人教版化学高二选修4第四章第二节化学电源同步练习

更新时间：2021-05-20 浏览次数：801 类型：同步测试

一、选择题

1. (2015·崇州模拟) 如图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池（MH﹣Ni电池），下列有关说法中不正确的是（）

A . 放电时正极反应为：NiOOH+H₂O+e^﹣→Ni（OH）₂+OH^﹣ B . 电池的电解液可为KOH溶液 C . 充电时负极反应为：MH+OH^﹣→H₂O+M+e^﹣ D . MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高

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2. 高铁电池是新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池放电时能长时间保持稳定的电压．高铁电池放电的化学方程式为：
3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH．下列叙述中错误的是（）

A . 该反应实现了化学能向电能的转化 B . 放电过程中锌元素的化合价降低 C . 高铁电池能减少汞等重金属污染 D . 放电过程中溶液的pH逐渐升高

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3. (2015·上饶模拟) 如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（）

A . 分子组成为C_m（H₂O）_n的物质一定是糖类 B . 微生物所在电极区放电时发生还原反应 C . 放电过程中，H⁺从正极区移向负极区 D . 正极反应式为：MnO₂+4H⁺+2e^﹣═Mn²⁺+2H₂O

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4. 氢氧燃料电池以氢气作还原剂，氧气作氧化剂，电极为多孔镍，电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液．下列说法正确的是（）

A . 负极反应为：2H₂+4OH^﹣﹣4e^﹣═4H₂O B . 负极反应为：O₂+2H₂O+4e^﹣═4OH^﹣ C . 电池工作时溶液中的阴离子移向正极 D . 电池工作时正极区pH下降，负极区pH升高

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5.
一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂．电池总反应为：C₂H₅OH+3O₂→2CO₂+3H₂O，电池示意如图，下列说法正确的是（）

A . a极为电池的正极 B . 电池工作时电流由a极沿导线经灯泡再到b极 C . 电池负极的电极反应为：4H⁺+O₂+4e^﹣=2H₂O D . 电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移

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6.
干电池原理示意图如图，电池总反应为：Zn+2NH₄⁺=Zn²⁺+2NH₃↑+H₂↑，下列说法正确的是（）

A . 碳为电池的正极 B . Zn极上发生还原反应 C . 常见锌锰干电池为二次电池 D . 反应2NH₄⁺+2e^﹣=2NH₃↑+H₂↑在负极上发生

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7.
新一代锂电池的反应为：FePO₄+Li LiFePO₄该电池可用于电动汽车，其以含Li⁺的导电固体为电解质．下列有关LiFePO₄电池说法正确的是（）

A . 放电时电池正极反应为：FePO₄+Li⁺+e^﹣═LiFePO₄ B . 充电时LiFePO₄只发生氧化反应不发生还原反应 C . 充电过程中，电池正极材料的质量增加 D . 加入硫酸可以提高电解质的导电性

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8. 纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液．放电时两个电极反应分别为：Zn+2OH^﹣→Zn（OH）₂+2e^﹣；Ag₂O+H₂O+2e﹣→2Ag+2OH^﹣下列说法中正确的是（）

A . 锌是正极，氧化银是负极 B . 锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应 C . 溶液中OH^﹣向正极移动，K⁺、H⁺向负极移动 D . 在电池放电的过程中，电解质溶液的碱性变大

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9. 把一小块镁、铝合金放入6mol•L^﹣^l的NaOH溶液中，可以形成微型原电池．则该电池负极上发生的电极反应为（）

A . Mg﹣2e^﹣═Mg²⁺ B . Al+4OH^﹣﹣3e^﹣═AlO₂^﹣+2H₂O C . 4OH^﹣﹣4e^﹣═2H₂O+O₂↑ D . 2H₂O+2e^﹣═2OH^﹣+H₂↑

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10. 2005年年底，一辆以新型清洁能源“锌﹣空燃料电池”为动力装备的、美观干净的新型公共电车，亮相于上海浦东街头，已投入试运行阶段．“锌﹣空燃料电池”是金属﹣空气电池的一种，属于半燃料电池，具有能量高、原材料丰富、价格低等优点．下列有关“锌﹣空燃料电池”的说法错误的是（）

A . 该电池可能被广泛使用 B . 该电池不工作时壳体应该是密封的 C . 该电池使用后填埋不会对环境造成污染 D . 该电池的负极反应为：2Zn+4OH^﹣→2ZnO+2H₂O+4e^﹣

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11. 镍镉可充电电池，电极材料是Cd和NiOOH，电解质是KOH，放电时的电极反应式：Cd+2OH^﹣﹣2e^﹣═Cd（OH）₂ ， 2NiOOH+2H₂O+2e^﹣═2Ni（OH）₂+2OH^﹣ ．下列说法不正确的是（）

A . 电池的总反应式：Cd+2NiOOH+2H₂O 2Ni（OH）₂+Cd（OH）₂ B . 电池充电时，镉元素被还原 C . 电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大 D . 电池充电时，电池的负极和电源的负极连接

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12. 一种新型绿色燃料电池是把H₂、CO、CH₄的混合气体和空气不断输入，将化学能转化为电能，被称为“21世纪的绿色发电站”．关于这种燃料电池的说法不正确的是（）

A . 通入空气的一极为正极 B . H₂、CO、CH₄的混合气体在电池内部燃烧，放出大量的热，然后电池将热能转化为电能 C . 电池实际运行时的电解液应选择碱性溶液 D . 电池的正极反应式为：O₂+4e^﹣+2H₂O=4OH^﹣

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13. 有人设想以氢气为燃料，氯气为氧化剂设计成原电池．这样不仅能产生电能，还能制备盐酸，假设这种想法可行，下列说法肯定错误的是（）

A . 两极材料都用石墨，用稀盐酸作电解质溶液 B . 通入氢气的电极为原电池的正极 C . 电解质溶液中的阳离子向通入氯气的电极移动 D . 通入氯气的电极的电极反应式为Cl₂+2e^﹣═2Cl^﹣

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14. 镍氢电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池．氢镍电池的总反应式是： $\text{[math]}$ H₂+NiO（OH）=Ni（OH）₂据此反应式判断，下列叙述中正确的是（）

A . 电池放电时，电池负极周围的溶液pH不断增大 B . 电池放电时，镍元素被氧化 C . 电池放电时，镍元素被还原 D . 电池放电时，H₂是正极

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15.
钠硫电池属于温绿色二次电流，用液态钠、硫和多硫化钠作电极，以能传导钠离子的固体氧化铝作电解质．电池反应为：2Na+xS Na₂S_x ．下列有关说法正确的是（）

A . 放电时，Na⁺向负极移动 B . 放电时，正极上发生的反应为xS+2Na⁺+2e^﹣=Na₂S_x C . 充电时，阳极上发生的反应为2Na﹣2e^﹣=2Na⁺ D . 放电时，每有0.4mol电子转移，则有9.2gNa和6.4g硫参加反应

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16.
已知氧化还原反应：2KMnO₄+10FeSO₄+8H₂SO₄⇌2MnSO₄+5Fe₂（SO₄）₃+K₂SO₄+8H₂O．控制适当的条件，将上述反应设计成如图所示的原电池．下列判断不正确的是（）

A . 随着反应进行，甲中颜色逐渐变浅，乙中颜色逐渐变深 B . 反应开始时，甲中石墨电极上的电极反应式为MnO₄^﹣+8H⁺+5e^﹣═Mn²⁺+4H₂O C . 反应开始时，乙中石墨电极上发生还原反应 D . 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

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17. 我国首创的海洋电池以铝为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，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 ，下列说法正确的是（）

A . 电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极 B . 以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积 C . 为了增加海水的导电性，向海水中加入大量食盐 D . 负极反应：O₂+2HO₂→4OH^﹣﹣4e

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18. 将用导线连接的两根铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH₄和O₂ ，即可产生电流，形成燃料电池，其电池反应为：CH₄+2O₂+2OH^﹣=CO₃²^﹣+3H₂O．下列叙述正确的是（）
①通入CH₄的电极为正极；②正极的电极反应是O₂+2H₂O+4e^﹣=4OH^﹣；③通入氧气的电极为正极；④通入CH₄的电极的反应是CH₄+O₂+4e^﹣=CO₂+2H₂O；⑤负极的电极反应是CH₄+10OH^﹣﹣8e^﹣=CO₃²^﹣+7H₂O；⑥电池工作时溶液中的阳离子向负极移动；⑦电池工作时溶液中的阴离子向负极移动；⑧电池工作时电子从通入甲烷的一极由外电路流向通入氧气的一极．

A . ②③⑤⑦⑧ B . ②③⑤⑥⑧ C . ①②⑤⑦⑧ D . ①②③④⑦

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19. 某商用锂离子电池以石墨为负极材料，以LiCoO₂为正极材料，电解质为LiPF₆与乙烯碳酸酯，电池充电时，锂离子从正极材料中出来进入负极，放电时则反应过来，下列说法中，不正确的是（）

A . 充电时发生的正极反应为：LiCoO₂═Li₁_﹣_xCoO₂+xLi+xe^﹣ B . 负极反应xLi+xe^﹣+6C═Li_xC₆ C . 正极材料Li₁_﹣_xCoO₂中的Co充电时被氧化，从Co³⁺变为Co⁴⁺ ，放电时被还原，从Co⁴⁺变为Co³⁺ D . LiAlO₂和LiMnO₄等也可做正极材料

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20. 锌﹣空气电池是一种新型的高校电池，其荷电量一般比同体积的锌锰电池大3倍以上．在碱性环境下，其总反应方程式为2Zn+2NaOH+O₂=2NaHZnO₂ ．下列说法正确的是（）

A . 该电池的负极反应方程式为Zn﹣2e^﹣+3OH^﹣=HZnO₂^﹣+H₂O B . 当负极减重65g时，正极消耗O₂的体积为11.2L C . 电池在放电过程中阳离子移向负极，阴离子移向正极 D . 随着放电过程进行，电池正极区域附近pH减小

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二、非选择题

21. 燃料电池是利用燃料（如CO、H₂、CH₄等）与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液．完成下列关于甲烷（CH₄）燃料电池的填空：
1. （1）甲烷与氧气反应的化学方程式为：________.
2. （2）已知燃料电池的总反应式为CH₄+2O₂+2KOH═K₂CO₃+3H₂O，电池中有一极的电极反应为CH₄+10OH^﹣﹣8e^﹣═CO₃²^﹣+7H₂O，这个电极是燃料电池的（填“正极”或“负极”），另一个电极上的电极反应式为：
3. （3）随着电池不断放电，电解质溶液的碱性（填“增大”、“减小”或“不变”）
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22.
据报道，摩托罗拉公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月．如图是一个电化学过程的示意图．已知甲池的总反应式为：2CH₃OH+3O₂+4KOH 2K₂CO₃+6H₂O请填空：
1. （1）充电时：①原电池的负极与电源极相连．②阳极的电极反应式为．
2. （2）放电时：负极的电极反应式为．
3. （3）在此过程中若完全反应，乙池中A极的质量升高648g，则甲池中理论上消耗O₂L（标准状况下）．
4. （4）若在常温常压下，1gCH₃OH燃烧生成CO₂和液态H₂O时放热22.68kJ，表示该反应的热化学方程式为．
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23. 人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要．以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格．
1. （1）蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用．铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O．负极反应式为．正极反应式为．
2. （2）铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属，FeCl₃溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，其反应过程的离子方程式为，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为，正极反应式为．
3. （3）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为．
  A．铝片、铜片
  B．铜片、铝片
  C．铝片、铝片
  D．铜片、铜片
  写出插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式：．
4. （4）
  燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：
  ①电池的负极是（填“a”或“b”），该极的电极反应式是：．
  ②电池工作一段时间后电解质溶液的pH（填“增大”、“减小”或“不变”）．
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24.
银锌电池广泛用于各种电子仪器的电源，它的充放电过程可表示为：2Ag+Zn（OH）₂ Ag₂O+Zn+H₂O回答下列有关问题．
1. （1）电池的放电过程是（填“①”或“②”）．
2. （2）该电池属于性电池（填“酸”、“碱”或“中”）．
3. （3）写出充电时阳极的电极反应式：
4. （4）充电时，电池的正极应接电源的极．
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25.
高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为：请回答下列问题：
3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O 3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH．
1. （1）高铁电池的负极材料是．
2. （2）放电时，正极发生（填“氧化”或“还原”）反应；已知负极反应为Zn﹣2e^﹣+2OH^﹣═Zn（OH）₂ ，则正极反应为．
3. （3）放电时，（填“正”或“负”）极附近溶液的碱性增强．
4. （4）充电时，阴极的电极反应式为．
5. （5）充电时，理论上分析，每生成0.15moLK₂FeO₄转移电子数为．
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*注意事项：

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