高中化学选择性必修一 第四章练习卷（含解析）

这是一份高中化学选择性必修一 第四章练习卷（含解析），共15页。
高中化学人教版（2019）选择性必修1 第四章测试卷
一、单选题
1.如图为发光二极管连接柠檬电池装置，下列说法不正确的是（    ）

A. 铁环作负极                                                         B. 电子由Fe环经导线流向发光二极管
C. 负极的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+                      D. 柠檬可替换成葡萄糖溶液
2.2019年诺贝尔化学奖授予三位对锂电池研究作出杰出贡献的科学家。一种锂-空气电池如图所示。当电池工作时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是（   ）
A. 锂电极发生还原反应
B. 多孔碳材料电极为正极
C. 电池工作时外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
D. 正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-
3.利用Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2反应设计一个原电池，下列说法中正确的是（      ）
A. 电极材料为铁和铜，电解质溶液为氯化铁溶液    
B. 电极材料为铜和石墨，电解质溶液为硝酸铁溶液
C. 正极反应式为2Fe3＋＋2e-=2Fe2＋                    
D. 负极质量减小，正极质量增加
4.金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。已知：铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4）。铜铬构成原电池如图所示，盐桥中装的是饱和KCl琼脂溶液，下列关于此电池的说法正确的是（   ）

A. 盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，凡是有盐桥的原电池，盐桥中均可以用饱和KCl琼脂溶液
B. 理论上1molCr溶解，盐桥中将有2molCl-进入左池，2molK＋进入右池
C. 此过程中H＋得电子，发生氧化反应
D. 电子从铬极通过导线到铜极，又通过盐桥到转移到左烧杯中
5.关于下列各装置图的叙述中，不正确的是(  )

A. 用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B. 用装置①进行电镀，镀件接在b极上
C. 装置②的总反应：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋
D. 装置③中的铁钉几乎没有被腐蚀
6.下列有关 2 个电化学装置的叙述错误的是（    ）

A. 图Ⅰ，在不改变总反应的前提下，可用 Na2SO4 替换 ZnSO4 ， 用石墨替换 Cu 棒
B. 图Ⅰ，电流形成的完整过程是：负极 Zn-2e-＝Zn2+ ， 电子经导线流向正极，正极 Cu2++2e-＝Cu
C. 图Ⅱ，通电后向两极滴加酚酞，左侧变红
D. 图Ⅰ，盐桥中 Cl-向左侧移动，图Ⅱ，溶液中 Cl-向右侧移动
7.如图是家用消毒液发生器，下列分析错误的是（   ）
A.  碳棒a是阴极                                                
B.  反应中碳棒b附近溶液显酸性
C. 电子由碳棒a经溶液流向碳棒b                      
D. 发生器中的总反应：NaCl＋H2O NaClO＋H2↑
8.下列是教材中常规电化学示意图，其标注完全正确的是（   ）
A.        B.        C.        D. 
9.下列说法正确的是（   ）
A. 常温下，反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)＝4Fe(OH)3(s)能自发进行，则ΔH＜0
B. 铁片镀锌时，铁片与外电源的正极相连
C. 以熔融NaCl为电解质进行电解冶炼钠，熔融体中Na＋向阳极移动
D. t℃时，恒容密闭容器中反应：NO2(g)＋SO2(g) NO(g)＋SO3(g)，通入少量O2 ， 的值及SO2转化率不变
10.全世界每年因钢铁锈蚀造成了巨大的损失，下列有关说法错误的是（   ）
A. 钢铁腐蚀时化学能不能全部转化为电能
B. 钢铁腐蚀的负极反应式为Fe－2e－=Fe2＋
C. 如图所示，将导线与金属锌相连可保护地下铁管
D. 如图所示，将导线与外接电源的正极相连可保护地下铁管
二、填空题
11.由铜、锌和硫酸溶液组成的原电池中，作正极的是________(填化学式)，正极的电极反应式为________；作负极的是________（填化学式），电子由________(填“正”或“负”，下同)极经导线移向________极。

12.利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护． 若X为铜，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于________ 处．铁棒上发生的电极反应为________，该种防护方法称为________若X为锌棒，开关K置于________处，铁棒上的电极反应为________该电化学防护法称为________．
13.如图中，甲是电解饱和食盐水，乙是铜的电解精炼，丙是电镀，回答：

（1）b极上的电极反应式为________，甲电池的总反应化学方程式是________。
（2）在粗铜的电解过程中，图中c电极的材料是________（填“粗铜板”或“纯铜板”）；在d电极上发生的电极反应为________；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe等杂质，则沉积在电解槽底部（阳极泥）的杂质是________，电解一段时间后，电解液中的金属离子有________。
（3）如果要在铁制品上镀镍（二价金属），则e电极的材料是________（填“铁制品”或“镍块”，下同），f电极的材料是________。
（4）若e电极的质量变化118 g，则a电极上产生的气体在标准状况下的体积为__。
三、综合题
14.化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。
（1）如图所示装置中，Zn片是________ (填“正极”或“负极”)，Cu片上发生的电极反应为________。
（2）该装置是典型的原电池装置，可将氧化还原反应释放的能量直接转变为电能，能证明产生电能的实验现象是________。
（3）2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家。某锂离子电池的工作原理如图：
下列说法错误的是________(填序号)。
①A为电池的正极
②该装置实现了电能转化为化学能
③电池工作时，电池内部的锂离子定向移动
15.                   
（1）i如图所示3套实验装置，分别回答下列问题．

装置1为铁的吸氧腐蚀实验．向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为________．
（2）装置2中的石墨是________极（填“正”或“负”），总反应的离子方程式为________．
（3）装置3中甲烧杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红．
①电源的M端为________极；甲烧杯中铁电极的电极反应为________．
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为________．
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为________mL．
（4）ii、回答下列问题

纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,采用肼(N2H4)燃料电池为电源,用离子交换膜控制电解液中c(OH-)制备纳米Cu2O,其装置如图甲、乙。
①上述装置中D电极应连接肼燃料电池的________极(填“A”或“B”) 
②该电解池的阳极反应式为________
③当反应生成14.4g Cu2O时,至少需要肼________ mol。
16.认真观察下列装置，回答下列问题：

（1）装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为________，盐桥中K+移向________(填“装置B”或“装置C”)。
（2）装置A中总反应的离子方程式为________。
（3）若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则X为________，极板N的材料为________。
（4）装置D中右侧石墨电极反应式为：________；
（5）某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如图所示，当该装置工作时，按要求填空：

①电流由极________(填“X→Y”或“Y→X”)，当电路中流过7.5mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为________；
②Y极发生的反应为：________。
17.某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。
（1）同学们利用下表中装置进行实验并记录。
装置
编号
电极A
溶液B
操作及现象

Ⅰ
Fe
pH=2的H2SO4
连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转
Ⅱ
Cu
pH=2的H2SO4
连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a
①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是________。
②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是________；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是________。
（2）同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性因素。
编号
溶液B
操作及现象
Ⅲ
经煮沸的pH=2的 H2SO4
溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为b
Ⅳ
pH=2的H2SO4
在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为c
Ⅴ
pH=12的NaOH
在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d
①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c＞a＞b，请解释原因是________。
②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究________对O2氧化性的影响；实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是________。

答案解析部分
一、单选题
1. D
解析：A.铁比铜活泼，故铁做负极，A不符合题意
B.电子由导线从负极流向正极，B不符合题意
C.负极的反应为 Fe-2e-=Fe2+ ，故C不符合题意
D.葡萄糖为非电解质，不能替换，故D符合题意
故答案为：D
原电池必须要有电解质溶液。
2. B
解析：A.由锂-空气电池示意图可知，锂电极为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，故A不符合题意；
B.得到电子的一极为原电池的正极，由氧元素化合价的变化可知，通入氧气的多孔碳材料电极为原电池的正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成Li2O2-x ， 故B符合题意；
C.电池工作时外电路电子由负极流向正极，由锂-空气电池示意图可知，锂电极为原电池的负极，通入氧气的多孔碳材料电极为原电池的正极，则电子由锂电极流向多孔碳材料电极，故C不符合题意；
D.由氧元素化合价的变化可知，通入氧气的多孔碳材料电极为原电池的正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成Li2O2-x ， 电极反应式为：（2-x）O2+4e-+ 4Li+=2 Li2O2-x ， 故D不符合题意；
故答案为：B。

Li做负极，发生反应为锂失去电子变成锂离子
氧气作正极，发生反应为氧气得到电子结合锂离子生成氧化锂
 
3. C
解析：该原电池的总反应可分为两个电极反应，负极：Cu－2e-=Cu2＋ ， 正极：2Fe3＋＋2e-=2Fe2＋。铜作负极，其质量不断减小；活动性比铜弱的金属或导电非金属作正极，其质量不变；氯化铁溶液为电解质溶液。
A. 若电极材料为铁和铜，铁比铜活泼，铁做负极，铜做正极，与分析不符，故A不符合题意；
B. 利用Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2反应设计一个原电池，电解质溶液为氯化铁溶液，故B不符合题意；
C. 根据分析，正极反应式为2Fe3＋＋2e-=2Fe2＋ ， 故C符合题意；
D. 根据分析，负极质量减小，正极质量不变，故D不符合题意；
故答案为：C。

A、电极材料为铁和铜，则负极为铁，故A不符合题意
B、若为硝酸铁，则为铜与硝酸铁反应而不是氯化铁，电解质溶液为氯化铁，故B不符合题意
D、负极质量减小，正极质量不变，故D不符合题意。
4. B
解析：【解答】A．盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，盐桥中的离子不能和电解质溶液反应，所以盐桥不一定均可以用饱和KCl琼脂溶液，A项不符合题意；
B．理论上1molCr溶解，则转移2mol电子生成1molCr2+ ， 同时消耗2mol氢离子，所以根据溶液的电中性可知盐桥中将有2molCl-进入左池，2molK+进入右池，B项符合题意；
C．此过程中H+得电子，发生还原反应，C项不符合题意；
D．电子不能在溶液中传递，D项不符合题意。
故答案为：B。
铜铬构成原电池，由于铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4），这说明铬电极是负极，铜电极是正极，氢离子放电，所以盛稀硫酸烧杯中的现象为铜电极上有气泡产生。
5. C
解析：A.①中根据电流流向可知，a为阳极，b为阴极，电解精炼铜时，阳极为粗铜，故A不符合题意
B.电镀时，镀件为阴极，故B不符合题意
C.铁和铜，铁作负极，故总反应为铁和铁离子反应，生成亚铁离子，故C符合题意
D.铁和铜，在浓硫酸中，铁在冷的浓硫酸中发生钝化，故D不符合题意
故答案为：C

C中铁比铜活泼，故发生反应的是铁，保护了铜
6. B
解析：A．将图Ⅰ中的ZnSO4替换为Na2SO4 ， 对左侧区反应无影响，将Cu棒替换为石墨棒，仍然时锌为负极，Cu为正极，故并不改变总反应，故A不符合题意；
B．图Ⅰ中电流形成的完整过程是：负极Zn-2e-＝Zn2+ ， 外电路中电子经导线流向正极，正极Cu2++2e-＝Cu，内电路的盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，故B符合题意；
C．图Ⅱ中左侧区时阴极，电极反应为 ,故阴极区显碱性，加酚酞后溶液变红，故C不符合题意；
D．图Ⅰ中左侧为负极，故盐桥中Cl-向左侧移动，图Ⅱ中右侧时阳极，故溶液中Cl-向右侧移动，故D不符合题意；
故答案为：B。

完整过程还应该包括盐桥当中的阴阳离子移动
7. C
解析：A．由以上分析知，碳棒a是阴极，A不符合题意；
B．反应中碳棒b附近生成Cl2 ， Cl2+H2O=H++Cl- +HClO，溶液显酸性，B不符合题意；
C．电子不能经过溶液流动，只能沿导线移动，C符合题意；
D．发生器中发生反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑，Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O，总反应为NaCl＋H2O NaClO＋H2↑，D不符合题意；
故答案为：C。
家用消毒液发生器制取NaClO，所以a电极应生成OH-和H2 ， b电极应生成Cl2 ， 由此确定b电极为阳极，发生反应2Cl--2e- =Cl2↑；a电极为阴极，发生反应2H2O+2e- =2OH- +H2↑。
8. D
解析：A.该装置中发生的反应为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，Zn发生失电子的氧化反应，为负极，铜为正极，A不符合题意；
B.该原电池装置中，Zn电极所在的电解质溶液应为ZnSO4溶液，Cu电极所在的电解质溶液应为CuSO4溶液，B不符合题意；
C.电解精练铜时，纯铜做阴极，与电源负极相连，粗铜做阳极，与电源正极相连，C不符合题意；
D.电解饱和NaCl溶液时，H2O电离产生的H+在阴极发生得电子的还原反应生成H2 ， Cl-在阳极发生失电子的氧化反应，生成Cl2 ， D符合题意；
故答案为：D
此题是对原电池、电解池装置的考查，结合原电池、电解池装置的形成进行分析。
9. A
解析：A.反应能自发进行，则ΔH-TΔS