专题09 电化学（期末真题汇编，湖南专用）高二化学上学期

专题09 电化学 3大高频考点概览 考点01 原电池的工作原理和化学电源 考点02 电解池 考点03 金属的腐蚀与防护 地 城 考点01 原电池的工作原理和化学电源 1．(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)已知与性质相似，溶液中存在两种形式：和。新型二次电池的工作原理如图所示： 下列有关说法正确的是 A．充电时，电极的电极反应式为 B．充电时，应与外接电源负极相连 C．放电时，室溶液浓度增大 D．放电时，电极电势高于电极 【答案】C 【分析】由图可知，该装置为原电池装置，其中负极锌失去电子，电极反应为：，则锌电极是负极，二氧化锰得到电子，电极反应为：，则该电极是正极，以此解题。 【详解】A． 在碱性环境中转化为，充电时电极的电极反应式为，A项错误； B． 为正极，充电时应与外接电源正极相连，项错误； C． 放电时为负极，负极区被消耗，应通过阳离子交换膜进入室，正极发生反应，消耗了，所以通过阴离子交换膜进入室，室硫酸钠溶液浓度增大，C项正确； D． 放电时，为负极，电极为正极，其中负极电势低，D项错误； 故选C。 2．(24-25高二上·湖南师范大学附属中学·期末)我国科学家设计的一种甲酸(HCOOH)燃料电池如图所示(半透膜只允许K+、H+通过)。下列说法错误的是 A．左侧电极为电池负极，电极反应式为HCOO--2e-+2OH-=+H2O B．电池放电时，左侧有K+通过半透膜移向右侧 C．物质A可以是硫酸氢钾 D．为保持Fe3+浓度稳定，需不断向电解质溶液中补充Fe3+ 【答案】D 【分析】HCOOH燃料电池中，HCOOH发生失去电子被氧化生成，所在电极为负极，电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-=+H2O，正极上铁离子得到电子被还原成Fe2+，Fe2+被氧气氧化成Fe3+循环利用，从装置中分离出的物质为K2SO4，则物质A为硫酸氢钾或H2SO4，HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应将化学能转化为电能，总反应为2HCOOH+2OH-+O2=2+2H2O，原电池工作时K+通过半透膜移向正极。 【详解】A．燃料电池中HCOOH发生失去电子被氧化生成，所在电极为负极，电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-=+H2O，A正确； B．由分析可知原电池工作时K+通过半透膜移向正极（右侧），B正确； C．由图可知，原电池工作时K+通过半透膜移向正极(右侧)，右侧电极反应为：Fe3++e-=Fe2+，从装置中分离出的物质为K2SO4，放电过程中需补充的物质A是H2SO4或硫酸氢钾，C正确； D．右侧电极反应为：Fe3++e-=Fe2+，在氧气的作用下亚铁离子又被氧化成三价铁离子循环利用，故不需补充Fe3+，D错误； 故选D。 3．(22-23高二下·五十校教研教改共同体;三湘名校教育联盟;湖湘名校教育联合体·期末)我国科学家设计的“海泥细菌电池”是一种新型海洋可再生能源技术，既可用于海底仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理，其中微生物代谢产物显酸性，电池工作原理如图所示。下列说法正确的是    A．B电极为阴极，发生还原反应 B．当电路中有转移时，A电极消耗11.2L氧气 C．B电极附近酸性增强 D．每生成32g硫单质，参与反应的甲醛的物质的量为0.5mol 【答案】C 【详解】A．B电极上HS-失电子生成S，作负极，发生氧化反应，A错误； B．未指明是否在标准状况下，无法计算氧气体积，B错误； C．负极上失去电子发生氧化反应生成硫单质，电极反应式为，B电极附近酸性增强，C正确； D．每生成32g硫单质，参与反应的硫酸根为1mol，消耗的甲醛的物质的量为2mol，D错误； 故选C。 4．(22-23高三上·湖南郴州·)某科研小组利用下图装置完成乙炔转化为乙烯的同时为用电器供电。其中锌板处发生的反应有：①Zn-2e- =Zn2+；②Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2-；③ [Zn(OH)4]2-=ZnO+2OH-+H2O。下列说法不正确的是 A．电极a的电势高于电极b的电势 B．放电过程中正极区KOH溶液浓度保持不变，OH-从左室流向右室 C．电极a上发生的电极反应式为 D．电解足量CuSO4溶液，理论上消耗2.24L(标准状况)C2H2时，生成6.4gCu 【答案】B 【分析】在a电极，C2H2转化为C2H4，C元素由-1价降低到-2价，得电子发生还原反应，则该电极为正极；锌板b为负极。 【详解】A．由分析可知，电极a为正极，电极b为负极，则电极a的电势高于电极b的电势，A正确； B．放电过程中，正极区发生反应，OH-透过阴离子交换膜移向负极，KOH的物质的量不变，但H2O参加电极反应，造成水量减少，KOH溶液浓度增大，B不正确； C．电极a上，C2H2得电子产物与电解质反应，转化为C2H4，发生的电极反应式为，C正确； D．电解足量CuSO4溶液，理论上消耗2.24L(标准状况)C2H2时，转移电子的物质的量为=0.2mol，则生成Cu的物质的量为0.1mol，质量为6.4g，D正确； 故选B。 5．(24-25高二上·湖南天壹名校联盟·期末)燃料电池以熔融的金属氧化物为电解质、CH4为燃料，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．b极加入的物质为空气(O2)，发生还原反应 B．O2—向a极移动 C．正极电极反应式为：O2+4H++4e—=2H2O D．标准状况下，每消耗11.2L甲烷，导线中转移的电子数为4NA 【答案】C 【分析】由图中电子的移动方向可知， a极为燃料电池的负极，甲烷在氧离子作用下失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4+ 4O2——8e—=CO2+2H2O，b极为正极，空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应式为O2+4e—=2 O2—。 【详解】A．由分析可知，b极加入的物质为空气，空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子，故A正确； B．由分析可知，a极为燃料电池的负极，b极为正极，燃料电池工作时，阴离子O2—向负极a极移动，故B正确； C．由分析可知，b极为正极，空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应式为O2+4e—=2 O2—，故C错误； D．由分析可知，a极为燃料电池的负极，甲烷在氧离子作用下失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4+ 4O2——8e—=CO2+2H2O，则标准状况下，每消耗11.2L甲烷，导线中转移的电子数为×8×NAmol—1=4NA，故D正确； 故选C。 6．(24-25高二上·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)生物体中细胞内的葡萄糖，细胞膜外的富氧液体及细胞膜可构成微型生物原电池，下列有关判断正确的是（    ） A．负极发生的电极反应可能是O2+4e-+2H2O=4OH- B．正极发生的电极反应可能是：O2+4e-=2O2- C．正极反应主要是C6H12O6生成CO2或CO D．负极反应主要是C6H12O6生成CO2或HCO 【答案】D 【详解】原电池的组成：葡萄糖、细胞膜、富氧液体，葡萄糖中的碳失电子被氧化，为原电池的负极；富氧液体中O2得电子被还原，为原电池的正极。原电池是将氧化还原反应分在正、负两极进行，正极被还原，负极被氧化，则根据原电池的工作原理，正极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，负极反应为：C6H12O6-24e-+24OH-=6CO2↑+18H2O；CO2+2OH-=CO32-+H2O、CO2+OH-=HCO3-，故正确选项是D。 7．(24-25高二上·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易被腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为 A．D>C>A>B B．D>A>B>C C．D>B>A>C D．B>A>D>C 【答案】B 【详解】将A与B用导连接结起来，浸入电解质溶液中，可构成原电池结构，B不易被腐蚀，说明B作正极，则A金属活动性比B强；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈，说明D金属活动性比A强；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化，说明B的金属活动性比Cu强；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出，说明Cu的金属活动性比C强。综上分析得金属活动性由强到弱的顺序为：D>A>B>C，故选B。 8．(23-24高二上·湖南长沙雅礼教育集团·期末)以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．外电路通过0.2mol电子时，负极质量变化为1.2g B．充电时，Mo箔接电源的正极 C．充电时，通过离子交换膜从左室移向右室 D．放电时，正极反应式为 【答案】A 【分析】由图可知该装置为原电池，Mo箔上Fe[Fe(CN)6]→Na2Fe[Fe(CN)6]，发生得电子的还原反应，作正极，Mg箔上Mg失电子生成Mg2+，作负极，正极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]，负极反应式为2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+，充电时为电解池，原电池的正负极连接电源的正负极，阴阳极反应和原电池负正极的相反，据此分析解答。 【详解】A．放电时正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]，负极反应为2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+，转移0.2mol电子，消耗0.1mol的Mg,则Mg箔减少的质量为0.1mol×24g/mol=2.4g，A错误； B．该原电池工作时，Mg作负极，Mo作正极，充电时为电解池，原电池的正极接电源的正极，即Mo箔接电源的正极作阳极，B正确； C．充电时Mg作阴极，Mo作阳极，Na+通过交换膜移向阴极，即从左室移向右室，C正确； D．该原电池工作时，Mg作负极，Mo作正极，Mo箔上Fe[Fe(CN)6]发生得电子的还原反应生成Na2Fe[Fe(CN)6]，正极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe(Fe(CN)6]，D正确； 故答案为：A。 9．(24-25高二上·湖南长沙望城区第二中学·期末)一种新型固氮燃料电池装置如图所示。下列说法正确的是 A．通入H2的电极上发生还原反应 B．正极反应方程式为N2＋6e－＋8H＋=2NH4+ C．放电时溶液中Cl－移向电源正极 D．放电时负极附近溶液的pH增大 【答案】B 【详解】A．通入氢气的一极为负极，发生氧化反应，选项A错误； B．氮气在正极获得电子，电极反应式为N2+6e-+8H+═2NH4+，选项B正确； C. 放电时溶液中阴离子Cl－移向电源负极，选项C错误； D．通入氢气的一极为负极，电极方程式为H2-2e-=2H+，pH减小，选项D错误； 答案选B。 【点睛】本题考查原电池知识，侧重于学生的分析能力的考查，注意从元素化合价的角度判断氧化还原反应，确定正负极反应，为解答该题的关键，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池，正极发生还原反应，氮气在正极获得电子，酸性条件下生成NH4+，该电池的正极电极反应式为：N2+8H++6e-=2NH4+，通入氢气的一极为负极，电极方程式为H2-2e-=2H+，总方程式为2N2+6H2+4H+=4NH4+，以此解答该题。 10．(24-25高二上·湖南邵东第一中学·期末)一种成本低、稳定性好的全碱性多硫化物—空气液流二次电池工作时，原理如图所示。下列说法正确的是 A．连接负载时，电极A为正极 B．连接负载时，电极A的反应方程式为 C．连接电源时，电路中每通过个电子，生成的质量为 D．膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜 【答案】B 【分析】该电池为碱性多硫化物---空气液流二次电池，所以放电时通入空气的一极为正极，即电极B为正极，电极A为负极，充电时电极B为阳极，电极A为阴极。 【详解】A．连接负载时为原电池，电极B为正极，A错误； B．连接负载时为原电池，电极A为负极，发生氧化反应，电极反应为2 - 2e- = ，B正确； C．连接电源时为电解池，电极B反应为4OH--4e-=O2+2H2O，电极A反应为+ 2e- =2，不产生NaOH，C错误； D．放电时，正极发生还原反应，反应为O2+2H2O+4e-=4OH-；负极发生氧化反应，反应为2 - 2e- = ；正极区氢氧根离子向左侧运动，离子交换膜b为阴离子交换膜；负极区钠离子向右侧运动，离子交换膜a为阳离子交换膜，D错误； 综上所述答案为B。 11．(24-25高二上·湖南宁远县第一中学·期末)电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电。下列叙述错误的是 A．金属锂电极电势低于光催化电极 B．放电时，外电路有电子通过，生成 C．充电时，从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移 D．该蓄电池可实现如下能量转化：光能→电能→化学能→电能 【答案】B 【分析】放电时，Li失电子生成Li+，Li是负极，氧气得电子生成Li2O2，光催化电极为正极；充电式，锂为阴极、光催化电极为阳极。 【详解】A．放电时，Li是负极、光催化电极是正极，金属锂电极电势低于光催化电极，故A正确； B．放电时，正极反应为O2+2e-+2Li+=Li2O2，外电路有电子通过，生成0.5mol Li2O2，生成Li2O2的质量为23g，故B错误； C．充电时，锂为阴极、光催化电极为阳极，阳离子向阴极移动，从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移，故C正确； D．该蓄电池充电时，光能→电能→化学能；放电时，化学能→电能；所以可实现如下能量转化：光能→电能→化学能→电能，故D正确； 选B。 12．(24-25高二上·湖南长沙周南中学·期末)新型可充电镁—溴电池能量密度高，循环性能优越，在未来能量存储领域潜力巨大。某镁—溴电池装置如下图(正负极区之间的离子选择性膜只允许通过)，下列说法不正确的是 A．当通过离子选择性膜时，导线中通过 B．放电时，正极反应为： C．放电时，Mg电极发生还原反应 D．充电时，Mg电极应连接电源负极 【答案】C 【详解】A．根据电荷守恒，当0.1 mol Mg2+通过离子选择性膜时，导线中通过0.2 mol e−，故A正确； B．由原电池原理可知，放电时，正极发生还原反应，电极反应为：，B正确； C．放电时，镁是负极，Mg电极失电子，发生氧化反应，C错误； D．放电时，镁是负极，充电时，Mg电极应连接电源负极，D正确； 故选C。 13．(24-25高二上·湖南长郡中学·期末)一种电化学法制备甲醇的原理如图所示。下列说法正确的是 A．通入的一端是电池的负极 B．通入的一端发生的电极反应为 C．生产甲醇过程中左侧溶液的变大 D．电池工作过程中每生成，理论上有透过质子交换膜向右移动 【答案】B 【分析】由图可知原电池工作时，总反应的化学方程式为。 【详解】A．根据总反应判断通入的一端为负极，通入的一端为正极，A错误； B．CO得到电子，通入一端发生的电极反应为，B正确； C．电池工作时，失电子转化为，结合生成甲醇，根据守恒原则，体系中基本保持不变，C错误； D．结合总反应，当生成时，需要结合，故理论上有透过质子交换膜向右移动，D错误； 故选B。 15．(23-24高二上·湖南长沙雅礼教育集团·期末)某同学为了探究可逆反应：设计如图1所示装置。实验操作及现象：按图1装置加入试剂并连接装置，电流由流向。当不产生电流时，向图1装置左边烧杯中加入一定量盐酸，发现又产生电流，实验中电流与时间的关系如图2所示： 下列说法正确的是 。 a．实验开始时，电子由经盐桥流向 b．图2中，点时反应达到化学平衡状态 c．向左边烧杯中加入盐酸后，平衡逆向移动 d．若将所加的盐酸换成氢氧化钠溶液，平衡逆向移动，电流增大 【答案】bc 【详解】根据电流由流向，可知是正极，是负极； a．电子流向与电流流向相反，所以实验开始时，电子由经电流表流向，电子不能通过盐桥，故a错误； b．图2中，点电流为0，所以此时反应达到化学平衡状态，故b正确； c．向左边烧杯中加入盐酸后会消耗，，平衡逆向移动，故c正确； d．若将所加的盐酸换成氢氧化钠溶液，增大了浓度，平衡正向移动，电流增大，故d错误； 选bc。 地 城 考点02 电解池 16．(24-25高二上·湖南郴州·期末)用石墨作电极，电解稀溶液的装置如图所示，通电后在石墨电极和附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列叙述正确的是 A．电极反应式为： B．逸出气体的质量比， C．电极附近呈红色，电极附近呈蓝色 D．电解一段时间后，若极产生气体，则转移电子 【答案】B 【分析】A为阴极，电极反应为，B为阳极，电极反应为，左侧石蕊变蓝，右侧石蕊变红，据此解答。 【详解】A．由分析可知，A为阴极，电极反应为，A错误； B．A、B两电极生成的气体物质的量之比，则质量比为，B正确； C．由分析可知，电极附近呈蓝色，电极附近呈红色，C错误； D．题目没说明标准状况，无法计算气体物质的量，若为标况，生成，转移电子，D错误； 故选B。 17．(24-25高二上·湖南长沙周南中学·期末)下列实验装置及其操作(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的是 实验目的或操作 A．测定锌与稀硫酸的反应速率 B．碱式滴定管排气泡 实验装置 实验目的或操作 C．测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热 D．电解法制金属钠 实验装置 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．通过测定收集一定体积的H2所需的时间或一定时间收集H2的体积大小来测定锌与稀硫酸反应速率，能达到目的，A错误； B．碱式滴定管排气泡时，尖嘴斜向上，轻轻挤压玻璃珠，能达到目的，B错误； C．利用温度计测量反应前后的温度差，通过计算可求算中和反应的反应热，整个装置起到了很好的保温效果，减少了热量的损失，使得数据更正确， 与实验目的相符，能达到目的，C错误； D．电解饱和食盐水生成NaOH、氢气、氯气，不能冶炼Na，不能达到目的，D正确； 故选D。 18．(24-25高二上·湖南郴州·期末)解耦电解水可实现用电低谷期的过剩电力向氢能的高效转化，一种以多硫化物离子为介质的转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．含有质子数目为 B．多硫化物离子的作用是加快反应速率 C．用电低谷期：生成得到电子数目为 D．用电高峰期：发生还原反应生成标况下 【答案】B 【分析】根据图示，用电低谷期的反应方程式为：2H2O+2=2+2+O2+4H+，用电高峰期的反应方程式为：2H2O++=+H2↑+2OH-，可知多硫化物离子相当于催化剂，能加快反应速率。 【详解】A．含有质子数目应为，A错误； B．根据分析，多硫化物离子的作用是加快反应速率，B正确； C．用电低谷期的反应方程式为：2H2O+2=2+2+O2+4H+，O元素从-2升到0价，则生成得到电子数目为，C错误； D．用电高峰期的反应方程式为：2H2O++=+H2↑+2OH-，则1mol H2O发生还原反应生成0.5molH2，标准状况下体积为V=nVm=11.2L，D错误； 故选B。 19．(24-25高二上·湖南岳阳华容县·期末)利用如图所示的装置(M、N均为惰性电极)进行电解实验。下列有关说法正确的是 A．若电解质溶液为溶液，则N极有黄绿色气体生成 B．若电解质溶液为溶液，则可进行金属铝的冶炼 C．若电解质溶液为溶液，则电解一段时间后，溶液的会减小 D．若电解质溶液为溶液，每转移电子，M、N电极的质量均变化 【答案】A 【详解】A．若电解质溶液为溶液，则N极为电解池阳极，氯离子放电生成氯气：，有黄绿色气体生成，A正确； B．若电解质溶液为溶液，阳极（N极）生成氯气，阴极（M极）生成氢气，不能进行金属铝的冶炼，若要冶炼金属铝，需要电解熔融态，B错误； C．若电解质溶液为溶液，M极有为电解池阴极，生成氢气和氢氧根离子，阳极（N极）生成氯气，则电解一段时间后，溶液的增大，C错误； D．若电解质溶液为溶液，每转移电子，阴极M电极生成Cu1mol（64g），阳极N极生成氯气1mol（71g），D错误； 故选A。 20．(24-25高二上·湖南郴州·期末)漂白粉和漂粉精是常用的消毒用品，有效成分均为，相应的生产流程如图。 下列说法不正确的是 A．漂白粉与漂粉精的区别是漂粉精中次氯酸钙的质量百分数更大 B．①中在阳极产生 C．④为氧化还原反应 D．②中反应的离子方程式为 【答案】C 【分析】反应①是电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气；反应②是氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙、水，制备漂白粉；反应③是氯气和碳酸钠反应生成一氧化二氯、氯化钠、二氧化碳；反应④是一氧化二氯和水反应生成次氯酸；反应⑤是氢氧化钙和次氯酸反应生成次氯酸钙和水。 【详解】A．由分析可知，漂白粉中含有氯化钙和次氯酸钙，漂白精中含次氯酸钙不含氯化钙，故漂白粉与漂粉精的区别是漂粉精中次氯酸钙的质量百分数更大，A正确； B．反应①中电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，电解时Cl-在阳极失电子生成，B正确； C．反应④是一氧化二氯和水反应生成次氯酸，Cl元素化合价不变，不属于氧化还原反应，C错误； D．反应②是氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙、水，离子方程式为，D正确； 答案选C。 21．(24-25高二上·湖南师范大学附属中学·期末)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A．6gSiO2中含有0.1NA个SiO2分子 B．在0.1mol/LNa2S溶液中，c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L C．电解法精炼铜时，阳极质量减少32g时，转移电子数一定为NA D．46g乙醇中发生sp3杂化的原子数为2NA 【答案】B 【详解】A．SiO2是共价晶体，物质中只含有S和O，而不存在SiO2分子，A错误； B．根据元素守恒可知，0.1mol/LNa2S溶液中，c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L，B正确； C．电解法精炼铜时，阳极是粗铜，反应过程中阳极溶解的金属除铜外还有比铜活泼的金属杂质，当阳极溶解32g时，无法计算其转移的电子数，C错误； D．CH3CH2OH分子中C和O均为sp3杂化，46gC2H5OH物质的量为1mol，其中sp3杂化的原子数为3NA，D错误； 故选B。 22．(24-25高二上·湖南邵阳邵东联考·期末)提供几组常见的实验装置示意图，下列有关叙述正确的是 A．装置①中阳极上有红色物质析出 B．装置②中的铜片应与直流电源的负极相连 C．装置③中，若电解液为溶液，则电极的反应式： D．装置④中，溶液的浓度始终不变 【答案】C 【详解】A．装置①中用惰性电极电解CuCl2溶液，在阳极上Cl-失去电子被氧化变为Cl2，阳极的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑；在阴极上Cu2+得到电子被还原为单质Cu，阴极的电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，故电解时在阴极上有红色物质析出，A错误； B．在装置②电镀铜时，应该使镀层金属铜片与直流电源的正极相连，作阳极；镀件与直流电源的负极连接作阴极，B错误； C．在装置③的氢氧燃料电池中，通入燃料H2的电极a为负极，通入O2的电极b为正极，若电解液为KOH溶液，溶液显碱性，则电极a的反应式：H2-2e-+2OH-=2H2O，C正确； D．在装置④的金属铜的精炼中，粗铜作阳极，精铜作阴极。阳极上Cu及活动性比Cu强金属如Zn、Fe等会失去电子变为金属阳离子进入电解质溶液；在阴极上只有Cu2+得到电子被还原变为单质Cu。由于同一闭合回路中电子转移数目相等，因此电解一段时间后，溶液中CuSO4的浓度会逐渐降低，D错误； 故选C。 23．(24-25高二上·湖南炎德英才名校联合体·期末)我国科学家团队发明一种水系双离子电池，其工作原理如图所示，下列有关叙述不正确的 A．放电时，电极a作电源的正极，发生还原反应最终可变为Cu B．充电时，水系电池中a电极附近的碱性减弱 C．充电时，b极的电极反应式： D．当放电时，若a极得到和3.2gCu，则a极转移0.12mol电子 【答案】D 【分析】由图可知，放电为原电池，此时a极上，铜元素化合价降低，得电子发生还原反应，为正极，则b为负极，充电时，a为阳极、b为阴极； 【详解】A．放电时为原电池，a极上，铜元素化合价降低，得电子发生还原反应，A正确； B．充电时为电解池，a极为阳极、b极为阴极，阳极上参与反应生成水，阳极附近的碱性减弱，B正确； C．充电时为电解池，b极为阴极得到电子发生还原反应，阴极反应式为：，C正确； D．中Cu为价，3.2g Cu的物质的量为0.05mol，生成0.05mol Cu转移0.05mol×2=0.1mol电子，的物质的量为0.02mol，生成转移0.02mol×2=0.04mol电子，故电路中转移0.14mol电子，则a极转移0.14mol电子，D错误。 故选D。 24．(24-25高二上·湖南长沙实验中学·期末)近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。以下有关判断错误的是 A．b端电势高于a端电势 B．电解过程中含氮废水基本不变 C．a极主要反应为 D．理论上每生成同时产生(标准状况) 【答案】B 【分析】由氢离子的移动方向可知，a电极是电解池阴极，酸性条件下硝酸根离子和二氧化碳在阴极得到电子生成尿素和水，电极反应式为，电极b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，据此回答。 【详解】A．由分析中，a为阴极，b为阳极，故b端电势高于a端电势，A正确； B．由分析知，a极的电极反应式为，b极的电极反应式为由电子守恒可得，a极消耗的大于b极生成的，故溶液酸性减弱，增大，B错误； C．由分析知，a极为阴极，主要反应为，C正确； D．a极的电极反应式为，b极的电极反应式为由电子守恒可得，理论上每生成，即1mol ，同时产生4mol氧气，在标准状况下的体积为，D正确； 故选B。 25．(24-25高二上·湖南岳阳云溪区·期末)在电场作用下双极膜能将解离成和。利用双极膜电渗析法制备乳酸(，简写为HR)的原理如图所示。 下列说法正确的是 A．b电极发生氧化反应 B．装置中离子交换膜为阳离子交换膜 C．a电极的电势低于b电极 D．当a电极生成1mol气体时，理论上可生成2mol乳酸 【答案】B 【分析】盐室加入乳酸钠（NaR）溶液，双极膜能将解离成和，向a电极移动，则a电极为阳极，进入盐室与乳酸钠（NaR）反应生成乳酸（HR），盐室中钠离子向b电极移动，则离子交换膜为阳离子交换膜，b电极为阴极，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，b电极为阴极，发生还原反应，A项错误； B．由分析可知，盐室中钠离子向b电极移动，则离子交换膜为阳离子交换膜，B极正确； C．由分析可知，a电极为阳极，b电极为阴极，a电极的电势高于b电极，C项错误； D．a电极氢氧根放电，发生的电极反应为：，当a电极生成1mol气体时，消耗4mol氢氧根，有4mol氢离子进入盐室，理论上可生成4mol乳酸，D项错误； 故选B。 26．(24-25高二上·湖南常德汉寿县第一中学·期末)回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下(双极膜可将膜内的水分离成H+和OH-)： 下列说法正确的是 A．m极为电源的负极 B．装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2 C．阴极的电极反应式为：CO2+2e-+2H+=HCOOH D．反应每生成1mol，装置b左池质量增加17g 【答案】C 【分析】根据图知，含CO2和SO2的废气通入NaHCO3溶液中，得到NaHCO3和Na2SO3的混合溶液和CO2，发生的反应为2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O，电解池中，左侧电极上失电子生成，该电极上失电子发生氧化反应，为阳极，电解质溶液呈碱性，阳极反应式为-2e-+2OH-=+H2O，则通入CO2的电极为阴极，阴极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH，m为电源的正极，n为负极； 【详解】A．由上述分析可知，m为电源的正极，故A错误； B．装置a中二氧化硫和碳酸氢钠反应的离子方程式为：2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O，目的是吸收SO2，故B错误； C．由分析可知，阴极的电极反应式为：CO2+2e-+2H+=HCOOH，故C正确； D．根据电极方程式-2e-+2OH-=+H2O，反应每生成1mol，装置b左池质量增加34g，故D错误。 答案选C。 27．(24-25高二上·湖南常德汉寿县第一中学·期末)大气中过量的和水体中过量的均是污染物。利用钒电池电解含的废水制备硝酸和氨水的原理如下图所示，均为惰性电极。下列说法中正确的是 A．用钒电池处理废水时，电极区溶液由绿色变成紫色 B．为阴极，为阳极 C．隔膜1为阴离子交换膜 D．当钒电池有通过质子交换膜时，共处理含的废水 【答案】B 【分析】钒电池放电时，阳离子向正极移动，则a为正极，b为负极，右图为电解池，电解含硝酸铵的废水制备硝酸和氨水，c电极为阴极，d电极为阳极。 【详解】A．用钒电池处理废水时，阳离子向正极移动，则a为正极，b为负极，b电极区发生氧化反应，二价钒转化为三价钒，所以溶液由紫色变成绿色，故A错误； B．a为正极，b为负极，所以电解池中电解含硝酸铵的废水制备硝酸和氨水时，c电极为阴极，d电极为阳极，故B正确； C．电解含硝酸铵的废水制备硝酸和氨水时，c电极为阴极、d电极为阳极，阴极上水得电子生成氢气和OH-，废水中通过隔膜1进入X区，OH-与结合生成，阳极上水失电子生成氧气和H+，废水中通过隔膜2进入Y区，H+与结合为HNO3，所以隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜，故C错误； D．正极反应式为，负极反应式为V2+-e-=V3+，所以当原电池转移2mol电子时，有2molH+通过质子交换膜，阳极反应式为，阴极反应式为，即阴极上水得电子生成氢气和OH-，废水中通过隔膜1进入X区，OH-与结合生成，阳极上水失电子生成氧气和H+，废水中通过隔膜2进入Y区，H+与结合为HNO3，当原电池中有2molH+通过质子交换膜时，电路中转移2mol电子，阴极生成的2molOH-与2mol结合生成2mol，阳极生成的2molH+与2mol结合为2mol HNO3，所以当原电池有2molH+通过质子交换膜，处理的硝酸铵的物质的量为2mol，质量为2mol×80g/mol=160g，故D错误； 故答案为：B。 28．(24-25高二上·湖南长沙望城区第二中学·期末)氢能因其环境友好性被誉为“终极能源”。近日，科学家利用电解原理将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。下列说法错误的是 A．阳极的电极反应式为： B．由a电极通过交换膜迁移向b电极 C．电解一段时间后，阴极区的pH不变 D．当电路中转移1mol电子时，理论上可生成高纯氢气11.2L(标准状况) 【答案】C 【详解】A．根据图示，阳极氨气失电子生成氮气和水，电极反应式为：，故A正确； B．a发生还原反应，a是阴极，b是阳极，阴离子由阴极移向阳极，由a电极通过交换膜迁移向b电极，故B正确； C．阴极发生反应 ，电解一段时间后，阴极区的pH增大，故C错误； D．阴极发生反应 ，当电路中转移1mol电子时，理论上可生成高纯氢气11.2L(标准状况)，故D正确； 选C。 29．(24-25高二上·湖南天壹名校联盟·期末)下图所示装置中，甲、乙、丙三个装置中依次分别盛放含酚酞的200mLNaCl溶液、CuSO4溶液、MgCl2溶液， a、b、e、f电极均为石墨电极。通电一段时间后，a极附近首先变红色，下列有关说法正确的是    A．则M接电源的正极 B．乙为铁片上镀铜，则d极为铁片 C．当f电极生成0.224L某一种气体时（已经换算为标准状况下），常温下，则甲中溶液的pH=13（忽略溶液体积的变化） D．丙中原理用于工业制备镁单质 【答案】C 【分析】根据图示可知甲、乙、丙三个装置为串联的电解池，根据通电一段时间后，a极附近首先变红色，可知a电极附近溶液显碱性，说明在a电极发生反应2H++2e-=H2↑，因此可确定a电极为阴极，与a连接的电源电极M接电源负极，N接电源的正极，然后对选项依次分析，进行解答。 【详解】A.根据上面叙述可知M接电源负极，N接电源的正极，A错误； B.由于M接电源负极，N接电源的正极，乙烧杯溶液为CuSO4溶液，若要实现铁片上镀铜，则阴极应该为铁片，故c极为铁片，d电极为Cu片，B错误； C.f电极为阳极，发生反应：2Cl- -2e-=Cl2↑，n(Cl2)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol，则电子转移的物质的量为n(e-)=2n(Cl2)=0.02mol，对于甲发生反应：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，所以若转移0.02mol电子，反应产生NaOH的物质的量是0.02mol，由于溶液的体积为0.2L则c(NaOH)= 0.02mol÷0.2L=0.1mol/L，c(H+)=10-14÷0.1 mol·L-1=10-13mol/L，则溶液的pH=13，C正确； D.丙中上阴极H+放电产生H2，附近产生的OH-与Mg2+结合形成Mg(OH)2沉淀，阳极上Cl-放电产生氯气，没有金属镁产生，所以不能用于工业制备镁单质，D错误； 故合理选项是C。 【点睛】本题考查了电解原理的知识。在电解池中阳极连接电源正极，发生氧化反应，阴极连接电源负极，发生还原反应，阳离子向阴极定向移动，阴离子向阳极定向移动。根据离子放电的先后顺序，结合物质的溶解性判断电极反应式及总反应方程式。 30．(24-25高二上·湖南邵阳邵东联考·期末)如图所示为电解饱和食盐水的原理示意图。下列说法错误的是 A．右室电极处发生还原反应 B．出口c收集到的物质是氯气 C．电解过程中，Na+由左室移向右室 D．通电一段时间后，阴极区c(OH-)减小 【答案】D 【分析】左侧电极与电源正极相连，该极为阳极，左边电极上氯离子变成氯气，钠离子移动到了右边，出口c收集到的物质是氯气，右边电极上水电离的氢离子放电生成氢气，出口d收集到氢气，左边最后得到稀氯化钠溶液，右边最后得到浓氢氧化钠溶液； 【详解】A．右侧连接电源负极，右侧电极为阴极，氢离子放电生成氢气发生还原反应，故A正确； B．由分析，c收集到的物质是氯气，故B正确； C．电解池中阳离子向阴极移动，则Na+由左室移向右室，故C正确；   D．右侧电极与电源负极相连，为阴极，b口通入水(加入少量NaOH增强导电性同时不引入新的杂质)，水得电子发生还原反应产生H2同时生成OH-，所以通电一段时间后，OH-浓度增大，故D错误； 故选D。 31．(24-25高二上·湖南岳阳云溪区·期末)某实验小组尝试在钢制钥匙上镀铜。 实验1：将钥匙直接浸入溶液中，后取出，钥匙表面变红，但镀层疏松，用纸即可擦掉。 实验II：用下图装置对钥匙进行电镀铜。钥匙表面迅速变红，同时有细小气泡产生，精铜表面出现少量白色固体。后取出钥匙检验，镀层相对实验I略好，但仍能用纸巾擦掉一部分。经调整实验条件后获得了较好的电镀产品。 实验III：用溶液代替溶液重复实验II，精铜表面未出现白色固体。 回答下列问题： (1)实验I反应的化学方程式是 。 (2)实验II中钥匙应与电源的 极连接。 (3)钥匙表面产生的气体是 ，此电极上的电极反应式是 。 (4)常见化合物中铜元素有、两种价态，结合实验III推测实验II中精铜表面产生的白色固体的电极反应式是 。(已知是一种难溶于水的黄色固体) 【答案】(1) (2)负 (3) 、 (4) 【详解】（1）钢制钥匙的主要成分是Fe，实验I的化学方程式是：Fe+CuCl2=FeCl2+Cu； （2）实验II中，电镀中镀件做阴极，钥匙是要被镀铜，则应该做阴极，即与电源的负极连接； （3）CuCl2溶液呈弱酸性，阴极上会有少量的H+放电形成H2，所以钥匙表面的气体为H2； 阴极上既有Cu析出又有H2放出，电极反应式为：、； （4）Cu(II)的化合物一般都是蓝色或绿色，Cu(I)的化合物中，白色固体为CuCl，则相应的电极反应式为：Cu−e−+Cl−=CuCl。 32．(24-25高二上·湖南长沙望城区第一中学·期末)回答下列问题 (1)二氧化氯具有杀菌、漂白、除臭、消毒、保鲜的功能。电解法制取的新工艺如图所示。 ①用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取（如图所示），阳极产生的电极反应式为 。 ②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为（标准状况）时，停止电解，则通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为 。 (2)粗银精炼装置如图所示，电解液为稀硫酸。 ①阳极的电极反应式为 。 ②下列说法正确的是 （填字母）。 a.一段时间后，阳极质量减小 b.阴极区可获得银单质的原理： c.体系中存在沉淀溶解平衡： (3)一种用于心脏起搏器的微型电池具有容量大、寿命长和电压稳定等特点。该电池的电极材料是石墨和锂，电解质溶液为等物质的量的、溶解在中形成的溶液。这种电池的总反应为。 ①锂电极的电势比石墨电极的 （填“低”或“高”）。 ②放电时，石墨电极发生 （填“氧化”或“还原”）反应。 ③电池的正极反应为 。 【答案】(1) 0.02 (2) bc (3) 低 还原 【详解】（1）①由题意可知，阳极上放电生成，由质量守恒可知，有水参加反应，同时生成，阳极的电极反应式为； ②阴极反应：，生成的氢气的物质的量为，所以通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为； 故答案为：；0.02； （2）①阳极的电极反应式为； ②a．一段时间后，阳极生成，质量增加，a项错误； b．阴极的电极反应式为，b项正确； c．体系中存在，就会存在沉淀溶解平衡：，c项正确。 故答案为：；bc； （3）①由电池总反应可知，Li失去电子，化合价升高，为负极，则石墨电极为正极，则锂电极的电势比石墨电极的低； ②放电时，石墨为正极，发生还原反应； ③总反应为8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S，Li失去电子，化合价升高，为负极，负极反应为，则正极反应为：； 故答案为：低；还原；。 地 城 考点03 金属的腐蚀与防护 33．(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)判断下列正确的是 ①用晶体配制溶液时，先将其溶于较浓盐酸中 ②中和等体积、等的盐酸和醋酸，中和盐酸所需氢氧化钠的物质的量多于醋酸 ③电解精炼铜，阳极为粗铜、阴极为纯铜，电解质溶液可以是硫酸铜溶液 ④镀锌或镀锡的钢管在镀层破损后仍能对钢管起保护作用 A．①③ B．①④ C．①③④ D．②④ 【答案】A 【详解】①AlCl3易水解，配制溶液时，可先将AlCl3晶体溶于较浓的盐酸中，抑制AlCl3的水解，再加水稀释到所需要的浓度，故①正确； ②氯化氢是强电解质，醋酸是弱电解质，在水溶液里存在电离平衡，所以pH相等的盐酸和醋酸，盐酸的浓度小于醋酸，等体积等pH的两种酸，醋酸的物质的量大于盐酸，醋酸和盐酸都是一元酸，酸的物质的量越大中和时需要的氢氧化钠越多，所以醋酸消耗的氢氧化钠多，故②错误； ③电解精炼铜，阳极为粗铜，失电子转化为铜离子，阴极为纯铜，铜离子得电子转化为铜单质，电解质溶液可以是硫酸铜溶液，故③正确； ④镀锌的钢管的镀层受损后，形成原电池，由于锌比铁活泼，正极金属铁易被保护，不易发生腐蚀，镀层锌仍能对铁制品起保护作用；镀锡的钢管在镀层破损后形成原电池，由于铁比锡活泼，负极金属铁易失去电子加快腐蚀，镀层锡不能对铁制品起保护作用，故④错误； 综上，①③正确，故本题选A。 34．(24-25高二上·湖南师范大学附属中学·期末)下列实验不能达到预期目的的是 A．向乙烧杯中加入CaO，观察气体颜色探究勒夏特列原理 B．滴定法测定未知浓度的NaOH溶液 　　　　 C．取Fe电极附近溶液滴加铁氰化钾，证明牺牲阳极法可保护Fe不被腐蚀 D．利用此装置得到无水MgCl2固体　 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．烧瓶中存在平衡2NO2⇌N2O4，该反应为放热反应，向乙烧杯中加入CaO，氧化钙和水反应放热，该平衡逆向移动，二氧化氮浓度增大，可以探究勒夏特列原理，A能达到目的； B．滴定时，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化，B不能达到目的； C．取Fe电极附近溶液滴加铁氰化钾，若Fe被保护，则滴加铁氰化钾后，不会生成蓝色沉淀，C能达到目的； D．氯化镁可以水解，则在氯化氢的气流中加热可以抑制氯化镁的水解从而得到无水氯化镁固体，D能达到目的； 故选B。 35．(24-25高二上·湖南宁远县第一中学·期末)下列实验操作和现象与结论均正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向的溶液中滴加的溶液，充分反应后加入，取上层溶液滴加溶液，溶液变红色 与的反应存在限度 B 将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中，一段时间后，将电极附近的溶液取出后滴加溶液，生成蓝色沉淀 铁片发生反应： C 用计分别测定饱和溶液和饱和溶液的，前者的较小 酸性： D 向溶液中先加入4-5滴0.1mol/LNaCl溶液，再滴加4-5滴0.1mol/LNaI溶液，先出现白色沉淀，后出现黄色沉淀 25℃ A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．向的溶液中滴加的溶液，生成、和，反应后KI过量，向反应后的溶液中加入萃取上层溶液为无色，下层为紫红色，向上层溶液滴加溶液，溶液变红色，说明反应后的溶液中含有，可证明与的反应存在限度，A项正确； B．将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中，构成原电池，由于比活泼，作负极被腐蚀，Fe作正极、被保护，Fe片上反应为2H++2e-=H2↑，B项错误； C．饱和溶液和饱和溶液的浓度不同，不能通过测定溶液的pH确定酸性的强弱，C项错误； D．向溶液中先加入4~5滴0.1mol/LNaCl溶液，与结合生成白色沉淀，但溶液过量，过量的可继续与结合生成黄色沉淀，故不能根据实验现象判断和的大小，D项错误； 答案选A。 36．(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是 A．在轮船的船壳水线以下部位装上锡锭是牺牲阳极法 B．电镀时通常把待镀的金属制品一端作阴极，镀层金属一端作阳极 C．工业上常通过电解溶液来制备金属 D．金属腐蚀过程中只发生电化学腐蚀 【答案】B 【详解】A．牺牲阳极法一般装上比铁更活泼的金属，如等，故A错误； B．电镀时常把待镀的金属制品一端作阴极，镀层金属一端作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，故B正确； C．工业上常通过电解熔融NaCl来制备金属，故C错误； D．金属腐蚀过程电化学腐蚀和化学腐蚀往往同时发生，故D错误； 故选B。 37．(24-25高二上·湖南长沙第一中学·期末)科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法不正确的是 A．中国空间站存储器所用的材料石墨烯与金刚石是碳元素的同素异形体 B．“神舟十七号”宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料 C．“北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷是第ⅡA族元素 D．将水库铁闸与直流电源负极相连，是利用外加电流法保护金属 【答案】C 【详解】A．石墨烯与金刚石结构不同，是碳元素的同素异形体，A正确； B．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，B正确； C．铷元素是周期表中第ⅠA族元素，C错误； D．将水库铁闸与直流电源负极相连，是利用外加电流法金属防护，D正确； 故答案为：C。 38．(24-25高二上·湖南长沙第一中学·期末)下列装置不能达到实验目的的是 A．图甲：在铁件表面镀铜 B．图乙：依据设计原电池 C．图丙：探究吸氧腐蚀 D．图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁 【答案】A 【详解】A．在铁件表面镀铜，应将待镀铁件作为电解池的阴极，A项错误； B．将反应设计成原电池时，作负极，失电子发生氧化反应，C作正极，电解质溶液中的得电子生成，发生还原反应，电流计中有指针的偏转，B项正确； C．利用图丙探究吸氧腐蚀，若导管内有一段水柱，说明反应中消耗氧气，铁发生吸氧腐蚀，C项正确； D．向锌铁原电池工作一段时间得到的溶液中滴入铁氰化钾溶液，没有蓝色沉淀生成说明铁作正极被保护，故题给装置能达到探究牺牲阳极法保护金属铁的实验目的，D项正确； 答案选A。 39．(24-25高二上·湖南天壹名校联盟·期末)下列化学用语表述不正确的是 A．用惰性电极电解饱和食盐水： B．用饱和溶液处理锅炉水垢中的： C．的燃烧热，则101kPa时： D．钢铁中性环境下发生电化学腐蚀时，正极的电极反应： 【答案】C 【详解】A．用惰性电极电解饱和食盐水可生成氢气、氯气和氢氧化钠，电极反应式：，A正确； B．利用沉淀转化的原理，可利用饱和溶液可与锅炉水垢中的发生沉淀转化：，B正确； C．的燃烧热是指完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，则101kPa时：，C错误； D．钢铁中性环境下发生吸氧腐蚀，氧气在正极发生还原反应：，D正确； 答案选C。 40．(24-25高二上·湖南长沙望城区第二中学·期末)城镇地面下埋有纵横交错的金属管道，在潮湿的土壤中易腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示的装置。下列说法正确的是 A．钢铁输水管作为负极 B．金属镁是作为牺牲阳极材料 C．该装置只有一条电线，没有构成闭合回路 D．这种防腐蚀的方法称为外加电流法 【答案】B 【分析】钢铁输水管与镁块相连形成原电池，镁作负极，发生氧化反应被腐蚀，钢铁输水管作正极，受到保护。 【详解】A．该方法属于牺牲阳极的阴极保护法，其中镁作为负极，钢铁输水管是正极，A错误； B．金属镁是作为牺牲阳极材料，B正确； C．该装置接地，故已经构成了闭合回路，C错误； D．这种方法是牺牲阳极的阴极保护法，D错误； 故选B。 41．(23-24高二上·湖南长沙雅礼教育集团·期末)下列叙述正确的是 A．在碱性介质中氢氧燃料电池负极的电极反应式为 B．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为 C．精炼铜时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为 D．钢铁发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为 【答案】B 【详解】A. 负极失去电子，电极反应式应为，故A错误； B. 在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，故B正确； C. 精炼铜时，粗铜作阳极与电源的正极相连，故C错误； D. 钢铁发生电化学腐蚀时，铁作负极，铁失去电子转化为亚铁离子，则负极的电极反应式为，故D错误； 答案选B。 42．(24-25高二上·湖南邵东第一中学·期末)化学和生活、科技、社会发展息息相关，下列说法正确的是 A．铁制品表面镀上铜保护层，是利用牺牲阳极法的阴极保护法 B．载人飞船上的太阳能电池板直接将化学能转化为电能 C．我国发射的“北斗”组网卫星所使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料 D．“朱雀二号”遥二火箭成为全球首枚成功入轨的液氧甲烷运载火箭，甲烷作助燃剂 【答案】C 【详解】A．铁制品表面镀上铜保护层，利用铜的不活泼性，不是利用牺牲阳极法，A错误； B．载人飞船上的太阳能电池板能实现将光能直接转化为电能，B错误； C．碳纤维的主要成分是碳单质，具有质量轻、硬度大、强度大等特点，是一种新型无机非金属材料，C正确； D．“朱雀二号”遥二成为全球首枚成功入轨的液氧甲烷运载火箭，甲烷作燃料，D错误； 故选C。 43．(24-25高二上·湖南长沙实验中学·期末)下列装置能达到实验目的的是 A．制备无水 B．观察铁的吸氧腐蚀 C．测定中和热 D．准确量取一定体积稀硫酸 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．Mg2+要水解，要制备无水氯化镁应该在HCl的气流中蒸发，故A错误； B．若发生吸氧腐蚀，左侧试管中的压强会减小，右侧的导管中会上升一段红墨水液柱，故B正确； C．该装置大小烧杯杯口不相平，热量损失较大，且缺少玻璃搅拌器，故C错误； D．硫酸溶液应用酸式滴定管盛装，故D错误； 答案选B。 44．(24-25高二上·湖南长郡中学·期末)利用如图所示装置，可以模拟铁的电化学腐蚀，下列说法不正确的是(　　)    A．若X为碳棒，为减慢铁的腐蚀，开关K应置于N处 B．若X为锌棒，K置于M或N处，均能减慢铁的腐蚀 C．若X为碳棒，将开关K置于M处时铁棒上发生的反应为Fe－2e－=Fe2＋ D．若X为锌棒，将开关K置于N处时铁棒上发生的反应为Fe－2e－=Fe2＋ 【答案】D 【分析】根据金属的防护，若K置于N处，形成电解池，必须让被保护的金属接电源负极；若开关K置于M处，形成原电池，若要使金属铁被保护，需让铁做正极，据此分析判断。 【详解】A．若X为碳棒，当开关K置于N处时，形成电解池，铁做阴极被保护，能减缓铁的腐蚀，故A正确； B．若 X 为锌棒，开关 K 置于 M处，形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，铁做正极，在原电池中正极被保护，能减缓铁的腐蚀；当开关K置于N处时，形成电解池，铁做阴极被保护，能减缓铁的腐蚀，故B正确； C．若X为碳棒，开关 K 置于 M处，形成原电池，铁做负极，铁棒上发生的反应为Fe－2e－=Fe2＋，故C正确； D．当X为锌时，开关K置于N处，形成电解池，铁做阴极，故阴极上的电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故D错误； 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 电化学 3大高频考点概览 考点01 原电池的工作原理和化学电源 考点02 电解池 考点03 金属的腐蚀与防护 地 城 考点01 原电池的工作原理和化学电源 1．(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)已知与性质相似，溶液中存在两种形式：和。新型二次电池的工作原理如图所示： 下列有关说法正确的是 A．充电时，电极的电极反应式为 B．充电时，应与外接电源负极相连 C．放电时，室溶液浓度增大 D．放电时，电极电势高于电极 2．(24-25高二上·湖南师范大学附属中学·期末)我国科学家设计的一种甲酸(HCOOH)燃料电池如图所示(半透膜只允许K+、H+通过)。下列说法错误的是 A．左侧电极为电池负极，电极反应式为HCOO--2e-+2OH-=+H2O B．电池放电时，左侧有K+通过半透膜移向右侧 C．物质A可以是硫酸氢钾 D．为保持Fe3+浓度稳定，需不断向电解质溶液中补充Fe3+ 3．(22-23高二下·五十校教研教改共同体;三湘名校教育联盟;湖湘名校教育联合体·期末)我国科学家设计的“海泥细菌电池”是一种新型海洋可再生能源技术，既可用于海底仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理，其中微生物代谢产物显酸性，电池工作原理如图所示。下列说法正确的是    A．B电极为阴极，发生还原反应 B．当电路中有转移时，A电极消耗11.2L氧气 C．B电极附近酸性增强 D．每生成32g硫单质，参与反应的甲醛的物质的量为0.5mol 4．(22-23高三上·湖南郴州·)某科研小组利用下图装置完成乙炔转化为乙烯的同时为用电器供电。其中锌板处发生的反应有：①Zn-2e- =Zn2+；②Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2-；③ [Zn(OH)4]2-=ZnO+2OH-+H2O。下列说法不正确的是 A．电极a的电势高于电极b的电势 B．放电过程中正极区KOH溶液浓度保持不变，OH-从左室流向右室 C．电极a上发生的电极反应式为 D．电解足量CuSO4溶液，理论上消耗2.24L(标准状况)C2H2时，生成6.4gCu 5．(24-25高二上·湖南天壹名校联盟·期末)燃料电池以熔融的金属氧化物为电解质、CH4为燃料，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．b极加入的物质为空气(O2)，发生还原反应 B．O2—向a极移动 C．正极电极反应式为：O2+4H++4e—=2H2O D．标准状况下，每消耗11.2L甲烷，导线中转移的电子数为4NA 6．(24-25高二上·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)生物体中细胞内的葡萄糖，细胞膜外的富氧液体及细胞膜可构成微型生物原电池，下列有关判断正确的是（    ） A．负极发生的电极反应可能是O2+4e-+2H2O=4OH- B．正极发生的电极反应可能是：O2+4e-=2O2- C．正极反应主要是C6H12O6生成CO2或CO D．负极反应主要是C6H12O6生成CO2或HCO 7．(24-25高二上·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易被腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为 A．D>C>A>B B．D>A>B>C C．D>B>A>C D．B>A>D>C 8．(23-24高二上·湖南长沙雅礼教育集团·期末)以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．外电路通过0.2mol电子时，负极质量变化为1.2g B．充电时，Mo箔接电源的正极 C．充电时，通过离子交换膜从左室移向右室 D．放电时，正极反应式为 9．(24-25高二上·湖南长沙望城区第二中学·期末)一种新型固氮燃料电池装置如图所示。下列说法正确的是 A．通入H2的电极上发生还原反应 B．正极反应方程式为N2＋6e－＋8H＋=2NH4+ C．放电时溶液中Cl－移向电源正极 D．放电时负极附近溶液的pH增大 10．(24-25高二上·湖南邵东第一中学·期末)一种成本低、稳定性好的全碱性多硫化物—空气液流二次电池工作时，原理如图所示。下列说法正确的是 A．连接负载时，电极A为正极 B．连接负载时，电极A的反应方程式为 C．连接电源时，电路中每通过个电子，生成的质量为 D．膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜 11．(24-25高二上·湖南宁远县第一中学·期末)电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电。下列叙述错误的是 A．金属锂电极电势低于光催化电极 B．放电时，外电路有电子通过，生成 C．充电时，从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移 D．该蓄电池可实现如下能量转化：光能→电能→化学能→电能 12．(24-25高二上·湖南长沙周南中学·期末)新型可充电镁—溴电池能量密度高，循环性能优越，在未来能量存储领域潜力巨大。某镁—溴电池装置如下图(正负极区之间的离子选择性膜只允许通过)，下列说法不正确的是 A．当通过离子选择性膜时，导线中通过 B．放电时，正极反应为： C．放电时，Mg电极发生还原反应 D．充电时，Mg电极应连接电源负极 13．(24-25高二上·湖南长郡中学·期末)一种电化学法制备甲醇的原理如图所示。下列说法正确的是 A．通入的一端是电池的负极 B．通入的一端发生的电极反应为 C．生产甲醇过程中左侧溶液的变大 D．电池工作过程中每生成，理论上有透过质子交换膜向右移动 15．(23-24高二上·湖南长沙雅礼教育集团·期末)某同学为了探究可逆反应：设计如图1所示装置。实验操作及现象：按图1装置加入试剂并连接装置，电流由流向。当不产生电流时，向图1装置左边烧杯中加入一定量盐酸，发现又产生电流，实验中电流与时间的关系如图2所示： 下列说法正确的是 。 a．实验开始时，电子由经盐桥流向 b．图2中，点时反应达到化学平衡状态 c．向左边烧杯中加入盐酸后，平衡逆向移动 d．若将所加的盐酸换成氢氧化钠溶液，平衡逆向移动，电流增大 地 城 考点02 电解池 16．(24-25高二上·湖南郴州·期末)用石墨作电极，电解稀溶液的装置如图所示，通电后在石墨电极和附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列叙述正确的是 A．电极反应式为： B．逸出气体的质量比， C．电极附近呈红色，电极附近呈蓝色 D．电解一段时间后，若极产生气体，则转移电子 17．(24-25高二上·湖南长沙周南中学·期末)下列实验装置及其操作(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的是 实验目的或操作 A．测定锌与稀硫酸的反应速率 B．碱式滴定管排气泡 实验装置 实验目的或操作 C．测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热 D．电解法制金属钠 实验装置 A．A B．B C．C D．D 18．(24-25高二上·湖南郴州·期末)解耦电解水可实现用电低谷期的过剩电力向氢能的高效转化，一种以多硫化物离子为介质的转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．含有质子数目为 B．多硫化物离子的作用是加快反应速率 C．用电低谷期：生成得到电子数目为 D．用电高峰期：发生还原反应生成标况下 19．(24-25高二上·湖南岳阳华容县·期末)利用如图所示的装置(M、N均为惰性电极)进行电解实验。下列有关说法正确的是 A．若电解质溶液为溶液，则N极有黄绿色气体生成 B．若电解质溶液为溶液，则可进行金属铝的冶炼 C．若电解质溶液为溶液，则电解一段时间后，溶液的会减小 D．若电解质溶液为溶液，每转移电子，M、N电极的质量均变化 20．(24-25高二上·湖南郴州·期末)漂白粉和漂粉精是常用的消毒用品，有效成分均为，相应的生产流程如图。 下列说法不正确的是 A．漂白粉与漂粉精的区别是漂粉精中次氯酸钙的质量百分数更大 B．①中在阳极产生 C．④为氧化还原反应 D．②中反应的离子方程式为 21．(24-25高二上·湖南师范大学附属中学·期末)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A．6gSiO2中含有0.1NA个SiO2分子 B．在0.1mol/LNa2S溶液中，c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L C．电解法精炼铜时，阳极质量减少32g时，转移电子数一定为NA D．46g乙醇中发生sp3杂化的原子数为2NA 22．(24-25高二上·湖南邵阳邵东联考·期末)提供几组常见的实验装置示意图，下列有关叙述正确的是 A．装置①中阳极上有红色物质析出 B．装置②中的铜片应与直流电源的负极相连 C．装置③中，若电解液为溶液，则电极的反应式： D．装置④中，溶液的浓度始终不变 23．(24-25高二上·湖南炎德英才名校联合体·期末)我国科学家团队发明一种水系双离子电池，其工作原理如图所示，下列有关叙述不正确的 A．放电时，电极a作电源的正极，发生还原反应最终可变为Cu B．充电时，水系电池中a电极附近的碱性减弱 C．充电时，b极的电极反应式： D．当放电时，若a极得到和3.2gCu，则a极转移0.12mol电子 24．(24-25高二上·湖南长沙实验中学·期末)近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。以下有关判断错误的是 A．b端电势高于a端电势 B．电解过程中含氮废水基本不变 C．a极主要反应为 D．理论上每生成同时产生(标准状况) 25．(24-25高二上·湖南岳阳云溪区·期末)在电场作用下双极膜能将解离成和。利用双极膜电渗析法制备乳酸(，简写为HR)的原理如图所示。 下列说法正确的是 A．b电极发生氧化反应 B．装置中离子交换膜为阳离子交换膜 C．a电极的电势低于b电极 D．当a电极生成1mol气体时，理论上可生成2mol乳酸 26．(24-25高二上·湖南常德汉寿县第一中学·期末)回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下(双极膜可将膜内的水分离成H+和OH-)： 下列说法正确的是 A．m极为电源的负极 B．装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2 C．阴极的电极反应式为：CO2+2e-+2H+=HCOOH D．反应每生成1mol，装置b左池质量增加17g 27．(24-25高二上·湖南常德汉寿县第一中学·期末)大气中过量的和水体中过量的均是污染物。利用钒电池电解含的废水制备硝酸和氨水的原理如下图所示，均为惰性电极。下列说法中正确的是 A．用钒电池处理废水时，电极区溶液由绿色变成紫色 B．为阴极，为阳极 C．隔膜1为阴离子交换膜 D．当钒电池有通过质子交换膜时，共处理含的废水 28．(24-25高二上·湖南长沙望城区第二中学·期末)氢能因其环境友好性被誉为“终极能源”。近日，科学家利用电解原理将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。下列说法错误的是 A．阳极的电极反应式为： B．由a电极通过交换膜迁移向b电极 C．电解一段时间后，阴极区的pH不变 D．当电路中转移1mol电子时，理论上可生成高纯氢气11.2L(标准状况) 29．(24-25高二上·湖南天壹名校联盟·期末)下图所示装置中，甲、乙、丙三个装置中依次分别盛放含酚酞的200mLNaCl溶液、CuSO4溶液、MgCl2溶液， a、b、e、f电极均为石墨电极。通电一段时间后，a极附近首先变红色，下列有关说法正确的是    A．则M接电源的正极 B．乙为铁片上镀铜，则d极为铁片 C．当f电极生成0.224L某一种气体时（已经换算为标准状况下），常温下，则甲中溶液的pH=13（忽略溶液体积的变化） D．丙中原理用于工业制备镁单质 30．(24-25高二上·湖南邵阳邵东联考·期末)如图所示为电解饱和食盐水的原理示意图。下列说法错误的是 A．右室电极处发生还原反应 B．出口c收集到的物质是氯气 C．电解过程中，Na+由左室移向右室 D．通电一段时间后，阴极区c(OH-)减小 31．(24-25高二上·湖南岳阳云溪区·期末)某实验小组尝试在钢制钥匙上镀铜。 实验1：将钥匙直接浸入溶液中，后取出，钥匙表面变红，但镀层疏松，用纸即可擦掉。 实验II：用下图装置对钥匙进行电镀铜。钥匙表面迅速变红，同时有细小气泡产生，精铜表面出现少量白色固体。后取出钥匙检验，镀层相对实验I略好，但仍能用纸巾擦掉一部分。经调整实验条件后获得了较好的电镀产品。 实验III：用溶液代替溶液重复实验II，精铜表面未出现白色固体。 回答下列问题： (1)实验I反应的化学方程式是 。 (2)实验II中钥匙应与电源的 极连接。 (3)钥匙表面产生的气体是 ，此电极上的电极反应式是 。 (4)常见化合物中铜元素有、两种价态，结合实验III推测实验II中精铜表面产生的白色固体的电极反应式是 。(已知是一种难溶于水的黄色固体) 32．(24-25高二上·湖南长沙望城区第一中学·期末)回答下列问题 (1)二氧化氯具有杀菌、漂白、除臭、消毒、保鲜的功能。电解法制取的新工艺如图所示。 ①用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取（如图所示），阳极产生的电极反应式为 。 ②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为（标准状况）时，停止电解，则通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为 。 (2)粗银精炼装置如图所示，电解液为稀硫酸。 ①阳极的电极反应式为 。 ②下列说法正确的是 （填字母）。 a.一段时间后，阳极质量减小 b.阴极区可获得银单质的原理： c.体系中存在沉淀溶解平衡： (3)一种用于心脏起搏器的微型电池具有容量大、寿命长和电压稳定等特点。该电池的电极材料是石墨和锂，电解质溶液为等物质的量的、溶解在中形成的溶液。这种电池的总反应为。 ①锂电极的电势比石墨电极的 （填“低”或“高”）。 ②放电时，石墨电极发生 （填“氧化”或“还原”）反应。 ③电池的正极反应为 。 地 城 考点03 金属的腐蚀与防护 33．(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)判断下列正确的是 ①用晶体配制溶液时，先将其溶于较浓盐酸中 ②中和等体积、等的盐酸和醋酸，中和盐酸所需氢氧化钠的物质的量多于醋酸 ③电解精炼铜，阳极为粗铜、阴极为纯铜，电解质溶液可以是硫酸铜溶液 ④镀锌或镀锡的钢管在镀层破损后仍能对钢管起保护作用 A．①③ B．①④ C．①③④ D．②④ 34．(24-25高二上·湖南师范大学附属中学·期末)下列实验不能达到预期目的的是 A．向乙烧杯中加入CaO，观察气体颜色探究勒夏特列原理 B．滴定法测定未知浓度的NaOH溶液 　　　　 C．取Fe电极附近溶液滴加铁氰化钾，证明牺牲阳极法可保护Fe不被腐蚀 D．利用此装置得到无水MgCl2固体　 A．A B．B C．C D．D 35．(24-25高二上·湖南宁远县第一中学·期末)下列实验操作和现象与结论均正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向的溶液中滴加的溶液，充分反应后加入，取上层溶液滴加溶液，溶液变红色 与的反应存在限度 B 将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中，一段时间后，将电极附近的溶液取出后滴加溶液，生成蓝色沉淀 铁片发生反应： C 用计分别测定饱和溶液和饱和溶液的，前者的较小 酸性： D 向溶液中先加入4-5滴0.1mol/LNaCl溶液，再滴加4-5滴0.1mol/LNaI溶液，先出现白色沉淀，后出现黄色沉淀 25℃ A．A B．B C．C D．D 36．(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是 A．在轮船的船壳水线以下部位装上锡锭是牺牲阳极法 B．电镀时通常把待镀的金属制品一端作阴极，镀层金属一端作阳极 C．工业上常通过电解溶液来制备金属 D．金属腐蚀过程中只发生电化学腐蚀 37．(24-25高二上·湖南长沙第一中学·期末)科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法不正确的是 A．中国空间站存储器所用的材料石墨烯与金刚石是碳元素的同素异形体 B．“神舟十七号”宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料 C．“北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷是第ⅡA族元素 D．将水库铁闸与直流电源负极相连，是利用外加电流法保护金属 38．(24-25高二上·湖南长沙第一中学·期末)下列装置不能达到实验目的的是 A．图甲：在铁件表面镀铜 B．图乙：依据设计原电池 C．图丙：探究吸氧腐蚀 D．图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁 39．(24-25高二上·湖南天壹名校联盟·期末)下列化学用语表述不正确的是 A．用惰性电极电解饱和食盐水： B．用饱和溶液处理锅炉水垢中的： C．的燃烧热，则101kPa时： D．钢铁中性环境下发生电化学腐蚀时，正极的电极反应： 40．(24-25高二上·湖南长沙望城区第二中学·期末)城镇地面下埋有纵横交错的金属管道，在潮湿的土壤中易腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示的装置。下列说法正确的是 A．钢铁输水管作为负极 B．金属镁是作为牺牲阳极材料 C．该装置只有一条电线，没有构成闭合回路 D．这种防腐蚀的方法称为外加电流法 41．(23-24高二上·湖南长沙雅礼教育集团·期末)下列叙述正确的是 A．在碱性介质中氢氧燃料电池负极的电极反应式为 B．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为 C．精炼铜时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为 D．钢铁发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为 42．(24-25高二上·湖南邵东第一中学·期末)化学和生活、科技、社会发展息息相关，下列说法正确的是 A．铁制品表面镀上铜保护层，是利用牺牲阳极法的阴极保护法 B．载人飞船上的太阳能电池板直接将化学能转化为电能 C．我国发射的“北斗”组网卫星所使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料 D．“朱雀二号”遥二火箭成为全球首枚成功入轨的液氧甲烷运载火箭，甲烷作助燃剂 43．(24-25高二上·湖南长沙实验中学·期末)下列装置能达到实验目的的是 A．制备无水 B．观察铁的吸氧腐蚀 C．测定中和热 D．准确量取一定体积稀硫酸 A．A B．B C．C D．D 44．(24-25高二上·湖南长郡中学·期末)利用如图所示装置，可以模拟铁的电化学腐蚀，下列说法不正确的是(　　)    A．若X为碳棒，为减慢铁的腐蚀，开关K应置于N处 B．若X为锌棒，K置于M或N处，均能减慢铁的腐蚀 C．若X为碳棒，将开关K置于M处时铁棒上发生的反应为Fe－2e－=Fe2＋ D．若X为锌棒，将开关K置于N处时铁棒上发生的反应为Fe－2e－=Fe2＋ / 学科网（北京）股份有限公司 $