周周练15 第四章 化学反应与电能 第1～3节（周测）化学人教版选择性必修1

周周练15 （范围：第四章 化学反应与电能 第1~3节 限时：45分钟 总分：60分） 一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列事实中，与电化学腐蚀无关的是 A．金属钠置于空气中表面变暗 B．黄铜(锌铜合金)制作的铜锣不易产生铜绿 C．铁制器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D．镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面更易被腐蚀 2．金属腐蚀现象在生产和生活中普遍存在。下列说法错误的是 A．钢柱在水下比在空气与水的交界处更易生锈 B．金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀 C．生铁在潮湿的空气中生成红褐色的铁锈，这种腐蚀属于电化学腐蚀 D．铜在高温条件下被空气中的氧气氧化而变黑，这种腐蚀属于化学腐蚀 3．（25-26高二上·重庆·期末）下图所示装置的烧杯中均盛有稀硫酸，其中锌片最不易被腐蚀的是 A． B． C． D． 4．下列各装置图及相关说法均正确的是 A．利用装置甲在铁片上镀镍 B．装置乙的盐桥中向电极迁移 C．利用装置丙可以制取少量的溶液 D．装置丁充电时，连接电源的正极 5．（25-26高二上·山西太原·期末）2025年8月26日，备受关注的太原市南中环桥主桥斜拉杆上耳板更换维修工程圆满完成各项施工内容。下列桥梁的防护措施中与金属的腐蚀与防护无关的是 A．采用激光除锈技术 B．栏杆涂刷高性能水性氟碳漆 C．在栏杆上增设交通反光标志 D．通过在低碳钢中加入铜、镍等金属制成耐候钢，使其表面形成一层保护膜 6．如图为两种不同的铜锌原电池，下列相关说法不正确的是 A．图a与图b的反应原理均为： B．图a中电流流向为：Cu片→导线→Zn片→溶液→Cu片 C．图b所示原电池能量利用率比图a所示原电池要高 D．若将图b中溶液换成稀硫酸，当电路中转移1mol电子时，产生22.4L氢气 7．（25-26高二上·江苏盐城·期中）钢铁易生锈是因为在潮湿的空气里，其表面吸附一层薄薄的水膜，水膜里含有少量、等，形成一层电解质溶液，与钢铁中铁和碳构成了无数微小原电池(如下图所示)。下列有关说法正确的是 A．钢铁生锈过程中电能转化为化学能 B．铁作负极，电极反应式为： C．在干燥的空气中铁制品也发生类似的腐蚀 D．为减缓铁制品生锈，可在铁表面刷漆或涂油 8．已知电极a、c和e均为Fe，电极b、d和f分别为Zn、Cu和石墨，与不同pH的NaCl溶液组装成电化学装置。      下列说法正确的是 A．铁电极的腐蚀速率：c>a>e B．均向铁电极移动 C．向3个装置中滴入酚酞，电极a和f附近溶液变红 D．发生氧化反应的是电极b、c和e 9．在采用离子交换膜法的氯碱工业连续生产中，精制饱和食盐水从阳极室一侧持续流入，同时阴极室一侧也需持续通入水(含少量NaOH)，最终分别得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液。关于这一连续生产过程的描述，下列说法正确的是 A．从阳极室流出的淡盐水，可直接通过循环泵回阳极室继续电解 B．离子交换膜在此处的唯一作用是作隔板防止阳极产生的和阴极产生的混合爆炸 C．为了提高氯气的产率，阳极室溶液的需要用调节至弱碱性，以抑制副产物的生成 D．持续向阴极室通入水(含少量)，主要是为了补充电解消耗的水并调节产出溶液的浓度 10．如图所示的电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为石墨电极。在电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重情况为。符合上述实验结果的盐溶液是 选项 X Y A B C D 11．苏州大学研究团队提出了一种柔性纤维状直接甲醇燃料电池，其剖面示意图如下：向中间的凝胶中加入甲醇，即可自发工作。下列说法错误的是 A．尼龙网纱线端为正极，发生氧化反应 B．负极反应为 C．凝胶中的移向尼龙网纱线端 D．该柔性纤维可在多次变形下保持稳定发电，可应用于可穿戴纺织品 12．某原电池装置如图所示，盐桥中装有用饱和氯化钾溶液浸泡过的琼脂。正确的是 A．原电池装置中的盐桥完全可用金属导线代替 B．Fe为负极，发生的反应为： C．Fe为正极，石墨上发生的反应为： D．原电池工作一段时间后，溶液中会增大 3．工业废气处理工艺中，电化学法脱硝制铵有很高的经济价值。在图示电解池中，可以实现脱硝制备铵盐。下列说法错误的是 A．阴极反应式为 B．该装置可实现化学能与电能间的转化 C．电解一段时间后，电极a附近pH上升 D．当外电路通过3 mol时，有35.84 L NO(标准状况)被回收 14．某研究团队开发了一种新型水系锌碘电池，正极材料为氧化还原活性封端基团的@MBene-Br(MBene有助于的吸附与的锚定)，电解质为和溶液。放电过程中可能发生两个反应：①，②。下列说法正确的是 A．放电时，负极每消耗6.5 g，始终能生成 B．放电时，的移动方向为：N极→M极 C．深度充电时，N极可发生电极反应 D．深度充电后，再放电时，反应②会在正极发生 二、非选择题：本题共4小题，共32分。 15．（11分）为研究金属的电化学腐蚀机理，某小组同学采用传感器设计如图所示装置。 （1）该装置的中碳粉作_______极。 （2）负极电极反应式为_______。 （3）若压强传感器显示压强降低，则以_______腐蚀为主，正极电极反应式为_______。 （4）若将碳粉换成锌粉，则Fe可被保护，该金属防护方法称为_______保护法。总反应的化学方程式为_______。 （5）铁锈成分通常为Fe2O3·xH2O (0≤x≤3)，生成该种铁锈的最后一步化学方程式为_______。 16．（12分）氨燃料电池在航运、电力、交通等领域发挥着重要的作用。一种以氨燃料电池为电源的电解装置如下图所示，若A池工作5min时f极铁钥匙增重3.2g。 回答下列问题： （1）b电极为燃料电池的________极，A 池工作5 min 时 b 电极消耗O2(标准状况下)的体积为_________mL，a极电极反应式为_____________________________，A池中的离子交换膜为________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。 （2）B池 NaCl溶液充足，若常温下溶液体积为1L，则5 min时该溶液的pH为_________。 （3）若用C池进行电解精炼铜，则应将_________(填“e”或“f”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中Cu2+浓度_________(填“减小”“增大”或“不变”)。 （4）D池工作5min时，h电极________(填“增重”或“减轻”)________g；g电极的电极反应式为_________________。 17．（9分）请回答下列问题： （1）电催化氮气还原合成氨是一种常温常压条件下利用水作为氢源的低碳环保路线，电催化合成氨装置如图： ①a为__________极。 ②该装置总反应化学方程式为__________。 （2）下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有_____。 （3）铜是人类最早使用的金属，它与人类生产、生活关系密切，请运用所学知识解释下列与铜有关的化学现象。 ①如图，在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生电化学腐蚀，Cu发生___________(填“氧化”或“还原”)反应，写出正极的电极反应式：___________。 ②若在铜制品表面镀锌，镀层破损后是否还可以起到保护作用_________(填“是”或“否”)，这种保护方法叫做______________。(填“外加电流法”或“牺牲阳极法”) 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 周周练15 （范围：第四章 化学反应与电能 第1~3节 限时：45分钟 总分：60分） 一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列事实中，与电化学腐蚀无关的是 A．金属钠置于空气中表面变暗 B．黄铜(锌铜合金)制作的铜锣不易产生铜绿 C．铁制器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D．镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面更易被腐蚀 【答案】A 【解析】A．金属钠置于空气中表面变暗是钠直接与空气中的氧气反应生成氧化钠，属于化学腐蚀，没有形成原电池，与电化学腐蚀无关，A符合题意；B．黄铜为锌铜合金，形成原电池时更活泼的锌作负极被腐蚀，铜作正极被保护，因此不易产生铜绿，与电化学腐蚀有关，B不符合题意；C．铁和铜接触时，潮湿环境下可形成原电池，更活泼的铁作负极被氧化生成铁锈，与电化学腐蚀有关，C不符合题意；D．镀层受损后，铁、银和电解质溶液可形成原电池，更活泼的铁作负极被腐蚀，因此铁表面更易被腐蚀，与电化学腐蚀有关，D不符合题意；故选A。 2．金属腐蚀现象在生产和生活中普遍存在。下列说法错误的是 A．钢柱在水下比在空气与水的交界处更易生锈 B．金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀 C．生铁在潮湿的空气中生成红褐色的铁锈，这种腐蚀属于电化学腐蚀 D．铜在高温条件下被空气中的氧气氧化而变黑，这种腐蚀属于化学腐蚀 【答案】A 【解析】A．钢柱在空气与水的交界处氧气供应充足，电化学腐蚀更剧烈，因此水下不易生锈，A错误； B．金属腐蚀的分类正确，化学腐蚀是金属与介质直接反应，电化学腐蚀涉及原电池过程，B正确； C．生铁在潮湿空气中生锈，主要成分为Fe2O3·nH2O涉及铁与杂质形成原电池，属于电化学腐蚀，C正确； D．铜在高温下被氧气氧化生成黑色CuO，是直接化学反应，无电解质参与，属于化学腐蚀，D正确； 故选A。 3．（25-26高二上·重庆·期末）下图所示装置的烧杯中均盛有稀硫酸，其中锌片最不易被腐蚀的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．该装置为电解池，连接电源负极，作电解池的阴极，受外加电流的阴极保护，几乎不被腐蚀，A符合题意；B．该装置为原电池，活泼性，作原电池负极，发生失电子的氧化反应，腐蚀速率加快，B不符合题意；C．该装置为原电池，活泼性，作原电池负极，发生失电子的氧化反应，且活泼性比更弱，原电池反应速率比B装置更快，腐蚀更严重，C不符合题意；D．直接与稀硫酸发生置换反应，属于化学腐蚀，腐蚀速率慢于原电池负极的，但远快于受保护的电解池阴极的，D不符合题意；故选A。 4．下列各装置图及相关说法均正确的是 A．利用装置甲在铁片上镀镍 B．装置乙的盐桥中向电极迁移 C．利用装置丙可以制取少量的溶液 D．装置丁充电时，连接电源的正极 【答案】C 【解析】A．铁片上镀镍，应将镍片与电源的正极连接，A错误； B．装置乙的盐桥中应向正极，即向电极迁移，B错误； C．装置丙中下边石墨电极为阳极，产生氯气，上边石墨电极产生与氢氧化钠溶液，和可以在溶液中反应制取少量溶液，C正确； D．装置丁充电时，连接电源的负极，D错误； 故答案选C。 5．（25-26高二上·山西太原·期末）2025年8月26日，备受关注的太原市南中环桥主桥斜拉杆上耳板更换维修工程圆满完成各项施工内容。下列桥梁的防护措施中与金属的腐蚀与防护无关的是 A．采用激光除锈技术 B．栏杆涂刷高性能水性氟碳漆 C．在栏杆上增设交通反光标志 D．通过在低碳钢中加入铜、镍等金属制成耐候钢，使其表面形成一层保护膜 【答案】C 【解析】A. 采用激光除锈技术，这是去除金属表面锈蚀的维护措施，直接与金属腐蚀防护相关，A不符合题意；B. 栏杆涂刷高性能水性氟碳漆，通过涂层隔离金属与腐蚀环境，防止腐蚀，B不符合题意；C. 在栏杆上增设交通反光标志，这是为提高交通安全而设置的视觉辅助措施，不涉及金属腐蚀防护机制，C符合题意；D. 通过在低碳钢中加入铜、镍等金属制成耐候钢，使其表面形成保护膜，这是合金化防护方法，用于抵抗大气腐蚀，D不符合题意；答案选C。 6．如图为两种不同的铜锌原电池，下列相关说法不正确的是 A．图a与图b的反应原理均为： B．图a中电流流向为：Cu片→导线→Zn片→溶液→Cu片 C．图b所示原电池能量利用率比图a所示原电池要高 D．若将图b中溶液换成稀硫酸，当电路中转移1mol电子时，产生22.4L氢气 【答案】D 【解析】A．两种原电池均为铜锌原电池，总反应均为锌与铜离子发生置换反应生成铜和锌离子，反应原理均为：，A正确； B．图a为单液原电池，Zn为负极（失电子），Cu为正极（铜离子得电子），外电路电流方向为正极（Cu）→导线→负极（Zn），内电路通过离子定向移动形成电流，整体电流流向可描述为“Cu片→导线→Zn片→CuSO4溶液→Cu片”，B正确； C．图a为单液原电池，Zn与CuSO4溶液直接接触易发生自放电（Zn直接与Cu2+反应），能量利用率低；图b为双液原电池，通过盐桥隔离Zn与Cu2+，减少自放电，能量利用率更高，C正确； D．图b中CuSO4溶液换为稀硫酸后，正极反应为，转移1 mol电子时生成0.5 mol H2，且未说明“标准状况”，无法确定H2体积，D错误； 故选D。 7．（25-26高二上·江苏盐城·期中）钢铁易生锈是因为在潮湿的空气里，其表面吸附一层薄薄的水膜，水膜里含有少量、等，形成一层电解质溶液，与钢铁中铁和碳构成了无数微小原电池(如下图所示)。下列有关说法正确的是 A．钢铁生锈过程中电能转化为化学能 B．铁作负极，电极反应式为： C．在干燥的空气中铁制品也发生类似的腐蚀 D．为减缓铁制品生锈，可在铁表面刷漆或涂油 【答案】D 【分析】原电池中，铁作负极，电极反应式为：，C作正极，电极反应式为：，据此分析回答。 【解析】A．钢铁生锈是原电池反应，原电池将化学能转化为电能，A错误；B．铁作负极时，失去电子生成，正确电极反应为，B错误；C．干燥空气中无法形成电解质溶液，不能构成原电池，不会发生此类电化学腐蚀，C错误；D．铁表面刷漆或涂油可隔绝水和氧气，能减缓铁制品生锈，D正确；故选D。 8．已知电极a、c和e均为Fe，电极b、d和f分别为Zn、Cu和石墨，与不同pH的NaCl溶液组装成电化学装置。      下列说法正确的是 A．铁电极的腐蚀速率：c>a>e B．均向铁电极移动 C．向3个装置中滴入酚酞，电极a和f附近溶液变红 D．发生氧化反应的是电极b、c和e 【答案】A 【解析】A．铁电极的腐蚀速率，原电池负极c的腐蚀速率大于原电池正极a，电解池阴极e被保护腐蚀速率最慢，故腐蚀速率c>a>e，A正确； B．原电池中阳离子向正极移动，电解池中阳离子向阴极移动，图1中向正极a移动，图2中向正极d移动，图3中向阴极e移动，并非均向铁电极移动，B错误； C．酚酞遇碱变红，图1中电极a为正极，电极反应为，附近溶液变红；图3中电极f为阳极，电极反应为，附近溶液不会变红，C错误； D．氧化反应为失电子的反应，发生氧化反应的是原电池负极和电解池阳极，即电极b、c、f，e为阴极发生还原反应，D错误； 故选A。 9．在采用离子交换膜法的氯碱工业连续生产中，精制饱和食盐水从阳极室一侧持续流入，同时阴极室一侧也需持续通入水(含少量NaOH)，最终分别得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液。关于这一连续生产过程的描述，下列说法正确的是 A．从阳极室流出的淡盐水，可直接通过循环泵回阳极室继续电解 B．离子交换膜在此处的唯一作用是作隔板防止阳极产生的和阴极产生的混合爆炸 C．为了提高氯气的产率，阳极室溶液的需要用调节至弱碱性，以抑制副产物的生成 D．持续向阴极室通入水(含少量)，主要是为了补充电解消耗的水并调节产出溶液的浓度 【答案】D 【解析】A．进入阳极室的是精制饱和食盐水，出来的是纯净的稀食盐水，若直接通过循环泵回阳极室，会降低氯离子浓度，有可能产生杂质气体氧气，A错误； B．离子交换膜除防止与混合爆炸外，还阻止向阳极迁移，避免副反应（如与反应生成次氯酸盐），B错误； C．结合选项A可知，阳极室需保持氯离子浓度大、以保证氯离子在阳极失去电子产生氯气，可通过加适量盐酸，故阳极应中性或弱酸性环境（pH≈4），若用调至弱碱性会加剧与的副反应，降低氯气产率，C错误； D．阴极室通入含的水，可补充电解消耗的水分，同时稀释并控制阴极区溶液浓度，防止浓度过高影响生产，D正确； 故答案选D。 10．如图所示的电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为石墨电极。在电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重情况为。符合上述实验结果的盐溶液是 选项 X Y A B C D 【答案】D 【解析】A．镁离子、锌离子的放电能力均小于氢离子，所以串联电解硫酸锌溶液、硫酸镁溶液时，阴极反应都是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极质量不会增加，A错误；B．电解氯化铁溶液时，阴极反应是铁离子得到电子发生还原反应生成亚铁离子，电极质量不会增加，B错误；C．铝离子、亚铁离子的放电能力均小于氢离子，所以串联电解硫酸铝溶液、硫酸亚铁溶液时，阴极反应都是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极质量不会增加，C错误；D．铜离子和银离子的放电能力均强于氢离子，串联电解硫酸铜溶液、硝酸银溶液时，铜离子、银离子分别在阴极得到电子发生还原反应生成铜、银，电极反应式分别为：Cu2++2e-=Cu、Ag++e-=Ag，由得失电子数目守恒可知，电路中通过2 mol电子时，b电极析出铜的质量小于d电极析出银的质量，D正确；故选D。 11．苏州大学研究团队提出了一种柔性纤维状直接甲醇燃料电池，其剖面示意图如下：向中间的凝胶中加入甲醇，即可自发工作。下列说法错误的是 A．尼龙网纱线端为正极，发生氧化反应 B．负极反应为 C．凝胶中的移向尼龙网纱线端 D．该柔性纤维可在多次变形下保持稳定发电，可应用于可穿戴纺织品 【答案】A 【解析】A．由图中甲醇在中间凝胶中发生氧化反应可知，中间为负极，则外侧尼龙网纱线端对应正极，发生还原反应，A错误； B．甲醇在负极失去电子并生成二氧化碳，电极反应为，B正确； C．负极反应生成的氢离子通过凝胶移向尼龙网纱线端的正极，并参与氧气的还原反应，C正确； D．该电池采用柔性纤维结构，在多次变形后仍能稳定发电，适合用于可穿戴纺织品，D正确； 故选A。 12．某原电池装置如图所示，盐桥中装有用饱和氯化钾溶液浸泡过的琼脂。正确的是 A．原电池装置中的盐桥完全可用金属导线代替 B．Fe为负极，发生的反应为： C．Fe为正极，石墨上发生的反应为： D．原电池工作一段时间后，溶液中会增大 【答案】D 【解析】A．盐桥的作用是通过离子定向移动平衡两极电荷，金属导线只能传导电子无法传递离子，不能替代盐桥，A错误；B．为负极，但失电子生成，反应为，B错误；C．的活泼性强于石墨，为负极，石墨为正极，正极反应为，C错误；D．原电池中阴离子向负极移动，盐桥中的移向负极所在的溶液，故溶液中增大，D正确；故答案选D。 3．工业废气处理工艺中，电化学法脱硝制铵有很高的经济价值。在图示电解池中，可以实现脱硝制备铵盐。下列说法错误的是 A．阴极反应式为 B．该装置可实现化学能与电能间的转化 C．电解一段时间后，电极a附近pH上升 D．当外电路通过3 mol时，有35.84 L NO(标准状况)被回收 【答案】C 【分析】电极a上NO转化为，N元素化合价升高发生氧化反应，所以电极a是阳极，电极反应式为；电极b上NO转化为，N元素化合价降低发生还原反应，所以电极b是阴极，电极反应式为；由此分析； 【解析】A．由上述分析可知，阴极反应式为，故A正确； B．该装置是电解池，将电能转化为化学能，故B正确； C．通过质子交换膜从左向右移动，根据电极反应式，电极a附近生成量大于转移量，一段时间后，电极a附近pH降低，故C错误； D．当外电路通过3 mol时，阳极消耗1molNO，阴极消耗0.6molNO，消耗的NO体积为1.6mol22.4L/mol=35.84 L，故D正确； 答案选C。 14．某研究团队开发了一种新型水系锌碘电池，正极材料为氧化还原活性封端基团的@MBene-Br(MBene有助于的吸附与的锚定)，电解质为和溶液。放电过程中可能发生两个反应：①，②。下列说法正确的是 A．放电时，负极每消耗6.5 g，始终能生成 B．放电时，的移动方向为：N极→M极 C．深度充电时，N极可发生电极反应 D．深度充电后，再放电时，反应②会在正极发生 【答案】D 【分析】M极（左侧）： 锌板（Zn）在放电过程中，锌作为活泼金属失去电子，发生氧化反应，因此M极为负极，电极反应式为： ；N极（右侧）： 正极材料为，发生还原反应，放电过程中可能发生两个反应：①，②。 【解析】A．放电时负极消耗6.5g Zn，物质的量为=0.1 mol，失去0.2 mol电子。但正极可能同时发生反应①（I2得电子）和反应②（Br2得电子），电子可能分配给两个反应，生成的I-不一定始终为0.2 mol，A错误； B．由分析可知，放电时，M极为负极（Zn板），N极为正极。阳离子（Zn2+）向正极移动，即移动方向为M极→N极，B错误； C．深度充电时，N极（原正极）作阳极，发生氧化反应（失电子），例如，电极反应式是一个得到电子的还原反应，C错误； D．深度充电时，N极（阳极）会将Br-氧化为Br2并被MBene吸附。再放电时，吸附的Br2在正极发生还原反应②（Br2+2e-=2Br-），D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共32分。 15．（11分）为研究金属的电化学腐蚀机理，某小组同学采用传感器设计如图所示装置。 （1）该装置的中碳粉作_______极。 （2）负极电极反应式为_______。 （3）若压强传感器显示压强降低，则以_______腐蚀为主，正极电极反应式为_______。 （4）若将碳粉换成锌粉，则Fe可被保护，该金属防护方法称为_______保护法。总反应的化学方程式为_______。 （5）铁锈成分通常为Fe2O3·xH2O (0≤x≤3)，生成该种铁锈的最后一步化学方程式为_______。 【答案】（1）正（1分） （2）Fe-2e-=Fe2+（2分） （3）吸氧（1分） O2+2H2O+4e-=4OH-（2分） （4）牺牲阳极（1分） 2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2（2分） （5）2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O（2分） 【分析】左侧三颈烧瓶中铁粉和碳粉混合物与电解质溶液接触会形成原电池，铁作负极，碳作正极，不论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极电极反应都为：Fe-2e-=Fe2+，如果压强传感器示数降低说明没有氢气析出，发生吸氧腐蚀，则正极电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-；据此回答问题。 【解析】（1）由分析知碳粉作正极； （2）由分析知负极电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+； （3）由分析知压强传感器示数降低说明没有氢气析出，发生吸氧腐蚀，则正极电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-； （4）碳粉换成锌粉，则Fe可被保护，是原电池保护，称为牺牲阳极的保护法，则锌作负极被腐蚀，所以总反应为：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2； （5）铁锈是铁被腐蚀后生成的二价铁再被氧气氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3不稳定会分解生成铁锈，故反应方程式为：2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。 16．（12分）氨燃料电池在航运、电力、交通等领域发挥着重要的作用。一种以氨燃料电池为电源的电解装置如下图所示，若A池工作5min时f极铁钥匙增重3.2g。 回答下列问题： （1）b电极为燃料电池的________极，A 池工作5 min 时 b 电极消耗O2(标准状况下)的体积为_________mL，a极电极反应式为_____________________________，A池中的离子交换膜为________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。 （2）B池 NaCl溶液充足，若常温下溶液体积为1L，则5 min时该溶液的pH为_________。 （3）若用C池进行电解精炼铜，则应将_________(填“e”或“f”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中Cu2+浓度_________(填“减小”“增大”或“不变”)。 （4）D池工作5min时，h电极________(填“增重”或“减轻”)________g；g电极的电极反应式为_________________。 【答案】（1） 正（1分） 560（1分） （2分） 阴离子（1分） （2）13（1分） （3）e（1分） 减小（1分） （4）减轻（1分） 4.8（1分） （2分） 【解析】（1）由图可知，A池为氨燃料电池，通入氨气的a电极发生氧化反应生成氮气，故a电极为燃料电池的负极，b电极为燃料电池的正极；A池工作5min时f极铁钥匙增重，说明Fe表面析出Cu，是电镀池的阴极，f极反应为，增重3.2 g Cu的物质的量为，电路中转移电子总物质的量为0.1 mol。b极得电子反应为，转移0.1mol电子时消耗为0.025 mol，标况体积；a极是负极，碱性条件下被氧化为，电极反应式为；a极消耗，b极生成，为维持两侧NaOH溶液浓度稳定，需要从b侧移向a侧，因此离子交换膜为阴离子交换膜。 （2）B池为电解NaCl溶液的装置，总反应为，由（1）可知，A池工作5min时，电路转移0.1mol电子，则5 min时B池生成0.1 mol ，溶液体积为1L，则，常温下，pH=13。 （3）电解精炼铜时，粗铜作阳极接电源正极，因此需将e极（阳极）更换为粗铜；粗铜中比Cu活泼的杂质金属（如Zn、Fe等）会优先于Cu在阳极失电子，而阴极只有得电子析出Cu，同一时间内阳极溶解的Cu的物质的量小于阴极析出的Cu的物质的量，因此溶液中浓度减小。 （4）D池工作时是铅蓄电池充电过程，阴极(h极)反应为，故工作5min时转移0.1 mol e-阴极质量减少4.8 g；阳极(g极)反应为。 17．（9分）请回答下列问题： （1）电催化氮气还原合成氨是一种常温常压条件下利用水作为氢源的低碳环保路线，电催化合成氨装置如图： ①a为__________极。 ②该装置总反应化学方程式为__________。 （2）下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有___________。 （3）铜是人类最早使用的金属，它与人类生产、生活关系密切，请运用所学知识解释下列与铜有关的化学现象。 ①如图，在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生电化学腐蚀，Cu发生___________(填“氧化”或“还原”)反应，写出正极的电极反应式：___________。 ②若在铜制品表面镀锌，镀层破损后是否还可以起到保护作用_________(填“是”或“否”)，这种保护方法叫做______________。(填“外加电流法”或“牺牲阳极法”) 【答案】（1）负（1分） （2分） （2）放电时间长，工作电压稳定（1分） （3）氧化（1分） （2分） 是（1分） 牺牲阳极法（1分） 【解析】（1）①由装置图可知，左侧电极上通入并生成，氮元素的化合价由0价降低到-3价，发生还原反应，因此左侧电极为电解池的阴极。与阴极相连的a极为电源的负极。 ②该装置利用水和氮气在电解条件下生成氨气和氧气，根据得失电子守恒和原子守恒，总反应的化学方程式为。 （2）分析放电曲线图可知，高铁电池的电压在较长时间内保持水平不变，且整体放电时间远大于高能碱性电池，由此可得出高铁电池的优点是：放电时间长，工作电压稳定。 （3）①不纯的铜制品在硫酸型酸雨中形成原电池，铜的金属活动性强于碳，故铜作负极，失去电子发生氧化反应。由于铜的金属活动性排在氢之后，不能置换出酸中的氢发生析氢腐蚀，因此只能发生吸氧腐蚀。正极上是溶解的氧气得到电子，在酸性条件下生成水，正极的电极反应式为。 ②在铜制品表面镀锌，镀层破损后，由于锌比铜活泼，在潮湿环境中形成原电池时，锌作负极被腐蚀，铜作正极受到保护，因此依然可以起到保护作用。这种利用原电池原理，让更活泼的金属作为负极（阳极）被腐蚀从而保护正极（阴极）的方法，称为牺牲阳极法。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 周周练15 （范围：第四章 化学反应与电能 第1~3节 限时：45分钟 总分：60分） 一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A A A C C D D A D D A D C D 二、非选择题：本题共4小题，共32分。 15．（11分）（1）正（1分） （2）Fe-2e-=Fe2+（2分） （3）吸氧（1分） O2+2H2O+4e-=4OH-（2分） （4）牺牲阳极（1分） 2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2（2分） （5）2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O（2分） 16．（12分）（1） 正（1分） 560（1分） （2分） 阴离子（1分） （2）13（1分） （3）e（1分） 减小（1分） （4）减轻（1分） 4.8（1分） （2分） 17．（9分）（1）负（1分） （2分） （2）放电时间长，工作电压稳定（1分） （3）氧化（1分） （2分） 是（1分） 牺牲阳极法（1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $