第四章 实验活动4 简单的电镀实验&实验活动5 制作简单的燃料电池-【新课程能力培养】2025-2026学年高中化学选择性必修1同步练习（人教版）

N 高中化学选择性必修1（人教版） 实验活动4简 1.在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下 方案设计正确的是() A.锌作阳极，待镀件作阴极，溶液中含 有锌离子 B.铂作阴极，待镀件作阳极，溶液中含 有锌离子 C.铁作阳极，待镀件作阴极，溶液中含 有亚铁离子 D.锌作极，待镀件作阳极，溶液中含 有亚铁离子 2.利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一 层银。下列有关说法正确的是() 6电源) 银片 ,待镀件挂钩 AgNO,溶液日 铜牌 第2题图 A.通电后，Ag向阳极移动 B.银片与电源负极相连 C.该电解池的阴极反应可表示为Ag*+e =Ag D.当电镀一段时间后，将电源反接，铜 牌可恢复如初 3.以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质F®、 Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述 中正确的是（) ①粗铜与直流电源负极相连 ②阴极发生的反应为Cu2+2e=Cu ③电路中每通过3.01×103个电子，得到 的精铜质量为16g 96)练 N 单的电镀实验 ④杂质Ag以AgSO4的形式沉入电解槽形 成“阳极泥” A.②③ B.②④ C.③④ D.①③ 4.钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现 象却随处可见，为此每年国家损失大量资 金。钢铁的防护除了用电化学保护方法之 外，在钢铁制品表面镀铜也可以有效地防 止其腐蚀，电镀的装置如图所示： 直流电源 A Fe CuSO4溶液- 第4题图 (1)电镀装置图的“直流电源”中， (填“a”或“b”)是正极。Fe 电极反应式为 (2)接通电源前，装置图中的铜、铁两个 电极质量相等，电镀完成后，将两个 电极取出，用水小心冲洗干净、烘干， 然后称量，二者质量之差为5.12g, 由此计算电镀过程中电路中通过电子 的物质的量为 (3)上述铁镀件破损后，铁更容易被腐 蚀。请简要说明镀铜铁镀件破损后， 铁更容易被腐蚀的原因： 实验活动5制作 1.下列关于电解水的实验说法正确的是 () A.为了增加水的导电能力，可以加入氯 化钠固体 B.电解水阳极生成氧气，电极反应式为 2H,0-4e=4H+02↑ C.阴极区溶液的pH不断减小 D.在两极滴加酚酞，与电源正极相连的 一极显红色 2.下列关于氢氧燃料电池说法正确的是 A.正极发生氧化反应，负极发生还原 反应 B.若电解质溶液为HSO4溶液，硫酸根 离子移向正极 C.若电解质溶液为KOH溶液，随着反应 的进行，溶液的pH不变 D.氢氧燃料电池是一种绿色电池，未来 有很大的发展前景 3.将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧 时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料 电池。燃料电池的基本组成为电极、电解 质、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用 率可高达80%（一般柴油发电机只有 40%),产物污染也少。下列有关燃料电 池的说法错误的是() A.上述燃料电池的负极反应物是氢气、 甲烷、乙醇等物质 第四章化学反应与电能。 简单的燃料电池 B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原 因之一是该电池的产物为水，经过处 理之后可供航天员使用 C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH,该 电池的负极反应为CHOH-12e= 2C02↑+3H0 D.以KOH溶液作为电解质溶液，甲烷燃 料电池的正极反应为O2+2HO+4e= 40H 4.乙烯催化氧化成乙醛(CH,CHO)可设计 成如图所示的燃料电池，请回答下列 问题。 负载 网 aHdH0高度等被H0 第4题图 (1)请在装置图上标出正、负极和反应物。 (2)分析电池中电子的移动方向： ，电解质溶液中H 的移动方向： (3)写出此燃料电池的正极反应式： 总反应式： (4)若有2mol乙烯参与反应，理论上转 移的电子数为」 练 97高中化学选择性必修1（人教版） 发，铁钉发生化学腐蚀，铁和盐酸反应生成氢气，左侧 的液面一定会下降，故A正确：装置Ⅱ中盐酸易挥发， 铁钉和铜丝连接易形成原电池的两极，铁钉作原电池负 极加快腐蚀，故B正确；装置Ⅲ中浓硫酸是难挥发性 酸，且铜与浓硫酸不接触，即二者不发生化学反应，故 C正确；装置I中铁钉和铁丝连接，盐酸易挥发，铁钉 发生化学腐蚀，装置Ⅱ中盐酸易挥发，铁钉和铜丝连接 易形成原电池，发生电化学腐蚀，铁钉被腐蚀，铜丝被 保护，故D错误。 2.C【解析】根据图知，氧气得电子生成氢氧根离 子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，则Cu作负 极被氧化，腐蚀过程中，负极是C,故A正确；C扩散 到孔口，并与正极反应产物氢氧根离子和负极反应产物 铜离子作用生成多孔粉状锈Cu2(OH),C1,潮湿环境中 C浓度大，有利于多孔粉状锈Cu(OH)C1的生成，故 B正确；未指明标准状态，无法计算消耗的O2体积， 故C错误；C扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反 应产物作用生成多孔粉状锈Cuz(OH),C1,负极上生成铜 离子、正极上生成氢氧根离子，所以该离子反应为氯离 子、铜离子和氢氧根离子反应生成C2(OH),C1沉淀， 离子方程式为2Cu+3 DH+CI-Cu,(OH,C↓，故D正确。 3.B【解析】图a中，铁棒发生吸氧腐蚀，靠近底 端的部分氧气少，腐蚀程度较轻，A错误：图b中，开 关由M置于N,Cu-Zn合金作正极，腐蚀速率减小，B 正确；图c中，接通开关时Z作负极，腐蚀速率增大， 但氢气在Pt上放出，C错误：图d中，干电池自放电腐 蚀是Zn与C形成原电池，与MnO2性质无关，D错误。 4.D【解析】A项图中铁和碳构成了电解池，而铁 作阴极被保护，故不易被腐蚀，错误；B项图中镁和钢 铁输水管构成了原电池，而镁作负极被腐蚀，输水管作 正极被保护，故不易被腐蚀，错误；C项图中铁管道和 锌构成了原电池，锌作负极被腐蚀，铁管道作正极被保 护，不易被腐蚀，错误。 5.B【解析】镀锌铁发生电化学腐蚀，锌作负极： Zn-2e=Zn2+,当有0.2mol电子转移时，有0.1 mol Zn 溶解，在正极上：2H+2e=H2↑，生成0.1molH2。 6.D【解析】从图示可知，由于有外加电源，故此 方法为外加电流法，故B错误；在外加电流法中，钢铁 作电解池的阴极，即a为电源的负极，则b为电源的正 极，故A错误；在电解池中，电子由电解池的阳极→电 源的正极→电源的负极→电解池的阴极，即电子要由辅 助电极b→a→钢铁闸门，故C错误；电源改用导线连 接进行防护时，即牺牲阳极法，则辅助电极要作负极， 92 发生氧化反应，故D正确。 7.B【解析】A项，具支试管内气体受热压强增大， 部分气体逸出，冷却后，气体压强减小，不能更快更清 晰地观察到液柱上升，错误；B项，正极与负极反应式相 加得到图Ⅲ装置的总反应为4A1+3O2+6H,0=4A1(OH)3, 生成的A1(OH),进一步脱水形成白斑，正确；C项， 负极材料为铁，正极为碳棒，错误；D项，铝箔为负 极，反应式为A1-3e=A+,活性炭为正极，反应式为 O+4e+2H2O=4OH,错误。 一m实验活动4简单的电镀实验 1.A 2.C【解析】铜牌上镀银，银片为阳极，Ag向阴极 移动，阴极反应为Ag+e=Ag。由于实验中镀层不可能 非常均匀致密，所以将电源反接，阳极上C、Ag均会 溶解，铜牌不可能恢复如初。 3.A【解析】电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜在 阴极析出，单质银不放电，形成阳极泥，不生成 AgSO4。综合上述分析可知A正确。 4.(1)aCu2*+2e=Cu(2)0.08mol(3)铁 比铜活泼，铁和铜构成原电池的两个电极，铁作负极， 更容易被腐蚀 【解析】(1)电镀时电源正极连接的电极为阳极， 故a为正极，铁连接负极，故Fe电极反应式为Cu*+2e =C。(2)阳极溶解的铜的质量等于阴极上析出的铜 的质量，故阳极溶解的铜为2.56g,即0.04mol,故电 镀过程中电路中通过的电子的物质的量为0.08mol。 (3)镀件镀层破损后，镀层金属与镀件金属在周围环境 中形成原电池，活泼性较强的金属更容易被腐蚀，即铁 比铜活泼，铁和铜构成原电池的两个电极，铁作负极， 更容易被腐蚀。 ●·实验活动5制作简单的燃料电池 1.B【解析】A项，电解氯化钠溶液会生成氯气， 错误；C项，阴极区反应为2H,0+2e=2OH+H↑，pH 不断增大，错误；D项，与电源正极相连的为阳极，生 成H什，不显红色，错误。 2.D 3.C【解析】A项，燃料电池中，燃料作负极，负 极反应物可以是氢气、甲烷、乙醇等物质，正确；B 项，航天飞行器中氢氧燃料电池的产物是水，经过处理 之后可供航天员使用，正确；C项，乙醇燃料电池的电 解质为KOH时，生成的二氧化碳会和其反应生成碳酸 盐，负极反应：CH,OH-12e+16OH=2C0+11H,0,错 误；D项，燃料电池中正极上氧气得电子，在碱性环境 下，正极反应式为O+2H,0+4e一4OH,正确。 4.(1)如图所示 负载 (-)CH4 0+) H20+ CH,CHO含磷酸溶液H,O 的玻璃纤维 第4题答图 (2)电极a→负载→电极b从左向右 (3)O2+4e+4H=2H202CH+0O2=2 CH CHO (4)4NA >"感知高考 高考真题、模拟题精练 1.C【解析】电池工作时，MnO2电极上生成 MnOOH和ZnMn2O4,Mn的化合价由+4降到了+3，则 MnO2发生了还原反应，该电极为正极，Zn电极为负 极。充电时，阳离子Zn2+应移向阴极(Zn),A错误； 充电时可发生反应ZnMn,O,=Zn+2MnO2,B错误；放电 时MnOOH为正极产物，则正极反应可为MnO+H,O+e 一MnOOH+OH,C正确：放电时，Zn电极质量减少 0.65g,转移电子0.02mol,MnO2得电子生成Mn00H 和ZnMn2O4两种产物，D错误。 2.C【解析】本题考查碱性锌锰电池的相关知识。 正极的电极反应式为MnO2+e+H,O=MnOOH+OH- MO2作氧化剂，发生还原反应，A错误；原电池工作 时阴离子向负极移动，B错误；温度较低时，反应速率 会减小，C正确；MnO2转化为MnOOH,Mn由+4价降 为+3价，每生成1 mol MnOOH,转移电子数为1×6.02× 102,D错误。 3.C【解析】本题考查微型电池的工作原理。由题 图知，O2在a电极上得电子生成OH,则a电极为电池 正极，b电极为电池负极。在负极区，CuO在b电极上 失电子转化成CuO,葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸， CuO被还原为Cu2O,CuO与Cu,O的相互转变起催化作 用，则电池总反应为2CHO6+O2=2CHO,A、B正 确；根据总反应可知，1 mol CH2O6参加反应时转移 2mol电子，18 mg CoHn2O6的物质的量为0.1mmol,则 消耗18mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2mmol电子 参考答案与解析⊙ 流入，C错误；原电池中阳离子从负极移向正极，故 Na迁移方向为b→a,D正确。 4.B【解析】由图示可知，该电化学装置外电路连 接“负载”，说明是原电池，原电池是一个能将化学能 转化为电能的装置，A错误；电极a上N化合价降低， 发生还原反应为正极，电极b上碳元素化合价升高发生 氧化反应，为原电池的负极，B正确；电子在外电路 中由负极流向正极，不能通过水体，C错误；1mol (CHO)m被氧化后得到n mol CO2,可知转移4 mol e, D错误。 5.A【解析】分析题中反应机理可知，HCHO在阳 极发生反应，阳极总反应为2HCHO-2e+4OH= 2HCOO+H2↑+2H,O,而阴极水中的H放电得H2,电极 反应式为2H,O+2e=H2↑+2OH,此原理中两电极均生 成H,即每转移2mol电子共可得到2molH,而传统 电解水时每转移2mol电子可生成1molH2,所以相同 电量下H理论产量是传统电解水的2倍，A错误；由 上述分析可知，B正确；根据电解原理可知，阴离子向 阳极移动，则OH通过阴离子交换膜向阳极(b极)移 动，C正确；由上述分析可知，D正确。 6.B【解析】本题考查电解原理的应用。多孔电极1 上HO(g)得电子发生还原反应转化成H2(g)则为阴极， 电极反应为2H0(g)+4e一2H2(g)+202;多孔电极2上 O2失电子发生氧化反应转化成O2(g)则为阳极，电极反 应为202-4e=O2(g)。电极1的多孔结构能增大电极的 表面积，增大与水蒸气的接触面积，A正确；电极2为 阳极，发生氧化反应：202-4e=O2(g),B错误；工作 时，阴离子O向阳极移动，即O从多孔电极1迁移到 多孔电极2，C正确；电解总反应为2H0(g)电熊 2H,(g)+O2(g),则理论上电源提供2mole能分解 1 mol H,O,D正确。 7.B【解析】图1为牺牲阳极法，牺牲的阳极一般 为较活泼金属，其作为原电池的负极，失去电子被氧 化，图2为外加电流法，阳极材料为辅助阳极，其通常 是惰性电极，本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子 在其表面失去电子，A错误：图2中，外加电压偏高 时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H放电 外，海水中溶解的O2也会竞争放电，故可发生O2+4e+ 2HO一4O什，B正确：腐蚀电流会随着环境的变化而变 化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电 流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C错误；图1、 图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲 阳极或外加电源传递过来的电子阻止了Fe-2e=Fe2+的 93