内容正文:
课时分层作业(四) 化学电源
(建议用时:40分钟)
[合格过关练]
1.下列电池属于一次电池的是( )
A.锌锰干电池 B.铅蓄电池
C.锂电池 D.氢氧燃料电池
A [铅蓄电池、锂电池属于二次电池;氢氧燃料电池属于燃料电池。]
2.氢氧燃料电池是将H2和O2分别通到浸入20%~40%(质量分数)的KOH溶液的多孔石墨电极上,其电池总反应式为2H2+O2===2H2O,则下列叙述正确的是( )
A.通入H2的一极是正极,通入O2的一极是负极
B.通入O2的一极是正极,通入H2的一极是负极
C.该电池工作一段时间后,电解质溶液的pH增大
D.该电池工作一段时间后,负极区附近溶液的pH增大
B [根据电池总反应式可知,该电池工作时不断有H2O生成,则电解质溶液的pH不断减小。通入O2的一极作正极,通入H2的一极作负极,H2在负极上发生氧化反应,其电极反应式为2H2+4OH--4e-===4H2O,负极区附近溶液中
OH-浓度降低,则pH减小。综上分析,B项正确。]
3.碱性电池具有容量大、放电电流大等特点,因而得到广泛应用。碱性锌锰干电池以氢氧化钾为电解质,电池总反应式为Zn+MnO2+H2O===ZnO+Mn(OH)2。下列说法错误的是( )
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为MnO2+2H2O+2e-===Mn(OH)2+2OH-
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.2 mol电子,理论上锌的质量减小6.5 g
C [根据电池总反应式可知负极反应式为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,正极反应式为MnO2+2e-+2H2O===Mn(OH)2+2OH-,A、B项正确;电池工作时,电子由负极通过外电路流向正极,C项错误;外电路中每通过0.2 mol电子,有0.1 mol锌参加反应,其质量为6.5 g,D项正确。]
4.锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应式为2Zn+O2+4OH-+2H2O===2[Zn(OH)4]2-。下列说法正确的是
( )
A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C.放电时,负极反应式为Zn+4OH--2e-===[Zn(OH)4]2-
D.放电时,电路中通过2 mol电子,消耗氧气22.4 L(标准状况)
C [A项,充电时装置为电解池,溶液中的阳离子向阴极移动;B项,充电时的总反应为放电时的逆反应:2[Zn(OH)4]2-===2Zn+O2↑+4OH-+2H2O,
c(OH-)逐渐增大;C项,放电时负极失电子发生氧化反应,由放电时的总反应可知,负极反应式为Zn+4OH--2e-===[Zn(OH)4]2-;D项,由放电时的总反应可知,电路中通过2 mol电子时,消耗0.5 mol O2,其体积为11.2 L(标准状况)。]
5.如图所示是几种常见的化学电源示意图,下列有关说法不正确的是
( )
氢氧燃料电池示意图
A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B.干电池在长时间使用后,锌筒被破坏
C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D.铅蓄电池工作过程中,每通过2 mol电子,负极质量减轻207 g
D [干电池是一次性电池,铅蓄电池是可充电电池,属于二次电池,氢氧燃料电池属于燃料电池,A正确;在干电池中,Zn作负极,被氧化,B正确;氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内,且工作的最终产物是水,故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源,C正确;铅蓄电池工作过程中,硫酸铅在负极上析出,该极质量应该增加而非减小,D错误。]
6.锂电池是新一代高能电池,目前已研发出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li+MnO2===LiMnO2。下列说法中正确的是( )
A.Li是正极,MnO2是负极
B.放电时负极的反应:Li-e-===Li+
C.放电时正极的反应:MnO+e-===MnO2
D.电池放电时,产生高锰酸根离子
B [Li在负极发生反应:Li-e-===Li+,MnO2在正极发生反应:MnO2+e-===MnO。]
7.(双选)据报道,以硼氢化合物NaBH4(硼元素的化合价为+3)和H2O2作原料的燃料电池可用作通信卫星电源,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.电池放电时Na+从a极区移向b极区
B.电极b采用MnO2,MnO2既作电极材料又有催化作用
C.每消耗1 mol H2O2,转移的电子为1 mol
D.该电池的正极反应为BH+8OH--8e-===BO+6H2O
AB [由装置图可知,H2O2得电子化合价降低,所以b为正极,a为负极,原电池中阳离子向正