2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 第2課時(shí) 化學(xué)電源課后達(dá)標(biāo)檢測 蘇教版選修4.doc
《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 第2課時(shí) 化學(xué)電源課后達(dá)標(biāo)檢測 蘇教版選修4.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 第2課時(shí) 化學(xué)電源課后達(dá)標(biāo)檢測 蘇教版選修4.doc(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第2課時(shí) 化學(xué)電源 課后達(dá)標(biāo)檢測 [基礎(chǔ)鞏固] 1.下列有關(guān)電池的敘述正確的是( ) A.鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì) B.氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被氧化 C.太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅 D.氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? 解析:選B。選項(xiàng)A,鋅錳干電池工作后碳棒粗細(xì)不變,錯(cuò)誤。選項(xiàng)B,氫氧燃料電池工作時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),H2-2e-===2H+或H2-2e-+2OH-===2H2O,正確。選項(xiàng)C,太陽能電池的主要材料是高純度的硅,錯(cuò)誤。選項(xiàng)D,氫氧燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,錯(cuò)誤。 2.下列關(guān)于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的四種裝置的說法正確的是( ) A.電池Ⅰ中鋅是正極 B.電池Ⅱ是一次電池 C.電池Ⅲ工作時(shí),氫氣發(fā)生還原反應(yīng) D.電池Ⅳ工作時(shí),電子由鋅通過導(dǎo)線流向碳棒 解析:選D。電池Ⅰ中鋅是負(fù)極,銅是正極,A錯(cuò)誤;電池Ⅱ?yàn)殂U蓄電池,屬于二次電池,B錯(cuò)誤;電池Ⅲ為氫氧燃料電池,H2在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),C錯(cuò)誤;電池Ⅳ為鋅錳干電池,鋅為負(fù)極,碳棒為正極,電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,D正確。 3.(2018大慶高二檢測)鈕扣電池的兩極材料分別為鋅和氧化銀,電解質(zhì)溶液為KOH溶液。放電時(shí)兩個(gè)電極反應(yīng)分別為Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2、Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,下列說法中,正確的是( ) A.鋅是負(fù)極,氧化銀是正極 B.鋅發(fā)生還原反應(yīng),氧化銀發(fā)生氧化反應(yīng) C.溶液中OH-向正極移動(dòng),K+、H+向負(fù)極移動(dòng) D.在電池放電過程中,電解質(zhì)溶液的酸堿性基本保持不變 解析:選A。由電極反應(yīng)式可知Zn作負(fù)極,Ag2O作正極,A正確;Zn發(fā)生氧化反應(yīng),Ag2O發(fā)生還原反應(yīng),B錯(cuò)誤;溶液中的OH-向負(fù)極移動(dòng),K+、H+向正極移動(dòng),C錯(cuò)誤;電池的總反應(yīng)為Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,因電池放電過程中不斷消耗水,使溶液中c(OH-)增大,D錯(cuò)誤。 4.(2016高考海南卷改編)某電池以K2FeO4和Zn為電極材料,KOH溶液為電解質(zhì)溶液。下列說法正確的是( ) A.Zn為電池的負(fù)極 B.正極反應(yīng)式為2FeO+10H++6e-===Fe2O3+5H2O C.該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變 D.電池工作時(shí)OH-向正極遷移 解析:選A。A.根據(jù)化合價(jià)升降判斷,Zn化合價(jià)只能上升,故為負(fù)極材料,K2FeO4為正極材料,正確;B.KOH溶液為電解質(zhì)溶液,則正極反應(yīng)式為2FeO +6e-+8H2O===2Fe(OH)3+10OH-,錯(cuò)誤;C.該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度減小,錯(cuò)誤;D.電池工作時(shí)陰離子OH-向負(fù)極遷移,錯(cuò)誤。 5.鎂及其化合物一般無毒(或低毒)、無污染,且鎂原電池放電時(shí)電壓高而平穩(wěn),使鎂原電池越來越成為人們研制綠色原電池的關(guān)注焦點(diǎn)。其中一種鎂原電池的反應(yīng)為xMg+Mo3S4MgxMo3S4,在鎂原電池放電時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是( ) A.Mg2+向正極遷移 B.Mo3S4得到電子 C.Mo3S4發(fā)生氧化反應(yīng) D.負(fù)極反應(yīng)為Mg-2e-===Mg2+ 解析:選C。該原電池反應(yīng)中鎂是還原劑,作原電池的負(fù)極,失去電子,電極反應(yīng)是Mg-2e-===Mg2+;Mo3S4在反應(yīng)中是氧化劑,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng);溶液中陽離子向正極移動(dòng),故A、B、D正確,C錯(cuò)誤。 6.一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食鹽、氫氧化鈉(化學(xué)藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應(yīng)方程式為2Al+3ClO-+2OH-===3Cl-+2AlO+H2O。下列說法不正確的是( ) A.該電池的優(yōu)點(diǎn)是電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換 B.該電池發(fā)生氧化反應(yīng)的是金屬鋁 C.電極的正極反應(yīng)式為3ClO-+3H2O+6e-===3Cl-+6OH- D.當(dāng)有0.1 mol Al完全溶解時(shí),流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為1.8061023 解析:選D。該電池所用材料都是生活中常見的,電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換,A正確;金屬鋁是原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),B正確;在正極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為3ClO-+3H2O+6e-===3Cl-+6OH-,C正確;電子只能流經(jīng)導(dǎo)線,不能流經(jīng)電解液,D不正確。 7.執(zhí)法交警最常用的一種酒精檢測儀的工作原理示意圖如圖所示,其反應(yīng)原理為CH3CH2OH+O2===CH3COOH+H2O,被測者呼出氣體中所含的酒精被輸送到電池中反應(yīng)產(chǎn)生微小電流,該電流經(jīng)電子放大器放大后在液晶顯示屏上顯示其酒精含量。下列說法正確的是( ) A.a(chǎn)極上的電極反應(yīng)式為CH3CH2OH+H2O-4e-===CH3COOH+4H+ B.電解質(zhì)溶液中的H+移向a電極 C.b為正極,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH- D.呼出氣體中酒精含量越高,微處理器中通過的電流越小 解析:選A。根據(jù)電池反應(yīng)方程式和電解質(zhì)溶液的酸堿性知,a為負(fù)極,電極反應(yīng)為CH3CH2OH+H2O-4e-===CH3COOH+4H+,A項(xiàng)正確;b為正極,電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+===2H2O,C項(xiàng)錯(cuò)誤;電解質(zhì)溶液中的H+移向b電極,B項(xiàng)錯(cuò)誤;呼出氣體中酒精含量越高,參與反應(yīng)的乙醇越多,微處理器中通過的電流越大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對該燃料電池說法正確的是( ) A.在熔融電解質(zhì)中,O2-由負(fù)極移向正極 B.通入丁烷的一極是正極,電極反應(yīng)為C4H10+26e-+13O2-===4CO2+5H2O C.通入空氣的一極是負(fù)極,電極反應(yīng)為O2+4e-===2O2- D.電池的總反應(yīng)是2C4H10+13O2===8CO2+10H2O 解析:選D。由丁烷與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式(未標(biāo)明條件):2C4H10+13O2===8CO2+10H2O,可知原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),對應(yīng)物質(zhì)的化合價(jià)升高:C4H10-26e-+13O2-===4CO2+5H2O;原電池正極發(fā)生還原反應(yīng),化合價(jià)降低:O2+4e-===2O2-,顯然在熔融電解質(zhì)中O2-從正極移向負(fù)極。 9.以N2和H2為反應(yīng)物、溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液,可制成能固氮的新型燃料電池,原理如圖所示。下列說法不正確的是( ) A.b電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng) B.a(chǎn)電極發(fā)生的反應(yīng)為N2+8H++6e-===2NH C.A溶液中所含溶質(zhì)為NH4Cl D.當(dāng)反應(yīng)消耗1 mol N2時(shí),則消耗的H2為67.2 L 解析:選D。 A.N2+3H2===2NH3,反應(yīng)中氫的化合價(jià)升高,失去電子,因此b電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),故說法正確;B.a電極作正極,電解質(zhì)溶液是鹽酸,因此電極反應(yīng)式為N2+8H++6e-===2NH,故說法正確;C.根據(jù)B選項(xiàng)的分析,A溶液中所含溶質(zhì)為NH4Cl,故說法正確;D.沒有說明外界條件,故說法錯(cuò)誤。 10.某原電池中,電解質(zhì)溶液為KOH(aq),向負(fù)極通入C2H4或Al(g),向正極通入O2或Cl2。試完成下列問題。 (1)當(dāng)分別通入C2H4和O2時(shí): ①正極反應(yīng):___________________________________________; ②負(fù)極反應(yīng):___________________________________________; ③電池總反應(yīng):_________________________________________。 (2)當(dāng)分別通入少量Al(g)和Cl2時(shí): ①正極反應(yīng):_____________________________________; ②負(fù)極反應(yīng):_____________________________________; ③電池總反應(yīng):__________________________________。 答案:(1)①3O2+6H2O+12e-===12OH- ②C2H4+16OH--12e-===2CO+10H2O ③C2H4+3O2+4OH-===2CO+4H2O (2)①3Cl2+6e-===6Cl- ②2Al(g)-6e-+8OH-===2AlO+4H2O ③2Al(g)+3Cl2+8OH-===2AlO+6Cl-+4H2O 11.鎘鎳可充電電池在現(xiàn)代生活中有著廣泛的應(yīng)用,它的充、放電反應(yīng)如下: Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2 請回答下列問題: (1)上述反應(yīng)式中左邊物質(zhì)的總能量________(填“大于”“小于”或“等于”)右邊物質(zhì)的總能量。 (2)放電時(shí)負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是________,放電時(shí)正極的反應(yīng)式為_______________。 (3)鎘鎳廢舊電池必須進(jìn)行回收并集中處理,最主要的原因是_____________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)原電池放電過程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,即反應(yīng)物總能量大于生成物總能量。 (2)根據(jù)總反應(yīng)式可知放電時(shí): 負(fù)極(Cd)反應(yīng)式:Cd+2OH--2e-===Cd(OH)2, 正極(NiOOH)反應(yīng)式:2NiOOH+2H2O+2e-===2Ni(OH)2+2OH-。 (3)廢舊電池中的鎳、鎘等重金屬離子對環(huán)境造成污染,故必須要回收并集中處理。 答案:(1)大于 (2)Cd NiOOH+H2O+e-===NiOH2+OH- (3)防止電池中的鎘、鎳等重金屬對土壤和水源造成污染 [能力提升] 12.(1)將兩鉑片插入KOH溶液中作為電極,在兩極區(qū)分別通入甲烷(或氫氣、一氧化碳等可燃性氣體)和氧氣構(gòu)成燃料電池,則通入甲烷氣體的一極是原電池的________,該極的電極反應(yīng)式是__________________________________, 電池工作時(shí)的總反應(yīng)的離子方程式是________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負(fù)極氣體,空氣與CO2的混合氣體為正極氣體,制得650 ℃下工作的燃料電池,完成下列反應(yīng)式: 正極:____________________________________________, 負(fù)極:2CO+2CO-4e-===4CO2。 總反應(yīng):_________________________________________。 (3)鉛蓄電池放電時(shí),總反應(yīng)為PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,由此可以判斷: ①原電池的電極材料:負(fù)極:____________。 ②電極反應(yīng)式:正極:PbO2+4H++SO+2e-===PbSO4+2H2O,負(fù)極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。 ③工作后,鉛蓄電池里電解質(zhì)溶液的pH________(填“變大”“變小”或“不變”),理由是________________________________________________________________________。 解析:(1)根據(jù)甲烷燃燒的反應(yīng)方程式可知,甲烷在負(fù)極反應(yīng),氧氣在正極反應(yīng),由于生成的CO2可以與KOH溶液反應(yīng),生成CO,結(jié)合原子守恒與電荷守恒可寫出電極反應(yīng)式:CH4-8e-+10OH-===CO+7H2O,而電池反應(yīng)的離子方程式為CH4+2O2+2OH-===CO+3H2O。(2)電池總反應(yīng)方程式為2CO+O22CO2,根據(jù)兩電極的反應(yīng)式之和等于電池總反應(yīng)方程式,可求出正極的反應(yīng)式為O2+2CO2+4e-===2CO。(3)根據(jù)電池總反應(yīng)方程式可知,鉛為負(fù)極,鉛失去電子后得到的Pb2+與溶液中的SO結(jié)合成沉淀,電極反應(yīng)式為Pb-2e-+SO===PbSO4,原電池工作過程中消耗硫酸,溶液中H+濃度減小,pH增大。 答案:(1)負(fù)極 CH4-8e-+10OH-===CO +7H2O CH4+2O2+2OH-===CO+3H2O (2)O2+2CO2+4e-===2CO 2CO+O22CO2 (3)①Pb?、赑b-2e-+SO===PbSO4?、圩兇蟆°U蓄電池在放電過程中消耗了H2SO4 13.(1)鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示,其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中,Li+通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。 回答下列問題: ①外電路的電流方向是由________極流向________極。(填字母) ②電池正極反應(yīng)式為___________________________________。 (2)通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量,其工作原理示意圖如下: ①Pt電極上發(fā)生的是________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。 ②寫出NiO電極的電極反應(yīng)式:___________________________________。 解析:(1)①可由題意敘述中Li+的遷移方向判斷電流方向,在電池內(nèi)部,陽離子從負(fù)極移向正極,可知MnO2晶格為正極,故外電路電流方向由b向a。②題中敘述Li+遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2,可知Mn元素化合價(jià)降低1,得電子數(shù)為1,晶格生成物L(fēng)iMnO2不能拆成離子形式,故正極反應(yīng)式為MnO2+e-+Li+===LiMnO2。 (2)①由工作原理示意圖可知,O2在Pt電極發(fā)生還原反應(yīng)生成O2-; ②在O2-參加反應(yīng)下,NO在NiO電極發(fā)生氧化反應(yīng)生成NO2。 答案:(1)①b a ②MnO2+e-+Li+===LiMnO2 (2)①還原?、贜O+O2--2e-===NO2- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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