第4章 章末整合提升（4）-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修一教用Word(人教版)

该高中化学讲义通过知识网络构建图系统梳理电化学核心知识体系，将原电池原理、电解原理、金属腐蚀与防护等模块按“原理-应用-拓展”逻辑串联，并用对比表格归纳电极反应规律、离子迁移方向等重难点，清晰呈现知识内在联系。 讲义亮点在于以高考真题为载体设计专题训练，如原电池原理专题选用2023年广东卷废酸纯化装置分析题，解析中通过电极反应判断、电子流向推理培养科学思维，金属腐蚀专题结合2024年广东卷“海葵一号”锌块防腐案例深化应用理解。基础学生可通过真题解析掌握解题步骤，优秀学生能通过跨专题对比（如原电池与电解池电极判断差异）提升模型认知能力，为教师实施靶向复习提供明确方向。

章末整合提升（四） 知识体系 网络构建 真题链接 把脉高考 一、原电池原理及其应用 1．[（2023·广东卷）]负载有和的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，工作原理如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. 为原电池正极 B. 电子由经活性炭流向 C. 表面发生的电极反应为 D. 每消耗标准状况下的，最多去除 【答案】B 【解析】选。在 极得电子发生还原反应，为正极，在 极与失去电子得到的 结合生成,极发生氧化反应，为负极，错误；电子由负极 经活性炭流向正极，正确；溶液为酸性，故 表面发生的电极反应为，错误；负极反应为，每消耗标准状况下 的，转移 电子，最多去除，错误。 2．[（2024·河北卷）]我国科技工作者设计了如下图所示的可充电电池，以为电解质，电解液中加入1，丙二胺以捕获，使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。 下列说法错误的是（ ） A. 放电时，电池总反应为 B. 充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接 C. 充电时，电子由电极流向阳极，向阴极迁移 D. 放电时，每转移电子，理论上可转化 【答案】C 【解析】选。放电时，转化为，碳元素化合价由 价降低为 价，发生还原反应，多孔碳纳米管电极为正极,电极为负极；充电时，多孔碳纳米管电极为阳极,电极为阴极。放电时，正极电极反应式为,负极电极反应式为，故放电时电池总反应为，正确；充电时，多孔碳纳米管电极为阳极，与电源正极连接，正确；充电时，电极为阴极，电子从电源负极经外电路流向 电极，同时 向阴极迁移，错误；根据放电时正极电极反应式可知，每转移 电子，有 参与反应，因此每转移 电子，理论上可转化，正确。 3．[（2024·广西卷）]某新型钠离子二次电池（如下图所示）用溶解了的二甲氧基乙烷作为电解质溶液。放电时嵌入中的变成后脱嵌。下列说法错误的是（ ） A. 外电路通过电子时，理论上两电极质量变化的差值为 B. 充电时，阳极电极反应为 C. 放电一段时间后，电解质溶液中的浓度基本保持不变 D. 电解质溶液不能用的水溶液替换 【答案】A 【解析】选。放电时嵌入 中的 变成 后脱嵌，右侧电极为负极，失电子生成，左侧电极为正极。外电路通过 电子时，负极有 失电子生成，溶液中有 从右侧进入左侧，并与正极的 结合，理论上两电极质量变化的差值为，错误；充电时，左侧电极为阳极，失电子生成，电极反应为，正确；放电一段时间后，负极产生的 的物质的量与负极区通过隔膜进入左极区的 的物质的量相同，进入左极区的 与参加左侧正极反应的 的物质的量相同，所以电解质溶液中的 浓度基本保持不变，正确；能与水反应，所以电解质溶液不能用 的水溶液替换，正确。 二、电解原理及其应用 4．[（2023·湖北卷）]我国科学家设计如下图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无生成且溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为。下列说法错误的是（ ） A. 电极反应式为 B. 离子交换膜为阴离子交换膜 C. 电解时海水中动能高的水分子可穿过膜 D. 海水为电解池补水的速率为 【答案】D 【解析】选。根据题图可知，电极与电源负极相连，为阴极，结合题干信息可知，电极反应式为 ，正确；该装置工作时阳极无氯气产生，故阳极电极反应式为 ，又阳极 溶液的浓度不变，因此需要 由阴极移向阳极，故离子交换膜为阴离子交换膜，正确；动能高的水分子可以穿过 膜，正确；由阴、阳极电极反应式可知，电解总反应式为 ，已知电解生成氢气的速率为，故海水为电解池补水的速率也为，错误。 5．[（2024·山东卷）]以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如下图所示。下列说法错误的是（ ） A. 电极连接电源负极 B. 加入的目的是补充 C. 电解总反应式为 D. 催化阶段反应产物的物质的量之比 【答案】B 【解析】选。由题图可知，电极 上 发生失电子的氧化反应生成，电极 为阳极，电极反应式为；电极 为阴极，电极反应式为；电解总反应式为,、正确。催化循环阶段 被还原成，循环使用的同时还生成，实现高效制 和，故 为，电解过程中消耗 和，而催化阶段 被还原成 循环使用，故加入 的目的是补充，维持 溶液为一定浓度，错误。催化阶段，元素的化合价由 价降低至 价，生成 得到 电子，元素的化合价由 价升高至0价，生成 失去 电子，根据得失电子守恒，反应产物的物质的量之比，正确。 6．[（2024·贵州卷）]一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如下图所示。光阳极发生反应，。体系中与（Ⅱ）/（Ⅳ）发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。下列说法错误的是（ ） A. 该芬顿系统能量转化形式为太阳能 电能 化学能 B. 阴极反应式为 C. 光阳极每消耗，体系中生成 D. 在（Ⅱ）/（Ⅳ）的循环反应中表现出氧化性和还原性 【答案】C 【解析】选。该装置为电解池，利用光能提供能量转化为电能，电解池中将电能转化为化学能，故 正确；由题图可知，阴极上氧气得到电子结合氢离子生成过氧化氢，电极反应式为,故 正确；光阳极上水失电子生成 和,电极反应式为，因此每消耗,转移 电子，生成,阴极上 得电子生成，电极反应式为,因此每转移 电子，生成,故体系中共生成,故 错误；（Ⅳ）和过氧化氢转化为（Ⅱ）过程中，锰元素化合价降低，为还原剂，（Ⅱ）转化为（Ⅳ）时，中 元素化合价降低，为氧化剂，在（Ⅱ）/（Ⅳ）的循环反应中表现出氧化性和还原性，故 正确。 三、金属的腐蚀与防护 7．[（2024·广东卷）]我国自主设计建造的浮式生产储卸油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是（ ） A. 钢铁外壳为负极 B. 镶嵌的锌块可永久使用 C. 该法为外加电流法 D. 锌发生反应： 【答案】D 【解析】选。钢铁外壳、锌块、海水形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，钢铁外壳为正极，项错误；镶嵌的锌块为负极，发生氧化反应转化为，需要定期更换，项错误；该法利用原电池原理，为牺牲阳极法，项错误；锌为负极，发生反应：，项正确。 8．[（2024·浙江1月选考）]破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成和。下列说法不正确的是（ ） A. 氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 B. 随着腐蚀的进行，溶液的变大 C. 铁电极上发生的电极反应为 D. 每生成标准状况下，消耗 【答案】C 【解析】选。氨水浓度越大，越容易生成，腐蚀趋势越大，正确；腐蚀的总反应为，有 生成，溶液的 变大，正确；该电化学腐蚀中 为负极，为正极，电极上发生的电极反应为，错误；根据得失电子守恒，每生成标准状况下，转移电子的物质的量为，消耗，正确。 学科网（北京）股份有限公司 $