第四章 氧化还原反应和电化学（单元检测卷）-【高效学习】2024-2025学年高二化学热点题型归纳与分阶培优练（沪科版2020选择性必修1）

第四章 氧化还原反应和电化学（单元检测卷） 一、选择题：本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．我国有着丰富的海风资源，在海水中建立风电设备，防腐蚀是一个突出问题。下列说法正确的是 A．钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为 B．可将钢铁构件与电源负极连接减缓腐蚀发生 C．海水中发生化学腐蚀的速率大于电化学腐蚀速率 D．钢铁构件表面的镀铜破损后依然会保护内部钢铁不被腐蚀 【答案】B 【详解】A．钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为Fe-2e-=Fe2+，A错误； B．将钢铁部件与电源负极连接作阴极，属于外加电流法，可以减缓腐蚀发生，B正确； C．发生电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀速率，C错误； D．铜镀层破损后，Cu、Fe和海水构成原电池，Fe失电子作负极，Fe加速被腐蚀，D错误； 故选：B。 2．下列图像及对应说法正确的是 A．甲装置可以长时间正常工作 B．乙装置放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会减少 C．丙装置电流从石墨棒流出，发生还原反应 D．丁装置每消耗，转移 【答案】C 【详解】A．甲装置为带有盐桥的铜银原电池，随着反应的进行，电解质中反应离子浓度减小，电势差减弱，不能长时间正常工作，A错误； B．乙装置为铅酸蓄电池，放电时铅电极被氧化，作负极：，电极为正电极被还原：，正负极重量均增加，B错误； C．丙装置是锌锰干电池中，锌为负极，石墨为正极，电子从负极锌壳流出沿着导线流向正极石墨，电流从石墨棒流出，正极上得到电子，发生还原反应， C正确； D．丁装置为氢氧燃料电池，氢气的一极为负极，氧气的一极为正极，每消耗标况下即，转移电子物质的量为，但没有指明标准状况，则每消耗其物质的量不一定为，则不一定转移，D错误； 故选C。 3．电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的，相关装置如图所示。下列说法错误的是 A．放电时电极A为负极，该电池可选用含水电解液 B．放电时，电极B上发生的反应是： C．充电时的移动方向是从电极B移向电极A D．放电时，电路中每通过电子，正极区质量增加 【答案】A 【分析】放电时，A为负极，电极反应为，B为正极，电极反应为，充电时，A为阴极，电极反应式为，B为阳极，电极反应为，据此分析。 【详解】A．放电时电极A为负极，电极材料为Li，会与水反应，因此该电池只可选用无水电解液，A错误； B．放电时，B为正极，电极反应为，B正确； C．充电时，阳离子移向阴极，则Li+的移动方向是从电极B移向电极A，C正确； D．当有4mol电子转移时，增加的质量为(3×44+4×7)g=160g，则电路中每通过1mol电子时，正极区质量增加40g，D正确； 故选A。 4．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，电池的总反应为，下列有关该电池的说法不正确的是 A．电池的电解质溶液为碱性溶液，正极为，负极为 B．电池放电时，负极反应为 C．电池放电过程中，正极附近溶液的酸性增强 D．电池放电时，正极反应为 【答案】C 【分析】根据电池总反应，铁镍蓄电池放电时Fe作负极，发生氧化反应，失电子生成Fe(OH)2，负极电极反应为，作正极，发生还原反应，最终生成，所以正极反应为，据此分析； 【详解】A．根据分析，放电时Fe作负极，失电子生成Fe(OH)2，可知电池的电解质溶液为碱性溶液，正极为，负极为，A正确； B．根据分析，电池放电时，负极反应为，B正确； C．电池放电过程中，正极反应为，正极附近溶液的碱性增强，C错误； D．根据分析，电池放电时，正极反应为，D正确； 故选C。 5．以和为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，原理如图所示。下列说法错误的是 A．b电极为负极，发生氧化反应 B．a电极发生的反应为 C．A溶液中所含溶质为 D．当反应消耗时，则标况下消耗的为 【答案】D 【分析】以和为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，通入氢气一端为负极，通入氮气一端为正极； 【详解】A．通入氢气一端b电极为负极，发生氧化反应，A正确； B．通入氮气一端a电极为正极，发生还原反应，电解质溶液为酸性，正极反应为，B正确； C．氮气在正极反应与溶液中稀盐酸生成，则A溶液中所含溶质为，C正确； D．当反应消耗时，转移3mol电子，负极消耗氢气1.5mol，标况下体积33.6L，D错误； 故选D。 6．二氧化硫-空气燃料电池是一种新型的燃料电池，下列有关说法正确的是 A．电子从电极出发经外电路流向电极 B．质子从电极移向电极 C．电极为正极，该电极上发生还原反应 D．正极的电极反应为： 【答案】A 【分析】燃料电池，通入燃料的一极为负极，故Pt1为负极，SO2失电子转化为H2SO4，通入O2的一极为正极，O2得电子生成H2O，酸性条件下，电极反应为：，据此解题； 【详解】A．Pt1电极上，SO2转化为H2SO4，S元素化合价升高，发生氧化反应，则Pt1电极为负极，Pt2为正极，电子从负极经过外电路流向正极，A正确； B．溶液中的质子为H+，H+向正极移动，则质子从Pt1电极移向Pt2电极，B错误； C．Pt1电极上，SO2转化为H2SO4，S元素化合价升高，发生氧化反应，为负极，C错误； D．Pt1电极为负极，Pt2电极为正极，酸性电解质溶液，正极的电极反应为：，D错误； 答案选A。 7．锌铜原电池装置如图，下列说法不正确的是 A．锌电极上发生氧化反应 B．电子从锌片经电流计流向铜片 C．铜电极上发生反应： D．盐桥中向极移动 【答案】D 【分析】锌铜原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Zn-2e-＝Zn2+，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为Cu2++2e-＝Cu，原电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，内电路中阳离子移向正极Cu，阴离子移向负极Zn，据此判断。 【详解】A．该原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，故A正确； B．该原电池中，Zn为负极、Cu为正极，工作时电子从锌片流向铜片，故B正确； C．铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为，故C正确； D．在盐桥中，阴离子Cl-会向负极区(Zn)移动，故D错误； 故选D。 8．某炼金厂的废水因连降暴雨而溢出，导致河水被严重污染，炼金废水中所含的CN-有剧毒，其性质与卤素离子相似，还原性介于I-与Br-之间，且HCN为弱酸。下列说法不正确的是 A．氧化性I2<(CN)2<Br2 B．CN-可被Cl2氧化成(CN)2 C．(CN)2能将Br-氧化 D．CN-可以和稀硫酸反应生成HCN 【答案】C 【详解】A．根据CN-有剧毒，其性质与卤素离子相似，还原性介于I-与Br-之间，根据单质的氧化性越强，阴离子的还原性越弱，可得出氧化性I2<(CN)2<Br2，A正确； B．还原性Br-<CN-，根据Br-可被Cl2氧化成单质溴，可得出CN-可被Cl2氧化成(CN)2，B正确； C．氧化性(CN)2<Br2，(CN)2不能将Br-氧化，C错误； D．根据强酸制备弱酸，HCN为弱酸，CN-可以和稀硫酸反应生成HCN，D正确； 故选C。 9．碘元素在海带中主要以I-的形式存在，加碘食盐中主要以IO的形式存在，几种微粒之间的转化关系如图所示。下列说法中，不正确的是 A．三种途径中的转化反应均属于氧化还原反应 B．氧化性的强弱顺序为：Cl2>IO>I2 C．途径Ⅱ中发生反应的离子方程式：5HSO＋2IO＋2H＋=I2＋5HSO＋H2O D．溶液中I-与一定量Cl2反应，生成物质的量相同的I2和IO，则反应的I-和Cl2的物质的量的比为3：4 【答案】C 【详解】A．反应从到，到，以及到都有化合价的变化，所以都是氧化还原反应，A项正确； B．由途径I可知氧化性，由途径Ⅱ可知氧化性，由途径Ⅲ可知氧化性，故氧化性的强弱顺序为，B项正确； C．途径Ⅱ中发生反应的离子方程式：，C项错误； D．与一定量反应，生成物质的量相同的和的方程式为，则反应的和Cl2的物质的量的比为3:4，D项正确； 故选C。 10．将逐渐取代成为生产自来水的消毒剂。工业上常通过如下反应制取：(未配平)。下列说法正确的是 A．反应中氯元素被氧化，硫元素被还原 B．还原性： C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1 D．每生成转移2mol电子 【答案】C 【详解】A．反应中氯元素化合价降低被还原，硫元素化合价升高被氧化，A错误； B．反应中是还原剂，是还原产物，还原性：，B错误； C．反应中是氧化剂，氯元素化合价从+5价降低到+4价，是还原剂，硫元素化合价从+4价升高到+6价，根据得失电子守恒，配平方程式：，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1，C正确； D．根据方程式：，每生成转移1mol电子，D错误； 故选C。 11．下列关于金属保护的说法中错误的是 A．图1是利用牺牲阳极法保护钢闸门 B．图2中向电极附近滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明做负极 C．图1中的负极反应式是 D．若在强酸条件下，钢铁会发生析氢腐蚀放出 【答案】B 【详解】A．图1锌块、钢闸门、海水构成的原电池中锌块作负极，钢闸门作正极，受到保护，是利用牺牲阳极法保护钢闸门，A正确； B．图2锌、铁、酸化的氯化钠溶液构成的原电池中锌为负极，铁作正极，正极附近溶液中无亚铁离子，滴加溶液，无蓝色沉淀，B错误； C．图1锌块、钢闸门、海水构成的原电池中锌块作负极，发生反应钢闸门作正极，受到保护，C正确； D．强酸条件下，铁作负极发生反应，正极发生析氢腐蚀，放出，D正确； 故答案为：B。 12．新型可充电镁—溴电池能量密度高，循环性能优越，在未来能量存储领域潜力巨大。某镁—溴电池装置如下图(正负极区之间的离子选择性膜只允许通过)，下列说法不正确的是 A．当通过离子选择性膜时，导线中通过 B．放电时，正极反应为： C．放电时，Mg电极发生还原反应 D．充电时，Mg电极应连接电源负极 【答案】C 【详解】A．根据电荷守恒，当0.1 mol Mg2+通过离子选择性膜时，导线中通过0.2 mol e−，故A正确； B．由原电池原理可知，放电时，正极发生还原反应，电极反应为：，B正确； C．放电时，镁是负极，Mg电极失电子，发生氧化反应，C错误； D．放电时，镁是负极，充电时，Mg电极应连接电源负极，D正确； 故选C。 13．小组同学用如下方法制作简单的燃料电池。 步骤 装置 操作 现象 ① 打开，闭合 两极均产生气体…… ② 打开，闭合 电流计指针发生偏转 下列说法不正确的是 A．①中比容易失去电子，在石墨（Ⅰ）发生氧化反应 B．①中还可观察到石墨（Ⅱ）电极附近的溶液变红 C．②导线中电子流动方向：从石墨（Ⅱ）电极流向石墨（Ⅰ）电极 D．②中石墨（Ⅱ）发生的电极反应式为： 【答案】D 【分析】打开，闭合时，石墨(Ⅰ)与电源正极相连，作阳极，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑；石墨(Ⅱ)与电源负极相连，作阴极；阴极反应为：；打开，闭合形成原电池，石墨(Ⅱ)上氢气反应，作负极，石墨(Ⅰ)上氯气反应，作正极，据此分析解答。 【详解】A．①为外接电源的电解池，石墨(Ⅰ)连接电源的正极作阳极发生失电子的氧化反应，Cl-比OH-容易失去电子，2Cl--2e-=Cl2↑，A正确； B．石墨(Ⅱ)电极连接电源的负极作阴极，水中的氢元素得电子化合价降低生成氢气和氢氧化钠，滴酚酞的溶液变红，B正确； C．②为原电池，石墨(Ⅱ)电极是负极，发生失电子的氧化反应，故电子从石墨(Ⅱ)电极流向石墨(Ⅰ)电极，C正确； D．由上述分析知②中石墨(Ⅱ)周围有氢氧化钠显碱性，故发生的电极反应式为：，D错误； 故选：D。 14．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效的饮用水处理剂，可由下列方法制得：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，关于该反应说法正确的是 A．Fe(OH)3中铁元素化合价为+3，只有氧化性 B．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3 C．生成5molH2O，转移了4mol电子 D．Na2FeO4处理水时，不仅能消毒，而且生成的Fe3+与水反应形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质 【答案】D 【详解】A．在2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O反应中Fe(OH)3做还原剂，A错误； B．在2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O反应中，NaClO是氧化剂，Fe(OH)3做还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：2，B错误； C．在2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O反应中，生成5molH2O，转移6mol电子，C错误； D．Na2FeO4中Fe为+6价，具有强氧化性，可以消毒，其还原产物为Fe3+，与水反应可以得到Fe(OH)3胶体，具有吸附性可以做净水剂，D正确； 答案选D。 15．一种大型蓄电系统的电池总反应为：，电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜(在电池放电和充电时该膜允许钠离子通过)；放电前，被膜隔开的电解质为和，放电后，分别变为和。下列说法正确的是 A．充电过程中，离子的流向为从右到左 B．充电过程中，阳极的电极反应为： C．放电前，左侧电解质为，右侧电解质为 D．放电过程中，每转移电子，就有钠离子通过选择性膜 【答案】B 【分析】由题给示意图可知，左侧电极为正极，右侧电极为负极，由放电前后，元素化合价变化可知，溴元素化合价降低被还原，氧化剂NaBr3在正极发生还原反应，硫元素化合价升高被氧化，还原剂Na2S2在负极发生氧化反应，则左侧储罐中的电解质是NaBr3/NaBr，右侧储罐中的电解质是Na2S2/Na2S4。 【详解】A．由上述分析可知，充电时，左侧连电源的正极，为阳极，右侧为阴极，充电过程中，离子的流向为从阳极流向阴极，即由左侧流向右侧，故A错误； B．放电时，正极的反应式为，则充电时阳极的反应式为，故B正确； C．由分析可知，放电前左侧的电解质为，右侧的电解质为，故C错误； D．放电时，正极的反应式为，负极反应式为2Na2S2-2e-= Na2S4+2Na+，根据电荷守恒，每转移电子，就有钠离子通过选择性膜，故D错误； 答案选B。 16．以熔融碳酸盐燃料电池为电源模拟在塑料制品上镀镍的装置如图所示。 已知：①电镀液的配方： ②催化重整反应： 下列说法错误的是 A．电镀时电极与电极相连 B．电镀液中的作用是为了增强溶液的导电能力 C．电极上发生的电极反应式为 D．当电极上析出镍，理论上电极上消耗的体积为1.12 L(标准状况) 【答案】C 【分析】根据左图分析，电极b通入氧气，氧气在原电池反应中得到电子，所以通入氧气的b极是电池的正极；电极a通入CO和H2，生成产物是CO2和H2O，均失去电子，所以电极a是负极。右图属于电镀，电极c是镀层金属镍，作阳极；电极d是镀件，作阴极，据此分析。 【详解】A．电极a通入CO和H2，生成产物是CO2和H2O，C和H元素均失去电子，所以电极a是电池的负极，应与电解池的阴极相连，电极d是镀件，作阴极，A正确； B．电镀液中中的钠离子和硫酸根离子均不参与电极反应，所以作用是为了增强溶液的导电能力，B正确； C．选项中H、O原子个数未配平，且只要求写氢气的电极反应式，电解质溶液为熔融碳酸盐，所以负极发生的电极反应式为： ，C错误； D．电极析出镍的电极反应式为：，生成的，则转移电子为，根据电极上的反应式：，氢气和一氧化碳一共转移电子，则消耗CO的量为，标准状况下，一氧化碳体积为，D正确； 故选C。 二、非选择题：本题共4个小题，共52分。 17．（13分）载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义。 (1)氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的 极，向 (填“正”或“负”)极作定向移动，Y极的电极反应式为 。 (2)“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。 ①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将 能转化为 能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为，充电时，阳极的电极反应式为 ；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近溶液的碱性 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为，其负极的电极反应式为 。 【答案】(1)负 负 (2)太阳 电 减小 【详解】（1）根据电子流向可知，X极为电池的负极，原电池中阴离子向负极移动，则向负极作定向移动，Y极是正极，氧气得到电子，电极反应为； （2）①太阳能电池帆板将太阳能转化为电能。镉镍蓄电池充电时相当于是电解池，阳极失去电子，其电极反应为；镉镍蓄电池供电时相当于是原电池，失去电子结合氢氧根离子生成，负极反应为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，因此负极附近溶液的碱性减小； ②应急电池放电时其正极是Ag2O，电极反应为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，负极是，其电极反应为。 18．（13分）回答下列问题 (1)锂水电池以金属锂和钢板为电极材料，以为电解质，加入水即可放电，总反应为。 ①锂水电池放电时，向 极移动。 ②写出该电池放电时正极的电极反应： 。 (2)有学者想以如图所示装置用原电池原理将转化为重要的化工原料，其负极反应为 。 (3)电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是。电池的总反应可表示为。 ①电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 。 ②电池正极发生的电极反应为 。 ③组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。 【答案】(1)负 (2) (3)Li 构成电池的电极材料能和氧气、水反应，且电解液也与水反应 【详解】（1）该原电池中，Li失电子作负极、钢板作正极，是阴离子，一定向负极移动；正极是中的得电子放出，所以正极电极反应是； （2）由图可知，通入二氧化硫的电极为原电池的负极，负极失电子，化合价升高，，故负极电极反应为； （3）分析反应的化合价变化，可得为还原剂，为氧化剂。①负极材料为(还原剂)，失电子，发生氧化反应，电极反应为；②正极上得电子发生还原反应，正极反应式可由总反应减去负极反应式得到：； ③锂和钠是同一主族的元素，性质具有相似性，钠和空气中的氧气、水蒸气反应，所以锂和空气中的氧气、水蒸气也能反应；且电解液也与水反应，故组装该电池必须在无水、无氧条件下进行。 19．（13分）某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。按照实验步骤依次回答下列问题： (1)锌电极为电池的 极，电极上发生的是 反应(“氧化”或“还原”)，电极反应式为 。 (2)导线中电子流向为 (用a、b表示)。 (3)若装置中铜电极的质量增加0.64g，则溶解的的质量为 ； (4)装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的，的移动方向描述正确的是___________。 A．盐桥中的向左侧烧杯移动、向右侧烧杯移动 B．盐桥中的、都向右侧烧杯移动 C．盐桥中的向右侧烧杯移动、向左侧烧杯移动 D．盐桥中的、几乎都不移动 (5)若溶液中含有杂质，会加速电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去，最好选用下列试剂中的___________(填代号)。 A． B． C． D． (6)反应一段时间后右侧烧杯中浓度是 (填“增大”，“减小”或“不变”)。 【答案】(1)负 氧化 (2) (3)0.65 (4)C (5)B (6)减小 【分析】该原电池中，Zn为负极，Cu为正极。 【详解】（1）Zn为负极，发生氧化反应，电极反应式：； （2）原电池中，电子经导线，由负极流向正极； （3）该装置中Cu为正极，发生还原反应，电极反应式：，若装置中铜电极的质量增加0.64g，对应物质的量0.01mol，需转移0.02mol电子，根据负极电极反应式：，需消耗Zn物质的量为0.01mol，对应质量0.65g； （4）原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，右侧为正极，左侧为负极，即向右移动，向左移动，答案选C； （5）A．与和均反应，A错误； B．锌可以和铜离子生成铜单质除去铜，生成锌离子，不引入新杂质，B正确； C．铁和铜离子生成铜和亚铁离子，引入新杂质，C错误； D．稀硫酸和铜离子不反应，D错误； 答案选B； （6）Cu为正极，发生还原反应，根据电极反应式：可知，反应一段时间后右侧烧杯中浓度减小。 20．（13分）Ⅰ．如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的浓度和体积都相同(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极附近溶液呈红色。回答下列问题： (1)B极是电源的 极；一段时间后，装置丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明胶粒带 (填“正”或“负”)电荷。 (2)①电解饱和NaCl溶液的总反应化学方程式为 。阳极上产生气体的颜色为 。 ②若C、F两电极共产生标准状况下6.72L的气体，则D电极的质量增加 g。 (3)若在丙池中进行铁制品表面镀镍，电镀液用硫酸镍溶液，则镍应为 电极(填“G”或“H”)。通电一段时间后，欲使甲装置中电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 [填“CuO”“”或“”]。 II．某小组运用离子交换膜法制碱的原理，用如图所示装置电解溶液。 (4)左侧的离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)交换膜，该电解槽的阳极反应式为 。 (5)图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为 。 【答案】(1)负 正 (2) 黄绿色 12.8 (3) G CuO (4) 阴 (5) 【分析】将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色，说明F极附近溶液显碱性，氢离子在该电极放电，所以F是阴极，可得出D、F、H和Y均为阴极，C、E、G和X均为阳极，A极是电源的正极，B极是电源的负极。 【详解】（1）F极附近溶液呈红色，说明F极附近溶液显碱性，氢离子在该电极放电，所以F是阴极，则B极是电源的负极；在丁池中，Y极是阴极，该电极附近颜色逐渐变深，根据异性电荷相互吸引，说明氢氧化铁胶体粒子带正电荷。 （2）①电解饱和NaCl溶液生成氢气、氯气、氢氧化钠，总反应化学方程式为。阳极上氯离子失电子发生氧化反应，阳极生成氯气，产生气体的颜色为黄绿色。 ②若C和F两电极共产生标准状况下6.72L（即0.3mol）的气体，由C、D、F电极发生的电极反应分别为，↑，根据转移电子数相等，C电极产生的气体是F电极的，故0.3mol气体中有，转移的电子数为0.4mol，故D电极增加12.8g铜。 （3）电镀装置中，镀层金属作阳极，镀件作阴极，所以电极G为镍，电极H为铁件。在甲池中，电解硫酸铜溶液的总反应为，产生铜和氧气，故使其恢复到起始状态需要加入适量的CuO。 （4）左侧电极为阳极，阳极的电极反应式为；阳极生成硫酸，则由透过阴离子交换膜向阳极移动，可知左侧的为阴离子交换膜。 （5）阳极生成硫酸、阴极生成氢氧化钾，所以电解后生成的硫酸和氢氧化钾溶液浓度均增大，结合碱溶液的pH大于酸溶液的pH，可得。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章 氧化还原反应和电化学（单元检测卷） 一、选择题：本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．我国有着丰富的海风资源，在海水中建立风电设备，防腐蚀是一个突出问题。下列说法正确的是 A．钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为 B．可将钢铁构件与电源负极连接减缓腐蚀发生 C．海水中发生化学腐蚀的速率大于电化学腐蚀速率 D．钢铁构件表面的镀铜破损后依然会保护内部钢铁不被腐蚀 2．下列图像及对应说法正确的是 A．甲装置可以长时间正常工作 B．乙装置放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会减少 C．丙装置电流从石墨棒流出，发生还原反应 D．丁装置每消耗，转移 3．电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的，相关装置如图所示。下列说法错误的是 A．放电时电极A为负极，该电池可选用含水电解液 B．放电时，电极B上发生的反应是： C．充电时的移动方向是从电极B移向电极A D．放电时，电路中每通过电子，正极区质量增加 4．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，电池的总反应为，下列有关该电池的说法不正确的是 A．电池的电解质溶液为碱性溶液，正极为，负极为 B．电池放电时，负极反应为 C．电池放电过程中，正极附近溶液的酸性增强 D．电池放电时，正极反应为 5．以和为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，原理如图所示。下列说法错误的是 A．b电极为负极，发生氧化反应 B．a电极发生的反应为 C．A溶液中所含溶质为 D．当反应消耗时，则标况下消耗的为 6．二氧化硫-空气燃料电池是一种新型的燃料电池，下列有关说法正确的是 A．电子从电极出发经外电路流向电极 B．质子从电极移向电极 C．电极为正极，该电极上发生还原反应 D．正极的电极反应为： 7．锌铜原电池装置如图，下列说法不正确的是 A．锌电极上发生氧化反应 B．电子从锌片经电流计流向铜片 C．铜电极上发生反应： D．盐桥中向极移动 8．某炼金厂的废水因连降暴雨而溢出，导致河水被严重污染，炼金废水中所含的CN-有剧毒，其性质与卤素离子相似，还原性介于I-与Br-之间，且HCN为弱酸。下列说法不正确的是 A．氧化性I2<(CN)2<Br2 B．CN-可被Cl2氧化成(CN)2 C．(CN)2能将Br-氧化 D．CN-可以和稀硫酸反应生成HCN 9．碘元素在海带中主要以I-的形式存在，加碘食盐中主要以IO的形式存在，几种微粒之间的转化关系如图所示。下列说法中，不正确的是 A．三种途径中的转化反应均属于氧化还原反应 B．氧化性的强弱顺序为：Cl2>IO>I2 C．途径Ⅱ中发生反应的离子方程式：5HSO＋2IO＋2H＋=I2＋5HSO＋H2O D．溶液中I-与一定量Cl2反应，生成物质的量相同的I2和IO，则反应的I-和Cl2的物质的量的比为3：4 10．将逐渐取代成为生产自来水的消毒剂。工业上常通过如下反应制取：(未配平)。下列说法正确的是 A．反应中氯元素被氧化，硫元素被还原 B．还原性： C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1 D．每生成转移2mol电子 11．下列关于金属保护的说法中错误的是 A．图1是利用牺牲阳极法保护钢闸门 B．图2中向电极附近滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明做负极 C．图1中的负极反应式是 D．若在强酸条件下，钢铁会发生析氢腐蚀放出 12．新型可充电镁—溴电池能量密度高，循环性能优越，在未来能量存储领域潜力巨大。某镁—溴电池装置如下图(正负极区之间的离子选择性膜只允许通过)，下列说法不正确的是 A．当通过离子选择性膜时，导线中通过 B．放电时，正极反应为： C．放电时，Mg电极发生还原反应 D．充电时，Mg电极应连接电源负极 13．小组同学用如下方法制作简单的燃料电池。 步骤 装置 操作 现象 ① 打开，闭合 两极均产生气体…… ② 打开，闭合 电流计指针发生偏转 下列说法不正确的是 A．①中比容易失去电子，在石墨（Ⅰ）发生氧化反应 B．①中还可观察到石墨（Ⅱ）电极附近的溶液变红 C．②导线中电子流动方向：从石墨（Ⅱ）电极流向石墨（Ⅰ）电极 D．②中石墨（Ⅱ）发生的电极反应式为： 14．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效的饮用水处理剂，可由下列方法制得：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，关于该反应说法正确的是 A．Fe(OH)3中铁元素化合价为+3，只有氧化性 B．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3 C．生成5molH2O，转移了4mol电子 D．Na2FeO4处理水时，不仅能消毒，而且生成的Fe3+与水反应形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质 15．一种大型蓄电系统的电池总反应为：，电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜(在电池放电和充电时该膜允许钠离子通过)；放电前，被膜隔开的电解质为和，放电后，分别变为和。下列说法正确的是 A．充电过程中，离子的流向为从右到左 B．充电过程中，阳极的电极反应为： C．放电前，左侧电解质为，右侧电解质为 D．放电过程中，每转移电子，就有钠离子通过选择性膜 16．以熔融碳酸盐燃料电池为电源模拟在塑料制品上镀镍的装置如图所示。 已知：①电镀液的配方： ②催化重整反应： 下列说法错误的是 A．电镀时电极与电极相连 B．电镀液中的作用是为了增强溶液的导电能力 C．电极上发生的电极反应式为 D．当电极上析出镍，理论上电极上消耗的体积为1.12 L(标准状况) 二、非选择题：本题共4个小题，共52分。 17．（13分）载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义。 (1)氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的 极，向 (填“正”或“负”)极作定向移动，Y极的电极反应式为 。 (2)“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。 ①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将 能转化为 能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为，充电时，阳极的电极反应式为 ；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近溶液的碱性 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为，其负极的电极反应式为 。 18．（13分）回答下列问题 (1)锂水电池以金属锂和钢板为电极材料，以为电解质，加入水即可放电，总反应为。 ①锂水电池放电时，向 极移动。 ②写出该电池放电时正极的电极反应： 。 (2)有学者想以如图所示装置用原电池原理将转化为重要的化工原料，其负极反应为 。 (3)电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是。电池的总反应可表示为。 ①电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 。 ②电池正极发生的电极反应为 。 ③组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。 19．（13分）某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。按照实验步骤依次回答下列问题： (1)锌电极为电池的 极，电极上发生的是 反应(“氧化”或“还原”)，电极反应式为 。 (2)导线中电子流向为 (用a、b表示)。 (3)若装置中铜电极的质量增加0.64g，则溶解的的质量为 ； (4)装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的，的移动方向描述正确的是___________。 A．盐桥中的向左侧烧杯移动、向右侧烧杯移动 B．盐桥中的、都向右侧烧杯移动 C．盐桥中的向右侧烧杯移动、向左侧烧杯移动 D．盐桥中的、几乎都不移动 (5)若溶液中含有杂质，会加速电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去，最好选用下列试剂中的___________(填代号)。 A． B． C． D． (6)反应一段时间后右侧烧杯中浓度是 (填“增大”，“减小”或“不变”)。 20．（13分）Ⅰ．如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的浓度和体积都相同(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极附近溶液呈红色。回答下列问题： (1)B极是电源的 极；一段时间后，装置丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明胶粒带 (填“正”或“负”)电荷。 (2)①电解饱和NaCl溶液的总反应化学方程式为 。阳极上产生气体的颜色为 。 ②若C、F两电极共产生标准状况下6.72L的气体，则D电极的质量增加 g。 (3)若在丙池中进行铁制品表面镀镍，电镀液用硫酸镍溶液，则镍应为 电极(填“G”或“H”)。通电一段时间后，欲使甲装置中电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 [填“CuO”“”或“”]。 II．某小组运用离子交换膜法制碱的原理，用如图所示装置电解溶液。 (4)左侧的离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)交换膜，该电解槽的阳极反应式为 。 (5)图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为 。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$