内容正文:
“四翼”检测评价(四) 化学电源
基础性——强调基础扎实
1.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( )
A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
解析:选C 锌锰干电池中锌棒为负极,锌棒变细,碳棒不变,A错;原电池将化学能直接转变为电能,B错;氢氧燃料电池氢气在负极被氧化,C正确;太阳能电池采用硅材料制作,D错。
2.灯塔上的导航灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、PtFe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中( )
①铝合金是阳极 ②铝合金是负极 ③海水是电解质溶液 ④铝合金电极发生还原反应
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
解析:选A 电池电极只称为正、负极,故①错;其中活泼的一极为负极,即为铝合金,②对;电极在海水中,故海水为电解质溶液,③对;铝合金为负极,发生氧化反应,故④错。
3.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是( )
A.图1中Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中SO浓度增加
B.图2中正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
C.图3中锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.图4中使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
解析:选A Zn较Cu活泼,作负极,Zn失电子变成Zn2+,电子经导线转移到铜电极,铜电极负电荷变多,吸引了溶液中的阳离子,因而Zn2+和H+迁移至铜电极,SO迁移至锌电极,因而铜电极附近c(SO)减小,A项错误;Ag2O作为正极,得到来自Zn失去的电子,被还原成Ag,结合KOH作电解液,故电极反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-,B项正确;Zn为较活泼电极,作负极,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,锌溶解,因而锌筒会变薄,C项正确;铅蓄电池总反应式为PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,可知放电一段时间后,H2SO4不断被消耗,因而电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降,D项正确。
4.下面是四种燃料电池的工作原理示意图,其中正极的反应产物为水的是( )
解析:选C 在该固体氧化物燃料电池中,固体氧化物作电解质,正极上电极反应式为O2+4e-===2O2-,故A错误;碱性燃料电池中,正极上发生电极反应:O2+2H2O+4e-===4OH-,故B错误;质子交换膜燃料电池,正极上发生电极反应:4H++O2+4e-===2H2O,故C正确;熔融碳酸盐燃料电池中,正极反应是2CO2+O2+4e-===2CO,故D错误。
5.锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率,称为自放电现象。
下列关于原电池和干电池的说法不正确的是( )
A.两者正极材料不同
B.MnO2的放电产物可能是KMnO4
C.两者负极反应均为Zn失电子
D.原电池中Zn与稀H2SO4存在自放电现象
解析:选B 左图为干电池,干电池的正极材料是碳,右图为原电池,正极材料是铜单质,两者正极材料不同,故A正确;干电池中MnO2应作氧化剂,Mn的化合价降低,故B错误;所给装置中Zn均为负极,失去电子,故C正确;根据自放电现象的定义,Zn与稀硫酸能够发生反应,即原电池中Zn与稀硫酸存在自放电现象,故D正确。
6.生产铅蓄电池时,在两极板上的铅锑合金栅架上均匀涂上膏状的PbSO4,干燥后再安装,充电后即可使用,发生的反应是2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4。下列对铅蓄电池的说法错误的是( )
A.需要定期补充硫酸
B.放电时Pb是负极,PbO2是正极
C.放电时负极上发生的反应是Pb-2e-+SO===PbSO4
D.放电时电解质溶液的密度减小
解析:选A 由电池反应式可知,不需要定期补充硫酸,A项错误;铅蓄电池放电时,相当于原电池,则发生氧化反应的电极是负极,发生还原反应的电极是正极,所以Pb是负极,PbO2是正极,B项正确;放电时,负极上铅失去电子生成Pb2+,Pb2+与溶液中的SO结合生成PbSO4,电极反应式为Pb+SO-2e-===PbSO4,C项正确;放电时,H2SO4被消耗,溶液中H2SO4的物质的量浓度减小,所以溶液的密度也减小,D项正确。
综合性——强调融会贯通
7.某团队研发的“人造树叶”,它可以与燃料电池共同构成一个新的发电装置——太阳能燃料电池,工作原理如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.太阳能燃料电池的优点能持续供应电能,并且实现对环境的“零排放”
B.图A中塑料薄