1、填空题  （10分）铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。放电时，该电池总反应式为：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。请根据上述情况判断：
（1）该蓄电池的负极材料是_________，放电时发生_________（填“氧化”或“还原”）反应。
（2）该蓄电池放电时，电解质溶液的酸性_________（填“增大”、“减小”或“不变”），电解质溶液中阴离子移向_________（填“正”或“负”）极。
（3）已知硫酸铅为不溶于水的白色沉淀，生成时附着在电极上。试写出该电池放电时，正极的电极反应_______________________________________（用离子方程式表示）。
（4）氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液，则氢氧燃料电池的负极反应式为__________________________________。该电池工作时，外电路每流过1×103 mol e－，消耗标况下氧气_________m3。

参考答案：本题共10分
（1）Pb（1分）； 氧化（1分）   
（2）减小（1分）； 负（1分）
（3）PbO2＋2 e－＋SO2－4＋4H＋＝PbSO4＋2H2O（2分）
（4）H2－2e－＋2OH－＝2H2O（2分）；  5.6（2分）

本题解析：（1）该蓄电池的负极发生氧化反应，根据总化学反应方程式可知，Pb作负极，放电时发生氧化反应；
（2）放电时消耗硫酸，生成硫酸铅和水，所以电解质溶液的酸性减小，放电相当于是原电池，所以电解质溶液中的阴离子移向负极；
（3）放电时的正极即是PbO2发生还原反应，得电子与硫酸结合生成硫酸铅，电极反应式为
PbO2＋2 e－＋SO2－4＋4H＋＝PbSO4＋2H2O；
（4）氢氧燃料电池中的电解质溶液若为KOH溶液，则在负极发生氧化反应的氢气，失去电子，与氢氧根离子结合生成水，电极反应式为H2－2e－＋2OH－＝2H2O，该电池工作时，正极的反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，所以外电路每流过1×103 mol e－，则消耗氧气得物质的量是1000/4=250mol，标准状况下的体积是250mol×22.4L/mol=5600L，合5.6m3。
考点：考查电化学反应原理的应用，电极反应式的书写，氧化还原反应的计算

本题难度：一般

2、选择题  近年，科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物燃料电池．该电池包括两个涂覆着酶的电极，它们处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中．由于气体可以混合从而省去了昂贵的燃料隔离膜，其工作原理如图所示．下列说法正确的是

A．左边为该电池的负极
B．该电池可在高温环境下使用
C．该电池负极反应为：H2－2e－=2H＋
D．该电池正极反应为O2＋4e－=2O2－

参考答案：C

本题解析：由电池示意图可知，H2→H+，是H2被氧化的过程，通入H2的一极为原电池的负极，发生反应：H2-2e－＝2H+；O2→H2O，是O2被还原的过程，通入O2的一极为原电池的正极，发生反应：O2+4e－+4H+＝2H2O，以此解答该题。
A．左边通入O2，发生还原反应，为电池的正极，故A错误；
B．该电池包括两个涂覆着酶的电极，高温下会使酶变性，不能在高温下使用，故B错误；
C．通入H2的一极为原电池的负极，发生反应：H2-2e－＝2H+，故C正确；
D．通入O2的一极为原电池的正极，发生反应：O2+4e－+4H+＝2H2O，故D错误，答案选C。
点评：该题以新型化学电源为载体，重点考查学生对原电池原理，特别是电极名称和电极反应式书写的了解掌握情况，意在培养学生的逻辑推理能力。答题时注意把握题给信息，为解答该题的关键，做题时注意审题，能根据生成物判断电极反应并书写电极方程式。

本题难度：一般

3、选择题  理论上不能设计原电池的化学反应是
[? ]
A．CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
B．HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O
C．2H2 ＋ O2 = 2H2O
D．2FeCl3 ＋ Fe = 3FeCl2

参考答案：B

本题解析：

本题难度：简单

4、选择题  化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是
A．化合价的升降
B．电子的转移
C．氧化还原反应
D．电能的储存

参考答案：C

本题解析：化学电池的本质是氧化还原反应，通过氧化还原反应实现了电子的转移，从而将化学能转变为电能。答案选C。
点评：本题非常简单基础。

本题难度：简单

5、填空题  全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。如图是钒电池基本工作原理示意图：

请回答下列问题：
（1）硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中，硫酸是　　　，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸，硫酸的作用是　　　　　　　　　　　　　。 
（2）钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V2+、V3+、VO2+、V)为正极和负极电极反应的活性物质，电池总反应为VO2++V3++H2O+V+2H+。放电时的正极反应式为　　　　　　　　　　　　　，充电时的阴极反应式为　　　　　　　　　　　　　。放电过程中，电解液的pH　　　　　　　　　　　　　(选填“升高”“降低”或“不变”)。 
（3）钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是　　　。 
a．V、VO2+混合液
b．V3+、V2+混合液
c．V溶液
d．VO2+溶液
e．V3+溶液
f．V2+溶液
（4）能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是　　　。 

参考答案： （1）电解质溶液　抑制硫酸亚铁的水解
（2）V+2H++e-VO2++H2O　V3++e-V2+　升高
（3）acd     （4）H+

本题解析： （1）传统的铜锌原电池中，锌与酸反应生成氢气，故硫酸为电解质溶液；硫酸亚铁容易水解，且水解显酸性，加入少量硫酸，可以抑制其水解变质。（2）正极反应是还原反应，由电池总反应可知放电时的正极反应为V+2H++e-VO2++H2O；充电时，阴极反应为还原反应，故为V3+得电子生成V2+的反应。（3）充电时阳极反应式为VO2++H2O-e-V+2H+，故充电完毕的正极电解液为V溶液，而放电完毕的正极电解液为VO2+溶液，故正极电解液可能是选项acd。（4）充电和放电过程中，正极电解液与负极电解液不能混合，起平衡电荷作用的是加入的酸，故H+可以通过隔膜。
考点：燃料电池

本题难度：一般