第四章 化学反应与电能 达标训练题（含答案） 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章 化学反应与电能 达标训练题2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
一、选择题。（18题）
1、二氧化硫空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含的SO2快速启动，下图为其装置示意图。以下说法正确的是（ ）
A．质子流动方向Y→X B．负极区有硫酸生成
C．正极反应物为SO2 D．离子导体为O2-
2、下列各变化中属于原电池反应的（　　）
A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层
B．锌与稀硫酸反应时，用锌粉代替锌块可使反应加快
C．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层
D．镀锌铁表面有划损时，仍然能阻止铁被氧化
3、利用活性铁可以很好地消除酸性水体中NO3﹣造成的污染，除去原理如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．铁电极的电极反应式：3Fe﹣8e﹣+4H2O═Fe3O4+8H+
B．NO3﹣在负极上发生还原反应
C．除NO3﹣的过程中水体pH减小
D．当电路中有4mol电子转移时，溶液中会有1mol NH4+生成
4、一种具有高能量比的新型干电池示意图如图所示，石墨电极区发生的电极反应为MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-。该装置工作时，下列叙述正确的是（ ）
A．石墨电极上的电势比Al电极上的低
B．每消耗27g Al，有3mol电子通过溶液转移到石墨电极上
C．若采用食盐水+NaOH溶液作电解质溶液，电极反应式相同
D．Al电极区的电极反应式： Al-3e- +3NH3·H2O =Al(OH)3+3
5、下列所示物质的制备方法合理的是（ ）
A. 实验室从海带中提取单质碘：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取→蒸馏
B. 以海水为原料制得精盐，再电解精盐的水溶液制取钠
C. 以铁矿石、焦炭、空气、石灰石等为原料，通过反应产生的 CO 在高温下还原铁矿石制得铁
D. 从铝土矿中获得氧化铝再制得氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝
6、较纯的可用于原电池法生产硫酸(如图所示，电极a、b均为Pt电极，气体已换算成标准状况下)，下列说法错误的是（ ）
A．电板a发生氧化反应，得到电子
B．电极b的反应式为
C．电路中每转移电子，消耗
D．电池总反应为
7、下列有关金属的腐蚀和防护说法正确的是（ ）
A．当镀锡铁皮的镀层破损时，减慢铁的腐蚀速率
B．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀
C．石油管道常常通过连接一块锌块以达到防腐的作用
D．将青铜器放在银质托盘上可以避免铜绿的生成
8、最近科学家研制的一种新型“微生物电池”可以将污水中的有机物转化为H2O和CO2，同时产生电能，其原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（　　）
A．氧化银电极上的反应为Ag2O＋2e－=2Ag＋O2－
B．石墨电极上的反应为C6H12O6＋6H2O＋24e－=6CO2↑＋24H＋
C．转移4mol电子，氧化银电极产生22.4L CO2气体（标准状况）
D．30g C6H12O6参与反应，有4mol H＋经质子交换膜进入正极区
9、下列化学用语的表示正确的是（ ）
A．乙烯的结构简式：CH2CH2
B．乙醇的分子式：C2H5OH
C．聚丙烯的结构简式：
D．乙烯的球棍模型：
10、根据原电池原理，结合装置图，下列说法正确的是（ ）
A．若X为铁，Y为硫酸铜溶液，则X为正极
B．若X为铁，Y为硫酸铜溶液，溶液中的Cu2+移向电极X极
C．若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为正极
D．若X为铁，Y为浓硝酸，则铜为正极
11、下列实验现象叙述正确的是( )
A. 滴入硝酸酸化的BaCl2 溶液，产生白色沉淀，溶液中一定存在SO42-
B. 硫粉在纯氧中燃烧：产生明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体
C. 铁粉加入稀硫酸，银白色固体表面有气泡产生，固体减少，放热，溶液由无色变浅绿色
D. 水通电：两极均有气体生成，正极多，负极少，体积比约为1：2
12、下列说法正确的是（ ）
A．氨氮废水(含NH及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理
B．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的杀菌消毒
C．牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阳极保护法都可以用来保护金属
D．工业上均用电解熔融金属氯化物的方法来冶炼金属Na、Mg、Al
13、旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜(铜镍合金)。下列说法正确的是（ ）
A．硬度比铜的大 B．熔点比铜的高
C．容易被腐蚀 D．通过外观颜色即可区分它和白银
14、一种新型Na-Zn双离子二次电池放电时的工作原理如图所示。该二次电池放电时，下列有关说法正确的是（ ）
A．M极发生还原反应
B．电子由M极通过NaOH溶液移向N极
C．通过阳离子交换膜向M极移动
D．N极电极反应式为Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2
15、下列有关说法正确的是（ ）
A. H3PO2与足量的NaOH反应生成NaH2PO2 ， 则NaH2PO2属于酸式盐
B. SOCl2与六水合三氯化铝混合并加热可得到无水的三氯化铝
C. T℃时，在一体积为V L的密闭容器中放入一定量的PCl5固体，发生：PCl5(s) PCl3(g)＋Cl2(g)，若保持温度不变，达平衡后给容器加压，达新平衡后，容器内的总压将降低
D. 粗铜的电解精炼过程中，若阳极质量减少10克，则阴极质量增加10克
16、下列事实能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．铜与浓硫酸反应需要加热
B．加热蒸干FeCl3溶液最终得到Fe(OH)3
C．使用催化剂提高合成氨的生产效率
D．钢管与铜管堆放一处，钢管更易腐蚀
17、化学推动着社会的进步和科技的发展．下列说法错误的是（ ）
A．过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B．漂白粉既可作漂白纸张的漂白剂，又可作游泳池的消毒剂
C．由生铁铸造的下水井盖的硬度大、抗压，含碳量比钢低
D．利用某些放射性同位素释放的射线可以有种、给金属探伤、诊断和治疗疾病
18、利用微生物除去废水中的乙酸钠和氯苯，其原理如图所示，下列说法中正确的是（ ）

A．电流方向：N极→导线→M极
B．M极的电极反应式为 ＋e－＝Cl－＋
C．该装置在高温环境下工作效率更高
D．每除去1mol氯苯，同时产生11.2L(标准状况)CO2
二、填空题。（3题）
19、用石墨作电极，在、、、等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：
（1）当阴极放出，阳极放出时，电解质是__________________。
（2）当阴极析出金属，阳极放出时，电解质是_________________。
（3）当阴极放出，阳极放出时，电解质是_________________。
（4）通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为4︰2︰1时，电解质是_________________。
20、金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列2种腐蚀现象回答下列问题：
（1）.图1，被腐蚀的金属为 ， 其腐蚀类型属于 (填字母)。图2，金属腐蚀类型属于 (填字母)。
A．化学腐蚀 B．电化学腐蚀 C．析氢腐蚀 D．吸氧腐蚀
（2）图1中Cu的作用是 ， 结合电极反应、电子移动、离子移动等，分析金属被腐蚀的原理 。
（3）图2中铁的生锈过程：Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O，将Fe转变为Fe(OH)2的反应补充完整：正极反应为 ，负极反应为 ， 总反应为 。
（4）下列防止铁制品生锈的措施合理的是__________ 。
A.在铁闸门表面涂油漆
B.在地下铁管道上安装若干镁合金
C.将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化
21、NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品，工业上常用铝土矿（主要成分为Al2O3）来生产铵明矾NH4Al(SO4)2 12H2O，其工艺流程图如下：
（1）流程图中X为_________（填化学式），Y为______（填名称）溶液，NH3的电子式________ ；
（2）流程中电解池阳极的电极反应式为______ ；
（3）反应II的离子方程式为____________________ ， 反应Ⅵ的化学方程式为_________________ ；
（4）对铵明矾NH4Al(SO4)2·12H2O高温分解的气体产物的预测不合理的是______；
A．NH3、N2、SO2、H2O B．NH3、SO3、H2O
C．NH3、SO2、H2O D．NH3、N2、SO3、SO2、H2O
三、综合解答题。
22、回答下列问题：
（1）1780年，意大利解剖学家伽伐尼在用银质手术刀触碰放在铁盘上的青蛙时，无意间发现青蛙腿部肌肉抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激。伽伐尼认为出现这种现象的原因是动物体内存在“生物电”。结合所学知识，判断下列材质的手术刀触碰铁盘上的青蛙腿不会产生抽搐的有__________（填字母）。
a.铝 b.玻璃 c.银 d.铁
（2）1799年，伏打仔细研究了伽伐尼的发现，将含食盐水的湿抹布夹在银和锌的圆形板中间，堆积成圆柱状，制造出世界上最早的电池——伏打电池。将洁净的金属片A、B、D、E分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧（如图1所示）。在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数，结果如表所示：
金属 电子流动方向 电压（V）
A A→Cu +0.78
B Cu→B -0.15
C D→Cu +1.35
D E→Cu +0.30
已知：构成两电极的金属的活泼性相差越大，电压表的读数越大。请依据表中数据判断：金属__________可能是最强的还原剂；金属__________不能从硫酸铜溶液中置换出铜。
（3）1836年，英国科学家丹尼尔对伏打电池进行改进，获得了世界上第一个具有稳定电流的电池，图2是丹尼尔电池的简易装置：
该电池正极的电极反应式是__________，负极的电极反应式是__________。
（4）随着社会的发展和科技的进步，越来越多的电池被制造出来。请选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，使它正极的电极反应式为，在下面方框内画出装置图，指出电极材料和电解质溶液，并标出原电池的正负极。
第四章 化学反应与电能 达标训练题2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
一、选择题。（18题）
1、二氧化硫空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含的SO2快速启动，下图为其装置示意图。以下说法正确的是（ ）
A．质子流动方向Y→X B．负极区有硫酸生成
C．正极反应物为SO2 D．离子导体为O2-
【答案】B
2、下列各变化中属于原电池反应的（　　）
A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层
B．锌与稀硫酸反应时，用锌粉代替锌块可使反应加快
C．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层
D．镀锌铁表面有划损时，仍然能阻止铁被氧化
【答案】D
3、利用活性铁可以很好地消除酸性水体中NO3﹣造成的污染，除去原理如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．铁电极的电极反应式：3Fe﹣8e﹣+4H2O═Fe3O4+8H+
B．NO3﹣在负极上发生还原反应
C．除NO3﹣的过程中水体pH减小
D．当电路中有4mol电子转移时，溶液中会有1mol NH4+生成
【答案】A
4、一种具有高能量比的新型干电池示意图如图所示，石墨电极区发生的电极反应为MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-。该装置工作时，下列叙述正确的是（ ）
A．石墨电极上的电势比Al电极上的低
B．每消耗27g Al，有3mol电子通过溶液转移到石墨电极上
C．若采用食盐水+NaOH溶液作电解质溶液，电极反应式相同
D．Al电极区的电极反应式： Al-3e- +3NH3·H2O =Al(OH)3+3
【答案】D
5、下列所示物质的制备方法合理的是（ ）
A. 实验室从海带中提取单质碘：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取→蒸馏
B. 以海水为原料制得精盐，再电解精盐的水溶液制取钠
C. 以铁矿石、焦炭、空气、石灰石等为原料，通过反应产生的 CO 在高温下还原铁矿石制得铁
D. 从铝土矿中获得氧化铝再制得氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝
【答案】C
6、较纯的可用于原电池法生产硫酸(如图所示，电极a、b均为Pt电极，气体已换算成标准状况下)，下列说法错误的是（ ）
A．电板a发生氧化反应，得到电子
B．电极b的反应式为
C．电路中每转移电子，消耗
D．电池总反应为
【答案】A
7、下列有关金属的腐蚀和防护说法正确的是（ ）
A．当镀锡铁皮的镀层破损时，减慢铁的腐蚀速率
B．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀
C．石油管道常常通过连接一块锌块以达到防腐的作用
D．将青铜器放在银质托盘上可以避免铜绿的生成
【答案】C
8、最近科学家研制的一种新型“微生物电池”可以将污水中的有机物转化为H2O和CO2，同时产生电能，其原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（　　）
A．氧化银电极上的反应为Ag2O＋2e－=2Ag＋O2－
B．石墨电极上的反应为C6H12O6＋6H2O＋24e－=6CO2↑＋24H＋
C．转移4mol电子，氧化银电极产生22.4L CO2气体（标准状况）
D．30g C6H12O6参与反应，有4mol H＋经质子交换膜进入正极区
【答案】D
9、下列化学用语的表示正确的是（ ）
A．乙烯的结构简式：CH2CH2
B．乙醇的分子式：C2H5OH
C．聚丙烯的结构简式：
D．乙烯的球棍模型：
【答案】D
10、根据原电池原理，结合装置图，下列说法正确的是（ ）
A．若X为铁，Y为硫酸铜溶液，则X为正极
B．若X为铁，Y为硫酸铜溶液，溶液中的Cu2+移向电极X极
C．若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为正极
D．若X为铁，Y为浓硝酸，则铜为正极
【答案】C
11、下列实验现象叙述正确的是( )
A. 滴入硝酸酸化的BaCl2 溶液，产生白色沉淀，溶液中一定存在SO42-
B. 硫粉在纯氧中燃烧：产生明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体
C. 铁粉加入稀硫酸，银白色固体表面有气泡产生，固体减少，放热，溶液由无色变浅绿色
D. 水通电：两极均有气体生成，正极多，负极少，体积比约为1：2
【答案】B
12、下列说法正确的是（ ）
A．氨氮废水(含NH及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理
B．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的杀菌消毒
C．牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阳极保护法都可以用来保护金属
D．工业上均用电解熔融金属氯化物的方法来冶炼金属Na、Mg、Al
【答案】A
13、旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜(铜镍合金)。下列说法正确的是（ ）
A．硬度比铜的大 B．熔点比铜的高
C．容易被腐蚀 D．通过外观颜色即可区分它和白银
【答案】A
14、一种新型Na-Zn双离子二次电池放电时的工作原理如图所示。该二次电池放电时，下列有关说法正确的是（ ）
A．M极发生还原反应
B．电子由M极通过NaOH溶液移向N极
C．通过阳离子交换膜向M极移动
D．N极电极反应式为Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2
【答案】D
15、下列有关说法正确的是（ ）
A. H3PO2与足量的NaOH反应生成NaH2PO2 ， 则NaH2PO2属于酸式盐
B. SOCl2与六水合三氯化铝混合并加热可得到无水的三氯化铝
C. T℃时，在一体积为V L的密闭容器中放入一定量的PCl5固体，发生：PCl5(s) PCl3(g)＋Cl2(g)，若保持温度不变，达平衡后给容器加压，达新平衡后，容器内的总压将降低
D. 粗铜的电解精炼过程中，若阳极质量减少10克，则阴极质量增加10克
【答案】B
16、下列事实能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．铜与浓硫酸反应需要加热
B．加热蒸干FeCl3溶液最终得到Fe(OH)3
C．使用催化剂提高合成氨的生产效率
D．钢管与铜管堆放一处，钢管更易腐蚀
【答案】B
17、化学推动着社会的进步和科技的发展．下列说法错误的是（ ）
A．过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B．漂白粉既可作漂白纸张的漂白剂，又可作游泳池的消毒剂
C．由生铁铸造的下水井盖的硬度大、抗压，含碳量比钢低
D．利用某些放射性同位素释放的射线可以有种、给金属探伤、诊断和治疗疾病
【答案】C
18、利用微生物除去废水中的乙酸钠和氯苯，其原理如图所示，下列说法中正确的是（ ）

A．电流方向：N极→导线→M极
B．M极的电极反应式为 ＋e－＝Cl－＋
C．该装置在高温环境下工作效率更高
D．每除去1mol氯苯，同时产生11.2L(标准状况)CO2
【答案】D
二、填空题。（3题）
19、用石墨作电极，在、、、等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：
（1）当阴极放出，阳极放出时，电解质是__________________。
（2）当阴极析出金属，阳极放出时，电解质是_________________。
（3）当阴极放出，阳极放出时，电解质是_________________。
（4）通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为4︰2︰1时，电解质是_________________。
【答案】（1） （2） （3）NaCl （4）
20、金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列2种腐蚀现象回答下列问题：
（1）.图1，被腐蚀的金属为 ， 其腐蚀类型属于 (填字母)。图2，金属腐蚀类型属于 (填字母)。
A．化学腐蚀 B．电化学腐蚀 C．析氢腐蚀 D．吸氧腐蚀
（2）图1中Cu的作用是 ， 结合电极反应、电子移动、离子移动等，分析金属被腐蚀的原理 。
（3）图2中铁的生锈过程：Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O，将Fe转变为Fe(OH)2的反应补充完整：正极反应为 ，负极反应为 ， 总反应为 。
（4）下列防止铁制品生锈的措施合理的是__________ 。
A.在铁闸门表面涂油漆
B.在地下铁管道上安装若干镁合金
C.将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化
【答案】（1）铁或Fe；BC；BD
（2）做正极材料，导电；铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气；铁做负极，在外电路失去电子，电子从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。
（3）O2+4e-+2H2O=4OH- ；2Fe-4e-=2Fe2+；2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
（4）A,B,C
21、NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品，工业上常用铝土矿（主要成分为Al2O3）来生产铵明矾NH4Al(SO4)2 12H2O，其工艺流程图如下：
（1）流程图中X为_________（填化学式），Y为______（填名称）溶液，NH3的电子式________ ；
（2）流程中电解池阳极的电极反应式为______ ；
（3）反应II的离子方程式为____________________ ， 反应Ⅵ的化学方程式为_________________ ；
（4）对铵明矾NH4Al(SO4)2·12H2O高温分解的气体产物的预测不合理的是______；
A．NH3、N2、SO2、H2O B．NH3、SO3、H2O
C．NH3、SO2、H2O D．NH3、N2、SO3、SO2、H2O
【答案】（1）NaOH 硫酸 （2）2SO42-－2e－=S2O82-
（3）AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
（NH4）2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2 （4）C
三、综合解答题。
22、回答下列问题：
（1）1780年，意大利解剖学家伽伐尼在用银质手术刀触碰放在铁盘上的青蛙时，无意间发现青蛙腿部肌肉抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激。伽伐尼认为出现这种现象的原因是动物体内存在“生物电”。结合所学知识，判断下列材质的手术刀触碰铁盘上的青蛙腿不会产生抽搐的有__________（填字母）。
a.铝 b.玻璃 c.银 d.铁
（2）1799年，伏打仔细研究了伽伐尼的发现，将含食盐水的湿抹布夹在银和锌的圆形板中间，堆积成圆柱状，制造出世界上最早的电池——伏打电池。将洁净的金属片A、B、D、E分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧（如图1所示）。在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数，结果如表所示：
金属 电子流动方向 电压（V）
A A→Cu +0.78
B Cu→B -0.15
C D→Cu +1.35
D E→Cu +0.30
已知：构成两电极的金属的活泼性相差越大，电压表的读数越大。请依据表中数据判断：金属__________可能是最强的还原剂；金属__________不能从硫酸铜溶液中置换出铜。
（3）1836年，英国科学家丹尼尔对伏打电池进行改进，获得了世界上第一个具有稳定电流的电池，图2是丹尼尔电池的简易装置：
该电池正极的电极反应式是__________，负极的电极反应式是__________。
（4）随着社会的发展和科技的进步，越来越多的电池被制造出来。请选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，使它正极的电极反应式为，在下面方框内画出装置图，指出电极材料和电解质溶液，并标出原电池的正负极。
【答案】（1）b、d （2）D；B （3）；
（4）如图所示：
（合理即可）