PAGE3-化學(xué)電源綜合訓(xùn)練一、選擇題1．下列關(guān)于化學(xué)電源的敘述錯(cuò)誤的是()A．一般鋅錳干電池中碳棒為正極B．鉛蓄電池中覆蓋著PbO2的電極板是負(fù)極板C．氫氧燃料電池的正極是通入氧氣的電極D．堿性鋅錳干電池的比能量和儲存時(shí)間比一般鋅錳干電池高答案B解析鉛蓄電池中覆蓋著PbO2的電極板為正極板，Pb板為負(fù)極板，故B項(xiàng)錯(cuò)。2．獲得“863”安排和中科院“百人安排”支持的環(huán)境友好型鋁碘電池已研制勝利，電解液為AlI3溶液，已知電池總反應(yīng)為2Al＋3I2=2AlI3。下列說法不正確的是()A．該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為Al－3e－=Al3＋B．該電池的正極材料不能是鎂C．消耗相同質(zhì)量金屬時(shí)，用鋰作負(fù)極時(shí)，產(chǎn)生電子的物質(zhì)的量比鋁多D．該電池的正極材料是碘答案D解析由總反應(yīng)式知A項(xiàng)正確；由鎂比鋁活潑及鎂也能與I2反應(yīng)知B項(xiàng)正確；轉(zhuǎn)移1mole－消耗鋰、鋁的質(zhì)量分別為7g、9g，故C項(xiàng)正確；碘不是導(dǎo)體，故不能作電極材料，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.用于潛航器的鎂-過氧化氫燃料電池工作原理如圖所示。以下說法中錯(cuò)誤的是()A．電池的負(fù)極反應(yīng)為Mg－2e－=Mg2＋B．電池工作時(shí)，H＋向負(fù)極移動C．電池工作一段時(shí)間后，溶液的pH增大D．電池總反應(yīng)式是Mg＋H2O2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O答案B解析Mg－H2O2燃料電池中Mg作負(fù)極：Mg－2e－=Mg2＋，Pt作正極：H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O，總反應(yīng)式為Mg＋H2O2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O，消耗H＋，使c(H＋)減小，pH增大，且H＋移向正極，B項(xiàng)說法錯(cuò)誤。4．一種微生物燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下所示，關(guān)于該電池的敘述正確的是()A．電池工作時(shí)，電子由a流向bB．微生物所在電極區(qū)放電時(shí)發(fā)生還原反應(yīng)C．放電過程中，H＋從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)D．正極反應(yīng)式為：MnO2＋4H＋＋2e－=Mn2＋＋2H2O答案D解析A項(xiàng)，左側(cè)MnO2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Mn2＋，Mn元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，所以左側(cè)電極為電源的正極，所以電子由b流向a，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，微生物在右側(cè)，右側(cè)電極為電源的負(fù)極，所以微生物所在電極區(qū)放電時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，依據(jù)電流的方向，所以放電過程中，H＋從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，故錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電池左側(cè)為電池的正極區(qū)，MnO2在H＋條件下發(fā)生得電子反應(yīng)，所以正極反應(yīng)式為：MnO2＋4H＋＋2e－=Mn2＋＋2H2O，故正確。5．已知反應(yīng)AsOeq\o\al(3－,4)＋2I－＋2H＋AsOeq\o\al(3－,3)＋I(xiàn)2＋H2O是可逆反應(yīng)。設(shè)計(jì)如圖裝置(C1、C2均為石墨電極)，分別進(jìn)行下述操作：Ⅰ.向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸Ⅱ.向B燒杯中逐滴加入40%NaOH溶液結(jié)果發(fā)覺電流計(jì)指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)，據(jù)此，下列推斷正確的是()A．操作Ⅰ過程中，C1為正極B．操作Ⅱ過程中，鹽橋中的K＋移向B燒杯溶液C．操作Ⅰ過程中，C2棒上發(fā)生的反應(yīng)為AsOeq\o\al(3－,4)＋2H＋＋2e－=AsOeq\o\al(3－,3)＋H2OD．操作Ⅱ過程中，C1棒上發(fā)生的反應(yīng)為2I－－2e－=I2答案C解析操作Ⅰ加入鹽酸，反應(yīng)AsOeq\o\al(3－,4)＋2I－＋2H＋AsOeq\o\al(3－,3)＋I(xiàn)2＋H2O向正反應(yīng)方向移動，C1極上I－被氧化為I2，故C1為負(fù)極，C2為正極，C2棒上AsOeq\o\al(3－,4)得電子，被還原為AsOeq\o\al(3－,3)，電極反應(yīng)為AsOeq\o\al(3－,4)＋2H＋＋2e－=AsOeq\o\al(3－,3)＋H2O，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；操作Ⅱ向B燒杯中逐滴加入40%NaOH溶液，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，B燒杯中AsOeq\o\al(3－,3)被氧化為AsOeq\o\al(3－,4)，即C2為負(fù)極，C1為正極，A燒杯中C1棒上I2被還原為I－，電極反應(yīng)為I2＋2e－=2I－，鹽橋中K＋(陽離子)向正極移動，即移向A燒杯，故B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題6．設(shè)計(jì)出燃料電池使汽油氧化干脆產(chǎn)生電流是本世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池，一極通入空氣，另一極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2－。回答如下問題：(1)以丁烷代表汽油，這個(gè)電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是________________________________________________________________________。(2)這個(gè)電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是C4H10＋13O2－－26e－=4CO2＋5H2O，正極發(fā)生的反應(yīng)是____________________________________，固體電解質(zhì)里O2－的移動方向是________，向外電路釋放電子的電極是________。(3)人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機(jī)里燃燒汽油產(chǎn)生動力的主要緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在ZrO2晶體里摻雜Y2O3，用Y3＋代替晶體里的部分Zr4＋對提高固體電解質(zhì)的導(dǎo)電實(shí)力有幫助，你認(rèn)為緣由是______________________________________________________________________________________________。(5)汽油燃料電池最大的障礙是氧化反應(yīng)不完全，產(chǎn)生________堵塞電極的氣體通道。答案(1)2C4H10＋13O2=8CO2＋10H2O(2)O2＋4e－=2O2－向負(fù)極移動負(fù)極(3)燃料電池具有較高的能量轉(zhuǎn)化率(4)為維持電荷平衡，晶體中的O2－將削減，從而使