第四章化学反应与电能 同步练习--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 同步练习 一、单选题 1．碱性锌锰电池的总反应为：。下列关于该电池的说法中不正确的是 A．为负极，为正极 B．正极反应是 C．工作时电子由经外电路流向 D．发生还原反应，发生氧化反应 2．近日，中国科学院化学研究所使用原子分散的Fe-N-C材料为催化剂，进行了电催化C-N偶联制备甘氨酸，原理如图所示(OA为HOOC-COOH，GX为HOOC-CHO，GC为HOOC-CH2OH)。下列叙述正确的是 A．活化能：反应ⅱ>反应ⅲ B．GX→GC反应式为： C．反应ⅳ的原子利用率为100% D．反应ⅴ在阳极区生成甘氨酸 3．下列措施不能减缓被保护物体腐蚀速率的是 A．户外体育器材喷涂油漆 B．将钢闸门连接直流电源的正极 C．轮船镶嵌锌块 D．钢铁进行发蓝处理 4．乙烯催化氧化成乙醛(CH3CHO)可设计成如图所示的燃料电池，下列说法正确的是 A．每有0.1 mol O2反应，则迁移H＋ 0.4 mol B．正极反应式为CH2=CH2-2e-＋2OH-=CH3CHO＋H2O C．电子移动方向：电极a→导线→电极b→电解质溶液→电极a D．该电池为可充电电池 5．下列实验装置和操作能达到实验目的的是 A．用装置甲制备时，先通入再通入 B．用装置乙制备溴苯并验证该反应为取代反应 C．用装置丙在铁上镀锌 D．用装置丁蒸发溶液制无水 6．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A． B． C．硫酸 D．漂白粉 7．下列反应的离子方程式书写正确的是 A．向氨水中通入过量的SO2： B．向K2MnO4溶液中通入过量CO2： C．向CuSO4溶液中加入浓盐酸，溶液变为绿色： D．铅酸蓄电池充电时的阴极反应： 8．对于下列过程中发生的化学反应，相应离子方程式正确的是 A．过量SO2与以下0.1 mol·L-1的Na2S溶液反应：3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3 B．工业废水中的Pb2+用FeS去除：Pb2++S2-=PbS↓ C．TiCl4加入水中：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H++4Cl- D．铅酸蓄电池充电时的阳极反应：Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+ 9．下列有关离子方程式错误的是 A．向AgCl沉淀中加入过量氨水使AgCl溶解： B．以铁为电极材料电解NaOH溶液的阳极反应： C．向NaHSO4溶液中滴加溶液至沉淀完全： D．强碱溶液中NaClO与反应制备Na2FeO4： 10．采用中性红试剂利用电解原理直接捕获空气中的二氧化碳的装置图如下，下列说法正确的是 已知：中性红NR：，： A．若用铜锌原电池进行电解，a极接铜锌原电池的板 B．电解时，极的电极反应式为： C．装置中离子交换膜为阴离子交换膜 D．左储液罐发生反应的离子方程式为： 11．如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法不正确的是 A．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气 B．该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过 C．装置中发生反应的离子方程式为Cl-＋2H＋Cl2↑＋H2↑ D．该装置是将电能转化为化学能 12．我国嫦娥三号月球探测器应用了众多先进材料和技术，其中镁锂合金材料发挥了重要作用。下列说法不正确的是 A．电镀镁锂时，镀件接外接电源的负极 B．电镀镁锂时，用含Mg2+和Li+的水溶液作为电镀液 C．为防止镁锂合金被腐蚀可在表面进行喷涂处理 D．锂电池放电时的负极反应：Li - e-=Li+ 13．氢氧燃料电池是使用在航天领域常见的燃料电池，其反应原理如图所示。下列说法正确的是 A．该电池工作时实现了电能转化为化学能 B．该电池中电极a是负极 C．电极b的反应式为：O2-4e-+4H+=2H2O D．当转移电子0.2mol时，消耗2.24LH2 14．电池因其理论能量密度高(约1876Wh/kg)且能够将温室气体转化为电能，成为下一代储能技术的研究热点。典型的电池正极放电过程的产物为和一种单质()，然而还会不可逆分解导致电池“突然死亡”，已知产物中存在超氧根。近年来有研究提出使用可溶性氧化还原介体提高电化学性能，最终放电产物为，但这会导致充电时充电电压增加与介体损耗。下面说法不正确的是 A．不可逆分解的离子反应方程式： B．可溶性氧化还原介质在充电过程中可以保持稳定，不容易发生副反应 C．电池正极放电过程中，沉积在表面，不利于电极反应的进行 D．生成的电化学反应速率大于生成 二、非选择题 15．铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是一种常见的二次电池，其放电过程表示如下：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O (1) 是Pb， 是PbO2，电解质溶液是H2SO4溶液。 放电反应原理 ①负极反应式是Pb＋-2e-=PbSO4 ； ②正极反应式是PbO2＋4H＋＋＋2e-=PbSO4＋2H2O ； ③放电过程中，负极质量的变化是增大，H2SO4溶液的浓度减小。 (2)充电反应原理 ①阴极(还原反应)反应式是 PbSO4＋2e-=Pb＋SO ； ②阳极(氧化反应)反应式是PbSO4＋2H2O-2e-=PbO2＋4H＋＋； ③充电时，铅蓄电池正极与直流电源 相连，负极与直流电源 相连。即“负极接负极，正极接正极”。铅酸蓄电池的充电过程与其放电过程相反。 16．如图所示，用甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型燃料电池做电源，对A、B 装置通电一段时间后，发现有甲醇参加反应且③电极增重(假设工作时无能量损失)。请回答下列问题： (1)E电极的反应方程式： 。 (2)④电极的反应式： ，通电一段时间后B池pH (填“变大”“变小”“不变”)。 (3)欲使A池通电后的溶液恢复至原状，可加入一种物质是 (写名称)。 (4)选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，完成下列反应：Cu+ 2Ag+= Cu2++2Ag。 负极材料： ，正极材料： ，电解质溶液： 。 17．氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。 (1)判断原电池和电解池。 图中A是 (填“原电池”或“电解池”)，B是 (填“原电池”或“电解池”)。 (2)图中X是 (填化学式)，判断 (填“>”、“<”或“=”)。 (3)写出B中的电极反应。 正极： ；负极： 。 (4)这种设计的优点在于(写出两点)： ， 。 18．氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料，光电性能优异，广泛应用于5.5G技术。利用炼锌矿渣(主要含铁酸镓[]、铁酸锌()、、二氧化硅等)制备氮化镓的部分工艺流程如下图所示： 已知： ①常温下，浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀的pH和金属离子在该工艺条件下的萃取率见下表： 金属离子 开始沉淀pH 8.0 1.7 5.5 3.0 沉淀完全pH 9.6 3.2 8.0 4.8 萃取率/% 0 99 0 97~98.5 ②镓的化学性质与铝相似； ③当某离子浓度mol·L-1时认为沉淀完全； ④铁酸镓[]、铁酸锌()均难溶于水，易溶于酸。 回答下列问题： (1)为了提高“浸出”效率，可采取的措施有 (任写一条即可)。 (2)中Fe的化合价为 ，“浸出”时其发生反应的离子方程式为 。 (3)若将溶液pH调节至4，此时溶液中的浓度为 。 (4)“反萃取”操作中，加入过量NaOH溶液后，Ga元素在水溶液中的存在形式为 (填离子符号)，电解该溶液可在 (填“阴极”或“阳极”)获得Ga单质。 (5)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统实现的再利用。电池的总反应为(已知：质子交换膜仅允许通过)。 ①该装置中的向 (填“GaN”或“Cu”)极移动； ②该电池的Cu电极上发生的电极反应式为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B A C D B C B D 题号 11 12 13 14 答案 C B B B 15．(1) 负极 正极 (2) 正极 负极 16．(1)CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O (2) Ag-e-=Ag+ 不变 (3)氢氧化铜 (4) 铜片 石墨或银 AgNO3溶液 17．(1) 电解池 原电池 (2) > (3) (4) 燃料电池可以补充电解池消耗的电能 提高产出碱液的浓度 18．(1)矿渣粉碎、适当升高温度、适当增加硫酸浓度、搅拌等 (2) +3价 (3)mol·L-1 (4) 阴极 (5) Cu 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$