化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化檢測試題(帶答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


1.2 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 每一練(蘇教版選修4)
夯基達標(biāo)
1.如圖所示燒杯中盛放的都是稀硫酸,在銅電極上能產(chǎn)生氣泡的是( )

解析:A、B可形成原電池;C、D不能形成原電池,因其未形成閉合回路。A中Zn-2e- Z2+(負極),2H++2e- H2↑(正極)。B中Ag、Cu均不與H2SO4反應(yīng),故發(fā)生吸氧腐蝕。故選A。
答案:A
2.一個原電池總反應(yīng)式Zn+Cu2+====Zn2++Cu,該電池電極及可能是( )
正極負極溶液
AZnCuCuCl2
BCuZnH2SO4
CCuZnCuSO4
DFeZ nCuSO4
解析:原電池總反應(yīng)Zn+Cu2+====Zn2++Cu可分解為Zn-2e- Zn2+(氧化反應(yīng)),Cu2++2e- Cu(還原反應(yīng)),發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為原電池負極,發(fā)生還原反應(yīng)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(zhì)應(yīng)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(guān)于實驗現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)一層鋅
C.把銅片插入三氯化鐵溶液中,在銅片表面出現(xiàn)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(zhì)溶液,負極鐵片上發(fā)生氧化反應(yīng):Fe-2e- Fe2+,銅片上發(fā)生還原反應(yīng):2H++2e- H2↑。B項中條件相當(dāng)于在鐵片上鍍鋅即電鍍池。C項中發(fā)生反應(yīng)Cu+2FeCl3====2 FeCl2+CuCl2,故該項不正確。D項中開始發(fā)生反應(yīng)Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑,向其中加入幾滴氯化銅溶液后,發(fā)生反應(yīng)Zn+Cu2+====Zn2++Cu,則銅和鋅及電解質(zhì)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 L濃度為2 ol•L-1的鹽酸跟過量的鋅片反應(yīng),為加快反應(yīng)速率,又不影響生成氫氣的總量,可采用的方法是( )
A.加入適量的6 ol•L -1的鹽酸 B.加入適量蒸餾水
C.加入數(shù)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(yīng)速率減慢。C項因鋅是過量的,放出H2的量取決于鹽酸的量,加入CuCl2后,有少量銅析出,附在鋅片上,形成了原電池反應(yīng),反應(yīng)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(dǎo)線連接,同時插入相應(yīng)的電解質(zhì)溶液中,發(fā)現(xiàn)Y電極質(zhì)量增加,則 可能是下列情況中的( )
A.X是負極,電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液 B.X是負極,電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液
C.X是正極,電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液 D.X是正極,電 解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液
解析:Y電極質(zhì)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,片刻后可觀察到的現(xiàn)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(gòu)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(jù)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(yōu)點,其電池反應(yīng)為2Zn+O2====2ZnO,原料是鋅粒、電解質(zhì)溶液、空氣。下列敘述中正確的 是( )
A.Zn為正極 B.負極反應(yīng)式:O2+4H++4e- 2H2O
C.正極發(fā)生氧化反應(yīng) D.電解液肯定不是強酸
解析:根據(jù)原電池反應(yīng)的本質(zhì),負極金屬失電子而被氧化,故A、B、C不符合;同時根據(jù)電池反應(yīng)2Zn+O2====2ZnO,我們就可以理解為Zn發(fā)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(chǎn)生氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)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 ol,線路中流過0.025 ol×2=0.05 ol電子;陽極:
2Cl--2e- Cl2
0.05
則V(Cl2)=0.025 ol×22.4 L•ol-1=0.56 L,故選B。
答案:B
9.用惰性電極電解下列溶液,電解一段時間后,陰極質(zhì)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(zhì)量增加,說明溶液中含有不活潑金屬的陽離子;電解液的pH下降,說明在陽極上是OH-離子放電,而金屬離子相應(yīng)的陰離子應(yīng)是含氧酸的酸根,故本題的答案應(yīng)為不活潑金屬的含氧酸鹽,選B。
答案:B
10.下列說法正確的是( )
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:電解強堿溶液,實質(zhì)上是電解水,c(NaOH)增大,pH增大,A錯;B項電解含氧酸時,本質(zhì)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(chuàng)以鋁—空氣—海水電池作為能的新型海水標(biāo)志燈,它以海水為電解質(zhì)溶液,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘,就會發(fā)出耀眼的白光。則該電負極材料為_______________,正極材料為_______________,正極反應(yīng)式為:______________________,負極反應(yīng)式為:_________________________。
解析:Al、O2(空氣) 之間的為:

將該反應(yīng)與原電池的原理、Al的導(dǎo)電性等知識進行綜合分析可知,鋁既是負極反應(yīng)物,又是負極材料,O2是正極反應(yīng)物,正極材料應(yīng)該選擇還原性比Al弱的導(dǎo)電性強的材料,如石墨等。
Al、O2的氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)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(yīng):4Al-12e- 4Al3+ 正極反應(yīng):3O2+6H2O+12e- 12OH-
點評:書寫電極反應(yīng)式的寫法一般分為四點:①列物質(zhì)、標(biāo)得失;②選離子、標(biāo)電荷;③配個數(shù)、配電荷;④兩式加,驗總式。
12.由于Fe(OH)2極易被氧化,所以實驗室很難用亞鐵鹽與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀,應(yīng)用如右圖所示電解實驗可制得白色的純凈的Fe(OH)2沉淀,兩電極的材料分別為石墨和鐵。
(1)a電極材料應(yīng)為____________,b電極的電極反應(yīng)式為______________。
(2)電解液c可以是____________(填編號)。
A.純水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
(3)d為苯,其作用為________________________,在加入苯之前,對c溶液應(yīng)做簡單處理__________________________________________________ __________。
(4)為了在較短時間內(nèi)看到白色沉淀,可采取的措施是____________(填編號)。
A.改用稀硫酸作電解液 B.適當(dāng)增大電的電壓
C.適當(dāng)減小兩電極間的距離 D.適當(dāng)降低電解液的濃度
解析:對電解池講,與電正極相連的電極為陽極,與電負極相連的電極為陰極;陽極發(fā)生氧化反應(yīng),失電子化合價升高,陰極發(fā)生還原反應(yīng),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
走近高考
13.(2006江蘇高考, 14)鋰離子電池已經(jīng)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(yīng)式為
負極反應(yīng):C6Li-xe-====C6Li1-x+xLi+(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)
正極反應(yīng):Li1-xO2+xLi++xe-====LiO2(LiO2表示含鋰的過渡金屬氧化物)
下列有關(guān)說法正確的是( )
A.鋰離子電池充電時電池反應(yīng)為C6Li+Li1-x====O2LiO2+C6Li1-x
B.電池反應(yīng)中,鋰、鋅、銀、鉛各失去1 ol電子,金屬鋰所消耗的質(zhì)量最小
C.鋰離子電池放電時電池內(nèi)部Li+向負極移動
D.鋰離子電池充電時陰極反應(yīng)為C6Li1-x+xLi++xe-====C6Li
解析:由題目所給的放電時的電極反應(yīng)知電池反應(yīng)為C6Li+Li1-xO2====LiO2+C6Li1-x,充電反應(yīng)為放電反應(yīng)的逆反應(yīng),A不正確;比較這些金屬 失去1 ol電子時所對應(yīng)質(zhì)量知B選項正確;在電池放電時電池內(nèi) 部的陰離子向電負極移動,C不正確;在鋰電池充電時陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成鋰的單質(zhì),結(jié)合其存在形式知D正確。
答案:BD
14.(2006廣東高考,16)某可充電的鋰離子電池以Lin2O4為正極,嵌入鋰的碳材料為負極,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時的電池反應(yīng)為:Li+Lin2O4====Li2n2O4。下列說法正確的是( )
A.放電時,Lin2O4發(fā)生氧化反應(yīng)
B.放電時,正極反應(yīng)為:Li++Lin2O4+e-====Li2n2O4
C.充電時,Lin2O4發(fā)生氧化反應(yīng)
D.充電時,陽極反應(yīng)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(fā)生氧化反應(yīng),A不正確,正極反應(yīng):Li++Lin2O4+e-====Li2n2O4,B正確,充電時,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),Lin2O4應(yīng)為還原產(chǎn)物,顯然C不正確,又由充電時Li2n2O4為反應(yīng)物,故D不正確,故本題答案為B。
答案:B
15.(2006上海高考,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,以下敘述正確的是( )

A. 兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)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(chǎn)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(fā)生反應(yīng):2H++2e-====H2↑,反應(yīng)速率加快;乙不能構(gòu)成原電池(無閉合回路),只在鋅片上發(fā)生反應(yīng):Zn+2H+====Zn2++H2↑,二者都消耗H+,故溶液的pH都增大。
答案:C
16.(2006天津高考理綜,12)我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負極,鉑網(wǎng)為正極,海水為電解質(zhì)溶液,空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。電池總反應(yīng)為:4Al+3O2+6H2O====4Al(OH)3,下列說法不正確的是( )
A.正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-====4OH-
B.電池工作時,電流由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極
C.以網(wǎng)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(xù)使用
解析:該原電池負極反應(yīng)為:Al-3e-====Al3+,正極反應(yīng)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



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