2023_2024学年新教材高中化学专题四化学反应与电能作业课件新人教版选择性必修1

【解题思路】 由上述分析可知,A、B、C项正确;电解开始后,石墨电极上有Cl2生成,而水银电极上无气体生成,D项 错误。
选择题
12.[科技情境][2023清华附中高二月考]某著名学术刊物介绍了一种新型中温全瓷铁-空气电池,其结构如图所示。下 列有关该电池放电时的说法正确的是( )
A.O2-由b极移向a极 B.正极的电极反应式为FeOx+2xe- Fe+xO2C.若有1 mol空气参与反应,则电路中约有4 mol电子转移 D.铁表面发生的反应为xH2O(g)+Fe FeOx+xH2
微生物
中一种电池的总反应是CO(NH2)2+3H2O2
CO2↑+N2↑+5H2O。下列4个反应中,能表示该电池工作时负极和
正极反应的是( )
①3H2O2+6e-+6H+ 6H2O;
②6OH--6e- 3H2O2;
③CO(NH2)2-6e-+H2O CO2↑+N2↑+6H+;
A.②和③
B.③和①
C.②和④
④CO2+N2+5H2O+6eD.①和③
CO(NH2)2+6OH-。
答案
2.B 【解题思路】 根据电池总反应知,H2O2中O元素由-1价降至-2价,H2O2得电子,发生还原反应,正极反应式可表 示为3H2O2+6e-+6H+ 6H2O,用总反应减去正极反应式可得负极反应式:CO(NH2)2-6e-+H2O CO2↑+N2↑+6H+,B 项正确。
答案
10.D 【图示分析】 由题意可知,右上方装置为原电池, 左下方装置为电解池,则可将装置分析如图: 【解题思路】 AlI3与O2反应生成的I2为正极反应物,A项 错误;由上述分析可知,B、C项错误;若电路中流过0.1 mol 电子,由2I--2e- I2知,0.02 mol I-反应完全后,OH-继续放 电生成O2:4OH--4e- O2↑+2H2O,则0.02 mol+4n(O2)= 0.1 mol, n(O2)=0.02 mol,m(O2)=0.02×32 g=0.64 g,D项正 确。
答案
4.D 【解题思路】 装置X为电解水装置,其中的反应常温下不能自发进行,阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原 反应,O2为阳极产物,H2为阴极产物,A、C项正确;装置Y为氢氧燃料电池装置,H2在负极上失电子,发生氧化反应,B项 正确;太阳能电池将太阳能转化为电能,燃料电池将化学能转化为电能,二者供电原理不同,D项错误。
答案
13.BC 【解题思路】 由图可知,反应池中发生的反应为2FeCl3+H2S 电解池,Fe2+在a极上被氧化为Fe3+再次进入反应池,电极反应式为Fe2+-e-
S↓+2FeCl2+2HCl,生成的FeCl2、HCl进入 Fe3+,则a极为阳极,A项正确,B项错误;b极
为阴极,b极上生成H2,电极反应式为2H++2e- H2↑,则H+通过质子交换膜由a极室进入b极室,C项错误;由关系式H2~ 2e-~2Fe3+~S可知,生成5.6 L(标准状况下)H2,即生成0.25 mol H2时,理论上反应池中生成0.25 mol S沉淀,D项正确。
选择题
13.[双选][2023石家庄实验中学高二月考]原油中的硫化氢可采用如图所示方法处理,并制取氢气。下列说法错误的 是( ) A.电解池中a极为阳极 B.从反应池进入电解池的溶液的溶质为FeCl2 C.电解池中H+通过质子交换膜移向a极室 D.若生成5.6 L(标准状况下)H2,理论上反应池中生成0.25 mol S沉淀
答案
5.B 【图示分析】
【解题思路】 由上述分析可知,A、D项错误;若将电极X换成Cu,则阳极上发生的反应为Cu-2e- Cu2+,由于Ag+的 氧化性强于Cu2+,故塑料勺首先镀上的金属仍为银,B项正确;由阴、阳极反应式可知,电镀一段时间后,溶液中AgNO3 的物质的量浓度保持不变,故溶液的pH不变,C项错误。
选择题
9.[生活情境][2023长郡中学高二月考]新装修的房屋会释放出有毒的甲醛(HCHO)气体。银-Ferrozine法检测甲醛的 原理如图(在原电池中完成氧化银与甲醛的反应):
下列说法正确的是( ) A.其他条件相同,甲醛浓度越小,所得有色配合物溶液的吸光度越大 B.原电池中正极的电极反应式为Ag2O+2H++2e- 2Ag+H2O C.原电池中每生成2.24 L(标准状况下)CO2,负极上同时产生2 mol H+ D.理论上,消耗HCHO和消耗Fe3+的物质的量之比为4∶1
答案
12.D 【列表分析】 电极 正极 负极
反应类型 还原反应 氧化反应
对应电极 a b
电极反应
O2+4e-
2O2-
H2+O2--2e-
H2O
【解题思路】 原电池中,阴离子向负极移动,即O2-由正极(a极)移向负极(b极),A项错误;由上述分析可知,B项错误; 1 mol空气中O2的物质的量约为0.2 mol,则电路中约转移0.8 mol 电子,C项错误;由装置图可知,铁表面发生的反应为 xH2O(g)+Fe FeOx+xH2,D项正确。
答案
9.B 【列表分析】 对原电池正、负极反应分析如表:
电极 正极 负极
反应类型 还原反应 氧化反应
电极反应 Ag2O+2H++2e- 2Ag+H2O HCHO-4e-+H2O CO2+4H+
【解题思路】 吸光度与有色物质的浓度成正比,则可推出吸光度与甲醛的浓度成正比,A项错误;由上述分析可知,B 项正确;由负极反应式可知,每生成2.24 L(标准状况下)CO2,负极上同时产生H+的物质的量为22.22.44 mol×4=0.4 mol,C项 错误;由关系式HCHO~4e-~4Ag~4Fe3+可知,理论上消耗HCHO与消耗Fe3+的物质的量之比为1∶4,D项错误。
答案
3.A 【解题思路】 Zn比Fe活泼,Zn、Fe作电极形成原电池时,Zn为负极,失电子,Fe为正极,则可以减缓钢部件的腐 蚀,利用了牺牲阳极法,A项正确;钢部件与电源正极相连,钢部件为电解池的阳极,失电子发生氧化反应,加速钢部件的 腐蚀,B项错误;海水的pH一般在8.0~8.5,呈碱性,对风电钢部件的腐蚀主要是吸氧腐蚀,C项错误;铁锈的主要成分为 Fe2O3·xH2O,D项错误。
选择题
3.[2023四川省乐山市高二期末]我国建成了亚洲最大的海上风电场(如图),如何防腐是海上风电场需要解决的突出问 题。已知海水的pH一般在8.0~8.5,下列说法正确的是( ) A.可以采用给钢部件镀锌的方法减缓腐蚀 B.可将电源正极与钢部件相连减缓腐蚀 C.海水对风电钢部件的腐蚀一般为析氢腐蚀 D.生成铁锈的总反应为3Fe+2O2+xH2O Fe3O4·xH2O
择题
7.[2023南师附中高二月考]在一定介质中,两种金属接触时,接触部位会发生“电偶腐蚀”。金属铁和铜分别在自来水 和海水中接触时,相同时间内发生腐蚀的情况如图所示。下列有关说法不正确的是( ) A.甲中的介质为海水 B.腐蚀过程中化学能转化为电能 C.甲、乙中铁上发生的电极反应相同 D.在铁表面涂油漆,可以减缓铁的腐蚀
答案
7.A 【解题思路】 铁和铜接触时,在电解质溶液中会形成原电池,且形成的原电池中铁作负极,铜作正极,铁被腐蚀, 铁在海水中的腐蚀速率比在自来水中的腐蚀速率快,故甲中的介质为自来水,乙中的介质为海水,A项错误;腐蚀过程 中化学能转化为电能,B项正确;形成的原电池中铁均作负极,且负极反应式均为Fe-2e- Fe2+,C项正确;在铁表面涂 油漆,可将铁与周围物质隔开,从而减缓铁的腐蚀,D项正确。
选择题
5.[2023辽宁师大附中高二月考]塑料电镀制品既有塑料的质量轻、易成型的特点,又有金属镀层的美观等特点,因此 塑料电镀被广泛用于汽车、摩托车、家用电器的零部件和水暖器材的生产等。塑料勺(表面预先沉积一层导电层)电 镀银的装置如图所示,下列说法正确的是( ) A.a为电源的负极 B.若将电极X换成Cu,塑料勺首先镀上的金属仍为银 C.电镀一段时间后,溶液的pH变小 D.电极Y上发生还原反应,失去电子
选择题
10.[2023山东省实验中学高二月考]如图所示,一种固体离子导体电池与插入KI溶液(含淀粉)中的M电极、N电极(均 为惰性电极)相连,Ag+可以在RbAg4I5晶体中迁移,空气中的氧气透过聚四氟乙烯膜与AlI3反应生成I2,Ag与I2作用形成 电化学装置。下列说法正确的是( ) A.O2为正极反应物,发生还原反应 B.银电极上的电极反应为Ag+I--e- AgI C.一段时间后,N电极附近溶液变为蓝色 D.若电路中流过0.1 mol电子,则烧杯中逸出0.64 g O2
选择题
4.[新材料]2022年11月17日,神舟十四号航天员乘组圆满完成出舱活动全部既定任务,并安全返回空间站问天实验舱。 空间站中一种能量储存系统的原理如图所示,下列说法错误的是( ) A.装置X中的反应常温下不能自发进行 B.装置Y中H2在负极上失电子 C.装置X中O2为阳极产物 D.太阳能电池板的供电原理与装置Y相同
选择题
11.[2023厦门一中高二期中]金属钠可溶于水银形成合金“钠汞齐”(用Na·nHg表示),在水银电极上Na+比H+容易放电, 则可通过电解饱和食盐水得到金属钠,实验装置如图所示(电键、电压计、电流计等已略去),洗气瓶中有白烟产生。 下列说法不正确的是( )
A.铁丝起导电作用,水银充当阴极 B.阴极上的电极反应式为Na++e-+nHg
答案
8.D 【装置解读】 电解过程中若要从粗锡中获得Sn,则粗锡作阳极,阳极与电源正极相连,故b为电源正极,a为电源 负极,左侧电极作阴极,右侧电极作阳极。 【解题思路】 由上述分析可知,A项错误;阴极上发生还原反应,B项错误;金属活泼性:Zn>Sn,则Zn会转化为阳离子 进入电解液,Zn不可能形成阳极泥,C项错误;Pb在阳极上转化为Pb2+后,与SO42−作用生成难溶的PbSO4,可防止Pb2+在阴 极上优先于Sn2+放电而转化为Pb,有利于和Sn分离,D项正确。
选择题
6.[名师改编]某化学实验小组设计如图所示装置探究MnO2与某些溶液的反应。左侧烧杯中加入50 mL 6 mol·L-1 H2SO4溶液,右侧烧杯中加入50 mL 6 mol·L-1CaCl2溶液,盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶。当闭合开关K时,电流计 的指针发生偏转,下列说法不正确的是( )
选择题
8.[2023重庆一中高二期中]锡(Sn)是生活中常用的金属,电解精炼某粗锡(主要成分为Sn,还含有Cu、Pb、As、Zn等杂 质)可获得Sn,装置如图所示。已知:在锡阴极上,Sn2+优先于H+放电;Pb的标准电位与Sn接近,易在阳极溶解。下列说法 正确的是( ) A.a为外加电源的正极 B.左侧电极上发生氧化反应 C.X是阳极泥,其成分为Zn、As等 D.H2SO4的作用是将Pb2+转化为沉淀,以便和Sn分离
A.该装置中化学能转化为电能
B.左侧烧杯中的电极反应式为MnO2+4H++2eC.石墨电极上有黄绿色气体产生
Mn2++2H2O
D.盐桥中Cl-移向左侧烧杯
答案
6.D 【解题思路】 由题图可知,该实验装置没有外接电源,闭合开关K时,构成原电池,能将化学能转化为电能,A项 正确;该实验装置是利用酸性条件下MnO2与Cl-的氧化还原反应而设计的原电池装置,左侧烧杯中MnO2发生还原反应, 电极反应式为MnO2+4H++2e- Mn2++2H2O,右侧烧杯中石墨电极为负极,负极上发生氧化反应,电极反应式为2Cl-2e- Cl2↑,B、C项正确;盐桥中的阴离子移向负极区,即盐桥中Cl-移向右侧烧杯,D项错误。
专题四 化学反应与电能
选择题
1.[2023屯溪一中高二月考]首饰一般用以装饰,在首饰的发展过程中,其制作工序也在不断变化。下列首饰的制作工 序中涉及电解原理的是( )
答案
1.C 【解题思路】 沙金耳环的内部是铜,表面是金,则其制作工序涉及电镀,C项符合题意。
选择题
2.[2023河南省名校联盟高二阶段测试]微生物电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置,其
Na·nHg
C.产生白烟的化学方程式为8NH3+3Cl2 6NH4Cl+N2 D.电解开始后,两电极表面均产生大量气泡
答案
11.D 【装置解读】 铁丝起导电作用,Na+在水银电极上发生还原反应,则水银为阴极,电极反应式为Na++e-+nHg Na·nHg,石墨为阳极,电极反应式为2Cl--2e- Cl2↑。洗气瓶中有白烟产生,则洗气瓶中发生反应8NH3+3Cl2 6NH4Cl+N2。