课时作业12 化学电源
基础巩固
1．(双选)下列关于充电电池的叙述，不正确的是( ) A．充电电池又叫二次电池
B．充电电池可以无限制地反复充电、放电 C．废弃的镍镉电池可以随意丢弃也不会污染环境
D．较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电池，并妥善存放
解析：充电电池可循环使用，但充、放电次数仍有限制，有一定的使用寿命，B项错误；镍镉电池含有重金属离子、酸、碱等，随意丢弃对生态环境和公众健康危害很大，故应对废电池进行集中处理，不能随意丢弃，C项错误。
答案：BC
2．人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为：2Zn＋2OH－2e===2ZnO＋H2↑，Ag2O＋H2O＋2e===2Ag＋2OH，据此判断氧化银是( )
A．负极，被氧化 B．正极，被还原 C．负极，被还原 D．正极，被氧化
解析：根据化合价可知，电极反应中银的化合价降低，被还原；原电池中较活泼的金属作负极，另一电极作正极，发生还原反应，所以氧化银为正极，得电子被还原，故选B。
答案：B
3．下列电池工作时，O2在正极放电的是( )
－
－
－
－
A．锌锰电池 B．氢燃料电池
C．铅蓄电池 D．镍镉电池
解析：氢氧燃料电池中O2在正极参与反应。 答案：B
4．(2024年高考·天津卷)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌－碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是( )
A. 放电时，a电极反应为I2Br＋2e===2I＋Br B. 放电时，溶液中离子的数目增大
C. 充电时，b电极每增重0.65 g，溶液中有0.02mol I被氧化 D. 充电时，a电极接外电源负极
解析：放电时，Zn是负极，负极反应式为Zn－2e===Zn，正极反应式为I2Br＋2e===2I
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－
2＋
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－
－
－
－
＋Br，充电时，阳极反应式为Br＋2I－2e===I2Br、阴极反应式为Zn＋2e===Zn，放
－－－－－2＋－
电时，只有阳离子能穿过交换膜，阴离子不能穿过交换膜，据此分析解答。A.放电时，a电极为正极，碘得电子变成碘离子，正极反应式为I2Br＋2e===2I＋Br，故A正确；B.放电时，正极反应式为I2Br＋2e===2I＋Br，溶液中离子数目增大，故B正确；C.充电时，b电极反应式为Zn＋2e===Zn，每增加0.65g，转移0.02mol电子，阳极反应式为Br＋2I
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－
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2＋
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－
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－
－
－
－
－2e===I2Br，有0.02mol I失电子被氧化，故C正确；D.充电时，a是阳极，应与外电源的正极相连，故D错误。
答案：D
5．日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2为电解质(其中加入MnO2吸收H2)，电极反应式可简化为：Zn－2e===Zn，2MnO2＋2NH4＋2e
2＋
－
2＋
＋
－
===2MnOOH＋2NH3↑(NH3与Zn能生成一种稳定的物质)。根据上述判断下列结论正确的是( )
A．锌为正极，碳为负极 B．锌为负极，发生还原反应
C．工作时，电子由碳极经外电路流向锌极
D．长时间连续使用，糊状物可能会流出并腐蚀用电器
解析：根据题给反应可知，负极为Zn失电子发生氧化反应，正极为碳，A、B项错误；在外电路，电子从负极流向正极，即由Zn流向碳棒，C项错误；长时间连续使用该原电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，且MnO2不断吸收H2而生成H2O，糊状物也越来越稀，故很可能会流出腐蚀用电器，D项正确。
答案：D
6．(2024年大连模拟)Mg－AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg＋2Ag＋2Cl。有关该电池的说法正确的是( )
A．Mg为电池的正极
B．负极反应为AgCl＋e===Ag＋Cl C．不能被KCl溶液激活 D．可用于海上应急照明供电
解析：A项，根据电池反应方程式知，Mg元素的化合价升高，Mg作负极，错误；B项，AgCl作正极，错误；C项，KCl属于电解质，能被激活，错误；D项，利用海水作电解质溶液，正确。
答案：D
7．(2024年湖水襄阳枣阳市鹿头中学期中)我国成功研制出新型“海水电池”。电池反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3。下列关于该电池的说法不正确的是( )
－
－
2＋
－
A．铝片作负极 B．海水作为电解质溶液 C．电池工作时O2得到电子
D．电池工作时实现了电能向化学能的转化
解析：根据电池反应可知，Al为负极，电解质溶液为海水，O2在原电池正极参与反应得
电子，实现了化学能向电能的转化，故D项错误。
答案：D
8．(2024年人大附中月考)电池是人类生产和生活中的重要能量来源。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．氢氧燃料电池可将热能直接转化为电能 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
解析：锌锰干电池工作一段时间后锌反应质量减轻，碳棒无变化，A项错误；氢氧燃料电池是将化学能转化为电能，B项错误；氢氧燃料电池工作时，H2在负极被氧化发生氧化反应，C项正确；太阳能电池的主要材料是单质硅，而不是二氧化硅，D项错误。
答案：C
KOH
9．(1)今有2H2＋O2=====2H2O反应，构成燃料电池，则负极通的应是________，电极反应式为__________，正极通的应是________，电极反应式为__________________________。
(2)若把KOH改为稀H2SO4作电解质，则电极反应式正极：________，负极：________。(1)和(2)的电解质不同，反应进行后，其溶液的酸碱性各有什么变化？
答案：(1)H2 2H2＋4OH－4e===4H2O O2 O2＋2H2O＋4e===4OH
(2)O2＋4H＋4e===2H2O 2H2－4e===4H (1)pH变小，(2)pH变大
10．(2024年成都市金堂中学期中)科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲烷燃料电池是采用铂作电极催化剂，用KOH作为电池中的电解液，其工作原理的示意图如下：
＋
－
－
＋
－
－
－
－
请回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池的能量转化主要形式是______________．
(2)Pt(a)电极是电池的__________极，电极反应式为________；Pt(b)电极发生________反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为________。
(3)电池的总反应方程式为________。
(4)如果该电池工作时电路中通过4 mol电子，则消耗的CH4有________mol。 解析：(1)甲烷燃料电池的能量转化主要形式是化学能转变为电能；
(2)燃料电池中，电解质溶液呈碱性，所以通燃料的a为负极，燃料失电子发生氧化反应，所以a电极反应式为CH4－8e＋10OH===CO3＋7H2O，Pt(b)电极为正极，发生还原反应，电极方程式为2O2＋8e＋4H2O===8OH；
(3)正负极电极反应式相加即得电池反应式为 CH4＋2OH＋2O2===CO3＋3H2O； (4)设甲烷的物质的量为x， CH4～8e 1 mol 8 mol
x 4 mol 1∶8 mol＝x∶4mol
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2－
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2－
x＝0.5 mol。
答案：(1)化学能转化为电能
(2)负 CH4－8e＋10OH===CO3＋7H2O 还原 2O2＋8e＋4H2O===8OH (3)CH4＋2OH＋2O2===CO3＋3H2O (4)0.5
能力提升
＋
2－
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2－
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2－
11．铅蓄电池在放电时的电极反应为正极：PbO2＋4H＋SO4＋2e===PbSO4＋2H2O；负极：Pb＋SO4－2e===PbSO4，当有20.7 g Pb发生反应时，消耗硫酸的物质的量为 ( )
A．0.1 mol C．0.05 mol
B．0.2 mol D．0.4 mol
2－
－
解析：铅蓄电池总反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，从总反应方程式中，可以得出反应20.7 g Pb 0.1 mol消耗H2SO4 0.2 mol，B正确。
2024-2024学年高中化学课时作业12化学电源
