内容正文:
第一节 原电池
课时2 化学电源
【基础巩固】
1.下列有关化学电源的说法中正确的是 ( )
A.化学电源只能将化学能转化为电能
B.燃料电池能将全部化学能转化为电能
C.铅酸蓄电池的电压稳定、使用方便,在生产和生活中使用广泛
D.一次电池包括干电池和蓄电池
2.某纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液。放电时两个电极反应分别为Zn+2OH--2e-Zn(OH)2、Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-,下列说法中正确的是 ( )
A.锌是负极,氧化银是正极
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.在电池放电过程中,电解质溶液的酸碱性基本保持不变
3.锂电池放电反应原理为FePO4+LiLiFePO4,内部为能够导电的固体电解质。下列有关该电池的说法中正确的是 ( )
A.可加入硫酸以提高电解质的导电性
B.放电时电池内部Li+向负极移动
C.放电时,Li发生还原反应
D.放电时电池正极反应为FePO4+Li++e-LiFePO4
4.生产铅酸蓄电池时,在两电极板上的铅锑合金上均匀涂上膏状的PbSO4,干燥后再安装,充电后即可使用,发生的反应是2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4,下列对铅酸蓄电池的说法中错误的是 ( )
A.需要定期补充硫酸
B.放电时铅是负极,PbO2是正极
C.放电时负极上发生的反应是Pb+S-2e-PbSO4
D.放电时电解质溶液的密度减小
5.Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的电池,电池反应为2AgCl+MgMg2++2Ag+2Cl-。下列有关该电池的说法中正确的是 ( )
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
6.一种新型燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极上通入乙烷和氧气,电极反应为C2H6+18OH--14e-2C+12H2O,7H2O+O2+14e-14OH-。下列有关此电池的推断中正确的是 ( )
A.通氧气的电极为负极
B.参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为7∶2
C.放电一段时间后,KOH的物质的量浓度不变
D.电解质溶液中C向正极移动
7.原电池原理广泛应用于科技、生产和生活中,请回答下列问题。
(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,产物无污染,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时,正极的电极反应式是 ;负极的电极反应式是 。
(2)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质制造新型燃料电池。试写出该电池的正极反应式: 。
8.镉镍可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,它的放电反应为Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。请回答下列问题。
(1)上述反应式中左边物质的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)右边物质的总能量。
(2)放电时负极发生反应的物质是 ,放电时正极的反应式为 。
(3)镉镍废旧电池必须进行回收并集中处理,最主要的原因是
。
【拓展提高】
9.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池可以瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法中正确的是 ( )
A.正极反应:Ca+2Cl--2e-CaCl2
B.放电过程中,Li+向负极移动
C.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g Pb
D.常温时,在正极、负极间接上电流表,指针不偏转
10.科学家预言,燃料电池是21世纪获得电子的重要途径。甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂,在硫酸电解质溶液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。请回答以下问题。
(1)配平电池放电时发生反应的化学方程式:
CH3OH+ O2 CO2+ H2O。
(2)在硫酸电解质溶液中,CH3OH失去电子,此电池的正极发生的反应是 , 负极发生的反应是 。
(3)电解质溶液中的H+向 极移动,向外电路释放电子的电极是 极。
(4)与直接燃烧燃料产生电力相比,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先燃料电池的能量转化效率高,其次是 。
(5)甲醇燃料电池与