(练习)5 课时分层训练(四) 化学电源-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修一(鲁科版2019)

课时分层训练(四)　化学电源 知识点1　一次电池和二次电池 1．电子表和电子计算器的电源通常用微型银—锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应为Ag2O＋H2O＋Zn===Zn(OH)2＋2Ag。下列说法正确的是(　　) A．Ag2O是正极，Zn是负极 B．锌电极上发生的电极反应为Zn－2e－ === Zn2＋ C．工作时，电池负极区溶液pH增大 D．工作时，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 A　解析：根据总反应可知，金属锌失去电子发生氧化反应，作负极，Ag2O得到电子发生还原反应，作正极，A项正确；负极Zn失去电子生成Zn2＋，会与溶液中的OH―结合，因此锌电极的电极反应为Zn＋2OH―－2e－=== Zn(OH)2，B项错误；负极区Zn2＋与OH―结合，溶液中OH―浓度减小，则溶液pH减小，C项错误；该电池工作时，电子由锌极经外电路流向Ag2O极，D项错误。 2．某蓄电池放电、充电时的反应为 Fe＋Ni2O3＋3H2OFe(OH)2＋2Ni(OH)2。 下列推断正确的是(　　) ①放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极 ②放电时化学能转化为电能，充电时电能转化为化学能 ③蓄电池的电极必须浸在某种碱性电解质溶液中 A．①②③ B．①② C．①③ D．②③ D　解析：放电时Fe被氧化，Ni2O3被还原，Fe作负极，Ni2O3为正极。放电时是一个原电池，化学能转化为电能，充电时是一个电解池，电能转化为化学能。因反应中有OH－的消耗和生成，故应用碱性电解质溶液。 知识点2　燃料电池 3．固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是(　　) A．有O2参加反应的电极a为电池的负极 B．多孔电极b的电极反应为H2＋O2－＋2e－===H2O C．多孔电极a的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O D　解析：多孔电极b上通入H2，电子从多孔电极b流向多孔电极a，所以多孔电极b为负极，H2在该极发生氧化反应；多孔电极a为正极，O2在该极发生还原反应，A错误；负极的电极反应为H2＋O2－－2e－===H2O，B错误；正极的电极反应为O2＋4e－===2O2－，C错误；电池总反应为2H2＋O2===2H2O，D正确。 4．如图是甲醇燃料电池的结构示意图，甲醇在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列说法不正确的是(　　) (提示：质子交换膜只允许H＋通过) A．左电极为电池的负极，a处通入的物质是甲醇 B．正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．负极反应为CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋ D．该电池提供1 mol e－，消耗氧气0.25 mol B　解析：根据电子流向或H＋的移动方向，可以判断a处通甲醇，b处通O2，A说法正确；负极反应为2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋，正极反应为3O2＋12H＋＋12e－===6H2O，B说法错误，C说法正确；当电池提供 1 mol 电子时，消耗O2为1× mol＝0.25 mol，D说法正确。 5．(双选)一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极，两电极插入KOH溶液中，向两极分别通入乙烷和氧气，其电极反应为C2H6＋18OH－－14e－===2CO＋12H2O,2H2O＋O2＋4e－===4OH－。有关此电池的推断正确的是(　　) A．电池工作过程中，溶液的pH逐渐减小 B．正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为 7∶2 C．通入乙烷的电极为正极 D．电解质溶液中的OH－向正极移动 AB　解析：电池总反应为2C2H6＋7O2＋8OH－===4CO＋10H2O，故电池工作过程中，溶液的pH逐渐减小，A项正确；正、负极上参加反应的气体的物质的量之比为7∶2，B项正确；通入乙烷的电极为负极，C项错误；电解质溶液中的OH－向负极移动，D项错误。 6．瓦斯分析仪(如图甲)工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是(　　) A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极a B．电极b是正极，O2－由电极a流向电极b C．电极a的反应为CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O D．当固体电解质中有1 mol O2－通过时，转移4 mol电子 C　解析：电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，A错误；电极b中氧气得电子，生成O2－