2022年高三化学寒假自我小测：43化学电源（二） Word版含解析

这是一份2022年高三化学寒假自我小测：43化学电源（二） Word版含解析，共6页。试卷主要包含了下列说法错误的是，下列说法正确的是，已知空气—锌电池的电极反应为等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法错误的是( )
A.依据原电池的原理设计出了化学电源
B.原电池是化学电源的雏形
C.判断一种电池的优劣主要是看其负极的活泼性
D.氧化还原反应所释放的化学能是化学电源的能量来源
2.下列说法正确的是( )
A.碱性锌锰电池是二次电池
B.铅蓄电池是一次电池
C.二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生
D.燃料电池的活性物质没有储存在电池内部
3.日常所用干电池其电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸收H2)，电极反应可简化为Zn－2e－＝＝＝Zn2＋，
(NH3与Zn2＋结合)。根据以上叙述判断下列结论正确的是( )
A.Zn为正极，碳为负极
B.Zn为负极，碳为正极
C.工作时电子由碳极经外电路流向Zn极
D.长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀用电器
4.已知空气—锌电池的电极反应为
Zn＋2OH－－2e－＝＝＝ZnO＋H2O
石墨：
据此判断锌片是( )
A.负极，并被氧化
B.负极，并被还原
C.正极，并被氧化
D.正极，并被还原
5.燃料电池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转化为电能的装置，电解质溶液通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是( )
A.负极反应式为
B.正极反应式为2O2＋4H2O＋8e－＝＝＝8OH－
C.随着不断放电，电解质溶液碱性不变
D.甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大
6.锂电池是新一代的高能电池，它以质轻、能高而受到普遍重视。目前已经研制成功了多种锂电池。某种锂电池的总反应可表示为Li＋MnO2＝＝＝LiMnO2，若该电池提供5 C电量(其他损耗忽略不计)，则消耗的正极材料的质量约为(相对原子质量Li：7，相对分子质量MnO2：87，电子电量1.60×10－19 C)( )
A.3.5×10－3 g
B.7×10－4 g
×10－3 g
×10－2 g
7.两电极用导线连接插入电解质溶液中(不考虑溶液中溶解的氧气的影响)，你认为用下列材料不能构成原电池的是( )
8.一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为2C2H6＋7O2＋8KOH＝＝＝4K2CO3＋10H2O，有关此电池的推断正确的是( )
A.正极反应为14H2O＋7O2＋28e－＝＝＝28OH－
B.放电一段时间后，负极周围的pH升高
C.每消耗1 ml C2H6，则电路上转移的电子为14 ml
D.放电过程中KOH的物质的量浓度不变
9.氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH溶液。试回答下列问题：
(1)通入氯气的电极是__________极(填“正”或“负”)；
(2)铝电极是__________极(填“正”或“负”)；
(3)电子从__________(填“Al”或“Cl2”，下同)电极流向__________的电极。
10.科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池以Pt和Zn为电极材料，依靠人体体液中含有一定浓度的溶解氧、H＋和Zn2＋进行工作。回答下列问题：
(1)正极材料是__________，电极反应式是__________________；
(2)负极材料是__________，电极反应式是__________________。
能力提升
11.下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是( )
A.a电极是负极
B.b电极的电极反应为：4OH－－4e－＝＝＝2H2O＋O2↑
C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
12.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下列叙述不正确的是( )
A.放电时每转移3 ml电子，正极有1 ml K2FeO4被氧化
B.放电时负极反应为
C.放电时负极反应为Zn－2e－＋2OH－＝＝＝Zn(OH)2
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
13.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2(提示：2NaCl＋2H2O电解,2NaCl＋H2↑＋Cl2↑)，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：
负极：
正极：
今若制得0.050 ml Cl2，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是( )
ml ml ml ml
14.下面是生活中常见的两种电池，根据提供的信息回答后面的问题。
(1)有一种常用的电池叫锂电池(锂的相对原子质量为7)，由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成，电池总反应可表示为：
Li＋MnO2＝＝＝LiMnO2
试回答：锂电池比容量特别大的原因是______________________________________________________。
锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因。______________________________________________________。
(2)下表是两个电池外壳上的说明文字。
上述进口电池的电动势是__________V。上述国产电池最多可放出__________mAh的电量；若该电池平均工作电流为0.03 A，则最多可使用__________h。
拓展探究
15.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(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可表示为：
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( )
①以上反应是可逆反应 ②以上反应不是可逆反应
③充电时化学能转变为电能 ④放电时化学能转变为电能
A.①③B.②④C.①④D.②③
(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___________。
(3)下图是废弃镍镉电池中的重金属渗入水体后，进入人体的一条途径：
生物体D中重金属浓度__________(填“大于”“等于”或“小于”)生物体A中重金属浓度，这是通过食物链__________作用引起的。除上述途径外，被污染水体中的重金属还可以直接通过_________________(途径)进入人体。
参考答案
1解析：判断一种电池的优劣主要是看这种电池的比能量或者比功率的大小，以及可储存时间的长短。
答案：C
2解析：碱性锌锰电池是一次性电池；铅蓄电池是二次性电池。
答案：CD
3解析：根据原电池的形成条件，相对活泼(指金属性)的一极为负极，相对不活泼的一极为正极，故B项正确；在外电路，电子从负极流向正极，故A、C两项不正确；长时间连续使用该原电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，且MnO2不断吸收H2生成H2O，糊状物越来越稀，故其很可能流出腐蚀用电器，D项正确。
答案：BD
4解析：负极发生失电子的氧化反应。
答案：A
5解析：A、B两项是正确的；综合A、B两项知C项不正确；根据能量转化的规律，燃烧时产生的热能是不可能全部转化为功的，能量利用率不高，而电能转化为功的效率要大得多，D项正确。
答案：C
6解析：由题中反应方程式可得：n(MnO2)＝n(e－)，则
答案：C
7解析：题中提供的电极和电解质溶液及导线连接除C项外都符合原电池的形成条件，C项不存在自发进行的氧化还原反应。
答案：C
8解析：将原电池的化学反应原理和该原电池反应的离子方程式进行联系，分析可知，该原电池中的正极反应为14H2O＋7O2＋28e－＝＝＝28OH－，将该原电池的离子方程式减去正极反应式，可得负极反应式为，分析各选项，可得出答案。
答案：AC
9答案：(1)正
(2)负
(3)Al 通入Cl2
10解析：本题尽管情景较新，但考查的内容实质上是原电池基本工作原理。
答案：(1)Pt O2＋4H＋＋4e－＝＝＝2H2O
(2)Zn 2Zn－4e－＝＝＝2Zn2＋
11解析：根据负极发生氧化反应，正极发生还原反应，a为负极，b为正极；正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝＝＝4OH－；电子由负极流向正极。
答案：BC
12解析：根据高铁电池的总反应可知，放电时Zn失电子被氧化，应作负极，K2FeO4被还原，作正极，故A错误。放电时其电极反应式可结合总反应式的化合价变化写出，从而判断C、D正确，B项错误。
答案：AB
13解析：欲求H2SO4的量，需写出铅蓄电池的总反应式。把电极反应式合并得Pb＋PbO2＋2H2SO4＝＝＝2PbSO4＋2H2O，而制Cl2时，每生成1 ml Cl2，电子转移2 ml。现需电子0.05 ml×2＝0.10 ml。由铅蓄电池反应可知转移电子0.1 ml，将消耗H2SO4 0.1 ml，故C正确。
答案：C
14解析：(1)锂的相对原子质量是金属中最小的，只有7；根据比容量的定义，可得锂电池比容量大的原因。锂是活泼的碱金属，能和水发生化学反应，所以不能用电解质的水溶液。(2)根据提供的电池上面的信息以及理解“mAh”的意义是解答的关键。在计算过程中，还要注意单位的换算——将“安”换算成“毫安”：600 mAh÷(0.03 A×1 000 mA·A－1)＝20 h。
答案：(1)锂的摩尔质量小 2Li＋2H2O＝＝＝2LiOH＋H2↑
(2)1.2 600 20
15解析：内容涉及的知识面较广，有生物的、有环境保护的等，根据题给信息及电池的特点，可以判断“反应不是可逆反应”及“放电时是化学能转变为电能”是正确的。一些重金属及其化合物在动物体内或人体内会积存——富集，使重金属离子或重金属化合物的浓度远远大于食物中的浓度，所以D中的浓度大于A。
答案：(1)B
(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液
(3)大于 富集 饮水
A
B
C
D
电极材料
Zn
Fe
Cu
Al
电极材料
Cu
Zn
Ag
Sn
电解质溶液
CuCl2溶液
H2SO4溶液
CuSO4溶液
NaOH溶液
某型号进口电池
某型号国产电池
cd
RECHARGEABLE
1.2 V 500 mAh
STANDARD
CHARGE
15 h at 50 mA
GNY0.6(KRAA)
1.2V 600mAh
RECHARGE
ABLESTANDARD
CHARGE
15h at 60mA