第四章 化学反应与电能 专题训练-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D D A D D C B B D 题号 11 12 13 14 15 16 17 答案 D C D D C A A 18．答案：(1) (2) (3)阻止氢氧根离子进入阳极室与氯气发生副反应；阻止阳极产生的氯气与阴极产生的氢气混合发生爆炸 (4) (5)b%＞a%＞c%； (6)53.3 19．答案：（1）Fe、Cu （2） （3）B （4） （5）5.6 （6） （7）①②③④⑤ 20．答案：(1)负极；；；；ac (2)；0.05 (3) 负 14 (4)质量轻、电池寿命长、体积小、便于携带、绿色环保等(任写一条) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 化学反应与电能 1、 原电池工作原理 1.A、B、C、D四种金属按表中装置组成原电池。下列说法不正确的是( ) 装置 现象 金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 A.装置甲溶液中的阴离子移向B极 B.装置乙中C极的电极反应为Cu2++2e－＝Cu C.装置丙中电流由A→导线→D→电解质溶液→A D.四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C 2.有关下图所示原电池的叙述不正确的是（ ） A． 电子沿导线由Cu片流向Ag片 B．正极的电极反应是Ag＋＋e－＝Ag C．Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应 D．反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液 2、 化学电源 3．科学家开发了基于压电催化和能带弯曲的力场辅助超声波激活电池，电池反应为，电池示意图如图所示。下列叙述正确的是 A． 极为负极，发生氧化反应 B．金属Li在中燃烧可生成 C．锂电极的电极反应式为 D．2.24 L (标准状况)完全反应时转移0.2 mol电子 4.如图所示是一种以液态肼()为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。已知：在工作温度高达时，可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质，下列说法正确的是（ ）    A．电池内的由电极乙移向电极甲 B．电池的总反应为 C．当电极甲上消耗时，电极乙上有参与反应 D．该电池的能量转化效率可能为 5.某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为薄膜；集流体起导电作用，充放电过程为：。下列说法正确的是（ ）    A．放电时非晶硅薄膜是正极 B．中硅元素的化合价是+4 C．放电时，外电路通过amol电子时，LiPON薄膜电解质损失 D．放电时正极反应为 6．中国科学院福建研究所制备了一种新型铋基ZMOF(Bi－ZMOF)材料，将其用做电池的电极，可提高电池放电效率，电池结构如图所示，双极膜中解离的和在电场作用下向两极移动。下列有关说法正确的是( ) A.锌电极的电势高于Bi－ZMOF电极的电势 B.放电时，每消耗0.2molZn，双极膜内解离 C.Bi－ZMOF电极的反应式为：CO2 + 2H+ - 2e－ ＝ HCOOH D.Bi－ZMOF电极具有吸附，并催化转化为HCOOH的作用 7.锂离子电池是目前世界上主流的手机电池。科学家近期研发的一种新型的可充电电池，其工作原理如图所示，电池反应为。下列说法错误的是( ) A.放电时，钙电极为负极，发生氧化反应 B.充电时，在阴极处得电子 C.电解质可以换成水溶液作电解质溶液 D.充电时，电极的电极反应为 8．我国科学家发明了一款可充、放电的全固态钠电池，工作原理如图所示。下列说法正确的是( ) A.放电时，由M极迁移至N极 B.放电时，M极电极反应式为 C.充电时，M极为阳极，发生还原反应 D.充电时，每消耗，理论上生成23 g Na 3、 电解池 9．下列实验装置符合实验目的的是 A．粗铜的精练 B．验证电解饱和溶液（含酚酞）的产物 C．在铁制品上的镀铜 D．观察铁的析氢腐蚀 10．一种电解精炼废钢的工艺原理如图所示，通过在两极间的定向移动可实现废钢脱碳，从而得到超低碳钢，同时还可以回收硅作为副产品。下列说法错误的是( ) A.电解时，M为电源的负极 B.不能选用稀硫酸作为电解质溶液 C.电解时，阳极的电极反应为 D.若有移向废钢电极，则炉渣电极所得硅的质量为28 g 11．我国科学家开发了如图所示的电化学装置，实现了的制备和废弃的回收利用。下列说法错误的是( ) A.溶液中移向电极B B.电极B的电势高于电极A的电势 C.阳极区发生的反应为： D.理论上每消耗，电极B消耗乙二醇 12．电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是( ) A.电极a为阴极 B.H+从电极b移向电极a C.生成3 mol半胱氨酸的同时生成1 mol烟酸 D.电极b发生的反应为 13．用设计成对环境无害的燃料电池并以之为电源电解溶液制备，电解的工作原理如图所示，下列叙述错误的是( ) A.燃料电池通入的电极接电解池的Y电极 B.该电解装置实现了反应： C.该装置工作一段时间之后，N室pH将增大 D.理论上每生成4mol产品，需消耗的质量为92g 14．如图所示，甲池的总反应式为，下列说法正确的是 A．若将乙池电解液换成溶液，则可以实现在石墨棒上镀银 B．甲池通入的电极反应式为 C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量固体，能使溶液恢复到原浓度 D．甲池中消耗(标准状况下)，此时丙池中理论上产生固体 15.用甲烷燃料电池作电源，用铁作电极电解含的酸性废水，最终可将转化成沉淀而除去，装置如下图。下列说法正确的是(    ) A. Ⅱ为阳极 B. 电极的电极反应式为 C. 电解一段时间后，在Ⅰ极附近有沉淀析出 D. 电路中每转移电子，最多有被还原 四、金属的腐蚀与防护 16．下列有关金属的腐蚀与防护的说法中错误的是 A．采用外加电流法保护钢闸门，把钢闸门与直流电源正极相连 B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈 C．金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，速率也大得多 D．利用阳极氧化法，使铝制品表面形成致密的氧化膜而钝化 A 17．如图所示，各烧杯中均盛有海水，则铁腐蚀速率由快到慢的顺序为( ) A.④③①②⑤ B.⑤④③①② C.④③②①⑤ D.③②⑤④① A 五、填空题 18．氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，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。已知：空气(除去)中氧气的体积分数约为21%。 (1)电解池A在通电条件下反应的离子反应方程式为_______。 (2)把X通入溶液中，发生反应的离子方程式为_______。 (3)电解池A中，阳离子交换膜的作用除了只允许阳离子通过外，还有：①_______；②_______。 (4)Y所含元素与氧元素构成原子个数比为1：1的化合物，该化合物能使酸性高锰酸钾溶液褪色，原因是_______(离子方程式)。 (5)解题思路图可知：氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为_______。 (6)标准状况下，若生成，则理论上消耗_______L空气(结果保留一位小数)。 19．电化学在化工、冶金、机械、电子、航空、航天、轻工、仪表、医学、材料、能源、金属腐蚀与防护、环境科学等科技领域获得了广泛的应用。 Ⅰ．电解精炼镓的装置如图所示，粗镓含、、杂质，已知镓（）的化学性质与铝（）相似，金属活动性顺序为，镓（）的熔点为29.8℃。 （1）电解后，电解槽底部阳极泥中所含的金属有_____。 （2）电解过程中阴极的电极反应式是_____。 Ⅱ．载人航天器中的物质和能源资源十分宝贵，二氧化碳的富集与转化是氧气再生的核心问题，电化学富集二氧化碳的方法如图所示。回答下列问题： （3）离子导体中，向多孔碳载镍_____（填“A”或“B”）电极移动。 （4）负极的电极反应式是_____。 （5）在多孔碳载镍A电极上消耗1，理论上多孔碳载镍B电极转化的在标准状况下的体积是_____L。 Ⅲ．日常生活中使用的金属往往含有杂质，当这样的金属与潮湿的空气或者电解质溶液接触时，会在其表面的杂志附近形成许多微小的原电池而被腐蚀。钢铁吸氧腐蚀的原理如图所示。 （6）钢铁吸氧腐蚀的正极反应式是_____。 （7）下列关于金属腐蚀的防护说法正确的是_____。 ①用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，能够减缓金属的腐蚀。 ②镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更易生锈。 ③改变金属内部组成、结构可以防止金属腐蚀。 ④牺牲阳极保护法是将被保护的金属作正极，以一种活动性较强的金属作负极。 ⑤外加电流阴极保护法是将被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，连接直流电源。 20．电化学知识在我们的生产、生活中被广泛应用。回答下列问题： (1)如图所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在电极上分别通入氢气和氧气。 ①图中左装置通氢气的一极为___________，通氧气的电极上的发生的电极反应式为___________。 ②图中右装置为惰性电极电解溶液，电解一段时间后得到1.6g铜，电解的总反应为：___________，阳极的电极反应式为___________，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入___________(填字母)。 a. b. c. d. (2)空气电池是目前储电能力最高的电池。以空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示。 该电池工作时的总反应为，极发生的电极反应为___________。 当外电路中通过电子时，B装置内共收集到0.448L气体(标准状况)，若B装置内的液体体积为200mL(假设电解前后溶液体积不变)，则电解前溶液的物质的量浓度为___________。 (3)重庆在新能源汽车的制造和开发上走在时代的前列。新能源汽车使用的主要是锂离子电池，某锂离子电池工作原理如图所示。      总反应为 ①放电时，电极是 极，电极反应为 。 ②充电时，当导线中通过时，阴极的固体质量增加 g。 (4)与传统的铅蓄电池相比，锂电池具有的优点： (一点即可) 学科网（北京）股份有限公司 $