第4章 氧化还原反应和电化学（专项训练）化学沪科版2020选择性必修1

第4章 氧化还原反应与电化学 A 题型聚焦·专项突破 考点一 氧化还原反应 题型1 氧化还原反应定义、本质及特征 题型2 四大基本反应与氧化还原反应的关系 题型3 双线桥和单线桥表示电子转移 考点二 氧化剂与还原剂（重点） 题型1 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断 题型2 常见氧化剂、还原剂 题型3 氧化性、还原性强弱比较 考点三 氧化还原反应的应用（难点） 题型1 氧化还原反应规律（歧化、归中、先后规律 题型2 氧化还原反应有关计算 题型3 氧化还原方程式的书写与配平 考点四 原电池 题型1 原电池的构成和形成条件 题型2 原电池的工作原理 题型3 正负极判断 题型4 原电池的应用 考点五 化学电源（重点） 题型1 一次电池和二次电池 题型2 燃料电池与新型电池 考点六 电解池（重点） 题型1 电解池概念及组成 题型2 电解原理 题型3 电解原理 题型4 电极反应式与化学方程式书写 考点七 原电池与电解池综合考查（难点） 题型1 正负极、阴阳极判断 题型2 离子交换膜的应用 题型3 电化学中“多池”与“多室”的应用 题型4 电化学有关计算 考点八 电解原理的应用（重点） 题型1 氯碱工业 题型2 电冶金及金属的精炼 题型3 电镀 题型4 电有机合成 考点九 金属的腐蚀与防护 题型1 金属的腐蚀 题型2 金属腐蚀的原理与类型判断 题型3 金属的防护方法 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 氧化还原反应 ◆题型1 氧化还原反应定义、本质及特征 1．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A．锌粒与稀硫酸的反应 B．灼热的木炭与反应 C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．碘蒸气和氢气的反应 【答案】B 【详解】A．锌粒与稀硫酸的反应是放热反应，故A不选； B．灼热的木炭与二氧化碳反应生成CO，C元素化合价改变，属于氧化还原反应，反应吸热，故B选； C．甲烷在氧气中的燃烧反应是放热反应，故C不选； D．碘蒸气和氢气的反应生成HI，氢和碘元素化合价变化，属于氧化还原反应，该反应是放热反应，故D不选； 故选B。 2．下列物质长期置于空气中易变质，但不属于氧化还原反应的是 A．Na2O2 B．Na2O C．Na2SO3 D．Na 【答案】B 【详解】A．Na2O2与空气中的CO2反应产生Na2CO3、O2，与H2O反应产生NaOH、O2，反应过程中元素化合价发生变化，因此反应属于氧化还原反应，A不符合题意； B．Na2O吸收空气中的水分，反应产生NaOH，NaOH吸收空气中的CO2，反应产生Na2CO3，反应过程中元素化合价没有发生变化，故反应不属于氧化还原反应，B符合题意； C．在空气中Na2SO3被氧气氧化而变质生成Na2SO4，发生氧化还原反应，C不符合题意； D．Na与氧气反应生成氧化钠，反应中钠元素、氧元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，D不符合题意； 故答案选B。 ◆题型2 四大基本反应类型与氧化还原反应的关系 3．下列反应不属于氧化还原反应的是 A．AgNO3＋NaCl=AgCl↓＋NaNO3 B．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 C．2F2＋2H2O=4HF＋O2 D．MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 【答案】A 【分析】反应前后有元素化合价变化的反应是氧化还原反应，结合元素的化合价变化解答。 【详解】A． AgNO3＋NaCl=AgCl↓＋NaNO3中元素的化合价均没有发生变化，不是氧化还原反应，A选； B． 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2中碳元素化合价升高，铁元素化合价降低，属于氧化还原反应，B不选； C． 2F2＋2H2O=4HF＋O2中氧元素化合价升高，氟元素化合价降低，属于氧化还原反应，C不选； D． MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑中氯元素化合价升高，镁元素化合价降低，属于氧化还原反应，D不选； 故选A。 4．下列变化属于氧化还原反应的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．所有原子化合价不变为非氧化还原反应，A项错误； B．所有原子化合价不变为非氧化还原反应，B项错误； C．S原子和Cl原子化合价不变为非氧化还原反应，C项错误； D．置换反应属于氧化还原反应，有化合价的升降，D项正确； 答案选D。 5．化学反应类型很多，下列反应类型间关系的图示中错误的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．部分化合反应是氧化还原反应，如氢气在氧气中的燃烧反应，部分化合反应不是氧化还原反应，如氧化钙与水的化合反应，因此化合反应与氧化还原反应属于交叉关系，故A正确； B．酯化反应也属于取代反应，但取代反应不一定是酯化反应，因此取代反应包括酯化反应，故B正确； C．加成反应从物质种类看，属于多变一，消除反应从物质种类看，属于一变多，二者属于并列关系，故C正确； D．置换反应一定属于氧化还原反应，但氧化还原反应不一定是置换反应，因此氧化还原反应包括置换反应，不是交叉关系，故D错误； 故选D。 ◆题型3 双线桥和电线桥表示电子转移 6．下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】 A．在该反应中，碳元素的化合价升高，硅元素的化合价降低，则碳失去电子，Si得到电子，电子“得、失”写反了，转移的电子数为4e-，，A错误； B．在该反应中钠元素的化合价升高，失去电子，氢元素化合价降低得到电子，电子转移总数错误，转移的电子数为2e-，，B错误； C．在该反应中，氯元素的化合价升高，锰元素的化合价降低，则氯失去电子，锰得到电子，转移的电子数为2e-， 故C正确； D．在该反应中Cu元素化合价升高，失去电子，硫元素化合价降低得到电子，转移的电子数为2e-，单线桥法表示时，箭头应该是由反应物中失去电子的元素指向反应物中得到电子的元素，，D错误； 故答案选C。 7．下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．反应中一个Si得到4个电子，应该表示为得，故A错误； B．反应中，2个Na将2个电子转移给水中的H，故选项中单线桥表示正确，故B正确； C．反应中Zn的化合价升高，应该是失去电子，硫酸中H化合价降低，得到电子，故C错误； D．反应中Cu失去电子，S得到电子，电子转移方向错误，故D错误； 答案选B。 考点二 氧化剂和还原剂（重点） ◆题型1 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判读 1．工业上制备高纯硅和氮化镓的原理如下： ①； ②； ③； ④。 下列叙述错误的是 A．反应①中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 B．反应②和反应③互为可逆反应 C．上述反应都既是氧化还原反应又是置换反应 D．上述反应中，HCl和H2可以循环利用 【答案】B 【详解】A．反应①中，是氧化剂（Si从+4价被还原为0价），C是还原剂（从0价被氧化为+2价），1 mol对应2 mol C，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，A正确； B．可逆反应需在相同条件下进行，而反应②（300℃）和反应③（1100℃）条件不同，无法互为可逆反应，B错误； C．4个反应中均有单质参加反应（与化合物反应）、且有单质生成（也有化合物生成），属于置换反应，且均有元素化合价发生变化（单质生成化合物，而化合物中元素生成单质），因此是氧化还原反应，C正确； D．反应②生成的用于反应③，反应③生成的HCl用于反应②，HCl和可循环利用，D正确； 故选B。 2．养鱼爱好者常用海波(硫代硫酸钠：)处理自来水以去除消毒残留的氯气，反应原理为：，下列说法正确的是 A．作氧化剂 B．既是氧化产物，又是还原产物 C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：4 D．反应中消耗转移4mol电子 【答案】C 【详解】A．硫代硫酸钠（Na2S2O3）中的硫元素从+2价被氧化到+6价，说明它作还原剂，而非氧化剂，A错误； B．该反应中S元素由+2价上升到+6价，Cl元素由0价下降到-1价，NaHSO4是氧化产物，HCl是还原产物，B错误； C．由方程式可知，每1mol Na2S2O3生成2mol NaHSO4（氧化产物），同时4mol Cl2生成8mol HCl（还原产物），氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:8=1:4，C正确； D．该反应中S元素由+2价上升到+6价，则消耗 时转移的电子为，D错误； 故选C。 3．金属铜与浓盐酸共热时可得到亚铜合三氯酸[H2(CuCl3)]：。下列说法不正确的是 A．H2(CuCl3)中Cu的化合价+1 B．H2既是氧化产物，又是还原产物 C．HCl在反应中表现了氧化性和酸性 D．生成1 mol H2(CuCl3)转移电子的数目为1NA 【答案】B 【详解】A．在H2(CuCl3)中，Cl的化合价为-1，H的化合价为+1，根据化合物中所有元素化合价代数和为0，可知H2(CuCl3)中Cu的化合价为+1，A正确； B．H2是H+得到电子被还原生成的产物，反应中无+1价的H的氧化过程，因此H2仅为还原产物，B错误； C．HCl中的H+得到电子被还原为H2，HCl表现氧化性，Cl-作为配位体未参与氧化还原，其仅表现酸性，C正确； D．在反应中每生成1 mol H2(CuCl3)，则有1 mol Cu被氧化为+1价的H2(CuCl3)中Cu+，在反应中失去1 mol电子，因此反应过程中转移电子数为1NA，D正确； 故合理选项是B。 4．下列反应中，只作为氧化剂的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．F元素的化合价降低，水中上元素的化合价升高，水为还原剂，A错误； B．只有Cl元素的化合价变化，水既不是氧化剂也不是还原剂，B错误； C．没有元素的化合价变化，不是氧化还原反应，C错误； D．Na元素的化合价升高，水中H元素的化合价降低，水为氧化剂，D正确； 故选D。 ◆题型2 常见氧化剂、还原剂 5．下列物质中的硫元素不能表现出氧化性的是 A．Na2S B．S C．SO2 D．H2SO4 【答案】A 【详解】A．在Na2S中S为-2价，是S元素的最低化合价，只能失去电子变为较高价态，因此只有还原性，而没有氧化性，A符合题意； B．在单质S中元素化合价为0价，可以得到电子变为-2价，也可以失去电子变为+4、+6价，因此S既表现氧化性，又表现还原性，B不符合题意； C．在SO2中S为+4价，介于S元素的最低-2价和最高+6价之间，既可以得到电子变为低价态，也可以失去电子变为高价态，因此SO既可表现氧化性，又可表现还原性，C不符合题意 D．在H2SO4中S元素化合价为+6价，是S元素的最高化合价，只能得到电子变为低价态，因此只有氧化性，而不具有还原性，D不符合题意； 答案选A。 6．下列离子没有强氧化性的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A． +1价的氯易得电子，具有强氧化性，故A不符； B． +6价的硫不易得电子，没有强氧化性，只有浓硫酸具有强氧化性，故B符合； C．     +6价的铬易得电子，具有强氧化性，故C不符； D． +7价的锰易得电子，具有强氧化性，故D不符； 故选B。 7．下列物质常用作氧化剂的是 A．KMnO4 B．Fe C．H2 D．S 【答案】A 【详解】A．在KMnO4中，Mn元素化合价为+7价，容易获得电子，表现强氧化性，A符合题意； B．Fe在反应中容易失去电子变为Fe2+或Fe3+，表现还原性，B不符合题意； C．H2在反应中容易失去电子变为+1价的H+，表现还原性，C不符合题意； D．S中S元素化合价为0价，可以得到电子变为-2价的S，表现氧化性；也可以失去电子变为+4价S，表现还原性，在化学反应中通常是失去电子，变为+4价S，表现还原性，D不符合题意； 故合理选项是A。 ◆题型3 氧化剂、还原剂强弱比较 8．根据反应(1)～(4)，判断下列说法正确的是 (1) Cl2+2KI=2KCl+I2；(2) 2FeCl2+Cl2=2FeCl3；(3) 2FeCl3 +2HI = 2FeCl2+2HCl+I2；(4) H2S+I2=S+2HI A．物质氧化性：S＞I2＞Fe3+＞Cl2 B．微粒还原性：H2S>I-＞Fe2+＞Cl- C．H2S+Cl2=S↓+2HCl 不可以发生 D．（4）的离子方程式为S2-+ I2 =2I−+S 【答案】B 【分析】根据反应(1) Cl2+2KI=2KCl+I2；(2) 2FeCl2+Cl2=2FeCl3；(3) 2FeCl3 +2HI = 2FeCl2+2HCl+I2；(4) H2S+I2=S+2HI 。氧化性：氧化剂＞氧化产物，则有：Cl2＞Fe3+＞I2＞S；还原性：还原剂＞还原产物，则有：H2S>I-＞Fe2+＞Cl-。 【详解】A．由分析可知，A错误； B．由分析可知，B正确； C．反应H2S+Cl2=S↓+2HCl中，氧化性：Cl2＞S；还原性：H2S＞Cl-，反应可以发生，C错误； D．H2S+I2=S+2HI离子方程式为：H2S+I2=S+2H++2I−，D错误； 故选B。 9．利用“吹出法”从海水中提溴的主要流程如下图所示。 下列说法不正确的是 A．“氧化”过程发生反应： B．“吸收”后溶液中的大于浓缩海水中的 C．“蒸馏”利用了物质沸点的差异，其中沸点： D．由“氧化”和“吸收”两步可推测还原性： 【答案】D 【分析】“吹出法”从海水中提溴的流程，各步骤作用及原理如下。①氧化：浓缩海水中含，通入，氧化性强于，发生置换反应，将氧化为，实现溴元素初步富集。②吹出：利用空气将生成的从溶液中吹出，有挥发性，空气可携带进入后续“吸收”环节。③吸收：与通入的和水发生反应，把重新转化为，再次富集溴元素，使溶液中浓度远大于浓缩海水中的浓度。蒸馏：向含溶液中通入和水蒸气，再次氧化生成，利用（沸点低于水）和水的沸点差异，通过蒸馏分离出，得到液溴 。 【详解】A．“氧化”过程是氯气氧化溴离子，反应为，A正确； B．“吸收”时发生，溴元素富集，所以“吸收”后溶液中大于浓缩海水中的，B正确； C．“蒸馏”利用沸点差异分离，沸点低于水，先被蒸出，C正确； D．“氧化”中被氧化，说明还原性；“吸收”中还原，说明还原性，则还原性，D错误； 综上，答案是D。 10．在NO2与水的反应中，下列说法正确的是 A．氧化剂与还原剂的质量比为3：2 B．氮元素的化合价不发生变化 C．氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：2 D．NO2既是氧化剂，又是还原剂 【答案】D 【分析】NO2和水反应的方程式为3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，在反应中2mol NO2被氧化生成2mol硝酸，2mol NO2作氧化剂，硝酸为氧化产物，1mo NO2被还原生成NO，1mol NO2作还原剂，NO为还原产物，即NO2既是氧化剂，又是还原剂，据此分析解答。 【详解】A．由分析知，氧化剂与还原剂的质量比为1：2，A错误； B．氮元素的化合价发生变化，B错误； C．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2：1，C错误； D．NO2既是氧化剂，又是还原剂，D正确； 答案选D。 考点三 氧化还原反应的应用（难点） ◆题型1 氧化还原反应规律 1．已知遇酸会发生歧化反应。检验分解产物的实验如图所示。 下列说法正确的是 A．上述实验现象说明气体中一定含有 B．上述实验现象说明固体中一定含有 C．向固体A中加入浓硝酸，生成的气体仍一定能使澄清石灰水变浑浊 D．在反应过程中一定发生了歧化反应 【答案】D 【分析】K2[Cu(C2O4)2]受热分解，气体A能使灼热CuO变红，则含有CO气体，反应生成的CO2气体可使澄清石灰水变浑浊；固体A加入稀盐酸，产生紫红色固体B为Cu，蓝色溶液中含有Cu2+，气体B能使澄清石灰水变浑浊，则B为CO2，A中应含有K2CO3、CuCO3。 【详解】A．由分析可知，气体A中一定含有CO，不一定含有CO2，A错误； B．固体A加稀盐酸得紫红色固体（Cu）和蓝色溶液（Cu2+），可能是固体A中含Cu2O，遇酸发生歧化反应，化学方程式为：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，生成Cu和Cu2+，B错误； C．向固体A中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明固体A中含有，产生的紫红色固体即铜，说明固体A中一定含有低价铜元素，向固体A中加入浓硝酸会得到NO2和CO2的混合气体，将混合气体通入澄清石灰水中，石灰水不一定变浑浊，C错误； D．根据上述分析可知，中C为+3价，分解产物有CO和CO2，C元素化合价既升又降，发生歧化反应，D正确； 故选D。 2．已知反应：①；②；③；④。下列说法不正确的是 A．反应④中HCl体现还原性和酸性 B．反应②中每生成3个氯气分子转移6个电子 C．氧化性由强到弱的顺序为 D．根据题中所得信息，HCl和HBr共存的溶液中加入氧化剂PbO2，HBr先被氧化 【答案】B 【详解】A．反应④中浓盐酸部分被氧化为Cl2，体现还原性，另一部分生成KCl和MnCl2，体现酸性，A正确； B．反应②为归中反应，每生成3个氯气，就有1个KClO3中的Cl的化合价从+5降低为0，转移5个电子，B错误； C．反应①中氧化剂Cl2的氧化性大于氧化产物Br2，反应②中氧化剂KClO3的氧化性大于氧化产物Cl2，反应③中氧化剂KBrO3的氧化性大于氧化产物KClO3，因此得到氧化性由强到弱顺序为，C正确； D．由反应①可知Br-的还原性强于Cl-，加入氧化剂PbO2时，还原性更强的HBr先被氧化，D正确； 故答案选B。 3．已知反应：① ② ③ 下列说法错误的是 A．中的化合价为价 B．氧化性由强到弱的顺序为KBrO3＞KClO3＞Cl2＞Br2 C．在①、③反应中均作氧化剂 D．根据题中信息，和共存的溶液中加入先发生反应 【答案】C 【详解】A．KBrO3中Br的化合价为+5价。根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则，K为+1，O为-2，计算得Br为+5价，A正确； B．反应③中KBrO3将Cl2氧化为KClO3，说明KBrO3氧化性强于KClO3；反应②中KClO3氧化HCl生成Cl2，说明KClO3强于Cl2；反应①中Cl2氧化Br⁻生成Br2，说明Cl2强于Br2，则氧化性顺序为KBrO3＞KClO3＞Cl2＞Br2，B正确； C．Cl2在①中作氧化剂（被还原为Cl⁻），但在③中Cl2被氧化为（+5价），作还原剂，C错误； D．因Br⁻的还原性强于Cl⁻，强氧化剂优先氧化还原性更强的物质，D正确； 故选C。 ◆题型2 氧化还原反应有关计算 4．新型绿色消毒剂高铁酸钠可用于饮用水消毒，其制备反应为：。下列有关说法正确的是 A．该反应的氧化剂是，氧化产物是 B．该反应说明该条件下的氧化性弱于 C．能用作消毒剂是利用了它的氧化性 D．每生成，该反应转移电子数目 【答案】C 【详解】A．中的氯元素化合价从+1价降为-1价，被还原，所以是氧化剂；中的铁元素从+3价升到+6价，被氧化，所以是还原剂，对应的是氧化产物，A错误； B．氧化剂的氧化性应强于氧化产物，是氧化剂，是氧化产物，因此的氧化性强于，B错误； C．中Fe为+6价，具有强氧化性，能破坏细菌结构，故消毒作用基于其氧化性，C正确； D．根据反应方程式，2 mol 对应2 mol ，从+3价升高到+6价，每个失去，总共失去，因此，每生成1 mol ，转移的电子数为 3 mol， D错误； 故答案选C。 5．某温度下，将Cl2通入一定浓度NaOH溶液中，若反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液，经测定ClO-与Cl-的物质的量之比约为1：8，则Cl2与NaOH溶液反应时，被氧化的氯原子和被还原的氯原子的个数比为 A．5：7 B．3：10 C．1：1 D．7：5 【答案】B 【详解】设ClO-为1mol，Cl-为8mol，ClO为y mol。根据电子守恒：1×1 + y×5 =8×1，解得y=1.4mol，被氧化的Cl原子为1+1.4=2.4mol，被还原的Cl原子为8mol，比例2.4:8=3:10，B正确。 6．纳米级（中，Fe有、两种化合价）可用于以太阳能为热源分解水制，该反应分为过程Ⅰ和过程Ⅱ，如图所示。下列说法错误的是 A．纳米级为该反应的催化剂 B．过程Ⅰ中每消耗232 g 转移3 mol电子 C．过程Ⅱ中FeO为还原剂 D．整个过程的总反应为： 【答案】B 【详解】A．过程Ⅰ消耗Fe3O4，过程Ⅱ生成Fe3O4，纳米级Fe3O4为该过程的催化剂，A正确； B．过程Ⅰ的反应为，根据方程式，每消耗232 g（1 mol）Fe3O4转移2 mol电子，B错误； C．过程Ⅱ反应为3FeO+H2O=Fe3O4+H2↑，FeO中Fe元素化合价升高，FeO失电子作还原剂，C正确； D．根据图示，总反应为在太阳能作用下纳米级Fe3O4催化水分解为氢气和氧气的反应，方程式为，D正确； 故答案选B。 ◆题型3 氧化还原方程式的书写与配平 7．下列离子方程式正确的是 A．氧化铁粉末溶于稀盐酸： B．钠与水剧烈反应： C．硫酸滴加到氢氧化钡溶液中： D．铜与硝酸银溶液反应： 【答案】A 【详解】A．氧化铁与稀盐酸反应生成和水，离子方程式正确，A正确； B．钠与水反应的离子方程式未配平，正确的离子反应为，B错误； C．硫酸与氢氧化钡反应漏写与生成硫酸钡沉淀，正确的离子反应为，C错误； D．铜与硝酸银反应的离子方程式电荷未配平，正确的离子反应为，D错误； 故选A。 8．已知反应：，下列说法错误的是 A．是氧化产物 B．、的计量数是3：2 C．若X是，则配平后其系数是10 D．每生成1 mol 会有3 mol 电子发生转移 【答案】B 【详解】A．Fe3+被氧化为（Fe的氧化态从+3升至+6），故是氧化产物，A正确； B．由得失电子守恒原理及质量守恒得：， 则Fe3+与ClO-的系数比为2:3，B错误； C．由可知 ，配平后的反应式中X为10OH-，则系数为10，C正确； D．根据方程式，每生成2 mol ，有2 mol 失去6 mol电子，故每生成1 mol 会有3 mol 电子发生转移，D正确； 故选B。 9．下列指定反应的离子方程式书写正确的是 A．漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体： B．通入溶液中： C．与过量的NaOH溶液反应： D．溶液中滴加HI溶液： 【答案】A 【详解】A．漂白粉中的ClO-与少量SO2反应时，SO2被氧化为，ClO-被还原为Cl-，同时生成HClO，离子方程式为：，A正确； B．SO2与BaCl2溶液不反应，因酸性条件下无法生成BaSO3沉淀，B错误； C．与过量的NaOH溶液反应生成CaCO3、Na2CO3和H2O，正确的离子方程式为：，C错误； D．HI是强酸，Fe3+与HI反应时，HI应拆分为H+和I-，正确的离子方程式为：，D错误； 故选A。 10．如图，把碎纸条b、c、d、e补充到a中，可得到一个完整的离子方程式(未配平)。下列说法正确的是 A．碎纸条排列的顺序可能是c、d、a、b、e B．通过该反应可知还原性： C．氧化剂与还原剂的粒子个数之比为 D．反应中每生成1个转移2个电子 【答案】A 【分析】由部分反应可知，氯酸根离子被还原为二氧化氯，则亚硫酸根离子应该为还原剂参与反应被氧化为硫酸根离子，反应中氯化合价由+5变为+4、硫化合价由+4变为+6，结合质量守恒、电荷守恒可知，氢离子参与反应生成水，故反应为酸性条件下，发生反应的离子方程式为：； 【详解】A．根据反应，纸条排列的顺序可能是：c、d、a、b、，A正确： B．中S的化合价从+4价升高到+6价，所以为还原剂；中Cl元素的化合价从+5价降低到中的+4价，为氧化剂，可知还原性：，B错误： C．在反应中，为氧化剂，为还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量比为2：1，C错误； D．中Cl元素的化合价从+5价降低到中的+4价，则反应中每生成1个转移1个电子，D错误； 故选A。 考点四 原电池 ◆题型1 原电池的构成和形成条件 1．以自发进行的氧化还原反应为工作原理，将两个活动性不同的电极插入电解质溶液中形成闭合回路，构成原电池。下图的烧杯中均盛有溶液，其中能构成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】原电池的形成条件需要有自发进行的氧化还原反应，电解质溶液、导线、两个电极构成的闭合回路。 【详解】A．该装置中两烧杯没有用盐桥相连，无法形成闭合回路，不能形成原电池，A错误； B．该装置中可发生氧化还原反应，且形成闭合回路，可以构成原电池，B正确； C．该装置中两电极相同，无法构成电势差，电子不能定向移动，无法构成原电池，C错误； D．该装置不能发生氧化还原反应，无法构成原电池，D错误； 故选B。 2．下列装置不能形成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．装置中有活泼性不同的Zn和Cu电极，电解质为溶液，Zn能与发生自发氧化还原反应（），电极插入溶液且直接接触形成闭合回路，能形成原电池，A不符合题意； B．装置中两个电极均为C（同种惰性电极），活泼性相同，无法形成电势差，不能发生电子转移，不满足原电池对不同电极的要求，不能形成原电池，B符合题意； C．装置为双液原电池，Zn（负极）和Cu（正极）分别插入和溶液，盐桥平衡电荷，外电路有电流表形成闭合回路，Zn与发生自发氧化还原反应（），能形成原电池，C不符合题意； D．装置中有活泼性不同的Fe（活泼金属）和C（惰性电极），电解质为溶液，Fe能与发生自发氧化还原反应（），外电路有电流表形成闭合回路，能形成原电池，D不符合题意； 故答案选B。 ◆题型2 原电池的工作原理 3．下列电能由化学能直接转化而成的是 A．地热发电厂 B．水果电池 C．风力发电厂 D．水力发电站 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．利用地热能（内能）转化为机械能，再转化为电能，能量转化路径为 “内能→机械能→电能”，无化学能参与，A错误； B．水果中的电解质与电极发生氧化还原反应（化学变化），直接将化学能转化为电能，符合 “化学能→电能” 的直接转化，B正确； C．利用风能（机械能）转化为电能，能量转化路径为 “机械能→电能”，无化学能参与，C错误； D．利用水流的机械能转化为电能，能量转化路径为 “机械能→电能”，无化学能参与，D错误； 故选B。 4．某铜锌原电池装置如图所示，下列有关说法正确的是 A．该原电池中Zn极发生还原反应 B．该原电池电流从Zn极流向Cu极 C．该原电池放电时，电解质溶液质量不断减小 D．该原电池能够将化学能转化为电能 【答案】D 【分析】该装置中，锌比铜更活泼，锌作负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为；铜作正极，得到电子，发生还原反应，电极反应式为，电子从负极沿导线流向正极，据此回答。 【详解】A．由分析知，Zn为负极，发生氧化反应， A错误； B．由分析知，Zn为负极，Cu为正极，电流由正极（Cu）流向负极(Zn)，B错误； C．由分析知，该电池总反应为，电解质溶液质量不断增大，C错误； D．该装置为原电池，原电池将化学能转化为电能，D正确； 故选D。 5．2025年九·三大阅兵特别展示了鱼雷、水雷和无人潜航器等水中兵器，其储备电源是一种锂水电池。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法错误的是 A．水既是氧化剂又是溶剂 B．放电时，溶液中的向负极移动 C．电池总反应为 D．当负极消耗锂时，理论上正极上有氢气生成 【答案】D 【详解】A．水在反应中作为氧化剂（H被还原），同时作为溶剂溶解LiOH，A正确； B．放电时，阴离子（OH⁻）向负极移动以中和电荷，B正确； C．总反应为锂与水反应生成LiOH和H2，2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，C正确； D．7g Li（1mol）对应生成0.5 mol H2，标准状况下体积为11.2 L，但题目未明确说明具体条件，D错误； 故答案选D。 ◆题型3 正负极判断 6．锂-氟化碳()电池具有优异的性能，中国科学院上海硅酸盐研究所李驰麟团队解决了锂氟化碳电池不可充电的难题，该电池的总反应为，下列说法正确的是 A．锂电极为正极 B．充电时阳极反应为 C．负极发生还原反应 D．该电池可用水溶液作电解液 【答案】B 【详解】A．锂作为活泼金属，在放电时被氧化，应为负极而非正极，故A错误； B．充电时阳极反应为放电正极反应的逆过程，LiF被氧化和C反应生成CFx并释放Li+和电子，反应式正确，故B正确； C．负极发生氧化反应而非还原反应，故C错误； D．锂与水剧烈反应，无法用水溶液作电解液，故D错误； 故选B。 7．锂铁一次电池可为智能门锁、医疗器械等供电，其总反应为。以下说法正确的是 A．将电能转化为化学能 B．锂作负极 C．电解质溶液可使用稀硫酸 D．电子由电极流出，经电解质溶液流回电极 【答案】B 【详解】A．原电池工作时将化学能转化为电能，而非电能转化为化学能，A错误； B．Li在反应中被氧化，作为负极，B正确； C．Li会与稀硫酸反应，导致电池无法工作，C错误； D．电子通过外电路流动，不能经过电解质溶液，D错误； 故答案选B。 8．固态电池有望为火星探测器供电。电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极。放电时的总反应为4Na+3CO2=2Na2CO3+C，下列说法错误的是 A．该装置将化学能转化为电能 B．负极上发生氧化反应 C．工作时电子由碳纳米管经外电路流向金属钠 D．CO2在正极上得电子 【答案】C 【分析】根据总反应可知，钠作为负极，钠在负极失电子，电极反应为，二氧化碳在正极得电子生成生成碳单质和碳酸根离子，电极反应式为。 【详解】A．电池将化学能转化为电能，A正确； B．负极钠单质失电子，发生氧化反应，B正确； C．电子由负极流向正极，故由金属钠经外电路流向碳纳米管，C错误； D．正极上CO2得电子发生还原反应，生成碳单质和碳酸根离子，电极反应式为，D正确； 故选C。 ◆题型4 原电池的应用 9．硫酸和过量的铁片反应，为加快反应速率，但又不影响生成氢气的总量，可采取的措施有 ①多加几块铁片  ②再加入硫酸  ③改用的浓硫酸  ④加入少量碳酸钠固体  ⑤加入少量固体  ⑥铁片改为铁粉 A．①⑤ B．⑤⑥ C．③⑥ D．④⑤ 【答案】B 【详解】①铁片过量，增加铁片不会显著增大表面积，反应速率无明显提升，且总量由硫酸决定，①不符合题意； ②加入硫酸会增加总量，导致总量增加，②不符合题意； ③浓硫酸可能使铁钝化或生成等产物，总量减少，③不符合题意； ④碳酸钠与反应，减少总量，④不符合题意； ⑤与Fe反应生成Cu，形成原电池加快反应速率，但总量未变，总量不变，⑤符合题意； ⑥铁粉增大表面积，加快反应速率，且铁过量不影响总量，⑥正确符合题意； 综上，⑤⑥均符合要求，故答案选B。 10．下列措施不能加快与反应产生的速率的是 A．再加入溶液 B．用粉代替粒 C．升高温度 D．滴加少量的溶液 【答案】A 【详解】A．加入1mol/LCH3COOH溶液，醋酸为弱酸，稀释硫酸导致H+浓度降低，反应速率减慢，A符合题意； B．用Zn粉代替Zn粒，增大接触面积，加快反应速率，B不符合题意； C．升高温度可以加快反应速率，C不符合题意； D．滴加CuSO4溶液形成Zn-Cu原电池，加快反应速率，D不符合题意； 故选A。 11．某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是 A B C D 电极材料 Cu、Zn Cu、Fe Cu、C Fe、Zn 电解质溶液 FeCl3 FeSO4 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】反应中铜为还原剂，铁离子为氧化剂，设计原电池时铜做负极，铁盐溶液为电解质溶液，正极材料活性比铜弱的金属单质或石墨电极。 【详解】A．电极材料为Cu、Zn，Zn比Cu活泼，Zn作负极被氧化，总反应中Cu未被氧化，A不符合题意； B．电解质为FeSO4，不含Fe3+，无法发生Fe3+的还原反应，B不符合题意； C．电极材料为Cu、C，Cu作负极被氧化，C为正极，电解质Fe(NO3)3含Fe3+，Fe3+在正极被还原，C符合题意； D．电极材料为Fe、Zn，Zn作负极被氧化，总反应中无Zn参与，D不符合题意； 故选C。 考点五 化学电源（重点） ◆题型1 一次电池和二次电池 1．酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法不正确的是 A．石墨作电池的正极材料 B．电池工作时，向负极方向移动 C．发生还原反应 D．锌筒发生的电极反应为 【答案】B 【分析】锌锰干电池属于一次电池，其中锌筒为负极，石墨棒为正极，氯化铵糊为电解质溶液，据此回答。 【详解】A．酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，故A正确； B．原电池工作时，阳离子向正极(石墨电极)方向移动，故B错误； C．发生得电子的还原反应，故C正确； D．锌筒为负极，负极发生失电子的氧化反应，故D正确； 故选B。 2．人们在日常生活中经常要使用电池。下列电池属于二次电池的是 A．铅蓄电池 B．氢氧燃料电池 C．酸性锌锰干电池 D．碱性锌锰干电池 【答案】A 【详解】二次电池（如铅蓄电池）可充电重复使用，而一次电池（如干电池、碱性锌锰干电池）和燃料电池（如氢氧燃料电池）不可充电。铅蓄电池通过可逆反应实现充放电，符合二次电池定义；其他选项均为不可充电的一次性或燃料电池，故答案选A。 3．银锌纽扣电池的内部构造如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．负极电极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 B．正极电极反应为：Ag2O+2e-=2Ag+O2- C．电池工作时，正极附近pH减小 D．电池工作时K+向Zn一极移动 【答案】A 【详解】A．银锌纽扣电池中，Zn为负极，发生氧化反应，在KOH溶液中，负极反应为Zn失去电子结合OH⁻生成Zn(OH)2，电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，A正确； B．正极Ag2O发生还原反应，Ag⁺得电子生成Ag，电极反应式为Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-，B错误； C．电池工作时，正极的电极反应式为：Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-，生成氢氧根离子，正极附近pH增大，C错误； D．电池工作时，阳离子(K+)向正极(Ag2O)移动，D错误； 故选A。 4．铅酸蓄电池工作时的反应为。某状态下测得两电极的质量都增加，下列有关该状态下的说法不正确的是 A．铅酸蓄电池正在放电 B．极反应式为 C．该状态下由极向极移动 D．一段时间后，溶液的增大 【答案】C 【分析】铅蓄电池的电极材料分别为Pb和PbO2，放电时负极电极反应为Pb-2e-+=PbSO4，正极电极反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，放电时两电极的质量都增加，则a为负极，b为正极，放电总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，以此来解答。 【详解】A．由分析可知，图中的装置为原电池，则该铅蓄电池正在放电，故A正确； B．由分析可知，b为正极，正极电极反应PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，故B正确； C．原电池中，阴离子向负极移动，即由b极向a极移动，故C错误； D．放电时，由电池总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知，氢离子浓度减小，pH增大，故D正确； 故选C。 ◆题型2 燃料电池和新型电池 5．我国科学家研究发现的电化学“大气固碳”方法原理如图所示，该电池放电时的总反应为。下列说法错误的是 A．放电时，每消耗1molCO2转移电子数为 B．放电时，A电极发生氧化反应，该电池只能选无水电解液 C．充电时，Li+从电极B移向电极A D．充电时，电路中每通过1 mol电子，阳极区质量变化40g 【答案】A 【分析】由锂离子的移动方向可知，放电时，电极A为负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为Li-e--=Li+，电极B为正极，锂离子作用下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳，电极反应式为3CO2+4Li++4e-=2Li2CO3+C；充电时，与直流电源负极相连的电极A为电解池的阴极，电极B为阳极。 【详解】A．由放电时总反应可知，3 mol 二氧化碳参与反应时，转移电子的物质的量为4 mol，则每消耗1 mol二氧化碳转移电子数为1 mol××NA mol-1=NA，A错误； B．由分析可知，放电时，电极A为负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，活泼金属锂易与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以电池所用电解液必须为无水电解液，B正确； C．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的电极A为电解池的阴极，电极B为阳极，则锂离子从电极B移向阴极A，C正确； D．充电时，电极B为阳极，电极反应式为2Li2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Li+，则转移1 mol电子时，阳极区总质量减少1 mol××44 g/mol+1 mol××7g/mol =40 g，D正确； 故选A。 6．某氢氧燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极a为电池的正极 B．电池工作过程中，向负极迁移 C．电极b表面反应为 D．氢氧燃料电池中正极消耗22.4 L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为 【答案】C 【分析】本题考查化学电源新型电池等，由图分析，电极a为负极，电极反应式为，电极b为正极，电极反应式为。 【详解】A．电极a上氢元素原子失电子价态升高，故电极a为负极，A错误； B．原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，向正极移动，B错误； C．由分析可知，电极b为正极，电极反应式为，C正确； D．标准状况下22.4 L气体的物质的量为1mol，结合选项C进行分析，正极消耗1mol氧气时，电路中通过4mol电子，数目为，D错误； 故选C。 7．某燃料电池主要构成要素如图所示，下列说法正确的是 A．电池可用于乙醛的制备 B．b电极为正极 C．电池工作时，a电极附近c(H＋)增大 D．a电极的反应式为O2-4e-＋4H＋=2H2O 【答案】A 【分析】根据燃料电池的转化原理，可以得到通入燃料的电极为负极，则b电极为负极，乙烯在b电极失去电子转化为乙醛，电极反应式为：；然后负极产生通过质子交换膜进入a电极的正极区域，在a电极得到转化为水，电极反应式为：，据此分析解答。 【详解】A．根据分析，该电池的总反应为：，可用于乙醛的制备，A正确； B．根据分析，b电极为负极，B错误； C．根据分析，电池工作时，a电极的电极反应式为：，消耗，减小，C错误； D．根据分析，a电极为正极，得到电子，电极反应式为：，D错误； 故答案为：A。 8．微生物电池是一种借助微生物实现化学能转化为电能的装置，某微生物电池的原理如图所示。下列说法不正确的是 A．电极II的电极反应式为 B．电路中转移4mol时，理论上电极II室溶液质量增加36g C．电极I室的通过质子交换膜移向电极II室 D．温度越高速率越快，电池工作效率越高 【答案】D 【分析】电极I为负极，葡萄糖被氧化为二氧化碳，电极II为正极，氧气得电子并与质子结合生成水。 【详解】A．根据质子交换膜可推测电解液呈酸性，电极Ⅱ为正极，电极反应式为，A正确； B．电路中转移时，理论上电极Ⅱ室有进入溶液，同时通过质子交换膜有进入，溶液质量共增加36 g，B正确； C．电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ为正极，正极得电子，带负电，移向正极，C正确； D．温度过高微生物会失活，电池工作效率不一定越高，D错误； 答案选D。 考点六 电解池（重点） ◆题型1 电解池概念及组成 1．关于电解池的构成，下列说法错误的是 A．必须有两个电极，且电极需与电源连接 B．电解质可以是熔融状态，也可以是水溶液 C．无需形成闭合回路，只要有电源即可 D．直流电源是电解池工作的必要条件 【答案】C 【分析】电解池的构成需满足以下条件：①两个电极（阳极和阴极）并与电源连接；②电解质（熔融或溶液）；③闭合回路；④直流电源。 【详解】A．必须有两个电极，且电极需与电源连接，满足条件①，故A不选； B．电解质可以是熔融状态，也可以是水溶液，能电离成自由移动的离子，在电极上发生氧化还原反应，符合条件②，故B不选； C．闭合回路是电流导通和反应发生的必要条件，仅有电源无法驱动电解，不符合条件③，故C选； D．直流电源是电解池工作的必要条件，符合条件，故D不选； 故选C。 2．下列装置中，属于电解池的是 A．锌铜原电池（稀硫酸作电解质） B．接通直流电源的 U 形管（内装熔融 NaCl，插入两个石墨电极） C．导线连接的铜片和铁片（浸入蔗糖溶液） D．未接电源的 CuCl2溶液（插入两个石墨棒） 【答案】B 【分析】电解池的构成需满足以下条件：①两个电极（阳极和阴极）并与电源连接；②电解质（熔融或溶液）；③闭合回路；④直流电源。 【详解】A．锌铜原电池（稀硫酸作电解质），能发生自发反应，无外接电源，故A不符； B．明确外接直流电源，熔融NaCl导电，石墨为惰性电极，符合电解池定义，故B符合； C．导线连接的铜片和铁片（浸入蔗糖溶液），因蔗糖不导电，无法形成有效反应，故C不符； D．无外接电源，且两电极材料相同，无法构成电解池，故D不符； 故选B。 3．银锌纽扣电池反应为。下列说法错误的是 A．电解质溶液可能是稀盐酸 B．放电时锌是电池的负极 C．充电时发生氧化反应 D．充电过程中实现了电能向化学能转化 【答案】A 【分析】由电池反应可知，放电时，锌失去电子化合价升高，则Zn是负极，Ag2O中银化合价降低、得到电子被还原，是正极，充电时，电能转化为化学能。 【详解】A．Zn和盐酸反应，Ag2O和盐酸反应生成氯化银沉淀，使用盐酸作电解质不能形成银锌纽扣电池，A错误； B．锌失去电子化合价升高，则Zn是负极，B正确； C．充电时失去电子转化为Ag2O，化合价升高发生氧化反应，C正确； D．充电过程中，电能转化为化学能，实现了电能向化学能转化，D正确； 答案选A。 ◆题型2 电解原理 4．一种电化学处理硝酸盐产氨的装置如图所示。下列说法错误的是 A．右室为阳极室，电极反应为 B．电解过程中，左室溶液的pH逐渐增大 C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D．理论上，若左室中有8 mol电子发生转移时，左室溶液质量减少17 g 【答案】D 【分析】由图可知，电解时左侧电极上得电子被还原，该电极为阴极，右侧电极氯离子失电子生成氯气，右侧电极为阳极， 生成的氯气与水反应生成HCl、HClO，蓝色石蕊试纸遇酸变红，又被HClO漂白，电解过程中K+移向阴极。 【详解】A．右室中发生氧化反应，，故A正确； B． 左室在阴极上被还原生成NH3，，生成OH-，pH逐渐增大，B正确； C．b处是阳极产生的Cl2逸出的位置，Cl2溶于水具有酸性和漂白性，故湿润的蓝色石蕊试纸先变红色后褪色，C正确； D． 根据可知，转移8 mol电子时生成1 mol NH3，同时8 mol K+移向阴极，左室质量增加 ，D错误； 故答案选D。 5．海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示。下列说法错误的是 A．该装置将光能间接转化为化学能 B．b极为阳极，发生氧化反应 C．电解过程中b极附近溶液的pH减小 D．固体陶瓷膜允许Li+和H2O通过 【答案】D 【分析】太阳能电池板作为电源，电极a主要发生得电子发生还原反应变为Li单质，故电极a为阴极，所以电极b为阳极，发生。 【详解】A．该装置中太阳能电池板先将光能转化为电能，电能再驱动电解池发生化学反应（如Li⁺还原为Li），实现光能间接转化为化学能，A正确； B．根据分析可知，电极b为阳极，发生氧化反应，B正确； C．b极为阳极，海水中Cl⁻浓度较高，阳极主要发生Cl⁻的氧化反应：，生成的与水反应：，使b极附近H⁺浓度增大，pH减小，C正确； D．金属Li极易与水反应，若固体陶瓷膜允许通过，有机电解质中会进入水，导致生成的Li与水反应无法收集，故陶瓷膜仅允许Li⁺通过，不允许通过，D错误； 故选D。 6．一种在室温下可循环充放电的新型纤维 Ca-O2电池有望应用于可穿戴设备的储能，其工作原理为：，下列说法正确的是 A．放电时，阳离子由正极移向负极 B．放电时，O2在正极失电子 C．充电时，阴极发生还原反应 D．充电时，转移2 mol 电子，产生22.4L O2 【答案】C 【分析】放电过程是原电池，Ca发生氧化反应，作负极，电极反应式为：，O2在正极得电子发生还原反应，电极反应式为：；充电过程是电解池，阴极电极反应式为：，阳极电极反应式为：。 【详解】A．放电过程是原电池，阳离子由负极移向正极，A错误； B．放电时，O2在正极得电子发生还原反应，B错误； C．充电时，阴极发生还原反应，C正确； D．题目未说明标况，无法计算气体体积，D错误； 故选C。 ◆题型3 电极反应式与化学方程式书写 7．以惰性材料为电极电解饱和食盐水，所得阴极产物为 A．Cl2 B．O2 C．Na D．NaOH和H2 【答案】D 【详解】以惰性材料为电极电解饱和食盐水，总反应方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，则Cl-在阳极被氧化生成Cl2，阴极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，同时阴极区OH⁻浓度升高，与Na⁺结合生成NaOH，虽然H2是阴极直接析出的产物，但NaOH在阴极区生成，即所得阴极区产物为NaOH和H2，故答案为：D。 8．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，阴极质量增大，电解质溶液的pH减小的是 ①  ②  ③  ④ A．①② B．①③ C．①④ D．②④ 【答案】B 【详解】①用惰性电极电解溶液，阴极发生得电子的还原反应： ，阴极质量增大，阳极发生失电子的氧化反应：，电解质溶液pH减小，符合题意； ②用惰性电极电解 溶液，阴极发生得电子的还原反应：，阴极质量不增加，不符合题意； ③用惰性电极电解 溶液，阴极发生得电子的还原反应：，阴极质量增大，阳极发生失电子的氧化反应： ，电解质溶液pH减小，符合题意； ④用惰性电极电解溶液，阴极发生得电子的还原反应：，阴极质量不增加，不符合题意； 答案选B。 9．某混合溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，且n(NaCl)∶n(H2SO4)=3∶1，若以石墨为电极电解该混合液时，根据电极产物可明显分为三个阶段，下列叙述中不正确的是 A．阴极先析出H2，后析出O2 B．阳极先析出Cl2，后析出O2 C．电解最后阶段为电解水 D．电解液的c(OH-)不断增大，最终溶液呈碱性 【答案】A 【分析】电解阶段分析：第一阶段：（来自）和优先放电，阴极析出，阳极析出；第二阶段：耗尽后，阴极还原生成和，阳极继续氧化剩余生成；第三阶段：耗尽后，电解水生成（阴极）和（阳极）。 【详解】A．阴极始终析出，仅在阳极析出，A错误； B．阳极先析出（优先放电），后析出（放电）；B正确； C．最终阶段电解水，符合实际反应， C正确； D．第一阶段消耗氢离子，氢氧根浓度增大；第二阶段阴极生成氢氧根，氢氧根浓度继续增大；第三阶段电解水，溶剂减少，氢氧根浓度继续增大，溶液最终呈碱性，D正确； 故选：A。 ◆题型4 电解相关推断 10．一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电解过程中，向右室迁移 B．电解过程中，左室中持续上升 C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D．完全转化为的电解总反应： 【答案】A 【分析】由图可知，左侧电极上，元素化合价降低，则左侧是阴极区，右侧电极上，元素化合价升高，则右侧是阳极区，据此解答： 【详解】A．电解时阳离子向阴极迁移，左侧为阴极，所以应向左室迁移，而不是向右室迁移，A符合题意； B．左室阴极反应为，不断生成，所以左室中持续上升，B不符合题意； C．b处产生，与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸使湿润的蓝色石蕊试纸变红，次氯酸具有漂白性使试纸褪色，所以用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色，C不符合题意； D．左室阴极反应为， 右室阳极反应为，则 完全转化为的电解总反应为 ，D不符合题意； 故选A。 11．利用CO2电催化还原制取C2H5OH和C2H4的装置如图所示。下列说法正确的是 A．离子交换膜应选用阴离子交换膜 B．电子流向：a→电极Ⅰ→交换膜→电极Ⅱ→b C．在相同条件下，消耗的CO2和生成的O2体积比为2∶3 D．生成乙醇的电极反应：2CO2+9H2O+12e-=C2H5OH+12OH- 【答案】C 【分析】由图可知，该装置为电解池装置，Ⅰ极二氧化碳得到电子转变为乙烯、乙醇，发生还原反应，故Ⅰ极为阴极，Ⅱ极为阳极，则a为电源负极，b为电源正极；阴极电极反应式为：、；阳极为水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为：，故氢离子通过交换膜向左移动，离子交换膜为阳离子交换膜，据此作答。 【详解】A．由分析可知，离子交换膜应选用阳离子交换膜，A错误； B．由分析可知，Ⅰ极为阴极，Ⅱ极为阳极，a为电源负极，b为电源正极，离子交换膜允许离子通过，电子不能通过电解质溶液，电子流向为a→电极Ⅰ（阴极），电极Ⅱ（阳极）→b，B错误； C．由分析可知，阳极电极反应式为：，生成1molO2失4mole-，阴极电极反应式为：、，消耗1molCO2得6mole-，由得失电子守恒可知，消耗的和生成的物质的量比为2∶3，相同条件下体积比为2∶3，C正确； D．电解质溶液显酸性，生成乙醇的电极反应：，D错误； 故选C。 12．对于下列过程中发生的化学反应，相应方程式书写正确的是 A．锌锭减缓铁船腐蚀： B．电解溶液： C．铅酸蓄电池放电： D．燃烧生成液态水释放285.8 kJ热量： 【答案】C 【详解】A．该方程式表示被还原为，这是阴极反应，但锌作为牺牲阳极时应发生氧化反应，A不符合题意； B．未指明电极类别，若用惰性电极电解MgCl2溶液时，阴极上是得电子生成，阳极上是失电子生成，同时由于会与阴极产生的结合生成沉淀，所以正确的电解方程式为，B不符合题意； C．铅酸蓄电池放电时，Pb和均转化为，参与反应生成，方程式书写正确，C符合题意； D．热化学方程式中，的单位应该是，并且对于燃烧反应这种不可逆反应，应该使用“”，而不是“”，正确的热化学方程式应为，D不符合题意； 故选C。 考点七 原电池与电解池综合考查（难点） ◆题型1 正负极、阴阳极判断 1．如图所示，甲、乙为相互串联的两个电解池，下列说法错误的是 A．甲池若为电解精炼铜的装置，则A极为精铜 B．甲池若为电解精炼铜的装置，电解质溶液可以是溶液 C．乙池中铁极的电极反应式： D．若将乙池中的石墨电极改为银电极，则乙池为电镀装置 【答案】B 【分析】由图可知，根据电源正负极情况，A为电解池阴极，石墨为电解池阳极。 【详解】A．电解精炼铜时，阴极（与电源负极相连）为精铜，阳极（与电源正极相连）为粗铜。若甲池为电解精炼铜装置，A极为阴极则为精铜，A正确； B．电解精炼铜为了避免引入杂质，需电解质溶液含（如），以保证阴极析出Cu，B错误； C．乙池中Fe极与电源负极相连，为阴极，在阴极得电子生成Ag，电极反应式为，C正确； D．将乙池石墨电极（阳极）改为Ag电极，此时阳极为镀层金属Ag，阴极为镀件Fe，电解质为溶液，符合电镀“镀层金属作阳极、镀件作阴极、含镀层金属离子溶液作电解质”的条件，D正确； 故答案选B。 2．电动公交车作为一种新型交通工具，具有零排放、低噪音、低能耗等优点，对改善城市环境、提高交通效率具有重要作用。有关该公交车专用车载电池的说法正确的是 A．放电时，Fe/FeS极是负极 B．放电时，负极电极反应式为 C．充电时，阳极电极反应式为 D．左侧电解质可以是的水溶液 【答案】C 【详解】A．放电时，阳离子（Li+）向正极移动，图中Li+从左侧移向右侧，故右侧Fe/FeS极为正极，A错误； B．放电时负极是Li/Al合金，Li的金属活动性强于Al，负极应为Li失电子生成Li+，电极反应式为Li - e- = Li+，而非Al失电子，B错误； C．充电时阳极发生氧化反应，对应放电时正极的逆反应。放电时正极（Fe/FeS）反应为FeS + 2e- = Fe + S2-，则充电时阳极反应为Fe + S2- - 2e- = FeS，C正确； D．左侧为Li/Al合金，Li是活泼金属，能与水反应生成LiOH和H2，故左侧电解质不能为水溶液，D错误； 故选C。 ◆题型2 离子交换膜的应用 3．微生物燃料电池不仅可以获得高效能源，还能合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵，采用微生物燃料电池电渗析法合成的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．是阴离子交换膜，为阳离子交换膜 B．石墨电极N为正极 C．制备时，可收集处产物并重新添加固体，以重复使用 D．制备时，电极处产生(标准状况下)气体 【答案】D 【分析】根据题意与工作原理图可知，左侧装置为微生物燃料电池，发生了在光照及光合菌的作用下变为，得电子生成，该石墨电极M为正极，右侧石墨电极N发生失电子生成S、S失电子生成，该电极为负极；右侧装置为电解池，a电极为阴极、b电极为阳极，从a电极室的稀溶液变为的浓溶液可知，a电极发生，加入的浓溶液中通过c（阳离子交换膜）进入a电极室合成，而加入的浓溶液中通过d（阴离子交换膜）进入加入稀溶液的隔离室，Q处为稀溶液，b电极发生，通过e（阳离子交换膜）进入加入稀溶液的隔离室，得到P处浓溶液。 【详解】A．根据上述分析可知，是阳离子交换膜，为阴离子交换膜，A错误； B．石墨电极N发生失电子生成S、S失电子生成，该电极为负极，B错误； C．根据上述分析可知，处产物为浓溶液，应加蒸馏水稀释，以重复使用，C错误； D．制备时，有通过c（阳离子交换膜）进入a电极室合成，则电路中转移电子1 mol，根据b电极发生的反应可知，生成0.25 mol，标准状况下气体体积为，D正确； 故选D。 4．尿素是一种重要的化学肥料，利用电催化法将通入酸性溶液中使其转化成尿素，电解原理如图所示。下列说法不正确的是 A．电极b接电源的正极，该电极发生氧化反应 B．该装置工作时，向阴极区移动，但该区域溶液pH升高 C．理论上标况下每消耗22.4 L，阳极区溶液质量减少128 g D．a极的电极反应式为： 【答案】C 【分析】该装置为电解池，根据物质变化可知，a电极为阴极，发生还原反应：，b电极为阳极，发生氧化反应：。 【详解】A．由分析可知，b为阳极，接电源正极，A正确； B．为阳离子，向阴极区（a极）移动，阴极反应消耗，由电极反应可知，转移相同量电子情况下，阴极区消耗多于迁移量，阴极区浓度降低，pH升高，B正确； C．标况下22.4 L 为1 mol ，阴极反应转移。阳极反应为，转移生成，质量；同时还会有从阳极区迁移到阴极区，因此阳极区溶液减少的质量总和为，C错误； D．由分析可知，a极的电极反应式为：，D正确； 故答案选C。 ◆题型3 电化学中“多池”与“多室”的应用 5．一种新型化学电池实现废气的处理和能源的利用，用该电池电解溶液，装置如图所示(和R都是有机物)。下列说法正确的是 A．原电池正极区，发生反应 B．工作一段时间后，负极区的pH变大 C．若用该装置在铜上镀银，电极d为纯银 D．电池工作时，消耗标准状况下112mL，则理论上电解后恢复至常温溶液的pH约为1 【答案】D 【分析】由装置图可知，左侧为原电池，a极上发生氧化反应生成：Fe2+-e-=Fe3+，为负极，生成的与反应生成、S、，负极区发生的反应为；b极上有机物R发生得电子的还原反应生成，为正极，生成的与反应生成R和，正极区发生的反应为，实现废气的处理和能源的利用，右侧为惰性电极电解溶液的电解池。 【详解】A．原电池负极区发生反应：，A错误； B．结合分析可知，负极区产生氢离子，氢离子通过质子交换膜转移至正极区，原电池工作一段时间后，pH基本不变，B错误； C．用该装置在铜上镀银，纯银作阳极，即电极c为纯银，C错误； D．若消耗标准状况下112 mL，即消耗氧气0.005 mol，根据正极区反应可知，转移电子0.01 mol，根据反应，产生的物质的量为0.01 mol，忽略溶液体积的变化，，溶液的pH=1，D正确； 故选D。 6．浓差电池是利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电的装置。下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备和NaOH的装置示意图，其中均为复合电极，电极a、b均为石墨，下列说法不正确的是 A．电极Y是正极，电极反应为： B．浓差电池工作时，通过阳离子交换膜向X极移动 C．c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 D．相同条件下收集到的气体的体积比 【答案】B 【分析】由图可知，X电极为浓差电池的负极，银在负极失去电子发生氧化反应生成氯化银，电极反应式为Ag+Cl--e-=AgCl，Y电极为正极，氯化银在正极得到电子发生还原反应生成银和氯离子，电极反应式为AgCl+e-=Ag+Cl-；与X电极相连的b电极为电解池的阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，硫酸钠溶液中的钠离子通过阳离子交换膜d进入阴极室，与Y电极相连的a电极为阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，硫酸钠溶液中的硫酸根离子通过阴离子交换膜c进入阳极室，则阳极室制得硫酸，阴极室制得氢氧化钠，据此分析； 【详解】A．根据分析，电极Y是正极，电极反应为：，A正确； B．浓差电池内电路中，阳离子（Na⁺）向正极（Y极）移动，B错误； C．由分析可知，硫酸钠溶液中的钠离子通过阳离子交换膜d进入阴极室，硫酸根离子通过阴离子交换膜c进入阳极室，C正确； D．电解时阳极（a极）产生O2（M），阴极（b极）产生H2（N），根据电解水反应2H2O=2H2↑+O2↑，V(M):V(N)=1:2，D正确； 故选B。 7．相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池，其电动势取决于物质的浓度差，是由于一种物质从高浓度状态向低浓度转移而产生的。如图所示装置是利用浓差电池电解溶液(电极均为石墨电极)，可以制得和NaOH。下列说法不正确的是 A．a电极的电极反应为 B．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得160 gNaOH C．离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜 D．电池放电过程中，电极上的电极反应为 【答案】C 【分析】左侧的浓差电池中，Cu(1)电极为正极，电极反应为，Cu(2)电极为负极，电极反应为；右侧的电解池中，NaOH在a电极处产生，获得浓NaOH溶液和，在b电极处产生，获得较浓的硫酸和，则a电极为阴极，电极反应式为，b电极为阳极，电极反应式为。 【详解】A．a电极为阴极，电极反应式为，A不符合题意； B．浓差电池中，Cu(1)为正极（2.5 mol/L CuSO4），Cu(2)为负极（0.5 mol/L CuSO4），转移电子n=4 mol（计算过程：电池停止放电时，两烧杯中相等，均为，正极消耗2 mol，转移电子4 mol）。电解池中转移4 mol电子时，阴极生成4 mol NaOH，质量为4 mol×40 g/mol=160 g，B不符合题意； C．移向电解池阴极（a）生成NaOH，故c为阳离子交换膜；移向阳极（b）生成，故d为阴离子交换膜，C符合题意； D．Cu(1)电极为正极，电极反应为，D不符合题意； 故选C。 ◆题型4 电化学有关计算 8．许多有机化学反应包含电子的转移，使这些反应在电解池中进行时称为电有机合成。用丙烯腈()电有机合成己二腈的装置如图所示。电极总反应为。下列说法错误的是 A．N极发生还原反应生成己二腈 B．M极反应为 C．理论上反应过程中仅需补充丙烯腈与水 D．生成1 mol己二腈的同时产生11.2 L(标准状况) 【答案】B 【分析】由装置图可知，M极与电源正极相连，为阳极；N极与电源负极相连，为阴极。 【详解】A．阴极（N极）发生还原反应。根据总反应，在阴极得电子发生还原反应生成己二腈，A正确； B．阳极（M极）的电解质溶液为酸式磷酸盐溶液，呈酸性，所以阳极反应应为，而非，B错误； C．根据总反应，反应消耗丙烯腈和水，生成己二腈和氧气，所以理论上仅需补充丙烯腈与水，C正确； D．由总反应可知，生成己二腈的同时产生，则生成己二腈时，产生。标准状况下，的体积为，D正确； 故答案选B。 9．出于经济和环保的考虑，设计合成以为氧化剂的新型、高效的环氧化催化剂已成为当前烯烃环氧化反应的研究重点。下列说法错误的是 A．电子从a流向b B．b极反应式： C．该体系中光能最终转化为了化学能 D．电路中每转移1 mol ，生成的环氧丙烷分子数为 【答案】D 【详解】A．b电极氧气转化为过氧化氢，氧元素化合价降低，发生还原反应，说明b为正极，则电子流向为a→b，故A正确； B．b极发生还原反应，电极反应：O2+2e−+2H+=H2O2，故B正确； C．该体系光能先转化为电能再转化为化学能，故C正确； D．1 mol 对应0.5 mol ，发生反应，生成的环氧丙烷分子数为，故D错误； 故答案为D。 10．电解法转化可实现资源化利用。电解制HCOOH的原理如题图所示。下有关说法正确的是 A．Pt片接电源负极 B．Sn片上发生的电极反应式为： C．每产生1 mol，阳离子交换膜中有4 mol通过 D．电解一段时间后，阳极区的溶液浓度降低 【答案】D 【分析】CO2、中碳元素的化合价分别为+4、+2，阴极发生还原反应，电极（Sn电极）反应为，阳极（Pt电极）生成O2：，据此分析解答。 【详解】A．由分析知Pt片为阳极，接电源正极，A错误； B．由分析知，Sn片为阴极，发生得电子的还原反应，电极反应式应为 ，B错误； C．由反应可知，每产生1 mol，转移2 mol电子，由电荷守恒得，阳离子交换膜中有2 molK+通过，C错误； D．阳极发生反应反应，产生氢离子，消耗KHCO3，使KHCO3溶液浓度降低，D正确； 故答案选D。 考点八 电解原理的应用（重点） ◆题型1 氯碱工业 1．氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气和烧碱等化工产品。如图是用离子交换膜法电解饱和食盐水的装置示意图。下列说法错误的是 A．从a口放出的气体遇湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝 B．该离子交换膜为阳离子交换膜 C．从A、B口出来的溶液溶质不变，溶质浓度分别减小、增大 D．若两极共收集标准状况下33.6 L气体，则电路中转移了3 mol电子 【答案】D 【分析】左侧为阳极，离子放电能力：，阳极上发生反应：，所以a口出来的是；右侧为阴极，离子放电能力：，阴极上发生反应：，所以b口放出的气体是；电解过程中，为了防止与混合发生爆炸以及避免与的反应，采用阳离子交换膜。 【详解】A．a口位于阳极区，阳极发生反应，生成的氯气能氧化生成I2，故从a口放出的气体遇湿润的淀粉-KI试纸变蓝，A正确； B．电解过程中，为了防止与混合发生爆炸以及避免与的反应，采用阳离子交换膜，能通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区， B正确； C．A口为阳极区出口，阳极区发生反应：，消耗且移向阴极区，溶质NaCl浓度减小；B口为阴极区出口，阴极上发生反应：且移入，溶质NaOH浓度增大， C正确； D．电解总反应为：，生成的和的物质的量之比为1:1，若两极共收集标准状况下33.6  L气体，总物质的量为，则生成的和的物质的量均为0.75 mol，电路中转移了电子的物质的量为，D错误； 故选D。 2．电解在工业上的应用非常广泛。下列对氯碱工业装置的说法错误的是 A．石墨电极M 为阳极 B．气体Q 与气体P 可发生化合反应 C．溶液Y 和溶液 W 的溶质相同 D．气体P为Cl2 【答案】D 【分析】电解池中阳离子（Na+）移向阴极，图中Na+向右移动，故右侧石墨电极N为阴极，左侧石墨电极M为阳极，阳极发生氧化反应：2Cl- - 2e- = Cl2↑ ，气体Q为Cl2，Na+通过离子交换膜移向阴极，溶液X为NaCl溶液，溶液Z为稀NaCl溶液；阴极发生还原反应：2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH-，气体P为H2，Na+通过离子交换膜移向阴极，因此阴极生成NaOH，溶液Y为进入阴极区的稀NaOH溶液，溶液W为阴极区出来的浓NaOH溶液，则据此分析解答。 【详解】A．由分析知，石墨电极M为阳极，A正确； B．气体Q为Cl2，气体P为H2，H2与Cl2在点燃或光照条件下可发生化合反应生成HCl，B正确； C．由分析可知，溶液Y为进入阴极区的稀NaOH溶液，溶液W为阴极区出来的浓NaOH溶液，二者溶质均为NaOH，C正确； D．由分析知，气体P为H2，D错误； 故选D。 ◆题型2 电冶金及金属的精炼 3．粗镍中常含有铁、铅、铜、银、金等金属杂质，可用电解法提纯[已知：金属性；氧化性(高浓度)(低浓度)]。理论上在电解过程中一定不会发生的电极反应为 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】粗镍作阳极，金属按活动性顺序（Fe>Ni>Pb）依次被氧化，Fe优先溶解，电极反应为，Ni随后溶解，电极反应为，H+放电，电极反应，而Cu、Pb等因活动性弱于Ni，不会被氧化，成为阳极泥，故选C。 4．下列指定反应的化学用语正确的是 A．电解熔融氧化铝时反应的离子方程式： B．铅蓄电池的负极： C．用惰性电极电解NaCl溶液的离子方程式： D．电解氯化镁溶液的离子方程式： 【答案】A 【详解】A．氧化铝熔融时电离出Al3+和O2-，故电解熔融氧化铝时反应的离子方程式为：，A正确； B．原电池负极发生氧化反应，故铅蓄电池的负极：，B错误； C．NaCl水溶液中的H+为H2O电离产生的，故用惰性电极电解NaCl溶液的离子方程式为：，C错误； D．由于Mg2+和OH-将生成Mg(OH)2沉淀，故电解氯化镁溶液的离子方程式为：，D错误； 故答案为：A。 ◆题型3 电镀 5．某学习小组模拟制作电路板。下列操作不能达到相应目的的是 操作 目的 A．湿法制粗铜 B．粗铜制纯铜 操作 目的 C．基板镀铜制覆铜板 D．绘制后浸泡覆铜板制电路板 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．铁比铜活泼，可从硫酸铜溶液中置换铜，铜铁形成原电池可加速铜在粗铜表面析出，A正确； B．精炼铜时粗铜做阳极，纯铜做阴极，做电解液，B正确； C．镀铜时铜做阳极，基板做阴极，C错误； D．可与铜反应，溶解铜，D正确； 故选C。 6．如图所示，甲、乙为相互串联的两个电解池，下列说法错误的是 A．甲池若为电解精炼铜的装置，则A极为精铜 B．甲池若为电解精炼铜的装置，电解质溶液可以是溶液 C．乙池中铁极的电极反应式： D．若将乙池中的石墨电极改为银电极，则乙池为电镀装置 【答案】B 【分析】由图可知，根据电源正负极情况，A为电解池阴极，石墨为电解池阳极。 【详解】A．电解精炼铜时，阴极（与电源负极相连）为精铜，阳极（与电源正极相连）为粗铜。若甲池为电解精炼铜装置，A极为阴极则为精铜，A正确； B．电解精炼铜为了避免引入杂质，需电解质溶液含（如），以保证阴极析出Cu，B错误； C．乙池中Fe极与电源负极相连，为阴极，在阴极得电子生成Ag，电极反应式为，C正确； D．将乙池石墨电极（阳极）改为Ag电极，此时阳极为镀层金属Ag，阴极为镀件Fe，电解质为溶液，符合电镀“镀层金属作阳极、镀件作阴极、含镀层金属离子溶液作电解质”的条件，D正确； 故答案选B。 ◆题型4 电有机合成 7．环氧乙烷()可用于生产乙二醇。电化学合成环氧乙烷的装置如图所示： 已知：CH2=CH2HOCH2CH2Br 下列说法正确的是 A．电极接电源负极 B．制备环氧乙烷，电极区产生 C．电极的反应方程式为：CH2=CH2－2e－+2OH－=H2O+ D．电解完成后，将阳极区和阴极区溶液混合才可得到环氧乙烷 【答案】D 【分析】由题给信息：“CH2=CH2HOCH2CH2Br ”可知，在Pt电极，Br-失电子生成Br2，然后与水反应的产物再与CH2=CH2发生反应，所以Pt电极为阳极，Ni电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电解完成后，将阳极区和阴极区溶液混合，HOCH2CH2Br在碱性条件下发生取代反应生成环氧乙烷。 【详解】A．由分析可知，与直流电源正极相连的Pt电极为电解池的阳极，A错误； B．根据分析可知，Ni为阴极，发生还原反应，生成氢气不会产生Cl2，B错误； C．Pt电极区，反应方程式为：2Br--2e-=Br2，Br2+H2OHBr+HBrO，CH2=CH2+HBrO→HOCH2CH2Br，在碱性溶液中，HOCH2CH2Br才转化为，而阳极区溶液呈酸性，不能发生反应CH2=CH2-2e-+2OH-=H2O+，C错误； D．由分析可知，电解完成后，将阳极区和阴极区溶液混合，HOCH2CH2Br在碱性条件下发生取代反应生成环氧乙烷，D正确； 故选D。 8．一种电化学合成二苯甲酮的装置如图所示，Ph—表示苯基，下列说法错误的是 A．若用铅酸蓄电池为电源，则b为Pb电极 B．整个反应中，是反应的催化剂，和为中间产物 C．合成1mol二苯甲酮时，电路中转移电子2mol D．电解总反应为：+ 【答案】D 【分析】 根据图中信息可知，连接a电极的电极上碘离子失电子产生I∙，则为阳极，说明a为电源的正极，故b为负极，连接负极的电极上氢离子得电子产生氢气，I∙与二苯甲醇反应生成二苯甲酮和碘离子、氢离子；结合质量守恒，总反应为二苯甲醇反应生成二苯甲酮和氢气：+H2↑。 【详解】A．b为负极，若用铅酸蓄电池为电源，则b为Pb电极，A正确； B．由分析，整个反应中，初始的消耗又被生成，是反应的催化剂，而I∙和最终转化为碘离子和氢气，故两者为中间产物，B正确； C．由分析，总反应为+H2↑，氢化合价由+1变为0，则合成1mol二苯甲酮时，电路中转移电子2mol，C正确； D．结合分析总反应为：+H2↑，D错误； 故选D。 考点九 金属的腐蚀与防护 ◆题型1 金属的腐蚀 1．下列与金属腐蚀有关的说法中，不正确的是 A．铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应 B．电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀 C．金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程 D．钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀 【答案】A 【详解】A．铝的抗腐蚀能力源于其表面易形成致密氧化膜，而非不易与氧气反应，A错误； B．电化学腐蚀根据环境分为吸氧腐蚀（中性/弱酸性）和析氢腐蚀（强酸性），B正确； C．金属腐蚀本质是金属原子失电子被氧化，无论化学或电化学腐蚀均如此，C正确； D．钢铁在潮湿空气中形成微电池，发生电化学腐蚀导致生锈，D正确； 故答案选A。 2．自然界中钢铁在腐蚀过程中，不涉及的变化是 A．Fe由+2价转化为+3价 B．被还原 C．杂质C被氧化除去 D．失水形成 【答案】C 【详解】A．Fe在腐蚀中先被氧化为Fe2+，随后可能进一步被氧化为Fe3+，故涉及+2价到+3价的变化，A不符合题意； B．O2在钢铁的吸氧腐蚀过程中作为氧化剂，被还原为OH-()，B不符合题意； C．杂质C起导电作用，作正极，未被氧化，反而促进了负极Fe的氧化，C符合题意； D．Fe(OH)3失水生成Fe2O3·xH2O是铁锈形成的常见过程，D不符合题意； 故选C。 3．化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A．海水淡化可以解决淡水危机，用光催化分解水代替电解水制氢气可实现节能环保 B．电动车上常装有铅蓄电池，随着放电的进行，硫酸的浓度不断增大，此时需要充电来降低其浓度 C．利用海洋真菌可降解聚乙烯等多种塑料，温度越高降解速率不一定越快 D．银质器皿久置于空气中其表面通常会变暗，这是因为发生了化学腐蚀 【答案】B 【详解】A．光催化分解水利用太阳能，比电解水节能环保，A正确； B．铅蓄电池放电时，硫酸参与反应生成水，随着放电的进行，硫酸的浓度降低，B错误； C．真菌降解塑料可能受酶活性影响，高温可能使酶失活，降解速率不一定加快，C正确； D．银与空气中硫化物反应生成Ag2S，属于化学腐蚀，D正确； 故选B。 ◆题型2 金属腐蚀的原理与类型判断 4.下列有关电化学的说法中错误的是 A．钢铁在酸性较强环境下能发生析氢腐蚀 B．钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时负极反应均相同 C．工业上通过电解熔融的氯化镁制备金属镁 D．电解溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色 【答案】D 【详解】A．钢铁在酸性较强环境中，正极发生析氢反应，因此析氢腐蚀成立，A正确； B．钢铁腐蚀的负极均为Fe失去电子生成Fe2+（），与析氢或吸氧无关，B正确； C．工业上电解熔融MgCl2制取Mg（因MgO熔点过高，成本高），C正确； D．电解CuCl2溶液时，阴极反应为（析出铜，无气体），随着反应进行，也可能是H+得电子，生成氢气，氢气不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，若为惰性电极，阳极Cl-被氧化为Cl2，Cl2可使淀粉-KI试纸变蓝。D错误； 故答案选D。 5．用下列仪器或装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．验证钢铁的析氢腐蚀 B．制作氢氧燃料电池 C．保护铁电极不被腐蚀 D．向镀件上镀银 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．钢铁析氢腐蚀发生在酸性环境，食盐水为中性，此时铁钉发生吸氧腐蚀（正极O2得电子），无法验证析氢腐蚀，故A错误； B．断开K1，连接K2为电解池，电解质溶液为硫酸钠溶液，生成氧气、氢气，断开K2，连接K1为原电池（无外接电源），氢氧燃料电池需燃料（H2）和氧化剂（O2）分别通入两极，故B正确； C．Fe比Cu活泼，在CuSO4溶液中形成原电池时Fe作负极（Fe-2e-=Fe2+）被腐蚀，无法保护铁电极，故C错误； D．电镀时镀层金属（Ag）应该作阳极，镀件作阴极，该装置中Ag接负极（阴极）、镀件接正极（阳极），不符合电镀条件，不可向镀件镀银，故D错误； 答案选B。 6．将浸溶液润湿的铁粉和碳粉放入如图所示的装置中。下列说法正确的是 A．碳粉作原电池的负极 B．向碳粉迁移 C．无碳粉时，铁粉腐蚀速率变慢 D．铁粉表面发生的电极反应： 【答案】C 【分析】左边试管可构成原电池装置，铁粉作原电池的负极，失电子，发生氧化反应，电极反应式为：；碳粉作原电池的正极，得电子，发生还原反应，电极反应式为：。 【详解】A．铁粉和碳粉构成原电池，发生吸氧腐蚀，铁粉作原电池的负极，不活泼的碳粉作原电池的正极，A错误； B．阴离子向负极迁移，向铁粉迁移，B错误； C．有碳粉时，构成原电池，铁粉腐蚀速率更快，C正确； D．铁粉表面发生的电极反应：，碳粉表面发生的电极反应：，D错误； 故选C。 7．将两根铁钉分别缠绕铜丝和锌皮，放入装有琼脂的培养皿中(如下图)，琼脂中含有食盐水和酚酞溶液，下列说法正确的是 A．图A中锌皮附近有气泡产生 B．图A中会出现两处红色 C．图B中铜丝区域发生的电极反应为 D．图B中在铁钉上发生还原反应 【答案】B 【详解】A．图A中锌比铁活泼，锌皮为负极，发生氧化反应：，无气泡产生；正极（铁钉）发生还原反应（吸氧或析氢），气泡若产生应在铁钉附近，锌皮附近无气泡，A错误； B．图A中锌为负极，铁钉为正极。在正极（铁钉）上发生反应 ，导致铁钉附近区域酚酞变红。产生的会向负极（锌皮）迁移，使锌皮附近区域也变为红色，故会出现两处红色，B正确； C．图B中铁钉与铜丝形成原电池，Fe比Cu活泼，Fe为负极（），Cu为正极。中性食盐水环境下，正极（铜丝）发生吸氧腐蚀：，C错误； D．图B中铁钉为负极，发生氧化反应（），而非还原反应，D错误； 故答案选B。 ◆题型3 金属防护的方法 8．金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法不正确的是    A．图乙所示钢闸门的防腐效果比图甲好 B．图甲中，阳极材料需应定期更换 C．图乙中，辅助阳极材料通常选用铜 D．图乙中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： 【答案】C 【分析】图甲为牺牲阳极的阴极保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，它作为原电池的负极，失去电子被氧化，钢闸门作为原电池的正极被保护；图乙为外加电流的阴极保护法，阳极材料为辅助阳极，通常是惰性电极，本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，钢闸门作为电解池的阴极被保护，据此解题。 【详解】A．图甲是牺牲阳极的阴极保护法，利用较活泼的金属被腐蚀，保护钢闸门；图乙是外加电流的阴极保护法，钢闸门接电源负极，被保护效果更稳定、更好，A正确； B．图甲中，阳极材料会不断被腐蚀消耗，因此需定期更换，B正确； C．图乙中，辅助阳极材料若选用铜，铜会在阳极失电子被氧化，无法持续起到辅助阳极的作用，理想的辅助阳极应是惰性材料，如石墨等，只传递电子，自身不被大量消耗，所以辅助阳极材料通常不选用铜，C错误； D．图乙中，钢闸门接电源负极，为阴极，当外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H+放电外，海水中溶解的氧气也会竞争放电，故可发生：，D正确； 故选C。 9．下列做法或实验(图中部分夹持略)不能达到目的的是 实验目的 A．在铁制品上镀铜 B．采用外加电流阴极保护法保护铁管道 实验装置 实验目的 C．证明pH值对平衡的影响 D．比较和与酸反应快慢 实验装置 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．在铁制品上镀铜时，铜作阳极、铁制品作阴极，电解质为CuSO4溶液，故A正确； B．外加电流阴极保护法中，被保护的铁管道与电源负极相连，铁管道作阴极，废铁与电源正极相连，废铁作阳极，故B正确； C．K2Cr2O7溶液中存在平衡：(橙色)+ H2O 2(黄色)+ 2H+，加NaOH消耗H+，平衡右移溶液变黄，加H2SO4增加H⁺，平衡左移溶液变橙色，可证明pH对平衡的影响，故C正确； D．比较Na2CO3和NaHCO3与酸反应快慢需控制变量，如等浓度等体积溶液、等浓度等体积。饱和Na2CO3溶液浓度远大于饱和NaHCO3溶液，浓度不同会干扰反应速率比较，不能达到目的，故D错误； 选D。 10．海上光伏作为新能源体系的重要组成部分，正迎来规模化发展的历史性机遇。海洋环境具有高湿度、高盐度等特征，对于光伏系统支撑结构造成严峻威胁，使得海上光伏电站需要具有更高要求的耐腐蚀性能。下列说法错误的是 A．海水的一般在，对光伏系统支撑结构的腐蚀主要是吸氧腐蚀 B．相比于海洋底泥区，浪花飞溅区钢结构生锈更严重 C．在牺牲阳极的阴极保护法中，光伏系统支撑结构与直流电源的负极相连 D．钢结构生锈时的电极反应式为 【答案】C 【详解】A．海水的一般在，是弱碱性环境，对光伏系统支撑结构的腐蚀主要是吸氧腐蚀，A正确； B．吸氧腐蚀时氧气含量越高腐蚀越严重，浪花飞溅区氧含量高，故钢结构生锈更严重，B正确； C．在牺牲阳极的阴极保护法中，光伏系统支撑结构与比铁活泼的金属相连，牺牲活泼金属保护光伏系统支撑结构作正极，C错误； D．钢结构生锈时的电极反应式为，D正确； 故选C。 B 综合攻坚·知能拔高 1．已知有如下反应：①，②，③，④。下列有关说法不正确的是 A．氧化能力由强到弱的顺序为 B．反应③中氧化剂与还原剂的粒子个数之比为 C．由以上信息可推知反应可以发生 D．在上述①②③④反应中，分别为还原剂、氧化剂、既是氧化产物又是还原产物、氧化剂 【答案】B 【详解】A．根据反应①、③、②的氧化性比较，顺序为，A正确； B．反应③中，1 mol KClO3（氧化剂）被还原，对应5 mol HCl（还原剂）被氧化，氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5，而非1:6，B错误； C．BrO的氧化性强于IO，能氧化I-生成IO，自身被还原为Br2，反应可以发生，C正确； D．Cl2在①中为还原剂（被氧化），②中为氧化剂（被还原），③中为氧化产物和还原产物（来自ClO的还原和HCl的氧化），④中为氧化剂（被还原），D正确； 故选B。 2．“纳米零价铁-”体系可将烟气中的氧化为。在一定温度下，将和盐酸的混合液与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，物质转化机理如图所示(其中为中性且具有强氧化性的微粒)。下列说法正确的是 A．X为纳米零价铁 B．在反应过程中作催化剂 C．在该转化过程中，还原剂只有NO D．反应③的离子方程式为： 【答案】D 【详解】A．和盐酸的混合液经过纳米零价铁会将Fe转化为，反应①转化为，化合价升高，说明化合价降低，则X为，Y为，A错误； B．在反应过程中最终转化为，作氧化剂用，B错误； C．除了NO作还原剂外，还有纳米零价铁的作用是与HCl反应生成，作还原剂，C错误； D．根据图形可知，在碱性环境中将NO氧化为硝酸根，则反应的离子方程式为：，D正确； 故答案为：D。 3．载人航天器内采用电化学方法富集(装置如图)，进入萨巴蒂尔反应器(反应为：  )，再通过电解水系统再生，实现的“自销”和的“自产”，下列说法不正确的是 A．富集时，正极发生的反应： B．通过萨巴蒂尔反应可知，航天器无需额外携带液氢 C．富集装置中转移电子时，可产生标准状况下气体 D．萨巴蒂尔反应放热可用于为反应提供高温，电解水所需电能可能来自太阳能或上图装置 【答案】B 【分析】根据总反应可知通入空气的电极为正极，在该电极发生还原反应，通入氢气为负极，电极方程式为。 【详解】A．根据分析可知正极反应式为：，A正确； B．由萨巴蒂尔反应可知：，由电解水可知，电解获得的的量不够萨巴蒂尔反应所需的量，故需额外补充氢气，B错误； C．负极反应式为：，故转移电子时，可产生标况下气体，C正确； D．萨巴蒂尔反应放热可用于为反应提供高温，电解水所需电能可能来自太阳能或本题装置，D正确； 故选B。 4．过氧化氢燃料电池的独特之处在于用H2O2同时作燃料和氧化剂，能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是 A．该电池表明 在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B．电池的总反应为 C．当外电路通过0.4mol时，中间室生成 的质量为34.8g D．反应中产生22.4L气体(标准状况下)，则溶液中转移2mol电子 【答案】D 【分析】由图中电子移动方向可知，石墨1为负极，在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水，电极反应式为：，负极室溶液中钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室；石墨2为正极，在酸性条件下过氧化氢被还原生成水，电极反应式为：，正极室溶液中的硫酸根离子通过阴离子交换膜2进入中间室，则电池总反应为，据此解答： 【详解】A．由分析可知，该原电池放电时，石墨1为负极，石墨2为正极，碱性条件下，负极上被氧化生成和；酸性条件下，正极上被还原生成，即在酸性环境中的氧化性强于碱性环境，故A正确； B．由分析可知，总反应为，故B正确； C．当外电路通过0.4mol时，有0.4mol通过阳离子交换膜1进入中间室，有0.2mol 通过阴离子交换膜2进入中间室，则中间室生成0.2mol，其质量为，故C正确； D．电子不能进入溶液，溶液中是通过阴、阳离子的定向移动导电，不是电子导电，故D错误； 故答案选D。 5．2024年6月，我国嫦娥六号任务实现了人类首次月球背面采样返回的创举。下列关于能量转化关系不正确的是 火箭采用液氢液氧发动机 光照期着陆器用太阳电池翼供电 A．化学能→热能 B．太阳能→电能 阴影期上升器用锂离子蓄电池供电 返回器用一次电源供电 C．电能→化学能 D．化学能→电能 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．火箭液氢液氧发动机中，燃料与氧化剂发生化学反应释放热量，化学能转化为热能，A正确； B．太阳电池翼将太阳能直接转化为电能供着陆器使用，B正确； C．锂离子蓄电池供电时为放电过程，是化学能转化为电能，而非电能转化为化学能，C错误； D．一次电源供电时通过化学反应释放能量，化学能转化为电能，D正确； 故答案选C。 6．微生物燃料电池不仅可以获得高效能源，还能合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵，采用微生物燃料电池电渗析法合成的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．是阴离子交换膜，为阳离子交换膜 B．石墨电极N为正极 C．制备时，可收集处产物并重新添加固体，以重复使用 D．制备时，电极处产生(标准状况下)气体 【答案】D 【分析】根据题意与工作原理图可知，左侧装置为微生物燃料电池，发生了在光照及光合菌的作用下变为，得电子生成，该石墨电极M为正极，右侧石墨电极N发生失电子生成S、S失电子生成，该电极为负极；右侧装置为电解池，a电极为阴极、b电极为阳极，从a电极室的稀溶液变为的浓溶液可知，a电极发生，加入的浓溶液中通过c（阳离子交换膜）进入a电极室合成，而加入的浓溶液中通过d（阴离子交换膜）进入加入稀溶液的隔离室，Q处为稀溶液，b电极发生，通过e（阳离子交换膜）进入加入稀溶液的隔离室，得到P处浓溶液。 【详解】A．根据上述分析可知，是阳离子交换膜，为阴离子交换膜，A错误； B．石墨电极N发生失电子生成S、S失电子生成，该电极为负极，B错误； C．根据上述分析可知，处产物为浓溶液，应加蒸馏水稀释，以重复使用，C错误； D．制备时，有通过c（阳离子交换膜）进入a电极室合成，则电路中转移电子1 mol，根据b电极发生的反应可知，生成0.25 mol，标准状况下气体体积为，D正确； 故选D。 7．某全钒液流电池的工作原理如图，下列说法正确的是 A．充电时，电极与外接电源的负极相连 B．放电时，电流的流动方向：电极负载电极 C．充电时，穿过质子交换膜进入电极区 D．放电时，正极反应式为： 【答案】D 【分析】由全钒液流电池工作原理图可知，实线箭头表示放电过程，该装置为原电池。在n电极上得到电子被还原，发生还原反应变为VO2+，故n极为正极；m极为负极，在负极m上，V2+失去电子变为V3+；虚线箭头表示的是充电过程，该装置为电解池，m极连接电源负极作阴极，n极连接电源正极，作阳极，然后根据原电池、电解池反应原理分析解答； 【详解】A．充电时为电解池，电极n在放电时作正极（发生还原反应），充电时应作阳极（发生氧化反应），阳极需与外接电源正极相连，A错误； B．放电时为原电池，电流从正极流向负极，电流方向应为电极n→负载→电极m，B错误； C．充电时，阳离子移向阴极m极，故H+穿过质子交换膜进入电极m区，C错误； D．放电时，电极n上发生还原反应，故n极为正极，电极反应式为，D正确； 故选D。 8．某小组设计如图所示装置，探究原电池工作原理。下列叙述正确的是 A．当K1和K2连接时，a极的电极反应式为 B．当K1和K3连接时，电路中转移0.2mol电子时，理论上b极质量增加6.5g C．当K2和K3连接时，b极的电极反应式为 D．盐桥1和盐桥2的作用是传递电子，保持溶液的电中性 【答案】C 【分析】当K1和K2连接时，形成a极（MnO2）与c极（Sn）的原电池。Sn的金属活动性更强，作负极，a极作正极；当K1和K3连接时，形成a极与b极的原电池，Zn（b极）为负极； 【详解】A．当K1和K2连接时，形成a极（MnO2）与b极（Zn）的原电池。Zn的金属活动性更强，作负极，a极作正极。正极MnO₂发生还原反应，应得电子，正确电极反应为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，选项中“-2e-”为失电子（氧化反应），A错误； B．当K₁和K₃连接时，形成a极与b极的原电池，Zn（b极）为负极，发生氧化反应：Zn-2e⁻+4OH-=[Zn(OH)4]2-，Zn溶解进入溶液，b极质量减少而非增加，B错误； C．当K2和K3连接时，形成b极（Zn）与c极（Sn）的原电池。Zn的金属活动性强于Sn，作负极，在碱性溶液（K2[Zn(OH)4]）中，负极反应为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，C正确； D．盐桥的作用是通过离子定向移动保持溶液电中性，电子通过导线传递，盐桥不能传递电子，D错误； 答案选C。 9．调节pH可使溶液中的氨基酸主要以两性离子的形式存在，两性离子整体呈电中性，此时溶液的pH为该氨基酸的pI(等电点)。已知：谷氨酸的pI为3.22，丙氨酸的pI为6.02，赖氨酸的pI为9.74。利用如图装置分离这二种氨基酸，a、b为离子交换膜，电极均为惰性电极。下列说法错误的是 A．原料室的pH应控制在6.02左右 B．a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 C．当电路中通过2mol电子时，该装置理论上可分离出谷氨酸和赖氨酸共2mol D．工作一段时间后，不需要补充H2SO4和NaOH 【答案】C 【分析】左侧电极连接电源正极，则左侧为阳极，阳极室电解H2SO4溶液，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极室为电解NaOH溶液，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，H+经a膜进入产品室1，OH-经b膜进入产品室2，则a膜为阳离子交换膜，b膜为阴离子交换膜；原料室的pH需控制在6.02，此时丙氨酸呈电中性留在原料室，谷氨酸pI=3.22＜6.02，呈阴离子，向阳极即左侧移动，赖氨酸pI=9.74＞6.02，呈阳离子，向阴极即右侧移动，从而通过离子迁移实现分离； 【详解】A．原料室pH控制在6.02时，丙氨酸呈电中性留在原料室，谷氨酸pI=3.22＜6.02，呈阴离子，赖氨酸pI=9.74＞6.02，呈阳离子，可通过离子迁移实现分离，A正确； B．阳极吸引谷氨酸阴离子，H+需透过a膜与谷氨酸阴离子反应生成谷氨酸，则a为阳离子交换膜，阴极吸引赖氨酸阳离子，OH-需透过b膜与赖氨酸阳离子反应生成赖氨酸，则b为阴离子交换膜，B正确； C．谷氨酸阴离子和赖氨酸阳离子各带1单位电荷，电路通过2mol电子时，迁移2mol电荷，即可分离出2mol谷氨酸和2mol赖氨酸，共4mol，C错误； D．阳极室电解H2SO4溶液，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极室为电解NaOH溶液，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，H+经a膜进入产品室1，OH-经b膜进入产品室2，两个电极反应的实质是电解水，工作一段时间后，不需要补充H2SO4和NaOH，D正确； 答案选C。 10．下列有关电化学实验装置或图示的说法错误的是 A．用图甲装置组装铜锌原电池 B．图乙装置中钢闸门应与外接电源的负极相连，称之为外加电流阴极保护法 C．图丙装置可制备并能较长时间保持其颜色 D．图丁中若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀 【答案】A 【详解】A．铜锌原电池中，负极材料Zn应置于含Zn2+的电解质溶液（如ZnSO4）中，正极材料Cu应置于含Cu2+的电解质溶液（如CuSO4）中，以避免电极与电解质直接发生置换反应。图甲中Zn电极插入CuSO4溶液，会直接与Cu2+发生置换反应，不能形成长久供电的原电池，A错误； B．外加电流阴极保护法中，被保护金属（钢闸门）需与外接电源负极相连作阴极，防止失电子被腐蚀，辅助电极作阳极，B正确； C．图丙中Fe为阳极，失电子生成Fe2+（），阴极水得电子产生H2（），Fe2+与OH-结合生成，煤油层可隔绝空气，防止被氧化，能较长时间保持白色，C正确； D．若M比Fe活泼，M与Fe构成原电池时，M作负极被腐蚀（牺牲阳极），Fe作正极被保护，可防止输水管腐蚀，D正确； 故选A。 11．电化学原理在生产、生活、科学研究中有重要的应用。回答下列问题： (1)一种冶炼铜的方法是在常温常压下用溶剂溶浸矿石，浸出液经过萃取使铜和其他杂质金属分离，然后用电解法将溶液中的铜提取出来(原理如图所示)。该装置工作时，M电极应与直流电源的 (填“正”或“负”)极相连，铜板上的电极反应式为 。电解时溶液中的c(H+) (填“减小”“增大”或“不变”)。 (2)工业上在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN-，将其转化成无害物质。电解装置的工作原理如图所示，阳极附近发生的反应依次有： ①； ②； ③ (填写离子方程式)。 若将该装置的两电极材料互换，可能产生的影响是 。 (3)如图所示的装置中，A、B外接电源，C、D、E、F都是惰性电极。电源接通后，F极附近溶液呈红色。甲池中电极D名称为 (填“阳极”或“阴极”)，乙池中发生的离子反应方程式为 ，丙装置是验证阴极电保护法对钢铁设备的保护(电解液为盐酸酸化的NaCl溶液)，钢铁应该接在 (填“G”或“H”)处。 【答案】(1) 正极 Cu2++2e-=Cu 增大 (2) 阳极不能生成CNO-、Cl2，无法进行反应③ (3) 阴极 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ H 【详解】（1）由图可知，该装置工作时，M电极应与直流电源的正极相连做电解池的阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为：2H2O-4e-= O2↑+4H+，铜电极为阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，电解的总反应为：2Cu2++2H2O2Cu+ O2↑+4H+，则电解时，溶液中的氢离子浓度增大； （2）由题意可知，反应③为碱性条件下阳极放电生成的氯气氧化CNO-生成氮气、氯离子、碳酸根离子和水，反应的离子方程式为，若将该装置的两电极材料互换，活性电极铁会优先放电生成亚铁离子，而溶液中氰酸根离子、氯离子不能在阳极放电生成CNO-、Cl2，无法进行反应③而达到除去废水中氰酸根离子的目的； （3）由电源接通后，F极附近溶液呈红色可知，直流电源A极为正极、B极为负极；装置C为电解硫酸铜溶液的电解池，与直流电源正极相连的C电极为阳极、D电极为阴极；装置D为电解饱和食盐水的电解池，E电极为阳极，氯离子在阳极失去发生氧化反应生成氯气，F电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；装置丙是验证阴极电保护法对钢铁设备的保护，则钢铁应该接在装置丙的H电极处，做电解池的阴极被保护。 12．电镀是增强金属抗腐蚀能力的一种方法。小组同学进行铁件电镀实验。 (1)用砂纸打磨铁制镀件，用 (填序号，下同)除去油污，用 除去铁锈。 a．溶液        b．盐酸        c．溶液 (2)将铁制镀件与直流电源的 (填“正极”或“负极”)相连，铜片与电源另一极相连，将两极平行浸入溶液中，装置如图。一段时间后，铁件表面镀上一层铜，但镀层不致密。 (3)在溶液中加入氨水制得铜氨溶液：。用铜氨溶液代替溶液重复电镀实验，铁件表面均匀镀上一层致密的铜。 ①写出铁制镀件表面析出铜的电极反应式： 。 ②电镀过程中溶液中的浓度 (填序号)。 a．减小        b．增大        c．几乎不变 (4)将镀层状况不同的镀锌铁件置于稀硫酸中，实验现象如下。 序号 镀层状况 实验现象 i 镀层完整的镀锌铁件 锌表面产生气泡，未检出 ii 镀层破损的镀锌铁件 锌、铁表面均产生气泡，未检出 ii中未检出的原因是 。 【答案】(1) a b (2)负极 (3) c (4)形成原电池，锌比铁活泼，铁作正极被保护 【详解】（1）碱性溶液可去除油污，故答案为a；铁锈为氧化铁，应用盐酸去除，故答案为b。 （2）铁质镀件表面发生的反应为Cu2++2e-=Cu，则为阴极，与电源负极相连。 （3）①铁制镀件表面发生的反应为[Cu(NH3)4]2+得到电子生成Cu，电极反应式为； ②根据电极反应式，不消耗和生成H+（或OH-），pH几乎不变，故答案为c。 （4）由于ii中形成原电池，锌比铁活泼，铁作正极被保护，所以ii中未检出。 13．高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂，主要用于处理饮用水和工业废水。工业上有干法与湿法两种制备高铁酸钠的方法。 (1)高铁酸钠中铁元素的化合价是 。 (2)干法制备高铁酸钠的原理：。该反应中还原剂是 ，当有生成时，反应转移的电子总数为 。 (3)湿法制备高铁酸钠的离子反应为。该反应中的 。 (4)净水原理如图所示。 查阅资料：胶体的分散质比表面积(单位质量的微粒具有的表面积)很大，导致其吸附能力很强。 过程1中活细菌表现出了 (填“氧化”或“还原”)性。根据上述原理分析，净水时的作用有 (填2个)。 (5)用处理酸性废水时，可将转化为沉淀除去，该过程中发生反应的离子方程式为 。某酸性废水中浓度为，经处理后，溶液中浓度降为，则的去除率为 %(保留三位有效数字；离子的去除率)。 【答案】(1) (2) 、 (3)5 (4) 还原 杀灭水中细菌，形成胶体吸附水中悬浮物而形成沉淀 (5) 99.5 【详解】（1）由高铁酸钠的化学式可知，铁元素的化合价是+6； （2）该反应中Fe元素由+2价升到+6价，Na2O2由-1价变为0价和-2价，用双线桥表示为，所以该反应中还原剂是、；由题意可列关系式，当有生成时，转移电子的物质的量为5 mol，转移电子总数为； （3）由电荷守恒可得，由原子守恒可得； （4）由图可知，在过程1中，活细菌将还原为，体现了活细菌的还原性；在过程1中，体现了氧化性，杀灭水中活细菌，在过程2中，形成胶体吸附水中悬浮物而形成沉淀； （5）将氧化为沉淀，自身被还原为，因溶液为酸性，该过程中发生反应的离子方程式为；由离子去除率公式可得，。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 氧化还原反应与电化学 A 题型聚焦·专项突破 考点一 氧化还原反应 题型1 氧化还原反应定义、本质及特征 题型2 四大基本反应与氧化还原反应的关系 题型3 双线桥和单线桥表示电子转移 考点二 氧化剂与还原剂（重点） 题型1 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断 题型2 常见氧化剂、还原剂 题型3 氧化性、还原性强弱比较 考点三 氧化还原反应的应用（难点） 题型1 氧化还原反应规律（歧化、归中、先后规律 题型2 氧化还原反应有关计算 题型3 氧化还原方程式的书写与配平 考点四 原电池 题型1 原电池的构成和形成条件 题型2 原电池的工作原理 题型3 正负极判断 题型4 原电池的应用 考点五 化学电源（重点） 题型1 一次电池和二次电池 题型2 燃料电池与新型电池 考点六 电解池（重点） 题型1 电解池概念及组成 题型2 电解原理 题型3 电解原理 题型4 电极反应式与化学方程式书写 考点七 原电池与电解池综合考查（难点） 题型1 正负极、阴阳极判断 题型2 离子交换膜的应用 题型3 电化学中“多池”与“多室”的应用 题型4 电化学有关计算 考点八 电解原理的应用（重点） 题型1 氯碱工业 题型2 电冶金及金属的精炼 题型3 电镀 题型4 电有机合成 考点九 金属的腐蚀与防护 题型1 金属的腐蚀 题型2 金属腐蚀的原理与类型判断 题型3 金属的防护方法 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 氧化还原反应 ◆题型1 氧化还原反应定义、本质及特征 1．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A．锌粒与稀硫酸的反应 B．灼热的木炭与反应 C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．碘蒸气和氢气的反应 2．下列物质长期置于空气中易变质，但不属于氧化还原反应的是 A．Na2O2 B．Na2O C．Na2SO3 D．Na ◆题型2 四大基本反应类型与氧化还原反应的关系 3．下列反应不属于氧化还原反应的是 A．AgNO3＋NaCl=AgCl↓＋NaNO3 B．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 C．2F2＋2H2O=4HF＋O2 D．MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 4．下列变化属于氧化还原反应的是 A． B． C． D． 5．化学反应类型很多，下列反应类型间关系的图示中错误的是（    ） A． B． C． D． ◆题型3 双线桥和电线桥表示电子转移 6．下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 A． B． C． D． 7．下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 A． B． C． D． 考点二 氧化剂和还原剂（重点） ◆题型1 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判读 1．工业上制备高纯硅和氮化镓的原理如下： ①； ②； ③； ④。 下列叙述错误的是 A．反应①中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 B．反应②和反应③互为可逆反应 C．上述反应都既是氧化还原反应又是置换反应 D．上述反应中，HCl和H2可以循环利用 2．养鱼爱好者常用海波(硫代硫酸钠：)处理自来水以去除消毒残留的氯气，反应原理为：，下列说法正确的是 A．作氧化剂 B．既是氧化产物，又是还原产物 C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：4 D．反应中消耗转移4mol电子 3．金属铜与浓盐酸共热时可得到亚铜合三氯酸[H2(CuCl3)]：。下列说法不正确的是 A．H2(CuCl3)中Cu的化合价+1 B．H2既是氧化产物，又是还原产物 C．HCl在反应中表现了氧化性和酸性 D．生成1 mol H2(CuCl3)转移电子的数目为1NA 4．下列反应中，只作为氧化剂的是 A． B． C． D． ◆题型2 常见氧化剂、还原剂 5．下列物质中的硫元素不能表现出氧化性的是 A．Na2S B．S C．SO2 D．H2SO4 6．下列离子没有强氧化性的是 A． B． C． D． 7．下列物质常用作氧化剂的是 A．KMnO4 B．Fe C．H2 D．S ◆题型3 氧化剂、还原剂强弱比较 8．根据反应(1)～(4)，判断下列说法正确的是 (1) Cl2+2KI=2KCl+I2；(2) 2FeCl2+Cl2=2FeCl3；(3) 2FeCl3 +2HI = 2FeCl2+2HCl+I2；(4) H2S+I2=S+2HI A．物质氧化性：S＞I2＞Fe3+＞Cl2 B．微粒还原性：H2S>I-＞Fe2+＞Cl- C．H2S+Cl2=S↓+2HCl 不可以发生 D．（4）的离子方程式为S2-+ I2 =2I−+S 9．利用“吹出法”从海水中提溴的主要流程如下图所示。 下列说法不正确的是 A．“氧化”过程发生反应： B．“吸收”后溶液中的大于浓缩海水中的 C．“蒸馏”利用了物质沸点的差异，其中沸点： D．由“氧化”和“吸收”两步可推测还原性： 10．在NO2与水的反应中，下列说法正确的是 A．氧化剂与还原剂的质量比为3：2 B．氮元素的化合价不发生变化 C．氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：2 D．NO2既是氧化剂，又是还原剂 考点三 氧化还原反应的应用（难点） ◆题型1 氧化还原反应规律 1．已知遇酸会发生歧化反应。检验分解产物的实验如图所示。 下列说法正确的是 A．上述实验现象说明气体中一定含有 B．上述实验现象说明固体中一定含有 C．向固体A中加入浓硝酸，生成的气体仍一定能使澄清石灰水变浑浊 D．在反应过程中一定发生了歧化反应 2．已知反应：①；②；③；④。下列说法不正确的是 A．反应④中HCl体现还原性和酸性 B．反应②中每生成3个氯气分子转移6个电子 C．氧化性由强到弱的顺序为 D．根据题中所得信息，HCl和HBr共存的溶液中加入氧化剂PbO2，HBr先被氧化 3．已知反应：① ② ③ 下列说法错误的是 A．中的化合价为价 B．氧化性由强到弱的顺序为KBrO3＞KClO3＞Cl2＞Br2 C．在①、③反应中均作氧化剂 D．根据题中信息，和共存的溶液中加入先发生反应 ◆题型2 氧化还原反应有关计算 4．新型绿色消毒剂高铁酸钠可用于饮用水消毒，其制备反应为：。下列有关说法正确的是 A．该反应的氧化剂是，氧化产物是 B．该反应说明该条件下的氧化性弱于 C．能用作消毒剂是利用了它的氧化性 D．每生成，该反应转移电子数目 5．某温度下，将Cl2通入一定浓度NaOH溶液中，若反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液，经测定ClO-与Cl-的物质的量之比约为1：8，则Cl2与NaOH溶液反应时，被氧化的氯原子和被还原的氯原子的个数比为 A．5：7 B．3：10 C．1：1 D．7：5 6．纳米级（中，Fe有、两种化合价）可用于以太阳能为热源分解水制，该反应分为过程Ⅰ和过程Ⅱ，如图所示。下列说法错误的是 A．纳米级为该反应的催化剂 B．过程Ⅰ中每消耗232 g 转移3 mol电子 C．过程Ⅱ中FeO为还原剂 D．整个过程的总反应为： ◆题型3 氧化还原方程式的书写与配平 7．下列离子方程式正确的是 A．氧化铁粉末溶于稀盐酸： B．钠与水剧烈反应： C．硫酸滴加到氢氧化钡溶液中： D．铜与硝酸银溶液反应： 8．已知反应：，下列说法错误的是 A．是氧化产物 B．、的计量数是3：2 C．若X是，则配平后其系数是10 D．每生成1 mol 会有3 mol 电子发生转移 9．下列指定反应的离子方程式书写正确的是 A．漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体： B．通入溶液中： C．与过量的NaOH溶液反应： D．溶液中滴加HI溶液： 10．如图，把碎纸条b、c、d、e补充到a中，可得到一个完整的离子方程式(未配平)。下列说法正确的是 A．碎纸条排列的顺序可能是c、d、a、b、e B．通过该反应可知还原性： C．氧化剂与还原剂的粒子个数之比为 D．反应中每生成1个转移2个电子 考点四 原电池 ◆题型1 原电池的构成和形成条件 1．以自发进行的氧化还原反应为工作原理，将两个活动性不同的电极插入电解质溶液中形成闭合回路，构成原电池。下图的烧杯中均盛有溶液，其中能构成原电池的是 A． B． C． D． 2．下列装置不能形成原电池的是 A． B． C． D． ◆题型2 原电池的工作原理 3．下列电能由化学能直接转化而成的是 A．地热发电厂 B．水果电池 C．风力发电厂 D．水力发电站 A．A B．B C．C D．D 4．某铜锌原电池装置如图所示，下列有关说法正确的是 A．该原电池中Zn极发生还原反应 B．该原电池电流从Zn极流向Cu极 C．该原电池放电时，电解质溶液质量不断减小 D．该原电池能够将化学能转化为电能 5．2025年九·三大阅兵特别展示了鱼雷、水雷和无人潜航器等水中兵器，其储备电源是一种锂水电池。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法错误的是 A．水既是氧化剂又是溶剂 B．放电时，溶液中的向负极移动 C．电池总反应为 D．当负极消耗锂时，理论上正极上有氢气生成 ◆题型3 正负极判断 6．锂-氟化碳()电池具有优异的性能，中国科学院上海硅酸盐研究所李驰麟团队解决了锂氟化碳电池不可充电的难题，该电池的总反应为，下列说法正确的是 A．锂电极为正极 B．充电时阳极反应为 C．负极发生还原反应 D．该电池可用水溶液作电解液 7．锂铁一次电池可为智能门锁、医疗器械等供电，其总反应为。以下说法正确的是 A．将电能转化为化学能 B．锂作负极 C．电解质溶液可使用稀硫酸 D．电子由电极流出，经电解质溶液流回电极 8．固态电池有望为火星探测器供电。电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极。放电时的总反应为4Na+3CO2=2Na2CO3+C，下列说法错误的是 A．该装置将化学能转化为电能 B．负极上发生氧化反应 C．工作时电子由碳纳米管经外电路流向金属钠 D．CO2在正极上得电子 ◆题型4 原电池的应用 9．硫酸和过量的铁片反应，为加快反应速率，但又不影响生成氢气的总量，可采取的措施有 ①多加几块铁片  ②再加入硫酸  ③改用的浓硫酸  ④加入少量碳酸钠固体  ⑤加入少量固体  ⑥铁片改为铁粉 A．①⑤ B．⑤⑥ C．③⑥ D．④⑤ 10．下列措施不能加快与反应产生的速率的是 A．再加入溶液 B．用粉代替粒 C．升高温度 D．滴加少量的溶液 11．某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是 A B C D 电极材料 Cu、Zn Cu、Fe Cu、C Fe、Zn 电解质溶液 FeCl3 FeSO4 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 A．A B．B C．C D．D 考点五 化学电源（重点） ◆题型1 一次电池和二次电池 1．酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法不正确的是 A．石墨作电池的正极材料 B．电池工作时，向负极方向移动 C．发生还原反应 D．锌筒发生的电极反应为 2．人们在日常生活中经常要使用电池。下列电池属于二次电池的是 A．铅蓄电池 B．氢氧燃料电池 C．酸性锌锰干电池 D．碱性锌锰干电池 3．银锌纽扣电池的内部构造如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．负极电极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 B．正极电极反应为：Ag2O+2e-=2Ag+O2- C．电池工作时，正极附近pH减小 D．电池工作时K+向Zn一极移动 4．铅酸蓄电池工作时的反应为。某状态下测得两电极的质量都增加，下列有关该状态下的说法不正确的是 A．铅酸蓄电池正在放电 B．极反应式为 C．该状态下由极向极移动 D．一段时间后，溶液的增大 ◆题型2 燃料电池和新型电池 5．我国科学家研究发现的电化学“大气固碳”方法原理如图所示，该电池放电时的总反应为。下列说法错误的是 A．放电时，每消耗1molCO2转移电子数为 B．放电时，A电极发生氧化反应，该电池只能选无水电解液 C．充电时，Li+从电极B移向电极A D．充电时，电路中每通过1 mol电子，阳极区质量变化40g 6．某氢氧燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极a为电池的正极 B．电池工作过程中，向负极迁移 C．电极b表面反应为 D．氢氧燃料电池中正极消耗22.4 L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为 7．某燃料电池主要构成要素如图所示，下列说法正确的是 A．电池可用于乙醛的制备 B．b电极为正极 C．电池工作时，a电极附近c(H＋)增大 D．a电极的反应式为O2-4e-＋4H＋=2H2O 8．微生物电池是一种借助微生物实现化学能转化为电能的装置，某微生物电池的原理如图所示。下列说法不正确的是 A．电极II的电极反应式为 B．电路中转移4mol时，理论上电极II室溶液质量增加36g C．电极I室的通过质子交换膜移向电极II室 D．温度越高速率越快，电池工作效率越高 考点六 电解池（重点） ◆题型1 电解池概念及组成 1．关于电解池的构成，下列说法错误的是 A．必须有两个电极，且电极需与电源连接 B．电解质可以是熔融状态，也可以是水溶液 C．无需形成闭合回路，只要有电源即可 D．直流电源是电解池工作的必要条件 2．下列装置中，属于电解池的是 A．锌铜原电池（稀硫酸作电解质） B．接通直流电源的 U 形管（内装熔融 NaCl，插入两个石墨电极） C．导线连接的铜片和铁片（浸入蔗糖溶液） D．未接电源的 CuCl2溶液（插入两个石墨棒） 3．银锌纽扣电池反应为。下列说法错误的是 A．电解质溶液可能是稀盐酸 B．放电时锌是电池的负极 C．充电时发生氧化反应 D．充电过程中实现了电能向化学能转化 ◆题型2 电解原理 4．一种电化学处理硝酸盐产氨的装置如图所示。下列说法错误的是 A．右室为阳极室，电极反应为 B．电解过程中，左室溶液的pH逐渐增大 C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D．理论上，若左室中有8 mol电子发生转移时，左室溶液质量减少17 g 5．海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示。下列说法错误的是 A．该装置将光能间接转化为化学能 B．b极为阳极，发生氧化反应 C．电解过程中b极附近溶液的pH减小 D．固体陶瓷膜允许Li+和H2O通过 6．一种在室温下可循环充放电的新型纤维 Ca-O2电池有望应用于可穿戴设备的储能，其工作原理为：，下列说法正确的是 A．放电时，阳离子由正极移向负极 B．放电时，O2在正极失电子 C．充电时，阴极发生还原反应 D．充电时，转移2 mol 电子，产生22.4L O2 ◆题型3 电极反应式与化学方程式书写 7．以惰性材料为电极电解饱和食盐水，所得阴极产物为 A．Cl2 B．O2 C．Na D．NaOH和H2 8．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，阴极质量增大，电解质溶液的pH减小的是 ①  ②  ③  ④ A．①② B．①③ C．①④ D．②④ 9．某混合溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，且n(NaCl)∶n(H2SO4)=3∶1，若以石墨为电极电解该混合液时，根据电极产物可明显分为三个阶段，下列叙述中不正确的是 A．阴极先析出H2，后析出O2 B．阳极先析出Cl2，后析出O2 C．电解最后阶段为电解水 D．电解液的c(OH-)不断增大，最终溶液呈碱性 ◆题型4 电解相关推断 10．一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电解过程中，向右室迁移 B．电解过程中，左室中持续上升 C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D．完全转化为的电解总反应： 11．利用CO2电催化还原制取C2H5OH和C2H4的装置如图所示。下列说法正确的是 A．离子交换膜应选用阴离子交换膜 B．电子流向：a→电极Ⅰ→交换膜→电极Ⅱ→b C．在相同条件下，消耗的CO2和生成的O2体积比为2∶3 D．生成乙醇的电极反应：2CO2+9H2O+12e-=C2H5OH+12OH- 12．对于下列过程中发生的化学反应，相应方程式书写正确的是 A．锌锭减缓铁船腐蚀： B．电解溶液： C．铅酸蓄电池放电： D．燃烧生成液态水释放285.8 kJ热量： 考点七 原电池与电解池综合考查（难点） ◆题型1 正负极、阴阳极判断 1．如图所示，甲、乙为相互串联的两个电解池，下列说法错误的是 A．甲池若为电解精炼铜的装置，则A极为精铜 B．甲池若为电解精炼铜的装置，电解质溶液可以是溶液 C．乙池中铁极的电极反应式： D．若将乙池中的石墨电极改为银电极，则乙池为电镀装置 2．电动公交车作为一种新型交通工具，具有零排放、低噪音、低能耗等优点，对改善城市环境、提高交通效率具有重要作用。有关该公交车专用车载电池的说法正确的是 A．放电时，Fe/FeS极是负极 B．放电时，负极电极反应式为 C．充电时，阳极电极反应式为 D．左侧电解质可以是的水溶液 ◆题型2 离子交换膜的应用 3．微生物燃料电池不仅可以获得高效能源，还能合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵，采用微生物燃料电池电渗析法合成的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．是阴离子交换膜，为阳离子交换膜 B．石墨电极N为正极 C．制备时，可收集处产物并重新添加固体，以重复使用 D．制备时，电极处产生(标准状况下)气体 4．尿素是一种重要的化学肥料，利用电催化法将通入酸性溶液中使其转化成尿素，电解原理如图所示。下列说法不正确的是 A．电极b接电源的正极，该电极发生氧化反应 B．该装置工作时，向阴极区移动，但该区域溶液pH升高 C．理论上标况下每消耗22.4 L，阳极区溶液质量减少128 g D．a极的电极反应式为： ◆题型3 电化学中“多池”与“多室”的应用 5．一种新型化学电池实现废气的处理和能源的利用，用该电池电解溶液，装置如图所示(和R都是有机物)。下列说法正确的是 A．原电池正极区，发生反应 B．工作一段时间后，负极区的pH变大 C．若用该装置在铜上镀银，电极d为纯银 D．电池工作时，消耗标准状况下112mL，则理论上电解后恢复至常温溶液的pH约为1 6．浓差电池是利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电的装置。下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备和NaOH的装置示意图，其中均为复合电极，电极a、b均为石墨，下列说法不正确的是 A．电极Y是正极，电极反应为： B．浓差电池工作时，通过阳离子交换膜向X极移动 C．c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 D．相同条件下收集到的气体的体积比 7．相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池，其电动势取决于物质的浓度差，是由于一种物质从高浓度状态向低浓度转移而产生的。如图所示装置是利用浓差电池电解溶液(电极均为石墨电极)，可以制得和NaOH。下列说法不正确的是 A．a电极的电极反应为 B．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得160 gNaOH C．离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜 D．电池放电过程中，电极上的电极反应为 ◆题型4 电化学有关计算 8．许多有机化学反应包含电子的转移，使这些反应在电解池中进行时称为电有机合成。用丙烯腈()电有机合成己二腈的装置如图所示。电极总反应为。下列说法错误的是 A．N极发生还原反应生成己二腈 B．M极反应为 C．理论上反应过程中仅需补充丙烯腈与水 D．生成1 mol己二腈的同时产生11.2 L(标准状况) 9．出于经济和环保的考虑，设计合成以为氧化剂的新型、高效的环氧化催化剂已成为当前烯烃环氧化反应的研究重点。下列说法错误的是 A．电子从a流向b B．b极反应式： C．该体系中光能最终转化为了化学能 D．电路中每转移1 mol ，生成的环氧丙烷分子数为 10．电解法转化可实现资源化利用。电解制HCOOH的原理如题图所示。下有关说法正确的是 A．Pt片接电源负极 B．Sn片上发生的电极反应式为： C．每产生1 mol，阳离子交换膜中有4 mol通过 D．电解一段时间后，阳极区的溶液浓度降低 考点八 电解原理的应用（重点） ◆题型1 氯碱工业 1．氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气和烧碱等化工产品。如图是用离子交换膜法电解饱和食盐水的装置示意图。下列说法错误的是 A．从a口放出的气体遇湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝 B．该离子交换膜为阳离子交换膜 C．从A、B口出来的溶液溶质不变，溶质浓度分别减小、增大 D．若两极共收集标准状况下33.6 L气体，则电路中转移了3 mol电子 2．电解在工业上的应用非常广泛。下列对氯碱工业装置的说法错误的是 A．石墨电极M 为阳极 B．气体Q 与气体P 可发生化合反应 C．溶液Y 和溶液 W 的溶质相同 D．气体P为Cl2 ◆题型2 电冶金及金属的精炼 3．粗镍中常含有铁、铅、铜、银、金等金属杂质，可用电解法提纯[已知：金属性；氧化性(高浓度)(低浓度)]。理论上在电解过程中一定不会发生的电极反应为 A． B． C． D． 4．下列指定反应的化学用语正确的是 A．电解熔融氧化铝时反应的离子方程式： B．铅蓄电池的负极： C．用惰性电极电解NaCl溶液的离子方程式： D．电解氯化镁溶液的离子方程式： ◆题型3 电镀 5．某学习小组模拟制作电路板。下列操作不能达到相应目的的是 操作 目的 A．湿法制粗铜 B．粗铜制纯铜 操作 目的 C．基板镀铜制覆铜板 D．绘制后浸泡覆铜板制电路板 A．A B．B C．C D．D 6．如图所示，甲、乙为相互串联的两个电解池，下列说法错误的是 A．甲池若为电解精炼铜的装置，则A极为精铜 B．甲池若为电解精炼铜的装置，电解质溶液可以是溶液 C．乙池中铁极的电极反应式： D．若将乙池中的石墨电极改为银电极，则乙池为电镀装置 ◆题型4 电有机合成 7．环氧乙烷()可用于生产乙二醇。电化学合成环氧乙烷的装置如图所示： 已知：CH2=CH2HOCH2CH2Br 下列说法正确的是 A．电极接电源负极 B．制备环氧乙烷，电极区产生 C．电极的反应方程式为：CH2=CH2－2e－+2OH－=H2O+ D．电解完成后，将阳极区和阴极区溶液混合才可得到环氧乙烷 8．一种电化学合成二苯甲酮的装置如图所示，Ph—表示苯基，下列说法错误的是 A．若用铅酸蓄电池为电源，则b为Pb电极 B．整个反应中，是反应的催化剂，和为中间产物 C．合成1mol二苯甲酮时，电路中转移电子2mol D．电解总反应为：+ 考点九 金属的腐蚀与防护 ◆题型1 金属的腐蚀 1．下列与金属腐蚀有关的说法中，不正确的是 A．铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应 B．电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀 C．金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程 D．钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀 2．自然界中钢铁在腐蚀过程中，不涉及的变化是 A．Fe由+2价转化为+3价 B．被还原 C．杂质C被氧化除去 D．失水形成 3．化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A．海水淡化可以解决淡水危机，用光催化分解水代替电解水制氢气可实现节能环保 B．电动车上常装有铅蓄电池，随着放电的进行，硫酸的浓度不断增大，此时需要充电来降低其浓度 C．利用海洋真菌可降解聚乙烯等多种塑料，温度越高降解速率不一定越快 D．银质器皿久置于空气中其表面通常会变暗，这是因为发生了化学腐蚀 ◆题型2 金属腐蚀的原理与类型判断 4.下列有关电化学的说法中错误的是 A．钢铁在酸性较强环境下能发生析氢腐蚀 B．钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时负极反应均相同 C．工业上通过电解熔融的氯化镁制备金属镁 D．电解溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色 5．用下列仪器或装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．验证钢铁的析氢腐蚀 B．制作氢氧燃料电池 C．保护铁电极不被腐蚀 D．向镀件上镀银 A．A B．B C．C D．D 6．将浸溶液润湿的铁粉和碳粉放入如图所示的装置中。下列说法正确的是 A．碳粉作原电池的负极 B．向碳粉迁移 C．无碳粉时，铁粉腐蚀速率变慢 D．铁粉表面发生的电极反应： 7．将两根铁钉分别缠绕铜丝和锌皮，放入装有琼脂的培养皿中(如下图)，琼脂中含有食盐水和酚酞溶液，下列说法正确的是 A．图A中锌皮附近有气泡产生 B．图A中会出现两处红色 C．图B中铜丝区域发生的电极反应为 D．图B中在铁钉上发生还原反应 ◆题型3 金属防护的方法 8．金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法不正确的是    A．图乙所示钢闸门的防腐效果比图甲好 B．图甲中，阳极材料需应定期更换 C．图乙中，辅助阳极材料通常选用铜 D．图乙中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： 9．下列做法或实验(图中部分夹持略)不能达到目的的是 实验目的 A．在铁制品上镀铜 B．采用外加电流阴极保护法保护铁管道 实验装置 实验目的 C．证明pH值对平衡的影响 D．比较和与酸反应快慢 实验装置 A．A B．B C．C D．D 10．海上光伏作为新能源体系的重要组成部分，正迎来规模化发展的历史性机遇。海洋环境具有高湿度、高盐度等特征，对于光伏系统支撑结构造成严峻威胁，使得海上光伏电站需要具有更高要求的耐腐蚀性能。下列说法错误的是 A．海水的一般在，对光伏系统支撑结构的腐蚀主要是吸氧腐蚀 B．相比于海洋底泥区，浪花飞溅区钢结构生锈更严重 C．在牺牲阳极的阴极保护法中，光伏系统支撑结构与直流电源的负极相连 D．钢结构生锈时的电极反应式为 B 综合攻坚·知能拔高 1．已知有如下反应：①，②，③，④。下列有关说法不正确的是 A．氧化能力由强到弱的顺序为 B．反应③中氧化剂与还原剂的粒子个数之比为 C．由以上信息可推知反应可以发生 D．在上述①②③④反应中，分别为还原剂、氧化剂、既是氧化产物又是还原产物、氧化剂 2．“纳米零价铁-”体系可将烟气中的氧化为。在一定温度下，将和盐酸的混合液与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，物质转化机理如图所示(其中为中性且具有强氧化性的微粒)。下列说法正确的是 A．X为纳米零价铁 B．在反应过程中作催化剂 C．在该转化过程中，还原剂只有NO D．反应③的离子方程式为： 3．载人航天器内采用电化学方法富集(装置如图)，进入萨巴蒂尔反应器(反应为：  )，再通过电解水系统再生，实现的“自销”和的“自产”，下列说法不正确的是 A．富集时，正极发生的反应： B．通过萨巴蒂尔反应可知，航天器无需额外携带液氢 C．富集装置中转移电子时，可产生标准状况下气体 D．萨巴蒂尔反应放热可用于为反应提供高温，电解水所需电能可能来自太阳能或上图装置 4．过氧化氢燃料电池的独特之处在于用H2O2同时作燃料和氧化剂，能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是 A．该电池表明 在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B．电池的总反应为 C．当外电路通过0.4mol时，中间室生成 的质量为34.8g D．反应中产生22.4L气体(标准状况下)，则溶液中转移2mol电子 5．2024年6月，我国嫦娥六号任务实现了人类首次月球背面采样返回的创举。下列关于能量转化关系不正确的是 火箭采用液氢液氧发动机 光照期着陆器用太阳电池翼供电 A．化学能→热能 B．太阳能→电能 阴影期上升器用锂离子蓄电池供电 返回器用一次电源供电 C．电能→化学能 D．化学能→电能 A．A B．B C．C D．D 6．微生物燃料电池不仅可以获得高效能源，还能合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵，采用微生物燃料电池电渗析法合成的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．是阴离子交换膜，为阳离子交换膜 B．石墨电极N为正极 C．制备时，可收集处产物并重新添加固体，以重复使用 D．制备时，电极处产生(标准状况下)气体 7．某全钒液流电池的工作原理如图，下列说法正确的是 A．充电时，电极与外接电源的负极相连 B．放电时，电流的流动方向：电极负载电极 C．充电时，穿过质子交换膜进入电极区 D．放电时，正极反应式为： 8．某小组设计如图所示装置，探究原电池工作原理。下列叙述正确的是 A．当K1和K2连接时，a极的电极反应式为 B．当K1和K3连接时，电路中转移0.2mol电子时，理论上b极质量增加6.5g C．当K2和K3连接时，b极的电极反应式为 D．盐桥1和盐桥2的作用是传递电子，保持溶液的电中性 9．调节pH可使溶液中的氨基酸主要以两性离子的形式存在，两性离子整体呈电中性，此时溶液的pH为该氨基酸的pI(等电点)。已知：谷氨酸的pI为3.22，丙氨酸的pI为6.02，赖氨酸的pI为9.74。利用如图装置分离这二种氨基酸，a、b为离子交换膜，电极均为惰性电极。下列说法错误的是 A．原料室的pH应控制在6.02左右 B．a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 C．当电路中通过2mol电子时，该装置理论上可分离出谷氨酸和赖氨酸共2mol D．工作一段时间后，不需要补充H2SO4和NaOH 10．下列有关电化学实验装置或图示的说法错误的是 A．用图甲装置组装铜锌原电池 B．图乙装置中钢闸门应与外接电源的负极相连，称之为外加电流阴极保护法 C．图丙装置可制备并能较长时间保持其颜色 D．图丁中若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀 11．电化学原理在生产、生活、科学研究中有重要的应用。回答下列问题： (1)一种冶炼铜的方法是在常温常压下用溶剂溶浸矿石，浸出液经过萃取使铜和其他杂质金属分离，然后用电解法将溶液中的铜提取出来(原理如图所示)。该装置工作时，M电极应与直流电源的 (填“正”或“负”)极相连，铜板上的电极反应式为 。电解时溶液中的c(H+) (填“减小”“增大”或“不变”)。 (2)工业上在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN-，将其转化成无害物质。电解装置的工作原理如图所示，阳极附近发生的反应依次有： ①； ②； ③ (填写离子方程式)。 若将该装置的两电极材料互换，可能产生的影响是 。 (3)如图所示的装置中，A、B外接电源，C、D、E、F都是惰性电极。电源接通后，F极附近溶液呈红色。甲池中电极D名称为 (填“阳极”或“阴极”)，乙池中发生的离子反应方程式为 ，丙装置是验证阴极电保护法对钢铁设备的保护(电解液为盐酸酸化的NaCl溶液)，钢铁应该接在 (填“G”或“H”)处。 12．电镀是增强金属抗腐蚀能力的一种方法。小组同学进行铁件电镀实验。 (1)用砂纸打磨铁制镀件，用 (填序号，下同)除去油污，用 除去铁锈。 a．溶液        b．盐酸        c．溶液 (2)将铁制镀件与直流电源的 (填“正极”或“负极”)相连，铜片与电源另一极相连，将两极平行浸入溶液中，装置如图。一段时间后，铁件表面镀上一层铜，但镀层不致密。 (3)在溶液中加入氨水制得铜氨溶液：。用铜氨溶液代替溶液重复电镀实验，铁件表面均匀镀上一层致密的铜。 ①写出铁制镀件表面析出铜的电极反应式： 。 ②电镀过程中溶液中的浓度 (填序号)。 a．减小        b．增大        c．几乎不变 (4)将镀层状况不同的镀锌铁件置于稀硫酸中，实验现象如下。 序号 镀层状况 实验现象 i 镀层完整的镀锌铁件 锌表面产生气泡，未检出 ii 镀层破损的镀锌铁件 锌、铁表面均产生气泡，未检出 ii中未检出的原因是 。 13．高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂，主要用于处理饮用水和工业废水。工业上有干法与湿法两种制备高铁酸钠的方法。 (1)高铁酸钠中铁元素的化合价是 。 (2)干法制备高铁酸钠的原理：。该反应中还原剂是 ，当有生成时，反应转移的电子总数为 。 (3)湿法制备高铁酸钠的离子反应为。该反应中的 。 (4)净水原理如图所示。 查阅资料：胶体的分散质比表面积(单位质量的微粒具有的表面积)很大，导致其吸附能力很强。 过程1中活细菌表现出了 (填“氧化”或“还原”)性。根据上述原理分析，净水时的作用有 (填2个)。 (5)用处理酸性废水时，可将转化为沉淀除去，该过程中发生反应的离子方程式为 。某酸性废水中浓度为，经处理后，溶液中浓度降为，则的去除率为 %(保留三位有效数字；离子的去除率)。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $