第2节化学电源第2课时暑假作业
1、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，2。下列说法
－－
正确的是( 2HO===2Zn(OH) 反应为2Zn＋O＋4OH)
＋422 K向阳极移动A．充电时，电解质溶液中 )c(OH逐渐减小B．充电时，电解质溶液中2
＋
－
－
－－
－2eC．放电时，负极反应为Zn＋4OH===Zn(OH)4D．放电时，电路中通过2 mol电子，消耗
氧气22.4 L(标准状况)
2、世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁-空气电池，其结构如图所示。 下列有关该电池放电时的说法正确的是( ) A．a极发生氧化反应
2－－
xO2xe===Fe＋．正极的电极反应式为BFeO＋xC．若有22.4 L(标准状况)空气参与反应，则
电路中有4 mol电子转移
D．铁表面发生的反应为xHO(g)＋Fe===FeO＋xH 22x3、镍钴锰三元材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环稳定性好、成本适中等重要优点。镍钴锰三元材料中Ni为主要活泼元素，通常可以表示为：LiNiCoMnO，其中a+b+c=1，可简写为LiAO。放电时总反应2a2bc为LiAO+ nC = LiAO+ LiC（0 A. 放电时Ni元素最先失去电子 B. 放电时电子从a电极由导线移向b电极 -+ + xLi= LiAOC. 充电时的阳极反应式为LiAO- xe2 2 1-xD. 充电时转移1mol电子，理论上阴极材 料质量增加7g 4、室温下，可充电的钠——二氧化碳电池是当今新能源领域的热点，具有优异的性能。下列说法正确的是( ) A. 钠金属片为正极 - 向碳纳米管电极移动 NaClO该电池中的电解质为，工作时ClOB. 44 ＋ 总反应为：C. D. 放电时，每消耗3molCO，转移12mol电子 2)(H的介质作溶剂，反5、圣路易斯大学研制的新型乙醇燃料电池，用能传递质子―→2CO＋3HO，如图是该电池的示意图，下列说法正确的是3OOHHC应为＋22225 页 1 第 ( ) A．a极为电池的正极 ＋－ ===2HO ＋4H4e＋OB．电池正极的电极反应：22C．电池工作时电流由a极沿导线经灯泡再到 b极 D．电池工作时，1mol乙醇被氧化时有6mol电子转移 6、Mg -AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述不正确的是（ ） -2+ B．负=Mg极会发生副反A．负极反应式为Mg-2e应 ↑O=Mg(OH)2+HMg+2H22--- 由负极 向正极迁电池放电时C．正极反应式为AgCl+eCl=Ag+Cl．D 移S(g) + 2HH、S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为：722-1燃料电池的示意图。H右图为质子膜△O(g) = S(s) + 2HO(l) H＝-632kJ·molS。2222 ）下列说法不正确的是（ 热能A. 电路中每流过2mol电子，电池内部释放316kJ+ 经质子膜进入正极区S参与反应，有 2mol HB. 每34gH2 为电池的负极C. 电极a+-O ＝上发生的电极反应为：O+4e2H+4 H电极D. b22月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错年8、20243) 误的是( 为电池的正极A．aLi xOOB．电池充电反应为LiMn===LiMn＋4421x2 C．放电时，极锂的化合 － 价发生变化a 迁移b从向a．放电时，溶液中DLi锰碱性电池以—.锌因而得到广泛应用9、碱 ＋ 性电池具有容量大、放电电流大的特点,：电钾氢氧化溶液为解液,应反式为电池总 ）的是（(s),OO(l)=Zn(OH)(s)+HZn(s)+2MnO(s)+Mn下列说法错误 ．．32222 A. 锌失去电子电池工作时,--(aq) O(1)+2e(s)+H2MnOB. 电池正极的电极反应式为：=Mn(s)+2OHO3222 电子由正极通过外电路流向负极,电池工作时C. 6.5g 锌的质量理论上减小,0.2mol外电路中每通过D. 电子空气燃料电池的原理示意如图，电池通入空气腐蚀铜电极而产生正极反Li-Cu-、10 页 2 第 应物CuO。下列有关说法正确的是（ ） 2A. 电池工作时，正极上有金属锂析出 - )增大c(OH B. 电池工作时,负极区溶液中+-=2Li+CuO+H+2OHC. 电池放电过程中的总反应 为:2Cu+2LiO 22D. 停止通入空气一段时间，电池将停止放电 11、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2-。O下列对该燃料电池说法正(ZrO)晶体，在熔融状态下能传导钇(YO)的氧化锆223确的是( ) 2- 由负极移向正极O A. 在熔融电解质中，B. 电池的总反应式：2CH＋13O=8CO＋10HO 241022-2- =2OO＋4eC. 通入空气的一极是负极，电极反应为2-2-=4CO＋5H＋13O通入丁烷的一极是负极，电极反应为CH＋26eO D. 2104212、联氨（NH）是一种无色的可燃液体。请回答下列问题： 42（1）联氨是火箭的重要燃料。已知： –1 H = -624.0 kJ·mol(a) NH(l)的燃烧热△142 –1 =-66.4 kJ·mol(b) △H2(c) –1 =-28.6 kJ·mol △H 3写出NH(l)在NO(g)中燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式4224________________。 （2）NH能使锅炉内壁的铁锈（主要成分为FeO·xHO）变成磁性氧化铁，从而22432可减缓锅炉锈蚀。反应过程中每生成0.1 mol磁性氧化铁，转移的电子数为_________________。 （3）联氨-空气燃料电池的电解质为KOH溶液。写出该电池放电时负极的反应式________。 （4）联氨的制备方法有多种，尿素法是其中之一。在KMnO的催化作用下，尿素4CO(NH)和NaClO、NaOH溶液反应生成联氨、水和两种钠盐,写出该反应的化学22方程式_________________。 13、常见铅蓄电池是二次电池，其电极材料分别为Pb和PbO，电解液为稀HSO422 2PbSO ＋2HO。请SO PbOPb 溶液，工作时的总反应式为＋＋2H22442 依据上述情况判断： 页 3 第 （1）铅蓄电池的负极材料是________________。 （2）请依据两极材料和总反应，写出放电时正极反应是______________。 （3）请依据总反应式和正极反应式，写出放电时负极反应是________________________。（4）放电时，电解质溶液中阴离子移向______极；电流方向从______极流向______极。 （5）放电时，电解质溶液的酸性_________（填“增强”、“减弱”或“不变”）。 14、（1）氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料． ①氢气燃烧热值高．实验测得，在常温常压下，1 mol H完全燃烧生成液态水，放2出285.8 kJ 热量．则表示H燃烧热的热化学方程式是 2 +O（g） ═HO（H（g）g） △H=+285.8kJ/mol A．222 H（g）+O（g）═HO（l） △H=﹣285.8kJ/mol B． 222 C．H（g）+O（g）═HO（l） △H=+285.8kJ/mol 222 ═HO △+D．HOH= ﹣285.8 kJ/mol 222 ②氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下： N（g）+3H（g）2NH（g）△H=﹣92.4 kJ/mol 322 反应达到平衡后，升高温度则反应速率 （填“增大”或“减小”）；平衡将向 （填“正反应方向”或“逆反应方向”）移动． （2）锌银电池能量大、电压平稳，广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微O═ZnO+2Ag．该电Zn+AgKOH溶液，电池总反应为型电子仪器．电解质溶液是2池的负极材料是 ；电池工作时，阳离子向 （填“正极” ）移动； 或“负极” （3）常温下，0.1mol/L NHCl溶液呈 性（填“酸”、“碱”或“中”），升高温4可以 （填“促进”或“抑制”）NHCl的水解． 4 度 15、酸性锌锰干电池是一种一次电 池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO，ZnCl和NHCl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，422回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据下表所示： 溶解度/(g/100g水) 温度/℃ 化合物 Cl NH4 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3 0 20 40 60 80 100 页 4 第 ZnCl 2 化合物Zn(OH) 2 -17343 452 395 Fe(OH) 2 -17488 541 Fe(OH)3 -39614 Ksp近似值 10 10 10 回答下列问题：，电池反应的离子方程式 （1）该电池的正极反应式为 。 为 ＝（已经F g。Zn （2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论上消耗 欲从中 MnO、______和 可通过 分离回收；滤渣的主要成分是2 96500C/mol），二者NHCl）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl和（342， 理原，其 方法是 便较得到纯的MnO，最简的2 。 是 的过程中，需去除少量杂质铁，其方法是：7HO）用废电池的锌皮制备ZnSO·（424时，铁刚好完全沉淀 为 溶解，铁变为加稀硫酸和HO_____，加碱调节至pH22 ＋ -5pH；继续加碱调节至 mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）（离子浓度小于1×102后果O。若上述过程不加H浓度为 0.1mol/L）为_____时，锌开始沉淀（假定Zn22。 ，原因是 是 页 5 第 参考答案 1、【答案】C 【解析】A项，充电时装置为电解池，溶液中的阳离子向阴极移动。B项，充电时的总2子发生氧化反应，由放电时的总反应可知，负极反应式为Zn＋4OH2 2 －－－ ===2Zn ＋O＋4OH＋2HO反应为放电时的逆反应：2Zn(OH)，c(OH)逐渐增大。C242项，放电时负极失电 －－－ 。D项，由放电时的总反 应可知，电路中通过===Zn(OH)2 mol电子时，消耗－2e40.5 mol O，其体积为11.2 L(标准状况)。 2、【答案】D －－ 【解析】a极通入空气，O在该电极发生得电子的还原反应，A错误；O在正极发生222，B错误；由B＋4e项分析可知，电路中有===2O4 mol电反应，电极反应式为O2子转移时正极上消耗1 mol O，在标准状况下的体积为22.4 L，则通入空气的体积约为222.4 L×5＝112 L，C错误；由图可知，铁表面HO(g)参与反应生成H，则发生的反应22为xHO(g)＋Fe===FeO＋xH，D正确。 2x2 3C 【答案】、【解析】根据Li+的移动方向可知，a为负极，b为正极。A．镍钴锰三元材料中Ni为主要活泼元素，放电时Ni元素最先失去电子，故A正确；B．放电时电子从负极，即a电极由导线移向正极，即b电极，故B正确；C. 充电时的阳极反应式是放电时的正极-+反应式的逆反应，故C错误；D. 充电时，阴极反应式为LiAOLiC - xe= nC+xLi，n 1-xx2 +- = LiAO，转移1mol电子，理论上阴极材料质量增加1mol+ xLi锂离子，质量为+xe2 7g，故D正确；故选C。 4C 【答案】、【解析】A.该电池放电时钠金属片发生失去电子的氧化反应，钠金属片是电池的负极，故A错误。B.原电池放电时阴离子移向电池的负极（即该电池的钠金属片），故B错误。C.该电池也被称为“可呼吸钠—二氧化碳电池”，放电时吸收CO，充电时放出CO，总22 2NaCO+C 故C正确。反应为4Na+3COD.放电时每3 mol CO参加反应，其2232中只有1 mol CO被还原为C，转移4 mol电子，.故D错误。故选C。 25、【答案】B 【解析】原电池工作时，阳离子向正极移动，则a极为负极，A错误；正极氧气得到电===2HO， ＋－ B正确；电池工作时，电流由正极＋O子被还原，电极反应式为4H＋4e22 页 1 第 经外电路流向负极，在该电池中由b极流向a极，C错误；乙醇中C元素的化合价为－2价，被氧化后升高到＋4价，则电池工作时，1mol乙醇被氧化时有12mol电子转移，D错误。 6、【答案】D 7、【答案】A 【解析】解:A.根据方程式，电路中每流过2mol电子，有1molHS发生反应，电池内2部释放316kJ的总能量，部分以电能的形式发出，部分以其他形式的能量发出，A错误；+经质子膜进入正极区，与氧气，根据方程式，有2mol HSB. 34gH的物质的量为1mol2结合生成水，B正确；C. 该电池属于燃料电池，通入燃料的为负极，通入空气或氧气的为正极，故电极a为电池的负极，C正确；D.根据图示，酸性条件下，O 在此极上2+-=2HO，+4eD+4H-2价的化合物水，电极b上发生的电极反应为：O正确；得电子变为22答案选A。 8、【答案】C 【解析】图示所给出的是原电池装置。A.由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确。B.电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确。C.放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确。D.放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极(a极)迁移，故正确。 9、【答案】C 【解析】解：A、根据总电极反应式，锌的化合价升高，锌失去电子，故说法正确；B、-，总电 － 极反）=Zn（正极是得到电子，化合价降低，负极反应式为Zn-2eOH＋2OH2--+2OH）（）+2es=MnO应式减去负极反应式，得出正极反应式为：2MnO（s）+HO（13222-＋、Zn-2e、电子从负极经外电路流向正极，故说法错误；），故说法正确；CD（aq-=Zn（OH），通过0.2mol电子，消耗锌的质量理论上是2OH6.5g，故说法正确。 210、【答案】D 【解析】解：本题考查原电池原理。A、电池工作时，正极发生反应为--+2Cu，没有金属锂析出，选项A错误；=2OHB、负极为锂失电子生成O+HCuO+2e22+，负极区无水溶液，选项B错误；C、电池放电过程中的总反应为Li：-、停止通入空气一段时间，铜电极D，选项 ＋ CO=2Cu+2Li2Li+CuO+H+2OH错误；22不能再氧化生成CuO，当正极的CuO全部转化为Cu后，电池将停止放电，选项D22 页 2 第 正确。答案选D。 11、【答案】B 【解析】解：本题考查燃料电池的工作原理。 –1 mol△ (1) H =-1124.4 kJ·12、【答案】22 (2) 6.02×10--↑+4HO +4OH-4e(3) NH=N2224 CO(4) CO(NH)+NaClO+2NaOH=NH+HO+NaCl+Na3222224 =-624.0 HN(l)+ O(g)=N(g)+2HO(l) △H 【解析】解：（1）(a)的热化学方程式为1242221–(d): 为程式学水的热化mol方(g)， NH(l)在NO中燃烧生成氮气和液态kJ·4422（△H-d=2a-(b+2c)，所以△H=2△(g)+4H2NH(l)+NO(g)=3NO(l) △H，方程式1422424421–：为学方程H+2△H）=-1124.4 kJ·mol式以，所对应的热化321– mol。(l)+N2NHO(g)=3N(g)+4HO(l) △H=-1124.4 kJ·4244222价降，铁的化合价从+3xH）磁性氧化铁为FeO，FeO·O被NH还原为FeO（2443422233磁mol+8/3价，生成1molFeO得到电子（3-8/3）×3×1mol=3mol，所以生成0.1 低到432223 。= 6.02×10性氧化铁转移的电子数为0.1×3×6.02×10 （3）联氨-，负极的电极反应式为：空气燃料电池中，联氨在负极失去电子生成N2--↑+4H -4eHO+4OH。=NN2224溶液反应生成联氨、水和两NaOH、CO(NH)和NaClO作催化剂，尿素（4）KMnO242H)CO(NH+NaClO+2NaOH=N学此盐，据可写出相应的化方程式为：钠种4 222 。O+NaCl+Na+HCO322 【答案】13、(1) Pb 2--+ O +SO+2H(2) PbO+2e=PbSO+4H24242-- (3) Pb-2e= PbSO+SO44 负 正 (4) 负极 ； ；
2017 2024人教版选修4第3章电化学基础第2节化学电源第2课时暑假作业
