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第四章 化学反应与电能(A卷·知识通关练)
核心知识1 原电池的工作原理
1.在锌、铜、硫酸原电池中,下列说法正确的是
A.锌是负极,发生还原反应 B.负极反应是:Zn-2e-===Zn2+
C.铜是正极,发生氧化反应 D.铜极反应是:Cu2++2e-===Cu
2.如图所示,电流表指针发生偏转,同时A极质量减少,B极上有气泡产生,C为电解质溶液,下列说法
错误的是
A.B极为原电池的正极 B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀硫酸
C.C中阳离子向A极移动 D.A极发生氧化反应
3.在盛有稀HSO 的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片,下列叙述正确的是
2 4
2
A.SO4 向铜片移动 B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O 逸出 D.铜片上有H 逸出
2 2
4.下列关于实验现象的描述不正确的是( )
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
B.用锌片作负极,铜片作正极,在CuSO 溶液中,铜片质量增加
4
C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快
5.如图所示是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如下。则卡片上
的描述合理的是
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学科网(北京)股份有限公司2022.6.18,实验后的记录:
①Cu为正极,Zn为负极
②Cu极上有气泡产生,发生还原反应
SO2
Cu
③ 4 向 极移动
④若有0.5mol电子流经导线,则可产生0.25mol气体
CuZn
⑤电子的流向是:
⑥正极反应式:Cu2e=Cu2,发生氧化反应
A.①②④ B.②④ C.②③④ D.③④⑤
2AgaqCusCu2aq2Ags
6.依据氧化还原反应: 设计的原电池如图所示。盐桥是为了让
两个池形成闭合回路。
(1)电极X的材料是______;电解质溶液Y是______。
(2)银电极为电池的______极,发生的电极反应为____________,X电极上发生的电极反应为
______________________。
(3)外电路中的电子是从______电极流向______电极。
( )
(4)X电极看到的现象是_________________,发生___________ 填氧化或还原 反应。
(5)上述原电池每消耗64gCu同时转移电子数为______________________。
核心知识2 化学电源
7.关于化学能、电能与原电池下列判断不正确的是
A.利用原电池装置,可以将化学能转化为电能
B.燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,能量转化率可高达100%
C.人们日常使用的电能主要来自火力发电
D.最早使用的锌锰干电池的寿命和性能都不如改进后的碱性锌锰电池
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学科网(北京)股份有限公司8.关于化学电源:①银锌纽扣电池;②氢氧燃料电池;③锌锰干电池;④铅蓄电池,有关说法正确的是
A.②和③都属于绿色电池 B.①和③都属于一次电池
C.①和④都属于二次电池 D.②可将化学能全部转化为电能
9.下列有关装置的说法正确的是
A.装置Ⅰ中Mg为原电池的负极
B.装置Ⅱ为一次电池
C.装置Ⅲ可构成原电池
D.装置Ⅳ工作时,电子由锌通过导线流向碳棒
10.碱性锌锰干电池是一种使用广泛的便携式电源。电池总反应为
Zn2MnO 2H OZnOH 2MnOOH
2 2 2 ,下列说法错误的是
A.MnOOH中Mn的合价为+3
MnO H O
B.参与正极反应的物质为 2和 2
Zn2e Zn2
C.负极的电极反应为
D.电池工作时,电子由负极通过外电路流向正极
11.铅蓄电池放电时发生的化学反应:PbO +Pb+2H SO =2PbSO+2H O,其电极材料分别是PbO 和Pb,电
2 2 4 4 2 2
解质为HSO 溶液,下列说法不正确的是
2 4
A.电池工作过程中,HSO 溶液浓度降低
2 4
B.电池工作过程中,电解质溶液中H+向正极移动
C.每当有2mol电子通过电路时,负极材料增重96g
D.正极发生反应为:PbO +4H++2e-=Pb2++2H O
2 2
12.燃料电池是目前电池研究的热点之一、现有某课外小组自制的氢氧燃料电池,如下图所示,a、b均
为惰性电极。下列叙述不正确的是
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学科网(北京)股份有限公司A.a极是负极,该电极上发生氧化反应
2H O ═2H O
B.电池总反应为 2 2 2
O 4OH4e═2H O
C. b 极电极反应式为 2 2
D.氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源
13.已知:HO 是一种强氧化剂。MgHO 电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶
2 2 2 2
液,示意图如图所示。该电池工作时,下列说法不正确的是
A.Mg电极是该电池的负极
B.HO 在石墨电极上发生氧化反应
2 2
C.该装置能将化学能转化为电能
D.溶液中Cl-向Mg电极移动
ZnPbO K SO H SO
14.我国科学家最近发明了一种 2电池,电解质为 2 4、 2 4和KOH,由a和b两种离子交
换膜隔开,形成A、B、C三个电解质溶液区域,结构示意图如下:
回答下列问题:
K SO H SO
(1)电池中,Zn为_______极,B区域的电解质为_______(填“ 2 4”“ 2 4”或“KOH”)。
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学科网(北京)股份有限公司(2)电池反应的离子方程式为_______。
(3)阳离子交换膜为图中的_______(填“a”或“b”)膜。
15.(1)把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀硫酸中,用导线两两相连,可以组成各种原电池。若a、b相连,
a为正极;c、d相连,c为负极;a、c相连,c上产生气泡;b、d相连,b质量减小,则四种金属的活动性
由强到弱顺序为:___________。
(2)碱性锌锰干电池比普通锌锰电池的使用寿命长且性能高,其构造如图所示,电池反应为:
Zn2MnO 2H O2MnOOHZn(OH) MnO
2 2 2,其中 2作___________极,发生___________反应,电极反
应式为___________。
(3)甲烷燃料电池采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子(H+)和水分子通过。其工作原理的
示意图如下,请回答下列问题:
Pta
① 电极是电池的___________极,电极反应式为___________。
H
②电解质溶液中的 向___________(填“a”或“b”)极移动,电子流入的电极是___________(填“a”或“b”)极。
11.2LCH
③该电池工作时消耗 4(标准状况下),则电路中通过___________mol电子。
核心知识3 电解原理
16.用电解水的方法分析水的组成时,需要加入一些电解质以增强水的导电性,宜加入的物质是( )
A.蔗糖 B.AgNO C.KOH D.CuSO
3 4
17.要实现反应:Cu+2HCl=CuCl +H↑,设计了下列四个实验,你认为可行的是
2 2
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学科网(北京)股份有限公司A. B. C. D.
18.如图中X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a电极质量增加,b电极处有气体放出。符合这一情
况的是表中的
选项 a b X 溶液
A 锌 石墨 负极 CuSO
4
B 石墨 石墨 负极 NaOH
C 银 铁 正极 AgNO
3
D 铜 石墨 负极 CuCl
2
19.以石墨作电极,电解AgNO 溶液,可在两极分别得到Ag和O,下列说法正确的是
3 2
-
A.氧化性:Ag+ > H+,还原性:NO3> OH-
B.Ag附着在阳极:Ag+ + e-=Ag
C.电解过程中溶液的酸性将逐渐减弱
D.电路中每转移1mol电子,可生成1molAg和0.25molO
2
20.用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定量的另一种物质(括号内),溶液能与原来溶液
完全一样的是
A.CuCl [CuSO ] B.NaOH [NaOH]
2 4
C.NaCl [HCl] D.CuSO [Cu(OH) ]
4 2
21.用铁丝(电极a)、铜丝(电极b)和CuSO 溶液可以构成原电池或电解池,如图所示,则下列说法正确的
4
是( )
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学科网(北京)股份有限公司A.构成原电池时b极反应为Cu-2e-=Cu2+
B.构成电解池时a极质量一定减少
C.构成电解池时b极质量可能减少也可能增加
D.构成的原电池或电解池工作后均能产生大量气体
22. (1)如图装置闭合电键时,电流计A的指针将发生偏转。
则B池是___________;Pt是__________极
Cu极上电极反应:_______
C极上电极反应:_______
2-
(2)铅蓄电池是典型的可充电电池,它的正负极是惰性材料,电池总反应式为:Pb+PbO +4H++2SO4
2
充电
放电 2PbSO
4
+2H
2
O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
①放电时,正极的电极反应式是__________。电解液中HSO 的浓度将变__________,当外电路通过1 mol
2 4
电子时,理论上负极板的质量增加_________。
②在完全放电耗尽PbO 和Pb时,若按如图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成______
2
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学科网(北京)股份有限公司核心知识4 电解原理的应用
23.下列关于电解饱和食盐水过程的说法正确的是
A.电解饱和食盐水的工厂要首先将食盐进行除杂
B.与电源正极相连的电极区有NaOH生成
C.与电源负极相连的电极上有氯气生成
D.电解饱和食盐水的过程中Na+的浓度减小
24.电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是
A.电解时以硫酸铜溶液作电解液,精铜作阳极
B.粗铜与电源负极相连,发生氧化反应
C.阳极上发生的反应有Fe-2e-=Fe2+
D.电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥
25.如图是工业上电解饱和食盐水的装置示意图,下列说法中不正确的是
A.装置出口①处的物质是氯气
B.出口②处的物质是氢气,该离子交换膜不能让阴离子通过
通电
C.装置中发生反应的离子方程式为2Cl-+2H+ Cl↑+H ↑
2 2
D.该装置将电能转化为化学能
26.欲在铁制品上镀一层一定厚度的铜,以下方案设计正确的是
A.铜作阳极,镀件作阴极,溶液中含有铜离子
B.铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有铜离子
C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子
D.铜作阴极,镀件作阳极,溶液中含有亚铁离子
通电
27.用电解法可以在铝制品表面生成致密保护膜而有效防止铝被腐蚀,其原理为:2Al+3H O===
2
Al O+3H ↑,下列说法正确的是
2 3 2
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学科网(北京)股份有限公司A.电解时阳极材料可选用金属铜
B.电解形成保护膜过程中阳极附近溶液pH降低
SO2
C.若电解质选用稀硫酸,则 4 向阴极移动
D.形成保护膜的铝制餐具可长时间盛放碱性食品
28.氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示:
(1)图中A极要连接电源的 ____(填“正”或“负”)极。
(2)精制饱和食盐水从图中_____位置补充,NaOH溶液从图中____位置流出。(填“a” “b” “c” “d” “e”或“f”)
(3)电解饱和食盐水的离子方程式是_____________________;
(4)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,盐酸的作用是______________________。
某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(5)如图为某实验小组依据的氧化还原反应:(用离子方程式表示)_________________设计的原电池装置,该
装置中,盐桥的作用是_______________________ 。
(6)反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过_______mol电子。
核心知识5 金属的腐蚀
29.下列过程通电后才能进行的是( )
①电离;②电解;③电镀;④电化学腐蚀
A.①②③ B.①②④ C.②③ D.全部
30.以下现象和电化学腐蚀无关的是
A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B.银制物品久置表面变暗
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学科网(北京)股份有限公司C.铁质器件附有铜制配件,在接触处易生铁锈
D.生铁比纯铁容易生锈
31.下列关于钢铁腐蚀的叙述不正确的是
A.钢铁在潮湿的空气中易腐蚀
B.钢铁腐蚀的主要原因是化学腐蚀
C.腐蚀使钢铁色泽、外形等发生变化
D.一般情况下,温度对钢铁的化学腐蚀影响较明显
32.下列有关金属腐蚀的说法正确的是
A.金属的腐蚀一定伴有电流产生
B.钢铁在干燥的空气里比在潮湿的空气里更易被腐蚀
C.发生化学能转变为电能的腐蚀时,较活泼的金属总是作正极而被腐蚀
D.发生电化学腐蚀时有能量的转变,且被腐蚀的金属总是失电子
33.对钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较,合理的是
A.负极反应不同 B.正极反应相同
C.析氢腐蚀更普遍 D.都是电化学腐蚀
34.下列实验中,在相同的时间里,铁腐蚀程度最大的是( )
A.将生铁放在煮沸过的水里
B.将白铁片(镀锌铁)放在溶有CO 的水中
2
C.将有磨损的马口铁(镀锡铁)放在溶有CO 的水中
2
D.将有磨损的放在白铁片(镀锌铁)溶有CO 的水中
2
35.下列电极反应式与出现的环境相匹配的是
电极反应式 出现的环境
A H-2e-=2H+ 碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应
2
B O+2H O+4e-=4OH- 钢铁吸氧腐蚀的正极反应
2 2
C Cu-2e-=Cu2+ 电镀铜的阴极反应
D 4OH--4e-=O ↑+2H O 用惰性电极电解HSO 溶液的阳极反应
2 2 2 4
36.下列各容器中盛有海水,则铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是
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学科网(北京)股份有限公司A.④>②>①>③>⑤>⑥ B.⑤>④>②>③>①>⑥
C.④>⑥>②>①>③>⑤ D.⑥>③>⑤>②>④>①
37.I.炒过菜的铁锅为及时洗净,不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答:
(1)铁锅的锈蚀是_____________腐蚀(填“析氢“或“吸氧”)。
(2)写出铁锅腐蚀时正极的电极反应式:_______________。
II.①某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料,实现了在通常条件下不能发生的反应:
Cu+H SO (稀)=CuSO+H ↑。请画出能够实验这一反应的装置图___________。
2 4 4 2
②某同学在做一定条件下铜与稀硫酸的反应实验时,看到碳棒上有气泡产生,但铜棒却没有被腐蚀。请你
分析其原因___________。
核心知识6 金属的防护
38.下列做法不能起防锈作用的是
A.保留铁制品上的铁锈 B.在铁制品表面镀锌
C.在金属机械上涂油 D.在车、船的表面刷油漆
39.为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采取如图所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料
R可以采用( )
A.锌 B.钠 C.铜 D.石墨
40.下列金属防腐的措施中,使用牺牲阳极的阴极保护法的是
A.地下钢管连接锌块 B.金属护拦表面涂漆
C.汽车底盘喷涂高分子膜 D.水中的钢闸门连接电源的负极
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学科网(北京)股份有限公司41.港珠澳大桥设计使用寿命为120年,对桥体钢构件采用多种方法防腐。下列分析错误的是
A.防腐原理主要是避免发生反应:2Fe+O+2HO=2Fe(OH)
2 2 2
B.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层是为了隔绝空气、水等,防止形成原电池
C.采用外加电流的阴极保护法时需直接在钢构件上绑上锌块
D.钢构件可采用不锈钢材料以减缓腐蚀速率
42.下列措施中,不符合生产实际的是
A.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴扱
B.利用外加电流的阴极保护法,可以将水下的钢闸门与电源正极相连
C.为保护地下管道中的金属铁,可将其与锌极相连
D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极
43.下列说法正确的是
A.由原电池原理可知所有的合金都比纯金属更易被腐蚀
B.铜板上的铜铆钉处在潮湿的空气中发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe-3e-=Fe3+
C.船舶外壳镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀
D.镀层破损后,马口铁(镀锡铁)比白铁皮(镀锌铁)耐腐蚀
44.某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了实验。
实验序号 ① ② ③ ④
实验
内容
一周后观察:
(1)铁钉被腐蚀程度最大的是_____________(填实验序号)。
(2)实验③中主要发生的是__________(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。
(3)铁钉发生电化学腐蚀的负极反应式为:____________。
(4)根据上述实验,你认为铁发生电化学腐蚀的条件是________________。
(5)据资料显示,全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。为防护金属被腐蚀
可采取的措施有_________(填序号)。
①健身器材刷油漆 ②自行车钢圈镀铬
③将钢管用导线与镁条连接 ④将钢管用导线与碳棒连接
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