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中四化学练习卷：氧化还原、化学电池与电解（100 分）
练习卷 · 中四化学 · 氧化还原与电化学
中四化学练习卷：氧化还原、化学电池与电解（100 分）：6 题 26 部分、100 分、75 分钟。本卷按香港中四化学（HKDSE）课程编写，涵盖氧化数与氧化还原的判断、半反应与离子方程式配平、化学电池与电动势、电解与法拉第电量计算、铁生锈与防锈，以及相关的摩尔与浓度计算；附完整答案、评分要点及常见失分提示。
卷面资料 年级：中四 ｜ 科目：化学 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：26
甲部 氧化数与氧化还原
写出计算步骤，并标明氧化数的正负号。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 求 KMnO₄ 中锰的氧化数。 | 设锰的氧化数为 x：+1 + x + 4 × (−2) = 0，解得 x = +7。 |
| 2 | 求 K₂Cr₂O₇ 中铬的氧化数。 | 设铬的氧化数为 x：2 × (+1) + 2x + 7 × (−2) = 0，解得 x = +6。 |
| 3 | 反应 Fe²⁺ → Fe³⁺ 属于氧化还是还原？写出半反应（须包括电子）。 | 铁的氧化数由 +2 升至 +3，失去电子，属于氧化；半反应为 Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻。 |
| 4 | 反应 Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu 中，哪一种物质是氧化剂？ | Cu²⁺ 是氧化剂，它得到锌放出的电子而被还原成铜。 |
乙部 半反应与离子方程式
酸性溶液作答，电子数目须明确写出。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 写出 MnO₄⁻ 在酸性溶液中还原成 Mn²⁺ 的半反应，并标明电子数目。 | MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O（锰的氧化数由 +7 降至 +2，得 5 粒电子）。 |
| 6 | 写出 Fe²⁺ 与 MnO₄⁻ 在酸性溶液中的完整离子方程式，并指出两者的计量比。 | 5Fe²⁺ + MnO₄⁻ + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O；Fe²⁺ 与 MnO₄⁻ 的计量比为 5 : 1。 |
| 7 | 1 mol MnO₄⁻ 完全还原成 Mn²⁺ 时，接受多少 mol 电子？ | 每 mol MnO₄⁻ 接受 5 mol 电子。 |
| 8 | 上述反应中哪一种物质是还原剂？试解释。 | Fe²⁺ 是还原剂，因为它把电子给 MnO₄⁻，自身被氧化成 Fe³⁺。 |
丙部 化学电池
须指出电极名称及电子流向。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 锌铜电池放电时，写出两个电极的反应。 | 锌极：Zn → Zn²⁺ + 2e⁻（氧化）；铜极：Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu（还原）。 |
| 10 | 锌铜电池中，哪一极是负极？哪一极是正极？ | 锌为负极（阳极，发生氧化）；铜为正极（阴极，发生还原）。 |
| 11 | 电子在外电路中由哪一极流向哪一极？ | 电子由锌极经外电路流向铜极。 |
| 12 | 盐桥在电池中有什么作用？ | 盐桥完成内电路，并让离子迁移以维持两边溶液的电中性。 |
| 13 | 已知 Zn²⁺/Zn 的标准电极电势为 -0.76 V，Cu²⁺/Cu 为 +0.34 V，求该电池的电动势。 | 电动势 = 正极 − 负极 = 0.34 − (-0.76) = 1.1 V。 |
丁部 电解与电量计算
法拉第常数取 96 500 C/mol，Cu = 63.5。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 14 | 以铜电极电解硫酸铜溶液，写出阳极反应。 | 阳极：Cu → Cu²⁺ + 2e⁻，铜电极本身溶解。 |
| 15 | 写出上述电解的阴极反应。 | 阴极：Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu，铜沉积在阴极上。 |
| 16 | 电流 2 A 通电 30 分钟，求通过的电量。 | Q = It = 2 × 1800 = 3600 C。 |
| 17 | 求上述电解在阴极析出铜的质量（3 位有效数字）。 | 电子摩尔数 = 3600 ÷ 96 500 = 0.03731 mol；铜摩尔数 = 0.03731 ÷ 2 = 0.01865 mol；质量 = 0.01865 × 63.5 = 1.18 g。 |
| 18 | 用铜电极电解硫酸铜溶液时，溶液的蓝色为何大致不变？ | 阳极溶解的铜量与阴极析出的铜量相等，溶液中铜离子浓度大致不变，故蓝色不变。 |
戊部 氧化还原的应用
答案须写出相关半反应或原理。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 19 | 铁生锈需要哪两个条件？ | 需要氧气（空气）和水。 |
| 20 | 写出铁被氧化成铁(II)离子的半反应。 | Fe → Fe²⁺ + 2e⁻。 |
| 21 | 为何在铁表面镀锌可以防止铁生锈？ | 锌比铁活跃，会优先失去电子被氧化，保护铁；即使镀层破损，锌仍担当牺牲性阳极。 |
| 22 | 漂白水能消毒，原理是什么？ | 漂白水中的次氯酸根是强氧化剂，能氧化细菌的蛋白质及酶，使其失去活性。 |
己部 摩尔与浓度计算
答案须写单位，质量取 3 位有效数字。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 23 | 0.1 mol KMnO₄ 完全还原成 Mn²⁺ 需接受多少 mol 电子？ | 电子摩尔数 = 0.1 × 5 = 0.50 mol。 |
| 24 | 25.0 cm³ 的 0.02 mol/dm³ KMnO₄ 溶液含多少 mol KMnO₄？ | 体积 = 25.0 cm³ = 0.025 dm³；摩尔数 = 0.025 × 0.02 = 0.00050 mol。 |
| 25 | 上述 KMnO₄ 可氧化多少 cm³ 的 0.1 mol/dm³ Fe²⁺ 溶液？ | Fe²⁺ 摩尔数 = 0.00050 × 5 = 0.00250 mol；体积 = 0.00250 ÷ 0.1 = 0.025 dm³ = 25.0 cm³。 |
| 26 | 该 0.00250 mol Fe²⁺ 含铁的质量是多少（Fe = 55.8）？ | 质量 = 0.00250 × 55.8 = 0.1395 g ≈ 0.140 g。 |
TutorZone 练习卷｜题目与文章为原创，并非任何学校或出版社的教材。