第四章 化学反应与电能 分层训练题 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章 化学反应与电能 分层训练题2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、关于原电池的叙述中正确的是（　　） A．原电池是把化学能转变为电能的装置 B．构成原电池正极和负极的必须是两种不同金属 C．原电池电解质溶液中阳离子向负极移动 D．理论上，所有的氧化还原反应都能设计成原电池 2、（双选）最近英国斯特莱斯克莱德大学教授发明的直接尿素燃料电池，可用哺乳动物的尿液中的尿素作原料，电池原理如图，有关该电池说法正确的是(　　) A．通尿液的电极为电池正极 B．尿素电池工作时，OH－向正极移动 C．该电池反应为：2CO(NH2)2＋3O2===2CO2＋2N2＋4H2O D．该成果可用于航天空间站中发电和废物处理 3、如图所示是一氧化碳－空气燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。下列叙述中，正确是（    ） A. a电极发生还原反应，b电极发生氧化反应 B. a电极的电极反应式为CO＋4OH－＋2e－=CO32－＋2H2O C. A处通入的是空气，B处通入的是CO D. 用该电池作电源精炼铜，若阴极质量增加6.4 g，至少消耗标准状况下的CO 2.24 L 4、某同学为了使反应能进行，设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的方案是( ) A. B. C. D. 5、下列有关说法不正确的是（ ） A.钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是： B.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 C.向含的废水中滴加硫化钠溶液至时，完全沉淀（的） D.精炼铜时粗铜作阳极，纯铜作阴极，各离子浓度保持不变 6、锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4还含有少量FeO、CuO等)可用于湿法制锌，其流程如图所示。下列说法错误的是（ ） A．“酸浸”中ZnFe2O4发生的反应为：ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O B．可用ZnS除去溶液中的Cu2+的依据是Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS) C．为提高生产效率，“酸浸”“净化I”“净化II”的反应温度越高越好 D．“电解”的产物之一可用于替换“净化I”中的H2O2 7、深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌(该还原菌最佳生存环境在pH为7～8之间)作用下，能被腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是（ ） A．温度升高会使铁管道腐蚀程度加重 B．正极电极反应为 C．酸性条件下，还原菌失去活性，铁管道不易被腐蚀 D．镀锌可保护铁管道不易被腐蚀 8、下列叙述错误的是(    ) A. NaHCO3、Fe(OH)3、FeCl2均可通过化合反应生成 B. 电解、电离、电镀均需要通电才可进行 C. CO2、N2O5、SO2均为酸性氧化物 D. 水玻璃、淀粉溶液、胶体均为混合物 9、《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8，其中S为＋6价)去除废水中的正五价砷［As(V)]的研究成果，其反应机制模型如图所示。下列叙述错误的是（ ） A．56 gFe参加反应，共有NA个S2O被还原 B．1 mol过硫酸钠(Na2S2O8)含NA个过氧键 C．碱性条件下，硫酸根自由基发生反应的方程式为：SO·+OH-=SO+·OH D．pH越小，越不利于去除废水中的正五价砷 10、我国科学家发明了一种可充电电池，电解质为和，由和两种离子交换膜隔开，形成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个电解质溶液区域，电池结构如图所示。电池工作时Ⅱ区域的浓度增大，下列说法不正确的是（ ） A．图中为阳离子交换膜 B．Ⅲ区域的电解质为 C．放电时，电极的电极反应式为： D．充电时，当外电路通过电子时，Ⅱ区域电解质质量减少 11、某鱼雷采用 Al-Ag2O 动力电池,以溶解有氢氧化钾的流动海水为电解液,电池反应为： 2Al+3Ag2O+2KOH═6Ag+2KAlO2+H2O,下列说法正确的是（ ） A. Ag2O 为电池的负极                     B. Al 在电池反应中被氧化 C. 该电池将电能转化为化学能        D. 工作一段时间后溶液的 pH 增大 12、某化学小组构想用电化学原理回收空气中二氧化硫中的硫，同时将地下水中的硝酸根(NO)进行无害化处理，其原理如图。 下列有关说法错误的是（ ） A．Mg电极为负极，Pt1为阳极 B．乙池中NO在Pt1，电极发生还原反应 C．碳纳米管析出硫的电极反应为：SO2+4e-=S+2O2- D．Pt2电极可能产生H2，周围pH增大 13、下列金属防护属于电化学保护的是（ ） A．涂油漆 B．外加电流法 C．在金属表面覆盖一层保护层 D．改变金属内部组成结构 14、电催化合成氨技术凭借其低能耗、绿色环保等优势成为化工行业关注的热点。某科研团队设计的电池装置(电解质部分未画出)及在不同电压下的单位时间产量如下图所示。 已知：①双极膜中电离出的和在电场作用下可以向两极迁移； ②下列说法正确的是（ ） A．X极为负极，双极膜中的移向X极 B．Y电极反应为： C．当外电路通过时，双极膜中有发生解离得到 D．电压下连续放电10小时，外电路通过电子，法拉第效率为 15、利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时在电极与酶之间传递电子，下列说法不正确的是（ ） A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B．负极区，在氢化酶作用下发生反应： C．正极区电极反应式为，固氮酶表面发生还原反应生成 D．当外电路通过1mol电子时，有1mol质子通过交换膜由正极区向负极区移动 16、以和为原料用锂介导电解法合成氨，电解质为的乙醇溶液，含锂物质的转化如图，下列说法错误的是（ ） A．阴极反应为 B．合成1mol，电路上至少转移3mol电子 C．若用代替，则合成的氨气中可能存在 D．生成的反应为 17、化学已渗透到人类生活的各个方面，下列说法正确的是（ ） A．在日常生活中，化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因 B．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 C．明矾KAl(SO4)2·12H2O溶于水会形成胶体，因此可用于自来水的杀菌消毒 D．处理锅炉内壁的水垢需使用Na2CO3溶液，目的是将Mg(OH)2转化为更难溶的MgCO3 18、将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图下列说法不正确的是（ ） A．铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为：4Fe+6H2O+3O2 =4 Fe(OH)3 B．液滴之下氧气含量少， 铁片作负极，发生的反应为： Fe-2e-=Fe2+ C．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： O2＋2H2O＋4e-=4OH- D．铁片腐蚀最严重区域是生锈最多的区域 二、填空题。（3题） 19、原电池是化学对人类的一项重大贡献。某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置： ①a和b不连接时，烧杯中现象是________。 ②a和b用导线连接，Cu极为原电池________极(填“正”或“负”)，电极反应式为：________；溶液中H+移向________(填“Cu”或“Zn”)极。电池总反应式为：________。 ③若电解质溶液改为AgNO3溶液，当转移0.2mol电子时，则理论上Cu片质量变化为________g。 20、请用下图所示仪器装置设计一个包括电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的氧化性的实验装置。其中A是金属Fe，B是石墨电极。 (1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的代号字母)：A接______，________接______，B接________，________接________。 (2)实验时，装置中的石墨电极接电源的________极，所发生的电极反应式为_____________；铁电极接电源的________极，所发生的电极反应式为___________； 此电解总反应的离子方程式为________________________________。 (3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL，电解后溶液的体积恰好为50.0 mL，则溶液中OH—的浓度为___________。 21、某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。 请回答下列问题： (1)甲池为__ (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入O2电极的电极反应式为__ 。 (2)乙池中C(石墨)电极的名称为___(填“正极”“负极”或“阴极”“阳极”)，总反应的化学方程式为____ 。 (3)当乙池中D极质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗O2的体积为___ mL(标准状况)，转移的电子数为__ 。 (4)丙池中__ (填“E”或“F”)极析出铜。 (5)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，开关闭合一段时间后，丙中溶液的pH将__ (填“增大”“减小”或“不变”)。 三、综合解答题。 22、铝及其化合物在生产生活中具有广泛的应用。 (1)AlCl3 在熔融状态下不导电，属于 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。 (2)铝热反应可用于焊接铁轨，反应过程中能量变化如图所示，反应过程中新化学键形成释放 的能量为 kJ/mol (3)Al OH3 为两性氢氧化物，写出AlOH3 的电离方程式为 。 (4)我国科学家设计的铝离子电池装置如图所示。已知电池总反应为： 。 ①正极材料为 (填“A1”或“MoSe2”)。 ②硒(Se)在元素周期表的位置是 ③理论上生成 1mol Al2Cl 时，外电路转移电子的物质的量为 mol。 第四章 化学反应与电能 分层训练题2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、关于原电池的叙述中正确的是（　　） A．原电池是把化学能转变为电能的装置 B．构成原电池正极和负极的必须是两种不同金属 C．原电池电解质溶液中阳离子向负极移动 D．理论上，所有的氧化还原反应都能设计成原电池 【答案】A 2、（双选）最近英国斯特莱斯克莱德大学教授发明的直接尿素燃料电池，可用哺乳动物的尿液中的尿素作原料，电池原理如图，有关该电池说法正确的是(　　) A．通尿液的电极为电池正极 B．尿素电池工作时，OH－向正极移动 C．该电池反应为：2CO(NH2)2＋3O2===2CO2＋2N2＋4H2O D．该成果可用于航天空间站中发电和废物处理 【答案】CD 3、如图是一氧化碳－空气燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。下列叙述中，正确是（    ） A. a电极发生还原反应，b电极发生氧化反应 B. a电极的电极反应式为CO＋4OH－＋2e－=CO32－＋2H2O C. A处通入的是空气，B处通入的是CO D. 用该电池作电源精炼铜，若阴极质量增加6.4 g，至少消耗标准状况下的CO 2.24 L 【答案】D 4、某同学为了使反应能进行，设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的方案是( ) A. B. C. D. 【答案】C 5、下列有关说法不正确的是（ ） A.钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是： B.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 C.向含的废水中滴加硫化钠溶液至时，完全沉淀（的） D.精炼铜时粗铜作阳极，纯铜作阴极，各离子浓度保持不变 【答案】D 6、锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4还含有少量FeO、CuO等)可用于湿法制锌，其流程如图所示。下列说法错误的是（ ） A．“酸浸”中ZnFe2O4发生的反应为：ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O B．可用ZnS除去溶液中的Cu2+的依据是Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS) C．为提高生产效率，“酸浸”“净化I”“净化II”的反应温度越高越好 D．“电解”的产物之一可用于替换“净化I”中的H2O2 【答案】C 7、深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌(该还原菌最佳生存环境在pH为7～8之间)作用下，能被腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是（ ） A．温度升高会使铁管道腐蚀程度加重 B．正极电极反应为 C．酸性条件下，还原菌失去活性，铁管道不易被腐蚀 D．镀锌可保护铁管道不易被腐蚀 【答案】D 8、下列叙述错误的是(    ) A. NaHCO3、Fe(OH)3、FeCl2均可通过化合反应生成 B. 电解、电离、电镀均需要通电才可进行 C. CO2、N2O5、SO2均为酸性氧化物 D. 水玻璃、淀粉溶液、胶体均为混合物 【答案】B 9、《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8，其中S为＋6价)去除废水中的正五价砷［As(V)]的研究成果，其反应机制模型如图所示。下列叙述错误的是（ ） A．56 gFe参加反应，共有NA个S2O被还原 B．1 mol过硫酸钠(Na2S2O8)含NA个过氧键 C．碱性条件下，硫酸根自由基发生反应的方程式为：SO·+OH-=SO+·OH D．pH越小，越不利于去除废水中的正五价砷 【答案】A 10、我国科学家发明了一种可充电电池，电解质为和，由和两种离子交换膜隔开，形成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个电解质溶液区域，电池结构如图所示。电池工作时Ⅱ区域的浓度增大，下列说法不正确的是（ ） A．图中为阳离子交换膜 B．Ⅲ区域的电解质为 C．放电时，电极的电极反应式为： D．充电时，当外电路通过电子时，Ⅱ区域电解质质量减少 【答案】C 11、某鱼雷采用 Al-Ag2O 动力电池,以溶解有氢氧化钾的流动海水为电解液,电池反应为： 2Al+3Ag2O+2KOH═6Ag+2KAlO2+H2O,下列说法正确的是（ ） A. Ag2O 为电池的负极                     B. Al 在电池反应中被氧化 C. 该电池将电能转化为化学能        D. 工作一段时间后溶液的 pH 增大 【答案】B 12、某化学小组构想用电化学原理回收空气中二氧化硫中的硫，同时将地下水中的硝酸根(NO)进行无害化处理，其原理如图。 下列有关说法错误的是（ ） A．Mg电极为负极，Pt1为阳极 B．乙池中NO在Pt1，电极发生还原反应 C．碳纳米管析出硫的电极反应为：SO2+4e-=S+2O2- D．Pt2电极可能产生H2，周围pH增大 【答案】B 13、下列金属防护属于电化学保护的是（ ） A．涂油漆 B．外加电流法 C．在金属表面覆盖一层保护层 D．改变金属内部组成结构 【答案】B 14、电催化合成氨技术凭借其低能耗、绿色环保等优势成为化工行业关注的热点。某科研团队设计的电池装置(电解质部分未画出)及在不同电压下的单位时间产量如下图所示。 已知：①双极膜中电离出的和在电场作用下可以向两极迁移； ②下列说法正确的是（ ） A．X极为负极，双极膜中的移向X极 B．Y电极反应为： C．当外电路通过时，双极膜中有发生解离得到 D．电压下连续放电10小时，外电路通过电子，法拉第效率为 【答案】D 15、利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时在电极与酶之间传递电子，下列说法不正确的是（ ） A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B．负极区，在氢化酶作用下发生反应： C．正极区电极反应式为，固氮酶表面发生还原反应生成 D．当外电路通过1mol电子时，有1mol质子通过交换膜由正极区向负极区移动 【答案】D 16、以和为原料用锂介导电解法合成氨，电解质为的乙醇溶液，含锂物质的转化如图，下列说法错误的是（ ） A．阴极反应为 B．合成1mol，电路上至少转移3mol电子 C．若用代替，则合成的氨气中可能存在 D．生成的反应为 【答案】A 17、化学已渗透到人类生活的各个方面，下列说法正确的是（ ） A．在日常生活中，化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因 B．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 C．明矾KAl(SO4)2·12H2O溶于水会形成胶体，因此可用于自来水的杀菌消毒 D．处理锅炉内壁的水垢需使用Na2CO3溶液，目的是将Mg(OH)2转化为更难溶的MgCO3 【答案】B 18、将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图下列说法不正确的是（ ） A．铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为：4Fe+6H2O+3O2 =4 Fe(OH)3 B．液滴之下氧气含量少， 铁片作负极，发生的反应为： Fe-2e-=Fe2+ C．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： O2＋2H2O＋4e-=4OH- D．铁片腐蚀最严重区域是生锈最多的区域 【答案】D 二、填空题。（3题） 19、原电池是化学对人类的一项重大贡献。某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置： ①a和b不连接时，烧杯中现象是________。 ②a和b用导线连接，Cu极为原电池________极(填“正”或“负”)，电极反应式为：________；溶液中H+移向________(填“Cu”或“Zn”)极。电池总反应式为：________。 ③若电解质溶液改为AgNO3溶液，当转移0.2mol电子时，则理论上Cu片质量变化为________g。 【答案】 锌片逐渐溶解，锌片上有气泡冒出；正；2H++2e-=H2↑；Cu； Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；21.6 20、请用下图所示仪器装置设计一个包括电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的氧化性的实验装置。其中A是金属Fe，B是石墨电极。 (1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的代号字母)：A接______，________接______，B接________，________接________。 (2)实验时，装置中的石墨电极接电源的________极，所发生的电极反应式为_____________；铁电极接电源的________极，所发生的电极反应式为___________； 此电解总反应的离子方程式为________________________________。 (3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL，电解后溶液的体积恰好为50.0 mL，则溶液中OH—的浓度为___________。 【答案】G F H D E C 正 2Cl－－2e－=Cl2↑ 负 2H＋＋2e－=H2↑ 2Cl-＋2H2O2OH-＋H2↑＋Cl2↑ c(OH－)＝0.01 mol·L—1 21、某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。 请回答下列问题： (1)甲池为__ (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入O2电极的电极反应式为__ 。 (2)乙池中C(石墨)电极的名称为___(填“正极”“负极”或“阴极”“阳极”)，总反应的化学方程式为____ 。 (3)当乙池中D极质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗O2的体积为___ mL(标准状况)，转移的电子数为__ 。 (4)丙池中__ (填“E”或“F”)极析出铜。 (5)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，开关闭合一段时间后，丙中溶液的pH将__ (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】原电池 O2+4H++4e-=2H2O 阳极 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 280 0.05NA F 增大 三、综合解答题。 22、铝及其化合物在生产生活中具有广泛的应用。 (1)AlCl3 在熔融状态下不导电，属于 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。 (2)铝热反应可用于焊接铁轨，反应过程中能量变化如图所示，反应过程中新化学键形成释放 的能量为 kJ/mol (3)Al OH3 为两性氢氧化物，写出AlOH3 的电离方程式为 。 (4)我国科学家设计的铝离子电池装置如图所示。已知电池总反应为： 。 ①正极材料为 (填“A1”或“MoSe2”)。 ②硒(Se)在元素周期表的位置是 ③理论上生成 1mol Al2Cl 时，外电路转移电子的物质的量为 mol。 【答案】(1)共价化合物 (2) (3)或() (4) 第四周期第ⅥA族 0.75 学科网（北京）股份有限公司 $$