1、化学能与电能测试一、选择题1下列关于原电池的说法中正确的是()A把光能转变成了化学能 B把化学能转变成了光能C把热能转变成了电能 D把化学能转变成了电能解析：原电池是利用自发的氧化还原反应，把化学能转化为电能的装置。答案：D2对化学电源的叙述正确的是()A化学电源比火力发电对化学能的利用率高B化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位C化学电源均是安全、无污染的D化学电源即为可充电电池解析：目前人类生活、生产的主要耗电仍然是火力发电；化学电源中常含有Cd、Hg、Pb、Ni等重金属离子，如果废旧电池随意丢弃会造成环境污染；化学电源包括可充电电池，也包括不能进行充电循环使用的一次性电池。
2、答案：A3下面是四个化学反应，你认为理论上不能用于设计原电池的化学反应是()A2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2B2H2O22H2OCMg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3DCH42O2CO22H2O解析：能设计成原电池的反应是能自发进行的氧化还原反应，C项的反应为非氧化还原反应。答案：C4.(2012汕头高一检测)如图为番茄电池，下列说法正确的是()A一段时间后，锌片质量会变小B铜电极附近会出现蓝色C电子由铜通过导线流向锌D锌电极是该电池的正极解析：番茄电池中锌是负极，铜是正极，负极锌会失去电子溶解，质量减小，A对、D错；铜极是正极，电子由负极锌移向正极铜，C错；无法说明铜
3、电极会出现蓝色，B错。答案：A5某课外活动小组使用下列用品设计原电池。用品：铜片、铁片、导线、金属夹、发光二极管、果汁(橙汁、苹果汁)、500 mL烧杯。下列说法正确的是()A该装置能将电能转化为化学能B实验过程中铜片逐渐溶解C电子由铁片通过导线流向铜片D铁片上会析出红色的铜解析：依据原电池构成条件，结合题给材料，可选择铁片作负极，铜片作正极，果汁为电解质溶液，设计成一个原电池。在该原电池中，负极反应式为：Zn2e=Zn2；正极反应式为：2H2e=H2，所以B、D错误。而原电池是将化学能转化为电能的装置，A错误。答案：C6如下图，锌锰干电池在放电时总反应方程式可表示为：Zn(s)2MnO22N
4、H=Zn2Mn2O3(s)2NH3H2O，在此电池放电时，正极(碳棒)上发生反应的物质是()AZn B碳CMnO2和NH DZn2和NH3解析：由反应方程式看出，Zn作负极，失去电子被氧化，正极上MnO2得电子被还原转化成Mn2O3，同时NH和MnO2反应生成NH3和H2O。答案：C7(2011福建理综)研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。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。关于该电池的下列说法不正确的是()A水既是氧化剂又是溶剂B放电时正极上有氢气生成C放电时OH向正极移动D总反应为：2Li2H2O=2LiOHH2解析：根据题给信息知
5、锂水电池的总反应为：2Li2H2O=2LiOHH2，D正确；在反应中氢元素的化合价降低，因此H2O作氧化剂，同时又起到溶剂的作用，A正确；放电时正极反应为：2H2O2e=2OHH2，B正确；正极周围聚集大量OH，因此溶液中的阳离子Li向正极移动，负极周围聚集大量Li，因此溶液中的阴离子OH向负极移动，C错误。答案：C8银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2AgZn(OH)2 Ag2OZnH2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是()AAg BZn(OH)2CAg2O DZn解析：根据本题的题设信息，此电池的放电反应为2OnH2O2g (OH)2失去电子的物质为负
6、极，其化合价在反应中会升高。所以由上式可知在负极上发生反应的物质是Zn。答案：D9据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车已在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是()A正极反应式为：O22H2O4e=4OHB工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变C该燃料电池的总反应方程式为：2H2O2=2H2OD用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移(CuCl2CuCl2)解析：氧气在正极发生还原反应，A项正确；该燃料电池氢气与氧气反应生成水，KOH没有消耗，也没有生成，故KOH的物
7、质的量不变，B项正确；氢气的燃烧反应是该燃料电池的总反应式，C项正确；2Cl2e=Cl2，n(Cl2)2.24 L/22.4 Lmol10.1 mol，n(e)0.2 mol，D项错。答案：D10.如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的()AA是Zn，B是Cu，C为稀硫酸BA是Cu，B是Zn，C为稀硫酸CA是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液DA是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液解析：A极逐渐变粗，说明A极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析出；B极变细，说明B极为原电池的负极，失去电子后变成离子进
8、入溶液中。A和B两项中的反应为ZnH2SO4=ZnSO4H2，则A选项中A极变细；B选项中A极不变。C和D两项中的反应为Fe2AgNO3=2AgFe(NO3)2，其中C选项中A极变细；D选项中A极变粗。答案为D。答案：D二、非选择题11(2012柳州高一检测)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置()()()现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的pH_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。解析：据图知活泼性：AB，A作
9、负极，电极反应为A2e=A2；据图知活泼性：BC，正极反应为Cu22e=Cu；据图知活泼性：DA，正极反应为2H2e=H2，故c(H)减小，pH增大。据、知活泼性： DABC。答案：(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变大(4)DABC12铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：_。(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应_；负极反应_。解析：首先分析Fe3与Cu的反应中的氧化剂、还原剂，然后依据原电池原理，再设计成原电
10、池。依据反应：2Fe3Cu=2Fe2Cu2，Cu失电子，应为原电池的负极，正极材料选用比铜不活泼的碳棒或铂丝均可，电解质溶液选用FeCl3溶液。答案：(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)装置图2Fe32e=2Fe2Cu2e=Cu213.上海世博会期间，在德国馆的汉堡之家展馆人们看到一个120飞机燃料电池的模型。燃料电池是一种通过氢氧结合来发电的电化学装置。某氢氧燃料电池的电池反应为2H2O2=2H2O，电解液为KOH溶液。氢氧燃料电池的突出优点是把_能直接转化为_能，而不用经过_能这一中间形式。(1)有关氢氧燃料电池的下列叙述中，正确的是 ()A此电池能发出蓝色火焰B氢气为正极，氧气为负极
11、C因为生成水，所以工作时溶液的碱性越来越强D负极上氢气失电子，发生氧化反应；正极上氧气得电子，发生还原反应(2)该电池所产生的水可以作为饮用水，今欲制得常温下1 L水，则电池内转移电子的物质的量为_。A8.9103 mol B4.5102 molC1.1102 mol D5.6103 mol解析：根据原电池的工作原理可知，负极上H2失电子被氧化，正极上O2得电子被还原，总反应：2H2O2=2H2O，因为总反应过程中生成了水，相当于KOH稀释了，碱性应减弱。根据2H2O2=2H2O4 mol e，可知生成1 L水转移的电子的物质的量为21.1102 mol。答案：化学电热(1)D(2)C14利用
12、生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计一个原电池。请填写下列空白：(1)实验原理：Fe2H=Fe2H2。(2)实验用品：电极(_、_)、稀硫酸、_、_、耳机(或者电流计)(填写所缺的实验用品)。(3)实验装置如图。(4)原电池设计及注意的问题：按如图所示装置连接好实验仪器，注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意：接触的同时耳机的另一极是连接在原电池的另一电极上的)，这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓”的声音。其原因是在原电池中，由化学能转化为_，在耳机中又由_转化为声能。如果将装置中的耳机改为电流计，则活泼电极应该接电流计的_极，发生了_反应；惰性电极应该接电流计的_极，发生了_反应。解析：原电池是将化学能变为电能的装置，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼材料作正极，发生还原反应。电流计正极应接原电池正极、电流计负极接原电池负极。答案：(2)铁钉或铁条铜钉(其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确)烧杯导线(4)电能电能负氧化正还原
