【学霸笔记：同步精讲】第四章 章末综合测评(四) 化学反应与电能 课件--2026版高中化学人教版选必修1

(共45张PPT)
复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新”　打通应考之“脉”
第四章　化学反应与电能
章末综合测评(四)　化学反应与电能
题号
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√
一、选择题(本题共8小题，每小题2分，共16分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．化学与社会、生活等方面密切相关。下列有关说法不正确的是(　　)
A．银首饰表面生成硫化银变黑属于电化学腐蚀
B．地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
C．在铁片上镀铜时，铜片连接电源的正极，硫酸铜溶液作电解质溶液
D．食品包装袋里含炭粉、铁粉和食盐的双吸粉既能除氧又能除水
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题号
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A　[银首饰表面变黑，是银与空气中硫化氢反应生成硫化银，为化学腐蚀，A不正确。]
14
2．下列电化学装置的相关叙述错误的是(　　)
题号
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A．若甲装置中两电极为石墨，则U形管右侧溶液变红
B．乙装置中正极的电极反应为Ag2O＋2e－＋2H＋===2Ag＋H2O
C．丙为锂-空气电池的工作原理图，离子交换膜为阳离子交换膜
D．丁装置使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
√
B　[乙装置中电解质溶液呈碱性，正极反应为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，B错误。]
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√
3．海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，以海水为电解质溶液，在海洋中任何深度都可以正常工作，研究前景广。下列说法不正确的是(　　)
A．海洋电池可用于灯塔等海边或岛屿上的小规模用电
B．该电池总反应为
C．该电池工作时，电能转化成化学能
D．铝板在空气中不易被腐蚀，可以长期储存
题号
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C　[电池工作时，化学能转化为电能，C错误。]
√
4．新型H2O2液态电池的工作原理如图所示(a、b均为石墨电极)。下列有关说法错误的是(　　)
A．a电极为负极，发生氧化反应
B．放电时，负极区溶液pH减小
C．正极的电极反应式为H2O2－2e－＋2OH－===2H2O＋O2↑
D．若用此电池为铅酸蓄电池充电，b电极连接PbO2电极
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C　[a电极有气体c放出，放出的气体为氧气，可知a电极H2O2发生氧化反应生成氧气，a电极是负极、b电极是正极。负极反应为H2O2－2e－＋2OH－===2H2O＋O2↑，消耗OH－，pH减小；正极反应为H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O，消耗H＋，pH增大，C错误。]
题号
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√
5．某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法不正确的是(　　)
A．b端电势低于a端电势
B．理论上转移2 mol e－生成2 g H2
C．电解后海水pH减小
D．阳极反应：Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋
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C　[根据题图可知，钛网上海水中Cl－、H2O发生失电子的氧化反应生成HClO，钛网为阳极，电极反应为Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋；钛箔上生成H2，钛箔上生成H2的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，钛箔为阴极，高选择性催化剂PRT可抑制O2产生，电解的主要总反应为H＋＋Cl－＋H2OHClO＋H2↑，电解后c(H＋)减小，pH增大，C错误。]
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A．储(放)能时电解质溶液a中存在Cr3+与Cr2+的相互转化
B．储能时原正极上的电极反应为Fe3+＋e－===Fe2+
C．放电时正极区电解质溶液酸性增强
D．在相同条件下，离子的氧化性：Cr3+>Fe3+
√
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C　[结合该电池总反应可知，放电时，正极发生Fe3+生成Fe2+的还原反应，负极区是Cr2+生成Cr3+；充电时，H＋移向负极(阴极)区，发生Cr3+生成Cr2+的还原反应，正极(阳极)区发生Fe2+生成Fe3+的氧化反应。溶液a中存在Fe3+与Fe2+的相互转化，A错误；储能时原正极即阳极反应为Fe2+－e－===Fe3+，B错误；放电时H＋移向正极区，c(H＋)增大，酸性增强，C正确；放电时，氧化性：Fe3+>Cr3+，D错误。]
题号
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√
7．利用如图装置能实现生物炼铜，将辉铜矿(主要成分为Cu2S)转化成硫酸铜。下列说法正确的是(　　)
A．N极为负极
B．X交换膜为阳离子交换膜
C．外电路上每通过1 mol 电子，左室溶液增重32 g
D．M极上的电极反应式为
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D　[Cu2S→CuSO4，失电子，M极为负极，N极为正极，负极反应为，正极反应为通过阴离子交换膜移向M极，A、B错误，D正确；外电路通过1 mol电子，左室溶液增重0.1 mol Cu2S(16 g)和(48 g)共64 g，C错误。]
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8．我国科学家设计的“海泥电池”，既可用于深海水下仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理，其中微生物代谢产物显酸性，电池工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．A电极的电势高于B电极
B．质子从海底沉积层通过交接面向海水层移动
C．负极的电极反应式为CH2O－4e－＋H2O===CO2＋4H＋
D．海水和海泥作为电解质的一部分，富含盐分，导电性高，有利于输出电能
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C　[由题图可知，A电极物质由氧气转化为水，氧元素化合价降低，所以A电极是正极，B电极是负极。负极的电极反应式为
HS－－2e－===S＋H＋，C错误。]
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二、选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
9．双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－。利用双极膜电渗析法和惰性电极电解食盐水可获得淡水、NaOH溶液和盐酸，其工作原理如下图所示，M、N为离子交换膜。下列说法错误的是(　　)
题号
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A．M为阴离子交换膜
B．出口2的产物是盐酸
C．若去掉双极膜(BP)，阳极室会有Cl2生成
D．电路中每转移1 mol电子，两极共得到0.5 mol 气体
√
√
题号
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AD　[根据题图信息可知，阴极室电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，阳极室电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，总反应为2H2O2H2↑＋O2↑；盐室中Na＋经过M移向出口1所在产品室，与BP中转移过来的OH－结合生成NaOH，所以M为阳离子交换膜；盐室中Cl－经过N移向出口2所在产品室，与BP中转移过来的H＋结合生成HCl，所以N为阴离子交换膜。M为阳离子交换膜，故A错误；出口2的产物是盐酸，故B正确；若去掉双极膜(BP)，阳极会发生电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，故C正确；总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，每转移1 mol电子，两极共得到0.75 mol气体，故D错误。]
题号
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10．微生物燃料电池(MFC)技术以污水中的有机物为电子供体，在微生物的参与下将蕴含在污水中的化学能直接转化为电能，可在常温下运行。下列关于MFC的说法错误的是(　　)
题号
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A．有机物在负极微生物作用下被氧化，释放质子和电子
B．将碳纳米材料应用于MFC可以大幅增加负极的导电性和比表面积，从而使微生物与负极之间的电子传递更容易
C．正极发生的电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O、＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O
D．若该有机物为CH3OH，则当反应32 g CH3OH时，理论上转移
4 mol e－
题号
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D　[32 g CH3OH的物质的量为1 mol，CH3OH被氧化为CO2时C元素化合价升高6价，所以转移6 mol电子，D错误。]
题号
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11．金属铬生产常采用金属热还原法及电解法，下图是一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置示意图。下列说法错误的是(　　)
题号
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A．石墨电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
B．A膜为阴离子交换膜，B膜为质子交换膜
C．电解过程中，甲池需要不断补充，丙池需要不断补充Na2SO4
D．电解过程中，导线中每通过0.3 mol电子，甲池质量减少5.2 g
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√
CD　[石墨电极上水失电子产生氧气，酸性条件下电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，选项A正确；根据题意可知，A膜为阴离子交换膜，B膜为质子交换膜，选项B正确；电解过程中，甲池中Cr3+得电子生成Cr，硫酸根离子移向乙池，需要不断补充Cr2(SO4)3，丙池中水失电子产生氧气且氢离子定向移动到乙池，不需要补充Na2SO4，选项C错误；电解过程中，导线中每通过0.3 mol电子，甲池中减少0.05 mol Cr2(SO4)3，质量减少19.6 g，选项D错误。]
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12．我国科学家开发一款新型钠离子二次电池，工作原理如图所示。已知：钒常见的化合价有＋2、＋3、＋4、＋5价。放电时最终还原产物为Na2Se和Cu，氧化产物为NaV2(PO4)3。下列叙述错误的是(　　)
A．放电时，电池左端为正极
B．放电时，负极反应式为Na3V2(PO4)3＋2e－===NaV2(PO4)3＋
2Na＋
C．充电时，转移2 mol电子时，阴极增重46 g
D．充电时，总反应可能是
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√
B　[由题图分析可知，放电时，左边电极为正极，故A正确；放电时，负极发生氧化反应，电极反应式为Na3V2(PO4)3－2e－===NaV2(PO4)3＋2Na＋，故B错误；充电时，每生成转移2 mol电子，理论上迁移2 mol
Na＋，阴极增重46 g，故C正确；充电时，阴极反应式为NaV2(PO4)3＋2e－＋2Na＋===Na3V2(PO4)3，阳极反应式为Na2Se＋(2－x)Cu－2e－===Cu2－xSe＋2Na＋，故总反应可能是，故D正确。]
题号
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三、非选择题(本题共2小题，共28分)
13．(10分)电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。回答下列问题：
(1)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，其原理示意图如图1所示。
题号
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正极为________(填“石墨”或“氧化银”)电极，H＋移动方向为________(填“由左向右”或“由右向左”)，写出石墨电极的电极反应式：____________________________________________。(4分)
题号
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氧化银
由左向右
C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋
(2)SO2和NOx是主要大气污染物，利用图2装置可同时吸收SO2和NO。
题号
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①b是直流电源的________(填“正”或“负”)极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH为4～7，阴极的电极反应式为_________________________________________________________。(3分)
题号
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正
＋2H2O
(3)双极膜是一种复合膜，在直流电场的作用下，复合层间的H2O解离成H＋和OH－，并实现定向移动。该技术对淡水缺乏的地区有重大的意义，图3利用双极膜组合电解法模拟海水淡化。
题号
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①X极为________(填“阳”或“阴”)极。
②电路中通过0.1 mol电子时，理论上NaCl溶液质量减少________g。(3分)
题号
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阳
5.85
[解析]　(1)“微生物电池”中，负极上是C6H12O6发生失电子的氧化反应，正极上是氧气发生得电子的还原反应，正极为氧化银电极，原电池中阳离子定向移动到正极，故H＋移动方向为由左向右，石墨电极为负极，负极上C6H12O6失电子产生二氧化碳和水，电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋。
(2)①由图2中信息可知，与a相连的电极上被还原为，所以a为电源的负极，b为正极。②已知电解池的阴极室中溶液的pH为4～7，溶液显酸性，所以阴极的电极反应式为＋2H2O。
题号
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(3)①X极为阳极。②海水中的氯离子透过阴膜，进入左侧，钠离子向右透过阳膜与氢氧根离子结合成氢氧化钠，电路中通过0.1 mol电子时，则NaCl溶液质量减少0.1 mol×58.5 g·mol-1＝5.85 g。
题号
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14．(18分)回答下列问题：
(1)在图1所示的原电池装置中，负极的电极反应为____________________，电池总反应为_______________________，当电路中通过0.1 mol电子时，交换膜左侧溶液中离子减少的物质的量为________。(6分)
题号
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Ag－e－＋Cl－===AgCl
2Ag＋Cl2===2AgCl
0.2 mol
(2)金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，故可用电解法制备高纯度的镍。(金属活动性：Zn>Fe>Ni>Cu>Pt)
①电解过程中，阳极杂质的电极反应式为______________________
_________________________________________________________。
②电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量________(填“相等”或“不相等”)，电解结束后，Cu和Pt以________形式存在。(6分)
题号
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Zn－2e－===Zn2+、
不相等
阳极泥
Fe－2e－===Fe2+
(3)图2是一种将废水中的氯乙烯(CH2===CHCl)进行环境无害化处理的微生物电池装置，同时利用此装置在铁上镀铜。
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14
①M极为________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，镀铜时，________(填“X”或“Y”)与铁电极相连，工作过程中，N极区域溶液中pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②若M极消耗0.1 mol氯乙烯，则铁电极增重________g，硫酸铜溶液的浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。(6分)
题号
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负极
X
增大
32
不变
[解析]　(1)由装置图1可知左侧Ag电极为负极，右侧Pt电极为正极，负极Ag失电子生成AgCl，电极反应为Ag－e－＋Cl－===AgCl；电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl；当电路中通过0.1 mol电子时，交换膜左侧溶液中消耗0.1 mol氯离子，同时为保持电荷守恒，左侧有0.1 mol氢离子向右侧迁移，则左侧溶液中离子减少的物质的量为0.2 mol。
(2)①金属活动性：Zn>Fe>Ni>Cu>Pt，则电解过程中，阳极杂质的放电顺序为锌、铁依次失去电子生成锌离子和亚铁离子，电极反应式为Zn－2e－===Zn2+、Fe－2e－===Fe2+。
题号
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②电解过程中，阳极的锌、铁、镍均会放电成为阳离子，而阴极只有镍离子放电生成单质镍，故阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等，电解结束后，Cu和Pt不放电，以阳极泥的形式存在。
(3)①由图2可知，N极氧气得到电子发生还原反应生成水，N极为正极，则M极为负极；镀铜时，铁为镀件，应为电解池的阴极，故X与铁电极相连，工作过程中，N极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故该区域消耗氢离子，溶液中pH将增大。
题号
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②CH2==CHCl转化中碳元素化合价由－1价变为＋4价，铁电极上铜离子得到电子生成铜，根据得失电子守恒，若M极消耗0.1 mol氯乙烯，则铁电极生成0.5 mol Cu，增重32 g，电解池中阳极铜转化为铜离子，铜离子在阴极转化为铜，故硫酸铜溶液的浓度将不变。
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谢 谢！