17 第一篇 专题四 选择题和题空突破 “二池”连接装置和金属的腐蚀与防护（课件PPT）-【高考快车道】2026年高考化学大二轮专题复习与策略

第一篇　 题型研究　 追根溯源 专题四　电化学基础 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 1 (1)“二池”连接装置中电极判断和电极反应分析。　 (2)电化学的得失电子守恒的计算。　 (3)金属的腐蚀与防护的分析。 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 2 消除盲点　弥补知识短板 (1)利用原电池作电源电解时，原电池的负极接电解池的阴极。 (　　) (2)Cu在酸性环境中可以发生析氢腐蚀。 (　　) (3)镀锌铁被划破，锌就无法保护铁。 (　　) √ × × 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 3 (4)钢铁在中性潮湿的环境中发生吸氧腐蚀，负极反应为Fe－3e-===Fe3+。 (　　) (5)为了保护钢闸门，可将钢闸门连接电源的正极。 (　　) × × 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 根据下图所示装置回答下列问题： (1)甲、乙装置的类型分别为_________池、________池。 (2)乙中的Cu为________极，电极反应式为___________________， 乙池中离子方程式为________________________。 原电　 电解 阳　 Cu－2e-===Cu2+　 Cu＋2H+===Cu2+＋H2↑ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 金属的电化学腐蚀与防护 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 发散思维　拓展答题视野 √ 1．(2025·甘肃卷，T12)我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水(pH＝8.2)电解系统(如下图)。以新型MoNi/NiMoO4为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是(　　) A．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率 B．在外电路中，电子从电极1流向电极4 C．电极3的反应为4OH-－4e-===2H2O＋O2↑ D．理论上，每通过2 mol电子，可产生1 mol H2 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 D　[由题图可知，电极上发生转化：Mg→Mg(OH)2，则电极1为原电池的负极，电极反应为Mg＋2OH-－2e-===Mg(OH)2，电极2为原电池的正极，电极反应为2H2O＋2e-===H2↑＋2OH-，电极3为电解池的阳极，电极反应为4OH-－4e-===O2↑＋2H2O，电极4为电解池的阴极，电极反应为2H2O＋2e-===H2↑＋2OH-。将催化剂生长在泡沫镍电极上，可增大催化剂与反应物的接触面积，提高催化效率，A正确；由上述分析可知，电极1为原电池负极，故外电路中电子从电极1流向电极4，B正确；由电池分析可知，C正确；由得失电子守恒可知，理论上，电路中每通过2 mol电子，电极2和电极4均产生 1 mol H2，共产生2 mol H2，D错误。] 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 2．(2022·山东卷，T13改编)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法错误的是(　　) 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐减小 B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸 C．乙室电极反应式为LiCoO2＋2H2O＋e-===Li+＋Co2+＋4OH- D．若甲室Co2+减少200 mg，乙室Co2+增加300 mg，则此时已进行过溶液转移 √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 C　[电池工作时，左侧装置中细菌上乙酸盐的阴离子被氧化为CO2，同时生成H+，电极反应式为CH3COO-－8e-＋2H2O===2CO2↑＋7H+，H+通过阳膜进入甲室，电极反应式为Co2+＋2e-=== Co，因此，甲室溶液pH逐渐减小，A正确；对于乙室，LiCoO2被还原为Co2+，同时得到Li+，其中的O2-与溶液中的H+结合生成H2O，电极反应式为2LiCoO2＋2e-＋8H+===2Li+＋2Co2+＋4H2O，负极发生的反应为CH3COO-－8e-＋2H2O===2CO2↑＋7H+，负极产生的H+通过阳膜进入乙室，但是乙室的H+浓度仍然是减小的，因此电池工作一段时间后应该补充盐酸，B正确；电解质溶液为酸性，不可能大量存在 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 OH-，乙室电极反应式为LiCoO2＋e-＋4H+===Li+＋Co2+＋2H2O，C错误；若甲室Co2+减少200 mg，则转移电子的物质的量为n(e-)＝×2≈0.006 8 mol；若乙室Co2+增加300 mg，则转移电子的物质的量为n(e-)＝×1≈0.005 1 mol，由于转移电子的物质的量不等，说明此时已进行过溶液转移，即将乙室部分溶液转移至甲室，D正确。] 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 衍生命题 根据此题信息，回答下列问题： (1)左侧装置甲室中的电极名称为________________，电极反应式为_________________。 (2)右侧装置中左室电极反应式为_____________________________________，该池反应的离子方程式为__________________________________________________________。 阴极　 Co2+＋2e-===Co CH3COO-－8e-＋2H2O===2CO2↑ ＋7H+ 8LiCoO2＋CH3COO-＋25H+ ===8Li+＋8Co2+＋14H2O＋2CO2↑ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 3．(2024·广东卷，T5)我国自主设计建造的浮式生产储卸油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是(　　) A．钢铁外壳为负极 B．镶嵌的锌块可永久使用 C．该法为外加电流法 D．锌发生反应：Zn－2e-===Zn2+ √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 D　[由于金属活动性：Zn>Fe，钢铁外壳为正极，锌块为负极，故A错误；Zn失去电子，发生氧化反应：Zn－2e-===Zn2+，镶嵌的锌块会被逐渐消耗，需根据腐蚀情况进行维护和更换，不能永久使用，故B错误，D正确；该方法为牺牲阳极法，故C错误。] 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 同源类题 (2025·湛江一模)海港码头埋设管道的钢制阀门会受到海水的长期侵蚀，可利用电化学保护法防止钢制阀门的腐蚀，其示意图如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．该装置防腐蚀的方法称为牺牲阳极法 B．物块X可选用锌块 C．钢制阀门在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为O2＋4e-＋2H2O===4OH- D．当导线上通过的电子越多，钢制阀门被腐蚀得越严重 √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 D　[由题图可知，X电极失去电子，作原电池的负极，钢制阀门作正极，这种防腐蚀的方法为牺牲阳极法，A正确；牺牲阳极法中的阳极应选用金属活动性比铁强的金属，故可以选用锌块，B正确；钢制阀门在海水中发生吸氧腐蚀时，O2在正极得到电子生成OH-，正极反应为O2＋4e-＋2H2O===4OH-，C正确；当导线上通过的电子越多，说明阳极消耗越多，与钢制阀门腐蚀程度无关，D不正确。] 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 1．“二池”连接模型 两图中，A均为原电池，B均为电解池。 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 2．“二池”连接装置分析流程 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 1．(2025·珠海一模)我国科学家研究的自驱动高效制取H2的电化学装置示意图如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．装置a为原电池，电极Ⅰ为正极 B．装置b的总反应为N2H4N2↑＋2H2↑ C．装置a消耗1 mol O2时，整个装置消耗2 mol N2H4 D．装置b生成2 mol H2时，理论上装置a正极区溶液质量减少4 g √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 D　[装置a中N2H4和O2可发生自发的氧化还原反应，则a为原电池，其中N2H4被氧化生成N2，电极Ⅱ为负极，则电极Ⅰ为正极，装置b左侧电极和电极Ⅱ相连，为阴极，H2O被还原生成H2，装置b右侧电极为阳极，N2H4被氧化生成N2。装置b生成2 mol H2时，转移4 mol电子，装置a正极区电极反应式为O2＋4e-＋2H2O===4OH-，装置a负极区电极反应式为N2H4－4e-＋4OH-===N2↑＋4H2O，转移4 mol电子时，装置a正极区有1 mol O2参与反应，同时有4 mol OH-迁移至负极，则理论上装置a正极区溶液质量减少4 mol×17 g·mol-1－1 mol×32 g·mol-1＝36 g，D不正确。] 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 2．(2025·淄博一模)热再生乙腈(CH3CN)电池将CO2还原为CO，利用工业废热热解甲池左室溶液可实现CH3CN再生，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．甲池Cu电极为负极 B．甲池隔膜为阳离子交换膜 C．乙池c极电极反应式为3CO2＋2e-＋H2O===CO＋2HC D．若d极生成1.12 L(标准状况)O2，则理论上b极质量减少6.4 g √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 D　[由装置图可知b电极上发生反应：Cu＋4CH3CN－e-===[Cu(CH3CN)4]+，Cu作负极，a电极为正极，正极发生反应：Cu2+＋4CH3CN＋e-===[Cu(CH3CN)4]+，则c电极为阴极，d电极为阳极，A正确；甲池中两极产物均为[Cu(CH3CN)4]+，且最终从左侧电极导出，则b电极生成的[Cu(CH3CN)4]+应通过隔膜进入左侧，该隔膜为阳离子交换膜，B正确；c电极为阴极，该电极上CO2被还原为CO，电极反应为3CO2＋2e-＋H2O===CO＋2HC，C正确；若d极生成1.12 L(标准状况)O2，即生成0.05 mol氧气，转移电子的物质的量为0.2 mol，结合上述电极反应可知，b电极消耗0.2 mol Cu，质量减少12.8 g，D错误。] 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 3．(2025·广州模拟)为研究金属的电化学腐蚀机理，某小组同学采用传感器设计如图所示装置。下列说法不正确的是(　　) A．炭粉作正极 B．负极电极反应式：Fe－2e-===Fe2+ C．若压强传感器显示压强升高，则以吸氧腐蚀为主 D．若将炭粉换成锌粉，则Fe可被保护 √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 C　[分析题图所示装置，炭粉作正极，A正确；铁作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式：Fe－2e-===Fe2+，B正确；若压强传感器显示压强升高，说明装置内有气体生成，可能是析氢腐蚀，不会是吸氧腐蚀，C不正确；由于金属活动性：Zn>Fe，所以Zn为负极，失去电子发生氧化反应，从而使铁得到保护，D正确。] 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 4．(2025·镇江模拟)镁合金中添加稀土元素会形成一种长周期堆垛有序(LPSO)结构，这种特殊结构可以显著提高镁合金的耐腐蚀性能。下列说法正确的是(　　) A．该防腐蚀保护法为外加电流法 B．镁合金被腐蚀时，Mg发生氧化反应 C．负极反应可能为2H2O＋2e-===H2↑＋2OH- D．添加Zn、Cu等金属一定也能提升镁合金的耐腐蚀性 √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 B　[该方法通过改变金属材料的组成来达到金属防护的目的，不属于外加电流法，A错误；镁合金被腐蚀时，Mg作负极，发生氧化反应，B正确；负极发生失电子的氧化反应，C错误；Zn、Cu不如镁活泼，添加Zn、Cu等金属后会加速镁合金的腐蚀，D错误。] 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 章末综合测评(一)　动量守恒定律 专题数智作业(十六) 选择题和题空突破 “二池”连接装置 (分值：45分) (选择题每小题5分，每小题有一个或两个选项符合题目要求) 1．(2025·镇江模拟)双阴极三室微生物燃料电池(如图所示)可实现同步脱氮、除碳和产电功能(COD为葡萄糖)。下列说法正确的是(　　) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 28 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 √ A．缺氧室和厌氧室为阴极室 B．H+移动方向：缺氧室厌氧室好氧室 C．好氧室存在反应：N＋2O2N＋H2O＋2H+ D．理论上每处理1 mol葡萄糖，缺氧室生成53.76 L N2(标准状况) 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 C　[双阴极三室微生物燃料电池中，左边缺氧室N转变为N2，电极反应式为2N＋10e-＋12H+===N2↑＋6H2O；中间厌氧室葡萄糖(C6H12O6)转变为CO2，电极反应式为C6H12O6－24e-＋6H2O===6CO2↑＋24H+；右边好氧室O2转变为H2O，电极反应式为O2＋4e-＋4H+===2H2O，同时在好氧室还发生反应N－8e-＋3H2O===N＋10H+，由题目可知电池为双阴极，即有2个电极要得电子，结合分析得出左边缺氧室和右边好氧室为电池的正极(阴极室)，中间厌氧室为电池的负极。该电池中缺氧室和好氧室为阴极室，A错误；在电池中阳离子由负极向正极移动，根据分析，在厌氧室产 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 2．(2025·湖南教研联盟二模)某同学设计利用乙烷燃料电池来电解处理酸性含铬废水(主要含有Cr2)，其装置示意图如图所示，处理过程中存在反应Cr2＋6Fe2+＋14H+===2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O。下列说法错误的是(　　) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 32 A．M电极的电极反应为C2H6－14e-＋7O2-===2CO2＋3H2O B．铬元素最终以Cr(OH)3形式除去 C．电解池右侧的Fe电极更换为石墨电极，对废水处理影响不大 D．若电解过程中，电子的有效利用率为60%，每处理掉0.2 mol 的Cr2，理论上N电极需要通入11.2 L(已折算为标准状况)O2 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 D　[由题图可知，左侧装置为燃料电池，M电极为燃料电池的负极，氧离子作用下乙烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，N电极为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子；右侧装置为电解池，与M电极相连的铁电极为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，与N电极相连的铁电极为阳极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子：Fe－2e-===Fe2+，放电生成的亚铁离子在酸性条件下与废水中的重铬酸根离子反应生成铬离子、铁离子和水，随着H+的放电和被消耗，溶液的pH增大，溶液中的铁 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 离子、铬离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铁、氢氧化铬沉淀达到处理酸性含铬废水的目的。每处理掉0.2 mol重铬酸根离子，需要 1.2 mol Fe2+，若电解过程中，电子的有效利用率为60%，由得失电子守恒可知，理论上N电极需要通入标准状况下氧气的体积为×22.4 L·mol-1＝22.4 L，故D错误。] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 3．(2025·河南五市联考)电化学合成在有机合成领域发挥着重要作用。某实验小组利用电化学方法氧化烯烃制备环氧化物(其中—R代表烷基)，装置如图所示。下列叙述正确的是(　　) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 36 A．当Pt电极上产生11.2 L氢气时，理论上转移1 mol电子 B．该装置中负极区的化学方程式为Br2＋H2O＋ ―→ ＋2Br-＋2H+ C．Pt电极上发生氧化反应 D． 和 分子中(除—R外)都含有手性碳原子 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 B　[没有标明氢气是否处于标准状况下，无法根据其体积进行计算，A错误；由题图可知，负极区的化学方程式为Br2＋H2O＋ ―→ ＋2Br-＋2H+，B正确；Pt电极上H+得电子生成H2，发生还原反应，C错误； 分子中(除—R外)不含有手性碳原子，D错误。] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 4．(2025·梅州一模)某实验小组利用如图所示装置制备Fe(OH)2。已知甲装置的工作原理为2Na2S2＋NaBr3===Na2S4＋3NaBr，电极a、b采用石墨或Fe。下列说法不正确的是(　　) A．乙装置中a电极为Fe，b电极为石墨 B．乙装置中可用CuCl2溶液代替NaCl溶液 C．b电极发生的反应：2H2O＋2e-===H2↑＋2OH- D．理论上每生成9.0 g Fe(OH)2，甲装置中将有0.2 mol Na+向惰性电极Ⅱ移动 √ 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 39 B　[由甲装置的工作原理可知甲装置为原电池，则乙装置为电解池，原电池中惰性电极Ⅰ、Ⅱ分别为负极、正极，则电解池中a、b电极分别为阳极、阴极。乙装置的目的是制备Fe(OH)2，需要Fe2+，则阳极即a电极应为Fe，阴极即b电极，可采用石墨，A正确；若用CuCl2溶液代替NaCl溶液，在阴极上Cu2+得电子生成Cu，无法生成OH-，就不能生成Fe(OH)2，B不正确；b电极为阴极，溶液中的H2O得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e-===H2↑＋2OH-，C正确；9.0 g Fe(OH)2的物质的量为n＝＝＝0.1 mol，根据Fe－2e-===Fe2+，Fe2+＋2OH-===Fe(OH)2↓，生成0.1 mol Fe(OH)2，电路中转移0.2 mol电子，甲装置中阳离子向正极(惰性电极Ⅱ)移动，根据电荷守恒，有0.2 mol Na+向惰性电极Ⅱ移动，D正确。] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 5．(2025·汕头一模)Zn-Ni(OH)2碱性电池发展迅猛，某实验小组利用该电池实现电化学合成氨，其装置如图所示。下列说法正确的是(　　)   A．N极为金属Zn，发生氧化反应 B．理论上若电解液传导6 mol H+，最多可生成44.8 L NH3 C．不考虑其他因素，电池工作一段时间后需补充乙醇电解液 D．Q极电极反应式为N2＋2Li+＋4H+＋6e-===2LiNH2 √ 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 41 D　[某实验小组利用Zn-Ni(OH)2碱性电池实现电化学合成氨，H2在P电极上失去电子生成H+，P电极为阳极，Q电极为阴极，则M为负极，N为正极。M极为金属Zn，A错误；未说明NH3所处的温度和压强，无法计算生成NH3的体积，B错误；该装置可实现电化学合成氨，右侧电解池的总反应方程式为N2＋3H22NH3，若不考虑其他因素，则该装置反应前后，理论上乙醇的浓度不变，不需要补充乙醇电解液，C错误；Q电极为阴极，锂离子在阴极上与氮气和C2H5OH解离出的氢离子反应生成氨基锂，电极反应式为N2＋2Li+＋4H+＋6e-===2LiNH2，D正确。] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 6．(2025·青岛一模)热再生电池堆—CO2电化学还原池系统(TRB—CO2RR)可减少工业烟气中的CO2排放并利用余热，其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)   A．气体X是O2和CO2的混合气体 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．泡沫铜为负极，电极反应：Cu＋4CH3CN－e-===[Cu(CH3CN)4]+ D．阳极的电极反应：3CO2＋H2O＋2e-===2HC＋CO √ 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 43 AC　[左侧为原电池，泡沫铜为负极，发生氧化反应，电极反应为Cu＋4CH3CN－e-===[Cu(CH3CN)4]+，石墨毡为正极，铜离子得电子发生还原反应，电极反应为Cu2+＋4CH3CN＋e-===[Cu(CH3CN)4]+；右侧为电解装置，右边石墨电极为阴极，电极反应为3CO2＋H2O＋2e-===2HC＋CO，左边石墨电极为阳极，电极反应为4HC－4e-===4CO2↑＋2H2O＋O2↑，电解池总反应为2CO22CO＋O2。气体X是O2和CO2的混合气体，A正确； 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 电解时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，由于阴极反应生成碳酸氢根离子，阳极反应消耗碳酸氢根离子，则离子交换膜为阴离子交换膜，使碳酸氢根离子从右边向左边移动，B错误；泡沫铜为负极，电极反应为Cu＋4CH3CN－e-===[Cu(CH3CN)4]+，C正确；阳极的电极反应为4HC－4e-===4CO2↑＋2H2O＋O2↑，D错误。] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 7．(2025·成都模拟)利用光能源可以将CO2转化为重要的化工原料C2H4(电解质溶液为稀硫酸)，同时可为制备次磷酸(H3PO2)提供电能，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．Y极为阴极 B．a、b、d为阳离子交换膜，c为阴离子交换膜 C．标准状况下，当Z极产生11.2 L O2时，可生成H3PO2的数目为NA(NA表示阿伏加德罗常数的值) D．W极的电极反应式为2CO2＋12H+＋12e-===C2H4＋4H2O √ 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 46 C　[题图左侧为原电池，右侧为电解池；Z极上发生氧化反应2H2O－4e-===O2↑＋4H+，Z极是原电池的负极，W极上发生还原反应2CO2＋12H+＋12e-===C2H4＋4H2O，W极是原电池的正极，电解质溶液中H+由左到右穿过a膜；Y极连接原电池的负极(Z极)，是电解池的阴极，发生还原反应2H2O＋2e-===H2↑＋2OH-，X极连接原电池的正极(W极)，是电解池的阳极，发生氧化反应2H2O－4e-===O2↑＋4H+，原料室中Na+通过d膜进入N室，保证N室中电荷守恒，H2P通过c膜进入产品室，M室中生成的H+通过b膜进入产品室，H+与H2P按个数比1∶1生成H3PO2。标准状况下，11.2 L O2的物质的量是0.5 mol，转移电子的物质的量为2 mol，原电池与电解池之间是串联，所以X极上反应也应失去2 mol电子，生成 2 mol H+，故最终生成2 mol H3PO2，其数目为2NA，C不正确。] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 8．(10分)反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)在工业上有重要应用价值，该反应可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 48 (1)固体电解质采用__________(填“氧离子导体”或“质子导体”)。(2分) (2)阴极的电极反应式为__________________。(2分) (3)同温同压下，相同时间内，若进口Ⅰ处n(CO)∶n(H2O)＝a∶b，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍，则CO的转化率为_________________ (用a、b、y表示)。(6分) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 质子导体 2H+＋2e-===H2↑ ×100% 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 [解析]　(2)电解时，阴极发生还原反应，电极反应式为2H+＋2e-===H2↑。 (3)根据题给信息，设转化的CO的物质的量为x mol，列出“三段式”： 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 出口Ⅰ处气体为未反应的CO、H2O(g)和生成的CO2，其物质的量为(a＋b－x)mol，进口Ⅰ处的气体物质的量为(a＋b)mol，则a＋b－x＝(a＋b)y，得x＝(1－y)(a＋b)，CO的转化率为×100%。 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 章末综合测评(一)　动量守恒定律 专题数智作业(十七) 高考题集训 电化学基础 (分值：40分) (每小题5分，每小题有一个或两个选项符合题目要求) 1．(2025·安徽卷，T13)研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示)，使用前需先充电，其固体电解质仅允许Li+通过。下列说法正确的是(　　) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 51 A．放电时电解质溶液质量减小 B．放电时电池总反应为H2＋2Li===2LiH C．充电时Li+移向惰性电极 D．充电时每转移1 mol电子，c(H+)降低1 mol·L-1 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 C　[根据题目信息“使用前需先充电”及电池装置可知，充电时惰性电极上发生反应：Li+＋e-===Li，则充电时惰性电极作阴极，气体扩散电极作阳极，H2在阳极失电子生成的H+与H2P结合生成H3PO4，放电过程与充电过程相反，具体分析如下： 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 由放电时正极发生的反应知，每2 mol(14 g)Li+进入电解质溶液，有1 mol(2 g)H2扩散到储氢容器，故电解质溶液质量增加，A错误；由正、负极发生的反应知，放电时电池总反应为2Li＋2H3PO4===H2↑＋2LiH2PO4，B错误；电解池中阳离子移向阴极，故充电时Li+移向惰性电极，C正确；电解质溶液体积未知，且H3PO4是弱酸，故不能判断c(H+)的变化量，D错误。] 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 √ 2．(2025·广东卷，T16)某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c，其中O2获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上(　　) A．负极反应的催化剂是ⅰ B．图a中，ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低 C．电池工作过程中，负极室的溶液质 量保持不变 D．相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 55 C　[由图a知，电极Ⅰ发生的反应为O2＋4H+＋4e-===2H2O，故电极Ⅰ作正极，由图c知，电极Ⅱ发生的反应为H2－2e-===2H+，故电极Ⅱ作负极。 结合上述分析知，正极反应的催化剂是ⅰ，A错误；由O2获得第一个电子的过程最慢知，ⅰ到ⅱ过程的活化能最高，B错误；H2进入负极失电子生成H+，为保持溶液呈电中性，H+通过质子交换膜向正极迁移，故负极室的溶液质量保持不变，C正确；根据正、负极的电极反应式及得失电子守恒知，相同时间内电极Ⅱ上催化循环完成次数为电极Ⅰ上的2倍，D错误。] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 3．(2025·河北卷，T10)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x<1)再锂化的电化学装置，其示意图如下： 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 57 已知：参比电极的作用是确定LixCoO2再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是(　　) A．LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2＋xe-＋xLi+===LiCoO2 B．产生标准状况下5.6 L O2时，理论上可转化 mol的LixCoO2 C．再锂化过程中，S向LixCoO2电极迁移 D．电解过程中，阳极附近溶液pH升高 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 B　[由电池分析知，A错误；由电极反应式可知，每产生标准状况下5.6 L(0.25 mol)O2时转移1 mol电子，根据得失电子守恒，理论上转化的LixCoO2的物质的量为 mol，B正确；S为阴离子，向阳极(即Pt电极)迁移，C错误；由阳极的电极反应式知，电解过程中阳极有H+生成，且消耗H2O，故阳极附近溶液pH降低，D错误。] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 4．(2025·江苏卷，T8)以稀硫酸为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为2H2O2H2↑＋O2↑。下列说法正确的是(　　) A．电极a上发生氧化反应生成O2 B．H+通过质子交换膜从右室移向左室 C．光解前后，H2SO4溶液的pH不变 D．外电路每通过0.01 mol电子，电极b上产生0.01 mol H2 √ 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 60 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 A　[由题图可知，该原电池中电子由电极a向电极b移动，故电极a为负极，电极反应式为2H2O－4e-===4H+＋O2↑；电极b为正极，电极反应式为2H+＋2e-===H2↑；H+由负极向正极移动。由上述分析可知，电极a上发生氧化反应生成O2，A正确；H+由负极向正极移动，即通过质子交换膜由左室向右室移动，B错误；由总反应可知，光解时消耗水，电解质溶液中硫酸浓度逐渐增大，故溶液pH减小，C错误；由正极反应式可知，电路中每通过0.01 mol e-，电极b上产生0.005 mol H2，D错误。] 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 5．(2025·山东卷，T12)全铁液流电池工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是(　　)   A．隔膜为阳离子交换膜 B．放电时，a极为负极 C．充电时，隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小 D．理论上，Fe3+每减少1 mol，Fe2+总量相应增加2 mol √ 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 62 BC　[根据电池中所含物质知，能形成的自发氧化还原反应只有Fe＋2Fe3+===3Fe2+，因此氧化剂Fe3+所在电极区的b电极为正极，电极材料为石墨，则a电极为负极，电极材料为负载Fe的石墨。隔膜需防止右侧的Fe3+进入左侧，应使用阴离子交换膜，A错误；由上述分析知，B正确；充电时的总反应为3Fe2+Fe＋2Fe3+，消耗Fe2+，故隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小，C正确；根据放电的总反应知，Fe3+每减少1 mol，Fe2+总量相应增加1.5 mol，D错误。] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 6．(2025·云南卷，T11)一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中H2O解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。除硼原理：[B(OH)4]-＋H+===B(OH)3＋H2O。下列说法错误的是(　　) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 64 A．Pt电极反应：4OH-－4e-===O2↑＋2H2O B．外加电场可促进双极膜中水的电离 C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D．Ⅳ室每生成1 mol NaOH，同时Ⅱ室最多生成1 mol B(OH)3 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 C　[由图中氢离子和氢氧根离子的流向，可推出左侧Pt电极为阳极，右侧石墨电极为阴极，阳极发生的反应为4OH-－4e-===O2↑＋2H2O，阴极发生的反应为2H+＋2e-===H2↑，Ⅲ室中氯化钠浓度降低，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，据此解答。由分析可知，Pt电极为阳极，阳极发生的反应为4OH-－4e-===O2↑＋2H2O，A正确；水可微弱地电离出氢离子和氢氧根离子，在外加电场的作用下，氢离子和氢氧根离子往两侧移动，降低了浓度，可促进双极膜中水的电离，B正确；由分析可知，Ⅲ室中氯化 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，即钠离子往右侧移动，通过Y膜，则Y膜为阳离子交换膜，氯离子往左侧移动，通过X膜，则X膜为阴离子交换膜，C错误；Ⅳ室每生成1 mol NaOH，则转移1 mol电子，有1 mol氢离子移到Ⅱ室中，生成1 mol B(OH)3，D正确。] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 7．(2024·广东卷，T16)一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图所示)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是(　　)   A．阳极反应：2Cl-－2e-===Cl2↑ B．阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高 C．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阳极室溶液减少213 g D．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阴极室物质最多增加138 g √ 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 68 C　[右侧溶液为饱和食盐水，右侧电极产生气体，则右侧电极为阳极，Cl-放电产生氯气，电极反应为2Cl-－2e-===Cl2↑；左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应为Fe2O3＋3H2O＋6e-===2Fe＋6OH-；中间为阳离子交换膜，Na+由阳极向阴极移动。由分析可知，阳极反应为2Cl-－2e-===Cl2↑，A正确；由分析可知，阴极反应为Fe2O3＋3H2O＋6e-===2Fe＋6OH-，消耗水产生OH-，阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高，B正确；由分析可知，理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，产生3 mol Cl2， 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 同时有6 mol Na+由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少3×71 g＋6×23 g＝351 g，C不正确；由分析可知，理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，有6 mol Na+由阳极转移至阴极，阴极室物质最多增加6×23 g＝138 g，D正确。] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 8．(2024·贵州卷，T11)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应：HC＋H2O===HC＋2H+＋2e-，HC＋H2O===HC＋H2O2。体系中H2O2与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 71 下列说法错误的是(　　) A．该芬顿系统能量转化形式为太阳能→电能→化学能 B．阴极反应式为O2＋2H+＋2e-===H2O2 C．光阳极每消耗1 mol H2O，体系中生成2 mol H2O2 D．H2O2在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 √ 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 C　[该装置为电解池，光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－4e-===O2↑＋4H+，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2＋2H+＋2e-===H2O2。该装置为电解池，利用光能提供能量转化为电能，在电解池中将电能转化为化学能，A正确；由题图可知，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2＋2H+＋2e-===H2O2，B正确；光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－4e-===O2↑＋4H+，每消耗1 mol H2O，转移2 mol电子，由O2＋2H+＋2e-===H2O2可知，体系中生成1 mol H2O2，C错误；由Mn(Ⅳ)和过氧化氢转化为Mn(Ⅱ)过程中，锰元素化合价降低，H2O2作还原剂，表现还原性，由Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)时，H2O2中氧元素化合价降低，作氧化剂，表现氧化性，D正确。] 发散思维 消除盲点 专题数智作业 选择题和题空突破　“二池”连接装置和金属的腐蚀与防护 谢 谢！ $