高中化學化學能與電能的轉化檢測試題及其答案
夯基達標
1.如圖所示燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產生氣泡的是（ ）
解析：A、B可形成原電池；C、D不能形成原電池，因其未形成閉合迴路。A中Zn-2e- Z2+（負極），2H++2e- H2↑（正極）。B中Ag、Cu均不與H2SO4反應，故發生吸氧腐蝕。故選A。
答案：A
2.一個原電池總反應式Zn+Cu2+====Zn2++Cu，該電池電極及電解質可能是（ ）
正極 負極 電解質溶液
A Zn Cu CuCl2
B Cu Zn H2SO4
C Cu Zn CuSO4
D Fe Z n CuSO4
解析：原電池總反應Zn+Cu2+====Zn2++Cu可分解為Zn-2e- Zn2+（氧化反應），Cu2++2e- Cu(還原反應)，發生氧化反應的一極為原電池負極，發生還原反應的一極為原電池正極，因此負極材料只能是Zn。正極為Cu2+得電子還原成銅，電解質應為可溶性銅鹽，正極材料為活潑性比Zn弱的Cu、Fe(或C、Pt)等。故答案為C、D。
答案：CD
3.下列關於實驗現象的描述不正確的是（ ）
A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀H2SO4中，銅片表面出現氣泡
B.用鋅片作陽極，鐵片作陰極，電解氯化鋅溶液，鐵片表面出現一層鋅
C.把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面出現一層鐵
D.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快
解析：A項中銅，鐵是兩種活潑性不同的金屬，稀H2SO4是電解質溶液，負極鐵片上發生氧化反應：Fe-2e- Fe2+，銅片上發生還原反應：2H++2e- H2↑。B項中條件相當於在鐵片上鍍鋅即電鍍池。C項中發生反應Cu+2FeCl3====2 FeCl2+CuCl2，故該項不正確。D項中開始發生反應Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑，向其中加入幾滴氯化銅溶液後，發生反應Zn+Cu2+====Zn2++Cu，則銅和鋅及電解質溶液形成了原電池，加快了氫氣的放出速率。故答案為C。
答案：C
4.100 mL濃度為2 molL-1的鹽酸跟過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成氫氣的總量，可採用的方法是（ ）
A.加入適量的6 molL -1的鹽酸 B.加入適量蒸餾水
C.加入數滴氯化銅溶液 D.加入適量的氯化鈉溶液
解析：A項中加入濃度大的鹽酸，增加了H+的量，也就增加了H2的量。B項與D項加入水或氯化鈉溶液都引起溶液中H+濃度的下降，反應速率減慢。C項因鋅是過量的，放出H2的量取決於鹽酸的量，加入CuCl2後，有少量銅析出，附在鋅片上，形成了原電池反應，反應的速率加快。故C正確。
答案：C
5.某原電池，將兩金屬X、Y用導線連接，同時插入相應的電解質溶液中，發現Y電極質量增加，則 可能是下列情況中的（ ）
A.X是負極，電解質溶液為CuSO4溶液 B.X是負極，電解質溶液為稀H2SO4溶液
C.X是正極，電解質溶液為CuSO4溶液 D.X是正極，電 解質溶液為稀H2SO4溶液
解析：Y電極質量增加，可能是溶液中的陽離子得電子而在Y極（正極）上析出金屬形成的。故只有A符合題意。
答案：A
6.如右圖所示的裝置，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸吊在盛水的燒杯中，使之平衡。小心地向燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻後可觀察到的.現象是（ ）
A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定 B.保持平衡狀況
C.鐵圈向下傾斜 D.銀圈向下傾斜
解析：FeAg構成原電池。負極：Fe-2e- Fe2+，正極：Cu2++2e- Cu，銀圈上附有Cu，故選D。
答案：D
7.據報道，美國正在研究的鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，它具有容量大等優點，其電池反應為2Zn+O2====2ZnO，原料是鋅粒、電解質溶液、空氣。下列敍述中正確的 是（ ）
為正極 B.負極反應式：O2+4H++4e- 2H2O
C.正極發生氧化反應 D.電解液肯定不是強酸
解析：根據原電池反應的本質，負極金屬失電子而被氧化，故A、B、C不符合；同時根據電池反應2Zn+O2====2ZnO，我們就可以理解為Zn發生了吸氧腐蝕，所以D項正確。
答案：D
8.電解CuCl2溶液時，如果陰極上有1.6 g銅析出，則陽極上產生氣體的體積（標準狀況）約為（ ）
A.0.28 L B.0.56 L C.0.14 L D.11.2 L
解析：陰極：Cu2++2e- Cu，則 =0.025 mol，線路中流過0.025 mol×2=0.05 mol電子；陽極：
2Cl--2e- Cl2
0.05
則V（Cl2）=0.025 mol×22.4 Lmol-1=0.56 L，故選B。
答案：B
9.用惰性電極電解下列溶液，電解一段時間後，陰極質量增加，電解液的pH下降的是（ ）
①CuSO4 ②BaCl2 ③AgNO3 ④H2SO4
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
解析：陰極質量增加，説明溶液中含有不活潑金屬的陽離子；電解液的pH下降，説明在陽極上是OH-離子放電，而金屬離子相應的陰離子應是含氧酸的酸根，故本題的答案應為不活潑金屬的含氧酸鹽，選B。
答案：B
10.下列説法正確的是（ ）
A.電解NaOH溶液時，溶液濃度將減小，pH增大
B.電解H2SO4溶液時，溶液濃度將增大，pH減小
C.電解Na2SO4溶液時，溶液濃度將增大，pH不變
D.電解NaCl溶液時，溶液濃度將減小，pH不變
解析：電解強鹼溶液，實質上是電解水，c(NaOH)增大，pH增大，A錯；B項電解含氧酸時，本質上也是電解水。C項電解活潑金屬的含氧酸鹽也是電解水，D項電解NaCl時，生成NaOH，pH變大，故B、C對。
答案：BC
11.我國首創以鋁—空氣—海水電池作為能源的新型海水標誌燈，它以海水為電解質溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產生電流。只要把燈放入海水中數分鐘，就會發出耀眼的白光。則該電源負極材料為_______________，正極材料為_______________，正極反應式為：______________________，負極反應式為：_________________________。
解析：Al、O2(空氣） 之間的氧化還原反應為：
將該反應與原電池的原理、Al的導電性等知識進行綜合分析可知，鋁既是負極反應物，又是負極材料，O2是正極反應物，正極材料應該選擇還原性比Al弱的導電性強的材料，如石墨等。
Al、O2的氧化反應、還原反應分別為：
Al:Al-3e- Al3+ 4Al-12e- 4Al3+
O2:O2+2H2O+4e- 4OH- 3O2+6H2O+12e- 12OH-
答案：鋁 石墨 負極反應：4Al-12e- 4Al3+ 正極反應：3O2+6H2O+12e- 12OH-
點評：書寫電極反應式的寫法一般分為四點：①列物質、標得失；②選離子、標電荷；③配個數、配電荷；④兩式加，驗總式。
12.由於Fe（OH）2極易被氧化，所以實驗室很難用亞鐵鹽與燒鹼反應制得白色純淨的Fe(OH)2沉澱，應用如右圖所示電解實驗可製得白色的純淨的Fe(OH)2沉澱，兩電極的材料分別為石墨和鐵。
（1）a電極材料應為____________，b電極的電極反應式為______________。
（2）電解液c可以是____________（填編號）。
A.純水 溶液 溶液 2溶液
（3）d為苯，其作用為________________________，在加入苯之前，對c溶液應做簡單處理__________________________________________________ __________。
（4）為了在較短時間內看到白色沉澱，可採取的措施是____________（填編號）。
A.改用稀硫酸作電解液 B.適當增大電源的電壓
C.適當減小兩電極間的距離 D.適當降低電解液的濃度
解析：對電解池來講，與電源正極相連的電極為陽極，與電源負極相連的電極為陰極；陽極發生氧化反應，失電子化合價升高，陰極發生還原反應，得電子化合價降低。
答案：（1）Fe 2H++2e- H2↑
(2)BC
(3)隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3 加熱c，除去 溶解的O2
(4)BC
走近大學聯考
13.(2006江蘇大學聯考， 14)鋰離子電池已經成為新一代實用化的蓄電池，該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時的電極反應式為
負極反應：C6Li-xe-====C6Li1-x+xLi+(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的複合材料)
正極反應：Li1-xMO2+xLi++xe-====LiMO2(LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物)
下列有關説法正確的是（ ）
A.鋰離子電池充電時電池反應為C6Li+Li1-x====MO2LiMO2+C6Li1-x
B.電池反應中，鋰、鋅、銀、鉛各失去1 mol電子，金屬鋰所消耗的質量最小
C.鋰離子電池放電時電池內部Li+向負極移動
D.鋰離子電池充電時陰極反應為C6Li1-x+xLi++xe-====C6Li
解析：由題目所給的放電時的電極反應知電池反應為C6Li+Li1-xMO2====LiMO2+C6Li1-x，充電反應為放電反應的逆反應，A不正確；比較這些金屬 失去1 mol電子時所對應質量知B選項正確；在電池放電時電池內 部的陰離子向電源負極移動，C不正確；在鋰電池充電時陰極發生還原反應生成鋰的單質，結合其存在形式知D正確。
答案：BD
14.(2006廣東大學聯考，16)某可充電的鋰離子電池以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。下列説法正確的是（ ）
A.放電時，LiMn2O4發生氧化反應
B.放電時，正極反應為：Li++LiMn2O4+e-====Li2Mn2O4
C.充電時，LiMn2O4發生氧化反應
D.充電時，陽極反應為：Li++e-====Li
解析：本題主要考查原電池及電解池的工作原理。所給電池放電時金屬鋰失電子發生氧化反應，A不正確，正極反應：Li++LiMn2O4+e-====Li2Mn2O4，B正確，充電時，陽極發生氧化反應，LiMn2O4應為還原產物，顯然C不正確，又由充電時Li2Mn2O4為反應物，故D不正確，故本題答案為B。
答案：B
15.(2006上海大學聯考，13)將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敍述正確的是（ ）
A. 兩燒杯中銅片表面均無氣泡產生 B.甲中銅片是正極，乙中銅片是負極
C.兩燒杯中溶液的pH均增大 D.產生氣泡的速度甲比乙慢
解析：由題目所給圖示可知，甲為原電池，銅作正極，發生反應：2H++2e-====H2↑，反應速率加快；乙不能構成原電池（無閉合迴路），只在鋅片上發生反應：Zn+2H+====Zn2++H2↑，二者都消耗H+，故溶液的pH都增大。
答案：C
16.(2006天津大學聯考理綜，12)我國首創的海洋電池以鋁板為負極，鉑網為正極，海水為電解質溶液，空氣中的氧氣與鋁反應產生電流。電池總反應為：4Al+3O2+6H2O====4Al(OH)3，下列説法不正確的是( )
A.正極反應式為：O2+2H2O+4e-====4OH-
B.電池工作時，電流由鋁電極沿導線流向鉑電極
C.以網狀的鉑為正極，可增大與氧氣的接觸面積
D.該電池通常只需更換鋁板就可繼續使用
解析：該原電池負極反應為：Al-3e-====Al3+，正極反應為O2+2H2O+4e-====4OH-。工作時電子由負極（鋁電極）流向正極（鉑電極）。
答案：B
