2020-2021人教化学选择性必修一第四章 化学反应与电能同步题

1、4 2 22 2 22 4 2 22 2 22 2 2 （教）教学择必一四 化反与 能步含案新材择必 1 四 化反与能1、硼氢化钠（NaBH ）和 H 作原料的燃料电池，负极材料采用 ，正极材料采用 MnO， 其工作原理如图。下列说法正确的是（ ） 电极 a 为正极，b 为负极B. 放电时，Na从 极区移向 a 区C. 电极 b 上发生的电极反应为 H O +2e-2OH-D. 每生成 1 mol BO-转移 6 mol 子【答案】C2国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极计并组装了轻型柔性、 能折叠的可充电锂空气电池如图 1电池的工作原理如图 2列有关说法错误 的是（ ）（已知 F9650

2、0C/mol）A放电时，纸张中的纤维素作为电池的正极导电材料B电时，若阳极放出 ，则有 e X 电极流出 C放电时，理论上 负极材料能释放的电量约为 D充电时，若用铅蓄电池做直流电源，则 Y 极材料为 PbO2【解答】A纤维素不导电，石墨导电，故放电时，纸张表面毛笔书写后留下 的石墨作电池正极导电材料，故 A 错误；B电时为电解池，若阳极放 molO ，则失 ， X 电极为负极，2 3 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 3 2 2 4 3 4 4 3 2 22 2 2 3 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 3 2 2 4 3 4 4 3 2 22 2 2 故从 X 电极流出 4mo

3、le到阴极，故 B 正确；C由题目信息知，1gLi 物质的量为： mol，电量为： mol96500C/mol，故 正确；DY 电极为直流电源的正极，铅蓄电池的正极材料为 ，故 正确； 故选：A3一种燃料电池中发生的化学反应为在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二 氧化碳该电池负极发生的反应是（ ）A （）+O （g）H O（l） （g+2H+（）+2eBO （g）+（+4e2H O（）CCH OH（）6e+H O （）+6H （aq）DO （g）+2H O（l+4e【解答】燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子 发生还原反应，该燃料电池的电解质溶液呈酸性，所以负极上甲醇失电

4、子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为：CH OH+H OCO +，故选 C。4、用铂电极电解 和 KNO 的混合溶液 ，经过一段时间后，两极 均得到标准状况下 气体，则原混合溶液中 CuSO 的物质的量浓度为 （ ）A0.5 molL1 C1.0 molLB0.8 molL D1.5 molL【解答】用 Pt 电极电 1L 含 和 KNO 混合溶液，在两极均生成标准状 况下的气体 ，气体的物质的量为 n 0.5mol，溶液中阳离子放电顺序 Cu +阳极电极反应为溶液中阴离子氢氧根离子失 电子生成氧气4e2H O+O ，生 ，需电子 0.5mol ；阴极电极反应为：Cu+2e+2eH ，

5、生成 0.5molH ，需 0.5mol21mol 电子，依据电子守恒，铜离子得到电子 ，反应的铜离子物质的量 ，所以 Cu的物质的量浓度 C 1.0mol/L，故选：C。5、 10 24 日中国腐蚀大会在江西南昌航空大学举办。下列有关金属 的腐蚀与防护的叙述正确的是（ ）A金属的化学腐蚀比电化学腐蚀普遍B如图所示装置表示“牺牲阳极保护法”的原理C金属腐蚀的本质是 MM而被损耗D用铝质铆钉来铆接铁板，铁板易被腐蚀【解答】A金属的腐蚀主要是电化学腐蚀，故 A 错误；B、外接电源时，金属防护的原理是外加电流阴极保护法，故 B 错误； C、金属腐蚀的本质是金属失去电子发生氧化反应变成金属阳离子而被损

6、耗， 故 C 正确；D、用铝质铆钉来铆接铁板，在潮湿的环境里会发生电化学腐蚀，但此时铁被 保护，被腐蚀的是比铁活泼的铝，故 D 错误，故选：C。6、下列实验装置符合实验目的的是（ ）目的装置粗铜的精炼验证 NaCl 液（含酚酞）的产物选项目的装置A在铁制品上镀 铜B构成原电池选项C D4 2 2 2 4 2 2 2 2 A B C. D. D【答案】B7分别按图甲乙所示装置进行实验图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫 酸，乙中 A 为电流表，以下叙述中，不正确的是（ ）A两烧杯中铜片表面均有气泡产生B烧杯中溶液 pH 增大C产生气泡的速度甲中比乙中慢D乙实验中，把硫酸换成硫酸铁溶液，铜电极的电极

7、反应式为 Fe 【解答】A甲池不能构成原电池，所以甲池中铜电极上没有气泡产生，故 A 错误；B烧杯中都是氢离子得电子生成氢气，铁失电子发生氧化反应，所以溶液 的 均增大，故 B 正确；C形成原电池时，可以加快反应速率，所以产生气泡的速度甲中比乙中慢， 故 C 正确；D乙实验中，把硫酸换成硫酸铁溶液，总反应是：3+，所以铜电极是正极，电极方程式为 Fe Fe ，故 D 正确； 故选：A8、某固体酸燃料电池以 CsHSO 固体为电解质传递 H+，其基本结构图，电池总反应可表示为：2H +O O，下列有关说法正确的是（ ）A电子通过外电路从 极流向 b 极Bb 极上的电极反应式为： +2H 4OHC

8、每转移 电子，消 的 H2 2 2 2 22 2 2 2 2 2 2 22 2 2 DH由 b 通过固体酸电解质传递到 a 极【解答电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，即 极流向 b ， 故 A 正确；B.b 通入氧气，通入氧气的一极为电池的正极，酸性条件下，氧气得电子生成水，反应为 +4H+2H O，故 误；C.没有说明是否是标准状况，无法计算气体的体积，故 C 错误；D.电解质溶液中阳离子向正极移动 +由 a 通过固体酸电解质传递到 b 极， 故 D 错误。故选：A9、用惰性电极实现下列电解实验，其说法正确的是（ ）A电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液的 pH 不变B解稀氢氧化钠

9、溶液，要消耗 OH，故溶液的 减小C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为 ：D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为 1：1 【解答】A电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，溶液的体积减小，硫酸浓度 增大，溶液酸性增强，pH 减小，故 A 错误；B解稀氢氧化钠溶液实质上是电解水溶液的体积减小NaOH 度增大， 溶液碱性增强，pH 增大，故 B 错误；C、电解硫酸钠溶液，实质上是电解水，总反应为 2H O +O ，则阴极上析出 H 和阳极上析出 O 的物质的量之比为 2：1，故 C 错误；D、电解氯化铜溶液，实质上是电解氯化铜，总反应 CuCl2Cl +Cu，则阴

10、极上析出 Cu 和阳极上析出 Cl2的物质的量之比为 11，故 D 确；故选：D。10如图装置中久置后铁片会被腐蚀，有关此装置的叙述中正确的是（ ）A铁片为正极，碳棒为负极2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22 2 B被腐蚀，碳棒上有氯气放出C碳棒附近的溶液可使酚酞变红D导线上有电流通过，电流方向是由铁极流向碳极【解答】A铁做负极，碳做正极，故 A 错误；B、做负极被腐蚀，在碳棒上放电的是氧气，无氯气生成，故 B 错误；C、碳棒上氧气放电： +2H 4OH，有氢氧根离子生成，故能使酚酞变红，故 C 正

11、确；D、此原电池中，电子由铁流向碳，则电流由碳流向铁，故 D 错误。故选：C。*11、普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这个特点， 科学家发明了测水泥初凝时间的某种方法。此法的原理如图所示，反应的总方 程式为 2Cu+Ag Cu O+2Ag，下列有关说法正确的是（ ）A正极电极反应式为 +2H2Ag+H OB定原理示意图中，Ag 为负极C负极的电极反应式为 2eCu O+H D电池工作时，OH 向正极移动【解答】A由电池反应方程式 O 知，较不活泼的金属作正极，碱性条件下正极反应式为 Ag O+2e+H O2Ag+2OH，故 A 误；B量原理示意图中，较不活泼的金属银作正极

12、，较活泼的金属铜作负极， 即 Ag 为正极，故 误；C电池总反应为 2Cu+Ag OCu O+2Ag，其中金属铜的化合价升高、发生失电子的氧化反应，则铜作负极，极反应式为 2Cu+2OH O+H O故C 正确；D由电池反应方程式 2Cu+Ag Cu 知电池工作时OH向负极 移动，故 D 错误；2 2 2 2 2 2 2 2 33 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 33 3 3 故选：C。*12、某燃料电池可实 和 的无害转化，其结构如图所示。下列说法正 确的是（ ）A石墨电极上发生氧化反应B墨反应式：CO+O2CO2C电池工作时 +石墨电极处移动 D电路中每通过 电子，生成 N2【解答A

13、石墨电极 NO 发生反应生成 N ，化合价降低，属于还原反应， 故 A 错误；B墨为负极，失电子，发生还原反应，反应式为：2CO ， 故 B 确；C电池工作时 +向正极移动，即向石墨 I 极处移动，故 C 错误；D正极，电极反应式为 2NO+4eN 2，每生成 得到 4mol 电子，则电路中每通过 子，生成 1.5mol N ，故 D 错误； 故选：B13（1）在含有 溶液中通入足量 ，写出反应的离子方程式（2Al 在碳的还原作用下生成铝的气态低价氧化物 X （X Al 与 的质 量比为 ：）则 X 的化学式为 。（3）三氟化氮（ ）是一种无色、无臭的气体。三氟化氮在潮湿的空气中与 水蒸气能发

14、生氧化还原反应，反应产物中生成酸 M酸 N 和一种无色气体（遇 空气变成红棕色），其中酸 M 是一种弱酸，酸 N 为常见的含氧强酸。 写出该反应的化学方程式 。酸 M 是弱酸（难电离）的原因是一旦 NF 泄漏，可以用 液喷淋的方法减少污染，其产物除 NaNO 、3 4 3 2 2 3 3 2 4 3 2 2 2 2 3 2 3 2 3 4 3 2 2 3 3 2 4 3 2 2 2 2 3 2 3 2 2 3 3 23 3 3 等盐外，还可以生成的盐是（填化学式）。在微电子工业中 常用作氮化硅的蚀刻剂，工业上通过电解含 NH 等的 无水熔融物生产 NF 电解原理如图所示出 a 电极的电极反应式

15、 。【分析1AlO的溶液和足量 反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子，根据电荷守恒和原子守恒写出离子方程式；（2）依据 X Al 与 O 质量比为 6.75： 计算物质的量之比得到化学式； （3氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应生成弱酸含氧 强酸和 NO 气体，即该反应中 N 元素化合价由3 价变为2 价、+5 价，结合原 子守恒可知还生成 ，据此写出化学方程式；F 原子半径小电负性大， H 键长较短，较牢固，同时氟化氢分子间形 成氢键抑制氟化氢电离；NF 与 NaOH 溶液生成 NaNO 、NaF，发生了氧化还原反应，则还可以生成 的盐是 NaNO ；由电解装置图可知 电极为阴极则

16、 电极为阳极阳极上 NH F 生失去 电子的氧化反应生成 ，结合电子守恒、电荷守恒写出电极反应式。 【解答】解：（1AlO 溶液中通入足量 CO ，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子，离子方程式为 AlO +CO Al（OH） +HCO，故答案为：AlO +CO OAl（） 3；（2）X 中 Al 与 的质量比为 ： 计算物质的量之比： ：，即化学式为：Al O，故答案为：Al ；（3三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应其反应的产物 有：弱酸 HFNO 和含氧强酸 HNO ， 元素化合价由+3 变为+2 、+5 价， 由电子、原子守恒可得反应为 3NF 2NO+HNO ，故答案为：3N

17、F O +9HF；3 3 2 2 4 3 4 4 3 4 3 2 3 3 2 2 4 3 4 4 3 4 3 2 HF 在水中完全电离，是因为 的半径太小，电负性太高，使 H 键键 能大，结合能力强，同时 间氢键太强，F离子在水中溶剂化过于明显， 导致 HF 电离不利，故答案为：H 键键能大，结合能力强； 与 有氢键；NF 与 NaOH 发生氧化还原反应生成 NaNO 、NaF，根据化合价的升降可知， 还可生成的盐是 NaNO ，故答案为：NaNO ；由电解装置图可知 电极为阴极则 电极为阳极阳极上 NH F 生失去电子的氧化反应生成 融状态下 NH F 发生电离极反应式为 NH+6e +4H

18、，故答案为：NH NF +。141）钢铁容易生锈的要原因是钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质，在 潮湿的空气中容易形成原电池，发生电化学腐蚀。在酸性环境下，其正极反应 式为 ；在酸性很弱或中性条件下，其发生 （填“析氢腐蚀”或 “吸氧腐蚀”）。（2）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒，开关 K 于 N 处电化学防护法称为 X 锌棒关 K 置于 M 处， （填 “能”或“不能”）达到防止铁腐蚀的目的。【分析（）钢铁混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池，在酸 性环境下，发生析氢腐蚀，中性或弱酸性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，酸性环 境下，钢铁发生析氢腐蚀，无论析氢腐蚀、还是吸氧腐蚀，负极上都是铁失电 子发生氧化反应，析氢腐蚀，正极上氢离子得电子发生还原反应，吸氧腐蚀正 极上氧气得电子发生还原反应；（2）作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护。【解答】解（1）钢铁在酸性环境中发生析氢腐蚀，其正极反应式为2H+ H 铁在空气酸度不大