第四章 化学反应与电能（举一反三专项训练，天津专用）【上好课】化学人教版选择性必修1

第四章 化学反应与电能 A 题型聚焦·专项突破 考点一 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 考点二 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 题型3 电极反应式的书写 考点三 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 电极反应式与化学方程式书写 题型4 电解相关推断 考点四 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 考点五 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 考点六 金属的腐蚀 题型1 金属的腐蚀 题型2 化学腐蚀与电化学腐蚀 题型3 金属腐蚀的原理与类型判断 考点七 金属的防护 题型1 金属防护的方法 题型2 金属防护与电化学的联系 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 原电池 ◆题型1 原电池的构成和形成条件 1．（22-23高二上·天津·期末）“储存”在物质内部的化学能可通过原电池转化为电能，如图所示是某同学设计的几种装置，其中能构成原电池的是 A．③⑤⑦ B．③④⑤ C．④⑤⑦ D．②⑤⑥ 【答案】A 【详解】①该装置不能构成闭合回路，所以不能形成原电池，故错误； ②该装置中电极材料相同，所以不能形成原电池，故错误； ③该装置形成闭合回路，且两极不同金属，能自发发生氧化还原反应，反应方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，故正确； ④Cu和Ag的活动性都在H后边，为不活泼金属，故不能发生自发的氧化还原反应，故错误； ⑤该装置形成闭合回路，且两极不同金属，能自发发生氧化还原反应，故正确； ⑥酒精不是电解质，不导电不能形成闭合回路，故错误； ⑦该装置中Cu失电子作负极，Fe作正极，铁离子得电子在正极上反应，符合原电池的构成条件，所以能形成原电池，反应方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，故正确； 故选A。 2．（22-23高二上·天津·期末）某小组进行了如下两组对比实验，下列说法正确的是        A．甲烧杯中外电路的电子由铜流向锌 B．两烧杯中溶液的均增大 C．乙中产生气泡的速率比甲快 D．都能够观察到锌片溶解，铜片表面产生气泡 【答案】B 【详解】A．甲烧杯中外电路的电子由负极(Zn)流向正极(Cu)，故A错误； B．两烧杯中氢离子变为氢气，溶液中氢离子浓度降低，则溶液的均增大，故B正确； C．甲为原电池，能加快反应速率，因此甲中产生气泡的速率比乙快，故C错误； D．都能够观察到锌片溶解，甲中铜片表面产生气泡，乙中铜片无现象，锌片表面有气泡，故D错误。 综上所述，答案为B。 3．（17-18高二上·天津·期末）某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是 A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－＝Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色 D．a和b相连构成原电池，电子由a流向b 【答案】D 【详解】A．a和b不连接时，不能构成原电池，铁片直接与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以铁片上会有金属铜析出，故A正确； B．a和b用导线连接时，构成原电池，铜是正极，铜片上发生还原反应，电极反应为：Cu2＋＋2e－＝Cu，故B正确； C．无论a和b是否连接，总反应都是，铁片均会失电子生成亚铁离子，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色，故C正确； D．a和b相连构成原电池，铁的活泼性大于铜，铁是负极、铜是正极，电子由铁流向铜，故D错误； 选D。 ◆题型2 原电池的工作原理 4．（24-25高一下·天津河北·期末）下列关于下图所示原电池装置的叙述正确的是 A．铜片质量逐渐增大 B．锌片作原电池的正极 C．H⁺在铜片表面被还原 D．电子从铜片经导线流向锌片 【答案】C 【分析】根据原电池原理，金属性强的金属作负极，则Zn为负极，Cu为正极。 【详解】A．铜片作正极，氢离子在正极上得到电子生成氢气，则铜片的质量不变，A错误； B．锌的金属性强于铜，锌是负极，B错误； C．铜片作正极，氢离子在正极上得到电子生成氢气，则氢离子在铜片表面被还原，C正确； D．原电池中电子由负极通过导线流向正极，即电子从锌片经导线流向铜片，D错误； 答案选C。 5．（24-25高一下·天津·期末）下图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是 A．电子由铜片通过导线流向锌片 B．锌片作负极，发生氧化反应 C．溶液中阳离子移向电池的负极 D．在铜片表面被氧化 【答案】B 【分析】铜锌原电池中，锌的活泼性比铜强，锌作负极，铜作正极。 【详解】A．原电池中电子由负极沿导线流向正极，即由锌片通过导线流向铜片，A错误； B．根据分析，锌作负极，锌失电子生成锌离子，发生氧化反应，B正确； C．原电池中溶液中的阳离子移向正极，C错误； D．根据分析，铜为正极，在铜片表面得电子生成氢气，被还原，D错误； 故选B。 6．（24-25高二上·天津·期末）图为一原电池装置，下列叙述中正确的是 A．电极为正极，发生氧化反应 B．该装置中电子由电极流向电极，盐桥中的移向电极 C．将上述装置中的棒和棒同时浸入溶液，电流表的指针偏转幅度变小，且很快减弱 D．将盐桥改为铜导线连接两种溶液，电子由电极移向电极 【答案】C 【分析】铜锌原电池，Zn作负极，Cu作正极，在外电路中电子由Zn电极流向Cu电极。 【详解】A．Zn作负极，发生氧化反应，A错误； B．在外电路中电子由Zn电极流向Cu电极，盐桥中阳离子移向正极，故盐桥中的移向Cu电极，B错误； C．若将Zn棒和Cu棒同时浸入CuSO4溶液，也构成原电池，产生电流，但Zn直接将Cu置换出来附着在Zn表面，电流会很快衰减，C正确； D．将盐桥改为铜导线连接两种溶液，左池形成的是铜锌原电池，右池是电解池，电流流向是正极流向阳极通过电解质溶液由阴极流回到电源负极，电子由锌流向铜，D错误； 故选C。 ◆题型3 正负极判断 7．（24-25高二上·天津·期末）CCTV报道，解放军总后勤部提出要让每个野外作业的战士都吃上热饭菜，其中一种方法是利用原电池原理，将食盐颗粒、炭屑、铁屑装入食品包装的夹层中密封起来，使用时撕开一口子，加入适量水振荡，就会产生热量加热食品。以下叙述正确的是 A．铁作负极，发生氧化反应 B．碳作负极，发生还原反应 C．铁作正极，发生还原反应 D．碳作正极，发生氧化反应 【答案】A 【详解】利用原电池原理反应放热，由铁屑、炭粒、食盐、水、空气组成的原电池中，铁做负极，炭粒作正极，负极本身发生失电子的氧化反应，炭粒发生还原反应，答案选A。 8．（23-24高一下·天津·期末）下列关于如图所示转置的叙述中，正确的是 A．该装置将电能转变为化学能 B．在铜片表面被氧化 C．电子从片经导线流向片 D．为原电池的负极 【答案】D 【分析】锌和铜插在稀硫酸的电解质溶液中构成原电池，锌作负极发生氧化反应，铜作正极发生还原反应。 【详解】A．该装置是将化学能转化为电能的原电池，A错误； B．氢离子在铜片表面被还原生成氢气，B错误； C．电子从负极锌片经导线流向正极铜片，C错误； D．锌为原电池负极，失去电子发生氧化反应生成锌离子，D正确； 故选D。 9．（21-22高二上·天津·期末）纸电池是近年来电池研发领域的新成果，组成与传统电池类似，其像纸一样轻薄柔软的特点使得它在制作方法和应用范围上均有很大突破，纸电池基本构造如图所示。有关纸电池的说法正确的是 A．a、b电极必须使用金属材料 B．若a极为铜、b极为锌，c中含蔗糖溶液时，电流计指针不会偏转 C．若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，铜为负极 D．若a极为铝、b极为镁，c中含氢氧化钠溶液时，铝为负极 【答案】BD 【分析】电极a和电极b分别为电池的两极，隔膜c中为电解质溶液，根据电极a和b的活泼性或者发生的反应可以判断正负极； 【详解】A．原电池的两个电极材料不一定是都是金属材料，还可以是金属和导电非金属材料(如石墨等)，故 A 错误； B ．蔗糖是非电解质，铜片、锌片、蔗糖溶液不能构成原电池，电流计指针不会偏转，故 B 正确； C ．铁片、铜片、稀硝酸溶液构成的原电池中， Fe 比 Cu 活泼，所以 Fe 是负极， Cu 是正极。总反应：，故 C 错误； D ．镁与氢氧化钠不反应，故铝为负极。总反应：，故 D 正确； 故选BD。 ◆题型4 原电池的应用 10．（22-23高二上·天津·期末）a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线两两组成原电池。若a、b相连时，电流由a经导线流向b；c、d相连时，d极质量减少；a、c相连时，c极上产生大量气泡；a、d相连时，H+移向d极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为 A．b＞a＞d＞c B．b＞d＞a＞c C．b＞a＞c＞d D．b＞d＞a＞c 【答案】A 【详解】若a、b相连，电流由a经导线流向b，a为正极，则活泼性：；若c、d相连，d极质量减小，d为负极，则活泼性：；a、c相连，c极上产生大量气泡，c为正极，则活泼性：；a、d相连，移向d极，d为正极，则活泼性：；所以金属活动性顺序由强到弱：，A项正确。 11．（23-24高二上·天津·期末）某锂电池的反应式为，回答下列问题： (1)为防止水体中的钢铁制品发生化学腐蚀，可采用外加电源的阴极保护法，如图是以海水中的钢铁闸门为例的保护图示，则锂电池 (填“正极”或“负极”)接钢铁闸门。 (2)碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池，其负极的电极反应式为 。在铁制品表面镀锌也可防止铁制品被腐蚀，镀锌层即使局部破损，仍可防止破损部位被腐蚀，原因是 。 (3)下列“铁钉镀铜”实验装置设计正确的是 。 (4)若以该锂电池为电源，电解稀溶液，制备和，则阴极的电极反应式为 。 (5)该蓄电池放电过程中发生还原反应的物质是 (写化学式)，充电时外电路中转移了，则阴极产物的质量为 g。 【答案】(1)负极 (2) 的活泼性比强 (3)b (4) (5) 14 【详解】（1）采用外加电源的阴极保护法，则钢铁闸门连接外接电源的负极，使得闸门做阴极被保护，故锂电池负极接钢铁闸门； （2）碳钢管中铁为活泼金属，发生电化学腐蚀是因为形成了原电池，其负极的电极反应为铁失去电子被氧化，； 锌比铁活泼，破损后形成原电池，做负极反应物发生反应：，使得铁做正极，保护铁不被氧化，答案：的活泼性比强； （3）电镀时，镀层金属为阳极，待镀金属为阴极，电解质溶液含有镀层金属离子，“铁钉镀铜”中铜为阳极，铁为阴极，电解质溶液可为硫酸铜；故选b； （4）电解稀溶液，制备和，则阴极的电极反应为水放电得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子：； （5）由总反应可知，该蓄电池放电过程中得到电子发生还原反应为正极，发生还原反应的物质是； 充电时，锂极为阴极，锂离子得到电子发生还原反应生成锂单质：，外电路中转移了，则阴极产物得到2mol Li，质量为14g。 12．（21-22高二上·天津·期末）下列措施不能加快Zn与1mol/LH2SO4反应产生H2的速率的是 A．用Zn粉代替Zn粒 B．滴加少量的CuSO4溶液 C．升高温度 D．再加入1mol/LCH3COOH溶液 【答案】D 【详解】A．用Zn粉代替Zn粒，可以增大接触面积，加快反应速率，A不符合题意； B．滴加少量的CuSO4溶液，Zn会先置换出铜，之后形成原电池，可以加快反应速率，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．CH3COOH为弱酸，1mol/LCH3COOH溶液溶液中c(H+)＜1mol/L，加入后相当于稀释，会使氢离子浓度变小，减慢反应速率，D符合题意； 综上所述答案为D。 考点二 化学电源（重点） ◆题型1 一次电池与二次电池 1．（24-25高二上·天津河西·期末）下面是几种常见的化学电源示意图。有关说法错误的是 A．上述电源分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C．铅蓄电池中每通过，负极减轻 D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 【答案】C 【详解】A．由装置可知三种电源分别为一次电池、二次电池和燃料电池，故A正确； B．干电池中Zn作负极，Zn作负极，失电子，逐渐溶解，因此长时间使用后，锌筒被破坏，故B正确； C．铅蓄电池负极反应为：，每通过，负极增重，故C错误； D．氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O，产物无污染，且能量转化率高，是一种具有应用前景的绿色电源，故D正确； 故选：C。 2．（23-24高二上·天津河西·期末）下列有关如图所示铅蓄电池的说法不正确的是 A．放电时，被还原 B．放电时，电解质溶液减小 C．放电时，两极材料均逐渐转变为 D．充电时，原极接电源的负极即可复原 【答案】B 【分析】放电时，Pb为负极，发生氧化反应，电极反应为，正极为发生还原反应，电极的反应为，充电时，负极为阴极，正极为阳极，电极反应与放电时相反。 【详解】A．放电时，作正极，化合价降低，得到电子，被还原，故A正确； B．放电时，铅、二氧化铅和硫酸反应生成硫酸铅和水，硫酸浓度降低，因此电解质溶液pH增大，故B错误； C．由分析中的电极反应可知，放电时，两极材料均逐渐转变为，故C正确； D．充电时，原Pb电极为电解池的阴极，与电源负极相连，故D正确； 故选B。 3．（2024·天津河西·二模）某二次电池的工作原理如下图所示；储能时转化为Pb，下列说法正确的是 A．储能过程是化学能转变为电能 B．放电时右池溶液pH减小 C．放电时负极极板的质量减小 D．充电时总反应： 【答案】B 【分析】该储能电池储能时为电解池，转化为Pb得电子为阴极，多孔碳电极为阳极，失电子生成，放电时Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成，多孔碳电极为正极，正极上得电子转化为。 【详解】A．该储能电池储能时为电解池是电能转化为化学能，A错误； B．放电时右池多孔碳电极为正极，发生反应，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧溶液，pH减小， B正确； C．放电时Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成，电极反应式为，负极极板的质量增加，C错误； D．充电时总反应，D错误； 故选B。 ◆题型2 燃料电池与新型电池 4．（22-23高二上·天津南开·期末）碳固体氧化物电池是一种高效、环境友好的燃料电池。电池工作时，物质的转化原理如图所示。下列说法正确的是 A．多孔电极a为负极 B．多孔电极b的反应：CO-2e-+O2-=CO2 C．整个装置的总反应：CO2+C=2CO D．该电池能将碳燃料产生的能量100%转化为电能 【答案】B 【分析】根据电子移动方向判断，电子流入的a为正极，电子流出的b为负极，氧气在正极上发生还原反应，O2+4e-=2O2-；CO在负极上发生氧化反应，CO-2e-+O2-=CO2，以此分析； 【详解】A．根据分析，a为正极，A错误； B．CO在b极发生氧化反应，则电极反应式为CO-2e-+O2-=CO2，B正确； C．根据分析，总反应式为2CO+O2=2CO2，C错误； D．总反应中产生的CO2一部分转化为CO参加反应，所以碳燃料无法100%转化为电能，D错误； 故答案为：B。 5．（21-22高二上·天津河西·期末）在制作简单氢氧燃料电池过程中，下列操作步骤或说法不正确的是 A．应先闭合，一段时间后，打开，再闭合 B．先闭合时左侧电极反应式为 C．当先闭合，打开时，U形管右侧溶液会变红 D．过程中是先将电能转化为化学能，再将化学能转化为电能 【答案】C 【分析】打开K2，闭合K1，连接外接直流电源作电解池，电解硫酸钠溶液，实质是电解水，左侧石墨为阳极发生氧化反应生成氧气，右侧石墨为阴极发生还原反应生成氢气。打开K1连接K2，作燃料电池。左侧石墨氧气发生还原反应，右侧石墨氢气发生氧化反应为负极，依此解答。 【详解】A．由上述分析知应先闭合，电解硫酸钠溶液生成氢气和氧气，一段时间后，打开，再闭合，作燃料电池，A正确； B．闭合时左侧石墨电极连接电源的正极作阳极，水中的氢氧根失电子化合价升高发生氧化反应生成氧气和氢离子，B正确； C．先打开K2闭合时右侧电极反应式为，U形管右侧溶液会变红，C错误； D．由上述分析知应先闭合，电解硫酸钠溶液生成氢气和氧气，一段时间后，打开，再闭合，作燃料电池。过程中是先将电能转化为化学能，再将化学能转化为电能，D正确； 故选C。 6．（24-25高二上·天津·期末）流动电池是一种新型电池，其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。某种流动电池装置如图所示，电池总反应为。下列说法正确的是 A．电池工作时电解质溶液循环流动，无需补充电解液 B．极的电极反应为： C．该电池工作时电极附近溶液的减小 D．为正极，电子由极流出，经电解质溶液流向极 【答案】B 【分析】根据原电池原理来分析解答，电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O，则铜失电子发生氧化反应为负极，反应式为：Cu-2e-═Cu2+，PbO2得电子发生还原反应为正极，反应式为：PbO2+4H+++2e-═PbSO4+2H2O，据此分析。 【详解】A．由电池总反应可知，则调节电解质溶液的方法是补充H2SO4，A错误； B．铜失电子发生氧化反应为负极，反应式为：Cu-2e-═Cu2+，B正确； C．PbO2得电子发生还原反应为正极，反应式为：PbO2+4H+++2e-═PbSO4+2H2O，所以PbO2电极附近溶液的pH增大，C错误； D．电子不能在溶液中通过，D错误； 故选B。 ◆题型3 电极反应式的书写 7．（24-25高二上·天津和平·期末）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。 (1)判断原电池和电解池。 图中A是 (填“原电池”或“电解池”)，B是 (填“原电池”或“电解池”)。 (2)图中X是 (填化学式)，判断 (填“>”、“<”或“=”)。 (3)写出B中的电极反应。 正极： ；负极： 。 (4)这种设计的优点在于(写出两点)： ， 。 【答案】(1) 电解池 原电池 (2) > (3) (4) 燃料电池可以补充电解池消耗的电能 提高产出碱液的浓度 【分析】由图知，A中通入饱和食盐水和稀氢氧化钠溶液，故A为电解池，则B为原电池，在燃料电池中通入空气(或氧气)的一极为正极，所以燃料电池右侧为正极，左侧为负极；装置左侧进入a%的NaCl溶液，出来为b%的NaCl溶液，而离子膜为阳离子交换膜，所以左侧被氧化生成氯气，为电解池阳极，电极反应式为，则X为，右侧为电解池阴极，水电离出的氢离子被还原为氢气，同时产生，电极反应式为，故Y为H2；H2通入的一极为燃料电池的负极，电极反应式为，在燃料电池中通入空气(或氧气)的一极为正极，电极反应式为，据此回答。 【详解】（1）由分析知，A中是NaCl溶液的反应，需要外接能源，为电解池；B中涉及NaOH溶液浓度变化及与空气（除CO2）反应，可自发进行，是原电池； （2）由分析知，A为电解饱和食盐水的电解池，被氧化生成氯气，为电解池阳极，电极反应式为，则X为；电解时NaCl溶液中Na+移向阴极，在阳极放电，NaCl浓度减小，所以a%（进液浓度）>b%（出液浓度）； （3）A为H2通入的一极，为燃料电池的负极，电极反应式为；B为通入空气(或氧气)的一极，为正极，电极反应式为； （4）这种设计将电解池与燃料电池组合，燃料电池可以补充电解池消耗的电能；同时可提高产出碱液的浓度，提升产品质量等。 8．（24-25高二上·天津南开·期末）A、B、C、D均为石墨电极，E、F为两种金属材料，这两种金属元素均位于短周期，且位置相邻，E能与NaOH溶液反应。按图示接通线路，反应一段时间。 (1)甲池、乙池分别为_______。 A．原电池原电池 B．电解池电解池 C．原电池电解池 D．电解池原电池 (2)F极为 (填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”，下同)，电极反应式为 。 (3)B极为 ，电极反应式为 。 (4)溶液会变蓝的是 (填“a”或“b”)，U形管中先变红的是 填“C”或“D”)极附近的溶液，U形管中发生的总反应的化学方程式为 。 (5)已知烧杯和U形管中的溶液均足量，当烧杯中有25.4gI2生成时，甲池中溶液的质量会减少 g。 【答案】(1)D (2) 正极 (3) 阴极 (4) a D (5)8.0 【分析】A、B、C、D均为石墨电极，E、F为两种金属材料，这两种金属元素均位于短周期，且位置相邻，E能与NaOH溶液反应。则E为Al，E为负极，F为正极；A、C为阳极，B、D为阴极。则甲为电解池，乙为原电池。 【详解】（1）由分析可知，甲池、乙池分别为电解池、原电池，故选D。 （2）由分析可知，E为负极，F为正极，NaOH溶液中的水得电子生成H2和OH-，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出电极反应式为。 （3）由分析可知，B极为阴极，Cu2+得电子生成Cu，电极反应式为。 （4）C电极为阳极，Cl-失电子生成Cl2，D电极为阴极，H2O得电子生成H2和OH-，Cl2与I-反应生成I2等，I2使淀粉变蓝色，则溶液会变蓝的是a；U形管中D电极生成OH-，则先变红的是D极附近的溶液，U形管中电解KCl-酚酞溶液，则发生的总反应的化学方程式为。 （5）在a烧杯，Cl2~I2~2e-，则转移电子的物质的量为n(e-)==0.2mol，在甲烧杯，发生的电池反应为，由此可得出关系式：2Cu~O2~4e-，则转移0.2mole-时，溶液中生成的Cu为0.1mol、O2为0.05mol，甲池中溶液的质量会减少0.1mol×64g/mol+0.05mol×32g/mol=8.0g。 9．（24-25高二上·天津南开·期末）燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．H⁺通过质子交换膜向a极室迁移 B．工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度不变 C．电极b的电极反应： D．电池的总反应： 【答案】B 【分析】从图中可以看出，在b电极，失电子转化为N2，N元素由-3价升高到0价，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出电极反应式为2-6e-=N2↑+8H+，b电极为负极；a电极为正极，O2得电子产物与电解质反应生成H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。 【详解】A．电池工作时，a电极为正极，b电极为负极，阳离子向正极移动，则H⁺通过质子交换膜向a极室迁移，A正确； B．a极发生的反应为O2+4e-+4H+=2H2O，消耗H+，b极室中的H+透过质子交换膜向a极区移动，H+的物质的量不变，但a极区生成H2O，使硫酸的浓度减小，所以工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度减小，B不正确； C．由分析可知，电极b的电极反应式为：，C正确； D．负极反应式为2-6e-=N2↑+8H+，正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，将两电极反应式调整为得失电子守恒，然后相加，可得出电池的总反应：，D正确； 故选B。 考点三 电解池（重点） ◆题型1 电解池概念及组成 1．（20-21高二上·天津·期末）下列有关电解的说法错误的是 A．与电源正极相连的是阳极 B．与电源负极相连的是阴极 C．在阴极上发生氧化反应 D．阴离子向阳极方向移动 【答案】C 【详解】A．与电源正极相连的是电解池的阳极，发生氧化反应，故A正确； B．与电源负极相连的是电解池的阴极，发生还原反应，故B正确； C．与电源负极相连的是电解池的阴极，发生还原反应，故C错误； D．电解池中，电解质溶液中阴离子向阳极移动，故D正确； 故选C。 2．（23-24高二上·天津·期末）下列装置工作时，将电能转化为化学能的是(　 　) A．风力发电 B．电解氯化铜溶液 C．南孚电池放电 D．天然气燃烧 【答案】B 【详解】A．风力发电是将风能转化为电能，故A不符合题意； B．电解氯化铜溶液是电解池原理的应用，电解池是将电能转化为化学能的装置，故B符合题意； C．南孚电池放电是原电池原理的应用，原电池是将化学能转化为电能的装置，故C不符合题意； D．天然气燃烧是化学能转化为热能和光能，故D不符合题意； 答案选B。 3．（19-20高二上·天津·期末）下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是 A．风力发电 B．火力发电 C．电解炼铝 D．燃料电池 【答案】C 【详解】A．风力发电，风能转化为电能，故A错误； B．火力发电，化学能转化为电能，故B错误； C．电解炼铝，电能转化为化学能，故C正确； D．燃料电池，化学能转化为电能，故D错误； 故选C。 ◆题型2 电解原理 4．（24-25高二上·天津南开·期末）关于电解反应，下列说法正确的是 A．若要在铁片上镀铜，则X为铜，Y为铁，Z为溶液 B．若要精炼铜，则X、Y分别为粗铜和纯铜 C．若Z是溶液，则X电极反应式： D．若Z是饱和NaCl溶液，电解一段时间后，Y电极析出少量的Na 【答案】B 【分析】从图中可以看出，X电极与电源正极相连，为电解池的阳极；Y极与电源的负极相连，为电解池的阴极。 【详解】A．若要在铁片上镀铜，则铜作阳极，铁片作阴极，电解液中含有Cu2+，所以X为铜，Y为铁片，Z为CuSO4溶液，A不正确； B．若要精炼铜，则粗铜作阳极，纯铜作阴极，所以X、Y分别为粗铜和纯铜，B正确； C．若Z是Na2SO4溶液，书写阳极反应式时，首先需考虑阳极材料，若阳极为活性电极，则阳极材料失电子，若阳极材料为惰性电极，则水电离产生的OH-失电子，此时X电极(阳极)反应式为：，C不正确； D．若Z是饱和NaCl溶液，在阴极，Na+不可能得电子，所以电解一段时间后，Y电极不可能析出少量的Na，D不正确； 故选B。 5．（24-25高二上·山东潍坊·期中）一种新型的利用双极膜电化学制备氨装置如图所示，已知在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并分别向两极迁移，下列说法正确的是 A．电极m与电源正极相连 B．双极膜中的移向电极n C．电解一段时间后，右池溶液不变 D．每生成，双极膜中有水解离 【答案】D 【分析】由图可知，酸性条件下硝酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成氨气和水，电极反应式为NO+8e-+9H+=NH3↑+3H2O，电极m为电解池的阴极，双极膜中的氢氧根离子移向电极n，氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，电极n为阳极。 【详解】A．由分析可知，与直流电源负极相连的电极m为电解池的阴极，A错误； B．由分析可知，双极膜中的氢离子移向电极m，B错误； C．由分析可知，双极膜中的氢氧根离子移向电极n，氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，反应生成水，因此c(OH-)减小，溶液减小，C错误； D．由得失电子数目守恒可知，生成时，消耗0.8mol电子，因此有0.8molH+移向左侧，双极膜中消耗0.8mol水，双极膜中解离水的质量为0.8mol×18g/mol=14.4g，D正确； 故选D。 6．（23-24高二上·天津河西·期末）用石墨电极电解CuCl2溶液如下图所示，Cu2+向左侧电极迁移。下列分析正确的是 A．通电时阴极极板增重 B．通电使CuCl2发生电离 C．a端所连电极上发生氧化反应 D．常温下，电路中每转移时2mole-得到22.4LCl2 【答案】A 【分析】由题干信息Cu2+向左侧电极迁移可知，左侧为阴极，右侧为阳极，故a为电源的负极，b为电源的正极，左侧阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu，右侧阳极的电极反应为：2Cl- -2e-=Cl2↑，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，通电时阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu，则该电极极板增重，A正确； B．电解质的电离是在水分子或受热熔融条件下，而不需要通电，B错误； C．由分析可知，a为电源的负极，a端所连电极即阴极上发生还原反应，C错误； D．常温下不是标准状况，则电路中每转移时2mole-得到1molCl2，但其体积大于22.4L，D错误； 故答案为：A。 ◆题型3 电极反应式与化学方程式书写 7．（24-25高二上·天津和平·期末）写出下列电极反应和总反应。 (1)电解熔融氯化钠：阳极反应为 ；阴极反应为 ；总反应为 。 (2)电解氯化钠溶液：阳极反应为 ；阴极反应为 ；总反应为 。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）电解熔融氯化钠，阳极上Cl-离子失电子发生氧化反应，阳极的电极反应为：，阴极上Na+离子得电子发生还原反应，阴极的电极反应为：，总反应方程式为：； （2）电解氯化钠溶液，阳极上Cl-离子失电子发生氧化反应，阳极的电极反应为：，阴极上是水中的氢离子得电子发生还原反应，阴极的电极反应为：，总反应为：。 8．（24-25高二上·天津·期末）某研究小组用微生物电池模拟淡化海水，同时做电解实验，实验装置如下图所示，、是铂电极。 (1)若、是惰性电极。 ①b电极是 极(“正”或者“负”)。 ②写出乙池中D电极的电极反应式 。 ③写出甲中总反应的离子方程式 。 (2)已知苯酚的分子式为。 ①离子交换膜A为 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。 ②a电极的电极反应式为 。 ③理论上每消除苯酚，同时消除 。 【答案】(1) 正 (2) 阴 5.6 【分析】某研究小组用微生物电池模拟淡化海水，同时做电解实验，根据装置图可以知道，左侧为原电池，右侧为电解池。原电池中电极a苯酚失电子转化为CO2，所以电极a为负极，则电极b为正极；在电解池中，根据电源正极连阳极，负极接阴极，可知电极A、C为阳极，电极B、D为阴极。 【详解】（1）①据分析，b电极是正极； ②乙池中D电极为阴极，水在阴极得到电子生成氢气和氢氧根，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：； ③甲中用惰性电极电解硫酸铜溶液，Cu2+在阴极得到电子生成Cu，H2O在阳极失去电子生成O2和H+，根据得失电子守恒和电荷守恒配平总反应的离子方程式为。 （2）①该微生物电池模拟淡化海水，则NaCl溶液中的Na+经过阳离子交换膜进入正极，Cl-经过阴离子交换膜进入负极，从而得到淡水，由分析可知，a为负极，b为正极，则离子交换膜A允许阴离子通过、为阴离子交换膜； ②a电极上苯酚失去电子被氧化为二氧化碳，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为； ③b电极上硝酸根得到电子被还原为氮气，得失电子守恒，可得关系式：10C6H6O~280e−~56，则理论上每消除1mol苯酚，同时消除5.6mol。 9．（24-25高二上·天津红桥·期末）电化学知识在生产、生活中应用广泛，请按照要求回答下列问题： (1)用如图所示装置和药品进行制作简单燃料电池的实验。 ①闭合，接通直流电源进行电解一段时间，观察到电极附近的现象为 。电极的电极反应式为 。 ②上述电解过程进行后，打开，闭合。写出电极的电极反应式 。 ③下列说法中，正确的是 （填字母序号）。 a．通过调节、可以实现化学能和电能的相互转化 b．若将溶液替换为稀硫酸，闭合后，电极反应不变 (2)铅酸蓄电池充放电的电池反应式为：，该电池放电时的正极反应式为 。充电时，外接电源负极与 （填“”或“”）连接，溶液的会 。（填“增大”、“减小”或“不变”） (3)某同学设计了如图所示装置，可探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理。 ①甲装置中负极的电极反应式为 。 ②乙装置中电极的电极反应式为 。 ③乙中的把电解槽隔成了阴极室和阳极室，为 （填“阴”或“阳”）离子交换膜，它只允许溶液中的 通过（填写下列微粒的编号）。 ①   ②   ③   ④   ⑤   ⑥ ④若在标准状况下，有氧气参加反应，丙装置中阴极析出铜的质量为 g。 【答案】(1) 有气泡产生，电极附近溶液变红色 (2) Pb 减小 (3) 阳 ③⑤ 12.8 【详解】（1）①闭合，接通直流电源进行电解一段时间，电极为阴极，根据离子放电顺序，所以电极反应式为，根据电极反应式可知，b电极附近的现象为有气泡产生，溶液变红色；电极为阳极，电极反应式为； ②上述电解过程进行后，打开，闭合，电解池变为原电池，电极为负极，氢气失去电子发生氧化反应，电极反应式为； ③a．由上述①和②的分析可知，通过调节、可以实现化学能和电能的相互转化，正确； b．若将溶液替换为稀硫酸，因为是酸性环境，闭合后，电极反应会改变，此时电极反应式为，错误； 答案选a； （2）根据铅酸蓄电池充放电的电池反应式可知，电池放电时，PbO2在正极得到电子生成硫酸铅，电极反应式为，充电时，外接电源负极与连接，根据可知，充电时会消耗水同时生成硫酸，所以溶液的会减小； （3）①甲装置为甲烷燃料电池，负极为通入甲烷的一端，由图可知为碱性环境，所以电极反应式为； ②乙装置是电解池，电极为阳极，根据离子放电顺序，电极反应式为； ③乙用来探究氯碱工业原理制得氢气、氯气和氢氧化钠，把电解槽隔成了阴极室和阳极室，为阳离子交换膜，可以防止氯气和氢氧根离子反应；它只允许溶液中的、通过； ④若在标准状况下，有氧气参加反应，即为0.1mol氧气，电路中转移0.4mol电子，丙装置中阴极的电极反应式为，根据得失电子守恒，析出0.2mol铜，质量为0.2mol×64g/mol=12.8g。 ◆题型4 电解相关推断 10．（23-24高二上·天津·期末）用石墨作电极，电解下列溶液，阴、阳两极均产生气体，其体积比为2:1，且电解后溶液的pH减小的是 A．KCl B．NaOH C．Na2SO4 D．H2SO4 【答案】D 【详解】用石墨作电极电解时，阴、阳两极均产生气体，其体积比为2：1，说明是电解的水，且电解后溶液的pH减小说明溶液是酸溶液。A、电解KCl溶液，阳极是2Cl--2e-=Cl2↑，阴极是2H++2e-=H2↑，生成气体体积比为1；1，故A不符合；B、电解NaOH溶液，阳极电极反应4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极电极反应2H++2e-=H2↑，阴、阳两极均产生气体，其体积比为2：1，氢氧化钠溶液浓度增大，溶液pH增大，故B不符合；C、电解Na2SO4 溶液，实质电解水，阳极电极反应4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极电极反应2H++2e-=H2↑，阴、阳两极均产生气体，其体积比为2：1，溶液pH不变，故C不符合；D、电解H2SO4 溶液，实质电解水，阳极电极反应4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极电极反应2H++2e-=H2↑，阴、阳两极均产生气体，其体积比为2：1，酸溶液浓度增大，溶液pH变小，故D符合；故选D。 11．（2014·海南·高考真题）以石墨为电极，电解KI溶液（其中含有少量酚酞和淀粉）。下列说法错误的是 A．阴极附近溶液呈红色 B．阴极逸出气体 C．阳极附近溶液呈蓝色 D．溶液的pH变小 【答案】D 【详解】A、以石墨为电极，电解KI溶液时，在阴极上是氢离子得电子发生还原反应，该极区碱性增强，遇到酚酞溶液呈红色，故A正确； B、以石墨为电极，电解KI溶液时，在阴极上是氢离子得电子发生还原反应逸出气体氢气，故B正确； C、以石墨为电极，电解KI溶液时，阳极上是碘离子失电子发生氧化反应生成碘单质，遇到淀粉变蓝色，故C正确； D、以石墨为电极，电解KI溶液时，生成氢氧化钾溶液，溶液的pH变大，故D错误． 故选D． 12．（10-11高二下·宁夏银川·期中）如图为直流电源电解稀溶液的装置。通电一段时间后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是 A．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 B．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 C．逸出气体的体积，a电极小于b电极 D．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 【答案】A 【分析】为强碱强酸盐，电解其溶液的实质是电解水，所以阳极b端失电子发生氧化反应，4OH- -4e-=2H2O+O2；阴极a端H得电子发生还原反应，4H+4e=2H2，通电一段时间后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液,则a极附近变蓝，b极附近变红，以此分析解答。 【详解】A．根据上述分析可知， A符合题意，故A正确； B．根据上述分析可知，B不符合题意，故B错误； C．根据上述分析可知，逸出气体的体积，a电极大于b电极，故C错误； D．根据上述分析可知，两电极都逸出无味气体，故D错误； 故答案：A。 考点四 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．（24-25高一下·天津西青·期末）用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池示意图如图所示。 下列有关说法正确的是 A．电池工作时，Na+向电极2迁移 B．电极1发生的电极反应式为： C．外电路通过0.2mol电子时， 消耗O2的体积为1.12L D．电极1为正极，电极2为负极 【答案】A 【分析】电极1发生氧化反应为原电池的负极，电极2为正极，负极氨气被氧化为氮气：，正极氧气被还原：； 【详解】A．电池工作时阳离子向正极移动，因此Na+向电极2迁移，A正确； B．电池中电解质溶液为NaOH溶液，因此电极1发生的电极反应为，B错误； C．根据分析有，当外电路通过0.2mol电子时， 消耗标准状况下O2的体积为，C错误； D．根据分析电极1发生氧化反应为负极、电极2为正极，D错误； 故选A。 2．（24-25高二上·天津南开·期末）A、B、C、D均为石墨电极，E、F为两种金属材料，这两种金属元素均位于短周期，且位置相邻，E能与NaOH溶液反应。按图示接通线路，反应一段时间。 (1)甲池、乙池分别为_______。 A．原电池原电池 B．电解池电解池 C．原电池电解池 D．电解池原电池 (2)F极为 (填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”，下同)，电极反应式为 。 (3)B极为 ，电极反应式为 。 (4)溶液会变蓝的是 (填“a”或“b”)，U形管中先变红的是 填“C”或“D”)极附近的溶液，U形管中发生的总反应的化学方程式为 。 (5)已知烧杯和U形管中的溶液均足量，当烧杯中有25.4gI2生成时，甲池中溶液的质量会减少 g。 【答案】(1)D (2) 正极 (3) 阴极 (4) a D (5)8.0 【分析】A、B、C、D均为石墨电极，E、F为两种金属材料，这两种金属元素均位于短周期，且位置相邻，E能与NaOH溶液反应。则E为Al，E为负极，F为正极；A、C为阳极，B、D为阴极。则甲为电解池，乙为原电池。 【详解】（1）由分析可知，甲池、乙池分别为电解池、原电池，故选D。 （2）由分析可知，E为负极，F为正极，NaOH溶液中的水得电子生成H2和OH-，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出电极反应式为。 （3）由分析可知，B极为阴极，Cu2+得电子生成Cu，电极反应式为。 （4）C电极为阳极，Cl-失电子生成Cl2，D电极为阴极，H2O得电子生成H2和OH-，Cl2与I-反应生成I2等，I2使淀粉变蓝色，则溶液会变蓝的是a；U形管中D电极生成OH-，则先变红的是D极附近的溶液，U形管中电解KCl-酚酞溶液，则发生的总反应的化学方程式为。 （5）在a烧杯，Cl2~I2~2e-，则转移电子的物质的量为n(e-)==0.2mol，在甲烧杯，发生的电池反应为，由此可得出关系式：2Cu~O2~4e-，则转移0.2mole-时，溶液中生成的Cu为0.1mol、O2为0.05mol，甲池中溶液的质量会减少0.1mol×64g/mol+0.05mol×32g/mol=8.0g。 3．（24-25高三上·天津·期末）目前新能源汽车多采用三元锂电池，某三元锂电池的工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．充电时，需连接，，且B极为阳极 B．放电时，A极发生的反应为： C．放电时，电子流向为A极→用电器→B极 D．外电路每通过1mol电子时，通过隔膜的质量为7g 【答案】B 【分析】连接K2、K3时，装置为原电池，锂离子向正极移动，则A为负极，电极反应为：LixC6-xe-=xLi++6C，B极正极，电极反应为Li1-xNiaCobMncO2+xLi++xe-=LiNiaCobMncO2；连接K1、K2时，装置为电解池，A极为阴极，B极为阳极。 【详解】A．连接K2、K3时，装置为原电池，A为负极、B为正极，则充电时，需连接K1、K2，且B极为阳极，故A正确； B．放电时，连接K2、K3，装置为原电池，A为负极，A极发生的反应为：LixC6-xe-=xLi++6C，故B错误； C．连接K2、K3时，装置为原电池，放电时电子从负极流出经过用电器流入正极，即电子流向为A极→用电器→B极，故C正确； D．内外电路转移电荷数相等，当外电路通过1 mol 电子时，通过隔膜的Li+的物质的量1 mol，其质量为1mol×7gmol-1=7g，故D正确； 故选B。 ◆题型2 离子交换膜的应用 4．（22-23高二上·天津和平·期末）电化学在现代生活、生产和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。 (1)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4。    ①阳极的电极反应式为 。 ②右侧的离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜，阴极区a% b%(填“＞”“═”或“＜”)。 ③阴极产生的气体为 。 (2)SO2和NOx是主要大气污染物，如图是同时吸收SO2和NOx的示意图。    ①b是直流电源的 。 ②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，阴极的电极反应为 。 ③当NOx均为NO时，吸收池中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (3)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl。    ①当电路中转移amole-时，交换膜左侧溶液中约减少 mol离子。交换膜右侧溶液中c(HCl) (填“＞”“＜”或“═”)1mol•L-1(忽略溶液体积变化)。 ②若质子交换膜换成阴离子交换膜，其他不变。若有11.2L氯气(标准状况)参与反应，则必有 mol离子通过交换膜向 侧迁移。(填“左”、“右”) 【答案】(1) 阴 ＜ H2 (2) 正极 2HSO+2H++2e-=S2O+2H2O 1：1 (3) 2a ＞ 1 左 【详解】（1）①Fe电极与电源正极相连为电解池的阳极，发生氧化反应。Fe由0价升高至+6价，1molFe失去6mol电子 ，故答案为：； ②在电解池中阳极的电极反应式为，则阳极消耗，故右侧离子交换膜为阴离子交换膜；在阴极区得到电子发生还原反应生成和，通过左侧阳离子交换膜移向阴极区，所以阴极区氢氧化钠溶液浓度a%＜b%，故答案为：阴；＜； ③阴极发生还原反应，则在阴极得到电子被还原为，故答案为：； （2）①在b电极被氧化为，则与b电极相连的电极为阳极，所以直流电源b电极为正极，故答案为：正极； ②a电极为阴极，发生还原反应，则 得到电子被还原为，故答案为：； ③NO在吸收池中被为，2molNO得到4mol电子被还原为，2mol失去4mol电子被氧化为4，故答案为：1：1； （3）①通入的电极为正极，Ag电极为负极，负极电极反应式为，则当电路中转移amole-时，交换膜左侧溶液中约减少2amol离子；质子交换膜只允许通过，amol电子转移，必有amol沉淀，为了维持电荷守恒，交换膜左侧必有amol向交换膜右侧迁移，交换膜右侧HCl浓度增大，故答案为：2a；＞； ③，正极的电极反应式为，得到1mol生成1mol ；负极的电极反应式为，交换膜右侧增加了1mol，为了维持电荷守恒，必有1mol从交换膜右侧溶液通过阴离子交换向左侧迁移，故答案为：1；左。 5．（24-25高二上·山东潍坊·期中）一种新型的利用双极膜电化学制备氨装置如图所示，已知在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并分别向两极迁移，下列说法正确的是 A．电极m与电源正极相连 B．双极膜中的移向电极n C．电解一段时间后，右池溶液不变 D．每生成，双极膜中有水解离 【答案】D 【分析】由图可知，酸性条件下硝酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成氨气和水，电极反应式为NO+8e-+9H+=NH3↑+3H2O，电极m为电解池的阴极，双极膜中的氢氧根离子移向电极n，氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，电极n为阳极。 【详解】A．由分析可知，与直流电源负极相连的电极m为电解池的阴极，A错误； B．由分析可知，双极膜中的氢离子移向电极m，B错误； C．由分析可知，双极膜中的氢氧根离子移向电极n，氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，反应生成水，因此c(OH-)减小，溶液减小，C错误； D．由得失电子数目守恒可知，生成时，消耗0.8mol电子，因此有0.8molH+移向左侧，双极膜中消耗0.8mol水，双极膜中解离水的质量为0.8mol×18g/mol=14.4g，D正确； 故选D。 6．（22-23高三上·河南·开学考试）双极膜电渗析法制巯基乙酸(HSCH2COOH)和高纯度NaOH溶液的原理如图所示，其中a，b为离子交换膜，双极膜在直流电压下可解离出H+和OH-。 已知：双极膜复合层间能解离为和，且实现和的定向通过。下列说法错误的是 A．M极连接电源的负极，电极反应式为 B．膜a和膜b均为阳离子交换膜，经膜a由盐室移向碱室1 C．电解一段时间后，碱室2中溶液浓度变大 D．若将盐室中原料换成溶液，当外电路中通过时，可生成 【答案】C 【分析】根据双极膜中和的移动方向知，左侧为阴极，故M极连接电源的负极，N极连接电源的正极。 【详解】A．根据双极膜中和的移动方向知，M极连接电源的负极，其电极反应式为，A项正确； B．根据题意分析可知，膜a和膜b均为阳离子交换膜，盐室中经膜a由盐室移向碱室l，碱室1中产生，使碱室1中溶液浓度变大，碱室2中经膜b移向纯水室生成溶液，B项正确； C．由B项分析知，碱室2中溶液浓度变小，C项错误； D．外电路有电子通过时，盐室中有移向碱室1，双极膜中有移向盐室，即得到，D项正确。 故选C。 ◆题型3 电化学中“多池”与“多室”的应用 7．（24-25高三上·天津南开·期末）间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。下列说法不正确的是 A．电解过程中氢离子从左室向右室迁移 B．“氧化池”中发生反应： C．电解结束后，电解池阴极区溶液升高(忽略溶液体积变化) D．氧化池中产生的苯甲醛进入电解池对a极反应会产生影响 【答案】C 【分析】 根据图中信息可知，左侧a电极反应是：Mn2+-e-=Mn3+，为阳极，则b电极为阴极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，阳极得到的Mn3+进入“氧化池”将甲苯氧化为苯甲醛，发生的反应为：。 【详解】A．电解过程中阳离向阴极移动，氢离子从左室向右室迁移，A正确； B．根据分析，阳极得到的Mn3+进入“氧化池”将甲苯氧化为苯甲醛，“氧化池”中发生反应：，B正确； C．电解过程中阴极电极b发生反应2H++2e-=H2↑，同时电解质溶液中有等量的H+通过质子交换膜进入阴极区，从而电解池阴极区溶液的pH几乎不变(忽略溶液体积变化)，故C错误； D．苯甲醛有强还原性容易在电解池阳极上放电，氧化池中产生的苯甲醛进入电解池对a极反应会产生影响，D正确； 答案选C。 8．（24-25高二上·天津·期末）党的二十大报告中强调“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。的转化和利用是实现碳中和的有效途径。近年来，有研究人员用通过电催化生成多种燃料，实现的回收利用，其工作原理如图所示。请写出电极上产生的电极反应式： 。 【答案】 【详解】根据电解装置图，电解液为稀，Cu电极接电源的负极，为阴极，Cu电极上发生得电子的还原反应，则通入的在Cu电极上产生CH3OH的电极反应式：。 故答案为：。 9．（24-25高二上·天津·期末）Ⅰ.次磷酸具有较强的还原性，可用于制药工业。 (1)是一元酸，25℃时，。写出其电离方程式： 。 (2)用电渗析法制备的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。 ①写出阴极的电极反应： 。 ②的移动方向是：移向 (填“阴极室”或“原料室”)。 ③阳极室得到，的浓度逐渐增大。 a．结合电极反应说明其原因是 。 b．该方法得到的产品溶液中会混有。产生的原因是 。 Ⅱ.氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。 (3)298K时，燃烧生成放热121kJ，蒸发吸热44kJ，表示燃烧热的热化学方程式为 。 (4)氢氧燃料电池中氢气在 (填“正”或“负”)极发生反应。 (5)在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中，放电的电极反应式为 。 【答案】(1) (2) 阴极室 阳极反应为水放电失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子：，通过阴离子交换膜进入阳极室/产品室，与氢离子反应得到 氧气可以将氧化为 (3) (4)负 (5) 【分析】电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极发生氧化反应，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上发生还原反应，内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极。 【详解】（1）是一元酸，25℃时，，则为弱酸，水溶液中部分电离，电离方程式为：，故答案为：； （2）①阴极室中是水放电得到电子发生还原反应生成氢气与氢氧水溶液中根，阴极的电极反应：，故答案为： ②电解池中阳离子移向阴极， 移向阴极方向，故答案为：阴极室； ③阳极室得到，的浓度逐渐增大。 a．阳极反应为水放电失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子：，通过阴离子交换膜进入阳极室/产品室，与氢离子反应得到，故生成且浓度不断增大，故答案为：阳极反应为水放电失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子：，通过阴离子交换膜进入阳极室/产品室，与氢离子反应得到； b．已知次磷酸具有较强的还原性，阳极室有氧气产生，氧气具有氧化性，氧气可以将氧化为，而混入杂质，故答案为：氧气可以将氧化为； （3）298K时，1g氢气(为0.5mol)燃烧生成放热121kJ，1mol H2O(l)蒸发吸热44kJ，则1mol氢气燃烧生成H2O(l)放热121kJ ×2+44 kJ =286kJ，表示氢气燃烧热的热化学方程式为，故答案为：； （4）燃料电池中通入燃料的一极为负极，燃料失电子发生氧化反应，即氢气在负极失去电子发生氧化反应，故答案为：负； （5）在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中，失去电子发生氧化反应和结合生成二氧化碳和水，电极反应式为，故答案为：。 ◆题型4 电化学有关计算 10．（24-25高一下·天津·期末）氨价格低廉，运输和储存方便，因此作为燃料电池具有很大的发展潜力。一种新型燃料电池构造示意图如图所示，关于该电池的说法正确的是 A．通入的电极b为电池的负极 B．电流由电极a通过导线流向电极b C．转移电子时消耗和物质的量之比为 D．电极a为负极，其电极反应式为： 【答案】D 【分析】电极a上氨气被氧化为氮气，则a为负极，在碱性溶液中电极a的电极反应为；电极b为正极，氧气被还原，电极反应为。 【详解】A．据分析，通入的电极b为电池的正极，A错误； B．电流方向为：正极→导线→负极，即电极b通过导线流向电极a，B错误； C．据分析，负极和正极反应式分别为和，则转移电子时，负极消耗，正极消耗，消耗和物质的量之比为，C错误； D．据分析，电极a为负极，其电极反应式为：，D正确； 故选D。 11．（24-25高二上·天津·期末）二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是 A．该电池放电时质子从电极b移向电极a B．每转移4mol ，消耗的体积为22.4L C．电极a附近发生的电极反应为 D．电极b附近发生的电极反应为 【答案】D 【分析】由图可知，电极a通入SO2，发生氧化反应，故电极a为负极，电极反应为：SO2＋2H2O-2e－=SO＋4H＋；电极b通入O2，发生还原反应，故电极b为正极，电极反应为：O2＋4e－＋4H＋=2H2O；总反应式为：2SO2＋O2＋2H2O=2SO＋4H＋。 【详解】A．放电时为原电池，质子向正极移动，电极a为负极，则该电池放电时质子从电极a移向电极b，A错误； B．每转移4mol，消耗1mol，但未指明标准状况，故体积不一定为22.4L ，B错误； C．电极a为负极，发生氧化反应，电极反应为SO2＋2H2O－2e－=SO＋4H＋，硫酸是强电解质，应当拆为离子形式，C错误； D．酸性条件下，氧气得电子与氢离子反应生成水，电极b附近发生的电极反应为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，D正确； 故答案选D。 12．（2024·陕西·模拟预测）我国科学家首次研究了碘正极在水系铝离子电池中的转化反应，下列叙述错误的是 A．放电时，在正极上发生还原反应 B．放电时，每转移电子，a电极质量理论上增加 C．充电时，b极反应之一为 D．充电时，参与反应生成、、物质的量之比可能为 【答案】B 【分析】由图可知，放电时，b电极为原电池的正极，碘单质得到电子发生还原反应生成碘离子，a电极为负极，铝在负极失去电子发生氧化反应生成铝离子；充电时，与直流电源正极相连的b电极为阳极，碘离子失去电子发生氧化反应碘或碘三离子或碘五离子，a电极为阴极，铝离子得到电子发生还原反应生成铝。 【详解】A．由分析可知，放电时，b电极为原电池的正极，碘单质得到电子发生还原反应生成碘离子，故A正确； B．由分析可知，放电时，a电极为负极，铝在负极失去电子发生氧化反应生成铝离子，则转移电子时，a极质量应减少27g，故B错误； C．由分析可知，充电时，与直流电源正极相连的b电极为阳极，碘离子失去电子发生氧化反应碘或碘三离子或碘五离子，则电极反应式之一可能为，故C正确； D．由分析可知，充电时，与直流电源正极相连的b电极为阳极，碘离子失去电子发生氧化反应碘或碘三离子或五三离子，设碘、碘三离子、碘五离子的物质的量依次为amol、bmol、cmol，由原子个数守恒可得：2a+3b+5c=10, a=b=c=1时，方程式成立，故D正确； 故选B。 考点五 电解原理的应用（重点） ◆题型1 氯碱工业 1．（24-25高二上·天津·期末）氯碱工业是一种高能耗产业，下图表示的是电解池与燃料电池相组合的一种节能新工艺。图中电极未画出，只显示了相关物料的传输和转化关系。下列有关该工艺流程的分析正确的是 A．甲装置为电解池，其左室为阴极室 B．甲乙两装置中使用的均为阳离子交换膜 C．乙装置为燃料电池，其左室反应为 D．图中三种NaOH溶液的质量分数关系为b%>c%>a% 【答案】B 【分析】这是电解池（甲）与燃料电池（乙）组合的节能工艺，利用电解、燃料电池原理，实现电能-化学能转化及节能，流程如下：一、甲（电解池，电解饱和溶液）电极反应：左室精制饱和溶液中的放电消耗，浓度降低经反应变为稀溶液，可知左室为阳极，反应为，溶液中放电生成（即X为），透过离子交换膜（阳离子交换膜）移向右室。右室为阴极，发生的反应为，水得电子生成（即Y为）和，与移来的形成，所以右室流出a%溶液；乙为燃料电池，为燃料、空气为氧化剂，左室为负极，在碱性条件下失电子，消耗，电极反应为。右室为正极，电极反应为。 【详解】A．甲是电解饱和食盐水的电解池，根据NaCl溶液、NaOH溶液的进出，甲的左室是阳极室，故A错误； B．甲中透过离子交换膜进入右室，是阳离子交换膜；乙是燃料电池，左室通入Y，发生反应，左室的浓度在减小，则从左室移向右室，与右室产生的结合成氢氧化钠，所以乙也是阳离子交换膜，故B正确； C．乙是燃料电池，电解质为NaOH溶液，左室为负极，放电反应为，故C错误； D．甲右室生成NaOH，所以a%>c%，乙中负极反应消耗，正极反应生成，所以a%<c%，质量分数关系应为，故D错误； 故选B。 2．（24-25高二上·天津河西·期末）氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池串联组合的新工艺可节能，流程示意图如下，下列叙述正确的是 A．实现串联节能需将池左侧电极接池左侧电极 B．为池阳极产物，为池负极反应物 C．装置中三处溶液的浓度大小关系： D．标准状况下当生成时，消耗空气约为 【答案】D 【分析】由图可知，B池为燃料电池、A池为电解池，通入(除去CO2)的空气的一极是燃料电池的正极，空气中的O2在正极被还原生成氢氧根离子；通入由电解饱和NaCl溶液产生的燃料Y的一极是燃料电池的负极，则Y为H2，H2在负极碱性环境下被氧化生成水，燃料电池工作时，阳离子向正极移动，则Na+通过阳离子交换膜向正极(从左侧向右侧)移动，所以NaOH溶液的浓度c%大于a%。在A池中，逸出气体Y(即H2)的电极为阴极，逸出气体X的电极为电解池的阳极，Cl-在阳极被氧化生成Cl2，则X为Cl2，A池中水在阴极被还原生成H2和OH-，电解时，阳离子向阴极移动，则Na+通过阳离子交换膜向阴极(从左侧向右侧)移动，所以NaOH溶液的浓度a%大于b%，据此解答。 【详解】A．由分析可知，池左侧电极为阳极，需要与B池正极相连，即与B池右侧电极相连，A错误； B．由分析可知，为池阳极产物Cl2，Y为池正极反应物H2，B错误； C．由分析可知，B池中NaOH溶液的浓度c%大于a%，A池中NaOH溶液的浓度a%大于b%，则装置中三处溶液的浓度大小关系：，C错误； D．由得失电子数目守恒可得关系式：，标准状况下，若生成11.2L氯气，转移电子=1mol，则正极消耗氧气=0.25mol，即消耗空气约为，D正确； 故选D。 3．（2023·浙江·高考真题）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是    A．电极A接电源正极，发生氧化反应 B．电极B的电极反应式为： C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液 D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 【答案】B 【详解】A．电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，故A正确； B．电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：，故B错误； C．右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的溶液，故C正确； D．改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确。 综上所述，答案为B。 ◆题型2 电冶金及金属的精炼 7．（20-21高一下·天津河北·期末）工业上冶炼钠、银、铁，常采用的方法分别是 A．电解法、热还原法、热分解法 B．电解法、 热分解法、热还原法 C．热分解法、热还原法、电解法 D．热还原法、热分解法、电解法 【答案】B 【详解】金属钠是特别活泼的金属，采用电解方法冶炼；银是不活泼的金属，采用热分解方法冶炼；铁是比较活泼的金属，采用热还原方法冶炼，故合理选项是B。 8．（20-21高二上·天津河北·期末）下列化学用语或说法正确的是 A．用铁作阳极电解熔融生产金属铝 B．钢铁吸氧腐蚀的正极反应： C．粗铜(含、、、等杂质)精炼中产生的阳极泥的成分只有 D．用石墨作电极电解饱和食盐水的离子方程式： 【答案】B 【详解】A． 用铁作阳极电解熔融时，阳极上铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子移动向阴极，在阴极会析出金属铁，使获得的铝不纯，同时造成金属铁的浪费，应用惰性电极作阳极，A错误； B． 钢铁吸氧腐蚀的正极反应为：，B正确； C． 粗铜(含、、、等杂质)精炼中，粗铜作阳极，纯铜作阴极，粗铜中比铜活泼的锌、铁会在阳极放电，以离子形式存在于溶液中，比铜不活泼的银、金以单质形成存在于阳极泥中，C错误； D． 用石墨作电极电解饱和食盐水，阳极反应式为：，阴极反应式为：，则离子方程式为：，D错误； 故选B。 9．（21-22高二上·天津·期末）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量、、、等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性) A．电解后，电解槽底部的阳极泥中含有和 B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C．阳极发生还原反应，其电极反应式： D．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有和 【答案】A 【详解】A．已知：氧化性，则金属性，电解时，粗镍中镍及比它活泼的金属都溶解了，电解槽底部的阳极泥中含有和，A正确； B． 电解过程中，在阳极，粗镍中镍及比它活泼的金属都溶解了，阴极上只有金属镍析出，得失电子数相等，则阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，B错误； C． 阴极发生还原反应，其电极反应式：，C错误； D． 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有 、和，D错误； 答案选A。 ◆题型3 电镀 7．（22-23高二上·天津上·期末）若要在铁制品表面镀镍，下列有关说法正确的是 A．电镀液可用FeSO4溶液 B．铁制品应与电源的负极相连 C．阴极的电极反应为Ni-2e-=Ni2+ D．电镀过程中电镀液中溶质的浓度会增大 【答案】B 【分析】根据电解原理可知，若要在铁制品表面镀镍，则铁制品应该与电源负极相连作阴极，电极反应为：Ni2++2e-=Ni，Ni电极与电源的正极相连作阳极，电极反应为：Ni-2e-=Ni2+，NiSO4溶液作电解质溶液，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，电镀液应该用NiSO4溶液，而不能用FeSO4溶液，A错误； B．由分析可知，铁制品应与电源的负极相连作阴极，B正确； C．由分析可知，阴极的电极反应为：Ni2++2e-=Ni，C错误； D．由分析可知，阴极反应为：Ni2++2e-=Ni，阳极反应为：Ni-2e-=Ni2+，根据电子守恒可知，电镀过程中电镀液中溶质的浓度基本不变，D错误； 故答案为：B。 8．（23-24高二上·天津·期末）利用如图所示装置模拟电解在工业生产的应用，下列说法正确的是 A．若要在铁片上镀铜，Z为溶液 B．若要在铁片上镀铜，X、Y分别为纯铜和铁片 C．若Z是饱和溶液，电解一段时间后，Y电极析出少量的 D．若Z是饱和溶液，X电极首先发生的电极反应式是： 【答案】B 【详解】A． 若要在铁片上镀铜，应该使Fe片与电源负极连接作阴极；铜片与电源正极连接作作阳极，Z为CuSO4溶液，故A错误； B． 若要在铁片上镀铜，则阳极X为Cu，阴极Y为铁片，故B正确； C． 若Z是饱和溶液，由于离子的放电能力：H+＞Na+，所以电解时阴极Y上会产生H2，故电解一段时间后，Y电极不会析出金属Na，故C错误； D． 若Z是饱和溶液，且X为惰性电极时，由于离子放电顺序：Cl-＞OH-，阳极X电极首先是Cl-放电产生Cl2，故阳极X发生的电极反应式是2Cl--2e-=Cl2↑，故D错误； 故选B。 9．（21-22高二上·云南丽江·期中）给铁制器皿上镀铜，应该使用的电镀液是 A．FeCl3溶液 B．CuSO4溶液 C．FeSO4溶液 D．NaCl溶液 【答案】B 【详解】根据电镀原理：给铁制器皿上镀铜，金属铁是阴极，金属铜是阳极，电镀液是含有铜离子的盐溶液，故选B。 ◆题型4 电有机合成 10．（24-25高三上·天津河北·期末）电化学合成是对环境友好的合成方法，以对硝基苯甲酸()为原料，采用惰性电极电解法合成对氨基苯甲酸()的装置如图。下列说法正确的是 A．直流电源a极为正极 B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．每生成0.2mol对氨基苯甲酸，阳极室电解液质量减少9.6g D．生成的总反应为： 【答案】A 【分析】根据图示，N电极I2得电子发生还原反应生成I-，N是阴极，则直流电源b为负极、a为正极。电解池M极为阳极，M极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+。 【详解】A．由分析可知，a极为正极，故A正确； B．M极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，H+透过离子交换膜进入阴极区，阴极区发生反应，离子交换膜为阳离子交换膜，故B错误； C．根据，每生成对氨基苯甲酸，消耗1.2molI-，根据电极反应式I2+2e-=2I-可知电路中转移1.2mol电子，阳极发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+，阳极产生0.3molO2，向N极迁移1.2molH+，阳极室电解质液质量减少10.8g，故C错误； D．生成的总反应为，故D错误； 故选A。 11．（23-24高二上·天津·期末）硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。下列说法正确的是 A．惰性电极2为阴极 B．反应前后保持不变 C．外电路通过1 mol电子，可得到1 mol D．该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能 【答案】C 【分析】由图可知，惰性电极2，Br-被氧化为Br2，惰性电极2为阳极，则惰性电极1为阴极，以此解题。 【详解】A．惰性电极2，Br-被氧化为Br2，惰性电极2为阳极，A错误； B．可循环反应，反应前后数量不变，但是反应生成水，故减小，B错误； C．根据电极反应，，外电路通过1 mol电子，生成0.5 mol H2O2，最终转化为0.5 mol H2O，同时二丁基-N-羟基胺转化为硝酮，该过程转移1mol电子生成0.5mol水，共计生成1 mol水，C正确； D．该制备过程应是电解法制备，应是电能转化为化学能，D错误； 故选C。 12．（21-22高二上·天津南开·期末）电有机合成反应温和高效，体系简单，环境友好。电解合成1，2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是 A．该装置工作时，NaCl溶液的浓度不断减小 B．液相反应中，转变为1，2-二氯乙烷的同时，CuCl转变为 C．该装置总反应为 D．离子交换膜X、Y分别为阴离子交换膜、阳离子交换膜 【答案】B 【详解】A．钠离子进入阴极区，氯离子进入阳极区，氯化钠浓度逐渐减小，故A正确； B．CuCl2能将氧化为1，2一二氯乙烷，故B错误； C．以NaCl和CH2=CH2为原料合成1，2-二氯乙烷中，CuCl→CuCl2→CuCl，CuCl循环使用，其实质是NaCl、H2O与CH2=CH2反应，所以总反应为，故C正确； D．阴极H2O或H+放电生成NaOH，所以离子交换膜Y为阳离子交换膜；阳极CuCl放电转化为CuCl2，所以离子交换膜X为阴离子交换膜，钠离子应通过离子交换膜进入阴极区，故D正确； 故选B。 考点六 金属的腐蚀 ◆题型1 金属的腐蚀 1．（24-25高二上·天津和平·期末）在下图装置的烧杯中均盛有溶液其中铁片最易被腐蚀的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】金属腐蚀快慢顺序为电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极 【详解】A．Fe发生化学腐蚀； B．该装置为原电池，Fe作原电池的正极被镁保护； C．该装置为原电池，Fe作原电池的负极加速被腐蚀； D．该装置为电解池，Fe作电解池的阳极加速被腐蚀； 综上所述，铁片最易被腐蚀的是电解池的阳极，故选D。 2．（21-22高三上·天津河西·期末）下列叙述不正确的是 A．二氧化硫可用于杀菌、消毒 B．电解饱和食盐水可得金属钠 C．家用电热水器不锈钢内胆镶嵌镁棒是为防止内胆腐蚀 D．碳素钢中加入适量铬等改变其组织结构而具有强抗腐蚀等性能 【答案】B 【详解】A．二氧化硫能够使蛋白质变性，可用于杀菌、消毒，故A正确； B．电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，故B错误； C．家用电热水器不锈钢内胆镶嵌镁棒，构成原电池，镁为负极，能防止内胆腐蚀，故C正确； D．碳素钢中加入适量铬等改变其组织结构形成不锈钢，具有强抗腐蚀等性能，故D正确； 选B。 3．（22-23高二上·天津·期末）下列过程中，化学反应速率的增大对人类有益的是 A．金属的腐蚀 B．食物的腐败 C．塑料的老化 D．氨的合成 【答案】D 【详解】A．金属的腐蚀越慢越好，故增大速率对人类无益，A错误； B．食物的腐败越慢越好，故增大速率对人类无益，B错误； C．塑料的老化越慢越好，故增大速率对人类无益，C错误； D．氨的合成越快越好，缩短生产周期，故增大速率对人类有益，D正确； 故选D。 ◆题型2 化学腐蚀与电化学腐蚀 4．（23-24高二上·天津南开·期末）家庭煤气（液化石油气）灶的部件说明如图所示，下列说法正确的是 A．外壳是铝合金材料，不易锈蚀是因为铝不活泼 B．炉头容易生锈，主要是高温下铁发生电化学腐蚀 C．锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水，铁发生化学腐蚀 D．灶脚由螺钉和外层电木（一种耐高温塑料）组成，电木起到了防止金属腐蚀的作用 【答案】D 【详解】A．铝合金材料，不易锈蚀是因为铝表面形成致密的氧化膜，不是因为铝不活泼，故A错误； B．燃气灶的中心部位容易生锈，主要是高温下铁发生是化学腐蚀，不是电化学腐蚀，故B错误； C．锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水，发生电化学腐蚀，故C错误； D．外层电木保护了内层的螺钉，起到了防止金属腐蚀的作用，故D正确； 故选D。 5．（20-21高二上·天津·期末）化学在日常生活和生产中有着重要应用，下列说法正确的是 A．加热纯碱溶液可以增强清洗油污效果 B．暖贴制作原理是利用金属的化学腐蚀 C．银器久置表面变暗与电化学腐蚀有关 D．草木灰和铵态氮肥混合使用肥效更高 【答案】A 【详解】A．纯碱是碳酸钠，纯碱溶液中碳酸钠水解显碱性，水解吸热，加热纯碱溶液促进碳酸根离子水解，可以使碳酸钠溶液的碱性增强，进而达到增强清洗油污的效果，故A符合题意； B．暖贴的成分由铁粉、活性炭，氯化钠和水等物质组成，形成一个原电池，发生铁粉的吸氧腐蚀，利用了电化学腐蚀来使反应速率加快而持续放热，不属于化学腐蚀，故B不符合题意； C．银器久置表面变暗是银与空气中的硫化氢或人体汗液中的硫化物直接发生反应，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，故C不符合题意； D．草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸根离子与铵态氮肥中的铵根离子发生相互促进的水解反应生成一水合氨，一水合氨分解生成氨气，导致肥效大大降低，故D不符合题意； 答案选A。 6．（22-23高二上·天津·期末）如图是中国在南极建设的第四个科学考察站——泰山站。为了延长科学考察站基础设施使用寿命，钢铁设备表面镶嵌一些金属块(M)。下列说法正确的是    A．金属块M可能是铜，发生氧化反应 B．这种保护方法叫牺牲阳极的阴极保护法 C．科考考察站里的设备在潮湿空气中主要发生化学腐蚀 D．若采用外加电流的阴极保护法，设备与电源正极相连 【答案】B 【详解】A．如果金属块M是铜，铜与钢铁设备构成原电池时，铁为负极，腐蚀速率加快，故A错误； B．为了延长科学考查站基础设施使用寿命，钢铁设备表面镶嵌一些金属块(M)，M应该充当原电池的负极，这种保护方法叫牺牲阳极的阴极保护法，故B正确； C．科考考查站里的设备在潮湿空气中主要发生电化学腐蚀，故C错误； D．若采用外加电流的阴极保护法，钢铁设备应该与电源负极相连，充当电解池的阴极，被保护，故D错误； 故选B。 ◆题型3 金属腐蚀的原理与类型判断 7．（24-25高三上·天津·期末）用压强传感器探究生铁在和醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下： 分析图像，以下结论错误的是 A．溶液时，生铁发生析氢腐蚀 B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 D．两溶液中负极反应均为： 【答案】C 【分析】锥形瓶中生铁、碳粉与一定的醋酸溶液形成微小原电池原理。 【详解】A．根据图像可知，时锥形瓶中气体压强随反应的进行而增大，产生了大量气体即，发生了析氢腐蚀，可知溶液时，生铁发生析氢腐蚀，A正确； B．根据图像可知，时锥形瓶中气体压强随反应的进行而减小，消耗了锥形瓶中的气体即，发生了吸氧腐蚀，即在酸性溶液中生铁可能发生析氢腐蚀也可能发生吸氧腐蚀，B正确； C．由两图像对比可知，变化相同的压强所用的时间不同，析氢腐蚀所用时间长而吸氧腐蚀所用的时间短，因而吸氧腐蚀的速率比析氢腐蚀快，C错误； D．析氢腐蚀和吸氧腐蚀负极反应均为，D正确； 故选C。 8．（24-25高二上·天津河西·期末）用如图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以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。下列说法错误的是       A．整个过程中，负极电极反应式均为 B．和，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀 C．时，正极主要发生反应： D．若将铁换为铜进行实验，时，压强随时间变化曲线与铁相似 【答案】D 【分析】Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀，产生氢气，会导致锥形瓶内压强增大；若介质的酸性很弱或呈中性，并且有氧气参与，此时Fe就会发生吸氧腐蚀，吸收氧气，会导致锥形瓶内压强减小。 【详解】A．整个过程中，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，发生的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，A正确； B．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的气体压强会有下降，而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明图中反应除了吸氧腐蚀，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；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，也说明有析氢腐蚀，B正确； C．由图可知，pH=6.0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减小，也说明有吸氧腐蚀，则正极主要发生反应：，C正确； D．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，而铜活动性弱于氢，不会析出氢气，D错误； 故选：D。 9．（20-21高二上·天津滨海新·期末）关于金属的腐蚀与防护的说法错误的是 A．在酸性环境中，钢铁发生析氢腐蚀，负极反应为：Fe-2e- =Fe2+ B．钢铁表面吸附极弱酸性或中性水膜，发生吸氧腐蚀，正极反应为：2H2O+O2+4e-=4OH- C．外加电流法是把被保护的钢闸门作为阳极，用惰性电极作为辅助阴极 D．锅炉内壁镶嵌镁块能保护锅炉的钢铁部分 【答案】C 【详解】A．酸性环境中，钢铁形成原电池原理发生腐蚀，铁作负极，发生氧化反应，电极方程为Fe-2e- =Fe2+，A正确； B．钢铁表面水膜酸性较弱或中性时，发生吸氧腐蚀，正极为氧气得电子发生还原反应，电极方程式为O2+4e– + 2H2O = 4OH–，B正确； C．外加电流的阴极保护法是利用电解池原理让被保护的金属连电源的负极作为阴极，惰性电极作为辅助阳极，若被保护的金属作阳极将会发生氧化反应被腐蚀，C错误； D．锅炉内壁镶嵌镁块，形成原电池原理，镁作负极被氧化，钢铁作正极被保护，D正确； 故答案选C。 考点七 金属的防护 ◆题型1 金属防护的方法 1．（24-25高二上·天津河东·期末）化学与工业生产、社会发展等息息相关，下列说法正确的是 A．港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，原理是外加电流的阴极保护法 B．将解放桥的桥墩钢铁与外接电源正极相连以减缓桥梁的腐蚀 C．工业上电解熔融的来制备铝 D．锌锰干电池工作时，存在化学能转化为电能和热能的过程 【答案】D 【详解】A．港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，锌比铁活波，发生腐蚀先消耗锌来保护铁，属于牺牲阳极法，A错误； B．外加电流法原理是将桥墩钢铁与外接电源负极相连以起到减缓桥梁的腐蚀，B错误； C．为分子晶体，熔融时不能发生电离得到离子，所以无法通过电解熔融的来制备铝，C错误； D．原电池工作原理是将化学能转变为电能，电池在工作中除了转化为电能外，同时还有热能伴随，D正确； 故答案为：D。 2．（21-22高二上·天津东丽·期末）下列说法错误的是 A．在钢铁设备上安装若干镁合金块或锌块，可保护设备不被腐蚀 B．将钢闸门通过导线与直流电源的正极相连，保护闸门不被腐蚀 C．厨房中炒完菜的铁锅应及时清洗并擦干，防止发生电化学腐蚀 D．镀锌铁表面的镀层如发生破损，被腐蚀的仍然是镀层 【答案】B 【详解】A．在钢铁设备上安装若干镁合金或锌块，镁合金或锌块作原电池负极的金属加速被腐蚀，钢铁设备作正极的金属被保护，故A正确； B．将钢闸门通过导线与直流电源的正极相连，钢闸门作阳极，加速了腐蚀，故B错误； C．钢铁在有电解质溶液的环境中易发生电化学腐蚀，炒过菜的铁锅含有电解质溶液，不及时清洗会发生电化学腐蚀，故C正确； D．Fe与Zn形成原电池时Fe作正极被保护，所以镀锌铁的镀层破损后，镀层仍然对铁起保护作用，故D正确； 故选B。 3．（22-23高二上·天津南开·期末）下列有关电池的说法不正确的是 A．外加电流法是把被保护的钢铁设备作为阴极保护起来 B．手机上用的锂离子电池属于二次电池 C．甲醇燃料电池可以把化学能转化为电能 D．铅酸蓄电池中，是负极 【答案】D 【详解】A．外加电流法是把被保护的钢铁设备作为阴极保护起来，阴极发生得电子的还原反应，钢铁被保护，故A正确； B．手机上用的锂离子电池可以充电，可以放电，属于二次电池，故B正确； C．甲醇燃料电池为原电池的原理，可以把化学能转化为电能，故C正确； D．铅酸蓄电池中，Pb为负极，是正极，故D错误； 故选D。 ◆题型2 金属防护与电化学的联系 4．（20-21高二上·天津和平·期末）利用如图装置可以模拟铁的电化学防护，下列叙述正确的是 A．铁被腐蚀过程实质是金属铁失电子发生了还原反应 B．当置于处时，可减缓铁的腐蚀 C．若为碳棒，开关置于处，可减缓铁的腐蚀 D．若为锌片，开关置于处，可减缓铁的腐蚀 【答案】D 【详解】A． 铁被腐蚀过程实质是金属铁失电子发生了氧化反应，A错误； B． 当置于处时，为电解池装置，N为阴极，铁为阳极、失去电子发生氧化反应被腐蚀，B错误； C． 若为碳棒，开关置于处，则该装置为原电池，Fe为负极、失去电子发生氧化反应被腐蚀，C错误； D． 若为锌片，开关置于处，则该装置为原电池，Fe为正极、锌失去电子发生氧化反应被腐蚀，铁被保护，故可减缓铁的腐蚀，D正确； 答案选D。 5.（19-20高三上·上海徐汇·期末）为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀（见图），关于B的说法合理的是（　　）    A．B是碳棒 B．B是锌板 C．B是铜板 D．B极无需定时更换 【答案】B 【详解】钢闸门A和B在海水中形成原电池时，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，Fe应作正极被保护，则要选择活泼性比Fe强的锌作负极被损耗，故选B。 6．（21-22高二上·天津河北·期末）下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．用牺牲阳极法保护船舶的外壳 B．把食品存放在冰箱里可延长保质期 C．合成氨工业中使用铁触媒作催化剂 D．配制溶液，常将晶体溶于较浓的盐酸中 【答案】D 【分析】勒夏特列原理的内容为：在一个已经达到平衡的反应中，如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，能用勒夏特列原理解释，首先必须存在可逆过程。 【详解】A． 用牺牲阳极法保护船舶的外壳，不属于可逆反应，所以不能用勒夏特列原理解释，故A错误； B． 把食品存放在冰箱里可延长保质期原因是降低温度减慢化学反应速率，不能用勒夏特列原理解释，故B错误； C． 合成氨工业中使用铁触媒作催化剂，催化剂只改变化学反应速率，不影响平衡移动，所以不能用勒夏特列原理解释，故C错误； D．铁离子水解Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+， 配制溶液，常将晶体溶于较浓的盐酸中，抑制铁离子水解，能用勒夏特利原理解释，故D正确； 故选：D。 B 综合攻坚·知能拔高 1．（22-23高二上·天津河西·期末）将琼脂、饱和食盐水、水倒入烧杯中，搅拌、加热、煮沸、溶解，稍冷，制得琼脂溶液，然后分别按如图所示在甲乙两培养皿中添加并混匀溶液、放入铁钉，一段时间后观察现象． 下列说法不正确的是 A．甲中铜丝附近溶液颜色变红 B．甲中裸露的铁钉附近出现特征蓝色 C．乙中铁发生吸氧腐蚀 D．乙中锌皮附近溶液颜色无明显变化 【答案】C 【详解】A．甲中铁作附近，铜作正极，铜附近氧气得到电子变为氢氧根，氢氧根使酚酞变为红色，因此铜丝附近溶液颜色变红，故A正确； B．甲中铁失去电子变为亚铁离子，亚铁离子与铁氰化钾反应生成蓝色沉淀，因此甲中裸露的铁钉附近出现特征蓝色，故B正确； C．乙中锌失去电子变为锌离子，铁为正极，铁不反应，故C错误； D．乙中锌失去电子变为锌离子，锌离子不与铁氰化钾反应，因此锌皮附近溶液颜色无明显变化，故D正确。 综上所述，答案为C。 2．（22-23高二上·天津河西·期末）如图所示是常见普通干电池示意图，下列说法正确的是 A．锌筒为正极反应物 B．电解质主要成分为 C．工作时没有发生变化 D．每消耗理论上输出 【答案】D 【分析】根据锌锰碱性干电池分析锌为负极，石墨为正极，电解质为氯化铵溶液。 【详解】A．锌筒为负极反应物，故A错误； B．电解质主要成分为溶液，故B错误； C．工作时石墨为正极，电极反应式为，故C错误； D．负极电极反应式为，每消耗(物质的量为0.1mol)，理论上输出，故D正确。 综上所述，答案为D。 3．（22-23高二上·天津河西·期末）根据图示装置，下列说法正确的是 A．装置中图1为电解池，图2为原电池 B．图2中C1电极上的电极反应式为： C．图2溶液中的H+向C2电极移动 D．该装置工作一段时间后，图1、图2溶液的pH均增大 【答案】D 【分析】由图可知，锌比较活泼，发生氧化反应，为原电池负极，铜为正极；则图2 为电解池，C1为阴极、C2为阳极； 【详解】A．由分析可知，装置中图2为电解池，图1为原电池，A错误； B．图2中C1电极为阴极，溶液中水放电生成氢气，电极反应式为：，B错误； C．电解池中阳离子向阴极移动，故图2溶液中的H+向C1电极移动，C错误； D．该装置工作一段时间后，图1中氢离子生成氢气，酸性变弱；图2中生成氢氧根离子，碱性增强；故溶液的pH均增大，D正确； 故选D。 4．（24-25高二上·天津南开·期末）一种太阳能电池的工作原理如下图所示，电解质为铁氰化钾和亚铁氰化钾的混合溶液。下列说法不正确的是 A．移向催化剂b B．催化剂a表面发生的化学反应： C．在催化剂b表面被氧化 D．电解质溶液中的和浓度基本保持不变 【答案】C 【分析】由图可知，电子从负极流向正极，则a为负极，b为正极，据此分析解答。 【详解】A．b为正极，则K+移向催化剂b，故A正确； B．a为负极，发生氧化反应，则催化剂a表面发生反应：[Fe(CN)6]4--e-＝[Fe(CN)6]3-，故B正确； C．b上发生还原反应，发生[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-，[Fe(CN)6]3-在催化剂b表面被还原，故C错误； D．由B．C中的电极反应可知，二者以1:1相互转化，电解质溶液中[Fe(CN)6]3-和[Fe(CN)6]4-浓度基本保持不变，故D正确。 故选：C。 5．（23-24高一下·贵州·月考）下列关于如图所示的装置中，正确的是 A．锌是负极，其质量逐渐减小 B．溶液中H+移向锌极 C．电子从铜片经导线流向锌片 D．氢离子在铜表面被氧化，产生气泡 【答案】A 【分析】在该装置中，锌的金属活动性大于铜，且只有锌能与稀硫酸反应，所以锌作负极，铜作正极。 【详解】A．由分析可知，锌是负极，失电子生成Zn2+进入溶液，其质量逐渐减小，A正确； B．在原电池中，阳离子向正极移动，则溶液中H+移向铜极，B不正确； C．在原电池中，电子从负极沿导线流向正极，则电子从锌片经导线流向铜片，C不正确； D．在该原电池中，氢离子在铜表面得电子生成氢气，被还原，D不正确； 故选A。 6．（2024·北京丰台·二模）科学家开发了一种可植入体内的燃料电池，血糖(葡萄糖)过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示(G―CHO代表葡萄糖)。 下列说法不正确的是 A．该燃料电池是否工作与血糖的高低有关，血糖正常时电池不工作 B．工作时，电极Ⅰ附近pH下降 C．工作时，电子流向：电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ D．工作时，电极Ⅱ电极反应式为 【答案】B 【分析】燃料电池通入氧化剂的电极I为正极，氧气发生还原反应生成水，电极II为负极，G-CHO被氧化为G-COOH，电极反应式：。 【详解】A．根据题干信息，血糖(葡萄糖)过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖水平，说明该燃料电池是否工作与血糖的高低有关，血糖正常时电池不工作，A说法正确； B．工作时，电极I为正极，氧气发生还原反应生成水，电极反应式：,电极Ⅰ附近pH升高，B说法错误； C．原电池中电子从负极流入正极，故外电路中电子流向：电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ，C说法正确； D．工作时，电极Ⅱ电极反应式为，D说法正确； 答案选B。 7．（22-23高二上·天津河西·期末）用下列仪器或装置(图中夹持装置略)进行相应实验，不能达到实验目的的是 A．实验1测锌与稀硫酸反应速率 B．实验2制作简单燃料电池 C．实验3验证铁的吸氧腐蚀 D．实验4 电解法制取钠 【答案】D 【详解】A．针筒可收集一定时间内生成的气体体积，图中装置可测定反应速率，A不合题意； B．两个电极均为石墨，先打开K1，关闭K2，这样形成电解池，石墨电极a产生O2，石墨电极b产生H2，一段时间后关闭K1、打开K2，即可制氢氧燃料电池，B不合题意； C．食盐水为中性，Fe发生吸氧腐蚀，水沿导管上升可证明，C不合题意； D．电解法制取钠需电解熔融的氯化钠，原理为：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑，而电解NaCl溶液得不到金属钠，原理为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，D符合题意； 故答案为：D。 8．（22-23高二·天津静海·期末）某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行电解饱和食盐水，如图所示。有关说法错误的是 A．电解饱和食盐水总反应的离子方程式为 B．闭合开关后，电极上有生成 C．燃料电池工作时，通入甲烷电极的电极反应式为 D．若每个电池甲烷通入量为(标准状况)，且反应完全，理论上最多能产生氯气的体积为(标准状况) 【答案】C 【分析】用甲烷燃料电池做电源电解饱和食盐水。燃料电池中，通入可燃性气体的一极为负极，即通入甲烷的电极为负极，通入氧气的一极为正极。在电解池中，和电源负极相连的一极为阴极，和电源正极相连的一极为阳极，即a电极为阳极，b电极为阴极。 【详解】A．用惰性电极电解饱和食盐水，阳极是水电离的H+得到电子生成氢气，同时还生成OH-，阴极是溶液中的Cl-得到电子生成氯气，总反应的离子方程式为：，故A正确； B．闭合开关K后，阴极b上是水电离出来的H+得到电子生成氢气，故B正确； C．通入甲烷的一极为负极，在碱性溶液中，甲烷失去电子转化为碳酸根离子，正确的离子方程式为：CH4−8e-+10OH-=+7H2O，故C错误； D．1mol甲烷转移8mol电子，生成1mol氯气转移2mol电子，每个电极通过的电量是相等的，所以甲烷和氯气的物质的量之比为1：4，标准状况下，体积比等于物质的量之比，所以若每个电池甲烷通入量为 1L (标准状况)，且反应完全，理论上最多能产生氯气的体积为 4L ，故D正确； 故选C。 9．（24-25高二上·天津·期末）图为一原电池装置，下列叙述中正确的是 A．电极为正极，发生氧化反应 B．该装置中电子由电极流向电极，盐桥中的移向电极 C．将上述装置中的棒和棒同时浸入溶液，电流表的指针偏转幅度变小，且很快减弱 D．将盐桥改为铜导线连接两种溶液，电子由电极移向电极 【答案】C 【分析】铜锌原电池，Zn作负极，Cu作正极，在外电路中电子由Zn电极流向Cu电极。 【详解】A．Zn作负极，发生氧化反应，A错误； B．在外电路中电子由Zn电极流向Cu电极，盐桥中阳离子移向正极，故盐桥中的移向Cu电极，B错误； C．若将Zn棒和Cu棒同时浸入CuSO4溶液，也构成原电池，产生电流，但Zn直接将Cu置换出来附着在Zn表面，电流会很快衰减，C正确； D．将盐桥改为铜导线连接两种溶液，左池形成的是铜锌原电池，右池是电解池，电流流向是正极流向阳极通过电解质溶液由阴极流回到电源负极，电子由锌流向铜，D错误； 故选C。 10．（22-23高二上·天津宁河·期末）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，即保持污水的在5.0~6.0之间，通过电解生成胶体，胶体具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下来，起到净水的作用，其原理如图所示。下列说法错误的是 A．石墨电极上发生还原反应 B．通甲烷的电极反应式： C．通空气的电极反应式为 D．甲烷燃料电池中向空气一极移动 【答案】D 【分析】该装置是以甲烷燃料电池为电源，对污水进行电解处理，根据甲烷燃烧的原理，通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极，所以铁电极为阳极，石墨为阴极，根据电极上发生的反应，结合溶液中阴阳离子的移动情况进行解答。 【详解】A．甲烷燃料电池中通甲烷气体的电极是负极，电解池的石墨电极连接电池的负极，因此，电解池的石墨电极是阴极，发生还原反应，A正确； B．CH4中碳元素为-4价，它在负极上发生氧化反应转化为CO2，碳元素从-4价升高为+4价，一个CH4分子可失去8个电子，由于燃料电池的介质是熔融的碳酸盐，负极的电极反应式为：，B正确； C．甲烷燃料电池中通氧气的电极是正极，O2分子在该极上得到电子发生还原反应，由于介质是熔融的碳酸盐，正极通入氧气与二氧化碳的混合物，因此，正极的电极反应式为：，C正确； D．燃料电池属于原电池，工作时，阴离子向负极迁移，因此，向通甲烷的电极移动，D错误； 故选D。 11．（23-24高二上·天津·期末）下列说法错误的是 A．明矾和漂白粉用于自来水的净化和杀菌消毒，两者的作用原理不相同 B．用作阴极，作阳极，可实现在上镀 C．在工业废水处理过程中，以作沉淀剂除去、等 D．由  ，可知碳的燃烧热大于 【答案】B 【详解】A．明矾净水的原因是Al3＋水解成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体吸附水中悬浮的固体小颗粒，胶体聚沉，达到净水的目的，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，ClO-水解成HClO，利用HClO的强氧化性，进行杀菌消毒，因此两者原理不同， A说法正确； B．用Fe作阴极，Cu作阳极，电解质溶液是含有铜离子的溶液，可以实现在Fe上镀Cu，B说法错误； C．在工业废水处理过程中，以作沉淀剂，将、转化为更难溶的沉淀，与沉淀溶解平衡有关，C说法正确； D．在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。1molC燃烧生成CO放出的热量为110.5kJ，CO燃烧生成二氧化碳继续放出热量， 1molC完全燃烧放出的热量大于110.5kJ/mol，D说法正确； 故答案为：B。 12．（22-23高二上·河南洛阳·阶段练习）用如图所示实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是 A．图甲：电解熔融制备Al B．图乙：测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热 C．图丙：蒸干氯化铝溶液制备无水氯化铝 D．图丁：验证电解NaCl溶液的阳极产物 【答案】D 【详解】A．氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，A错误； B．温度计应测量混合溶液的温度，不是环境的温度，B错误； C．氯化铝溶液中存在铝离子的水解，加热促进水解，又生成的HCl气体挥发，氯化铝会彻底水解，所以蒸干后无法得到无水氯化铝，C错误； D．电解饱和食盐水，由电流方向知右侧为阳极，发生氧化反应，Cl-放电生成Cl2，又Cl2具有氧化性将碘离子氧化为碘单质，淀粉遇碘变蓝，D正确； 故选D。 13．（11-12高三上·山东济宁·阶段练习）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，其电池总反应为：V3++VO2++H2O+2H++V2+．下列说法正确的是 A．放电时正极反应为：+2H++e-=VO2++H2O B．放电时每转移2mol电子时，消耗1mol氧化剂 C．放电过程中电子由负极经外电路移向正极，再由正极经电解质溶液移向负极 D．放电过程中，H+由正极移向负极 【答案】A 【分析】根据电池总反应V3++VO2++H2O +2H++V2+和参加物质的化合价的变化可知，放电时，反应中离子被还原，应在电源的正极反应，V2+离子化合价升高，被氧化，应是电源的负极反应。充电时V3+得电子转化为V2+为电解池的阴极，VO2+失电子生成为电解池的阳极。 【详解】A．原电池放电时，离子中V的化合价降低，被还原，应是电源的正极反应，生成VO2+离子，反应的方程式为+2H++e-=VO2++H2O，A正确； B．放电时氧化剂为离子，在正极上被还原后生成VO2+离子，每转移2mol电子时，消耗2mol氧化剂，B错误； C．内电路由溶液中离子的定向移动形成闭合回路，电子不经过溶液，C错误； D．放电过程中，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，D错误； 故答案选A。 14．（24-25高二上·重庆·阶段练习）化学与科技密切相关。下列说法错误的是 A．港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，原理是外加电流的阴极保护法 B．“天舟六号”为空间站送去电推进氙气瓶，与互为同位素 C．神舟十七号载人飞船使用的可充电镉镍电池属于二次电池 D．“北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素，其单质遇水能剧烈反应放出 【答案】A 【详解】A．港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，锌比铁活泼，做原电池的负极，铁被保护，原理是牺牲阳极的阴极保护法，A错误； B．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，B正确； C．可充电镉镍电池，可充放电，属于二次电池，C正确； D．铷元素为第ⅠA族元素，金属性强，能与水剧烈反应放出，D正确； 故选A。 15．（22-23高二上·天津北辰·期末）下列说法正确的是 A．有气体参加的化学反应，增大压强可增大活化分子百分数，从而使反应速率增大 B．将海水中钢铁闸门与电源的正极相连，可防止闸门被腐蚀 C．双液原电池通过盐桥连接，KCl盐桥中K+朝正极定向迁移 D．锌与稀硫酸制备氢气，加入少量的硫酸铜溶液，生成H2的速率加快，是因为硫酸铜为该反应的催化剂 【答案】C 【详解】A．有气体参加的化学反应，增大压强，活化分子百分数不变，但增大活化分子的浓度，从而使反应速率增大，A错误； B．将海水中钢铁闸门与电源的负极相连，利用外加电流的阴极保护法原理，可防止闸门被腐蚀，B错误； C．双液原电池通过盐桥连接，氯化钾盐桥中的阳离子即K+朝正极定向迁移，C正确； D．锌与稀硫酸制备氢气，加入少量的硫酸铜溶液，锌与铜离子反应生成铜单质，铜、锌、稀硫酸形成原电池，生成氢气的速率加快，D错误； 故答案为：C。 16．（24-25高二上·天津·期末）两种电化学装置如图所示。 已知：金属活泼性：。回答下列问题： (1)从能量的角度分析，装置将 能转化为 能。 (2)①装置工作时，极发生的电极反应为 。 ②装置工作时盐桥中的流向 (填“”或“”)溶液。 (3)粗铜精炼时如果用装置做外部直流电源，粗铜应该连接 极(填“”或“”)。 (4)某小组学生研究常见的金属腐蚀现象，将锥形瓶内壁用酸化的饱和食盐水润洗后，放入混合均匀的铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化，如图所示。 ①时，碳粉表面生成的气体为 。 ②时，碳粉表面发生的电极反应式为 。 ③电化学腐蚀过程中，铁极的电极反应式为 。 【答案】(1) 化学 电 (2) 2H++2e-=H2↑ (3)Zn (4) H2 O2+2H2O+4e-=4OH- Fe-2e-=Fe2+ 【分析】由图可知，A装置为原电池，Mn比Zn活泼，Mn作负极，电极反应式为Mn-2e-=Mn2+，Zn作正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，B装置为盐桥原电池， Mn作负极，电极反应式为Mn-2e-=Mn2+，Zn作正极，电极反应式为Zn2++2e-=Zn，据此作答。 【详解】（1）B装置为原电池，将化学能转化为电能； （2）①A装置为原电池，Mn比Zn活泼，Zn作正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑； ②原电池工作时，盐桥中的K+流向ZnSO4溶液(正极区)； （3）粗铜精炼时，粗铜作阳极，如果用装置做外部直流电源，B中Zn为正极，故粗铜应该与Zn极相连； （4）①该反应是Fe与C形成原电池，酸化的饱和食盐水润洗后，刚开始是酸性环境，0～t1时，碳粉表面生成的气体为H2； ②t1～t2时压强下降，发生吸氧腐蚀，碳粉为电池正极，碳粉表面发生的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-； ③0～t2电化学腐蚀过程中，铁为电池负极，铁极的电极反应方程式为：Fe-2e-=Fe2+。 17．（22-23高二上·天津河北·期末）根据所学电化学知识填空。 (1)如图为锌铜原电池的装置示意图，其中盐桥内装有含饱和KCl溶液的琼胶。请回答下列问题： ①Zn电极为电池的 (填“正极”或“负极”)。 ②写出电极反应式：Zn电极 ，Cu电极 。 ③盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是 (填离子符号)。 (2)金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列两种腐蚀现象回答下列问题： ①图1中被腐蚀的金属为 (填化学式)；图2中金属腐蚀类型属于 (填字母)。 A．化学腐蚀      B．析氢腐蚀    C．吸氧腐蚀 ②图1中Cu的作用是 (填“负极”或“正极”)。 ③图2中铁的生锈过程中正极反应式为 。 【答案】(1) 负极 K+ (2) Fe C 正极 【详解】（1）铜锌形成的原电池，比活泼，为负极，发生反应为：，为正极，在溶液中发生反应：，在原电池中，阳离子向正极移动，所以盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是。 （2）图1中，和形成原电池的两极，比活泼，做负极，被腐蚀；图2在碱性条件下，有参与反应，故该腐蚀为吸氧腐蚀，选C；图1中，和形成原电池的两极，比活泼，做负极，作正极；图2在铁生锈的过程中，正极反应为：。 18．（21-22高二上·天津和平·期末）物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用。按要求回答下列问题。 (1)微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置。其工作原理如下图所示。 ①A为生物燃料电池的 (填“正”或“负”)极。 ②负极的电极反应式为 。 ③放电过程中，由 极区向 极区迁移(填“正”或“负”)。 (2)用阴离子交换膜控制电解液中的浓度制备纳米。反应为，装置如图。 ①电解时 通过阴离子交换膜向 极移动。 ②阳极电极反应式为 。 ③阴极电极反应式为 。 (3)我国科研人员研制出的可充电“”电池，以钠箔和多壁碳纳米管()为电极材料，可选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚作电解液。总反应方程式为。放电时该电池“吸入”。 ①放电时，正极的电极反应式为 。 ②可选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚作电解液的理由是 。 【答案】(1) 正 负 正 (2) OH- Cu (3) 导电性好、与金属钠不反应、难挥发等 【详解】（1）①根据装置图可知：在A电极附近，O2得到电子变为H2O，说明A电极为生物燃料电池的正极； ②在B电极上C6H12O6失去电子被氧化为CO2，所以B电极为负极，由于电解质溶液为酸性，则负极B的电极反应式为：； ③在放电过程中，A电极消耗H+，B电极反应产生H+，为维持质子交换膜两侧的电荷守恒，在放电过程中溶液中的阳离子H+会由负极区向正极区迁移； （2）①电解时，阳极Cu电极上Cu失去电子，产生的离子与溶液中的OH-结合形成Cu2O、H2O，阴极上水电离产生的H+得到电子变为H2逸出，导致阴极区OH-浓度增大，为维持电荷守恒，溶液中的OH-会由阴极区通过阴离子交换膜向Cu电极区移动； ②由于Cu电极是活性电极，所以阳极上Cu失去电子，然后与溶液中的OH-结合形成Cu2O、H2O，故阳极的电极反应式为：； ③阳离子的放电能力：H+＞Na+，所以阴极上水电离产生的H+得到电子变为H2，则阴极的电极反应式为：； （3）①根据总反应方程式可知：放电时正极上CO2得到电子被还原为C单质，同时反应产生Na2CO3，则正极的反应式为； ②可选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚作电解液，是由于导电性好、与金属钠不反应、难挥发等。 19．（24-25高二上·天津·期末）我国力争于2030年前做到碳达峰、2060年前实现碳中和，体现了中国对解决气候问题的担当。是目前大气中含量最高的一种温室气体。减弱温室效应的方法之一是将回收利用，科学家研究利用回收的制取甲醛。请回答下列问题： 电解法制氢气。科研小组设计如图所示电解池，利用和在碱性电解液中制备水煤气(、)，产物中和物质的量之比为。电极B是 极，生成水煤气的电极反应式为 。 【答案】 阳 【分析】由图中信息可知，利用和在碱性电解液中制备水煤气(、)，产物中和物质的量之比为；电极A上二氧化碳得电子转化为CO，该电极为阴极，阴极上和得电子分别CO和，电极反应为：；电极B为阳极，失去电子，电极反应式为：； 【详解】由分析可知，电极A是阴极，电极B是阳极；生成水煤气的电极反应式为； 20．（23-24高二上·天津南开·期末）现代生活离不开方便实用的化学电源。各种各样的化学电源都是依据原电池的原理制造的。回答下列问题： (1)锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点。一种锂离子电池负极材料为嵌锂石墨，正极材料为（钴酸锂），电解质溶液为（六氟磷酸锂）的碳酸酯溶液（无水）。该电池放电时的主要反应为。 ①放电时，负极反应式为 。由 极向 极迁移（填“正”或“负”）。 ②充电时，电池的 （填“正”或“负”）极应与电源的正极相连，充电时该极的电极反应式为 。 (2)甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注，DMFC的工作原理如图所示。 ①通入a物质一侧的电极反应式为 。 ②通入11.2 L（折算为标准状况下）甲醇蒸气，测得电路中转移1.8 mol电子，则甲醇的利用率为 。 (3)电池工作原理如图所示，利用该电池能有效地将转化成化工原料草酸铝。 ①电池的总反应式为 。 ②电池的正极反应式：（草酸根）正极反应过程中，是催化剂，催化过程可表示为： ⅰ．    ⅱ．…… 写出反应ⅱ的离子方程式： 。 【答案】(1) 负 正e 正 (2) 60% (3) 【详解】（1）①由总反应方程式知放电时，负极反应式为，原电池中阳离子移向正极，所以Li+由②负极向③正极极迁移；④充电时，电池的正极应与电源的正极相连；⑤充电时该极的电极反应与正极相反，电极反应式为： （2）①由电子移动方向知，a为负极甲醇，b为正极氧气，a物质一侧的电极反应式为：； ②n(CH3OH)=，根据电极方程式转移3mole-，   测得电路中转移1.8 mol电子，则甲醇的利用率为= 60% （3）①由题干电池装置图可知，Al为负极，电极反应为:Al-3e-=Al3+”，多孔碳电极为正极，电极反应为：2CO2+2e-=，故电池的总反应式为，故答案为： ；②电池的正极反应式：2CO2+2e-=，正极反应过程中，O2是催化剂，催化过程可表示为：①，根据电子守恒并用正极反应式减去反应①即得反应②，反应②的离子方程式为：，故答案为： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 化学反应与电能 A 题型聚焦·专项突破 考点一 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 考点二 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 题型3 电极反应式的书写 考点三 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 电极反应式与化学方程式书写 题型4 电解相关推断 考点四 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 考点五 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 考点六 金属的腐蚀 题型1 金属的腐蚀 题型2 化学腐蚀与电化学腐蚀 题型3 金属腐蚀的原理与类型判断 考点七 金属的防护 题型1 金属防护的方法 题型2 金属防护与电化学的联系 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 原电池 ◆题型1 原电池的构成和形成条件 1．（22-23高二上·天津·期末）“储存”在物质内部的化学能可通过原电池转化为电能，如图所示是某同学设计的几种装置，其中能构成原电池的是 A．③⑤⑦ B．③④⑤ C．④⑤⑦ D．②⑤⑥ 2．（22-23高二上·天津·期末）某小组进行了如下两组对比实验，下列说法正确的是        A．甲烧杯中外电路的电子由铜流向锌 B．两烧杯中溶液的均增大 C．乙中产生气泡的速率比甲快 D．都能够观察到锌片溶解，铜片表面产生气泡 3．（17-18高二上·天津·期末）某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是 A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－＝Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色 D．a和b相连构成原电池，电子由a流向b ◆题型2 原电池的工作原理 4．（24-25高一下·天津河北·期末）下列关于下图所示原电池装置的叙述正确的是 A．铜片质量逐渐增大 B．锌片作原电池的正极 C．H⁺在铜片表面被还原 D．电子从铜片经导线流向锌片 5．（24-25高一下·天津·期末）下图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是 A．电子由铜片通过导线流向锌片 B．锌片作负极，发生氧化反应 C．溶液中阳离子移向电池的负极 D．在铜片表面被氧化 6．（24-25高二上·天津·期末）图为一原电池装置，下列叙述中正确的是 A．电极为正极，发生氧化反应 B．该装置中电子由电极流向电极，盐桥中的移向电极 C．将上述装置中的棒和棒同时浸入溶液，电流表的指针偏转幅度变小，且很快减弱 D．将盐桥改为铜导线连接两种溶液，电子由电极移向电极 ◆题型3 正负极判断 7．（24-25高二上·天津·期末）CCTV报道，解放军总后勤部提出要让每个野外作业的战士都吃上热饭菜，其中一种方法是利用原电池原理，将食盐颗粒、炭屑、铁屑装入食品包装的夹层中密封起来，使用时撕开一口子，加入适量水振荡，就会产生热量加热食品。以下叙述正确的是 A．铁作负极，发生氧化反应 B．碳作负极，发生还原反应 C．铁作正极，发生还原反应 D．碳作正极，发生氧化反应 8．（23-24高一下·天津·期末）下列关于如图所示转置的叙述中，正确的是 A．该装置将电能转变为化学能 B．在铜片表面被氧化 C．电子从片经导线流向片 D．为原电池的负极 9．（21-22高二上·天津·期末）纸电池是近年来电池研发领域的新成果，组成与传统电池类似，其像纸一样轻薄柔软的特点使得它在制作方法和应用范围上均有很大突破，纸电池基本构造如图所示。有关纸电池的说法正确的是 A．a、b电极必须使用金属材料 B．若a极为铜、b极为锌，c中含蔗糖溶液时，电流计指针不会偏转 C．若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，铜为负极 D．若a极为铝、b极为镁，c中含氢氧化钠溶液时，铝为负极 ◆题型4 原电池的应用 10．（22-23高二上·天津·期末）a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线两两组成原电池。若a、b相连时，电流由a经导线流向b；c、d相连时，d极质量减少；a、c相连时，c极上产生大量气泡；a、d相连时，H+移向d极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为 A．b＞a＞d＞c B．b＞d＞a＞c C．b＞a＞c＞d D．b＞d＞a＞c 11．（23-24高二上·天津·期末）某锂电池的反应式为，回答下列问题： (1)为防止水体中的钢铁制品发生化学腐蚀，可采用外加电源的阴极保护法，如图是以海水中的钢铁闸门为例的保护图示，则锂电池 (填“正极”或“负极”)接钢铁闸门。 (2)碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池，其负极的电极反应式为 。在铁制品表面镀锌也可防止铁制品被腐蚀，镀锌层即使局部破损，仍可防止破损部位被腐蚀，原因是 。 (3)下列“铁钉镀铜”实验装置设计正确的是 。 (4)若以该锂电池为电源，电解稀溶液，制备和，则阴极的电极反应式为 。 (5)该蓄电池放电过程中发生还原反应的物质是 (写化学式)，充电时外电路中转移了，则阴极产物的质量为 g。 12．（21-22高二上·天津·期末）下列措施不能加快Zn与1mol/LH2SO4反应产生H2的速率的是 A．用Zn粉代替Zn粒 B．滴加少量的CuSO4溶液 C．升高温度 D．再加入1mol/LCH3COOH溶液 考点二 化学电源（重点） ◆题型1 一次电池与二次电池 1．（24-25高二上·天津河西·期末）下面是几种常见的化学电源示意图。有关说法错误的是 A．上述电源分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C．铅蓄电池中每通过，负极减轻 D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 2．（23-24高二上·天津河西·期末）下列有关如图所示铅蓄电池的说法不正确的是 A．放电时，被还原 B．放电时，电解质溶液减小 C．放电时，两极材料均逐渐转变为 D．充电时，原极接电源的负极即可复原 3．（2024·天津河西·二模）某二次电池的工作原理如下图所示；储能时转化为Pb，下列说法正确的是 A．储能过程是化学能转变为电能 B．放电时右池溶液pH减小 C．放电时负极极板的质量减小 D．充电时总反应： ◆题型2 燃料电池与新型电池 4．（22-23高二上·天津南开·期末）碳固体氧化物电池是一种高效、环境友好的燃料电池。电池工作时，物质的转化原理如图所示。下列说法正确的是 A．多孔电极a为负极 B．多孔电极b的反应：CO-2e-+O2-=CO2 C．整个装置的总反应：CO2+C=2CO D．该电池能将碳燃料产生的能量100%转化为电能 5．（21-22高二上·天津河西·期末）在制作简单氢氧燃料电池过程中，下列操作步骤或说法不正确的是 A．应先闭合，一段时间后，打开，再闭合 B．先闭合时左侧电极反应式为 C．当先闭合，打开时，U形管右侧溶液会变红 D．过程中是先将电能转化为化学能，再将化学能转化为电能 6．（24-25高二上·天津·期末）流动电池是一种新型电池，其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。某种流动电池装置如图所示，电池总反应为。下列说法正确的是 A．电池工作时电解质溶液循环流动，无需补充电解液 B．极的电极反应为： C．该电池工作时电极附近溶液的减小 D．为正极，电子由极流出，经电解质溶液流向极 ◆题型3 电极反应式的书写 7．（24-25高二上·天津和平·期末）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。 (1)判断原电池和电解池。 图中A是 (填“原电池”或“电解池”)，B是 (填“原电池”或“电解池”)。 (2)图中X是 (填化学式)，判断 (填“>”、“<”或“=”)。 (3)写出B中的电极反应。 正极： ；负极： 。 (4)这种设计的优点在于(写出两点)： ， 。 8．（24-25高二上·天津南开·期末）A、B、C、D均为石墨电极，E、F为两种金属材料，这两种金属元素均位于短周期，且位置相邻，E能与NaOH溶液反应。按图示接通线路，反应一段时间。 (1)甲池、乙池分别为_______。 A．原电池原电池 B．电解池电解池 C．原电池电解池 D．电解池原电池 (2)F极为 (填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”，下同)，电极反应式为 。 (3)B极为 ，电极反应式为 。 (4)溶液会变蓝的是 (填“a”或“b”)，U形管中先变红的是 填“C”或“D”)极附近的溶液，U形管中发生的总反应的化学方程式为 。 (5)已知烧杯和U形管中的溶液均足量，当烧杯中有25.4gI2生成时，甲池中溶液的质量会减少 g。 9．（24-25高二上·天津南开·期末）燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．H⁺通过质子交换膜向a极室迁移 B．工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度不变 C．电极b的电极反应： D．电池的总反应： 考点三 电解池（重点） ◆题型1 电解池概念及组成 1．（20-21高二上·天津·期末）下列有关电解的说法错误的是 A．与电源正极相连的是阳极 B．与电源负极相连的是阴极 C．在阴极上发生氧化反应 D．阴离子向阳极方向移动 2．（23-24高二上·天津·期末）下列装置工作时，将电能转化为化学能的是(　 　) A．风力发电 B．电解氯化铜溶液 C．南孚电池放电 D．天然气燃烧 3．（19-20高二上·天津·期末）下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是 A．风力发电 B．火力发电 C．电解炼铝 D．燃料电池 ◆题型2 电解原理 4．（24-25高二上·天津南开·期末）关于电解反应，下列说法正确的是 A．若要在铁片上镀铜，则X为铜，Y为铁，Z为溶液 B．若要精炼铜，则X、Y分别为粗铜和纯铜 C．若Z是溶液，则X电极反应式： D．若Z是饱和NaCl溶液，电解一段时间后，Y电极析出少量的Na 5．（24-25高二上·山东潍坊·期中）一种新型的利用双极膜电化学制备氨装置如图所示，已知在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并分别向两极迁移，下列说法正确的是 A．电极m与电源正极相连 B．双极膜中的移向电极n C．电解一段时间后，右池溶液不变 D．每生成，双极膜中有水解离 6．（23-24高二上·天津河西·期末）用石墨电极电解CuCl2溶液如下图所示，Cu2+向左侧电极迁移。下列分析正确的是 A．通电时阴极极板增重 B．通电使CuCl2发生电离 C．a端所连电极上发生氧化反应 D．常温下，电路中每转移时2mole-得到22.4LCl2 ◆题型3 电极反应式与化学方程式书写 7．（24-25高二上·天津和平·期末）写出下列电极反应和总反应。 (1)电解熔融氯化钠：阳极反应为 ；阴极反应为 ；总反应为 。 (2)电解氯化钠溶液：阳极反应为 ；阴极反应为 ；总反应为 。 8．（24-25高二上·天津·期末）某研究小组用微生物电池模拟淡化海水，同时做电解实验，实验装置如下图所示，、是铂电极。 (1)若、是惰性电极。 ①b电极是 极(“正”或者“负”)。 ②写出乙池中D电极的电极反应式 。 ③写出甲中总反应的离子方程式 。 (2)已知苯酚的分子式为。 ①离子交换膜A为 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。 ②a电极的电极反应式为 。 ③理论上每消除苯酚，同时消除 。 9．（24-25高二上·天津红桥·期末）电化学知识在生产、生活中应用广泛，请按照要求回答下列问题： (1)用如图所示装置和药品进行制作简单燃料电池的实验。 ①闭合，接通直流电源进行电解一段时间，观察到电极附近的现象为 。电极的电极反应式为 。 ②上述电解过程进行后，打开，闭合。写出电极的电极反应式 。 ③下列说法中，正确的是 （填字母序号）。 a．通过调节、可以实现化学能和电能的相互转化 b．若将溶液替换为稀硫酸，闭合后，电极反应不变 (2)铅酸蓄电池充放电的电池反应式为：，该电池放电时的正极反应式为 。充电时，外接电源负极与 （填“”或“”）连接，溶液的会 。（填“增大”、“减小”或“不变”） (3)某同学设计了如图所示装置，可探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理。 ①甲装置中负极的电极反应式为 。 ②乙装置中电极的电极反应式为 。 ③乙中的把电解槽隔成了阴极室和阳极室，为 （填“阴”或“阳”）离子交换膜，它只允许溶液中的 通过（填写下列微粒的编号）。 ①   ②   ③   ④   ⑤   ⑥ ④若在标准状况下，有氧气参加反应，丙装置中阴极析出铜的质量为 g。 ◆题型4 电解相关推断 10．（23-24高二上·天津·期末）用石墨作电极，电解下列溶液，阴、阳两极均产生气体，其体积比为2:1，且电解后溶液的pH减小的是 A．KCl B．NaOH C．Na2SO4 D．H2SO4 11．（2014·海南·高考真题）以石墨为电极，电解KI溶液（其中含有少量酚酞和淀粉）。下列说法错误的是 A．阴极附近溶液呈红色 B．阴极逸出气体 C．阳极附近溶液呈蓝色 D．溶液的pH变小 12．（10-11高二下·宁夏银川·期中）如图为直流电源电解稀溶液的装置。通电一段时间后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是 A．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 B．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 C．逸出气体的体积，a电极小于b电极 D．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 考点四 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．（24-25高一下·天津西青·期末）用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池示意图如图所示。 下列有关说法正确的是 A．电池工作时，Na+向电极2迁移 B．电极1发生的电极反应式为： C．外电路通过0.2mol电子时， 消耗O2的体积为1.12L D．电极1为正极，电极2为负极 2．（24-25高二上·天津南开·期末）A、B、C、D均为石墨电极，E、F为两种金属材料，这两种金属元素均位于短周期，且位置相邻，E能与NaOH溶液反应。按图示接通线路，反应一段时间。 (1)甲池、乙池分别为_______。 A．原电池原电池 B．电解池电解池 C．原电池电解池 D．电解池原电池 (2)F极为 (填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”，下同)，电极反应式为 。 (3)B极为 ，电极反应式为 。 (4)溶液会变蓝的是 (填“a”或“b”)，U形管中先变红的是 填“C”或“D”)极附近的溶液，U形管中发生的总反应的化学方程式为 。 (5)已知烧杯和U形管中的溶液均足量，当烧杯中有25.4gI2生成时，甲池中溶液的质量会减少 g。 3．（24-25高三上·天津·期末）目前新能源汽车多采用三元锂电池，某三元锂电池的工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．充电时，需连接，，且B极为阳极 B．放电时，A极发生的反应为： C．放电时，电子流向为A极→用电器→B极 D．外电路每通过1mol电子时，通过隔膜的质量为7g ◆题型2 离子交换膜的应用 4．（22-23高二上·天津和平·期末）电化学在现代生活、生产和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。 (1)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4。    ①阳极的电极反应式为 。 ②右侧的离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜，阴极区a% b%(填“＞”“═”或“＜”)。 ③阴极产生的气体为 。 (2)SO2和NOx是主要大气污染物，如图是同时吸收SO2和NOx的示意图。    ①b是直流电源的 。 ②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，阴极的电极反应为 。 ③当NOx均为NO时，吸收池中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (3)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl。    ①当电路中转移amole-时，交换膜左侧溶液中约减少 mol离子。交换膜右侧溶液中c(HCl) (填“＞”“＜”或“═”)1mol•L-1(忽略溶液体积变化)。 ②若质子交换膜换成阴离子交换膜，其他不变。若有11.2L氯气(标准状况)参与反应，则必有 mol离子通过交换膜向 侧迁移。(填“左”、“右”) 5．（24-25高二上·山东潍坊·期中）一种新型的利用双极膜电化学制备氨装置如图所示，已知在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并分别向两极迁移，下列说法正确的是 A．电极m与电源正极相连 B．双极膜中的移向电极n C．电解一段时间后，右池溶液不变 D．每生成，双极膜中有水解离 6．（22-23高三上·河南·开学考试）双极膜电渗析法制巯基乙酸(HSCH2COOH)和高纯度NaOH溶液的原理如图所示，其中a，b为离子交换膜，双极膜在直流电压下可解离出H+和OH-。 已知：双极膜复合层间能解离为和，且实现和的定向通过。下列说法错误的是 A．M极连接电源的负极，电极反应式为 B．膜a和膜b均为阳离子交换膜，经膜a由盐室移向碱室1 C．电解一段时间后，碱室2中溶液浓度变大 D．若将盐室中原料换成溶液，当外电路中通过时，可生成 ◆题型3 电化学中“多池”与“多室”的应用 7．（24-25高三上·天津南开·期末）间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。下列说法不正确的是 A．电解过程中氢离子从左室向右室迁移 B．“氧化池”中发生反应： C．电解结束后，电解池阴极区溶液升高(忽略溶液体积变化) D．氧化池中产生的苯甲醛进入电解池对a极反应会产生影响 8．（24-25高二上·天津·期末）党的二十大报告中强调“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。的转化和利用是实现碳中和的有效途径。近年来，有研究人员用通过电催化生成多种燃料，实现的回收利用，其工作原理如图所示。请写出电极上产生的电极反应式： 。 9．（24-25高二上·天津·期末）Ⅰ.次磷酸具有较强的还原性，可用于制药工业。 (1)是一元酸，25℃时，。写出其电离方程式： 。 (2)用电渗析法制备的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。 ①写出阴极的电极反应： 。 ②的移动方向是：移向 (填“阴极室”或“原料室”)。 ③阳极室得到，的浓度逐渐增大。 a．结合电极反应说明其原因是 。 b．该方法得到的产品溶液中会混有。产生的原因是 。 Ⅱ.氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。 (3)298K时，燃烧生成放热121kJ，蒸发吸热44kJ，表示燃烧热的热化学方程式为 。 (4)氢氧燃料电池中氢气在 (填“正”或“负”)极发生反应。 (5)在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中，放电的电极反应式为 。 ◆题型4 电化学有关计算 10．（24-25高一下·天津·期末）氨价格低廉，运输和储存方便，因此作为燃料电池具有很大的发展潜力。一种新型燃料电池构造示意图如图所示，关于该电池的说法正确的是 A．通入的电极b为电池的负极 B．电流由电极a通过导线流向电极b C．转移电子时消耗和物质的量之比为 D．电极a为负极，其电极反应式为： 11．（24-25高二上·天津·期末）二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是 A．该电池放电时质子从电极b移向电极a B．每转移4mol ，消耗的体积为22.4L C．电极a附近发生的电极反应为 D．电极b附近发生的电极反应为 12．（2024·陕西·模拟预测）我国科学家首次研究了碘正极在水系铝离子电池中的转化反应，下列叙述错误的是 A．放电时，在正极上发生还原反应 B．放电时，每转移电子，a电极质量理论上增加 C．充电时，b极反应之一为 D．充电时，参与反应生成、、物质的量之比可能为 考点五 电解原理的应用（重点） ◆题型1 氯碱工业 1．（24-25高二上·天津·期末）氯碱工业是一种高能耗产业，下图表示的是电解池与燃料电池相组合的一种节能新工艺。图中电极未画出，只显示了相关物料的传输和转化关系。下列有关该工艺流程的分析正确的是 A．甲装置为电解池，其左室为阴极室 B．甲乙两装置中使用的均为阳离子交换膜 C．乙装置为燃料电池，其左室反应为 D．图中三种NaOH溶液的质量分数关系为b%>c%>a% 2．（24-25高二上·天津河西·期末）氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池串联组合的新工艺可节能，流程示意图如下，下列叙述正确的是 A．实现串联节能需将池左侧电极接池左侧电极 B．为池阳极产物，为池负极反应物 C．装置中三处溶液的浓度大小关系： D．标准状况下当生成时，消耗空气约为 3．（2023·浙江·高考真题）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是    A．电极A接电源正极，发生氧化反应 B．电极B的电极反应式为： C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液 D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 ◆题型2 电冶金及金属的精炼 7．（20-21高一下·天津河北·期末）工业上冶炼钠、银、铁，常采用的方法分别是 A．电解法、热还原法、热分解法 B．电解法、 热分解法、热还原法 C．热分解法、热还原法、电解法 D．热还原法、热分解法、电解法 8．（20-21高二上·天津河北·期末）下列化学用语或说法正确的是 A．用铁作阳极电解熔融生产金属铝 B．钢铁吸氧腐蚀的正极反应： C．粗铜(含、、、等杂质)精炼中产生的阳极泥的成分只有 D．用石墨作电极电解饱和食盐水的离子方程式： 9．（21-22高二上·天津·期末）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量、、、等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性) A．电解后，电解槽底部的阳极泥中含有和 B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C．阳极发生还原反应，其电极反应式： D．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有和 ◆题型3 电镀 7．（22-23高二上·天津上·期末）若要在铁制品表面镀镍，下列有关说法正确的是 A．电镀液可用FeSO4溶液 B．铁制品应与电源的负极相连 C．阴极的电极反应为Ni-2e-=Ni2+ D．电镀过程中电镀液中溶质的浓度会增大 8．（23-24高二上·天津·期末）利用如图所示装置模拟电解在工业生产的应用，下列说法正确的是 A．若要在铁片上镀铜，Z为溶液 B．若要在铁片上镀铜，X、Y分别为纯铜和铁片 C．若Z是饱和溶液，电解一段时间后，Y电极析出少量的 D．若Z是饱和溶液，X电极首先发生的电极反应式是： 9．（21-22高二上·云南丽江·期中）给铁制器皿上镀铜，应该使用的电镀液是 A．FeCl3溶液 B．CuSO4溶液 C．FeSO4溶液 D．NaCl溶液 ◆题型4 电有机合成 10．（24-25高三上·天津河北·期末）电化学合成是对环境友好的合成方法，以对硝基苯甲酸()为原料，采用惰性电极电解法合成对氨基苯甲酸()的装置如图。下列说法正确的是 A．直流电源a极为正极 B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．每生成0.2mol对氨基苯甲酸，阳极室电解液质量减少9.6g D．生成的总反应为： 11．（23-24高二上·天津·期末）硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。下列说法正确的是 A．惰性电极2为阴极 B．反应前后保持不变 C．外电路通过1 mol电子，可得到1 mol D．该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能 12．（21-22高二上·天津南开·期末）电有机合成反应温和高效，体系简单，环境友好。电解合成1，2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是 A．该装置工作时，NaCl溶液的浓度不断减小 B．液相反应中，转变为1，2-二氯乙烷的同时，CuCl转变为 C．该装置总反应为 D．离子交换膜X、Y分别为阴离子交换膜、阳离子交换膜 考点六 金属的腐蚀 ◆题型1 金属的腐蚀 1．（24-25高二上·天津和平·期末）在下图装置的烧杯中均盛有溶液其中铁片最易被腐蚀的是 A． B． C． D． 2．（21-22高三上·天津河西·期末）下列叙述不正确的是 A．二氧化硫可用于杀菌、消毒 B．电解饱和食盐水可得金属钠 C．家用电热水器不锈钢内胆镶嵌镁棒是为防止内胆腐蚀 D．碳素钢中加入适量铬等改变其组织结构而具有强抗腐蚀等性能 3．（22-23高二上·天津·期末）下列过程中，化学反应速率的增大对人类有益的是 A．金属的腐蚀 B．食物的腐败 C．塑料的老化 D．氨的合成 ◆题型2 化学腐蚀与电化学腐蚀 4．（23-24高二上·天津南开·期末）家庭煤气（液化石油气）灶的部件说明如图所示，下列说法正确的是 A．外壳是铝合金材料，不易锈蚀是因为铝不活泼 B．炉头容易生锈，主要是高温下铁发生电化学腐蚀 C．锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水，铁发生化学腐蚀 D．灶脚由螺钉和外层电木（一种耐高温塑料）组成，电木起到了防止金属腐蚀的作用 5．（20-21高二上·天津·期末）化学在日常生活和生产中有着重要应用，下列说法正确的是 A．加热纯碱溶液可以增强清洗油污效果 B．暖贴制作原理是利用金属的化学腐蚀 C．银器久置表面变暗与电化学腐蚀有关 D．草木灰和铵态氮肥混合使用肥效更高 6．（22-23高二上·天津·期末）如图是中国在南极建设的第四个科学考察站——泰山站。为了延长科学考察站基础设施使用寿命，钢铁设备表面镶嵌一些金属块(M)。下列说法正确的是    A．金属块M可能是铜，发生氧化反应 B．这种保护方法叫牺牲阳极的阴极保护法 C．科考考察站里的设备在潮湿空气中主要发生化学腐蚀 D．若采用外加电流的阴极保护法，设备与电源正极相连 ◆题型3 金属腐蚀的原理与类型判断 7．（24-25高三上·天津·期末）用压强传感器探究生铁在和醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下： 分析图像，以下结论错误的是 A．溶液时，生铁发生析氢腐蚀 B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 D．两溶液中负极反应均为： 8．（24-25高二上·天津河西·期末）用如图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以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。下列说法错误的是       A．整个过程中，负极电极反应式均为 B．和，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀 C．时，正极主要发生反应： D．若将铁换为铜进行实验，时，压强随时间变化曲线与铁相似 9．（20-21高二上·天津滨海新·期末）关于金属的腐蚀与防护的说法错误的是 A．在酸性环境中，钢铁发生析氢腐蚀，负极反应为：Fe-2e- =Fe2+ B．钢铁表面吸附极弱酸性或中性水膜，发生吸氧腐蚀，正极反应为：2H2O+O2+4e-=4OH- C．外加电流法是把被保护的钢闸门作为阳极，用惰性电极作为辅助阴极 D．锅炉内壁镶嵌镁块能保护锅炉的钢铁部分 考点七 金属的防护 ◆题型1 金属防护的方法 1．（24-25高二上·天津河东·期末）化学与工业生产、社会发展等息息相关，下列说法正确的是 A．港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，原理是外加电流的阴极保护法 B．将解放桥的桥墩钢铁与外接电源正极相连以减缓桥梁的腐蚀 C．工业上电解熔融的来制备铝 D．锌锰干电池工作时，存在化学能转化为电能和热能的过程 2．（21-22高二上·天津东丽·期末）下列说法错误的是 A．在钢铁设备上安装若干镁合金块或锌块，可保护设备不被腐蚀 B．将钢闸门通过导线与直流电源的正极相连，保护闸门不被腐蚀 C．厨房中炒完菜的铁锅应及时清洗并擦干，防止发生电化学腐蚀 D．镀锌铁表面的镀层如发生破损，被腐蚀的仍然是镀层 3．（22-23高二上·天津南开·期末）下列有关电池的说法不正确的是 A．外加电流法是把被保护的钢铁设备作为阴极保护起来 B．手机上用的锂离子电池属于二次电池 C．甲醇燃料电池可以把化学能转化为电能 D．铅酸蓄电池中，是负极 ◆题型2 金属防护与电化学的联系 4．（20-21高二上·天津和平·期末）利用如图装置可以模拟铁的电化学防护，下列叙述正确的是 A．铁被腐蚀过程实质是金属铁失电子发生了还原反应 B．当置于处时，可减缓铁的腐蚀 C．若为碳棒，开关置于处，可减缓铁的腐蚀 D．若为锌片，开关置于处，可减缓铁的腐蚀 5.（19-20高三上·上海徐汇·期末）为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀（见图），关于B的说法合理的是（　　）    A．B是碳棒 B．B是锌板 C．B是铜板 D．B极无需定时更换 6．（21-22高二上·天津河北·期末）下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．用牺牲阳极法保护船舶的外壳 B．把食品存放在冰箱里可延长保质期 C．合成氨工业中使用铁触媒作催化剂 D．配制溶液，常将晶体溶于较浓的盐酸中 B 综合攻坚·知能拔高 1．（22-23高二上·天津河西·期末）将琼脂、饱和食盐水、水倒入烧杯中，搅拌、加热、煮沸、溶解，稍冷，制得琼脂溶液，然后分别按如图所示在甲乙两培养皿中添加并混匀溶液、放入铁钉，一段时间后观察现象． 下列说法不正确的是 A．甲中铜丝附近溶液颜色变红 B．甲中裸露的铁钉附近出现特征蓝色 C．乙中铁发生吸氧腐蚀 D．乙中锌皮附近溶液颜色无明显变化 2．（22-23高二上·天津河西·期末）如图所示是常见普通干电池示意图，下列说法正确的是 A．锌筒为正极反应物 B．电解质主要成分为 C．工作时没有发生变化 D．每消耗理论上输出 3．（22-23高二上·天津河西·期末）根据图示装置，下列说法正确的是 A．装置中图1为电解池，图2为原电池 B．图2中C1电极上的电极反应式为： C．图2溶液中的H+向C2电极移动 D．该装置工作一段时间后，图1、图2溶液的pH均增大 4．（24-25高二上·天津南开·期末）一种太阳能电池的工作原理如下图所示，电解质为铁氰化钾和亚铁氰化钾的混合溶液。下列说法不正确的是 A．移向催化剂b B．催化剂a表面发生的化学反应： C．在催化剂b表面被氧化 D．电解质溶液中的和浓度基本保持不变 5．（23-24高一下·贵州·月考）下列关于如图所示的装置中，正确的是 A．锌是负极，其质量逐渐减小 B．溶液中H+移向锌极 C．电子从铜片经导线流向锌片 D．氢离子在铜表面被氧化，产生气泡 6．（2024·北京丰台·二模）科学家开发了一种可植入体内的燃料电池，血糖(葡萄糖)过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示(G―CHO代表葡萄糖)。 下列说法不正确的是 A．该燃料电池是否工作与血糖的高低有关，血糖正常时电池不工作 B．工作时，电极Ⅰ附近pH下降 C．工作时，电子流向：电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ D．工作时，电极Ⅱ电极反应式为 7．（22-23高二上·天津河西·期末）用下列仪器或装置(图中夹持装置略)进行相应实验，不能达到实验目的的是 A．实验1测锌与稀硫酸反应速率 B．实验2制作简单燃料电池 C．实验3验证铁的吸氧腐蚀 D．实验4 电解法制取钠 8．（22-23高二·天津静海·期末）某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行电解饱和食盐水，如图所示。有关说法错误的是 A．电解饱和食盐水总反应的离子方程式为 B．闭合开关后，电极上有生成 C．燃料电池工作时，通入甲烷电极的电极反应式为 D．若每个电池甲烷通入量为(标准状况)，且反应完全，理论上最多能产生氯气的体积为(标准状况) 9．（24-25高二上·天津·期末）图为一原电池装置，下列叙述中正确的是 A．电极为正极，发生氧化反应 B．该装置中电子由电极流向电极，盐桥中的移向电极 C．将上述装置中的棒和棒同时浸入溶液，电流表的指针偏转幅度变小，且很快减弱 D．将盐桥改为铜导线连接两种溶液，电子由电极移向电极 10．（22-23高二上·天津宁河·期末）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，即保持污水的在5.0~6.0之间，通过电解生成胶体，胶体具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下来，起到净水的作用，其原理如图所示。下列说法错误的是 A．石墨电极上发生还原反应 B．通甲烷的电极反应式： C．通空气的电极反应式为 D．甲烷燃料电池中向空气一极移动 11．（23-24高二上·天津·期末）下列说法错误的是 A．明矾和漂白粉用于自来水的净化和杀菌消毒，两者的作用原理不相同 B．用作阴极，作阳极，可实现在上镀 C．在工业废水处理过程中，以作沉淀剂除去、等 D．由  ，可知碳的燃烧热大于 12．（22-23高二上·河南洛阳·阶段练习）用如图所示实验装置进行相应的实验，能达到实验目的的是 A．图甲：电解熔融制备Al B．图乙：测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热 C．图丙：蒸干氯化铝溶液制备无水氯化铝 D．图丁：验证电解NaCl溶液的阳极产物 13．（11-12高三上·山东济宁·阶段练习）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，其电池总反应为：V3++VO2++H2O+2H++V2+．下列说法正确的是 A．放电时正极反应为：+2H++e-=VO2++H2O B．放电时每转移2mol电子时，消耗1mol氧化剂 C．放电过程中电子由负极经外电路移向正极，再由正极经电解质溶液移向负极 D．放电过程中，H+由正极移向负极 14．（24-25高二上·重庆·阶段练习）化学与科技密切相关。下列说法错误的是 A．港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，原理是外加电流的阴极保护法 B．“天舟六号”为空间站送去电推进氙气瓶，与互为同位素 C．神舟十七号载人飞船使用的可充电镉镍电池属于二次电池 D．“北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素，其单质遇水能剧烈反应放出 15．（22-23高二上·天津北辰·期末）下列说法正确的是 A．有气体参加的化学反应，增大压强可增大活化分子百分数，从而使反应速率增大 B．将海水中钢铁闸门与电源的正极相连，可防止闸门被腐蚀 C．双液原电池通过盐桥连接，KCl盐桥中K+朝正极定向迁移 D．锌与稀硫酸制备氢气，加入少量的硫酸铜溶液，生成H2的速率加快，是因为硫酸铜为该反应的催化剂 16．（24-25高二上·天津·期末）两种电化学装置如图所示。 已知：金属活泼性：。回答下列问题： (1)从能量的角度分析，装置将 能转化为 能。 (2)①装置工作时，极发生的电极反应为 。 ②装置工作时盐桥中的流向 (填“”或“”)溶液。 (3)粗铜精炼时如果用装置做外部直流电源，粗铜应该连接 极(填“”或“”)。 (4)某小组学生研究常见的金属腐蚀现象，将锥形瓶内壁用酸化的饱和食盐水润洗后，放入混合均匀的铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化，如图所示。 ①时，碳粉表面生成的气体为 。 ②时，碳粉表面发生的电极反应式为 。 ③电化学腐蚀过程中，铁极的电极反应式为 。 17．（22-23高二上·天津河北·期末）根据所学电化学知识填空。 (1)如图为锌铜原电池的装置示意图，其中盐桥内装有含饱和KCl溶液的琼胶。请回答下列问题： ①Zn电极为电池的 (填“正极”或“负极”)。 ②写出电极反应式：Zn电极 ，Cu电极 。 ③盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是 (填离子符号)。 (2)金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列两种腐蚀现象回答下列问题： ①图1中被腐蚀的金属为 (填化学式)；图2中金属腐蚀类型属于 (填字母)。 A．化学腐蚀      B．析氢腐蚀    C．吸氧腐蚀 ②图1中Cu的作用是 (填“负极”或“正极”)。 ③图2中铁的生锈过程中正极反应式为 。 18．（21-22高二上·天津和平·期末）物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用。按要求回答下列问题。 (1)微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置。其工作原理如下图所示。 ①A为生物燃料电池的 (填“正”或“负”)极。 ②负极的电极反应式为 。 ③放电过程中，由 极区向 极区迁移(填“正”或“负”)。 (2)用阴离子交换膜控制电解液中的浓度制备纳米。反应为，装置如图。 ①电解时 通过阴离子交换膜向 极移动。 ②阳极电极反应式为 。 ③阴极电极反应式为 。 (3)我国科研人员研制出的可充电“”电池，以钠箔和多壁碳纳米管()为电极材料，可选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚作电解液。总反应方程式为。放电时该电池“吸入”。 ①放电时，正极的电极反应式为 。 ②可选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚作电解液的理由是 。 19．（24-25高二上·天津·期末）我国力争于2030年前做到碳达峰、2060年前实现碳中和，体现了中国对解决气候问题的担当。是目前大气中含量最高的一种温室气体。减弱温室效应的方法之一是将回收利用，科学家研究利用回收的制取甲醛。请回答下列问题： 电解法制氢气。科研小组设计如图所示电解池，利用和在碱性电解液中制备水煤气(、)，产物中和物质的量之比为。电极B是 极，生成水煤气的电极反应式为 。 20．（23-24高二上·天津南开·期末）现代生活离不开方便实用的化学电源。各种各样的化学电源都是依据原电池的原理制造的。回答下列问题： (1)锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点。一种锂离子电池负极材料为嵌锂石墨，正极材料为（钴酸锂），电解质溶液为（六氟磷酸锂）的碳酸酯溶液（无水）。该电池放电时的主要反应为。 ①放电时，负极反应式为 。由 极向 极迁移（填“正”或“负”）。 ②充电时，电池的 （填“正”或“负”）极应与电源的正极相连，充电时该极的电极反应式为 。 (2)甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注，DMFC的工作原理如图所示。 ①通入a物质一侧的电极反应式为 。 ②通入11.2 L（折算为标准状况下）甲醇蒸气，测得电路中转移1.8 mol电子，则甲醇的利用率为 。 (3)电池工作原理如图所示，利用该电池能有效地将转化成化工原料草酸铝。 ①电池的总反应式为 。 ②电池的正极反应式：（草酸根）正极反应过程中，是催化剂，催化过程可表示为： ⅰ．    ⅱ．…… 写出反应ⅱ的离子方程式： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $