高二化學選修四《原電池》專項測試題

高二化學選修四原電池專項測試題一、選擇題（20*2=40分）1、鎂/H2O2酸性燃料電池采用海水作電解質（加入一定量的酸），下列說法不正確的是（）A.此燃料電池的總反應為：Mg+H2O2=Mg(OH)2B.正極發(fā)生的電極反應為：H2O2+2H+2e-=2H2OC.工作時，正極周圍海水的pH增大D.電池工作時，溶液中的H+向正極移動2、一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質是摻雜氧化釔（Y2O3）的氧化鋯（ZrO2）晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導O2-。下列對該燃料電池說法不正確的是()A.在熔融電解質中，O2-移向負極B.電池的總反應是：2C4H10+13O2 =8CO2+10H2OC.通入空氣的一極是正極，電極反應為：O2+4e- =2O2-D.通入丁烷的一極是正極，電極反應為：C4H10 +26e-+13O2- =4CO2+5H2O3.、理論上不能用于設計成原電池的反應是（ ）A.HCl+NaOH= NaCl+H2O H0B.2CH3OH(l)+3O2(g) =2CO2（g）+4H2O（l） H0C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g) = 4 Fe(OH)3(s) H0D.2H2（g）+O2(g)=2H2O(l) H04、被稱之為“軟電池”的紙質電池，采用一個薄層紙片作為傳導體，在其一邊鍍鋅，而在其另一邊鍍二氧化錳。在紙內(nèi)的離子“流過”水和氧化鋅組成的電解液。電池總反應為Zn+2MnO2+H2O= ZnO+2MnO（OH）。下列說法正確的是（）A.該電池的正極為鋅B.該電池反應中二氧化錳起催化劑作用C.當0.1 mol Zn完全溶解時，流經(jīng)電解液的電子個數(shù)為1.2041023D.電池正極反應式為2MnO2+2e-+2H2O= 2MnO（OH）+2OH-5、燃料電池的基本組成為電極、電解質、燃料和氧化劑。此種電池的能量利用率可高達80%（一般柴油發(fā)電機只有40%左右），產(chǎn)物污染也少。下列有關燃料電池的說法錯誤的是 （ ）A.上述燃料電池的負極反應物是氫氣、甲烷、乙醇 等物質B.氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產(chǎn)物為水，經(jīng)過處理之后可供宇航員使用C.乙醇燃料電池的電解質常用KOH溶液，該電池的負極反應為C2H5OH-12e- =2CO2+3H2OD.甲烷燃料電池的正極反應為O2+2H2O+4e- = 4OH-6、鋅銀電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為：充電放電2Ag+Zn (OH)2 = Ag2O+Zn+H2O在此電池放電時，負極上發(fā)生反應的物質是（ ）A.AgB.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn7、將等質量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸，同時向a中加少量CuSO4溶液，下圖中產(chǎn)生H2的體積V（L）與時間t(min)的關系，其中正確的是( ) 8、固體氧化物燃料電池是由美國西屋(Westinghouse) 公司研制開發(fā)的。它以固體氧化鋯氧化釔為電解 質，這種固體電解質在高溫下允許氧離子（O2-）在其間通過。該電池的工作原理如圖所示，其中多孔電極a、b均不參與電極反應。下列判斷正確的是（）A.有O2放電的a極為電池的負極 B.有H2放電的b極為電池的正極C.a極對應的電極反應為：O2+2H2O+4e- =4OH D.該電池的總反應方程式為：2H2+O2= 2H2O9、下列有關電池的說法不正確的是（）A.手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B.銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C.甲醇燃料電池可把化學能轉化為電能D.鋅錳干電池中，鋅電極是負極10、控制適合的條件，將反應2Fe3+2I-2Fe2+I2設計成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是 ( )A.反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應 B.反應開始時，甲中石墨電極上Fe3+被還原C.電流計讀數(shù)為零時，反應達到化學平衡狀態(tài) D.電流計讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中石墨電極為負極11、以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構示意圖如圖所示。關于該電池的敘述正確的是()A.該電池能夠在高溫下工作B.電池的負極反應為C6H12O6+6H2O-24e- =6CO2+24H+C.放電過程中，H+從正極區(qū)向負極區(qū)遷移D.在電池反應中，每消耗1 mol氧氣，理論上能生成標準狀況下CO2氣體22.4/6L 12、用銅片、銀片、Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋（裝有瓊脂-KNO3的U形管）構成一個原電池。以下有關該原電池的敘述正確的是 （ ）在外電路中，電流由銅電極流向銀電極 正極反應為：Ag+e-=Ag實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同A. B. C. D.13、一種燃料電池中發(fā)生的化學反應為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負極發(fā)生的反應是（）A.CH3OH(g)+O2(g)-2e- =H2O(l)+CO2(g) +2H+(aq) B.O2(g)+4H+(aq)+4e-= 2H2O(l)C.CH3OH(g)+H2O(l)-6e-= CO2(g)+6H+(aq) D.O2(g)+2H2O(l)+4e-= 4OH-14、 在盛有稀硫酸的燒杯中放入導線連接的銅片和鋅片，下列敘述正確的是（ ）A.正極附近的SO42- 離子濃度逐漸增大 B.電子通過導線由銅片流向鋅片C.正極有O2放出 D.銅片上有H2放出15、將兩個鉑電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構成甲烷燃料電池。已知，通入CH4的一極，其電極反應式是：CH4+10OH-8e-=CO32- +7H2O;通入O2的另一極，其電極反應式是：2O2+4H2O+8e-=OH-。下列敘述不正確的是（）A.通入CH4的電極為負極 B.正極發(fā)生氧化反應C.燃料電池工作時，溶液中的OH-向負極移動 D.該電池使用一段時間后應補充KOH16、關于鉛蓄電池的說法正確的是（ ）A.在放電時，正極發(fā)生的反應是Pb（s）+SO42-（aq）-2e- = PbSO4（s）B.在放電時，該電池的負極材料是鉛板C.在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小D.在充電時，陽極發(fā)生的反應是PbSO4（s）+2e-= Pb（s）+SO42- （aq）17、根據(jù)右圖，可判斷出下列離子方程式中錯誤的是（ ） A、2Ag(s)+Cd2+(aq) =2Ag+(aq)+Cd(s) ； B、Cd(s)+Co2+(aq) =Cd2+(aq)+Co(s) ；C、2Ag+( aq)+Cd( s) =2Ag(s)+Cd2+(aq) ； D、2 Ag+(aq) + Co(s) =2 Ag(s)+ Co2+(aq)。18、Li-Al/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應式為：2Li+FeS+2e=Li2S+Fe 有關該電池的下列中，正確的是（ ）A、Li-Al在電池中作為負極材料，該材料中Li的化合價為+1價； B、該電池的電池反應式為：2Li+FeS=Li2S+Fe；C、負極的電極反應式為Al 3e=Al3+ ； D、充電時，陰極發(fā)生的電極反應式為：Li2S +Fe2e=2Li+FeS。 19、某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質傳遞H+，其基本結構見下圖，電池總反應可表示為：2H2O22H2O，下列有關說法正確的是（ ）A、H+由a極通過固體酸電解質傳遞到b極；B、b極上的電極反應式為：O22H2O4e=4OH；C、每轉移0.1 mol電子，消耗1.12 升的H2；D、電子通過外電路從b極流向a極。放電充電3Zn + 2K2FeO4 + 8H2 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH20、高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為 下列敘述不正確的是A充電時陽極反應為：Fe(OH)33e+ 5 OH= FeO42+ 4H2OB充電時電池的正極和電源的正極相連C放電時正極反應為Zn2e+ 2OH= Zn(OH)2D放電時每轉移3 mol e，有1 mol FeO42被還原二、非選擇題（60分）21、（9分）（1）將Al片和Cu片用導線相連，插入稀H2SO4中組成原電池，寫出電極名稱及電極反應式：Al片（ ） ，Cu片（ ） 。（2）若將Al片和Cu片用導線相連，插入濃HNO3中能否組成原電池？ （填“能”或“不能”），若能組成原電池，寫出電極名稱及電極反應式：Al片（ ） ，Cu片（ ） 。22、（10分） 燃料在電池中直接被氧化而產(chǎn)生電能的裝置叫燃料電池，它是一種高效低污染的新型電池。燃料電池所用燃料可以是氫氣，也可以是其他燃料，如甲醇、肼等。肼分子（H2NNH2）可以在氧氣中燃燒生成氮氣和水，利用肼、氧氣與KOH溶液組成堿性燃料電池，請寫出該電池反應的電極反應式和總反應式： ；并指出電解質溶液中，OH-向哪極移動： 。23、（8分）氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質穩(wěn)定。請回答：（1）氫氧燃料電池的能量轉化的主要形式是 ，在導線中電子流動方向為 （用a、b表示）。（2）負極反應式為 。（3）電極表面鍍鉑粉的原因是 。（4）該電池工作時，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：.2Li+H2=2LiH .LiH+H2O=LiOH+H2反應中的還原劑是 ，反應中的氧化劑是 。已知LiH固體密度為0.82 g/cm3，用鋰吸收224 L（標準狀況）H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為 。由生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉化率為80%，則導線中通過電子的物質的量為 mol。24、(12分)北京奧運會“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亞特蘭大奧運會火炬燃料是丙烯（C3H6）。（1）丙烷脫氫可得丙烯。已知：C3H8（g） CH4(g)+HCCH(g)+H2(g)H1=+156.6 kJ/molCH3CH=CH2(g) CH4(g)+HCCH(g) H2=+32.4 kJ/mol則相同條件下，反應C3H8（g） CH3CH= CH2(g) +H2(g)的 H= kJ/mol。（2）以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O2和CO2，負極通入丙烷，電解質是熔融碳酸鹽。電池反應方程式為 ；放電時，CO32- 移向電池的 （填“正”或“負”）極。（3）碳氫化合物完全燃燒生成CO2和H2O。常溫常壓下，空氣中的CO2溶于水，達到平衡時，溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.510-5 mol/L。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離，則H2CO3 HCO3- +H+的平衡常數(shù)K1= 。（已知：10-5.60=2.510-6）(4)常溫下，0.1 mol/L NaHCO3溶液的pH大于8，則溶液中c(H2CO3) c(CO32- )(填“>”、“=”或“<”)，原因是 （用離子方程式和必要的文字說明）。25、（6分）我國首創(chuàng)以鋁-空氣-海水電池作為能源的新型海水標志燈，它以海水為電解質溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會發(fā)出耀眼的白光。則；（1）該電源負極材料為 ；正極材料為 。（2）負極反應為 。（3）正極反應為 。26、（16分）鐵及鐵的化合物應用廣泛，如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等（1）寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式： 。（2）若將（1）中的反應設計成原電池，請畫出原電池的裝置圖，標出正、負極，并寫出電極反應式。正極反應： ；負極反應： 。（3）腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的濃度均為0.10 mol/L，請參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品，簡述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的實驗步驟： 。氫氧化物開始沉淀時的pH氫氧化物沉淀完全時的pHFe3+1.93.2Fe2+7.09.0Cu2+4.76.7提供的藥品：Cl2 濃H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu(4)某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質不銹鋼在酸中腐蝕緩慢，但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請從上表提供的藥品中選擇兩種（水可任選），設計最佳實驗，驗證劣質不銹鋼易被腐蝕。有關反應的化學方程式： ； 。劣質不銹鋼腐蝕的實驗現(xiàn)象： 。高二化學選修四原電池專項測試題參考答案一、選擇題（20*2=40）題號12345678910答案ADADCDADBD題號11121314151617181920答案BCCDBBABAC二、非選擇題（60分）21、（9分）（1）負極 2Al-6e-= 2Al3+ 正極 6H+6e-=3H2（2）能 正極 2NO3- +4H+2e-=2NO2+2H2O 負極 Cu-2e- =Cu2+22、（10分） 負極：N2H4-4e-+4OH-= N2+4H2O， 正極：O2+4e-+2H2O=4OH-，總反應式：N2H4+O2= N2+2H2O OH-向負極移動23、（8分） （1）由化學能轉變?yōu)殡娔?由a到b（2）2H2+4OH-4e-=4H2O或H2+2OH-2e-=2H2O（3）增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快電極反應速率 （4）Li H2O 1/1 148或8.7110-4 3224、（12分）（1）+124.2 (2)C3H8+5O2=3CO2+4H2O 負 （3）4.210-7（4）> HCO3-+H2OCO32- +H3O+(或HCO3-CO32- +H+)，HCO3- +H2O H2CO3+OH-，HCO3- 的水解程度大于電離程度25、（6分） （1）鋁 石墨 （2）4Al-12e-=4Al3+ (3)3O2+6H2O+12e-=12OH-26、（15分） （1）2Fe3+Cu =2Fe2+Cu2+(2)裝置圖2Fe3+2e-=2Fe2+ Cu-2e-=Cu2+(3)通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+;加入CuO調節(jié)溶液的pH至3.24.7;過濾除去Fe(OH)3（4）CuO+H2SO4=CuSO4+H2O CuSO4+Fe=FeSO4+Cu 不銹鋼表面有紫紅色物質生成7