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第二课时 化学电源 [见学生用书P105]
1.下列关于电池的说法正确的是( C )
A.某智能手机采用的超大容量高密度电池是一种一次电池
B.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成
C.原电池中发生氧化反应的电极是负极
D.太阳能电池的主要材料为二氧化硅
【解析】 某智能手机的超大容量高密度电池能反复充放电,属于二次电池,A错误;原电池的电极可由两种不同的金属构成,也可由金属和能导电的非金属石墨构成,B错误;原电池负极上发生失电子的氧化反应,C正确;太阳能电池的主要材料是高纯度硅,二氧化硅是光导纤维的主要材料,D错误。
2.纽扣电池可作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池,其电极分别为Zn和Ag2O,用KOH溶液作电解质溶液,电池的总反应为Zn+Ag2O===2Ag+ZnO。下列关于该电池的说法错误的是( D )
A.正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
B.Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应
C.使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,Zn是负极
D.使用时溶液中电流的方向是由Ag2O极流向Zn极
【解析】 由题意可知,纽扣电池的总反应为Zn+Ag2O===2Ag+ZnO,故Zn为负极、Ag2O为正极。正极发生还原反应,电极反应为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-,A正确;Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应,B正确;使用时Zn是负极,电子由Zn极经外电路流向正极,C正确;溶液中电流是由Zn极流向Ag2O极,D错误。
3.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是( A )
第3题图
A.图甲中Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B.图乙中正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
C.图丙中锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.使用一段时间后,图丁中电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
【解析】 Zn较Cu活泼,作负极,Zn失电子变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,H+氧化性较强,得电子变H2,因而c(H+)减小,A错误;Ag2O作正极,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正确。
4.日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌筒,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2),下列说法错误的是( C )
A.干电池内发生的是氧化还原反应
B.锌为负极,石墨为正极
C.工作时,电子由石墨极经过外电路流向锌极
D.长时间连续使用时,内装糊状物可能流出,腐蚀用电器
【解析】 干电池工作时,负极失去电子、正极得到电子,有电子的转移,一定发生氧化还原反应,A正确;在原电池中活泼金属锌作负极,石墨作正极,B正确;原电池工作时,电子由负极锌经导线流向正极石墨电极,C错误;长时间连续使用该原电池,由于锌筒慢慢溶解而破损,且放电过程中有H2O生成,糊状物浓度会越来越低,故其很可能流出,腐蚀用电器,D正确。
5.镁-空气电池的工作原理如图所示,电池反应式为2Mg+O2+2H2O===2Mg(OH)2。下列关于该电池的说法错误的是( D )
第5题图
A.通入氧气的电极为正极
B.放电时,溶液中的OH-移向负极
C.负极的电极反应式为Mg-2e-+2OH-===Mg(OH)2
D.当电路中转移0.04mol电子时,参加反应的O2为0.02mol
【解析】 由反应式可知,O2为助燃剂,得电子发生还原反应,通入氧气的电极为正极,A正确;原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子(OH-)向负极移动,B正确;负极上Mg失电子,生成的Mg2+与OH-反应,生成Mg(OH)2,C正确;当电路中转移0.04mol电子时,参加反应的O2为0.01mol,D错误。
6.我国最近在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展,相关装置如图所示。下列说法正确的是( A )
第6题图
A.该工艺中光能最终转化为化学能
B.该装置工作时,H+由b极区流向a极区
C.a极上发生的电极反应为Fe3++e-===Fe2+
D.a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液
【解析】 该制氢工艺中光能转化为电能,最终转化为化学能,A正确;由题图可知,该装置工作时,H+由b极区放电生成氢气,由a极区流向b