《一次电池——锌锰电池》一次电池——锌锰电池 - 人教版高考化学复习化学知识点练习 - 读趣百科

《一次电池——锌锰电池》一次电池——锌锰电池

1单选题

日常所用锌-锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒,以糊状NH$_4$Cl作电解质,电极反应为:Zn-2e_=Zn_,2MnO$_2$+2N$_4$+2e_=Mn$_2$O$_3$+2NH$_3$+H$_2$O.下列有关锌-锰干电池的叙述中,正确的是(  )

A
干电池中锌筒为正极,石墨棒为负极
B
干电池工作时,电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒
C
干电池长时间连续工作后,糊状物可能流出,腐蚀用电器
D
干电池可实现化学能与电能的相互转化

题目答案

C

答案解析

分析:

A、干电池中较活泼的金属作负极,较不活泼的导电的非金属作正极;

B、干电池工作时,电流从正极经外电路流向负极;

C、根据糊状物的性质分析,NH$_4$Cl是强酸弱碱盐水解呈酸性;

D、干电池是一次电池.

解答:

解:A、干电池中较活泼的金属锌作负极,较不活泼的导电的非金属碳作正极,故A错误;

B、干电池工作时,电流由正极碳经外电路流向负极锌,故B错误;

C、NH$_4$Cl是强酸弱碱盐水解呈酸性,所以干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器,故C正确;

D、干电池是一次电池,所以不能实现化学能与电能的相互转化,故D错误;

故选C.

点评:

本题考查了干电池的工作原理,难度不大,明确干电池和蓄电池的区别.

2单选题

日常所用的锌-锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒,以糊状NH$_4$Cl作电解质,电极反应为:Zn-2e_=Zn_,2MnO$_2$+2NH$_4$_+2e_=Mn$_2$O$_3$+2NH$_3$+H$_2$O.下列有关锌-锰干电池的叙述中不正确的是(  )

A
干电池工作时,电流方向由石墨棒经外电路流向锌筒
B
干电池在使用过程中,锌会逐渐溶解
C
若用湿的KOH替代电解质NH$_4$Cl,可延长电池寿命和提高电池性能
D
干电池可实现化学能与电能的相互转化

题目答案

D

答案解析

分析:

锌-锰干电池属于原电池,根据电极反应式知,锌失电子作负极,二氧化锰得电子发生还原反应,所以二氧化锰发生反应的电极碳棒作正极,电流从正极沿导线流向负极.

解答:

解:A.锌失电子作负极,石墨作正极,电流从正极石墨经外电路流向负极锌,故A正确;

B.该电池中锌易失电子生成锌离子而逐渐溶解,故B正确;

C.金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高,所以若用湿的KOH替代电解质NH$_4$Cl,可延长电池寿命和提高电池性能,故C正确;

D.干电池属于一次电池,所以不能实现化学能与电能的相互转化,故D错误;

故选D.

点评:

本题考查原电池原理,根据原电池正负极上得失电子来分析解答即可,难度不大.

3单选题

碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛使用,锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应为:Zn(s)+2MnO$_2$(s)+H$_2$O(l)═Zn(OH)$_2$(s)+Mn$_2$O$_3$(s),下列说法错误的是(  )

A
电池工作时,锌失去电子
B
电池工作时,电子由负极通过外电路流向正极
C
电池正极的电极反应式为:2MnO$_2$(s)+H$_2$O(l)+2e_═Mn$_2$O$_3$(s)+2OH_(aq)
D
外电路中每通过0.1mol电子,锌的质量理论上减小6.5g

题目答案

D

答案解析

分析:

A、根据原电池工作原理知识判断;

B、根据原电池工作原理中电子的流向、电流的流动方向分析;

C、根据正极上的反应类型书写电极反应式;

D、根据锌与转移电子的关系计算.

解答:

解:A、原电池工作原理是:负极失电子,发生氧化反应,根据总反应可知失电子的是金属锌,故A正确;

B、电池工作时,电子由负极流向正极,故B正确;

C、正极得电子,发生还原反应,所以正极的电极反应式为:2MnO$_2$(s)+H$_2$O(l)+2e-﹦Mn$_2$O$_3$(s)+2OH_(aq),故C正确;

D、根据电池反应Zn(s)+2MnO$_2$(s)+H$_2$O(l)﹦Zn(OH)$_2$(s)+Mn$_2$O$_3$(s),消耗1mol的金属锌,转移电子是2mol,所以当外电路中每通过0.1mol电子,消耗金属锌0.05mol,锌的质量理论上减小0.05mol×65g/mol=3.25g,故D错误.

故选D.

点评:

理解这类题的关键是理解原电池原理,注意教材知识的灵活运用是解题的关键,难度不大.

4单选题

下列关于Zn-MnO$_2$碱性干电池的叙述错误的是(  )

A
负极反应为Zn-2e_+2OH_=Zn(OH)$_2$
B
电池放电过程中负极碱性增强
C
当负极失去0.2mol电子时,正极MnO$_2$消耗量为0.2mol
D
Zn-MnO$_2$碱性干电池的总反应为放出能量的反应

题目答案

B

答案解析

分析:

A.负极上锌失电子发生氧化反应;

B.根据电极反应式判断负极附近碱性的变化;

C.根据转移电子数计算消耗二氧化锰的物质的量;

D.Zn-MnO$_2$碱性干电池是把化学能转变为电能的装置,所以放出能量.

解答:

解:A.该原电池中,失电子的锌作负极,其电极反应式为:Zn-2e_+2OH_=Zn(OH)$_2$,故A正确;

B.根据Zn-2e_+2OH_=Zn(OH)$_2$知,氢氧根离子在负极上发生反应,所以氢氧根离子浓度降低,碱性减弱,故B错误;

C.2mol二氧化锰得2mol电子生成2molMnOOH,当负极失去0.2mol电子时,正极MnO$_2$消耗量为0.2mol,故C正确;

D.Zn-MnO$_2$碱性干电池中反应物的能量大于生成物的能量,所以是总反应为放出能量的反应,故D正确;

故选B.

点评:

本题考查了原电池原理,难点是电极反应式的书写,注意书写电极反应式时要结合电解质溶液的酸碱性,为易错点.

5单选题

锰锌干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为:Zn+2MnO$_2$+2NH$_4$_=Zn_+Mn$_2$O$_3$+2NH$_3$+H$_2$O.在此电池放电时,正极(碳棒)上发生反应的物质是(  )

A
Zn
B
C
MnO$_2$和NH$_4$_
D
Zn和NH$_3$

题目答案

C

答案解析

分析:

Zn+2MnO$_2$+2NH$_4$_=Zn_+Mn$_2$O$_3$+2NH$_3$+H$_2$O中,Zn元素的化合价升高,失去电子,作负极;而Mn元素的化合价降低,得到电子,在正极上反应,以此来解答.

解答:

解:锰锌干电池在放电时,发生Zn+2MnO$_2$+2NH$_4$_=Zn_+Mn$_2$O$_3$+2NH$_3$+H$_2$O,

Zn元素的化合价升高,失去电子,作负极,

则正极(碳棒)上,Mn元素的化合价降低,所以MnO$_2$得到电子发生还原反应,只有C符合,

故选C.

点评:

本题考查锰锌干电池,明确电池反应中元素的化合价变化是判断正极上发生反应的物质的关键,题目难度不大.

6单选题

日常所用锌-锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒,以糊状NH$_4$Cl作电解质,电极反应为:Zn-2e_=Zn_,2MnO$_2$+2NH$_4$_+2e_=Mn$_2$O$_3$+2NH$_3$+H$_2$O.下列有关锌-锰干电池的叙述中,正确的是(  )

A
干电池中锌筒为正极,石墨棒为负极
B
干电池长时间连续工作后,糊状物可能流出,腐蚀用电器
C
干电池工作时,电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒
D
干电池可实现化学能向电能和电能向化学能的相互转化

题目答案

B

答案解析

分析:

A.失电子发生氧化反应的电极是负极,得电子发生还原反应的电极是正极;

B.NH$_4$Cl是强酸弱碱盐水解呈酸性,能腐蚀Zn;

C.原电池放电时,电流从正极沿导线流向负极;

D.干电池是一次电池,只能放电不能充电.

解答:

解:A.失电子发生氧化反应的电极是负极,得电子发生还原反应的电极是正极,根据电池反应式知,Zn是负极、石墨是正极,故A错误;

B.NH$_4$Cl是强酸弱碱盐水解呈酸性,能腐蚀锌,所以干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器,故B正确;

C.原电池放电时,电流从正极沿导线流向负极,锌是负极、二氧化锰是正极,所以电流方向是由石墨经外电路流向锌,故C错误;

D.干电池是一次电池,只能放电不能充电,所以只能实现化学能转化为电能,不能电能转化为化学能,故D错误;

故选B.

点评:

本题考查原电池原理,明确干电池成分及原电池原理是解本题关键,知道正负极的判断方法、电子及电流流向,题目难度不大.

7单选题

日常所用锌-锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒,以糊状NH$_4$Cl作电解质,电极反应为:Zn-2e_=Zn_,2MnO$_2$+2NH$_4$_+2e_=Mn$_2$O$_3$+2NH$_3$+H$_2$O.有关锌-锰干电池的叙述中,正确的是(  )

A
锌-锰干电池中锌筒为正极,石墨棒为负极
B
锌-锰干电池即使不用,放置过久,也会失效
C
锌-锰干电池工作时,电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒
D
锌-锰干电池可实现化学能向电能和电能向化学能的相互转化

题目答案

B

答案解析

分析:

A、干电池中较活泼的金属作负极,较不活泼的导电的非金属作正极;

B、干电池中的电解质溶液易与锌反应减小电解质的量和电极材料的量干电池工作时,

C、电流从正极经外电路流向负极;

D、干电池是一次电池.

解答:

解:A、干电池中较活泼的金属锌作负极,较不活泼的导电的非金属碳作正极,故A错误;

B、干电池中的电解质溶液易与锌反应减小电解质的量和电极材料的量,所以锌锰干电池即使不用,长久放置也会失效,故B正确;

C、干电池工作时,电流由正极碳经外电路流向负极锌,故C错误;

D、干电池是一次电池,所以不能实现化学能与电能的相互转化,故D错误;

故选B.

点评:

本题考查了干电池的工作原理,难度不大,明确干电池和蓄电池的区别.

8单选题

普通锌锰干电池的外壳是锌筒,内置一个碳棒作电极,工作时发生的反应为:

2Zn+4NH$_4$Cl+4MnO$_2$═Zn(NH$_3$)$_4$Cl$_2$+ZnCl$_2$+2Mn$_2$O$_3$+2H$_2$O

下列有关说法不正确的是(  )

A
干电池的负极是锌筒
B
MnO$_2$在碳棒上发生还原反应
C
闲置时间过长干电池也会失去供电能力
D
工作时电解液中的NH$_4$_移向负极

题目答案

D

答案解析

分析:

A.该原电池中,失电子的金属作负极;

B.得电子的物质发生还原反应;

C.闲置过程中锌易被酸性物质腐蚀;

D.放电时,阳离子向正极移动.

解答:

解:A.该原电池中,锌的化合价由0价变为+2价,所以锌作负极,故A正确;

B.锰元素化合价由+4价变为+3价,MnO$_2$在碳棒上得电子发生还原反应,故B正确;

C.氯化铵是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,锌和酸反应生成锌离子而被腐蚀,故C正确;

D.放电时,铵根离子向正极移动,故D错误;

故选D.

点评:

本题考查了原电池原理,根据得失电子判断正负极及其反应,再结合离子移动方向、盐类水解来分析解答,难度不大.

9多选题

(多选)锌锰电池工作的总方程式为:Zn+2MnO$_2$+2H$_2$O=2MnOOH+Zn(OH)$_2$.关于碱性锌锰电池的说法正确的是(  )

A
碱性锌锰电池是二次电池
B
正极反应为:2MnO$_2$+2H$_2$O+2e_=2MnOOH+2OH_
C
连续工作后的碱性锌锰电池中电解液的pH将减小
D
工作中,每转移0.2 mol e_时,负极质量减轻6.5 g

题目答案

BD

答案解析

分析:

由电池总反应Zn+2MnO$_2$十H$_2$O=ZnO+2MnO(OH)可知,Zn被氧化,为原电池的负极,电极反应为Zn-2e_+2OH_=ZnO+H$_2$O;MnO$_2$被还原,为原电池正极,电极反应为

MnO$_2$+H$_2$O+e_=MnO(OH)+OH_.

解答:

解:A.锌锰干电池不能充电、放电,属于一次电池,故A错误;

B.该原电池中正极上得电子发生还原反应,电极反应式为2MnO$_2$+2H$_2$O+2e_=2MnOOH+2OH_,故B正确;

C.根据电极反应式2MnO$_2$+2H$_2$O+2e_=2MnOOH+2OH_知,连续工作后的碱性锌锰电池中电解液的pH将增大,故C错误;

D.工作中,负极反应为Zn-2e_+2OH_═Zn(OH)$_2$,外电路中每通过O.2mol电子,消耗的Zn的物质的量为0.1mol,质量为0.1mol×65g/mol=6.5g,故D正确;

故选BD.

点评:

本题考查化学电源的工作原理,题目难度不大,注意电极反应方程式的书写和判断.

10单选题

碱性电池具有容量大,放电电流大的特点,因而得到广泛应用.锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn+2MnO$_2$+2H$_2$O═Zn(OH)$_2$+2MnOOH,下列说法错误的是(  )

A
电池工作时,锌失去电子
B
电池正极的电极反应式为:2MnO$_2$+2H$_2$O+2e_═2MnOOH+2OH_
C
电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D
外电路中每通过0.2mol 电子,锌的质量理论上减少6.5g

题目答案

C

答案解析

分析:

根据电池总反应式为:Zn(s)+2MnO$_2$(s)+H$_2$O(l)═Zn(OH)$_2$(s)+Mn$_2$O$_3$(s),可知反应中Zn被氧化,为原电池的负极,负极反应为Zn-2e_+2OH_═Zn(OH)$_2$,MnO$_2$为原电池的正极,发生还原反应,正极反应为2MnO$_2$(s)+H$_2$O(1)+2e_═Mn$_2$O$_3$(s)+2OH_(aq),以此解答该题.

解答:

解:A、根据总反应可知Zn被氧化,为原电池的负极,故A正确;

B、根据电池总反应式为:Zn(s)+2MnO$_2$(s)+H$_2$O(l)═Zn(OH)$_2$(s)+Mn$_2$O$_3$(s),可知反应中Zn被氧化,为原电池的负极,负极反应为Zn-2e_+2OH_═Zn(OH)$_2$,MnO$_2$为原电池的正极,发生还原反应,正极反应为2MnO$_2$(s)+H$_2$O(1)+2e_═Mn$_2$O$_3$(s)+2OH_(aq),故B正确;

C、原电池中,电子由负极经外电路流向正极,故C错误;

D、负极反应为Zn-2e_+2OH_═Zn(OH)$_2$,外电路中每通过O.2mol电子,消耗的Zn的物质的量为0.1mol,质量为0.1mol×65g/mol=6.5g,故D正确.

故选C.

点评:

本题考查化学电源的工作原理,题目难度不大,注意电极反应方程式的书写和判断.

11单选题

碱性锌锰电池是最常见的一次电池,它的总反应如下:Zn+2MnO$_2$+2H$_2$O=Zn(OH)$_2$+2MnOOH由此可知,该电池放电时的负极材料是(  )

A
Zn
B
Zn(OH)$_2$
C
MnO$_2$
D
MnOOH

题目答案

A

答案解析

分析:

原电池中,失电子的电极是负极,发生氧化反应,据此回答.

解答:

解:根据总反应Zn+2MnO$_2$+2H$_2$O=Zn(OH)$_2$+2MnOOH可知,原电池中Zn转化为Zn(OH)$_2$,Zn化合价升高,失电子,做负极,

故选A.

点评:

本题考查学生原电池的工作原理以及应用知识,注意基础知识的迁移应用是关键,难度中等.

12单选题

碱性锌锰电池的总反应是:Zn+2MnO$_2$+2H$_2$O═2MnOOH+Zn(OH)$_2$,电解质是KOH.下列说法正确的是(  )

A
MnO$_2$发生了氧化反应
B
MnOOH中Mn元素的化合价为+3
C
反应消耗 0.65g Zn,有0.01 mol电子发生转移
D
碱性锌锰电池是一种高效、环境友好的发电装置

题目答案

B

答案解析

分析:

由碱性锌锰电池的总反应:Zn+2MnO$_2$+2H$_2$O═2MnOOH+Zn(OH)$_2$,可知电池的负极Zn是电子被氧化,电极反应式为:Zn+2OH_-2e_═Zn(OH)$_2$,正极MnO$_2$得电子被还原生成MnOOH,反应式为2MnO$_2$+2H$_2$O+2e_═2MnOOH+2OH_,以此解答.

解答:

解:A.由碱性锌锰电池的总反应:Zn+2MnO$_2$+2H$_2$O═2MnOOH+Zn(OH)$_2$,可知正极MnO$_2$得电子被还原生成MnOOH,故A错误;

B.MnOOH中O元素化合价为-2价,H元素化合价为+1价,根据化合价代数和为0,则Mn元素的化合价为+3,故B正确;

C.n(Zn)=0.01mol,有0.02mol电子发生转移,故C错误;

D.碱性锌锰电池含有重金属,有污染,故D错误.

故选B.

点评:

本题考查原电池工作原理,题目难度不大,本题注意根据电池总反应式判断正负极反应,注意电极反应式的书写.