《第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》（同步訓(xùn)練）高中化學(xué)必修第二冊-蘇教版-2024-2025學(xué)年

《第三單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》同步訓(xùn)練(答案在后面)一、單項(xiàng)選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、下列反應(yīng)中，屬于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是：A.燃燒氫氣生成水B.太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能C.電池充電過程D.電解水生成氫氣和氧氣2、下列關(guān)于化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的說法中，哪一項(xiàng)是不正確的？A.電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。B.在電解池中，電能被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，發(fā)生的是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。C.燃料電池在工作時，燃料和氧化劑分別在兩個不同的電極上進(jìn)行反應(yīng)。D.普通干電池使用完畢后可以充電恢復(fù)其原有的性能。3、電解水時，下列說法正確的是（）A.陽極產(chǎn)生氧氣，陰極產(chǎn)生氫氣B.氧氣的產(chǎn)生速率是氫氣的兩倍C.水的電解過程中，正極和負(fù)極的電極反應(yīng)相同D.水的電解過程中，水的分解與電解質(zhì)溶液的酸堿度無關(guān)4、在以下哪種裝置中，化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能？A.電解池B.干電池C.太陽能熱水器D.燃?xì)鉄崴?、在下列反應(yīng)中，不屬于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是：A.鋅-銅原電池中，鋅失去電子成為鋅離子，電子通過外電路流向銅電極，銅離子在銅電極處獲得電子還原成銅。B.氫-氧燃料電池中，氫氣和氧氣在電極上反應(yīng)生成水，同時釋放出電能。C.燃料電池中，燃料（如氫氣）在負(fù)極氧化，氧氣在正極還原，電能從正極流向負(fù)極。D.燃料電池中，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱能被轉(zhuǎn)化為電能。6、在燃料電池中，下列描述正確的是：A.燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置B.氫氧燃料電池工作時，氫氣在正極發(fā)生氧化反應(yīng)C.燃料電池的效率可以達(dá)到100%D.燃料電池需要持續(xù)供給燃料和氧化劑以維持電能輸出7、電解水實(shí)驗(yàn)中，下列現(xiàn)象描述正確的是：A.電解水時，正極產(chǎn)生的是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，且氫氣的體積是氧氣的兩倍B.電解水時，正極產(chǎn)生的是氫氣，負(fù)極產(chǎn)生的是氧氣，且氫氣的體積是氧氣的兩倍C.電解水時，兩極產(chǎn)生的氣體體積相等，且均為無色無味的氣體D.電解水時，正極和負(fù)極產(chǎn)生的氣體都是無色無味的，但正極產(chǎn)生的氣體比負(fù)極產(chǎn)生的氣體多8、將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，形成原電池。下列描述正確的是：A.鋅片是正極，發(fā)生還原反應(yīng)B.銅片是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)C.電子從銅片流向鋅片D.溶液中的H+離子向銅電極遷移9、在原電池中，下列哪種物質(zhì)的作用是提供電子？A.正極材料B.負(fù)極材料C.酸性電解質(zhì)D.陽離子10、在下列反應(yīng)中，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是：A.氫氣和氧氣反應(yīng)生成水B.碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳C.銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和氫氣D.水的蒸發(fā)11、在下列反應(yīng)中，哪個反應(yīng)是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程？A.燃燒的煤炭B.冰融化成水C.電解水生成氫氣和氧氣D.銅片與鋅片接觸在鹽溶液中形成原電池12、在下列反應(yīng)中，不屬于原電池反應(yīng)的是（）A.酸性條件下，鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅B.銀電極插入硝酸銀溶液中，外接直流電源，陰極析出銀C.鎂與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣和氯化鎂D.鉛蓄電池充電時，鉛和二氧化鉛分別轉(zhuǎn)化為硫酸鉛13、下列關(guān)于原電池原理的描述，正確的是：A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，反應(yīng)物在電池的兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)。B.原電池的負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，正極發(fā)生氧化反應(yīng)。C.原電池中，電子從負(fù)極流向正極，電流從正極流向負(fù)極。D.原電池的反應(yīng)物通常為非電解質(zhì)。14、在原電池中，下列哪種物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)？A.電池正極反應(yīng)物B.電池負(fù)極反應(yīng)物C.電池電解質(zhì)D.電池外接電路中的導(dǎo)體15、下列哪種物質(zhì)在電化學(xué)電池中可以作為還原劑？A.Cu（銅）B.H2O（水）C.Cl2（氯氣）D.Fe3+（鐵離子）16、電解質(zhì)溶液中，下列哪種離子在通電時最容易在陰極上放電？A.$\rm{H^+}$B.$\rm{Na^+}$C.$\rm{OH^-}$D.$\rm{Cl^-}$二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題：化學(xué)反應(yīng)與能量題目內(nèi)容：在電解水的過程中，正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣。請分析以下兩種情況下，正負(fù)極的反應(yīng)物和產(chǎn)物：使用惰性電極（如鉑電極）；使用活性電極（如石墨電極）。列舉兩種生活中常見的化學(xué)電池，并簡要說明它們的工作原理。第二題：實(shí)驗(yàn)室里有一種可充電的電池，其正極為石墨（碳），負(fù)極為鋅，電解液為氯化鋅溶液。當(dāng)電池充電時，電流從正極流向負(fù)極。請回答以下問題：電池充電時，正極和負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)分別是什么？寫出電池充電過程中，電解液中離子的移動方向。如果電池充電1小時后，正極上沉積了0.1摩爾的鋅，那么理論上此時電池存儲了多少庫侖的電能？第三題：實(shí)驗(yàn)室有一只容量為100ml的燒杯，其中裝有25ml濃度為1.5mol/L的NaOH溶液。為了測定NaOH溶液中氫氧根離子的濃度，某同學(xué)設(shè)計了一個實(shí)驗(yàn)方案如下：（1）取10ml該NaOH溶液于燒杯中，加入10ml1.0mol/L的HCl溶液；（2）用pH試紙測量反應(yīng)后溶液的pH值；（3）根據(jù)測得的pH值計算氫氧根離子的濃度。請根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案，回答以下問題：（1）實(shí)驗(yàn)中測得的pH值可能為多少？請說明理由。（2）若測得的pH值為10，請計算氫氧根離子的濃度。第四題：某電池的總反應(yīng)為：Zn請寫出該電池在放電過程中的負(fù)極反應(yīng)式。請寫出該電池在放電過程中的正極反應(yīng)式。若電池放電過程中轉(zhuǎn)移了0.5mol電子，請計算生成的氫氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）?！兜谌龁卧瘜W(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》同步訓(xùn)練及答案解析一、單項(xiàng)選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、下列反應(yīng)中，屬于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是：A.燃燒氫氣生成水B.太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能C.電池充電過程D.電解水生成氫氣和氧氣答案：C解析：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能通常發(fā)生在原電池的工作過程中，如電池充電過程。選項(xiàng)A是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，選項(xiàng)B是太陽能轉(zhuǎn)化為電能，選項(xiàng)D是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。因此，正確答案是C。2、下列關(guān)于化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的說法中，哪一項(xiàng)是不正確的？A.電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。B.在電解池中，電能被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，發(fā)生的是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。C.燃料電池在工作時，燃料和氧化劑分別在兩個不同的電極上進(jìn)行反應(yīng)。D.普通干電池使用完畢后可以充電恢復(fù)其原有的性能。答案：D解析：選項(xiàng)A描述了電池的基本功能，即通過內(nèi)部發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，這是正確的。選項(xiàng)B指出了電解池的作用，即利用外部電源提供的電能使原本不能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生，并且確實(shí)是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，因此也是正確的。選項(xiàng)C正確地解釋了燃料電池的工作原理，其中燃料（如氫氣）和氧化劑（如氧氣）分別在陽極和陰極上反應(yīng)，產(chǎn)生水和電。然而，選項(xiàng)D提到普通干電池可以充電恢復(fù)性能，這是不準(zhǔn)確的。普通干電池（例如堿性電池或鋅-碳電池）是一次性的，一旦用盡就不能再充電使用；它們的設(shè)計不允許反向充電以恢復(fù)原有性能，因?yàn)檫@樣做可能會導(dǎo)致安全隱患或者電池?fù)p壞?？沙潆婋姵兀ㄈ珂囨k電池、鋰電池等）才是設(shè)計用來多次充放電的。所以，本題的答案是D。3、電解水時，下列說法正確的是（）A.陽極產(chǎn)生氧氣，陰極產(chǎn)生氫氣B.氧氣的產(chǎn)生速率是氫氣的兩倍C.水的電解過程中，正極和負(fù)極的電極反應(yīng)相同D.水的電解過程中，水的分解與電解質(zhì)溶液的酸堿度無關(guān)答案：A解析：電解水時，水分子在電極的作用下發(fā)生分解反應(yīng)，陽極產(chǎn)生氧氣，陰極產(chǎn)生氫氣。根據(jù)電解水的化學(xué)方程式：2H?O→2H?+O?，可知氧氣的產(chǎn)生速率是氫氣的一半，故選項(xiàng)B錯誤。在電解過程中，正極和負(fù)極的電極反應(yīng)不同，正極發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，故選項(xiàng)C錯誤。電解質(zhì)溶液的酸堿度會影響水的電解，因?yàn)椴煌碾娊赓|(zhì)溶液會改變?nèi)芤旱膶?dǎo)電性，從而影響電解速率，故選項(xiàng)D錯誤。因此，正確答案是A。4、在以下哪種裝置中，化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能？A.電解池B.干電池C.太陽能熱水器D.燃?xì)鉄崴鞔鸢福築解析：本題考查的是化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的基本概念?；瘜W(xué)能是指儲存在物質(zhì)內(nèi)部的能量，它可以通過不同的方式釋放或轉(zhuǎn)化。選項(xiàng)中：A.電解池是通過外加電源使電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，因此不符合題目要求。B.干電池是一種一次電池，在其工作時，內(nèi)部發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)會直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，供給外部設(shè)備使用，所以符合題意。C.太陽能熱水器是利用太陽的熱能使水溫升高的裝置，并不涉及化學(xué)能向電能的直接轉(zhuǎn)換。D.燃?xì)鉄崴魇峭ㄟ^燃燒燃?xì)猓ɑ瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能）來加熱流經(jīng)它的水，也不符合化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的要求。因此，正確答案為B。干電池作為典型的例子展示了化學(xué)能在特定條件下如何直接轉(zhuǎn)化為電能。5、在下列反應(yīng)中，不屬于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是：A.鋅-銅原電池中，鋅失去電子成為鋅離子，電子通過外電路流向銅電極，銅離子在銅電極處獲得電子還原成銅。B.氫-氧燃料電池中，氫氣和氧氣在電極上反應(yīng)生成水，同時釋放出電能。C.燃料電池中，燃料（如氫氣）在負(fù)極氧化，氧氣在正極還原，電能從正極流向負(fù)極。D.燃料電池中，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱能被轉(zhuǎn)化為電能。答案：D解析：在選項(xiàng)A、B、C中，都涉及了化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的過程，即化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。而選項(xiàng)D中提到的是化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱能被轉(zhuǎn)化為電能，不屬于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。因此，正確答案是D。6、在燃料電池中，下列描述正確的是：A.燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置B.氫氧燃料電池工作時，氫氣在正極發(fā)生氧化反應(yīng)C.燃料電池的效率可以達(dá)到100%D.燃料電池需要持續(xù)供給燃料和氧化劑以維持電能輸出答案：D解析：選項(xiàng)A不正確。燃料電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，而非機(jī)械能。其工作原理基于電化學(xué)反應(yīng)，通過燃料（通常是氫）與氧化劑（通常是氧氣）之間的化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生電流。選項(xiàng)B不正確。在氫氧燃料電池中，氫氣作為還原劑，在負(fù)極（也稱為陽極）上發(fā)生氧化反應(yīng)，而不是在正極。氧氣則是在正極（也稱為陰極）上接受電子，進(jìn)行還原反應(yīng)。選項(xiàng)C不正確。盡管燃料電池的效率通常高于傳統(tǒng)的燃燒發(fā)電方式，但它們并不能實(shí)現(xiàn)100%的能量轉(zhuǎn)換效率。能量損失主要發(fā)生在熱損失和其他副反應(yīng)上。選項(xiàng)D正確。為了保持持續(xù)的電力輸出，燃料電池確實(shí)需要不斷提供燃料（如氫氣）和氧化劑（如空氣中的氧氣）。這是因?yàn)槿剂想姵夭幌裥铍姵啬菢觾Υ骐姾?，而是依賴于外部供?yīng)的化學(xué)物質(zhì)來進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生電能。因此，只要燃料和氧化劑不斷供給，燃料電池就可以持續(xù)地產(chǎn)生電能。7、電解水實(shí)驗(yàn)中，下列現(xiàn)象描述正確的是：A.電解水時，正極產(chǎn)生的是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，且氫氣的體積是氧氣的兩倍B.電解水時，正極產(chǎn)生的是氫氣，負(fù)極產(chǎn)生的是氧氣，且氫氣的體積是氧氣的兩倍C.電解水時，兩極產(chǎn)生的氣體體積相等，且均為無色無味的氣體D.電解水時，正極和負(fù)極產(chǎn)生的氣體都是無色無味的，但正極產(chǎn)生的氣體比負(fù)極產(chǎn)生的氣體多答案：A解析：電解水的化學(xué)反應(yīng)式為2H?O→2H?+O?。根據(jù)反應(yīng)式可知，電解水時，正極（陽極）產(chǎn)生氧氣，負(fù)極（陰極）產(chǎn)生氫氣，且氫氣的體積是氧氣的兩倍。因此，選項(xiàng)A描述正確。選項(xiàng)B、C、D的描述均與電解水的實(shí)際反應(yīng)不符。8、將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，形成原電池。下列描述正確的是：A.鋅片是正極，發(fā)生還原反應(yīng)B.銅片是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)C.電子從銅片流向鋅片D.溶液中的H+離子向銅電極遷移答案：D解析：在上述原電池裝置中，鋅片由于更活潑而成為負(fù)極，在這里發(fā)生氧化反應(yīng)（Zn→Zn^2++2e^-），釋放出的電子通過外電路流向正極，即銅片。銅片作為正極，溶液中的氫離子（H+）在銅片表面獲得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣（2H++2e^-→H2）。因此，選項(xiàng)A和B均不正確，因?yàn)樗鼈兓煜苏?fù)極以及發(fā)生的反應(yīng)類型。選項(xiàng)C也不正確，因?yàn)樗e誤地描述了電子流動的方向。正確的描述應(yīng)該是電子從鋅片（負(fù)極）流向銅片（正極）。而選項(xiàng)D正確指出了溶液中的H+離子向正極（銅電極）遷移，以參與還原反應(yīng)。所以正確答案為D。9、在原電池中，下列哪種物質(zhì)的作用是提供電子？A.正極材料B.負(fù)極材料C.酸性電解質(zhì)D.陽離子答案：B解析：在原電池中，負(fù)極材料（通常是金屬）發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，這些電子通過外部電路流向正極。因此，負(fù)極材料的作用是提供電子。選項(xiàng)A的正極材料是接收電子的，選項(xiàng)C的酸性電解質(zhì)是提供離子的，選項(xiàng)D的陽離子是在電解質(zhì)中移動的，而不是直接提供電子。10、在下列反應(yīng)中，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是：A.氫氣和氧氣反應(yīng)生成水B.碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳C.銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和氫氣D.水的蒸發(fā)答案：A解析：選項(xiàng)A中的氫氣和氧氣反應(yīng)生成水是一個典型的氧化還原反應(yīng)，它可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，這種反應(yīng)可以通過燃料電池來實(shí)現(xiàn)。選項(xiàng)B是分解反應(yīng)，不涉及電能的轉(zhuǎn)化；選項(xiàng)C是置換反應(yīng)，同樣不涉及電能的轉(zhuǎn)化；選項(xiàng)D是物理變化，也不涉及電能的轉(zhuǎn)化。因此，正確答案是A。11、在下列反應(yīng)中，哪個反應(yīng)是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程？A.燃燒的煤炭B.冰融化成水C.電解水生成氫氣和氧氣D.銅片與鋅片接觸在鹽溶液中形成原電池答案：D解析：選項(xiàng)A中，煤炭燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能的過程；選項(xiàng)B中，冰融化是物理變化，不涉及能量的轉(zhuǎn)化；選項(xiàng)C中，電解水是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程。而選項(xiàng)D中，銅片與鋅片接觸在鹽溶液中形成原電池，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程。因此，正確答案是D。12、在下列反應(yīng)中，不屬于原電池反應(yīng)的是（）A.酸性條件下，鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅B.銀電極插入硝酸銀溶液中，外接直流電源，陰極析出銀C.鎂與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣和氯化鎂D.鉛蓄電池充電時，鉛和二氧化鉛分別轉(zhuǎn)化為硫酸鉛答案：B解析：原電池反應(yīng)是指兩種不同的金屬或金屬與非金屬在電解質(zhì)溶液中通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的過程。A、C、D選項(xiàng)均符合這一條件。而B選項(xiàng)描述的是電解反應(yīng)，即在外接直流電源的作用下，離子在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不屬于原電池反應(yīng)。13、下列關(guān)于原電池原理的描述，正確的是：A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，反應(yīng)物在電池的兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)。B.原電池的負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，正極發(fā)生氧化反應(yīng)。C.原電池中，電子從負(fù)極流向正極，電流從正極流向負(fù)極。D.原電池的反應(yīng)物通常為非電解質(zhì)。答案：A解析：原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其基本原理是兩個不同活性的電極插入電解質(zhì)溶液中，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，電子從負(fù)極流向正極，從而產(chǎn)生電流。因此，選項(xiàng)A正確。選項(xiàng)B中，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。選項(xiàng)C中，電子流向與電流方向相反，電流從正極流向負(fù)極。選項(xiàng)D中，原電池的反應(yīng)物通常是電解質(zhì)，而非非電解質(zhì)。14、在原電池中，下列哪種物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)？A.電池正極反應(yīng)物B.電池負(fù)極反應(yīng)物C.電池電解質(zhì)D.電池外接電路中的導(dǎo)體答案：B解析：在原電池中，電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從負(fù)極流向正極，從而產(chǎn)生電流。因此，正確答案是B。電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)提供離子移動的通道，外接電路中的導(dǎo)體則是電子流動的路徑。15、下列哪種物質(zhì)在電化學(xué)電池中可以作為還原劑？A.Cu（銅）B.H2O（水）C.Cl2（氯氣）D.Fe3+（鐵離子）答案：A解析：在電化學(xué)電池中，還原劑是指在電池反應(yīng)中失去電子的物質(zhì)。Cu（銅）在電化學(xué)電池中可以作為還原劑，因?yàn)樗菀资ル娮有纬蒀u2+。而H2O、Cl2和Fe3+在此反應(yīng)中更傾向于接受電子，因此它們不作為還原劑。16、電解質(zhì)溶液中，下列哪種離子在通電時最容易在陰極上放電？A.$\rm{H^+}$B.$\rm{Na^+}$C.$\rm{OH^-}$D.$\rm{Cl^-}$答案：A解析：在電解質(zhì)溶液中，電解質(zhì)離子在電極上的放電能力取決于它們的還原電位。$\rm{H^+}$在陰極上放電生成氫氣，其還原電位最高，因此最容易在陰極上放電。其他選項(xiàng)中的離子在陰極上的放電電位均高于$\rm{H^+}$，所以不容易在陰極上放電。二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題：化學(xué)反應(yīng)與能量題目內(nèi)容：在電解水的過程中，正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣。請分析以下兩種情況下，正負(fù)極的反應(yīng)物和產(chǎn)物：使用惰性電極（如鉑電極）；使用活性電極（如石墨電極）。列舉兩種生活中常見的化學(xué)電池，并簡要說明它們的工作原理。答案：使用惰性電極（如鉑電極）：正極反應(yīng)：2負(fù)極反應(yīng)：4產(chǎn)物：正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣。使用活性電極（如石墨電極）：正極反應(yīng)：2負(fù)極反應(yīng)：4產(chǎn)物：正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣。電池1：干電池工作原理：干電池的電極材料是鋅和碳，電解質(zhì)為氯化銨溶液。鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)，碳電極發(fā)生還原反應(yīng)，電子從鋅電極流向碳電極，形成電流。電池2：鉛酸電池工作原理：鉛酸電池的電極材料是鉛和鉛的氧化物，電解質(zhì)為硫酸溶液。在放電過程中，鉛電極發(fā)生氧化反應(yīng)，鉛的氧化物電極發(fā)生還原反應(yīng)，電子從鉛電極流向鉛的氧化物電極，形成電流。解析：本題主要考察了電解水過程中正負(fù)極的反應(yīng)物和產(chǎn)物，以及生活中常見的化學(xué)電池及其工作原理。在電解水的過程中，正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，與電極材料無關(guān)。在生活中，常見的化學(xué)電池有干電池和鉛酸電池，它們的工作原理分別是利用電極材料的氧化還原反應(yīng)來產(chǎn)生電流。第二題：實(shí)驗(yàn)室里有一種可充電的電池，其正極為石墨（碳），負(fù)極為鋅，電解液為氯化鋅溶液。當(dāng)電池充電時，電流從正極流向負(fù)極。請回答以下問題：電池充電時，正極和負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)分別是什么？寫出電池充電過程中，電解液中離子的移動方向。如果電池充電1小時后，正極上沉積了0.1摩爾的鋅，那么理論上此時電池存儲了多少庫侖的電能？答案：正極反應(yīng)：C+2Zn2++2e-→Zn+CC14負(fù)極反應(yīng)：Zn→Zn2++2e-電解液中陽離子（Zn2+）向負(fù)極移動，陰離子（Cl-）向正極移動。電能存儲量計算：首先計算鋅的摩爾質(zhì)量：Zn的摩爾質(zhì)量為65.38g/mol。0.1摩爾的鋅質(zhì)量為0.1mol×65.38g/mol=6.538g。鋅的電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2（每個鋅原子失去2個電子）。1摩爾電子的電量為96485庫侖（法拉第常數(shù)）。因此，0.1摩爾鋅轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1mol×2=0.2摩爾。0.2摩爾電子的電量為0.2mol×96485C/mol=19297庫侖。由于電池充電1小時，即3600秒，電能存儲量為19297庫侖。解析：正極上石墨（碳）作為惰性電極，接受電子并與鋅離子反應(yīng)，形成鋅和碳的四氯化物。負(fù)極上鋅失去電子，氧化成鋅離子。在充電過程中，電解液中的陽離子（正離子）會向負(fù)極移動，而陰離子（負(fù)離子）會向正極移動，以維持電解液的電中性。電能的計算基于法拉第常數(shù)和鋅的摩爾質(zhì)量。根據(jù)鋅的摩爾質(zhì)量和電子轉(zhuǎn)移數(shù)，可以計算出轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，進(jìn)而計算出存儲的電能。需要注意的是，這里的電能存儲量是理論值，實(shí)際應(yīng)用中可能會有能量損失。第三題：實(shí)驗(yàn)室有一只容量為100ml的燒杯，其中裝有25ml濃度為1.5mol/L的NaOH溶液。為了測定NaOH溶液中氫氧根離子的濃度，某同學(xué)設(shè)計了一個實(shí)驗(yàn)方案如下：（1）取10ml該NaOH溶液于燒杯中，加入10ml1.0mol/L的HCl溶液；（2）用pH試紙測量反應(yīng)后溶液的pH值；（3）根據(jù)測得的pH值計算氫氧根離子的濃度。請根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案，回答以下問題：（1）實(shí)驗(yàn)中測得的pH值可能為多少？請說明理由。（2）若測得的pH值為10，請計算氫氧根離子的濃度。