人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第四章 电化学基础综合与测试同步训练题

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1.(★★☆)我国知名企业比亚迪公司开发了具有多项专利的锂钒氧化物二次电池,其成本较低,对环境无污染,能量密度远远高于其他电池,电池总反应为V2O5+xLi LixV2O5。下列说法合理的是( )
A.电池在放电时,Li+向负极移动
B.锂在放电时作正极,充电时作阳极
C.该电池充电时阳极的反应为LixV2O5-xe- V2O5+xLi+
D.V2O5只是锂发生反应的载体,不参与电池反应
2.(★★☆)最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.右边吸附层中发生了还原反应
B.负极的电极反应为H2-2e-+2OH- 2H2O
C.电池的总反应为2H2+O2 2H2O
D.电解质溶液中Na+向右移动,ClO4-向左移动
3.(★★☆)锂锰电池是一种性能优良的便携式电池,其工作原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.放电时,ClO4-在正极上发生还原反应
B.放电时,Mn元素的化合价降低
C.电池充电时间越长正极增加的质量越大
D.充电时,导线中流过2 ml电子,负极质量减少14 g
4.(★★☆)美国G-TEC燃料电池以利用民用燃气为原料气,其结构如下图,有关该电池的说法不正确的是( )
A.电池工作时,电流由负荷的a流向b
B.电池工作一段时间后,电解质物质的量理论上保持不变
C.通入空气的一极的电极反应式是O2+2H2O+4e- 4OH-
D.外电路中每通过0.2 ml电子,所消耗的燃料体积不小于2.24 L(标准状况下)
5.(★★☆)Zulema Brjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示,下列说法错误的是( )
A.Na+向左侧移动,Cl-向右侧移动
B.X、Y依次为阴离子交换膜、阳离子交换膜
C.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e- 2CO2↑+7H+
D.该装置工作时,化学能转化为电能
6.(★★☆)氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作,装置示意图如图所示,未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,电池反应为NH3·BH3+3H2O2 NH4BO2+4H2O。已知H2O2足量,下列说法正确的是( )
A.正极的电极反应式为2H++2e- H2↑
B.电池工作时,H+通过质子交换膜向负极移动
C.电池工作时,正、负极分别放出H2和NH3
D.工作足够长时间后,若左右两极室质量差为1.9 g,则电路中转移0.6 ml电子
7.(★★★)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其原理如图所示:
下列说法正确的是( )
A.放电时,电极A为正极
B.充电时,Na+从电极A向电极B迁移
C.充电时,电极B反应式为Sx2--2e- xS
D.该电池工作的适宜温度应控制在25 ℃左右
答案全解全析
1.C 电池在放电时,Li+向正极移动,A错误;锂在放电时作负极,充电时为阴极,B错误;该电池充电时阳极发生氧化反应,电极反应式为LixV2O5-xe- V2O5+xLi+,C正确;在反应中V2O5中的V元素的化合价发生了变化,所以V2O5参与了电池反应,D错误。
2.C 根据装置图中电子的流向,通H2的一极为负极,出H2的一极为正极,负极的电极反应为H2-2e-+2OH- 2H2O,正极的电极反应为2H++2e- H2↑。A项,正极上发生还原反应;C项,电池总反应为H++OH- H2O;D项,由于在负极区消耗OH-,所以Na+向右移动,而ClO4-向左移动。
3.B 放电时,Li为负极,MnO2/LiMnO2为正极,MnO2在正极上发生得电子的还原反应生成LiMnO2,电极反应式为MnO2+e-+Li+ LiMnO2,A错误;放电时,Li为负极,MnO2/LiMnO2为正极,正极电极反应式为MnO2+e-+Li+ LiMnO2,所以Mn元素的化合价降低,B正确;充电时,正极失电子,发生氧化反应,电极反应式为LiMnO2-e- MnO2+Li+,所以充电时,正极质量减小,C错误;充电时,负极的电极反应式为Li++e- Li,所以充电时,导线中流过2 ml电子,负极质量增加14 g,D错误。
4.C 由题图可知,通空气的一极为正极,通燃料的一极为负极,外电路中电流由电池的正极流向负极,A项正确;电解质仅为传导作用,没有变化,B项正确;通入空气的一极是O2得到电子生成O2-,电极反应式为O2+4e- 2O2-,C项错误;因2H2+O2 2H2O,2CO+O2 2CO2,故外电路中每通过0.2 ml电子时,需消耗的标准状况下的氢气或一氧化碳均为2.24 L,D项正确。
5.A 原电池工作时,阳离子通过阳离子交换膜Y移向正极、阴离子通过阴离子交换膜X移向负极,即Na+向右侧移动,Cl-向左侧移动,故A错误;原电池内电路中,阳离子移向正极、阴离子移向负极,从而达到脱盐的目的,所以Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜,故B正确;负极发生失电子的氧化反应,电极反应为CH3COO-+2H2O-8e- 2CO2↑+7H+,故C正确;该装置工作时为原电池,原电池是将化学能转化为电能的装置,故D正确。
6.D 右侧电极为正极,H2O2在正极得到电子发生还原反应,电极反应式为H2O2+2H++2e- 2H2O,故A错误;放电时,阳离子向正极移动,所以H+通过质子交换膜向正极移动,故B错误;NH3·BH3在负极失电子发生氧化反应,则负极反应式为NH3·BH3+2H2O-6e- NH4BO2+6H+,正极反应式为3H2O2+6H++6e- 6H2O,电池工作时,两电极均不会产生气体,故C错误;未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,加入氨硼烷后发生反应,假定有6 ml电子转移,则左室质量增加25 g,右室质量增加6 g,两极室质量相差19 g,若左右两极室质量差为1.9 g,则电路中转移0.6 ml电子,故D正确。
7.C 放电时,熔融Na发生氧化反应,电极A为负极,A项错误;充电时,电极A为阴极,电极B为阳极,阳离子从阳极向阴极迁移,B项错误;充电时,阳极上Sx2-失电子,发生氧化反应,电极反应式为Sx2--2e- xS,C项正确;该电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠分别作为两个电极的反应物,因此该电池工作时应保证Na、S均为熔融状态,而25 ℃左右时Na、S均为固态,D项错误。