1-2电池的类型 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

专题一 电化学基础与金属防护第二节 电池的类型同步作业 班级：____________ 姓名：____________ 学号：____________ 得分：____________ 一、选择题（每题3分，共45分） 1. 下列电池中，属于一次电池的是（　　） A. 铅蓄电池　　B. 氢氧燃料电池　　C. 普通锌锰干电池　　D. 锂离子电池 2. 下列电池中，属于二次电池（可充电电池）的是（　　） A. 锌银纽扣电池　　B. 镍氢电池　　C. 锌锰干电池　　D. 镁氯化银电池 3. 普通锌锰干电池中，负极材料是（　　） A. 碳棒　　B. 二氧化锰　　C. 锌筒　　D. 氯化铵 4. 下列关于锌锰干电池的叙述，错误的是（　　） A. 锌筒作负极，发生氧化反应　　B. 碳棒作正极，发生还原反应 C. 工作时，锌筒逐渐变薄　　D. 电解质是氢氧化钾溶液 5. 碱性锌锰电池与普通锌锰干电池相比，优点是（　　） A. 价格更低廉　　B. 比能量高，使用寿命更长 C. 不需要密封　　D. 不会产生任何污染 6. 下列关于铅蓄电池的叙述，正确的是（　　） A. 放电时，PbO₂作负极，Pb作正极 B. 充电时，阳极反应为PbSO₄ + 2H₂O - 2e⁻ = PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ C. 放电时，电解质溶液的密度增大 D. 铅蓄电池是一次电池 7. 铅蓄电池放电时，正极反应式为（　　） A. Pb - 2e⁻ + SO₄²⁻ = PbSO₄　　B. PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻ = PbSO₄ + 2H₂O C. Pb + SO₄²⁻ = PbSO₄ + 2e⁻　　D. PbO₂ + 2H₂O + 2e⁻ = PbO₂²⁻ + 4H⁺ 8. 下列关于镍氢电池（Ni-MH）的叙述，错误的是（　　） A. 正极是NiO(OH)，负极是储氢合金 B. 放电时，负极反应为MH + OH⁻ - e⁻ = M + H₂O C. 充电时，阴极反应为M + H₂O + e⁻ = MH + OH⁻ D. 镍氢电池属于一次电池 9. 下列关于锂离子电池的叙述，正确的是（　　） A. 锂离子电池是一次电池　　B. 锂离子电池的比能量较低 C. 锂离子电池工作时，Li⁺在正负极之间移动　　D. 锂离子电池不能使用有机电解质 10. 下列关于燃料电池的叙述，错误的是（　　） A. 燃料电池的能量转换效率较高　　B. 氢氧燃料电池的产物是水，无污染 C. 燃料电池的电极本身不参与反应　　D. 燃料电池属于一次电池 11. 氢氧燃料电池（酸性电解质）中，负极反应式为（　　） A. 2H₂ - 4e⁻ = 4H⁺　　B. O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ = 2H₂O C. H₂ + 2OH⁻ - 2e⁻ = 2H₂O　　D. O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻ 12. 下列电池中，最符合绿色化学理念的是（　　） A. 铅蓄电池　　B. 镍镉电池　　C. 氢氧燃料电池　　D. 锌锰干电池 13. 下列关于纽扣电池的叙述，正确的是（　　） A. 纽扣电池都是一次电池　　B. 锌银纽扣电池的正极是锌，负极是氧化银 C. 纽扣电池体积小巧，常用于手表、计算器等小型电子设备　　D. 纽扣电池可以随意丢弃 14. 下列关于电池回收的叙述，错误的是（　　） A. 废旧电池含有重金属，随意丢弃会污染环境 B. 铅蓄电池可以回收利用，实现铅的循环利用 C. 所有电池都可以随意丢弃，因为电池外壳会自然降解 D. 电池回收有利于节约资源和保护环境 15. 【提升题】某燃料电池以熔融K₂CO₃为电解质，以CO为燃料，以空气（O₂）为氧化剂，总反应为2CO + O₂ = 2CO₂。则该电池负极反应式为（　　） A. CO + CO₃²⁻ - 2e⁻ = 2CO₂　　B. O₂ + 2CO₂ + 4e⁻ = 2CO₃²⁻ C. 2CO + O₂ - 4e⁻ = 2CO₂　　D. O₂ + 4e⁻ = 2O²⁻ 二、填空题（每空2分，共20分） 1. 化学电源按其工作性质可分为______电池和______电池。前者放电后不能充电复原，如______；后者放电后可以充电复原，如______。 2. 普通锌锰干电池（酸性）中，负极材料是______，负极反应式为Zn - 2e⁻ = ______；正极材料是______，正极反应式为2MnO₂ + 2NH₄⁺ + 2e⁻ = Mn₂O₃ + 2NH₃ + ______；电解质主要是______糊。 3. 铅蓄电池放电时，总反应式为Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ = ______ + ______。充电时，阳极反应式为______，阴极反应式为______。 4. 氢氧燃料电池（碱性电解质）中，负极反应式为2H₂ + 4OH⁻ - 4e⁻ = ______，正极反应式为O₂ + ______ + ______ = 4OH⁻，总反应式为2H₂ + O₂ = ______。 5. 【提升题】某新型电池以Al为负极，以空气中的O₂为正极反应物，以NaOH溶液为电解质。则负极反应式为Al - 3e⁻ + ______ = ______，正极反应式为O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = ______，总反应式为4Al + 3O₂ + ______ = ______。 三、判断题（每题2分，共10分） 1. (　　) 一次电池放电后不能充电复原，二次电池放电后可以充电复原，可反复使用。 2. (　　) 铅蓄电池放电时，两极都生成硫酸铅，电解质溶液的密度减小，pH增大。 3. (　　) 燃料电池的电极本身不参与氧化还原反应，只是提供反应场所，因此燃料电池属于二次电池。 4. (　　) 锂离子电池的比能量高，无记忆效应，是目前手机、笔记本电脑等电子设备常用的电池。 5. (　　) 镍镉电池具有记忆效应，且含有有毒的镉元素，已逐渐被镍氢电池和锂离子电池取代。 四、简答题（共15分） 1. （5分）比较一次电池和二次电池的优缺点，并各举一例说明其应用场景。 2. （5分）写出铅蓄电池放电和充电时的电极反应式，并说明充电时如何判断电池已经充满。 3. （5分）【提升题】氢氧燃料电池有酸性电解质和碱性电解质两种类型，请分别写出两种情况下正负极的反应式和总反应式，并比较两种燃料电池的优缺点。 五、综合运用题（10分） 某化学兴趣小组对常见电池进行探究，请回答下列问题： 实验一：锌锰干电池的探究 (1) 拆开一节废旧的普通锌锰干电池，观察到：外层是锌筒，中间是碳棒，周围是黑色粉末和糊状物。锌筒作______极，碳棒作______极，黑色粉末主要是______，糊状物是______。（2分） (2) 该电池放电时的总反应式为Zn + 2MnO₂ + 2NH₄Cl = Zn(NH₃)₂Cl₂ + Mn₂O₃ + H₂O（或简化为Zn + 2MnO₂ = ZnO + Mn₂O₃）。负极反应式为________________________，正极反应式为________________________。（1.5分） (3) 碱性锌锰电池与普通锌锰干电池相比，电解质由NH₄Cl改为KOH，负极反应式为Zn + 2OH⁻ - 2e⁻ = Zn(OH)₂，正极反应式为2MnO₂ + 2H₂O + 2e⁻ = 2MnOOH + 2OH⁻。碱性锌锰电池的优点是________________________（至少写出两点）。（1.5分） 实验二：铅蓄电池的探究 (4) 铅蓄电池放电时，负极材料由______变成______，正极材料由______变成______，电解质溶液的密度______（填”增大”或”减小”）。（2分） (5) 铅蓄电池充电时，阳极连接电源的______极，阴极连接电源的______极。充电时阳极反应式为________________________。（1.5分） 参考答案 一、选择题 1. C　2. B　3. C　4. D　5. B　6. B　7. B　8. D　9. C　10. D　11. A　12. C　13. C　14. C　15. A 二、填空题 1. 一次；二次；锌锰干电池（或碱性锌锰电池等）；铅蓄电池（或镍氢电池、锂离子电池等） 1. 锌（或锌筒）；Zn²⁺；碳棒（或石墨）；H₂O；NH₄Cl（或氯化铵） 1. 2PbSO₄；2H₂O；PbSO₄ + 2H₂O - 2e⁻ = PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻；PbSO₄ + 2e⁻ = Pb + SO₄²⁻ 1. 4H₂O（或4H₂O + 4e⁻对应产物）；2H₂O；4e⁻；2H₂O 1. 4OH⁻；AlO₂⁻（或[Al(OH)₄]⁻）；4OH⁻；4NaOH；4NaAlO₂ + 6H₂O（或4Na[Al(OH)₄]） 三、判断题 1. √　2. ×　3. ×　4. √　5. √ 四、简答题 1. 一次电池优点：价格低廉，使用方便，无需维护；缺点：放电后不能充电，使用寿命短，可能造成环境污染。应用：锌锰干电池用于遥控器、手电筒等。二次电池优点：可反复充电使用，经济环保；缺点：价格较高，需要充电器，有记忆效应（部分电池）。应用：铅蓄电池用于汽车启动电源，锂离子电池用于手机等。 1. 放电：负极：Pb - 2e⁻ + SO₄²⁻ = PbSO₄；正极：PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻ = PbSO₄ + 2H₂O。充电：阳极：PbSO₄ + 2H₂O - 2e⁻ = PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻；阴极：PbSO₄ + 2e⁻ = Pb + SO₄²⁻。判断充满：电解质溶液密度恢复到规定值，或电压、电流稳定不再变化，或出现气泡（电解水）。 1. 酸性：负极：2H₂ - 4e⁻ = 4H⁺；正极：O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ = 2H₂O；总：2H₂ + O₂ = 2H₂O。碱性：负极：2H₂ + 4OH⁻ - 4e⁻ = 4H₂O；正极：O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻；总：2H₂ + O₂ = 2H₂O。酸性优点：产物是水，无腐蚀性；缺点：需要贵金属催化剂，对CO敏感。碱性优点：可使用非贵金属催化剂，对CO耐受性较好；缺点：电解质有腐蚀性，需要定期更换。 五、综合运用题 1. 负；正；MnO₂（或二氧化锰）；NH₄Cl糊（或氯化铵、电解质糊） 1. Zn - 2e⁻ = Zn²⁺（或Zn + 2NH₄⁺ - 2e⁻ = Zn(NH₃)₂²⁺ + 2H⁺）；2MnO₂ + 2NH₄⁺ + 2e⁻ = Mn₂O₃ + 2NH₃ + H₂O 1. 比能量高，容量大；使用寿命长；不易漏液；低温性能好；无汞环保（任写两点） 1. Pb；PbSO₄；PbO₂；PbSO₄；减小 1. 正；负；PbSO₄ + 2H₂O - 2e⁻ = PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ 学科网（北京）股份有限公司 $