新疆喀什地区高二化学上学期课时作业（人教版选择性必修一第四章周测）

高中化学作业设计 原电池原理及其应用 人教版高中化学选择性必修一 第四章《化学反应与电能》周测试卷 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 选择性必修一第四章《化学反应与电能》周测作业 学段学科 高中化学 适用年级 高二年级 教材版本 人教版 对应内容 第四章《化学反应与电能》 作业类型 单元作业 完成时长 总时长60分钟 设计者 阿不都西库·阿不都热西提 （一）选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 【教材改编】下列装置中能构成原电池产生电流的是（　　） A. 两个相同的铜电极插入稀硫酸中，用导线连接 B. 锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 C. 锌片和铜片用导线连接后插入酒精中 D. 锌片和铜片分别插入两个盛有稀硫酸的烧杯中，不连接 2. 【习题改编】下列关于铜锌原电池（电解质溶液为稀硫酸）的叙述中，正确的是（　　） A. 铜是负极，锌是正极 B. 电子从铜片经导线流向锌片 C. 溶液中H⁺向铜极移动，在铜极上得电子生成H₂ D. 溶液中SO₄²⁻向铜极移动 3. 【教材改编】下列有关化学电源的说法中，正确的是（　　） A. 化学电源只能将化学能转化为电能 B. 锌锰干电池属于二次电池 C. 铅酸蓄电池放电时，负极发生氧化反应 D. 燃料电池工作时不需要持续通入燃料 4. 【习题改编】某纽扣电池的电极材料右图所示：分别为Zn和Ag₂O，电解质溶液为KOH溶液，电池总反应为Zn + Ag₂O = 2Ag + ZnO。下列说法不正确的是（　　） A. Zn为负极，发生氧化反应 B. Ag₂O为正极，发生还原反应 C. 放电时溶液中OH⁻向Ag₂O极移动 D. 放电时电子由Zn极经外电路流向Ag₂O极 5. 【教材改编】下列关于电解池的叙述中，正确的是（　　） A. 电解池是将化学能转化为电能的装置 B. 电解池中，阳极发生还原反应 C. 不能自发进行的氧化还原反应，通过电解有可能实现 D. 电解池中，电子通过电解质溶液从阳极流向阴极 6. 【习题改编】用惰性电极电解饱和食盐水时，下列说法正确的是（　　） A. 阳极上产生氢气 B. 阴极上产生氯气 C. 阴极附近溶液显碱性 D. 电解过程中溶液的pH保持不变 7. 【教材改编】关于电镀和电解精炼铜，下列说法正确的是（　　） A. 电镀时，待镀金属作阳极 B. 电镀时，镀层金属作阴极 C. 电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极 D. 电解精炼铜时，电解质溶液中Cu²⁺浓度始终保持不变 8. 【习题改编】下列关于金属腐蚀的说法中，正确的是（　　） A. 钢铁在干燥的空气中容易发生电化学腐蚀 B. 钢铁在中性溶液中主要发生析氢腐蚀 C. 钢铁在酸性较强的环境中主要发生析氢腐蚀 D. 化学腐蚀比电化学腐蚀更普遍 9. 【教材改编】下列有关金属电化学防护的说法中，不正确的是（　　） A. 牺牲阳极法利用原电池原理，被保护的金属作正极 B. 外加电流法中，被保护的金属与直流电源的负极相连 C. 在船体上镶嵌锌块保护船体，锌块作负极被腐蚀 D. 外加电流法中，被保护的金属作阳极 10. 【习题改编】为防止钢铁闸门被腐蚀，可采用以下两种方法：①将闸门与锌块相连；②将闸门与直流电源的负极相连。下列说法正确的是（　　） A. 方法①中锌块作正极 B. 方法②中闸门作阳极 C. 两种方法中闸门均被保护 D. 两种方法中闸门均发生氧化反应 （二）填空题（本题共2小题，共28分） 11. 【习题改编】（14分） 某化学兴趣小组设计了如图所示的原电池装置：左侧烧杯中盛有ZnSO₄溶液，插入锌片；右侧烧杯中盛有CuSO₄溶液，插入铜片；两个烧杯之间用盐桥连接，盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶；锌片和铜片用导线连接，导线中间接有电流计。 请回答下列问题： （1）该原电池中，负极是________（填“锌片”或“铜片”），正极是________。（2分） （2）负极的电极反应式为____________________________；正极的电极反应式为________________________________。（4分） （3） 电池工作时，盐桥中的K⁺向________（填“ZnSO₄”或“CuSO₄”）溶液移动，Cl⁻向________（填“ZnSO₄”或“CuSO₄”）溶液移动。（4分） （4） 电池工作一段时间后，锌片质量_______（填“增大”“减小”或“不变”），铜片质量_______（填“增大”“减小”或“不变”）。 （5）若将盐桥取出，电流计指针________（填“偏转”或“不偏转”），原因是____________________________________。（2分） 12. 【教材改编】（14分）用惰性电极（石墨）电解CuCl₂溶液， 装置中盛有足量的CuCl₂溶液，如右图测试： 请回答下列问题： （1） 该装置中，阳极是________（填“与电源正极相连的电极”或 （2） “与电源负极相连的电极”），阴极是________。（2分） （3） 阳极的电极反应式为________________________；阴极的电极 （4） 反应式为________________________。（4分） （3）电解过程中，阳极观察到的现象是________________________，阴极观察到的现象是________________________。（4分） （4）电解的总反应化学方程式为________________________。（2分） （5）电解过程中，溶液中的Cl⁻向________极移动，Cu²⁺向________极移动。（2分） （三）综合应用题（本题共2小题，共42分） 13. 【习题改编】（20分）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为： Fe + Ni₂O₃ + 3H₂O = Fe(OH)₂ + 2Ni(OH)₂ 请回答下列问题： （1） 该电池的电解质溶液为________（填“酸性”或“碱性”）溶液。 （2）放电时，负极是________（填“Fe”或“Ni₂O₃”），正极是________。（2分） （3）放电时，负极的电极反应式为________________________；正极的电极反应式为________________________。（6分） （4）充电时，该电池相当于________（填“原电池”或“电解池”），此时阴极的电极反应式为________________________________。 （5）充电时，阳极附近溶液的pH________（填“升高”“降低”或“不变”），原因是____________________________________。（4分） （6）该电池放电过程中，每转移2 mol电子，消耗Fe的质量为_______g。 14. 【教材改编】（22分）海港码头的钢制管柱长期受到海水的侵蚀，容易发生腐蚀。某研究小组设计了两种电化学防护方案： 方案一：在钢制管柱上连接一块锌块。 方案二：将钢制管柱与直流电源的负极相连，同时用高硅铸铁（惰性电极）作为辅助阳极，与电源正极相连。 请回答下列问题： （1）钢制管柱在海水中的腐蚀主要属于________腐蚀（填“化学”或“电化学”），其中海水中的溶解氧在正极上发生的电极反应式为_________________________________。（4分） （2）方案一中，锌块作________极，发生的电极反应式为________________________，该方法称为________法。（6分） （3）方案二中，钢制管柱作________极，该方法称为________法。高硅铸铁在电解过程中是否消耗？_________（填“是”或“否”）。（6分） （4）方案二中，若外加电压过高，钢制管柱表面还可能发生副反应，其电极反应式为____________________________________。（2分） （5）对比两种方案，方案一的缺点是______________________________（写出一点即可）；方案二的优点是 _________________________________（写出一点即可）。（4分） 参考答案与解析 （一）选择题 1. B。 A.两电极相同且铜与稀硫酸不反应；C.酒精不导电；D.未形成闭合回路。B答案符合原电池构成条件。 2． C 。Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极；电子由Zn→Cu；H⁺向Cu极移动得电子生成H₂；SO₄²⁻向Zn极移动。 3. C 化学电源主要将化学能转化为电能，但“只能”错误；锌锰干电池为一次电池；铅酸蓄电池放电时负极Pb发生氧化反应；燃料电池需持续通入燃料。 4. C Zn为负极，Ag₂O为正极；放电时溶液中OH⁻应向负极Zn极移动，不是向Ag₂O极移动，故C错误。 5 .C 电解池将电能转化为化学能；阳极发生氧化反应；电子不通过电解质溶液；不能自发进行的氧化还原反应可通过电解实现。 6 .C 电解饱和食盐水：阳极产生Cl₂，阴极产生H₂；阴极区H⁺放电，水的电离平衡右移，OH⁻浓度增大，显碱性；pH升高。 7 .C 电镀时待镀金属作阴极，镀层金属作阳极；电解精炼铜时粗铜作阳极，纯铜作阴极；溶液中Cu²⁺浓度会减小。 8. C 干燥空气中不易发生电化学腐蚀；中性溶液中主要发生吸氧腐蚀；酸性较强时主要发生析氢腐蚀；电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍。 9. D 外加电流法中，被保护金属应与电源负极相连，作阴极，不是阳极。 10 .C 方法①锌块作负极被腐蚀，闸门作正极被保护；方法②闸门与电源负极相连作阴极被保护。两种方法闸门均被保护。 （二）填空题 11. （14分） （1）锌片；铜片 （2）负极：Zn − 2e⁻ = Zn²⁺；正极：Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu （3）CuSO₄；ZnSO₄ （4）减小；增大 （5）不偏转；取出盐桥后不能形成闭合回路，无法形成原电池 12. （14分） （1）与电源正极相连的电极；与电源负极相连的电极 （2）阳极：2Cl⁻ − 2e⁻ = Cl₂↑；阴极：Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu （3）阳极：有黄绿色气体产生，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；阴极：有红色固体析出 （4）CuCl₂ \xlongequal{电解} Cu + Cl₂↑ （5）阳；阴 （三）综合应用题 13. （20分） （1）碱性 （2）Fe；Ni₂O₃ （3）负极：Fe + 2OH⁻ − 2e⁻ = Fe(OH)₂ 正极：Ni₂O₃ + 3H₂O + 2e⁻ = 2Ni(OH)₂ + 2OH⁻ （4）电解池；阴极：Fe(OH)₂ + 2e⁻ = Fe + 2OH⁻ （5）降低；充电时阳极反应为：2Ni(OH)₂ + 2OH⁻ − 2e⁻ = Ni₂O₃ +. 3H₂O，消耗OH⁻，阳极附近pH降低 （6）56 14. （22分） （1）电化学；O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻ （2）负；Zn − 2e⁻ = Zn²⁺；牺牲阳极的阴极保护 （3）阴；外加电流的阴极保护；否 （4）2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻（或2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑） （5）方案一：锌块会被逐渐消耗，需要定期更换；方案二：保护电流可调，保护效果持久稳定，不需频繁更换阳极材料。（合理即可） 命题细目表 题号 题型 分值 考查知识点 题目来源 难度系数 1 选择题 3 原电池构成条件判断 【教材改编】 0.90 2 选择题 3 原电池中电子/离子移动方向 【习题改编】 0.85 3 选择题 3 化学电源类型与电极判断 【教材改编】 0.85 4 选择题 3 二次电池充放电规律 【习题改编】 0.75 5 选择题 3 电解池与原电池的区分 【教材改编】 0.85 6 选择题 3 电解饱和食盐水（氯碱工业） 【习题改编】 0.75 7 选择题 3 电镀与电解精炼 【教材改编】 0.75 8 选择题 3 金属电化学腐蚀类型判断 【习题改编】 0.80 9 选择题 3 牺牲阳极法与外加电流法辨析 【教材改编】 0.80 10 选择题 3 原电池原理在金属防护中的应用 【习题改编】 0.75 11 填空题 14 电极反应式书写、离子移动方向、盐桥作用 【习题改编】 0.75 12 填空题 14 电解池判断、电极反应式、电解产物判断 【教材改编】 0.70 13 综合应用题 16 二次电池充放电规律、离子交换膜、电极反应式 【习题改编】 0.65 14 综合应用题 16 金属腐蚀原理、牺牲阳极法、外加电流法 【原创】 0.65 学科网（北京）股份有限公司 $