高中化学教师资格证备考资料：第四章《化学反应与电能》测试题(含答案)

一、单选题（共15题）

1．铅蓄电池是最早使用的充电电池。目前汽车上使用的电瓶大多数仍是铅蓄电池，其电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO4放电充电2PbSO4+2H2O，下列说法正确的是

A．该电池的充、放电过程互为可逆反应

2PbSO4 B．放电时，电池的正极反应为：Pb2eSO3C．该电池放电过程中，正、负极质量均增大 D．放电过程中，Pb2+、H向电池的负极移动 2．化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是 A．掩埋废旧电池不会造成环境污染 B．“84”消毒液的主要成分是NaClO C．燃煤中加入石灰石可减少SO2气体的排放 D．地沟油经过一系列加工后，可转化为生物柴油

3．我国新一代电动汽车因其“技术含量高”“节能环保”而备受关注。液态锂离子电池是6C+xLi+ +xe- =LixC6 负 极：一种被采用的车载电池，该电池的电极反应如下：正极：LiNiO2-xe- = Li1-xNiO2+xLi+ 下列有关该电池的说法中正确的是 A．放电时，电子从正极流向电池的负极 B．放电时，Li+向负极移动 C．该电池的总反应为6C+ LiNiO2

充电放电LixC6 + Li1-xNiO2

D．充电时，阳极发生的电极反应为Li1-xNiO2 +xLi+ +xe- = LiNiO2

4．生活污水中的氮和磷元素主要以铵盐和磷酸盐形式存在，可用铁、石墨作电极，用电解法去除。电解时：如图甲原理所示可进行除氮；翻转电源正负极，可进行除磷，原理是利用Fe2+将PO4转化为Fe3PO42沉淀。下列说法不正确的是

3

A．图乙中0~20 min脱除的元素是氮元素，此时石墨作阳极 B．溶液pH越小，有效氯浓度越大，氮的去除率越高

C．图乙中20~40 min脱除的元素是磷元素，此时阴极电极反应式为2H2e=H2 D．电解法除氮中有效氯ClO-氧化NH3的离子方程为3ClO2NH3=3ClN23H2O 5．锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋ 通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。下列说法错误的是

A．电极a为电池的负极

B．外电路的电流方向是由电极b流向电极a C．电极b上的反应式为：MnO2＋e-＋Li＋=LiMnO2 D．可用水代替电池中的混合有机溶剂 6．下列化学用语表述不正确的是 ．．．A．电解CuCl2溶液：Cu+2Cl

2+

-

电解Cu+Cl2↑

B．NaCl的形成过程：

C．HCl在水中电离：HCl=H++Cl-

+D．NH4Cl在水中发生水解：NH+4+H2O⇌NH3·H2O+H

7．水系锌-碘二次电池具安全高效、价廉环保等特点，是一种潜在的新型储能体系，其工作原理如图所示。该电池以ZnI2溶液为电解质，中间是阳离子交换膜，下列说法正确的是

-A．放电时，b极的电极反应式为：3I--2e-=I3

B．放电时，电路中转移的电子数等于N区增加的离子数 C．充电时，a极为阴极，接电源的负极

D．若将a极的Zn换成Li，电池可正常工作，且比能量更高 8．一种新型镁硫电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．该电池使用碱性电解质水溶液 B．充电时，电子从硫电极流出 C．使用的隔膜是阴离子交换膜

D．放电时，正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2 9．下列描述中，不符合生产实际的是

A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用锌作阳极 B．电解法精炼银，用纯银作阴极 C．电解饱和食盐水制烧碱，用碳棒作阴极 D．在镀件上电镀铜，用铜作阳极

10．科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如下图所示。下列说法正确的是

A．电极b为电池的负极

B．电极a上发生的反应式：2H2S＋4e-=S2＋4H＋

C．电路中每通过4 mol电子，理论上在电极a消耗44.8 L H2S D．每17 g H2S参与反应，有1 mol H＋经质子膜进入正极区

11．下列四种装置中，开始时溶液的体积均为250 mL，电解质溶液的浓度均为0.10 mol/L。若忽略溶液体积的变化且电流效率均为100%，当测得导线上均通过0.02 mol电子时，

下列判断中，正确的是

A．此时溶液的浓度：。=。=。=。 B．此时溶液的pH：。＞。＞。＞。 C．产生气体的总体积：。＞。＞。＞。 D．电极上析出固体的质量：。＞。＞。＞。

12．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍(已知：氧化性Fe2+13．如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是

选项 A B C D A．A

M 锌 铜 银 铝 N 铜 铁 锌 铁 P 稀硫酸 浓硝酸 硝酸银溶液 硝酸铁溶液 B．B C．C D．D

14．常温下用石墨作电极，电解100mL0.1mol·L-1的Cu(NO3)2和0.1mol·L-1的AgNO3

组成的混合溶液，当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12L时，假设溶液体积不变，下列说法正确的是 A．阴极增重1.4g C．阴极增重0.64g

B．所得溶液c(H+)＜0.1mol/L D．所得溶液c(H+)＞0.1mol/L

15．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如下图所示，下列有关说法正确的是

A．正极电极反应式为：2H++2e-=H2↑

B．此过程中还涉及到反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 C．此过程中Fe、Cu均被腐蚀 D．此过程中电流从Fe移向Cu

二、填空题（共8题）

16．利用生活中或实验室中的常用物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计一个原电池。 请填写下列空白：

(1)实验原理：Fe2H=Fe2H2。

(2)实验用品：电极_______、_______，稀硫酸、导线、烧杯、耳机(或电流计)。

(3)①按如图所示装置连接好实验仪器，这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中化学能转化为_______，在耳机中_______又转化为声波这种能量。 ②在该原电池中，Fe在___极发生了___反应，H在___极发生了___反应。

17．污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某化学研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2(反应条件已略

去)。

请回答下列问题：

(1)已知：25℃、101 kPa时，

Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) ΔH=-520 kJ·mol-1 S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297 kJ·mol-1 Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) ΔH=-1065 kJ·mol-1

SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是___________。请画出该反应的能量变化示意图___________。

(2)用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO2的装置如下图所示。

①a应与直流电源的___________(填“正”或“负”)极相连。

②电解过程中氢离子的作用是___________；若转移的电子数为6.02×1023，左室溶液中最终n(H+)的变化量为___________。

(3)①MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时正极生成MnOOH，正极的电极反应式是___________。

②据报道，以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池，

负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星，其工作原理如下图所示。

则该电池放电时通入H2O2的一极为___________极，电极反应式为___________；通入NaBH4的一极电极反应式为___________。

18．A、B、C、D、E、F为原子序数递增的短周期主族元素，其中A的气态氢化物甲可用作制冷剂，B与E同主族且能形成具有漂白性的二元化合物乙，C原子半径在短周期元素中最大，D元素的最高正价与最低价之和为零。回答下列问题：

(1)D元素在周期表中的位置是___________，该元素的单质应用广泛，请列举其中之一___________。

(2)甲的电子式___________，工业上常用甲的水溶液作为乙的吸收剂，请写出甲溶液吸收足量乙的离子方程式___________。

(3)D与F两元素的单质反应生成34g化合物丙，恢复室温时测得放热130kJ，已知丙熔点为−69。，沸点为58。。请写出该反应的热化学方程式___________。

(4)某种电池由熔融的C、E两种单质作为两极，其结构示意图如下所示：则熔融C电极为___________(填“正”或“负”)极。若放电时总反应为2C+xE=C2Ex，则充电时，每当转移0.2mol电子时，阴、阳极区的质量变化差为___________g。

19．X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题：

(1)五种元素的原子半径从大到小的顺序是___________(用元素符号表示)。

(2)X与Z形成的3。1的化合物A，它与Z的最高价氧化物对应的水化物B反应的化学方程式___________，该水溶液显____性，用离子方程式解释原因________。 (3)硒是人体必需的微量元素，与L同一主族，其最高价氧化物对应的水化物化学式为_____。该元素固体单质与H2反应生成0.5 mol气态氢化物时吸收了14.87kJ的热量，请写出1mol该物质与氢气化合的热化学方程式_____________ 。

(4)用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式：_________；由R生成Q的化学方程式：___。

20．(1)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液一段时间后，若要恢复到电解前的浓度和pH，须向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2。此电解过程中两个电极共放出气体为__mol，若要恢复到电解前的浓度和pH，还可加入0.1mol__和0.1molH2O。 (2)用Na2CO3熔融盐作电解质，CO、O2为原料组成的新型电池示意图如图：

为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。该电池负极电极反应式为___。

(3)用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液，其装置如乙图。理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(体积为标况下的体积)。

①写出在t1后，石墨电极上的电极反应式___；原NaCl溶液物质的量浓度为___mol/L(假设溶液体积不变)。

②当向上述甲装置中通入标况下的氧气336mL时，理论上在铁电极上可析出铜的质量

为___g。

21．回答下列问题：

(1)一定条件下，向容积不变的某密闭容器中加入a mol CO2和b mol H2发生反应

CO2g3H2gCH3OHgH2Og，欲使整个反应过程中CO2的体积分数为恒定

值，则a与b的关系是_______。

(2)某实验室，以碱性锌锰电池为电源，用铁和石墨作电极电解酸性废水，发现可将废水中PO4以FePO4沉淀的形式除去，其装置如图所示。

3

①X极材料_______。

②在碱性锌锰电池中，正极的电极反应式是_______。 ③阳极发生的总反应式为_______。

④每消耗19.5gZn理论上沉淀_______molPO4

(3)1，3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H进攻1，3-丁二烯生成碳正离子(

)；第二步Br进攻碳正离子完成1，2-加成或1，4-加成。反应进程

3中的能量变化如右图所示。已知在0℃和40℃时，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70：30和15：85。

①与0℃相比，40℃时1，3-丁二烯的转化率_______(填“增大”“不变”“减小”，下同) ②从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率_______，1，4-加成正反应速率_______。 ③从0℃升至40℃，1，4-加成正反应速率的增大程度_______其逆反应速率的增大程度(填“大于”“等于”或“小于”)。

22．Ⅰ.二氯化砜(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂，实验室可利用SO2与Cl2反应制1。，取少量的SO2Cl2。装置如图(有些支持装置省略了)所示。已知SO2Cl2的熔点为-54．沸点为69． 1。；常温下比较稳定，受热易分解，遇水能发生剧烈的水解反应，产物之一为氯化氢气体。

(1)仪器E的名称是_____________，由B的使用可知SO2与氯气之间的反应属于______(填“放”或“吸”)热反应，B处反应管冷却水应从____________ (填“a”或“b”)接口通入。如果将丙装置放入冰水中，会更有利于二氯化砜的生成，其原因是_______________________________________。 (2)试剂X、Y的组合最好是_________。

a．98%硫酸和铜 b．稀硝酸和亚硫酸钠固体 c．60%硫酸和亚硫酸钾固体 (3)戊是贮气装置，则E中的试剂是_________；若缺少装置乙和丁，潮湿的氯气和二氧化硫之间发生反应的化学方程式是___________________________．

(4)取1．00g蒸馏后的液体，小心地完全溶于水，向所得的溶液中加入足量氯化钡溶液，测得生成沉淀的质量为1．50g，则所得馏分中二氯化砜的质量百分含量为___________ %(结果保留小数点后1位)。

(5)二氯化砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房，但久置后微显黄色，其原因是_______________________________。

。.乙同学设计了一套电解饱和食盐水的实验装置，来验证氯气的某些性质和测定产生的氢气的体积。

(1)所选仪器接口的连接顺序是A接________，________接________；B接________，________接________。

(2)若装入的饱和食盐水为100mL(氯化钠足量，电解前后溶液体积变化可忽略，假设两极产生的气体全部逸出)，当测得氢气为112mL(标准状况下)时停止通电。将U形管内的溶液倒入烧杯，常温时测得溶液的pH约为________。

23．某小组拟探究双氧水和铁离子的氧化性强弱，设计如下实验装置。

注明：盐桥为饱和KCl溶液和琼脂，烧杯中溶液均为100mL．

(1)用30%双氧水配制10%的双氧水需要使用的玻璃仪器有__________________(填名称)。已知：30%双氧水的密度约为1.1 gcm3，该双氧水溶液的物质的量浓度约为________(保留1位小数)。

(2)关闭K，电流计显示电子由石墨极流出经外电路流入铂极。盐桥中阳离子向________(填“石墨”或“铂”)极迁移。负极反应式为_____________________。若忽略体积变化和盐类水解，电路上转移0.005 mol电子，则cFeCl3_________(填“净增”或“净减”)_______molL1。

(3)一段时间后，向石墨极烧杯中加入适量30%双氧水和硫酸，电流计显示：电子由铂极流入石墨极。此时，铂极是___________(填“正极”或“负极”)。 (4)结合上述(2)、(3)实验现象，可以得出的结论是__________。

参考答案

1．C 2．A 3．C 4．B 5．D 6．B 7．C 8．B 9．A 10．D 11．B 12．D 13．C 14．D 15．B 16．铁钉(或铁条等) 铜钉(或其他的惰性电极，如铅笔芯等) 电能 电能 负 氧化 正 还原

17．MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) ΔH=-248 kJ/mol

正 参与阴极反应，通过交换膜定向移动形成电流 1 mol

MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH- 正极 H2O2+2e-=2OH- BH-4+8OH--8e-=BO-2+6H2O 18．第三周期第。A族 半导体、芯片或光电池(任意一个)

SO2+NH3·H2O=

1HSO3+NH+4 Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) H650kJmol 负 9.2

19．Al＞C＞N＞O＞H NH3＋HNO3===NH4NO3 NH4+＋H2ONH3·H2O＋H＋ 酸

H2SeO4 Se(s)＋H2(g)===H2Se(g) ΔH＝＋29.74kJ·mol－1 Al－3e－＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑ 2Al(OH)3

Al2O3＋3H2O

220．0.2 CuCO3或CuO 2CO-4e-+2CO3=4CO2 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 0.1

1.28

21．a=b 石墨 MnO2eH2O=MnOOHOH

4Fe8eO24H4PO34=4FePO42H2O 0.3 减小 增大 增大 小于

22．分液漏斗 放 a 该反应为放热反应，降温有利于平衡正向移动，有利于SO2Cl2的生成 c 饱和食盐水 SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 86.9% SO2Cl2 久置后分解产生 Cl2，溶于其中，导致液体呈黄色 G F H D E C 13 23．烧杯，量筒、玻璃棒 9.7 molL1 铂 H2O22e=2HO2 净减

0.05 负极 较弱酸性条件，Fe3氧化性比H2O2强；较强酸性条件下，H2O2氧化性比Fe3强