第四章 化学反应与电能 综合练习-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-06-25
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第四章 化学反应与电能 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.81 MB |
| 发布时间 | 2026-06-25 |
| 更新时间 | 2026-06-26 |
| 作者 | 请叫我宇 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58501170.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本卷为高中化学选必一第四章电化学单元卷,覆盖19个核心考点,通过基础判断、原理分析及综合应用题,落实化学观念与科学思维,适配期末复习。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|约15题|原电池工作原理、电解池恢复等|结合2024-2025联考真题,如浓差电池、双极膜应用|
|填空|约5题|电极反应书写、电化学计算等|融入锂电池、燃料电池等科技情境,如“容和一号”液流电池|
内容正文:
选必一第四章综合复习-电化学-简答
考点1:1、答案 ①②⑤ ①Cu是正极:2H++2e-===H2↑;Fe是负极:Fe-2e-=== Fe2+。
②Zn是负极:Zn-2e-===Zn2+;Fe是正极:Cu2++2e-===Cu。
⑤Ag是正极:Ag++e-===Ag;Cu是负极:Cu-2e-===Cu2+。
考点2:B A 考点3:AD 考点4:A 考点5:DCB 考点6:C
考点7:1.(15分)(1)①③ ②(1分) 64(1分)(2)化学能转化为电能(1分)
(3) 变小(1分)(4)负(1分) 2
2. (1)Zn Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2 (2)还原 Fe+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH- 正
考点8:D ①a 0.5 ②HS-+4H2O-8e-===S+9H+ 考点9:B
考点10:BD (1)b a (2)否 电极Li是活泼金属,能与水反应 (3)MnO2+e-+Li+===LiMnO2
考点11:CBC 考点12:C 考点13:CA 考点14:A 考点15:DDB
考点16:D (1)BC (2)从右向左 (3)Fe-6e-+8OH-===Fe+4H2O (4)448 (5)不变 2CoCl2+2H2O2Co+O2↑+4HCl
考点17:DADC
考点18:(1)①3Cl2+8OH-+2NO===2N+6Cl-+4H2O ②次氯酸钠在酸性条件下氧化能力增强(2)2N+8H++6e-===N2↑+4H2O
考点19:C
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选必一第四章综合复习-电化学 姓名:___________班级:___________
【考点1:原电池的构成要素】
1、下列装置中,能构成原电池的是 (填序号),能构成原电池的指出电极的名称并写出电极反应式。
【考点2:原电池工作原理】
1.原电池装置中X、Y为两金属电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示,下列对此装置的说法正确的是( )
A.外电路的电流方向为X→外电路→Y B.移向X电极、Y电极上有氢气产生
C.X电极上发生的是还原反应,Y电极上发生的是氧化反应
D.若两电极分别为Cu和Fe,则X为Cu,Y为Fe
2.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述正确的是( )
A.a和b不连接时,铜片上不会有气泡冒出
B.a和b用导线连接时,铁片失去电子发生还原反应
C.a 和b用导线连接后,溶液中的向铜电极移动
D.a和b不连接时,无电流形成,a和b用导线连接后, 电子从溶液中流向铁片
【考点3:利用原电池比较金属活动性性强弱】
1.(2024·辽宁本溪高一段考)比较X、Y、Z、W四种金属的活动性,方案及相关现象如下:
①将四种金属各自浸入稀硫酸中,只有W表面无气泡产生;②将X、Y用导线连接浸入稀硫酸中,X上产生气泡;
③将Y、Z用导线连接浸入稀硫酸中,Z极质量减小。 则四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
A.Z>Y>X>W B.Z>X>Y>W C.Z>Y>W>X D.Y>Z>X>W
2.用A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验,下列叙述正确的是( )
实验装置
甲
乙
丙
实验现象
A不断溶解
C的表面有红色固体析出
A上有气泡产生
A.装置甲中的B金属是原电池的负极 B.装置乙中,外电路中电流的流向为B→C
C.装置丙中溶液里的S移向A D.四种金属的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C
【考点4:设计原电池】
1.某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,能实现该反应的原电池是( )
选项
A
B
C
D
正极
Ag
C
Fe
Cu
负极
Fe
Fe
Zn
Fe
电解质溶液
FeCl3
FeCl2
Fe2(SO4)3
CuSO4
【考点5:利用原电池加快化学反应速率及其图像】
1.等质量的两份锌粉a和b,分别加入过量的稀硫酸中,并向a中加入少量CuSO4溶液,下图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系正确的是( )
2.下列方法可以加快铁和稀硫酸的反应速率的是( )
A.加入少量ZnSO4固体 B.加入少量水 C.加入少量CuSO4固体 D.用98%的浓硫酸代替稀硫酸
3、一定量的Zn与足量的稀硫酸反应制氢气,反应过程中生成气体的体积随时间的变化如图中的曲线①。某同学欲通过改变某一条件将曲线①变成曲线②。下列措施能实现其目的的是 (填字母)。
A.滴加少量的CuSO4溶液 B.滴加少量的浓硫酸
C.加入少量的ZnSO4固体 D.加入少量的CH3COONa固体
【考点6:带盐桥原电池】
1.(2024·福建三明联考)某原电池装置如图所示,盐桥中装有琼脂⁃KNO3。
①在外电路中,电流由铜电极流向银电极
②正极反应为Ag++e-===Ag
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同
⑤盐桥中的K+移向Cu(NO3)2溶液
⑥电子的移动方向:Cu电极→导线→Ag电极→AgNO3溶液→盐桥→Cu(NO3)2溶液
上述①~⑥中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【考点7:常规-电极反应的书写】
1.电化学原理广泛应用于能量转换、物质转化等方面。回答下列问题。
(1)某校兴趣小组设计的简易原电池装置如图所示。
原电池装置中电子流入Cu电极的是___________(填序号,下同)。为了验证与氧化性强弱,上述装置能达到实验目的的是___________,若该电池初始两电极质量相等,转移2mol电子后,两电极质量差为___________g。
(2)铅蓄电池因性能优良,造价低而得到广泛使用。铅蓄电池放电时,能量的转化形式主要为___________;铅蓄电池充电时,原负极上的电极反应式为___________。
(3)某氢氧燃料电池结构如下左图所示:
①其正极的电极反应式为___________。
②电池工作时,电解质溶液中移向___________极(填“X”或“Y”);工作一段时间后,电解质溶液的pH将___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)还原CO电化学法制备甲醇()的工作原理如上右图所示。
①通入的一极是原电池的___________(填“正”或“负”)极。
②通入CO的一极上的电极反应式为___________。
③电池工作过程中,当转移2 mol电子时,理论上质子膜上转移的有_______mol。
2.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池放电时的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O===3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。请回答下列问题:
(1)高铁电池的负极材料是 ,放电时负极反应式为 。
(2)放电时,正极发生 (填“氧化”或“还原”)反应;正极反应式为 。放电时, (填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
【考点8:燃料电池-电极反应的书写 + pH分析】
1.(2024·扬州高一期中)肼(N2H4)⁃空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。下列说法正确的是( )
A.该电池放电时,通入空气的一极为负极
B.电池每释放1 mol N2转移的电子数为6 mol
C.电池工作一段时间后,电解质溶液中c(OH-)不变
D.通入空气的一极的电极反应式是O2+2H2O+4e-===4OH-
2、微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。
①该微生物燃料电池,负极为 (填“a”或“b”),当电路中有0.5 mol电子发生转移,则有 mol的H+通过质子交换膜。
②负极反应式: 。
【考点9:电解质为熔融盐/金属氧化物的电池】
1、.某新型燃料电池利用民用燃气为燃料,其工作原理如图所示,下列说法错误的是( )
A.通入空气的电极为该电池的正极
B.电池工作时,电子由b极经电解质流向a极
C.CO在b极的反应式为CO-2e-+O2-===CO2
D.相同状况下a极消耗1 L O2,理论上b极消耗2 L燃料
【考点10:锂电池】
1.科研工作者设计了一种用于废弃电极材料再锂化的
电化学装置,已知:参比电极的作用是确定再锂化为
的最优条件,不干扰电极反应。下列说法正确的是
A.电极上发生的反应:
B.产生标准状况下时,理论上可转化的
C.再锂化过程中,向电极迁移
D.电解过程中,阳极附近溶液pH升高
2、钠离子电池比锂离子电池更稳定,造价更低。某钠离子电池结构如图,已知电池反应:Na1-xMnO2+NaxCn===NaMnO2+nC。下列说法错误的是( )
A.放电时,正极的电极反应式为Na1-xMnO2+xNa++xe-===NaMnO2
B.放电时,负极的电极反应式为NaxCn-xe-===xNa++nC
C.放电时,外电路中每转移0.2 mol电子,理论上石墨烯电极质量减少4.6 g
D.相同质量的负极材料,钠离子电池比锂离子电池可以提供更多电量
3、锂锰电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2中,生成LiMnO2。回答下列问题:
(1)外电路的电流方向是由 (填字母,下同)极流向 极。
(2)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂? (填“是”或“否”),原因是 。
(3)电池b极反应式为 。
【考点11:普通一次电池】
1.(2024·河北衡水联考)锌锰电池是生活中常用的电池,普通锌锰电池和
碱性锌锰电池的结构分别如图所示,下列说法错误的是( )
A.锌锰电池属于一次电池,用完不可随意丢弃
B.普通锌锰电池和碱性锌锰电池放电过程中锌均发生氧化反应
C.放电时,普通锌锰电池的石墨电极上反应为2N+2e-===N2↑+4H2↑
D.放电时,碱性锌锰电池正极反应式为MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-
2.(2025·四川德阳期中)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是( )
A.甲:正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
B.乙:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加
C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.丁:放电时,正极的电极反应式为PbO2+4H++S+2e-===PbSO4+2H2O
3.(2024·山东威海二中月考)微型银锌电池可用作电子仪器的电源,其电极分别是Ag/Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电池总反应为Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2。下列说法正确的是( )
A.电池工作过程中,负极发生还原反应 B.电池工作过程中,电解液中OH-向正极移动
C.负极电极反应为Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2 D.正极电极反应为Ag2O+2H++2e-===2Ag+H2O
【考点12:浓差电池】
1.某化学兴趣小组将两个完全相同的铜片分别放入体积相同、浓度不同的CuSO4溶液中形成浓差电池(如图所示),当两极附近电解质溶液浓度相等时停止放电。下列说法正确的是( )
A.Cu(2)极发生还原反应
B.Cu(1)极附近Cu2+通过膜1向右迁移
C.放电过程中,两膜之间的c(CuSO4)理论上
保持不变
D.当Cu(2)极附近c(CuSO4)变为1 mol·L-1时,
该电池停止放电
【考点13:电解池】
1.下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( )
A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4
C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
4.用如图所示装置电解硫酸铜和氯化钠的混合溶液,当线路中有1.2 mol 电子通过时,甲电极增重并有4.48 L(已折算成标准状况下的体积,下同)气体生成,乙电极上生成气体7.84 L,则原溶液中硫酸铜与氯化钠的物质的量之比为( )
A.2∶1 B.4∶1
C.2∶3 D.4∶3
【考点14:电解池恢复】
1.用惰性电极电解下列溶液一段时间后,再加入一定量的某种物质(方括号内物质),不能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是( )
A.AgNO3溶液[AgOH(s)] B.K2SO4溶液[H2O(l)] C.KCl溶液[HCl(g)] D.CuSO4溶液[CuCO3(s)]
【考点15:离子交换膜的选择】
1.(2025·重庆高二期末)“容和一号”铁铬液流电池的总反应为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。闭合K1,断开K2时,工作原理如图所示,其中a电极上涂有固态氢化铋(BiHx)。下列说法错误的是( )
A.充电时,a电极连接电源的负极
B.放电时,正极反应式为Fe3++e-===Fe2+
C.放电时,H+从a极区移向b极区
D.充电时,BiHx只起导电的作用
2、.(2024·广东肇庆模拟)双极膜是一种复合膜,在直流电作用下,能把中间界面内的H2O解离为H+和OH-,并使离子定向通过。以铅酸蓄电池为电源(放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O),利用双极膜电解获得NaOH与H3PO4的原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.N膜为阳离子交换膜
B.产品室2中溶液pH逐渐增大
C.产品室1中反应为H2+2OH-===+2H2O
D.双极膜共解离4 mol H2O时,理论上铅酸蓄电池中生成2 mol PbSO4
3.科学家设计利用电化学原理回收CO2达到节能减排的目的,实验装置如图所示。已知在碱性条件下,卤素单质可以将乙醇氧化为乙醛,一段时间后测得a电极有HCOO-生成,下列说法不正确的是( )
A.b为负极
B.当电路中转移1 mol e-时,d电极产生1 mol CH3CHO
C.e为阳离子交换膜、f为阴离子交换膜
D.a电极的电极反应式为CO2+2e-+H2O===HCOO-+OH-
【考点16:原电池给电解池供电】
1.如图为相互串联的三个装置,下列说法正确的是( )
A.甲池中A极的电极反应式为CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+
B.若利用乙池在铁片上镀银,则C是铁片
C.向丙池中滴加酚酞,石墨附近溶液先变红
D.若甲池消耗标准状况下1.4 L CH4,则丙池中阳极上产生气体的物质的量为0.15 mol
2、某研究性学习小组用如图所示装置进行实验,探究原电池、电解池和电解制备钴的工作原理。一段时间后装置甲的两极均有气体产生,且X极处溶液逐渐变成紫红色;停止实验,观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。
查阅资料:高铁酸根离子(Fe)在溶液中呈紫红色。
请根据实验现象及所查资料,回答下列问题:
(1)上述装置中,发生还原反应的电极有 (填字母)。
A.X(Fe) B.Y(C)
C.Co D.Zn
(2)丙池中的S (填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动。
(3)反应过程中,X极处发生的电极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑和 。
(4)一段时间后,若X极质量减小1.12 g,Y电极收集到2.24 L气体(标准状况下),则在标准状况下X极收集到气体为 mL。
(5)乙池是电解制备金属钴的装置,理论上Ⅰ室中n(H+) (填“变大”“变小”或“不变”),该电解池总反应的化学方程式是 。
【考点17:电解原理的应用】
【氯碱工业】1.如图,用有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的立式隔膜电解槽电解食盐水时,下列叙述错误的是( )
A.精制饱和氯化钠溶液从阳极区补充
B.Z处流出的溶液是较浓的NaOH溶液
C.使用离子交换膜时产品烧碱更纯
D.每转移NA个电子理论上可生成0.5 mol烧碱
【电镀】2.在铁片上镀锌时,下列叙述正确的是( )
①将铁片接在电池的正极上 ②将锌片接在电池的正极上 ③在铁片上发生的反应是Zn2++2e-===Zn ④在锌片上发生的反应是2H2O-4e-===O2↑+4H+ ⑤需用FeSO4溶液 ⑥需用ZnSO4溶液
A.②③⑥ B.②③④⑥ C.①④⑤ D.①③⑥
【精炼铜】3.如图是利用阳离子交换膜和过滤膜制备高纯度的Cu的装置示意图,下列有关叙述不正确的是( )
A.电极A是粗铜,电极B是纯铜
B.电路中通过1 mol电子,生成32 g铜
C.溶液中S向电极A迁移
D.膜B是过滤膜,阻止阳极泥及杂质进入阴极区
【有机合成】4.己二腈[NC(CH2)4CN]是合成尼龙66的重要中间体。利用电解技术将丙烯腈(CH2CHCN)转化为己二腈的装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.石墨电极1是阴极
B.电解过程中稀硫酸浓度减小
C.石墨电极2的电极反应式为2CH2CHCN+2H++2e-===NC(CH2)4CN
D.制备1 mol NC(CH2)4CN,生成O2的体积为11.2 L
【考点18:电极反应的书写(氧还)】
1、(1)用食盐水作电解液电解烟气脱氮的原理如图所示,NO被阳极产生的氧化性物质氧化为N,尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。电流密度和溶液pH对烟气脱氮的影响如图所示。
①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为N,反应的离子方程式为 。
(2)含铈溶液可以处理大气中的氮氧化物,并可通过电解法再生。铈元素(Ce)常见的化合价有+3价、+4价。NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成N、N。可采用电解法将上述吸收液中的N转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如图所示。阴极的电极反应式为 。
【考点19:金属的腐蚀与防护】
2.下列各装置中都盛有等体积0.1 mol·L-1的NaCl溶液,相同条件下放置相同时间,锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序是( )
A.③①④② B.①②④③ C.②①④③ D.②①③④
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选必一第四章综合复习-电化学-详解
考点1:原电池的构成要素
1、答案 ①②⑤
①Cu是正极:2H++2e-===H2↑;
Fe是负极:Fe-2e-=== Fe2+。
②Zn是负极:Zn-2e-===Zn2+;
Fe是正极:Cu2++2e-===Cu。
⑤Ag是正极:Ag++e-===Ag;
Cu是负极:Cu-2e-===Cu2+。
考点2:原电池工作原理
1、B
解析 电子从负极经外电路流向正极,即X为负极,Y为正极,则外电路的电流方向为Y→外电路→X,A错误;原电池中阴离子向负极移动,则移向X电极,Y为正极,氢离子在Y电极得电子生成氢气,B正确;X电极(负极)上发生的是氧化反应,Y电极(正极)上发生的是还原反应,C错误;若两电极分别为Cu和Fe,金属活动性强的作负极,因此X为Fe,Y为Cu,D错误。
2、A
解析 a和b不连接时,不能构成原电池,Cu和硫酸不反应,铜片上不会有气泡冒出,A正确;a和b用导线连接时,形成原电池,Cu为正极,Fe为负极,铁片失去电子发生氧化反应,溶液中的向Fe电极移动,B、C错误;电子不能通过溶液传导,D错误。
考点3:利用原电池比较金属活动性性强弱
1、A
解析 ①中W表面无气泡产生,说明金属活动性W最弱;②中X上产生气泡,说明金属活动性:Y>X;③中Z极质量减小,Z为负极,说明金属活动性:Z>Y,故选A。
2.D
解析 装置甲中A不断溶解,则A为负极,B为正极,A错误;装置乙中C的表面有红色固体析出,则C为正极,B为负极,外电路中电流方向:C→B,B错误;装置丙中A上有气泡产生,则A为正极,D为负极,溶液中S向D移动,C错误。
考点4:设计原电池
1、A
解析 A中原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,正确;B中没有自发的氧化还原反应,不能构成原电池,错误;C中锌比铁活泼,锌作负极,总反应的离子方程式为Zn+2Fe3+===2Fe2++Zn2+,错误;D中原电池总反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu,错误。
考点5:利用原电池加快化学反应速率及其图像
1、 D
解析 由题干可知,a发生的反应为Zn+Cu2+Zn2++Cu,铜⁃锌⁃稀硫酸构成原电池,使制取H2的反应速率增大,反应用时少于b,同时由于Zn与CuSO4发生反应,导致与硫酸反应的锌的质量减少,因而生成的氢气减少。
2. C
解析 加入少量ZnSO4固体,不会改变反应物的浓度,不会改变反应速率,故A不选;加水,溶液的体积增大,反应物的浓度减小,反应速率减小,故B不选;加入少量CuSO4固体,会发生反应置换出铜,形成原电池,使反应速率加快,故C选;浓硫酸在常温下使铁钝化,D不选。
(4)B
解析 (4)A项,Zn置换出单质铜,与硫酸构成原电池,加快反应速率,但是生成氢气的量变少;C项,对反应没有明显影响,生成气体的速率不变;D项,生成弱酸醋酸,降低了溶液中氢离子浓度,反应速率减小。
考点6:带盐桥原电池
1.答案 C
考点7:常规-电极反应的书写
1.(15分)
(1)①③ ②(1分) 64(1分)
(2)化学能转化为电能(1分)
(3) X(1分) 变小(1分)
(4)负(1分) 2(1分)
2. (1)Zn Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2
(2)还原 Fe+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH- 正
考点8:燃料电池-电极反应的书写
1、答案 D
解析 肼(N2H4)⁃空气燃料电池,通入燃料的一极是负极,电极反应式为N2H4-4e-+4OH-===N2+4H2O,通入空气的一极是正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,A错误、D正确;电池每释放1 mol N2转移的电子数为4 mol,B错误;由正、负极电极反应式可知,电池工作一段时间后,会有水生成,电解质溶液中c(OH-)减小,C错误。
2、答案 ①a 0.5 ②HS-+4H2O-8e-===S+9H+
解析:(4)①在硫氧化菌作用下,HS-失电子被氧化生成,则负极为a极;通入氧气的b极为正极,正极电极反应为O2+4e-+4H+===2H2O,当电路中有0.5 mol电子发生转移,则有0.5 mol的H+通过质子交换膜。②a极为燃料电池的负极,HS-失电子被氧化生成,电极反应为HS-+4H2O-8e-===S+9H+。
考点9:电解质为熔融盐/金属氧化物的电池
1、B
解析 燃料电池中,通入空气的电极为该电池的正极,A正确;电池工作时,电子由b极经外电路流向a极,B错误;CO在b极被氧化为CO2,电极反应式为CO-2e-+O2-===CO2,C正确;H2、CO与O2发生反应生成H2O、CO2时,化学计量数之比均为2∶1,因此相同状况下a极消耗1 L O2的同时,理论上b极消耗2 L燃料,D正确。
考点10:锂电池
1.B
【分析】由装置图可知,该装置中有直流电源,为电解池,则 转化为过程中,Co元素化合价由降为+3,得电子发生还原反应,为阴极,电极反应式为,Pt电极为阳极,失电子,发生还原反应,电极反应式为,据此回答。
【详解】A.由分析知,电极上发生的反应:,A错误;
B.由电极反应式可知,产生标准状况下5.6L(即0.25 mol) 时转移1 mol 电子,理论上转化的,B正确;
C.为阴离子,应向阳极移动,即向Pt电极迁移,C错误;
D.由阳极电极反应式可知,电解过程中,阳极产生、消耗,酸性增强,则阳极附近pH降低,D错误;
故选B。
2、答案 D
解析 由图可知,放电时,石墨烯电极为负极,NaxCn在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子和C,电极反应式为NaxCn-xe-===xNa++nC,Na1-xMnO2在正极得到电子发生还原反应生成NaMnO2,电极反应式为Na1-xMnO2+xNa++xe-===NaMnO2。
3、 (1)b a (2)否 电极Li是活泼金属,能与水反应 (3)MnO2+e-+Li+===LiMnO2
解析 (1)原电池中电流方向是由正极b流向负极a。(2)由于负极材料Li是活泼的金属,能够与水发生反应,所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。
考点11:普通一次电池
1、答案 C
解析 锌锰电池属于一次电池,含有重金属离子,用完不可随意丢弃,A正确;普通锌锰电池和碱性锌锰电池中锌均为负极,放电过程中锌均发生氧化反应,B正确;放电时,普通锌锰电池的石墨电极上MnO2得电子,被还原,C错误;放电时,碱性锌锰电池正极反应式为MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-,D正确。
2、 B
解析 甲:氧化银为电池的正极,氧化银在正极得到电子生成银和OH-,电极反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-,A正确;乙:锌电极为原电池的负极、铜电极为正极,在正极上H+被还原为氢气,则铜电极附近溶液中c(H+)减小,B错误;丙:锌锰干电池中锌筒失电子被消耗,所以锌筒会变薄,C正确;丁:放电时,二氧化铅是铅酸蓄电池的正极,电极反应式为PbO2+4H++S+2e-===PbSO4+2H2O,D正确。
3、答案 C
解析 电池工作过程中,Zn失电子作负极,发生氧化反应,电极反应为Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2,A错误、C正确;电池工作过程中,电解液中的OH-向负极移动,B错误;正极Ag2O得电子,发生还原反应,电极反应为Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,D错误。
考点12:浓差电池
1、 C
解析 Cu(1)极附近硫酸铜溶液浓度大于Cu(2)极,故Cu(1)极的电解质溶液浓度降低,即Cu(1)极为正极,Cu(2)极为负极,发生氧化反应,电极反应为Cu-2e-===Cu2+,A项错误;Cu(1)极的电极反应式为Cu2++2e-===Cu,为了维持电荷平衡,S通过膜1向右迁移,B项错误;理论上两膜之间的硫酸铜溶液浓度保持不变,C项正确;理论上正、负两极硫酸铜溶液浓度均为0.55 mol·L-1时,该电池停止放电,D项错误。
考点13:电解池
1、答案 C
解析 电解HCl、CuCl2溶液就是电解电解质本身,电解NaBr、CuSO4溶液时,电解质、水均被电解,分别属于放氢生碱型、放氧生酸型。
4、答案 A
解析 该电解池阴极的电极反应式为①Cu2++2e-===Cu、②2H2O+2e-===H2↑+2OH-,阳极的电极反应式为③2Cl--2e-===Cl2↑、④2H2O-4e-===4H++O2↑,甲电极增重,并有4.48 L气体生成,则甲电极为阴极,乙电极为阳极,甲电极上生成的氢气为0.2 mol,乙电极上生成气体7.84 L(氯气和氧气,共0.35 mol),反应共转移1.2 mol电子,阴极上反应②共得到0.4 mol电子,则反应①共得到电子1.2 mol-0.4 mol=0.8 mol,可计算出原溶液中Cu2+的物质的量为0.4 mol;设阳极产生氯气的物质的量为x,产生氧气的物质的量为y,则x+y=0.35 mol,2x+4y=1.2 mol,联立两个方程,解得x=0.1 mol,y=0.25 mol,所以溶液中Cl-为0.2 mol,则原溶液中硫酸铜与氯化钠的物质的量之比为0.4∶0.2=2∶1,A正确。
考点14:电解池恢复
1、答案 A
解析 电解AgNO3溶液,Ag+在阴极放电生成Ag,水电离出的OH-在阳极放电生成O2,结合元素守恒可知,应加入Ag2O使溶液恢复到原来的成分和浓度,A错误;电解K2SO4溶液,水电离出的OH-在阳极放电生成O2,水电离出的H+在阴极放电生成H2,实质为电解水,加入一定量的H2O(l)能使溶液恢复到原来的成分和浓度,B正确;电解KCl溶液,水电离出的H+在阴极放电生成H2,Cl-在阳极放电生成Cl2,结合元素守恒可知,加入一定量的HCl(g)能使溶液恢复到原来的成分和浓度,C正确;电解CuSO4溶液,Cu2+在阴极放电生成Cu,水电离出的OH-在阳极放电生成O2,结合元素守恒可知,应加入一定量的CuO使溶液恢复到原来的成分和浓度,由于CuCO3(s)与硫酸反应生成CuSO4、CO2和H2O,CO2从溶液中逸出,加入一定量的CuCO3(s)也可以使溶液恢复到原来的成分和浓度,D正确。
考点15:离子交换膜的选择
2、答案 D
解析 充电时为电解池,根据总反应:Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+可知,Cr3+发生得电子的还原反应生成Cr2+,a电极为阴极,应连接电源的负极,A正确;放电时,b电极为正极,Fe3+发生得电子的还原反应生成Fe2+,电极反应为Fe3++e-===Fe2+,B正确;电池放电时,a电极为负极,b电极为正极,则H+从a极区移向b极区,C正确;充电时,BiHx起导电和转移电子的作用,D错误。
3、答案 D
解析 H+向电极a移动,故电极a为阴极,则电极b为阳极,M膜为阳离子交换膜,原料室中Na+通过M膜进入产品室1得到氢氧化钠,N膜为阴离子交换膜,原料室中H2P通过N膜进入产品室2,与双极膜产生的氢离子反应生成磷酸,产品室2中溶液pH逐渐减小,故A、B、C错误;双极膜共解离4 mol H2O,即电极a、b处各解离2 mol H2O,电极a的电极反应式为2H++2e-===H2↑,解离2 mol H2O得到2 mol H+,转移电子2 mol,结合反应Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,理论上铅酸蓄电池中生成2 mol PbSO4,故D正确。
4、答案 B
考点16:原电池给电解池供电
1、答案 D
解析 结合图示装置可知甲池为燃料电池,乙池和丙池均为电解池。甲池中CH4在碱性条件下失电子发生氧化反应,电极反应为CH4+10OH--8e-===C+7H2O,A错误;若利用乙池在铁片上镀银,铁片作阴极,即D是铁片,B错误;丙池中Fe电极与电源负极相连,为阴极,石墨电极为阳极,在石墨电极生成Cl2,在Fe电极生成H2和NaOH,则向丙池中滴加酚酞,铁电极附近溶液先变红,C错误;若甲池消耗标准状况下1.4 L CH4,反应中失去电子的物质的量为×8=0.5 mol,串联电路中转移电子的物质的量相等,则丙池阳极也失去0.5 mol电子,丙池中阳极开始时的电极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,溶液中含n(Cl-)=0.1 mol,产生0.05 mol Cl2,然后水电离出的OH-放电,电极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,可知转移0.4 mol电子时生成0.1 mol O2,即阳极上共生成气体为(0.05+0.1) mol=0.15 mol,D正确。
2、2、答案 (1)BC (2)从右向左 (3)Fe-6e-+8OH-===Fe+4H2O (4)448 (5)不变 2CoCl2+2H2O2Co+O2↑+4HCl
解析 结合题图,首先确定丙池为原电池。
(2)在原电池中,阴离子向负极移动,S会向Zn电极方向移动,即从右向左移动。(3)X极为阳极,发生氧化反应,由“铁电极明显变细”“X极处溶液逐渐变成紫红色”可知,Fe参与电极反应,有Fe生成,电极反应为Fe-6e-+8OH-===Fe+4H2O。(4)根据题意可知,消耗的n(Fe)==0.02 mol,n(H2)==0.1 mol,整个电路中电子转移数目相等,4n(O2)+6n(Fe)=2n(H2),即4n(O2)+6×0.02 mol=2×0.1 mol,解得n(O2)=0.02 mol,标准状况下V(O2)=0.02 mol×22.4 L·mol-1=0.448 L=448 mL。(5)乙池中石墨为阳极,阳极的电极反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑,氢离子经过阳离子交换膜由Ⅰ室进入Ⅱ室,所以理论上Ⅰ室中n(H+)不变;该电解池的阴极反应式为Co2++2e-===Co,则总反应为2CoCl2+2H2O2Co+O2↑+4HCl。
考点17:电解原理的应用
1、答案 D
解析 电解食盐水时,阳极发生氧化反应,消耗NaCl,则应在阳极补充NaCl,故A正确;阴极生成OH-,且Na+向阴极移动,则产品烧碱溶液从阴极区Z处流出,故B正确;未用离子交换膜时,阴极区混有NaCl,产品不纯,而用离子交换膜时,只有Na+向阴极移动,产品较为纯净,故C正确;电解方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,每转移NA个电子理论上可生成1 mol烧碱,故D错误。
2.答案 A
解析 在铁片上镀锌时,铁片作电解池的阴极,与电源负极相连,①错误;锌片作电解池的阳极,和电源正极相连,②正确;在铁片上发生的反应是Zn2++2e-===Zn,③正确;在锌片上发生的反应是Zn-2e-===Zn2+,④错误;电解质溶液为含锌离子的溶液,不能用FeSO4溶液,需用ZnSO4溶液,⑤错误、⑥正确。
3.答案 D
解析 电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,则电极A为粗铜,电极B为纯铜,A正确;阴极反应式为Cu2++2e-===Cu,当电路中通过1 mol电子时,生成0.5 mol Cu,即生成32 g Cu,B正确;根据电解原理,S向阳极移动,C正确;阳极泥是阳极区产物,所以膜A为过滤膜,阻止阳极泥及杂质进入阴极区,膜B为阳离子交换膜,D错误。
4.答案 C
解析 丙烯腈在石墨电极2上得电子生成己二腈,电极反应式为2CH2CHCN+2H++2e-===NC(CH2)4CN,石墨电极2为阴极,石墨电极1是阳极,A错误、C正确;石墨电极1是阳极,发生反应:2H2O-4e-===O2↑+4H+,电解总反应为4CH2CHCN+2H2O2NC(CH2)4CN+O2↑,消耗水,则稀硫酸浓度增大,B错误;根据电极反应式,生成1 mol NC(CH2)4CN,转移2 mol电子,此时生成0.5 mol O2,标准状况下体积为11.2 L,题中未指明气体所处状态,D错误。
考点18:电极反应的书写(氧还)
1、答案 (1)①3Cl2+8OH-+2NO===2N+6Cl-+4H2O ②次氯酸钠在酸性条件下氧化能力增强(2)2N+8H++6e-===N2↑+4H2O
考点19:金属的腐蚀与防护
2.答案 C
解析 ①中Zn作负极,能加快Zn的腐蚀;②中Zn作电解池阳极,腐蚀速率比①中快;③中Zn作电解池阴极被保护,不易被腐蚀;④中Zn发生化学腐蚀,腐蚀速率比①中慢。综上可知,锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③。
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