第四单元化学反应与电能-【冲刺期末】2021-2022学年高二化学期末单元复习测试（人教版2019选择性必修1）（解析版）

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这是一份第四单元化学反应与电能-【冲刺期末】2021-2022学年高二化学期末单元复习测试（人教版2019选择性必修1）（解析版），共1页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(时间：90分钟满分：100分)
一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn的腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
【答案】B
【解析】选项A，图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，错误；选项B，图b中开关置于M时，CuZn合金作负极，由M改置于N时，CuZn合金作正极，腐蚀速率减小，正确；选项C，图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt极上放出，错误；选项D，图d中ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由Zn的氧化反应引起的，错误。
2．科学家报道了一种新型可充电Na/Fe二次电池，其工作原理如图所示，下列有关说法正确的是( )
A．充电时，X极为阴极，发生氧化反应
B．充电时，Y极的电极反应式为CaFeO2.5＋0.5Na2O－e－===CaFeO3＋Na＋
C．充电时，可用乙醇代替有机电解质溶液
D．电极材料中，单位质量金属放出的电能：Na＞Li
【答案】B
【解析】放电时，X极上Na失电子，发生氧化反应，为负极，则充电时，X极为阴极，发生还原反应，故A错误；充电时，Y极作阳极，电极反应式为CaFeO2.5＋0.5Na2O－e－===CaFeO3＋Na＋，故B正确；乙醇是非电解质，不能导电，不能作电解质溶液，故C错误；若Na和Li都失去1 ml电子，则电极材料中消耗Na的质量为23 g、Li的质量为7 g，所以单位质量金属放出的电能：Li＞Na，故D错误。
3．下列叙述错误的是( )
A．K与N连接时X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大
B．K与M连接时X为硫酸，一段时间后溶液的pH减小
C．K与N连接时X为氯化钠，石墨电极上的反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D．K与M连接时X为氯化钠，石墨电极上的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑
【答案】C
【解析】K与N连接时X为硫酸，形成Fe—石墨—H2SO4原电池，正极氢离子得到电子变为氢气，氢离子浓度降低，因此一段时间后溶液的pH增大，故A正确；K与M连接时X为硫酸，石墨为阳极，水电离出的氢氧根离子失去电子变为氧气，铁为阴极，氢离子得到电子变为氢气，整个过程实质是电解水，溶液体积减小，浓度变大，一段时间后溶液的pH减小，故B正确；K与N连接时X为氯化钠，发生铁的吸氧腐蚀，因此石墨电极上的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故C错误；K与M连接时X为氯化钠，石墨为阳极，氯离子在石墨电极上失去电子变为氯气，因此石墨电极上的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，故D正确。
4．(2020江西南昌十中高二上期末)某兴趣小组设计了如图所示原电池装置(盐桥中吸附有饱和K2SO4溶液)。下列说法正确的是
该原电池的正极反应是Cu2++2e-===Cu
甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅
盐桥中的流向甲烧杯
若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸,电流表指针反向偏转
【答案】B
【解析】该原电池反应为Cu+2FeCl3=== 2FeCl2+CuCl2,正极发生还原反应,为Fe3++e-=== Fe2+,A错误；
甲烧杯中发生反应Fe3++e-=== Fe2+,则甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅,B正确；阴离子向负极移动,C错误；
若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸,Cu仍为负极,Pt仍为正极,电流表指针偏转方向不变,D错误。
5．近来科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC)，它用磺酸类质子作溶剂，在200 ℃左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，下列说法不正确的是( )
A．C2H5OH在电池的负极上参加反应
B．正极反应式为4H＋＋O2＋4e－===2H2O
C．在外电路中电子由负极沿导线流向正极
D．1 ml乙醇被氧化转移6 ml电子
【答案】D
【解析】在燃料电池中，燃料乙醇在负极上发生失电子的氧化反应，故A正确；燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，磺酸类质子作溶剂时，即酸性介质中，电极反应为4H＋＋O2＋4e－===2H2O，故B正确；在燃料电池中，燃料乙醇在负极失电子，在燃料电池的外电路中，电子由负极沿导线流向正极，故C正确；根据电池反应：C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O,1个乙醇分子参与反应转移电子数为12，所以1 ml乙醇被氧化时就有12 ml电子转移，故D错误。
6． (2020浙江金华十校高二上期末)以氨气为原料的燃料电池结构如图所示,下列说法正确的是
a极为电池的正极
负极的电极反应为2NH3-6e-+6OH-=== N2+6H2O
当生成1 ml N2时,电路中通过的电子的物质的量为3 ml
外电路的电流方向为从a极流向b极
【答案】B
【解析】
氨被氧化,发生氧化反应,所以a极为负极,A错误；
负极氨气发生氧化反应,电解质溶液呈碱性,所以负极的电极反应为2NH3-6e-+6OH- === N2+6H2O,B正确；
由负极的电极反应可知,当生成1 ml N2时,电路中通过的电子的物质的量为6 ml,C错误；
电流由正极流向负极,则外电路的电流方向为从b极流向a极,D错误。
7．(2020湖北荆州沙市中学高二上期中)控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是
反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
电流表读数为零时,反应达到化学平衡状态
电流表读数为零后,在甲中加入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极
【答案】D
【解析】根据反应2Fe3++2I-2Fe2++I2可知,铁元素的化合价降低,碘元素的化合价升高,则甲烧杯中的石墨作正极,乙烧杯中的石墨作负极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。乙中石墨周围碘离子发生氧化反应,生成碘单质,电极反应式为2I--2e-=== I2,A正确；甲中石墨电极上Fe3+得电子发生还原反应生成亚铁离子,B正确；当电流表读数为零时,反应达到平衡状态,C正确；加入FeCl2固体,平衡逆向移动,则Fe2+失去电子生成Fe3+,甲中石墨电极为负极,而乙中石墨电极为正极,D错误。
8．水系钠离子电池有成本低、寿命长、环保等诸多优势，未来有望代替锂离子电池和铅酸电池。一种水系钠离子电池放电和充电的工作原理示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A．放电时，电极N上的电势低于电极M上的电势
B．放电时，若导线中流过2 ml e－，理论上有2 ml Na＋移入M电极区
C．充电时，TiO2光电极不参与该过程
D．充电时，阳极的电极反应式为3I－－2e－===Ieq \\al(－,3)
【答案】D
【解析】放电时，电极N上Ieq \\al(－,3)转化为I－，碘元素被还原，所以电极N为正极，则电极M为负极，S2－被氧化为Seq \\al(2－,4)。由上述分析可知，放电时，电极N为正极，电极M为负极，电极N上的电势高于电极M上的电势，A错误；放电时为原电池，原电池中阳离子移向正极，即Na＋移入N电极区，B错误；据图可知充电时I－在TiO2光电极上失电子被氧化为Ieq \\al(－,3)，C错误；充电时阳极上I－被氧化为Ieq \\al(－,3)，电极反应为3I－－2e－===Ieq \\al(－,3)，D正确。
9．CNaMO2电池是科学家正在研发的钠离子电池，据悉该电池可以将传统锂电池的续航能力提升7倍。该电池的电池反应式为NaMO2＋nCeq \(,\s\up11(放电),\s\d4(充电))Na1－xMO2＋NaxCn，下列有关该电池的说法正确的是( )
A．电池放电时，溶液中Na＋向负极移动
B．该电池负极的电极反应为NaMO2－xe－===Na1－xMO2＋xNa＋
C．消耗相同质量金属时，用锂作负极转移电子的物质的量比用钠时少
D．电池充电时的阳极反应式为nC＋xNa＋－xe－===NaxCn
【答案】B
【解析】电池放电时，溶液中Na＋向正极移动，A项错误；该电池负极失去电子，发生氧化反应，电极反应为NaMO2－xe－===Na1－xMO2＋xNa＋，B项正确；由于Li、Na形成化合物时均失去1个电子，Li、Na相对原子质量分别是7、23，故消耗相同质量金属时，用锂作负极转移电子的物质的量比用钠时多，C项错误；电池充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式为NaxCn－xe－===nC＋xNa＋，D项错误。
10．(2020广东广州高三调研)2019年诺贝尔化学奖授予了在锂离子电池研发领域作出贡献的三位科学家。一种锂离子电池的结构如图所示,电池反应为LixC6+Li1-xCO2 C6+LiCO2(x