课时测评11 化学电源-【金版新学案】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019 双选）

课时测评11　化学电源 (时间：45分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－7题，每题5分，第8题12分，第9－11题，每题5分，第12题12分，第13题26分，共100分) 题点一　一次电池、二次电池 1．下列电池不属于二次电池(可充电电池)的是(　　) 答案：A 2．镍­镉(Ni­Cd)可充电电池的总反应为Cd(OH)2＋2Ni(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，由此可知，放电时该电池的负极材料是(　　) A．Cd B．NiO(OH) C．Cd(OH)2 D．Ni(OH)2 答案：A 3.普通锌锰干电池的构造如图所示，其电池总反应的方程式为Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)，下列说法不正确的是(　　) A．石墨作正极 B．锌发生氧化反应 C．电池工作时，电子从石墨经导线流向锌 D．电池工作时，每消耗6.5 g锌，线路中会转移0.2NA电子 答案：C 解析：锌筒作负极，石墨作正极，故A正确；电池中锌失去电子，发生氧化反应，故B正确；电池中电子从负极流向正极，即从锌经导线流向石墨，故C错误；锌为负极，失电子发生氧化反应，每消耗6.5 g Zn，即0.1 mol锌，则失去0.2 mol电子，故线路中转移0.2NA电子，故D正确。 4．有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是(　　) 图Ⅰ碱性 锌锰电池 图Ⅱ铅酸 蓄电池 图Ⅲ原 电池 图Ⅳ银锌 纽扣电池 A．图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是作催化剂 B．图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大 C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变 D．图Ⅳ所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag 答案：D 解析：MnO2的作用是作氧化剂，A错误；Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，H2SO4被消耗，浓度减小，B错误；正极析出铜，Cu2+浓度减小，C错误；负极：Zn→Zn2+，发生氧化反应，Zn作还原剂，正极：Ag2O→Ag，发生还原反应，Ag2O是氧化剂，D正确。 5.汽车的启动电源常用铅酸蓄电池。其结构如图所示，放电时的电池反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，根据此反应判断下列说法正确的是(　　) A．负极反应式：Pb－2e－＋SO===PbSO4 B．电池放电时，溶液的酸性增强 C．PbO2得电子，被氧化 D．PbO2是电池的负极 答案：A 6．“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池总反应为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2。下列关于该电池的说法错误的是(　　) A．电池工作时，负极发生还原反应 B．食盐水作为电解质溶液 C．电池工作时镁片逐渐被消耗 D．电池工作时实现了化学能向电能的转化 答案：A 解析：由电池反应方程式2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2可知，Mg作负极，活性炭作正极，电解质溶液是食盐水，发生镁的吸氧腐蚀，化学能转化为电能。A．Mg作负极，Mg元素化合价由0价升高到＋2价，所以负极发生氧化反应，故A错误；B．电解质溶液是食盐水，发生吸氧腐蚀，故B正确；C．Mg作负极，电极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2，所以电池工作时镁片逐渐被消耗，故C正确；D．该装置是将化学能转化为电能，为原电池，故D正确。 题点二　燃料电池 7．(2023·青岛高一检测)目前，科学家提出了一种经济而且理想的获得氢能源的循环体系(如图)。关于此循环体系，下列说法错误的是(　　) A．燃料电池能够使化学能转化为电能 B．燃料电池中通入H2的一极作负极，发生氧化反应 C．在此循环中发生了反应：2H2O2H2↑＋O2↑ D．目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂 答案：C 8．(12分)氯－铝电池是一种新型的燃料电池。电解质溶液是KOH溶液。试回答下列问题： (1)通入Cl2(g)的电极是________(填“正”或“负”)极。 (2)投入Al(s)的电极是________(填“正”或“负”)极，负极电极反应式为________________________________________________________________________。 (3)外电路电子从________(填“Al”或“Cl2”)极流向________(填“正”或“负”)极。 (4)每消耗8.1 g Al(s)，电路中通过的电子数目为________NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。 答案：(1)正　(2)负　Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－　(3)Al　正　(4)0.9 解析：由题给信息可知，Cl2得电子在正极发生还原反应，Al失电子在负极发生氧化反应，所以通入Cl2(g)的电极是正极，投入Al(s)的电极是负极，其电极反应式为Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－；电子由负极(Al)经外电路流向正极。8.1 g Al(s)的物质的量为＝0.3 mol，1 mol Al反应转移3 mol电子，0.3 mol Al反应在电路中通过的电子数为0.9NA。 9．(双选)(5分)微型银—锌电池可用作电子仪器的电源，其电极分别是Ag/Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液，电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，下列说法正确的是(　　) A．正极发生反应：Ag2O＋2H＋＋2e－===2Ag＋H2O B．负极发生反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 C．电池工作过程中，KOH溶液浓度增大 D．电池工作过程中，电解质溶液中OH－向正极迁移 答案：BC 解析：电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，Zn在反应中化合价升高失电子，故Zn作负极，电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，Ag2O作正极，电极反应式为Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，据此分析作答。A.根据上述分析可知Ag2O作正极，电解质溶液显碱性，在碱性溶液中不可能大量存在H＋，正极的电极反应式为Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，A错误；B.Zn作负极，负极的电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，B正确；C.电池工作过程中，KOH的物质的量不变，水被消耗，KOH浓度增大，C正确；D.电池工作过程中，电解质溶液中OH－向正电荷较多的负极迁移，D错误；故合理选项是BC。 10．(双选)(5分)某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2，下列说法中正确的是(　　) A.放电时，正极上发生反应的物质是Fe B．放电时，正极反应为NiO2＋2e－＋2H＋===Ni(OH)2 C．放电时，电解质溶液中的阴离子向负极移动 D．放电时，Ni(OH)2是还原产物 答案：CD 解析：由总反应式可知，根据原电池在放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再根据元素化合价变化，可判断该电池负极发生反应的物质为Fe，正极为NiO2。此电池为碱性电池，在书写电极反应和总反应方程式时不能出现H＋，故放电时的电极反应式：负极：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2，正极：NiO2＋2e－＋2H2O===Ni(OH)2＋2OH－。A.放电时，Fe元素化合价升高，被氧化，应为原电池负极，A错误；B.此电池为碱性电池，反应方程式中不能出现H＋，放电时，正极反应为NiO2＋2e－＋2H2O===Ni(OH)2＋2OH－，B错误；C.放电时，电解质溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，C正确；D.放电时，NiO2中Ni元素化合价由＋4价降低到＋2价，Ni(OH)2为还原产物，D正确；答案选CD。 11．(5分)某种锂电池的总反应为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法不正确的是(　　) A．Li是负极，电极反应为Li－e－===Li＋ B．Li是正极，电极反应为Li＋e－===Li－ C．MnO2是正极，电极反应为MnO2＋e－===MnO D．锂电池是一种环保型电池 答案：B 解析：根据锂电池总反应可知，Li发生失电子的氧化反应，Li为负极；MnO2发生得电子的还原反应，MnO2为正极。A．Li发生失电子的氧化反应，Li为负极，电极反应为Li－e－===Li＋，A项正确，B项错误；C．MnO2发生得电子的还原反应，MnO2是正极，电极反应为MnO2＋e－===MnO，C项正确；D．锂电池不含镉、汞等对环境有污染的元素，锂电池是一种环保型电池，D项正确；答案选B。 12．(12分)由铜片、锌片和100 mL硫酸铜溶液组成的原电池工作一段时间后，铜片质量增加了12.8 g，且溶液恰好变为无色。假设锌片上没有铜析出，回答下列问题： (1)铜片是原电池的________(填“正极”或“负极”)。 (2)锌片质量减少了________g。 (3)流过外电路的电子的物质的量是______ mol。 (4)原硫酸铜溶液的物质的量浓度是________mol·L-1。 答案：(1)正极　(2)13　(3)0.4　(4)2 解析：(1)由铜片、锌片和100 mL硫酸铜溶液组成的原电池中，锌片作负极，铜片作正极。(2)铜片质量增加了12.8 g，物质的量为＝0.2 mol，转移电子的物质的量为0.2 mol×2＝0.4 mol，那么被氧化的锌的质量为0.2 mol×65 g·mol-1＝13 g。(3)由(2)中分析可知，转移的电子的物质的量为0.4 mol。(4)溶液恰好变为无色，说明原溶液中的Cu2+恰好全部生成Cu，那么原溶液中c(CuSO4)＝＝2 mol·L-1。 13．(26分)(1)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。请回答下列问题： ①高铁电池的负极材料是________。 ②放电时，正极发生________(填“氧化”或“还原”)反应。已知正极反应式为FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－，则负极反应式为________________________________ ________________________________________________________________________。 ③放电时，________(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。 (2)如图为锂锰电池的结构示意图，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质转移到MnO2晶格中生成LiMnO2。 ①外电路的电流方向是由________极流向______极(填字母)。 ②正极材料是________。 ③是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________(填“是”或“否”)；原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)①Zn　②还原　Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2　③正　(2)①b　a　②MnO2　③否　电极Li是活泼金属，能与水反应 解析：(1)高铁电池放电时为原电池，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。总反应式减去正极反应式得负极反应式，正极生成OH－，故正极附近溶液碱性增强。(2)由“Li＋通过电解质转移到MnO2晶格中生成LiMnO2”可知a为负极，b为正极。①该电池中Li失去电子生成Li＋，所以Li作电池的负极，则a是负极，b是正极，所以外电路中的电流方向由正极流向负极，所以从b流向a。③不能用水代替电池中的混合有机溶剂，因为Li是活泼金属，与水反应，无法参与原电池反应，不能产生电流。 学生用书第52页 学科网（北京）股份有限公司 $$