1、第二节 化学电源 第 1 课时 一次电池 二次电池 课时训练 19 一次电池 二次电池 一、非标准 1.随着人们生活质量的不断提高,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.利用电池外壳的金属材料 B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C.不使电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品 D.回收其中石墨电极 答案:B 2.普通锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为:Zn(s)+2MnO 2+2N Zn2+Mn2O3(s) +2NH3+H2O,在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是( ) A.Zn B.碳 C.MnO2 和 N D.Zn2+和 NH3
2、解析:根据方程式可知:Zn 为原 电池的负极,碳棒为原电池的正极,负极失电子变成 Zn2+,失去 的电子被 MnO2和 N 得到,生成了低价态的 Mn2O3和不带电 的 NH3。所以在正极上 N 和 MnO2为反应物。 答案:C 3.纽扣电池可用于计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池,其电极分别为 Zn 和 Ag2O, 以 KOH 溶液为电解质溶液,电池的总反应为 Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2。关于该电池 的叙述不正确的是( ) A.使用时电子由 Zn 极经外电路流向 Ag2O 极,Zn 是负极 B.使用时电子由 Ag2O 极经外电路流向 Zn 极,Ag 2O 是负极 C.
3、正极的电极反应为 Ag2O+2e-+H2O 2Ag+2OH- D.Zn 极发生氧化反应,Ag 2O 极发生还原反应 解析:由总方程式可以看出,负极为 Zn,正极为 Ag2O,使用时电子由负极流向正极,A 项正确,B 项错误;负极发生氧化反应,正极 发生还原反应,C 项正确,D 项也正确。 答案:B 4.被称之为“软电池” 的纸质电池,采用一个薄层纸片( 在其一边镀锌 ,而在其另一边镀二氧化锰) 作 为传导体。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为: Zn+2MnO2+H2O ZnO+2MnO(OH),下列说法正确的是( ) A.该电池的正极为锌 B.该电池反应中二氧化锰起催化
4、剂作用 C.当 0.1 mol Zn 完全溶解时,转移电子个数为 1.2041024 D.电池正极反应式为:2MnO 2+2e-+2H2O 2MnO(OH)+2OH- 解析:反应中 Zn 由 0 价+2 价,Mn 由+4 价+3 价,故该电池的负极为锌,A 错;MnO 2在正极 得电子,B 错;当 0.1 mol Zn 溶解时,转移电子数为 0.126.021023=1.2041023,C 错;据反应中 反应物、产物、结合 MnO2中 Mn 元素得电子情况判断,D 正确。 答案:D 5.(2013山东泰安质检)下面是两种常见的化学电源示意图 ,有关说法不正确的是( ) 干电池示意图 铅蓄电池示
5、意图 A.上述电池分别属于一次电池、二次电池 B.干电池在长时间使用后,锌筒被破坏 C.铅蓄电池工作过程中,每通过 2 mol 电子,负极质量减轻 207 g D.铅蓄电池负极材料为 Pb 解析:选项 A 正确。在干电池中,Zn 作负极,被氧化, B 正确。C 项忽略了硫酸铅在该极上析出, 该极质量应该增加而非减少。 答案:C 6.新型 LiFePO4 可充电锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。已知该电池 放电时的电极反应为:正极:FePO 4+Li+e- LiFePO4,负极: Li-e- Li+。下列说法中正确的 是( ) A.充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极
6、相连 B.放电时电池反应为 FePO4+Li+e- LiFePO4 C.放电时电池内部 Li+向负极移动 D.放电时,在正极上 Li+得电子被还原 解析:A 项,充电时电池上标注“+”的电极应与电源的正极相连;C 项,放电时电池内部 Li+向正 极移动;D 项,在正极上 FePO4得电子被还原。 答案:A 7.有一种锂电池,用金属锂和石墨作电极材料,电解质溶液是由四氯铝锂(LiAlCl 4)溶解在亚硫 酰氯( )中而形成的 ,电池总反应方程式为:8Li+3SOCl 2 6LiCl+Li2SO3+2S,下列叙 述中正确的是( ) A.电解质溶液中混入水,对电池反应无影响 B.金属锂作电池的正极,
7、石墨作电池的负极 C.电池工作过程中,亚硫酰氯(SOCl 2)被还原为 Li2SO3 D.电池工作过程中,金属锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为 41 解析:由电池总反应可知,Li 失 电子,作电池的负极,石墨作电池的正极,故 B 选项不正确;Li 为 碱金属,易与水发生反应:2Li+2H 2O 2LiOH+H2,故 A 选项不正确;电池工作过程中,SOCl 2 被还原为 S,故 C 选项不正确; 由电池总反应式知,8 mol Li 参与反应,可提供 8 mol e-,同时在正 极析出 2 mol S,故本题正确选项为 D。 答案:D 8.利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验,甚至
8、制作出一些有实际应用价值的装置来, 下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。该电池工作时,有关说法 正确的是( ) A.铝罐将逐渐被腐蚀 B.石墨颗粒和炭棒上发生的反应为:O 2+4e- 2O2- C.炭棒应与玩具电机的负极相连 D.该电池工作一段时间后炭棒和石墨颗粒的质量会减轻 答案:A 9.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。 (1)目前常用的镍镉( Ni Cd)电池,其电池总反应可以表示为 : Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2 已知 Ni(OH)2 和 Cd(OH)2 均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是( ) 以上反应
9、是可逆反应 以上反应不是可逆反应 充电时化学能转变为电能 放电时化学能转变为电能 A. B. C. D. (2)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一平方米面 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 。 解析:(1) Ni Cd 电池的充、放电条件不相同,因此电池的充、放电反应不属于可逆反应。 (2)Ni(OH)2和 Cd(OH)2在酸性土壤中溶解,生成重金属离子 Ni2+和 Cd2+,污染土壤。 答案:(1)B (2)Ni(OH)2 和 Cd(OH)2 能溶于酸性溶液 10.Zn MnO2 干电池应用广泛 ,其电解质溶液是 ZnCl2 N
10、H4Cl 混合溶液。 (1)该电池的负极材料是 。电池工作时,电子流向 ( 填“正极” 或“负极”) 。 (2)若 ZnCl2 NH4Cl 混合溶液中含有杂质 Cu2+,会加速某电极的腐蚀, 其主要原因是 。欲除去 Cu2+,最好选用下列试剂中的 ( 填代号) 。 a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3H2O 答案: (1)Zn(或锌) 正极 (2)锌与还原出来的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b 11. (2013黑龙江齐齐哈尔质检) 全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池, 目前 钒电池技术已经趋近成熟。如图是钒电池基本工作原理示意图: 请回答下列问题: (1)硫酸在电池技术
11、和实验室中具有广泛的应用,在传统的铜锌原电池中,硫酸是 , 实验 室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸,硫酸的作用是 。 (2)钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V 2+、V 3+、VO 2+、V)为正 极和负极电极反应的活性物质,电池总反应为 VO2+V3+H2O +V+2H+。放电时的正极反 应式为 ,充电时的阴极反应式为 。放电过程中,电解液的 pH ( 选填“升高”“ 降低”或“不变”)。 (3)钒电池基本工作原理示意图中“ 正极电解液”可能是 。 a.V、VO 2+混合液 b.V3+、V 2+混合液 c.V 溶液 d.VO2+溶液 e.V3+溶液 f.V2+溶液 (
12、4)能够通过钒电池基本工作原理示意图中“ 隔膜”的离子是 。 解析:(1) 传统的铜锌原电池中,锌与酸反应生成氢气,故硫酸为电解质溶液;硫酸亚铁容易水解, 且水解显酸性,加入少量硫酸,可以抑制其水解变质。(2)正极反 应是还原反应,由电池总反应 可知放电时的正极反应为 V+2H+e- VO2+H2O;充电时,阴极反应为还原反应,故为 V3+得 电子生成 V2+的反应。(3)充电时阳极反应式为 VO2+H2O-e- V+2H+,故充电完毕的正极电 解液为 V 溶液,而放电完毕的正极 电解液为 VO2+溶液,故正极 电解液可能是选项 acd。(4)充 电和放电过程中,正极电解液与负极电解液不能混合,起平衡电荷作用的是加入的酸,故 H+可 以通过隔膜。 答案:(1)电解质溶液 抑制硫酸亚铁的水解 (2)V+2H+e- VO2+H2O V 3+e- V2+ 升高 (3)acd (4)H+
