第4章 氧化还原反应和电化学 单元测试 -2025-2026学年高二上学期化学沪科版选择性必修1

第4章 氧化还原反应和电化学 单元达标2025-2026学年化学沪科版（2020）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、下列关于原电池负极的判断，错误的是（ ） A．电子流出的一极 B．发生氧化反应的一极 C．一般为较活泼的金属 D．阳离子移向的一极 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、常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(如图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，已知0～t1时，原电池的负极是Al片，反应过程中有红棕色气体产生。下列说法不正确的是(　　) A．0～t1时，正极的电极反应式为2H＋＋NO－e－===NO2↑＋H2O B．0～t1时，溶液中的H＋向Cu电极移动 C．t1时，负极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋ D．t1时，原电池中电子流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al的进一步反应 4、一种锂铜可充电电池，工作原理如下图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。下列说法不正确的是(　　) A．陶瓷片允许Li＋通过，不允许水分子通过 B．放电时，N极为电池的正极 C．充电时，Cu电极反应与放电时电极反应相反 D．充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连 5、硼氢化钠（NaBH4）和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2 ， 其工作原理如图。下列说法正确的是（  ） A. 电极a为正极，b为负极 B. 放电时，Na+从b极区移向a极区 C. 电极b上发生的电极反应为H2O2+2e-═2OH-   D. 每生成1 mol BO2-转移6 mol电子 6、用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是（ ） A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片 B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片 C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D.用带火星的木条检验阳极产物 7、如图所示，用石墨电极电解饱和食盐水。下列说法错误的是（  ） A. 通电使NaCl 发生电离         B. 电极a 是阳极  C. Na+向 b 极移动        D. a 极产生黄绿色气体 8、下列关于金属的腐蚀及防腐说法错误的是( ) A．马口铁(镀锡铁)镀层破损铁的腐蚀速率加快 B．为了防止钢铁设备腐蚀，利用外加电流的阴极保护法，应另附加一惰性电极，惰性电极作阴极 C．可以采用改变金属组成或结构的方法防止金属腐蚀 D．为保护海轮的船壳，利用牺牲阳极的阴极保护法，常在船壳上镶入锌块 9、下列各图所示装置能达到实验目的的是（   ） A. 图甲，验证铁的吸氧腐蚀 B. 图乙，保护水体中的钢铁设备 C. 图丙，在铁制品表面镀锌 D. 图丁，测定中和热 10、（双选）用甲醇燃料电池做电源，用铁做电极电解含Cr2O的酸性废水，最终可将Cr2O转化成Cr(OH)3沉淀而除去，装置如图。下列说法不正确的是（       ） A．Fe（Ⅱ）为阴极 B．电解一段时间后，在Fe（Ⅰ）极附近有沉淀析出 C．M电极的电极反应式为：CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O D．电路中每转移6mol电子，最多有1molCr2O被还原 11、钛铁合金具有优异的性能，在航天和生物医学等领域有广泛的应用。下图是以二氧化钛、氧化亚铁混合粉末压制的块体和石墨坩埚分别做电极材料，以CaCl2熔盐为离子导体(不参与电极反应)制备钛铁合金的电解装置示意图。下列相关说法正确的是（ ） A．石墨坩埚连接直流电源的负极 B．通入Ar气主要是为了保护石墨坩埚不被氧化 C．TiO2发生的电极反应为：TiO2-4e-＝Ti＋2O2- D．每生成16.0g TiFe2时，流出气体在标准状况下的体积大于4.48L 12、南京工业大学IAM团队将蚕茧炭化形成氮掺杂的高导电炭材料，该材料作为微生物燃料电池的电极具有较好的生物相容性，提升了电子传递效率。利用该材料制备的微生物电池可降解污水中的有机物（CH3CHO为例），其装置原理如下图所示。下列判断错误的是（ ） A．该微生物电池在处理废水时还能输出电能 B．该微生物电池工作时，电子由a极经负载流到b极 C．该微生物电池原理图中的离子交换膜为阴离子交换膜 D．该微生物电池的负极反应为 13、某同学利用如图所示装置探究原电池原理。下列说法正确的是（ ） A．Zn电极是该电池的正极 B．Cu电极表面产生的气体是H2 C．电子经导线由Cu电极流入Zn电极 D．该装置可将电能转化为化学能 14、3.25 g锌与100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸反应，为了加快反应速率而不改变H2的产量，可采取的措施是（ ） A．滴加几滴浓盐酸 B．滴加几滴浓硝酸 C．滴加几滴硫酸铜溶液 D．加入少量锌粒 15、下列用于解释事实的方程式书写正确的是（ ） A．钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀： B．电解精炼铜的阴极反应： C．Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池，其正极反应为： D．加热溶液除去油污： 二、填空题。 16、由铜片、锌片和300mL稀硫酸组成的原电池中，当铜片上放出3.36L气体（标准状况）时，硫酸恰好用完，产生这些气休消耗锌　 　g，有　 　个电子通过导线，原硫酸的物质的量浓度为　 　mol•L﹣1。 17、如图所示为直流电源电解饱和食盐水的装置。（a、b均为碳棒） （1）a极的名称是__ 极，反应式为__ 。 （2）b极的电极反应式为__ ，发生__ 反应。 （3）写出电解饱和食盐水的化学方程式__ 。 18、钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。 （1）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图所示。 请回答： ①A电极对应的金属是___________________(写元素名称)，B电极的电极反应式是_______________。 ②镀层破损后，镀铜铁和镀锌铁更容易被腐蚀的是___________。 （2）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________________ （3）利用右图装置可以模拟铁的电化学防护。 ①若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于___________处。假设海水中只有NaCl溶质，写出此时总离子反应方程式：_______________ ②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_________________，写出铁电极处的电极反应式：_______________ 19、如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（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极附近呈红色。 请回答： （1）B极是电源的________极，电极C的电极反应式为：________。 （2）若C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为________。 （3）现用丙装置给铜件镀银，则H电极材料是________（填“铜”或“银”），电镀液是________溶液。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为________。 （4）一段时间后，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________在电场作用下向Y极移动。 20、钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金。请回答下列问题： (1)钢铁的电化学腐蚀原理：在酸性环境中发生析氢腐蚀，在中性或碱性环境中发生吸氧腐蚀。 ①分别写出图1中铁电极和石墨电极的电极反应式：_______，_______。 ②将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在图1虚线框内所示位置做出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向_____。 ③写出修改后石墨电极的电极反应式：_______。 (2)工业上常用盐酸除去铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，溶液中可能发生反应的化学方程式有__________ 。 (3)在实际生产中，可在铁制品的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图2所示： ①A电极对应的金属是_______(填元素名称)，B电极的电极反应式为_______。 ②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为_______mol。 ③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因：_______ _______ _______ _______ 。 三、实验题。 21、实验室探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应。 I、如图所示制备(经检验装置气密性良好)。 (1)仪器a的名称是____ 。 (2)写出C中制备NaHSO3的离子方程式____ 。 II、探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应，过程如图所示： 已知：硫酸亚铜易溶于水。 回答下列问题： (3)加入NaCl固体后产生的无色气体和白色沉淀经检验分别是SO2和CuCl，说明发生了氧化还原反应。加入NaCl固体发生反应的原因。 a.Cl-改变了HSO的还原性 b.Cl-改变了Cu2+的氧化性 用原电池原理进行试验，探究上述现象可能的原因。 编号 实验1 实验2 实验 现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象 ①由实验1、2可知原因a不合理，依据是_____ _____ 。 ②实验3：用如图所示装置实验，B中有白色沉淀生成，证明原因b合理。 ⅰ、补全电化学装置示意图____ 。 ⅱ、写出B中的电极反应方程式____ 。 ⅲ、请从反应原理的角度解释原因：Cl-与Cu2+的还原产物Cu+形成沉淀，________ ，使HSO与Cu2+的反应能够反应完全。 III、金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+，短时间几乎观察不到金溶解。金易溶于“王水”［浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合］ 已知：Au3++4Cl-+H+HAuCl4 (4)利用(3)中实验探究的结论，分析“王水”溶金的原理：____ ____ ____ 。 第4章 氧化还原反应和电化学 单元达标2025-2026学年化学沪科版（2020）选择性必修1 一、选择题。（18题） 1、下列关于原电池负极的判断，错误的是（ ） A．电子流出的一极 B．发生氧化反应的一极 C．一般为较活泼的金属 D．阳离子移向的一极 【答案】D 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、常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(如图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，已知0～t1时，原电池的负极是Al片，反应过程中有红棕色气体产生。下列说法不正确的是(　　) A．0～t1时，正极的电极反应式为2H＋＋NO－e－===NO2↑＋H2O B．0～t1时，溶液中的H＋向Cu电极移动 C．t1时，负极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋ D．t1时，原电池中电子流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al的进一步反应 【答案】A 4、一种锂铜可充电电池，工作原理如下图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。下列说法不正确的是(　　) A．陶瓷片允许Li＋通过，不允许水分子通过 B．放电时，N极为电池的正极 C．充电时，Cu电极反应与放电时电极反应相反 D．充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连 【答案】D 5、硼氢化钠（NaBH4）和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2 ， 其工作原理如图。下列说法正确的是（  ） A. 电极a为正极，b为负极 B. 放电时，Na+从b极区移向a极区 C. 电极b上发生的电极反应为H2O2+2e-═2OH-   D. 每生成1 mol BO2-转移6 mol电子 【答案】C 6、用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是（ ） A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片 B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片 C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D.用带火星的木条检验阳极产物 【答案】B 7、如图所示，用石墨电极电解饱和食盐水。下列说法错误的是（  ） A. 通电使NaCl 发生电离         B. 电极a 是阳极  C. Na+向 b 极移动        D. a 极产生黄绿色气体 【答案】A 8、下列关于金属的腐蚀及防腐说法错误的是( ) A．马口铁(镀锡铁)镀层破损铁的腐蚀速率加快 B．为了防止钢铁设备腐蚀，利用外加电流的阴极保护法，应另附加一惰性电极，惰性电极作阴极 C．可以采用改变金属组成或结构的方法防止金属腐蚀 D．为保护海轮的船壳，利用牺牲阳极的阴极保护法，常在船壳上镶入锌块 【答案】B 9、下列各图所示装置能达到实验目的的是（   ） A. 图甲，验证铁的吸氧腐蚀 B. 图乙，保护水体中的钢铁设备 C. 图丙，在铁制品表面镀锌 D. 图丁，测定中和热 【答案】A 10、（双选）用甲醇燃料电池做电源，用铁做电极电解含Cr2O的酸性废水，最终可将Cr2O转化成Cr(OH)3沉淀而除去，装置如图。下列说法不正确的是（       ） A．Fe（Ⅱ）为阴极 B．电解一段时间后，在Fe（Ⅰ）极附近有沉淀析出 C．M电极的电极反应式为：CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O D．电路中每转移6mol电子，最多有1molCr2O被还原 【答案】CD 11、钛铁合金具有优异的性能，在航天和生物医学等领域有广泛的应用。下图是以二氧化钛、氧化亚铁混合粉末压制的块体和石墨坩埚分别做电极材料，以CaCl2熔盐为离子导体(不参与电极反应)制备钛铁合金的电解装置示意图。下列相关说法正确的是（ ） A．石墨坩埚连接直流电源的负极 B．通入Ar气主要是为了保护石墨坩埚不被氧化 C．TiO2发生的电极反应为：TiO2-4e-＝Ti＋2O2- D．每生成16.0g TiFe2时，流出气体在标准状况下的体积大于4.48L 【答案】D 12、南京工业大学IAM团队将蚕茧炭化形成氮掺杂的高导电炭材料，该材料作为微生物燃料电池的电极具有较好的生物相容性，提升了电子传递效率。利用该材料制备的微生物电池可降解污水中的有机物（CH3CHO为例），其装置原理如下图所示。下列判断错误的是（ ） A．该微生物电池在处理废水时还能输出电能 B．该微生物电池工作时，电子由a极经负载流到b极 C．该微生物电池原理图中的离子交换膜为阴离子交换膜 D．该微生物电池的负极反应为 【答案】C 13、某同学利用如图所示装置探究原电池原理。下列说法正确的是（ ） A．Zn电极是该电池的正极 B．Cu电极表面产生的气体是H2 C．电子经导线由Cu电极流入Zn电极 D．该装置可将电能转化为化学能 【答案】B 14、3.25 g锌与100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸反应，为了加快反应速率而不改变H2的产量，可采取的措施是（ ） A．滴加几滴浓盐酸 B．滴加几滴浓硝酸 C．滴加几滴硫酸铜溶液 D．加入少量锌粒 【答案】A 15、下列用于解释事实的方程式书写正确的是（ ） A．钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀： B．电解精炼铜的阴极反应： C．Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池，其正极反应为： D．加热溶液除去油污： 【答案】B 二、填空题。 16、由铜片、锌片和300mL稀硫酸组成的原电池中，当铜片上放出3.36L气体（标准状况）时，硫酸恰好用完，产生这些气休消耗锌　 　g，有　 　个电子通过导线，原硫酸的物质的量浓度为　 　mol•L﹣1。 【答案】9.75； 0.3NA； 0.5。 17、如图所示为直流电源电解饱和食盐水的装置。（a、b均为碳棒） （1）a极的名称是__ 极，反应式为__ 。 （2）b极的电极反应式为__ ，发生__ 反应。 （3）写出电解饱和食盐水的化学方程式__ 。 【答案】（1）阴 2H++2e-=H2↑ （2）2Cl--2e-=Cl2↑ 氧化 （3）2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 18、钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。 （1）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图所示。 请回答： ①A电极对应的金属是___________________(写元素名称)，B电极的电极反应式是_______________。 ②镀层破损后，镀铜铁和镀锌铁更容易被腐蚀的是___________。 （2）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________________ （3）利用右图装置可以模拟铁的电化学防护。 ①若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于___________处。假设海水中只有NaCl溶质，写出此时总离子反应方程式：_______________ ②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_________________，写出铁电极处的电极反应式：_______________ 【答案】铜 Cu2++2e－＝Cu 镀铜铁 BD N 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ 牺牲阳极的阴极保护法 O2+2H2O+4e—＝4OH— 19、如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（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极附近呈红色。 请回答： （1）B极是电源的________极，电极C的电极反应式为：________。 （2）若C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为________。 （3）现用丙装置给铜件镀银，则H电极材料是________（填“铜”或“银”），电镀液是________溶液。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为________。 （4）一段时间后，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________在电场作用下向Y极移动。 【答案】 （1）负极；4OH-－4e-=O2↑+2H2O （2）1：2：2：2 （3）Cu；AgNO3；5.4g （4）氢氧化铁胶体 20、钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金。请回答下列问题： (1)钢铁的电化学腐蚀原理：在酸性环境中发生析氢腐蚀，在中性或碱性环境中发生吸氧腐蚀。 ①分别写出图1中铁电极和石墨电极的电极反应式：_______，_______。 ②将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在图1虚线框内所示位置做出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向_____。 ③写出修改后石墨电极的电极反应式：_______。 (2)工业上常用盐酸除去铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，溶液中可能发生反应的化学方程式有__________ 。 (3)在实际生产中，可在铁制品的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图2所示： ①A电极对应的金属是_______(填元素名称)，B电极的电极反应式为_______。 ②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为_______mol。 ③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因：_______ _______ _______ _______ 。 【答案】(1) Fe-2e-=Fe2+ O2＋4e-＋2H2O=4OH- 2Cl--2e-=Cl2↑ (2)Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑、2FeCl3＋Fe=3FeCl2 (3)铜 Cu2＋＋2e-=Cu 0.08 镀铜铁中铁比铜活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀；而镀锌铁中，锌比铁活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护 三、实验题。 21、实验室探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应。 I、如图所示制备(经检验装置气密性良好)。 (1)仪器a的名称是____ 。 (2)写出C中制备NaHSO3的离子方程式____ 。 II、探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应，过程如图所示： 已知：硫酸亚铜易溶于水。 回答下列问题： (3)加入NaCl固体后产生的无色气体和白色沉淀经检验分别是SO2和CuCl，说明发生了氧化还原反应。加入NaCl固体发生反应的原因。 a.Cl-改变了HSO的还原性 b.Cl-改变了Cu2+的氧化性 用原电池原理进行试验，探究上述现象可能的原因。 编号 实验1 实验2 实验 现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象 ①由实验1、2可知原因a不合理，依据是_____ _____ 。 ②实验3：用如图所示装置实验，B中有白色沉淀生成，证明原因b合理。 ⅰ、补全电化学装置示意图____ 。 ⅱ、写出B中的电极反应方程式____ 。 ⅲ、请从反应原理的角度解释原因：Cl-与Cu2+的还原产物Cu+形成沉淀，________ ，使HSO与Cu2+的反应能够反应完全。 III、金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+，短时间几乎观察不到金溶解。金易溶于“王水”［浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合］ 已知：Au3++4Cl-+H+HAuCl4 (4)利用(3)中实验探究的结论，分析“王水”溶金的原理：____ ____ ____ 。 【答案】(1)分液漏斗 (2) (3) 对照实验1，实验2中在NaHSO3中加入NaCl并没有明显的电流，说明NaCl并未改变NaHSO3的还原性，所以a不合理。     A池中加入1mol/L NaHSO3溶液，B池中加入1mol/L CuSO4溶液和2gNaCl固体。     Cu2+ +e-+Cl-=CuCl     从而降低了平衡的产物浓度使平衡正向移动 (4)金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+，加入浓盐酸Cl-消耗Au3+只是产物浓度降低平衡正向移动，促使Au被完全溶解。 学科网（北京）股份有限公司 $