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中五化学练习卷：氧化还原与电化学（12 题・100 分・75 分钟・附答案）｜原创模拟试题
练习卷 · DSE 化学：氧化还原与电化学全卷
本卷共 12 题、100 分、75 分钟，涵盖氧化与还原的电子转移定义、氧化数计算、氧化剂与还原剂的判断、法拉第电解定律与电极产物、半反应式配平，以及腐蚀与牺牲阳极保护。每题附步骤与评分要点，适合中五学生于校内试前作全卷计时练习。
卷面资料 年级：中五（S5） ｜ 科目：化学 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：12
考生须知：本卷分甲、乙、丙三部，全部题目均须作答，总分 100 分，时限 75 分钟。
计算题须列出算式与步骤，只写答案者不获步骤分；代入公式时须先写出所用公式，再代入数值。
除特别指明外，数值答案须准确至三位有效数字，并写出适当单位。
建议先用约 35 分钟完成甲部，再处理乙部的电量计算与丙部的半反应式配平，最后复核电子数与氧化数变化。
甲部：氧化数与氧化还原概念
氧化与还原的定义、氧化数计算、氧化剂与还原剂
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 由电子转移的角度定义氧化与还原，并说明氧化剂在反应中的角色。 | （a）氧化是失去电子，氧化数上升（1 分）。（b）还原是得到电子，氧化数下降（1 分）。（c）氧化剂本身被还原，接受电子，令对方氧化（2 分）。（d）氧化剂中某元素的氧化数在反应中下降（2 分）。 |
| 2 | 求 KMnO₄ 中锰的氧化数。已知酸性溶液中 MnO₄⁻ 被还原成 Mn²⁺，求锰的氧化数变化量，并指出每个锰原子得到多少个电子。 | （a）设锰的氧化数为 x，则 (+1) + x + 4(−2) = 0（2 分）。（b）x = +7（3 分）。（c）MnO₄⁻ 中锰为 +7，Mn²⁺ 中锰为 +2，变化量为 7 − 2 = 5（3 分）。（d）氧化数下降 5，即每个锰原子得到 5 个电子（2 分）。 |
| 3 | 求 K₂Cr₂O₇ 中铬的氧化数，并判断铬由 +6 变为 +3 的过程属氧化还是还原。 | （a）设铬的氧化数为 y，则 2(+1) + 2y + 7(−2) = 0（2 分）。（b）2y = 12，y = +6（3 分）。（c）由 +6 变 +3 是氧化数下降，属还原（3 分）。 |
| 4 | 以 2.0 A 的电流电解硫酸铜溶液 965 秒。已知 Cu = 63.5，求（a）通过的电量；（b）电子的摩尔数；（c）阴极析出铜的质量。 | （a）电量 Q = It = 2.0 × 965 = 1930 C（3 分）。（b）电子摩尔数 = 1930 ÷ 96500 = 0.02 mol（3 分）。（c）由 Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu，铜的摩尔数 = 0.01 mol（2 分）。（d）质量 = 0.01 × 63.5 = 0.635 g（2 分）。 |
乙部：电解与电量计算
法拉第电解定律、电极产物与电量计算
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 以 4.0 A 的电流电解硫酸铜溶液 1930 秒。求阴极析出铜的质量。已知 Cu = 63.5，法拉第常数 = 96500 C mol⁻¹。 | （a）Q = It = 4.0 × 1930 = 7720 C（2 分）。（b）电子摩尔数 = 7720 ÷ 96500 = 0.08 mol（2 分）。（c）铜的摩尔数 = 0.08 ÷ 2 = 0.04 mol（2 分）。（d）质量 = 0.04 × 63.5 = 2.54 g（2 分）。 |
| 6 | 电解稀硫酸时，电路共转移 0.02 mol 电子。求阴极产生氢气的摩尔数，以及在常温常压下的体积。摩尔体积取 24 dm³ mol⁻¹。 | （a）阴极反应为 2H⁺ + 2e⁻ → H₂，故氢气摩尔数 = 0.02 ÷ 2 = 0.01 mol（4 分）。（b）体积 = 0.01 × 24 = 0.24 dm³（4 分）。（c）即 240 cm³（2 分）。 |
| 7 | 以 5.0 A 的电流电解硫酸铜溶液，直至阴极析出 3.2 g 铜。求通过的电量与通电时间。已知 Cu = 64。 | （a）铜的摩尔数 = 3.2 ÷ 64 = 0.05 mol（2 分）。（b）电子摩尔数 = 0.05 × 2 = 0.10 mol（2 分）。（c）Q = 0.10 × 96500 = 9650 C（2 分）。（d）t = Q ÷ I = 9650 ÷ 5.0 = 1930 s（2 分）。 |
| 8 | 比较电解池与原电池在能量转换及反应自发性方面的分别。 | （a）电解池把电能转为化学能（2 分）。（b）原电池把化学能转为电能（2 分）。（c）电解池的反应本身非自发，须外加电压推动（2 分）。（d）原电池的反应自发，可对外供电（2 分）。 |
丙部：氧化还原方程式与应用
半反应式配平、腐蚀与牺牲阳极保护
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 在酸性溶液中，MnO₄⁻ 与 Fe²⁺ 反应生成 Mn²⁺ 与 Fe³⁺。写出两个半反应式及总离子方程式并配平，并指出氧化剂。 | （a）还原半反应：MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O（3 分）。（b）氧化半反应：Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻（2 分）。（c）把氧化半反应乘 5 后相加：MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5Fe²⁺ → Mn²⁺ + 4H₂O + 5Fe³⁺（3 分）。（d）MnO₄⁻ 是氧化剂，本身被还原（2 分）。 |
| 10 | 解释电解水时为何要加入少量稀硫酸，并指出阳极产生的气体及其电极反应。 | （a）纯水导电性极低，加入少量稀硫酸可提供离子，令电流得以通过（3 分）。（b）硫酸只作电解质，实际被电解的是水（2 分）。（c）阳极产生氧气（1 分）。（d）阳极反应为 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻（2 分）。 |
| 11 | 判断下列反应是否属氧化还原反应，并说明理由：（a）Zn 与 CuSO₄ 溶液；（b）NaOH 与 HCl；（c）2H₂O₂ 分解成 2H₂O 与 O₂。 | （a）是氧化还原，锌的氧化数由 0 升至 +2，铜由 +2 降至 0（3 分）。（b）不是氧化还原，各元素氧化数不变，属酸碱中和（2 分）。（c）是氧化还原，氧由 −1 分别变为 −2 和 0，属歧化反应（3 分）。 |
| 12 | 说明牺牲阳极法防止铁生锈的原理，并举出两种常用的牺牲金属。 | （a）锌或镁比铁活泼，会优先失去电子而被氧化（2 分）。（b）牺牲金属作为阳极，铁成为阴极而受到保护（2 分）。（c）常用锌和镁（2 分）。 |
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。