6.1.3 化学电池 同步训练 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

化学电池 (30分钟　100分) 班级　　　　　　　姓名　　　　　　　成绩　　　　　 A级 基础训练题 1.(6分,双选)我国《政府工作报告》首次写入“推动充电、加氢等设施建设”。右图为某课外小组自制的氢氧燃料电池,a、b均为惰性电极(电极不参加反应)。下列叙述不正确的是 (　　) A.该装置将化学能转化为电能 B.b极反应式是O2+4OH--4e-2H2O C.工作一段时间后,电解质溶液的pH增大 D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 2.(6分)N2H4-空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池,电解质溶液为30%的KOH溶液,电池总反应为N2H4+O2N2+2H2O。该电池工作时,下列说法正确的是 (　　) A.正极发生氧化反应 B.溶液中的阴离子向正极移动 C.负极反应式为N2H4+4OH--4e-4H2O+N2↑ D.溶液的pH保持不变 3.(6分)最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,另一边附着二氧化锰。电池总反应为Zn+2MnO2+H2OZnO+2MnOOH。关于此电池,下列说法不正确的是 (　　) A.该电池Zn为负极,正极为MnO2 B.电池工作时,正极溶液的pH升高 C.放电时外电路中电子由Zn流向MnO2,内电路中电子由MnO2流向Zn D.电池工作时OH-能通过薄层纸片向锌极移动 4.(6分)搭载全气候电池的电动车在北京冬奥会零下30摄氏度的环境里亮相,这标志着成功地解决了锂离子电池不耐低温的问题。锂离子电池通常以碳材料(容纳锂离子)为负极,LiCoO2、LiMnPO4等锂的活性化合物为正极。下列说法不正确的是 (　　) A.锂电池的工作本质就是锂离子的吸附与脱嵌 B.Li+向负极迁移 C.锂离子电池属于二次电池,锂属于有色金属 D.当电路中转移0.2 mol电子时,负极重量减少1.4 g 5.(6分)我国科学家发明的一种可控锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。其工作原理如图所示。 下列有关说法不正确的是 (　　) A.电池工作时,电子的流向:锂电极→导线→石墨电极 B.水既是氧化剂又是溶剂,有机电解质可用水溶液代替 C.电池总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2↑ D.该装置不仅可提供电能,还可提供清洁燃料氢气 B级 素养提升题 6.(6分,双选)世界某著名学术刊物介绍了一种新型中温全瓷铁-空气电池,其结构如图所示。 下列有关该电池放电时的说法正确的是 (　　) A.O2-由a极移向b极 B.正极的电极反应为FeOx+2xe-Fe+xO2- C.铁表面发生的反应为xH2O(g)+FeFeOx+xH2 D.若有22.4 L(标准状况)空气参与反应,则电路中有4 mol 电子转移 7.(6分)《科学美国人》评出的2016年十大创新技术之一是“碳呼吸电池”,电池原理如图所示,则下列有关说法正确的是 (　　) A.该装置将电能转变为化学能 B.正极的电极反应为C2-2e-2CO2 C.每生成1 mol Al2(C2O4)3,有6 mol电子流过负载 D.随着反应进行,草酸盐浓度不断变小 8.(28分)下图为石棉膜型氢氧燃料电池的结构和工作原理,其中多孔石棉膜只能让离子通过,而气体分子不能通过。 (1)氢电极是　　　　极,氧电极的电极反应式为　　　　　　　　　。 (2)多孔石棉膜中碱液的作用是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)请判断x是电子流向还是电流流向?说明理由:　　　　　　　　　　。 C级 情境创新题 9.(30分)北京时间2022年6月5日“神舟十四号”载人飞船成功发射。“神舟”飞船共有太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池三种电源系统。镉镍蓄电池的工作原理为Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2。 (1)已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法正确的是　　　　(填字母)。 ①以上反应是可逆反应　②以上反应不是可逆反应　③充电时化学能转变为电能　④放电时化学能转变为电能 A.①③　B.②④　C.①④　D.②③ (2)飞船运行到地影区时,镉镍蓄电池开始为飞船供电,负极的电极反应式为　　　　　　　　　　。 (3)飞船在光照区运行时,太阳能电池帆板将　　　　能转化为　　　　能,为镉镍蓄电池充电。 (4)镉镍蓄电池充电时,阳极区电解质溶液的pH　　　　。 (5)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明,一节废镍镉电池可以使1 m2面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重,这是因为　　　　　　　　　　　。 参 考 答 案 第六章　化学反应与能量 课时3　化学电池 1.BC　解析:该电池为碱性燃料电池。该装置发生的是原电池反应,能量变化是将化学能转化为电能,A项正确;b极通O2为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,B项不正确;工作一段时间后,生成了水,KOH溶液的浓度减小,碱性减弱,pH减小,C项不正确;氢氧燃料电池的能量高,且产物为水,对环境无污染,故是具有应用前景的绿色电源,D项正确。 2.C　解析:正极发生还原反应,A项错误;电解质溶液中阴离子向负极移动,B项错误;负极的电极反应式为N2H4+4OH--4e-4H2O+N2↑,C项正确;反应过程中生成水,故c(OH-)减小,溶液的pH减小,D项错误。 3.C　解析:该反应是原电池反应,负极是锌,正极是二氧化锰,A项正确;该电池的正极反应为MnO2+H2O+e-MnOOH+OH-,有OH-生成,所以正极溶液的pH升高,B项正确;放电时,外电路中电子从负极沿导线流向正极,内电路中阴、阳离子定向移动,C项错误;电池工作时,氢氧根离子向负极移动,即向锌极移动,D项正确。 4.B　解析:锂电池放电时生成锂离子与基体脱嵌,充电时,锂离子得电子再次吸附于基体上,A项正确;原电池中阳离子移向正极,B项错误;锂离子电池可充电,属于二次电池,锂呈银白色,属于有色金属,C项正确;当电路中转移0.2 mol电子时,负极中有0.2 mol锂离子脱嵌,重量减少1.4 g,D项正确。 5.B　解析:锂电极为负极,石墨电极为正极,电子从负极流出,经导线流向正极,A项正确;负极材料锂能与水反应,不可用水溶液代替有机电解质,B项错误;电池总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2↑,C项正确;由电池总反应知,该装置不仅可提供电能,还可提供清洁燃料氢气,D项正确。 6.AC　解析:a极空气中的氧气得电子发生还原反应,a极为正极,铁与水反应生成氢气,氢气在b极失电子发生氧化反应,b极为负极。在原电池中,阴离子向负极移动,O2-由a极移向b极,A项正确;a极空气中的氧气得电子发生还原反应为正极,电极反应为O2+4e-2O2-,B项错误;由新型中温全瓷铁-空气电池的装置图可知,铁表面发生的反应为xH2O(g)+FeFeOx+xH2,C项正确;有22.4 L(标准状况)空气参与反应,则氧气约为0.2 mol,电路中约转移0.8 mol 电子,D项错误。 7.C　解析:“碳呼吸电池”为原电池,将化学能转变为电能,A项错误;根据工作原理,“呼出”CO2作为正极反应物得电子生成草酸根,电极反应为2CO2+2e-C2,B项错误;根据工作原理图,金属铝是负极,失电子生成草酸铝,所以每得到1 mol草酸铝,电路中转移3×2 mol=6 mol电子,C项正确;电池放电时草酸盐浓度不会发生变化,D项错误。 8.(1)负;O2+2H2O+4e-4OH- (2)起到电解质溶液的作用,使OH-移动到负极 (3)电子流向,因为充氢气的一极为负极,失去电子,电子沿导线向正极移动 9.(1)B (2)Cd-2e-+2OH-Cd(OH)2 (3)太阳;电 (4)降低 (5)Cd(OH)2和Ni(OH)2能溶于酸性溶液生成有毒的重金属离子 第 6 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $$