2020-2021学年人教版高中化学选择性必修1第四章《化学反应与电能》测试卷 【含答案】

1、第四章化学反应与电能测试卷一、单选题(共15小题) 1.早在1807年化学家戴维用电解熔融NaOH制得钠：4NaOH(熔融)4NaO22H2O；后来盖吕萨克用铁与熔融NaOH作用也制得钠：3Fe4NaOHFe3O42H24Na。下列有关说法正确的是()A 电解熔融NaOH制钠，阳极反应为2OH2e=H2O2B 盖吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强C 若戴维法与盖吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数不同D 戴维法与盖吕萨克法的能量转化形式相同2.番茄汁显酸性，在番茄上平行地插入铜片和锌片形成一个原电池，如图所示。以下叙述不正确的是()A 铜片为正极，锌片为负极B 锌片上电极反应式：

2、Zn 2e=Zn2C 铜片上电极反应式：2H2e=H2D 铜片上电极反应式：Cu22e=Cu3.电解装置如图所示，电解槽内装有KI淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I26OH=IO3-5I3H2O下列说法不正确的是()A 右侧发生的电极反应式：2H2O2e=H22OHB 电解结束时，右侧溶液中含IO3-C 电解槽内发生反应的总化学方程式：KI3H2OKIO33H2D 如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变4.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

3、，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2Ni2Cu2)()A 阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni22e=NiB 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2和Zn2D 电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt5.“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()A 电池反应中有NaCl生成B 电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C 正极反应为NiCl22e=Ni2ClD 钠离子通过钠离子导体在两电极间移动6.汽车的启动电源常用铅蓄电池，电池反应如下：PbO2Pb

4、2H2SO42PbSO42H2O，根据此反应判断下列叙述中正确的是()A PbO2放电时是电池的负极，充电时是电池的阳极。B 负极的电极反应式为PbSO42-2e=PbSO4C 放电时，PbO2得电子，被氧化D 电池放电时，溶液酸性增强7.一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极，插入KOH溶液中，然后分别向两极上通入乙烷和氧气，其电极反应式为C2H618OH14e=2CO32-12H2O、7H2O72O214e=14OH，有关此电池的推断正确的是()A 通氧气的电极为负极B 参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为72C 放电一段时间后，KOH的物质的量浓度不变D 电解质溶液中，CO32-向正极

5、移动8.研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融的 CaF2CaO 作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中，正确的是（）A 由 TiO2制得 1 mol 金属 Ti，理论上外电路通过 2 mol 电子B 阳极的电极反应式为 C+2O2-4e=CO2C 在制备金属钛前后，整套装置中 CaO 的总量减少D 若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“+”接线柱应连接 Pb 电极9.下列描述中，不符合生产实际的是()A 电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B 电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C 电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D 在镀件上电镀锌，用锌作

6、阳极10.在冶金工业中，常用电解法得到钠、镁、铝等金属，其原因是()A 都是轻金属B 都是活泼金属C 成本低廉D 化合物熔点较低11.常温下用石墨作电极，电解100 mL 0.1 molL1的Cu(NO3)2和0.1 molL1的AgNO3组成的混合溶液，当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 L 时，假设溶液体积不变，下列说法正确的是()A 阴极增重1.4 gB 所得溶液pH1C 阴极增重0.64 gD 所得溶液pH112.生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是PbPbO22H2SO42PbSO42H2O。下

7、列对铅蓄电池的说法错误的是()A 需要定期补充硫酸B 工作时铅是负极，PbO2是正极C 工作时负极上发生的反应是Pb2eSO42-=PbSO4D 工作时电解质的密度减小13.下列说法正确的是()A 碱性锌锰电池是二次电池B 铅蓄电池是一次电池C 二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生D 燃料电池的活性物质大量储存在电池内部14.如图所示装置中，可观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()A 答案AB 答案BC 答案CD 答案D15.关于原电池、电解池的电极名称，下列说法错误的是()A 原电池中失去电子的一极为负极B 电解池

8、中与直流电源负极相连的一极为阴极C 原电池中相对活泼的一极为正极D 电解池中发生氧化反应的一极为阳极二、实验题(共3小题) 16.某同学用如图所示做水果电池的实验,测得数据如下表所示：请回答以下问题:(1)实验中负极的电极反应式为。(2)实验、中电流方向相反的原因是。(3)影响水果电池电压的因素有、。(4)若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来，再接发光二极管，这样做。(填“合理”或“不合理”)17.有甲、乙两位学生利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人都使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 molL1硫酸溶液中，乙同学将电极放入6 mol

9、L1的氢氧化钠溶液中，如下图所示。(1)写出甲池中正极的电极反应式_。(2)写出乙池中负极的电极反应式_。(3)写出乙池中总反应的离子方程式_。(4)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出_活动性更强，而乙会判断出_活动性更强(填写元素符号)。(5)由此实验，可得到如下哪些结论正确()A利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质B镁的金属性不一定比铝的金属性强C该实验说明金属活动顺序已过时，已没有实用价值D该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析(6)上述实验也反过来证明了“

10、直接利用金属活动顺序判断原电池中的正负极”这种做法_(可靠或不可靠)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案_(如可靠，此空可不填)。18.某同学在做原电池原理的实验时，有如下实验步骤：用导线将灵敏电流计的两端分别与纯净的锌片和铜片相连接(如图1)。把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中;把一块纯净的铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中;用导线把锌片和铜片连接起来后,再平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中(如图2)。回答下列问题：(1)实验步骤中应观察到的现象是。(2)实验步骤中应观察到的现象是。(3)实验步骤中应观察到的现象是。(4)实验步骤中应观察到的现象是。(5)通过实验步骤该同学头脑中有

11、了一个猜想(或假设),该猜想是。(6)为了证实该猜想,该同学又设计了第步实验,请简要画出第步实验的装置示意图。三、填空题(共3小题) 19.已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。按要求回答下列问题：(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因_。(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？_。若能，请写出电极反应式，负极：_，正极：_。(若不能，后两空不填)20.为了避免锌片与Cu2直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了下图所示装置，按要求回答下列问题：(1)此装置

12、工作时，可以观察到的现象是_，电池总反应为_。(2)以上装置中，锌和锌盐溶液组成_，铜和铜盐溶液组成_，中间通过盐桥连接起来。(3)原电池工作时，硫酸锌溶液中SO42-向_移动，硫酸铜溶液中SO42-向_移动。(4)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过_移动来导电的。在工作时，K移向_。21.将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500 mL硫酸铜溶液中，构成如下图的装置(以下均假设反应过程中溶液体积不变)。(1)铁片上的电极反应式为_。(2)铜片周围溶液会出现的现象_。(3)若2 min后测得铁片和铜片之间的质量差为1.2 g，计算导线中流过的电子的物质的量为_mol。答案解析1.C熔融NaO

13、H只存在OH和Na，结合反应可知阴极反应为4Na4e=4Na，阳极反应为4OH4e=O22H2O，A错误；钠的还原性大于铁，B错误；电解法中只有Na元素化合价降低，而盖吕萨克法除Na元素化合价降低外，H元素化合价也降低，产生等量Na时两反应转移电子数不同。若制得4molNa，电解熔融NaOH转移4mole，盖吕萨克法转移8 mol e，C正确；戴维法由电能转化为化学能，盖吕萨克法由热能转化为化学能，能量转化形式不同，D错误。2.DZn、Cu和番茄汁(酸性)形成的原电池，其中锌片作负极，发生氧化反应：Zn 2e=Zn2，A、B正确；铜片作正极，发生还原反应：2H2e=H2，C正确，D错误。3.D

14、左侧溶液变蓝，说明左侧Pt电极为阳极，电极反应式为2I2e=I2，右侧Pt电极为阴极，电极反应式为2H2O2e=H22OH或2H2e=H2，A正确；阴极发生的OH通过阴离子交换膜迁移至左室，与I2发生反应：3I26OH=5IIO3-3H2O，I2浓度逐渐减小，故蓝色逐渐变浅，电解结束后IO3-可通过阴离子交换膜扩散至右侧，B正确；式3式3式得电解总反应：I3H2OIO3-3H2，C正确；若换用阳离子交换膜，OH不能迁移至左室，反应无法发生，式式得电解总反应式为2I2H2O2OHI2H2，两种情况下电解总反应显然不同，D错误。4.D阳极发生氧化反应，A错；电解过程中，阳极主要电极反应为Ni2e=

15、Ni2，但比Zn活泼的铁和锌也会溶解，Zn2e=Zn2，Fe2e=Fe2，而阴极反应为Ni22e=Ni，溶解和析出金属不同，B错误；电解后溶液还有镍离子，C错；Cu和Pt比镍弱，形成阳极泥，D正确。5.B该原电池的负极反应式为Nae=Na，正极反应式为NiCl22e=Ni2Cl，总电池反应式为2NaNiCl2=2NaClNi。B项错误。6.B放电时PbSO42-2e=PbSO4，Pb是电池的负极，充电时Pb是还原产物，作电解池的阴极，B正确；放电时，PbO2SO42-2e4H=PbSO42H2O, PbO2得电子，被还原，是正极，充电时是氧化产物，作电解池的阳极，A、C错误；电池放电时，由于不

16、断消耗溶液中的硫酸，所以溶液酸性减弱，D错误。7.B根据电极反应，C2H6失去电子为负极，氧气得到电子为正极，A错误；根据电子守恒：C2H614e72O2，B正确；合并正、负极反应可得总反应为2C2H67O28OH=4CO32-10H2O，KOH参与电极反应，浓度减小，C错误；在原电池内部，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，电解质溶液中CO32-向负极移动，D错误。8.B由TiO2制得1 mol金属Ti，Ti元素化合价由+4价变为0价，所以理论上外电路转移4 mol电子，A错误；根据图知，阳极上C失电子和氧离子反应生成二氧化碳，电极反应式为C+2O24e=CO2，B正确；左边装置

17、中氧化钙生成钙离子和氧离子，右边装置中钙离子结合氧离子生成氧化钙，所以整套装置中CaO的总量不变， C错误；若用铅蓄电池作该装置的供电电源，铅蓄电池放电时，二氧化铅作阳极，所以“+”接线柱应连接PbO2电极，D错误。9.A电解池的阳极发生失电子氧化反应、阴极发生得电子还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生反应Fe2e=Fe2，Fe2移动到阴极上发生反应Fe22e=Fe，使得到的Al不纯。10.B金属冶炼方法选取的主要依据是金属的活动性强弱，不活泼的金属可以用热分解法制备，如加热氧化汞；比较活泼的金属用热还原法制备，如用焦炭炼铁；活泼的金属离子很难被其他还原剂还原，只能用

18、电解方法制备。由于钠、镁、铝是活泼金属，所以只能用电解法。11.B阴极可以放电的离子依次为0.01 mol Ag、0.01 mol Cu2，阳极可以放电的阴离子只有OH；当阳极生成1.12 L O2时，电路中通过电子：n(e)0.05 mol40.2 mol，此时Ag、Cu2已全部析出，质量：0.01 mol108 gmol10.01 mol64 gmol11.72 g；因为当Ag、Cu2全部析出以后，相当于电解水，H不再增加，所以生成的H所带电荷与0.01 mol Ag、0.01 mol Cu2所带电荷相等；则溶液中生成：c(H)0.3 molL1，pH1。12.A放电时消耗的硫酸与充电时生

19、成的硫酸相等，说明H2SO4不用补充，A不正确；铅蓄电池放电时相当于原电池，Pb是负极，PbO2是正极，B正确；负极发生的反应是Pb失去电子生成Pb2，Pb2与溶液中的SO42-生成PbSO4沉淀，C正确；放电时，H2SO4被消耗，溶液中H2SO4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小，D正确。13.C碱性锌锰电池，也就是常用的干电池，是一次电池，A错误；铅蓄电池放电完后，再充电又可恢复供电，是二次电池，B错误；燃料电池的燃料、助燃剂都外接于电池，不是一次性充入电池内部。14.C可通过电极变化来确定电极，N棒变细，即N极上发生氧化反应，N棒金属较活泼，排除A、D。由M棒变粗，说明电解质溶

20、液中的阳离子得电子生成金属单质，可知B不正确，C中在M棒上析出固体Ag，C正确。也可通过逐一分析选项对应原电池反应的结果，看是否满足条件进行分析。15.C根据两池的结构与反应原理可确定，原电池中相对活泼的一极为负极。16.(1)Al-3e-Al3+(2)实验中锌比铜活泼，锌作负极，实验中铝比锌活泼，锌作正极，两实验中电流方向相反(3)水果品种；电极材料(4)合理实验中电极是铝比锌与铝活泼，铝为负极，反应式为Al-3e-Al3+；实验中锌比铜活泼，锌为负极，实验中铝比锌活泼，锌为正极，两实验中电流方向相反；由实验和可知,水果电池的电压与水果的品种及电极材料有关。17.(1)2H2e=H2(2)2

21、Al8OH6e=2AlO4H2O(3)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(4)MgAl(5)AD(6)不可靠；将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液，构成原电池，利用电流计测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正负极甲同学依据的化学反应原理是MgH2SO4=MgSO4H2，乙同学依据的化学反应原理是2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。由于铝与碱的反应是一个特例，不可作为判断金属性强弱的依据。判断原电池的正极、负极要依据实验事实。18.(1)电流计指针不偏转(2)锌片上有气泡产生(3)铜片上无气泡(4)铜片上有大量气泡,锌片上没有气泡或有少量气泡(5)有电子从锌经导线向铜片移动(6)原电池的形成条件：有活动性不同的两个电极，两电极插入电解质溶液中，两极用导线相连形成闭合回路，相对活泼的金属与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。19.(1)二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而被腐蚀(2)能Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2(1)当Cu、Al导线