专题1 第2单元 单元提升练-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1创新导学案课件PPT（苏教版2019）

本实验用到的试剂有一摩尔每升硫酸钠溶液、酚酞溶液。在U型管中注入一摩尔每升硫酸钠溶液。然后向其中滴入几滴酚酞溶液。用鳄鱼夹导线将直流电源和两根石墨棒连在一起。并将两根石墨棒分别插入U型管的两边。接通直流电源。闭合开关，观察现象。通过电解水获得燃料氢气和氧气，为燃料电池提供原料。当上述电解过程进行1到2分钟后，打开开关，断开直流电源。将两根石墨棒用导线分别与电流表相连。闭合开关，观察现象。石墨电极表面吸附的氧气和氢气在构成闭合电路时满足原电池构成要素，实现了化学能转化为电能，这种电池称为氢氧燃料电池。 0 专题1　化学反应与能量变化 第二单元　单元提升练 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．如图所示是几种常见的化学电源示意图，下列有关说法错误的是(　　) A．化学电源是将化学能转化为电能的实用装置 B．干电池示意图所对应的电池属于二次电池 C．铅蓄电池充电时PbO2(正极)应与外接电源正极相连 D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 3．某科研小组利用下图装置完成乙炔转化为乙烯的同时为用电器供电。其中锌板处发生的反应有：①Zn－2e－===Zn2＋；②Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－；③[Zn(OH)4]2－===ZnO＋2OH－＋H2O。下列说法不正确的是(　　) A．电极a的电势高于电极b的电势 B．放电过程中正极区KOH溶液浓度保持不变 C．电极a上发生的电极反应式为C2H2＋2H2O＋ 2e－===C2H4＋2OH－ D．电解足量CuSO4溶液，理论上消耗2.24 L (标准状况)C2H2时，生成6.4 g Cu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 4．氟离子电池因能量密度高、环境友好而成为一种前景广阔的新型电池，结构如下图所示，充电时F－从电极乙流向电极甲。下列说法正确的是(　　) A．放电时，电极乙为正极，发生还原反应 B．放电时，电极甲发生反应：Bi－3e－＋3F－===BiF3 C．充电时，电极甲与外加电源的正极相连 D．充电时，导线上每通过2 mol e－，乙电极质量减少19 g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 解析：充电时F－从乙电极流向甲电极，则充电时，甲电极为电解池的阳极，电极反应式为Bi＋3F－－3e－===BiF3；乙电极为阴极，电极反应式为MgF2＋2e－===Mg＋2F－。放电时，乙电极为负极，Mg失去电子结合F－生成MgF2，电极反应式为Mg＋2F－－2e－===MgF2，甲为正极，正极上发生还原反应：BiF3＋3e－===Bi＋3F－，A、B错误，C正确；充电时，乙电极是阴极，当导线上通过2 mol e－时，乙电极减重2 mol氟原子的质量为38 g，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6 5．(河北卷)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg­CO2电池，以Mg(TFSI)2为电解质，电解液中加入1，3­丙二胺(PDA)以捕获CO2，使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍，同时改善了Mg2＋的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。下列说法错误的是(　　) A．放电时，电池总反应为2CO2＋Mg===MgC2O4 B．充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接 C．充电时，电子由Mg电极流向阳极，Mg2＋向阴极迁移 D．放电时，每转移1 mol电子，理论上可转化1 mol CO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7 解析： 充电时，Mg电极为阴极，电子从电源负极经外电路流向Mg电极，同时Mg2＋向阴极迁移，C错误。 电极 过程 电极反应式 Mg电极 放电 Mg－2e－===Mg2＋ 充电 Mg2＋＋2e－===Mg 多孔碳纳米管电极 放电 Mg2＋＋2CO2＋2e－===MgC2O4 充电 MgC2O4－2e－===Mg2＋＋2CO2↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8 6．随着锂离子电池在众多领域的广泛应用，其废旧电池的回收工作愈发显得意义重大。现行的回收工艺通常采用酸浸碱浸的方法，从锂离子电池正极材料LiCoO2(含少量金属Cu)中提取Li和Co，得到的Co(OH)2和Li2CO3在空气中煅烧，可实现LiCoO2的再生。与此同时，为达成绿色回收Li和Co的目标，科研人员正在研究一种新型电解回收工艺。电解回收工艺的原理如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．太阳能电池板经光照产生的电子流向a极 B．LiCoO2浸出：4LiCoO2＋12H＋===4Li＋＋ 4Co2＋＋6H2O＋O2↑ C．b电极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．电解前除去LiCoO2中的杂质，可提高Co(OH)2 纯度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9 解析：由太阳能电池电解回收工艺的原理可知，电极a上水失去电子变为氧气，所以电极a为阳极，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，电极b为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，太阳能电池板经光照产生的电子流向b极，A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10 7．一种微生物燃料电池可将醋酸盐作为燃料转化为对环境友好的产物，其原理如图所示。双极膜间的H2O解离为H＋和OH－并分别向两极迁移。 下列说法错误的是(　　) A．电极b的电势高于电极a的电势 B．电池工作时，双极膜中H＋向电极a迁移 C．电极a的反应为CH3COO－－8e－＋2H2O ===2CO2↑＋7H＋ D．理论上，消耗的醋酸根离子与氧气的物质 的量之比为1∶2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11 解析：电极a上醋酸盐转化为CO2，发生氧化反应，则电极a为负极，电极b为正极，电极b的电势高于电极a的电势，A正确；电池工作时，双极膜中H＋向正极(电极b)迁移，B错误；电极a上醋酸盐转化为CO2，发生氧化反应，电极反应式为CH3COO－－8e－＋2H2O===2CO2↑＋7H＋，C正确；消耗1 mol CH3COO－失8 mol电子，消耗1 mol O2得4 mol电子，根据得失电子守恒，消耗的醋酸根离子与氧气的物质的量之比为1∶2，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12 8．[Fe(CN)6]3－可将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫，自身还原为[Fe(CN)6]4－。工业上常采用如图所示的电解装置，通电电解，然后通入H2S加以处理。下列说法不正确的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9．一种适合在沙漠或偏远地区使用的锂尿电池装置(NPG@Co3O4为纳米多孔金包裹Co3O4)如图所示： 装置放电时，下列说法正确的是(　　) A．Li＋向负极区迁移 B．Li板上的电势比NPG@Co3O4上的低 C．有机电解质可用LiCl水溶液代替 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 解析：根据题图对原电池进行如下分析： 原电池中，阳离子移向正极，故Li＋向正极区迁移，A错误；Li为活泼金属，能与水发生反应，故有机电解质不可用LiCl水溶液代替，C错误；由上述分析可得，D错误。 电极 电极反应 负极(Li板) Li－e－===Li＋ 正极(NPG@Co3O4) 2H2O＋2e－=== H2↑＋2OH－ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 16 10．把锌片和铁片放在盛有由稀食盐水和酚酞试液组成的混合溶液的玻璃皿中(平面图如图所示)，经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是(　　) A．Ⅰ和Ⅲ附近 B．Ⅱ和Ⅲ附近 C．Ⅰ和Ⅳ附近 D．Ⅱ和Ⅳ附近 解析：左图中锌和铁在食盐水中构成电解池，锌为阴极，铁为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，锌电极上溶液中的氢离子得到电子生成氢气，溶液中的氢氧根离子浓度增大，所以锌极附近颜色变红；右图中锌和铁在食盐水中形成原电池，锌为负极，失去电子生成锌离子，铁为正极，氧气在正极上得到电子生成氢氧根离子，铁电极附近颜色变红。综上所述，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 17 11．水系双离子电池相比于锂电池有安全和成本优势，在储能领域有较好应用。我国最新水系(碱性)双离子电池的工作原理如图 所示，下列有关叙述错误的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 20 二、非选择题 12．铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。 (1)用甲烷或其他有机物、氧气为原料可设计成原电池，以CnH2nOn、O2为原料，硫酸为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为_____________________________________。 CnH2nOn－4ne－＋nH2O===nCO2＋4nH＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 21 (2)图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图2是NaBH4/H2O2燃料电池。 图2电池负极区的电极反应为________________________________；若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则滤纸出现_____色，c位置的电极反应式为______________________，若用淀粉­KI溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与A、B电极相连，铅笔芯c点处出现蓝色，则b接的是________(填“A”或“B”)电极。 红 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 22 13．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。 (1)在稀硫酸中利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料，其原理如图甲所示。 ①阳极的电极反应式为_____________________________。 ②铜电极上产生CH4的电极反应式为_________________________________，若铜电极上只生成5.6 g CO，则铜极区溶液质量变化了________ g。 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O 3.6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 23 ③若铜极上只生成0.3 mol CH3CHO和0.4 mol HCOOH，则电路中转移_____mol电子。 (2)我国科学家报道了如图乙所示机理的电化学过程。 ①Ni电极为________极。 ②理论上，每有1 mol CO2与O2－结合，电路中转移电子数为________。 3.8 阴 4NA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 26 　　　　　　　　　　　　　 R 2．“自煮火锅”发热包的成分为碳酸钠、硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、焦炭粉、NaCl、生石灰，向发热包中加入冷水，可用来蒸煮食物。下列说法错误的是(　　) A．活性炭作正极，正极上发生还原反应 B．负极反应为Al－3e－＋4OH－===AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O C．Na＋由活性炭区向铝粉表面区迁移 D．硅藻土结构疏松，使各物质分散并均匀混合，充分接触 A．电解时阳极反应式为[Fe(CN)6]4-－e－===[Fe(CN)6]3- B．电解时阴极反应式为2HCOeq \o\al(－,3)＋2e－===H2↑＋2COeq \o\al(2－,3) C．当电解过程中有标准状况下22.4 L的H2生成时，溶液中有32 g S析出(溶解忽略不计) D．整个过程中需要不断补充K4[Fe(CN)6]与KHCO3 解析：电解时阳极应该是[Fe(CN)6]4－失去电子，阳极的电极反应式为[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－，A正确；阴极是氢离子得到电子，因此电解时阴极反应式为2HCOeq \o\al(－,3)＋2e－===H2↑＋2COeq \o\al(2－,3)，B正确；标准状况下22.4 L氢气是 1 mol，则转移2 mol电子，1 mol H2S得到2 mol电子转化为1 mol单质S，所以可以析出32 g S，C正确；根据以上分析可知反应的结果相当于是H2S被电解生成氢气和S，所以不需要补充碳酸氢钾等物质，D错误。 D．NPG@Co3O4上的电极反应式为CO(NH2)2＋8OH－－6e－===COeq \o\al(2－,3)＋N2↑＋6H2O A．放电时，电解质溶液中的Na＋由b极区向 a极区转移 B．充电时，电极b作阴极，发生还原反应 C．第1次放电时，a极的电极反应式为2Cu3(PO4)2＋6e－＋6OH－===3Cu2O＋4POeq \o\al(3－,4)＋3H2O D．放电时，若a极得到3.2 g Cu和2.88 g Cu2O，则电路中转移的电子的物质的量为0.14 mol 解析：放电时为原电池，由图可知，a极上的反应涉及Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，即a极为正极，则b极为负极，充电时a极为阳极，b极为阴极。放电时电解质溶液中的Na＋向正极移动，即Na＋由b极区向a极区转移，故A正确；据以上分析可知，充电时，电极b作阴极，发生还原反应，故B正确；放电时，a极的电极反应涉及Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，铜元素化合价降低，发生还原反应，第1次放电时，a极的电极反应式为2Cu3(PO4)2＋6e－＋6OH－===3Cu2O＋4POeq \o\al(3－,4)＋3H2O，故C正确； 放电时，a极的电极反应涉及Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，若a极得到3.2 g Cu和2.88 g Cu2O，Cu3(PO4)2→3Cu2O时转移的电子的物质的量为eq \f(2.88 g,144 g/mol)×2＝0.04 mol，由Cu3(PO4)2→3Cu时转移的电子的物质的量为eq \f(3.2 g,64 g/mol)×2＝0.1 mol，即共转移0.1 mol＋0.04 mol＝0.14 mol，但是由于a极还有H2O放电，所以电路中转移的电子的物质的量大于0.14 mol，故D错误。 BHeq \o\al(－,4)－8e－＋8OH－===BOeq \o\al(－,2)＋6H2O 解析：(1)②若铜电极上只生成CO，电极反应式是CO2＋2e－＋2H＋===CO＋H2O，生成5.6 g CO同时生成水的质量是5.6 g×eq \f(18,28)＝3.6 g，则铜极区溶液质量增加3.6 g。③若铜极上只生成0.3 mol CH3CHO和0.4 mol HCOOH，发生电极反应式为2CO2＋10e－＋10H＋===CH3CHO＋3H2O、CO2＋2e－＋2H＋===HCOOH，则电路中转移0.3 mol×10＋0.4 mol×2＝3.8 mol电子。 (2)①根据图示，Ni电极上COeq \o\al(2－,3)得电子生成单质碳和O2－，Ni电极是阴极。②阳极发生反应CH4＋2O2－－4e－===CO2＋2H2，理论上，每有1 mol CO2与O2－结合，电路中转移4 mol电子，转移电子数为4NA。 $$