第4章-化學(xué)反應(yīng)與電能(提分小卷)(解析版)

第4章化學(xué)反應(yīng)與電能提分小卷（考試時(shí)間：50分鐘試卷滿分：60分）一、選擇題：本題共13個(gè)小題，每小題2分，共26分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．關(guān)于化學(xué)能、電能與原電池下列判斷不正確的是A．利用原電池裝置，可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置，能量轉(zhuǎn)化率可高達(dá)100%C．人們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娔苤饕獊碜曰鹆Πl(fā)電D．最早使用的鋅錳干電池的壽命和性能都不如改進(jìn)后的堿性鋅錳電池【答案】B【詳解】A．原電池裝置，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故A正確；B．燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置，但是在使用過程中還伴隨著放出熱量，能量轉(zhuǎn)化率不可高達(dá)100%，故B錯(cuò)誤；C．人們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娔苤饕獊碜曰鹆Πl(fā)電，故C正確；D．最早使用的鋅錳干電池電解質(zhì)溶液顯酸性容易腐蝕鋅皮，壽命和性能都不如改進(jìn)后的堿性鋅錳電池，故D正確；故答案為B。2．下列事實(shí)中，與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是（）A．埋在潮濕土壤里的鐵管比埋在干燥土壤里的鐵管更易被腐蝕B．在空氣中，金屬銀的表面生成一層黑色物質(zhì)C．在電工操作中，銅導(dǎo)線和鐵線不能放在一起使用D．鍍銀的鐵制品，鍍層部分受損后，露出的鐵表面易被腐蝕【答案】B【解析】埋在潮濕土壤里的鐵管更易形成原電池發(fā)生腐蝕，所以選項(xiàng)A有關(guān)系。純銀久置表面變黑是由于金屬銀和空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化銀的結(jié)果，屬于化學(xué)腐蝕，與電化學(xué)腐蝕無關(guān)，故B沒有關(guān)系。銅導(dǎo)線和鐵線放在一起使用容易形成原電池而發(fā)生腐蝕，選項(xiàng)C有關(guān)系。鍍銀的鐵制品，鍍層部分受損后，易形成鐵銀原電池，使鐵腐蝕，選項(xiàng)D有關(guān)系。3．如圖所示，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極質(zhì)量減少，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說法錯(cuò)誤的是A．B極為原電池的正極 B．A、B、C可能分別為Zn、Cu、稀硫酸C．C中陽離子向A極移動(dòng) D．A極發(fā)生氧化反應(yīng)【答案】C【分析】電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明形成原電池反應(yīng)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；同時(shí)A極質(zhì)量減少，則A為原電池負(fù)極，B極上有氣泡產(chǎn)生，B為原電池正極，C為電解質(zhì)溶液?！驹斀狻緼．B極上有氣泡產(chǎn)生，應(yīng)為氫離子被還原為氫氣，為原電池的正極，A正確；B．鋅比銅活潑，且可以與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，稀硫酸作電解質(zhì)溶液形成原電池時(shí)，Zn為負(fù)極、Cu為正極，符合題意，B正確；C．原電池中陽離子流向正極，即陽離子流向B極，C錯(cuò)誤；D．A電極是原電池的負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，D正確；綜上所述答案為C。4．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B．用鋅片作負(fù)極，銅片作正極，在CuSO4溶液中，銅片質(zhì)量增加C．把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵D．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快【答案】C【詳解】A．

把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，形成銅、鐵、稀硫酸原電池，正極是金屬銅，該電極上溶液中的氫離子得到電子產(chǎn)生氫氣，A項(xiàng)正確；B．用鋅片作負(fù)極，銅片作正極，在CuSO4溶液中，銅片上有金屬銅單質(zhì)析出，質(zhì)量增加，B項(xiàng)正確；C．

把銅片插入三氯化鐵溶液中，銅和氯化鐵反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，銅的金屬活動(dòng)性不及鐵，銅不能置換出鐵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．

把鋅片放入盛鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，鋅置換出銅，所以形成了銅、鋅、稀鹽酸原電池，原電池反應(yīng)可以加速反應(yīng)速率，D項(xiàng)正確；答案選C。5．下面是幾種常見的化學(xué)電源示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是A．上述化學(xué)電源分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池B．鋅錳干電池在長(zhǎng)時(shí)間使用后，鋅筒被破壞C．鉛蓄電池可用于手提電腦等電子設(shè)備D．氫氧燃料電池中負(fù)極通入氫氣，發(fā)生氧化反應(yīng)【答案】C【詳解】A．干電池是一次性電池，鉛蓄電池是可充電電池屬于二次電池，氫氧燃料電池屬于燃料電池，故A正確；B．鋅錳干電池中，Zn作負(fù)極，使用過程中失去電子變?yōu)閆n2+，則長(zhǎng)時(shí)間使用后鋅筒被破壞，故B正確；C．鉛蓄電池比能量低、笨重，手提電腦等電子設(shè)備需要小型化、工作壽命長(zhǎng)、自放電率低、記憶效應(yīng)低、不需要維護(hù)的電池，所以鉛蓄電池不可用于手提電腦等電子設(shè)備，故C錯(cuò)誤；D．氫氧燃料電池中負(fù)極上通入氫氣，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故D正確；故選C。6．鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，其電極材料分別是PbO2和Pb，電解質(zhì)為H2SO4溶液，下列說法不正確的是A．電池工作過程中，H2SO4溶液濃度降低B．電池工作過程中，電解質(zhì)溶液中H+向正極移動(dòng)C．每當(dāng)有2mol電子通過電路時(shí)，負(fù)極材料增重96gD．正極發(fā)生反應(yīng)為：PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O【答案】D【詳解】A．鉛蓄電池工作時(shí)，硫酸參加反應(yīng)生成硫酸鉛的同時(shí)還生成水，導(dǎo)致硫酸濃度降低，故A正確；B．原電池放電時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)，即電解質(zhì)溶液中H+向正極移動(dòng)，故B正確；C．在鉛蓄電池中，負(fù)極上金屬Pb失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：Pb+-2e-=PbSO4，每當(dāng)有2mol電子通過電路時(shí)，負(fù)極材料增重96g，故C正確；D．在鉛蓄電池的正極上，PbO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)：PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O，故D錯(cuò)誤；答案選D。7．如圖中X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a電極質(zhì)量增加，b電極處有氣體放出。符合這一情況的是表中的選項(xiàng)abX溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)極CuCl2【答案】A【詳解】通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，所以金屬陽離子在a極上得電子，a極是陰極，溶液中金屬元素在金屬活動(dòng)性順序表中處于氫元素后邊；b極是陽極，b極板處有無色無味氣體放出，即溶液中氫氧根離子放電生成氧氣，電極材料必須是不活潑的非金屬，電解質(zhì)溶液中的陰離子必須是氫氧根離子或含氧酸根離子。

A．該選項(xiàng)符合條件，電解硫酸銅溶液，陽極生成氣體氧氣，陰極析出銅，A正確；

B．電解質(zhì)溶液中金屬陽離子鈉離子在氫元素前邊不放電，陰極和陽極生成氣體，B錯(cuò)誤；

C．鐵是活潑金屬，作陽極失電子，所以在b極上得不到氣體，C錯(cuò)誤；

D．電解氯化銅溶液，陽極生成有色氣體氯氣，陰極析出銅，不符合，D錯(cuò)誤；故答案為：A。8．某種新型超級(jí)電池采用高鐵酸鉀（）作正極材料，填充的金屬作負(fù)極材料，溶液為電解液，該電池具有電壓高且穩(wěn)定、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。下列說法正確的是（）A．正極的電極反應(yīng)式為B．負(fù)極的電極反應(yīng)式為C．電池工作過程中，溶液的增大D．該電池工作時(shí)，電子從負(fù)極經(jīng)溶液流向正極【答案】C【詳解】A.根據(jù)題意可知，正極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)題意可知，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，堿性環(huán)境下的電極反應(yīng)式為，故B錯(cuò)誤；C.電池總反應(yīng)為，所以電池工作過程中，溶液的pH增大，故C正確；D.該電池工作時(shí)電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，故D錯(cuò)誤；故選C。9．（2021·云南省華寧縣第二中學(xué)）如圖為直流電源電解Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊試液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是A．逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色D．a(chǎn)電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色【答案】D【分析】根據(jù)圖示可知，a是陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為4H＋＋4e－=2H2↑；b是陽極，發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，總反應(yīng)為，據(jù)此解答。【詳解】A．根據(jù)電子得失守恒有2H2~4e-~O2，因此逸出氣體的體積，a電極（H2）的大于b電極（O2）的，A錯(cuò)誤；B．兩電極逸出的都是無色無味氣體，B錯(cuò)誤；C．a(chǎn)電極附近水電離的氫離子被消耗，顯堿性，石蕊遇堿變藍(lán)，呈藍(lán)色，b電極附近水電離的氫氧根離子被消耗，顯酸性，石蕊遇酸變紅，呈紅色，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)電極附近水電離的氫離子被消耗，顯堿性，石蕊遇堿變藍(lán)，呈藍(lán)色，b電極附近水電離的氫氧根離子被消耗，顯酸性，石蕊遇酸變紅，呈紅色，D正確。答案選D。10．用惰性電極電解下列溶液，一段時(shí)間后，再加入一定量的另一種物質(zhì)（括號(hào)內(nèi)），溶液能與原來溶液完全一樣的是A．CuCl2[CuSO4] B．NaOH[NaOH]C．NaCl[HCl] D．CuSO4[Cu(OH)2]【答案】C【分析】電解池中，要想使電解質(zhì)溶液復(fù)原，遵循的原則是：電解后從溶液中減少的物質(zhì)是什么，就利用元素守恒來加什么物質(zhì)。【詳解】A.電解氯化銅時(shí)，陽極放出氯氣，陰極生成金屬銅，所以應(yīng)加氯化銅讓電解質(zhì)溶液復(fù)原，A錯(cuò)誤；B.電解氫氧化鈉時(shí)，陽極產(chǎn)生氧氣，陰極產(chǎn)生氫氣，所以應(yīng)加水讓電解質(zhì)溶液復(fù)原，B錯(cuò)誤；C.電解氯化鈉時(shí)，陽極產(chǎn)生氯氣，陰極產(chǎn)生氫氣，所以應(yīng)加氯化氫讓電解質(zhì)溶液復(fù)原，C正確；D.電解硫酸銅時(shí)，陽極產(chǎn)生氧氣，陰極產(chǎn)生金屬銅，所以應(yīng)加氧化銅讓電解質(zhì)溶液復(fù)原，加入氫氧化銅相當(dāng)于多加入水，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是C。【點(diǎn)睛】本題考查了電解池原理，掌握電解原理，弄清兩個(gè)電極上產(chǎn)生的物質(zhì)，是本題解答的關(guān)鍵，本著“出什么加什么”的思想可使電解質(zhì)復(fù)原。11．下列有關(guān)電解原理的應(yīng)用的說法正確的是A．氯化鋁是一種電解質(zhì)，可用于電解法制鋁B．電解法精煉銅時(shí)，以粗銅作陰極，純銅作陽極C．電解飽和食鹽水時(shí)，陰極反應(yīng)式為D．在鐵制品上鍍銀時(shí)，鐵制品與電源正極相連【答案】C【詳解】A．氯化鋁為共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，工業(yè)上采用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁，故A錯(cuò)誤；B．電解精煉粗銅時(shí)，粗銅作陽極、純銅作陰極，陽極上鋅、鐵、銅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，銅離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．工業(yè)上電解飽和食鹽水時(shí)，水電離出的氫離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，電極反應(yīng)式為，故C正確；D．在鐵制品上鍍銀時(shí)，銀為鍍層金屬，鐵為鍍件，則鐵制品與電源陰極相連，銀作陽極，故D錯(cuò)誤；故選C。12．利用電解法將CO2轉(zhuǎn)化為CH4的原理如圖所示。下列說法正確的是A．電解過程中，H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移B．電極b上反應(yīng)為CO2+8HCO-8e-=CH4+CO+2H2OC．電解過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．電解時(shí)Na2SO4溶液濃度保持不變【答案】A【分析】通過電解法可知此電池為電解池，由a極生成O2可以判斷出a極為陽極，則b為陰極。陽離子向陰極流動(dòng)，a極上反應(yīng)為4OH－―4e－＝2H2O＋O2，電極b上反應(yīng)為CO2＋8HCO+8e－＝CH4＋8CO＋2H2O。電解時(shí)OH－比更容易失去電子在陽極生成O2，所以電解Na2SO4溶液的實(shí)質(zhì)是電解水，溶液中的水發(fā)生消耗，所以Na2SO4溶液的濃度是增大的。【詳解】A．由a極生成O2可以判斷出a極為陽極，b為陰極，陽離子向陰極流動(dòng)。則H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移正確，故A正確；B．電極方程式配平發(fā)生錯(cuò)誤，電極b上反應(yīng)應(yīng)為CO2＋8HCO+8e－＝CH4＋8CO＋2H2O，故B錯(cuò)誤；C．通過電解法可知此電池為電解池，所以電解過程中是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故C錯(cuò)誤；D．電解時(shí)OH－比更容易失去電子，所以電解Na2SO4溶液的實(shí)質(zhì)是電解水，溶液中的水發(fā)生消耗，所以Na2SO4溶液的濃度是增大的，故D錯(cuò)誤；故選A。非標(biāo)況下不一定等于22.4L/mol。13．下列電極反應(yīng)式與出現(xiàn)的環(huán)境相匹配的是電極反應(yīng)式出現(xiàn)的環(huán)境AH2-2e-=2H+堿性環(huán)境下氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)BO2+2H2O+4e-=4OH-鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)CCu-2e-=Cu2+電鍍銅的陰極反應(yīng)D4OH--4e-=O2↑+2H2O用惰性電極電解H2SO4溶液的陽極反應(yīng)【答案】B【詳解】A．堿性環(huán)境中不會(huì)生成氫離子，應(yīng)為H2-2e-+2OH-=2H2O，A錯(cuò)誤；B．鋼鐵在堿性、中性、弱酸性環(huán)境中發(fā)生吸氧腐蝕，所以正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-，B正確；C．電鍍銅時(shí)陰極是銅離子被還原為Cu單質(zhì)，電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu，C錯(cuò)誤；D．電解質(zhì)溶液顯酸性，不會(huì)有氫氧根參與反應(yīng)，正確反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為B。二、非選擇題：本題共3個(gè)小題，共34分。14．（12分）(1)把a(bǔ)、b、c、d四種金屬片浸泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連，可以組成各種原電池。若a、b相連，a為正極；c、d相連，c為負(fù)極；a、c相連，c上產(chǎn)生氣泡；b、d相連，b質(zhì)量減小，則四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱順序?yàn)椋篲__________。(2)堿性鋅錳干電池比普通鋅錳電池的使用壽命長(zhǎng)且性能高，其構(gòu)造如圖所示，電池反應(yīng)為：，其中作___________極，發(fā)生___________反應(yīng)，電極反應(yīng)式為___________。(3)甲烷燃料電池采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子(H+)和水分子通過。其工作原理的示意圖如下，請(qǐng)回答下列問題：①電極是電池的___________極，電極反應(yīng)式為___________。②電解質(zhì)溶液中的向___________(填“a”或“b”)極移動(dòng)，電子流入的電極是___________(填“a”或“b”)極。③該電池工作時(shí)消耗(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則電路中通過___________mol電子?！敬鸢浮空龢O還原負(fù)極bb4【詳解】(1)把a(bǔ)、b、c、d四種金屬片浸泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連，可以組成各種原電池。一般負(fù)極是活潑金屬，失去電子，質(zhì)量減小，正極為不活潑金屬，溶液中的H+得到電子生成氫氣。若a、b相連，a為正極，則b比a活潑；c、d相連，c為負(fù)極，則c比d活潑；a、c相連，c上產(chǎn)生氣泡，則c為正極，a比c活潑；b、d相連，b質(zhì)量減小，則b為負(fù)極，b比d活潑，則四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱順序?yàn)椤?2)堿性鋅錳干電池的電池反應(yīng)為：，MnO2中Mn的化合價(jià)從+4價(jià)降低到MnOOH中的+3價(jià)，化合價(jià)降低，被還原，作正極，在堿性溶液中的電極反應(yīng)式為：。(3)甲烷燃料電池采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子(H+)和水分子通過。該電池是將甲烷和氧氣的燃燒反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。通入甲烷的電極為負(fù)極，通入空氣的電極為正極。①由以上分析可知，電極是電池的負(fù)極，甲烷失去電子生成二氧化碳，電極反應(yīng)式為：。②在原電池中，陽離子移向正極，所以電解質(zhì)溶液中的向b極移動(dòng)，電子從負(fù)極出發(fā)，流入正極，則電子流入的電極是b極。③該電池工作時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下即0.5molCH4，甲烷中碳元素的化合價(jià)從-4價(jià)升高到二氧化碳中的+4價(jià)，1molCH4失去8mol電子，則0.5mol甲烷失去4mol電子，即電路中通過4mol電子。15．（10分）如圖所示的裝置進(jìn)行電解。通電一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色。(1)E為電源的___極，F(xiàn)為電源的___極。(2)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。(3)在B中觀察到的現(xiàn)象是___。(4)D端的電極反應(yīng)式為___?！敬鸢浮控?fù)正4AgNO3＋2H2O4Ag＋4HNO3＋O2↑銅片溶解，石墨電極上有氣體生成，溶液中有藍(lán)色沉淀生成2H+＋2e-=H2↑【分析】濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙本質(zhì)上形成電解池，濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色，則C端I-失電子變?yōu)镮2，C端為陽極，D端得電子，為陰極；則電源中E極為負(fù)極，F(xiàn)極為正極；B裝置為電解池，Cu與電源正極相連，為陽極，石墨為陰極；A為電解池裝置，Pt為陽極，F(xiàn)e為陰極，結(jié)合電化學(xué)原理解答?！驹斀狻?1)由分析可知，E為負(fù)極，F(xiàn)為正極，故答案為：負(fù)；正；(2)A中是以Pt為陽極、Fe為陰極，電解AgNO3溶液，水電離的氫氧根在Pt電極失電子得氧氣，銀離子在Fe電極得電子生成Ag，因此A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO3＋2H2O4Ag＋4HNO3＋O2↑，故答案為：4AgNO3＋2H2O4Ag＋4HNO3＋O2↑；(3)B中Cu為陽極，Cu失電子而溶解，石墨為陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H＋＋2e－=H2↑，即石墨電極有氣體生成，由于水電離出的H＋放電而消耗，所以溶液中的c(OH－)>c(H＋)，故溶液中有氫氧化銅藍(lán)色沉淀生成，故答案為：銅片溶解，石墨電極上有氣體生成，溶液中有藍(lán)色沉淀生成；(4)D端為陰極，水電離的氫離子得電子，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H＋＋2e－=H2↑，故答案為：2H＋＋2e－=H2↑；16．（12分）鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。(1)如圖1裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有氯化銨溶液(顯酸性)和食鹽水，各加入生