一、選擇題(本題包括7小題，每小題3分，共21分)1．被稱之為“軟電池”的紙質電池，接受一薄層紙延長作為導體，在其一邊鍍鋅，而在另一邊鍍二氧化錳。在紙內的離子“流過”水和氧化鋅組成的電解液。電池總反應為Zn＋3MnO2＋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0.1molZn完全溶解時，流經電解液的電子個數為1.201×1023D．電池正極反應為2MnO2＋2e－＋2H2O=2OH－＋2MnO(OH)解析：A項，鋅發生氧化反應，作負極；B項，電池反應中MnO4得電子，作正極；起氧化劑的作用；C項，電解液導電是離子定向移動實現了電子不能通過。答案：D2．氫氧燃料電池是將H2和O2分別通入電池，穿過浸入20%～40%的KOH溶液的多孔碳電極，其電極反應式為：2H2＋4OH－－4e－=4H2O2H2O＋O2＋4e－=4OH－，則下列敘述正確的是()A．通H2的一極是正極，通O2的一極是負極B．通O2的一極是正極，通H2的一極是負極C．工作一段時間后電解質溶液的pH增大D．工作時負極區四周pH增大解析：依據電池總反應可知：H2在負極上發生氧化反應，由于在堿性條件下，所以氫原子失電子后又與OH－反應生成水，其電極反應為2H2＋4OH－－4e－=4H2O，負極區OH－濃度降低。O2在正極上發生還原反應，氧原子得電子，生成－2價的氧，只能以OH－形式存在，所以其電極反應為2H2O＋O2＋4e－=4OH－，正極區OH－濃度增大。答案：B3．鎳鎘可充電電池可以發生如下反應：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O由此可知，該電池的負極材料是()A．Cd B．NiO(OH)C．Cd(OH)2 D．Ni(OH)2解析：依據原電池原理，負極發生氧化反應，正極發生還原反應，原電池的放電是原電池對外做功，而充電則是電解反應，故該反應的逆反應為原電池反應，Cd為負極，NiO(OH)為正極。答案：A4．一種燃料電池中發生的化學反應為：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－解析：甲醇燃料電池是甲醇在負極發生氧化反應，氧氣在正極發生還原反應，故B、D錯誤；A項不是電極反應式。答案：C5．某可充電的鋰離子電池LiMn2O4為正極，嵌入鋰的碳材料為負極，含Li＋導電固體為電解質。放電時的電池反應為：Li＋LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列說法正確的是()A．放電時，LiMn2O4發生氧化反應B．放電時，正極反應為：Li＋＋LiMn2O4＋e－=Li2Mn2O4C．充電時，LiMn2O4發生氧化反應D．充電時，陽極反應為：Li＋＋e－=Li解析：據電池反應可寫出電極反應式。負極：Li－e－=Li＋正極：LiMn2O4＋Li＋＋e－=Li2Mn2O4則充電時的電極反應式為：陰極：Li＋＋e－=Li陽極：Li2Mn2O4－e－=LiMn2O4＋Li可知B正確，D錯誤；放電時，LiMn2O4發生還原反應生成Li2Mn2O4，充電時，Li2Mn2O4發生氧化反應生成LiMn2O4，A、C均不正確。答案：B6．[雙選題]鎳鎘可充電電池，電極材料是Cd和NiO(OH)，電解質是KOH，放電時的電極反應式是：Cd＋2OH－－2e－=Cd(OH)22NiO(OH)＋2H2O＋2e－=2Ni(OH)2＋2OH－下列說法不正確的是()A．電池的總反應式是：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O=2Ni(OH)2＋Cd(OH)2B．電池充電時，鎘元素被還原C．電池放電時，電池負極四周溶液的pH不斷增大D．電池充電時，電池的負極和電源的正極連接解析：本題已給出了電極反應式，兩式相加即得總反應，A正確。電極充電時，Cd元素化合價降低，即Cd元素被還原，B正確。放電時，由于負極消耗OH－，因而負極四周溶液的pH不斷減小，C錯誤。電池充電時，電池的負極(發生氧化反應)應與電源的負極相連(發生還原反應)，故D錯誤。答案：CD7．[雙選題]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，在熔融狀態下能傳導O2－。下列對該項燃料電池說法正確的是()A．在熔融電解質中，O2－移向正極B．電池總反應式是：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＋5H2O解析：該電池是以丁烷的燃燒設計成的燃料電池，反應總方程式就是丁烷的燃燒方程式。在燃料電池中可燃物一般是還原劑，在電池中的負極上發生反應。首先寫出丁烷的燃燒方程式，然后寫出O2得電子的電極方程式，總式與正極式相減即得負極方程式。在原電池中陰離子向負極移動，A錯誤；在該氧化還原反應中丁烷是燃料，應當在負極上發生氧化反應，D錯誤；燃料電池電池總反應實質是一個氧化還原反應；而正極空氣中氧氣發生還原反應變為電解質的陰離子，B、C正確。答案：BC二、非選擇題(本題包括4小題，共39分)8．(6分)銀鋅電池的電極反應為：負極：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O；正極：Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－。電解質：KOH。(1)寫出電池的總反應式：___________________________________________________。(2)使用時，負極區的pH______(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，正極區的pH______，電解質溶液的pH______________。解析：(1)將正、負極的電極反應式合并就可以得到總反應式：Zn＋Ag2O=ZnO＋2Ag。(2)負極反應消耗OH－，則負極區pH減小，正極反應生成了OH－，故正極區pH增大，負極消耗的OH－的量與正極生成的OH－的量相等，所以電解質溶液的pH不變。答案：(1)Zn＋Ag2O=ZnO＋2Ag(2)減小增大不變9．(10分)科學家預言，燃料電池是21世紀獲得電子的重要途徑。一種甲醇燃料電池是接受鉑或碳化鎢作電極催化劑，在硫酸電解液中直接加入純化后的甲醇，同時向一個電極通入空氣。回答如下問題：已知電池放電時發生的化學反應方程式：2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O(1)在硫酸電解液中，CH3OH失去電子，此電池的正極發生的反應是______________________________________；負極發生的反應是____________________________。(2)電解液中的H＋向________極移動；向外電路釋放電子的電極是________極。(3)比起直接燃燒燃料產生電力，使用燃料電池有很多優點，其中主要有兩點：首先燃料電池的能量轉化效率高，其次是______________________________。解析：(1)電極方程式書寫留意電解質溶液，本題是酸性溶液。(2)由電極反應可知，H＋在正極消耗，在負極生成，所以向正極移動。(3)燃料電池除能量轉化率高外，還削減了大氣污染。答案：(1)O2＋4H＋＋4e－=2H2OCH3OH＋H2O－6e－=CO2＋6H＋(2)正負(3)削減空氣污染10．(10分)熔融鹽燃料電池具有高的發電效率，因而受到重視。某燃料電池以熔融的K2CO3(其中不含O2－和HCOeq\o\al(－,3))為電解質，以丁烷為燃料，以空氣為氧化劑，以具有催化作用和導電性能的稀土金屬材料為電極。該燃料電池負極電極反應式為：2C4H10＋26COeq\o\al(2－,3)－52e－=34CO2＋10H2O。試回答下列問題：(1)該燃料電池的化學反應方程式為__________________________________________________________________________________________________________________。(2)正極電極反應式為______________________________________________________。(3)為了使該燃料電池長時間穩定運行，電池的電解質組成應保持穩定。為此，必需在通入的空氣中加入一種物質，加入的物質是________，它來自________________________。解析：(1)電池反應為丁烷的燃燒。(2)在轉移電子數相同的條件下用總反應式減去負極的反應式就是正極反應式。(3)依據題目要求和兩極的反應式，應加入的物質為CO2，它來自于負極產物。答案：(1)2C4H10＋13O2=8CO2＋10H2O(2)13O2＋26CO2＋52e－=26COeq\o\al(2－,3)(3)CO2負極生成物11．(13分)鉛蓄電池是化學電源，其電極材料分別是Pb和PbO2，電解質溶液為稀硫酸，工作時該電池的總反應式為Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。試依據上述狀況推斷：(1)蓄電池的負極材料是__________。(2)工作時，正極反應為___________________________________________________。(3)工作時，電解質溶液的酸性________(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)工作時，電解質溶液中陰離子移向________極。(5)電流方向從________極流向________極。解析：蓄電池工作(放電)時，起原電池作用。依據原電池原理，負極失去電子發生氧化反應，元素化合價上升，所以Pb為負極；正極得到電子發生還原反應，元