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高二化学学科作业3
（第一单元 命制： 审核： 日期： ）
1.下列电池不属于化学电源的是(　　)
A.碱性干电池 B.铅蓄电池
C.燃料电池 D.太阳能电池
2.比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。下列说法不正确的是(　　)
A.原电池中发生的可逆反应达到平衡时，该电池仍有电流产生
B.铅蓄电池的缺点是比能量低、笨重
C.酸性锌锰电池与碱性锌锰电池的比能量不同
D.燃料电池能量转化率高，活性物质由外界加入，可实现连续不间断供电
3.日常所用普通锌锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒，以糊状NH4Cl作电解质，电极反应为Zn-2e-+2N===Zn(NH3+2H+，2MnO2+2H++2e-===2MnOOH。下列有关普通锌锰干电池的叙述正确的是(　　)
A.电池中锌筒为正极，石墨棒为负极
B.电池可实现电能向化学能的转化
C.电池长时间连续工作时，糊状物可能流出，腐蚀用电器
D.电池工作时，电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒
4.科研人员最近发明了一种Al PbO2电池，通过X和Y两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域，电解质分别为KOH、K2SO4、H2SO4中的一种，结构示意图如图(已知a>b)。该电池放电时，下列说法错误的是：
A.K+通过X移向M区
B.R区电解质溶液浓度逐渐增大
C.N区电极反应为PbO2+2e-+4H++S===PbSO4+2H2O
D.每消耗1.8 g Al，N区电解质溶液减少16 g
5.高铁电池是一种新型高能高容量电池，某高铁电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.M极电势高于N极电势
B.电池工作时，电子移动方向为M→A→N→M
C.N极的电极反应为Fe+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-
D.电池工作一段时间后，正极区H+的浓度增大
6.为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D Zn NiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn+2NiOOH+H2OZnO+2Ni(OH)2。
下列说法错误的是(　　)
A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高
B.充电时阳极反应为Ni(OH)2+OH--e-===NiOOH+H2O
C.放电时负极反应为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O
D.放电过程中OH-通过隔膜从负极区移向正极区
7.锂 氟化碳电池的稳定性很高。电解质溶液为LiClO4的乙二醇二甲醚(CH3OCH2CH2OCH3)溶液，总反应为xLi+CFx===xLiF+C，放电产物LiF沉积在正极，工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.外电路电子由b流向a
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替
D.正极的电极反应式为CFx+xe-+xLi+===xLiF+C
8.如图是“海水—河水”浓差电池装置示意图(不考虑溶解氧的影响)，其中a、b均为Ag/AgCl复合电极，b的电极反应式为AgCl+e-===Ag+Cl-。下列说法正确的是(　　)
A.a的电极反应式为Ag-e-+Cl-===AgCl
B.内电路中，Na+由b极区向a极区迁移
C.工作一段时间后，两极区NaCl溶液的浓度差增大
D.电路中转移1 mol e-时，理论上a极区模拟海水的质量减少58.5 g
9.我国科学家研发出了一种Zn-NO电池系统,该电池具有同时合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示(双极膜中的H2O可解离成H+和OH-,并向两极迁移),下列说法错误的是(　　)
A.电极电势:Zn/ZnO电极B.Zn/ZnO电极的反应式为Zn-2e-+2OH-===ZnO+H2O
C.电池工作一段时间后,正极区溶液的pH减小
D.电子流向:Zn/ZnO电极→负载→MoS2电极
10.被称为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片(在其一边镀锌，在其另一边镀二氧化锰)作为传导体。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解质溶液。总反应为Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH，下列说法不正确的是(　　)
A.当该电池消耗2 mol MnO2时，与铅蓄电池消耗0.5 mol Pb产生的电量相等
B.该电池二氧化锰为正极，发生还原反应
C.当0.1 mol Zn完全溶解时，电池外电路转移的电子数约为6.02×1023
D.电池正极反应式为MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-
11.实验室可利用如图所示微生物电池将污水中的CH3NO2转化为无毒无害的物质并产生电能(M、N均为石墨电极)。有关该电池工作时的说法,不正确的是(　　)
A.该电池在微生物作用下将化学能转化为电能
B.负极的电极反应式为2CH3NO2-6e-===2CO2↑+N2↑+6H+
C.当外电路转移4 mol e-时,有4NA个质子通过质子交换膜由乙室流向甲室
D.电势N>M
12.微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是
A.负极的电极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-===2CO2↑+7H+
B.隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜
C.当电路中转移1 moL电子时,模拟海水理论上除盐58.5 g
D.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为1∶2
13.2025年九·三大阅兵特别展示了鱼雷、水雷和无人潜艇器等水中兵器，其储备电源是一种锂水电池。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的说法错误的是(　　)
A.水既是氧化剂又是溶剂
B.放电时，溶液中的OH-向负极移动
C.电池总反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑
D.当负极消耗7 g锂时，理论上正极上有11.2 L氢气生成
14.我国科学家发明了一种“可固氮”的镁 氮二次电池，装置如图所示，下列说法错误的是：　　
A.脱氮时，镁片作阴极
B.该电池在常温下不能正常工作
C.固氮时，电解质中的Mg2+移向镁片
D.固氮时，钌复合电极的电极反应式为3Mg2++N2+6e-===Mg3N2
15.如图为AgCl Sb二次电池的放电过程示意图。
下列叙述正确的是(　　)
A.放电时，M极为正极
B.放电时，N极上反应为Ag-e-+Cl-===AgCl
C.充电时，消耗4 mol Ag的同时将消耗1 mol Sb4O5Cl2
D.充电时，M极上反应为Sb4O5Cl2+12e-+10H+===4Sb+2Cl-+5H2O
16.锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2中，生成LiMnO2。回答下列问题：
(1)外电路的电流方向是由　　　　(填字母，下同)极流向　　　　极。
(2)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？　　　　(填“是”或“否”)，原因是 。
(3)电池b极反应式为 。
17.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。请回答下列问题：
(1)高铁电池的负极材料是　　　　　　，放电时负极的电极反应式为　　　　　　　　。
(2)放电时，正极发生　　　(填“氧化”或“还原”)反应；正极的电极反应式为 。
放电时，　　　　(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
高二化学 作业3 参考答案
1.D 2.A 3.C 4.A 5.C 6.D 7.D 8.AD 9.C 10.AC 11.C
12.D解析　负极反应式:CH3COO-+2H2O-8e-===2CO2↑+7H+,正极反应式:2H++2e-===H2↑。由分析可知,A项正确;原电池工作时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,即模拟海水(NaCl溶液)中的Na+通过阳离子交换膜(隔膜2)移向b极,Cl-通过阴离子交换膜(隔膜1)移向a极,B项正确;当电路中转移1 mol电子时,有1 mol Na+、1 mol Cl-分别向正、负极移动,则理论上减少了1 mol NaCl,其质量为58.5 g,C项正确;由正、负极的电极反应式可知,同一时间段内,正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1,D项错误。
13. D 14. C
15.D 解析　由图可知，放电时，N电极上AgCl→Ag，发生得电子的还原反应，为正极，电极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-，M电极为负极，电极反应为4Sb-12e-+2Cl-+5H2O===Sb4O5Cl2+10H+，A、B错误；根据得失电子守恒，建立电子转移关系式：Sb4O5Cl2~12e-~12Ag，由此可知，消耗4 mol Ag，同时消耗mol Sb4O5Cl2，C错误；充电时，M极为阴极，电极反应：Sb4O5Cl2+12e-+10H+===4Sb+2Cl-+5H2O，D正确。
16.　(1)b　a　(2)否　电极Li是活泼金属，能与水反应　(3)MnO2+e-+Li+===LiMnO2
解析　(2)由于负极材料Li是活泼的金属，能够与水发生反应，所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。
17.　(1)Zn　3Zn+6OH--6e-===3Zn(OH)2
(2)还原　2Fe+6e-+8H2O===2Fe(OH)3+10OH-　正
解析　放电时，电池的负极上发生氧化反应，负极的电极反应式为3Zn+6OH--6e-===3Zn(OH)2，正极上发生还原反应，正极的电极反应式为2Fe+6e-+8H2O===2Fe(OH)3+10OH-，正极附近生成了OH-，溶液的碱性增强。

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