第4章 化学反应与电能 真题集训-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(人教版2019)

第四章 真题集训 高考真题练 四题 限时:35min 1.(2022·辽宁,6.3分)铎铁钉放入棕色的 法制H.的装置如下图所示,其中高选择性催 水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白 化剂PRT可抑制O,产生。下列说法正确的是 粉,溶液恢复棕色;加入CCL.振荡,静置,液 ( ) 体分层。下列说法正确的是 ( ) “ 饮问 铁 A. 褪色原因是I.被Fe还原 0H B. 液体分层后,上层呈紫红色 海水 C. 铲铁钉比锡铁钉更易生锈 31IC_0 PT D. 溶液恢复棕色的原因是工被氧化 MnO. 2.(2023·海南,8.2分)利用金属A1、海水及其 A. b端电势高于a端电势 中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说 B. 理论上转移2mole生成4gH 。 。 法正确的是 C. 电解后海水pH下降 A.b电极为电池正极 D. 阳极发生反应CI+H.0-2e--HCl0+H' B. 电池工作时,海水中的Na向a电极移动 5.(2022·广东,11.4分)为检验牺牲阳极的阴 C. 电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强 极保护法对钢铁防腐的效果,将层有破损 碱性 的键辞铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。一 D. 每消耗1kgA1.电池最多向外提供37mol 段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有 ( 被腐蚀的是 电子的电量 ) A. 加入AgNO.溶液产生沉淀 B. 加入淀粉一碑化钾溶液无蓝色出现 A1 海 C. 加入KSCN溶液无红色出现 ”。 D. 加入K.[Fe(CN)。]溶液无蓝色沉淀生成 (第2题) (第3题) 6.(双选)(2023·山东,11,4分)利用热再生氛 3.(2023·广东,6.2分)负载有Pt和Ag的活性 电池可实现CuSO.电废液的浓缩再生。电 炭,可选择性去除C实现废酸的纯化,其工 池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的 作原理如图。下列说法正确的是 ) ( CuS0.电废液,向甲室加入足量氛水后电池 ( 开始工作。下列说法正确的是 ) A. Ag作原电池正极 NH. B. 电子由Ag经活性炭流向Pt C. Pt表面发生的电极反应为0.+2H.0+4e C --40H" Cuso.低 液 解 D. 每消耗标准状况下11.2L的0..最多去除 乙 1 mol Cl" A. 甲室Cu电极为正极 4.(2023·辽宁,7.3分)某无隔膜流动海水电解 B. 隔膜为阳离子膜 选择性必修第一册·BJ 黑白题134 C. 电池总反应为Cu”+4NH.[Cu(NH.)]2* D. 炭化纤维素纸的作用是增强疏电极导电 D. NH.扩散到乙室将对电池电动势产生影响 性能 7.(2023·浙江6月,13.3分)氢碱工业能耗大 9.(2023·全国甲,12,6分)用可再生能源电还 通过如图改进的设计可大幅度降低能耗。下 原CO.时,采用高浓度的K抑制酸性电解液 __ ( 列说法不正确的是 中的析氢反应来提高多碳产物(乙燥、乙醇 电 等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正 电极A 确的是 ( 离子交换膜 电机B ~ Cl. (itr 如起的 选 #不## KC 表 H.PO. 饱和TaCI露液 HO(含少圣VOH 溶液 A. 电极A接电源正极,发生氧化反应 C.H.(.H.OH B. 电极B的电极反应式为2H,O+2e --H A. 析氢反应发生在IrO.-Ti电极上 +20H B. C1从Cu电极迁移到IrO.-Ti电极 C. 应选用阳离子交换膜,在右室获得浓度较 C.阴极发生的反应有2C0,+12H+12e- 高的NaOH溶液 C. H.+4H0 D. 改进设计中通过提高电极B上反应物的氧 D. 每转移1mol电子,阳极生成11.2L气体 化性来降低电解电压,减少能耗 (标准状况) 8.(2023·全国乙.12.6分)室温钟-疏电池被认 10.(2023·广东,16,4分)用一种具有“卯樵” 为是一种成本低、比能量高的能源存储系统 结构的双极膜组装电解池(下图).可实现大 一种室温钟一疏电池的结构如图所示。将钟 电流催化电解KNO。溶液制氛。工作时,H.0 箔置于聚笨并眯坐膜上作为一个电极,表面 在双极膜界面处被催化解离成H和OH,有 喷涂有疏黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电 利于电解反应顺利进行。下列说法不正确 的是 ( ) ~ “ 电机 A. 电解总反应为KNO.+3H,O-NH.·HO4 20.+KOH 疏电机 B. 每生成1molNH。·H.O.双极膜处有 A. 充电时Na从纳电极向 电极迁移 9mol的H.O解离 B. 放电时外电路电子流动的方向是a→h C. 电解过程中,阳极室中KOH的物质的量 不因反应而改变 D. 相比于平面结构双极膜,“卯樵”结构可 _■→NaS 提高氛生成速率 第四章 黑白题135A1-3e+40H=[A1(0H),]-0.3 真题集训 (3)不可行，因为此反应为非氧化还原反应 第四章 17,(1)①3C02+4Na+4e一-2Na2C0,+C22.3(2)①太阳能和 高考真题药 电能转化为化学能22C0片-4e—2C02↑+02↑ 题号1 23456789 10 18.(1)氧气2Hs01+2H°+2e=5,0片+2H,0(2)2N0+ 2S,0+2H,0—4HS0+N,(3)2NH,-6E+60H—N2 答案D ABD DCD BA CB 6H,0(4)减小(5)①还原剂②2调节溶液pH在8-9 1.D解析：Zm比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与L2发生 解析：(1)阳极为H,0放电生成0，与H,从A口中出来的气体是 氧化还原反应，故溶液褪色原因是12被7还原，A项错误：液体分层 O,:阴极得到电子发生还原反应，根据图1可知是HS0在酸性条 后，2在CCL,层.CCL,的密度比水大，则下层星紫红色.B项错误：若 件下发生还原反应生成S,0,其电极反应式为2HS0;+2H+2C 镀层金属活泼性大于Fe,则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于葭 一S20+2H20。(2)根据图示，吸收柱中5,0和N0是反应 层金属，则Fe更易生锈，由于活泼性：Z加>Fe>Sn,测镀傷铁钉更易生 物，N,和HSO;是生成物，则吸收柱中除去N0的原理是2NO 锈，C项错误：漂白粉的有效成分为C(CI0)2,其具有强氧化性，可将 广氧化，D项正确 +2S,0+2H0一4HS05+N2。(3)由图2知，氨氧燃料电池中，a 2,A解析：铝为活泼金属，发生氧化反应，为负极，则石暴为正极，b电 电极上氨气失去电子转变为氮气，被氧化，侧a电极上的电极反应 式为2NH-6e+60H一N2+6H20.(4)燃料电池b电极反应为 极为电池正极，A正确：电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中 0,+2H,0+4一40H,工作一段时间后，氢氧根离子数目不会 的Na向b电极移动，B错误：电池工作时，a电极发生的反应为铝失 去电子生成铝离子：A-3一A,铝离子水解显酸性，C错误：由 发生改变，但水不断生成，则电解质溶液中的(O川)将减小 (5)①要把铜从铜盐中置换出来.Cu被还原，则需要加人还原剂与 C分析可知，每消耗1kgA(物质的量为'000 27 ol),电池最多向外 之反应：②根据图示信息，p日=8~9，反应速率为0，所以要使反应停 止.应调节溶液的pH在8-9 提供1000 27 olx3='00 9mml电子的电量，D错误 19.(1)①腰棒附近溶液变红2023+4+2H,0一40H 3.B解析：O,在PH表面得电子发生还原反应，PA为正极，Ag失去电 (2)①K[Fe(CN)。]可能氧化Fe生成Fe2,会干扰由于电化学腐 子与溶液中的C反应，Ag为负极.A错误：电子由负极Ag经活性炭 使负极生成的F:2的检验②a.C存在h.C破坏了铁片表面 流向正极件，B正确：溶液为酸性，故P表面发生的电极反应为O,+ 的氧化膜(3)AC(4)连好装置一段时间后，取铁片（竟极）附近 4H”+4e一2H20.C错误：每消耗标准状况下11.2L02.转 溶液于试管中，滴加K,[F(CN)。]溶液，若出现蓝色沉淀，则说明 移2l电子，面2molC失去2d电子，故最多去除2lC 负极附近溶液中产生了F,即发生了电化学腐蚀 D错误 解析：(1)铁-碳-氯化钠组成吸氧腐蚀的原电池，铁为负极，石墨 4.D解析：根据图示，钛网上海水中C,H0发生失电子的氧化反应 为正极.正极反应为02+4e+2H20一40H,所以正极显碱性 生成HC0,02.钛网为阳极，电极反应式为C+H20-2: 滴加衢做会变红。所以得到：①实验I中的现象是碳棒附近溶液 HCO+H',钛箔上生成H,钛箱上生成H2的电极反应为2H+2e 变红。②用化学用语解释实验I中的现象：0，+4e+2H,0 —H,↑，钛箔为阴极，高选择性催化剂PRT可抑制O2产生，电解 4OH。(2)①仅仅通过加人K,[F(CN)。]有蓝色沉淀只能得到溶 的主要总反应为r+0+H,0电解HC0+H,↑，电解后海水中H浓 液中有亚铁离子，但K,「F(CN)。具有氧化性，无法确定亚铁离子 度减小，pH上升.C错误：n为正极，b为负极.则a端电势高于b端电 是来自铁的腐蚀还是K,[Fe(GN)。]的氧化。2a:通过实验Ⅲ得到 势，A错误：右侧电极上产生氢气的电极反应式为2H*+2e K,[Fe(CN)。]不能氧化单质铁，根据实验V得到Na对于这个过 H21,则理论上转移2me生成2：H2,B错误：由图可知，阳极上 程无影响.所以实验W的结果说明C对于K,[F(CN)。溶液与铁 的电极反应为C日+H,0-2=HCI0+H,D正确 片的反应有贡献。K,[F(CN)。]溶液与铁的反应需要有C存在。 5.D解析：镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放人酸化的 :用硫酸清洗铁片的日的是除去表面的氧化膜，此时发生了 3%NC1溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，作原电池的负极。 K:[F(CN)。]溶液与铁片的反应，说明K,[Fe(CN)。]溶液可以与 而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会续和酸化的氯化 铁片发生反应，前面的实验中没有看到沉淀的原因是铁表面有氧 钠溶液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成，据此分析解答。氯 化膜，所以前面的实验中C的作用是破环了氧化膜。(3)已除0， 化钠溶液中始终存在氯离子，所以加人硝酸银溶液后，不管铁片是香 的溶液中铁片不能发生吸氧腐蚀，只能是铁片和K,[Fe(CN)。)溶 被腐蚀，均会出现白色沉淀，A不符合题意：淀粉-碘化钾溶液可检测 液反应，从而表明K,[F:(CN):]能与铁反应生成Fe2+,故A符合 氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生 题意：酸洗后的铁片，K,[Fe(CN)。]和NaC混合溶液（未除O,), 反应，B不符合题意：KSCN溶液可检测铁离子的存在，由题干信息可 同时满足两个反应发生的条件.既可能是K:[Fe(CN)。]与铁反应 知不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加人KSCN溶液后均 生成F+,也可能是铁片发生了吸氧腐蚀，故B不符合题意：铁片 无红色出现，C不符合题意：K,[Fe(CN)。]是用于检测Fe的试剂， K,[Fe(CN)。]和NaC混合溶液（已除O2),不能发生吸氧腐蚀，只 若铁片没有被腐蚀，期溶液中不会生成亚铁离子，加入 能是C广改坏氧化膜，然后K,[F(CN)。]与铁反应生成Fe2”,故C K,「F(CN)。]溶液就不会出现蓝色沉淀.D符合题意。 符合题意：铁片，K,[F(CN)。]和盐酸混合溶液（已除O,)反应产 6.C解析：向甲室加人足量氨水后电池开始工作，则甲室G电极溶 生蓝色沉淀，可能是铁片与盐酸直接反应生成F:“,也可能是 解，变为铜离子与氨气形成[Cu(NH)4]2,因此甲室Cu电极为负 K,[F(CN)。】与铁反应生成Fe2,故D不符合题意。(4)加人的 极，A错误：在原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子 K,[Fe(CN)6]可以与单质铁接触，有可能是发生了K,[Fe(CN),] 膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，通人氨气要消耗铜离子， 溶液与铁片的反应，所以应该取负极附近溶液，再向其中加入 显然左侧阳离子不斯减小，明显不利于电池反应正常进行，B错误： K,[F:(CN)。]溶液.观察是否有蓝色沉淀产生，这样就避免了发生 左侧负极反应是Cu-2e+4NH,一Cu(NH,):]24,正极反应是 K,[F:(CN)。]溶液与铁片的反应。 Cm2+2eCu.则电池总反应为Cu”+4NH3—Cu(NH):]2“, 正本参考答案黑白题51 C正确：NH,扩散到乙室会与铜离子反应生成[Cu(NH,),]2“,铜离 子浓度降低，倒离子得电子能力减别，因此将对电池电动势产生影 可知：点c0,的平商转化幸为对 ×100%=25%,C正确：其他条 响，D正确 件不变，将反应器容积压缩为原米的一半，压强增大，平衡向气体体 7.B解析：电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解 积缩小的方向移动，即向正反应方向移动，D错误。 池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，A正确：电极B为阴 10.D解析：左图为燃料电池.负极肼失电子生成氮气和水，负极反应 极，通人氧气，氧气得到电子，其电极反应式为2H0+4e+02一 式为N2H,-4e+4OH一N:↑+4H,0,A错误：正极生成氢氧根 4O,B错误：右室生成氢氧根离子，应选用阳离子交换膜.左边的 离子，负极消耗氢氧根离子，所以图中离子交换膜为阴离子交换膜， 钠离子进人右侧，在右室获得浓度较高的NOH溶液，C正确：改进 B错误：左图为肼燃料电池，总反应为N,H,+02一N2+2H0,有 设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过反应物的氧 水生成，一段时间后，左图中电解质溶液的H减小，C错误：标准状 化性来降低电解电压，减少能耗，D正确。 况下，当左图中有224L.0,被还原时，电路中转移0.4m电子，右 8.A解析：充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电 图阳极上氢氧根离子放电生成氧气：40H-4和一2H,0+02↑，根 时，Na’由硫电极迁移至钠电极，A错误：放电时Na在a电极失去电 据电子守恒，放出0.1l氧气，标准状况下的体积为2.24L气体 子，失去的电子经外电路流向b电极.硫黄粉在b电极上得电子与a D正确 电极释放出的Na结合得到Na,S,电子在外电路的流向为a→b, 11.B解析：心点温度最高，为酸碱恰好反应的点，硫酸是二元强酸，加 B正确：由题给的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式 人的硫酸与M0州物质的量之比为1：2，故该硫酸浓度为 0.05o·L-I,A错误：由图可知.0.1000m·L1的MOH溶液 为2八a+g+2e一aS,C正确：炭化纤维素纸中含有大量的 中，AG=g之=-8，则2=10，根据人.=e(r)× 炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D正确 e(OH-) e(OH-) 9.C解析：析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上发 c(0H)=1×10-4可知：e(0H）=1×103mml·L,K= 生，A错误：离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，C不能 c()xc(0H)_I03x103 通过，B错误：由图可知.该装置为电解池，与直流电源正极相连的 e(MOH) 一Q1000=101.B正确：e点为酸碱拾好反应 1O,-T电极为电解池的阳极，水在阳故失去电子发生氧化反应生成 的点，生成了强酸弱碱盐，促进了水的电离，b点碱过量，d点酸过 氧气和氢离子，电极反应式为2H,0-4e一0，T+4H,铜电极为阴 量.且d点酸过量程度大于b点碱过量程度，因此水的电离程度：c> 极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯，乙 b>d.C错误：稀释MOH溶液.促进MOH电离.因此MOH的电离程 醇等，电极反应式有2C0,+12H+12一C,H,+4H,0,C正确：水 度增大，但(OH)减小.故D错误。 在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式 12.D解析：0.10mol·L1NaHS0,落液的pHo5,pH<7.说明HS0 为2H,0-4e一021+4H,每转移1mml电子，生成0.25mol02, 的电离程度大于水解程度，但其电离和水解都较小，则c(H0)> 在标准状况下体积为5.6L,D错误 c(S0片)，A项错i误；K,(H2S03)>K(CH3C00H)>K:(H,S03).则 10.B解析：由题干信息：大电流耀化电解NO3溶液制氨可知，在电 酸性：H,S0,>CHC0OH>HS03,根据强酸制网酸，N,S0,溶液和醋 极a处KNO3放电生成NH,,发生还原反应，故电极a为阴极.电极 酸反应生成HSO,反应的离子方程式为CH,COOH+SO了 反应式为NO方+8e+7H,0一NH,·H0+90H,电极b为阳极， CH,CO0+HS0,B项错误：向20ml0.10mal·L-1CH,CO0H溶 电极反应式为40H-4e=02↑+2H0,电解总反应为KN03+ 液中逐滴加入等浓度N:OH溶液10mL.反应后溶液中的溶质为等 3H20一NH3·H20+202↑+KOH,A正确：每生成1 物质的量的CH,COOH和CH,COONa,根据电荷守恒有：e(Na°)+ NH,·HO,阴极得8mole,同时双极膜处有8molH进人阴极 c(H)=e(CH,CO0)+r(OH),根据物料守恒有：2e(Na)= 室，即有8m的H0解离，B错误：电解过程中，阳极室每消耗 e(CH,COO-)+e(CH COOH).(OH-)-E(H)=0.5[e(CH COOH)- 4 mol OH,同时有4lOH通过双极膜进人阳极室，KOH的物质 c(CHC00)],C项错误：向0.10ml·L」N,S0,溶液中加人等体积 的量不因反应而改变.C正确：相比于平面结构双极膜.“卵棉”结构 02ml·L-·CaC,溶液，反应后，CaC,溶液剩余，溶液中Ca+浓度为 具有更大的膜面积.有利于H,O被催化解离成H”和OH,可提高 0.2l·L1-0.1mol·L 氨生成速末，D正确 2 -=0.05 mol Lc((Caso,) e(Ca2) 全书综合检测 10b 0.05mm,L=2x10-5,D项正确 黑题 全书综合 13.B解析：Fe(OH)1,Cu(OH)的结构相似.pM随pH变化关系图中 应该是平行线，因C(0H):更难溶，①2分别代表滴定CS0,溶 题号123456789101112131415 液，FSO,溶液的变化关系，3代表滴定HA溶液的变化关系.A错 答案B C DDD C D A C DB D BB D 误：由图知①与③直线交点c(Cm)=H.即人，[C(oH)l 1.B2.C3.D4.D5.D6.C7.D8.A (A) e2(0H) 9.C解析：由图可知，随着温度升高，氢气的物质的量上升，说明平衡 人(H,得e(OH)= c(H') K(HA)·K[Cu(OH),] ，根据直线①、2、 逆向移动.则该反应为放热反应，△H<0,A错误：200℃，5min达平 K 衡，此时氢气物质的量为2ml,说明反应掉的H2为3mdl列三 ③与横坐标的交点数值可求出K(HA)=1×103,K「C(OH),]= 段式： 1×106,则c(0)=10a6ml·L1,则pH=3.4,B正确： 2C0,(g）+6H2(g)C2H,(g）+4H0(g) KnCu(0H)2]=1096,当plH=5时，c(Cm2)=10t6ml·Lt> 起始(mad) 5 0 0 10-3ml·L-1,所以C2未沉淀完全，C错误：据Fe(OH),(s)+ 改变(mal) 3 0.5 2 3 2HA(aq）fe2“()+2A()+2H,0(0.k.cFe2)xe(A) 平衡(ml) 2 0.5 2 (HA) 0.5 mol C,H)严2x5mn0,05ml,(化·mim)',B错误：由上述数据 (F((()K[Fe(OH):]K(HA) (HA)c(OH)(H) 选择性必修第一册·RJ黑白题52