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第2课时 发展中的化学电源(强化训练)
1.对化学电源的叙述正确的是( )
A.化学电源比火力发电对化学能的利用率高
B.化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位
C.化学电源均是安全、无污染的
D.化学电源即为可充电电池
答案:A
【解析】由于是化学能与电能的直接转化,节省了许多中转环节,所以化学电源对化学能的利用率比火力发电高得多,但火力发电仍居世界耗电量的首位;化学电源一般较安全,但含重金属的电源如果随意丢弃,将会给环境带来严重的污染;有些化学电源是可充电电源(如镍镉电池),有些是不可充电的(如干电池)。
2.下列化学电池不易造成环境污染的是( )
A.氢氧燃料电池 B.锌锰电池
C.镍镉电池 D.铅蓄电池
答案:A
3.废电池处理不当不仅造成浪费,还会对环境造成严重污染,对人体健康也存在极大的危害。有同学想将其变废为宝,以下他的想法你认为不正确的是( )
A.把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气
B.碳棒取出洗净用作电极
C.把铜帽取下洗净回收利用
D.电池内部填有NH4Cl等化学物质,将废电池中的黑色糊状物作化肥施用
答案:D
【解析】虽然氯化铵是一种化学肥料,但电池内部还有其他有害物质,如果用作化肥,会污染土壤,进入生物链后,影响人体健康。
4.下列说法正确的是( )
A.镍镉电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池
B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池
C.化学电池的反应基础是氧化还原反应
D.铅蓄电池放电的时候正极材料是Pb,负极材料是PbO2
答案:C
【解析】碱性锌锰干电池是一次电池;燃料电池是一种高效且不会污染环境的新型电池;铅蓄电池放电的时候正极材料是PbO2,负极材料是Pb。
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作电解质(其中加入MnO2吸收H2),电极反应式可简化为Zn-2e-===Zn2+,2NH+2e-===2NH3↑+H2↑(NH3与Zn2+能生成一种稳定的物质)。根据上述判断,下列结论不正确的是( )
A.干电池内发生的是氧化还原反应
B.锌为负极,碳为正极
C.工作时,电子由碳极经过外电路流向锌极
D.长时间连续使用时,内装糊状物可能流出腐蚀用电器
答案:C
【解析】 由负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应或根据原电池形成的条件,相对活泼(指金属活动性)的一极为负极,相对不活泼的一极为正极可判断出选项A、B正确;在外电路中,电子从负极流向正极,故选项C不正确;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,故其很可能流出腐蚀用电器,选项D正确。
6.燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置,电解质溶液是强碱溶液。下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是( )
A.负极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-
B.负极反应式:CH4+8OH--8e-===CO2+6H2O
C.随着放电的进行,溶液的c(OH-)不变
D.放电时溶液中的阴离子向负极移动
答案:D
【解析】O2+2H2O+4e-===4OH-应为正极反应式;燃料氧化生成的二氧化碳不可能从强碱溶液中逸出,它将进一步反应转化成碳酸根,所以负极反应式为CH4+10OH--8e-===CO+7H2O;由于部分碱液和二氧化碳反应,所以溶液的c(OH-)将减小。
7.据报道,锌电池可能将会取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染。其电池反应为2Zn+O2===2ZnO,原料为锌粒、电解液和空气。则下列叙述正确的是( )
A.锌为正极,空气进入负极反应
B.负极反应为Zn-2e-===Zn2+
C.正极发生氧化反应
D.电解液为强酸
答案:B
【解析】Zn与O2反应的电子转移情况为2Zn+O24e-===2ZnO,所以Zn作负极,负极发生氧化反应:Zn-2e-===Zn2+。O2是正极反应物,发生还原反应。若电解液是强酸,电池的化学反应不是2Zn+O2===2ZnO,而是Zn+2H+===Zn2++H2↑。
8.一种微生物燃料电池的结构示意图如下,关于该电池的叙述正确的是( )
A.电池工作时,电子由a流向b
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
答案:D
【解析】因为右侧产生CO2,说明微生物所在的电极区Cm(H2O)n失电子生成CO2,电池工作时电子由b极经外电路流向a极,A错误;微生物所在电极区放电时发生氧化反应,B错误;放电时阳离子向正极移动,C错误;放电时正极发生还原反应,D正确。
9.固体氧