《化學(xué)反應(yīng)與電能》單元測試（培優(yōu)提升）學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題(共45分)1．(本題3分)下列敘述正確的是①電解池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置②原電池是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置③金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化④電解池兩個電極材料可以相同A．①②③④ B．③④ C．②③④ D．③2．(本題3分)銅鋅原電池為電化學(xué)建構(gòu)認識模型奠定了重要的基礎(chǔ)，懂得原理才能真正做到舉一反三，應(yīng)用到其他復(fù)雜的電池分析中。鹽橋中裝有瓊脂凝膠，內(nèi)含氯化鉀。下面兩種原電池說法錯誤的是A．原電池Ⅰ和Ⅱ的反應(yīng)原理都是Zn+Cu2+=Zn2++CuB．電池工作時，導(dǎo)線中電子流向為Zn→CuC．正極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+，發(fā)生還原反應(yīng)D．電池工作時，鹽橋中的K+向右側(cè)燒杯移動，Cl-向左側(cè)燒杯移動3．(本題3分)控制合適的條件，將反應(yīng)2Fe3++2I-2Fe2++I2設(shè)計成如圖所示原電池(甲池為FeCl3溶液，乙池為KI溶液，鹽橋的作用是形成閉合回路)，下列判斷不正確的是A．反應(yīng)開始時，電流方向是從甲池石墨棒流向乙池石墨棒B．反應(yīng)開始時，甲中石墨電極上Fe3+被還原C．電流計讀數(shù)為零時，反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)D．電流計讀數(shù)為零后，在甲中加入FeCl2固體后，乙中石墨電極為負極4．(本題3分)一種新型燃料電池，它以多孔鎳板為電極，兩電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入乙烷和氧氣，其中一電極反應(yīng)式為C2H6＋18OH--14e-=2＋12H2O。有關(guān)此電池的推斷正確的是A．通入氧氣的電極為正極，電極反應(yīng)式為2H2O＋O2＋4e-=4OH-B．電池工作過程中，溶液的OH-濃度減小，pH逐漸增大C．電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動，K+向負極移動D．正極與負極上參加反應(yīng)的氣體的物質(zhì)的量之比為2∶75．(本題3分)三元電池是電動汽車的新能源，其正極材料可表示為LiNixCoyMnzO2。充電時電池總反應(yīng)為LiNixCoyMnzO2+6C(石墨)=Li1-aNixCoyMnzO2+LiaC6，其電池工作原理如圖所示，兩極之間有一個允許特定的離子X通過的隔膜。下列說法正確的是A．允許離子X通過的隔膜屬于陰離子交換膜B．放電時，電流由A經(jīng)負載回到BC．充電時，B為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)D．放電時，負極反應(yīng)式為：LiaC6-ae-=6C(石墨)+aLi+6．(本題3分)一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料、氧氣為氧化劑、某固體氧化物為電解質(zhì)的新型燃料電池的工作原理如圖所示。在700~900℃時，O2-可在該固體氧化物電解質(zhì)中自由移動。生成物為無毒無害的物質(zhì)。下列說法正確的是A．該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．甲電極上N2H4失去電子C．電池內(nèi)的O2-由電極甲移向電極乙 D．電池總反應(yīng)為：N2H4+2O2=2NO+2H2O7．(本題3分)某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)、以CH4為燃料時，該電池工作原理見如圖。下列說法正確的是A．此電池在常溫時也能工作B．正極電極反應(yīng)式為：O2+2CO2+4e-=2C．向正極移動D．a(chǎn)為CH4，b為CO8．(本題3分)工業(yè)上通過惰性電極電解Na2SO4濃溶液來制備氫氧化鈉和硫酸，a、b為離子交換膜，裝置如下圖所示，下列說法正確的是A．c電極與外接電源負極相連B．a(chǎn)為陰離子交換膜C．從d端注入的是稀NaOH溶液D．生成標(biāo)狀況下22.4L的O2，將有2molNa+穿過陽離子交換膜9．(本題3分)如下圖所示的裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞溶液在F極附近顯紅色。則下列說法正確的是A．電源B極是正極B．(甲)(乙)裝置的C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成，其物質(zhì)的量之比為1：2：2：1C．欲用(丙)裝置給銅鍍銀，G應(yīng)該是Ag，電鍍液是AgNO3溶液D．裝置(丁)中Y極附近紅褐色變深，說明Fe(OH)3膠體帶正電荷10．(本題3分)下列金屬防護的做法中，運用了電化學(xué)原理的是A．健身器材刷油漆以防銹 B．衣架外面包上一層塑料層C．地下鋼鐵管道連接鎂塊以防腐 D．自行車鏈條涂抹潤滑油11．(本題3分)“西氣東輸”工程中，需要地下埋入鑄鐵管道。在下列情況下，鑄鐵管道被腐蝕速率最慢的是A．在含鐵元素較多的酸性土壤中 B．在潮濕疏松的堿性土壤中C．在含碳粒較多，潮濕透氣的中性土壤中 D．在干燥致密的不透氣的土壤中12．(本題3分)利用如圖裝置，完成很多電化學(xué)實驗．下列有關(guān)此裝置的敘述中，正確的是A．若X為鋅棒，Y為NaCl溶液，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陰極保護法B．若X為碳棒，Y為NaCl溶液，開關(guān)K置于N處，可加快鐵的腐蝕C．若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于M處，銅棒質(zhì)量將增加，此時外電路中的電子向銅電極移動D．若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于N處，可用于鐵表面鍍銅，溶液中銅離子濃度將減小13．(本題3分)如圖，甲池的總反應(yīng)為2CH3OH＋3O2＋4KOH=2K2CO3＋6H2O。下列說法不正確的是A．甲池中每消耗2molCH3OH，電解液中通過12mol電子B．反應(yīng)一段時間后，向乙池中加入一定量CuO固體能使CuSO4溶液恢復(fù)原濃度C．反應(yīng)一段時間后，丙池中會產(chǎn)生白色沉淀且不會溶解D．反應(yīng)一段時間后，甲、乙兩池pH均減小14．(本題3分)2019年12月17日，中國首艘國產(chǎn)航母山東艦正式列裝服役，山東艦所用特種鋼材全部國產(chǎn)，研發(fā)過程中重點提高了材料的耐腐蝕性。在一定條件下，某含碳鋼腐蝕情況與溶液pH的關(guān)系如表所示，下列說法正確的是pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物Fe2+Fe3O4Fe2O3FeOA．當(dāng)pH＜6.5時，碳鋼主要發(fā)生化學(xué)腐蝕B．當(dāng)pH＜4和pH＞13.5時，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕C．pH越大，碳鋼的腐蝕速率越慢D．pH＝14時，負極反應(yīng)為4OH-+Fe-3e-=+2H2O15．(本題3分)某工廠采用電解法處理含鉻廢水，耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極，原理示意圖如下。經(jīng)過一段時間后，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀隨廢水排出，從而使廢水中鉻含量低于排放標(biāo)準(zhǔn)。下列說法不正確的是A．陰極區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)包括：2H++2e-=H2↑B．還原的主要方式是：+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2OC．廢水的pH過高或過低均會降低鉻的去除率D．電解槽工作時，通過陰離子交換膜從陽極室進入陰極室二、填空題(共37分)16．(本題10分)鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。（1）如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有氯化銨溶液(顯酸性)和食鹽水，各加入生鐵塊，放置一段時間均被腐蝕。

①紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋撸瑒t_______(填“a”或“b”)試管內(nèi)盛有食鹽水。②a試管中鐵發(fā)生的是_______(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕，生鐵中碳上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_______。（2）如圖兩個圖都是金屬防護的例子。

①為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用_______(填字母)，此方法叫做_______保護法。A．銅B．鈉C．鋅D．石墨②圖乙方案也可以降低鐵閘門腐蝕的速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的_______(填“正”或“負”)極。③以上兩種方法中，_______填“甲”或“乙”)方法能使鐵閘門保護得更好。17．(本題12分)按要求完成下列問題。（1）微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如下圖所示：HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為的電極反應(yīng)式是_______。②若維持該微生物電池中兩種細菌的存在，則電池可以持續(xù)供電，原因是_______。（2）PbSO4熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiCl-KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。①放電過程中，Li+向_______(填“負極”或“正極”)移動。②負極反應(yīng)式為_______。③電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，理論上生成_______gPb。（3）氨氧燃料電池具有很大的發(fā)展?jié)摿Α０毖跞剂想姵毓ぷ髟砣缦聢D所示。a電極的電極反應(yīng)式是_______；②一段時間后，需向裝置中補充KOH，請依據(jù)反應(yīng)原理解釋原因是_______。18．(本題15分)回答下列問題（1）高鐵酸鉀(K2FeO4)不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進行中，如圖是高鐵電池的模擬實驗裝置，實驗過程中碳電極周圍出現(xiàn)紅褐色沉淀：①該電池放電時正極的電極反應(yīng)式為___________；②鹽橋中盛有飽和KCl溶液，此鹽橋中氯離子向___________移動(填“左”或“右”)；若用陽離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向___________移動(填“左”或“右”)。（2）有人設(shè)想以N2和H2為反應(yīng)物，以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制造出既能提供電能，又能固氮的新型燃料電池，裝置如圖所示，電池正極的電極反應(yīng)式是___________，A是___________。（3）利用原電池工作原理測定汽車尾氣中CO的濃度，其裝置如圖所示。該電池中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON(固熔體)內(nèi)自由移動，工作時O2-的移動方向___________(填“從a到b”或“從b到a”)，負極發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________。三、原理綜合題(共18分)19．(本題18分)Ⅰ.甲醇是一種重要的化工原料和新型燃料。如圖是甲醇燃料電池工作的示意圖，工作一段時間后，斷開。（1）甲中負極的電極反應(yīng)式為___________。（2）若丙中為鋁，為石墨，溶液為稀，若能使鋁的表面生成一層致密的氧化膜，則電極反應(yīng)式為___________。（3）若、、、均為石墨，溶液為飽和氯化鈉溶液：a．丙中電解的總化學(xué)方程式為___________。b．工作一段時間后，向乙中所得溶液加入后恰好使電解質(zhì)溶液復(fù)原，則丙中電極上生成的氣體標(biāo)況下的體積為___________。c．丙中為使兩極產(chǎn)物不發(fā)生反應(yīng)，可以在兩極之間放置___________(“陰”或“陽”)離子交換膜。（4）若把乙裝置改為精煉銅裝置(粗銅含、、、、等雜質(zhì))，下列說法正確的是___________。A．電解過程中，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量相等B．為粗銅，發(fā)生氧化反應(yīng)C．溶液的濃度保持不變D．雜質(zhì)都將以單質(zhì)的形式沉淀到池底（5）用鹽酸和溶液反應(yīng)測定中和熱，實驗中測得起始平均溫度為，反應(yīng)后最高溫度為，反應(yīng)后溶液的比熱容為，鹽酸和溶液的密度都近似認為是，則中和熱___________。Ⅱ.甲烷是一