压轴07 电化学原理及其应用（压轴题专练）（上海专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

**基本信息** 以“模型建构-原理应用-计算突破”为主线，系统整合电化学核心原理与工业情境，提炼可迁移解题方法，强化守恒逻辑与工程思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电化学模型构建|3类基础模型+1可逆电池典例|“三池”模型对比法（原电池/电解池/可逆电池）|从单池结构到充放电可逆转化，建立电极判断与反应书写通用框架| |多池串联与离子膜|2类串联模型+2典例|串联装置“四步分析法”（判类型→写反应→析迁移→算电量）|从装置串联到离子定向移动，融合电路守恒与膜功能原理| |金属腐蚀与防护|2类腐蚀+防护措施|腐蚀类型“环境-电极反应”对应法|从析氢/吸氧腐蚀机理到防护技术，体现化学与材料保护关联| |电化学计算|3种方法+3典例|电子守恒关系式法（总反应→电子转移→量比计算）|从单一反应到多池联动，构建宏观量与微观电子转移桥梁|

压轴07 电化学原理及其应用 典例·靶向·突破 考向01新型电池 例1 【答案】(4)CD (5)空气中的CO2、H2O会与钠或NaO2反应，导致电池电极材料变质，反应副产物增多，降低电池性能和寿命，同时空气中氧气浓度低于纯氧，会降低电池效率 【变式探究】【答案】 增大 3.5 考向02 新型电解池 例2 【答案】(5) ＋8e-＋10H＋→＋3H2O (6)若溶液pH减小，H＋浓度增大，H＋在催化剂表面得电子的竞争加剧，阻碍了在催化剂表面的吸附，从而使的产率逐渐减小；若溶液pH过大，反应所需H＋浓度减小，使还原反应变难，故产率较低。（或H＋浓度对于氧化性的影响） 【变式探究】【答案】 考向03 离子交换膜的应用和电化学计算 例3【答案】 C 【变式探究】【答案】(7) (8) 增大 5.6 考向04 金属的腐蚀与防护 例4【答案】(1)发射 H2O、CO2、O2 (2) O2 【变式探究】【答案】 0.896 1.(8) (9) 2. (1)D (2)A (3)O2+4e-+4H+=2H2O (4)增大固体表面积，有利于气体吸附在电极表面，提高燃料电池的放电效率 (5)B 3.(1) (2)B 4.（1）A 牺牲阳极的阴极保护法 （2）Fe－2e－=Fe2+ KSCN 2Fe2++Cl2=2Fe3+，Fe3++3SCN-＝Fe(SCN)3 5.(1) Fe C (2)正极 (3)O2+4e－+2H2O=4OH－ 6.（1）C （2）B （3）A （4） （5）C 7.（1）负 （2）Li1.5Zn0.25S 8.(4) 9.（1）B （2） （3） 5.6 （4）外加电流的阴极保护法 能 （5）或 （6）正 （7）B 10.(2)D (3)生成的硫酸铅难溶于水，覆盖在铅的表面，阻碍了铅与硫酸的进一步接触 (9)A 11.（1）0.06 （2）溶液中存在，原电池工作时，石墨电极上发生，消耗，促进水解平衡正向移动，浓度上升，达到一定浓度后分解产生逸出 （3） （4） （5）AB （6）D （7）AD （8）D （9） 12.（1） （2）6：2：1 （3）碱性溶液中浓度高或氧气浓度较低 （4）液滴中心会出现蓝色区域，液滴边缘会出现红色区域 （5） 13.(7) 14. C 15.(3)、 (4) 加大电流可以加快CO2还原为乙烯的反应速率，使更多的CO2在与反应前被还原为目标产物，从而减少生成碳酸盐/碳酸氢盐的副反应，因此碳损失减少 (5) 11.2 (6)阴极存在析氢副反应（），消耗电能，因此能量转化效率偏低 (7)CO (8)阴极不会出现析氢反应，CO2转化为CO后进入碱性溶液也不会发生副反应而造成碳损失 16.（1）（或、） （2）阴极上发生反应，溶液中OH-增大，与OH-反应，使浓度升高，吸收液再生为Na2SO3，循环利用 （3）1.01 17.（1）D （2） （3）0.978 （4）方案一的产物中会混有杂质、；电化学法中在阴极生成，在阳极生成，产物自动分离，因此纯度更高。 18.（1） 正极 （2）增大 阳 减小 （3）增强水的导电性 （4） A 牺牲阳极的阴极保护法 （5）取铁电极附近溶液于试管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生特征蓝色沉淀 （6）BD / 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴题07 电化学原理及其应用 命题预测 电化学是上海高考化学顶级压轴核心模块，三轮复习侧重跨模块综合闭环应用，常年以工业情境综合大题呈现，分值占比高、设问梯度强。命题紧密贴合新能源电池、碳中和电合成、绿色环保工艺、氯碱工业等热点真实场景，深度融合氧化还原、离子反应、水溶液平衡、能量转化知识。2026 上海卷将延续新型隔膜装置载体，强化陌生电极反应书写、多池串联联动分析、工艺方案优劣评价，突出守恒逻辑、离子迁移规律与化工工程思维。 高频考法 1. 新型二次电池、燃料电池正负极 / 阴阳极快速判别与充放电规律分析。 2. 酸碱、熔融盐等不同介质下，陌生电极反应式精准书写。 3. 质子膜、阴阳离子膜、双极膜选型判断与离子迁移路径分析。 4. CO₂电还原、有机物电解合成、金属防腐、电解精炼、电镀工业应用。 5. 电子、电荷守恒定量计算，多池串联串联电路综合配比分析。 知识·技法·思维 考向01 电化学工作原理模型构建 1、原电池模型构建 原电池基础模型 2、电解池模型构建 电解池基础模型 惰性电极电解CuCl2溶液 3、可逆电池模型构建 关系图示 解题模型 例：xMg＋Mo3S4MgxMo3S4 考向02 多池串联的两大模型及原理分析 1.常见串联装置图 模型一　外接电源与电解池的串联(如图) A、B为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。 模型二　原电池与电解池的串联(如图) 图甲 图乙 显然两图中，A均为原电池，B均为电解池。 2.“串联”类装置的解题流程 考向03 离子交换膜 1．交换膜类型及特点 交换膜类型 阳膜 阴膜 双极膜 特定的交换膜 允许通过的离子及移动方向 阳离子移向原电池的正极(电解池的阴极) 阴离子移向原电池的负极(电解池的阳极) 中间层中的H2O解离出H＋和OH－，H＋移向原电池的正极(电解池的阴极)，OH－移向原电池的负极(电解池的阳极) 只允许特定的离子或分子通过，如质子交换膜只允许H＋通过，氯离子交换膜只允许Cl－通过 通性 无论是原电池还是电解池中，阳离子均移向得电子的一极，阴离子均移向失电子的一极 2.“隔膜”电解池的解题步骤 第一步，分清隔膜类型。即交换膜属于阳膜、阴膜或质子膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过隔膜。 第二步，写出电极反应式，判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移方向。 第三步，分析隔膜作用。在产品制备中，隔膜作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。 考向04 金属的腐蚀与防护 1．金属的腐蚀(以钢铁的腐蚀为例进行分析) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强(pH≤4.3) 水膜酸性很弱或呈中性 电极 反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 联系 吸氧腐蚀更普遍 2．金属的防护 考向05 电化学计算中常用的三种方法 1.根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 2.根据电子守恒计算 (1)用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 (2)用于混合溶液中电解的分阶段计算。 3.根据关系式计算 根据得失电子守恒建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以电路中通过4 mol e－为桥梁可构建以下关系式： (式中M为金属，n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 典例·靶向·突破 考向01 新型电池 例1【新情境——固态电池电池】（2026·上海徐汇·一模）固态电池是用固态电解质替代液态电解质，具有更高的安全性和能量密度。 可充电钠氧固态电池具有较高的理论能量密度，是一种有潜力的高能储能电池。 (4)某钠氧电池的总反应为，电解质为聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。下列有关说法中正确的是___________。 A．放电时，正极的电极反应为： B．偏氟乙烯与六氟丙烯互为同系物 C．电解质中的键有利于的迁移 D．每消耗，外电路中转移个电子 (5)目前钠氧电池主要依靠纯氧而不是空气来进行反应，解释可能的原因___________。 【答案】 (4)CD (5)空气中的CO2、H2O会与钠或NaO2反应，导致电池电极材料变质，反应副产物增多，降低电池性能和寿命，同时空气中氧气浓度低于纯氧，会降低电池效率 【详解】 （4）A．由电池总反应可知，放电时正极氧气参与反应，电极反应式为（或）；A错误； B．结构相似，分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机物互为同系物；偏氟乙烯(CF2=CH2)与六氟丙烯相差4个F，2个H，不互为同系物，B错误； C．氟元素的电负性很强，F−C键极性很强，氟原子带部分负电荷，可以与钠离子相互作用，使钠离子在电解质中更容易迁移，C正确； D．据A项分析，每消耗1 mol氧气转移1 mol电子，则每消耗32 g O2（1 mol），外电路中转移1 mol电子，数目为NA，D正确； 答案为CD； （5）空气中的CO2、H2O会与钠或NaO2反应，导致电池电极材料变质，反应副产物增多，降低电池性能和寿命，同时空气中氧气浓度低于纯氧，会降低电池效率，所以钠氧电池主要依靠纯氧而不是空气来进行反应。 情境链接 固态钠氧电池是新一代高能新型储能电池，以固态聚合物电解质替代传统液态电解质，安全性、能量密度优势突出，契合新能源储能、锂电替代材料前沿科研热点。本题贴合上海高考新型电化学装置命题方向，结合有机物结构、原电池原理、化工实际应用综合设问，贴合新能源产业发展情境。 考向解码 1.二次电池原理：结合总反应判断充放电正负极、电极反应书写、电子转移定量计算，考查原电池与电解池综合规律。 2.物质结构与性质：结合化学键极性分析离子迁移规律，关联电解质结构与电池工作性能。 【变式探究】（2026·上海·模拟预测）LiFePO4(磷酸铁锂)是锂离子电池主流正极材料之一，具有结构稳定、安全性高、循环寿命长等优点，广泛应用于动力电池与储能电池。 以纳米LiFePO4复合材料为正极的某锂离子电池工作示意图如下： 工作原理简写为： 电池工作时，在两极间通过的嵌入与脱嵌，实现能量的储存与释放，隔膜只允许通过。 放电时，正极电极反应式为_______。 充电时，若外电路通过，则负极质量______(填“增大”或“减小”)_____g。 【答案】 增大 3.5 【解析】 由题干该电池的工作原理可知，放电时，正极发生还原反应，则正极电极反应式为：； 充电时，若外电路通过0.5 mol e-，则与电源负极相连的电极为阴极，发生还原反应，电极反应为：Li++6C+e-=LiC6，故该电极质量增大0.5mol×7g/mol=3.5g，故答案为：增大；3.5。 考向02 新型电解池 例2【热点——电解池及其应用】（2026·上海普陀·二模）我国设计并建造的全球首艘纯氨动力船首航成功，开启航运零碳革命。氨燃料(即液氨)具有无碳燃烧、储运便捷、可由“绿氢”合成等优点，未来将成为替代传统船用燃油的主力。 电催化硝酸盐还原合成氨，装置如图甲。电解时先吸附到催化剂表面放电产生。控制其它条件不变，产率随pH变化如图乙。 (5)生成的电极反应式为___________。 (6)控制pH为6～8时，的产率较高，请解释其原因：___________。(提示：离子浓度的大小可能会对氧化性的强弱产生影响)。 【答案】 (5) ＋8e-＋10H＋→＋3H2O (6)若溶液pH减小，H＋浓度增大，H＋在催化剂表面得电子的竞争加剧，阻碍了在催化剂表面的吸附，从而使的产率逐渐减小；若溶液pH过大，反应所需H＋浓度减小，使还原反应变难，故产率较低。（或H＋浓度对于氧化性的影响） 【详解】 （5）在阴极得电子生成，N从+5价变为-3价，得8e⁻，酸性环境下用配平电荷和原子，得到上述电极反应。 （6）pH过低时，浓度过大，易发生析氢副反应（），产率降低；pH过高时，浓度过小，氧化性减弱，反应速率减慢，产率降低，因此pH为6~8时产率较高。 情境链接 以纯氨动力零碳航运、绿氢合成氨国家前沿科技为背景，结合电催化硝酸根还原制备氨的新型电解工艺，紧扣双碳环保、氮资源循环利用热点，贴合上海高考新型电解装置、环境电化学的高频命题方向，贴合工业绿色低碳转化实际场景。 考向解码 1.电解池电极反应书写：结合介质酸碱性、质子交换膜环境，书写阴极还原半反应方程式，考查陌生环境电极反应配平。 2.pH 对电解效率的影响分析：结合图像与氧化性规律，分析酸碱度如何影响离子放电竞争、反应选择性，解释最优 pH 区间原因，考查平衡与电化学原理综合应用，是上海高频原理简答题。 【变式探究】（2026·上海奉贤·二模）碳酸二甲酯(DMC)结构简式为，是一种重要的化工原料，用于制备锂离子电池和聚碳酸酯等。DMC的合成方法如下： 方法II：高效串联电催化合成DMC反应原理及其装置工作原理如下所示： 阴极电极反应为__________。 【答案】 【解析】 据图示可知，玻碳电极上转化为，发生氧化反应，玻碳电极为阳极，阳极电极反应式为：，则金电极上转化为CO，金电极为阴极，阴极电极反应式为。 考向03 离子交换膜的应用和电化学计算 例3【热点——碱性混合多硫化物—空气液流电池】（2026·上海闵行·二模）多硫化钠()广泛用于水处理等行业。 碱性混合多硫化物—空气液流电池具有成本低、性能稳定等优点，其工作原理如图所示。 注：a.阳离子交换膜、b.阴离子交换膜 充电时，A极的电极反应式为_______。 放电时，每消耗，Ⅲ室溶液的质量减少_______g。 A．18 B．23 C．36 D．68 【答案】 C 【分析】硫化钠晶体加入蒸馏水进行溶解，得到硫化钠溶液；溶液中加入硫粉和气体a，经过过滤可得到多硫化钠溶液，以此进行分析。 充电时极为阴极，得电子被还原为，电极反应式为：； 放电时，极为正极， 反应，电极反应为，转移电子，膜b为阴离子交换膜，生成的移出Ⅲ室；进入Ⅲ室的质量为，移出的质量为，因此Ⅲ室质量减少； 【变式探究】（2025·上海静安·一模）（可视作FeO·Fe2O3）俗称磁性氧化铁，可用于制造磁记录材料、电极材料。 以纳米复合材料为负极的某锂离子电池工作示意图如下： 工作原理简写为： 电池工作时，Li+在两极间通过嵌入与脱嵌，实现能量的储存与释放，隔膜只允许Li+通过。 (7)充电时，阴极电极反应式为______。 (8)放电时，若外电路通过0.8 mol e-，正极质量________（填“增大”或“减小”）______g。 【答案】 (7) (8) 增大 5.6 【详解】 （7）由电极总反应式可知，充电时，阴极为得电子，发生还原反应生成Fe，通过隔膜从阳极向阴极移动，阴极电极反应式为：； （8）放电时，正极电极反应式为：，若外电路通过0.8 mol e-，正极质量增大。 考向04 金属的腐蚀与防护 例4【热点——青铜器腐蚀与防护】（25-26高三上·上海·月考）青铜是金属冶炼史上最早的合金，我国出土了大量青铜器，体现了古代中国对人类文明的巨大贡献。青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈，查阅资料得知铜锈的成分非常复杂，主要成分有和。 (1)铜元素的焰色试验为绿色，为___________(填“发射”或“吸收”)光谱。铜锈中俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值，参与形成铜绿的物质有Cu和___________。 (2)青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀还会生成有害锈，其形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，请结合下图回答： 过程1的正极反应物是___________，过程1负极的电极反应式是___________。 【答案】(1) 发射 H2O、CO2、O2 (2) O2 【详解】（1）金属元素原子或离子在高温火焰中被激发，其电子跃迁到较高能级，随后又跃迁回较低能级，并以特定波长的光（可见光区域）的形式释放出能量，因为这是物质​​主动发射出特定频率的光​​，所以属于​​发射光谱​​；铜绿是碱式碳酸铜，其形成是青铜（Cu）与环境物质发生化学腐蚀的结果，根据质量守恒定律和化合价升降关系可知，其形成方程式为：2Cu+H2O+CO2+O2=，因此除了铜（Cu）本身，参与反应的物质还包括​​水（H2O）、二氧化碳（CO2）和氧气（O2）​​。 （2）在潮湿环境中（具备电解质溶液条件），青铜器（合金）易发生​​吸氧腐蚀​​，正极为溶液中的氧气得到电子被还原。负极上青铜中较活泼的金属（如锡或铅，或铜本身）失电子被氧化，生成CuCl固体，电极反应式为。 情境链接 以出土青铜器锈蚀这一中华文明遗产保护热点为背景，聚焦青铜合金在潮湿环境中的电化学腐蚀机理。铜锈主要成分为碱式碳酸铜与碱式氯化铜，涉及金属腐蚀与防护核心考点，契合上海高考 “金属元素化合物 + 电化学原理” 的综合命题逻辑，是历史文化保护与化学原理结合的典型题型。 考向解码 1.金属腐蚀产物分析：结合铜绿组成元素，推断参与腐蚀的介质物质（O₂、H₂O），考查元素守恒与腐蚀本质。 2.吸氧腐蚀机理：分析潮湿环境下青铜腐蚀的正负极反应物判断，书写负极氧化反应式，考查原电池原理与电极反应配平，是上海高考电化学腐蚀必考重点。 【变式探究】（2026·上海金山·二模）青铜是金属冶炼史上最早的合金，主要含有铜、锡、铅元素，以及少量锌、砷、铁等元素。 挖掘出土的青铜器表面通常覆盖有锈蚀产物，可以分为无害锈与有害锈。无害锈如，能形成致密的薄膜，阻止锈蚀反应进一步发生。有害锈主要是含氯物质，如CuCl、，它们的结构疏松，易导致锈蚀向内蔓延，加快青铜器的锈蚀速率，影响青铜器的使用寿命。 青铜器发生电化学腐蚀，形成的示意图如下： 过程Ⅰ中负极的电极反应式为________，若生成，理论上消耗标准状况下氧气________L。 【答案】 0.896 【解析】 负极Cu失电子，结合Cl⁻生成，电极反应为，摩尔质量为，物质的量为，Cu从0价升高到+2价，转移电子，反应转移电子，因此，标况体积为； 1.（2026·上海嘉定·二模）新一代锂硒电池具有优异的循环稳定性，装置如下： (8)锂硒电池放电时正极的电极反应式为______。 (9)用该锂硒电池作电源电解500 mL足量的饱和食盐水，经过10 min负极固体质量减少1.4 g，该电解反应的速率______。(假设溶液体积不变，也不考虑气体在溶液中的溶解。) 【答案】 (8) (9) 【详解】 （8）由图可知，Li为负极，Se为正极，放电时正极的电极反应式为 （9）负极固体质量减少1.4 g，即消耗Li的物质的量为，则电路中转移0.2mol电子，根据电解饱和食盐水的阴极反应可知，生成0.2mol，该电解反应的速率。 2．（25-26高三上·上海·期中）某学习小组自制氢氧燃料电池如下：用支管U形管、石墨碳棒(经表面预处理)、低压直流电源、硫酸、橡胶塞和导线按下图连接装置，合上、断开，调整直流电源电压为24V，通电30s左右后停止通电。再合上、断开。 (1)合上、断开时，U形管右边石墨电极为___________。 A．正极 B．负极 C．阳极 D．阴极 (2)自制燃料电池的整个过程中涉及的能量转化形式为___________。 A．电能→化学能→电能                B．化学能→电能→化学能 (3)燃料电池工作时正极的电极反应式为___________。 (4)石墨碳棒，经表面预处理，使其表面粗糙多孔的目的是___________。 (5)若将硫酸替换为KOH溶液重复上述过程，发生变化的是___________。 A．反应的总反应            B．负极的电极反应            C．电子转移方向 【答案】(1)D (2)A (3)O2+4e-+4H+=2H2O (4)增大固体表面积，有利于气体吸附在电极表面，提高燃料电池的放电效率 (5)B 【分析】由图可知，合上K1、断开K2时，该装置为电能转化为化学能的电解池，左边石墨电极为电解池的阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，右边石墨电极为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气；再合上K2、断开K1时，该装置为化学能转化为电能的燃料电池，左边石墨电极为燃料电池的正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，右边石墨电极为负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子。 【详解】（1）由分析可知，合上K1、断开K2时，该装置为电能转化为化学能的电解池，右边石墨电极为电解池的阴极，故选D； （2）由分析可知，合上K1、断开K2时，该装置为电能转化为化学能的电解池，再合上K2、断开K1时，该装置为化学能转化为电能的燃料电池，则自制燃料电池的整个过程中涉及的能量转化形式为：电能→化学能→电能 ，故选A； （3）由分析可知，燃料电池工作时，左边石墨电极为燃料电池的正极，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：O2+4e-+4H+=2H2O； （4）石墨碳棒，经表面预处理，使其表面粗糙多孔可以增大固体表面积，有利于电解生成的氢气和氧气吸附在电极表面，提高燃料电池工作时的放电效率； （5）将硫酸溶液换为氢氧化钾溶液时，合上K1、断开K2时，该装置还是电能转化为化学能的电解池，左边石墨电极为电解池的阳极，氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，右边石墨电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电解的总反应还是水电解生成氢气和氧气；再合上K2、断开K1时，该装置还是化学能转化为电能的燃料电池，左边石墨电极为燃料电池的正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，右边石墨电极为负极，碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，总反应还是氢气和氧气反应生成水； A．由分析可知，将硫酸溶液换为氢氧化钾溶液时，电解的总反应不变，都是水电解生成氢气和氧气；燃料电池的总反应也不变，都是氢气和氧气反应生成水，则反应的总反应不变，A不符合题意； B．由分析可知，将硫酸溶液换为氢氧化钾溶液时，负极的电极反应由氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子变为碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，总反应还是氢气和氧气反应生成水，则负极的电极反应会发生变化，B符合题意； C．由分析可知，将硫酸溶液换为氢氧化钾溶液时，电解池的阳极、阴极没有发生变化，电子转移方向不变；燃料电池的正负极没有发生变化，电子转移方向不变，所以电子转移方向没有发生变化，C不符合题意； 故选B。 3．（25-26高三上·上海·期中）一种以为燃料的电池装置如图所示。电极与电解质溶液充分接触，以空气中的氧气(体积分数为20%)作为氧化剂，KOH溶液作为电解质。 (1)负极的电极反应式为___________。 (2)图中离子交换膜的类型为___________交换膜。 A．正离子                B．负离子                C．质子 【答案】(1) (2)B 【分析】根据图示，左侧通入 ，生成 ，说明 在负极被氧化；右侧通入空气， 在正极被还原。电解质是 溶液，属于碱性环境。 【详解】（1）在负极， 失去电子被氧化为 ，根据得失电子守恒和电荷守恒配平负极的电极反应式为：。 （2）在正极， 被还原为 ：，负极消耗了 ，而正极生成了 ，为了维持电荷平衡， 需要从正极区域迁移到负极区域。这说明离子交换膜必须允许 通过，即负离子交换膜，故选B。 4.（24-25高三上·上海·期中）在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，某化学兴趣小组设计了如图所示的两套实验装置验证的腐蚀与防护： （1）图中能保护不被腐蚀的是装置_______(填“A”或“B”)，其保护方法的名称是_______。 （2）另一装置中极的电极反应式为_______，检验正离子产物时依次加入_______溶液(填化学式)和新制氯水，溶液变为特征的血红色，其反应离子方程式为_______。 【答案】（1） A 牺牲阳极的阴极保护法 （2） Fe－2e－=Fe2+ KSCN 2Fe2++Cl2=2Fe3+，Fe3++3SCN-＝Fe(SCN)3 【解析】（1）A装置是原电池，锌是负极，铁正极，被保护，B装置也原电池，铜是正极，铁是负极，铁被腐蚀，所以图中能保护Fe不被腐蚀的是装置A，其保护方法的名称是牺牲阳极的阴极保护法； （2）B装置中Fe极是负极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2+，检验其阳离子产物时加入KSCN溶液，无明显现象，再加入新制氯水，溶液变为特征的血红色，说明有Fe2+，其反应离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3+，Fe3++3SCN-＝Fe(SCN)3。 5．（24-25高三上·上海·期中）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_______。 A．化学腐蚀 　　       B．析氢腐蚀      　　   C．吸氧腐蚀 (2)图1中Cu作_______(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) Fe C (2)正极 (3)O2+4e－+2H2O=4OH－ 【详解】（1）图1中，Cu、Fe是两个活泼性不同的电极，SO2与水反应生成H2SO3，形成电解质溶液，构成闭合回路，形成原电池。铁比铜活泼，Fe作负极，失去电子被腐蚀；则图1中被腐蚀的金属为铁。图2中O2得电子，金属腐蚀类型属于吸氧腐蚀，C符合题意。 答案为Fe       C。 （2）图1中，Cu、Fe是两个活泼性不同的电极，SO2与水反应生成H2SO3，形成电解质溶液，构成闭合回路，形成原电池。铁比铜活泼，Fe作负极，Cu作正极。 答案为正极。 （3）图2中，发生的是吸氧腐蚀，Fe失去电子生成Fe2＋，Fe作负极；C作正极，在正极上O2得到电子发生还原反应，正极反应式为O2+4e－+2H2O=4OH－。 答案为O2+4e－+2H2O=4OH－。 6.（25-26高三下·上海·月考）工业上电解精炼铜的阳极泥是重要的二次资源，主要含Au、、、，从中获取贵金属和Se、Pb等其他化工原料的流程如下图。 已知：①当某离子的浓度低于时，可认为该离子完全沉淀，忽略该离子在溶液中的存在；②  ； （1）回收得到的和Ag也经常作为重要的电池原料，关于下列电化学装置，关于它们的叙述正确的是_______。(不定项) A．图(a)所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 B．图(b)所示电池放电过程中，负极板的质量不断减小，正极板的质量不断增加 C．图(c)所示电池放电过程中，是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag D．上述选项发生的过程均是化学能转化为电能 酸化后的和Se的含氧酸构成的原电池装置如图1： （2）反应中双氧水发生_______反应。 A．氧化反应　　　B．还原反应 （3）反应中双氧水溶液pH值_______。 A．升高　　　B．下降　　　　C．不变 （4）写出正极的电极反应式_______。 （5）分析上述原电池，判断“氧化酸浸”工序中Se元素被氧化为那种含氧酸_______。 A．　　B．　　C．若过量，；不足则为 【答案】 （1） C （2）B （3）A （4） （5）C 【分析】将阳极泥加入氧化剂、酸性介质和，被氧化，Cu、Se元素转化为可溶性离子或含氧酸，进入滤液1，后续可从滤液1中提取Cu和Se；被氧化，转化为，转变为，同时要防止氯离子过量将转化为可溶性的；、、Au都留在滤渣1中； 向滤渣1加入强氧化剂、硫酸和NaCl，Au被氧化为可溶性配合物，进入滤液2，可从滤液2中提取金；和不溶解，留在滤渣2中，实现金与银、铅的分离； 向滤渣2加入，形成可溶性配合物进入溶液，而不溶，过滤后直接得到产品，含银配合物的溶液为滤液3，实现银与铅的分离。 向滤液3加入还原剂，将中的Ag元素还原为Ag单质，得到最终产品Ag；还原后的滤液4返回银转化工序循环利用，提高原料利用率，减少排放。 （1）A．图(a)为电解精炼铜，粗铜中活泼杂质（如Zn、Fe）优先在阳极失电子，阴极只有得电子析出，因此溶液中浓度降低，A错误； B．图(b)为铅蓄电池，放电时负极反应为，转化为，负极质量增大，B错误； C．图(c)为银锌纽扣电池，放电时作氧化剂，被还原为，C正确； D．图(a)是电解池，将电能转化为化学能，(b)和(c)是原电池，是化学能转化为电能，D错误； 故选C； （2）电子从的含氧酸一端流向一端，说明为氧化剂，发生还原反应，故选B； （3）还原反应为，消耗，降低，升高，故选A； （4）正极的电极反应为还原反应，电极反应式为； （5）原电池说明可以被氧化为，因此氧化酸浸中，若过量则得到，不足则得到，故选C； 7.（25-26高三下·上海·月考）ZnS是一种重要的无机功能材料，其独特的光学和电学性质使其在光电、能源及资源回收等领域具有广泛应用。 Ⅲ．制备光学、电学材料 纳米ZnS具有独特的光电效应。如图所示，ZnS晶体中掺入少量CuCl后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光。 硫化锌(ZnS)是一种优良的锂离子电池电极材料，其在充电过程中晶胞组成变化如图。 （1）该锂离子电池中，ZnS做电池的___________极。 （2）LixZnyS的化学式为___________(求出x，y的值)。 【答案】 （1）负 （2）Li1.5Zn0.25S 【分析】闪锌矿中含ZnS、FeS、少量硫化镉等，加入H2SO4、O2，酸浸后，ZnS、FeS、CdS分别转化为Zn2+、Fe3+、Cd2+，硫元素转化为硫单质，经过除铁、除镉除去Fe3+和Cd2+，调pH、沉锌后获得ZnS，据此解答； （1）由题意知，在充电过程中，ZnS转化为LixZnyS，再转化为Li2S，则在充电时，ZnS发生的是还原反应，充电时的阴极对应放电时的负极，故在锂离子电池中，ZnS做电池的负极。 （2）由图知，晶胞中S2-的个数为=4，，又由电荷守恒可知，两者所带正电荷数之和为8，故，解得、，故Li+的个数为6，Zn2+的个数为1，而S2-的个数为4，则LixZnyS的化学式为Li1.5Zn0.25S。 8．（25-26高三下·上海浦东新·月考）氢能是一种极具潜力的清洁能源，下列物质都是有广阔应用前景的储氢材料。氨硼烷是固体储氢材料，电负性：N-3.0；B-2.0；H-2.1，氨硼烷的球棍模型如图所示： (4)氨硼烷电池可在常温下进行，总反应：(是强电解质)负极的电极反应式为______。 【答案】 (4) 【详解】 （4）负极发生氧化反应，失电子生成和，结合电荷、原子守恒配平得到负极的电极反应式 ； 9.（2025·上海·模拟预测）金属腐蚀会显著降低金属材料的强度、韧性等力学性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。防止金属腐蚀的方法有很多，可以在其表面涂一层防护层，也可以结合电化学的知识来想办法。某课外兴趣小组设计了如下装置对铁片进行保护。 （1）装置中的_________电极是铁片。 A．a    B．b （2）写出通入气体电极的电极反应方程式：_________。 （3）如果用该装置给铁片镀银，则电解质溶液X的溶质为_________（填化学式），当铁片上析出1 mol Ag时，消耗标准状况下的体积为_________L。 （4）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，开关K置于N处，该电化学防护法称为_________；若X为锌棒，开关K置于M处，能否达到防止铁腐蚀的目的？_________。 以下为铝材表面处理的一种方法： （5）碱洗的目的是_________（用离子方程式表示）；碱洗时常有气泡冒出，该气体是_________（填化学式）。 （6）电解时，处理好的铝材应与电源的_________极相连，铝材表面形成氧化膜的电极反应式为_________。 （7）下列几种金属的镀层被破坏后，金属腐蚀的速率最快的是________。 A．镀铝铁桶 B．食品铁罐头盒（镀锡） C．镀银铜质奖章 D．白铁水桶（镀锌） 【答案】（1）B （2） （3） 5.6 （4） 外加电流的阴极保护法 能 （5） 或 （6） 正 （7）B 【解析】（1）左侧装置为碱性甲烷燃料电池，通入的电极为负极，通入的电极为正极；要保护铁片，需要铁片作电解池的阴极（阴极被保护），原电池负极连接电解池阴极，根据装置连线可知b为电解池阴极，因此铁片是b电极。 （2）碱性环境下甲烷燃料电池中，在负极失电子，产物为碳酸根，配平后得到电极反应式。 （3）给铁片镀银时，电解质溶液需要含有银离子，因此电解质溶液X的溶质为；析出时，转移电子，原电池中参与反应转移电子，因此转移电子时消耗，标准状况下体积为。 （4）若X为碳棒，开关K接N，铁连接外加电源的负极，该防护法为外加电流的阴极保护法；若X为锌棒，K接M，构成原电池，锌比铁活泼，锌作负极失电子，铁作正极被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，可以达到防护目的。 （5）铝材表面自然生成氧化铝膜，碱洗目的是除去该氧化膜，氧化铝为两性氧化物，与碱反应的离子方程式或；碱洗时，铝单质也会与碱发生反应：，因此冒出的气体为。 （6）要在铝材表面生成氧化膜，需要Al失电子被氧化，氧化反应在阳极发生，因此铝材需要与电源正极相连；电解质为硫酸溶液，Al失电子结合水生成氧化铝，配平后得到电极反应式。 （7）镀层破坏后形成原电池，活泼性更强的金属作负极被腐蚀： A．铝比铁活泼，镀层破坏后，铝作为负极被腐蚀，铁作为正极被保护，铁的腐蚀速率较慢； B．铁比锡活泼，镀层破坏后，铁作为负极，锡作为正极，形成原电池，铁会加速腐蚀； C．铜比银活泼，镀层破坏后，铜作为负极，银作为正极，铜会被腐蚀，但铜活泼性弱于铁，腐蚀速率比B慢； D．锌比铁活泼，镀层破坏后，锌作为负极被腐蚀，铁作为正极被保护，铁的腐蚀速率较慢； 因此镀层破坏后，食品铁罐头盒（镀锡）中的铁腐蚀速率最快，故选B。 10．（2026·上海徐汇·二模）铅酸蓄电池已有150多年的历史，是全球使用最广泛的化学电源之一。铅酸蓄电池是由两组合金栅板交替排列而成，正极上覆盖，负极上覆盖Pb，电解质溶液是的硫酸。 (2)免维护铅酸蓄电池是以铅钙合金栅板为骨架，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。下列说法错误的是___________。 A．铅钙合金能提高栅板的耐腐蚀性 B．铅钙合金能提高栅板的硬度 C．铅钙合金能抑制水的放电 D．正极上覆盖的不能导电 (3)将金属铅插入的硫酸中，开始有少量气泡产生，随后反应迅速停止。解释反应不能持续的可能原因___________。 脱硫是废旧铅酸蓄电池回收铅的关键步骤，氯盐法脱硫流程如下图。 涉及到的主要反应为： 已知：室温下，、  、 (9)电解溶液可以回收铅单质，装置如下图所示。下列说法正确的是___________。 A．电极B为纯铅 B．钠离子向A电极移动 C．电解一段时间，左侧溶液的pH升高 D．电路中流经2 mol电子，右侧溶液的质量减少207 g 【答案】(2)D (3)生成的硫酸铅难溶于水，覆盖在铅的表面，阻碍了铅与硫酸的进一步接触 (9)A 【详解】（2）A．合金的耐腐蚀性通常优于其组成纯金属。铅钙合金作为栅板骨架，能提高栅板的耐腐蚀性，该说法正确；     B．合金的硬度一般大于其组成纯金属。铅钙合金可提高栅板的硬度，该说法正确； C．已知免维护铅酸蓄电池在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水，说明其能抑制水的放电(避免水因放电而消耗)，该说法正确； D．铅酸蓄电池的正极材料为PbO2，正极需导电以参与电极反应，因此PbO2必须能导电，该说法错误。 （3）生成的硫酸铅难溶于水，覆盖在铅的表面，阻碍了铅与硫酸的进一步接触，因此，开始有少量气泡产生，随后反应迅速停止。 （9）A．电极B连接电源负极，是电解池的阴极，阴极发生还原反应，Pb在阴极析出，则电极B为纯铅，正确； B．质子交换膜只允许氢离子通过，钠离子不能向A电极移动，错误； C．左侧电极A为阳极，发生氧化反应，电极反应式为，生成的氢离子通过质子交换膜从左侧移向右侧，左侧溶剂水减少，则氢离子浓度增大，故电解一段时间，左侧溶液的pH降低，错误； D．阴极发生反应，电路中流经2 mol电子，析出1molPb，质量为207g，同时有2mol氢离子通过质子交换膜从左侧移向右侧，质量为2g，则右侧溶液的质量减少207 g-2g=205g，错误。 11.（25-26高三上·上海·期中）某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。 甲同学设计如下双液电池装置。 （1）反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差，导线中通过_____mol电子。 （2）其他条件不变，将溶液换为溶液，工作一段时间后，能闻到少量刺激性气味。结合相关化学方程式与电极反应式解释刺激性气味产生的原因______。 （3）双液电池可用电池表达式来简要表示，如上图装置可以表示为： 其中“|”用来分隔每侧半池中的电极与电解质溶液，“||”表示盐桥。 用电池表达式表示能实现反应的双液电池：______ _____|______||______|______ 乙同学探究钢铁的吸氧腐蚀原理，设计如图所示装置。 （4）正极的电极反应式为_____。 （5）关于该装置说法正确的是_____。（不定项） A．若将石墨电极改成电极，难以观察到铁锈生成 B．若向自来水中加入少量，可较快地看到铁锈 C．断开连接石墨和铁的导线，铁便不会生锈 D．为提高探究实验效率，可用稀盐酸代替自来水 丙同学对铝片电解氧化进行探究。取预处理过的铝片和铅作电极，控制电流恒定为，用直流电源在的硫酸中进行电解，铝片表面逐渐形成一定厚度的氧化膜。 （6）铝片预处理包括去除表面油污与原有的氧化膜，可选用的试剂是_____。 A．稀 B．浓 C．溶液 D．溶液 （7）关于铝电解氧化说法正确的是_____。（不定项） A．铝片作阳极，与电源正极相连 B．铅电极的反应式为： C．铝电极的反应式为： D．随着电解反应进行，溶液中浓度保持不变 丁同学在查阅文献过程中，发现某篇论文中附有如下电化学装置。 （8）关于该装置说法错误的是_____。 A．电流方向是从吸附电极通过导线到吸附电极 B．钠离子交换膜可以阻止两侧溶液发生中和反应 C．该装置工作时，化学能转化为电能 D．该装置工作时，由右池通过交换膜进入左池 （9）该电化学装置工作时的总反应为_____。 【答案】（1）0.06 （2）溶液中存在，原电池工作时，石墨电极上发生，消耗，促进水解平衡正向移动，浓度上升，达到一定浓度后分解产生逸出 （3） （4） （5）AB （6）D （7）AD （8）D （9） 【解析】（1）该电池的总反应为，设导线中通过的电子数为，则两极质量变化总和为，根据题意，两极质量相差3.87 g，即，，因此转移的电子数为； （2）溶液中存在，原电池工作时，石墨电极上发生，消耗，促进水解平衡正向移动，浓度上升，达到一定浓度后分解产生逸出； （3）根据总反应可以将反应拆分为负极池：Cu电极与Cu2+溶液，正极池：惰性电极与Fe3+溶液，盐桥连接两个半电池，故电池表达式为； （4）在吸氧腐蚀中，溶解在水中的O2得电子，与水结合生成OH-，故正极的电极反应式为； （5）A．Mg比Fe活泼，Zn为正极，难以生成Fe²+，故难以观察到铁锈，A正确； B．NaCl增强导电性，可加速吸氧腐蚀及铁锈生成，B正确； C．断开导线后，原电池不再形成，Fe仍可能与水和氧气发生化学腐蚀，C错误； D．稀盐酸导致析氢腐蚀，无法生成铁锈，D错误； 故答案选AB； （6）A．稀HCl无法去油污，A错误； B．浓HNO3使铝钝化，B错误； C．Na₂CO₃溶液可水解油脂，但碱性太弱无法去除表面氧化膜，C错误； D．NaOH溶液可同时去油污与除氧化膜，D正确； 故答案选D； 43．A．根据电解池的定义，阳极是发生氧化反应的电极，应与电源正极相连，铝片作为阳极，发生氧化反应，A正确； B．铅电极是阴极，应发生还原反应， B错误； C．铝作为阳极，发生氧化反应，在电解过程中，铝失去电子后与水中的O2-结合生成Al2O3，反应式为，C错误； D．随着电解反应进行，溶液中H+浓度保持不变，根据上述阳极反应，铝氧化生成Al2O3的同时会释放H+，而阴极反应为消耗H+，两者结合，总反应为，可以看出，H+总量不变，因此溶液中H+浓度保持不变，D正确； 故答案选AD； （7）左侧M极：H₂→H₂O，H元素化合价升高，发生氧化反应，为负极； 右侧N极：H+→H₂，H元素化合价降低，发生还原反应，为正极； 钠离子交换膜允许Na+通过，但阻止OH-和H+直接接触； A．电流方向与电子流向相反，电子从M→N，电流从N→M，A正确； B．左侧为碱性环境(含OH-)，右侧为酸性环境(含H+)，交换膜可防止两者直接接触发生中和，B正确； C．该装置为原电池，将化学能转化为电能，C正确； D．负极(M)消耗OH-，正电荷增加，需Na+从左池移向右池以维持电荷平衡，D错误； 故答案选D； （8）负极(M)： (碱性条件) 正极(N)： (酸性条件) 将两极反应相加得总反应。 12.（25-26高三上·上海·期中）铁制品在生产生活中应用广泛，但保存完好的铁器非常少，研究铁质文物的保护意义重大。 铁质文物在潮湿的土壤中主要发生吸氧腐蚀，表面生成疏松的黄色FeOOH；在干燥的土壤中表面会生成致密的，过程如下： （1）在潮湿土壤中，参与的电极反应式为：___________。 （2）在干燥土壤中，若每一步反应转化的铁元素质量相等，则三步反应中电子转移数之比为___________。 海洋出水铁质文物表面有凝结物，凝结物种类受文物材质和海洋环境等因素的影响。文物出水清淤后，须尽快浸泡在稀NaOH或溶液中进行现场保护。 （3）文物浸泡在碱性溶液中比暴露在空气中能减缓吸氧腐蚀，请推测可能的原因___________。(任写2条) 50．有氧环境中，海水中的铁质文物表面形成黄色的FeOOH等凝结物。其可能原理如图所示： 依据原理设计如下实验：向NaCl溶液中加入溶液(能与形成蓝色沉淀)和酚酞，将混合液滴到生铁片上。预测该实验的现象为___________。 （4）铁的氢氧化物吸附某些阳离子形成带正电的胶粒，是凝结物富集的可能原因。该胶粒的形成过程中，参与的主要阳离子有___________(填离子符号)。 【答案】（1） （2）6：2：1 （3）碱性溶液中浓度高或氧气浓度较低 （4）液滴中心会出现蓝色区域，液滴边缘会出现红色区域 （5） 【分析】本实验采用滴定法测定含铁制品中铁元素含量，过程如下：先配制含锡粒的溶液，锡粒防止氧化；再称取5.01g铁制品（含与单质），加盐酸溶解后定容为100mL溶液；取20mL该溶液，先用还原大部分，再用完全还原剩余为，最后用标准溶液滴定，通过消耗的标准液体积计算铁元素总含量，进而可确定的质量。 （1）铁质文物在潮湿的土壤中主要发生吸氧腐蚀，在正极得电子发生还原反应，电极反应式为：； （2）过程Ⅰ中铁由0价变为+2价，1 mol Fe转移电子2 mol ，过程Ⅱ铁由+2价变为价，1 mol FeO转移mol电子，过程Ⅲ铁由+价变为+3价，1 mol转移 mol 电子，若ⅱ中每一步反应转化的铁元素质量相等，则三步反应中电子转移数之比为2：：=6：2：1，故答案为：6：2：1； （3）碱性溶液中浓度高，抑制吸氧腐蚀正极反应的进行；同时碱性溶液中氧气浓度较低，可以减慢吸氧腐蚀的正极反应，故答案为：碱性溶液中浓度高或氧气浓度较低； （4）由题图知，铁片在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀，开始时，负极反应式为，正极反应式为。与反应生成蓝色沉淀，即液滴中心会出现蓝色区域；溶液中酚酞遇到变红，液滴边缘会出现红色区域，故答案为：液滴中心会出现蓝色区域，液滴边缘会出现红色区域； （5）铁的氢氧化物吸附阳离子形成带正电胶粒，结合铁器腐蚀产生的、，因此主要阳离子为：； 13．（2026·上海徐汇·一模）二氧化碳甲烷化是一种将捕获的二氧化碳与氢气在催化剂作用下转化为甲烷的过程。该反应不仅能够有效减少温室气体排放，还能通过“电力到气体”技术，将过剩的可再生能源转化为高能量密度的燃料。 光催化也可以制备甲烷，反应原理示意图如下图所示。 (7)写出a区的电极反应___________。 【答案】 (7) 【详解】 （7）由原理图可知，在a区，CO2得到电子，并与由b区转移过来的H+反应转化成CH4和水，故电极反应式为。 14.（2026·上海虹口·二模）磷化氢(PH3)是一种剧毒气体，微溶于水，被储粮部门用作高效熏蒸杀虫剂，也用作n型半导体的掺杂剂。 电解法可生产半导体掺杂所需的高纯PH3.该方法采用磷酸溶液作为电解液，把熔融的白磷(P4)分散到溶液中。 (1)M电极是_______。 A．正极    B．负极    C．阴极    D．阳极 (2)写出生成PH3的电极反应式_______。 【答案】 C 【解析】 （1）M电极是P4为反应物，PH3为生成物，P元素化合价从0降低为-3，得电子发生还原反应，电解池中阴极发生还原反应，故M为阴极； （2）酸性电解液中，P4得电子，结合H⁺生成PH3，故生成PH3的电极反应式为：； 15．（2026·上海宝山·二模）可再生能源驱动的二氧化碳电催化还原制燃料和化学品是实现国家“双碳”目标的一条重要途径。以下是三种不同条件下电催化还原制乙烯的方法。 Ⅰ  碱性条件 碱性膜电极电解器的装置图如下： (3)理论上阴极除了生成乙烯，同时也会生成。实际上在电解器中，电解液中还会生成___________(填写离子符号)，造成碳损失。 (4)实验发现，加大电流可以提高二氧化碳利用率，减少碳损失，可能的原因是___________。 Ⅱ  酸性条件 若使用酸性膜电极电解器，很大程度可以减少碳损失。 (5)写出酸性条件下阴极的电极反应式___________；若电解过程中转移6 mol电子，理论上生成C2H4的体积(标准状况)为___________L。 (6)用该法能量转化效率会偏低，可能的原因是___________。 Ⅲ  高低温串联 基于氧离子导体的高温固体氧化物电解池(SOEC)可在800℃左右的高温下将转化为中间产物，再联用碱性电催化还原。 (7)请完成上述装置图所缺物质，括号中可能的中间产物为___________。 (8)“高低温串联电催化还原法”能量效率(电能转化效率)较高，且几乎没有碳损失。根据上述装置说明该法具有这些优势的原因___________。 【答案】 (3)、 (4) 加大电流可以加快CO2还原为乙烯的反应速率，使更多的CO2在与反应前被还原为目标产物，从而减少生成碳酸盐/碳酸氢盐的副反应，因此碳损失减少 (5) 11.2 (6)阴极存在析氢副反应（），消耗电能，因此能量转化效率偏低 (7)CO (8)阴极不会出现析氢反应，CO2转化为CO后进入碱性溶液也不会发生副反应而造成碳损失 【详解】 （3）会与反应生成或； （4） 增大电流，单位时间内转移电子数增多，更多在阴极得到电子还原为乙烯，减少了与反应生成碳酸盐的量，因此碳损失减少。 （5）在电解池阴极，转化为，该反应过程中，C元素从+4价降至-2价，结合电荷守恒和质量守恒可写出该电极反应方程式：；从电极反应方程式可知，若电解过程转移6 mol电子，理论上生成的物质的量，其在标准状况下的体积为； （6）在阴极会发生反应：，使能量转化率降低； （7）从图像可以看出，固体氧化物电解池阳极生成，该电解池的总反应方程式为：，阴极反应为：，因此中间产物为CO； （8）由第（7）问分析可知，中间产物CO进入碱性电解池，避免了与发生副反应生成碳酸盐，造成碳损失。与酸性条件相比碱性条件下阴极的析氢反应得到抑制，降低了能量损耗。 16.（25-26高三下·上海·月考）绿矾()是一种重要的药物和工业原料，常用于制备净水剂、颜料等。绿矾通过干馏分解为、、等重要的工业原料。 当吸收液的pH降至约为5时，可用如下图所示电解槽进行再生，A、B为离子交换膜，电极为惰性电极。 （1）写出阳极可能的电极反应式：___________。 （2）当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用，简述再生原理：___________。 （3）M室中将的吸收液再生至，若有通过离子交换膜，则再生后溶液中的的物质的量为___________mol。(保留两位小数) 【答案】 （或、） （2）阴极上发生反应，溶液中OH-增大，与OH-反应，使浓度升高，吸收液再生为Na2SO3，循环利用 （3）1.01 【解析】 （1）M极H+得电子生成H2，发生还原反应，作阴极；则N极作阳极，发生氧化反应，​/被氧化为​，也有水放电生成氧气（或、）。 （2）阴极上发生反应，溶液中增大，与反应，使浓度升高，吸收液再生为，循环利用。 （3），；当pH=5.2时，，设n()=x mol，则n()=100x mol；有1molNa+通过交换膜，阴极OH-增加1mol，发生反应，消耗1mol生成1mol；当pH=9.2时，，则，x=0.01，再生后n()=x+1=1.01mol。 17.（2026·上海青浦·二模）氢源是燃料电池市场化关键，甲醇制氢是重要技术路线。 以聚合物电解质膜为电极材料，利用电化学催化甲醇水蒸气制氢，所得氢气纯度高。装置示意图如下： （1）装置中b为_______极。 A．正 B．负 C．阳 D．阴 （2）写出a电极的反应方程式：_______。 （3）工作时每消耗30 g甲醇，生成(标准状况下)，计算产率_______。(结果保留3位小数) （4）电化学法制得的纯度比方案一更高，原因是_______。 【答案】 （1）D （2） （3）0.978 （4）方案一的产物中会混有杂质、；电化学法中在阴极生成，在阳极生成，产物自动分离，因此纯度更高。 【解析】 （1）该装置为电解池，移向b极，且b极上得电子生成，电解池中阳离子得电子发生还原反应的是阴极，因此b为阴极。 （2）a为阳极，失电子被氧化为，结合电荷、原子守恒配平即可得反应方程式为。 （3），根据总反应，理论生成，标况下理论体积，因此产率。 （4）方案一为均相催化反应，产物中混有、杂质，而电化学法两极产物分离，从根源避免了混入，因此纯度更高。 18.（25-26高三上·上海·月考）四、电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、快速、安全的杀菌消毒剂，目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示： （1）图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的_______ (填“正极”或“负极”)，电解的总反应离子方程式为_______。 （2）a极区溶液的pH_______ (填“增大”“减小”或“不变”)，图中离子交换膜应使用_______ (填“阴”或“阳”)离子交换膜，电解池右口流出的NaCl浓度相较于初始浓度_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）电解池左侧水中加入少量NaOH的目的为_______。 Ⅱ．在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，某化学兴趣小组设计了如图所示的两套实验装置验证Fe的腐蚀与防护： （4）图中能保护Fe不被腐蚀的是装置_______ (填“A”或“B”)，其保护方法的名称是_______。 （5）在另一装置中，检验Fe电极附近产物正离子的方法为_______。 （6）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(p)随时间变化关系的曲线如图2所示，下列说法错误的是_______。 A．时，压强增大是主要因为生成H2 B．时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀 C．时，正极主要发生电极反应式为 D．整个过程中，负极电极反应式为 【答案】（1） 正极 （2） 增大 阳 减小 （3）增强水的导电性 （4） A 牺牲阳极的阴极保护法 （5）取铁电极附近溶液于试管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生特征蓝色沉淀 （6）BD 【解析】（1）电解饱和食盐水制取，反应中氯元素化合价升高，在阳极产生，所以产生的电极应连接电源的正极，对应的电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H＋，a极为阴极，接电源的负极，电极方程式为，电解的总反应离子方程式为。 （2）a极区为阴极区，电极反应式：，阴极区OH-浓度增大，溶液的pH增大，根据溶液中电荷守恒的规律，图中应使用阳离子交换膜，Na+通过阳离子交换膜进入阴极区，电解池右口流出的NaCl浓度相较于初始浓度减小。 （3）H2O的导电性较弱，电解池左侧水中加入少量NaOH的目的为：增强水的导电性。 （4）A装置是原电池，锌是负极，铁正极，被保护，B装置也原电池，铜是正极，铁是负极，铁被腐蚀，所以图中能保护Fe不被腐蚀的是装置A，其保护方法的名称是牺牲阳极法。 （5）B装置中极是负极，电极反应式为Fe-2e－=Fe2+，检验其阳离子产物Fe2+的方法为：取铁电极负极的溶液于试管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生特征蓝色沉淀。 （6）A．铁的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀和析氢腐蚀，pH=2.0时，压强增大说明气体量增多，是因为发生析氢腐蚀生成，A正确； B．pH=4.0时，压强变化不大，说明既发生析氢腐蚀，又发生吸氧腐蚀，使得气体的量变化不大，B错误； C．pH=6.0时，压强变小，主要发生吸氧腐蚀，正极主要发生的还原反应，电极反应式为，C正确； D. 整个过程中，铁作负极，发生氧化反应，所以负极电极反应式为，D 错误； 故选BD。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴07 电化学原理及其应用 命题预测 电化学是上海高考化学顶级压轴核心模块，三轮复习侧重跨模块综合闭环应用，常年以工业情境综合大题呈现，分值占比高、设问梯度强。命题紧密贴合新能源电池、碳中和电合成、绿色环保工艺、氯碱工业等热点真实场景，深度融合氧化还原、离子反应、水溶液平衡、能量转化知识。2026 上海卷将延续新型隔膜装置载体，强化陌生电极反应书写、多池串联联动分析、工艺方案优劣评价，突出守恒逻辑、离子迁移规律与化工工程思维。 高频考法 1. 新型二次电池、燃料电池正负极 / 阴阳极快速判别与充放电规律分析。 2. 酸碱、熔融盐等不同介质下，陌生电极反应式精准书写。 3. 质子膜、阴阳离子膜、双极膜选型判断与离子迁移路径分析。 4. CO₂电还原、有机物电解合成、金属防腐、电解精炼、电镀工业应用。 5. 电子、电荷守恒定量计算，多池串联串联电路综合配比分析。 知识·技法·思维 考向01 电化学工作原理模型构建 1、原电池模型构建 原电池基础模型 2、电解池模型构建 电解池基础模型 惰性电极电解CuCl2溶液 3、可逆电池模型构建 关系图示 解题模型 例：xMg＋Mo3S4MgxMo3S4 考向02 多池串联的两大模型及原理分析 1.常见串联装置图 模型一　外接电源与电解池的串联(如图) A、B为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。 模型二　原电池与电解池的串联(如图) 图甲 图乙 显然两图中，A均为原电池，B均为电解池。 2.“串联”类装置的解题流程 考向03 离子交换膜 1．交换膜类型及特点 交换膜类型 阳膜 阴膜 双极膜 特定的交换膜 允许通过的离子及移动方向 阳离子移向原电池的正极(电解池的阴极) 阴离子移向原电池的负极(电解池的阳极) 中间层中的H2O解离出H＋和OH－，H＋移向原电池的正极(电解池的阴极)，OH－移向原电池的负极(电解池的阳极) 只允许特定的离子或分子通过，如质子交换膜只允许H＋通过，氯离子交换膜只允许Cl－通过 通性 无论是原电池还是电解池中，阳离子均移向得电子的一极，阴离子均移向失电子的一极 2.“隔膜”电解池的解题步骤 第一步，分清隔膜类型。即交换膜属于阳膜、阴膜或质子膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过隔膜。 第二步，写出电极反应式，判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移方向。 第三步，分析隔膜作用。在产品制备中，隔膜作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。 考向04 金属的腐蚀与防护 1．金属的腐蚀(以钢铁的腐蚀为例进行分析) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强(pH≤4.3) 水膜酸性很弱或呈中性 电极 反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 联系 吸氧腐蚀更普遍 2．金属的防护 考向05 电化学计算中常用的三种方法 1.根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 2.根据电子守恒计算 (1)用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 (2)用于混合溶液中电解的分阶段计算。 3.根据关系式计算 根据得失电子守恒建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以电路中通过4 mol e－为桥梁可构建以下关系式： (式中M为金属，n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 典例·靶向·突破 考向01 新型电池 例1【新情境——固态电池电池】（2026·上海徐汇·一模）固态电池是用固态电解质替代液态电解质，具有更高的安全性和能量密度。 可充电钠氧固态电池具有较高的理论能量密度，是一种有潜力的高能储能电池。 (4)某钠氧电池的总反应为，电解质为聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。下列有关说法中正确的是___________。 A．放电时，正极的电极反应为： B．偏氟乙烯与六氟丙烯互为同系物 C．电解质中的键有利于的迁移 D．每消耗，外电路中转移个电子 (5)目前钠氧电池主要依靠纯氧而不是空气来进行反应，解释可能的原因___________。 情境链接 固态钠氧电池是新一代高能新型储能电池，以固态聚合物电解质替代传统液态电解质，安全性、能量密度优势突出，契合新能源储能、锂电替代材料前沿科研热点。本题贴合上海高考新型电化学装置命题方向，结合有机物结构、原电池原理、化工实际应用综合设问，贴合新能源产业发展情境。 考向解码 1.二次电池原理：结合总反应判断充放电正负极、电极反应书写、电子转移定量计算，考查原电池与电解池综合规律。 2.物质结构与性质：结合化学键极性分析离子迁移规律，关联电解质结构与电池工作性能。 【变式探究】（2026·上海·模拟预测）LiFePO4(磷酸铁锂)是锂离子电池主流正极材料之一，具有结构稳定、安全性高、循环寿命长等优点，广泛应用于动力电池与储能电池。 以纳米LiFePO4复合材料为正极的某锂离子电池工作示意图如下： 工作原理简写为： 电池工作时，在两极间通过的嵌入与脱嵌，实现能量的储存与释放，隔膜只允许通过。 放电时，正极电极反应式为_______。 充电时，若外电路通过，则负极质量______(填“增大”或“减小”)_____g。 考向02 新型电解池 例2【热点——电解池及其应用】（2026·上海普陀·二模）我国设计并建造的全球首艘纯氨动力船首航成功，开启航运零碳革命。氨燃料(即液氨)具有无碳燃烧、储运便捷、可由“绿氢”合成等优点，未来将成为替代传统船用燃油的主力。 电催化硝酸盐还原合成氨，装置如图甲。电解时先吸附到催化剂表面放电产生。控制其它条件不变，产率随pH变化如图乙。 (5)生成的电极反应式为___________。 (6)控制pH为6～8时，的产率较高，请解释其原因：___________。(提示：离子浓度的大小可能会对氧化性的强弱产生影响)。 情境链接 以纯氨动力零碳航运、绿氢合成氨国家前沿科技为背景，结合电催化硝酸根还原制备氨的新型电解工艺，紧扣双碳环保、氮资源循环利用热点，贴合上海高考新型电解装置、环境电化学的高频命题方向，贴合工业绿色低碳转化实际场景。 考向解码 1.电解池电极反应书写：结合介质酸碱性、质子交换膜环境，书写阴极还原半反应方程式，考查陌生环境电极反应配平。 2.pH 对电解效率的影响分析：结合图像与氧化性规律，分析酸碱度如何影响离子放电竞争、反应选择性，解释最优 pH 区间原因，考查平衡与电化学原理综合应用，是上海高频原理简答题。 【变式探究】（2026·上海奉贤·二模）碳酸二甲酯(DMC)结构简式为，是一种重要的化工原料，用于制备锂离子电池和聚碳酸酯等。DMC的合成方法如下： 方法II：高效串联电催化合成DMC反应原理及其装置工作原理如下所示： 阴极电极反应为__________。 考向03 离子交换膜的应用和电化学计算 例3【热点——碱性混合多硫化物—空气液流电池】（2026·上海闵行·二模）多硫化钠()广泛用于水处理等行业。 碱性混合多硫化物—空气液流电池具有成本低、性能稳定等优点，其工作原理如图所示。 注：a.阳离子交换膜、b.阴离子交换膜 充电时，A极的电极反应式为_______。 放电时，每消耗，Ⅲ室溶液的质量减少_______g。 A．18 B．23 C．36 D．68 【变式探究】（2025·上海静安·一模）（可视作FeO·Fe2O3）俗称磁性氧化铁，可用于制造磁记录材料、电极材料。 以纳米复合材料为负极的某锂离子电池工作示意图如下： 工作原理简写为： 电池工作时，Li+在两极间通过嵌入与脱嵌，实现能量的储存与释放，隔膜只允许Li+通过。 (7)充电时，阴极电极反应式为______。 (8)放电时，若外电路通过0.8 mol e-，正极质量________（填“增大”或“减小”）______g。 考向04 金属的腐蚀与防护 例4【热点——青铜器腐蚀与防护】（25-26高三上·上海·月考）青铜是金属冶炼史上最早的合金，我国出土了大量青铜器，体现了古代中国对人类文明的巨大贡献。青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈，查阅资料得知铜锈的成分非常复杂，主要成分有和。 (1)铜元素的焰色试验为绿色，为___________(填“发射”或“吸收”)光谱。铜锈中俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值，参与形成铜绿的物质有Cu和___________。 (2)青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀还会生成有害锈，其形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，请结合下图回答： 过程1的正极反应物是___________，过程1负极的电极反应式是___________。 情境链接 以出土青铜器锈蚀这一中华文明遗产保护热点为背景，聚焦青铜合金在潮湿环境中的电化学腐蚀机理。铜锈主要成分为碱式碳酸铜与碱式氯化铜，涉及金属腐蚀与防护核心考点，契合上海高考 “金属元素化合物 + 电化学原理” 的综合命题逻辑，是历史文化保护与化学原理结合的典型题型。 考向解码 1.金属腐蚀产物分析：结合铜绿组成元素，推断参与腐蚀的介质物质（O₂、H₂O），考查元素守恒与腐蚀本质。 2.吸氧腐蚀机理：分析潮湿环境下青铜腐蚀的正负极反应物判断，书写负极氧化反应式，考查原电池原理与电极反应配平，是上海高考电化学腐蚀必考重点。 【变式探究】（2026·上海金山·二模）青铜是金属冶炼史上最早的合金，主要含有铜、锡、铅元素，以及少量锌、砷、铁等元素。 挖掘出土的青铜器表面通常覆盖有锈蚀产物，可以分为无害锈与有害锈。无害锈如，能形成致密的薄膜，阻止锈蚀反应进一步发生。有害锈主要是含氯物质，如CuCl、，它们的结构疏松，易导致锈蚀向内蔓延，加快青铜器的锈蚀速率，影响青铜器的使用寿命。 青铜器发生电化学腐蚀，形成的示意图如下： 过程Ⅰ中负极的电极反应式为________，若生成，理论上消耗标准状况下氧气________L。 1.（2026·上海嘉定·二模）新一代锂硒电池具有优异的循环稳定性，装置如下： (8)锂硒电池放电时正极的电极反应式为______。 (9)用该锂硒电池作电源电解500 mL足量的饱和食盐水，经过10 min负极固体质量减少1.4 g，该电解反应的速率______。(假设溶液体积不变，也不考虑气体在溶液中的溶解。) 2．（25-26高三上·上海·期中）某学习小组自制氢氧燃料电池如下：用支管U形管、石墨碳棒(经表面预处理)、低压直流电源、硫酸、橡胶塞和导线按下图连接装置，合上、断开，调整直流电源电压为24V，通电30s左右后停止通电。再合上、断开。 (1)合上、断开时，U形管右边石墨电极为___________。 A．正极 B．负极 C．阳极 D．阴极 (2)自制燃料电池的整个过程中涉及的能量转化形式为___________。 A．电能→化学能→电能                B．化学能→电能→化学能 (3)燃料电池工作时正极的电极反应式为___________。 (4)石墨碳棒，经表面预处理，使其表面粗糙多孔的目的是___________。 (5)若将硫酸替换为KOH溶液重复上述过程，发生变化的是___________。 A．反应的总反应            B．负极的电极反应            C．电子转移方向 3．（25-26高三上·上海·期中）一种以为燃料的电池装置如图所示。电极与电解质溶液充分接触，以空气中的氧气(体积分数为20%)作为氧化剂，KOH溶液作为电解质。 (1)负极的电极反应式为___________。 (2)图中离子交换膜的类型为___________交换膜。 A．正离子                B．负离子                C．质子 4.（24-25高三上·上海·期中）在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，某化学兴趣小组设计了如图所示的两套实验装置验证的腐蚀与防护： （1）图中能保护不被腐蚀的是装置_______(填“A”或“B”)，其保护方法的名称是_______。 （2）另一装置中极的电极反应式为_______，检验正离子产物时依次加入_______溶液(填化学式)和新制氯水，溶液变为特征的血红色，其反应离子方程式为_______。 5．（24-25高三上·上海·期中）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_______。 A．化学腐蚀 　　       B．析氢腐蚀      　　   C．吸氧腐蚀 (2)图1中Cu作_______(填“负极”或“正极”)。 (3)图2中铁的生锈过程中正极反应式为_______。 6.（25-26高三下·上海·月考）工业上电解精炼铜的阳极泥是重要的二次资源，主要含Au、、、，从中获取贵金属和Se、Pb等其他化工原料的流程如下图。 已知：①当某离子的浓度低于时，可认为该离子完全沉淀，忽略该离子在溶液中的存在；②  ； （1）回收得到的和Ag也经常作为重要的电池原料，关于下列电化学装置，关于它们的叙述正确的是_______。(不定项) A．图(a)所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 B．图(b)所示电池放电过程中，负极板的质量不断减小，正极板的质量不断增加 C．图(c)所示电池放电过程中，是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag D．上述选项发生的过程均是化学能转化为电能 酸化后的和Se的含氧酸构成的原电池装置如图1： （2）反应中双氧水发生_______反应。 A．氧化反应　　　B．还原反应 （3）反应中双氧水溶液pH值_______。 A．升高　　　B．下降　　　　C．不变 （4）写出正极的电极反应式_______。 （5）分析上述原电池，判断“氧化酸浸”工序中Se元素被氧化为那种含氧酸_______。 A．　　B．　　C．若过量，；不足则为 7.（25-26高三下·上海·月考）ZnS是一种重要的无机功能材料，其独特的光学和电学性质使其在光电、能源及资源回收等领域具有广泛应用。 Ⅲ．制备光学、电学材料 纳米ZnS具有独特的光电效应。如图所示，ZnS晶体中掺入少量CuCl后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光。 硫化锌(ZnS)是一种优良的锂离子电池电极材料，其在充电过程中晶胞组成变化如图。 （1）该锂离子电池中，ZnS做电池的___________极。 （2）LixZnyS的化学式为___________(求出x，y的值)。 8．（25-26高三下·上海浦东新·月考）氢能是一种极具潜力的清洁能源，下列物质都是有广阔应用前景的储氢材料。氨硼烷是固体储氢材料，电负性：N-3.0；B-2.0；H-2.1，氨硼烷的球棍模型如图所示： (4)氨硼烷电池可在常温下进行，总反应：(是强电解质)负极的电极反应式为______。 9.（2025·上海·模拟预测）金属腐蚀会显著降低金属材料的强度、韧性等力学性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。防止金属腐蚀的方法有很多，可以在其表面涂一层防护层，也可以结合电化学的知识来想办法。某课外兴趣小组设计了如下装置对铁片进行保护。 （1）装置中的_________电极是铁片。 A．a    B．b （2）写出通入气体电极的电极反应方程式：_________。 （3）如果用该装置给铁片镀银，则电解质溶液X的溶质为_________（填化学式），当铁片上析出1 mol Ag时，消耗标准状况下的体积为_________L。 （4）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，开关K置于N处，该电化学防护法称为_________；若X为锌棒，开关K置于M处，能否达到防止铁腐蚀的目的？_________。 以下为铝材表面处理的一种方法： （5）碱洗的目的是_________（用离子方程式表示）；碱洗时常有气泡冒出，该气体是_________（填化学式）。 （6）电解时，处理好的铝材应与电源的_________极相连，铝材表面形成氧化膜的电极反应式为_________。 （7）下列几种金属的镀层被破坏后，金属腐蚀的速率最快的是________。 A．镀铝铁桶 B．食品铁罐头盒（镀锡） C．镀银铜质奖章 D．白铁水桶（镀锌） 10．（2026·上海徐汇·二模）铅酸蓄电池已有150多年的历史，是全球使用最广泛的化学电源之一。铅酸蓄电池是由两组合金栅板交替排列而成，正极上覆盖，负极上覆盖Pb，电解质溶液是的硫酸。 (2)免维护铅酸蓄电池是以铅钙合金栅板为骨架，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。下列说法错误的是___________。 A．铅钙合金能提高栅板的耐腐蚀性 B．铅钙合金能提高栅板的硬度 C．铅钙合金能抑制水的放电 D．正极上覆盖的不能导电 (3)将金属铅插入的硫酸中，开始有少量气泡产生，随后反应迅速停止。解释反应不能持续的可能原因___________。 脱硫是废旧铅酸蓄电池回收铅的关键步骤，氯盐法脱硫流程如下图。 涉及到的主要反应为： 已知：室温下，、  、 (9)电解溶液可以回收铅单质，装置如下图所示。下列说法正确的是___________。 A．电极B为纯铅 B．钠离子向A电极移动 C．电解一段时间，左侧溶液的pH升高 D．电路中流经2 mol电子，右侧溶液的质量减少207 g 11.（25-26高三上·上海·期中）某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。 甲同学设计如下双液电池装置。 （1）反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差，导线中通过_____mol电子。 （2）其他条件不变，将溶液换为溶液，工作一段时间后，能闻到少量刺激性气味。结合相关化学方程式与电极反应式解释刺激性气味产生的原因______。 （3）双液电池可用电池表达式来简要表示，如上图装置可以表示为： 其中“|”用来分隔每侧半池中的电极与电解质溶液，“||”表示盐桥。 用电池表达式表示能实现反应的双液电池：______ _____|______||______|______ 乙同学探究钢铁的吸氧腐蚀原理，设计如图所示装置。 （4）正极的电极反应式为_____。 （5）关于该装置说法正确的是_____。（不定项） A．若将石墨电极改成电极，难以观察到铁锈生成 B．若向自来水中加入少量，可较快地看到铁锈 C．断开连接石墨和铁的导线，铁便不会生锈 D．为提高探究实验效率，可用稀盐酸代替自来水 丙同学对铝片电解氧化进行探究。取预处理过的铝片和铅作电极，控制电流恒定为，用直流电源在的硫酸中进行电解，铝片表面逐渐形成一定厚度的氧化膜。 （6）铝片预处理包括去除表面油污与原有的氧化膜，可选用的试剂是_____。 A．稀 B．浓 C．溶液 D．溶液 （7）关于铝电解氧化说法正确的是_____。（不定项） A．铝片作阳极，与电源正极相连 B．铅电极的反应式为： C．铝电极的反应式为： D．随着电解反应进行，溶液中浓度保持不变 丁同学在查阅文献过程中，发现某篇论文中附有如下电化学装置。 （8）关于该装置说法错误的是_____。 A．电流方向是从吸附电极通过导线到吸附电极 B．钠离子交换膜可以阻止两侧溶液发生中和反应 C．该装置工作时，化学能转化为电能 D．该装置工作时，由右池通过交换膜进入左池 （9）该电化学装置工作时的总反应为_____。 12.（25-26高三上·上海·期中）铁制品在生产生活中应用广泛，但保存完好的铁器非常少，研究铁质文物的保护意义重大。 铁质文物在潮湿的土壤中主要发生吸氧腐蚀，表面生成疏松的黄色FeOOH；在干燥的土壤中表面会生成致密的，过程如下： （1）在潮湿土壤中，参与的电极反应式为：___________。 （2）在干燥土壤中，若每一步反应转化的铁元素质量相等，则三步反应中电子转移数之比为___________。 海洋出水铁质文物表面有凝结物，凝结物种类受文物材质和海洋环境等因素的影响。文物出水清淤后，须尽快浸泡在稀NaOH或溶液中进行现场保护。 （3）文物浸泡在碱性溶液中比暴露在空气中能减缓吸氧腐蚀，请推测可能的原因___________。(任写2条) 50．有氧环境中，海水中的铁质文物表面形成黄色的FeOOH等凝结物。其可能原理如图所示： 依据原理设计如下实验：向NaCl溶液中加入溶液(能与形成蓝色沉淀)和酚酞，将混合液滴到生铁片上。预测该实验的现象为___________。 （4）铁的氢氧化物吸附某些阳离子形成带正电的胶粒，是凝结物富集的可能原因。该胶粒的形成过程中，参与的主要阳离子有___________(填离子符号)。 13．（2026·上海徐汇·一模）二氧化碳甲烷化是一种将捕获的二氧化碳与氢气在催化剂作用下转化为甲烷的过程。该反应不仅能够有效减少温室气体排放，还能通过“电力到气体”技术，将过剩的可再生能源转化为高能量密度的燃料。 光催化也可以制备甲烷，反应原理示意图如下图所示。 (7)写出a区的电极反应___________。 14.（2026·上海虹口·二模）磷化氢(PH3)是一种剧毒气体，微溶于水，被储粮部门用作高效熏蒸杀虫剂，也用作n型半导体的掺杂剂。 电解法可生产半导体掺杂所需的高纯PH3.该方法采用磷酸溶液作为电解液，把熔融的白磷(P4)分散到溶液中。 (1)M电极是_______。 A．正极    B．负极    C．阴极    D．阳极 (2)写出生成PH3的电极反应式_______。 15．（2026·上海宝山·二模）可再生能源驱动的二氧化碳电催化还原制燃料和化学品是实现国家“双碳”目标的一条重要途径。以下是三种不同条件下电催化还原制乙烯的方法。 Ⅰ  碱性条件 碱性膜电极电解器的装置图如下： (3)理论上阴极除了生成乙烯，同时也会生成。实际上在电解器中，电解液中还会生成___________(填写离子符号)，造成碳损失。 (4)实验发现，加大电流可以提高二氧化碳利用率，减少碳损失，可能的原因是___________。 Ⅱ  酸性条件 若使用酸性膜电极电解器，很大程度可以减少碳损失。 (5)写出酸性条件下阴极的电极反应式___________；若电解过程中转移6 mol电子，理论上生成C2H4的体积(标准状况)为___________L。 (6)用该法能量转化效率会偏低，可能的原因是___________。 Ⅲ  高低温串联 基于氧离子导体的高温固体氧化物电解池(SOEC)可在800℃左右的高温下将转化为中间产物，再联用碱性电催化还原。 (7)请完成上述装置图所缺物质，括号中可能的中间产物为___________。 (8)“高低温串联电催化还原法”能量效率(电能转化效率)较高，且几乎没有碳损失。根据上述装置说明该法具有这些优势的原因___________。 16.（25-26高三下·上海·月考）绿矾()是一种重要的药物和工业原料，常用于制备净水剂、颜料等。绿矾通过干馏分解为、、等重要的工业原料。 当吸收液的pH降至约为5时，可用如下图所示电解槽进行再生，A、B为离子交换膜，电极为惰性电极。 （1）写出阳极可能的电极反应式：___________。 （2）当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用，简述再生原理：___________。 （3）M室中将的吸收液再生至，若有通过离子交换膜，则再生后溶液中的的物质的量为___________mol。(保留两位小数) 17.（2026·上海青浦·二模）氢源是燃料电池市场化关键，甲醇制氢是重要技术路线。 以聚合物电解质膜为电极材料，利用电化学催化甲醇水蒸气制氢，所得氢气纯度高。装置示意图如下： （1）装置中b为_______极。 A．正 B．负 C．阳 D．阴 （2）写出a电极的反应方程式：_______。 （3）工作时每消耗30 g甲醇，生成(标准状况下)，计算产率_______。(结果保留3位小数) （4）电化学法制得的纯度比方案一更高，原因是_______。 18.（25-26高三上·上海·月考）四、电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、快速、安全的杀菌消毒剂，目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示： （1）图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的_______ (填“正极”或“负极”)，电解的总反应离子方程式为_______。 （2）a极区溶液的pH_______ (填“增大”“减小”或“不变”)，图中离子交换膜应使用_______ (填“阴”或“阳”)离子交换膜，电解池右口流出的NaCl浓度相较于初始浓度_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）电解池左侧水中加入少量NaOH的目的为_______。 Ⅱ．在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，某化学兴趣小组设计了如图所示的两套实验装置验证Fe的腐蚀与防护： （4）图中能保护Fe不被腐蚀的是装置_______ (填“A”或“B”)，其保护方法的名称是_______。 （5）在另一装置中，检验Fe电极附近产物正离子的方法为_______。 （6）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(p)随时间变化关系的曲线如图2所示，下列说法错误的是_______。 A．时，压强增大是主要因为生成H2 B．时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀 C．时，正极主要发生电极反应式为 D．整个过程中，负极电极反应式为 / 学科网（北京）股份有限公司 $