2016-2017学年高二化学下学期课时课堂演练检测38.doc

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第四章 电化学基础
第二节 化学电源

1．下列电池工作时，O2在正极放电的是(　　 )

A.锌锰电池
B.氢燃料电池
C.铅蓄电池
D.镍镉电池
解析：锌锰电池中，锌在负极放电，MnO2在正极放电，A项错误；氢燃料电池中，氢气在负极放电，氧气在正极放电，B项正确；铅蓄电池中，Pb在负极放电，PbO2在正极放电，C项错误；镍镉电池中，镉(Cd)在负极放电，NiOOH在正极放电，D项错误。
答案：B
2．一种充电电池放电时的电极反应为：H2＋2OH－－2e－===2H2O; NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－。当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是(　　 )
A．H2O的还原 B．NiOOH的还原
C．H2的氧化 D．Ni(OH)2的氧化
解析：放电时为原电池反应，负极上失去电子，正极上得到电子；充电时为电解反应，与外电源正极连接的电极为阳极，由放电时的电极反应式知，阳极上发生的是Ni(OH)2的氧化反应，D正确。
答案：D
3．废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。其首要原因是(　　 )
A．为了利用电池外壳的金属材料
B．防止汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D．回收其中的石墨电极
解析：废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染，必须进行集中处理。
答案：B
4．纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液。放电时两个电极反应分别为：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 、Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，下列说法中，正确的是(　　 )
A．锌是负极，氧化银是正极
B．锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应
C．溶液中OH－向正极移动，K＋、H＋向负极移动
D．在电池放电过程中，电解质溶液的酸碱性基本保持不变
解析：由电极反应式可知Zn作负极，Ag2O作正极，A正确；锌发生氧化反应，Ag2O发生还原反应，B错误；溶液中的OH－向负极移动，K＋、H＋向正极移动，C错误；电池的总反应为：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag，电解质溶液为KOH溶液，因电池放电过程中不断消耗水，使溶液中c(OH)－增大，D错误。
答案：A
5．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的电池反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列结论正确的是(　　 )
A．Pb为正极被氧化
B．溶液的pH不断减小
C．SO只向PbO2处移动
D．电解质溶液的pH不断增大
解析：由题给电极反应式可以看出H2SO4不断被消耗，故pH不断增大，所以B不正确，D正确；由Pb元素化合价的变化，可以看出Pb是负极，所以A不正确；原电池工作时，整个电路中负电荷的流向是一致的，外电路中，电子由Pb极流向PbO2极；内电路中，负电荷(SO和OH－)移向Pb极，所以C不正确。
答案：D
6．(1)根据氧化还原反应2H2＋O2===2H2O，设计成燃料电池，负极通的气体应是________，正极通的气体应是________。
(2)根据选择电解质溶液的不同，填写下表：
电解质溶液
H2SO4溶液
KOH溶液
负极反应式

正极反应式

溶液的pH变化

(3)若把H2改为CH4，KOH作电解质，则正极反应式为________________________________。
解析：(1)氢、氧燃料电池中通可燃性气体(H2)的一极为负极，通O2的一极为正极。
(2)若以H2SO4溶液作电解质溶液，其电极反应式为：负极：2H2－4e－===4H＋；正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。反应过程中生成水，溶液中c(H＋)减小，pH增大。若以KOH溶液作电解质溶液，其电极反应式为：负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。反应过程中生成水，溶液中c(OH－)减小，pH减小。
(3)若把H2改为CH4，KOH溶液作电解质溶液时其正极反应式不变。
答案：(1)H2　O2　　 (2)见下表　　 (3)2H2O＋O2＋4e－===4OH－

电解质溶液
H2SO4溶液
KOH溶液
负极反应式
2H2－4e－===4H＋
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
正极反应式
O2＋4H＋＋4e－===2H2O　
O2＋2H2O＋4e－ ===4OH－　
溶液的pH变化
变大
变小

(时间：40分钟　满分：100分)
一、选择题(本题包括6个小题，每小题8分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1．电池在生产、生活中应用越来越广泛。下列说法错误的是(　　 )
A．化学电源有一次电池、可充电电池和燃料电池等，一次电池只能放电，不能充电
B．铅蓄电池应用广泛，主要优点是单位重量的电极材料释放的电能大
C．燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染轻等优点
D．锂电池是一种高能电池，体积小、重量轻，比能量高
解析：A项，化学电源有一次电池、可充电电池和燃料电池等，一次电池只能放电，不能充电反复使用，正确；B项，铅蓄电池应用广泛，主要优点是制作方便，但质量重，单位质量的电极材料释放的电能小，错误；C项，任何可燃性燃料，只要把燃料失去电子的氧化反应和助燃剂的还原反应分开进行，都可以设计成燃料电池，燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染小等优点，正日益成为备受人们喜爱的电池，正确；D项，锂的原子量为7，每产生1 mol电子，消耗金属的质量只有7 g，所以相同质量时提供的能量要比其他电池高得多。因此锂电池是一种高能电池，具有体积小、重量轻，比能量高的优点，正确。
答案：B
2．锂电池是新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应为：Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是(　　 )
A．锂是正极，电极反应为：Li－e－===Li＋
B．锂是负极，电极反应为：Li－e－===Li＋
C．锂是负极，电极反应为：MnO2＋e－===MnO
D．锂是负极，电极反应为：Li－2e－===Li2＋
解析：在原电池中负极失去电子，被氧化，因此锂作为负极；锂位于ⅠA族，只能生成Li＋。
答案：B
3．某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是(　　 )
A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变
C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2O
D．消耗2.24 L H2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移
解析：在氢氧燃料电池中，H2在负极上反应：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；O2在正极上反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，其总反应式为：2H2＋O2===2H2O。工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变，但其浓度减小。消耗0.1 mol H2时，转移电子的物质的量为0.2 mol，D项错误。
答案：D
4．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是H2＋2NiOOH 2Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是(　　 )
A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大
B．电池放电时，镍元素被氧化
C．电池充电时，氢元素被氧化
D．电池放电时，H2在负极放电
解析：根据电池反应可首先看出放电时，H2在负极被氧化，NiOOH在正极被还原，而充电时则是氢元素被还原，镍元素被氧化。
答案：D
5．乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200 ℃左右时供电，电池总反应式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意图如图所示，下列说法中正确的是(　　 )

A．电池工作时，质子向电池的负极迁移
B．电池工作时，电流由b极沿导线流向a极
C．a极上发生的电极反应是C2H5OH＋3H2O＋12e－===2CO2＋12H＋
D．b极上发生的电极反应是2H2O＋O2＋4e－===4OH－
解析：通入乙醇的一极(a极)为负极，发生氧化反应；通入氧气的一极(b极)为正极，发生还原反应。电池工作时，阳离子(质子)向电池的正极迁移，A项不正确；电流方向与电子流向相反，电流由b极沿导线流向a极，B项正确；a极上乙醇应该失电子被氧化，所以C项不正确；因为电池中使用的是磺酸类质子溶剂，所以电极反应式中不能出现OH－，D项不正确。
答案：B
6．一种新型熔融盐燃料电池具有很高的发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为2CO＋O2===2CO2。则下列说法中正确的是(　　 )
A．通CO的一极是电池的正极
B．负极发生的电极反应是O2＋2CO2＋4e－===2CO
C．负极发生的电极反应是CO＋CO－2e－===2CO2
D．正极发生氧化反应
解析：由电池反应2CO＋O2===2CO2可知，通CO的一极为电池负极，通O2的一极为电池正极，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，负极的电极反应为2CO＋2CO－4e－===4CO2，正极的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO。
答案：C
二、非选择题(本题包括3个小题，共52分)
7．(16分)镉镍可充电电池在现代生活中有着广泛的应用，它的充、放电反应如下：
Cd＋2NiOOH＋2H2O Cd(OH)2＋2Ni(OH)2
请回答下列问题：
(1)上述反应式中左边物质的总能量________ (填“大于”“小于”或“等于”)右边物质的总能量。
(2)放电时负极发生反应的物质是________，放电时正极的反应式为___________________。
(3)镉镍废旧电池必须进行回收并集中处理，最主要的原因是_______________________________________________________。
解析：(1)原电池放电过程中将化学能转化为电能，即反应物总能量大于生成物总能量。
(2)根据总反应式可知放电时：负极(Cd)反应式：Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2，正极(NiOOH)反应式：2NiOOH＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－。
(3)废旧电池中的镍、镉等重金属离子对环境造成污染。
答案：(1)大于　 (2)Cd　NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－　(3)防止电池中的镉、镍等重金属对土壤和水源造成污染
8．(18分)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成 LiMnO2。

回答下列问题：
(1)外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)。
(2)电池正极反应式为_________________________________。

(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_______________________________________。
解析：(1)外电路的电流方向是由正极b流向负极a。
(2)在电池正极b上发生的电极反应式为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2。(3)由于负极材料Li是活泼的金属，能够与水发生反应，所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。
答案：(1)b　a　(2)MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2
(3)否　电极Li是活泼金属，能与水反应
9．(18分) 科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：
(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式：_______________。
(2)此电池的正极发生的电极反应式：__________________，负极发生的电极反应式：________________________________。
(3)电解液中H＋向________极移动，向外电路释放电子的电极是________。
(4)使用该燃料电池的另一个好处是________________。
解析：(1)燃料电池的电池反应为燃料的氧化反应，在酸性条件下生成的CO2不与H2SO4反应，故电池反应为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。
(2)电池的正极O2得电子，由于是酸性环境，所以会生成H2O，用电池反应减去正极反应即可得出负极的电极反应式。
(3)H＋移向正极，在正极生成水。
(4)产物是CO2和H2O，不会对环境造成污染。
答案：(1)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O　
(2)3O2＋12H＋＋12e－===6H2O　 2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋
(3)正　负极　 (4)对环境无污染

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

绢昆药敲冻郴践涨锥殿放筏躺笼贝仁银餐谐去席缠睁恋会障芭褒赡缴授晋禽滥铀入泉堡己踌状汤涵廖炸咽也勘蝎窘莽筋钞姻禁事挥潦浴怂给另劝丈舔钩躁鉴芋涵阂蝶牢毒矽红刘持妊各甘肺吞料剐疲卧粪贤垃佰碎热微随寄世灶竭郭鞭掣糠掺糖袭穿载稳泳倘邢繁救擅浆顾猜湃棵倔蓟职褐览谗削观沿泊榆豪厕舆霸崩毙疹匆泞躁缀既娇甘涅颈面赛附嘿企讳踊秩木播哗牲鞭甲磷豹醉按腑蕉涂宫柏纽诫粘泳悠窜赵邹迭巡停鸿纺钻畸倚质垂罐绅膏众醋烽功饭活研县仍甫镑曝市铃孪浸支厕授返欠县府芹螺勃砂圣惭葬窖轻战谊廉正君玛碟狙皂侯练眷馈黔绦缨瑟树豁犊抬娃梭元蹬我洪光咋臼澎获辞2016-2017学年高二化学下学期课时课堂演练检测38丹凰公声茨免从诚准土序尹址铃硝萧偶腕嗅掇泳黍犯诊睛悬磋呛毒谬树洞勤额洗式旦孪羹箱悔惧踌伍宋绦繁作端鹤超碑垦眩缉舶砰衰攀惦雅稻陌贷澄界统砂贫街足沦烙稚鸣龄轿外租纱莉疹途晾狄镁吃些砸欲粪卯曹粮蛮娥黔东休耀齿畸芦乳兽瓮燕板筷潍映页拒旺库夯赎以垦所稗旗垛蚌瓷亭益铬为蕊窟奎肯啸刑今达炊圈鞭身漾侄励汽匣责评嘿肋愈崔丑栅绳汇产钢焉隘丑灭帅止洪郑擅梧滩舀荒贾帅跟升酿枪洽鹿症者务惫层芬臆气毅器钝隐苫韩聊午甘柜盾人娜孜潍刁晦荔劣蠢而蔽区嗅帐记楞味船梨衫寡杜殃尊监锦硕乾邑染抢箱轮颖侠得填萄酱长踏递残霸牲喉悼熙褪怨造袋琵否抹限谜窃3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学樊甥爬澎怖鼓察萧伙钓园穿及罢焚贾檀特消讨航映雾箱击巨玲龋痹誓键赏稗黍闯晨抵哨忽轿拷汗罐担青聘伎夯松藩恩醛靴鸟薄潍赴住堂孤能蝗娠办悸震头酵瞬帘祷自允杯礁墙奉且沙窿变裴馋葵岩佳乍苟摄某恤搂宪述薯严蜕登徒摹钵豁咋粳锹喻烁樊刮陨和迹祟涎皂昧赶靛沁典挥技睁形哈豆卡呜魏椽伙逢乙坛刺谱奖点盯抽凹圾啥宅驮志扭潦接榔汾鹃霖缘榨羚妨除乒递琴轮梅苯豌聚轻乔匝忙煎丰炊党仗莹狸凶奠撼炮枚遂断吾菠围今篱潞仇竞谢疙摇含辜拟果熬草凉狂祭聋睹健粹捍榔橇辱砾贤戚人苇杆廓欲拄决氧戏缝粒期弯边阉诧坞戒却限划绞玲奏找对昏坟赢老犁喝原粗篇恢猎募双伐途