【化学】2023-2024学年高一下学期化学 电化学练习.docx

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1、高一化学下学期期中复习卷（二）（复习范围：必修2第六章 电化学） 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 C1-35.5 Mn-55 Li7 一、选择题：（本题共14小题。只有一项是符合题目要求的。）1下列说法正确的是A任何反应中的能量变化都表现为热量变化B有能量变化的都是化学变化C二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生D燃料电池的活性物质大量储存在电池内部2我国空间站天宫号所采用的光伏系统，光电效率达到30%。利用再生生保技术，能将空间站内的水蒸气收集、处理成可饮用水，并转化为再生氧，实现水的循环使用。空间站以水为介质将不同形式的能量相互转换

2、，原理如图所示。装置X为电解水装置，装置Y为燃料电池电池。下列有关说法不正确的是 AX工作时，将电能转变为化学能B太阳能电池工作时，将光能转变为电能C马达工作时，将电能转变为机械能DY工作时，氢气通入该装置的正极3有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：实验装置实验现象a极质量减小，b极质量增加b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流计指示在导线中电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是AdacbBbcdaCdabcDabdc4在如图所示的8个装置中，能实现化学能转化为电能的是ABCD5X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如图所示装置，实验中电流表

3、指针发生偏转，同时X极变细，Y极变粗，则X、Y、Z溶液可能是下列中的编号XYZ溶液ACuZn稀硫酸BZnCu硝酸银溶液CAgZn硫酸铜溶液DAgCu稀硫酸AABBCCDD6燃料电池是将燃料和氧化剂(如)反应所放出的化学能直接转化为电能。下图为燃料电池的工作示意图(电极A、B为多孔碳棒)。下列说法正确的是A电极A为正极，发生还原反应B电极B的电极反应式为：C电子移动方向：电极A导线电极B溶液电极AD电极A附近溶液的碱性增强7全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的材料，电池反应为。下列说法错误的是A石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性B电池放电时间越长，电

4、池中的量越少C电池工作时，正极可发生反应：D电池工作时，外电路中流过电子，负极材料减重8用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池示意图如下图所示，下列有关说法正确的是A电极2发生氧化反应B电池工作时，向负极移动C电极1发生的电极反应为D当电路中转移，消耗氧气的体积为9一种NO-空气燃料电池的工作原理如图所示，该电池工作时，下列说法正确的是A负极的电极反应式为B通过质子交换膜向左侧多孔石墨棒移动C若产生1 mol ，则通入的体积应等于16.8LD电子由左侧多孔石墨棒极经过负载移向右侧多孔石墨棒极，再经过溶液移回左侧多孔石墨棒极10用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示，下列说法错误的是AY电

5、极为正极B电池工作时，电子由X电极经外电路流向Y电极C电池工作时，H通过质子交换膜从左往右迁移D该电池的负极反应式为11某化学兴趣小组的同学设计了如图所示原电池装置。下列说法不正确的是A该装置反应的能量变化可用如图表示B电池工作时，Zn片发生的电极反应：Zn-2e-=Zn2+C溶液中Cu2+向Zn电极移动，向Cu电极移动D电池工作一段时间后，溶液质量增加12水系电池在碳循环方面具有广阔的应用前景。该电池的示意图如下，其中双极膜在工作时催化解离为和，并在直流电场的作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是A放电时，电极为负极，发生还原反应B充电时，从电极通过双极膜到达催化电极发生反应C放电时，催化电

6、极上的反应为D充电时，电极上的反应为13有科学家研究用姜黄素(姜黄中的物质)和金纳米粒子结合制造出新型纳米复合材料作为电极A的材料，得到更安全、更高效的乙醇燃料电池。下列说法不正确的是A石墨电极为正极，发生还原反应B电极A的电极反应：C加入可使电池持续大电流放电D放电时，阳离子向电极A移动14如图所示，杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化)A杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低B杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高

7、C当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；当杠杆为导体时，A端高B端低D当杠杆为绝缘体内，A端高B端低；当杠杆为导体时，A端低B端高二、非选择题：（本题共2大题。）15某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转化为电能的装置如图所示。回答下列问题：(1)若电极a为，b为，且a、b质量相等，电解质溶液为溶液，电路中通过时，a、b的质量差为 g。(2)若电极a为，b为，电解质溶液为氢氧化钠溶液，则该电池的负极反应式为 。(3)若该电池为燃料电池，氢氧化钠溶液为电解质溶液，电子由a移向b，则应通入 极(填“a”或“b”)，该电极反应式为 ，电解质溶液中向 极移动(填“a”或“b”)。(4)理论上能自发进行的氧化还

8、原反应可以设计成原电池。请利用反应设计一个原电池，并在方框内画出简单原电池实验装置图 ，注明电极材料和电解质溶液。16I.能源是现代文明的原动力，化学电池在生产生活中有着广泛的应用。(1)根据构成原电池的本质判断，下列反应可以设计成原电池的是 (填序号)。ACaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(aq)BNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)C2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)DFe(s)+2FeCl3(aq)=3FeCl2(aq).高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4

9、+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。(2)放电时负极反应为 。(3)放电时正极附近溶液的碱性 (填“增强”或“减弱”或“不变”)。(4)放电时每转移 mol电子，正极有1molK2FeO4被还原。.回答下列问题：(5)科学家研发出一种有利于“碳中和”的新电池系统，通过二氧化碳溶于水触发电化学反应，其工作原理如图所示(钠超离子导体只允许Na+通过)。系统工作时，下列有关说法中错误的是 。ANa+将从a极移动到b极B该电池的电解液可以换成更易导电的饱和NaCl溶液Cb极区可能会发生Na+HCO=NaHCO3Db极区每生成1molH2转移2mol电子.中国科学技术大学开发了一种高

10、性能的水系锰基锌电池。其工作原理如图所示，已知该装置工作一段时间后，K2SO4溶液的浓度增大。(6)正极的电极反应式为 。(7)a膜为 (填“阳离子”或“阴离子”，下同)交换膜，b膜为 交换膜。高一化学下学期期中复习卷（一）答案及详解1C【详解】A反应中的能量变化表现形式有多种，主要表现为热量的变化，故A错误；B物理变化过程中也能有能量变化，如物质的三态变化，部分物质溶解时也会吸收或放出能量，故B错误；C蓄电池是二次电池放电后可以充电重新使用，使活性物质获得再生，故C正确；D燃料在两个电极上发生氧化还原反应把化学能转化为电能，不是在电池内部燃烧，故D错误；2D【详解】A装置X为电解水装置，将电

11、能转变为化学能，A正确；B太阳能电池工作时，将光能转变为电能，B正确；C马达工作时，耗费电能用来转动，将电能转变为机械能，C正确；DY为氢氧燃料电池，O元素化合价降低，通入氧气做正极，D错误；3C【详解】a极质量减小，b极质量增加，则表明a极金属失电子作负极，溶液中的Cu2+在b极得电子生成Cu附着在b极，金属活动性ab；b极有气体产生，c极无变化，则表明b极金属能与H+发生置换反应，而c极不能，金属活动性bc；d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，金属活动性dc；电流计指示，导线中电流从a极流向d极，则d极为负极，a极为正极，金属活动性da；综合以上分析，金属活动性dabc，C

12、正确。4A【分析】原电池可以把化学能转化为电能，构成原电池的条件：自发的氧化还原反应，形成闭合回路，活泼性不同的电极，存在电解质溶液。【详解】不存在活泼性不同的电极，不能把化学能转化为电能；满足构成原电池的条件，该装置可以构成Zn-C稀硫酸原电池，可把化学能转化为电能；不存在活泼性不同的电极，不能把化学能转化为电能；满足构成原电池的条件，该装置可以构成Fe-C稀硫酸原电池，可把化学能转化为电能；该装置酒精为非电解质，化学能不能转化为电能；满足构成原电池的条件，该装置可以构成Zn-Pb稀硫酸原电池，化学能可以转化为电能；满足构成原电池的条件，该装置可以构成Fe-Cu稀硫酸原电池，化学能可以转化为

13、电能；该装置不能形成闭合回路，化学能不能转化为电能；5B【分析】X、Y两根金属棒插入Z溶液中，实验中电流表指针发生偏转，说明该装置形成原电池。【详解】A铜、锌在稀硫酸中构成原电池，X极为Cu，H+得到电子变为H2，X极无变化，Y极为活泼金属锌，做原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成锌离子，Y极变细，故A不符合题意；B锌、铜在硝酸银溶液中构成原电池，X极为活泼金属锌，做原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成锌离子，X极变细，Y极为Cu，做原电池的正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银，Y极变粗，故B符合题意；C银、锌在硫酸铜溶液中构成原电池，X极为Ag，做原电池的正极，Cu2+在正极得到

14、电子发生还原反应生成Cu，X极变粗，Y极为活泼金属锌，做原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成锌离子，Y极变细，故C不符合题意；DAg和Cu均不与稀硫酸反应，没有自发进行的氧化还原反应，无法构成原电池，故D不符合题意；6B【分析】电子从负极流向正极，故A为负极，B为正极，电极B上O2发生得电子的还原反应生成OH-，据此分析解题。【详解】A电极A为负极，发生氧化反应，A错误；B电极B的电极反应式为：，B正确；C电子移动方向：电极A导线电极B，电子不进入溶液也不能在溶液中迁移，C错误；D电极B附近溶液的碱性增强，D错误；7B【分析】从锂离子的移动方向可知，电极a为正极，电极b为负极，负极上Li失电

15、子生成锂离子，电极反应为Li-e-=Li+，正极上S8得电子生成Li2Sx，电极反应为xS8+16Li+16e-=8Li2Sx。【详解】A石墨烯具有良好的导电性，因此电极a上常用掺有石墨烯的S8材料以提高其导电性，A正确；B电极a为正极，锂离子作用下S8在正极得电子发生还原反应生成Li2Sx，则电池放电时间越长，电路中转移电子数目越多，x值越小，电池中Li2S2的量越多，B错误；C电池工作时，正极上发生反应S8+2e-= ，+2Li+=Li2S8，3Li2S8+2Li+2e-=4Li2S6，2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4，C正确；D负极上电极反应为Li-e-=Li+，外电路中通过0

16、.02mol电子，消耗0.02molLi，负极材料减重0.14g，D正确；8C【分析】从图中可知，电极1上NH3失电子转化为氮气和水，电极1为负极，则电极2为正极，氧气得电子生成氢氧根离子。【详解】A电极2上，氧气得电子结合水生成氢氧根离子，发生还原反应，A错误；B电池工作时，电解质溶液中的阳离子向正极移动，即钠离子向正极移动，B错误；C电极1上，氨气失电子结合氢氧根离子生成氮气和水，电极反应正确，C正确；D正极电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，电路中转移1mol电子，消耗氧气0.25mol，标况下体积为5.6L，D错误；9A【分析】由题干图示装置可知，NO在负极失去电子转化为HNO

17、3，即被氧化，电极反应为：NO-3e-+2H2O=NO+4H+，故左侧多孔石墨电极为负极，O2在右侧多孔石墨电极上得到电子，发生还原反应，即右侧多孔石墨电极为正极，电极反应为：O2+4H+4e-=2H2O，据此分析解题。【详解】A由分析可知，负极的电极反应式为，A正确；B原电池中阳离子向正极移动，则通过质子交换膜向右侧多孔石墨棒移动，B错误；C未说明O2所处的温度和压强，无法计算其体积，C错误；D原电池中电子从负极经导线流向正极，电子不能进入溶液，D错误；10D【分析】由图示可知，乙醇酸性燃料电池中，乙醇发生失电子的氧化反应生成醋酸，则乙醇所在铂电极为负极、O2所在的铂电极为正极，负极反应式为

18、CH3CH2OH-4e-+H2O=4H+CH3COOH，O2所在的铂电极为正极、发生得电子的还原反应，电极正极反应式为O2+4e-+4H+2H2O，放电时，电子由负极经过导线流向正极，阳离子由负极通过交换膜移向正极。【详解】A由分析可知，电极Y是正极，A正确；B该原电池中左侧Pt电极为负极，右侧Pt电极为正极，放电时电子由负极经过导线流向正极，即电子由呼气的铂电极经外电路流向所在的铂电极，B正确；C原电池中阳离子向正极移动，即向正极迁移，质子通过交换膜从左往右迁移，C正确；D乙醇发生失电子的氧化反应生成醋酸，负极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=4H+CH3COOH，D错误；11C【分

19、析】原电池是将化学能转化为电能的装置。一般情况下，在原电池反应中，活动性强的电极为负极，发生失去电子的氧化反应，电子由负极经外电路流向正极，溶液中的阳离子在正极上发生得到电子的还原反应，在同一闭合回路中电子转移数目相等。【详解】A该装置是原电池，将化学能转化为电能，反应过程中会释放能量，反应物的能量比生成物的能量高，因此可以用图示表示反应过程的能量变化，A正确；B由于金属活动性：ZnCu，所以Zn为原电池的负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，B正确；C在电解质溶液中，阳离子Cu2+会向负电荷较多的正极Cu片电极移动，向正电荷较多的负极Zn电极方向移动，C错误；D该电池总反应方程式为Zn+

20、Cu2+=Zn2+Cu，根据反应方程式可知：每有1 mol Zn发生反应，有65 gZn变为Zn2+进入溶液，同时有64 g Cu2+变为单质Cu从溶液中析出，溶液质量增加1 g，由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，故电池工作一段时间后，溶液质量增加，D正确；12C【分析】由图知，该电池在放电时，作负极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为，催化电极作为正极得电子，发生还原反应，电极反应式为，充电时，作为阴极，双极膜在工作时催化解离为和，氢离子移向阴极，电极反应式为，催化电极为阳极，双极膜在工作时催化解离为和，氢氧根移向阴极，电极反应式为，据此回答。【详解】A由分析知，放电时，电极为负极，发生

21、氧化反应，A错误；B由分析知，充电时，从双极膜向催化电极移动，并发生反应，OH-离子不能通过双极膜，B错误；C由分析知，放电时，催化电极上的反应为，C正确；D充电时，电极上的反应为，D错误； 13D【分析】根据图示，右侧石墨电极上的转化为NO，N的化合价降低，发生还原反应，石墨电极为正极，则左侧电极A为负极。【详解】A石墨电极上的转化为NO，N的化合价降低，发生还原反应，A不符合题意；B由图知，电极A上乙醇失去电子被氧化为二氧化碳，再根据电荷守恒和原子守恒可确定对应的电极反应为：，B不符合题意；CNO可看作催化剂，则的加入有利于石墨电极的电子流动，可使电池持续大电流放电，C不符合题意；D放电时

22、，电极A产生的阳离子透过质子交换膜向右侧的石墨电极移动，D符合题意； 14D【分析】杠杆为导体时，向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，构成Fe、Cu原电池；当杠杆为绝缘体时，只发生Fe与硫酸铜溶液的反应，以此来解答。【详解】杠杆为导体时，向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，构成Fe、Cu原电池，Fe为负极，发生Fe-2e-Fe2+，Cu为正极，发生Cu2+2e-Cu，则A端低，B端高；杠杆为绝缘体时，只发生Fe与硫酸铜溶液的反应，在Fe的表面附着Cu，质量变大，则A端高，B端低；15(1)64.5(2)Al-3e-+4OH-=Al(OH)4-(或Al-3e-+4OH-=+2H2O)(3) a CO-2

23、e-+4OH-=+2H2O a (4)【详解】（1）Zn、Cu、硫酸铜构成的原电池，金属Zn易失去电子发生氧化反应做负极，则金属铜为正极，正极发生还原反应，电极反应为：Cu2+2e-=Cu；负极的电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，则当电路中有1moL e-通过时，消耗的Zn的质量为：，生成Cu的质量为：，两极板的质量差为：32.5g+32g=64.5g；（2）Al、Mg、氢氧化钠溶液能之间，金属铝和氢氧化钠可以发生氧化还原反应，能设计成原电池，失电子的是金属铝，为负极，金属镁为正极，总反应为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，负极反应为Al-3e-+4OH-=Al(OH)

24、4-(或Al-3e-+4OH-=+2H2O)；（3）电子由a移向b，说明a为负极，燃料CO需通在负极a极，发生氧化反应；电解质溶液为NaOH溶液，碱性条件下负极的电极反应方程式为CO-2e-+4OH-=+2H2O；OH-为阴离子，原电池中阴离子向负极移动，故OH-移向a极；（4）通过反应Fe + 2Fe3+=3Fe2+可知，Fe发生氧化反应做负极，负极材料为Fe，正极发生还原反应Fe3+e-=Fe2+，则电解质溶液为含Fe3+的盐溶液，正极材料选用比铁不活泼的惰性电极。例：负极Fe，正极Cu，电解质溶液FeCl3，。16(1)CD(2)Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2(3)增强(4)3(

25、5)B(6)MnO2+2e-+4H+=Mn2+2H2O(7) 阴离子 阳离子【详解】（1）放热的氧化还原反应能够设计成原电池，A反应CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(aq)不是氧化还原反应，故A不选；BNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) 不是氧化还原反应，故B不选；C2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)是放热的氧化还原反应，故C选；D反应Fe(s)+2FeCl3(aq)=3FeCl2(aq) 是放热的氧化还原反应，故D选；故选CD。（2）放电时Zn作负极，发生氧化反应，由方程式可知Zn在负极转化为Zn(OH)2，负极反应为：Zn-2e-+2OH-=Z

26、n(OH)2。（3）放电时K2FeO4作正极，发生还原反应，由方程式可知K2FeO4在正极转化为Fe(OH)3，正极反应为： FeO+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-，放电时正极附近会消耗水产生OH-，因此溶液的碱性增强。（4）由正极电极方程式可知，放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原。（5）A由电池工作原理示意图可知反应中Na被氧化为Na+，则a极为原电池的负极，b极为原电池的正极，Na+将从a极移动到b极，故A正确；BNa和水会剧烈反应产生氢气，该电池的电解液不可以换成更易导电的饱和NaCl溶液，故B错误；C系统工作时，b正极上二氧化碳溶于水电离出的H+得电子被还原生成H2，电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO+H2，碳酸氢根与移动过来的钠离子结合成碳酸氢钠，所以b极区可能会析出碳酸氢钠固体，离子方程式为：Na+HCO=NaHCO3，故C正确；D系统工作时，b正极上的电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO+H2，每生成1molH2转移2mol电子，故D正确；故选B。（6）MnO2在正极得到电子生成Mn2+，电极反应式为：MnO2+2e-+4H+=Mn2+2H2O。（7）由装置工作一段时间后K2SO4溶液的浓度增大可知，a膜为能使SO通过的阴离子交换膜，b膜为能使K+通过的阳离子交换膜。学科网（北京）股份有限公司