专题10 电化学原理及应用（专题专练）（北京专用）2026年高考化学二轮复习讲练测

专题10 电化学原理及应用 目录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01原电池原理 题型02原电池原理的应用 题型03电解原理 题型04电解原理的应用 题型05金属的化学腐蚀及电化学腐蚀 题型06析氢腐蚀、吸氧腐蚀 题型07金属的防护 题型08二次电池 题型09燃料电池 B组·抢分能力练 第三部分 真题验证 对标高考，感悟考法 1．（25-26高三上·北京·月考）利用黄铜矿(主要成分为，含有等杂质)生产纯铜，流程示意图下。 (1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是 。 (2)的作用是利用其分解产生的使矿石中的铜元素转化为。发生热分解的化学方程式是 。 (3)矿石和过量按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得： i．“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如下图； ⅱ．和时，固体B中所含铜、铁的主要物质如下表。 温度 B中所含铜、铁的主要物质 400 500 ①温度低于，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是 。 ②温度高于，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是 。 (4)用离子方程式表示置换过程中加入的目的 。 (5)粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼(铜的精炼：在电解池中，阳极发生，阴极发生)；电解时用酸化的溶液做电解液，并维持一定的和，粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是 。 2．（25-26高三上·北京·月考）下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．用热的纯碱溶液更易去除油污 B．铁制器件附有铜质配件，久置，在接触处铁易生锈 C．用稀硫酸洗涤沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的少 D．电镀实验中，用溶液作电镀液可以维持浓度的稳定性 3．（25-26高三上·北京·月考）下列各组中陈述I、II均正确并且有因果关系的是 选项 陈述I 陈述II A 有漂白性 能使溴水褪色 B 铁比铜活泼 铜质容器可以盛放浓硝酸 C 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿 D 铜表面易形成致密的氧化膜 铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈 A．A B．B C．C D．D 01原电池原理 1．（2025·北京西城·三模）下列为常用电化学装置。已知图甲为铅蓄电池，充、放电的总反应为。图乙为碱性锌锰干电池。下列叙述正确的是 A．铅蓄电池放电时的负极反应为 B．锌锰干电池工作时，向正极方向移动 C．铅蓄电池充电时接电源正极 D．碱性锌锰干电池在使用过程中，不断被氧化，最终电池失效 2．（2025·北京朝阳·二模）铅酸蓄电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A．作电池的负极 B．电池工作时，硫酸的浓度减小 C．电池工作时，向负极方向移动 D．充电时，铅极发生 3．（2025·北京西城·一模）通过与的可逆反应，探究外界条件对物质氧化性和还原性的影响，进行如下实验(不考虑对实验体系的影响)。 闭合时，电流计的指针向右偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅。指针归零后，再分别进行下列实验： 实验 操作 现象 ① 向乙烧杯中逐滴滴加少量NaOH溶液 指针向左偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅 ② 向甲烧杯中加入少量固体 指针向右偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅 已知：ⅰ、和均是弱酸。 ⅱ、易溶于溶液，反应生成(棕色)，和的氧化性几乎相同。 下列说法正确的是 A．闭合后，甲烧杯中的电极反应： B．①中，加入溶液后，甲烧杯中的浓度减小 C．②中，加入固体后，对的氧化性的影响小于的浓度对其氧化性的影响 D．根据上述实验推测，向甲烧杯中加入少量固体，指针向右偏转 4．（2025·北京石景山·一模）一种利用电化学原理回收铅的示意图如下。 下列说法不正确的是 A．每生成1molPb，有透过阳离子交换膜移向负极 B．Pb在正极生成 C．负极的电极反应为 D．总反应为 02 原电池原理的应用 5．（2023·北京朝阳·一模）将铜棒插入浓、稀溶液中(装置如图)、观察到电流计指针发生偏转，一段时间后，浸入浓溶液的铜棒变粗。下列说法不正确的是 A．铜棒变粗的反应： B．导线中电子移动的方向：b→a C．随着反应的进行，浓、稀溶液的浓度逐渐接近 D．的氧化性随增大而增强，Cu的还原性随增大而减弱 6．盐酸酸洗钢材的废液中含有大量的盐酸、。研究人员利用如图装置可将部分铁元素在a极区转化为沉淀，实现资源和能源的再利用。下列说法不正确的是 A．电子由b极流向a极 B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．该装置实现了化学能向电能转化 D．a极可发生电极反应： 7．（2022·北京海淀·二模）液流电池可以实现光伏发电和风力发电电能的储存和释放。一种非金属有机物液流电池的工作原理如下图。 下列说法不正确的是 A．放电时，正极反应式为Br2+2e-=2Br- B．充电时，物质a为AQDSH2 C．放电时，AQDS/AQDSH2储液罐中的pH减小，H+通过质子交换膜到达溴极室 D．增大储液罐体积，可提高液流电池的储能容量 8．（2022·北京丰台·二模）利用下图装置将2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+反应的化学能转化为电能，下列设计不合理的是 A．a是Cu棒 B．X可以是CuSO4溶液或Na2SO4溶液 C．b可以是石墨或Cu棒 D．Y可以是Fe2(SO4)3溶液 03电解原理 9．（2025·北京昌平·二模）钠硫电池装置示意图如下图所示。其中熔融Na为a的电极反应物，熔融S和为b的电极反应物，固体电解质可传导。下列说法不正确的是 A．放电时，b做正极 B．放电时，从a极室向b极室移动 C．充电时，阴极的电极反应式是 D．每产生或消耗1molS，转移2mol电子 10．（2025·北京西城·一模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．制备84消毒液（主要成分是）： B．工业制氯气：（熔融） C．利用覆铜板制作印刷电路板： D．去除废水中的 11．（2025·北京海淀·二模）铅蓄电池的结构示意图如图。下列关于铅蓄电池的说法正确的是 A．放电时，PbO2作负极 B．放电时，H+向负极方向移动 C．充电时，铅蓄电池负极连接电源正极 D．充电时，阳极的电极反应为 12．（2025·北京通州·一模）金属锂用于电化学驱动将还原为，原理如图所示。 已知：ⅰ.电解质溶液由和少量溶于有机溶剂形成。 ⅱ.电流效率 下列说法不正确的是 A．阳极电极反应是 B．过程Ⅱ生成的反应是 C．理论上，乙醇浓度越高，电流效率越高 D．理论上，若电解液传导，最多生成标准状况下 04电解原理的应用 13．（2025·北京·模拟预测）为了从海水中提取锂，某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3(电极或电极)取下互换，可实现锂的富集。下列说法正确的是 A．a为电源的正极，电极电势a高于b B．装置中电极2应选择电极，电极反应为 C．互换后电极4发生的反应与互换前电极1发生的反应不同 D．理论上，电路通过1电子时，有1富集在右侧电解液中 14．（2024·北京海淀·三模）内酯Y可以由X通过电解合成，并可在一定条件下转化为Z，转化路线如下： 下列说法不正确的是 A．X→Y的反应在电解池阳极发生 B．Y→Z的反应类型是加成反应 C．在催化剂作用下Z可与甲醛发生反应 D．等物质的量的X、Y、Z与足量NaOH溶液反应，消耗的之比为1∶2∶2 15．（2024·北京海淀·三模）下列解释事实的离子方程式不正确的是 A．向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液，沉淀溶解： B．电解饱和食盐水，两极(碳棒)均产生气体： C．向酸性的淀粉-碘化钾溶液中滴加适量双氧水，溶液变蓝： D．向氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸，一段时间后混合溶液的导电能力接近于0： 16．（2024·北京·三模）利用双极膜电解制备，捕集烟气中，制备。电解原理如图所示： 已知：双极膜为复合膜，可在直流电的作用下，将膜间的解离，提供和。 下列说法正确的是 A．阴极反应式： B．Ⅰ为阴离子交换膜，Ⅱ阳离子交换膜 C．电路中转移电子时共产生 D．该装置总反应的方程式为 05金属的化学腐蚀及电化学腐蚀 17．（2023·北京平谷·模拟预测）利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图所示，、、等共存物会影响修复效果。下列说法错误的是 A．反应①②③④均为还原反应 B．有效腐蚀过程中，1mol三氯乙烯完全脱氯，消耗铁1.5mol C．④的电极反应式为 D．修复过程中可能产生Fe(OH)3 18．下列应用涉及的化学原理正确的是 选项 应用 化学原理 A 干冰用于人工降雨 干冰升华吸热使水蒸气凝结 B 外接电流的阴极保护法用于钢铁管道防腐 阳极材料组成元素的金属性强于铁 C 小苏打溶液用于中和溅在皮肤上的盐酸 小苏打可与盐酸反应且生成的对皮肤有伤害 D 溶液用于检验溶液中的 与生成红色沉淀 A．A B．B C．C D．D 19．考古发掘出的古代青铜器(含铜锡等金属)表面经常出现小孔腐蚀，这是一种电化学腐蚀现象。小孔腐蚀的过程及铜腐蚀产物(铜锈)的成分如下图所示： 已知：2CuCl+H2OCu2O+2HCl 下列分析不正确的是 A．氧气是正极反应物 B．铜锈的成分与氧气浓度、pH有关 C．图2中，Cl-从小孔内向小孔外移动 D．青铜中的锡也会发生电化学腐蚀 20．（2022·北京海淀·一模）铁粉在弱酸性条件下去除废水中的反应原理如下图。 下列说法正确的是 A．上述条件下加入的能完全反应 B．正极的电极反应式： C．的产生与被氧化和溶液pH升高有关 D．废水中溶解氧的含量不会影响的去除率 06析氢腐蚀、吸氧腐蚀 21． 用如图1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系(图2)以及溶解氧(DO)随时间变化关系(图3)的曲线如下。                        图1                                                    图2                                                图3 下列说法不正确的是 A．时，具支锥形瓶中压强增大主要是因为产生了 B．整个过程中，负极反应式为 C．时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀 D．时，正极反应式为和 22．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下，下列说法不正确的是 pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Fe2＋ Fe3O4 Fe2O3 FeO2- A．在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀 B．在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀 C．在煮沸除氧气的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓 D．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O 23．如图装置中，在U形管底部盛有CCl4，分别在U形管两端小心倒入饱和食盐水和饱和稀硫酸溶液，并使a、b两处液面相平，然后分别塞上插有生铁丝的塞子，密封好，放置一段时间后，下列有关叙述错误的是 A．铁丝在两处的腐蚀速率：a<b B．a、b两处相同的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ C．一段时间后，a处液面高于b处液面 D．生铁丝中的碳在a、b两处分别作原电池的负极和正极 24．下图是研究铁钉腐蚀的装置图，下列说法不正确的是 A．铁钉在两处的腐蚀速率：a < b B．a、b两处铁钉中碳均正极 C．a、b两处铁钉中的铁均失电子被氧化 D．a、b两处的正极反应式均为O2+4e-+4H+ ===2H2O 07金属的防护 25．（2024·北京朝阳·二模）下列事实可以用平衡移动原理解释的是 A．合成氨工业中使用铁触媒，提高生产效率 B．铝片放入浓中，待不再变化后，加热产生红棕色气体 C．在钢铁表面镀上一层锌，钢铁不易被腐蚀 D．盐碱地（含较多的NaCl、）施加适量石膏（），土壤的碱性降低 26．（2024·北京昌平·二模）下列事实中涉及的反应与氧化还原无关的是 A．用溶液吸收 B．利用铜与浓硫酸加热反应制取 C．乙醇使紫色酸性溶液褪色 D．在船体上镶嵌锌块，可以减缓船体被海水腐蚀 27．（2023·北京朝阳·二模）下列物质的应用中，与氧化还原反应无关的是 A．利用从铁矿石中获得铁 B．工业上以氨气为原料生产硝酸 C．在船体上镶嵌锌块避免船体遭受腐蚀 D．电镀前用溶液除去铁钉表面的油污 28．（2022·北京海淀·三模）下列所用的物质中，利用了其氧化性的是 A．用溶液腐蚀覆铜板 B．用Zn块防止钢铁船体腐蚀 C．用甲醛水溶液保存动物标本 D．用防止溶液变质 08二次电池 29．（2023·北京丰台·二模）电化学的应用领域非常广泛。下列说法不正确的是 A．电解溶液时，与直流电源负极相连的石墨棒上逐渐覆盖红色的铜 B．铜板上铁铆钉在中性水膜中被腐蚀时，正极发生的电极反应为： C．电解饱和食盐水的过程中，阴极区碱性不断增强 D．铅蓄电池放电时，电子由通过导线流向 30．（2022·北京海淀·三模）太阳能电池阵-镍镉蓄电池组可作为神舟飞船的电源系统，其基本原理可简化为镍镉二次电池，电极反应物分别是(负极)和(正极)，采用碱性电解液。已知二次电池长时间充电时可能发生“过充”，此时电极反应物已消耗完，但仍有电解反应持续进行。下列说法不正确的是 A．飞船处于太阳照射区域时，电源系统的主要能量转化形式为化学能→电能 B．镍镉电池放电时的反应为 C．“过充”时蓄电池中可能生成和造成危险 D．充电时，阳极附近电解质的值变小 31．（2022·北京丰台·一模）一种可充电的锌锰分液电池，其结构如下图所示： 下列说法不正确的是 A．放电时，正极反应为： B．充电时，Zn作阴极： C．离子交换膜a和b分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D．充电过程中溶液的浓度逐渐降低 32．（2021·北京门头沟·一模）我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是 A．充电时，a电极接外电源正极 B．放电时，b电极发生氧化反应 C．充电时，阳极反应为 D．放电时，每消耗0.65g锌，溶液中离子总数增加 09燃料电池 33．（2024·北京·三模）下列化学用语与所给事实不相符的是 A．氢氧燃料电池(碱性电解质)负极反应式： B．Cl2通入NaOH溶液中制漂白液：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O C．燃煤时加入CaCO3吸收SO2:2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2 D．SO2水溶液吸收吹出的溴蒸气：Br2+SO2+2H2O=2Br-++4H+ 34．（2023·北京西城·一模）下列实验能达到实验目的的是 A B C D 制作简单的燃料电池 证明苯环使羟基活化 制备并收集 检验溴乙烷中含有溴元素 A．A B．B C．C D．D 35．酒驾行为危害社会安全，交警部门常用酸性燃料电池酒精检测仪对此进行检测。该检测仪的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电子从呼气的电极透过质子交换膜，流向通入的电极 B．负极的电极反应式为 C．该电池工作一段时间后，正极区溶液的减小 D．每消耗时，外电路就通过电子 36．氨硼烷(NH3·BH3)电池装置如图所示(起始未加入氨硼烷之前，两极室内液体质量相等)，该电池工作时的总反应为NH3·BH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。下列说法不正确的是 A．负极反应式为NH3·BH3-6e-+2H2O=+BO+6H+ B．当消耗6.2gNH3·BH3时，左右两极室内液体质量差为5g C．电池工作时，阳离子向正极移动，故H+通过质子交换膜向右移动 D．其他条件不变，向酸性H2O2溶液中加入适量硫酸能增强溶液导电性 1．（2025·北京门头沟·一模）尿素是一种重要的化学肥料，利用电催化法将和含氮物质等化成尿素，电解原理如图所示。下列说法不正确的是 A．尿素中C原子采用杂化 B．电极接电源的正极 C．标况下，电极每生成，会有移向a极 D．a极的电极反应式为： 2．锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池，其构造示意图如下。下列说法不正确的是 A．作电池的负极 B．电池工作时，向正极移动 C．正极的电极反应： D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性 3．（2025·北京顺义·一模）“全氢电池”是一种新型化学电源，能量效率可达80%，其工作原理如下图所示。 该电池放电时，下列说法不正确的是 A．吸附层A为负极，其电极反应为 B．通过离子交换膜由左向右移动 C．主要作用是提高溶液的导电性 D．电池总反应为 4．（2025·北京延庆·一模）铅酸蓄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．放电时，向电极方向移动 B．放电时，正极的电极反应式为 C．充电时，电极应与外接直流电源的负极相连 D．充电时，阴极的电极反应式为 5．（2024·北京顺义·二模）下列化学用语与所给事实不相符的是 A．向稀溶液中加入铜片，铜片溶解： B．通入溶液中制漂白液： C．浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中： D．钢铁发生吸氧腐蚀时铁做负极： 6．（2023·北京东城·二模）用下图所示的实验装置，按下列实验设计不能完成的实验是 选项 实验目的 实验设计 A 减缓铁的腐蚀 X为石墨棒，溶液含，开关K置于A处 B 模拟铁的吸氧腐蚀 X为锌棒，溶液含，开关K置于B处 C 在铁棒上镀铜 X为铜棒，溶液含，开关K置于A处 D 比较铁和铜的金属活动性强弱 X为铜棒，溶液含，开关K置于B处 A．A B．B C．C D．D 7．（2025·北京东城·二模）铍是航天、航空、电子和核工业等领域不可替代的材料，有“超级金属”之称。以绿柱石为原料制备金属铍的工艺如下： 已知：750℃烧结时，与绿柱石作用生成易溶于水的，“滤渣1”中含有铁、铝、硅的氧化物，难溶于水，可与过量OH-结合成。下列说法不正确的是 A．“沉氟”反应的离子方程式为： B．提高烧结后的水浸效率可以将烧结固体粉碎处理 C．对过滤1后的滤液中加入过量的NaOH溶液不利于Be元素的沉淀 D．工业上电解熔融混合物制备金属铍，在阴极析出金属铍 1．（2023·北京·高考真题）回收利用工业废气中的和，实验原理示意图如下。    下列说法不正确的是 A．废气中排放到大气中会形成酸雨 B．装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度 C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的和 D．装置中的总反应为 2．（2025·全国卷·高考真题）某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。 电解时，下列说法错误的是 A．阳极区下降 B．从阴极区向阳极区迁移 C．阴极发生反应 D．阴极转化，阳极将生成 3．（2021·北京·高考真题）某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。已知：。 (1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。 ①反应的离子方程式是 。 ②电极反应式： i.还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O ii.氧化反应： 。 ③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。 i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO2氧化性减弱。 ii.随c(Cl-)降低， 。 ④补充实验证实了③中的分析。 实验操作 试剂 产物 I 较浓H2SO4 有氯气 II a 有氯气 III a+b 无氯气 a是 ，b是 。 (2)利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是 ，从原子结构角度说明理由 。 (3)根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是 。 (4)Ag分别与1mol·L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因： 。 (5)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是 。 4．（2021·北京·高考真题）某小组实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。 (1)实验验证 实验I：将0.0100 mol/L Ag2SO4溶液与0.0400 mol/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。 实验II：向少量Ag粉中加入0.0100 mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。 ①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是 。 ②II中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是 。 综合上述实验，证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应。 ③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象 。 (2)测定平衡常数 实验Ⅲ：一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取v mL上层清液，用c1 mol/L KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1 mL。 资料：Ag++SCN-AgSCN↓（白色） K=1012 Fe3++SCN-FeSCN2+（红色） K=102.3 ①滴定过程中Fe3+的作用是 。 ②测得平衡常数K= 。 (3)思考问题 ①取实验I的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值 (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。 ②不用实验II中清液测定K的原因是 。 5．（2023·北京·高考真题）尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 (1)十九世纪初，用氰酸银与在一定条件下反应制得，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是 。 (2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： ⅰ．和生成； ⅱ．分解生成尿素。    结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是 (填序号)。 a．活化能：反应ⅰ<反应ⅱ b．ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应 c． (3)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。    ①电极是电解池的 极。 ②电解过程中生成尿素的电极反应式是 。 (4)尿素样品含氮量的测定方法如下。 已知：溶液中不能直接用溶液准确滴定。    ①消化液中的含氮粒子是 。 ②步骤ⅳ中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为和，计算样品含氮量还需要的实验数据有 。 6．（2022·北京·高考真题）煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。 已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含。 (1)煤样需研磨成细小粉末，其目的是 。 (2)高温下，煤中完全转化为，该反应的化学方程式为 。 (3)通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。 已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。 ①在电解池中发生反应的离子方程式为 。 ②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为 。 (4)煤样为，电解消耗的电量为x库仑，煤样中硫的质量分数为 。 已知：电解中转移电子所消耗的电量为96500库仑。 (5)条件控制和误差分析。 ①测定过程中，需控制电解质溶液，当时，非电解生成的使得测得的全硫含量偏小，生成的离子方程式为 。 ②测定过程中，管式炉内壁上有残留，测得全硫量结果为 。(填“偏大”或“偏小”) 7．（2021·北京·高考真题）环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。 (1)①阳极室产生Cl2后发生的反应有： 、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。 ②结合电极反应式说明生成溶液a的原理 。 (2)电解效率η和选择性S的定义： η(B)=×100% S(B)=×100% ①若η(EO)=100%，则溶液b的溶质为 。 ②当乙烯完全消耗时，测得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%，推测η(EO)≈70%的原因： I.阳极有H2O放电 II.阳极有乙烯放电 III.阳极室流出液中含有Cl2和HClO …… i.检验电解产物，推测I不成立。需要检验的物质是 。 ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，η(CO2)≈ %。经检验阳极放电产物没有CO2。 iii.实验证实推测III成立，所用试剂及现象是 。 可选试剂：AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 电化学原理及应用 目录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01原电池原理 题型02原电池原理的应用 题型03电解原理 题型04电解原理的应用 题型05金属的化学腐蚀及电化学腐蚀 题型06析氢腐蚀、吸氧腐蚀 题型07金属的防护 题型08二次电池 题型09燃料电池 B组·抢分能力练 第三部分 真题验证 对标高考，感悟考法 1．（25-26高三上·北京·月考）利用黄铜矿(主要成分为，含有等杂质)生产纯铜，流程示意图下。 (1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是 。 (2)的作用是利用其分解产生的使矿石中的铜元素转化为。发生热分解的化学方程式是 。 (3)矿石和过量按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得： i．“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如下图； ⅱ．和时，固体B中所含铜、铁的主要物质如下表。 温度 B中所含铜、铁的主要物质 400 500 ①温度低于，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是 。 ②温度高于，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是 。 (4)用离子方程式表示置换过程中加入的目的 。 (5)粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼(铜的精炼：在电解池中，阳极发生，阴极发生)；电解时用酸化的溶液做电解液，并维持一定的和，粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是 。 【答案】(1)增大反应物的接触面积，提高反应速率 (2) (3)随着焙烧温度升高，分解产生的增多，生成的速率加快 发生分解生成难溶于水的CuO (4) (5)若粗铜未经酸浸，会残留较多Fe，在电解时，阳极会发生反应，溶液中的易被空气中的氧气氧化为，在阴极发生反应 【详解】（1）根据以上分析可知，进行粉碎目的是增大反应物的接触面积，提高反应速率。 （2）根据题干中给出的信息：的作用是利用其分解产生的使矿石中的铜元素转化为，可知产物为，那么另外的产物中得有氨气和水，所以分解方程式为：。 （3）根据已知信息给出的两幅图，可以看出温度低于，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大，原因是随着焙烧温度升高，分解产生的增多，生成的速率加快；温度高于，根据第二幅图给出的B中所含铜、铁的主要物质会发现存在氧化铜，说明发生分解生成难溶于水的CuO。 （4）根据分析可知，溶液C，主要溶质为硫酸铜，接着加入铁粉，可以发生置换反应，所以反应的离子方程式为：； （5）粗铜中含有铁单质，加酸可以除去铁单质，但粗铜未经酸浸处理，其中的杂质铁会参与放电，在阳极产生二价亚铁离子，溶液中的易被空气中的氧气氧化为，在阴极得电子，所以消耗相同的电量，会降低得到纯铜的量。 2．（25-26高三上·北京·月考）下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．用热的纯碱溶液更易去除油污 B．铁制器件附有铜质配件，久置，在接触处铁易生锈 C．用稀硫酸洗涤沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的少 D．电镀实验中，用溶液作电镀液可以维持浓度的稳定性 【答案】B 【详解】A．纯碱（）水解呈碱性，加热促进水解（吸热反应），增强去污能力，符合平衡移动原理，A正确； B．铁与铜在潮湿环境中形成原电池，铁作为负极被腐蚀，属于电化学腐蚀，与化学平衡移动无关，B错误； C．稀硫酸中的抑制溶解（同离子效应），符合平衡移动原理，C正确； D．补充电镀消耗的，维持浓度稳定，符合平衡移动原理，D正确； 故答案选B。 3．（25-26高三上·北京·月考）下列各组中陈述I、II均正确并且有因果关系的是 选项 陈述I 陈述II A 有漂白性 能使溴水褪色 B 铁比铜活泼 铜质容器可以盛放浓硝酸 C 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿 D 铜表面易形成致密的氧化膜 铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．SO2使溴水褪色体现SO2的还原性，故不选A； B．铜与浓硝酸常温下反应生成硝酸铜、二氧化氮、水，不能用铜质容器盛放浓硝酸，故不选B； C．铜绿是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜与稀盐酸反应生成可溶物，故选C； D．铜表面不易形成致密氧化膜；铁钉在铜板上因形成原电池更易生锈，故不选D；选C。 01原电池原理 1．（2025·北京西城·三模）下列为常用电化学装置。已知图甲为铅蓄电池，充、放电的总反应为。图乙为碱性锌锰干电池。下列叙述正确的是 A．铅蓄电池放电时的负极反应为 B．锌锰干电池工作时，向正极方向移动 C．铅蓄电池充电时接电源正极 D．碱性锌锰干电池在使用过程中，不断被氧化，最终电池失效 【答案】C 【详解】A．铅酸蓄电池电解质溶液为稀硫酸，硫酸铅为难溶物，故负极反应为，A错误； B．锌锰干电池工作时，向负极方向移动，B错误； C．为正极，发生还原反应，充电时，发生氧化反应，为阳极，故与电源正极相连，C正确； D．为正极，被还原，D错误； 故答案选C。 2．（2025·北京朝阳·二模）铅酸蓄电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A．作电池的负极 B．电池工作时，硫酸的浓度减小 C．电池工作时，向负极方向移动 D．充电时，铅极发生 【答案】B 【详解】A．作电池的正极，故A错误； B．电池工作时，总反应为，Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,反应消耗硫酸，硫酸的浓度减小，故B正确； C．电池工作时，阳离子移向正极，向正极方向移动，故C错误； D．充电时，铅极为阴极，硫酸铅得电子生成Pb，发生反应方程式为，故D错误； 选B。 3．（2025·北京西城·一模）通过与的可逆反应，探究外界条件对物质氧化性和还原性的影响，进行如下实验(不考虑对实验体系的影响)。 闭合时，电流计的指针向右偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅。指针归零后，再分别进行下列实验： 实验 操作 现象 ① 向乙烧杯中逐滴滴加少量NaOH溶液 指针向左偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅 ② 向甲烧杯中加入少量固体 指针向右偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅 已知：ⅰ、和均是弱酸。 ⅱ、易溶于溶液，反应生成(棕色)，和的氧化性几乎相同。 下列说法正确的是 A．闭合后，甲烧杯中的电极反应： B．①中，加入溶液后，甲烧杯中的浓度减小 C．②中，加入固体后，对的氧化性的影响小于的浓度对其氧化性的影响 D．根据上述实验推测，向甲烧杯中加入少量固体，指针向右偏转 【答案】D 【详解】A．结合分析，闭合后，失去电子生成、，甲烧杯中的电极反应：，A错误； B．①中，加入溶液后，指针向左偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅，甲的石墨电极为正极，、得到电子生成，甲烧杯中的浓度增大，B错误； C．②中，加入固体后，指针向右偏转，乙烧杯中溶液颜色变浅，说明继续失去电子生成、，结合①②现象，对的氧化性的影响大于的浓度对其氧化性的影响，C错误； D．根据上述实验推测，向甲烧杯中加入少量固体，浓度增大，甲的石墨电极为负极，指针向右偏转，D正确； 故选D。 4．（2025·北京石景山·一模）一种利用电化学原理回收铅的示意图如下。 下列说法不正确的是 A．每生成1molPb，有透过阳离子交换膜移向负极 B．Pb在正极生成 C．负极的电极反应为 D．总反应为 【答案】A 【详解】A．每生成1molPb，转移电子2mol，则有透过阳离子交换膜移向正极，A项错误； B．正极的电极反应为：，则Pb在正极生成，B项正确； C．通入氢气的电极为原电池负极，电极反应为：，C项正确； D．负极的电极反应为：，正极的电极反应为：，则电池的总反应为：，D项正确；答案选A。 02 原电池原理的应用 5．（2023·北京朝阳·一模）将铜棒插入浓、稀溶液中(装置如图)、观察到电流计指针发生偏转，一段时间后，浸入浓溶液的铜棒变粗。下列说法不正确的是 A．铜棒变粗的反应： B．导线中电子移动的方向：b→a C．随着反应的进行，浓、稀溶液的浓度逐渐接近 D．的氧化性随增大而增强，Cu的还原性随增大而减弱 【答案】B 【详解】A．据分析铜棒变粗的反应：，故A正确； B．导线中电子移动的方向由负极移向正极，即：a→b，故B错误； C．随着反应的进行，右侧不断消耗，左侧不断生成，浓、稀溶液的浓度逐渐接近，故C正确； D．据分析对比可知，的氧化性随增大而增强，Cu的还原性随增大而减弱，故D正确；故选B。 6．盐酸酸洗钢材的废液中含有大量的盐酸、。研究人员利用如图装置可将部分铁元素在a极区转化为沉淀，实现资源和能源的再利用。下列说法不正确的是 A．电子由b极流向a极 B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．该装置实现了化学能向电能转化 D．a极可发生电极反应： 【答案】B 【详解】A．电池中电子由负极经外电路流向正极，即电子由b极流向a极，故A正确； B．由分析可知，离子交换膜为阳离子交换膜，故B错误； C．该装置为原电池，实现了化学能向电能转化，故C正确； D．a极为原电池正极，该极通入空气，氧气得电子，电极反应式为：，故D正确； 答案选B。 7．（2022·北京海淀·二模）液流电池可以实现光伏发电和风力发电电能的储存和释放。一种非金属有机物液流电池的工作原理如下图。 下列说法不正确的是 A．放电时，正极反应式为Br2+2e-=2Br- B．充电时，物质a为AQDSH2 C．放电时，AQDS/AQDSH2储液罐中的pH减小，H+通过质子交换膜到达溴极室 D．增大储液罐体积，可提高液流电池的储能容量 【答案】B 【详解】A．放电时，溴元素价态降低得电子，故右侧电极为正极，电极反应式为Br2+2e-=2Br-，A项正确； B．充电时，左侧电极为阴极，电极反应式为AQDS+2e-+2H+=AQDSH2，物质a为AQDS，B项错误； C．放电时，左侧电极为负极，电极反应式为AQDSH2-2e-=AQDS+2H+，pH减小，H+通过质子交换膜到达溴极室，C项正确； D．增大储液罐体积，储存的反应物增加，可提高液流电池的储能容量，D项正确；答案选B。 8．（2022·北京丰台·二模）利用下图装置将2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+反应的化学能转化为电能，下列设计不合理的是 A．a是Cu棒 B．X可以是CuSO4溶液或Na2SO4溶液 C．b可以是石墨或Cu棒 D．Y可以是Fe2(SO4)3溶液 【答案】C 【详解】A．根据电池反应，负极为Cu，负极液体不可以是三价铁溶液，否则直接反应不会有电子转移，可以用铜离子溶液，A项正确； B．根据电池反应，负极为Cu，负极液体不可以是三价铁溶液，否则直接反应不会有电子转移，可以用常规盐溶液，B项正确； C．正极富电子，需能导电的电极，此电极的活泼性要弱于三价铁，所以不能用铜棒，C项错误； D．正极液体需要放置三价铁溶液，确保电子流通，D项正确；答案选C。 03电解原理 9．（2025·北京昌平·二模）钠硫电池装置示意图如下图所示。其中熔融Na为a的电极反应物，熔融S和为b的电极反应物，固体电解质可传导。下列说法不正确的是 A．放电时，b做正极 B．放电时，从a极室向b极室移动 C．充电时，阴极的电极反应式是 D．每产生或消耗1molS，转移2mol电子 【答案】D 【详解】A．在原电池中，发生还原反应的电极是正极。放电时，b极上熔融S和得电子，发生还原反应，所以b做正极，A选项正确； B．放电时，该装置为原电池，阳离子向正极移动。a为负极，b为正极，是阳离子，所以从a极室向b极室移动，B选项正确； C．充电时，阴极发生还原反应。在钠硫电池中，阴极是得到电子生成Na，电极反应式为，C选项正确； D．b极放电时的电极反应式为，每消耗xmolS，转移2mol电子，所以每消耗1molS，转移电子，D 选项错误； 故答案为：D。 10．（2025·北京西城·一模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．制备84消毒液（主要成分是）： B．工业制氯气：（熔融） C．利用覆铜板制作印刷电路板： D．去除废水中的 【答案】B 【详解】A．与NaOH溶液反应生成NaClO（84消毒液的有效成分），离子方程式正确，A正确； B．工业制氯气是通过电解饱和食盐水（NaCl溶液），而非熔融NaCl。电解熔融NaCl会生成钠和氯气，但工业上通常电解食盐水得到、和NaOH，离子方程式：，B错误； C．印刷电路板工艺中，利用的是FeCl3氧化性腐蚀铜箔，所给离子方程式正确，C正确； D．硫化钠与汞离子生成难溶硫化汞，是废水处理的常用方法，所给离子方程式正确，D正确； 故选B。 11．（2025·北京海淀·二模）铅蓄电池的结构示意图如图。下列关于铅蓄电池的说法正确的是 A．放电时，PbO2作负极 B．放电时，H+向负极方向移动 C．充电时，铅蓄电池负极连接电源正极 D．充电时，阳极的电极反应为 【答案】D 【详解】A．放电时，为原电池原理，PbO2发生还原反应，作正极，A项错误； B．放电时，阳离子向正极移动，故H+向正极方向移动，B项错误； C．充电时，为电解池原理，铅蓄电池负极应连接电源负极，C项错误； D．充电时，阳极发生氧化反应，PbSO4失电子生成PbO2，电极反应式正确，D项正确；答案选D。 12．（2025·北京通州·一模）金属锂用于电化学驱动将还原为，原理如图所示。 已知：ⅰ.电解质溶液由和少量溶于有机溶剂形成。 ⅱ.电流效率 下列说法不正确的是 A．阳极电极反应是 B．过程Ⅱ生成的反应是 C．理论上，乙醇浓度越高，电流效率越高 D．理论上，若电解液传导，最多生成标准状况下 【答案】C 【详解】A．由分析可知，阳极的电极反应式为H2-2e-=2H+，A正确； B．过程Ⅱ中N2和Li、C2H5OH反应生成Li+、NH3和C2H5O-，离子方程式为：，B正确； C．该电解池总反应为：，根据电流效率的定义电流效率可知，乙醇浓度增加，电流效率无明显变化，C错误； D．由图可知，电解液传导的氢离子最终转变为氨气中的氢，结合氨气的分子式可知，理论上，若电解液传导，最多生成标准状况下，D正确；故选C。 04电解原理的应用 13．（2025·北京·模拟预测）为了从海水中提取锂，某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3(电极或电极)取下互换，可实现锂的富集。下列说法正确的是 A．a为电源的正极，电极电势a高于b B．装置中电极2应选择电极，电极反应为 C．互换后电极4发生的反应与互换前电极1发生的反应不同 D．理论上，电路通过1电子时，有1富集在右侧电解液中 【答案】D 【详解】A．电极1为阴极，因此a为电源的负极，b为电源的正极，电极电势b高于a，故A错误； B．由分析可知，电极2为阳极，应选择电极，海水中有Cl-，则电极2的电极反应式为：，故B错误； C．电极4放电一段时间后转化成为，所以互换后电极4发生的反应与互换前电极1发生的反应相同，故C错误； D．根据电子守恒，电路中各处的电量相等，所以理论上，电路通过电子时，有富集在右侧电解液中，故D正确；故答案为：D。 14．（2024·北京海淀·三模）内酯Y可以由X通过电解合成，并可在一定条件下转化为Z，转化路线如下： 下列说法不正确的是 A．X→Y的反应在电解池阳极发生 B．Y→Z的反应类型是加成反应 C．在催化剂作用下Z可与甲醛发生反应 D．等物质的量的X、Y、Z与足量NaOH溶液反应，消耗的之比为1∶2∶2 【答案】B 【详解】A．X →Y的过程是一个失H的过程，是氧化反应，在电解池中，阳极发生氧化反应，故A正确； B．Y→Z的反应是一个酯交换反应，通式为RCOOR’+R’’OH →RCOOR’’+R’OH，是一个取代反应，故B错误； C．Z分子中含有酚羟基，邻对位有氢，在催化剂作用下Z可与甲醛发生缩聚反应生成高聚物，故C正确； D．X含羧基能和氢氧化钠按1:1反应，Y含酯基、水解后产生羧基和酚羟基，Y能和氢氧化钠按1:2反应，Z含酯基和酚羟基、能和氢氧化钠按1:2反应，等物质的量的X、Y、Z与足量NaOH溶液反应，消耗的之比为1∶2∶2，故D正确；故选B。 15．（2024·北京海淀·三模）下列解释事实的离子方程式不正确的是 A．向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液，沉淀溶解： B．电解饱和食盐水，两极(碳棒)均产生气体： C．向酸性的淀粉-碘化钾溶液中滴加适量双氧水，溶液变蓝： D．向氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸，一段时间后混合溶液的导电能力接近于0： 【答案】D 【详解】A．向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液，反应生成氯化镁和一水合氨，氢氧化镁沉淀溶解，该反应的离子方程式为：，故A正确； B．电解饱和食盐水，生成氢氧化钠、氢气、氯气，两极(碳棒)均产生气体，离子方程式为：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑，故B正确； C．向酸性的淀粉—碘化钾溶液中滴加适量双氧水，溶液变蓝，双氧水具有氧化性，碘离子具有还原性，两者发生氧化还原反应，离子方程式为：2I-+2H++H2O2=I2+2H2O，故C正确； D．向氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸，一段时间后混合溶液的导电能力接近于0，离子方程式为：，故D错误；故选：D。 16．（2024·北京·三模）利用双极膜电解制备，捕集烟气中，制备。电解原理如图所示： 已知：双极膜为复合膜，可在直流电的作用下，将膜间的解离，提供和。 下列说法正确的是 A．阴极反应式： B．Ⅰ为阴离子交换膜，Ⅱ阳离子交换膜 C．电路中转移电子时共产生 D．该装置总反应的方程式为 【答案】A 【详解】A．由分析知，阴极反应式：，A正确； B．由分析知，Ⅰ为阳离子交换膜，Ⅱ为阴离子交换膜，B错误； C．由分析知，电解过程中有两处生成，由电子守恒，电路中转移电子时共产生，C错误； D．由阴极和阳极电解反应式得，该装置总反应的方程式为，D错误； 故选A。 05金属的化学腐蚀及电化学腐蚀 17．（2023·北京平谷·模拟预测）利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图所示，、、等共存物会影响修复效果。下列说法错误的是 A．反应①②③④均为还原反应 B．有效腐蚀过程中，1mol三氯乙烯完全脱氯，消耗铁1.5mol C．④的电极反应式为 D．修复过程中可能产生Fe(OH)3 【答案】B 【详解】A．由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知，反应①②③④均为化合价降低得电子的反应，所以均为还原反应，A说法正确； B．三氯乙烯C2HCl3中C原子化合价为+1价，乙烯中C原子化合价为−2价，对应的Fe元素从0价变为+2价，则1mol三氯乙烯完全脱Cl时，即转化为1molC2H4时，得到6mol电子，则消耗铁3mol，B说法错误； C．由示意图及N元素的化合价变化可写出如下转化+8e-=，生成物中有生成，则应用H+和H2O来配平该反应，所以④的电极反应式为+10H++8e-=+3H2O，C说法正确； D．由修复过程示意图可知，生成的二价铁、氧气与氢氧根离子反应，能生成Fe(OH)3，D说法正确； 答案为B。 18．下列应用涉及的化学原理正确的是 选项 应用 化学原理 A 干冰用于人工降雨 干冰升华吸热使水蒸气凝结 B 外接电流的阴极保护法用于钢铁管道防腐 阳极材料组成元素的金属性强于铁 C 小苏打溶液用于中和溅在皮肤上的盐酸 小苏打可与盐酸反应且生成的对皮肤有伤害 D 溶液用于检验溶液中的 与生成红色沉淀 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．干冰升华吸热使水蒸气凝结形成降雨，故干冰用于人工降雨，故A正确； B．外接电流的阴极保护法指的是让被保护的钢铁管道连接电源的负极作阴极，阳极材料一般采用惰性电极，故B错误； C．小苏打可与盐酸反应且生成的NaCl、二氧化碳和水对皮肤无伤害，可用小苏打溶液中和溅在皮肤上的盐酸，故C错误； D．Fe3+与SCN-生成络合物Fe(SCN)3，溶液变为血红色，不生成红色沉淀，故D错误；故选：A。 19．考古发掘出的古代青铜器(含铜锡等金属)表面经常出现小孔腐蚀，这是一种电化学腐蚀现象。小孔腐蚀的过程及铜腐蚀产物(铜锈)的成分如下图所示： 已知：2CuCl+H2OCu2O+2HCl 下列分析不正确的是 A．氧气是正极反应物 B．铜锈的成分与氧气浓度、pH有关 C．图2中，Cl-从小孔内向小孔外移动 D．青铜中的锡也会发生电化学腐蚀 【答案】C 【详解】A. 青铜器中含铜锡等金属，也含有其它金属及非金属杂质，由于物质活动性不同，周围有电解质溶液，形成了原电池，Cu为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，由于电解质溶液为中性，发生吸氧腐蚀，正极上氧气得到电子，变为OH-，因此氧气是正极反应物，A正确； B. 根据图2可知：在锈蚀小孔外物质成分为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl，Cu元素化合价为+2价；在小孔附近物质是Cu2O，小孔内壁物质成分是CuCl，Cu元素化合价为+1价，小孔外氧气浓度大，Cu元素价态高，小孔内氧气浓度小，Cu元素价态低，物质成分与氧气浓度有关；在溶液酸性较强时可逆反应2CuCl+H2OCu2O+2HCl的平衡逆向移动，物质成分主要是CuCl，若溶液酸性弱，，平衡正向移动，物质成分主要是Cu2O，可见物质成分也与溶液的pH有关，B正确； C. 溶液中微粒Cl-总是向低洼处流动，因此会从小孔外向小孔内移动，与氧气浓度较小时的+1价Cu形成难溶性固体CuCl， C错误； D. 由于Sn是比较活泼的金属，因此也会与活动性比Sn弱的金属构成原电池，Sn为负极，被氧化而引起电化学腐蚀，D正确；故合理选项是C。 20．（2022·北京海淀·一模）铁粉在弱酸性条件下去除废水中的反应原理如下图。 下列说法正确的是 A．上述条件下加入的能完全反应 B．正极的电极反应式： C．的产生与被氧化和溶液pH升高有关 D．废水中溶解氧的含量不会影响的去除率 【答案】C 【详解】A．由题干信息可知，当Fe表面形成一层FeO(OH)时，由于FeO(OH)不导电，则上述原电池反应不再进行，则上述条件下加入的不能完全反应，A错误； B．在酸性条件下，得到的NH3将转化为，即正极的电极反应式为：，B错误； C．已知FeO(OH)中Fe的化合价为+3，故的产生与被氧化和溶液pH升高即溶液中OH-浓度增大有关，C正确； D．废水中溶解氧的含量高时将加快FeO(OH)的生成，故会影响的去除率，D错误； 故答案为：C。 06析氢腐蚀、吸氧腐蚀 21． 用如图1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系(图2)以及溶解氧(DO)随时间变化关系(图3)的曲线如下。                        图1                                                    图2                                                图3 下列说法不正确的是 A．时，具支锥形瓶中压强增大主要是因为产生了 B．整个过程中，负极反应式为 C．时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀 D．时，正极反应式为和 【答案】C 【详解】A．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀，析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，故A正确； B．锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，故B正确； C．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，故C错误； D．由图可知，pH=2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生；因此，正极反应式有：2H++2e-═H2↑和O2+4e-+4H+═2H2O，故D正确； 故选C。 22．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下，下列说法不正确的是 pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Fe2＋ Fe3O4 Fe2O3 FeO2- A．在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀 B．在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀 C．在煮沸除氧气的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓 D．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O 【答案】D 【详解】A．pH＜4溶液中，酸性较强，有大量氢离子，所以主要发生析氢腐蚀，故A正确； B．在pH＞6溶液中，酸性很弱，氢离子较少，此时发生吸氧腐蚀，故B正确； C．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，正极上氧气生成氢氧根离子速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减缓，故C正确； D．在pH＞14溶液中，发生吸氧腐蚀，碳钢腐蚀的正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，故D错误； 故答案为D。 23．如图装置中，在U形管底部盛有CCl4，分别在U形管两端小心倒入饱和食盐水和饱和稀硫酸溶液，并使a、b两处液面相平，然后分别塞上插有生铁丝的塞子，密封好，放置一段时间后，下列有关叙述错误的是 A．铁丝在两处的腐蚀速率：a<b B．a、b两处相同的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ C．一段时间后，a处液面高于b处液面 D．生铁丝中的碳在a、b两处分别作原电池的负极和正极 【答案】D 【详解】生铁和氯化钠溶液、稀硫酸溶液都能构成原电池，左边试管中，生铁发生吸氧腐蚀，右边试管中，生铁发生析氢腐蚀。 A．生铁发生析氢腐蚀的速率比吸氧腐蚀的速率大，故铁丝在两处的腐蚀速率：a<b，A正确； B．a处负极上铁失电子，正极上氧气得电子，b处负极上铁失电子，正极上氢离子得电子，所以a、b两处相同的电极Fe电极上的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，B正确； C．a处发生吸氧腐蚀，b处发生析氢腐蚀，一段时间后，a处气体压强减小，b处气体压强增大，导致溶液从b处向a处移动，所以a处液面高于b处液面，C正确； D．生铁中的碳在a、b两处都作正极，D错误；故合理选项是D。 24．下图是研究铁钉腐蚀的装置图，下列说法不正确的是 A．铁钉在两处的腐蚀速率：a < b B．a、b两处铁钉中碳均正极 C．a、b两处铁钉中的铁均失电子被氧化 D．a、b两处的正极反应式均为O2+4e-+4H+ ===2H2O 【答案】D 【详解】A．硫酸中氢离子浓度较大，电池反应较快，饱和食盐水中氧气的浓度较小，电池反应较慢，所以ab在两处的腐蚀速率a＜b，故A正确； B．a中C为原电池的正极，正极上氧气得电子，b中C为原电池的正极，正极上氢离子得电子，故B正确； C．原电池中失电子的一极为负极，a、b中Fe失电子为原电池的负极，故C正确； D．a中正极上氧气得电子，其电极反应式为O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣，b中正极上氢离子得电子，其电极反应式为2H++2e﹣=H2↑，故D错误；答案选D。 07金属的防护 25．（2024·北京朝阳·二模）下列事实可以用平衡移动原理解释的是 A．合成氨工业中使用铁触媒，提高生产效率 B．铝片放入浓中，待不再变化后，加热产生红棕色气体 C．在钢铁表面镀上一层锌，钢铁不易被腐蚀 D．盐碱地（含较多的NaCl、）施加适量石膏（），土壤的碱性降低 【答案】D 【详解】A．合成氨工业中使用铁触媒做催化剂，可以加快反应速率、但不能使平衡发生移动，不能用平衡移动原理解释，A项不符合题意； B．常温下Al放入浓硝酸中发生钝化，加热后Al与浓硝酸反应生成Al(NO3)3、红棕色的NO2气体和H2O，不能用平衡移动原理解释，B项不符合题意； C．在钢铁表面镀上一层锌，隔绝钢铁与空气、水分的接触，使钢铁不易被腐蚀，不能用平衡移动原理解释，C项不符合题意； D．在盐碱地（含较多的NaCl、Na2CO3）中存在水解平衡+H2O+OH-、+H2OH2CO3+OH-，使盐碱地土壤呈碱性，施加适量石膏，Ca2+与结合成CaCO3，的浓度减小，上述水解平衡逆向移动，或者：硫酸钙是微溶物、碳酸钙是难溶物，加入的硫酸钙能转化为碳酸钙沉淀，使碳酸根浓度减小、土壤的碱性降低，能用平衡移动原理解释，D项符合题意；答案选D。 26．（2024·北京昌平·二模）下列事实中涉及的反应与氧化还原无关的是 A．用溶液吸收 B．利用铜与浓硫酸加热反应制取 C．乙醇使紫色酸性溶液褪色 D．在船体上镶嵌锌块，可以减缓船体被海水腐蚀 【答案】A 【详解】A．溶液吸收生成碳酸钠和水，无元素化合价改变，与氧化还原无关，A符合题意； B．生成二氧化硫，硫元素化合价改变，属于氧化还原反应，B不符合题意； C．高锰酸钾具有强氧化性，和乙醇发生氧化还原反应而使得溶液褪色，C不符合题意； D．锌比铁活泼，在船体上镶嵌锌块避免船体遭受腐蚀的原理是牺牲阳极法安装活泼金属做原电池负极，被保护的钢铁做正极，与氧化还原反应有关，D不符合题意；故选A。 27．（2023·北京朝阳·二模）下列物质的应用中，与氧化还原反应无关的是 A．利用从铁矿石中获得铁 B．工业上以氨气为原料生产硝酸 C．在船体上镶嵌锌块避免船体遭受腐蚀 D．电镀前用溶液除去铁钉表面的油污 【答案】D 【详解】A．利用从铁矿石中获得铁过程中，CO转化为CO2，C元素化合价发生变化，与氧化还原反应有关，故A不选； B．工业上以氨气为原料生产硝酸，N元素化合价由-3价上升到+5价，与氧化还原反应有关，故B不选； C．锌比铁活泼，在船体上镶嵌锌块避免船体遭受腐蚀的原理是牺牲阳极法安装活泼金属做原电池负极，被保护的钢铁做正极，与氧化还原反应有关，故C不选； D．电镀前用溶液除去铁钉表面的油污，利用的是油脂在碱性条件下的水解，与氧化还原反应无关，故D选；故选D。 28．（2022·北京海淀·三模）下列所用的物质中，利用了其氧化性的是 A．用溶液腐蚀覆铜板 B．用Zn块防止钢铁船体腐蚀 C．用甲醛水溶液保存动物标本 D．用防止溶液变质 【答案】A 【详解】A．用溶液腐蚀覆铜板原理为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，利用了FeCl3的氧化性，A符合题意； B．用Zn块防止钢铁船体腐蚀是由于Zn比Fe活泼，构成原电池时作负极失去电子，是利用其还原性强，B不合题意； C．用甲醛水溶液保存动物标本是利用甲醛的毒性，能使蛋白质发生变性，而不是利用其氧化性，C不合题意； D．用防止溶液变质是利用H2SO4的酸性，以抑制Fe2+水解，防止其变质，D不合题意； 故答案为：A。 08二次电池 29．（2023·北京丰台·二模）电化学的应用领域非常广泛。下列说法不正确的是 A．电解溶液时，与直流电源负极相连的石墨棒上逐渐覆盖红色的铜 B．铜板上铁铆钉在中性水膜中被腐蚀时，正极发生的电极反应为： C．电解饱和食盐水的过程中，阴极区碱性不断增强 D．铅蓄电池放电时，电子由通过导线流向 【答案】D 【详解】A．电解溶液时，与直流电源负极相连的石墨棒作阴极，发生反应：，石墨棒上析出铜单质，故A正确； B．铜板上铁铆钉在中性水膜中发生吸氧腐蚀，正极氧气得电子，电极反应为：，故B正确； C．电解饱和食盐水的过程中，阴极发生反应：，阴极区氢氧根离子浓度增大，碱性不断增强，故C正确； D．铅蓄电池放电时，作负极，作正极，电子通过导线由负极Pb流向正极，故D错误； 故选：D。 30．（2022·北京海淀·三模）太阳能电池阵-镍镉蓄电池组可作为神舟飞船的电源系统，其基本原理可简化为镍镉二次电池，电极反应物分别是(负极)和(正极)，采用碱性电解液。已知二次电池长时间充电时可能发生“过充”，此时电极反应物已消耗完，但仍有电解反应持续进行。下列说法不正确的是 A．飞船处于太阳照射区域时，电源系统的主要能量转化形式为化学能→电能 B．镍镉电池放电时的反应为 C．“过充”时蓄电池中可能生成和造成危险 D．充电时，阳极附近电解质的值变小 【答案】A 【详解】A．飞船处于太阳照射区域时，太阳能电池给蓄电池充电，电源系统的主要能量转化形式为光能→电能→化学能，故A错误； B．镍镉电池放电时，负极发生氧化反应、正极发生还原反应，总反应为，故B正确； C． “过充”时电极反应物已消耗完，但仍有电解反应持续进行，此时为电解水，“过充”时蓄电池中可能生成和造成危险，故C正确； D．充电时，阳极反应为，阳极消耗氢氧根离子，附近电解质的值变小，故D正确；选A。 31．（2022·北京丰台·一模）一种可充电的锌锰分液电池，其结构如下图所示： 下列说法不正确的是 A．放电时，正极反应为： B．充电时，Zn作阴极： C．离子交换膜a和b分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D．充电过程中溶液的浓度逐渐降低 【答案】C 【详解】A．放电时，Zn是负极、MnO2是正极，根据图示正极反应为：，故A正确；； B．放电时，Zn是负极，充电时，Zn作阴极，根据图示，阴极反应式为，故B正确； C．放电过程中，负极区通过离子交换膜a进入硫酸钾溶液， 正极区K+通过离子交换膜b进入硫酸钾溶液，所以a和b分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜，故C错误； D．充电过程中，K+通过离子交换膜b进入负极区，通过离子交换膜a 进入正极区，所以溶液的浓度逐渐降低，故D正确；选C。 32．（2021·北京门头沟·一模）我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是 A．充电时，a电极接外电源正极 B．放电时，b电极发生氧化反应 C．充电时，阳极反应为 D．放电时，每消耗0.65g锌，溶液中离子总数增加 【答案】D 【详解】A．放电时a为正极，充电时接电源的正极作阳极，故A正确； B．放电时b极为负极，发生氧化反应，故B正确； C．根据图示，充电时a作阳极，其反应为，故C正确； D．放电时b极发生氧化反应，其电极反应为，a极作正极，其反应为，每消耗0.65g Zn，其物质的量为==0.01mol，电路中转移0.02mol电子，负极产生0.01mol离子，正极增加0.02mol离子，共增加0.03mol离子，总数为，故D错误；故选D。 09燃料电池 33．（2024·北京·三模）下列化学用语与所给事实不相符的是 A．氢氧燃料电池(碱性电解质)负极反应式： B．Cl2通入NaOH溶液中制漂白液：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O C．燃煤时加入CaCO3吸收SO2:2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2 D．SO2水溶液吸收吹出的溴蒸气：Br2+SO2+2H2O=2Br-++4H+ 【答案】A 【详解】A．氢氧燃料电池(碱性电解质)中通燃料H2的一极为负极，则负极反应式为：H2+2OH--2e-=2H2O，A错误； B．Cl2通入NaOH溶液中制漂白液的反应方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，故离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，B正确； C．燃煤时加入CaCO3吸收SO2，即将SO2转化为CaSO4给固定下来，反应方程式为：2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2，C正确； D．SO2水溶液吸收吹出的溴蒸气，反应方程式为：SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr，故离子方程式为：Br2+SO2+2H2O=2Br-++4H+，D正确；故选A。 34．（2023·北京西城·一模）下列实验能达到实验目的的是 A B C D 制作简单的燃料电池 证明苯环使羟基活化 制备并收集 检验溴乙烷中含有溴元素 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．先闭合K1，断开K2，接通电源，此时为电解池装置，电解硫酸钠溶液实质是电解水，则左侧石墨电极为阳极产生氧气，右侧石墨电极作阴极产生氢气；电解一段时间后，再闭合K2，断开K1，即形成一个简单的氢氧燃料电池，故A符合题意； B．苯与饱和溴水不反应，而苯酚与饱和溴水反应，说明羟基使苯环活化，故B不符合题意； C．二氧化氮能和水反应，不能用排水法收集，故C不符合题意； D．直接加硝酸银溶液会导致硝酸银与氢氧化钠溶液反应生成褐色的氧化银沉淀，无法观察到淡黄色的AgBr沉淀，则检验溴乙烷中含有溴元素时，需将反应后的溶液酸化后再加入硝酸银溶液，故D不符合题意； 答案选A。 35．酒驾行为危害社会安全，交警部门常用酸性燃料电池酒精检测仪对此进行检测。该检测仪的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电子从呼气的电极透过质子交换膜，流向通入的电极 B．负极的电极反应式为 C．该电池工作一段时间后，正极区溶液的减小 D．每消耗时，外电路就通过电子 【答案】B 【详解】A．电子从呼气的电极经导线流向通入氧气的电极，不能通过质子交换膜移动，故A错误； B．由分析可知，呼气通入的Pt电极为原电池的负极，呼出的乙醇在负极失去电子发生氧化反应生成乙酸，电极反应式为，故B错误； C．由分析可知，通入氧气的Pt电极为正极，酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为，放电时消耗氢离子，则正极区溶液的增大，故C错误； D．缺标准状况，无法计算消耗22.4L氧气的物质的量和外电路电子转移的物质的量，故D错误；故选B。 36．氨硼烷(NH3·BH3)电池装置如图所示(起始未加入氨硼烷之前，两极室内液体质量相等)，该电池工作时的总反应为NH3·BH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。下列说法不正确的是 A．负极反应式为NH3·BH3-6e-+2H2O=+BO+6H+ B．当消耗6.2gNH3·BH3时，左右两极室内液体质量差为5g C．电池工作时，阳离子向正极移动，故H+通过质子交换膜向右移动 D．其他条件不变，向酸性H2O2溶液中加入适量硫酸能增强溶液导电性 【答案】B 【详解】A．左侧通入NH3•BH3电极为负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为NH3•BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+，A正确； B．未加入氨硼烷之前，两极室质量相等，消耗6.2gNH3•BH3后，负极电极反应式为NH3•BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+，正极反应式为3H2O2+6H++6e-═6H2O，则转移的电子的物质的量为1.2mol，则左室质量增加=6.2g-1.2g=5g，右室质量增加1.2g，即两极质量相差(5-1.2)g=3.8g，B错误； C．电池内部阳离子向正极移动，右侧H2O2所在电极为正极，电池工作时H+由左侧极室经质子交换膜进入右侧极室，C正确； D．由于H2SO4是强电解质，其他条件不变，向酸性H2O2溶液中加入适量硫酸能增大溶液中自由移动离子的浓度，故能增强溶液导电性，D正确；故答案为：B。 1．（2025·北京门头沟·一模）尿素是一种重要的化学肥料，利用电催化法将和含氮物质等化成尿素，电解原理如图所示。下列说法不正确的是 A．尿素中C原子采用杂化 B．电极接电源的正极 C．标况下，电极每生成，会有移向a极 D．a极的电极反应式为： 【答案】C 【详解】A．尿素中的C原子形成1个键、2个键，采用的是杂化，A正确； B．根据分析可知，b电极为阳极，与电源正极相连，B正确； C．标况下，电极每生成，即，转移电子，为保持电荷守恒，应有移向a极，C错误； D．根据分析可知，a电极为阴极，发生还原反应：，D正确； 答案选C。 2．锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池，其构造示意图如下。下列说法不正确的是 A．作电池的负极 B．电池工作时，向正极移动 C．正极的电极反应： D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性 【答案】B 【详解】A．由分析可知，锌作电池的负极，作电池正极，A正确； B．原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则向负极移动，B错误； C．由分析可知，正极的电极反应为：，C正确； D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性，以保证电池正常工作，D正确；故选B。 3．（2025·北京顺义·一模）“全氢电池”是一种新型化学电源，能量效率可达80%，其工作原理如下图所示。 该电池放电时，下列说法不正确的是 A．吸附层A为负极，其电极反应为 B．通过离子交换膜由左向右移动 C．主要作用是提高溶液的导电性 D．电池总反应为 【答案】A 【详解】A．由分析可知，吸附层A为负极，H2失去电子生成H+，电极反应为，A错误； B．原电池中阳离子向正极移动，由分析可知，吸附层A为负极，吸附层B为正极，通过离子交换膜由左向右移动，B正确； C．由分析可知，该原电池的总反应为H++OH-=H2O，在水溶液中完全电离，主要作用是提高溶液的导电性，C正确； D．右边吸附层B为正极，发生了还原反应，正极电极反应是2H++2e-=H2↑，左边吸附层A为负极，发生了氧化反应，电极反应是，因此总反应为：H++OH-=H2O，D正确；故选A。 4．（2025·北京延庆·一模）铅酸蓄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．放电时，向电极方向移动 B．放电时，正极的电极反应式为 C．充电时，电极应与外接直流电源的负极相连 D．充电时，阴极的电极反应式为 【答案】D 【详解】A．放电时，Pb为负极，是正极，原电池中阳离子向正极移动，向电极方向移动，A正确； B．放电时，正极上二氧化铅得电子发生还原反应，则正极发生的反应是，B正确； C．放电时，Pb为负极，则充电时，电极应与外接直流电源的负极相连，C正确； D．放电时，负极上Pb失去电子生成，电极方程式为：，则充电时，阴极的电极反应式为，D错误；故选D。 5．（2024·北京顺义·二模）下列化学用语与所给事实不相符的是 A．向稀溶液中加入铜片，铜片溶解： B．通入溶液中制漂白液： C．浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中： D．钢铁发生吸氧腐蚀时铁做负极： 【答案】D 【详解】A．FeCl3具有较强氧化性，溶解铜片的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故A正确； B．漂白液是NaCl、NaClO的混合溶液，有效成分是NaClO，制备反应为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故B正确； C．浓硝酸见光易发生分解反应生成NO2、O2和H2O，应保存在棕色试剂瓶中，反应为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O，故C正确； D．钢铁发生吸氧腐蚀时铁做负极，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故D错误；故选：D。 6．（2023·北京东城·二模）用下图所示的实验装置，按下列实验设计不能完成的实验是 选项 实验目的 实验设计 A 减缓铁的腐蚀 X为石墨棒，溶液含，开关K置于A处 B 模拟铁的吸氧腐蚀 X为锌棒，溶液含，开关K置于B处 C 在铁棒上镀铜 X为铜棒，溶液含，开关K置于A处 D 比较铁和铜的金属活动性强弱 X为铜棒，溶液含，开关K置于B处 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．X为石墨棒，溶液含，开关K置于A处，铁棒为阴极，得到保护，可以减缓铁的腐蚀，故A正确； B．X为锌棒，溶液含，开关K置于B处，锌失去电子是负极，铁作为正极被保护，无法模拟铁的吸氧腐蚀，应该铁作为负极，中性溶液才可以模拟吸氧腐蚀，故B错误； C．在铁棒上镀铜，铜棒要是阳极，电解质要是含铜离子的溶液，X为铜棒，溶液含，开关K置于A处，符合要求，故C正确； D．X为铜棒，溶液含，开关K置于B处，铁失去电子，氢离子在铜棒上得到电子产生气泡，可以证明金属铁的活动性大于铜的，故D正确；故选：B。 7．（2025·北京东城·二模）铍是航天、航空、电子和核工业等领域不可替代的材料，有“超级金属”之称。以绿柱石为原料制备金属铍的工艺如下： 已知：750℃烧结时，与绿柱石作用生成易溶于水的，“滤渣1”中含有铁、铝、硅的氧化物，难溶于水，可与过量OH-结合成。下列说法不正确的是 A．“沉氟”反应的离子方程式为： B．提高烧结后的水浸效率可以将烧结固体粉碎处理 C．对过滤1后的滤液中加入过量的NaOH溶液不利于Be元素的沉淀 D．工业上电解熔融混合物制备金属铍，在阴极析出金属铍 【答案】A 【详解】A．结合分析，“沉氟”反应的离子方程式为：，A错误； B．接触面积越大反应越充分、浸取效率越高，则提高烧结后的水浸效率可以将烧结固体粉碎处理，B正确； C．NaOH过量、则氢氧根与Be(OH)2反应结合成，降低Be的产率，C正确； D．工业上电解熔融混合物制备金属铍，Be化合价降低发生还原反应，故在阴极析出金属铍，D正确； 故选A。 1．（2023·北京·高考真题）回收利用工业废气中的和，实验原理示意图如下。    下列说法不正确的是 A．废气中排放到大气中会形成酸雨 B．装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度 C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的和 D．装置中的总反应为 【答案】C 【详解】A．是酸性氧化物，废气中排放到空气中会形成硫酸型酸雨，故A正确； B．装置a中溶液的溶质为，溶液显碱性，说明的水解程度大于电离程度，故B正确； C．装置a中溶液的作用是吸收气体，与溶液不反应，不能吸收，故C错误； D．由图可知一个电极亚硫酸根失电子生成硫酸根，另一个极二氧化碳和水转化为甲酸，装置b中总反应为，故D正确； 选C。 2．（2025·全国卷·高考真题）某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。 电解时，下列说法错误的是 A．阳极区下降 B．从阴极区向阳极区迁移 C．阴极发生反应 D．阴极转化，阳极将生成 【答案】D 【详解】A．根据分析，阳极区消耗了，下降，A正确； B．阴极区生成了，阳极区消耗了，按照离子移动方向，从阴极区通过阴离子交换膜向阳极区迁移，B正确； C．根据分析阴极发生还原反应，电极反应式为：，C正确； D．阴极转化，转移，此时阳极将生成，D错误； 故选D。 3．（2021·北京·高考真题）某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。已知：。 (1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。 ①反应的离子方程式是 。 ②电极反应式： i.还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O ii.氧化反应： 。 ③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。 i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO2氧化性减弱。 ii.随c(Cl-)降低， 。 ④补充实验证实了③中的分析。 实验操作 试剂 产物 I 较浓H2SO4 有氯气 II a 有氯气 III a+b 无氯气 a是 ，b是 。 (2)利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是 ，从原子结构角度说明理由 。 (3)根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是 。 (4)Ag分别与1mol·L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因： 。 (5)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是 。 【答案】(1)MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O 2Cl--2e- =Cl2↑ Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强 KCl固体(或浓/饱和溶液) MnSO4固体(或浓/饱和溶液) (2) KCl>KBr>KI Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强 (3)AgNO3 或Ag2SO4 (4)比较AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多，使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生 (5)氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(还原产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强 【详解】（1）①二氧化锰和浓盐酸制氯气的离子方程式为：MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O；②氧化反应是元素化合价升高，故氧化反应为：2Cl--2e- =Cl2↑③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱，或者产生了氧化性更强的氧化剂，故答案为：Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强④可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验II的现象分析，试剂a可以是KCl固体(或浓/饱和溶液)；结合实验III的显现是没有氯气，且实验III也加入了试剂a，那一定是试剂b影响了实验III的现象，再结合原因i可知试剂b是MnSO4固体(或浓/饱和溶液)； （2）非金属性越弱其阴离子的还原性越强，反应时所需的氢离子浓度越小，故顺序是KCl>KBr>KI；其原因是Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强； （3）根据(1)中的结论推测随Cl-浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱，那么如果进一步降低Cl-浓度降低则可以导致可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2，故答案为：AgNO3 或Ag2SO4； （4）若要使反应2Ag+2H+=2Ag++ H2↑发生，根据本题的提示可以降低Ag+浓度，对比AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，故Ag只与氢碘酸发生置换反应的原因是：比较AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多，使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生； （5）通过本题可以发现，物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关，浓度越大氧化性或者还原性越强，故答案为：氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(氧化产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强。 4．（2021·北京·高考真题）某小组实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。 (1)实验验证 实验I：将0.0100 mol/L Ag2SO4溶液与0.0400 mol/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。 实验II：向少量Ag粉中加入0.0100 mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。 ①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是 。 ②II中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是 。 综合上述实验，证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应。 ③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象 。 (2)测定平衡常数 实验Ⅲ：一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取v mL上层清液，用c1 mol/L KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1 mL。 资料：Ag++SCN-AgSCN↓（白色） K=1012 Fe3++SCN-FeSCN2+（红色） K=102.3 ①滴定过程中Fe3+的作用是 。 ②测得平衡常数K= 。 (3)思考问题 ①取实验I的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值 (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。 ②不用实验II中清液测定K的原因是 。 【答案】(1)灰黑色固体溶解，产生红棕色气体 防止酸性条件下，氧化性氧化Fe2+干扰实验结果 a：铂/石墨电极，b：FeSO4 或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，c：AgNO3 溶液；操作和现象：闭合开关 K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同；或者闭合开关 K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转 (2)指示剂 (3)偏低 Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态 【详解】（1）①由于Ag能与浓硝酸发生反应：Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O，故当观察到的现象为灰黑色固体溶解，产生红棕色气体，即可证实灰黑色固体是Ag，故答案为：灰黑色固体溶解，产生红棕色气体。 ②由于Fe(NO3)3溶液电离出将与溶液中的H+结合成由强氧化性的HNO3，能氧化Fe2+，而干扰实验，故实验II使用的是Fe2(SO4)3溶液，而不是Fe(NO3)3溶液，故答案为：防止酸性条件下，氧化性氧化Fe2+干扰实验结果。 ③由装置图可知，利用原电池原理来证明反应Fe2++Ag+Ag+Fe3+为可逆反应，两电极反应为：Fe2+-e-Fe3+，Ag++e-Ag，故另一个电极必须是与Fe3+不反应的材料，可用石墨或者铂电极，左侧烧杯中电解质溶液必须含有Fe3+或者Fe2+，采用FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，右侧烧杯中电解质溶液必须含有Ag+，故用AgNO3溶液，组装好仪器后，加入电解质溶液，闭合开关 K，装置产生电流，电流从哪边流入，指针则向哪个方向偏转，根据b中所加试剂的不同，电流方向可能不同，因此可能观察到的现象为：Ag电极逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同，表明平衡发生了移动；另一种现象为：Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转，表明平衡发生了移动，故答案为：a：铂/石墨电极，b：FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，c：AgNO3溶液；操作和现象：闭合开关 K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同；或者闭合开关 K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转。 （2）①Fe3+与SCN-反应生成红色FeSCN2+，因Ag+与SCN-反应相较于Fe3+与SCN-反应更加容易及彻底，当溶液变为稳定浅红色，说明溶液中的Ag+恰好完全滴定，且溶液中Fe3+浓度不变，说明上述反应答案平衡，故溶液中Fe3+的作用是滴定反应的指示剂，故答案为：指示剂。 ②取I中所得上清液vmL。用c1mol/L的KSCN溶液滴定，至溶液变为稳定浅红色时，消耗v1mL，已知：Ag++SCN-AgSCN，K=1012，说明反应几乎进行完全，故有I中上层清液中Ag+的浓度为：c(Ag+)=mol/L，根据平衡三段式进行计算如下：，故反应的平衡常数K== ，故答案为：指示剂；。 （3）①若取实验I所得浊液测定Ag+浓度，则浊液中还有Ag，因存在平衡Fe2++Ag+Ag+Fe3+，且随着反应Ag++SCN-AgSCN，使得上述平衡逆向移动，则测得平衡体系中的c(Ag+)偏大，即偏大，故所得到的K= 偏小，故答案为：偏小。 ②由于实验II中Ag完全溶解，故无法判断体系是否达到化学平衡状态，因而不用实验II所得溶液进行测定并计算K，故答案为：Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态。 5．（2023·北京·高考真题）尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 (1)十九世纪初，用氰酸银与在一定条件下反应制得，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是 。 (2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： ⅰ．和生成； ⅱ．分解生成尿素。    结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是 (填序号)。 a．活化能：反应ⅰ<反应ⅱ b．ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应 c． (3)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。    ①电极是电解池的 极。 ②电解过程中生成尿素的电极反应式是 。 (4)尿素样品含氮量的测定方法如下。 已知：溶液中不能直接用溶液准确滴定。    ①消化液中的含氮粒子是 。 ②步骤ⅳ中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为和，计算样品含氮量还需要的实验数据有 。 【答案】(1) (2)ab (3)阳 (4) 样品的质量、步骤Ⅲ所加入溶液的体积和浓度 【详解】（1）根据原子守恒分析，二者反应生成尿素和氯化银，化学方程式是。答案为； （2）a．反应ⅰ的活化能是，反应ⅱ活化能是，，a项正确； b．从图中反应物和生成物能量的相对大小可看出反应ⅰ放热，反应ⅱ吸热，b项正确； c．总反应的：，c项错误； 故选ab。 （3）①电极b上发生失电子生成的氧化反应，是电解池的阳极。②a极硝酸根离子得电子转化为尿素，再结合酸性环境可分析出电极反应式为。答案为阳极；； （4）①尿素消化分解生成和，由于反应中存在浓，则消化液中含氮粒子为。②除了已知数据外，还需要的是样品的质量、步骤ⅲ所加入溶液的体积和浓度。答案为；样品的质量、步骤Ⅲ所加入H2SO4溶液的体积和浓度。 6．（2022·北京·高考真题）煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。 已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含。 (1)煤样需研磨成细小粉末，其目的是 。 (2)高温下，煤中完全转化为，该反应的化学方程式为 。 (3)通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。 已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。 ①在电解池中发生反应的离子方程式为 。 ②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为 。 (4)煤样为，电解消耗的电量为x库仑，煤样中硫的质量分数为 。 已知：电解中转移电子所消耗的电量为96500库仑。 (5)条件控制和误差分析。 ①测定过程中，需控制电解质溶液，当时，非电解生成的使得测得的全硫含量偏小，生成的离子方程式为 。 ②测定过程中，管式炉内壁上有残留，测得全硫量结果为 。(填“偏大”或“偏小”) 【答案】(1)与空气的接触面积增大，反应更加充分 (2)2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑ (3)SO2+I+2H2O=3I-+SO+4H+ 3I--2e-=I (4) (5) 偏小 【详解】（1）煤样研磨成细小粉末后固体表面积增大，与空气的接触面积增大，反应更加充分，故答案为：与空气的接触面积增大，反应更加充分； （2）由题意可知，在催化剂作用下，硫酸钙高温分解生成氧化钙、二氧化硫和氧气，反应的化学方程式为2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑，故答案为：2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑； （3）①由题意可知，二氧化硫在电解池中与溶液中I反应生成碘离子、硫酸根离子和氢离子，离子方程式为SO2+I+2H2O=3I—+SO+4H+，故答案为：SO2+I+2H2O=3I—+SO+4H+； ②由题意可知，测硫仪工作时电解池工作时，碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子，电极反应式为3I--2e-=I，故答案为：3I--2e—=I； （4）由题意可得如下关系：S—SO2—I—2e-，电解消耗的电量为x库仑，则煤样中硫的质量分数为×100%=，故答案为：； （5）①当pH<1时，非电解生成的碘三离子使得测得的全硫含量偏小说明碘离子与电解生成的碘反应生成碘三离子，导致消耗二氧化硫的量偏小，反应的离子方程式为，故答案为：； ②测定过程中，管式炉内壁上有三氧化硫残留说明硫元素没有全部转化为二氧化硫，会使二氧化硫与碘三离子反应生成的碘离子偏小，电解时转移电子数目偏小，导致测得全硫量结果偏低，故答案为：偏小。 7．（2021·北京·高考真题）环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。 (1)①阳极室产生Cl2后发生的反应有： 、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。 ②结合电极反应式说明生成溶液a的原理 。 (2)电解效率η和选择性S的定义： η(B)=×100% S(B)=×100% ①若η(EO)=100%，则溶液b的溶质为 。 ②当乙烯完全消耗时，测得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%，推测η(EO)≈70%的原因： I.阳极有H2O放电 II.阳极有乙烯放电 III.阳极室流出液中含有Cl2和HClO …… i.检验电解产物，推测I不成立。需要检验的物质是 。 ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，η(CO2)≈ %。经检验阳极放电产物没有CO2。 iii.实验证实推测III成立，所用试剂及现象是 。 可选试剂：AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。 【答案】(1) Cl2 +H2OHCl+ HClO 阴极发生反应： 2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-生成OH-，K+ 通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成KOH和KCl的混合溶液 (2) KCl O2 13 KI 溶液和淀粉溶液，溶液变蓝 【详解】（1）阳极产生氯气后，可以和水发生反应生成HCl和次氯酸，其方程式为：Cl2 +H2O HCl+ HClO；溶液a是阴极的产物，在阴极发生反应2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-，同时阳极的钾离子会向阴极移动和氢氧根结合形成氢氧化钾，故答案为：阴极发生反应： 2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-生成OH-，K+ 通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成KOH和KCl的混合溶液； （2）①若η(EO)=100%则说明在电解过程中只有乙烯中的碳化合价发生变化，其他元素化合价没有变，故溶液b的溶质为：KCl； ②i.阳极有H2O放电时会产生氧气，故需要检验的物质是O2；ii. 设EO的物质的量为amol 则转化的乙烯的物质的量为：；生成EO转化的电子的物质的量：2amol；此过程转移电子的总物质的量：；生成CO2的物质的量：；生成CO2转移的电子的物质的量：，则η(CO2)=≈13%； iii.实验证实推测III成立，则会产生氯气，验证氯气即可，故答案为：KI 溶液和淀粉溶液，溶液变蓝。 / 学科网（北京）股份有限公司 $