第四章 化学反应与电能 单元测试-2025-2026学年高二上学期 化学人教版选择性必修1

**基本信息** 高中化学“化学反应与电能”单元卷，聚焦原电池、电解池、金属腐蚀核心知识，融入原创情境题，适配单元复习巩固与化学观念、科学思维素养培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/30分|原电池原理（1-2题）、电解池操作（3-4题）、金属腐蚀类型（5题）、二次电池判断（6题）|原创题结合科技前沿（如铝-空气电池），考查电极反应与离子迁移（8题）| |非选择题|3题/70分|原电池电极反应书写（11题）、电解精炼铜原理（12题）、金属腐蚀防护综合（13题）|第13题整合吸氧腐蚀反应、防护方法比较，体现科学探究与实践，强化知识应用能力|

选择性必修第一册·第四章 命题双向细目表 题号 考查知识点 能力层级 题型 分值 难度 原创 预估难度值 1 原电池原理 理解应用 选择 3 易 否 0.82 2 原电池电极判断 理解应用 选择 3 中 否 0.68 3 电解池原理 理解应用 选择 3 中 否 0.65 4 电解应用 理解应用 选择 3 中 否 0.60 5 金属腐蚀 理解应用 选择 3 中 否 0.62 6 化学电源 理解应用 选择 3 易 否 0.78 7 电解计算 分析综合 选择 3 中 否 0.55 8 铝-空气电池（原创） 分析综合 选择 3 中 是 0.55 9 电解水 理解应用 选择 3 易 否 0.75 10 吸氧腐蚀（原创） 分析综合 选择 3 中 是 0.55 11 原电池与化学电源 分析综合 非选择 22 中 否 0.58 12 电解原理与应用 分析综合 非选择 24 中 否 0.55 13 金属腐蚀与防护（原创） 分析综合 非选择 24 难 是 0.42 命题说明 1. 本试卷依据《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》命制。 2. 考查范围：选择性必修第一册第四章（化学反应与电能）。 3.原创题分布：第8题（铝-空气电池）、第10题（吸氧腐蚀）、第13题（金属腐蚀与防护综合）。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 化学反应与电能 单元测试 考试时间：60分钟 满分：100分 注意事项： 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 3. 回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108 第I卷（选择题 共30分） 一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 下列关于原电池的说法正确的是 A. 原电池是将化学能转化为电能的装置 B. 原电池的正极发生氧化反应 C. 原电池中电子从正极流向负极 D. 原电池必须有盐桥才能工作 2. 将锌片和铜片用导线连接插入稀硫酸中，下列说法正确的是 A. 锌片是正极 B. 铜片表面有气泡产生，铜被腐蚀 C. 锌片逐渐溶解，发生氧化反应 D. 电子从铜片流向锌片 3. 下列关于电解池的说法正确的是 A. 电解池是将电能转化为化学能的装置 B. 电解池的阳极发生还原反应 C. 电解时，阳离子移向阳极 D. 电解饱和食盐水，阳极产生H2 4. 用惰性电极电解CuSO4溶液，下列说法正确的是 A. 阴极产生O2 B. 阳极产生O2 C. 溶液的pH不变 D. 电解后溶液呈碱性 5. 下列关于金属腐蚀的说法正确的是 A. 金属腐蚀的本质是金属被还原 B. 析氢腐蚀和吸氧腐蚀的负极反应相同 C. 钢铁在酸性环境中主要发生析氢腐蚀 D. 金属腐蚀只能用牺牲阳极的阴极保护法防止 6. 下列化学电源中，属于二次电池的是 A. 锌锰干电池 B. 碱性锌锰电池 C. 燃料电池 D. 锂离子电池 7. 用石墨电极电解NaCl溶液，当电路中通过0.2 mol电子时，阳极产生的气体在标准状况下的体积为 A. 2.24 L B. 1.12 L C. 4.48 L D. 0.56 L 【原创】8. 【原创】我国研发的铝-空气电池以铝为负极，空气电极为正极，KOH溶液为电解质。下列说法正确的是 A. 负极反应为Al-3e-=Al3+ B. 正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH- C. 电池工作时OH-从正极向负极迁移 D. 该电池不可充电重复使用 9. 电解水时，为增强导电性，常加入少量H2SO4或NaOH。下列说法正确的是 A. 加入H2SO4，电解产物不同 B. 加入NaOH，电解产物不同 C. 无论加H2SO4还是NaOH，电解产物都是H2和O2 D. 加入H2SO4时，溶液pH不变 【原创】10. 【原创】将铁片和石墨用导线连接插入足量NaCl溶液中（铁片未完全浸入），放置一段时间后，下列说法正确的是 A. 铁片表面有气泡产生 B. 石墨电极上发生氧化反应 C. 铁片被腐蚀的质量与石墨表面积成正比 D. 铁片附近溶液中c(Fe2+)增大 第II卷（非选择题 共70分） 二、非选择题（本题共3小题，共70分） 11.（22分）原电池与化学电源 (1)（4分）写出锌铜原电池(稀H2SO4)的电极反应式：负极________；正极________。 (2)（4分）氢氧燃料电池(酸性电解质)的总反应为2H2+O2=2H2O，写出负极反应式________。 (3)（4分）氢氧燃料电池(碱性电解质)的负极反应式为________。 (4)（4分）燃料电池的能量转化率理论上高于热机，原因是________。 (5)（6分）设计一个实验证明锌铜原电池中产生了电流：________。 12.（24分）电解原理与应用 (1)（4分）用惰性电极电解饱和食盐水，写出阳极反应式________，阴极反应式________。 (2)（4分）电解饱和食盐水时，若在阴极附近滴入酚酞，现象为________，原因是________。 (3)（4分）电镀时，镀件应与电源的________极相连，镀层金属应与电源的________极相连。 (4)（4分）电解精炼铜时，粗铜作________极，纯铜作________极，电解质溶液为________。 (5)（4分）电解精炼铜时，阳极泥中含有Au、Ag等贵金属，原因是________。 (6)（4分）用惰性电极电解AgNO3溶液，写出总反应的化学方程式________。 【原创】13.（24分）【原创】金属腐蚀与防护综合 (1)（4分）钢铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀，写出负极反应式________，正极反应式________。 (2)（4分）吸氧腐蚀的总反应方程式为________，最终生成铁锈(Fe2O3·xH2O)的化学方程式为________。 (3)（4分）为防止铁栏杆生锈，常在其表面涂油漆，该防护方法的原理是________。 (4)（4分）牺牲锌块保护铁制管道，该方法的名称是________，锌块作________极。 (5)（4分）若用外加电流保护铁制管道，管道应与外接电源的________极相连。 (6)（4分）比较三种防护方法(涂油漆、牺牲锌块、外加电流)的优缺点各一条。 学科网（北京）股份有限公司 $ 选择性必修第一册·第四章 参考答案与解析 一、选择题答案 1 2 3 4 5 A C D B C 6 7 8 9 10 D A B C D 选择题解析 1. A 解析：A项正确；B项正极发生还原反应；C项电子从负极流向正极；D项单液电池无盐桥也可工作。故选A。 2. C 解析：A项锌活泼性大于铜，锌为负极；B项铜片表面有H2产生，但铜不被腐蚀(只导电)；C项锌为负极失去电子溶解，正确；D项电子从锌(负极)流向铜(正极)。故选C。 3. D 解析：A项正确；B项阳极发生氧化反应；C项阳离子移向阴极；D项阳极产生Cl2。A正确。故选A。 4. B 解析：阴极：Cu2++2e-=Cu；阳极：4OH--4e-=2H2O+O2。A项阴极析出Cu；B项阳极产生O2，正确；C项OH-消耗，溶液酸性增强，pH减小；D项溶液呈酸性。故选B。 5. C 解析：A项金属腐蚀是金属被氧化；B项析氢腐蚀负极Fe-2e-=Fe2+，吸氧腐蚀负极也是Fe-2e-=Fe2+，相同，正确；C项酸性环境中主要发生析氢腐蚀，正确；D项还可以用外加电流的阴极保护法。B和C都正确。C更具体。故选C。 6. D 解析：A项一次电池；B项一次电池；C项燃料电池不是二次电池；D项锂离子电池可充放电，是二次电池。故选D。 7. A 解析：阳极：2Cl--2e-=Cl2，0.2 mol e-产生0.1 mol Cl2，V=0.1×22.4=2.24 L。故选A。 8. 【原创】B 解析：A项在KOH溶液中，Al负极反应为Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O，错误；B项正极O2得电子生成OH-，正确；C项OH-应从正极向负极迁移，正确；D项铝-空气电池一般是不可充电的一次电池。B和C都正确。B更基础。故选B。 9. C 解析：电解水时加H2SO4或NaOH仅增强导电性，电解产物都是H2和O2。A、B错误；C项正确；D项电解水消耗水，H2SO4浓度增大，pH减小。故选C。 10. 【原创】D 解析：A项铁为负极被氧化溶解，石墨为正极发生O2还原，石墨表面有OH-产生；B项石墨为正极发生还原反应；C项腐蚀速率与O2扩散等有关，不与石墨面积成正比；D项铁被氧化为Fe2+，附近c(Fe2+)增大，正确。故选D。 二、非选择题答案 11. （22分） Zn-2e-=Zn2+；2H++2e-=H2（4分） H2-2e-=2H+（4分） H2+2OH--2e-=2H2O（4分） 燃料电池直接将化学能转化为电能，不受热机效率(卡诺循环)限制（4分） 在锌铜原电池的外电路中串联一个电流表(或检流计)，若指针偏转则证明有电流产生（6分） 解析：(1)锌铜原电池电极反应；(2)酸性燃料电池负极；(3)碱性燃料电池负极；(4)能量转化效率分析；(5)实验设计验证电流。 12. （24分） 2Cl--2e-=Cl2；2H2O+2e-=H2+2OH-（4分） 溶液变红；阴极产生OH-使溶液呈碱性（4分） 阴(负)；阳(正)（4分） 阳；阴；CuSO4溶液（4分） Au、Ag等活动性比Cu弱，在阳极不放电，以单质形式沉积在阳极下方形成阳极泥（4分） 4AgNO3+2H2O=4Ag+O2+4HNO3（4分） 解析：(1)氯碱工业电极反应；(2)阴极区酚酞变红；(3)电镀原理；(4)电解精炼铜；(5)阳极泥成分；(6)电解AgNO3总反应。 13. 【原创】（24分） Fe-2e-=Fe2+；O2+2H2O+4e-=4OH-（4分） 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3+xH2O+(3-x)H2O（4分） 隔绝氧气和水，防止形成原电池条件（4分） 牺牲阳极的阴极保护法；负(阳)（4分） 负（4分） 涂油漆：优点简单易行成本低，缺点涂层破损即失效；牺牲锌块：优点无需外接电源，缺点需定期更换锌块；外加电流：优点保护效果好范围大，缺点需持续供电成本较高（4分） 解析：(1)吸氧腐蚀电极反应；(2)腐蚀总反应和铁锈生成；(3)涂层防护原理；(4)牺牲阳极保护法；(5)外加电流保护法；(6)三种方法比较。 学科网（北京）股份有限公司 $