第四章 化学反应与电能 章末练习题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 章末练习题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、可用于电动汽车的铝﹣空气燃料电池，若以氢氧化钠溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（　　） A．正极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣ B．负极反应式为Al+3OH﹣﹣3e﹣═Al（OH）3↓ C．电池在工作过程中电解液的碱性保持不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 2、热电池是一种需要达到一定温度才能工作的电池。一种热电池的结构如下图所示，电池工作时需用引燃剂引发Fe和的反应，产生的热量会使LiCl、KCl熔化，电池开始工作。电池放电后有、Fe和生成。下列说法正确的是（ ） A．该热电池常温下不能工作的原因是LiCl、KCl常温下不含离子 B．Fe和反应后的产物可能是KCl、和 C．放电时电极上所发生反应为 D．电路上每转移1mol电子，消耗的物质的量为0.25mol 3、下列电池不属于二次电池（可充电电池）的是（　　） A．锌锰电池 B．锂离子电池 C．铅蓄电池 D．镍镉电池 4、工业上可利用如图所示电解装置吸收和转化（A、B均为惰性电极），下列说法正确的是( ) A.B极为电解池的阴极 B.B极区吸收5 mol，则A极区生成25 mol C.B极区电解液为稀硫酸，电解一段时间后硫酸浓度增大 D.A极的电极反应为 5、下列说法正确的是（ ） A. 标准状况下，将通入足量的水中，转移的电子数为 B. 室温下，稀释溶液，溶液中增大 C. 在铁表面镀铜时，将铁与电源的正极相连，铜与电源的负极相连 D. 对于平衡，保持其他条件不变，再通入，平衡正向移动，平衡常数增大 6、在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下。下列说法错误的是（ ） A．碳纳米电极为阳极，发生氧化反应生成氯气 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．精制饱和NaCl溶液从b处进，NaOH溶液从c处出 D．迁移过交换膜的数量等于导线上通过电子的数量 7、化学与科学、技术、社会、环境关系密切，下列说法正确的是（ ） A．明矾既能沉降水中的悬浮物，又能杀菌消毒 B．NH4Cl溶液可用作焊接时的除锈剂 C．轮船船底四周镶嵌铜块以保护船体 D．电解熔融氯化铝可以得到铝 8、某小组用如图装置摸拟电镀铜和精炼铜。下列说法错误的是（   ） A. 精炼铜时，X电极是粗铜，比铜活波的金属最终变成阳极泥 B. 电镀铜时，Y电极为待镀的金属制品 C. 电镀铜和精炼铜时，Y上的电极反应都是： Cu2++2e-= Cu D. 电镀铜时，X电极是铜，溶液中的Cu2+浓度保持不变 9、100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是（ ） A．加入适量的6 mol/L的盐酸 B．加入数滴氯化铜溶液 C．加入适量蒸馏水 D．加入适量的氯化钠溶液 10、下列用于解释事实的方程式错误的是（ ） A．钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀： B．电解精炼铜的阴极反应： C．将装有的密封管放入热水中，气体红棕色变深：   D．0.1mol/L的溶液中，用pH试纸测定溶液的pH值为3： 11、X、Y、Z、M、N代表五种金属。有以下化学反应： ①水溶液中：X＋Y2＋=X2＋＋Y ②Z＋2H2O(冷)=Z(OH)2＋H2↑ ③M、N为电极与N盐溶液组成原电池，发生的电极反应为：M-2e-=M2＋ ④Y可以溶于稀H2SO4中，M不被稀H2SO4氧化 则这五种金属的活动性由弱到强的顺序是（ ） A．M<N<Y<X<Z B．N<M<X<Y<Z C．N<M<Y<X<Z D．X<Z<N<M<Y 12、如图所示，甲池的总反应式为，下列关于该电池工作时的说法正确的是（ ） A．该装置工作时，Ag电极上有气体生成 B．甲池中负极反应式为 C．甲池和乙池中的溶液的均减小 D．当甲池中消耗时，乙池中理论上最多产生固体 13、NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．1L0.5mol/L的KMnO4溶液中，氧原子的总数为2NA B．1mol熔融状态的NH4HSO4中含1NA个H+ C．1L5mol/L的浓盐酸与足量MnO2共热，完全反应可生成1.25NA个Cl2分子 D．NaBH4燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为4NA 14、下列关于金属腐蚀正确的是（ ） A．金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：M＋nH2O=M(OH)n＋H2↑ B．金属腐蚀的实质是：M--ne-=Mn＋，电子直接转移给氧化剂 C．金属在酸性条件下都能发生析氢腐蚀 D．在潮湿的中性环境中，金属的腐蚀主要是吸氧腐蚀 15、下列说法正确的是（ ） A．所有化学反应都能设计成原电池 B．原电池工作时，溶液中阳离子向负极移动 C．在原电池中，负极材料活泼性一定比正极材料强 D．原电池放电时，电流方向由正极沿导线流向负极 16、2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟深度10909米处成功坐底并进行了一系列的深海探测科考活动。下列说法正确的是（ ） A．“奋斗者” 号使用的锂离子电池工作时Li+向负极移动 B．从海水中提取镁的过程属于物理变化 C．电解从海水获得的饱和食盐水可制金属钠 D．未来对海底“可燃冰”(主要成分为甲烷)的开采将有助于缓解能源危机 17、下列实验中操作规范且能达到目的的是( ) A．用如图装置验证该条件下铁发生了吸氧腐蚀 B．铜与浓硫酸实验完成后，向试管内加入蒸馏水观察到蓝色则证明有硫酸铜生成 C．将硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合均匀后等分为两组，其中一组立即放入热水，对比观察以证明温度对反应速率的影响 D．用50mL酸式滴定管来量取20.00mL稀盐酸时，先调整初始读数为30.00mL，然后将溶液全部放入锥形瓶中即可 18、用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是（ ） A．氯碱工业中转移2mol电子时，通过阳离子交换膜的OH-的数目为2NA B．1mol羟基中含有的电子数为10NA C．0.1molCH3CH=CH2与足量的HBr反应生成的CH3CH2CH2Br的分子数小于0.1NA D．由1molCH3COONa和少量CH3COOH形成的中性溶液中，CH3COO-数小于NA 二、非选择题。（4题） 19、（1）如图1是某化学兴趣小组探究化学能转变为电能的装置。若依据氧化还原反应：Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+设计原电池，电极a为石墨、则电极b为电池的　 　极，发生的电极反应式为：　 　，电极a上发生的电极反应为　 　（填“氧化”或“还原”）反应。 （2）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂（如O2）反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计如图2为某种甲烷燃料电池示意图，工作时电子流向如图所示。写出电极A的电极方程式　 　，电极A附近pH如何变化？　 　。（填“变大”或“变小”） （3）Li﹣SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质溶液是LiAlCl4﹣SOCl2．电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2．已知SOCl2会与水反应有刺激性气味的气体生成：SOCl2+H2O═2HCl↑+SO2↑．请回答下列问题：电池的负极材料为　 　； 电池正极发生的电极反应式为　 　；组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是　 　。 20、某课外活动小组研究电解饱和食盐水。甲、乙两位同学均采用了以下仪器和试剂：烧杯、直流电源、铁钉、碳棒、导线以及滴加了两滴酚酞试液的饱和NaCl溶液。 （1）甲同学设计的电解装置中，铁钉与直流电源的负极相连。通电后，很快可以观察到铁钉附近出现的现象为________。但继续通电下，不久该现象就会消失，你认为其中的原因是________。 甲同学的电解实验中，阳极反应式为________，阴极反应式为________。 （2）乙同学设计的电解装置中，铁钉与直流电源的正极相连。若通电后，预期铁钉附近出现的现象为________。 21、金属的腐蚀和防护在我们的生活中很常见。 （1）下图是为了减缓海水对钢闸门A、C的腐蚀而采取的措施，其中图1利用B的金属性比铁强来保护A，该方法称为________法；若采用图2所示原理来减缓钢闸门C的腐蚀，则C应与直流电源的________(填“正极”或“负极”)相连。 （2）为除去银器表面的硫化银(Ag2S)，可采用如下方法：向一个铝制容器中加入食盐溶液，将银器浸人食盐溶液中，使银器与铝接触良好。过一段时间，银器表面变为银白色，并有H2S气体和少量白色絮状沉淀生成，则正极的电极反应式为 ________ 。 （3）青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理如图。 ①腐蚀过程中，负极是________ (填“a”“b”或“c”)。 ②已知环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈[Cu2(OH)3Cl]，该反应的离子方程式为________ 。 22、如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。 请回答： （1）B极是电源的________极，电极C的电极反应式为：________。 （2）若C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为________。 （3）现用丙装置给铜件镀银，则H电极材料是________（填“铜”或“银”），电镀液是________溶液。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为________。 （4）一段时间后，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明________在电场作用下向Y极移动。 第四章 化学反应与电能 章末练习题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、可用于电动汽车的铝﹣空气燃料电池，若以氢氧化钠溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（　　） A．正极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣ B．负极反应式为Al+3OH﹣﹣3e﹣═Al（OH）3↓ C．电池在工作过程中电解液的碱性保持不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 【答案】A 2、热电池是一种需要达到一定温度才能工作的电池。一种热电池的结构如下图所示，电池工作时需用引燃剂引发Fe和的反应，产生的热量会使LiCl、KCl熔化，电池开始工作。电池放电后有、Fe和生成。下列说法正确的是（ ） A．该热电池常温下不能工作的原因是LiCl、KCl常温下不含离子 B．Fe和反应后的产物可能是KCl、和 C．放电时电极上所发生反应为 D．电路上每转移1mol电子，消耗的物质的量为0.25mol 【答案】D 3、下列电池不属于二次电池（可充电电池）的是（　　） A．锌锰电池 B．锂离子电池 C．铅蓄电池 D．镍镉电池 【答案】A 4、工业上可利用如图所示电解装置吸收和转化（A、B均为惰性电极），下列说法正确的是( ) A.B极为电解池的阴极 B.B极区吸收5 mol，则A极区生成25 mol C.B极区电解液为稀硫酸，电解一段时间后硫酸浓度增大 D.A极的电极反应为 【答案】C 5、下列说法正确的是（ ） A. 标准状况下，将通入足量的水中，转移的电子数为 B. 室温下，稀释溶液，溶液中增大 C. 在铁表面镀铜时，将铁与电源的正极相连，铜与电源的负极相连 D. 对于平衡，保持其他条件不变，再通入，平衡正向移动，平衡常数增大 【答案】B 6、在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下。下列说法错误的是（ ） A．碳纳米电极为阳极，发生氧化反应生成氯气 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．精制饱和NaCl溶液从b处进，NaOH溶液从c处出 D．迁移过交换膜的数量等于导线上通过电子的数量 【答案】D 7、化学与科学、技术、社会、环境关系密切，下列说法正确的是（ ） A．明矾既能沉降水中的悬浮物，又能杀菌消毒 B．NH4Cl溶液可用作焊接时的除锈剂 C．轮船船底四周镶嵌铜块以保护船体 D．电解熔融氯化铝可以得到铝 【答案】B 8、某小组用如图装置摸拟电镀铜和精炼铜。下列说法错误的是（   ） A. 精炼铜时，X电极是粗铜，比铜活波的金属最终变成阳极泥 B. 电镀铜时，Y电极为待镀的金属制品 C. 电镀铜和精炼铜时，Y上的电极反应都是： Cu2++2e-= Cu D. 电镀铜时，X电极是铜，溶液中的Cu2+浓度保持不变 【答案】A 9、100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是（ ） A．加入适量的6 mol/L的盐酸 B．加入数滴氯化铜溶液 C．加入适量蒸馏水 D．加入适量的氯化钠溶液 【答案】B 10、下列用于解释事实的方程式错误的是（ ） A．钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀： B．电解精炼铜的阴极反应： C．将装有的密封管放入热水中，气体红棕色变深：   D．0.1mol/L的溶液中，用pH试纸测定溶液的pH值为3： 【答案】D 11、X、Y、Z、M、N代表五种金属。有以下化学反应： ①水溶液中：X＋Y2＋=X2＋＋Y ②Z＋2H2O(冷)=Z(OH)2＋H2↑ ③M、N为电极与N盐溶液组成原电池，发生的电极反应为：M-2e-=M2＋ ④Y可以溶于稀H2SO4中，M不被稀H2SO4氧化 则这五种金属的活动性由弱到强的顺序是（ ） A．M<N<Y<X<Z B．N<M<X<Y<Z C．N<M<Y<X<Z D．X<Z<N<M<Y 【答案】C 12、如图所示，甲池的总反应式为，下列关于该电池工作时的说法正确的是（ ） A．该装置工作时，Ag电极上有气体生成 B．甲池中负极反应式为 C．甲池和乙池中的溶液的均减小 D．当甲池中消耗时，乙池中理论上最多产生固体 【答案】C 13、NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．1L0.5mol/L的KMnO4溶液中，氧原子的总数为2NA B．1mol熔融状态的NH4HSO4中含1NA个H+ C．1L5mol/L的浓盐酸与足量MnO2共热，完全反应可生成1.25NA个Cl2分子 D．NaBH4燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为4NA 【答案】D 14、下列关于金属腐蚀正确的是（ ） A．金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：M＋nH2O=M(OH)n＋H2↑ B．金属腐蚀的实质是：M--ne-=Mn＋，电子直接转移给氧化剂 C．金属在酸性条件下都能发生析氢腐蚀 D．在潮湿的中性环境中，金属的腐蚀主要是吸氧腐蚀 【答案】D 15、下列说法正确的是（ ） A．所有化学反应都能设计成原电池 B．原电池工作时，溶液中阳离子向负极移动 C．在原电池中，负极材料活泼性一定比正极材料强 D．原电池放电时，电流方向由正极沿导线流向负极 【答案】D 16、2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟深度10909米处成功坐底并进行了一系列的深海探测科考活动。下列说法正确的是（ ） A．“奋斗者” 号使用的锂离子电池工作时Li+向负极移动 B．从海水中提取镁的过程属于物理变化 C．电解从海水获得的饱和食盐水可制金属钠 D．未来对海底“可燃冰”(主要成分为甲烷)的开采将有助于缓解能源危机 【答案】D 17、下列实验中操作规范且能达到目的的是( ) A．用如图装置验证该条件下铁发生了吸氧腐蚀 B．铜与浓硫酸实验完成后，向试管内加入蒸馏水观察到蓝色则证明有硫酸铜生成 C．将硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合均匀后等分为两组，其中一组立即放入热水，对比观察以证明温度对反应速率的影响 D．用50mL酸式滴定管来量取20.00mL稀盐酸时，先调整初始读数为30.00mL，然后将溶液全部放入锥形瓶中即可 【答案】A 18、用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是（ ） A．氯碱工业中转移2mol电子时，通过阳离子交换膜的OH-的数目为2NA B．1mol羟基中含有的电子数为10NA C．0.1molCH3CH=CH2与足量的HBr反应生成的CH3CH2CH2Br的分子数小于0.1NA D．由1molCH3COONa和少量CH3COOH形成的中性溶液中，CH3COO-数小于NA 【答案】C 二、非选择题。（4题） 19、（1）如图1是某化学兴趣小组探究化学能转变为电能的装置。若依据氧化还原反应：Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+设计原电池，电极a为石墨、则电极b为电池的　 　极，发生的电极反应式为：　 　，电极a上发生的电极反应为　 　（填“氧化”或“还原”）反应。 （2）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂（如O2）反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计如图2为某种甲烷燃料电池示意图，工作时电子流向如图所示。写出电极A的电极方程式　 　，电极A附近pH如何变化？　 　。（填“变大”或“变小”） （3）Li﹣SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质溶液是LiAlCl4﹣SOCl2．电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2．已知SOCl2会与水反应有刺激性气味的气体生成：SOCl2+H2O═2HCl↑+SO2↑．请回答下列问题：电池的负极材料为　 　； 电池正极发生的电极反应式为　 　；组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是　 　。 【答案】锂；2SOCl2+4e﹣═4Cl﹣+S+SO2↑； 锂是活泼金属，易与O2反应，SOCl2也可与水反应。 20、某课外活动小组研究电解饱和食盐水。甲、乙两位同学均采用了以下仪器和试剂：烧杯、直流电源、铁钉、碳棒、导线以及滴加了两滴酚酞试液的饱和NaCl溶液。 （1）甲同学设计的电解装置中，铁钉与直流电源的负极相连。通电后，很快可以观察到铁钉附近出现的现象为________。但继续通电下，不久该现象就会消失，你认为其中的原因是________。 甲同学的电解实验中，阳极反应式为________，阴极反应式为________。 （2）乙同学设计的电解装置中，铁钉与直流电源的正极相连。若通电后，预期铁钉附近出现的现象为________。 【答案】（1）无色溶液变成红色；阳极上生成的Cl2和阴极上生成的NaOH发生反应，生成的NaClO具有漂白作用；2Cl--2e-=Cl2 ↑；2H++2e-=H2 ↑（或写成2H2O+2e-=H2↑+2OH- ， ） （2）生成白色沉淀，而且该沉淀很快变成灰绿色，最终变成红褐色 21、金属的腐蚀和防护在我们的生活中很常见。 （1）下图是为了减缓海水对钢闸门A、C的腐蚀而采取的措施，其中图1利用B的金属性比铁强来保护A，该方法称为________法；若采用图2所示原理来减缓钢闸门C的腐蚀，则C应与直流电源的________(填“正极”或“负极”)相连。 （2）为除去银器表面的硫化银(Ag2S)，可采用如下方法：向一个铝制容器中加入食盐溶液，将银器浸人食盐溶液中，使银器与铝接触良好。过一段时间，银器表面变为银白色，并有H2S气体和少量白色絮状沉淀生成，则正极的电极反应式为 ________ 。 （3）青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理如图。 ①腐蚀过程中，负极是________ (填“a”“b”或“c”)。 ②已知环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈[Cu2(OH)3Cl]，该反应的离子方程式为________ 。 【答案】（1）牺牲阳极的阴极保护；负极 （2）Ag2S+2e-=2Ag+S2- （3）c；2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓ 22、如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。 请回答： （1）B极是电源的________极，电极C的电极反应式为：________。 （2）若C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为________。 （3）现用丙装置给铜件镀银，则H电极材料是________（填“铜”或“银”），电镀液是________溶液。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为________。 （4）一段时间后，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明________在电场作用下向Y极移动。 【答案】 （1）负极；4OH-－4e-=O2↑+2H2O （2）1：2：2：2 （3）Cu；AgNO3；5.4g （4）氢氧化铁胶体 学科网（北京）股份有限公司 $$