基础课时落实(五)　化学电源

(建议用时：25分钟)

[基础过关练]

1．下列说法中正确的是(　　)

A．碱性锌锰电池是二次电池

B．铅蓄电池是一次电池

C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生

D．燃料电池的活性物质储存在电池内

C　[碱性锌锰电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池；燃料电池的活性物质没有储存在电池内而是从外界不断输入电池，A、B、D错，C正确。]

2．燃料电池能量利用率可高达80%，下列说法不正确的是(　　)

A．燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质

B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器，属于环境友好电池

C．H2SO4作电解质，氢氧燃料电池的负极反应式为H2＋2OH－－2e－===2H2O

D．乙醇燃料电池电解质为KOH，负极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－===2CO＋11H2O

C　[A．燃料电池中负极上失电子发生氧化反应，负极上反应材料是燃料，则负极反应物可以是氢气、甲烷、乙醇等物质，故A正确；B．航天飞行器中氢氧燃料电池的产物是水，无污染，属于环境友好电池，经过处理之后可供宇航员使用，故B正确；C．酸性条件下，氢氧燃料电池的负极是氢气失电子生成氢离子，则负极反应为：H2－2e－===2H＋，故C错误；D．在碱性环境下，乙醇燃料电池负极反应式C2H5OH＋16OH－－12e－===2CO＋11H2O，故D正确；]

3．英国科学家发明的尿素微生物电池的反应为：2CO(NH2)2＋3O2===2CO2＋2N2＋4H2O，电池装置如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．该装置能够在高温下工作

B．微生物促进了反应中电子的转移

C．装置工作时，电能转变为化学能

D．装置工作时，电子由电极a沿导线流向电极b

B　[A．微生物在高温下发生变性，所以该装置不能够在高温下工作，故A错误；B．微生物能加快反应，所以促进了反应中电子的转移，故B正确；C．该电池是在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，故C错误；D．该电池是在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，b是负极，a是正极，则电子由负极b沿导线流向正极a，故D错误。]

4．宇宙飞船的能量部分来自太阳能电池，另外内部还配有高效的MCPC型燃料电池。该电池可同时供应电和水蒸气，所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，则下列推断中正确的是(　　)

A．电池工作时，CO向正极移动

B．电池放电时，电子由负极流向正极，再通过电解质溶液流回负极

C．通O2的电极为正极，发生氧化反应

D．负极反应为H2＋CO－2e－===CO2＋H2O

D　[A．电池放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以CO向负极移动，故A错误；B．原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极，电子不能通过电解质溶液，故B错误；C．正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，发生还原反应，电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO，故C错误；D．燃料电池中，通入燃料的电极是负极，负极反应为H2＋CO－2e－===CO2＋H2O，故D正确。]

5．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2 mol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

D　[A．铅蓄电池工作时，硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水，导致硫酸浓度降低，故A正确；B．原电池放电时阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，即电解质溶液中H＋向正极移动，故B正确；C．蓄电池中，负极上金属Pb失电子，发生氧化反应Pb＋SO－2e－===PbSO4，每当有2 mol电子通过电路时，负极材料增重96g，故C正确；D．铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O，故D错误。]

6．近来，科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC)，它用磺酸类质子作溶剂，在200 ℃左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为：C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O。下列说法错误的是(　　)

A．C2H5OH在电池的负极上参加反应

B．1 mol乙醇被氧化时转移5 mol电子

C．在外电路中电子由负极沿导线流向正极

D．电池正极得电子的物质是O2

B　[A．燃料电池中，负极上燃料乙醇失电子发生氧化反应，所以乙醇在电池的负极上参加反应，故A正确；B．反应中C元素化合价由－2价变为＋4价，则1 mol乙醇被氧化转移电子物质的量＝1 mol×2×[4－(－2)]＝12 mol，故B错误；C．放电时，负极上失电子、正极上得电子，所以电子从负极沿导线流向正极，故C正确；D．燃料电池中正极上氧化剂氧气得电子发生还原反应，故D正确。]

[拓展培优练]

7．“锂—呼吸CO2电化学装置”放电时的原理如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．金属Li电极发生还原反应

B．多孔碳电极的电极反应式为：2CO2＋2e－===C2O

C．每生成0.1 mol Li2C2O4，电路中有0.1 mol e－发生转移

D．电池“吸入”CO2时将电能转化为化学能

B　[分析：观察“锂—呼吸CO2电化学装置”可知，负极：Li→Li＋，失电子，发生氧化反应；正极：CO2→C2O，得电子，发生还原反应；总反应：2CO2＋2Li===C2O＋2Li＋。

详解：A．根据分析可知，金属Li电极发生氧化反应， A选项错误；B．根据分析可知，多孔碳电极变化为CO2→C2O，所以电极反应式为：2CO2＋2e－===C2O，B选项正确；C．CO2→C2O，C化合价降低1，转移电子数等于总失电子数，所以，每生成0.1 mol Li2C2O4，电路中发生转移的电子为：0.1 mol ×1×2＝0.2 mol，C选项错误；D．该电池为原电池，将化学能转化为电能，D选项错误。]

8．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

A　[A．通入氧气的一极为正极，电解质溶液为碱性，所以氧气得电子生成氢氧根，电极方程式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故A错误；B．原电池中电子由负极经导线流向正极，根据分析可知电极1为负极，电极2为正极，所以电子的流向为电极1→负载→电极2，故B正确；C．原电池中阳离子流向正极，所以钠离子自左向右移动，故C正确；D．据图可知NH3在电极1上转化为N2和H2O，失电子发生氧化反应，故D正确。]

9．某科研小组设计的以淀粉为燃料的生物酶燃料电池结构示意图如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．M极为该电池的正极

B．N极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．电池工作时，H＋从左池向右池迁移

D．该电池在极低的温度下也能正常工作

C　[A．M极淀粉被氧化成二氧化碳，所以M为负极，故A错误；B．N极为正极，发生还原反应，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故B错误；C．原电池阳离子向正极移动，所以电池工作时，H＋从左池向右池迁移，故C正确；D．酶催化要在一定温度下才能达到催化活性，则极低的温度达不到酶的催化活性，故D错误。]

10．(易错题)利用反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B．A电极上发生氧化反应，B为正极

C．电极A极反应式为2NH3－6e－===N2＋6H＋

D．当有2.24 L NO2(标准状况) 被处理时，转移电子为0.4 mol

C　[由反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极，A．B为正极，A为负极，电流由正极经导线流向负极，故A正确；B．由反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极发生氧化反应，B为正极，故B正确；C．电解质溶液呈碱性，则A为负极，电极方程式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋3H2O，故C错误；D．当有2.24 L NO2(标准状况)即0.1 mol 被处理时，转移电子为0.1 mol×(4－0)＝0.4 mol，故D正确。]