第四章 化學(xué)反應(yīng)與電能 單元檢測 高中化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第四章化學(xué)反應(yīng)與電能（單元檢測）一、選擇題(本題共16小題,每小題3分,共48分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求)1.下列說法錯誤的是()。A.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程是化學(xué)變化,而金屬的導(dǎo)電是物理變化B.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程,就是電解質(zhì)溶液的電解過程C.電解質(zhì)在任何條件下均可以導(dǎo)電D.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過程中一定有新物質(zhì)生成2.實驗發(fā)現(xiàn),25℃時,在FeCl3酸性溶液中加少量鋅粒后,Fe3+立即被還原成Fe2+。某夏令營興趣小組根據(jù)該實驗事實設(shè)計了如圖所示原電池裝置。下列有關(guān)說法正確的是()。A.該原電池的正極反應(yīng)是Zn-2e-Zn2+B.左側(cè)燒杯中溶液的紅色逐漸褪去C.該電池鉑電極上立即有氣泡出現(xiàn)D.該電池總反應(yīng)為3Zn+2Fe3+2Fe+3Zn2+3.下圖是一種新型的光化學(xué)電源,當(dāng)光照射光電極時,通入O2和H2S即產(chǎn)生穩(wěn)定的電流(H2AQ和AQ是兩種有機(jī)物)。下列說法不正確的是()。A.H+通過陽離子交換膜從正極區(qū)進(jìn)入負(fù)極區(qū)B.電源工作時發(fā)生了光能、化學(xué)能、電能間的轉(zhuǎn)化C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為2I--2e-I2D.總反應(yīng)為H2S+O2H2O2+S↓4.某原電池構(gòu)造如圖所示。下列敘述正確的是()。A.在外電路中,電子由銀電極流向銅電極B.取出鹽橋后,電流表的指針仍發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.外電路中每通過0.1mol電子,銅的質(zhì)量理論上減小6.4gD.原電池的總反應(yīng)式為Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)25.一種電化學(xué)制備NH3的裝置如圖所示,圖中陶瓷在高溫時可以傳輸H+。下列敘述錯誤的是()A.Pd電極b為陰極B.陰極的反應(yīng)式為N2+6H++6e-2NH3C.H+由陽極向陰極遷移D.陶瓷可以隔離N2和H26.如圖裝置中,兩電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為a極:Cu2++2e-══Cub極:Fe-2e-══Fe2+下列說法中不正確的是()。A.該裝置為原電池B.a極上發(fā)生還原反應(yīng)C.電子由b→aD.該過程中能量的轉(zhuǎn)換一定是化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能7.Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()。A.負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e-══Mg2+B.正極反應(yīng)式為Ag++e-══AgC.電池放電時Cl-由正極向負(fù)極遷移D.負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O══Mg(OH)2+H2↑8.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,因而得到廣泛應(yīng)用。堿性鋅錳電池以氫氧化鉀為電解質(zhì),電池總反應(yīng)式為Zn+2MnO2+2H2O══2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列說法錯誤的是()。A.電池工作時,鋅失去電子B.電池正極的電極反應(yīng)式為2MnO2+2H2O+2e-══2MnO(OH)+2OH-C.電池工作時,電子由正極通過外電路流向負(fù)極D.外電路中每通過0.2mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g9.鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時的總反應(yīng)式為Fe+Ni2O3+3H2O══Fe(OH)2+2Ni(OH)2。下列有關(guān)該電池的說法不正確的是()。A.電池的電解質(zhì)溶液為堿性溶液,正極為Ni2O3,負(fù)極為FeB.電池放電時,負(fù)極反應(yīng)式為Fe+2OH--2e-══Fe(OH)2C.電池充電過程中,陰極附近溶液的pH降低D.電池充電時,陽極反應(yīng)式為2Ni(OH)2+2OH--2e-══Ni2O3+3H2O10.如下圖所示裝置中,屬于電解池的是()。11.如圖所示,X、Y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增大,b極板處有無色、無臭氣體放出。符合這一情況的是下表中的()。選項a極板b極板X電極Z溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4溶液B石墨石墨負(fù)極NaOH溶液C銀鐵正極AgNO3溶液D銅石墨負(fù)極CuCl2溶液12.在銅片上鍍銀,下列敘述正確的是()。①將銅片接在電源的正極上②將銀片接在電源的正極上③在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是Ag++e-══Ag④在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是4OH--4e-══O2↑+2H2O⑤可以用硫酸銅溶液作電鍍液⑥可以用硝酸銀溶液作電鍍液A.①③⑥B.②③⑥C.①④⑤D.②③④⑥13.火法煉銅得到的粗銅中含多種雜質(zhì)(如鋅、金、銀等),其性能遠(yuǎn)不能達(dá)到電氣工業(yè)的要求,工業(yè)上常使用電解精煉法將粗銅提純。在電解精煉時()。A.粗銅接電源負(fù)極B.純銅作陽極C.雜質(zhì)都將以單質(zhì)形式沉淀到池底D.純銅片增重2.56g,電路通過電子為0.08mol14.用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜,電解質(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是()。A.待加工鋁制品為陽極B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C.陰極的電極反應(yīng)式:Al3++3e-══AlD.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動15.下列有關(guān)金屬腐蝕的說法正確的是()。A.金屬腐蝕指不純金屬接觸到電解質(zhì)溶液時進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程B.電化學(xué)腐蝕指在外加電流的作用下不純金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程C.鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕,負(fù)極吸收氧氣最終轉(zhuǎn)化為鐵銹D.金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕本質(zhì)相同,但電化學(xué)腐蝕伴有電流產(chǎn)生16.鐵生銹是一種常見的自然現(xiàn)象,其主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe+3O2+xH2O══2Fe2O3·xH2O。如圖為一放在水槽中的鐵架,水位高度如圖。最容易生銹的鐵架橫桿是()。A.① B.② C.③ D.④二、非選擇題(本題包括4小題,共52分)17.（12分）Li－SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4－SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為4Li＋2SOCl2=4LiCl＋S＋SO2↑。請回答下列問題：(1)電池的負(fù)極材料為____________，發(fā)生的電極反應(yīng)為____________________。(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為________________________________________。(3)SOCl2易揮發(fā)，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實驗現(xiàn)象是_______________________________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行，原因是__________________________。18.（12分）鐵生銹是比較常見的現(xiàn)象,某實驗小組為研究鐵生銹的條件,設(shè)計了以下快速、易行的實驗步驟(夾持裝置已省略):首先檢查制氧氣裝置的氣密性,然后按圖連接好裝置,點燃酒精燈給藥品加熱,持續(xù)3min左右,觀察到的實驗現(xiàn)象為:①直形管中用蒸餾水浸過的光亮鐵絲表面顏色變得灰暗,發(fā)生銹蝕;②直形管中干燥的鐵絲表面依然光亮,沒有發(fā)生銹蝕;③燒杯中潮濕的鐵絲依然光亮。試回答以下問題。(1)由于接觸的介質(zhì)不同,金屬腐蝕分成不同類型,本實驗中鐵生銹屬于。能表示其原理的反應(yīng)方程式為

。

(2)儀器A的名稱為,其中裝的藥品可以是,其作用是。

(3)由實驗可知,該類鐵生銹的條件為。決定鐵生銹快慢的一個重要因素是。

19.(14分)某科研單位利用電化學(xué)原理用SO2制備硫酸,裝置如圖。電極為多孔材料,能吸附氣體,同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。(1)通入SO2的電極為極,其電極反應(yīng)式為,此電極區(qū)溶液的pH(填“增大”“減小”或“不變”)。

(2)電解質(zhì)溶液中的H+通過質(zhì)子膜(填“向左”“向右”或“不”)移動,通入氧氣的電極反應(yīng)式為

。

(3)電池總反應(yīng)式為。

(4)若通入1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2全部轉(zhuǎn)化為H2SO4的過程中電路中通過0.08mol電子,則該過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。

20.(14分)蓄電池是一種可以反復(fù)充電、循環(huán)使用的高效化學(xué)電源。一種鐵鎳蓄電池的總反應(yīng)是NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2。(1)此蓄電池放電時,某一電極發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是,正極附近溶液的pH(填“增大”“減小”或“不變”)。

(2)充電時,此蓄電池正極上的電極反應(yīng)式為。

(3)用此蓄電池分別電解以下兩種溶液,電解池的電極均為惰性電極且電路中轉(zhuǎn)移0.02mol電子。①電解M(NO3)x溶液時,某一電極增加了agM,則金屬M的相對原子質(zhì)量為(用含a、x的式子表示)。

②電解含有0.01molCuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100mL,陽極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是mL;將電解后的溶液加水稀釋至1L,此時溶液的pH=。

參考答案及解析：一、選擇題1.C解析：電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程就是被電解的過程,在電解過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng),一定有新物質(zhì)生成,所以是化學(xué)變化。金屬導(dǎo)電是靠自由電子的定向移動,無新物質(zhì)生成,是物理變化。A、B、D項正確。電解質(zhì)要導(dǎo)電只有在電離的條件下,存在自由移動的離子時才能導(dǎo)電,所以C項錯誤。2.B解析:該電池的總反應(yīng)為Zn+2Fe3+2Fe2++Zn2+,所以左側(cè)燒杯中Pt為正極,電極反應(yīng)為Fe3++e-Fe2+,右側(cè)燒杯中Zn為負(fù)極,電極反應(yīng)為Zn-2e-Zn2+;由于左側(cè)燒杯中的Fe3+被還原為Fe2+,所以左側(cè)燒杯中溶液的紅色逐漸褪去。3.A解析:由電子流向可知石墨電極為正極,光電極為負(fù)極;負(fù)極上碘離子失電子被氧化,電極反應(yīng)為2I--2e-I2,生成的碘可與硫化氫發(fā)生反應(yīng);正極AQ得電子被還原生成H2AQ,H2AQ與氧氣反應(yīng)生成AQ和過氧化氫,總反應(yīng)為H2S+O2H2O2+S↓。原電池工作時,陽離子向正極移動,A項錯誤;由題圖可知電源工作時發(fā)生了光能、化學(xué)能、電能間的轉(zhuǎn)化,B項正確;通過以上分析可知,C、D項正確。4.D解析:Cu作負(fù)極,Ag作正極,外電路中,電子由Cu電極流向Ag電極,A項錯誤;取出鹽橋后,不能形成閉合回路,故電流表的指針不偏轉(zhuǎn),B項錯誤;電極反應(yīng)式分別是負(fù)極:Cu-2e-Cu2+,正極:2Ag++2e-2Ag,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.1mole-時,銅的質(zhì)量理論上減小3.2g,C項錯誤;電池總反應(yīng)式為Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2,D項正確。5.A解析:Pd電極b上是氫氣發(fā)生氧化反應(yīng),Pd電極b為陽極,A項錯誤。Pd電極a為陰極,N2發(fā)生還原反應(yīng),N2+6H++6e-2NH3,B項正確。陽離子向陰極移動,C項正確。陶瓷隔離N2和H2,使之分別在陰極、陽極放電,D項正確。6.D解析:該裝置為原電池,a極上發(fā)生還原反應(yīng),b極上發(fā)生氧化反應(yīng),電子由負(fù)極(b)流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極(a),該過程中能量由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能、熱能,其化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的轉(zhuǎn)化率小于100%。7.B解析:根據(jù)題意,電池總反應(yīng)式為Mg+2AgCl══MgCl2+2Ag,正極反應(yīng)式為2AgCl+2e-══2Cl-+2Ag,負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e-══Mg2+,A項正確,B項錯誤;對原電池來說,在電解質(zhì)溶液的內(nèi)部,陰離子由正極移向負(fù)極,C項正確;由于鎂是活潑金屬,則負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O══Mg(OH)2+H2↑,D項正確。8.C解析:由所給電池的總反應(yīng)式可知,電池工作時,每有1molZn參加反應(yīng),失去2mol電子,則會有2mol電子從負(fù)極Zn經(jīng)過外電路流向正極,并在正極發(fā)生反應(yīng):2MnO2+2H2O+2e-══2MnO(OH)+2OH-,故外電路中每通過0.2mol電子,鋅的質(zhì)量就減小6.5g。9.C解析:因為放電時的反應(yīng)中有氫氧化物生成,故電解質(zhì)溶液是堿性溶液,因為鐵的化合價升高,鎳的化合價降低,故鐵是負(fù)極,氧化鎳是正極,故A和B均正確;充電時的陰極反應(yīng)式為Fe(OH)2+2e-══Fe+2OH-,故此時陰極附近溶液的pH增大,故C錯誤;根據(jù)所給的放電時的電池反應(yīng)可推知D正確。10.C解析:根據(jù)電解池的構(gòu)成條件進(jìn)行判斷。A、B、D項裝置中無直流電源,D項裝置中不能形成閉合回路,A、B、D項中裝置不屬于電解池。11.A解析:由題意知,通電后a極板質(zhì)量增大,說明有金屬析出,由此可知,a極為電解池的陰極,則X為電源負(fù)極,B、C兩項均不符合題意;因為b極放出的是無色、無臭的氣體,D項不符合題意。12.B解析:若在銅片上鍍銀,銅作陰極與電源負(fù)極相連,電解質(zhì)溶液中的銀離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銀;銀作陽極與電源正極相連,銀失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成銀離子;電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液。銅片應(yīng)接在電源的負(fù)極上,①錯誤;將銀片接在電源的正極上,②正確;在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是Ag++e-══Ag,③正確;銅片上鍍銀,銀為陽極,在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是Ag-e-══Ag+,④錯誤;若用硫酸銅溶液作電鍍液,陰極析出銅,⑤錯誤;可以用硝酸銀溶液作電鍍液,⑥正確。13.D解析:電解精煉銅時,用粗銅作陽極,用純銅作陰極,A項、B項不正確;鋅比銅活潑,失電子變成鋅離子進(jìn)入溶液中,金、銀不活潑,以單質(zhì)形式沉淀到電解槽底部,C項不正確;陰極發(fā)生反應(yīng)Cu2++2e-══Cu,m(Cu)=2.56g,n(Cu)=0.04mol,電路通過電子n(e-)=0.08mol,D項正確。14.C解析:根據(jù)電解原理可知,鋁制品表面要形成氧化膜,Al元素化合價升高,失電子,因此鋁制品為陽極,A項正確;陰極僅作導(dǎo)體,可選用不銹鋼網(wǎng),且不銹鋼網(wǎng)接觸面積大,能增加電解效率,B項正確;陰極應(yīng)為酸性溶液中的H+得電子生成氫氣,C項錯誤;電解時,溶液中的陰離子移向陽極,D項正確。15.D解析:金屬腐蝕既包括化學(xué)腐蝕又包括電化學(xué)腐蝕,A項錯誤;電化學(xué)腐蝕是指形成原電池反應(yīng)引起的腐蝕,B項錯誤;吸氧腐蝕正極上O2得電子,C項錯誤;電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的本質(zhì)都是金屬被氧化成金屬離子,本質(zhì)相同,但電化學(xué)腐蝕過程中會產(chǎn)生微弱的電流,D項正確。16.C二、非選擇題17.答案：(1)LiLi－e－=Li＋(2)2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣味氣體生成SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑(4)構(gòu)成電池的主要成分Li能與氧氣、水反應(yīng)，SOCl2也與水反應(yīng)解析：(1)分析反應(yīng)中元素化合價變化可知Li為還原劑(作負(fù)極)，失電子：Li－e－=Li＋。(2)SOCl2為氧化劑，得電子，從題中電池反應(yīng)可推出產(chǎn)物為Cl－、S、SO2(或用總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng))。(3)題中已給出信息：堿液吸收時的產(chǎn)物是Na2SO3和NaCl，則沒有堿液吸收時的產(chǎn)物應(yīng)為SO2和HCl，進(jìn)而推出現(xiàn)象。18.答案:(1)電化學(xué)腐蝕負(fù)極:2Fe-4e-2Fe2+,正極:2H2O+O2+4e-4OH-(2)球形干燥管堿石灰(或無水氯化鈣)干燥O2(3)與O2接觸、與水接觸氧氣濃度解析:鋼鐵在潮濕環(huán)境中形成原電池,發(fā)生電化學(xué)腐蝕。此實驗在直形管中的現(xiàn)象說明,潮濕是鐵生銹的前提。直形管中與燒杯中實驗現(xiàn)象的對比,則說明O2濃度是影響鐵絲生銹快慢的一個重要因素。19.答案:(1)負(fù)SO2+2H2O-2e-SO42?+4H+減小(2)向右O2+4H++4e-2H2O(3)2SO2+2H2O+O22H2SO4(4)80%解析:(1)SO2制備硫酸,SO2在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng):SO2+2H2O-2e-SO