新教材人教化学选择性必修一第四章 化学反应与电能同步题含答案Word文档格式.docx

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D．充电时，若用铅蓄电池做直流电源，则Y电极材料为PbO2

【解答】A．纤维素不导电，石墨导电，故放电时，纸张表面毛笔书写后留下的石墨作电池正极导电材料，故A错误；

B．充电时为电解池，若阳极放出1molO2，则失去4mole﹣，而X电极为负极，故从X电极流出4mole﹣到阴极，故B正确；

C．由题目信息知，1gLi的物质的量为：

＝

mol，电量为：

mol×

96500C/mol≈13786C，故C正确；

D．Y电极为直流电源的正极，铅蓄电池的正极材料为PbO2，故C正确；

故选：

A。

3、一种燃料电池中发生的化学反应为：

在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳．该电池负极发生的反应是（　　）

A．CH3OH（g）+O2（g）═H2O（l）+CO2（g）+2H+（aq）+2e﹣

B．O2（g）+4H+（aq）+4e﹣═2H2O（l）

C．CH3OH（g）﹣6e﹣+H2O═CO2（g）+6H+（aq）

D．O2（g）+2H2O（l）+4e﹣═4OH﹣

【解答】燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应，该燃料电池的电解质溶液呈酸性，所以负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为：

CH3OH﹣6e﹣+H2O＝CO2+6H+，故选C。

4、用铂电极电解CuSO4和KNO3的混合溶液500mL，经过一段时间后，两极均得到标准状况下11.2L的气体，则原混合溶液中CuSO4的物质的量浓度为（　　）

A．0.5　mol•L﹣1B．0.8　mol•L﹣1

C．1.0　mol•L﹣1D．1.5　mol•L﹣1

【解答】用Pt电极电解1L含CuSO4和KNO3混合溶液，在两极均生成标准状况下的气体11.2L，气体的物质的量为n＝

＝0.5mol，

溶液中阳离子放电顺序Cu2+＞H+，阳极电极反应为溶液中阴离子氢氧根离子失电子生成氧气：

4OH﹣﹣4e﹣＝2H2O+O2↑，生成0.5molO2，需电子为4×

0.5mol＝2mol；

阴极电极反应为：

Cu2++2e﹣＝Cu、2H++2e﹣＝H2↑，生成0.5molH2，需0.5mol×

2＝1mol电子，依据电子守恒，铜离子得到电子1mol，反应的铜离子物质的量0.5mol，所以Cu2+的物质的量浓度C＝

＝1.0mol/L，

C。

5、2019年10月24日中国腐蚀大会在江西南昌航空大学举办。

下列有关金属的腐蚀与防护的叙述正确的是（　　）

A．金属的化学腐蚀比电化学腐蚀普遍

B．

如图所示装置表示“牺牲阳极保护法”的原理

C．金属腐蚀的本质是M﹣ne﹣═Mn+而被损耗

D．用铝质铆钉来铆接铁板，铁板易被腐蚀

【解答】A、金属的腐蚀主要是电化学腐蚀，故A错误；

B、有外接电源时，金属防护的原理是外加电流阴极保护法，故B错误；

C、金属腐蚀的本质是金属失去电子发生氧化反应变成金属阳离子而被损耗，故C正确；

D、用铝质铆钉来铆接铁板，在潮湿的环境里会发生电化学腐蚀，但此时铁被保护，被腐蚀的是比铁活泼的铝，故D错误，

6、下列实验装置符合实验目的的是（ 

目的

粗铜的精炼

验证NaCl溶液（含酚酞）的产物

装置

选项

A

B

在铁制品上镀铜

构成原电池

C

D

A 

B 

C 

【答案】B

7、分别按图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中A为电流表，以下叙述中，不正确的是（　　）

A．两烧杯中铜片表面均有气泡产生

B．两烧杯中溶液pH均增大

C．产生气泡的速度甲中比乙中慢

D．乙实验中，把硫酸换成硫酸铁溶液，铜电极的电极反应式为Fe3++e﹣═Fe2+

【解答】A．甲池不能构成原电池，所以甲池中铜电极上没有气泡产生，故A错误；

B．两烧杯中都是氢离子得电子生成氢气，铁失电子发生氧化反应，所以溶液的pH均增大，故B正确；

C．形成原电池时，可以加快反应速率，所以产生气泡的速度甲中比乙中慢，故C正确；

D．乙实验中，把硫酸换成硫酸铁溶液，总反应是：

2Fe3++Fe＝3Fe2+，所以铜电极是正极，电极方程式为Fe3++e﹣＝Fe2+，故D正确；

8、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构图，电池总反应可表示为：

2H2+O2═2H2O，下列有关说法正确的是（　　）

A．电子通过外电路从a极流向b极

B．b极上的电极反应式为：

O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣

C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2

D．H+由b极通过固体酸电解质传递到a极

【解答】A.电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，即从a极流向b极，故A正确；

B.b通入氧气，通入氧气的一极为电池的正极，酸性条件下，氧气得电子生成水，反应为O2+4e﹣+4H+＝2H2O，故B错误；

C.没有说明是否是标准状况下，无法计算气体的体积，故C错误；

D.电解质溶液中阳离子向正极移动，即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极，故D错误。

9、用惰性电极实现下列电解实验，其说法正确的是（　　）

A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液的pH不变

B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH﹣，故溶液的pH减小

C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1：

1D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1：

1

【解答】A、电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，溶液的体积减小，硫酸浓度增大，溶液酸性增强，pH减小，故A错误；

B、电解稀氢氧化钠溶液，实质上是电解水，溶液的体积减小，NaOH浓度增大，溶液碱性增强，pH增大，故B错误；

C、电解硫酸钠溶液，实质上是电解水，总反应为2H2O

2H2↑+O2↑，则阴极上析出H2和阳极上析出O2的物质的量之比为2：

1，故C错误；

D、电解氯化铜溶液，实质上是电解氯化铜，总反应为CuCl2

Cl2↑+Cu，则阴极上析出Cu和阳极上析出Cl2

的物质的量之比为1：

1，故D正确；

D。

10、如图装置中久置后铁片会被腐蚀，有关此装置的叙述中正确的是（　　）

A．铁片为正极，碳棒为负极

B．铁被腐蚀，碳棒上有氯气放出

C．碳棒附近的溶液可使酚酞变红

D．导线上有电流通过，电流方向是由铁极流向碳极

【解答】A、铁做负极，碳做正极，故A错误；

B、铁做负极被腐蚀，在碳棒上放电的是氧气，无氯气生成，故B错误；

C、碳棒上氧气放电：

O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，有氢氧根离子生成，故能使酚酞变红，故C正确；

D、此原电池中，电子由铁流向碳，则电流由碳流向铁，故D错误。

*11、普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。

根据这个特点，科学家发明了测水泥初凝时间的某种方法。

此法的原理如图所示，反应的总方程式为2Cu+Ag2O═Cu2O+2Ag，下列有关说法正确的是（　　）

A．正极电极反应式为Ag2O+2e﹣+2H+═2Ag+H2O

B．测定原理示意图中，Ag2O为负极

C．负极的电极反应式为2Cu+2OH﹣﹣2e﹣═Cu2O+H2O

D．电池工作时，OH﹣向正极移动

【解答】A．由电池反应方程式2Cu+Ag2O＝Cu2O+2Ag知，较不活泼的金属银作正极，碱性条件下正极反应式为Ag2O+2e﹣+H2O═2Ag+2OH﹣，故A错误；

B．测量原理示意图中，较不活泼的金属银作正极，较活泼的金属铜作负极，即Ag2O/Ag为正极，故B错误；

C．电池总反应为2Cu+Ag2O＝Cu2O+2Ag，其中金属铜的化合价升高、发生失电子的氧化反应，则铜作负极，极反应式为2Cu+2OH﹣﹣2e﹣＝Cu2O+H2O，故C正确；

D．由电池反应方程式2Cu+Ag2O＝Cu2O+2Ag知，电池工作时，OH﹣向负极Cu移动，故D错误；

*12、某燃料电池可实现NO和CO的无害转化，其结构如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．石墨Ⅰ电极上发生氧化反应

B．石墨Ⅱ反应式：

CO﹣2e﹣+O2﹣═CO2

C．电池工作时Na+向石墨Ⅱ电极处移动

D．电路中每通过6mol电子，生成1molN2

【解答】A．石墨Ⅰ电极上NO发生反应生成N2，化合价降低，属于还原反应，故A错误；

B．石墨Ⅱ为负极，失电子，发生还原反应，反应式为：

CO﹣2e﹣+O2﹣＝CO2，故B正确；

C．电池工作时Na+向正极移动，即向石墨I电极处移动，故C错误；

D．正极，电极反应式为2NO+4e﹣═N2+2O2﹣，每生成1molN2得到4mol电子，则电路中每通过6mol电子，生成1.5molN2，故D错误；

B。

13、

（1）在含有AlO2﹣溶液中通入足量CO2，写出反应的离子方程式　　

（2）Al2O3在碳的还原作用下生成铝的气态低价氧化物X（X中Al与O的质量比为6.75：

2）则X的化学式为　　。

（3）三氟化氮（NF3）是一种无色、无臭的气体。

三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，反应产物中生成酸M、酸N和一种无色气体（遇空气变成红棕色），其中酸M是一种弱酸，酸N为常见的含氧强酸。

①写出该反应的化学方程式　　。

②酸M是弱酸（难电离）的原因是　　

③一旦NF3泄漏，可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染，其产物除NaNO3、NaF等盐外，还可以生成的盐是

　　（填化学式）。

④在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂，工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3，其电解原理如图所示。

写出a电极的电极反应式　　。

【分析】

（1）AlO2﹣的溶液和足量CO2反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子，根据电荷守恒和原子守恒写出离子方程式；

（2）依据X中Al与O的质量比为6.75：

2计算物质的量之比得到化学式；

（3）①氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，生成弱酸、含氧强酸和NO气体，即该反应中N元素化合价由+3价变为+2价、+5价，结合原子守恒可知还生成HF，据此写出化学方程式；

②F原子半径小，电负性大，使H﹣F键长较短，较牢固，同时氟化氢分子间形成氢键抑制氟化氢电离；

③NF3与NaOH溶液生成NaNO3、NaF，发生了氧化还原反应，则还可以生成的盐是NaNO2；

④由电解装置图可知，b电极为阴极，则a电极为阳极，阳极上NH4F发生失去电子的氧化反应生成NF3，结合电子守恒、电荷守恒写出电极反应式。

【解答】解：

（1）AlO2﹣溶液中通入足量CO2，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子，离子方程式为AlO2﹣+CO2+2H2O＝Al（OH）3+HCO3﹣，

故答案为：

AlO2﹣+CO2+2H2O＝Al（OH）3+HCO3﹣；

（2）X中Al与O的质量比为6.75：

2计算物质的量之比＝

：

＝2：

1，即化学式为：

Al2O，

Al2O；

（3）①三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：

弱酸HF、NO和含氧强酸HNO3，N元素化合价由+3价变为+2价、+5价，由电子、原子守恒可得反应为3NF3+5H2O═2NO+HNO3+9HF，

3NF3+5H2O═2NO+HNO3+9HF；

②HF在水中不完全电离，是因为F的半径太小，电负性太高，使使H﹣F键键能大，结合能力强，同时HF之间氢键太强，F﹣离子在水中溶剂化过于明显，导致HF电离不顺利，

H﹣F键键能大，结合能力强；

HF与HF有氢键；

③NF3与NaOH发生氧化还原反应生成NaNO3、NaF，根据化合价的升降可知，还可生成的盐是NaNO2，

NaNO2；

④由电解装置图可知，b电极为阴极，则a电极为阳极，阳极上NH4F发生失去电子的氧化反应生成NF3，熔融状态下NH4F发生电离，电极反应式为NH4++3F﹣﹣6e﹣═NF3↑+4H+，

NH4++3F﹣﹣6e﹣═NF3↑+4H+。

14、

（1）钢铁容易生锈的主要原因是钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池，发生电化学腐蚀。

在酸性环境下，其正极反应式为　　；

在酸性很弱或中性条件下，其发生　　（填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”）。

（2）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒，开关K置于N处，该电化学防护法称为　　；

若X为锌棒，开关K置于M处，　　（填“能”或“不能”）达到防止铁腐蚀的目的。

（1）钢铁混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池，在酸性环境下，发生析氢腐蚀，中性或弱酸性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，酸性环境下，钢铁发生析氢腐蚀，无论析氢腐蚀、还是吸氧腐蚀，负极上都是铁失电子发生氧化反应，析氢腐蚀，正极上氢离子得电子发生还原反应，吸氧腐蚀正极上氧气得电子发生还原反应；

（2）作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护。

（1）钢铁在酸性环境中发生析氢腐蚀，其正极反应式为：

2H++2e﹣＝H2↑，钢铁在空气酸度不大的环境中，形成原电池发生吸氧腐蚀，铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，负极上铁电极反应式为：

2Fe﹣4e﹣═2Fe2+，正极碳上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：

O2+2H2O+4e﹣═40H﹣，

2H++2e﹣＝H2↑；

吸氧腐蚀；

（2）作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护，若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，则铁应作电解池阴极，所以开关K应该置于处N处，该电化学防护法称为外加电流的阴极保护法，若X为锌，开关K置于M处，该装置构成原电池，锌易失电子作负极，铁作正极而被保护，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法，

外加电流的阴极保护法；

能。