【文档说明】2024-2025学年精品同步试题 化学（选择性必修第一册 人教版2019）第4章测评 Word版含解析.docx，共(12)页，1.206 MB，由小赞的店铺上传

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第四章测评(时间:60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.关于如图所示装置的叙述,正确的是()。A.铜是阳极,铜片上有气泡产生B.铜片质量逐渐减小C.电流从

锌片经导线流向铜片D.氢离子在铜片表面被还原答案:D解析:由所给图示可知,锌为原电池负极,失去电子被氧化,电子经导线流向正极铜电极,溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为氢气。原电池的电极名称为正极、负极,不用阴极、阳极表示;电流与电子的流向相反

。2.下列过程需要通电后才可以发生或进行的是()。①电离②电解③电镀④电化学腐蚀A.①②B.②③C.③④D.①②③④答案:B解析:电解质溶于水在水分子作用下可发生电离,不需要通电;电化学腐蚀的实质是发

生原电池反应,是化学能转变为电能的自发反应,不需要通电。3.下列说法中不正确的是()。A.二次电池充电时,发生电解反应;放电时,发生原电池反应B.电镀时,应将镀层金属与电源正极相连C.电解NaCl饱和溶液时,阳极上放出黄绿色气体的同

时在阳极区还产生大量的氢氧化钠D.利用电化学原理保护金属主要有两种方法,分别是牺牲阳极法和外加电流法答案:C解析:二次电池放电时是原电池,充电时是电解池,A项正确;电镀时镀层金属应该与电源的正极相连,B项正确;C项中NaOH在阴极区生成,C项错误。4.下列事

实与电化学腐蚀原理无关的是()。A.铁锈用盐酸处理B.黄铜(Cu-Zn合金)制的铜锣不易产生铜绿C.铜、铝电线通常不连接起来作导线D.生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈答案:A解析:B项中黄铜是铜锌合金,在潮湿环境中构成原电池,由于铜不如锌活泼,被腐蚀的是锌而不是铜,所以不易产生铜绿;C项中铝的金

属活动性比铜的金属活动性强,在一定条件下易发生原电池反应导致电路中断;D项中生铁是铁碳合金,能形成原电池而使铁腐蚀生锈。5.原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是()。A.装置①研究的是金属的吸氧腐蚀,Fe上的反

应为Fe-2e-Fe2+B.装置②研究的是电解CuCl2溶液,它将电能转化为化学能C.装置③研究的是电解饱和食盐水,电解过程中,B极上发生氧化反应D.三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应答案:C解析:装置③中B极为阴极,发生还原反应,C项错误。其他选项都正确。6.K-O2电池结构如图,a和b

为两个电极,其中之一为单质钾片。关于该电池,下列说法错误的是()。A.隔膜允许K+通过,不允许O2通过B.放电时,电流由b电极沿导线流向a电极;充电时,b电极为阳极C.产生1Ah电量时,生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22

D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗3.9g钾时,铅酸蓄电池消耗0.9g水答案:D解析:a电极的材料是钾片,为原电池的负极,b电极为原电池的正极,则充电时a电极为阴极、b电极为阳极。O2在正极得电子后结合K+生成KO2,所以K+通过隔膜,A项正确;

放电时,电子从负极通过外电路流向正极,而电流方向与电子流向相反,即电流由b电极流向a电极,充电时b电极作阳极,B项正确;每生成1molKO2需要消耗1molO2,即生成KO2的质量与消耗O2的质量比约为71g∶32g=2.22,C项正确;消耗3.9g钾时,转移电子的物质的量为0.1

mol,依据铅酸蓄电池反应式Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,此时消耗0.1mol水,即1.8g水,D项错误。7.用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯(C2HCl3),进行水体修复

的过程如图所示。H+、O2、NO3-等共存物的存在会影响水体修复效果。定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nt,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为ne。下列说法错误的是()。A.反应①②③④均在正极发生B.④的电极反应式为10H++NO3-+8e-NH4++3H2OC.单位时间内,三氯

乙烯脱去amolCl时ne=amolD.过程中有可能形成Fe(OH)3答案:C解析:由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知,反应①②③④均为化合价降低得电子的反应,所以应在正极发生,A项正确;由示意图及N元素的化合价变化可写出如下转化关系NO3-~8e-~NH4+,由于生成物中有

NH4+,所以只能用H+和H2O来配平该反应,④的电极反应式为10H++NO3-+8e-NH4++3H2O,B项正确;三氯乙烯C2HCl3中C元素的化合价为+1价,乙烯中C元素的化合价为-2价,1molC2HCl3转化为1molC2H4时,

得到6mol电子,脱去3molCl,所以脱去amolCl时ne=2amol,C项错误;由修复过程示意图可知,生成的二价铁与氧气、氢氧根结合可能产生Fe(OH)3,D项正确。8.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液

,如图。该电池工作时,下列说法正确的是()。A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应C.石墨电极附近溶液的pH增大D.溶液中Cl-向正极移动答案:C解析:Mg-H2O2电池中,Mg电极作负极,石墨电极作正极,正极反应为H2O2+2e-2OH-,H2O2在该极发生还

原反应,石墨电极附近溶液的pH增大,溶液中的Cl-向负极移动。9.下列有关电化学装置完全正确的是()。AB铜的精炼铁上镀银CD防止Fe被腐蚀构成锌铜原电池答案:C解析:电解精炼铜时,应该用粗铜作阳极,纯铜作阴极,A项错误;铁上镀银时,应该用银作阳极,铁作阴极,B项错误;C

项是外加电流的阴极保护法,正确;锌铜原电池中,锌应插入硫酸锌溶液中,铜应插入硫酸铜溶液中,D项错误。10.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确

的是()。A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极B.电池的总反应:2C4H10+13O28CO2+10H2OC.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e-2O2-D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e-+13O2-4CO2+5H2O答案:C解析:原电池中,

阴离子O2-移向负极,A项错误;燃料电池不是在点燃的条件下发生的,B项错误;O2得电子,发生还原反应,通入空气的一极是正极,C项正确;丁烷失电子,发生氧化反应,通入丁烷的一极是负极,D项错误。11.下图是铅酸蓄电池充、放电时的工作示意图,已知放电时电池反应为PbO2

+Pb+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O。下列有关说法正确的是()。A.K与N相接时,能量由电能转化为化学能B.K与N相接时,H+向负极区迁移C.K与M相接时,所用电源的a极为负极D.K与M相接时,阳极附近的p

H逐渐增大答案:C解析:K与N相接时形成原电池,化学能转化为电能,A项错误;原电池工作时,H+向正极迁移,B项错误;充电时,铅酸蓄电池的负极接外加电源的负极,故a极为负极,C项正确;K与M相接时,为充电过程,阳极反应式为PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++SO42

-,阳极附近的pH减小,D项错误。12.镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,有关该电池的说法正确的是()。A.充电时该电池正极上的反应

:Ni(OH)2+OH--e-NiO(OH)+H2OB.放电过程是化学能全部转化为电能的过程C.放电时负极附近溶液的碱性不变D.充电时电解质溶液中的OH-向电池负极移动答案:A解析:放电时是原电池,Cd的化合价升高,Cd作负极,Ni的化合价降低,NiO(OH)作正极,充电时是电解池,

该电池的正极接外加电源的正极,作阳极,电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-NiO(OH)+H2O,A项正确;放电过程是化学能转化为电能的过程,但不可能全部转化,B项错误;放电时负极电极反应式为Cd+2OH--2e-Cd(OH)2,负极周围OH

-的浓度减小,C项错误;充电时,该电池的正极接直流电源的正极,作阳极,OH-向电源正极移动,D项错误。13.“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()。A.电池反

应中有NaCl生成B.电池的总反应是金属钠还原二价镍离子C.正极反应为Ni+2Cl--2e-NiCl2D.钠离子通过钠离子导体移向多孔Ni/NiCl2电极答案:C解析:根据蓄电池装置图,利用原电池原理分析相关问题。负极反应为

Na-e-Na+,正极反应为NiCl2+2e-Ni+2Cl-,电池反应中有NaCl生成,A项正确,C项错误;电池总反应是金属钠还原二价镍离子,B项正确;原电池中阳离子移向正极,Na+通过钠离子导体移向正极,D项正确。14.工业上可利用下图所示电解装置吸收和转化SO

2(a、b均为惰性电极)。下列说法正确的是()。A.a极接电源的正极B.a极区溶液的酸性逐渐增强C.本装置中使用的是阴离子交换膜D.b极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-SO42-+4H+答案:D解析:由HSO3-生成S2O42-,发生还原反应,a极应接电源的

负极,A项错误;阴极的电极反应式为2HSO3-+2H++2e-S2O42-+2H2O,酸性逐渐减弱,B项错误;阳极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-SO42-+4H+,D项正确;根据两极的电极反应,离子交换膜应使H+移动至左侧,故为阳离

子交换膜,C项错误。15.乙醛酸是一种重要的化工中间体,可采用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是()。A.KBr在上述电化学

合成过程中只起电解质的作用B.阳极上的反应式为+2H++2e-+H2OC.制得2mol乙醛酸,理论上外电路中迁移了1mol电子D.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移答案:D解析:由铅电极上的反应+2H++2e-+H2O可知,铅电

极上发生还原反应,铅电极为阴极;石墨电极上的反应为2Br--2e-Br2,故石墨电极上发生氧化反应,石墨电极为阳极。由于在电解池阳极上发生反应2Br--2e-Br2,A、B两项错误;根据阴极电极反应+2H++2e-

+H2O可知,C项错误;由于铅电极是电解池的阴极,故双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移,D项正确。二、非选择题(本题共5小题,共55分)16.(12分)知识的梳理和感悟是进行有效学习的重要手段。某化学学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理,形成如下问题(电极均为

石墨)。图1图2(1)图1中,电解一段时间后,气球b中的气体是(填化学式),U形管(填“左”或“右”)边的溶液变红。(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,电解可制备“84”消毒液的有效成分,则c为电源的极

,该发生器中反应的总离子方程式为。(3)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。下图是用电解法制取ClO2的装置示意图。图3①写出产生ClO2的电极反应式:。②当阴极产生标准状况下112mL气体时,通过阳离子交换膜的离子物质的量为。答案

:(1)H2右(2)负Cl-+H2OClO-+H2↑(3)①Cl-+2H2O-5e-ClO2↑+4H+②0.01mol解析:(1)图1中,根据电子流向知,左边电极是电解池阳极,阳极上Cl-放电生成Cl2;右边电极是电解池阴极,阴极上H+放电生成H2,同时阴

极附近产生NaOH。(2)要制取“84”消毒液,应创造氯气与氢氧化钠反应生成NaClO的环境,为了使反应更充分,则下边电极生成氯气,上边电极附近有NaOH生成,上边电极生成氢气,为阴极,则c为负极,d为正极。题中要求书写发生器中反应的总离子方程式。(3)①依据题中信息,Cl-在阳极被氧化为ClO

2,根据电子守恒和电荷守恒,写出电极反应式:Cl-+2H2O-5e-ClO2↑+4H+。②在阴极,发生还原反应生成H2,标准状况下112mLH2的物质的量为0.005mol,转移0.01mol电子。电极上转移1个电子,电解质溶液中必然有1个阳离子通过阳离子交换膜。所以通过阳离子交换膜的离

子的物质的量为0.01mol。17.(12分)某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生了偏转。(1)甲池为(填“原电池”“电解池”或“电镀池”),通入CH3OH电极的电极反应

式为。(2)乙池中A电极的名称为,乙池中发生反应的总方程式为。(3)若乙池中电解质足量,当乙池中B极质量增大5.40g时,甲池中理论上消耗O2的体积为mL(标准状况下),丙池中(填“C”或“D”)极析出g铜。(4)若丙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段

时间后,甲中溶液的pH将(填“增大”“减小”或“不变”,下同),丙中溶液的pH将。答案:(1)原电池CH3OH+8OH--6e-CO32-+6H2O(2)阳极4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3(3)280D1.60(4)减小增大解析:(1)

甲池为原电池,通入CH3OH的电极为负极,电极反应式为CH3OH+8OH--6e-CO32-+6H2O。(2)乙池中电解AgNO3溶液,其中石墨作阳极,Ag作阴极,总反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑

+4HNO3。(3)根据各电极上转移的电子数相同,n(Ag)=4n(O2)=2n(Cu),V(O2)=14×5.40g108g·mol-1×22.4L·mol-1=0.28L=280mL,m(Cu)=1

2×5.40g108g·mol-1×64g·mol-1=1.60g。(4)若丙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,根据丙中总反应2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,则溶液pH增大,而甲中总反应为2CH3O

H+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O,使溶液pH减小。18.(11分)如图是以铂为电极电解含一定CaCl2水溶液的装置,Ⓐ为电流表。电解一段时间t后,将CO2缓慢持续通入电解液中。(1)电解时,F极发生(填“氧

化”或“还原”)反应,电极反应式为;E极发生(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为,电解总反应式为。(2)通电后E极处溶液呈色,原因是。(3)缓慢持续通入CO2发生的现象是。答案:(1)氧化2Cl--2e-Cl2↑还原2H2O+2e-H2↑

+2OH-CaCl2+2H2OCa(OH)2+H2↑+Cl2↑(2)红E极上发生反应2H2O+2e-H2↑+2OH-,溶液呈碱性(3)先出现白色沉淀,继续通CO2,沉淀又消失解析:溶液中含有Ca2+、H

+、Cl-、OH-,通电时,Ca2+、H+移向阴极,由于H+放电能力比Ca2+强,在E极上发生反应:2H2O+2e-H2↑+2OH-;Cl-、OH-移向阳极,Cl-在阳极放电:2Cl--2e-Cl2↑,电解至t后,溶液中OH-浓度增大,通入

CO2后会有CaCO3沉淀生成,继续通入CO2,沉淀又消失。19.(10分)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图。(1)电源的负极为(填“A”或“B”)。若用安全性能高、能量密度大的可充电氟镁动力电池作为电

源,电池反应为Mg+2MnF32MnF2+MgF2,则电池正极的电极反应式为。(2)阳极室中发生的反应依次为,。(3)电解结束后,与电解前相比,阴极室溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)若从装置中共收集到13.

44L气体(标准状况),则可除去的尿素的质量为g(忽略气体的溶解)。答案:(1)BMnF3+e-MnF2+F-(2)2Cl--2e-Cl2↑CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl(3)不变(4)7.2解析:(1)由图

中信息可知,产生Cl2的电极为阳极,产生H2的电极为阴极,故A为电源正极,B为电源负极。根据电池总反应Mg+2MnF32MnF2+MgF2,MnF3在正极得电子发生还原反应生成MnF2,电极反应式为M

nF3+e-MnF2+F-。(2)阳极室电极上发生反应2Cl--2e-Cl2↑。由产物CO2、N2知CO(NH2)2在此室被氧化:CO(NH2)2CO2+N2,发生还原反应的为Cl2,化学方程式为CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HC

l。(3)阴极室电极上反应为2H++2e-H2↑,阳极室产生的H+通过质子交换膜进入阴极室,从而使阴极室H+浓度保持不变。与电解前相比,溶液的pH不变。(4)两极共收集到的气体的物质的量为n(气体)=13.

44L22.4L·mol-1=0.6mol。阳极阴极(N2+CO2)~3H2⏟~6e-~CO(NH2)25mol60g0.6molm[CO(NH2)2]m[CO(NH2)2]=60g×0.6mol5mol=7.2g。20.(10分)蓄电池是

一种可以反复充电、循环使用的高效化学电源。一种铁镍蓄电池的总反应是NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2。(1)此蓄电池放电时,某一电极发生还原反应的物质是,正极附近溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)充

电时,此蓄电池正极上的电极反应式为。(3)用此蓄电池分别电解以下两种溶液,电解池的电极均为惰性电极且电路中转移0.02mole-。①电解M(NO3)x溶液时,某一电极增加了agM,则金属M的相对原子质量

为。(用含“a、x”的式子表示)②电解含有0.01molCuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100mL,阳极产生的气体在标准状况下的体积是mL;将电解后的溶液加水稀释至1L,此时溶液的pH=。答案:(1)NiO2增大(

2)Ni(OH)2+2OH--2e-NiO2+2H2O(3)①50ax②1682解析:(1)根据电池总反应式可知,该电池放电时,负极是Fe失电子发生氧化反应,正极是NiO2得电子发生还原反应,正极反应式为NiO2+2H2O

+2e-Ni(OH)2+2OH-,正极附近溶液的pH增大。(2)充电时,蓄电池的正极接外加电源的正极,此时蓄电池的正极作阳极,电极反应式为Ni(OH)2+2OH--2e-NiO2+2H2O。(3)①根据硝酸盐的化学式可知,金属M的化合价是+x价,失去0.0

2mol电子,M的摩尔质量为𝑎g0.02mol𝑥=50axg·mol-1,金属M的相对原子质量为50ax。②电路中转移0.02mole-时,阴极刚好有0.01molCu2+放电,而阳极先是0.01molCl-放电生成0.005molCl2,然后是0.01mol

OH-放电生成0.0025molO2,阳极共产生气体0.0075mol,标准状况下的体积是0.0075mol×22.4L·mol-1=0.168L=168mL。根据阳极反应2H2O-4e-O2+4H+,生成H+的物质的量是0.0025mol

×4=0.01mol,浓度是0.01mol1L=0.01mol·L-1,pH=2。