内容正文:
第2课时 化学电源
课时作业巩固
选题表
考查点
基础巩固
能力提升
一次电池、二次电池
6
燃料电池
4
8,9
新型电池及综合应用
1,2,3,5
7
基础题组
1.某种新型超级电池采用高铁酸钾(K2FeO4)作正极材料,填充H2的金属作负极材料,KOH溶液为电解液,该电池具有电压高且稳定、绿色环保等特点。下列说法正确的是( C )
A.正极的电极反应式为2Fe+10OH-+6e-Fe2O3+5H2O
B.负极的电极反应式为H2-2e-2H+
C.电池工作过程中,溶液的pH增大
D.该电池工作时,电子从负极经KOH溶液流向正极
解析:根据题意可知,正极发生还原反应,电极反应式为2Fe+5H2O+
6e-Fe2O3+10OH-,故A错误;根据题意可知,负极发生氧化反应,碱性环境下的电极反应式为H2+2OH--2e-2H2O,故B错误;电池总反应为2K2FeO4+3H2Fe2O3+H2O+4KOH,溶液的pH增大,故C正确;该电池工作时电子从负极经外电路流向正极,故D错误。
2.某种新型热激活电池的结构与工作原理如图所示。下列说法正确的是( A )
A.电池加热时,电子由电极b经过导线流向电极a
B.电池加热时,电极b的电势比电极a的高
C.可加入适量NaOH溶液使电解质溶液的导电性增大
D.为了保证电池持久工作,理论上应不断地向电解质中补充Fe2+
解析:由图示可知,电池加热时,b电极失去电子,发生氧化反应,所以b为负极,a为正极,电子由负极b经过导线流向正极a,A正确;根据选项A分析可知,电池加热时,b电极为负极,a电极为正极,正极的电势比负极的电势高,故电极a的电势比电极b的高,B错误;若加入NaOH,会与溶液中的Fe3+、Fe2+反应形成沉淀,使溶液中自由移动的离子浓度降低,导致电解质溶液的导电性减弱,C错误;a电极为正极,发生的电极反应为Fe3++e-Fe2+,电池冷却时Fe2+在b电极表面与PANIO反应可使电池再生,则冷却时发生的方程式为2Fe2++PANIO+2H+2Fe3++PANI,故电池工作时,不需要补充Fe2+,D错误。
3.贮备电池具有下列特点:日常将电池的一种组成部分(如电解质溶液)与其他部分隔离备用;使用时电池可迅速被激活并提供足量电能。贮备电池主要用于应急救援和武器系统等。Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池。下列叙述中错误的是( B )
A.负极反应为Mg-2e-Mg2+
B.正极反应为Ag++e-Ag
C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
解析:正极反应为AgCl+e-Ag+Cl-,注意AgCl难溶不能拆,所以B
错误。
4.(2020·广东深圳期中)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( D )
A.放电过程中,H+从正极区移向负极区
B.正极每消耗1 mol MnO2,2 mol e-迁移至负极
C.微生物所在电极区放电时发生还原反应
D.左边电极反应式为MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O
解析:放电时,阳离子向正极区移动,故A错误;正极每消耗1 mol MnO2,2 mol电子迁移至正极,故B错误;微生物所在电极区被氧化,发生氧化反应,故C错误;左边电极为正极,锰元素化合价降低,发生还原反应,反应式为MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O,故D正确。
5.(2020·浙江温州期中)执法交警最常用的一种酒精检测仪的工作原理示意图如图所示,其反应原理为CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2O,被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流,该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下列说法不正确的是( B )
A.电解质溶液中的S移向a电极
B.b为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-
C.呼出气体中酒精含量越高,微处理器中通过的电流越大
D.a极上的电极反应式为CH3CH2OH+H2O-4e-CH3COOH+4H+
解析:b为正极,电解质溶液为酸性环境,正极上O2得电子和H+反应生成水,所以电极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,B错误。
能力题组
6.(2021·浙江湖州月考)镍氢电池具有性能好、寿命长等优点,其反应原理是NiO(OH)+MHNiO+M+H2O,MH可理解为储氢合金M中吸收结合氢原子,下列说法正确的是( D )
A.放电时正极材料质量增大
B.电池的电解液可为硫酸溶液
C.放电时电子从MH电极流向NiO(OH)电极,经KOH溶液流回MH极
D.充电时阴极反应为M+H2O+e-MH+OH-
解析:放电时正极材料NiO(OH)转化为NiO,质量减小,A不正确;因为电极材料NiO(OH)、M都能与酸反应,所