第4章 化学反应与电能 单元巩固 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 单元巩固2025-2026学年化学人教版（2019）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、蓄电池在放电时起原电池作用，铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O．据此判断下列说法正确的是（　　） A．放电时负极电极反应式：PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣═PbSO4+2H2O B．放电时，正负电极的质量均减少 C．转移2mol电子时，消耗硫酸2mol D．若要使1mol PbO2转化，则经过溶液的电子数为2mol 2、氢燃料电池汽车由于具备五大优势：零排放、零污染、无噪音、补充燃料快、续航能力强，而备受关注。某氢燃料电池汽车的结构如图所示： 下列说法错误的是（ ） A．电极A、B采用多孔电极材料的优点是能增大反应物接触面积 B．“电池”能将燃料电池产生的多余电能暂时储存起来 C．电极B的电极反应式为O2+4e−=2O2− D．质子通过电解质溶液向电极B迁移 3、某原电池的总反应的离子方程式为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池组成是(　　) A．正极为铜，负极为铁，电解质溶液为NaCl溶液 B．正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C．正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D．正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液 4、利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时在电极与酶之间传递电子，下列说法不正确的是（ ） A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B．负极区，在氢化酶作用下发生反应： C．正极区电极反应式为，固氮酶表面发生还原反应生成 D．当外电路通过1mol电子时，有1mol质子通过交换膜由正极区向负极区移动 5、现用铂电极电解1 L浓度均为0.1 的HCl、的混合溶液，装置如图所示，下列说法正确的是( ) A.电解开始时阴极有放出 B.电解开始时阳极上发生： C.当电路中通过的电子的物质的量超过0.1 mol时，此时阴极放电的离子发生变化 D.整个电解过程中，不参与电极反应 6、在铁制品表面镀锌的实验原理如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 铁制品接电源的负极 B. 含的溶液作离子导体 C. 电镀过程中溶液中阳离子向铁制品一极移动 D. 电源反接，锌电极表面立即会有铁析出 7、锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4还含有少量FeO、CuO等)可用于湿法制锌，其流程如图所示。下列说法错误的是（ ） A．“酸浸”中ZnFe2O4发生的反应为：ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O B．可用ZnS除去溶液中的Cu2+的依据是Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS) C．为提高生产效率，“酸浸”“净化I”“净化II”的反应温度越高越好 D．“电解”的产物之一可用于替换“净化I”中的H2O2 8、下列关于金属腐蚀的说法正确的是( ) A.金属在潮湿空气中腐蚀的实质是： B.金属的化学腐蚀的实质是，该过程有电流产生 C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D.在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 9、把锌片和铜片用导线相连后插入稀硫酸溶液中构成原电池。对该电池的描述合理的是：①溶液中硫酸的物质的量浓度保持不变；②Cu极上有气泡产生，发生还原反应；③Cu为负极，Zn为正极；④原电池在工作时电子由负极通过溶液流向正极；⑤该装置将化学能转变为电能（    ） A. ②⑤                B. ①③⑤            C. ②④⑤          D. ④⑤ 10、GeorgeA．Olah教授和其合作者使用Ru-PNPpincer络合物作催化剂，用五乙烯六胺(PEHA)多聚物来捕获二氧化碳，可以直接将空气中二氧化碳转化为甲醇，反应可能的过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A．多聚胺是中间产物 B．step1只有非极性键的断裂和形成 C．总反应方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O D．该转化过程，原子利用率为100% 11、火星大气由96%的二氧化碳气体组成，火星探测器采用Li—CO2电池供电，其反应机理如图所示，下列说法错误的是（　　） A．R方向为电子移动的方向 B．CO2电极反应式为4Li++4e-+3CO2=2Li2CO3+C C．可采用LiNO3溶液作为电解质溶液 D．碳酸锂的生成和分解形式提供了实现可逆电化学电池 12、用如图装置进行实验，产生电流。下列说法不正确的是（ ） A．b为电池的负极 B．工作一段时间后，a极附近溶液pH减小 C．K+从a极经阳离子交换膜移动到b极 D．该装置的总反应为：H2+Cl2+2OH-=2Cl-+2H2O 13、某化学小组构想用电化学原理回收空气中二氧化硫中的硫，同时将地下水中的硝酸根(NO)进行无害化处理，其原理如图。 下列有关说法错误的是（ ） A．Mg电极为负极，Pt1为阳极 B．乙池中NO在Pt1，电极发生还原反应 C．碳纳米管析出硫的电极反应为：SO2+4e-=S+2O2- D．Pt2电极可能产生H2，周围pH增大 14、如图所示是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图，下列有关说法正确的是( ) A. 处发生的电极反应为 B. 该电化学腐蚀称为析氢腐蚀 C. 点处生成的铁锈最多 D. 海水中的阳离子由极向极迁移 15、下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是（ ） A．图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈 B．图②，若断开电源，钢闸门将发生析氢腐蚀 C．图②，若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀 D．图③，若金属M 比 Fe 活泼，可防止输水管腐蚀 16、氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。一种氢氧燃料电池的反应装置如图所示。下列说法正确的是（ ） A．电极a是正极 B．电子经导线由电极b流入电极a C．该电池的总反应为2H2 + O2 = 2H2O D．该装置可将电能转化为化学能 二、填空题。 17、原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。 (1)现有如下两个反应： A． B． 上述反应中能设计成原电池的是_______(填字母代号)，电池正极发生了_______反应(填“氧化”或“还原”)。 (2)将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题： ①下列说法正确的是_______(填字母代号)。 A．乙中铜片上没有明显变化     B．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 C．两烧杯中溶液的pH均增大 ②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲_______乙(填“>”、“<”或“=”)，电子的流向是_______(填“从Zn到Cu”或“从Cu到Zn”)。 ③请写出图中构成原电池的装置负极的电极反应式_______ 。 18、下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、100 g 16.0%的的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。 接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4的质量分数为12.20%，乙中c电极质量增加。据此回答问题： （1）电源的N端为________极。 （2）电极b上发生的电极反应式为________ （3）电极b上生成的气体在标准状况下的体积________。 （4）电极c的质量变化是________g。 19、（1）I．炒过菜的铁锅未及时洗净，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答： 铁锅的锈蚀是________腐蚀（填“析氢”或“吸氧”）。 （2）写出铁锅腐蚀正极的电极反应式：________ 。 （3）II．在如图用石墨作电极的电解池中，放入500mL饱和NaCl溶液并滴入酚酞，进行电解，观察到B电极附近溶液先变红。请回答下列问题： A接的是电源的________极，B是该装置________。 （4）写出电解时总反应的离子方程式：________ 。 （5）电解后溶液的pH________ ；（填 增大、减小或不变）要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入________   。 （6）若电源为碱性锌锰干电池，负极为________ 正极为________ 电解质溶液是________ 。 20、如下图所示的装置，C、D、E、F都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答以下问题： （1）电极A是________。(填“正极”或“负极”) （2）甲装置中电解反应的总化学方程式________  。 （3）若用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时间，当阳极产生56mL (标准状况下)气体，电解后溶液体积为500mL时，求所得溶液在25℃时的p=________。 （4）欲用丙装置给铜镀银。G应该是________(填“银”或“铜”)，电镀液的主要成分是________(填化学式) 三、综合解答题。 21、化学电源在日常生活和工业生产中有着重要的应用。 Ⅰ、如图1所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题： (1)甲烷燃料电池负极的电极反应式为 。 (2)C极的电极反应式为 。 (3)若有2.24 L(标准状况下)氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为 L(标准状况下)；丙装置中阴极析出铜的质量为 g。 Ⅱ、.“长征”火箭发射使用的燃料是液态偏二甲肼(C2H8N2)，并使用四氧化二氮作为氧化剂，这种组合的优点是能在短时间内产生巨大能量将火箭送2上太空，且产物不污染空气(产物都是空气的成分)。某校外研究性学习小组拟将此原理设计为原电池，如图2所示，结合学习过的电化学原理分析其设计方案，回答相关问题： (4)从a口加入 (填名称)。H+的移动方向是 (填“由A到B”或“由B到A”)。 (5)A极发生的电极反应为 。 (6)若以该电池为电源，用石墨作电极电解200 mL0.5 mol/L的CuSO4溶液，电解一段时间后，两极收集到相同体积(相同条件下)的气体，则整个电解过程转移电子 mol，要恢复原溶液可以加入 。 第4章 化学反应与电能 单元巩固2025-2026学年化学人教版（2019）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、蓄电池在放电时起原电池作用，铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O．据此判断下列说法正确的是（　　） A．放电时负极电极反应式：PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣═PbSO4+2H2O B．放电时，正负电极的质量均减少 C．转移2mol电子时，消耗硫酸2mol D．若要使1mol PbO2转化，则经过溶液的电子数为2mol 【答案】C 2、氢燃料电池汽车由于具备五大优势：零排放、零污染、无噪音、补充燃料快、续航能力强，而备受关注。某氢燃料电池汽车的结构如图所示： 下列说法错误的是（ ） A．电极A、B采用多孔电极材料的优点是能增大反应物接触面积 B．“电池”能将燃料电池产生的多余电能暂时储存起来 C．电极B的电极反应式为O2+4e−=2O2− D．质子通过电解质溶液向电极B迁移 【答案】C 3、某原电池的总反应的离子方程式为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池组成是(　　) A．正极为铜，负极为铁，电解质溶液为NaCl溶液 B．正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C．正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D．正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液 【答案】B 4、利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时在电极与酶之间传递电子，下列说法不正确的是（ ） A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B．负极区，在氢化酶作用下发生反应： C．正极区电极反应式为，固氮酶表面发生还原反应生成 D．当外电路通过1mol电子时，有1mol质子通过交换膜由正极区向负极区移动 【答案】D 5、现用铂电极电解1 L浓度均为0.1 的HCl、的混合溶液，装置如图所示，下列说法正确的是( ) A.电解开始时阴极有放出 B.电解开始时阳极上发生： C.当电路中通过的电子的物质的量超过0.1 mol时，此时阴极放电的离子发生变化 D.整个电解过程中，不参与电极反应 【答案】D 6、在铁制品表面镀锌的实验原理如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 铁制品接电源的负极 B. 含的溶液作离子导体 C. 电镀过程中溶液中阳离子向铁制品一极移动 D. 电源反接，锌电极表面立即会有铁析出 【答案】D 7、锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4还含有少量FeO、CuO等)可用于湿法制锌，其流程如图所示。下列说法错误的是（ ） A．“酸浸”中ZnFe2O4发生的反应为：ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O B．可用ZnS除去溶液中的Cu2+的依据是Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS) C．为提高生产效率，“酸浸”“净化I”“净化II”的反应温度越高越好 D．“电解”的产物之一可用于替换“净化I”中的H2O2 【答案】C 8、下列关于金属腐蚀的说法正确的是( ) A.金属在潮湿空气中腐蚀的实质是： B.金属的化学腐蚀的实质是，该过程有电流产生 C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D.在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 【答案】D 9、把锌片和铜片用导线相连后插入稀硫酸溶液中构成原电池。对该电池的描述合理的是：①溶液中硫酸的物质的量浓度保持不变；②Cu极上有气泡产生，发生还原反应；③Cu为负极，Zn为正极；④原电池在工作时电子由负极通过溶液流向正极；⑤该装置将化学能转变为电能（    ） A. ②⑤                B. ①③⑤            C. ②④⑤          D. ④⑤ 【答案】A 10、GeorgeA．Olah教授和其合作者使用Ru-PNPpincer络合物作催化剂，用五乙烯六胺(PEHA)多聚物来捕获二氧化碳，可以直接将空气中二氧化碳转化为甲醇，反应可能的过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A．多聚胺是中间产物 B．step1只有非极性键的断裂和形成 C．总反应方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O D．该转化过程，原子利用率为100% 【答案】C 11、火星大气由96%的二氧化碳气体组成，火星探测器采用Li—CO2电池供电，其反应机理如图所示，下列说法错误的是（　　） A．R方向为电子移动的方向 B．CO2电极反应式为4Li++4e-+3CO2=2Li2CO3+C C．可采用LiNO3溶液作为电解质溶液 D．碳酸锂的生成和分解形式提供了实现可逆电化学电池 【答案】C 12、用如图装置进行实验，产生电流。下列说法不正确的是（ ） A．b为电池的负极 B．工作一段时间后，a极附近溶液pH减小 C．K+从a极经阳离子交换膜移动到b极 D．该装置的总反应为：H2+Cl2+2OH-=2Cl-+2H2O 【答案】A 13、某化学小组构想用电化学原理回收空气中二氧化硫中的硫，同时将地下水中的硝酸根(NO)进行无害化处理，其原理如图。 下列有关说法错误的是（ ） A．Mg电极为负极，Pt1为阳极 B．乙池中NO在Pt1，电极发生还原反应 C．碳纳米管析出硫的电极反应为：SO2+4e-=S+2O2- D．Pt2电极可能产生H2，周围pH增大 【答案】B 14、如图所示是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图，下列有关说法正确的是( ) A. 处发生的电极反应为 B. 该电化学腐蚀称为析氢腐蚀 C. 点处生成的铁锈最多 D. 海水中的阳离子由极向极迁移 【答案】C 15、下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是（ ） A．图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈 B．图②，若断开电源，钢闸门将发生析氢腐蚀 C．图②，若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀 D．图③，若金属M 比 Fe 活泼，可防止输水管腐蚀 【答案】B 16、氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。一种氢氧燃料电池的反应装置如图所示。下列说法正确的是（ ） A．电极a是正极 B．电子经导线由电极b流入电极a C．该电池的总反应为2H2 + O2 = 2H2O D．该装置可将电能转化为化学能 【答案】C 二、填空题。 17、原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。 (1)现有如下两个反应： A． B． 上述反应中能设计成原电池的是_______(填字母代号)，电池正极发生了_______反应(填“氧化”或“还原”)。 (2)将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题： ①下列说法正确的是_______(填字母代号)。 A．乙中铜片上没有明显变化     B．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 C．两烧杯中溶液的pH均增大 ②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲_______乙(填“>”、“<”或“=”)，电子的流向是_______(填“从Zn到Cu”或“从Cu到Zn”)。 ③请写出图中构成原电池的装置负极的电极反应式_______ 。 【答案】(1) B 还原 (2) AC > 从Zn到Cu 18、下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、100 g 16.0%的的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。 接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4的质量分数为12.20%，乙中c电极质量增加。据此回答问题： （1）电源的N端为________极。 （2）电极b上发生的电极反应式为________ （3）电极b上生成的气体在标准状况下的体积________。 （4）电极c的质量变化是________g。 【答案】 （1）正 （2）4OH--4 e-=2H2O+O2 （3）11.2L （4）64 19、（1）I．炒过菜的铁锅未及时洗净，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答： 铁锅的锈蚀是________腐蚀（填“析氢”或“吸氧”）。 （2）写出铁锅腐蚀正极的电极反应式：________ 。 （3）II．在如图用石墨作电极的电解池中，放入500mL饱和NaCl溶液并滴入酚酞，进行电解，观察到B电极附近溶液先变红。请回答下列问题： A接的是电源的________极，B是该装置________。 （4）写出电解时总反应的离子方程式：________ 。 （5）电解后溶液的pH________ ；（填 增大、减小或不变）要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入________   。 （6）若电源为碱性锌锰干电池，负极为________ 正极为________ 电解质溶液是________ 。 【答案】（1）吸氧 （2）O2+4e-+2H2O=4OH- （3）正极；阴极 （4）2Cl- + 2H2O =(电解)H2↑+Cl2↑+2OH- （5）增大；HCl 气体 （6）锌；二氧化锰；氢氧化钾溶液 20、如下图所示的装置，C、D、E、F都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答以下问题： （1）电极A是________。(填“正极”或“负极”) （2）甲装置中电解反应的总化学方程式________  。 （3）若用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时间，当阳极产生56mL (标准状况下)气体，电解后溶液体积为500mL时，求所得溶液在25℃时的p=________。 （4）欲用丙装置给铜镀银。G应该是________(填“银”或“铜”)，电镀液的主要成分是________(填化学式) 【答案】 （1）正极 （2）CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 （3）12 （4）银；AgNO3 三、综合解答题。 21、化学电源在日常生活和工业生产中有着重要的应用。 Ⅰ、如图1所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题： (1)甲烷燃料电池负极的电极反应式为 。 (2)C极的电极反应式为 。 (3)若有2.24 L(标准状况下)氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为 L(标准状况下)；丙装置中阴极析出铜的质量为 g。 Ⅱ、.“长征”火箭发射使用的燃料是液态偏二甲肼(C2H8N2)，并使用四氧化二氮作为氧化剂，这种组合的优点是能在短时间内产生巨大能量将火箭送2上太空，且产物不污染空气(产物都是空气的成分)。某校外研究性学习小组拟将此原理设计为原电池，如图2所示，结合学习过的电化学原理分析其设计方案，回答相关问题： (4)从a口加入 (填名称)。H+的移动方向是 (填“由A到B”或“由B到A”)。 (5)A极发生的电极反应为 。 (6)若以该电池为电源，用石墨作电极电解200 mL0.5 mol/L的CuSO4溶液，电解一段时间后，两极收集到相同体积(相同条件下)的气体，则整个电解过程转移电子 mol，要恢复原溶液可以加入 。 【答案】(1)CH4-8e‒+10OH‒=+7H2O (2)2Cl‒-2e‒=Cl2↑ (3) 4.48 12.8 (4)偏二甲肼 由A到B (5)C2H8N2-16e‒+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+ (6) 0.4 Cu(OH)2 学科网（北京）股份有限公司 $