人教版選修4 第4章第12節(jié) 原電池 化學電源 作業(yè).doc

原電池 化學電源 質量檢測試題（滿分：100分 時間：50分鐘）一、單項選擇題（每題6分，共48分）1下列敘述不正確的是(b)a鋅跟稀硫酸反應制取氫氣，加入少量的硫酸銅能加快反應速率b鍍層破損后，白鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易被腐蝕c鋼鐵表面常易被銹蝕生成fe2o3nh2od鋼鐵在發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕時，電極反應相同的是負極反應解析：a中鋅與cuso4發(fā)生置換反應后，銅附著在鋅的表面上，浸泡在稀硫酸中形成銅鋅原電池，負極鋅被氧化而加速反應，故a正確；b中鍍鋅鐵構成原電池時鋅為負極，鐵為正極，鐵被保護；鍍錫鐵構成原電池時鐵作負極，錫作正極，鐵失電子加速了鐵的腐蝕，故b不正確；c中鋼鐵的銹蝕主要是吸氧腐蝕，其電極反應式為負極(fe)：2fe4e=2fe2；正極(c)：2h2oo24e=4oh，形成fe(oh)2。在空氣中4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，久置后2fe(oh)3=fe2o3nh2o(3n)h2o，所以鐵銹的成分是fe2o3nh2o，故c也正確；d中鋼鐵在發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕時，負極反應相同，都是fe2e=fe2，但正極反應不同，分別析出氫氣和吸收氧氣，d也正確。2下列敘述正確的是(b)a反應alcl34naoh=naalo23nacl2h2o，可以設計成原電池bzn和稀硫酸反應時，加入少量cuso4溶液能加快產生h2的速率c把fe片和cu片放入稀硫酸中，并用導線把二者相連，觀察到cu片上產生大量氣泡，說明cu與h2so4能發(fā)生反應而fe被鈍化dzncu原電池工作過程中，溶液中h向負極作定向移動解析：選項a屬于非氧化還原反應，不能用于設計原電池，a錯；選項b中鋅與置換出來的銅在電解質溶液中構成原電池，加快產生h2的速率，b對；選項c中cu與稀h2so4不反應，fe在稀h2so4中不發(fā)生鈍化，fe片和cu片放入稀硫酸中，并用導線把二者相連，fe為負極，發(fā)生的電極反應為fe2e=fe2；cu為正極，電極反應為2h2e=h2，cu片上產生氣泡，c錯；選項d中h應向原電池的正極作定向移動，d錯。3某固體酸燃料電池以cahso4固體為電解質傳遞h，其基本結構見下圖，電池總反應可表示為：2h2o2=2h2o，下列有關說法正確的是(d)a電子通過外電路從b極流向a極bb極上的電極反應式為：o22h2o4e=4ohc每轉移0.1 mol 電子，消耗1.12 l的h2dh由a極通過固體酸電解質傳遞到b極解析：由電池總反應方程式及原電池原理可知，充入h2的一極即a極是負極，充入o2的一極即b極是正極；電子由負極經外電路流向正極；電池內部陽離子即h移向正極，正極即b極的電極反應式應為：o24h4e=2h2o，故a項、b項錯誤，d項正確。c項沒有指明標準狀況，故c項錯誤。4實驗室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取cl2(提示：2nacl2h2o2naohh2cl2)，已知鉛蓄電池放電時發(fā)生如下反應：負極：pbso2e=pbso4正極：pbo24hso2e=pbso42h2o今若制得0.050 mol h2，這時電池內消耗的h2so4的物質的量至少是(c)a0.025 mol b0.050 molc0.10 mol d0.20 mol解析：欲求h2so4的量，需找出鉛蓄電池的總反應式，將電極反應式合并得pbpbo22h2so4=2pbso42h2o，而制取cl2時，每生成1 mol h2，電子轉移2 mol，現需電子0.050 mol20.10 mol，由鉛蓄電池總反應可知每轉移0.10 mol電子，將消耗h2so4 0.10 mol。5某原電池的總反應的離子方程式是fe2ag=fe22ag，該原電池的組成正確的是(c)abcd正極feptagag負極agcufefe電解質溶液agno3h2so4agno3fecl2解析：對該反應進行分析知負極為fe，則正極的活潑性比fe差，溶液中陽離子為ag，對照各選項只有選項c符合。6下列說法中，正確的是(a)鍍層破損后，白鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易被腐蝕鋼鐵表面常易銹蝕生成fe2o3nh2o鋅和鐵構成原電池時，鐵作負極鉛蓄電池中鉛作負極，pbo2作正極，兩極浸到稀h2so4中a bc d解析：鍍層破損后，白鐵形成原電池，因為鋅比鐵活潑，易失電子，從而保護了鐵，而馬口鐵破損后，因為形成原電池時，鐵比錫活潑，鐵被腐蝕，所以在鍍層破損后，馬口鐵比白鐵更易被腐蝕，說法錯誤。鋼鐵無論發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，鐵都是失電子生成fe2，吸氧腐蝕更普遍，o2得電子生成oh，與fe2結合生成fe(oh)2，fe(oh)2在空氣中很易被氧化成fe(oh)3，fe(oh)3脫去一部分水生成fe2o3nh2o，它是鐵銹的主要成分，說法正確。鋅和鐵構成原電池時，鋅比鐵活潑，應該是鋅作負極，說法不正確。根據鉛蓄電池的構成，可知說法正確，故選a。7.熱激活電池可用作火箭、導彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結構如圖所示，其中作為電解質的無水liclkcl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應為pbso42liclca=cacl2li2so4pb。下列有關說法正確的是(d)a正極反應：ca2cl2e=cacl2b放電過程中，li向負極移動c每轉移0.1 mol電子，理論上生成20.7 g pbd常溫時，在正負極間接上電流表或檢流計，指針不偏轉解析：正極上發(fā)生還原反應，a項錯誤；放電過程中l(wèi)i向正極移動，b項錯誤；由電池總反應可知，每轉移0.1 mol電子，理論上生成0.05 mol pb，質量為10.35 g，c項錯誤；常溫下，電解質不是熔融態(tài)，離子不能移動，不能產生電流，因此連接電流表或檢流計，指針不偏轉，d項正確。8有一種新型的鋰電池，其制作是利用了金屬鋰和石墨作電極，其電解質溶液是四氯合鋁酸鋰(lialcl4)溶解在二氯亞硫酰(其化學式是socl2)中形成的，原電池的電極總反應式是：8li3socl2=6liclli2so32s，下列關于這種新型電池的說法中錯誤的是(a)a電池工作過程中，socl2被還原為li2so3b鋰作為電池的負極，石墨作電池的正極c該電池內環(huán)境應該是無水環(huán)境，否則影響電池的壽命d電池工作時，鋰提供的電子的物質的量與析出硫的物質的量之比是41解析：a中socl2變?yōu)閘i2so3化合價不變，沒有被還原，a錯誤；鋰較石墨活潑，應作為電池的負極，b正確；鋰為活潑金屬，電池中不應有水，c正確；根據電子得失，d正確。二、非選擇題（本題包括4小題，共52分）9(每空2分，共12分)a、b、c三個燒杯中分別盛有相同物質的量濃度的稀硫酸，如下圖所示：(1)a中反應的離子方程式是_。(2)b中sn極的電極反應式為_，sn極附近溶液的ph_(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)c中被腐蝕的金屬是_，總反應的離子方程式是_，比較a、b、c中鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是_。解析：鐵在不同的情況下腐蝕的速率不同。作原電池的負極時易被腐蝕，作原電池的正極時受到保護不被腐蝕。答案：(1)fe2h=fe2h2(2)h2e=h2增大(3)znzn2h=zn2h2bac10.(除標注外，每空2分，共14分)利用lioh和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。lioh可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。（1）利用如圖裝置電解制備lioh，兩電極區(qū)電解液分別為lioh和licl溶液。b極區(qū)電解液為_溶液（填化學式），陽極電極反應式為_ ，電解過程中l(wèi)i+向_電極遷移（填“a”或“b”）。（2）利用鈷渣含co(oh)3、fe(oh)3等制備鈷氧化物的工藝流程如下：co(oh)3溶解還原反應的離子方程式為_，鐵渣中鐵元素的化合價為_，在空氣中煅燒coc2o4生成鈷氧化物和co2，測得充分煅燒后固體質量為2.41g，co2的體積為1.344l（標準狀況），則鈷氧化物的化學式為_。答案（1）lioh 2cl2e=cl2 b（2）2co(oh)3+4h+so32=2co2+so42+5h2o（3分） +3 co3o4（3分）11. （每空2分，共12分）據報道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質溶液的新型手機電池，電量是現用鎳氫電池和鋰電池的10倍，可連續(xù)使用一個月才充電一次。假定放電過程中，甲醇完全氧化產生二氧化碳被充分吸收生成co。(1)該電池反應的離子方程式為_。(2)甲醇在_極發(fā)生反應(填“正”或“負”)，電池中放電過程中溶液ph將_(填“下降”、“上升”或“不變”)；若有16克甲醇蒸氣被完全氧化產生電能，并利用該過程中釋放的電能電解足量的硫酸銅溶液，假設能量利用率為80%，則將產生標準狀況下氧氣_l。(3)最近，又有科學家制造出一種固體電解質的燃料電池，其效率更高。一個電極通入空氣，另一個電極通入汽油蒸氣。其中固體電解質是摻雜了y2o3的zro2固體，它在高溫下能傳導o2離子(其中氧化反應發(fā)生完全)。以丁烷代表汽油。該電池的正極反應式為_。(4)放電時固體電解質里的o2離子的移動方向是向_極移動(填“正”或“負”)。解析：(1)該電池的總反應式可由下列二式合并得到：2ch3oh3o22co24h2o，co22oh=coh2o。(2)燃料電池中可燃物被氧化作負極，根據得失電子守恒建立關系式：2ch3oh 3o264 g 67.2 l16 g80%x解得x13.44 l答案：(1)2ch3oh3o24oh2co6h2o (2)負下降 13.44 l(3)o24e=2o2(4)負12（14分）某實驗小組同學對電化學原理進行了一系列探究活動。(1)如圖為某實驗小組依據氧化還原反應：(用離子方程式表示)_設計的原電池裝置，反應前，電極質量相等，一段時間后，兩電極質量相差12 g，導線中通過_ mol電子。(2)其他條件不變，若將cucl2溶液換為nh4cl溶液，石墨電極反應式為_，這是由于nh4cl溶液顯_(填“酸性”、“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示溶液顯此性的原因_，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫出發(fā)生反應的離子方程式_，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水，顏色退去，同學們對此做了多種假設，某同學的假設是：“溶液中的3價鐵被氧化為更高的價態(tài)?！比绻?價鐵被氧化為feo，試寫出該反應的離子方程式_。(3)如圖其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導線與石墨相連成n型，如圖所示。一段時間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液，現象是_，電極反應為_；乙裝置中石墨(1)為_極(填“正”、“負”、“陰”或“陽”)，乙裝置中與銅絲相連石墨電極上發(fā)生的反應式為_，產物常用_檢驗，反應的離子方程式為_。解析：(1)設導線中通過的電子的物質的量為x，則負極減少28 gmol1x，正極增重32 gmol1x，28x32x12，x0.2 mol。(2)nh4cl水解溶液顯酸性，正極上h得電子，負極上fe失電子生成fe2。cl2將fe2氧化為 fe3，cl2過量時，發(fā)生的反應為：2fe33cl28h2o=2feo6cl16h。(3)將鹽橋改為銅絲和石墨后甲裝置成為原電池，