人教版 (2019)选择性必修1第四章 化学反应与电能本单元综合与测试课后测评

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第四章 化学反应与电能本单元综合与测试课后测评，共10页。试卷主要包含了有A、B、C、D四种金属等内容，欢迎下载使用。

1．下列装置中，电流表指针能发生偏转的是( )
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答案 C
解析 锌电极和乙烧杯中的电解质溶液不能发生氧化还原反应，不能构成原电池，A项错误；冰醋酸不导电，不能构成原电池，B项错误；装置符合构成原电池的条件，但两极直接接触，相当于短路，因此电路中无电流，D项错误。 []202~2@版新教^材教辅备课资&源[#]
2．锌与100 mL 1 ml/L盐酸反应的实验中，若向溶液中加入少量的①醋酸钠、②溴化铜、③醋酸铜(均为可溶性)，并测定生成H2的速率(mL/min)，预计三种方案的速率大小是( )
A．①>③>② B．③>②>①
C．②>③>① D．①>②>③ []*[#\]《状元桥》教辅资&源[^勿上传~]]
答案 C
解析 ①醋酸钠与盐酸反应减小了氢离子浓度，反应速率减慢；②溴化铜与锌反应置换出铜，形成铜锌原电池，加快了反应速率；③醋酸铜既有减小反应速率的因素又有加快反应速率的因素，不好判断以哪个因素为主。故②的速率最大，C项正确。
3．某同学用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂 －KNO3的U形管)设计成一个原电池如图所示，下列判断中正确的是( )
A．该原电池的工作原理是Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋
B．实验过程中取出盐桥，原电池能继续工作
C．实验过程中，左侧烧杯中NOeq \\al(－,3)浓度不变 [][\]《状%元桥\》*教辅资#源[勿上~传]]
D．实验过程中电子流向为：Cu极→Cu(NO3)2溶液→AgNO3溶液→Ag极 []2022版新教材教辅备课\#资*源~@[]
答案 A
解析 左边为负极，右边为正极，其原电池的工作原理是Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，A项正确；实验过程中取出盐桥，不能形成闭合回路，因此原电池不能继续工作，B项错误；实验过程中，盐桥中NOeq \\al(－,3)不断向左侧迁移，因此左侧烧杯中NOeq \\al(－,3)浓度增大，C项错误；实验过程中电子流向为Cu极→经导线→Ag极，电子不能通过电解液，D项错误。
4．将导线连接的铁片和碳棒放入盛有稀H2SO4的烧杯中，外电路中电子流向如图所示，
[][*@\]《^状元桥》教辅资#\源[勿上传]]
关于该装置的下列说法正确的是( )
A．X为碳棒，Y为铁片 []#[\]《状元桥》教*^辅资源[勿\上传]@]
B．该装置将电能转化为化学能
C．X极上的电极反应为Fe－3e－===Fe3＋ []202&2版新教材教\*@辅^备课资源[]
D．如果将铁片换成锌片，电路中的电流方向不变 []*2022版@#新^教&材教辅备课资源[]
答案 D
解析 由电子移动方向知X为负极，Y为正极，X比Y活泼，故X应为铁片，Y为碳棒，A项错误；该装置为原电池，将化学能转化成电能，B项错误；X极上的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，C项错误；题给条件下，Zn和Fe均作负极，所以电路中的电流方向不变，D项正确。 []20%^22版新教材教辅备课资源*[#\]
5．有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化；而把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A．D>C>A>B B．D>A>B>C [][\*@]《状^元\桥》教辅资源&[勿上传]]
C．D>B>A>C D．B>A>D>C
答案 B []@[*\]《状元桥》教辅#^资源[勿&上传]]
解析 ①将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，该装置构成了原电池，原电池中较活泼的金属作负极，负极上金属失电子，生成金属阳离子进入溶液而被腐蚀，较不活泼的金属作正极而不易腐蚀，金属活动性A>B；②金属和酸反应，较活泼的金属与酸反应较剧烈，金属活动性D>A；③金属之间的置换反应中，较活泼金属能置换出较不活泼的金属，金属活动性B>Cu；④金属活动性Cu>C。所以它们的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C，故选B项。
6．H2S是一种剧毒气体，对H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫，反应原理为2H2S(g)＋O2(g)===S2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－632 kJ·ml－1。如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是( )
A．电池工作时，电流从电极a经负载流向电极b
B．电极a上发生的电极反应为2H2S－4e－===S2＋4H＋ [][\]《状#元桥*》教辅^@资源[%勿上传]]
C．当反应生成64 g S2时，电池内部释放632 kJ热能
D．当电路中通过4 ml电子时，有4 ml H＋经质子膜进入负极区
答案 B
解析 由反应2H2S(g)＋O2(g)===S2(s)＋2H2O(l)，得出负极H2S失电子发生氧化反应，则a为电池的负极，电流从正极流出，经外电路流向负极，A项错误；电极a为负极，发生氧化反应，电极反应为2H2S－4e－===S2＋4H＋，B项正确；该装置将化学能转化为电能，所以电池内部几乎不放出能量，C项错误；当电路中通过4 ml电子时，则消耗1 ml氧气，根据O2＋4H＋＋4e－===2H2O，所以有4 ml H＋经质子膜进入正极区，D项错误。
7．爱迪生电池是一种铁镍蓄电池，其总反应化学方程式为Fe＋NiO2＋2H2Oeq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))Fe(OH)2＋Ni(OH)2，下列推断中错误的是( )
A．蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中
B．放电时，正极附近溶液的pH变小 []2022版&新教材~%*教辅备课资源[#]
C．充电时，Fe电极与直流电源的负极相连 []202%2@版&新教材教辅备课^资源\[]
D．充电时，阴极的电极反应式为Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－
答案 B
解析 由总方程式可知此电池为碱性电池，Fe电极能够与酸发生反应，所以蓄电池的电极应浸在碱性电解质溶液中，A项正确；放电时装置为原电池，负极反应式Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2，正极反应式NiO2＋2e－＋2H2O===Ni(OH)2＋2OH－，由于正极不断产生OH－，使c(OH－)增大，溶液pH增大，B项错误；充电时Fe(OH)2得到电子被还原产生Fe单质，发生还原反应，则Fe电极应该与直流电源的负极相连，C项正确；充电时阴极与电源负极连接，发生还原反应，电极反应式为Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，D项正确。
8．研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法不正确的是( )
A．Ag电极发生氧化反应 [][\&]《状元桥~》教辅资*源[勿上\^传]]
B．正极反应式：5MnO2＋2e－===Mn5Oeq \\al(2－,10)
C．该电池中电子的移动方向：Ag→盐溶液→MnO2
D．Cl－不断向“水”电池的负极移动
答案 C
解析 原电池中负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应。从电池总反应方程式分析，Mn元素化合价降低得电子，发生还原反应，Ag元素的化合价升高，发生氧化反应，A项正确；正极MnO2的电极反应式为5MnO2＋2e－===Mn5Oeq \\al(2－,10)，B项正确；电子应该是从负极流出经外电路流入正极，不能进入溶液，C项错误；原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，D项正确。
9．如图为铜锌原电池的装置示意图，其中盐桥内装琼脂－饱和KCl溶液。请回答下列问题：
(1)Zn电极为电池的____(填“正极”或“负极”)。
(2)写出电极反应式：Zn电极为____________________________________，
Cu电极为____________________。
(3)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是____。 []2~0@22\版新教材教%辅&备课资源[]
(4)若保持原电池的总反应不变，下列替换不可行的是____(填字母)。
A．用石墨替换Cu电极
B．用NaCl溶液替换ZnSO4溶液
C．用稀H2SO4代替CuSO4溶液 []^2022版~新教\材教&辅%备课资源[]
(5)请选择适当的材料和试剂，将反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2设计成一个原电池，并画出简单的装置示意图，并标明使用的材料和试剂，请填写表格：
解析 (1)该装置是原电池，Zn易失去电子作负极。(2)Zn作负极，负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Cu作正极，正极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。(3)原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，盐桥中向CuSO4中迁移的离子应是K＋。(4)若将Cu换成石墨，锌仍然为负极，石墨为正极，电极反应式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，电池反应不变，A项可行；用NaCl溶液替换ZnSO4溶液，NaCl是电解质溶液，还是Zn失去电子，电极反应式仍然为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，电池反应不变，B项可行；若将CuSO4溶液换成稀H2SO4，电池反应变成Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，电池反应发生变化，C项不可行。(5)在2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2中，反应式中碘元素由－1价升高至0价，失去电子，发生氧化反应，负极反应物为KI溶液，铁元素由＋3价降低为＋2价，得到电子，发生还原反应，可以选正极反应物为FeCl3溶液，正、负极用石墨作电极材料，连接导线，用盐桥形成闭合回路，组成原电池。
答案 (1)负极 (2)Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu
(3)K＋ (4)C (5)石墨 KI溶液 石墨 FeCl3溶液 导线 盐桥
10．科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)图A为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320 ℃左右，电池反应为2Na＋xS===Na2Sx，正极的电极反应式为____________。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是______________________。
(2)熔融状态下，钠的单质和FeCl2能组成可充电电池(装置示意图如图B)反应原理为：2Na＋FeCl2eq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))Fe＋2NaCl。放电时，电池的正极反应式为_______；充电时，____(写物质名称)电极接电源的负极，该电池的电解质为______。 []202&2版新教材教辅备课资源~\@^[]
解析 (1)正极上S得电子被还原：xS＋2e－===Seq \\al(2－,x)。M的两个作用：作固体电解质和隔膜(隔离钠与硫)。(2)原电池放电时，正极上发生还原反应，Fe2＋得到电子被还原为Fe，充电时，原电池的负极接电源负极，发生还原反应析出钠。
答案 (1)xS＋2e－===Seq \\al(2－,x) 离子导电(或作电解质)和隔离钠与硫 (2)Fe2＋＋2e－===Fe 钠 β －Al2O3
11．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是( )
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A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的c(SOeq \\al(2－,4))减小 []2~022\版新教材教%辅&备课资源@[]
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 []202%2版新教材*教辅备课资@源[~^]
D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
答案 C
解析 Cu作正极，电极上发生还原反应，A项错误；电池工作过程中，SOeq \\al(2－,4)不参与电极反应，故甲池的c(SOeq \\al(2－,4))基本不变，B项错误；电池工作时，甲池反应为Zn－2e－===Zn2＋，乙池反应为Cu2＋＋2e－===Cu，甲池中Zn2＋会通过阳离子交换膜进入乙池，以维持溶液中电荷平衡，由电极反应式可知，乙池中每有64 g Cu析出，则进入乙池的Zn2＋为65 g，溶液总质量略有增加，C项正确；由题干信息可知，阴离子不能通过阳离子交换膜，D项错误。
12．金钒液流储能电池(VRB)广泛应用于风能、太阳能发电系统。电池反应为VOeq \\al(＋,2)＋V2＋＋2H＋eq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))VO2＋＋V3＋＋H2O，下列说法正确的是( )
A．该电池属于一次电池 []202~2^版新教&材%教辅*备课资源[]
B．电池工作时，H＋由正极移向负极
C．电池放电时，负极的电极反应为VO2＋＋H2O－e－===VOeq \\al(＋,2)＋2H＋
D．电池充电时，阴极的电极反应为V3＋＋e－===V2＋
答案 D
解析 该电池属于二次电池，A项错误；电池工作时，H＋由负极移向正极，B项错误；电池放电时，负极的电极反应为V2＋－e－===V3＋，C项错误。
13．科学家设计微生物原电池，用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮，该装置示意图如图。下列有关该微生物电池的说法正确的是( )
A．电子由m极转移到n极
B．H＋可通过质子交换膜移向右侧极室
C．m电极反应为2NOeq \\al(－,3)＋6H2O＋10e－===N2＋12OH－ []#[*\\]《状元&桥》教辅资源[勿上传]~]
D．每生成1 ml CO2转移e－的物质的量为4 ml
答案 D
解析 结合图中电极反应可知，电极m为正极，发生还原反应，电极n为负极，发生氧化反应。原电池中电子由负极经外电路流向正极，即由n极转移到m极，A项错误；阳离子向正极移动，即H＋可通过质子交换膜移向左侧极室，B项错误；m是正极，电极反应式为2NOeq \\al(－,3)＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O，C项错误；电极n上C6H12O6转化为CO2，C元素化合价由0价变为＋4价，所以每生成1 ml CO2转移e－的物质的量为4 ml，D项正确。
14．Ⅰ.微型纽扣电池在现代生活中应用广泛。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应是Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag。请回答下列问题。 []\版%权@归教辅公&司[^]
(1)该电池属于____电池(填“一次”或“二次”)。
(2)负极是__，电极反应式是________________。
(3)使用时，正极区的pH____(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.(4)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是____(填字母)。
A．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH>0
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH