选择性化学练习试题第四章章末测试（基础）

第四章章末测试（基础）满分100分，考试用时75分钟选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．（2022上海市）下列装置能够组成原电池的是A． B． C． D．【答案】D【解析】A.酒精为非电解质，不能导电，不能构成原电池，故A不符合题意；B.两个电极相同，不能构成原电池，故B不符合题意；C.两极均不予硫酸铜溶液反应，不能发生氧化还原反应，故C不符合题意；D.存在两个活泼性不同的电极(锌、铜)，存在电解质溶液(硫酸铜溶液)；构成了闭合回路；能自发的进行氧化还原反应(锌与铜离子发生置换反应)，满足构成原电池的条件，故D符合题意；答案选D。2．（2022上海市）钢铁在中性条件下发生电化学腐蚀时，正极上的电极反应式为A． B．C． D．【答案】B【解析】钢铁在中性条件下发生电化学腐蚀时，正极上氧气得电子生成OH－，正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O＝4OH－，B项正确。答案选B。3．（2022上海市）用石墨电极完成如图电解实验，下列对实验现象的描述或解释不合理的是A．a处试纸变蓝B．b处变红C．c处：Fe2e=Fe2+D．d处：2H2O+2e=H2↑+2OH【答案】B【解析】A．a生成氢氧根离子，溶液显碱性，试纸变蓝，A正确；B．b出生成氯气，氯气和水生成漂白性次氯酸，最终试纸褪色，B错误；C．c为电解池阳极，铁为活泼电极，发生氧化反应生成亚铁离子，Fe2e=Fe2+，C正确；D．d为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，2H2O+2e=H2↑+2OH，D正确；故选B。4．（2022浙江省）铅蓄电池是汽车常用的蓄电池Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，其构造如图所示。下列说法不正确的是A．电池充电时，Pb接电源的负极B．电池充电时，c(H+)增大C．电池放电时，负极质量减轻D．电池放电时，电子从铅电极经导线流向二氧化铅电极【答案】C【解析】A．电池充电时，负极接外接电源的负极，Pb接电源的负极，A正确；B．电池充电时，总反应为，2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4，故c(H+)增大，B正确；C．电池放电时，负极铅转化为硫酸铅，质量增加，C错误；D．电池放电时，电子从负极流向正极，故铅电极经导线流向二氧化铅电极，D正确；故选C。5．（上海市洋泾中学20222023学年高一上学期期中考试化学试题）氯碱工业的基本原理就是电解饱和食盐水。下列关于实验室电解饱和食盐水的说法中错误的是A．可以选用石墨棒作为阴、阳极材料B．用湿润的淀粉KI试纸靠近阳极区域，试纸变蓝C．阴极产生气体具有可燃性D．实验结束后，将溶液搅拌，然后用pH试纸检验，溶液呈中性【答案】D【解析】A．电解时，阳极不能选用活泼的金属材料，可以选用石墨棒作为阴、阳极材料，A正确；B．电解饱和食盐水时，阴极产物为NaOH和H2，阳极产物为Cl2，Cl2可以用湿润的淀粉KI试纸检验，B正确；C．阴极产生气体为氢气，具有可燃性，故C正确；D．电解饱和食盐水除生成H2和Cl2外，在阴极还有NaOH产生，所以电解实验结束后，搅拌溶液，溶液呈碱性，D错误；故选D。6．（2022广东）电解饱和食盐水时，阳极生成的气体是A．H2 B．Cl2 C．HCl D．O2【答案】B【解析】电解饱和食盐水时，阳极氯离子放电生成氯气，阴极氢离子放电生成氢气；故选B。7．（福建省宁德市20222023学年高二上学期期中质量检测化学试题）银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：，其工作示意图如下。下列说法不正确的是A．Zn电极是电源的负极 B．电池工作一段时间后，电极质量减轻C．电解质溶液中的移向电极 D．Zn电极上发生的反应：【答案】D【解析】A．由分析可知，Zn电极是电源的负极，故A正确；B．电极反应为，故电池工作一段时间后，质量减轻，故B正确；C．原电池中阳离子向正极运动，电解质溶液中的移向电极，故C正确；D．锌电极上发生的反应生成氢氧化锌：，故D错误；故选D。8．（2022福建省）化学研究人员开发出一种生产石灰乳的绿色工艺，其装置如下图所示。装置工作时，下列说法错误的是A．电能转变为化学能B．X膜为阴离子交换膜C．阴极区溶液的pH不断变大D．a极上的电极反应式为2H2O4e=4H++O2↑【答案】B【解析】A．该装置是电解池，将电能转变为化学能，A项正确；B．根据图中信息，左侧加入碳酸钙，中间生成氢氧化钙，左侧生成钙离子向中间移动，则X膜为阳离子交换膜，B项错误；C．阴极区氢氧根不断向中间移动，水中氢离子不断被消耗，溶液的pH变大，C项正确；D．a极上水中氢氧根失去电子生成氧气，电极反应式为，产生的氢离子溶解碳酸钙，D项正确；答案选B。9．（2022云南）电化学腐蚀是金属腐蚀的主要原因。下列现象或事实与电化学腐蚀无关的是A．新切开的钠在空气中很快变暗 B．铜器久置后表面易生成铜绿C．生铁比纯铁在空气中容易生锈 D．电工操作中不能将铝线和铜线接在一块【答案】A【解析】A．钠切开后与氧气反应生成氧化钠，与电化学无关，A项正确；B．铜器在空气中生成铜绿，铜为正极，氧气为负极，形成原电池，B项错误；C．生铁中金属铁，碳潮湿的空气能构成原电池，铁为负极，易被腐蚀而生锈，C项错误；D．铜线和铝线在潮湿的空气中能构成原电池，D项错误；答案选A。10．（2022江西省）氢氧化钾在医药、轻工业、电化工、纺织等领域有广泛的应用。实验室以铁、石墨为电极，电解饱和溶液(电解液滴有适量的酚酞)制备、等，电解装置如下图所示：下列说法正确的是A．a电极材料是铁B．阴极区电极反应：C．当电路中有电子转移时，就有通过膜进入正极区D．一段时间后整个电解池均变成红色【答案】B【解析】A．a电极为阳极，材料应该是惰性电极材料，不能是铁，A错误；B．阴极区电极反应：，B正确；C．当电路中有电子转移时，会有2mol钾离子进入阴极区，即有2mol×39g/mol=通过膜进入阴极区，C错误；D．阳极区生成氯气，氯气和水生成漂白性次氯酸，会使有色物质褪色，D错误；故选B。11．（黑龙江省哈尔滨市第三中学20222023学年高三上学期第二次验收考试化学试题）某燃料电池以乙醇为㜣料，空气为氧化剂，强碱溶液为电解质组成，有关该电池的说法正确的是A．放电时正极发生氧化反应B．放电一段时间后，正极附近溶液的pH减小C．放电时负极电极反应为：D．消耗0.2mol乙醇，有1.2mol转移【答案】C【解析】A．由分析可知，放电时，通入氧气的一极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，A错误；B．由分析可知，通入氧气的一极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，正极附近溶液的氢氧根离子浓度增大，溶液碱性增强，B错误；C．由分析可知，放电时，通入乙醇的一极为负极，碱性条件下，乙醇在负极失去电子发生还原反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO＋11H2O，C正确；D．由分析可知，放电时，通入乙醇的一极为负极，碱性条件下，乙醇在负极失去电子发生还原反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO＋11H2O，由电极反应式可知，消耗0.2mol乙醇，转移电子的物质的量为2.4mol，D错误；故选C。12．（浙江省宁波效实中学20212022学年高二上学期期中考试化学试题）利用膜技术和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置如图，下列说法正确的是A．甲装置将电能转化为化学能B．每转移2mol电子，生成2molN2O5和1molH2SO4C．乙中电极d上发生氧化反应D．c电极反应式为：N2O4–2e+H2O=N2O5+2H＋【答案】B【解析】A．根据上述分析可知，甲为原电池，将化学能转化为电能，A错误；B．电池中反应为，转移2mol电子，生成1molH2SO4，c极为阳极，电极反应式为，每转移2mol电子，生成2molN2O5，B正确；C．乙为电解池，d极为阴极，发生还原反应，C错误；D．乙为电解池，c极为阳极，电极反应式，D错误；故答案选C。13．（山东省青岛第五十八中学20222023学年高二上学期期中考试化学试题）下列叙述中，正确的个数为①电解池是将化学能转变为电能的装置；②金属导电和电解质溶液导电均为物理变化；③通过电解原理只能实现不能自发进行的氧化还原反应；④电镀过程相当于金属的“迁移”，可视为物理变化；⑤纯银质物品久置表面变暗，是由于发生了电化学腐蚀；⑥为了防止钢铁锈蚀，在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨一同浸入海水中；⑦一般来说，带有盐桥的原电池比不带盐桥的原电池效率高。A．1个 B．2个 C．3个 D．4个【答案】A【解析】电解池是将电能转变为化学能的装置，①错误；金属导电是物理变化，电解质溶液导电四在通电条件下发生化学反应，为化学变化，②错误；通过电解原理能实现不能自发进行的氧化还原反应，也可发生自发的氧化还原反应，③错误；电镀过程相当于金属的“迁移”，由金属离子得电子生成金属单质，为化学变化，④错误；纯银质物品久置表面变暗，是由于发生了化学腐蚀生成硫化银等物质，⑤错误；为了防止钢铁锈蚀，在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块比铁活泼的金属作为负极，一同浸入海水中，采用了牺牲阳极保护阴极的方法，不可用石墨，⑥错误；一般来说，带有盐桥的原电池不发生普通的化学腐蚀，比不带盐桥的原电池效率高，⑦正确；综上，只有⑦正确，故答案选A。14．（山东省济南市章丘区第四中学20222023学年高二上学期期中考试化学试题）电化学降解的原理如图所示，下列说法正确的是A．N为电源的正极B．电池工作时，通过质子交换膜从左侧移向右侧C．Pt电极上的反应式为D．每生成，左右两侧溶液质量变化差为18g【答案】B【解析】A．根据分析，N为负极，A错误；B．电解池工作时，氢离子通过质子交换膜移向阴极，即从左侧移向右侧，B正确；C．Pt电极为阳极，电极反应时为：，C错误；D．5.6g氮气的物质的量为0.2mol，每生成0.2mol氮气转移电子的物质的量为2mol，阳极生成0.5mol氧气和2molH+，故阳极减少质量为1mol水的质量：18g；阴极生成0.2mol氮气同时有2molH+转移过来，阴极减少的质量为：5.6g2g=3.6g，左右两侧溶液质量变化差为18g3.6g=14.4g，D错误；故选B。15．（山东省济南市章丘区第四中学20222023学年高二上学期期中考试化学试题）下列说法正确的是A．放电时，铅酸蓄电池的负极质量减轻B．工业上常采用电解NaCl的水溶液的方法来制取金属单质钠C．粗铜精炼时，粗铜应与电源的负极相连D．马口铁(表面镀锡薄钢板)的表面破损时，马口铁会较纯铁腐蚀更严重【答案】D【解析】A．放电时，铅酸蓄电池的负极反应Pb2e+SO=PbSO4，生成硫酸铅固体，负极质量增加，故A错误；B．工业上常采用电解熔融态NaCl的的方法来制取金属单质钠，故B错误；C．粗铜精炼时，粗铜应与电源的正极相连，精铜与负极相连，硫酸铜溶液做电解质，故C错误；D．铁比锡活泼，马口铁(表面镀锡薄钢板)的表面破损时铁做负极，锡为正极形成原电池，马口铁腐蚀加速，故马口铁会较纯铁腐蚀更严重，故D正确；故答案为D。16．（重庆市第一中学20222023学年高三上学期11月月考化学试题）低温非水溶剂铝硫电池是一种新型的二次电池，相比锂电池具有原料来源广泛，电容量大等优点。如下图所示电池以Et3NH+Cl和AlCl3混合物形成的离子液体作电解质，该电解质中Al元素只以和离子形态存在，下列说法正确的是A．放电时，S/Al2S3电极为负极B．放电时，Al电极的电极反应为C．充电时，Al电极电势较高D．充电时，每有1mol电子转移，S/Al2S3电极减轻9g【答案】D【解析】A．根据原电池总反应是自发反应2Al+3S=Al2S3，可判断放电时，Al电极为负极，S/Al2S3电极为正极，A错误；B．放电时，Al电极失去电子被氧化产生，则Al电极的电极反应为：，B错误；C．充电时，Al电极与外电源负极相连，作阴极，其电势较低，C错误；D．充电时S/Al2S3电极失去电子，发生氧化反应，则阳极的电极反应式为：，每有1mol电子转移，将有molAl3+在脱嵌，减轻9g，D正确；故合理选项是D。非选择题：共56分。17．（16分）（贵州省新高考协作体20222023学年高二上学期入学质量检测化学试题）电化学装置和化学平衡在日常生活、生产工业中有着广泛应用。回答下列问题：(1)从能量转化的角度看，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列反应能设计成原电池的是_______(填标号)。A．氢氧化钾与稀盐酸反应 B．灼热的炭与反应C．在中燃烧： D．与反应(2)微型纽扣电池在现代生活中应用广泛。有一种银锌电池，其电极分别是和Zn，电解质溶液为溶液，总反应是。①负极电极反应是_______。②使用该电池时，正极区的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)已知反应：。一定温度下，向4L密闭容器中充入1.6mol的(g)和0.8mol的CO(g)发生反应，反应过程中CO气体和CO2气体的物质的量与时间的关系如下：①一定温度下，第4min时_______第3min时(填“大于”“小于”或“等于”)。②2min~4min内，_______。平衡时CO的转化率为_______。平衡时混合气体中的体积分数是_______。③下列情况能说明该反应达到化学平衡的是_______(填标号)。A．单位时间内生成的同时生成B．C．容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化D．容器中气体压强不随时间变化而变化【答案】(1)C（2分）(2)

增大（4分）(3)

小于

0.025mol/(L·min)

75%

25%

A（10分）【解析】（1）A．无元素的化合价变化，错误；B．灼热的炭与CO2反应为吸热反应，错误；C．燃烧反应为放热反应，且有元素化合价变化，可设计为原电池，正确；D．无元素化合价变化，错误；故答案选C；（2）①原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。银锌电池反应中，锌元素从0价升到+2价，被氧化，银元素从+1价降低为0价，被还原，所以锌是负极，电极反应为；故答案为；②正极反应为，由电极反应知，电池放电时，增大，正极区溶液pH增大；故答案为增大；（3）①第4min时，而第4min时小于第3min时，故第4min时小于第3min时；故答案为小于；②根据可知，2~4min内，，平衡时CO的转化率为；平衡时混合气体中的体积分数为；故答案为，75%，25%；③A．单位时间内生成nmolCO的同时生成，说明化学反应的正、逆反应速率相等，故A正确；B．当时，说明化学反应达到平衡状态，而不能代表正、逆反应速率的关系，故B错误；C．因为气体的平均相对分子质量与气体的质量和气体的物质的量有关，该反应气体的物质的量不变，质量不变，当容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化时，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；D．该反应是反应前后气体体积相等的反应，压强始终不变，故D错误；故答案选A。18．（13分）（人教2019版选择性必修一第四章化学反应与电能复习与提高）如图是一个用石墨作电极，电解稀溶液的装置，电解液中事先加有指示剂，此时溶液呈红色(指示剂变色的pH范围是6.8~8.0，酸性溶液中呈红色，碱性溶液中呈黄色)。回答下列问题。(1)在电解过程中，有关电极附近溶液颜色变化的叙述中正确的是___________(填序号)。①A管溶液由红色变为黄色；②B管溶液由红色变为黄色；③A管溶液不变色；④B管溶液不变色。(2)写出A管中发生的电极反应：___________。(3)写出B管中发生的电极反应：___________。(4)检验a管中气体的方法是___________。(5)检验b管中气体的方法是___________。【答案】(1)①④（2分）(2)2H2O+2e+Mg2+=Mg(OH)2↓+H2↑（3分）(3)2H2O4e=O2↑+4H+（2分）(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰（3分）(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃（3分）【解析】(1)电解时，A为阴极，A管阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧根离子生成，溶液呈碱性，溶液呈黄色；B为阳极，B管阳极上氢氧根离子放电，同时电极附近有氢原子生成，溶液呈酸性，所以溶液呈红色，故答案为：①④；(2)A为阴极，A管中氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H++2e=H2↑或2H2O+2e=H2↑+2OH，同时电极附近有氢氧根离子生成，氢氧根离子和镁离子生成氢氧化镁白色沉淀，离子方程式为：Mg2++2OH=Mg(OH)2↓，总反应为2H2O+2e+Mg2+=Mg(OH)2↓+H2↑，故答案为：2H2O+2e+Mg2+=Mg(OH)2↓+H2↑；(3)B为阳极，B管中氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：2H2O4e=O2↑+4H+，故答案为：2H2O4e=O2↑+4H+；(4)a管中收集的气体是氢气，氢气具有可燃性，其检验方法为：用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰，故答案为：用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰；(5)b管中收集的气体是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，其检验方法为：用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃，故答案为：用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃。19．（15分）（人教版（2019）高二化学选择性必修1第四章化学反应与电能过模拟2年模拟精编精练）化学电源在日常生活和工业生产中有着重要的应用。Ⅰ.如图1所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：(1)甲烷燃料电池负极的电极反应式为________________________________。(2)C极的电极反应式为________________________________________。(3)若有2.24L（标准状况下）氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为________L（标准状况下）；丙装置中阴极析出铜的质量为________g。Ⅱ.“长征”火箭发射使用的燃料是液态偏二甲肼(C2H8N2)，并使用四氧化二氮作为氧化剂，这种组合的优点是能在短时间内产生巨大能量将火箭送2上太空，且产物不污染空气（产物都是空气的成分）。某校外研究性学习小组拟将此原理设计为原电池，如图2所示，结合学习过的电化学原理分析其设计方案，回答相关问题：(4)从a口加入________（填名称）。的移动方向是________（填“由A到B”或“由B到A”）。(5)A极发生的电极反应为__________________________________________________________。(6)若以该电池为电源，用石墨作电极电解200mL0.5mol/L的CuSO4溶液，电解一段时间后，两极收集到相同体积（相同条件下）的气体，则整个电解过程转移电子________mol。【答案】（1）CH48e‒+10OH‒=+7H2O

（2分）（2）2Cl‒2e‒=Cl2↑

（2分）（3）4.48

12.8

（4分）偏二甲肼

由A到B

（3分）C2H8N216e‒+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+

（2分）0.4（2分）【解析】Ⅰ.由题可知，甲为燃料电池，甲烷通入一极为负极，氧气通入一极为正极；乙为电解池，Fe为阴极，C为阳极，实质为电解饱和食盐水；丙为电解池，粗铜为阳极，精铜为阴极，实质为电解精炼铜。本题可从原电池或电解池电极反应式的书写、基于转移电子关系的相关计算进行分析；Ⅱ.考查了燃料电池（原电池原理）的电极反应式、电子流向以及转移的电子数目计算。第(4)问中，注意外电路中电子由负极流向正极，电解质溶液中是阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。Ⅰ.(1)甲烷燃料电池中，负极上CH4失去电子后结合OH‒生成，其电极反应式为CH48e‒+10OH‒=+7H2O。答案为:CH48e+10OH‒=+7H2O；(2)乙为电解池，Fe为阴极，C为阳极，实质为电解饱和食盐水，故C极的电极反应式为2Cl‒2e‒=Cl2↑；答案为：2Cl‒2e‒=Cl2↑；(3)标准状况下，2.24L氧气的物质的量为0.1mol，参与反应转移的电子数为0.4mol；铁电极为阴极，阴极的电极反应式为2H++2e－=H2↑，则放出氢气0.2mol，标准状况下的体积为4.48L。丙装置中阴极反应式为：Cu2＋＋2e－=Cu，则析出铜0.2mol，即为12.8g。答案为：4.48；12.8；Ⅱ.(4)由电子转移方向可知A为负极，B为正极，根据原电池原理，还原剂在负极上失去电子发生氧化反应，氧化剂在正极上得到电子发生还原反应，则从a口通入偏二甲肼；内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以的移动方向是由A到B。答案为：偏二甲肼；由A到B；(5)A为负极，还原剂在负极上失去电子发生氧化反应，又已知产物中气体均为空气的成分，所以A极发生的电极反应式为：C2H8N216e‒+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+。答案为：C2H8N216e‒+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+；(6)两极收集到相同体积（相同条件下）的气体，则阴极上发生的电极反应为：Cu2++2e‒＝Cu，2H++2e‒＝H2↑，阳极的电极反应式为2H2O4e‒＝4H++O2↑，设生成n(O2)=n(H2)=xmol，因为，由得失电子守恒得，解得，所以，则整个电解过程转移电子的物质的量为。答案为：0.4。20．（12分）（吉林省通化县综合高级中学20202021学年高一下学期期末考试化学试题）原电池是将化学能转化为电能的装置。I.a为铜片，b为铁片，烧杯中是稀硫酸溶液，当开关K断开时产生的现象为___________；当开关K闭合时，产生的现象为___________。A．a不断溶解

B．b不断溶解

C．a上产生气泡

D．b上产生气泡

E．溶液逐渐变蓝(2)闭合开关K，反应一段时间后断开开关K，经过一段时间后，下列叙述不正确的是___________。A．溶液中浓度减小

B．正极附近