第4章 化学反应与电能 基础能力题 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第4章 化学反应与电能 基础能力题2025-2026学年化学人教版（2019）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、甲醇(CH3OH)—空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图。下列有关叙述正确的是（    ） A. H+从正极区通过交换膜移向负极区  B. 负极的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O C. 图中b、c分别是O2、甲醇  D. a导出的是CO2 2、下列有关物质性质与用途的说法不正确的是（ ） A．氯化铁是易水解的盐，可用于生产净水剂 B．CuO和ZnO均能与酸反应，因此用作半导体材料 C．金属铝易被空气氧化形成一层致密保护膜，可用于制作铝制品及铝合金制品 D．锌具有较强的还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料 3、我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2二次电池，内部结构如图所示。电解质分别为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个区域。放电后B区域电解质溶液浓度增加。下列说法错误的是（   ） A. 电池中PbO2为正极 B. B区域的电解质为K2SO4溶液 C. 图中的b膜为阳离子交换膜 D. 当电路中转移0.2mol电子时，B区溶质质量增大17.4g 4、、(双选)某学习小组的同学查阅相关资料知，氧化性：Cr2O＞Fe3＋，设计了如图所示的盐桥原电池。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是(　　) A．甲烧杯的溶液中发生氧化反应 B．外电路的电流方向是从b到a C．电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯 D．乙烧杯中发生的电极反应为：2Cr3＋＋7H2O－6e－===Cr2O＋14H＋ 5、如下图所示装置中，属于电解池的是( ) A. B. C. D. 6、探究电解精炼铜（粗铜含有Ag、Zn、Fe）和电化学腐蚀装置如图，下列叙述正确的是（ ） A、精炼铜时，电解质为硫酸铜溶液，X电极反应为 B、精炼铜时，溶液中浓度增大 C、X电极为石墨，Y电极为Cu，则铜受到保护 D、X电极为Fe，Y电极为Cu，则铁受到保护 7、我国科研工作者研发了电解熔融甲硫醇钠（）制备杀虫剂的方法，克服了常规合成法造成的污染，并大幅度提高了原料转化率。基本原理如图所示，A、B为惰性电极，在A电极产生，下列说法错误的是( ) A.M极为电源的正极，B极为电解池的阴极 B.A极的电极反应： C.装置中的离子交换膜为阳离子交换膜 D.该装置工作一段时间，右侧电极室中NaOH浓度增大 8、海水和空气会对船体造成腐蚀，因此船体的防腐处理非常重要。下列说法错误的是( ) A.海上舰艇的腐蚀主要为金属的化学腐蚀 B.可以在船舶外壳装上锌块，用牺牲阳极法防止金属被腐蚀 C.刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀 D.外加电流，使需要保护的金属作阴极，可以起到保护金属的作用 9、有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验： ①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C； ③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡； ④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应； ⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出． 据此，判断五种金属的活动性顺序是（   ） A. A＞B＞C＞D＞E            B. A＞C＞D＞B＞E     C. C＞A＞B＞D＞E            D. B＞D＞C＞A＞E 10、（双选）如图所示的电化学装置可实现苯转化为环己烷。下列有关叙述正确的是（ ） A．多孔惰性电极N接电源正极 B．该装置工作时，质子从甲室移向乙室 C．阴极电极反应为 D．阴极导出的气体增重，则阳极生成(标准状况)气体 11、锌铜原电池的装置如图，下列说法正确的是（　　） A．若用乙醇代替CuSO4溶液，则也能构成原电池 B．铜电极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu C．电子由锌电极流出，经电解质溶液传递到铜电极 D．电池工作时，溶液中的Cu2+向锌电极迁移 12、用惰性电极电解物质的量浓度相同体积比为3：1的溶液和NaCl溶液的混合溶液，不可能发生的反应是( ) A. B. C. D. 13、下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( ) A.钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀 B.在如图所示环境中，铁被腐蚀速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ C.铁制品应保存在温度较高的地方 D.钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是 14、人工湿地-微生物燃料电池是一种将人工湿地植物根系的有机物[(CH2O)n]作为燃料的电池，燃料通过微生物厌氧分解产生电子和质子(H+)，将来自废水的某些有害物在另外一极通过微生物作用而净化，如将对氯苯酚()净化为苯酚()，其原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A．质子从a极移动到b极 B．微生物主要起到催化剂的作用 C．b极的电极反应式为：+2e-+H+=+Cl- D．总反应式为：+(CH2O)n+H2O=+2Cl-+CO2↑+2H+ 15、下列物质的制备能够成功的是（ ） A．石灰乳和氯气制备漂白粉 B．MnO2和稀盐酸反应制备氯气 C．用AlCl3与过量NaOH溶液制备Al(OH)3 D．电解饱和食盐水制备金属钠 16、支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如 图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( ) A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 17、我国科技工作者设计了一种电解装置，能将甘油(C3H8O3)和二氧化碳转化为甘油醛(C3H6O3)和合成气(CO和H2)，原理如图所示，下列说法错误的是（ ） A．催化电极b与电源负极相连 B．电解时催化电极a附近的pH增大 C．电解时阴离子透过交换膜向a极迁移 D．生成合成气时电极上发生还原反应 二、填空题。 18、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。 （1）负极材料：       、正极材料：             ；电解质溶液：             。 （2）写出电极反应式： 正极：        ；负极：        。 （3）.原电池中电子从       极流出， 电解质溶液中阴离子流向       极（填写电极名称“正”或“负”）。 19、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。 （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）实验时用石墨和铁为电极，则铁电极接电源的_____极，所发生的电极反应式为_____； 此电解总反应方程式为_____。 （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_____。 20、（1）水是一种宝贵的自然资源。现有下列四种自来水厂和污水处理厂的常用试刻： A．氯气（Cl2）    B．明矾[KAl(SO4)2·12H2O] C．熟石灰[Ca(OH)2   D．硫化钠（Na2S) 试用这四种试剂的字母代号回答下列问题； ①作净水剂，使水中的悬浮物形成絮状不溶物沉降的物质是________; ②作消毒剂，常用于自来水杀菌消毒的物质是________； ③作沉淀剂，常用于除去废水中的Hg2+等重金属离子的物质是________； ④属于碱，常用于中和化工厂的酸性废水的物质是________。 （2）化学与生活密切相关。 ①下列药物中，有阻止细菌生长功能的抗生素是________（填字母代号，下同）： A．麻黄碱 B．青霉素 D．阿司匹林 ②使用过氧乙酸给环境消毒可杀死流感病毒，这是因为过氧乙酸能使蛋白质发生________； A．盐析 B．颜色反应 C．变性 ③下列有关微量元素的说法中，不正确的是________。 A．在食盐中加入碘酸钾可预防碘缺乏病 B．在酱油中加入铁强化剂可以解决缺铁性贫血问题 C人体内的钙元素属于微量元素 （3）化学是材料科学的基础。 ①聚乙烯属于热塑性塑料，它在固态时的结构是________（填“线型结构“或“体型网状结构”）。 ②钢铁在湘湿的空气中会发生电化学腐蚀，其中（填“Fe”或“C”）是正极。负极反应是________（填字母代号）。 A．Fe-2e-=Fe2+    B．O2+2H2O+4e-=4OH- 三、计算题。 21、用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度。则电解过程中共转移的电子的物质的量为_______________。 四、实验题。 22、某课外活动小组用如图所示装置进行实验，试回答下列问题： (1)若开始时开关K与a连接，则A极的电极反应式为 。 (2)若开始时开关K与b极连接，则B极的电极反应式为 。 (3)若开始时开关K与b连接，下列说法正确的是___________(填字母)。 A．溶液中Na+向A极移动 B．从A极处逸出的气体能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝 C．反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质溶液的浓度 D．若标准状况下B极产生2.24L气体，则溶液中转移0.2mol电子 (4)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。 ①该电解槽的阳极反应式为 。 ②右侧电极发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)；从A出口流出的物质是 从D出口流出的物质是 。 第4章 化学反应与电能 基础能力题2025-2026学年化学人教版（2019）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、甲醇(CH3OH)—空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图。下列有关叙述正确的是（    ） A. H+从正极区通过交换膜移向负极区  B. 负极的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O C. 图中b、c分别是O2、甲醇  D. a导出的是CO2 【答案】D 2、下列有关物质性质与用途的说法不正确的是（ ） A．氯化铁是易水解的盐，可用于生产净水剂 B．CuO和ZnO均能与酸反应，因此用作半导体材料 C．金属铝易被空气氧化形成一层致密保护膜，可用于制作铝制品及铝合金制品 D．锌具有较强的还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料 【答案】B 3、我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2二次电池，内部结构如图所示。电解质分别为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个区域。放电后B区域电解质溶液浓度增加。下列说法错误的是（   ） A. 电池中PbO2为正极 B. B区域的电解质为K2SO4溶液 C. 图中的b膜为阳离子交换膜 D. 当电路中转移0.2mol电子时，B区溶质质量增大17.4g 【答案】C 4、、(双选)某学习小组的同学查阅相关资料知，氧化性：Cr2O＞Fe3＋，设计了如图所示的盐桥原电池。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是(　　) A．甲烧杯的溶液中发生氧化反应 B．外电路的电流方向是从b到a C．电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯 D．乙烧杯中发生的电极反应为：2Cr3＋＋7H2O－6e－===Cr2O＋14H＋ 【答案】AB 5、如下图所示装置中，属于电解池的是( ) A. B. C. D. 【答案】C 6、探究电解精炼铜（粗铜含有Ag、Zn、Fe）和电化学腐蚀装置如图，下列叙述正确的是（ ） A、精炼铜时，电解质为硫酸铜溶液，X电极反应为 B、精炼铜时，溶液中浓度增大 C、X电极为石墨，Y电极为Cu，则铜受到保护 D、X电极为Fe，Y电极为Cu，则铁受到保护 【答案】C 7、我国科研工作者研发了电解熔融甲硫醇钠（）制备杀虫剂的方法，克服了常规合成法造成的污染，并大幅度提高了原料转化率。基本原理如图所示，A、B为惰性电极，在A电极产生，下列说法错误的是( ) A.M极为电源的正极，B极为电解池的阴极 B.A极的电极反应： C.装置中的离子交换膜为阳离子交换膜 D.该装置工作一段时间，右侧电极室中NaOH浓度增大 【答案】B 8、海水和空气会对船体造成腐蚀，因此船体的防腐处理非常重要。下列说法错误的是( ) A.海上舰艇的腐蚀主要为金属的化学腐蚀 B.可以在船舶外壳装上锌块，用牺牲阳极法防止金属被腐蚀 C.刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀 D.外加电流，使需要保护的金属作阴极，可以起到保护金属的作用 【答案】A 9、有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验： ①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C； ③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡； ④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应； ⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出． 据此，判断五种金属的活动性顺序是（   ） A. A＞B＞C＞D＞E            B. A＞C＞D＞B＞E     C. C＞A＞B＞D＞E            D. B＞D＞C＞A＞E 【答案】B 10、（双选）如图所示的电化学装置可实现苯转化为环己烷。下列有关叙述正确的是（ ） A．多孔惰性电极N接电源正极 B．该装置工作时，质子从甲室移向乙室 C．阴极电极反应为 D．阴极导出的气体增重，则阳极生成(标准状况)气体 【答案】AD 11、锌铜原电池的装置如图，下列说法正确的是（　　） A．若用乙醇代替CuSO4溶液，则也能构成原电池 B．铜电极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu C．电子由锌电极流出，经电解质溶液传递到铜电极 D．电池工作时，溶液中的Cu2+向锌电极迁移 【答案】B 12、用惰性电极电解物质的量浓度相同体积比为3：1的溶液和NaCl溶液的混合溶液，不可能发生的反应是( ) A. B. C. D. 【答案】C 13、下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( ) A.钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀 B.在如图所示环境中，铁被腐蚀速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ C.铁制品应保存在温度较高的地方 D.钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是 【答案】B 14、人工湿地-微生物燃料电池是一种将人工湿地植物根系的有机物[(CH2O)n]作为燃料的电池，燃料通过微生物厌氧分解产生电子和质子(H+)，将来自废水的某些有害物在另外一极通过微生物作用而净化，如将对氯苯酚()净化为苯酚()，其原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A．质子从a极移动到b极 B．微生物主要起到催化剂的作用 C．b极的电极反应式为：+2e-+H+=+Cl- D．总反应式为：+(CH2O)n+H2O=+2Cl-+CO2↑+2H+ 【答案】D 15、下列物质的制备能够成功的是（ ） A．石灰乳和氯气制备漂白粉 B．MnO2和稀盐酸反应制备氯气 C．用AlCl3与过量NaOH溶液制备Al(OH)3 D．电解饱和食盐水制备金属钠 【答案】A 16、支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如 图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( ) A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 【答案】C 17、我国科技工作者设计了一种电解装置，能将甘油(C3H8O3)和二氧化碳转化为甘油醛(C3H6O3)和合成气(CO和H2)，原理如图所示，下列说法错误的是（ ） A．催化电极b与电源负极相连 B．电解时催化电极a附近的pH增大 C．电解时阴离子透过交换膜向a极迁移 D．生成合成气时电极上发生还原反应 【答案】B 二、填空题。 18、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。 （1）负极材料：       、正极材料：             ；电解质溶液：             。 （2）写出电极反应式： 正极：        ；负极：        。 （3）.原电池中电子从       极流出， 电解质溶液中阴离子流向       极（填写电极名称“正”或“负”）。 【答案】（1）铜片；石墨；AgNO3溶液 （2）2Ag++2e-=2Ag；Cu－2e-=Cu2+ （3）负；负 19、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。 （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）实验时用石墨和铁为电极，则铁电极接电源的_____极，所发生的电极反应式为_____； 此电解总反应方程式为_____。 （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 负 0.01mol/L 20、（1）水是一种宝贵的自然资源。现有下列四种自来水厂和污水处理厂的常用试刻： A．氯气（Cl2）    B．明矾[KAl(SO4)2·12H2O] C．熟石灰[Ca(OH)2   D．硫化钠（Na2S) 试用这四种试剂的字母代号回答下列问题； ①作净水剂，使水中的悬浮物形成絮状不溶物沉降的物质是________; ②作消毒剂，常用于自来水杀菌消毒的物质是________； ③作沉淀剂，常用于除去废水中的Hg2+等重金属离子的物质是________； ④属于碱，常用于中和化工厂的酸性废水的物质是________。 （2）化学与生活密切相关。 ①下列药物中，有阻止细菌生长功能的抗生素是________（填字母代号，下同）： A．麻黄碱 B．青霉素 D．阿司匹林 ②使用过氧乙酸给环境消毒可杀死流感病毒，这是因为过氧乙酸能使蛋白质发生________； A．盐析 B．颜色反应 C．变性 ③下列有关微量元素的说法中，不正确的是________。 A．在食盐中加入碘酸钾可预防碘缺乏病 B．在酱油中加入铁强化剂可以解决缺铁性贫血问题 C人体内的钙元素属于微量元素 （3）化学是材料科学的基础。 ①聚乙烯属于热塑性塑料，它在固态时的结构是________（填“线型结构“或“体型网状结构”）。 ②钢铁在湘湿的空气中会发生电化学腐蚀，其中（填“Fe”或“C”）是正极。负极反应是________（填字母代号）。 A．Fe-2e-=Fe2+    B．O2+2H2O+4e-=4OH- 【答案】 （1）B；A；D；C （2）B；C；C （3）线型结构；CA 三、计算题。 21、用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度。则电解过程中共转移的电子的物质的量为_______________。 【答案】0.4mol 四、实验题。 22、某课外活动小组用如图所示装置进行实验，试回答下列问题： (1)若开始时开关K与a连接，则A极的电极反应式为 。 (2)若开始时开关K与b极连接，则B极的电极反应式为 。 (3)若开始时开关K与b连接，下列说法正确的是___________(填字母)。 A．溶液中Na+向A极移动 B．从A极处逸出的气体能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝 C．反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质溶液的浓度 D．若标准状况下B极产生2.24L气体，则溶液中转移0.2mol电子 (4)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。 ①该电解槽的阳极反应式为 。 ②右侧电极发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)；从A出口流出的物质是 从D出口流出的物质是 。 【答案】(1)O2+2H2O+4e-=4OH- (2)2H2O+2e-=H2↑+2OH- (3)BC (4) 2H2O-4e-=4H++O2↑ 还原 硫酸 氢氧化钾溶液 学科网（北京）股份有限公司 $$