第2章第2节第2课时课后巩固验收
A组基础过关
1．据报道，氢氧燃料电池公交汽车已经驶上北京街头。下列说法正确的是
()
A．电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法
B．发展氢氧燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术
C．氢氧燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染
D．氢氧燃料电池把氢气燃烧放出的热能转化为电能
【解析】电解水制备氢气需要大量的电能，A不正确；氢气属于易燃气体，容易发生危险，所以需要考虑安全高效的储氢技术，B不正确；氢氧燃料电池为化学能转化为电能，产物为水，对环境没有污染，C正确，D不正确。
【答案】 C
2．下列有关电池叙述正确的是()
A．水果电池是高效环保的家用电池
B．锌锰干电池是一种常用的二次电池
C．锌锰干电池碳棒是负极，锌片是正极
D．锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄
【解析】水果电池产生的电流非常微弱，不能作为家用电池，A错误；锌锰干电池是一种常用的一次电池，其中锌作负极，碳棒作正极；锌锰干电池工作时，Zn放电消耗，故工作一段时间后锌外壳会逐渐变薄，故B、C错误，D 正确。
【答案】 D
3．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储存在电池内
【解析】碱性锌锰电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池，燃料电池的活性物质没有储存在电池内而是不断被输入。
【答案】 C
4．汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2＋Pb ＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O根据此反应判断，下列叙述中正确的是() A．Pb是正极
B．PbO2得电子，被氧化
C．负极反应是Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4
D．电池放电时，溶液的酸性增强
【解析】从铅蓄电池的放电反应可以看出：放电过程中Pb失去电子变为Pb2＋，发生氧化反应，因而Pb是负极；PbO2得到电子发生还原反应，被还原；反应过程中消耗了H2SO4，使溶液的酸性减弱。
【答案】 C
5．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
【解析】锌锰干电池中碳棒并不参加反应，A错；氢氧燃料电池是将化学能直接转变为电能，B错；太阳能电池的主要材料是高纯度的单质硅，故D错。
【答案】 C
6．目前，科学家提出了一种经济而且理想的获得氢能源的循环体系(如图)。关于此循环体系，下列说法中错误的是()
A．燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能
B．燃料电池中通入H2的一极作负极，发生氧化反应
C．在此循环中发生了反应：2H2O2H2↑＋O2↑
D．目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂
【解析】原电池都是将化学能转化为电能的装置，故A正确。氢氧燃料电池的负极通入H2，发生氧化反应；正极通入O2，发生还原反应，故B正确。推广氢能的关键是寻找合适的催化剂，利用太阳能分解水，故D正确。
【答案】 C
7．根据国外媒体报道，某公司将推出一种全新的银锌电池，这种银锌电池的续航能力要比锂离子电池强，有望取代锂电池。其放电过程可表示为Ag2O＋Zn===ZnO＋2Ag，此电池放电时，有关说法正确的是()
A．电能转化为化学能
B．电解质溶液是稀硫酸
C．电子通过外电路从正极流向负极
D．Zn作负极被氧化
【解析】原电池是化学能转化为电能的装置，A选项错误；从总反应方程式可以看出，电池放电后生成了ZnO，ZnO在酸性溶液中不能存在，所以电解质溶液为碱液，B选项错误；原电池中，电子是从负极流向正极，C选项错误；负极发生氧化反应，D选项正确。
【答案】 D
8．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＋，2NH＋4＋2e－===2NH3＋H2(NH3与Zn2＋络合)。根据以上叙述判断下列结论不正确的是()
A．Zn为正极，碳为负极
B．正极发生还原反应
C．工作时电流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
【解析】由电极反应方程式可知，发生氧化反应的为电源的负极，正极发生还原反应。电池工作时电子由锌极流出通过外电路流向碳棒，电流方向和电子移动方向相反。
【答案】 A
9．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上。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液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反应的化学方程式是__________________________
_______________________________________________________________。
(2)此电池的正极发生的电极反应式是____________。
(3)电解液中的H＋向________极移动；向外电路释放电子的电极是________。
(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化效率高，其次是___________________________。
【解析】甲醇燃料电池中加入甲醇的电极为负极，通入空气的电极为正极，同时要考虑稀硫酸电解液，来解决问题。
【答案】(1)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
(2)O2＋4H＋＋4e－===2H2O
(3)正负极(4)燃料电池减少了对空气的污染
B组能力提升
10．有一种纸质软电池，该电池采用薄层纸片作为载体和传导体，一面附着锌，另一面附着二氧化锰。电池总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)，关于此电池，下列说法正确的是()
A．该电池Zn为负极，ZnO为正极，MnO2作催化剂
B．该电池的正极反应式为MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－
C．放电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向Zn
D．电池工作时，OH－通过薄层纸片向附着二氧化锰的电极移动
【解析】从总反应看，电解质环境为碱性。Zn发生氧化反应(负极)：Zn －2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，MnO2发生还原反应(正极)：MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－，A项错误、B项正确；外电路电子由Zn流向MnO2，内电路通过离子移动导电，OH－移向锌极，C、D项错误。
【答案】 B
11．下图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的()
A．a极是负极
B．供电时的总反应为2H2＋O2===2H2O
C．电子由b通过灯泡流向a
D．氢氧燃料电池是环保电池
【解析】a电极发生反应：H2－2e－===2H＋，故电子应由a通过灯泡流向b。
【答案】 C
12．一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，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－===2CO2－3
C．负极发生的电极反应是：CO＋CO2－3－2e－===2CO2
D．正极发生氧化反应
【解析】燃料电池中燃料(气体)在负极失去电子发生氧化反应，电解质离子可能参与反应，A、B、D不正确，C正确。
【答案】 C
13．(2013·安徽高考)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl－KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：
PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb
下列有关说法正确的是()
A．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2
B．放电过程中，Li＋向负极移动
C．每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g Pb
D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
【解析】A．分析电池总反应，Ca在反应中失电子，所以Ca应作负极；PbSO4中的Pb2＋得电子生成单质铅，所以正极反应物应是PbSO4，所以A项错误。B.放电过程中，负极失电子，电子通过导线流向正极，所以正极表面聚集大量电子，能够吸引电解质中的阳离子向正极移动，所以B项错误。C.根据方程式知，每转移0.1 mol电子，生成0.05 mol铅，其质量为10.35 g，所以C项错误。D.根据题给信息，该电池为热激活电池，常温下，无水LiCl-KCl为固态，没有自由移动的离子，该装置不能形成闭合回路，处于非工作状态，所以没有电流产生，即电流表或检流计的指针不会发生偏转。
【答案】 D
14．一种电池外壳的纸层包装印有如图的文字，请根据要求回答问题。
(1)该电池的种类是________(填序号)。
①干电池②蓄电池③燃料电池
(2)该电池含有的金属元素中毒性最大的是________(写元素符号)。
(3)下列对该电池的使用和性能的说法中正确的是________。
A．该电池可应用于闹钟、收音机、照相机等
B．该电池可充电后反复使用
C．该电池使用后不能投入火中，应埋入地下以防治污染环境
【解析】(1)因为该电池是锌锰干电池，属于一次性电池(干电池)。
(2)电池中含有Zn、Mn、Hg等，金属汞属于重金属，对人体和环境危害最大。
(3)干电池使用寿命短，常用于收音机、闹钟、照相机中；是一次性电池，不可反复使用；用完后应该分类回收，防止污染土壤和水体。
【答案】(1)①(2)Hg(3)A
15．写出下列原电池的电极反应式和总反应的化学(离子)方程式。
(1)负极：；
总反应式：_______________________________________________________。
(2)负极：____________；正极：______________________________________；
总反应式：_______________________________________________________。
(3)负极：____________；正极：______________________________________；
反应式：_________________________________________________________。
【解析】(1)Fe-Cu-H2SO4构成的原电池中，Fe作负极，电极反应式为Fe －2e－===Fe2＋；Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
(2)Cu-Ag-AgNO3构成的原电池中，Cu作负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；Ag作正极，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag。
(3)氢氧燃料电池中，通H2的一极为负极，电极反应式为H2＋2OH－－2e－===2H2O，通O2的一极为正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
【答案】(1)Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)Cu－2e－===Cu2＋2Ag＋＋2e－===2Ag
Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag
(3)2H2－4e－＋4OH－===4H2O
O2＋4e－＋2H2O===4OH－2H2＋O2===2H2O