第四章化学反应与电能测试题（含解析）高二上学期化学人教版（2023）选择性必修1-1

第第页第四章化学反应与电能测试题（含解析）高二上学期化学人教版（2023）选择性必修1第四章化学反应与电能测试题

一、选择题

1．化学与生产、生活密切相关，下列说法不正确的是

A．氯碱工业中，可用阳离子交换膜阻止移向阳极

B．镀锡铁皮的镀层破损后，比不镀锡的铁皮更加容易腐蚀

C．保护地下钢管不受腐蚀，可使它与直流电源负极相连

D．电解稀硫酸制氢气、氧气时，应选用不与硫酸反应的铜做电极

2．利用如图装置实现钢铁的化学防护，下列说法正确的是

A．连，极发生还原反应

B．连，称牺牲阳极法

C．K连，为时，铁不易被腐蚀

D．连，铁上电极反应为

3．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是

A．正极的电极反应式为

B．金属M的活动性比Fe的活动性弱

C．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快

D．当水体呈较强酸性时，钢铁设施表面会有气泡冒出

4．下列描述中，不符合生产实际的是

A．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极

B．电解熔触的氧化铝制取金属铝

C．电解法精炼粗铜，用粗铜作阴极

D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极

5．下列有关离子方程式的书写正确的是

A．用惰性电极电解CuCl2溶液：Cu2++2Cl-+2H2OCu(OH)2+Cl2↑+H2↑

B．溶液刻蚀电路铜板：

C．草酸中加入酸性高锰酸钾溶液：2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

D．稀硫酸滴入溶液中：

6．下图所示的实验，能达到实验目的的是

ABCD

在铁件上镀铜验证AgCl溶解度大于AgI推注射器，气体颜色变深，证明平衡逆向移动由制取无水固体

A．AB．BC．CD．D

7．液态CS2是一种溶剂，其燃烧热为1077。含SeO2、SO2的烟气用水吸收后，硒元素全部变为单质硒。工业上制备碲用SO2还原TeCl4溶液或者以石墨为电极，电解强碱性Na2TeO3溶液。下列化学反应表示正确的是

A．用SO2水溶液吸收溴蒸气的离子方程式：

B．CS2燃烧的热化学方程式：CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g)

C．SO2还原TeCl4反应方程式：2SO2+TeCl4+4H2O=Te+2H2SO4+4HCl

D．电解法制备碲的阴极电极方程式：

8．以铜银合金(含少量铁)废料为原料回收银和铜的工艺流程如下：

下列说法正确的是

A．从上述流程中可知，冶炼金属可以用热分解的方法

B．粗铜溶于过量稀硝酸，过滤、低温干燥得纯铜

C．电解时用粗银作阴极，硝酸银溶液为电解质溶液

D．用稀硫酸处理渣料时主要发生了氧化还原反应

9．汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如图所示。放电时的电池反应为：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。下列说法中，正确的是

A．Pb作电池的负极

B．PbO2失电子，被还原

C．PbO2得电子，被氧化

D．电池放电时，溶液酸性增强

10．下列实验操作、现象和结论均正确的是

选项操作现象结论或解释

A常温下，将铜、铁用导线连接后插入浓硝酸中铜片上持续产生大量气泡铁的金属性强于铜

B在平衡体系中加入KCl固体溶液颜色变浅加入生成物可使该化学平衡向逆反应方向移动

C常温下，用pH计测定溶液测得pH=7溶液对水的电离程度无影响

D滴有酚酞的溶液中加入固体溶液红色变浅溶液中存在水解平衡

A．AB．BC．CD．D

11．下列实验装置不能达到实验目的的是

A．由海水制取蒸馏水B．除Cl2中的HCl和水蒸气C．验证铁的吸氧腐蚀D．熔融烧碱

A．AB．BC．CD．D

12．根据Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu的反应原理设计一个原电池，当铁为负极时，正极不可以选用的材料是

A．铂B．石墨

C．铜D．锌

13．电解法处理含有、的酸性废水，其工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．电极a接电源正极B．处理1mol，电路中转移8mol

C．处理过程中浓度基本不变D．处理后的酸性废水可用于漂白、杀菌、消毒

14．有关电化学知识的描述正确的是()

A．CaO＋H2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能

B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液

C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成

D．从理论上讲，任何能自发进行的释放能量的氧化还原反应都可设计成原电池

15．利用电解法将转化为的原理如图所示，下列说法正确的是

A．电路中每转移0.4mol电子，此时消耗的质量与生成的质量之差为1.4g

B．电池工作一段时间后，在电极a附近滴入几滴紫色石蕊试液，可观察到溶液由无色变为蓝色

C．电解过程中，左侧溶液中的穿过质子交换膜移向电极b

D．电池工作一段时间后，右侧溶液中的各离子浓度之间的关系为

二、填空题

16．电化学原理在工农业生产中有重要应用。已知N2H4是一种重要的清洁高能燃料，根据如图所示装置回答下列问题(C1～C6均为石墨电极，假设各装置在工作过程中溶液体积不变)：

(1)甲装置C2电极为___________极(填“正”“负”“阳”或“阴”)，C1电极上的电极反应式为___________。

(2)乙装置___________(填“是”或“不是”)电镀池，若乙装置中溶液体积为400mL，开始时溶液pH为6，当电极上通过0.04mol电子时，溶液pH约为___________。

(3)丙装置用于处理含高浓度硫酸钠的废水，同时获得硫酸、烧碱及氢气，膜X为___________交换膜(填“阳离子”“阴离子”或“质子”)，当电极上通过0.04mol电子时，中间硫酸钠废水的质量改变___________g(假定水分子不能通过膜X和膜Y)。

(4)电解一段时间后，丁装置的电解质溶液中能观察到的现象是___________，丁装置中电解反应的总化学方程式为___________。

17．为解决能源短缺问题，工业生产中应合理利用化学能。

(1)实验室用50mL0.5mol/L的盐酸和50mL0.55mol/L的NaOH(密度均为1g/cm3)测定中和热。反应前两溶液的温度均为25.2℃，混合后混合溶液的最高温度为28.2℃，反应溶液的比热容为C=4.18J/(g·℃)，请写出该反应的热化学方程式_______。

(2)25℃，1.01×105Pa时，实验测得，4g氢气在O2中完全燃烧生成液态水放出572kJ的热量，则H2的燃烧热的热化学方程式为_______。

(3)下图是某笔记本电脑使用的甲醇燃料电池的结构示意图。放电时甲醇应从_______处通入(填“a”或“b”)，电池内部H+向_______(填“左”或“右”)移动。写出电池负极的电极反应式_______。

(4)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。

化学键H—HN—HN≡N

键能/kJ·mol-1436a945

已知：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-93kJ·mol-1.试根据表中所列键能数据计算a的数值_______。

(5)已知：C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1①

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-1②

2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599kJ·mol-1③

根据盖斯定律，计算反应2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)的ΔH=_______。

18．某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。

按照实验步骤依次回答下列问题：

(1)锌电极为电池的_______极，电极上发生的是_______反应(“氧化”或“还原”)，电极反应式为_______。

(2)导线中电子流向为_______(用a、b表示)。

(3)若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为_______；

(4)装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K+，Cl-的移动方向描述正确的是_______。

A．盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动

B．盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动

C．盐桥中的K+、Cl-都向右侧烧杯移动

D．盐桥中的K+、Cl-几乎都不移动

(5)若ZnSO4溶液中含有杂质Cu2+，会加速Zn电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的_______(填)。

A．NaOHB．ZnC．FeD．H2SO4

(6)反应一段时间后右侧烧杯中Cu2+浓度是_______(填增大，减小或不变)

19．该小组同学设想用电解硫酸钠溶液装置来制取氧气、氧气、硫酸和氧氧化钠。请结合实验小组探究活动设想图，回答下列问题：

(1)B出口导出的气体是________。

(2)制得的氢氧化钠溶液从出口________(填“A”、“B”、“C”或“D”)导出。

(3)通过负离子交换膜的离子数________(填“>”、“Cu2+>H+,则阴极电解的放电顺序可知，阴极发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+；Cu2++2e-=Cu；2H++2e-=H2↑；

（5）用1L0.2mol/L的FeCl3溶解铜，则生成的n(Cu2+)=×0.2mol/L×1L=0.1mol,溶液中当阴极产生无色气体0.56L气体时，则阴极产生的氢气为0.56L，标砖状况下生成的氢气的物质的量为=0.025mol，依据放电顺序可知阴极反应式分别为：Cu2++2e-=Cu；2H++2e-=H2↑，则转移的电子数为0.1mol×2+0.025mol×2=0.25mol，而阳极发生的电极反应式为：2Cl-－2e-=Cl2↑，故生成的氯气的物质的量为×0.25mol=0.125mol，在标准状况下的体积为0.125mol×22.4L=2.8L；

（6）氢氧化亚铁沉淀所需pH范围为7.0-9.0，氢氧化铁完全沉淀所需pH值为1.9-3.2，氢氧化铜开始沉淀时的pH为4.7，若要除去Cu2+中的Fe2+和Fe3+，则需要先将Fe2+转化为铁离子，再调节溶液的pH范围以达到除杂目的，依据所给实验用品可知，除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+；②加入CuO调节溶液pH至3.2~4.7；最后过滤弃去滤渣，故答案为通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+；加入CuO调节溶液pH至3.2~4.7。

23．(1)长颈漏斗

(2)H2+2FeCl32FeCl2+2HCl防止外界空气进入装置使FeCl3水解

(3)装置I与装置II间缺少干燥装置

(4)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-或Fe2+-e-=Fe3+Cl2增大电压，产生氯气的速率更快或增大电压，Cl-优先于Fe2+放电增加H+浓度，H+氧化性强于Fe2+

【分析】在装置I中Zn与稀硫酸发生置换反应产生H2，在加热条件下H2还原FeCl3得到FeCl2，装置III中碱石灰的作用有两个：一是吸收反应产生的HCl，防止大气污染，二是吸收空气中的水分，防止FeCl3水解。在使用惰性电极电解时，阳极上失去电子发生氧化反应，阴极上发生得到电子的还原反应，根据电压大小及溶液pH发生改变时，电极产物的变化及现象的不同，分析判断离子放电能力大小及物质的氧化性、还原性强弱顺序。

解析：（1）根据图示可知仪器a的名称是长颈漏斗；

（2）在装置II中在加热条件下H2与FeCl3发生反应产生FeCl2、HCl，反应的化学方程式为：H2+2FeCl32FeCl2+2HCl；

装置III的作用：①吸收尾气；②是防止外界空气进入装置使FeCl3水解；

（3）在装置I中Zn与稀H2SO4发生置换反应产生的H2未经干燥就通入装置II中，会导致FeCl3发生水解反应，故该装置存在的缺陷是装置I与装置II间缺少干燥装置；

（4）①在实验1中在电压为1.5时阳极上无气泡，滴加KSCN显红色，说明是Fe2+失去电子变为Fe3+，电极反应式是Fe2+-e-=Fe3+或写为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

②实验2中在电压为3.0时阳极上现象是产生少量气泡，滴加KSCN显红色，说明附近溶液中产生Fe3+，同时有Cl2生成