逍遥学能 2013-03-08 18:38
东青州一中2012届高三一轮化学复习（鲁科版）
第6章 化学反应与能量变化
第3讲 化学能转化为电能——电池
一、(本题包括12个小题，每小题5分，共60分)
1．一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，则有关此电池推断正确的是 ( )
A．通入乙烷的电极为正极
B．参加反应的乙烷与氧气的物质的量之比为7∶2
C．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度减少
D．负极反应式为C2H6＋6H2O?→2CO2－3＋18H＋＋14e－
2．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是2PbSO4＋2H2O 2PbO2＋Pb＋2H2SO4
下列对铅蓄电池的说法错误的是 ( )
A．需要定期补充硫酸
B．工作时铅是负极，PbO2是正极
C．工作时负极上发生的反应是Pb＋SO2－4?→PbSO4＋2e－
D．工作时的密度减小
3．(2009•广东理基，34)下列有关电池的说法不正确的是 ( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
4．铅蓄电池的充、放电反应方程式为：Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O。关于铅蓄电池的说法正确的是 ( )
A．在放电时，正极发生的反应是：Pb＋SO2－4?→PbSO4＋2e－
B．在放电时，该电池的负极材料是铅板
C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D．在充电时，阳极发生的反应是：PbSO4＋2e－?→Pb＋SO2－4
5．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，下列说法不正确的是( )
A．正极反应为：O2＋2H2O＋4e－?→4OH－
B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极
C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积
D．该电池通常只需要更换铝板就可继续使用
6．有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是 ( )
①每消耗1 ol CH4可以向外电路提供8 ol e－ ②负极上CH4失去电子，电极反应式为CH4＋10OH－?→CO2－3＋7H2O＋8e－ ③负极上是O2获得电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－?→4OH－ ④电池放电后，溶液的pH不断升高
A．①② B．①③ C．①④ D．③④
7．(2008•广东理基，20)电池是人类生产和生活中的重要能量，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是 ( )
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B．氢氧燃烧电池可将热能直接转变为电能
C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
8．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2)，充电时LiCoO2中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2＋C6 CoO2＋LiC6，下列说法正确的是 ( )
A．充电时，电池的负极反应为LiC6?→Li＋＋C6＋e－
B．放电时，电池的正极反应为CoO2＋Li＋＋e－?→LiCoO2
C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
D．锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低
9．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是 ( )
A．放电时负极反应为：Zn＋2OH－?→Zn(OH)2＋2e－
B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3＋5OH－?→FeO2－4＋4H2O＋3e－
C．放电时每转移3 ol 电子，正极有1 ol K2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
10．将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。已知，通入CH4的一极，其电极反应式是：CH4＋10OH－?→CO2－3＋7H2O＋8e－；通入O2的另一极，其电极反应式是：2O2＋4H2O＋8e－?→8OH－。下列叙述不正确的是 ( )
A．通入CH4的电极为负极
B．正极发生氧化反应
C．燃料电池工作时，溶液中的OH－向负极移动
D．该电池使用一段时间后应补充KOH
11．燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右)，产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是( )
A．上述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，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用
C．乙醇燃料电池的电解质常用KOH溶液，该电池的负极反应为C2H5OH?→2CO2↑＋3H2O＋12e－
D．碱性甲烷燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋4e－?→4OH－
12．将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V(L)与时间t(in)的关系，其中正确的是 ( )
二、非(本题包括4个小题，共40分)
13．(8分)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极材料分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，总反应为Ag2O＋Zn===2Ag＋ZnO，试写出该电池的电极反应。
14．(8分)炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，第二天便出现了红棕色的锈斑[该锈斑为Fe(OH)3失水的产物]。请用有关的电极反应式、离子方程式和化学方程式表示Fe(OH)3的生成。
(1)负极：_________________________________________________________________，
正极：___________________________________________________________________；
(2)离子方程式：__________________________________________________________；
(3)总的化学方程式：_______________________________________________________。
15．(12分)(2009•东理综，29)Zn－nO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是____________。电池工作时，电子流向______________(填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2－NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是________________________________________________________________________。
欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的____________(填代号)。
a．NaOH b．Zn c．Fe d．NH3•H2O
(3)nO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的nSO4溶液。阴极的电极反应式是________________________________________________________________________。
若电解电路中通过2 ol电子，nO2的理论产量为______________g。
16．(12分)如图所示是一套电化学实验装置，图中C、D均为铂电极，U为盐桥，G是灵敏电流计，其指针总是偏向电正极。
(1)As(砷)位于元素周期表中第4周期ⅤA族，则Na3AsO4溶液的pH____________(填“＞7”、“＜7”或“＝7”)。
(2)向B杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移。此时A杯中的主要实验现象是______________________，D电极上的电极反应式为______________________________
________________________________________________________________________。
(3)一段时间后，再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移。此时整套实验装置的总的离子方程式为_______________________________
________________________________________________________________________。
(4)再过一段时间后，G的指针逐渐归零，此时实验装置中的化学反应已经达到化学平衡状态，该反应的化学平衡常数的表达式为K＝__________________________________。
答案 1．C 2.A 3.B 4．B 5．B 6．A 7．C 8．B 9．C 10．B
11．C 12．A
13．正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－?→2Ag＋2OH－
负极反应：Zn＋2OH－?→ZnO＋H2O＋2e－
14．(1)2Fe?→2Fe2＋＋4e－ 2H2O＋O2＋4e－?→4OH－
(2)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)4Fe＋3O2＋6H2O?→4Fe(OH)3
15．(1)Zn(或锌) 正极
(2)锌与还原出的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b
(3)2H＋＋2e－?→H2↑ 87