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《原电池+化学电源》练习题
《原电池+化学电源》练习题
《原电池+化学电源》练习题
一、选择题
1.下列关于原电池的叙述正确的是()
A.原电池将化学能转化为电能B.原电池负极发生的反应是还原反应
C.原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外电路流向负极
D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成
2.下列对碱性锌锰电池的叙述不正确的是( )
A.锌是正极,MnO2是负极B.电解质是KOH溶液
C.锌发生氧化反应,MnO2发生还原反应D.它的能量和储存时间比普通锌锰电池高
3.如图,在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是( )
A.外电路的电流方向为:
X→外电路→Y
B.若两电极分别为Fe和碳棒,则X为碳棒,Y为Fe
C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应
D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y
4.发生原电池的反应通常是放热反应,在理论上可设计成原电池的化学反应的是()
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g); △H>0
B.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)+2NH3·H2O(l)+8H2O(l); △H>0
C.CaC2(s)+2H2O(l)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g); △H<0
D.CH4(g)+2O2→CO2(g)+2H2O(l); △H<0
5.下列各装置能够构成原电池的是()
6.分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()
A.①②中Mg作为负极,③④中Fe作为负极
B.②中Mg作为正极,电极反应式为6H2O+6e-==6OH-+3H2↑
C.③中Fe作为负极,电极反应式为Fe-2e-==Fe2+
D.④中Cu作为正极,电极反应式为2H++2e-==H2↑
7.目前人们正研究开发一种高能电池一—钠硫电池,它是以熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的β,,——Al2O3陶瓷作固体电解质,反应如下:
2Na+xS
Na2Sx,以下说法,正确的是()
A.放电时,钠作正极,硫作负极
B.放电时,钠极发生还原反应
C.充电时,钠极与外电源正极相连,硫极与外电源的负极相连
D.充电时,阳极发生的反应是Sx2--2e-=xS
8.X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析
出,X与Y组成原电池时,Y为电池的负极。
X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()
A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Y>X>ZD.Y>Z>X
9.微型锂碘电池可用植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源。
这种电池中的电解质是固体电解质LiI,其中的导电离子是I-。
下列有关说法正确的是()
A.正极反应:
2Li-2e-=2Li+B.负极反应:
I2+2e-=2I-
C.总反应是:
2Li+I2=2LiID.金属锂作正极
10.如图所示,各烧杯中均盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为()
A.②①③④ B.④③①②
C.④②①③ D.③②④①
11.锂电池是一代新型高能电池,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式是Li+MnO2=LiMnO2。
下
列说法正确的是()
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是负极,电极反应为MnO2+e-=MnO2-D.锂电池是一种环保型电池
12.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.用该电池电解CuCl2溶液,产生2.24LCl2(标准状况)时,有0.1mol电子转移
13.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-.下列对该项燃料电池说法正确的是( )
A.在熔融电解质中,O2-移向正极
B.电池总反应式是:
2C4H10+13O2―→8CO2+10H2O
C.通入空气的一极是正极,电极反应为:
O2+4e-===2O2-
D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:
C4H10+26e-+13O2-===4CO2+5H2O
14.生产铅蓄电池时,在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4,干燥后再安装,充电后即可使用,发生的反应是2PbSO4+2H2O
PbO2+Pb+2H2SO4下列对铅蓄电池的说法错误的是( )
A.需要定期补充硫酸B.工作时铅是负极,PbO2是正极
C.工作时负极上发生的反应是Pb-2e-+SO
===PbSO4D.工作时电解质的密度减小
15.氢氧燃料电池用于航天飞机,电极反应产生的水,经冷凝后可作为航天员的饮用水,其电极反应如下:
负极:
2H2+4OH--4e-===4H2O
正极:
O2+2H2O+4e-===4OH-
当得到1.8L饮用水时,电池内转移的电子数约为( )
A.1.8molB.3.6mol
C.100molD.200mol
16.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,在另一边附着二氧化锰.电池总反应为:
Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH.下列说法不正确的是( )
A.该电池Zn为负极,MnO2为正极
B.该电池的正极反应为:
MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-
C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向Zn
D.电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸
17.以Mg片和Al片为电极,并用导线连接,同时插入NaOH溶液中,下列说法正确的是()
A、Mg片作负极,电极反应:
Mg-2e-=Mg2+
B、Al片作负极,电极反应:
Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O
C、电子从Mg电极沿导线流向Al电极
D、Mg片上有气泡产生
18.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因此得到广泛应用。
锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:
Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2+Mn2O3(s)。
下列说法错误的是()
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
19.设想通过原电池反应以H2和Cl2为原料生产盐酸。
关于这种原电池的设想正确的是()
A.正极反应为H2-2e-=2H+B.在电池工作时,H+移向负极
C.电池正极发生氧化反应D.以盐酸作为电解质,并不断补充蒸馏水,以维持溶液一定的pH
20.右图是2004年批量生产的笔记本电脑所用甲醇燃料电池的结构示意图。
甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应
为2CH30H+302→2C02+4H20。
下列说法正确的是
A.左电极为电池的负极,a处通入的物质是甲醇
B.右电极为电池的负极,b处通入的物质是空气
C.负极反应式为:
CH30H+H20-6e-→CO2+6H+
D.正极反应式为:
02+2H20+4e-→40H—
21.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:
Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
下列叙述不正确的是()
A.放电时负极反应为:
Zn-2e-+2OH-==Zn(OH)2
B.充电时阳极反应为:
Fe(OH)3-3e-+5OH-==FeO2-4+4H2O
C.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
22.镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。
已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
Cd+2NiOOH+2H2O。
有关该电池的说法中,不正确的是
A.放电时,电解质溶液中的OH-向负极移动B.充电过程是电能转化为化学能的过程
C.放电时,负极附近溶液的碱性不变D.充电时阴极反应为:
Cd(OH)2+2e-===Cd+2OH-
23.Harbermann等设计出利用Desulfovibriodesulfurcan菌种生成的硫化物作为介体的微生物燃料电池,电池内部有质子通过,该系统不经任何维护可连续运行5年。
该电池的负极反应式为:
S2-+4H2O-8e-===SO
+8H+。
有关该电池的下列说法中正确的是
A.若有1.12L氧气参与反应,则有0.2mol电子发生转移
B.质子由正极移向负极
C.该电池的总反应为S2-+2O2===SO
D.正极的电极反应式为2O2+8e-+4H2O===8OH-
24.以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2-)燃料电池,具有全固态结构、能量效率高的特点,另外氨气含氢量高,不含碳,易液化,方便运输和贮存,是很好的氢源载体。
其工作原理如图所示,下列关于直接氨固体氧化物燃料电池的说法正确的是( )
A.该电池工作时的总反应为4NH3+5O2===4NO+6H2O
B.固体氧化物作为电池工作的电解质,其作用是让电子在电池内移动
C.电池工作时,在接触面上发生的电极反应为
2NH3+3O2--6e-===N2+3H2O
D.外电路的电流方向为从电极a流向电极b
25.查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际上乙醇被氧化为X,其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-===X+2H+。
下列说法中正确的是()
A.电池内部H+由正极向负极移动
B.另一极的电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-
C.乙醇在正极发生反应,电子经过外电路流向负极
D.电池总反应式为2CH3CH2OH+O2===2CH3CHO+2H2O
二、填空题26、近年我国首创以Al──空气──海水为能源的新型电池,以海水为电解液.靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流.其工作时电极总反应式为:
4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3;请判断:
(1)原电池的负极是_____;
(2)工作时原电池的两极反应:
A.负极______;
B.正极_____;
(3)工作时原电池正极附近pH______(增大,减小,不变).
25、(I)将Zn棒和Cu棒用导线连接后,放入某电解质溶液中,构成如图所示装置。
试回答下列问题:
(1)若电解质溶液为稀硫酸,则Zn棒为原电池的极,可观察到Cu棒上产生现象是,
试用电极反应式表示该现象:
。
(2)若电解质为硫酸铜溶液,则Cu棒上发生反应(填“氧化”“还原”),Zn棒上发生反应的电极反应式为:
。
(3)若在上述两个过程中,Zn棒减少的质量相等,则Cu棒上
(1)和
(2)所析出物质的质量之比为:
。
(II)A、B、C三个烧杯中分别盛有500mL相同物质的量浓度的稀硫酸
(1)写出A中离子反应方程式:
(2)一段时间后,B中Sn极附近溶液的pH(填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)一段时间后,C中产生了5.6L(标准状况)气体时,硫酸恰好全部被消耗,则原稀硫酸溶液的物质的量浓度为
(4)反应完成后三个烧杯中液体质量大小顺序为:
ABC(用<、=、>连接)
26、.银器皿日久表面会逐渐变成黑色,这是由于生成硫化银(Ag2S),有人设计用原电池的原理进行“抛光”,其处理方法是:
将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银恢复光泽,且不会损失。
试回答:
在此原电池反应中,负极发生的反应为:
__________________,正极反应为:
____________________,反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体,则原电池总反应方程式为:
_____________________________________。
27、乙醇-氧气燃料电池,该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,在两极上分别通乙醇蒸汽和氧气。
负极:
正极:
电池总反应式:
28、根据下列氧化还原反应设计一个原电池:
2FeCl3+Fe===3FeCl2。
要求:
(1)画出此原电池的装置图,装置可采用烧杯。
(2)注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。
(3)写出两个电极上发生的电极反应。
9.(8分)银锌电池的电极反应为:
负极:
Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O正极:
Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-电解质:
KOH
(1)写出电池的总反应式:
_______________________________________________.
(2)使用时,负极区的pH______(填“增大”“减小”或“不变”,下同),正极区的pH______,电解质溶液的pH______________.
10.(8分)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池.请完成有关的电池反应式:
负极反应式:
2CO+2CO
===4CO2+4e-
正极反应式:
____________________________________________________________
总电池反应式:
_________________________________________________________
12.(16分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置,右图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定.请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是__________________,在导线中电子流动方向为________________(用a、b表示).
(2)负极反应式为____________________________________________________.
(3)电极表面镀铂粉的原因为___________________________________________.
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能.因此,大量安全储氢是关键技术之一.金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H2
2LiH
Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是________,反应Ⅱ中的氧化剂是________.
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3,用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为________.
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为________mol.
13.(12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__________________________________________.
30、根据氧化还原反应:
2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示,其中盐桥内装琼脂饱和KNO3溶液。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是__________;电解质溶液Y是________。
(2)银电极为电池的______极,写出两电极的电极反应式:
银电极:
_________________________;
X电极:
______________________。
(3)外电路中的电子是从_____电极流向________电极。
(4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是__________(填序号)。
A.K+B.NO
C.Ag+D.SO
(5)其中CuSO4溶液能否被H2SO4(稀)溶液代替________。
Ag电极能否被石墨代替________。
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