高中化学选择性必修一 4.1.2 化学电源 练习（原卷版）

4.1.2  化学电源  练习（原卷版）

1．某氨气燃料电池，如图所示，下列说法错误的是（　　）

A．正极的电极反应式为O2+4e﹣+4H+═2H2O 

B．电子流向：电极1→负载→电极2 

C．Na+由左向右移动 

D．NH3在电极1上发生氧化反应

2．氢氧燃料电池以氢气为燃料，氧气为氧化剂，电极是多孔镍电极，电解质溶液为质量分数30%的KOH溶液。下列叙述正确的是（　　）

A．通入O2的极是负极 

B．负极反应式为2H2﹣4e﹣═4H+ 

C．工作时溶液中OH﹣移向负极 

D．氢氧燃料电池将化学能转化为热能

D、氢氧碱性燃料电池是原电池，能量转化主要是化学能转化为电能，故D错误；故选：C。

3．Li﹣MnO2电池放电时反应为Li+MnO2═LiMnO2，下列说法不正确的是（　　）

A．Li电极发生氧化反应 

B．溶液中Li﹣向MnO2电极移动 

C．可用水代替电池中的有机物 

D．正极反应式为Li++e﹣+MnO2═LiMnO2

4．化学与生产、生活密切相关，下列有关说法正确的是（　　）

A．锌锰干电池是二次电池 

B．医用酒精与工业酒精的主要成分相同，都可用于伤口消毒 

C．夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差不大 

D．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠

5．锰﹣锂锂离子电池结构如图所示。放电时总反应为：C（Li）+LiMn2O4═C+Li2Mn2O4[C（Li）表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料]．下列说法错误的是（　　）

A．放电时，C（Li）为电池的负极 

B．电解质溶液用稀H2SO4效果更好 

C．放电时，电极LiMn2O4发生还原反应 

D．负极反应为C（Li）﹣e﹣═C+Li+

6．镁﹣空气电池是一种新型燃料电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　）

A．金属Mg电极为负极，其电势低于空气电极的电势 

B．电子流向：Mg电极→导线→空气电极→电解质溶液→Mg电极 

C．电池总反应为2Mg+O2+2H2O═2Mg（OH）2 

D．回收后的氢氧化镁经一系列转化，可重新制成镁锭循环利用

7．一种镁氧电池电极材料为金属膜和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液，如图所示。下列说法不正确的是（　　）

A．正极反应式为：O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣ 

B．负极反应式为：Mg﹣2e﹣+2OH﹣═Mg（OH）2 

C．电子的移动方向是由a经外电路到b 

D．该电池在工作过程中，电解液KOH的浓度保持不变

8．锌﹣空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，放电时反应为：2Zn+O2+4OH﹣+2H2O═2Zn（OH）42﹣．下列说法正确的是（　　）

A．放电时，正极反应为：Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn（OH）42﹣ 

B．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况） 

C．充电时，电解质溶液中c（OH﹣）逐渐增大 

D．充电时，电子的运动方向为：电源负极→电解池阴极→电解质溶液→电解池阳极→电源正极

9．锌﹣空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，电池总反应为2Zn+O2+4OH﹣+2H2O═2Zn（OH）42﹣．下列说法正确的是（　　）

A．锌极发生还原反应 

B．电子从锌极经KOH溶液移向充空气的电极 

C．锌极需定期更换 

D．该电池是电能转化为化学能的装置

10．铅蓄电池反应原理为：Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）2PbSO4（s）+2H2O（l），下列说法正确的是（　　）

A．放电时，正极附近pH减小 

B．充电时，铅蓄电池的负极连接电源的正极 

C．放电时，负极的电极反应式为：Pb﹣2e﹣═Pb2+ 

D．充电时，阴极的电极反应式为：PbSO4+2e﹣═Pb+SO42﹣

11．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。氢氧燃料电池已用于航天飞机。如图为氢氧燃料电池构造示意图。下列说法中正确的是（　　）

A．a极为电池的正极，电极反应式为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣ 

B．b极为电池的负极，电极反应式为：H2﹣2e﹣═2H+ 

C．电解质溶液中K+离子向a极移动 

D．当生成1mol H2O时，电路中流过电子的物质的量为2mol

12．普通锌锰干电池的构造如图所示，其电池反应的方程式为：Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn（NH3）2Cl2+2MnO（OH），下列说法不正确的是（　　）

A．石墨作正极 

B．锌发生氧化反应 

C．电池工作时，电子从石墨经导线流向锌 

D．正极的电极反应为：NH4++MnO2+e﹣═MnO（OH）+NH3

13．将铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即产生电流，称为甲烷燃料电池。下列有关说法中错误的是（　　）

A．CH4在负极上反应，O2在正极上反应 

B．放电过程中电解质溶液的碱性减弱 

C．此电池属于环境友好型电池 

D．此电池中化学能100%转化为电能

14．DBFC燃料电池的结构如图，该电池的总反应为NaBH4+4H2O2═NaBO2+6H2O．下列关于电池工作时的相关分析不正确的是（　　）

A．X极为正极，电流经X流向外电路 

B．Y极发生的还原反应为H2O2+2e﹣═2OH﹣ 

C．X极区溶液的pH逐渐减小 

D．每消耗1.0L 0.50mol/L的H2O2电路中转移1.0mol e﹣

15．铅蓄电池放电时发生的化学反应：PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，其电极材料分别是PbO2和Pb，电解质为H2SO4溶液，下列说法不正确的是（　　）

A．电池工作过程中，H2SO4溶液浓度降低 

B．电池工作过程中，电解质溶液中H+向正极移动 

C．每当有2mol电子通过电路时，负极材料增重96g 

D．正极发生反应为：PbO2+4H++2e﹣═Pb2++2H2O

16．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2﹣．下列对该燃料电池说法不正确的是（　　）

A．在熔融电解质中，O2﹣移向负极 

B．电池的总反应是：2C4H10+13O2═8CO2+10H2O 

C．通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C4H10﹣26e﹣+13O2﹣═4CO2↑+5H2O 

D．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e﹣+4H+═2H2O

17．2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的结构如图所示，电池反应式为LixC6+Li1﹣xCoO2C6+LiCoO2（x＜1）。下列说法正确的是（　　）

A．放电时，a极为负极 

B．充电时，Li1﹣xCoO2/LiCoO2电极发生Li+脱嵌，放电时发生Li+嵌入 

C．充电时，若转移0.3mol电子，石墨电极将减轻2.1g 

D．放电时，Li+在电解质中由a极向b极迁移

18．乙醇做为可再生能源比化石能源具有较大的优势，如图为乙醇燃料电池，该电池的总反应方程式为C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O．下列关于该电池叙述错误的是（　　）

A．a极与用电器的正极相接 

B．该装置将化学能转化为电能 

C．质子（H+）由装置左侧向右侧移动 

D．该装置的电解质溶液呈酸性

19．被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。如图为氢氧燃料电池的结构示意图，回答下列问题：

（1）O2进入的电极为_______________极。

（2）电池工作时：溶液中的OH﹣向_负_（填“正极”或“负极”）迁移，通___________（填“H2”或“O2”）一极的电势较低。

（3）写出电池工作时的负极反应式：_____________________。

（4）若电池工作时转移0.01mol电子，理论上消耗标准状态下__________mL O2。

（5）若将此燃料电池改成以CH4和O2为原料进行工作时，负极反应式为：______________________。

20．通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：

（1）在酸式介质中，负极反应的物质为___________，正极反应的物质为____________，酸式电池的电极反应：

负极：_____________________，正极：______________________。电解质溶液pH的变化____________（填“变大”，“变小”，“不变”）。

（2）在碱式介质中，碱式电池的电极反应：

负极：______________________，正极：_____________________。电解质溶液pH的变化__________（填“变大”，“变小”，“不变”）。

（3）氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是_C_。

A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学

B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境

C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同

D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同

（4）纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH。

①该电池放电时负极反应式为_______________________________。

②放电时每转移3mol电子，正极有____________mol K2FeO4被还原。

③放电时，正极发生_还原_（填“氧化”或“还原”）反应；正极反应为________________________________。

④放电时，___________（填“正”或“负”）极附近溶液的碱性增强。

21．燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源。图为燃料电池的结构示意图，电解质溶液为NaOH溶液，电极材料为疏松多孔的石墨棒。请回答下列问题：

（1）若该燃料电池为氢氧燃料电池。

①a极通入的物质为____________，电解质溶液中的OH﹣移向_负_极（填“负”或“正”）。

②写出此氢氧燃料电池工作时，负极的电极反应式：___________。

（2）若该燃料电池为甲烷燃料电池。已知电池的总反应为CH4+2O2+2OH﹣═CO32﹣+3H2O

①下列有关说法正确的是__________。（填字母代号）

A．燃料电池将电能转变为化学能

B．负极的电极反应式为CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O

C．正极的电极反应式为O2+4H++4e﹣═2H2O

D．通入甲烷的电极发生还原反应

②当消耗甲烷11.2L（标准状况下）时，假设电池的能量转化效率为80%，则导线中转移的电子的物质的量为____________mol。

22．氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入___________，正极通入____________，总反应为____________；电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况：

（1）电解质是KOH溶液（碱性电解质）

①负极发生的反应为：H2﹣2e﹣═2H+，2H++2OH﹣═2H2O，所以：负极的电极反应式为：_______________________________。

②正极是O2得到电子，即：O2+4e﹣═2O2﹣，O2﹣在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH﹣即：2O2﹣+2H2O═4OH﹣，因此，正极的电极反应式为______________________。

（2）电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）

①负极的电极反应式为__________。

②正极是O2得到电子，即：O2+4e﹣═2O2﹣，O2﹣在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成H2O即：O2﹣+2H+═H2O，因此正极的电极反应式为____________________。