【步步高】2014-2015学年高中化学专题1第三单元化学能与电能的转化专项训练学案苏教版选修4剖析.doc

化学能与电能的转化专项训练 一、原电池工作原理 1．为将反应2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)(　　) 答案　B 解析　A项电解质溶液为NaOH，Al与之反应实质不是与H＋反应，生成产物是AlO而不是Al3＋；C项Al与稀HNO3反应产生的为NO；D项为电能转变为化学能。 2．日常所用的干电池，其电极分别为碳棒(上面有帽)和锌(皮)，以糊状NH4Cl和ZnCl2作为电解质溶液(其中加入MnO2吸收H2)，电极反应可简化为Zn－2e－Zn2＋，2NH＋2e－2NH3↑＋H2↑(NH3与Zn2＋结合)，根据上面叙述判断下列说法正确的是(　　) A．Zn为正极，碳为负极 B．负极反应为2NH＋2e－2NH3↑＋H2↑ C．工作时电子由碳极经外电路流向锌极 D．长时间连续使用时，内装的糊状物可能流出腐蚀电器 答案　D 解析　活动性：ZnC，由负极发生氧化反应可知，负极为Zn，正极为C；外电路中电子移动方向为负极→正极，故C错；电池工作时MnO2吸收H2生成H2O，Zn溶解，糊状物变稀，故可能流出腐蚀电器。 二、新型电池的结构与原理 3．据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染，其电池反应为2Zn＋O22ZnO，原料为锌粒、电解液和空气，则下列叙述正确的是(　　) A．锌为正极，空气进入负极反应 B．负极反应为Zn＋2OH－－2e－ZnO＋H2O C．正极发生氧化反应 D．电解液可以是强酸也可以是强碱 答案　B 解析　2Zn＋O22ZnO，Zn失电子，O2得电子，即Zn为原电池负极，O2在正极上反应，故B正确；若电解液为强酸，ZnO则不能存在，故D不正确。 4．燃料电池的基本组成为电极、电解液、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右)，产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是(　　) A．上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质 B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用 C．乙醇燃料电池的电解液常用KOH溶液，该电池的负极反应为C2H5OH－12e－2CO2↑＋3H2O D．甲烷碱性燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋4e－4OH－ 答案　C 解析　氢气、甲烷、乙醇等在燃料电池中，发生的反应为氧化反应，故作为电池的负极。电解液为强碱KOH溶液，因此电极反应中不可能生成二氧化碳，应该生成CO，即负极反应为C2H5OH－12e－＋16OH－2CO＋11H2O，故C错误。 5．LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4＋LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li＋导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是(　　) A．可加入硫酸以提高电解液的导电性 B．放电时电池内部Li＋向负极移动 C．充电过程中，电池正极材料的质量增加 D．放电时电池正极反应为FePO4＋Li＋＋e－LiFePO4 答案　D 解析　Li为活泼金属，在酸性介质中不能存在，选项A不正确；Li＋在正极参与反应，应向正极移动，选项B不正确；充电过程，电池的正极材料分解，质量减少，选项C不正确。 三、电解原理及其应用 6．如图中，两电极上发生的电极反应为a极：Cu2＋＋2e－Cu　b极：Fe－2e－Fe2＋，下列说法中不正确的是(　　) A．该装置可能是电解池 B．a极上一定发生还原反应 C．a、b可能是同种电极材料 D．该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能 答案　D 解析　该装置可能为原电池，Fe作负极，将化学能转化为电能；也可能为电解池，Fe作阳极，将电能转化为化学能；a极上Cu2＋得到电子一定发生还原反应；若该装置为电解池，则a、b可能是同种电极材料铁。 7．下列图示中关于铜电极的连接错误的是(　　) 答案　C 解析　电镀铜时，Cu作阳极，镀件作阴极，故C错。 8．如下图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是(　　) A．Pt为阴极，Cu为阳极 B．b极的电极反应式是2H＋＋2e－H2↑ C．电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大 D．Pt极上有6.4 g Cu析出时，b极产生2.24 L(标准状况)气体 答案　B 解析　b极附近溶液显红色，所以b极上的电极反应为2H＋＋2e－H2↑；则Y为电源负极，X为正极，Pt为电解池阳极，Cu为阴极，a为阳极，b为阴极；C项，2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，所以电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐变小；D项，Pt极上发生氧化反应，不会有Cu析出。 9．下列各组溶液电解一段时间后，再加入相