原电池电解池【基础巩固卷】-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

人教版高中化学选择性必修1 基础巩固卷 高二化学同步教学资源（人教版2019选择性必修1） 电化学限时练习 分数：___________ 班级：___________姓名：___________ 可能用到的相对原子质量 H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-63.5 评卷人 得分 一、单选题（每小题仅有一个选择符合要求，每题3分，共18题54分） 一、单选题 1．暖贴主要由铁粉、活性炭、无机盐、水、蛭石、吸水性树脂等组成，如图所示，具有携带方便、发热快、持续时间久等优点。下列有关说法错误的是 A．暖贴发热原理为铁的吸氧腐蚀 B．活性炭作为原电池正极材料 C．负极反应式为： D．透气膜的透氧速率越快，暖贴的发热温度越高 2．下列实验方案不能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 温度对化学反应速率的影响 向两支试管中各加入2 mL 0.1 mol/L 溶液，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中，再同时分别向两支试管中加入2 mL 0.1 mol/L 溶液，振荡，观察现象 B 铁片上发生了吸氧腐蚀 在一块除去铁锈的铁片上滴1滴含有酚酞的食盐水，静置2～3 min，溶液边缘出现红色 C 能否催化分解 向2 mL 5％ 溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 D 与KI的反应是可逆反应 向5 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L的溶液，振荡，再滴加1～2滴KSCN溶液，观察现象 3．下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．阴极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ D．连接锌棒后，电子由锌流向铁管道 4．下列实验装置图正确且能达到相应实验目的的是 A．图甲装置验证铁的析氢腐蚀 B．图乙装置可在待镀铁件表面镀铜 C．图丙用于制备纯净的沉淀 D．图丁是牺牲阳极的阴极保护法防止钢闸生锈 5．电化学与生活息息相关。下列叙述正确的是 A．铁质菜刀用后擦干存放，是利用电解池原理防止铁发生吸氧腐蚀 B．铜锌电池在放电时铜极发生氧化反应，锌极发生还原反应 C．自行车链条涂润滑油，是通过形成原电池来减缓链条的腐蚀 D．氯碱工业中，电解饱和食盐水制备烧碱，获得的副产物可制盐酸 6．铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是 A．正极反应式为 B．此过程中还涉及反应 C．此过程中、均被腐蚀 D．此过程中电流从Fe流向Cu 7．下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是 A．图1中，铁钉易被腐蚀 B．图2中，滴加少量溶液，没有蓝色沉淀出现 C．图3中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极 D．图4中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 8．下列关于金属保护的说法中错误的是 A．图1是利用牺牲阳极法保护钢闸门 B．图2中向电极附近滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明做负极 C．图1中的负极反应式是 D．若在强酸条件下，钢铁会发生析氢腐蚀放出 9．我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法不正确的是 A．断电时，锌环能有效防止铁帽的腐蚀，该防护方法是牺牲阳极法 B．通电时，阴极上的电极反应式为： C．把锌环换成锡环后，断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 D．断电时，正极上的电极反应式为： 10．将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是 A．液滴中的Cl-由a区向b区迁移 B．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应 C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2+由a区向b区迁移，与b区的OH-形成，进一步氧化、脱水形成铁锈 D．液滴边缘是正极区，发生的电极反应式为 11．为探究金属的腐蚀情况，某同学将锌片和铜片置于浸有饱和食盐水和酚酞的滤纸上，并组成如图所示的装置。下列判断不正确的是 A．右边铜片上有气泡冒出 B．可观察到区域②变蓝 C．最先观察到变红的区域是① D．右边锌片质量减轻 12．电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺，下列说法正确的是 A．镀层金属不可能为黄铜 B．电镀时，镀层金属离子往阳极迁移 C．白口铁皮(镀锌合金)破损时较马口铁皮(镀锡合金)破损时难腐蚀 D．电镀时，通常把待镀的金属制品一端作阴极，把镀层一端与电源的负极相连 13．某小组为探究金属的腐蚀与保护，设计如图实验装置。下列说法正确的是 A．该实验是牺牲阳极法保护锌 B．电子由锌经导线流向铁 C．一段时间后，从电极区取少量溶液于试管中，滴入2滴溶液，产生蓝色沉淀 D．将换成，该电极区溶液将变为蓝色 14．下列对如图所示的实验装置的判断中错误的是    A．若X为碳棒，开关K置于A处，可减缓铁的腐蚀 B．若X为锌棒，开关K置于A或B处，均可减缓铁的腐蚀 C．若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法 D．若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为2H＋＋2e－=H2↑ 15．下列有关金属腐蚀及防护的说法错误的是 A．图1中，铁钉发生析氢腐蚀 B．图2中，铁钉发生吸氧腐蚀，向插石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞试液，溶液变红 C．图3中，开关K置于M处促进铁腐蚀，K置于N处抑制铁腐蚀 D．图4中，燃气灶中的铁在高温下主要发生化学腐蚀 16．浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图，其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连，控制合适的电压，使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，以有效减缓金属腐蚀。下列选项错误的是 A．金属贮存罐可用钢制材料 B．电子沿导线流入辅助电极 C．贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连 D．电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀 17．城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，地面上还铺有铁轨等，当金属管道或铁轨在潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示的装置。下列说法正确的是 A．钢铁外壳为负极 B．镁块可永久使用 C．该法为外加电流法 D．镁发生反应： 18．化学原理在生活、生产中有广泛的应用。下列说法错误的是 A．砷化镓太阳能电池的能量转化形式是将太阳能转化为电能 B．保暖贴遇空气迅速发热与铁发生吸氧腐蚀有关 C．工业上常利用电解熔融氯化物获取钠、镁、铝等活泼金属 D．高压氧舱治疗中毒是增大血氧浓度，促进碳氧血红蛋白解离 二、填空题（共2题46分） 19．金属腐蚀的电化学原理可用下图模拟。 请写出有关电极反应式： ①铁棒上的电极反应式： 碳棒上的电极反应式： (2)该图所表示的是 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。 (3)若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀H2SO4溶液，则此图可表示 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解，即可将碳棒改为 棒。 20．对金属制品进行抗腐蚀处理可延长其使用寿命。 (1)以下为铝材表面处理的一种方法： 以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。 (2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 。 (3)利用如图装置可以模拟铁的电化学防护，若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学保护法称为 。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C C D B D B C D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 A C B D A C D C 1．D 【详解】A．暖贴发热料中的铁粉、活性炭、无机盐及水之间能形成数目庞大的微小原电池，铁作负极，活性炭作正极，暖贴发热原理为铁的吸氧腐蚀，正极反应式为故A正确； B．该装置为原电池装置，铁作负极，活性炭作正极材料，故B正确； C．铁为负极，负极反应式为，故C正确； D．透气膜的透氧速率可控制氧气浓度，故可控制暖贴的发热时间和温度，透气膜的透氧速率与发热温度无直接关系，故D错误； 故选D。 2．C 【详解】A．该实验中只有温度为变量，通过观察沉淀产生的快慢能够探究温度对化学反应速率的影响，A正确； B．铁发生吸氧腐蚀时边缘生成OH-使酚酞变红，现象符合吸氧腐蚀机制，B正确； C．可能被氧化为铁离子，未排除铁离子的催化作用干扰，无法确定是否催化过氧化氢，C错误； D．反应中碘离子过量，铁离子遇KSCN显红色，若溶液变红，可证明该反应是可逆反应，实验设计合理，D正确； 故选C。 3．C 【详解】A．铜板与铁铆钉以及周围的水膜形成原电池，由于金属铁比铜活泼，铁作原电池的负极被腐蚀，铜作正极而被保护，故铜板不易被腐蚀，A正确； B．在暖气片表面刷油漆可隔绝暖气片中金属与空气、水等腐蚀性介质的接触，从而能够防止金属发生腐蚀，B正确； C．在电解时铁管道与电源的负极连接作阴极，发生还原反应，电极反应式应该是得电子的还原反应，在阳极上废铁失去电子发生氧化反应，阳极的电极反应式是：Fe-2e⁻=Fe2+，C错误； D．由于金属锌比铁活泼，当铁管道连接锌棒后，会金属表面上， Zn-Fe-水膜的形成原电池，活动性强的锌作负极，铁管道作正极，电子由负极锌流向正极铁管道，D正确； 故合理选项是C。 4．C 【详解】A．析氢腐蚀需在酸性环境中发生，图甲中食盐水为中性，发生的是吸氧腐蚀，A错误； B．镀锌时待镀铁件应作阴极，连接电源的负极，镀层金属铜作阳极，连接电源的正极，电解质为硫酸铜溶液，图中电源正负极连接反了，B错误； C．铁作阳极失去电子生成，石墨作阴极生成可排除氧气，与结合生成，且氢气隔绝空气防止其氧化，能制备纯净，C正确； D．牺牲阳极的阴极保护法利用原电池原理对金属进行保护，图丁有电源，为外加电流的阴极保护法，D错误； 故选C。 5．D 【详解】A．铁质菜刀擦干存放是为了减少水分，避免形成电解质溶液，从而防止原电池反应（吸氧腐蚀），而非利用电解池原理。电解池需要外加电源，此处未涉及。A错误； B．铜锌电池放电时，活泼金属锌作为负极发生氧化反应，铜作为正极发生还原反应。选项描述铜极氧化、锌极还原，与实际反应相反。B错误； C．涂润滑油是通过物理隔绝水和氧气，防止链条与电解质接触，避免原电池形成，而非通过形成原电池减缓腐蚀。C错误； D．氯碱工业电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2，副产物H2和Cl2可反应生成HCl并溶于水制盐酸。D正确； 答案选D。 6．B 【分析】根据图片知，水中溶解了氧气，铜、铁和水构成了原电池，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，原电池放电时，电子从负极流向正极。 【详解】A．正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故A错误； B．负极上发生的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，反应方程式为：，故B正确； C．该原电池中铜作正极，原电池放电时，负极失电子容易被腐蚀，正极被保护，所以铜不被腐蚀，故C错误； D．该原电池放电时，外电路上电子从负极铁流向正极铜，电流从Cu移向Fe，故D错误； 故选B。 7．D 【详解】A．根据图1，常温下，铁在浓硫酸中因钝化而不被腐蚀，A错误； B．根据图2，装置形成了原电池，铁作负极失去电子，加入溶液，能与反应产生蓝色沉淀，B错误； C．根据图3，在地下钢铁管道上连接镁块属于原电池防腐的牺牲阳极法，发生原电池腐蚀时镁块作为负极被消耗起到保护钢铁管道的作用，C错误； D．根据图4，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是燃气灶在长期使用的过程中由于高温下铁与空气中的氧气发生化学反应而造成的腐蚀，D正确； 故答案为：D。 8．B 【详解】A．图1锌块、钢闸门、海水构成的原电池中锌块作负极，钢闸门作正极，受到保护，是利用牺牲阳极法保护钢闸门，A正确； B．图2锌、铁、酸化的氯化钠溶液构成的原电池中锌为负极，铁作正极，正极附近溶液中无亚铁离子，滴加溶液，无蓝色沉淀，B错误； C．图1锌块、钢闸门、海水构成的原电池中锌块作负极，发生反应钢闸门作正极，受到保护，C正确； D．强酸条件下，铁作负极发生反应，正极发生析氢腐蚀，放出，D正确； 故答案为：B。 9．C 【分析】根据电源和直流电方向可知，通电时，锌环作阳极、铁帽作阴极； 【详解】A．断电时，锌比铁活泼，形成原电池，锌为负极、铁为正极，锌环能有效防止铁帽的腐蚀，该防护方法是牺牲阳极法，A正确； B．通电时，阴极上的电极反应式为水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子：，B正确； C．因铁比锡活泼，断电时构成原电池，锡作正极，而铁作负极被消耗，所以铁帽被腐蚀，C错误；    D．断电时构成锌铁原电池，铁作正极氧气得电子发生还原反应，即正极上的电极反应式为，D正确； 故选C。 10．D 【分析】液滴之下氧气含量比边缘处少，所以液滴边缘为正极，发生反应，液滴中心为负极，负极发生反应Fe-2e-=Fe2+，所以圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，液滴外沿形成棕色铁锈环(b)。发生铁的吸氧腐蚀。 【详解】A．a为负极、b为正极，液滴中的Cl-由b区向a区迁移，故A错误； B．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加NaCl溶液，共存原电池，铁为负极、铜为正极，负极发生的电极反应Fe-2e-=Fe2+，故B错误； C．液滴下的Fe失电子发生氧化反应而被腐蚀，故C错误； D．液滴边缘是正极区，发生的电极反应式为，故D正确； 选D。 11．A 【分析】左侧为电解池，铜为阳极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，锌为阴极，水放电生成氢气和氢氧根，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，右侧是原电池，锌为负极，电极反应式为：2Zn-4e-= 2Zn2+，铜为正极，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-。 【详解】A．右侧铜为正极，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，无气泡产生，故A错误； B．区域②为阳极，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，Cu2+与OH-反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，故B项正确； C．区域①为电解池阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，区域①为电解原理的腐蚀，反应速率大于原电池，故C正确； D．右侧锌为负极，参加反应，质量变轻，故D正确； 综上所述，不正确的是A项。 12．C 【详解】A．根据电镀的概念，黄铜可以作镀层金属，A错误； B．电镀时，镀层金属离子往阴极迁移，B错误； C．白铁(镀锌的铁)中，镀层破损后，Zn为负极，被腐蚀的是Zn,Fe被保护，马口铁(镀锡的铁)中，Fe为负极，被腐蚀的是Fe，Zn被保护，所以镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)铁更耐腐蚀，C正确； D．电镀时，通常把待镀的金属制品一端作阴极，把镀层一端与电源的正极相连，D错误； 故选C。 13．B 【分析】Zn比Fe活泼，Zn为负极被腐蚀，Zn极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，Fe为正极、被保护，Fe极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。 【详解】A．Zn比Fe活泼，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极、被保护，该实验是牺牲阳极法保护铁，A项错误； B．电子由负极锌经导线流向正极铁，B项正确； C．Zn极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，Fe极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，没有Fe2+生成，故一段时间后，从Fe电极区取少量溶液于试管中，滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，不会产生蓝色沉淀，C项错误； D．将Zn换成Cu，Fe比Cu活泼，Fe为负极被腐蚀，Cu为正极，该电极区溶液不会变蓝色，D项错误； 答案选B。 14．D 【详解】A．若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀，这是外加电流的阴极保护法，A不符合题意； B．若X为锌棒，开关K置于A处时形成电解池，Fe作阴极被保护，置于B处时形成原电池，这是牺牲阳极的阴极保护法，均可减缓铁的腐蚀，B不符合题意； C．若X为锌棒，开关K置于B处时形成原电池，这是牺牲阳极的阴极保护法，C不符合题意； D．若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为Fe－2e－=Fe2＋，D符合题意； 故选D。 15．A 【详解】A．常温下铁遇浓硫酸发生钝化，不会发生析氢腐蚀，A错误； B．该装置中Fe发生吸氧腐蚀，Fe为负极失电子，石墨棒为正极，氧气得电子结合水生成氢氧根离子，因此在石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞试液，溶液变红，B正确； C．开关K置于M处形成原电池，铁做负极加速腐蚀，K置于N处构成电解池，铁为阴极被保护，C正确； D．燃气灶中的铁在高温下容易和氧气反应，铁发生化学腐蚀，D正确； 故答案选A。 16．C 【详解】A．钢的主要成分是铁，铁遇冷的浓硫酸发生钝化，因此金属贮存罐可用钢制材料，A正确； B．金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，铁发生氧化反应，贮存浓硫酸的金属罐为阳极，连接电源正极，辅助电极是阴极，电子沿导线流向辅助电极，B正确； C．金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，铁发生氧化反应，贮存浓硫酸的金属罐为阳极，连接电源正极，C错误； D．Fe为阳极，电压过高时，大量Fe失电子发生氧化反应生成Fe2+，有可能会加剧腐蚀，D正确； 选C。 17．D 【详解】A．钢铁外壳连接了镁块，由于金属活动性：Mg>Fe，则镁块为负极，钢铁外壳为正极，形成原电池，Mg失去电子，电极反应式为，钢铁在正极被保护，能延缓其腐蚀，A项错误； B．Mg失去电子，发生氧化反应，镶嵌的镁块会被逐渐消耗，需根据腐蚀情况进行维护和更换，不能永久使用，B项错误； C．由分析得，该方法为牺牲阳极法，C项错误； D．Mg失去电子，发生氧化反应：，D项正确； 故选D。 18．C 【详解】A．砷化镓太阳能电池能够将太阳能转化为电能，为人们提供电能，这是太阳能电池的基本工作原理，A正确； B．保暖贴中含有铁粉等物质，在空气中，铁会发生吸氧腐蚀，吸氧腐蚀过程中会放出热量，从而使保暖贴遇空气迅速发热，B正确； C．工业上获取钠、镁是通过电解熔融氯化物（如电解熔融氯化钠获取钠，电解熔融氯化镁获取镁），但是获取铝是通过电解熔融氧化铝，因为氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，不能通过电解熔融氯化铝来制取铝，C错误； D．一氧化碳中毒是因为一氧化碳与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白，阻碍氧气与血红蛋白结合。高压氧舱治疗 CO 中毒的原理是增大血氧浓度，使平衡向碳氧血红蛋白解离的方向移动，从而促进碳氧血红蛋白解离，D正确； 故本题答案为：C。 19． 2Fe－4e－=2Fe2＋ O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 吸氧 析氢 锌(或其他比铁活泼的金属) 【详解】（1）图示为Fe的吸氧腐蚀，负极上Fe失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，铁棒上的电极反应式为：2Fe-4e-═2Fe2+，碳棒上的电极反应式为：O2+2H2O+4e-═4OH-；在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀，故答案为：Fe-2e-═Fe2+；O2+2H2O+4e-═4OH-；吸氧； （2）将NaCl溶液改为稀H2SO4溶液，变成析氢腐蚀；保护铁棒时，负极应为比铁活泼的金属，故答案为：析氢；锌（或其他比铁活泼的金属）。 20．(1)2Al＋3H2O-6e-=Al2O3＋6H＋ (2)用铜作阳极可补充溶液中消耗的Cu2＋，保持溶液中Cu2＋浓度恒定 (3) N 牺牲阳极的阴极保护法 【分析】该铝材表面处理流程依次为：铝材先经脱脂去除表面油脂，接着碱洗（过程中产生槽液），通过碱液作用进一步清洁表面，随后水洗冲去残留碱液，再经除灰处理清除杂质，之后在硫酸溶液环境中进行电解，利用电解作用赋予铝材耐蚀性能，最终得到耐蚀铝材产品。 【详解】（1）活泼金属铝作阳极，阳极材料本身失电子被氧化，其氧化产物为Al2O3，由此可得阳极的电极反应式为2Al＋3H2O-6e-=Al2O3＋6H＋； （2）镀铜时阴极上铜离子放电，因此用铜作阳极可补充溶液中消耗的Cu2＋，保持溶液中Cu2＋浓度恒定； （3）若X为碳棒，则只能用外加电流的阴极保护法，此时开关K应置于N处，铁与电源的负极相连作阴极被保护。若X为Zn，K置于M处，构成原电池，锌是负极，铁是正极，铁被保护，其保护原理为牺牲阳极的阴极保护法。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $