第四章 期末复习测试（解析版）-2024-2025学年高二化学易错题典例精讲与习题精练（人教版2019选择性必修1）

第四章期末复习测试1．（2023上·内蒙古·高二校联考期中）下列有关原电池的说法正确的是A．活泼的金属不一定作负极 B．电池工作时，正极失去电子C．电池工作时，负极发生还原反应 D．电解质溶液一定不能为浓硝酸2．（2023上·河南南阳·高二统考期中）下列有关电解原理应用的说法正确的是A．电解饱和食盐水时，阴极区减小B．电解法精炼铜时，若阴极质量增加，则阳极失去的电子数为C．氯化铝是一种电解质，工业上用电解氯化铝水溶液制备金属铝D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连3．（2023上·福建泉州·高二统考期中）下列装置(容器中的液体均足量)中，铁的腐蚀速率最快的是A． B．C． D．4．（2023上·河南南阳·高二统考期中）将图1所示装置中的盐桥(琼脂—饱和溶液)换成铜导线与石墨棒连接得到图2所示装置，发现电流计指针仍然有偏转。下列说法正确的是A．图1中，铁棒质量减少，则乙池溶液的质量减少B．图2丙池中石墨c电极附近减小C．图1中的石墨电极与图2中丁池石墨b电极的电极反应式相同D．图2中电流方向为石墨c→铜丝→石墨b→石墨a→电流计5．（2022上·北京丰台·高二统考期末）下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)ABCD

电离方程式：NaCl=Na++Cl-总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu负极反应：H2-2e-+2OH-=2H2O总反应：2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑A．A B．B C．C D．D6．（2023上·陕西渭南·高二统考期中）利用如图装置溶解铁矿石中的，下列说法正确的是A．X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜B．通电一段时间后，溶液浓度变小C．电极发生的电极反应为D．当溶解时，至少产生气体(标准状况下，不考虑气体溶解)7．（2023上·河北邯郸·高二校联考阶段练习）保险粉又称连二亚硫酸钠，可用作纺织工业的漂白剂、脱色剂、脱氯剂。工业上用电解溶液得到(如图所示，M、N均为惰性电极)，下列说法正确的是A．M电极上的电极反应式为B．为强电解质，为弱电解质C．b为电源负极，N电极上发生氧化反应D．该电解池工作时，能量的转化形式为化学能转化为电能8．（2023上·江苏连云港·高二统考期中）2023年诺贝尔化学奖表彰为“发现和合成量子点”作出贡献的科学家。量子点是一种微小的纳米颗粒，其大小决定了其性质。下列关于相应物质“量子点”的说法正确的是A．碳量子点形成的纳米碳管具有丁达尔效应B．二氧化硅量子点可用于制更薄的太阳能电板C．氯化铜量子点的大小与多少不会影响玻璃绿色的深浅D．还原处理废水中Cr(Ⅵ)时，Fe量子点发生吸氧腐蚀生成9．（2023上·山东青岛·高二山东省青岛第五十八中学校考期中）pH计的工作原理(如图)是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH．pH与电池的电动势E存在关系：(E的单位为V，K为常数)。下列说法错误的是A．pH计工作时，化学能转化为电能B．玻璃电极玻璃膜内外的差异会引起电池电动势的变化C．一定温度下，电池电动势越小，待测液中越大D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极反应为10．（2023上·广西南宁·高二南宁二中校考期中）一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示。有关说法错误的是A．该装置为原电池，b为原电池的正极B．a极区溶液的pH增大C．当左室有4.48L(标准状况下)CO2生成时，右室产生的N2为0.08molD．b电极反应式：11．（2023上·福建漳州·高二校联考期中）用可再生能源电还原时，采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如图所示。下列说法正确的是A．析氢反应发生在电极上B．从Cu电极迁移到电极C．阴极发生的反应有：D．每转移1mol电子，阳极生成1g气体12．（2023上·山东青岛·高二校考期中）肼()-双氧水燃料电池由于绿色环保且具有较高的能量密度而广受关注，其工作原理如图所示。下列说法错误的是A．该电池正极反应式为B．电池工作过程中A极区溶液pH增大C．隔膜为阳离子交换膜D．电池工作时，外电路通过2mol时，A极区产生气体11.2L13．（2023上·山东菏泽·高二统考期中）某化学兴趣小组分组通过实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应。(1)实验小组1：向1mL0.1mol/LFeSO4溶液中加入1mL0.lmol/LAgNO3溶液，开始时，溶液无明显变化，几分钟后迅速出现大量灰黑色沉淀，反应过程中温度几乎无变化。测得溶液中Ag浓度随时间的变化如图1所示。几分钟后迅速出现灰黑色沉淀的可能原因是。20min后取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有。(2)实验小组2：采用图2电化学验装置从平衡移动角度进行验证。闭合K，电流表指针发生偏转，一段时间后指针归零，证明该电池工作时能产生Fe3+操作及现象。指针归零后再向左侧烧杯中加入较浓的Fe2(SO4)3溶液，指针变化为，综合实验Ⅰ和实验Ⅱ，证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应。(3)实验小组3：向硝酸酸化的0.05mol/L硝酸银溶液(pH=2)中加入过量铁粉，发生反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”，静置后取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，同时发现有白色沉淀生成，说明溶液中存在(填离子符号)；随静置时间延长，产生白色沉淀的量越来越少，溶液红色先变深后变浅，请结合离子方程式解释实验现象产生的原因(反应过程中忽略NO；和空气中氧气的氧化作用；查资料知Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)。14．（2023上·北京西城·高二北师大实验中学校考期中）小组探究Mg与溶液能快速反应产生的原因。【查阅资料】与致密的相比是质地疏松的难溶物。【实验过程】如图所示，将打磨后的镁条分别加入试管①~③中，观察到：①中镁表面持续产生大量气泡，溶液显浑浊(经检验该浑浊物为)，气体中检测到；②中镁表面有极微量气泡附着，滴加酚酞试液后，镁条附近至红色；③中镁表面无明显气泡。(1)镁和水反应的化学方程式为。(2)设计实验③的目的是。(3)将②中镁条取出，加入到溶液中，观察到很快镁条表面开始产生大量气泡。综合上述实验，结合化学用语从化学反应平衡与速率的角度解释：Mg能与溶液能快速产生的原因是。(4)综合上述实验可知，在水溶液中，镁表面产生的快慢取决于。(5)某同学根据上述结论，设计了如图左下原电池，得到了电压表数值随时间的变化(电压数值为正值时，镁片为负极)。①50s后，铝片表面的电极反应式为。②50s前，原电池的负极为片(填“镁”或“铝”)。③电压值最终变为负值的原因是。15．（2023上·福建福州·高二福建省福州外国语学校校考期中）请回答下列问题：(1)高铁酸钾()不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图所示是高铁电池的模拟实验装置。①该电池放电时正极反应式为。②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向(填“左”或“右”)移动；③下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有。(2)铜是人类最早使用的金属，它与人类生产、生活关系密切，请运用所学知识解释下列与铜有关的化学现象。①如图，在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生电化学腐蚀，Cu发生(填“氧化”或“还原”)反应，写出正极的电极反应式：。②如下图，将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝变黑色，然后将红热的铜丝插入固体中，过一会取出，发现插入部分黑色变为光亮的红色，查阅资料可知，该过程有生成，写出由黑色变为光亮红色过程中反应的化学方程式：。(3)一定温度下，反应中的某一基元反应为，其能量变化如图所示。表示反应物分子旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。该基元反应的活化能为kJ/mol，为kJ/mol。(4)键能也可以用于估算化学反应的反应热()。下表是部分化学键的键能数据：化学键键能/(kJ/mol)172335498X已知白磷的标准燃烧热为-2378kJ/mol，白磷的结构为正四面体，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中。16．（2023上·山东青岛·高二校考期中）回答下列问题(1)已知：

，

，则(填“>”或“<”)。(2)698K时，向VL的密闭容器中充入2mol和2mol，发生反应：，测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。请回答下列问题：①前5s内平均反应速率。②该反应达到平衡状态时，放出的热量为。(3)第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。①混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷计)和氧气充分反应，生成1mol水蒸气放热550kJ；若1g水蒸气转化为液态水放热2.5kJ，则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为。②混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为：。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH(填“增大”，“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为。③远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的腐蚀。利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为。参考答案1．A【详解】A．原电池中，相对活泼的发生氧化反应的作负极，不一定是活泼金属，如Mg-NaOH-Al原电池中，铝与氢氧化钠溶液发生自发的氧化还原反应，铝作负极，A正确；B．原电池工作中，正极得电子，发生还原反应，B错误；C．原电池工作中，正极得电子，发生还原反应，负极失去电子，发生氧化反应，C错误；D．电解质溶液主要是起离子导体，传递电流的作用，可以是浓硝酸，D错误；故选A。2．B【详解】A．电解饱和食盐水时，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成生成氢气和氢氧根离子，阴极区溶液pH增大，故A错误；B．电解法精炼铜时，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，则由得失电子数目守恒可知，阴极生成3.2g铜时，阳极失去电子的数目为×2×NAmol—1=0.1NA，故B正确；C．氯化铝是共价化合物，熔融状态下不能导电，所以工业上用电解熔融氧化铝的方法制备金属铝，故C错误；D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源负极相连做电镀池的阴极，故D错误；故选B。3．B【详解】A．无水乙醇属于非电解质，不能构成原电池；B．构成原电池，Fe为负极，加速铁的腐蚀；C．Al比Fe活泼，氢氧化钠为电解质，构成原电池，Al为负极，Fe为正极，Fe被保护；D．蔗糖属于非电解质，不能构成原电池；综上所述，形成原电池，反应速率加快，因此铁的腐蚀速率最快的是选项B；答案为B。4．D【分析】图1为原电池装置，图2为电解池装置，丙烧杯中铁作负极，石墨c作正极，发生吸氧腐蚀；【详解】A．图1中，铁棒作负极，铁棒质量减少，即0.1mol，则失去0.2mol电子，乙池溶液中消耗0.1mol（）得0.2mol电子，但盐桥中有向乙烧杯中移动，乙池溶液的减少质量小于，A错误；B．图2丙池发生吸氧腐蚀，正极电极反应式：，pH增大，B错误；C．图1中的石墨电极作原电池正极，发生还原反应；图2中丁池石墨b电极为电解池阳极，发生氧化反应生成氯气，C错误；D．图2中电流方向为石墨c→铜丝→石墨b→石墨a→电流计，D正确；答案选D。5．D【详解】A．NaCl溶于水发生电离形成Na+和Cl-，电离方程式为NaCl=Na++Cl-，A项正确；B．铜锌原电池的总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，B项正确；C．该电池为氢气燃料电池，H2在负极失电子形成H+，H+和电解质溶液中的OH-反应生成H2O，故负极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O，C项正确；D．电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑，D项错误；答案选D。6．C【分析】由题意，产生才能溶解铁矿石中的，Ⅰ极不可能产生，Ⅱ极水提供的放电，产生氧气和，H+透过Y移动到中间与反应，所以判断出a为负极，b为正极，I为阴极，电极反应为，Ⅱ为阳极，电极反应为，X为阴离子交换膜，Y为质子交换膜。【详解】A．据分析X为阴离子交换膜，Y为质子交换膜，A错误；B．通电一段时间后，因阳极区水消耗溶液浓度变大，B错误；C．I为阴极，电极反应为，C正确；D．当溶解时，消耗0.06molH+，按可知至少产生0.015molO2，即气体(标准状况下，不考虑气体溶解)，D错误；故选C。7．C【分析】工业上用电解NaHSO3溶液得到Na2S2O4，硫元素的化合价从+4价降到+3价，得到电子，则M电极作阴极，接电源负极，即b为电源负极；N电极作阳极，接电源正极，即a为电源正极；据此分析解答。【详解】A．M电极上电解NaHSO3溶液得到Na2S2O4，硫元素化合价降低，得到电子，电极反应式为，A错误；B．NaCl和NaHSO3均为易溶的钠盐，二者均为强电解质，B错误；C．根据分析，b为电源负极，N电极作阳极，失去电子，发生氧化反应，C正确；D．该电解池工作时，能量的转化形式为电能转化为化学能，D错误；故选C。8．D【详解】A．胶体的分散质直径位于1~100nm，为混合物，纳米碳管为纯净物，故A错误；B．太阳能电池板的材料为Si，故B错误；C．由题意可知，量子点大小决定其性质，因此，氯化铜量子点的大小与多少会影响玻璃绿色的深浅，故C错误；D．还原处理废水中Cr(Ⅵ)时，Fe量子点做负极发生吸氧腐蚀生成，故D正确；答案选D。9．D【详解】A．pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH，则pH计工作时，化学能转化为电能，故A正确；B．根据pH计的工作原理可知，玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而使得其能确定溶液的pH，故B正确；C．pH与电池的电动势E存在关系：即，则一定温度下，电池电动势越小，待测液中越大，故C正确；D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极为负极，失去电子发生氧化反应，反应为，故D错误；故选：D。10．B【分析】从图示看，装置是利用C6H10O5自发进行氧化还原反应生成二氧化碳设计而成的原电池，左室中C6H10O5被氧化生成二氧化碳，C元素化合价升高，故a极是负极，右室硝酸根离子被还原生成氮气，N元素的化合价降低，硝酸根离子得电子发生还原反应，则b极是正极；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此分析。【详解】A．由分析可知，该装置为原电池，b为原电池的正极，故A正确；B．a是负极，负极上有机物失电子发生氧化反应，有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳，电极反应式为C6H10O5-24e-+7H2O═6CO2↑+24H+，a极区溶液的H+浓度增大，pH减小，故B错误；C．当左室有4.48L(标准状况下）CO2生成，即生成0.2molCO2气体，根据反应式为C6H10O5-24e-+7H2O═6CO2↑+24H+转移mol=0.8mol电子，根据正极电极反应式为2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O可得生成N2的物质的量为mol=0.08mol，故C正确；D．b极硝酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为：，故D正确；故选B。11．C【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的IrOx-Ti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，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为、，电解池工作时，氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。【详解】A．析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上发生，A错误；B．离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，Cl-不能通过，B错误；C．由分析可知，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式有，C正确；D．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，每转移1mol电子，生成0.25molO2，质量为8g，D错误；故选C。12．BD【分析】由图可知，B极氧元素价态降低得电子，故B极为正极，电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，A极为负极，电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，据此作答。【详解】A．B极为正极，电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，故A正确；B．原电池工作时，A极为负极，电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，氢氧根离子被消耗，pH减小，故B错误；C．原电池工作时，钠离子由左侧向右侧迁移，故隔膜为阳离子交换膜，故C正确；D．未指明是否是标准状况下，无法计算气体的体积，故D错误；故选：BD。13．(1)反应生成的Ag或Fe3+催化了Fe2+与Ag+的反应Fe2+(2)分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深逆向偏转(3)Ag+、Fe3+溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时以反应①、②为主，c(Ag+)减小，c(Fe3+)增大；一段时间后，以反应③为主，c(Fe3+)减小【详解】（1）①开始时，反应较缓慢，溶液无明显变化，几分钟后迅速反应，说明反应生成了具有催化作用的物质，使反应速率加快，答案可填：反应生成的Ag或Fe3+催化了Fe2+与Ag+的反应；②可与K3[Fe(CN)6]溶液反应，产生蓝色沉淀，所以溶液中含有。（2）①检验常用的试剂为KSCN溶液，由于硫酸亚铁溶液中有可能存在少量铁离子，所以需要对照实验，具体操作及现象为：分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深；②指针归零后再向左侧烧杯中加入较浓的Fe2(SO4)3溶液，浓度增大，平衡逆向进行，左侧电极由负极变为正极，右侧电极由正极变为负极，电流表指针应该逆向偏转。（3）①滴加KSCN溶液，溶液变红，有白色沉淀生成，AgSCN为白色沉淀，说明溶液中存在、；②随静置时间延长，产生白色沉淀的量越来越少，溶液红色先变深后变浅，是因为溶液中存在反应：①，②，③。反应开始时以反应①、②为主，减小，增大；一段时间后，以反应③为主，减小。14．(1)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2(2)形成对照，排除钠离子与氢氧根离子的干扰(3)Mg与水反应生成Mg(OH)2和氢气，溶液中存在Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)，HCO与OH-反应生成CO，CO结合Mg2+形成质地疏松的，使平衡正向移动Mg(OH)2膜溶解，增大了Mg与水的接触面积，产生气体速率加快(4)碳酸氢根离子(5)镁电压值起初为正值，镁作负极，产生的氢氧化镁沉淀附着在镁电极表面，阻碍了镁进一步反应，而铝与氢氧化钠溶液会发生自发的氧化还原反应，所以最终铝作负极，电压值变为负【分析】本实验目的是为了验证探究Mg与溶液能快速反应产生的原因，设计实验①②③，目的是为了证明碳酸氢根离子促进了镁与水反应产生氢气，而不是钠离子与氢氧根离子，据此分析解答。【详解】（1）镁与水反应类似于钠与水反应，所以反应的离子方程式为：Mg+2H2O=Mg(OH)+H2；（2）为了证明碳酸氢根离子促进了镁与水反应产生氢气，而不是钠离子与氢氧根离子，设计实验③，是为了形成对照，排除钠离子与氢氧根离子的干扰；（3）Mg与水反应生成Mg(OH)2和氢气，溶液中存在Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)，HCO与OH-反应生成CO，CO结合Mg2+形成质地疏松的，使平衡正向移动Mg(OH)2膜溶解，增大了Mg与水的接触面积，产生气体速率加快；（4）综合上述实验可知，在水溶液中，镁表面产生的快慢取决于溶液中的碳酸氢根离子；（5）①50s后，电压值为负，铝片作负极，其表面的电极反应式为；②50s前，电压值为正，镁片作负极；③电压值起初为正值，镁作负极，产生的氢氧化镁沉淀附着在镁电极表面，