第四章化学反应与电能（B卷·能力提升练）（解析版）_E015高中全科试卷_化学试题_选修1_3.新版人教版高中化学试卷选择性必修1_2.单元测试_2.单元测试AB卷（第二套）

班级 姓名 学号 分数 第四章 化学反应与电能（B 卷·能力提升练） （时间：90分钟，满分：100分） 一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。） 1．根据所学习的电化学知识，下列说法正确的是 A．酸雨后钢铁易发生析氢腐蚀、铁锅存留盐液时易发生吸氧腐蚀 B．太阳能电池板的主要材料为二氧化硅 C．水库的钢闸门与电源正极连接可实现电化学保护 D．智能手机常用的锂离子电池属于一次电池 【答案】A 【详解】 A．酸雨后钢铁易发生析氢腐蚀、铁锅存留盐液时易发生吸氧腐蚀，A项正确； B．太阳能电池板的主要材料为Si，B项错误； C．水库的钢闸门与电源负极连接可实现电化学保护，为外加电流的阴极保护法，C项错误； D．智能手机常用的锂离子电池属于二次电池，D项错误； 答案选A。 2．下列叙述与电化学腐蚀有关的是( ) A．炒过菜的铁锅不及时清洗易生锈 B．在空气中金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性 C．红热的铁丝与水接触时，表面形成了蓝黑色的物质 D．把铁片加入氯化铜的溶液中，在铁表面上附着一层红色的铜 【答案】A 【详解】 A．炒过菜的铁锅中有残留的盐溶液，不及时清洗会发生吸氧腐蚀，易生锈，A正确； B．在空气中金属镁、铝易被氧气氧化形成致密的氧化膜，具有较好的抗腐蚀性，与电化学腐蚀无关，B 错误； C．红热的铁丝与水接触时会发生化学反应，生成了铁的氧化物和氢气，使得表面形成了蓝黑色的物质， 与电化学腐蚀无关，C错误； D．把铁片加入到氯化铜的溶液中，会发生置换反应生成金属铜，在铁表面上附着一层红色的铜，与电化 1 / 18 原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司学腐蚀无关，D错误。 3．如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列 M、N、P物质，其中可以成立的组合是( ) M N P A 锌 铜 稀硫酸溶液 B 铜 铁 稀盐酸溶液 C 银 锌 硝酸银溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 【答案】C 【详解】电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，说明M、N与池中液体构成了原电池。N棒变细，作负 极，M棒变粗，说明溶液中的金属阳离子在M极上得到电子，生成金属单质，M变粗，M做原电池的正 极。 A.如果是锌、铜、稀硫酸构成原电池，则电池总反应式为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H↑，Zn作负极， M极变细， 2 故A错误； B.如果是铁、铜、稀盐酸构成原电池，电池总反应式为Fe＋2H＋= Fe2+＋H ↑，则铁是负极，铜棒M 是不 2 会变粗的，故B错误； C.如果是银、锌、硝酸银溶液构成原电池，电池总反应式为 Zn＋2Ag＋=Zn2＋＋2Ag，则锌是负极，N棒变 细，析出的银附在银上，M棒变粗，故C正确； D.如果是锌、铁、硝酸铁溶液构成原电池，电池总反应式为Zn+ 2Fe3+=2 Fe2++ Zn2＋，Zn作负极， M极 变细，故D错误； 答案选C。 4．下列化工生产原理错误的是 ①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠；②将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁；③用电解法冶炼铝 时，原料可选用氯化铝；④湿法炼制是用锌和硫酸制溶液反应置换出铜 A．仅②③ B．仅①③ C．仅①② D．仅②③④ 2 / 18 原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司【答案】D 【详解】 ①钠是活泼金属，可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠，正确；②将钠加入氯化镁溶液中，钠先和 水反应生成NaOH，氯化镁会和NaOH发生复分解反应，所以得不到镁单质，应采用电解熔融氯化镁的方 法冶炼镁，错误；③氯化铝是分子晶体，熔融状态下氯化铝不导电，故不能用电解氯化铝的方法得到铝， 错误；④湿法炼铜是用铁和硫酸铜溶液反应置换出铜，错误。综上所述，D项符合题意。 故选D。 5．下列关于图中所示原电池的说法正确的是 A．当a为Cu，b为含有碳杂质的Al，c为稀硫酸时，b极上不能观察到气体产生 B．当a为石墨，b为Fe，c为稀硫酸时，外电路中有电流 C．当a为Mg，b为Al，c为NaOH溶液时，根据现象可推知Al的活泼性强于Mg的活泼性 FeCl D．当a为石墨，b为Cu，c为 3溶液时，外电路中没有电流 【答案】B 【详解】 H A．因b为含有碳杂质的Al，C、Al在稀硫酸中可以构成原电池，溶液中的 在b极上得到电子而产生 H 2 ，所以在b极上可观察到有气体产生，故A错误； B．Fe能与稀硫酸发生氧化还原反应，则石墨、Fe在稀硫酸中能形成原电池，外电路中有电流通过，故B 正确； C．Al可与NaOH溶液反应，Mg、Al在氢氧化钠溶液中可以构成原电池，Al做原电池的负极，但实际上 Mg的活泼性强于Al的活泼性，故C错误； FeCl FeCl D． Cu能与 3溶液发生氧化还原反应，则石墨、Cu在 3溶液能形成原电池而产生电流，故D错误； 故选B。 6．下列关于四个装置的说法正确的是 3 / 18 原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司A．①装置中，电子流向：Zn→导线→Cu→稀硫酸→Zn 4OH4e 2H OO  B．②装置中，阳极的电极反应为 2 2 C．③装置中，在阴极附近滴入酚酞试液，溶液变红 D．④装置中，电解一段时间后，溶液的pH增大 【答案】C 【详解】 A项，电子不能在电解质溶液中移动，错误； B项，②装置是电解装置，右侧Cu为阳极，失电子发生氧化反应生成铜离子、遇到氢氧根生成氢氧化铜， Cu2e+2OH- Cu(OH) 2，错误； H O H C项，③装置中， 2 在阴极得电子，生成 2和OH ，则阴极附近的溶液显碱性，可使酚酞试液变红， 正确； D项，④装置中， Cu2 在阴极得电子生成Cu， H 2 O 在阳极失电子生成 O 2和 H ，溶液的pH减小，错误。 故选C。 7．X、Y、Z、W四块金属板分别作电极用导线两两相连浸入稀硫酸中构成原电池。X、Y作电极时，X为 负极；Z、W作电极时，电流方向是W→Z；X、Z作电极时，Z极上产生大量气泡；W、Y作电极时，W 极发生氧化反应。据此判断这四种金属的活动性顺序为 A．X>Z>W>Y B．Z>X>Y>W C．X>Y>Z>W D．Y>W>Z>X 【答案】A 【详解】 4 / 18 原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司由X、Y作电极时，x为负极可知，金属的活动性为X>Y；由Z、W作电极时，电流方向是W→Z可知，Z H 为原电池的负极，金属的活动性为Z>W；由X、Z作电极时，Z极上产生大量气泡可知， 在Z极上得电 子，X为原电池的负极，金属的活动性为X>Z；由W、Y作电极时，W极发生氧化反应可知，W极失电子， 为原电池的负极，金属的活动性W>Y，则四种金属的活动性顺序为X>Z>W>Y，故选A。 8．乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，电池总反应为： C HOH+3O =2CO +3H O，电池示意如图，下列说法中，正确的是 2 5 2 2 2 A．电池工作时，质子向电池的负极迁移 B．电池工作时，电子由b极沿导线流向a极 C．b极上发生的电极反应是：4H++O +4e-=2H O 2 2 D．a极上发生的电极反应是：C HOH+3H O+12e-=2CO +12H+ 2 5 2 2 【答案】C 【详解】 A．该燃料电池放电时，带正电荷的微粒向正极移动，所以质子向正极移动，选项A错误； B．燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，所以该燃料电池放电时，电子从负 极a沿导线流向正极b，选项B错误； C．燃料电池中，投放氧化剂的电极是正极，则 b极上氧气得电子和氢离子反应生成水，所以电极反应式 为4H++O +4e-=2H O，选项C正确； 2 2 D．燃料电池中，投放燃料的电极是负极，负极上燃料失去电子发生氧化反应，所以a电极反应式为 C HOH+3H O-12e-=2CO +12H+，选项D错误； 2 5 2 2 答案选C。 9．微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如 下图所示，下列说法正确的是 5 / 18 原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司A．电子从b流出，经外电路流向a 2 2 B．HS—在硫氧化菌作用下转化为SO4 的反应是：HS—+4H O—8e—=SO4 +9H+ 2 C．该电池在高温下进行效率更高 D．若该电池有0.4mol电子转移，则有0.45molH+通过质子交换膜 【答案】B 【分析】 由氢离子的移动方向可知，电极a为微生物燃料电池的负极，在硫氧化菌作用下，硫氢根离子在负极失去 2 电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为HS—+4H O—8e—=SO4 +9H+，b极为正极，酸性条件下， 2 氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O+4e—+4H+=2H O。 2 2 【详解】 A．由分析可知，电极b是电池的正极，a是负极，则电子从a流出，经外电路流向b，故A错误； B．由分析可知，电极a为微生物燃料电池的负极，在硫氧化菌作用下，硫氢根离子在负极失去电子发生 2 氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为HS—+4H O—8e—=SO4 +9H+，故B正确； 2 C．微生物的主要成分是蛋白质，若电池在高温下进行，蛋白质会发生变性，微生物的催化能力降低，电 池的工作效率降低，故C错误； D．由分析可知，正极的电极反应式为O+4e—+4H+=2H O，则当电池有0.4mol电子转移时，负极区有 2 2 0.4mol氢离子通过质子交换膜加入正极区，故D错误； 故选B。 10．如图为直流电源电解NaSO 水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液。下 2 4 列实验现象中正确的是 6 / 18 原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 【答案】D 【分析】 根据图示可知，a是阴极，发生的电极反应为4H＋＋4e－=2H ↑；b是阳极，发生的电极反应为4OH－－4e－ 2 电解 2H O 2H +O  =O ↑＋2HO，总反应为 2 2 2 ，据此解答。 2 2 【详解】 A．根据电子得失守恒有2H~4e-~O ，因此逸出气体的体积，a电极（H）的大于b电极（O）的，A错误； 2 2 2 2 B．两电极逸出的都是无色无味气体，B错误； C．a电极附近水电离的氢离子被消耗，显碱性，石蕊遇碱变蓝，呈蓝色，b电极附近水电离的氢氧根离子 被消耗，显酸性，石蕊遇酸变红，呈红色，C错误； D．a电极附近水电离的氢离子被消耗，显碱性，石蕊遇碱变蓝，呈蓝色，b电极附近水电离的氢氧根离子 被消耗，显酸性，石蕊遇酸变红，呈红色，D正确。 答案选D。 11．电解CuCl 与NaCl的混合溶液(惰性电极)，阴极上和阳极上最先析出的物质为 2 A．H 和Cl B．Cu和Cl C．H 和O D．Cu和O 2 2 2 2 2 2 【答案】B 【详解】 电解时，溶液中Cu2＋、H＋、Na＋移向阴极，Cu2＋先放电得到Cu；Cl-、OH-移向阳极，Cl-先放电得到Cl， 2 阴极上和阳极上最先析出的物质分别为Cu和Cl； 2 故选：B。 7 / 18 原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司12．用石墨电极电解饱和食盐水，下列分析错误的是 A．得电子能力：H+>Na+，故阴极得到H 2 B．水电离平衡右移，故阴极区得到OH- C．失电子能力：Cl->OH-，故阳极得到Cl 2 D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后，溶液呈中性 【答案】D 【详解】 2H 2e H  A．得电子能力： ，电解饱和食盐水阴极发生反应： 2 ，故A正确； H Na H H OH B．电解饱和食盐水过程中， 被消耗，促进水的电离，阴极消耗 同时得到 ，故B正确； 2Cl2e Cl  C．失电子能力： Cl OH ，电解饱和食盐水，阳极发生反应： 2 ，阳极得到Cl ，故C 2 正确； 通电 2NaCl2H O 2NaOHCl H  D．电解池中，总反应方程式为 2 2 2 ，所以溶液呈碱性，故D错误； 故选D。 13．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是 ① ② ③ ④ 电解溶液装 氢氧燃料电池示意 离子交换膜法电解原理示意 电镀铜实验装置 置 图 图 A．装置①中阳极上析出红色固体 B．装置②的待镀铁制品应与电源正极相连 C．装置③中外电路电子由a极流向b极 8 / 18 原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司D．装置④中的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过 【答案】C 【详解】 A．装置①电解氯化铜的装置图中没有标明电极材料的名称，但根据溶液的组成及所给提示“电解CuCl 溶 2 液实验装置示意图”，不难判断，铜应该在阴极上析出,故A错误； B．装置②电镀实验中，待镀金属作为阴极，故在装置②电镀铜实验中，待镀铁制品应与电源负极相连， 故B错误； C．装置③，根据氢气的入口，故很容易判断出原电池的左边为负极，氢气在左边电极上失电子，故外电 路电子由a极流向b极，故C正确； D．装置④的离子交换膜是阳离子交换膜，只允许阳离子、水分子自由通过，不允许阴离子通过，故D错 误； 故答案：C。 14．利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是( ) A．通电后，电解质溶液中的电子由阳极移到阴极 B．铜牌与电源正极相连 C．该电解池的阴极反应可表示为Cu2++2e-=Cu D．当电镀一段时间后,电解质溶液中c(Ag+)保持不变 【答案】D 【详解】 该装置是电镀池，镀层Ag作阳极、镀件Cu作阴极； A、电子不能通过电解质溶液，应是电解质溶液中的阳离子由阳极向阴极移动，A错误； B、镀件Cu作阴极，与电源负极相连，故B错误； C、铜为阴极，银离子在阴极上得电子发生还原反应，方程式为：Ag++e-═Ag，故C错误； D、电镀过程中阳极反应为Ag-e-=Ag+，阴极反应为Ag++e-═Ag，故电解一段时间后电解质溶液中c(Ag+)保 持不变，故D正确； 9 / 18 原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司故答案为D 15．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu (OH) CO 2 2 3 后恰好恢复到电解前的状态(不考虑二氧化碳的溶解)，则电解过程中阳极产生气体的体积（标准状况下） 为 A．3.36L B．4.48L C．6.72L D．2.24L 【答案】A 【详解】 碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，所以加入0.1mol碱式碳酸铜（Cu (OH) CO）相当 2 2 3 于加入0.2molCuO、0.1molHO，电解过程分为两个阶段，第一个阶段阳极生成O，阴极生成Cu，加入 2 2 0.2mol CuO可恢复原状，第二阶段阳极生成氧气，阴极生成氢气，加入0.1mol H O恢复原状；根据氧原子 2 守恒可知阳极生成O 的物质的量为（0.2mol+0.1mol）/2=0.15mol，体积为0.15mol×22.4L/mol=3.36L； 2 答案选A。 16．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍(已知： Fe2+Co>Cu（2分） NaCl+ HO NaClO+ 2 2 H↑（2分） 2  （2）减小（2分） NO＋5e-＋6H＋=NH4＋HO（2分） NH （2分） 2 3 【分析】 （1）甲池是原电池，Co电极附近产生气泡，可判断Fe为负极，则Co作正极；乙池是原电池，用于电解 饱和食盐水，X极附近溶液变红，说明X电极是阴极，即乙池Co电极为负极，Y极为阳极，据此判断 Fe、Co、Cu三种金属的活动性； （2）电解NO制备NH NO ，阳极反应为NO-3e-+2H O=NO -+4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH+ 4 3 2 3 4 +H O，从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的NO -的物质的量大于阴极产生的NH +的物质 2 3 4 通电 的量，总反应方程式为：8NO+7H O 3NH NO +2HNO ，据此分析判断。 2 4 3 3 【详解】 (1)①乙池是原电池，用于电解饱和食盐水，X极附近溶液变红，说明X电极是阴极，Y极为阳极； ②甲池是原电池，Co电极附近产生气泡，即Co电极有H 生成，说明Fe比Co活泼，Co为正极，电极反 2 应式为2H＋＋2e- =H ↑； 2 ③甲池是原电池，Co电极附近产生气泡，即Co电极有H 生成，说明Fe比Co活泼，乙池也是原电池，电 2 解饱和食盐水，X极附近溶液变红，说明X电极是阴极，即乙池Co电极为负极，说明Co比Cu活泼，所 以三种金属的活动性由强到弱的顺序是Fe>Co>Cu； 通电 ④丙装置是电解饱和的食盐水，生成氢氧化钠、氢气和氯气，总化学反应方程式NaCl+ HO NaClO+ 2 16 / 18 原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司H↑； 2 (2) ①电解NO制备NH NO ，阳极反应为 NO-3e-+2H O=NO -+4H+，生成氢离子，pH会减少； 4 3 2 3  ②阴极反应为：NO＋5e-＋6H＋=NH4＋HO； 2 NO- NH+ ③从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的 3 的物质的量大于阴极产生的 4 的物质的 8NO+7H O通电3NH NO +2HNO 量，总反应方程式为： 2 4 3 3 ，因此若要使电解产物全部转化为 NH NO ，需补充NH 。 4 3 3 17 / 18 原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司18 / 18 原创原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司