第四章 第二节 综合训练（Word）-【满分思维·同步精炼】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册同步测试学生用书（人教版）

第二节　 综合训练　 1.（2026·湖南长沙高二检测）中国全固态锂电池又有新突破，央视新闻报道，中国科学院青岛生物能源与过程研究所在全固态锂电池领域取得新突破，开发出了高能量密度、超长循环寿命的全固态锂电池。全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池总反应为16Li＋xS88Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法错误的是（　　） A.放电时，电子流向为电极b→用电器→电极a B.电池充电时，电极a发生的反应为2Li2S2－2e－Li2S4 ＋2Li＋ C.电池充电时，电极b接外接电源的负极，每通过0.04 mol电子时电极b增重0.28 g D.可将固态离子导体替换成水溶液电解液，对锂离子进行传导 2.（2026·浙江湖州高二质检）利用如下装置模拟工业上以电渗析法实现海水淡化并获得氢氧化钠。下列说法正确的是（　　） A.甲室的Ag电极电势高于乙室 B.C1电极的反应为Fe3＋＋e－Fe2＋ C.膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜 D.当乙室Ag电极的质量增加21.6 g时，理论上NaCl溶液中减少11.7 g NaCl 3.如图甲为锌铜原电池装置，乙为电解熔融氯化钠装置。下列说法正确的是（　　） A.甲装置中锌为负极，发生还原反应，铜为正极，发生氧化反应 B.甲装置中盐桥的作用是使反应过程中ZnSO4溶液和CuSO4 溶液保持电中性 C.乙装置中铁极的电极反应式为2Na－2e－2Na＋ D.乙装置中B是氯气出口，A是钠出口 4.如图所示装置中，C、D、E、F为铂夹，分别夹在两张浸有对应溶液的滤纸条上，试管A、B及水槽中充满Na2SO4溶液，闭合K1、K2，断开K3，一段时间后，A、B两试管中共收集到气体168 mL（折算为标准状况），液面如图所示。再断开K2，闭合K1、K3。下列说法正确的是（　　） A.电源a端为负极 B.断开K2，闭合K1、K3后，试管A中发生的电极反应为H2－2e－＋2OH－2H2O C.滤纸1的C电极附近橙色变浅 D.滤纸2上理论上能析出0.32 g Cu 5.（链接教材P109“资料卡片”）某生物质电池的工作原理如图所示，充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸。下列说法不正确的是（　　） A.放电时，NiOOH转化为Ni（OH）2 B.充电时，K＋通过交换膜从右室向左室迁移 C.充电时，阴极电极反应为＋2H2O＋2e－＋2OH－ D.每转移1 mAh的电量，充、放电产生的醇和羧酸的物质的量不相等 6.某研究性学习小组利用以下装置探究氯碱工业和铜的精炼的工作原理（X是离子交换膜），下列说法正确的是（　　） A.甲装置的Fe电极和C电极位置可以互换 B.X可以是阳离子交换膜，也可以是阴离子交换膜 C.电解前后乙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变 D.电解一段时间后去掉X并将C电极换成Mg电极继续通电，则Mg电极的电极反应式为Mg－2e－＋2OH－Mg（OH）2↓ 7.（2026·北京高二检测）某研究小组探究不同条件对电解FeCl2溶液微粒放电能力的影响。 （1）预测电解FeCl2溶液时，阳极放电的微粒可能是　　　　　　　。 设计如图所示的实验装置进行电解，实验记录如下： 序号 电压 pH 阴极现象 阳极现象 Ⅰ 1.5 V 5.52 无气泡产生；电极表面有银灰色金属析出 无气泡产生，湿润的淀粉碘化钾试纸不变蓝；电极表面逐渐析出红褐色沉淀 Ⅱ 1.5 V 0.5 有气泡产生；电极表面有极少量银灰色金属析出 无气泡产生，湿润的淀粉碘化钾试纸不变蓝；取阳极附近溶液，滴加KSCN溶液后变红 （2）分析阴极实验现象 ①实验Ⅰ中，阴极的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②对比实验Ⅰ、Ⅱ中阴极现象，可以得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）分析阳极实验现象 ①甲同学得出结论：实验Ⅰ、Ⅱ条件下，Fe2＋放电而Cl－没有放电。甲同学认为“Fe2＋放电”的实验证据有　　　　（填字母）。 a.Ⅰ、Ⅱ中阳极均无气泡产生，湿润的淀粉碘化钾试纸不变蓝 b.Ⅰ中电极表面逐渐析出红褐色沉淀 c.Ⅱ中，取阳极附近溶液，滴加KSCN溶液后变红 ②乙同学认为仅由实验Ⅰ、Ⅱ不能得出此结论，并提出Cl－可能放电，Fe3＋的产生可能有以下两种途径。 途径1：Fe2＋在阳极放电产生Fe3＋； 途径2：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）Ⅰ中虽未检测出Cl2，但Cl－在实验Ⅰ条件下是否放电仍需进一步证明。小组设计实验Ⅰ的对照实验完成验证，请完成该实验方案：在1.5 V的电压、pH＝5.52的情况下，电解　　　　，观察阳极是否有气泡产生，湿润的淀粉碘化钾试纸是否变蓝。 8.（2026·浙江高二月考）电化学在生产、生活和科学研究中应用十分广泛，认识和研究化学能与电能相互转化的原理和规律具有重要意义。 Ⅰ.将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解，可制得KMnO4，装置如图所示。 （1）a极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）K＋的移动方向　　　　　（填“由a到b”或“由b到a”）；产物D是　　　　　。 Ⅱ.乙醇是一种重要的化工原料和新型燃料。回答下列问题（乙装置A、B均为惰性电极）。 （3）图中甲装置的负极反应式为　　　　　　　　　　　。 （4）若利用丙装置在铁钥匙上镀锌，工作一段时间后，若丙池阴极增重26 g，乙池中装有500 mL 0.4 mol·L－1硫酸铜溶液，则乙池中产生气体的体积为　　　　　L（标准状况下），要使乙池中的溶液恢复原样，应向乙池中加入　　　　　。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节　综合训练 1.D　从锂离子的移动方向可知，电极a为正极，电极b为负极，负极上Li失电子生成锂离子，电极反应式为Li－e－Li＋，正极上S8得电子生成Li2Sx，电极反应式为xS8＋16Li＋＋16e－8Li2Sx。放电时，电极a为正极，电极b为负极；充电时，电极a为阳极，电极b为阴极。放电时，电子由负极电极b流出经用电器流入正极电极a，故A正确；电池充电时，电极a是阳极，阳极上发生氧化反应，失去电子，发生的反应为2Li2S2－2e－Li2S4＋2Li＋，故B正确；充电时电极a为阳极，电极b是阴极，电池充电时，电极b接外接电源的负极作阴极，阴极反应式为Li＋＋e－Li，当外电路流过0.04 mol电子时，生成的锂为0.04 mol，电极b增重0.04 mol×7 g·mol－1＝0.28 g，故C正确；金属锂具有强还原性，可与水反应，因此不可替换成水溶液电解液，故D错误。 2.D　题图装置为模拟工业上以电渗析法实现海水淡化并获得氢氧化钠，则C2为阴极，发生反应：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，C1为阳极，发生反应：2Cl－－2e－Cl2↑，则膜2为允许Na＋透过的阳离子交换膜，膜1为允许Cl－透过的阴离子交换膜，则右侧Ag电极为正极，左侧Ag电极为负极。左侧装置为浓差电池，右侧装置为电解装置。由分析可知，甲室的Ag电极为负极，乙室的Ag电极为正极，在原电池中，正极电势高于负极电势，则甲室的Ag电极电势低于乙室，A不正确；C1电极为阳极，Cl－失电子生成Cl2，电极反应式为2Cl－－2e－Cl2↑，B不正确；由分析可知，膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜，C不正确；当乙室Ag电极的质量增加21.6 g时，线路中转移电子的物质的量为n（e－）＝n（Ag）＝＝0.2 mol，则右侧装置中转移0.2 mol Cl－和0.2 mol Na＋，理论上NaCl溶液中减少0.2 mol×58.5 g·mol－1＝11.7 g，D正确。 3.B　甲装置为原电池，Zn为负极，发生氧化反应，Cu为正极，发生还原反应，A错误；乙装置中铁为阴极，电极反应式为2Na＋＋2e－2Na，石墨为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－Cl2↑，A是Cl2出口，B是Na出口，C、D错误。 4.B　闭合K1、K2，断开K3，形成电解池，电解硫酸钠溶液的本质是电解水，阳极是水中氢氧根离子失电子生成氧气，阴极是氢离子得电子生成氢气，氢气和氧气的体积比为2∶1，则A极产生氢气，B极产生氧气，b为电源负极，a为电源正极；再断开K2，闭合K1、K3，A和B构成原电池，C、E为阳极，D、F为阴极。根据分析，电源a端为正极，故A错误；断开K2，闭合K1、K3后，A和B构成原电池，试管A中多孔石墨电极作负极，氢气失电子生成水，电极反应为H2－2e－＋2OH－2H2O，故B正确；滤纸1的C电极为阳极，水中氢氧根离子放电生成氧气和H＋，附近溶液中K2Cr2O7存在平衡：Cr2（橙色）＋H2O2Cr（黄色）＋2H＋，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，橙色变深，故C错误；A、B两试管中共收集到标准状况下168 mL气体，氢气和氧气的体积比为2∶1，则氢气的体积为×0.168 L＝0.112 L，物质的量为n（H2）＝＝＝0.005 mol，转移电子的物质的量为0.005 mol×2＝0.01 mol，滤纸2上阴极发生反应：Cu2＋＋2e－Cu，滤纸1中阴极也得到电子，则理论上析出的Cu少于0.005 mol，质量小于0.32 g，故D错误。 5.D　由题意知，充电时得到高附加值的醇，放电时得到高附加值的羧酸，结合题图，放电时，负极发生氧化反应，转化为，所以放电时Rh/Cu惰性电极是负极、NiOOH/Ni（OH）2为正极；充电时，Rh/Cu惰性电极是阴极、NiOOH/Ni（OH）2为阳极。放电时，NiOOH/Ni（OH）2为正极，NiOOH得到电子发生还原反应转化为Ni（OH）2，A正确；充电时，阳离子向阴极移动，则K＋通过交换膜从右室向左室迁移，B正确；充电时，Rh/Cu惰性电极是阴极，阴极电极反应为碱性条件下得到电子发生还原反应转化为醇，反应式为＋2H2O＋2e－＋2OH－，C正确；放电时，负极发生氧化反应得到羧酸：－2e－＋3OH－＋2H2O，充电时，阴极发生还原反应得到醇：＋2H2O＋2e－＋2OH－，结合电子转移，每转移1 mAh的电量，充、放电产生的醇和羧酸的物质的量相等，D错误。 6.D　乙池为铜的精炼，则粗铜作阳极，精铜作阴极；电源的右侧与粗铜相连，为电池的正极，左侧为负极，所以甲池的Fe电极为阴极，C电极为阳极。由分析可知，甲装置的Fe电极为阴极，C电极为阳极，若将Fe电极和C电极位置互换，则Fe电极作阳极，通电后，阳极Fe失电子生成Fe2＋进入溶液，溶液中的Cl－就不可能在阳极上失电子生成Cl2，达不到进行氯碱工业生产的目的，A不正确。电池工作时，C电极上Cl－失电子生成Cl2，Fe电极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，则阳极区的Na＋透过离子交换膜X进入左侧Fe电极附近，所以此离子交换膜只可以是阳离子交换膜，若为阴离子交换膜，则氢氧化钠会和氯气反应，B不正确。电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜中比铜活泼的金属有Zn、Fe、Ni等，它们在阳极失去电子被氧化，阳极主要电极反应式为Cu－2e－Cu2＋，其他电极反应式有Zn－2e－Zn2＋、Fe－2e－Fe2＋等；不如铜活泼的金属Ag、Pt、Au等成为阳极泥；电解液为硫酸铜溶液，纯净的金属铜作阴极，阴极上Cu2＋得到电子被还原为Cu，阴极电极反应式为Cu2＋＋2e－Cu，则按得失电子守恒，阳极溶解的铜的物质的量小于阴极析出的铜的物质的量，则电解前后乙装置中硫酸铜溶液浓度变小，C不正确。电解一段时间后去掉X并将C电极换成Mg电极继续通电，则Fe电极为阴极，水得电子生成氢气和氢氧根离子，Mg电极为阳极，镁失电子生成Mg2＋，Mg2＋与溶液中的OH－反应生成Mg（OH）2沉淀，电极反应式为Mg－2e－＋2OH－Mg（OH）2↓，D正确。 7.（1）Fe2＋、Cl－或H2O （2）①Fe2＋＋2e－Fe　②pH越大时溶液中H＋浓度越小，此时Fe2＋优先于H＋得电子，pH较小时溶液中H＋浓度较大，此时H＋优先于Fe2＋得电子 （3）①bc　②Cl－先失去电子生成Cl2，Cl2再将Fe2＋氧化成Fe3＋ （4）0.2 mol·L－1的NaCl溶液 解析：根据实验Ⅰ、Ⅱ，对比阳极现象可知，都没有氯气生成，阳极均是Fe2＋失电子变为Fe3＋，由于Ⅰ中酸性较弱，故会生成氢氧化铁沉淀；对比阴极现象可知，在pH较大时，Fe2＋优先放电生成单质铁，pH较小时，H＋优先放电生成氢气。（1）阳极发生氧化反应，则阳极放电的微粒可能是Fe2＋、Cl－ 或H2O。（2）①实验Ⅰ中，阴极无气泡产生，电极表面有银灰色金属析出，则说明此时为Fe2＋得电子生成Fe，电极反应式为Fe2＋＋2e－Fe。②从表中可知，pH越大时溶液中H＋浓度越小，此时Fe2＋优先于H＋得电子，pH较小时溶液中H＋浓度越大，此时H＋优先于Fe2＋得电子。（3）①实验Ⅰ中电极表面逐渐析出红褐色沉淀Fe（OH）3，实验Ⅱ中取阳极附近溶液，滴加KSCN溶液后变红，说明有Fe3＋生成，以上两个现象可说明Fe2＋放电，故选bc。②阳极可能为Cl－先失去电子生成Cl2，Cl2再将Fe2＋氧化成Fe3＋。（4）现要验证Cl－在实验Ⅰ条件下能否放电，则可设计实验方案：在1.5 V的电压、pH＝5.52的情况下，电解0.2 mol·L－1的NaCl溶液，观察阳极处是否有气泡产生，湿润的淀粉碘化钾试纸是否变蓝。 8.（1）Mn－e－Mn （2）由a到b　浓KOH溶液 （3）C2H5OH－12e－＋16OH－2C＋11H2O （4）8.96　0.2 mol Cu（OH）2 解析：（1）将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解，可制得KMnO4，Mn元素的化合价升高，由图示信息可知，a极为阳极，Mn失电子发生氧化反应，b极为阴极，H2O得电子发生还原反应产生氢气；a极的电极反应式为Mn－e－Mn。（2）阳离子向阴极移动，所以K＋的移动方向为由a到b；b极为阴极，H2O得电子发生还原反应产生氢气，电极反应式为2H2O＋2e－2OH－＋H2↑，溶液中氢氧根离子浓度增大，钾离子通过阳离子交换膜转移到阴极区，所以D是浓KOH溶液。（3）由题图可知，甲池为燃料电池，左侧电极为燃料电池的负极，碱性条件下乙醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，右侧电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子；甲装置的负极反应式为C2H5OH－12e－＋16OH－2C＋11H2O。（4）丙池为电解池，在电镀中，镀件作阴极，镀层金属作阳极，铁钥匙上镀锌，丙池阴极反应为Zn2＋＋2e－Zn，若丙池阴极增重26 g，则生成0.4 mol Zn，转移0.8 mol电子；乙池为电解硫酸铜溶液，A电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－4e－4H＋＋O2↑；B电极为阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－Cu，乙池中装有500 mL 0.4 mol·L－1硫酸铜溶液，含有0.2 mol Cu2＋，Cu2＋全部消耗时，转移0.4 mol e－，而丙池阴极增重26 g时，电路中转移0.8 mol电子，乙池中先电解硫酸铜溶液，后电解水，阳极始终生成氧气，共生成0.2 mol氧气，阴极先析出0.2 mol Cu，转移0.4 mol电子，后发生反应2H2O＋2e－2OH－＋H2↑，生成0.2 mol氢气，气体总体积为（0.2 mol＋0.2 mol）×22.4 L·mol－1＝8.96 L；乙池中依次发生反应：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4、2H2O2H2↑＋O2↑，电解过程依次消耗了0.2 mol CuSO4和0.2 mol H2O ，相当于溶液中减少了0.2 mol CuO和0.2 mol H2O，因Cu（OH）2可看作CuO·H2O，故加入0.2 mol Cu（OH）2即可使溶液恢复原样。 学科网（北京）股份有限公司 $