第四章 化学反应与电能（34大题型专项训练）化学人教版选择性必修1

**基本信息** 聚焦化学反应与电能模块，以考点-题型双维度构建电化学认知框架，覆盖8大核心考点35类细分题型，通过梯度化例题系统培养化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |原电池基础|3考点/10题型|概念辨析+结构分析+原理应用|从构成要素到能量转化，建立原电池认知模型| |电极反应与计算|2考点/8题型|正负极判断+反应式书写+定量计算|基于电子守恒原理，强化电化学定量思维| |电池类型与应用|2考点/9题型|一次/二次电池+燃料电池+工业应用|联系生产生活实际，体现科学态度与责任| |电解原理与防护|2考点/8题型|电解规律+工业制备+腐蚀防护|从理论到实践，培养科学探究与创新意识|

第四章 化学反应与电能 常考题型·精准突破 考点一 原电池基础概念与原理理解 题型1 原电池的基本概念 题型2 原电池的结构 题型3 原电池原理理解 考点二 原电池电极判断、电极反应与计算（高频） 题型1 原电池正负极判断 题型2 原电池电极反应式书写 题型3 原电池有关计算 考点三 常见一次电池与二次电池（重） 题型1 锰锌干电池 题型2 碱性锌锰干电池 题型3 铅蓄电池 题型4 锂离子电池 考点四 燃料电池与原电池综合应用（高频） 题型1 燃料电池原理及优点 题型2 氢氧燃料电池 题型3 利用原电池原理比较金属活动性强弱 题型4 原电池原理的综合应用 考点五 电解池概念、原理与综合判断 题型1 电解池概念及组成 题型2 电解原理的理解及判断 题型3 实验探究电解原理 题型4 原电池、电解池综合考查 题型5 根据电解产物进行相关推断 考点六 电解池书写、计算与溶液变化（高频） 题型1 电解过程中溶液pH的变化 题型2 电解池电极反应式及化学方程式的书写 题型3 电解池有关计算 题型4 电解后溶液的复原 题型5 利用电子守恒法进行多池串联相关计算 考点七 电解原理的工业实际应用 题型1 电冶金 题型2 氯碱工业 题型3 电镀 题型4 铜的电解精炼 题型5 电化学储能技术 考点八 金属的腐蚀与防护 题型1 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 题型2 析氢腐蚀 题型3 吸氧腐蚀的原理 题型4 探究铁的吸氧腐蚀 题型5 金属的防护 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 原电池基础概念与原理理解 ◆题型1 原电池的基本概念 1．（25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测）下列关于原电池的说法正确的是 A．原电池是将电能转化为化学能的装置 B．在铜锌原电池(稀硫酸为电解质溶液)中，铜电极上发生氧化反应 C．构成原电池的两极必须是两种不同的金属 D．原电池工作时，电子由负极经导线流向正极，溶液中阳离子向正极移动 2．（25-26高二上·陕西铜川·阶段检测）下列装置中，可形成原电池的是 A． B． C． D． ◆题型2 原电池的结构 3．（25-26高二上·江苏镇江·阶段检测）某同学用如图所示装置探究原电池的工作原理，并推出下列结论，其中不正确的是 A．锌片不断溶解，说明失去电子 B．铜片表面有气泡产生，说明在铜片表面生成 C．电流表指针发生偏转，说明该装置将电能转化为化学能 D．该装置发生的总反应为 4．（25-26高二上·湖南娄底·期中）下列各组材料中，不能组成原电池的是 选项 A B C D 两极材料 锌片、铜片 铜片、银片 锌片、石墨 铁片、铜片 插入溶液 蔗糖溶液 硝酸银溶液 稀硫酸 稀盐酸 A．A B．B C．C D．D 5．（25-26高二上·天津·学业考试真题）下列关于如图所示装置的叙述中，正确的是 A．Zn为原电池的负极 B．H+在铜片表面被氧化 C．该装置将电能转变为化学能 D．电子从Cu片经导线流向Zn片 6．（25-26高二上·江苏无锡·期中）原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。 (1)现有如下两个反应：A．；B．。上述反应中能设计成原电池的是___________(填字母)。 (2)将纯锌片和纯铜片按如图甲、乙所示方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题： ①下列说法正确的是___________(填字母)。 A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置    B．乙中铜片上没有明显变化 C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少    D．两烧杯中溶液的pH均增大 ②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲___________(填“>”、“<”或“=”)乙。 ③请写出图中构成原电池的装置负极的电极反应式___________。 ④当乙中产生11.2L(标准状况)气体时，转移电子为___________mol。 ◆题型3 原电池原理理解 7．（25-26高二上·云南昭通·阶段检测）如图，化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。 下列说法不正确的是 A．甲：、向电极方向移动，电极附近溶液中浓度减少 B．乙：正极的电极反应式为 C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D．丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力增强 8．（25-26高二上·河北衡水·期中）普通锌锰电池(如左图所示)和碱性锌锰电池(如右图所示)是生活中用量很大的两种干电池。普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)，碱性锌锰电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法错误的是 A．碱性锌锰干电池正极的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- B．普通锌锰电池中NH4Cl糊的作用是提供酸性环境，形成闭合回路 C．碱性锌锰电池的密封性更好，能够有效防止电解液泄漏、鼓包现象 D．两种干电池中的金属外壳都作电池的负极，只是最终产物不同 9．（25-26高二上·广东东莞·期中）我国某科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气()电池，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．放电时，电流由b极经用电器流向a极 B．放电一段时间后，溶液的pH几乎不变 C．放电时， D．外电路中每转移2mol，理论上电极a上消耗22.4L 10．（24-25高二上·福建泉州·阶段检测）某学生利用上述图2实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。 按照实验步骤依次回答下列问题： (1)锌电极为电池的_______极，电极上发生的是_______(“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为__________________________________________________。 (2)导线中电子流向为________________(用a→b或b→a表示)。盐桥中的K+移向__________极(“正”或“负”)。 (3)若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为________________。 (4)反应一段时间后右侧烧杯Cu2+浓度____________________(填增大，减小或不变)。 (5)若ZnSO4溶液中含有杂质Cu2+，会加速Zn电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的_______(填代号)。 A．NaOH B．Zn C．Fe D．H2SO4 考点二 原电池电极判断、电极反应与计算 ◆题型1 原电池正负极判断 1．（25-26高三上·山东青岛·期中）过氧化氢是一种可再生能源载体和清洁绿色的氧化剂，一种以和水为原料的光催化技术合成的装置如图。下列分析正确的是 A．电极a的电极反应式为： B．通过质子交换膜从左室移向右室 C．光解前后，硫酸溶液的pH变大 D．外电路中每通过，电极b上产生0.005 mol 2．（25-26高三上·陕西渭南·期中）直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)是一种以作为燃料和氧化剂的新型液态燃料电池，在无氧环境下，可作为空间站和水下使用的电源，其工作原理如图所示(正、负电极均为石墨电极)，下列说法错误的是 A．右侧石墨电极为正极 B．通过离子交换膜2移向右室 C．左侧石墨电极上的电极反应式为 D．当外电路转移0.3mol电子时，中间室溶液质量减轻52.2g 3．（25-26高二上·江苏·期中）地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。水体除主要有电化学法。催化还原法等。 (1)电化学去除弱酸性水体中的反应原理如图所示： ①作负极的物质是________。 ②正极的电极反应式是____________________。 ③取两份完全相同的含废液A和B，调节废液A、B的pH分别为2.5和4.5，向废液A、B中加入足量铁粉，经相同时间充分反应后，废液A、B均接近中性。废液A、B中铁的最终物质存在形态分别如图所示。溶液的初始pH对铁的氧化产物有影响，具体影响为________________。 (2)纳米Fe-Ni去除废液中的(Ni不参与反应)。在酸性条件下，Fe与反应生成和，则反应的离子方程式为__________________________。 ◆题型2 原电池电极反应式书写 4．（25-26高二上·山东青岛·阶段检测）电化学气敏传感器可监测环境中的含量，其工作原理示意图如图所示。下列错误的是 A．溶液中向电极a移动 B．在电极b上发生还原反应 C．反应消耗的与的物质的量之比为 D．电极a的反应式为 5．（25-26高二上·河南·期中）有关下列装置的说法不正确的是 A．图1所示：锌锰干电池属于一次电池，锌作负极 B．图2是“纸电池”，Zn片失去电子，发生氧化反应 C．图3电池Al电极反应式为Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+ D．图4电池工作时盐桥中阳离子从右往左移动 6．（2027·湖北·模拟预测）某光催化燃料电池体系由光阳极、阴极、基质(有机污染物)、光源、电解质和反应池等组成，比传统燃料电池的放电速度更快，其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是 A．该光催化燃料电池的能量转化形式有：光能→电能，化学能→电能等 B．阴极表面沉积一层铂黑，比表面积提高，有助于的吸附和光生电子的传输 C．R为乙酸、R′为时，光阳极的反应式为 D．该光催化燃料电池体系可以在高效降解有机污染物的同时实现对外发电 ◆题型3 原电池有关计算 7．（25-26高二上·江苏扬州·阶段检测）燃料电池(如CO、CH4、CH3OH等与O2组成)，用惰性电极插入KOH溶液中，在两极分别通入CH3OH和O2，有关此电池判断正确的是 A．正极反应式：2CH3OH+2H2O-12e-→2CO2↑+12H+ B．放电一段时间后，负极的pH值升高 C．放电一段时间，阳离子向负极移动，阴离子向正极移动 D．该电池在工作时，每消耗32gCH3OH，外电路中通过6mole- 8．（25-26高二上·广东·期中）工业上制备盐酸羟胺(，类似于)的方法如图1，其电池装置中含的催化电极反应机理如图2所示。不考虑溶液体积变化，下列说法正确的是 A．电极做负极 B．电池工作一段时间后，正极附近溶液的pH下降 C．图2中，A为，B为 D．标准状况下，若33.6L完全参与电极反应，则正极区有被氧化 9．酸性高锰酸钾溶液能被硫酸亚铁溶液还原而褪色，某学生试图以惰性电极(C、Pt)为电极，将该氧化还原反应设计成如图的原电池。 (1)为___________极，溶液为___________溶液(填“A”或“B”)，电池工作时盐桥中的正离子向___________移动(填“左”或“右”)。写出处发生反应的半反应式___________。若有0.5 mol在此处生成，则另一个池中参加反应的有___________mol。 为简便起见，原电池可用电池符号表示。习惯上把负极材料写在左边，正极材料写在右边，溶液中与电极反应相关的离子写中间，以║表示盐桥，以┃表示相界面，半电池中不同物质以“，”隔开，一般需要标明离子的浓度。例如下图铜锌原电池的符号为：(-) ┃║┃(+)； 而反应组成的原电池的符号可为：(-)┃，║，┃ (+)； (2)请根据图中和组成的原电池示意图写出该电池的符号(无需写出离子浓度)___________。 (3)根据电池符号：(-) ┃║，┃ (+) 写出该电池的总反应式___________。 考点三 常见一次电池与二次电池 ◆题型1 锰锌干电池 1．（25-26高二上·河南郑州·阶段检测）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 图Ⅰ原电池 图Ⅱ碱性锌锰电池 图Ⅲ铅-硫酸蓄电池 图Ⅳ银锌纽扣电池 A．图Ⅰ：向铁电极方向移动 B．图Ⅱ：锌作负极反应物，发生氧化反应 C．图Ⅲ：电池放电过程中，负极质量减小 D．图Ⅳ：电池使用时，电子从负极锌经外电路流向正极氧化银 2．（25-26高二上·甘肃平凉·阶段检测）下列电池工作时，电极质量均不发生改变的是 A．银锌电池 B．燃料电池 C．锌锰电池 D．铅蓄电池 A．A B．B C．C D．D ◆题型2 碱性锌锰干电池 3．（25-26高二上（25-26高一下·四川凉山·期末）对下列有关装置的说法正确的是 A．装置Ⅰ中镁为原电池的负极 B．装置Ⅱ在工作时正负极质量均增加 C．装置Ⅲ电池内的由电极甲向电极乙定向迁移 D．装置Ⅳ工作时，锌筒作负极，发生还原反应，锌筒会变薄 4．（25-26高二上·广东河源·期末）碱性锌锰电池的总反应为：，其装置如图所示。下列关于该电池的说法中正确的是 A．负极的电极反应式为 B．电子由Zn电极通过电解质溶液流向MnO2电极 C．电池工作时，溶液中的向MnO2电极迁移 D．放电时，负极材料质量减小，正极材料质量不变 ◆题型3 铅蓄电池 5．（25-26高二上·四川成都·期中）化学电源在日常生活和高科技领域中广泛应用。下列说法正确的是 A．铜锌稀硫酸原电池中，溶液中向Zn电极方向移动 B．纽扣银锌电池()的正极电极反应式为 C．普通锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应 D．铅蓄电池中，电池在放电时，电解质溶液的pH减小 6．第33讲原电池化学电源）铅酸蓄电池是汽车常用的蓄电池，其构造如图所示。下列说法错误的是 A．电池放电时，正极质量减轻 B．电池放电时，c(H+)减小 C．电池充电时总反应为2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 D．铅酸蓄电池的缺点是笨重、比能量低 7．（25-26高二上·福建泉州·期中）汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：，根据此反应判断下列叙述中正确的是 A．是电池的负极 B．得电子，被还原 C．正极的电极反应式为： D．电池放电时，溶液酸性增强 8．（25-26高二上·甘肃白银·期末）铅酸蓄电池放电时的工作原理为。铅酸蓄电池放电时，下列说法正确的是 A．电解质溶液中的往电极方向迁移 B．一段时间后，和电极的质量均增大 C．负极上发生还原反应，失去电子 D．一段时间后，电解质溶液的减小 9．（25-26高二上·河北保定·期中）化学反应与能量变化对人类生产、生活有重要的意义。回答下列问题： (1)某研究小组对原电池的工作原理进行分析，制作了如图1所示的简易水果电池。 ①该过程能量转化的形式主要是___________。 ②正极为___________(填“Fe”或“Cu”)，Cu片上观察到的现象是___________，Fe片上发生反应的电极反应式为___________。 (2)以、为电极反应物，以、混合溶液为电解质溶液可以制造出一种既能提供电能，又能实现氮的固定的新型燃料电池(如图2所示)。该电池在工作过程中，负极附近溶液的酸性___________(填“增强”“减弱”或“不变”)。a电极上的电极反应式为___________，当a电极消耗时，则b电极消耗标准状况下的体积为___________L。 (3)铅酸蓄电池放电时总反应的化学方程式为，放电时电解质溶液中的移向___________(填“Pb”或“”)电极，一段时间后，电路中转移了0.3mol电子，负极的质量增加了___________g。 ◆题型4 锂离子电池 10．（25-26高二上·江苏连云港·期中）比亚迪汽车“刀片电池”正极材料使用磷酸亚铁锂()。下列说法正确的是 A．中Fe元素的化合价为价 B．电池充电时电能全部转化为化学能 C．汽车行驶过程中只存在化学能转化为电能 D．新能源汽车替代燃油车可改善城市空气质量 11．（25-26高二上·河北·阶段检测）下列过程中存在化学能转化为电能的是 A．锂离子电池放电 B．家用手动碎菜机碎菜 C．水力发电机发电 D．手机充电 A．A B．B C．C D．D 12．第3章有机合成及其应用合成高分子化合物微项目3改进手机电池中的离子导体材料——有机合成在新型材料研发中的应用——讲义）某种聚合物锂离子电池放电时的反应为，其电池如图所示。 (1)放电过程 ①放电时，两极材料分别是什么_______？ ②电池放电前后两极材料在成分上分别发生了什么变化_______？ ③放电过程电池中移动的阳离子是什么_______？向哪个方向移动_______？ (2)充电过程 ①电池充电过程中该电池的两极与外电源的两极如何连接_______？ ②充电前后电池的两极材料发生了哪些变化_______？ (3)从上述可以看出，该电池在选择电解质溶液时有什么要求_______？ (4)结合上述分析，试仅从物质变化角度来分析两极材料在成分上的变化_______。 考点四 燃料电池与原电池综合应用 ◆题型1 燃料电池原理及优点 1．（25-26高二上·河南郑州·期中）随着我国能源绿色低碳转型的加快，电能需求量与日俱增。下列装置工作原理中不使用电池的是 A．全氢燃料公交车 B．陀飞轮全机械手表 C．华为长续航手机 D．无线游戏手柄 A．A B．B C．C D．D ◆题型2 氢氧燃料电池 3．（2025·广东深圳·模拟预测）由深海所牵头研制的新概念潜水器——“鹿岭号”深海多位点着陆器使用了镁-海水燃料电池，电池工作时的总反应为。下列说法正确的是 A．金属镁作正极材料 B．放电时，电解质溶液中的向负极移动 C．可使用金属钠代替镁作钠-海水燃料电池的电极材料 D．氧气在电极表面发生反应 3．（25-26高三上·天津·期中）巧设实验，方得真知。下列实验设计合理的是 A．除去中的 B．制备少量避免其被氧化 C．用乙醇萃取中的S D．制作简易氢氧燃料电池 A．A B．B C．C D．D 4．（25-26高二上·北京昌平·期中）下图是载人航天器舱内利用氢氧燃料电池进行二氧化碳浓缩富集的装置。下列说法不正确的是 A．该装置工作时将化学能转化成电能 B．a极为电池的负极 C．b极上得电子 D．生成高浓度的电极反应式： 5．（2025·浙江温州·模拟预测）目前我国已成功将氢氧燃料电池应用于新能源公交车中，氢氧燃料电池的反应原理如图。下列说法不正确的是 A．该氢氧燃料电池属于环保电池 B．该电池工作时，电极b为正极，发生氧化反应 C．该电池工作时，电子流向：a→用电器→b D．若离子导体选择稀硫酸溶液，则电极a的反应式为 ◆题型3 利用原电池原理比较金属活动性强弱 6．（25-26高二上·重庆·期中）下列实验方案不能得出相应结论的是 A．结论：金属活动性顺序为 B．结论：氧化性顺序为 C．结论： D．结论：非金属性 A．A B．B C．C D．D 7．（25-26高三上·陕西渭南·阶段检测）下列实验方案不能得出相应结论的是 A．结论：金属活动性顺序为 B．结论：氧化性顺序为 C．结论：甲基使苯环活化 D．结论：增大反应物浓度，该反应速率加快 A．A B．B C．C D．D 8．（25-26高二上·山东青岛·期中）有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下，由此可判断这四种金属的活动性顺序是 (1) (2) (3) (4) a极质量减小， b极质量增加 b极有气体产生， c极无变化 d极溶解，c极 有气体产生 电流从a极 流向d极 A．d>a>b>c B．b>c>d>a C．a>b>c>d D．a>b>d>c ◆题型4 原电池原理的综合应用 9．（25-26高二上·江苏连云港·期中）下列实验方案设计、预期现象和结论正确的是 选项 实验方案设计 现象和结论 A 对溶液进行加热 溶液由蓝色变为黄绿色，说明平衡：(蓝色)+4Cl-(黄绿色)+4H2O ΔH<0 B 向5 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L KI溶液，再滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色变化 溶液变红，说明与的反应为可逆反应 C 向锌粒和稀硫酸反应的试管中，滴加几滴溶液，气体生成速率加快 是锌和稀硫酸反应的催化剂 D 在相同条件下，向试管①中加入和，向试管②中加入和溶液，观察并比较实验现象 试管②产生气泡的速率更快，说明是分解的催化剂 A．A B．B C．C D．D 10．（25-26高二上·陕西榆林·阶段检测）一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示。下列说法错误的是 A．石墨板为正极 B．电子流动方向：板凝胶→石墨板 C．电池工作时，凝胶中的数目保持不变 D．空气中的等酸性气体会影响电池的性能 11．（25-26高二上·河北雄安·开学考试）微生物燃料电池可有效处理各个领域的污废水，并实现污废水中有机污染物高效转化为清洁电力，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．a为电池的正极 B．电极电势：a＞b C．a极电极反应为 D．每处理45gHCOO-，则消耗O2的体积为11.2L 12．（25-26高二上·辽宁大连·期中）氨的合成、应用及减少其对环境的危害及防治等都是研究的重点。 (1)催化合成氨过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程，图示为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略)，其中“*”表示被催化剂吸附。 氨气的脱附是___________(填“吸热”或“放热”)过程，合成氨的热化学方程式为___________。 (2)工业上常用催化氧化的方法将尾气中的转化为除去。发生反应的能量变化如图所示。 已知：气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能，部分共价键的键能如下表所示。 共价键 键能 946 391 464 ①中化学键的键能为___________。 ②其中加入催化剂的能量变化曲线为___________(填“a”或“b”)。 ③若，则___________(用含的代数式表示)。 (3)在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：             则的正确表达式为(用含、、的代数式表示)___________。 (4)还原电化学法制备(甲醇)的工作原理如图所示。通入的一端是电池的___________极(填“正”或“负”)，溶液中向___________电极移动(填“M”或“N”)，通入的一端发生的电极反应式为___________。生成16 g甲醇时，转移___________电子。 考点五 电解池概念、原理与综合判断 ◆题型1 电解池概念及组成 1．（24-25高二上·安徽·期中）设计电镀池，实现在铜片上镀银。下列说法正确的是 A．铜片接在电池正极 B．铜片上发生的反应为 C．溶液作离子导体 D．Ag作阳极，其表面有气体生成 2．（25-26高二上·北京·阶段检测）下列关于电解CuCl2溶液(如图所示)的说法中，正确的是 A．阴极的电极反应： B．阳极有黄绿色气体产生 C．电解过程中，向阴极移动 D．总反应为： ◆题型2 电解原理的理解及判断 3．（25-26高三上·江苏淮安·期中）铝的阳极氧化能使铝的表面生成致密的氧化膜，增强其抗腐蚀能力，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．工作时，碳棒表面发生还原反应 B．若阴极产生1.12L气体，阳极增重1.7g C．电解一段时间后，溶液的浓度增大 D．阳极的电极反应式为： 4．（26-27高三上·湖北武汉·开学考试）我国学者在Science报道了一种氯离子介导的电化学合成方法，能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷，电化学反应的具体过程如图所示。电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，可生成环氧乙烷。         下列说法错误的是 A．Ni电极与电源负极相连 B．工作过程中阴极附近增大 C．该过程的总反应为：CH2＝CH2＋H2O→＋H2 D．电解结束后，将阴、阳极电解液混合后所得溶液浓度不变 ◆题型3 实验探究电解原理 5．（25-26高三上·云南昭通·阶段检测）电解法可以将与另一污染性气体转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。电解原理如图所示，下列说法正确的是 A．电子流向分为负极到正极；电极到电极 B．通入的一极发生还原反应，是正极 C．溶液中阳离子向通入的电极移动 D．若通入，其电极反应式 6．实验小组为探究影响“电解水产生气体的体积比”的因素，完成了以下实验并收集实验数据，得到正负极产生的气体体积比随时间变化的关系图。下列说法正确的是 实验 电极材料 水中溶质 ① 铂丝 NaOH ② 铂丝 Na2SO4 ③ 石墨 Na2SO4 A．负极产生的气体可以使木条燃烧得更旺 B．和在水中的溶解性对实验结果没有影响 C．对比实验①和②，不同溶质对实验结果没有影响 D．对比实验②和③，可能是石墨电极消耗了部分 7．（25-26高二上·河北承德·期末）以石墨做电极，用如图所示型管电解煮沸除氧的饱和溶液。下列说法正确的是 A．电解反应停止后型管两侧液面下降高度不同 B．取b极区溶液于试管中，滴加溶液可持续观察到白色沉淀 C．将阳极产生的黄绿色气体通入淀粉溶液中，溶液变蓝，证明生成了 D．电子通过外电路在导线中定向迁移，然后进入电解质溶液 8．电解CuCl2溶液 (1)实验探究 实验现象 实验结论 与负极相连的石墨棒上逐渐覆盖了一层______________ ______________ 与正极相连的石墨棒上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸______________ ______________ (2)原理探究 Ⅰ.通电前，CuCl2溶液中存在的离子有______________。 Ⅱ.通电时，在电场的作用下，溶液中的离子进行定向移动，即______________趋向阳极，______________趋向阴极。 (3)电极反应式及总反应方程式 阳极：______________ (发生氧化反应)。 阴极：______________ (发生还原反应)。 总反应方程式：______________。 (4)结论 CuCl2溶液导电的过程就是CuCl2______________的过程，就是在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程。 ◆题型4 原电池、电解池综合考查 9．（25-26高三上·河北·期中）以水、空气为原料，利用电化学原理可制取绿色氧化剂，其制备原理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．电极电势：a极极 B．b极上电极反应式： C．阴极上电极反应式： D．当电路中有2mol电子转移时，理论上移向d极的质子的数目为 10．（25-26高二上·广东茂名·期末）一款水系液流可充放电电池装置图如图所示，下列相关说法正确的是 A．充电时，b极为阳极 B．充电时，a极区发生氧化反应 C．放电时，b极电极反应式：[Fe(CN)6] 4--e-=[Fe(CN)6] 3- D．放电时，理论上每生成1 mol[Fe(CN)6] 4-，b极区增加78 g K+ 11．（25-26高三上·天津·阶段检测）乙醇是一种重要的化工原料和新型燃料。回答下列问题： (1)图中甲装置的正极反应式为___________________________________________________________。 (2)若利用乙装置精炼铜，则A为_________。 A．粗铜        B．纯铜 (3)若利用丙装置来保护钢铁制品，则钢铁制品应是_________极(填C或D)，该防护方法为___________________________________________(填名称)。 (4)若A、B、C、D均为石墨，W溶液为饱和氯化钠溶液： ①丙装置中的总化学方程式为____________________________________________________________。 ②工作一段时间后，向乙装置中加入0.01mol Cu2(OH)2CO3后恰好使电解质溶液复原。工作中丙装置D电极上生成气体的体积 (标况下)为_____________________mL。 (5)酸性条件下CO2制备乙醇的电化学装置如图所示： ①a为电源__________极。 A．正            B．负            C．阴            D．阳 ②该装置工作一段时间后，N极区溶液pH_____________________。 A．增大          B．减小          C．不变 ③M极上的电极反应式为_______________________________________________________________。 考点六 电解池书写、计算与溶液变化 ◆题型1 电解过程中溶液pH的变化 1．（25-26高三上·福建福州·期中）某课题组提出电解偶联方法，通过双金属协同催化实现了木质素衍生酚类化合物到己二酸的高效转化，原理如下图所示。下列说法不正确的是 A．PtAu合金和的使用降低了电极反应的活化能 B．电解时，双极膜中向N极区移动 C．M极区可发生反应： D．电解一段时间后，N极区溶液的pH增大 2．（25-26高三上·河北·期中）随着控制和治理SO2的方法不断发展和完善，很大程度上减少了煤利用过程中含硫污染物的排放，可使用玻碳电极和离子交换膜在如图所示的电化学膜反应器中电解处理含SO2的废气。下列说法错误的是 A．电极M的电极反应式为 B．离子交换膜为质子交换膜，H⁺由电极N区通过交换膜移向电极M区 C．该电池中电极 N区、电极 M区溶液的pH均减小 D．若消耗12.7 g碘单质，则理论上能处理标准状况下含1.12 L SO2的废气 ◆题型2 电解池电极反应式及化学方程式的书写 3．（25-26高二上·山东·期中）一种电化学处理氨氮污染废水的装置如下图所示。已知：Cl·与HO·为自由基，自由基之间结合生成的分子也可将氧化为。下列说法正确的是。 A．电极电势：a电极＜b电极 B．自由基HO·氧化的离子方程式为 C．相同数目的自由基结合生成的分子不同，会导致标准状况下产生的体积不同 D．左室溶液pH下降，说明参加反应的数目小于数目 4．（25-26高三上·安徽马鞍山·期中）物质A∼K之间的转化关系如图所示，A与B的反应是氯碱工业的原理，白色沉淀K在空气中最终转化为红褐色沉淀J。下列对应离子方程式正确的是 A．将D通入石灰乳中制得漂白粉： B．以F作电极电解法处理酸性废水的阳极反应： C．用溶液检验Ⅰ溶液中金属阳离子： D．用H溶液和覆铜板制作印刷电路板： 5．（25-26高二上·山东青岛·期中）浙江大学莫一鸣团队仅使用乙烯、和水为原料，通过一种溴化物介导实现了碳酸乙烯酯(EC)的无膜电合成法，其工作原理如图。下列说法错误的是 A．“镍电极”电极反应式为 B．从整个反应过程来看介质的物质的量未发生变化 C．“反应Ⅰ”为 D．理论上电路中每通过1 mol 合成1 mol EC ◆题型3 电解池有关计算 6（25-26高三上·云南昆明·期中）2025年10月我国科研团队设计了一种三膜电解槽(示意图如下)，实现了在有机电解液中电还原制，同时生成具有价值的和，并有效抑制了析氢反应。下列说法错误的是 A．电极a连接电源负极 B．阳极的电极反应式为： C．两电极产生气体的体积比为 D．若将有机电解液换为水溶液，则无法抑制析氢反应 7．（25-26高二上·福建福州·期中）我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂，通过电解法将转化为乙烯。装置示意图如下。下列说法正确的是 已知：电解效率。 A．电极a连接电源正极 B．电极b上的产物是 C．纳米Cu催化剂上发生反应： D．若乙烯的电解效率为60%，电路中通过1 mol电子时，产生0.075 mol乙烯 8．（24-25高二上·河北邯郸·阶段检测）能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。回答问题： (1)以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理如图Ⅰ所示，B极电极反应式为___________。 (2)如图Ⅱ，其中甲池的总反应式为。 ①甲池通入氧气的电极反应式为___________。 ②电解一段时间后，乙池中溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③电解一段时间后，乙池中生成标准状况下560mL气体时，丙池中理论上最多产生___________g固体。 ◆题型4 电解后溶液的复原 9．（25-26高二上·福建南平·期中）常温下，甲、乙两同学，均用惰性电极电解相同浓度的硫酸铜溶液，甲通电，乙通电，之后甲、乙分别向所得的溶液中加入和，都恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则在电解甲、乙同学对应的硫酸铜溶液过程中转移的电子的物质的量之比为 A．1：3 B．2：5 C．3：8 D．4：7 10．用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是 ①电解稀硫酸　②电解Cu(NO3)2溶液　③电解KOH溶液　④电解NaCl溶液 A．电解进行一段时间后四份溶液的pH均增大 B．反应②中电解一段时间后，向溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复到电解前的情况 C．反应③中阳极消耗OH-，故溶液浓度变小 D．反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2：1 11．探究电解规律(惰性电极)，填写下列表格中的空白。 (1)电解H2O型 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极反应式 ____________ 阴极反应式 ____________ pH变化 ____________ ____________ ____________ 复原加入物质 ____________ (2)电解电解质型 电解质 HCl CuCl2 阳极反应式 ____________ 阴极反应式 ____________ ____________ pH变化 ____________ — 复原加入物质 ____________ ____________ (3)电解质和水都发生电解型 电解质 NaCl CuSO4 阳极反应式 ____________ ____________ 阴极反应式 ____________ ____________ pH变化 ____________ ____________ 复原加入物质 ____________ ____________ ◆题型5 利用电子守恒法进行多池串联相关计算 12．（24-25高二上·安徽亳州·阶段检测）下图所示的电解池I和Ⅱ中，a、b、c和d均为电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重。符合上述实验结果的盐溶液是 选项 X Y A B C D A．A B．B C．C D．D 13．在直流电流的作用下，双极膜(膜a、膜b)中间层中的H2O可解离为H+和OH-，清华大学罗教授提出，用氮杂环磷【NHP—H ()】小分子有机物实现高效异相电化学析氢，其工作原理如图所示： 下列说法错误的是 A．工作时，电极M与外电源的负极相连 B．工作过程中，可加入催化用量的NHPH，能制得大量H2 C．为了持续工作，只需要定期补充H2O D．若共收集到标准状况下13.44 L气体时(忽略气体溶解)，理论上有0.8 mol OH-透过膜a 14．（25-26高二上·河北·期中）氨燃料电池在航运、电力、交通等领域发挥着重要的作用。一种以氨燃料电池为电源的电解装置如下图所示，若A池工作5min时f极铁钥匙增重3.2g。 回答下列问题： (1)b电极为燃料电池的________极，A 池工作5 min 时 b 电极消耗O2(标准状况下)的体积为_________mL，a极电极反应式为_____________________________，A池中的离子交换膜为________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。 (2)B池 NaCl溶液充足，若常温下溶液体积为1L，则5 min时该溶液的pH为_________。 (3)若用C池进行电解精炼铜，则应将_________(填“e”或“f”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中Cu2+浓度_________(填“减小”“增大”或“不变”)。 (4)D池工作5min时，h电极________(填“增重”或“减轻”)________g；g电极的电极反应式为_________________。 考点七 电解原理的工业实际应用 ◆题型1 电冶金 1．（25-26高二上·河南周口·阶段检测）化学与环境、能源、社会发展密切相关，下列叙述错误的是 A．含的烟气与含的烟气混合可减少污染性气体的排放 B．钙钛矿太阳能光伏电池和锂离子电池的能量转化形式不同 C．合成氨工业的反应温度控制在400～500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．无水在熔融状态下，通电后会产生Mg和 2．（25-26高二上·河北承德·期末）下列关于金属的冶炼反应错误的是 A．冶炼银： B．冶炼镁： C．冶炼铬： D．冶炼铝： ◆题型2 氯碱工业 3．（25-26高二上·陕西西安·阶段检测）设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．100 g 46%的溶液中O原子的数目为 B．电解精炼铜时，若转移了个电子，阳极溶解铜32 g C．2.7 g Al与足量NaOH溶液反应，生成的数目为 D．电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73 g，则转移电子数为 4．（25-26高二上·江苏扬州·期中）下列有关工业生产的叙述正确的是 A．合成氨工业中，将NH3及时液化分离有利于加快反应速率 B．硫酸工业中，接触室内安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量 C．电镀工业中，必须将镀件与电源的负极相连 D．氯碱工业中，用离子交换膜可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室 5．（24-25高二上·甘肃白银·期末）二氧化氯是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂，工业上有多种制备方法。回答下列问题： 方法一：亚氯酸钠与氯气发生反应，氯气可通过氯碱工业制得，装置如图1。 (1)气体M是______，P是______(填“阳”或“阴”)离子交换膜，图1中右侧为______(填“阳极室”或“阴极室”)。 (2)写出图1总反应的化学方程式：___________________________________。 方法二：惰性电极电解氯化铵溶液和浓盐酸，原理如图2。 (3)b极为电源的______(填“负”或“正”)极，气体X是______(填化学式)。 (4)c极的电极反应为_________________________________。 ◆题型3 电镀 6．（25-26高二上·福建泉州·阶段检测）下列装置或操作能完成对应实验且能达到实验目的的是 A．装置甲蒸干氯化镁溶液，制无水氯化镁 B．装置乙测“84”消毒液的 C．装置丙验证和的大小 D．装置丁电镀铜 7．（24-25高二上·北京·期中）关于下列各装置图的叙述不正确的是 A．装置①盐桥中的移向乙烧杯 B．装置②用石墨作电极电解溶液 C．用装置③可实现在铁上镀铜 D．用装置④可实现铜的精炼 8．（25-26高二上·广西钦州·期中）(Ⅰ)某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。请回答下列问题。 (1)甲池为______________(填“原电池”或“电解池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为_________________________。 (2)乙池中A(石墨)电极的名称为__________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应的化学方程式为____________________。 (3)当乙池中B电极质量增加21.6 g时，甲池中理论上消耗O2的体积为__________L(标准状况下)。 (Ⅱ)电解的应用比较广泛。根据下列电解的应用，回答下列问题： (4)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、和组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应连接电源的_______(填“正”或“负”)极，已知电镀过程中不产生其他离子，且有机阳离子不参与电极反应，阴极的电极反应式为_____________________。若改用氯化铝水溶液作电解液，则阴极产物为_______________。 ◆题型4 铜的电解精炼 9．（25-26高二上·河北·期中）能量与科学、技术、社会、环境联系紧密。下列应用中能量转化关系错误的是 A．化学能转化为电能 B．电能转化为光能 C．化学能转化为热能 D．电能转化为化学能 A．A B．B C．C D．D 10．（（25-26高二上·福建福州·阶段检测）下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述正确的是 A．图(a)中，的作用是催化剂 B．图(b)所示电池放电过程中，两极板的质量不断增大 C．图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D．锌银电池可制作成多次充放电的二次电池。图(d)所示电池充电过程中，是氧化剂，电池工作过程中还原为 ◆题型5 电化学储能技术 11．（2026·河南郑州·模拟预测）研究者以TiP2O7作为锂存储电极在复杂卤水体系中选择性电化学提锂，该系统由一个锂提取装置和锂回收装置组成(如图所示)。已知在适当电位下，TiP2O7优先发生Li+的嵌入/脱出反应，而Na+、K+、Mg2+和Ca2+需在更负电位下才可显著嵌入。下列说法错误的是 A．图1所示的电化学装置中电流的方向：电源→b极→电解质溶液→a极 B．图1、图2两个电化学装置实现了Li+的富集，同时制得了 C．图2中c极的电极反应式为 D．若制得，则理论上两装置可获得气体的总质量为 12．（2026·河北石家庄·三模）某实验小组尝试设计如下装置，利用光伏发电，以甲苯为原料通过间接氧化法制取苯甲酸并实现储能，反应原理如下图所示。下列有关说法错误的是 A．电极a为阴极，通过质子交换膜移向a极 B．装置M中发生反应： C．每生成，理论上装置M中可获得苯甲酸 D．电极b发生电极反应为 考点八 金属的腐蚀与防护 ◆题型1 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 1．（25-26高二上·四川成都·期中）用下列电化学实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．利用牺牲阳极法防止钢闸门生锈 B．判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 C．制备金属镁单质 D．制备且较长时间观察其颜色 A．A B．B C．C D．D 2．（25-26高二上·重庆·期中）化学与生活、生产息息相关，下列说法正确的是 A．保护地下钢管不受腐蚀，可使它连接直流电源的负极 B．铵态氮肥和草木灰混合施用肥效更好 C．医疗上常用作射线透视肠胃的内服剂 D．船舶外壳装上锌块，所采用的防腐方法为外加电流法 ◆题型2 析氢腐蚀 3．（24-25高二上·河北邯郸·阶段检测）利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平将装置密封放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁发生吸氧腐蚀，b处生铁发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a处液面高于b处液面 C．a处溶液中增大，b处溶液中增大 D．a、b两处具有相同的负极反应式： 4．（25-26高二上·四川广元·阶段检测）下列说法不正确的是 A．钢铁电化学腐蚀分为吸氧和析氢腐蚀，主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正极反应不同 B．反应可设计成电解池实现 C．镀层破损后，马口铁(镀锡的铁)比白铁(镀锌的铁)更易被腐蚀 D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连 5．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中装有NaHSO4溶液，乙试管中装有NaCl溶液。 (1)数天后可观察到导管中出现的现象是___________。 (2)甲中正极的电极反应式为___________，乙中正极的电极反应式为___________。 (3)试管中残留气体平均相对分子质量的变化：甲___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，乙___________。 ◆题型3 吸氧腐蚀的原理 6．（24-25高三上·广东茂名·期末）将溶液和混合溶液滴在铁片表面，一段时间后，下列说法正确的是 A．电子流向：a→铁片→b B．a处发生反应： C．液滴内部为正极区，可观察到蓝色沉淀 D．液滴边缘是负极区，电极材料是铁片中的碳 7．（25-26高二上·山东聊城·阶段检测）下列说法正确的是 A．铅蓄电池工作时，其负极反应式为 B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为 C．钢铁置于潮湿的中性环境中，其正极反应式为 ◆题型4 探究铁的吸氧腐蚀 8．（25-26高二上·广东汕头·期中）下列装置不能达到实验目的的是 A．图甲：在铁件表面镀铜 B．图乙：依据设计原电池 C．图丙：探究吸氧腐蚀 D．图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁 9．（25-26高二上·福建南平·期中）下列叙述与对应图示不相符的是 A．铁件上镀铜 B．验证金属的活动性 C．外加电流的阴极保护法 D．验证吸氧腐蚀 A．A B．B C．C D．D ◆题型5 金属的防护 10．（2027·湖北·模拟预测）下图为某水电站坝体维护的三个主要措施。 下列有关说法错误的是 A．石灰石和黏土是生产普通水泥的主要原料 B．与的反应为非氧化还原反应 C．四氟乙烯和聚四氟乙烯的化学性质都比较稳定 D．利用板保护钢闸门时，需定期检查、更换 11．（25-26高二上·广东汕头·期中）化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法正确的是 A．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济” B．铁制品表面镀上铜保护层，是利用牺牲阳极法 C．水凝结成冰的过程中，体系的混乱度变化 D．“问天”实验舱采用砷化镓太阳能电池片，该电池将化学能转化为电能 12．（24-25高二上·福建福州·阶段检测）完成下列问题。 (1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述装置________(填装置序号)原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为________。 下图所示的是探究金属腐蚀条件的实验装置图，请分析实验并回答下列问题： (2)若起始时甲、乙、丙3套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是________。 (3)通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越________(填“高”或“低”)钢铁越易腐蚀。 (4)乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为________。 综合攻坚·知能拔高 1．（25-26高二上·山东青岛·阶段检测）液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，电极室b为正极室 B．放电时，由电极室b移向电极室a C．充电时，电极室a的电极与电源的负极连接 D．放电时，总反应为 2．（25-26高三上·山东·期中）一种电化学处理氨氮污染废水的装置如下图所示。已知：Cl·与HO·为自由基，自由基之间结合生成的分子也可将氧化为。下列说法正确的是。 A．电极电势：a电极＜b电极 B．自由基HO·氧化的离子方程式为 C．相同数目的自由基结合生成的分子不同，会导致标准状况下产生的体积不同 D．左室溶液pH下降，说明参加反应的数目小于数目 3．（25-26高三上·陕西渭南·期中）直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)是一种以作为燃料和氧化剂的新型液态燃料电池，在无氧环境下，可作为空间站和水下使用的电源，其工作原理如图所示(正、负电极均为石墨电极)，下列说法错误的是 A．右侧石墨电极为正极 B．通过离子交换膜2移向右室 C．左侧石墨电极上的电极反应式为 D．当外电路转移0.3mol电子时，中间室溶液质量减轻52.2g 4．（25-26高三上·云南昆明·期中）2025年10月我国科研团队设计了一种三膜电解槽(示意图如下)，实现了在有机电解液中电还原制，同时生成具有价值的和，并有效抑制了析氢反应。下列说法错误的是 A．电极a连接电源负极 B．阳极的电极反应式为： C．两电极产生气体的体积比为 D．若将有机电解液换为水溶液，则无法抑制析氢反应 5．（25-26高二上·河北邢台·阶段检测）亚氯酸钠主要用于纸浆漂白、水处理等，某工厂生产NaClO2的流程如图所示： 下列说法错误的是 A．电解槽中的产物n(H2)>n(NaClO3) B．合成塔中的反应条件为光照 C．反应器Ⅰ中每生成1molCl2，同时生成2molClO2 D．“气体”为O2 6．（25-26高二上·广东·期中）工业上制备盐酸羟胺(，类似于)的方法如图1，其电池装置中含的催化电极反应机理如图2所示。不考虑溶液体积变化，下列说法正确的是 A．电极做负极 B．电池工作一段时间后，正极附近溶液的pH下降 C．图2中，A为，B为 D．标准状况下，若33.6L完全参与电极反应，则正极区有被氧化 7．（25-26高二上·山东青岛·期中）过氧化氢是一种可再生能源载体和清洁绿色的氧化剂，一种以和水为原料的光催化技术合成的装置如图。下列分析正确的是 A．电极a的电极反应式为： B．通过质子交换膜从左室移向右室 C．光解前后，硫酸溶液的pH变大 D．外电路中每通过，电极b上产生0.005 mol 8．（25-26高二上·河北·期中）随着控制和治理SO2的方法不断发展和完善，很大程度上减少了煤利用过程中含硫污染物的排放，可使用玻碳电极和离子交换膜在如图所示的电化学膜反应器中电解处理含SO2的废气。下列说法错误的是 A．电极M的电极反应式为 B．离子交换膜为质子交换膜，H⁺由电极N区通过交换膜移向电极M区 C．该电池中电极 N区、电极 M区溶液的pH均减小 D．若消耗12.7 g碘单质，则理论上能处理标准状况下含1.12 L SO2的废气 9．（25-26高二上·山东青岛·期中）浙江大学莫一鸣团队仅使用乙烯、和水为原料，通过一种溴化物介导实现了碳酸乙烯酯(EC)的无膜电合成法，其工作原理如图。下列说法错误的是 A．“镍电极”电极反应式为 B．从整个反应过程来看介质的物质的量未发生变化 C．“反应Ⅰ”为 D．理论上电路中每通过1 mol 合成1 mol EC 10．（25-26高二上·广东茂名·期末）一款水系液流可充放电电池装置图如图所示，下列相关说法正确的是 A．充电时，b极为阳极 B．充电时，a极区发生氧化反应 C．放电时，b极电极反应式：[Fe(CN)6] 4--e-=[Fe(CN)6] 3- D．放电时，理论上每生成1 mol[Fe(CN)6] 4-，b极区增加78 g K+ 11．（25-26高二上·山东青岛·期中）一种简单全钒液流电池的结构及工作原理如图，其中电极材料均为惰性电极，酸性电解液储存在储液罐中。下列说法正确的是 A．放电时，b极为正极 B．充电时，的物质的量增加 C．放电时，a极反应为 D．充电时，理论上每减少1 mol，相应增加0.5 mol 12．（25-26高二上·河北·期中）氨燃料电池在航运、电力、交通等领域发挥着重要的作用。一种以氨燃料电池为电源的电解装置如下图所示，若A池工作5min时f极铁钥匙增重3.2g。 回答下列问题： (1)b电极为燃料电池的________极，A 池工作5 min 时 b 电极消耗O2(标准状况下)的体积为_________mL，a极电极反应式为_____________________________，A池中的离子交换膜为________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。 (2)B池 NaCl溶液充足，若常温下溶液体积为1L，则5 min时该溶液的pH为_________。 (3)若用C池进行电解精炼铜，则应将_________(填“e”或“f”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中Cu2+浓度_________(填“减小”“增大”或“不变”)。 (4)D池工作5min时，h电极________(填“增重”或“减轻”)________g；g电极的电极反应式为_________________。 13．（25-26高二上·福建三明·期中）电化学知识在生产、科技研究中应用广泛。 (1)电解饱和食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解装置  如图所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题： ①电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是__________________________________。 ②电解500mL饱和食盐水一段时间后，假设电解后溶液体积不变且忽略气体的溶解，则阴极室的c(OH-)变___________。 (2)可采用电化学防护技术减缓海水中钢铁设施的腐蚀，下图是钢铁桥墩部分防护原理示意图。 ①K 与 N 连接时钢铁桥墩的电化学防护方法为____________________。 ②K与M连接时，钢铁桥墩为_____________极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)，电极反应式为____________________________________________________。 (3)N2H4-H2O2燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注，其工作原理如图所示。 电池工作时，A极区 NaOH浓度不变，则离子交换膜为___________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)；电极 B的电极反应式为_____________________________________。 14．（25-26高二上·福建泉州·期中）电化学原理在现代工业中应用广泛，回答下列问题： (1)氯碱工业上利用电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品，如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图。 ①图中的离子交换膜只允许__________通过。 ②氯化钠溶液从图中__________（填“a”“b”“c”或“d”）处进入。 (2)可作超级电容器材料。用惰性电极电解溶液制得，其阳极的电极反应式为__________。 (3)某科研单位利用NO—空气质子交换膜燃料电池制备高纯铬和硫酸的简单装置如下图所示： ①电极为__________（填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”），电极上发生的电极反应式为__________。 ②X膜为__________交换膜（填“阴离子”或“阳离子”）。 ③理论上，Pt（II）电极上参加反应的标况下为1.68L，I室内溶液质量减少__________g（忽略溶液挥发）。 (4)电解法治理是先用溶液吸收含的工业废气，所得溶液用惰性电极电解，阳极区所得溶液循环利用。 ①进入电解池的溶液中，溶质是__________（填化学式）。 ②阴极的电极反应式为__________。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 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 常考题型·精准突破 考点一 原电池基础概念与原理理解 ◆题型1 原电池的基本概念 1．D 2．D ◆题型2 原电池的结构 3．C 4．A 5．A 6． 【答案】(1)B (2) BD > 1 ◆题型3 原电池原理理解 7．D 8．D 9．D 10． 【答案】(1) 负 氧化 Zn-2e-=Zn2+ (2) a→b 正 (3)0.02NA (4)减小 (5)B 考点二 原电池电极判断、电极反应与计算 ◆题型1 原电池正负极判断 1D 2．D 3． 【答案】(1) 酸性较强时，铁的氧化产物主要为，酸性较弱时，铁的氧化产物主要为 (2) ◆题型2 原电池电极反应式书写 4．C 5．C 6．C ◆题型3 原电池有关计算 7．D 8．C 9． 【答案】(1) 正 A 右 2.5 (2)(-)┃，║，┃(+) (3) 。 考点三 常见一次电池与二次电池 ◆题型1 锰锌干电池 1．C 2．B ◆题型2 碱性锌锰干电池 3．B 4．A ◆题型3 铅蓄电池 5．C 6．A 7．B 8．B 9．“”)电极，一段时间后，电路中转移了0.3mol电子，负极的质量增加了___________g。 【答案】(1) 化学能转化为电能 Cu 有气泡产生 (2) 增强 67.2 (3) 14.4 ◆题型4 锂离子电池 10．D 11．A 12 (1) 负极材料为，正极材料为； 负极反应变为C，正极反应变为； ； 由负极向正极移动 (2) 原电池的负极接外电源的负极，原电池的正极接外电源的正极； 负极C又变为，正极又变为 (3)不能是水溶液，能够溶解并传导 (4)放电时，负极脱嵌变为C，正极嵌变为；充电时，负极C嵌变为，正极脱嵌变为，两极成分变化本质为的脱嵌过程 考点四 燃料电池与原电池综合应用 ◆题型1 燃料电池原理及优点 1．B ◆题型2 氢氧燃料电池 3．B 3．B 4．C 5．B ◆题型3 利用原电池原理比较金属活动性强弱 6．C 7．C 8．A ◆题型4 原电池原理的综合应用 9．D 10．B 11．C 12． 【答案】(1) 吸热    (2) 500.4 b (3) (4) 负 M 3 考点五 电解池概念、原理与综合判断 ◆题型1 电解池概念及组成 1．B 2．B ◆题型2 电解原理的理解及判断 3．B 4．D ◆题型3 实验探究电解原理 5．D 6D 7．C 8． 【答案】(1) 红色物质 析出金属铜 变蓝 产生了氯气 (2) 、、、 、 、 (3) (4)被电解 ◆题型4 原电池、电解池综合考查 9．D 10．A 11． 【答案】(1)2H2O + O2 + 4e-=4OH- (2)A (3) D 外加电流的阴极保护法 (4) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 672 (5) B 减小 2CO2 + 12e-+ 12H+=C2H5OH + 3H2O 考点六 电解池书写、计算与溶液变化 ◆题型1 电解过程中溶液pH的变化 1．D 2．B ◆题型2 电解池电极反应式及化学方程式的书写 3．B 4．D 5．D ◆题型3 电解池有关计算 6B 7．C 8． 【答案】(1)CH3OH+3-6e-=CO2+2H2O (2) O2+2H2O+4e-=4OH- 减小 2.9 ◆题型4 电解后溶液的复原 9．C 10B 11．【答案】(1) 4OH--4e-=O2↑+2H2O 4H++4e-=2H2↑ 减小 增大 不变 加入H2O (2) 2Cl--2e-=Cl2↑ 2H++2e-=H2↑ Cu2++2e-=Cu 增大 通入HCl 加入CuCl2 (3) 2Cl--2e-=Cl2↑ 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 2Cu2++4e-=2Cu 增大 减小 通入HCl 加入CuO或CuCO3 ◆题型5 利用电子守恒法进行多池串联相关计算 12．D 13D 14． 【答案】(1) 正 560 阴离子 (2)13 (3) e 减小 (4) 减轻 4.8 考点七 电解原理的工业实际应用 ◆题型1 电冶金 1．C 2．B ◆题型2 氯碱工业 3．C 4．C 5．(1) 阳 阴极室 (2) (3) 负 (4) ◆题型3 电镀 6．C 7．A 8． 【答案】(1) 原电池 CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O (2) 阳极 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 (3)1.12 (4) 负 4+3e-=7+Al H2 ◆题型4 铜的电解精炼 9．A 10．B ◆题型5 电化学储能技术 11．D 12．C 考点八 金属的腐蚀与防护 ◆题型1 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 1．B 2．A ◆题型2 析氢腐蚀 3．C 4．D 5 【答案】(1)导管中左侧水面下降，右侧水面上升 (2) (3) 减小 减小 ◆题型3 吸氧腐蚀的原理 6．B 7．C ◆题型4 探究铁的吸氧腐蚀 8．A 9．A ◆题型5 金属的防护 10．C 11．A 12 【答案】(1) ②③ (2)乙 (3)高 (4) 综合攻坚·知能拔高 1．B 2．B 3．D 4．B 5．B 6．C 7．D 8．】B 9．D 10． 【答案】A 11．C 12． 【答案】(1) 正 560 阴离子 (2)13 (3) e 减小 (4) 减轻 4.8 13． 【答案】(1) 大 (2) 牺牲阳极的阴极保护法 阴 (3) 阴离子交换膜 14 【答案】(1) 阳离子 a (2) (3) 正极 阴离子 2.7 (4) 、 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 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 常考题型·精准突破 考点一 原电池基础概念与原理理解 题型1 原电池的基本概念 题型2 原电池的结构 题型3 原电池原理理解 考点二 原电池电极判断、电极反应与计算（高频） 题型1 原电池正负极判断 题型2 原电池电极反应式书写 题型3 原电池有关计算 考点三 常见一次电池与二次电池（重） 题型1 锰锌干电池 题型2 碱性锌锰干电池 题型3 铅蓄电池 题型4 锂离子电池 考点四 燃料电池与原电池综合应用（高频） 题型1 燃料电池原理及优点 题型2 氢氧燃料电池 题型3 利用原电池原理比较金属活动性强弱 题型4 原电池原理的综合应用 考点五 电解池概念、原理与综合判断 题型1 电解池概念及组成 题型2 电解原理的理解及判断 题型3 实验探究电解原理 题型4 原电池、电解池综合考查 题型5 根据电解产物进行相关推断 考点六 电解池书写、计算与溶液变化（高频） 题型1 电解过程中溶液pH的变化 题型2 电解池电极反应式及化学方程式的书写 题型3 电解池有关计算 题型4 电解后溶液的复原 题型5 利用电子守恒法进行多池串联相关计算 考点七 电解原理的工业实际应用 题型1 电冶金 题型2 氯碱工业 题型3 电镀 题型4 铜的电解精炼 题型5 电化学储能技术 考点八 金属的腐蚀与防护 题型1 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 题型2 析氢腐蚀 题型3 吸氧腐蚀的原理 题型4 探究铁的吸氧腐蚀 题型5 金属的防护 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 原电池基础概念与原理理解 ◆题型1 原电池的基本概念 1．（25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测）下列关于原电池的说法正确的是 A．原电池是将电能转化为化学能的装置 B．在铜锌原电池(稀硫酸为电解质溶液)中，铜电极上发生氧化反应 C．构成原电池的两极必须是两种不同的金属 D．原电池工作时，电子由负极经导线流向正极，溶液中阳离子向正极移动 【答案】D 【详解】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，将电能转化为化学能的装置为电解池，A错误； B．铜锌原电池（稀硫酸为电解质溶液）中，锌的活泼性强于铜，锌为负极发生氧化反应，铜为正极，正极上得电子发生还原反应，B错误； C．构成原电池的两极不一定是两种不同金属，也可以是金属与导电非金属（如石墨），燃料电池的两极还可以均为相同的惰性电极，C错误； D．原电池工作时，负极失去电子，电子由负极经外电路导线流向正极；正极表面富集电子带负电，会吸引溶液中阳离子向正极移动，D正确； 故选D。 2．（25-26高二上·陕西铜川·阶段检测）下列装置中，可形成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．石墨与醋酸不反应，不存在能自发进行的氧化还原反应，不能形成原电池，故A不符合； B．蔗糖是非电解质，不能形成原电池，故B不符合； C．没有形成闭合回路，不能形成原电池，故C不符合； D．Mg与稀盐酸发生氧化还原反应，两电极活泼性不同，上端接触形成了闭合回路，故形成了原电池，故D符合； 答案选D。 ◆题型2 原电池的结构 3．（25-26高二上·江苏镇江·阶段检测）某同学用如图所示装置探究原电池的工作原理，并推出下列结论，其中不正确的是 A．锌片不断溶解，说明失去电子 B．铜片表面有气泡产生，说明在铜片表面生成 C．电流表指针发生偏转，说明该装置将电能转化为化学能 D．该装置发生的总反应为 【答案】C 【详解】A．锌的金属活动性强于铜，在该原电池中锌作负极，发生氧化反应失去电子生成，所以锌片不断溶解，A正确； B．铜作原电池正极，溶液中向正极移动，在铜片表面得到电子生成，所以铜片表面有气泡产生，B正确； C．电流表指针发生偏转说明电路中有电流产生，原电池是将化学能转化为电能的装置，不是将电能转化为化学能，C错误； D．该原电池的负极反应为，正极反应为，总反应为，D正确； 故选C。 4．（25-26高二上·湖南娄底·期中）下列各组材料中，不能组成原电池的是 选项 A B C D 两极材料 锌片、铜片 铜片、银片 锌片、石墨 铁片、铜片 插入溶液 蔗糖溶液 硝酸银溶液 稀硫酸 稀盐酸 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．蔗糖属于非电解质，蔗糖溶液不导电，不满足原电池需要电解质溶液、存在自发氧化还原反应的构成条件，不能组成原电池，A符合题意； B．铜的活泼性强于银，铜可与硝酸银溶液发生自发的氧化还原反应，硝酸银属于电解质，两极活泼性不同，满足原电池构成条件，可以组成原电池，B不符合题意； C．锌可与稀硫酸发生自发的氧化还原反应，H2SO4属于电解质，稀硫酸可以导电，锌和石墨为活泼性不同的电极，满足原电池构成条件，可以组成原电池，C不符合题意； D．铁的活泼性强于铜，铁可与稀盐酸发生自发的氧化还原反应，HCl属于电解质，稀盐酸可以导电，两极活泼性不同，满足原电池构成条件，可以组成原电池，D不符合题意； 故选A。 5．（25-26高二上·天津·学业考试真题）下列关于如图所示装置的叙述中，正确的是 A．Zn为原电池的负极 B．H+在铜片表面被氧化 C．该装置将电能转变为化学能 D．电子从Cu片经导线流向Zn片 【答案】A 【详解】A．Zn的金属活动性强于Cu，在该原电池中Zn失去电子发生氧化反应，为原电池的负极，A正确； B．在铜片（正极）表面得到电子生成，被还原，B错误； C．该装置是原电池，将化学能转变为电能，C错误； D．电子从负极Zn片经导线流向正极Cu片，D错误； 故选A。 6．（25-26高二上·江苏无锡·期中）原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。 (1)现有如下两个反应：A．；B．。上述反应中能设计成原电池的是___________(填字母)。 (2)将纯锌片和纯铜片按如图甲、乙所示方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题： ①下列说法正确的是___________(填字母)。 A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置    B．乙中铜片上没有明显变化 C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少    D．两烧杯中溶液的pH均增大 ②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲___________(填“>”、“<”或“=”)乙。 ③请写出图中构成原电池的装置负极的电极反应式___________。 ④当乙中产生11.2L(标准状况)气体时，转移电子为___________mol。 【答案】(1)B (2) BD > 1 【详解】（1）构成原电池条件之一是发生氧化还原反应，NaOH＋HCl=NaCl＋H2O属于复分解反应，不属于氧化还原反应，不能设计成原电池；属于氧化还原反应，可以设计成原电池；故答案为：B。 （2）①A．甲装置属于原电池装置，化学能转化成电能，乙装置没有闭合，不属于原电池装置，故A错误； B．乙装置不属于原电池，且铜与稀硫酸不发生反应，因此铜片上没有明显变化，故B正确； C．甲装置为原电池装置，锌比铜活泼，锌为负极，铜为正极，正极上的电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，铜片质量不变，乙装置中锌片与稀硫酸反应生成ZnSO4，锌片的质量减少，故C错误； D．两烧杯均发生Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，酸性减弱，溶液的pH增大，故D正确； 故答案为BD； ②甲装置为原电池装置，原电池加快反应，因此甲烧杯中产生气泡的速度快；故答案为＞； ③甲装置为原电池装置，锌为负极，电极反应式为；故答案为； ④乙中发生的反应为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，产生标准状况下11.2L的氢气，转移电子物质的量为，故答案为：1。 ◆题型3 原电池原理理解 7．（25-26高二上·云南昭通·阶段检测）如图，化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。 下列说法不正确的是 A．甲：、向电极方向移动，电极附近溶液中浓度减少 B．乙：正极的电极反应式为 C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D．丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力增强 【答案】D 【详解】A．甲为铜锌稀硫酸原电池，为负极，为正极，阳离子向正极移动，在电极表面得电子生成，故电极附近浓度减少，A正确； B．乙为银锌纽扣电池，电解质为溶液，正极得电子发生还原反应，电极反应式为，B正确； C．丙为锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应，不断溶解，故锌筒会变薄，C正确； D．丁为铅蓄电池，放电总反应为，使用过程中被消耗且生成水，电解质溶液酸性减弱，离子浓度降低，导电能力下降，而非增强，D错误； 故答案选D。 8．（25-26高二上·河北衡水·期中）普通锌锰电池(如左图所示)和碱性锌锰电池(如右图所示)是生活中用量很大的两种干电池。普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)，碱性锌锰电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法错误的是 A．碱性锌锰干电池正极的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- B．普通锌锰电池中NH4Cl糊的作用是提供酸性环境，形成闭合回路 C．碱性锌锰电池的密封性更好，能够有效防止电解液泄漏、鼓包现象 D．两种干电池中的金属外壳都作电池的负极，只是最终产物不同 【答案】D 【详解】A．碱性锌锰电池总反应减去负极反应，可得正极反应为，A正确； B．普通锌锰电池中为电解质，水解使体系呈酸性，可传导离子形成闭合回路，B正确； C．碱性锌锰电池负极材料封装在内部，外壳不参与电极反应，密封性更好，能有效避免电解液泄漏、鼓包，C正确； D．普通锌锰电池的锌外壳作负极，但碱性锌锰电池的金属外壳为钢壳，不参与电极反应，负极是内部的锌膏，并非金属外壳作负极，D错误； 故选D。 9．（25-26高二上·广东东莞·期中）我国某科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气()电池，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．放电时，电流由b极经用电器流向a极 B．放电一段时间后，溶液的pH几乎不变 C．放电时， D．外电路中每转移2mol，理论上电极a上消耗22.4L 【答案】D 【分析】由图可知，放电时电极a上转化为，H元素化合价升高失电子，故a为负极，电极反应式为，电极b为正极，电极反应式为，阴离子移向负极，电池的总反应式为：。 【详解】A．由分析知，a为负极、b为正极，电流由正极经用电器流向负极，即由b极经用电器流向a极，A正确； B．电池总反应为，反应不消耗也不生成，浓度基本不变，故溶液pH几乎不变，B正确； C．放电时b为正极，得电子发生还原反应，电极反应式为，C正确； D．题干未指明处于标准状况下，无法根据物质的量计算其体积，D错误； 故选D。 10．（24-25高二上·福建泉州·阶段检测）某学生利用上述图2实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。 按照实验步骤依次回答下列问题： (1)锌电极为电池的_______极，电极上发生的是_______(“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为__________________________________________________。 (2)导线中电子流向为________________(用a→b或b→a表示)。盐桥中的K+移向__________极(“正”或“负”)。 (3)若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为________________。 (4)反应一段时间后右侧烧杯Cu2+浓度____________________(填增大，减小或不变)。 (5)若ZnSO4溶液中含有杂质Cu2+，会加速Zn电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的_______(填代号)。 A．NaOH B．Zn C．Fe D．H2SO4 【答案】(1) 负 氧化 Zn-2e-=Zn2+ (2) a→b 正 (3)0.02NA (4)减小 (5)B 【详解】（1）在锌铜原电池中，锌的金属活动性强于铜，故锌电极作负极，失去电子发生氧化反应，其电极反应式为Zn-2e-=Zn2+； （2）原电池工作时，电子从负极（Zn）经外电路导线流向正极（Cu），即流向为a→b；根据溶液电中性原则，盐桥中的阳离子（K+）移向正极，阴离子移向负极； （3）铜电极（正极）发生还原反应，电极反应式为；当铜电极质量增加时，析出铜的物质的量为，根据电极反应式可知，导线中转移电子的物质的量为，对应的电子数目为（或）； （4）反应过程中，右侧烧杯中的不断在正极上得电子被还原为单质析出，因此溶液中的浓度减小； （5）A．加入会同时使和生成沉淀，A不符合题意； B．加入过量粉可发生置换反应，过滤后即可除去且不引入新杂质，B符合题意； C．加入粉会发生反应，引入了新的杂质离子，C不符合题意； D．与不反应，无法达到除杂目的，D不符合题意； 故答案为B。 考点二 原电池电极判断、电极反应与计算 ◆题型1 原电池正负极判断 1．（25-26高三上·山东青岛·期中）过氧化氢是一种可再生能源载体和清洁绿色的氧化剂，一种以和水为原料的光催化技术合成的装置如图。下列分析正确的是 A．电极a的电极反应式为： B．通过质子交换膜从左室移向右室 C．光解前后，硫酸溶液的pH变大 D．外电路中每通过，电极b上产生0.005 mol 【答案】D 【详解】A．电极a为正极，发生还原反应生成，电极反应式应为，选项所给反应生成，A错误； B．质子交换膜允许通过，阳离子向正极（左室电极a）移动，故从右室移向左室，B错误； C．正极：，正极消耗的量与从负极迁移过来的相等，正极附近溶液pH基本不变；负极：，生成的氢离子全部向正极迁移，但电极反应消耗水，浓度增大，溶液pH降低，C错误； D．电极b为负极，电极反应式为，每转移生成，故外电路通过时，b极产生，D正确； 故选D。 2．（25-26高三上·陕西渭南·期中）直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)是一种以作为燃料和氧化剂的新型液态燃料电池，在无氧环境下，可作为空间站和水下使用的电源，其工作原理如图所示(正、负电极均为石墨电极)，下列说法错误的是 A．右侧石墨电极为正极 B．通过离子交换膜2移向右室 C．左侧石墨电极上的电极反应式为 D．当外电路转移0.3mol电子时，中间室溶液质量减轻52.2g 【答案】D 【分析】由图可知，燃料电池工作时，左侧电解质溶液中无硫酸根，但是有硫酸钾生成，即中间室的硫酸根离子通过阴离子交换膜进入左室、钾离子通过阳离子交换膜进入右室，则左侧电极为负极，碱性条件下过氧化氢在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，右侧电极为正极，酸性条件下过氧化氢在正极得到电子发生还原反应生成水。 【详解】A．由分析可知，右侧石墨电极为燃料电池的正极，A正确； B．原电池中阳离子移向正极，右侧为正极，通过阳离子交换膜2（允许阳离子通过）移向右室，B正确； C．由分析可知，左侧电极为负极，碱性条件下过氧化氢在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为，C正确； D．当外电路转移电子时，有移向左室，有移向右室，即中间室减少，则中间室溶液质量减轻，D错误； 故选D。 3．（25-26高二上·江苏·期中）地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。水体除主要有电化学法。催化还原法等。 (1)电化学去除弱酸性水体中的反应原理如图所示： ①作负极的物质是________。 ②正极的电极反应式是____________________。 ③取两份完全相同的含废液A和B，调节废液A、B的pH分别为2.5和4.5，向废液A、B中加入足量铁粉，经相同时间充分反应后，废液A、B均接近中性。废液A、B中铁的最终物质存在形态分别如图所示。溶液的初始pH对铁的氧化产物有影响，具体影响为________________。 (2)纳米Fe-Ni去除废液中的(Ni不参与反应)。在酸性条件下，Fe与反应生成和，则反应的离子方程式为__________________________。 【答案】(1) 酸性较强时，铁的氧化产物主要为，酸性较弱时，铁的氧化产物主要为 (2) 【详解】（1）① 由反应原理图可知，铁单质失去电子，发生氧化反应，因此作负极的物质是Fe； ② 在弱酸性水体中，在正极得到电子被还原为，结合酸性环境，正极的电极反应式为； ③ 废液A的（酸性较强），废液B的（酸性较弱）。对比两废液中铁的最终物质存在形态图可知，A废液中铁表面主要覆盖的是，而B废液中铁表面主要覆盖的是。由此得出结论：初始pH较小（酸性较强）时，铁的氧化产物主要为；初始pH较大（酸性较弱）时，铁的氧化产物主要为。 （2）在酸性条件下，Fe与发生氧化还原反应，Fe失去2个电子被氧化为，得到8个电子被还原为。根据得失电子守恒，Fe与的化学计量数之比为4:1；再结合电荷守恒和原子守恒配平氢离子和水，可得反应的离子方程式为。 ◆题型2 原电池电极反应式书写 4．（25-26高二上·山东青岛·阶段检测）电化学气敏传感器可监测环境中的含量，其工作原理示意图如图所示。下列错误的是 A．溶液中向电极a移动 B．在电极b上发生还原反应 C．反应消耗的与的物质的量之比为 D．电极a的反应式为 【答案】C 【分析】电极a上，转化为，氮元素失去电子发生氧化反应，故电极a为负极，且体系中为碱性介质，电极反应式为； 电极b上，转化为，氧元素得到电子发生还原反应，故电极b为正极，电极反应式为。 【详解】A．电极a上转化为，元素化合价升高，发生失电子的氧化反应，a为负极，原电池中阴离子向负极移动，故向a移动，A正确； B．电极b通入，元素化合价降低，发生得电子的还原反应，B正确； C．根据电子守恒，1mol 完全反应失去3mol电子，1mol 完全反应得到4mol电子，故反应消耗的，C错误； D．碱性环境下，负极失电子生成，配平后电极反应式为，D正确； 故选C。 5．（25-26高二上·河南·期中）有关下列装置的说法不正确的是 A．图1所示：锌锰干电池属于一次电池，锌作负极 B．图2是“纸电池”，Zn片失去电子，发生氧化反应 C．图3电池Al电极反应式为Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+ D．图4电池工作时盐桥中阳离子从右往左移动 【答案】C 【详解】A．由图可知，锌锰干电池为不能充电的一次电池，电池工作时，电子由负极流向正极，因此锌筒为负极，石墨棒为正极，A正确； B．由图可知，该装置是原电池，锌比铜活泼，Zn失去电子发生氧化反应作负极，Cu作正极，B正确； C．原电池中，失电子发生氧化反应的电极是负极，该原电池中，铝和氢氧化钠反应而失去电子，则铝作负极，且在碱性溶液中不可能生成，正确的电极方程式为：，C错误； D．该电池锌作负极，铜作正极，溶液中阳离子往正极移动，即从右向左移动，D正确； 故答案选C。 6．（2027·湖北·模拟预测）某光催化燃料电池体系由光阳极、阴极、基质(有机污染物)、光源、电解质和反应池等组成，比传统燃料电池的放电速度更快，其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是 A．该光催化燃料电池的能量转化形式有：光能→电能，化学能→电能等 B．阴极表面沉积一层铂黑，比表面积提高，有助于的吸附和光生电子的传输 C．R为乙酸、R′为时，光阳极的反应式为 D．该光催化燃料电池体系可以在高效降解有机污染物的同时实现对外发电 【答案】C 【分析】光催化燃料电池：电池中光能激发（负极）产生光生电子和空穴，光生空穴具有氧化性，例如，氧化乙酸，同时，有机污染物（基质R）也能在负极被氧化为无害产物实现降解，正极（铂黑）发生的反应是氧气得到电子结合氢离子生成水。 【详解】A．该电池中光能激发产生光生电子和空穴，存在光能→电能的转化；同时有机污染物发生氧化反应，存在化学能→电能的转化，描述正确，A不符合题意； B．阴极铂黑比表面积大，可增强的吸附能力，同时利于光生电子的传输，提升反应速率，B不符合题意； C．光阳极中光生空穴具有氧化性，氧化乙酸时得到电子被中和，反应式中不应生成，正确反应为，选项给出的反应式错误，C符合题意； D．体系中有机污染物（基质R）被氧化为无害产物实现降解，同时外电路有电子流动可对外发电，D不符合题意； 故答案选C。 ◆题型3 原电池有关计算 7．（25-26高二上·江苏扬州·阶段检测）燃料电池(如CO、CH4、CH3OH等与O2组成)，用惰性电极插入KOH溶液中，在两极分别通入CH3OH和O2，有关此电池判断正确的是 A．正极反应式：2CH3OH+2H2O-12e-→2CO2↑+12H+ B．放电一段时间后，负极的pH值升高 C．放电一段时间，阳离子向负极移动，阴离子向正极移动 D．该电池在工作时，每消耗32gCH3OH，外电路中通过6mole- 【答案】D 【分析】CH3OH和O2的燃料电池中，氧气发生还原反应，作正极；CH3OH发生氧化反应，作负极，据此分析： 【详解】A．正极发生得电子的还原反应，正极反应方程式为，A错误； B．负极反应为，反应消耗，负极附近浓度降低，pH值降低，B错误； C．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C错误； D．32g CH3OH的物质的量为，根据负极反应，1mol CH3OH外电路中通过6mole-，D正确； 故选D。 8．（25-26高二上·广东·期中）工业上制备盐酸羟胺(，类似于)的方法如图1，其电池装置中含的催化电极反应机理如图2所示。不考虑溶液体积变化，下列说法正确的是 A．电极做负极 B．电池工作一段时间后，正极附近溶液的pH下降 C．图2中，A为，B为 D．标准状况下，若33.6L完全参与电极反应，则正极区有被氧化 【答案】C 【分析】由图可知，Pt电极上，失去电子发生氧化反应，做负极，电极反应式：；含铁的催化电极为正极，其电极反应为：； 【详解】A．Fe电极NO→NH3OHCl，N元素化合价降低，做正极，故A错误； B．正极电极反应为：NO+3e-+4H+=NH3OH++H2O，消耗的物质的量大于迁移过来的，故正极区H+浓度减小，pH增大，故B错误； C．根据题意可知，NH2OH具有类似NH3的弱碱性，可以和盐酸反应生成盐酸羟胺，所以缺少的一步反应为：NH2OH+H+=NH3OH+，图2中，A为H+，B为，故C正确； D．Pt电极上的电极反应式：H2-2e-=2，则33.6L（即1.5mol）H2参加反应，转移3mol电子；含铁的催化电极为正极，其电极反应为：NO+3e-+4H+=NH3OH++H2O，则正极区有1 mol NO被还原，故D错误； 故选C。 9．酸性高锰酸钾溶液能被硫酸亚铁溶液还原而褪色，某学生试图以惰性电极(C、Pt)为电极，将该氧化还原反应设计成如图的原电池。 (1)为___________极，溶液为___________溶液(填“A”或“B”)，电池工作时盐桥中的正离子向___________移动(填“左”或“右”)。写出处发生反应的半反应式___________。若有0.5 mol在此处生成，则另一个池中参加反应的有___________mol。 为简便起见，原电池可用电池符号表示。习惯上把负极材料写在左边，正极材料写在右边，溶液中与电极反应相关的离子写中间，以║表示盐桥，以┃表示相界面，半电池中不同物质以“，”隔开，一般需要标明离子的浓度。例如下图铜锌原电池的符号为：(-) ┃║┃(+)； 而反应组成的原电池的符号可为：(-)┃，║，┃ (+)； (2)请根据图中和组成的原电池示意图写出该电池的符号(无需写出离子浓度)___________。 (3)根据电池符号：(-) ┃║，┃ (+) 写出该电池的总反应式___________。 【答案】(1) 正 A 右 2.5 (2)(-)┃，║，┃(+) (3) 【详解】（1）酸性高锰酸钾溶液能被硫酸亚铁溶液还原而褪色，电池总反应为，根据图示中电子由电极流向电极，由此可知电极为电池负极、电极为电池正极，在电池工作中失电子发生氧化反应，故溶液为负极电解质溶液，即A溶液； 电池工作时，阳离子流向电池正极、阴离子流向电池负极，盐桥中的正离子向右移动； （）在电极（正极）得电子被还原成，电极反应式为； 负极反应式为，正极生成0.5 mol，转移电子的物质的量为2.5 mol，由负极反应式可知参加反应的的物质的量为2.5 mol； （2）和组成的原电池中，电极为负极，在负极失电子被氧化成，电极为电池正极，在正极得电子被还原成，根据题目信息写出该电池符号为(-)┃，║，┃(+)； （3）根据电池符号(-) ┃║，┃ (+)表示在负极失去电子发生氧化反应生成，在正极得到电子发生还原反应生成，该电池的总反应式为。 考点三 常见一次电池与二次电池 ◆题型1 锰锌干电池 1．（25-26高二上·河南郑州·阶段检测）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 图Ⅰ原电池 图Ⅱ碱性锌锰电池 图Ⅲ铅-硫酸蓄电池 图Ⅳ银锌纽扣电池 A．图Ⅰ：向铁电极方向移动 B．图Ⅱ：锌作负极反应物，发生氧化反应 C．图Ⅲ：电池放电过程中，负极质量减小 D．图Ⅳ：电池使用时，电子从负极锌经外电路流向正极氧化银 【答案】C 【详解】A．图Ⅰ为原电池，活泼性强于，作负极，原电池中阴离子向负极移动，故向铁电极方向移动，A正确； B．图Ⅱ碱性锌锰电池中，失电子，作负极反应物，发生氧化反应，B正确； C．图Ⅲ铅蓄电池放电时，负极反应为，生成的固体附着在负极上，负极质量增大，而非减小，C错误； D．图Ⅳ银锌纽扣电池中，为负极，氧化银为正极，电池工作时电子从负极锌经外电路流向正极氧化银，D正确； 故选C。 2．（25-26高二上·甘肃平凉·阶段检测）下列电池工作时，电极质量均不发生改变的是 A．银锌电池 B．燃料电池 C．锌锰电池 D．铅蓄电池 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．银锌电池工作时，负极锌失电子发生氧化反应，负极质量减小，A错误； B．燃料电池工作时，燃料和氧化剂分别在负极和正极上反应，电极材料本身不参与反应，质量均不发生改变，B正确； C．锌锰电池工作时，负极锌失电子发生氧化反应，负极质量减小，C错误； D．铅蓄电池工作时，负极反应为，质量增加，正极反应为，质量也增加，电极质量发生改变，D错误； 故选B。 ◆题型2 碱性锌锰干电池 3．（25-26高二上（25-26高一下·四川凉山·期末）对下列有关装置的说法正确的是 A．装置Ⅰ中镁为原电池的负极 B．装置Ⅱ在工作时正负极质量均增加 C．装置Ⅲ电池内的由电极甲向电极乙定向迁移 D．装置Ⅳ工作时，锌筒作负极，发生还原反应，锌筒会变薄 【答案】B 【详解】A．装置Ⅰ中电解质为NaOH溶液，Al可与NaOH反应失电子作负极，Mg不与NaOH反应作正极，A错误； B．装置Ⅱ为铅蓄电池，放电时负极Pb失电子生成附着在负极上质量增加，正极得电子生成附着在正极上质量也增加，B正确； C．装置Ⅲ为氢氧燃料电池，通的电极甲为负极，通的电极乙为正极，原电池中阴离子向负极移动，应由电极乙向电极甲迁移，C错误； D．装置Ⅳ为锌锰干电池，锌筒作负极，失电子发生氧化反应被消耗，锌筒会变薄，选项描述的还原反应错误，D错误； 故答案为B。 4．（25-26高二上·广东河源·期末）碱性锌锰电池的总反应为：，其装置如图所示。下列关于该电池的说法中正确的是 A．负极的电极反应式为 B．电子由Zn电极通过电解质溶液流向MnO2电极 C．电池工作时，溶液中的向MnO2电极迁移 D．放电时，负极材料质量减小，正极材料质量不变 【答案】A 【详解】A．负极上Zn失电子，碱性环境下与结合生成，给出的电极反应式书写符合反应规律，A正确； B．电子仅能在外电路中定向移动，电解质溶液通过离子定向移动导电，电子无法通过电解质溶液，B错误； C．原电池工作时阴离子向负极迁移，应向负极（Zn电极）移动，而非正极电极，C错误； D．正极反应生成，有氢元素加入，正极材料质量增大；负极转化为，质量也增大，D错误； 故答案选A。 ◆题型3 铅蓄电池 5．（25-26高二上·四川成都·期中）化学电源在日常生活和高科技领域中广泛应用。下列说法正确的是 A．铜锌稀硫酸原电池中，溶液中向Zn电极方向移动 B．纽扣银锌电池()的正极电极反应式为 C．普通锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应 D．铅蓄电池中，电池在放电时，电解质溶液的pH减小 【答案】C 【详解】A．铜锌稀硫酸原电池中，为负极，为正极，原电池中阳离子向正极移动，故向电极方向移动，A错误； B．纽扣银锌电池电解质为，呈碱性，正极反应体系中不存在大量，正确正极反应为，B错误； C．普通锌锰干电池中，锌筒失电子发生氧化反应，作负极，C正确； D．铅蓄电池放电时总反应为，反应消耗且生成水，溶液中浓度降低，增大，D错误； 故选C。 6．第33讲原电池化学电源）铅酸蓄电池是汽车常用的蓄电池，其构造如图所示。下列说法错误的是 A．电池放电时，正极质量减轻 B．电池放电时，c(H+)减小 C．电池充电时总反应为2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 D．铅酸蓄电池的缺点是笨重、比能量低 【答案】A 【分析】铅酸蓄电池放电时为原电池，Pb为负极，发生氧化反应，电极反应式为：，PbO2为正极，发生还原反应，电极反应式为：，总反应式为：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，据此分析回答。 【详解】A．放电时，正极PbO2得到电子转化为PbSO4，正极质量增加，A错误； B．放电时，发生的总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，反应消耗硫酸，则c(H＋)减小，B正确； C．电池充电时总反应为放电时总反应的逆反应，则电池充电时总反应为：2PbSO4＋2H2O=Pb＋PbO2＋2H2SO4，C正确； D．铅的相对原子质量较大，金属铅的密度大，单位质量的金属释放的电能较少，所以铅蓄电池的缺点是笨重，比能量低，D正确； 故选A。 7．（25-26高二上·福建泉州·期中）汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：，根据此反应判断下列叙述中正确的是 A．是电池的负极 B．得电子，被还原 C．正极的电极反应式为： D．电池放电时，溶液酸性增强 【答案】B 【分析】铅蓄电池放电时为原电池。负极铅失电子并与硫酸根生成硫酸铅：；正极二氧化铅得电子：；总反应消耗硫酸并生成水，因此溶液酸性减弱。 【详解】A．在放电时发生还原反应，是正极活性物质，不是负极，A错误； B．中铅元素由+4价降至+2价，得到电子，被还原，B正确； C．题给反应式中铅失去电子，是负极氧化反应；正极反应应为：，C错误； D．由总反应可知放电时被消耗且生成水，硫酸浓度降低，溶液酸性减弱，D错误； 故选B。 8．（25-26高二上·甘肃白银·期末）铅酸蓄电池放电时的工作原理为。铅酸蓄电池放电时，下列说法正确的是 A．电解质溶液中的往电极方向迁移 B．一段时间后，和电极的质量均增大 C．负极上发生还原反应，失去电子 D．一段时间后，电解质溶液的减小 【答案】B 【详解】A．放电时为负极，阳离子向正极迁移，应向电极方向移动，A错误； B．负极失电子转化为难溶的附着在电极上，质量增大；正极得电子也转化为附着在电极上，质量同样增大，B正确； C．负极上物质失去电子，发生的是氧化反应，不是还原反应，C错误； D．反应消耗且生成，溶液中浓度降低，pH增大，D错误； 故选B。 9．（25-26高二上·河北保定·期中）化学反应与能量变化对人类生产、生活有重要的意义。回答下列问题： (1)某研究小组对原电池的工作原理进行分析，制作了如图1所示的简易水果电池。 ①该过程能量转化的形式主要是___________。 ②正极为___________(填“Fe”或“Cu”)，Cu片上观察到的现象是___________，Fe片上发生反应的电极反应式为___________。 (2)以、为电极反应物，以、混合溶液为电解质溶液可以制造出一种既能提供电能，又能实现氮的固定的新型燃料电池(如图2所示)。该电池在工作过程中，负极附近溶液的酸性___________(填“增强”“减弱”或“不变”)。a电极上的电极反应式为___________，当a电极消耗时，则b电极消耗标准状况下的体积为___________L。 (3)铅酸蓄电池放电时总反应的化学方程式为，放电时电解质溶液中的移向___________(填“Pb”或“”)电极，一段时间后，电路中转移了0.3mol电子，负极的质量增加了___________g。 【答案】(1) 化学能转化为电能 Cu 有气泡产生 (2) 增强 67.2 (3) 14.4 【详解】（1）①该装置为原电池装置，该过程能量转化的形式主要是化学能转化为电能。 ②铁较铜活泼，则装置中正极为Cu，Cu片上氢离子得到电子被还原为氢气，观察到的现象是有气泡产生，Fe片上发生反应为铁失去电子被氧化为亚铁离子，电极反应式为； （2）、为电极反应物的原电池装置中，氮气得到电子被还原为铵根离子，为正极，反应为：，氢失去电子被氧化为氢离子，为负极，反应为：，负极附近生成氢离子，溶液的酸性增强；a电极上的电极反应式为，当a电极消耗时，转移电子6mol，b电极消耗3mol氢气，标准状况下的体积为3mol×22.4L/mol=67.2L； （3）放电时为原电池装置，根据总方程式可知，铅失去电子生成硫酸铅作为原电池负极，二氧化铅得到电子生成硫酸铅作为原电池正极，原电池中阳离子向正极移动，则放电时电解质溶液中的移向电极；负极反应为：，每转移2mol电子，负极质量增加1mol的质量，为96g，电路中转移了0.3mol电子，则负极的质量增加了。 ◆题型4 锂离子电池 10．（25-26高二上·江苏连云港·期中）比亚迪汽车“刀片电池”正极材料使用磷酸亚铁锂()。下列说法正确的是 A．中Fe元素的化合价为价 B．电池充电时电能全部转化为化学能 C．汽车行驶过程中只存在化学能转化为电能 D．新能源汽车替代燃油车可改善城市空气质量 【答案】D 【详解】A．中为价，整体为价，根据化合物化合价代数和为0，可算出为价，A错误； B．电池充电时，电能除转化为化学能外，还有部分转化为热能，不可能全部转化为化学能，B错误； C．汽车行驶过程中，除化学能转化为电能外，还存在电能转化为机械能、热能等过程，C错误； D．新能源汽车可减少燃油燃烧产生的氮氧化物、等污染物的排放，有利于改善城市空气质量，D正确； 故选D。 11．（25-26高二上·河北·阶段检测）下列过程中存在化学能转化为电能的是 A．锂离子电池放电 B．家用手动碎菜机碎菜 C．水力发电机发电 D．手机充电 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【分析】化学能转化为电能是原电池工作原理，据此进行解答。 【详解】A．锂离子电池放电是原电池工作原理，是化学能转化为电能的过程，A正确； B．家用手动碎菜机碎菜是利于机械能做功过程，不涉及化学能与电能转化，B错误； C．水力发电机发电是水力势能转化为机械能，再转化为电能的过程，C错误； D．手机充电是电解池工作原理，是电能转化为化学能的过程，D错误； 故选A。 12．第3章有机合成及其应用合成高分子化合物微项目3改进手机电池中的离子导体材料——有机合成在新型材料研发中的应用——讲义）某种聚合物锂离子电池放电时的反应为，其电池如图所示。 (1)放电过程 ①放电时，两极材料分别是什么_______？ ②电池放电前后两极材料在成分上分别发生了什么变化_______？ ③放电过程电池中移动的阳离子是什么_______？向哪个方向移动_______？ (2)充电过程 ①电池充电过程中该电池的两极与外电源的两极如何连接_______？ ②充电前后电池的两极材料发生了哪些变化_______？ (3)从上述可以看出，该电池在选择电解质溶液时有什么要求_______？ (4)结合上述分析，试仅从物质变化角度来分析两极材料在成分上的变化_______。 【答案】(1) 负极材料为，正极材料为； 负极反应变为C，正极反应变为； ； 由负极向正极移动 (2) 原电池的负极接外电源的负极，原电池的正极接外电源的正极； 负极C又变为，正极又变为 (3)不能是水溶液，能够溶解并传导 (4)放电时，负极脱嵌变为C，正极嵌变为；充电时，负极C嵌变为，正极脱嵌变为，两极成分变化本质为的脱嵌过程 【详解】（1）①放电时，电子从电极流出，故为负极，为正极；②负极失电子，释放，反应变为C；正极得电子，结合，反应变为；③放电过程中，电池中的阳离子为，原电池中阳离子向正极移动，故由负极向正极移动。 （2）①充电时，电池作为电解池，原电池的负极接外电源的负极，原电池的正极接外电源的正极；②充电为放电的逆过程，负极C结合又变为，正极释放又变为。 （3）是活泼金属，能与水发生反应，故电解质溶液不能是水溶液；电解质的作用是溶解并传导，保证电池充放电时的迁移，因此电解质需能溶解并传导。 （4）从物质变化角度，放电时，负极发生脱嵌反应，释放，自身变为C；正极发生嵌锂反应，结合，自身变为。充电时，负极C发生嵌锂反应，结合变为；正极发生脱嵌反应，释放变为。两极成分的变化本质是在两极间的脱嵌过程。 考点四 燃料电池与原电池综合应用 ◆题型1 燃料电池原理及优点 1．（25-26高二上·河南郑州·期中）随着我国能源绿色低碳转型的加快，电能需求量与日俱增。下列装置工作原理中不使用电池的是 A．全氢燃料公交车 B．陀飞轮全机械手表 C．华为长续航手机 D．无线游戏手柄 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．全氢燃料公交车以氢燃料电池为动力来源，工作时使用电池，A错误； B．陀飞轮全机械手表依靠发条储存的机械能驱动机芯，工作时不使用电池，B正确； C．长续航手机由可充电电池供电，工作时使用电池，C错误； D．无线游戏手柄通常由干电池或可充电电池供电，工作时使用电池，D错误； 故选B。 ◆题型2 氢氧燃料电池 3．（2025·广东深圳·模拟预测）由深海所牵头研制的新概念潜水器——“鹿岭号”深海多位点着陆器使用了镁-海水燃料电池，电池工作时的总反应为。下列说法正确的是 A．金属镁作正极材料 B．放电时，电解质溶液中的向负极移动 C．可使用金属钠代替镁作钠-海水燃料电池的电极材料 D．氧气在电极表面发生反应 【答案】B 【详解】A．总反应中Mg化合价从0升高为+2价，失电子发生氧化反应，应作负极材料，A错误； B．原电池放电时，阴离子向负极移动，为阴离子，故向负极移动，B正确； C．金属钠性质极活泼，会直接与海水中的水剧烈反应，无法稳定作电池电极材料，C错误； D．该电池电解质为中性海水，氧气得电子生成，正确电极反应为，选项反应式为酸性条件下的正极反应，不符合题意，D错误； 故选B。 3．（25-26高三上·天津·期中）巧设实验，方得真知。下列实验设计合理的是 A．除去中的 B．制备少量避免其被氧化 C．用乙醇萃取中的S D．制作简易氢氧燃料电池 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．碱石灰为和的混合物，可同时与、反应，会同时吸收待提纯的，A错误； B．铜丝与稀硝酸反应生成，难溶于水，U形管左侧为密闭无氧环境，可避免被氧化，B正确； C．乙醇与互溶，且在中溶解度大于在乙醇中的溶解度，无法用乙醇萃取中的，C错误； D．闭合时装置为电解池，左侧锌为活性阳极，阳极失电子无生成，仅阴极生成，断开闭合时缺少反应物，无法形成氢氧燃料电池，D错误； 答案选B。 4．（25-26高二上·北京昌平·期中）下图是载人航天器舱内利用氢氧燃料电池进行二氧化碳浓缩富集的装置。下列说法不正确的是 A．该装置工作时将化学能转化成电能 B．a极为电池的负极 C．b极上得电子 D．生成高浓度的电极反应式： 【答案】C 【分析】氢氧燃料电池中通入氢气的为负极，通入空气的为正极，进行二氧化碳浓缩富集。据此分析解答。 【详解】A．氢氧燃料电池为原电池，工作时化学能转化成了电能，A正确； B．氢氧燃料电池中通入氢气的为负极，通入空气的为正极，因此a是负极，b是正极，B正确； C．b是正极，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为，而不是得电子，C错误； D．在原电池中，阴离子向负极移动，失电子后和碳酸根反应生成水和二氧化碳。因此，D正确； 故选C。 【点睛】本题的易错点和难点为CD，要注意根据题意“二氧化碳浓缩富集”结合电解质溶液为碳酸盐的水溶液书写电极反应式，该装置中负极的电极反应式为，因此总反应为，与氢氧燃料电池相吻合。 5．（2025·浙江温州·模拟预测）目前我国已成功将氢氧燃料电池应用于新能源公交车中，氢氧燃料电池的反应原理如图。下列说法不正确的是 A．该氢氧燃料电池属于环保电池 B．该电池工作时，电极b为正极，发生氧化反应 C．该电池工作时，电子流向：a→用电器→b D．若离子导体选择稀硫酸溶液，则电极a的反应式为 【答案】B 【分析】氢氧燃料电池的反应物为H2、O2，产物为水。总反应式为，氢气失电子在负极发生失电子的氧化反应。 【详解】A．氢氧燃料电池的反应产物只有水，不会污染环境，属于环保电池，A正确； B．电极b通入O2，为电池正极，正极上O2得到电子发生还原反应，B错误； C．电池工作时，电子从负极（电极a）流出，经外电路的用电器流向正极（电极b），即电子流向为a→用电器→b，C正确； D．若离子导体选择稀硫酸，为酸性环境，负极（电极a）上H2失电子生成H+，电极反应式为，D正确； 故选B。 ◆题型3 利用原电池原理比较金属活动性强弱 6．（25-26高二上·重庆·期中）下列实验方案不能得出相应结论的是 A．结论：金属活动性顺序为 B．结论：氧化性顺序为 C．结论： D．结论：非金属性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．原电池中电子流出的电极为负极，负极金属活泼性更强，第一个装置中为负极，可得金属性；第二个装置中为负极，可得金属性，因此能得出金属活动性顺序，A正确； B．左侧滴入淀粉溶液后溶液变蓝，说明将氧化为，可得氧化性；右侧氯水滴入含的溶液后变红，说明将氧化为，可得氧化性，因此能得出氧化性顺序，B正确； C．实验中过量，加入少量后几乎完全反应生成白色沉淀，再加入后白色沉淀转化为黑色沉淀，说明溶解度更小，即，与所给结论相反，不能得出该结论，C错误； D．浓硝酸与反应生成，说明酸性；挥发的被饱和溶液吸收，纯净的通入溶液生成硅酸沉淀，说明酸性；最高价氧化物对应水化物酸性越强，对应非金属性越强，因此能得出非金属性，D正确； 故答案选C。 7．（25-26高三上·陕西渭南·阶段检测）下列实验方案不能得出相应结论的是 A．结论：金属活动性顺序为 B．结论：氧化性顺序为 C．结论：甲基使苯环活化 D．结论：增大反应物浓度，该反应速率加快 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．、、稀硫酸构成的原电池中电子由流向，说明活泼性；、、稀硫酸构成的原电池中电子由流向，说明活泼性，可得金属活动性顺序，A正确； B．溶液滴入淀粉溶液中，溶液变蓝，说明生成，氧化性；新制氯水滴入含的溶液中，溶液变红，说明将氧化为，氧化性，可得氧化性顺序，B正确； C．酸性溶液滴入苯中不褪色，滴入甲苯中褪色，是甲苯中的甲基被氧化，说明苯环使甲基活化，而非甲基使苯环活化，C错误； D．相同浓度、体积的稀硫酸同时与不同浓度的溶液反应，浓度大的溶液对应的体系先出现浑浊，说明增大反应物浓度，该反应速率加快，D正确； 故选C。 8．（25-26高二上·山东青岛·期中）有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下，由此可判断这四种金属的活动性顺序是 (1) (2) (3) (4) a极质量减小， b极质量增加 b极有气体产生， c极无变化 d极溶解，c极 有气体产生 电流从a极 流向d极 A．d>a>b>c B．b>c>d>a C．a>b>c>d D．a>b>d>c 【答案】A 【详解】由实验1中a极质量减小、b极质量增加，可知a为原电池负极、b为正极，金属活泼性a>b；实验2中未构成原电池，b极有气体、c极无变化，得活泼性b>c；实验3中d极溶解、c极有气体，得d为负极、c极为正极，故活泼性d>c；实验4中电流从a极流向d极，电流由正极流向负极，故d为负极、a极为正极，故活泼性d>a；综合得金属活动性顺序为d>a>b>c，A正确； 故答案选A。 ◆题型4 原电池原理的综合应用 9．（25-26高二上·江苏连云港·期中）下列实验方案设计、预期现象和结论正确的是 选项 实验方案设计 现象和结论 A 对溶液进行加热 溶液由蓝色变为黄绿色，说明平衡：(蓝色)+4Cl-(黄绿色)+4H2O ΔH<0 B 向5 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L KI溶液，再滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色变化 溶液变红，说明与的反应为可逆反应 C 向锌粒和稀硫酸反应的试管中，滴加几滴溶液，气体生成速率加快 是锌和稀硫酸反应的催化剂 D 在相同条件下，向试管①中加入和，向试管②中加入和溶液，观察并比较实验现象 试管②产生气泡的速率更快，说明是分解的催化剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．加热溶液时平衡向生成黄绿色的方向移动，说明正反应吸热，，A错误； B．实验中过量，反应后剩余的会使溶液变红，无法证明反应可逆，B错误； C．置换出，二者与稀硫酸构成原电池加快反应速率，不是催化剂，C错误； D．两组实验只有是否加入的单一变量，试管②反应速率更快，说明是分解的催化剂，D正确； 故答案选D。 10．（25-26高二上·陕西榆林·阶段检测）一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示。下列说法错误的是 A．石墨板为正极 B．电子流动方向：板凝胶→石墨板 C．电池工作时，凝胶中的数目保持不变 D．空气中的等酸性气体会影响电池的性能 【答案】B 【分析】该装置为原电池，比石墨活泼，作负极，石墨作正极，碱性条件下，负极反应式为，正极反应式为。据此分析。 【详解】A．比石墨活泼，作负极，石墨作正极，A正确； B．电子只能沿外电路（导线）移动，不能通过电解质（凝胶，电解质靠离子导电），正确的电子流动方向为：板导线（电流表）石墨板，B错误； C．根据分析可知正极反应式为，负极反应式为，故总反应为，不参与电极反应，整个凝胶中总数保持不变，C正确； D．是酸性气体，会和电解质反应，改变电解质碱性，会影响电池性能，D正确； 故答案选B。 11．（25-26高二上·河北雄安·开学考试）微生物燃料电池可有效处理各个领域的污废水，并实现污废水中有机污染物高效转化为清洁电力，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．a为电池的正极 B．电极电势：a＞b C．a极电极反应为 D．每处理45gHCOO-，则消耗O2的体积为11.2L 【答案】C 【分析】该装置为微生物质子交换膜燃料电池，左侧a极通入含的污废水，中C元素失电子被氧化生成，发生氧化反应，故a为负极；右侧b极通入，得电子发生还原反应，b为正极； 【详解】A．由分析知，a是负极，A错误； B．电流在外部电路由高电势正极流向低电势负极，正极b电势高于负极a，即电极电势：，B错误； C．中C为价，氧化产物中C为价，1 mol 失去2 mol电子；装置为质子交换膜体系，介质呈酸性，产物写，电极反应：，C正确； D．摩尔质量为45 g/mol，45 g 物质的量为1 mol，由负极反应可知转移2 mol电子；正极，4 mol电子消耗1 mol ，转移2 mol电子消耗0.5 mol ；题目未指明标准状况，无法直接确定体积为11.2 L，D错误； 故选C。 12．（25-26高二上·辽宁大连·期中）氨的合成、应用及减少其对环境的危害及防治等都是研究的重点。 (1)催化合成氨过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程，图示为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略)，其中“*”表示被催化剂吸附。 氨气的脱附是___________(填“吸热”或“放热”)过程，合成氨的热化学方程式为___________。 (2)工业上常用催化氧化的方法将尾气中的转化为除去。发生反应的能量变化如图所示。 已知：气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能，部分共价键的键能如下表所示。 共价键 键能 946 391 464 ①中化学键的键能为___________。 ②其中加入催化剂的能量变化曲线为___________(填“a”或“b”)。 ③若，则___________(用含的代数式表示)。 (3)在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：             则的正确表达式为(用含、、的代数式表示)___________。 (4)还原电化学法制备(甲醇)的工作原理如图所示。通入的一端是电池的___________极(填“正”或“负”)，溶液中向___________电极移动(填“M”或“N”)，通入的一端发生的电极反应式为___________。生成16 g甲醇时，转移___________电子。 【答案】(1) 吸热    (2) 500.4 b (3) (4) 负 M 3 【详解】（1）由势能面图可知，氨气从催化剂上脱离时势能面在升高，为吸热过程，由图可知0.5 mol氮气和1.5 mol氢气转变成1 mol氨气的反应热为，则合成氨的热化学方程式为 。 （2）①设中的键能为，则，解得； ②加入催化剂后活化能会降低，即加入催化剂的能量变化曲线为b； ③反应焓变，若，则。 （3）根据盖斯定律，对已知反应编号： 反应1： 反应2：反应3：目标反应：，由可得目标反应，因此。 （4） 该装置为原电池，失电子发生氧化反应，因此通入的极为负极；原电池中阳离子向正极移动，在极（正极）得电子生成甲醇，因此向极移动；正极上得电子结合生成甲醇，电极反应为；甲醇物质的量为，C从价变为价，生成甲醇转移电子，因此生成甲醇转移电子。 考点五 电解池概念、原理与综合判断 ◆题型1 电解池概念及组成 1．（24-25高二上·安徽·期中）设计电镀池，实现在铜片上镀银。下列说法正确的是 A．铜片接在电池正极 B．铜片上发生的反应为 C．溶液作离子导体 D．Ag作阳极，其表面有气体生成 【答案】B 【分析】用电解池装置在铜片上镀银，铜片上发生反应，，铜片作阴极，银作阳极，发生反应，溶液作电解液，据此解答。 【详解】A．铜片作阴极，铜片应接在电池的负极上，A错误； B．铜片上得电子，反应为，B正确； C．铜片上发生反应，，应用溶液作电解液，C错误； D．作阳极，发生反应，表面无气体生成，D错误； 故选B。 2．（25-26高二上·北京·阶段检测）下列关于电解CuCl2溶液(如图所示)的说法中，正确的是 A．阴极的电极反应： B．阳极有黄绿色气体产生 C．电解过程中，向阴极移动 D．总反应为： 【答案】B 【详解】A．阴极发生得电子的还原反应，正确电极反应为，选项给出的是失电子的氧化反应，A错误； B．阳极发生反应，为黄绿色气体，因此阳极有黄绿色气体产生，B正确； C．电解池中阴离子向阳极移动，因此向阳极移动，C错误； D．选项给出的是的电离方程式，电解总反应为，D错误； 故选B。 ◆题型2 电解原理的理解及判断 3．（25-26高三上·江苏淮安·期中）铝的阳极氧化能使铝的表面生成致密的氧化膜，增强其抗腐蚀能力，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．工作时，碳棒表面发生还原反应 B．若阴极产生1.12L气体，阳极增重1.7g C．电解一段时间后，溶液的浓度增大 D．阳极的电极反应式为： 【答案】B 【分析】碳棒连接电源负极作阴极，水中的氢离子放电，得到氢气；铝片连接电源正极，发生氧化反应，生成致密的薄膜； 【详解】A．碳棒连接电源负极作阴极，电解时阴极得电子发生还原反应，A正确，不符合题意； B．选项未注明气体处于标准状况，无法确定的物质的量，且即使为标准状况，阳极增重为结合的元素质量，转移电子时增重仅为，不是，B错误，符合题意； C．该电解总反应为，反应消耗水，溶质质量不变，因此溶液浓度增大，C正确，不符合题意； D．阳极失电子生成致密氧化膜，给出的电极反应式符合电荷守恒、原子守恒，D正确，不符合题意； 故答案为B。 4．（26-27高三上·湖北武汉·开学考试）我国学者在Science报道了一种氯离子介导的电化学合成方法，能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷，电化学反应的具体过程如图所示。电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，可生成环氧乙烷。         下列说法错误的是 A．Ni电极与电源负极相连 B．工作过程中阴极附近增大 C．该过程的总反应为：CH2＝CH2＋H2O→＋H2 D．电解结束后，将阴、阳极电解液混合后所得溶液浓度不变 【答案】D 【详解】A．Pt电极区被氧化为，发生氧化反应，故Pt为阳极，Ni电极为阴极，与电源负极相连，A正确； B．工作时阴极反应为，生成，阴极附近pH增大，B正确； C．为反应的催化剂，总反应为环氧乙烷，符合转化过程，C正确； D．总反应消耗溶剂，而、总物质的量不变，故混合后溶液浓度增大，并非不变，D错误； 故选D。 ◆题型3 实验探究电解原理 5．（25-26高三上·云南昭通·阶段检测）电解法可以将与另一污染性气体转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用。电解原理如图所示，下列说法正确的是 A．电子流向分为负极到正极；电极到电极 B．通入的一极发生还原反应，是正极 C．溶液中阳离子向通入的电极移动 D．若通入，其电极反应式 【答案】D 【分析】由图知，电解法可以将与另一污染性气体转化为硫酸铵，通入的一极与电源正极相连，为阳极，电极反应式为：，通入的电极与电源负极相连，为阴极，得到电子生成，据此回答。 【详解】A．电子仅能在外电路中移动，流向为电源负极→电极，电极→电源正极，不会在电解质溶液中从电极流向电极，A错误； B．该装置为电解池，通入的一极发生还原反应，为阴极，B错误； C．电解池中阳离子向阴极移动，即向通入的电极移动，C错误； D．中为价，生成中为价，每个得到7个，酸性条件下用配平电荷和原子，电极反应式，D正确； 故选D。 6．实验小组为探究影响“电解水产生气体的体积比”的因素，完成了以下实验并收集实验数据，得到正负极产生的气体体积比随时间变化的关系图。下列说法正确的是 实验 电极材料 水中溶质 ① 铂丝 NaOH ② 铂丝 Na2SO4 ③ 石墨 Na2SO4 A．负极产生的气体可以使木条燃烧得更旺 B．和在水中的溶解性对实验结果没有影响 C．对比实验①和②，不同溶质对实验结果没有影响 D．对比实验②和③，可能是石墨电极消耗了部分 【答案】D 【详解】A．电解水时负极产生氢气，氢气具有可燃性，不支持燃烧，不能使木条燃烧更旺，A错误； B．氧气在水中的溶解性强于氢气，会导致收集到的氧气体积偏小，对实验结果有影响，B错误； C．实验①和②电极材料相同、溶质不同，由图像可知两组实验正负极产生气体体积比存在差异，说明不同溶质对实验结果有影响，C错误； D．实验②和③溶质相同、电极材料不同，③的正负极气体体积比更小，说明正极生成的部分氧气被石墨电极消耗，D正确； 故答案选D。 7．（25-26高二上·河北承德·期末）以石墨做电极，用如图所示型管电解煮沸除氧的饱和溶液。下列说法正确的是 A．电解反应停止后型管两侧液面下降高度不同 B．取b极区溶液于试管中，滴加溶液可持续观察到白色沉淀 C．将阳极产生的黄绿色气体通入淀粉溶液中，溶液变蓝，证明生成了 D．电子通过外电路在导线中定向迁移，然后进入电解质溶液 【答案】C 【详解】A．该装置为敞口装置，根据连通器原理，最终液面高度是相同的，即两侧液面下降高度相同，A错误； B．b极区是阴极区，放电后，存在大量，滴加会生成白色沉淀，但易被空气中的氧气氧化为红褐色，无法持续观察到白色沉淀，B错误； C．阳极产生的黄绿色气体能使淀粉溶液变蓝，该黄绿色气体是，证明阳极放电生成了，C正确； D．电子仅在外电路的导线中定向迁移，不会进入电解质溶液，电解质溶液依靠离子定向移动导电，D错误； 故选C。 8．电解CuCl2溶液 (1)实验探究 实验现象 实验结论 与负极相连的石墨棒上逐渐覆盖了一层______________ ______________ 与正极相连的石墨棒上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸______________ ______________ (2)原理探究 Ⅰ.通电前，CuCl2溶液中存在的离子有______________。 Ⅱ.通电时，在电场的作用下，溶液中的离子进行定向移动，即______________趋向阳极，______________趋向阴极。 (3)电极反应式及总反应方程式 阳极：______________ (发生氧化反应)。 阴极：______________ (发生还原反应)。 总反应方程式：______________。 (4)结论 CuCl2溶液导电的过程就是CuCl2______________的过程，就是在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程。 【答案】(1) 红色物质 析出金属铜 变蓝 产生了氯气 (2) 、、、 、 、 (3) (4)被电解 【详解】（1）电解池中与电源负极相连的是阴极，阳离子在阴极得电子发生还原反应，放电生成紫红色铜单质； 与电源正极相连的是阳极，阴离子在阳极失电子发生氧化反应，放电生成有刺激性气味的，能和发生置换反应生成，淀粉遇显蓝色； （2）通电前强电解质完全电离出和，同时水会微弱电离出和； 通电时电场作用下，带负电的阴离子向阳极定向移动，带正电的阳离子向阴极定向移动； （3）①阴离子放电顺序为，因此阳极优先失电子发生氧化反应； ②阳离子放电顺序为，因此阴极优先得电子发生还原反应； ③将两电极反应式相加，标注反应条件得到总反应方程式； （4）电解质溶液导电的本质是在外加电场作用下，阴阳离子定向移动，在阴阳两极分别发生得失电子的氧化还原反应，即电解过程，因此溶液导电的过程就是被电解的过程。 ◆题型4 原电池、电解池综合考查 9．（25-26高三上·河北·期中）以水、空气为原料，利用电化学原理可制取绿色氧化剂，其制备原理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．电极电势：a极极 B．b极上电极反应式： C．阴极上电极反应式： D．当电路中有2mol电子转移时，理论上移向d极的质子的数目为 【答案】D 【分析】由图可知，甲为原电池、乙为电解池，电极发生了还原反应，电极反应式为，故为正极，与d极相连，所以d是阳极，b极发生了氧化反应，电极反应式为，所以b为负极，与c极相连，所以c是阴极； 【详解】A．原电池正极电势高于负极电势，A正确； B．负极有生成，说明电解质溶液不是碱性溶液，因此X是，由质量守恒、电荷守恒可知，b极上电极反应式为，B正确； C．阴极上发生还原反应，电极反应式为，C正确； D．电路转移电子时，理论上迁移的质子总物质的量为，数目为，移向阴极，即由d极移向c极，D错误； 故选D。 10．（25-26高二上·广东茂名·期末）一款水系液流可充放电电池装置图如图所示，下列相关说法正确的是 A．充电时，b极为阳极 B．充电时，a极区发生氧化反应 C．放电时，b极电极反应式：[Fe(CN)6] 4--e-=[Fe(CN)6] 3- D．放电时，理论上每生成1 mol[Fe(CN)6] 4-，b极区增加78 g K+ 【答案】A 【分析】在原电池中，电子从负极流向正极，故放电时，a极为负极，b极为正极；负极发生氧化反应，失去电子，即下方还原态物质失去电子转化为上方氧化态物质。b极为正极：发生还原反应，得到电子，即转化为。 【详解】A．放电时，b为正极，充电时b极为阳极，A正确； B．充电时a极为阴极，发生还原反应，B错误； C．放电时，b极为正极，应得电子发生还原反应。正确的电极反应式应为：，C错误； D．根据正极反应式，每生成，转移 电子。离子移动： 原电池中，阳离子 通过钾离子交换膜从负极区移向正极区，以平衡电荷。转移 电子，会有 进入b 极区。质量： 的质量为。结论：b 极区增加 ，而不是 ，D错误； 故答案选A。 11．（25-26高三上·天津·阶段检测）乙醇是一种重要的化工原料和新型燃料。回答下列问题： (1)图中甲装置的正极反应式为___________________________________________________________。 (2)若利用乙装置精炼铜，则A为_________。 A．粗铜        B．纯铜 (3)若利用丙装置来保护钢铁制品，则钢铁制品应是_________极(填C或D)，该防护方法为___________________________________________(填名称)。 (4)若A、B、C、D均为石墨，W溶液为饱和氯化钠溶液： ①丙装置中的总化学方程式为____________________________________________________________。 ②工作一段时间后，向乙装置中加入0.01mol Cu2(OH)2CO3后恰好使电解质溶液复原。工作中丙装置D电极上生成气体的体积 (标况下)为_____________________mL。 (5)酸性条件下CO2制备乙醇的电化学装置如图所示： ①a为电源__________极。 A．正            B．负            C．阴            D．阳 ②该装置工作一段时间后，N极区溶液pH_____________________。 A．增大          B．减小          C．不变 ③M极上的电极反应式为_______________________________________________________________。 【答案】(1)2H2O + O2 + 4e-=4OH- (2)A (3) D 外加电流的阴极保护法 (4) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 672 (5) B 减小 2CO2 + 12e-+ 12H+=C2H5OH + 3H2O 【分析】从图中可以看出，甲为原电池，乙、丙为电解池。加入乙醇的Pt电极为负极，通入O2的Pt电极为正极，则A为阳极，B为阴极，C为阳极，D为阴极； 【详解】（1）通入O2的Pt电极为正极，正极电极方程式为2H2O + O2 + 4e-=4OH-，； （2）若利用乙装置精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，故A为粗铜，B为纯铜。 （3）若利用丙装置来保护钢铁制品，则钢铁制品作阴极，应连接电源负极，应是D极，保护方法为外加电流的阴极保护法； （4）①丙装置为惰性电极电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总化学方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑， ②工作一段时间后，向乙中所得溶液加入0.01mol Cu2(OH)2CO3恰好使电解质溶液复原，相当于加入0.02mol CuO、0.01mol H2O，也即相当于有0.03mol O原子失电子，共失电子0.06mol，则丙中D电极上的电极反应为，则生成H2的物质的量为0.03mol，气体标况下的体积为0.03 mol×22.4 L/mol=0.672 L=672 mL。 （5）①电解池中，阳离子移向阴极，由图可知，H+移向M极，则M电极为阴极，接电源的负极，则a为电源负极，故选B； ②b为电源正极，N为电解池的阳极，该装置工作时，N极发生反应，产生的氢离子会通过质子交换膜迁移至M极区域，N极区域溶液中氢离子物质的量不变，但反应消耗了水，N极区域溶液中氢离子浓度增大，一段时间后，N极区域溶液pH减小； ③M极上，CO2得到电子与电解质反应生成乙醇，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，该电极方程式为2CO2 + 12e- + 12H+=C2H5OH + 3H2O。 考点六 电解池书写、计算与溶液变化 ◆题型1 电解过程中溶液pH的变化 1．（25-26高三上·福建福州·期中）某课题组提出电解偶联方法，通过双金属协同催化实现了木质素衍生酚类化合物到己二酸的高效转化，原理如下图所示。下列说法不正确的是 A．PtAu合金和的使用降低了电极反应的活化能 B．电解时，双极膜中向N极区移动 C．M极区可发生反应： D．电解一段时间后，N极区溶液的pH增大 【答案】D 【分析】M极上苯酚转化为环己酮，发生加氢的还原反应，因此M为阴极，N为阳极。 【详解】A．合金和作为电极反应的催化剂，可降低反应活化能，A正确； B．电解时阴离子向阳极移动，N极为阳极，故双极膜中向N极区移动，B正确； C．M极为阴极，苯酚得电子发生还原反应，双极膜解离的移向M极参与反应，该反应式符合反应事实，C正确； D．N极为阳极，发生氧化反应消耗，且消耗的的量大于双极膜迁移到N极的的量，浓度减小，溶液减小，D错误； 故选D。 2．（25-26高三上·河北·期中）随着控制和治理SO2的方法不断发展和完善，很大程度上减少了煤利用过程中含硫污染物的排放，可使用玻碳电极和离子交换膜在如图所示的电化学膜反应器中电解处理含SO2的废气。下列说法错误的是 A．电极M的电极反应式为 B．离子交换膜为质子交换膜，H⁺由电极N区通过交换膜移向电极M区 C．该电池中电极 N区、电极 M区溶液的pH均减小 D．若消耗12.7 g碘单质，则理论上能处理标准状况下含1.12 L SO2的废气 【答案】B 【详解】A．阳极M上失电子，结合水生成硫酸根和氢离子，电极反应式符合氧化还原规律和电荷、原子守恒，A正确； B．该电解池的离子交换膜为质子交换膜，电解池中的移动方向是从阳极区（M区）移向阴极区（N区），B错误； C．M区（阳极）：反应生成，又通过质子交换膜迁移走，最终M区生成，酸性增强，pH减小；N区（阴极）：电极反应为，迁移过来的没有被消耗，最终生成HI，酸性增强，pH减小，C正确； D．根据电子守恒，处理1 mol 转移2 mol电子，消耗1 mol 也转移2 mol电子，即；12.7 g 的物质的量为，对应标准状况下体积为，D正确； 故选B。 ◆题型2 电解池电极反应式及化学方程式的书写 3．（25-26高二上·山东·期中）一种电化学处理氨氮污染废水的装置如下图所示。已知：Cl·与HO·为自由基，自由基之间结合生成的分子也可将氧化为。下列说法正确的是。 A．电极电势：a电极＜b电极 B．自由基HO·氧化的离子方程式为 C．相同数目的自由基结合生成的分子不同，会导致标准状况下产生的体积不同 D．左室溶液pH下降，说明参加反应的数目小于数目 【答案】B 【详解】A．a电极上、分别失去电子生成Cl·、HO·，发生氧化反应，因此a是阳极，b是阴极。电解池中阳极接电源正极、阴极接电源负极，正极电势高于负极，因此电极电势：a电极＞b电极，A错误； B．HO·氧化时，N元素从-3价升高到0价，每个失去3e⁻，每个HO·参与反应后生成，得1e⁻，配平后离子方程式为，电子、原子、电荷均守恒，B正确； C．2个Cl·结合生成、2个HO·结合生成，1mol 和1mol 作为氧化剂氧化时，均得到2mol电子，根据电子守恒，生成的量由转移电子总数决定，相同数目的自由基结合得到的不同分子，氧化生成的体积是相同的，C错误； D．无论是与HO·还是Cl·反应，左室中的总反应方程式均为，则无论参加反应的氯离子与水的数目大小关系如何，电路中每转移6摩尔电子，左室会生成8摩尔，同时有6摩尔氢离子通过质子交换膜进入右室，左室溶液的pH下降，故无法通过左室溶液pH下降说明参加反应的数目大于Cl⁻数目，D错误； 故选B。 4．（25-26高三上·安徽马鞍山·期中）物质A∼K之间的转化关系如图所示，A与B的反应是氯碱工业的原理，白色沉淀K在空气中最终转化为红褐色沉淀J。下列对应离子方程式正确的是 A．将D通入石灰乳中制得漂白粉： B．以F作电极电解法处理酸性废水的阳极反应： C．用溶液检验Ⅰ溶液中金属阳离子： D．用H溶液和覆铜板制作印刷电路板： 【答案】D 【分析】A、B为和（氯碱工业反应物），电解生成、、；和点燃生成；白色沉淀为，红褐色沉淀为，推出、、。 【详解】A．石灰乳中以悬浊态存在，不能拆为，离子方程式书写错误，故A错误； B．作活性阳极，电解时失电子生成，阳极反应应为，故B错误； C．用检验时，参与反应生成蓝色沉淀，该方程式缺少，书写错误，故C错误； D．为，与反应制印刷电路板的离子方程式符合反应事实、配平正确，故D正确； 故选D。 5．（25-26高二上·山东青岛·期中）浙江大学莫一鸣团队仅使用乙烯、和水为原料，通过一种溴化物介导实现了碳酸乙烯酯(EC)的无膜电合成法，其工作原理如图。下列说法错误的是 A．“镍电极”电极反应式为 B．从整个反应过程来看介质的物质的量未发生变化 C．“反应Ⅰ”为 D．理论上电路中每通过1 mol 合成1 mol EC 【答案】D 【分析】图示为电解池装置，在左侧二氧化铱电极为阳极，发生电极反应：，右侧镍电极为阴极，电极反应式为； 【详解】A．镍电极为阴极，水中的氢离子在电极上放电生成氢气，反应式为：，A正确； B．反应Ⅰ的反应物为乙烯、水和溴单质，生成2-溴乙醇，2-溴乙醇再与反应生成溴离子，继续参与电极反应被消耗，从整个反应过程来看介质的物质的量未发生变化，B正确； C．反应Ⅰ为，C正确； D．理论上电路中每通过，根据阳极反应式，生成，则得到2-溴乙醇，反应Ⅱ为，故最终得到0.5 mol EC，D错误； 故答案为D。 ◆题型3 电解池有关计算 6（25-26高三上·云南昆明·期中）2025年10月我国科研团队设计了一种三膜电解槽(示意图如下)，实现了在有机电解液中电还原制，同时生成具有价值的和，并有效抑制了析氢反应。下列说法错误的是 A．电极a连接电源负极 B．阳极的电极反应式为： C．两电极产生气体的体积比为 D．若将有机电解液换为水溶液，则无法抑制析氢反应 【答案】B 【分析】由图可知，在电极a得电子被还原生成，发生还原反应，作阴极，接电源负极。电极反应为；通过阳离子交换膜迁移到左侧阴极室，与结合得到。在电极b失电子发生氧化反应生成，作阳极，接电源正极。电极反应为； 【详解】A．电极a上被还原为，阴极发生还原反应，阴极连接电源负极，A正确； B．由分析可知，阳极的电极反应为，B错误； C．根据电子守恒，转移电子，阴极得到气体，阳极得到气体，同温同压下，两电极产生气体体积之比，C正确； D．已知有机电解液可以有效抑制析氢反应；如果换成水溶液，水溶液中存在大量，电离的可以在阴极得电子发生析氢副反应，就无法抑制析氢反应，D正确； 故选B。 7．（25-26高二上·福建福州·期中）我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂，通过电解法将转化为乙烯。装置示意图如下。下列说法正确的是 已知：电解效率。 A．电极a连接电源正极 B．电极b上的产物是 C．纳米Cu催化剂上发生反应： D．若乙烯的电解效率为60%，电路中通过1 mol电子时，产生0.075 mol乙烯 【答案】C 【详解】A．电极a上，转化为，C元素化合价从+4价降低到+2价，发生还原反应，电极a为阴极，应连接电源负极，A错误； B．电极b为阳极，电解质溶液为溶液，阳极上失去电子发生氧化反应，电极反应式为，产物是，B错误； C．纳米Cu催化剂上转化为乙烯，C元素化合价从+2价降低到-2价，2个分子共得到8个电子，结合碱性电解质环境，反应式为，C正确； D．根据电解效率公式，生成乙烯所用电子的物质的量为，由电极反应式、可知,由生成乙烯转移电子，因此产生乙烯的物质的量为，D错误； 故答案选C。 8．（24-25高二上·河北邯郸·阶段检测）能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。回答问题： (1)以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理如图Ⅰ所示，B极电极反应式为___________。 (2)如图Ⅱ，其中甲池的总反应式为。 ①甲池通入氧气的电极反应式为___________。 ②电解一段时间后，乙池中溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③电解一段时间后，乙池中生成标准状况下560mL气体时，丙池中理论上最多产生___________g固体。 【答案】(1)CH3OH+3-6e-=CO2+2H2O (2) O2+2H2O+4e-=4OH- 减小 2.9 【详解】（1）B极通入甲醇，作负极，负极发生氧化反应，CH3OH失电子，结合迁移过来的O2-生成CO2和H2O，方程式为：CH3OH+3-6e-=CO2+2H2O。 （2）①甲池是原电池，通入CH3OH是负极，通入O2的是正极，在碱性环境下氧气发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-； ②甲池为原电池，乙池为电解CuSO4溶液：阳极：2H2O-4e-=O2+4H+，阴极：Cu2++2e-=Cu，电解总反应为，反应生成H+同时消耗水，溶液酸性增强，pH减小； ③V(O2)=0.56 L，n(O2)=，生成1molO2转移4mol电子，转移电子：0.025×4=0.1mol，丙池电解MgCl2溶液：阳极：2Cl--2e-=Cl2，阴极：2H2O+2e-+Mg2+=Mg(OH)2+H2，每转移2mol电子生成1molMg(OH)2沉淀，转移0.1mol电子，n[Mg(OH)2]=0.05mol，M[Mg(OH)2]=58g/mol，m=0.0558=2.9g。 ◆题型4 电解后溶液的复原 9．（25-26高二上·福建南平·期中）常温下，甲、乙两同学，均用惰性电极电解相同浓度的硫酸铜溶液，甲通电，乙通电，之后甲、乙分别向所得的溶液中加入和，都恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则在电解甲、乙同学对应的硫酸铜溶液过程中转移的电子的物质的量之比为 A．1：3 B．2：5 C．3：8 D．4：7 【答案】C 【详解】甲加入即可恢复溶液，说明电解仅发生反应，生成，转移电子；乙加入恢复溶液，等效于和，说明先电解硫酸铜生成，转移电子，铜离子完全放电后继续电解，电解转移电子，该阶段转移电子，乙总转移电子，二者比值为。 故选C。 10．用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是 ①电解稀硫酸　②电解Cu(NO3)2溶液　③电解KOH溶液　④电解NaCl溶液 A．电解进行一段时间后四份溶液的pH均增大 B．反应②中电解一段时间后，向溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复到电解前的情况 C．反应③中阳极消耗OH-，故溶液浓度变小 D．反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2：1 【答案】B 【详解】A．①电解稀硫酸，水减少，硫酸浓度升高，pH减小；②电解硝酸铜，生成，溶液酸性增强，pH减小；③电解溶液，水消耗，碱浓度变大，pH增大；④电解溶液生成，pH增大。四份溶液pH并非全部增大，A错误； B．②为放氧生酸型，电解产物为和，所以加氧化铜固体可恢复，B正确； C．电解溶液只是电解水，阴阳极消耗的总量相等，溶剂水变少，溶质不变，溶液浓度变大，C错误； D．阳极产生，阴极产生，二者物质的量之比为1∶1，D错误； 故选B。 11．探究电解规律(惰性电极)，填写下列表格中的空白。 (1)电解H2O型 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极反应式 ____________ 阴极反应式 ____________ pH变化 ____________ ____________ ____________ 复原加入物质 ____________ (2)电解电解质型 电解质 HCl CuCl2 阳极反应式 ____________ 阴极反应式 ____________ ____________ pH变化 ____________ — 复原加入物质 ____________ ____________ (3)电解质和水都发生电解型 电解质 NaCl CuSO4 阳极反应式 ____________ ____________ 阴极反应式 ____________ ____________ pH变化 ____________ ____________ 复原加入物质 ____________ ____________ 【答案】(1) 4OH--4e-=O2↑+2H2O 4H++4e-=2H2↑ 减小 增大 不变 加入H2O (2) 2Cl--2e-=Cl2↑ 2H++2e-=H2↑ Cu2++2e-=Cu 增大 通入HCl 加入CuCl2 (3) 2Cl--2e-=Cl2↑ 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 2Cu2++4e-=2Cu 增大 减小 通入HCl 加入CuO或CuCO3 【详解】（1）惰性电极电解含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐时，离子放电顺序规律，阴离子放电：含氧酸根；阳离子放电：，故本质为电解水。因此阳极电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O；阴极电极反应式为4H++4e-=2H2↑；电解后溶质浓度升高：硫酸溶液酸性增强，减小；氢氧化钠溶液碱性增强，增大；硫酸钠为中性盐，其溶液浓度升高仍呈中性，不变。反应仅消耗水，加入水即可复原； （2）电解电解质型离子放电顺序规律，阴离子放电：；阳离子放电：，阳极放电顺序先于，失电子生成氯气，阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；阴极中的得电子生成氢气，阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑；的放电顺序先于，得电子生成铜单质，阴极电极反应式为Cu2++2e-=Cu；电解时溶质浓度降低，溶液酸性减弱，增大。依据"析出什么补什么"原则，分别通入气体、加入CuCl2固体可复原； （3）电解氯化钠溶液：阳极优先放电生成氯气，阳极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑；阴极水电离的放电生成氢气，同时生成氢氧根，阴极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；溶液碱性增强，增大；析出氢气和氯气的物质的量比为，加气体可复原。电解硫酸铜溶液：阳极水中放电生成氧气，阳极反应式：2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极放电生成铜单质，阴极反应式Cu2++2e-=Cu；溶液酸性增强，减小；析出铜和氧气物质的量比为，加或(碳酸根与氢离子反应生成二氧化碳逸出，不引入杂质）可复原。 ◆题型5 利用电子守恒法进行多池串联相关计算 12．（24-25高二上·安徽亳州·阶段检测）下图所示的电解池I和Ⅱ中，a、b、c和d均为电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重。符合上述实验结果的盐溶液是 选项 X Y A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【分析】两个电解池串联，所有电极通过的电子物质的量相等。根据电路连接，a是阳极、b是阴极，c是阳极、d是阴极；题干说明b、d均无气体逸出且质量增大，说明两个阴极上都是金属阳离子得电子析出金属，而非放电生成，即溶液中金属阳离子的放电顺序在之前（对应金属活动性顺序在H之后）。据此逐一分析选项： 【详解】A．X为，溶液中放电顺序在之后，b极是放电生成，无金属析出，b极质量不增大，A不符合题意； B．Y为，溶液中放电顺序在之后，d极是放电生成，无金属析出，d极质量不增大，B不符合题意； C．X为、Y为，溶液中、放电顺序在之后，b极、d极均是放电生成，无金属析出，b极、d极质量均不增大，C不符合题意； D．X为，b极反应为；Y为，d极反应为。当转移2 mol电子时，b极析出1mol Cu，增重64g；d极析出2mol Ag，增重216g，满足b、d均无气体逸出、质量增大，且增重，D符合题意； 故选D。 13．在直流电流的作用下，双极膜(膜a、膜b)中间层中的H2O可解离为H+和OH-，清华大学罗教授提出，用氮杂环磷【NHP—H ()】小分子有机物实现高效异相电化学析氢，其工作原理如图所示： 下列说法错误的是 A．工作时，电极M与外电源的负极相连 B．工作过程中，可加入催化用量的NHPH，能制得大量H2 C．为了持续工作，只需要定期补充H2O D．若共收集到标准状况下13.44 L气体时(忽略气体溶解)，理论上有0.8 mol OH-透过膜a 【答案】D 【分析】M极得电子，为阴极，电极反应：，N极失电子，为阳极，电极反应，据此分析； 【详解】A．根据分析，工作时，电极M为阴极与外电源的负极相连，A正确； B．由图可知，发生反应，可制取大量氢气，B正确； C．为了持续工作，只需要定期补充水，电极反应中的氢离子与氢氧根由水解离为和提供，C正确； D．标准状况下，13.44 L气体为氢气与氧气混合物，物质的量为，则生成了0.2 mol 氧气，0.4 mol 氢气，转移电子为0.8 mol，因此理论上有0.8 mol透过膜b，D错误； 故选D。 14．（25-26高二上·河北·期中）氨燃料电池在航运、电力、交通等领域发挥着重要的作用。一种以氨燃料电池为电源的电解装置如下图所示，若A池工作5min时f极铁钥匙增重3.2g。 回答下列问题： (1)b电极为燃料电池的________极，A 池工作5 min 时 b 电极消耗O2(标准状况下)的体积为_________mL，a极电极反应式为_____________________________，A池中的离子交换膜为________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。 (2)B池 NaCl溶液充足，若常温下溶液体积为1L，则5 min时该溶液的pH为_________。 (3)若用C池进行电解精炼铜，则应将_________(填“e”或“f”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中Cu2+浓度_________(填“减小”“增大”或“不变”)。 (4)D池工作5min时，h电极________(填“增重”或“减轻”)________g；g电极的电极反应式为_________________。 【答案】(1) 正 560 阴离子 (2)13 (3) e 减小 (4) 减轻 4.8 【详解】（1）由图可知，A池为氨燃料电池，通入氨气的a电极发生氧化反应生成氮气，故a电极为燃料电池的负极，b电极为燃料电池的正极；A池工作5min时f极铁钥匙增重，说明Fe表面析出Cu，是电镀池的阴极，f极反应为，增重3.2 g Cu的物质的量为，电路中转移电子总物质的量为0.1 mol。b极得电子反应为，转移0.1mol电子时消耗为0.025 mol，标况体积；a极是负极，碱性条件下被氧化为，电极反应式为；a极消耗，b极生成，为维持两侧NaOH溶液浓度稳定，需要从b侧移向a侧，因此离子交换膜为阴离子交换膜。 （2）B池为电解NaCl溶液的装置，总反应为，由（1）可知，A池工作5min时，电路转移0.1mol电子，则5 min时B池生成0.1 mol ，溶液体积为1L，则，常温下，pH=13。 （3）电解精炼铜时，粗铜作阳极接电源正极，因此需将e极（阳极）更换为粗铜；粗铜中比Cu活泼的杂质金属（如Zn、Fe等）会优先于Cu在阳极失电子，而阴极只有得电子析出Cu，同一时间内阳极溶解的Cu的物质的量小于阴极析出的Cu的物质的量，因此溶液中浓度减小。 （4）D池工作时是铅蓄电池充电过程，阴极(h极)反应为，故工作5min时转移0.1 mol e-阴极质量减少4.8 g；阳极(g极)反应为。 考点七 电解原理的工业实际应用 ◆题型1 电冶金 1．（25-26高二上·河南周口·阶段检测）化学与环境、能源、社会发展密切相关，下列叙述错误的是 A．含的烟气与含的烟气混合可减少污染性气体的排放 B．钙钛矿太阳能光伏电池和锂离子电池的能量转化形式不同 C．合成氨工业的反应温度控制在400～500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．无水在熔融状态下，通电后会产生Mg和 【答案】C 【详解】A．含的烟气与含的烟气混合发生反应，可减少污染性气体的排放，A正确； B．钙钛矿太阳能电池通过光电效应或光化学反应将光能转化为电能，而锂离子电池将化学能转化为电能，二者能量转化形式不同，B正确； C．合成氨工业的反应温度控制在400～500℃，主要为保证催化剂具有较高活性，加快反应速率；合成氨工业中，温度降低，化学平衡向正反应方向移动，C错误； D．无水在熔融状态下，通电后电解会产生Mg和，D正确； 故选C。 2．（25-26高二上·河北承德·期末）下列关于金属的冶炼反应错误的是 A．冶炼银： B．冶炼镁： C．冶炼铬： D．冶炼铝： 【答案】B 【详解】A．Ag为不活泼金属，采用热分解法冶炼，加热Ag2O分解生成Ag和O2，A正确； B．Mg是活泼金属，工业上冶炼镁采用电解熔融MgCl2的方法，MgO熔点极高、能耗大，且Mg还原性强于C，无法用C还原MgO制Mg，B错误； C．Cr为高熔点金属，可通过铝热反应冶炼，高温下Al还原Cr2O3得到Cr，C正确； D．Al是活泼金属，工业上电解熔融Al2O3冶炼铝，冰晶石作助熔剂降低Al2O3的熔融温度，D正确； 故答案选B。 ◆题型2 氯碱工业 3．（25-26高二上·陕西西安·阶段检测）设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．100 g 46%的溶液中O原子的数目为 B．电解精炼铜时，若转移了个电子，阳极溶解铜32 g C．2.7 g Al与足量NaOH溶液反应，生成的数目为 D．电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73 g，则转移电子数为 【答案】C 【详解】A．的溶液中，乙醇含原子物质的量为，溶剂水含原子物质的量为，总原子数目为，A错误； B．电解精炼铜时，阳极粗铜中、等活泼杂质优先于放电，转移个电子时，阳极溶解铜的质量小于，B错误； C．的物质的量为，根据反应关系，生成的物质的量为，数目为，C正确； D．电解饱和食盐水总反应为，转移电子时生成和，总质量为，故总质量时转移电子数为，D错误； 故选C。 4．（25-26高二上·江苏扬州·期中）下列有关工业生产的叙述正确的是 A．合成氨工业中，将NH3及时液化分离有利于加快反应速率 B．硫酸工业中，接触室内安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量 C．电镀工业中，必须将镀件与电源的负极相连 D．氯碱工业中，用离子交换膜可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室 【答案】C 【详解】A．合成氨工业中，及时液化分离可使平衡正向移动，提高反应物转化率，但会降低反应体系中反应物浓度，减慢反应速率，并非加快反应速率，A错误； B．硫酸工业接触室内发生的是催化氧化生成的放热反应，热交换器是利用该反应的热量预热反应物和，转化为在吸收塔中进行，B错误； C．电镀时镀件作电解池阴极，镀层金属阳离子在阴极得电子析出，阴极需与电源负极相连，C正确； D．氯碱工业中是阳极室放电生成的，离子交换膜是防止阳极室的进入阴极室，D错误； 故选C。 5．（24-25高二上·甘肃白银·期末）二氧化氯是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂，工业上有多种制备方法。回答下列问题： 方法一：亚氯酸钠与氯气发生反应，氯气可通过氯碱工业制得，装置如图1。 (1)气体M是______，P是______(填“阳”或“阴”)离子交换膜，图1中右侧为______(填“阳极室”或“阴极室”)。 (2)写出图1总反应的化学方程式：___________________________________。 方法二：惰性电极电解氯化铵溶液和浓盐酸，原理如图2。 (3)b极为电源的______(填“负”或“正”)极，气体X是______(填化学式)。 (4)c极的电极反应为_________________________________。 【答案】(1) 阳 阴极室 (2) (3) 负 (4) 【详解】（1）图1为氯碱工业电解饱和食盐水的装置。右侧有浓烧碱（）溶液流出，说明右侧电极上水电离出的放电生成和，发生还原反应，故右侧为阴极室；左侧通入饱和食盐水，放电生成氯气，发生氧化反应，故左侧为阳极室，气体M为。为防止生成的氯气与氢氧化钠反应，并允许左侧的向右侧移动以形成，离子交换膜P应选用阳离子交换膜； （2）图1中电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，总反应的化学方程式为； （3）图2中，c极通入溶液并生成，氮元素化合价由-3价升高到+3价，发生失电子的氧化反应，故c极为阳极，则电源的a极为正极，b极为负极。d极为阴极，溶液中的得电子发生还原反应生成氢气，故气体X为。 （4）（4）c极为阳极，发生失电子的氧化反应生成，结合电荷守恒和原子守恒，其电极反应式为。 ◆题型3 电镀 6．（25-26高二上·福建泉州·阶段检测）下列装置或操作能完成对应实验且能达到实验目的的是 A．装置甲蒸干氯化镁溶液，制无水氯化镁 B．装置乙测“84”消毒液的 C．装置丙验证和的大小 D．装置丁电镀铜 【答案】C 【详解】A．氯化镁在水中发生水解，加热蒸干时氯化氢挥发，水解不断进行，所得固体不是无水氯化镁；制取无水氯化镁应在氯化氢气流中加热其水合物，A错误； B．“84”消毒液中的次氯酸根具有强氧化性，会使图示试纸褪色，无法根据最终颜色与标准比色卡准确测得，B错误； C．向少量硝酸银溶液中加入足量氯化钠溶液，先生成白色氯化银沉淀；再加入少量碘化钾溶液，沉淀变为黄色，发生沉淀转化，说明，C正确； D．图中电源右侧长线为正极，并与铁钥匙相连，所以铁钥匙被接作阳极；电镀铜时待镀的铁钥匙应接负极作阴极，阴极反应为，铜片应接正极，D错误； 故选C。 7．（24-25高二上·北京·期中）关于下列各装置图的叙述不正确的是 A．装置①盐桥中的移向乙烧杯 B．装置②用石墨作电极电解溶液 C．用装置③可实现在铁上镀铜 D．用装置④可实现铜的精炼 【答案】A 【详解】A．装置①为铜锌原电池，作负极位于甲烧杯，原电池中阴离子向负极移动，故移向甲烧杯，A错误； B．装置②用石墨作电极电解溶液时，阴极得到电子生成，阳极放出电子生成，与装置标注产物一致，B正确； C．铁上镀铜要求镀层金属作阳极，镀件作阴极，电解质为含的溶液，装置③中为阳极、为阴极，电解质为溶液，满足镀铜要求，C正确； D．铜的精炼要求粗铜作阳极、纯铜作阴极，电解质为溶液，装置④连接方式符合精炼铜的要求，D正确； 故选A。 8．（25-26高二上·广西钦州·期中）(Ⅰ)某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。请回答下列问题。 (1)甲池为______________(填“原电池”或“电解池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为_________________________。 (2)乙池中A(石墨)电极的名称为__________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应的化学方程式为____________________。 (3)当乙池中B电极质量增加21.6 g时，甲池中理论上消耗O2的体积为__________L(标准状况下)。 (Ⅱ)电解的应用比较广泛。根据下列电解的应用，回答下列问题： (4)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、和组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应连接电源的_______(填“正”或“负”)极，已知电镀过程中不产生其他离子，且有机阳离子不参与电极反应，阴极的电极反应式为_____________________。若改用氯化铝水溶液作电解液，则阴极产物为_______________。 【答案】(1) 原电池 CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O (2) 阳极 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 (3)1.12 (4) 负 4+3e-=7+Al H2 【分析】根据图可知甲池为自发进行的燃料电池，所以甲池为原电池，则乙池为电解池，甲池中通入甲醇的电极为负极，通入氧气的电极为正极，则乙池石墨电极为阳极(与通入氧气的电极直接相连)，右侧电极为阴极，据此回答问题。 【详解】（1）根据分析可知，甲池为原电池，通入CH3OH的电极为负极，其电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O； （2）乙池中A(石墨)电极与原电池正极相连，故A电极为阳极，阳极是水电离出的失电子生成O2和H+，阴极是Ag+得电子生成Ag，故乙池总反应的化学方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3； （3）根据关系式4Ag~O2可知，当乙池中B电极质量增加21.6 g时，即生成0.2 molAg时，甲池中理论上消耗O2的物质的量为0.05 mol，在标准状况下的体积为1.12 L。 （4）①在钢制品上电镀铝，故钢制品作阴极，与电源负极相连； ②由于电镀过程中不产生其他阳离子，且有机阳离子不参与电极反应，铝元素在熔融盐中以和形式存在，则电镀过程中阴极的电极反应式为4+3e-=7+Al； ③若电解液改为氯化铝水溶液，水溶液中得电子能力Al3+<H+，故阴极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，产物为H2。 ◆题型4 铜的电解精炼 9．（25-26高二上·河北·期中）能量与科学、技术、社会、环境联系紧密。下列应用中能量转化关系错误的是 A．化学能转化为电能 B．电能转化为光能 C．化学能转化为热能 D．电能转化为化学能 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．暖贴利用反应放热提供热量，能量转化为化学能→热能，A符合题意； B．高压钠灯通电后将电能转化为光能对外照明，能量转化关系正确，B不符合题意； C．煤气燃烧过程中化学能转化为热能来加热水，能量转化关系正确，C不符合题意； D．电解精炼铜属于电解池反应，依靠电能驱动化学反应发生，能量转化为电能→化学能，转化关系正确，D不符合题意； 故答案选A。 10．（（25-26高二上·福建福州·阶段检测）下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述正确的是 A．图(a)中，的作用是催化剂 B．图(b)所示电池放电过程中，两极板的质量不断增大 C．图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D．锌银电池可制作成多次充放电的二次电池。图(d)所示电池充电过程中，是氧化剂，电池工作过程中还原为 【答案】B 【详解】A．图(a)为碱性锌锰电池，作正极，在反应中得电子被还原，不是催化剂，A错误； B．图(b)为铅蓄电池，放电时负极反应为：，正极反应为：，两极都生成质量更大的，因此两极板质量不断增大，B正确； C．图(c)为电解精炼铜装置，粗铜中比铜活泼的杂质金属会优先失电子进入溶液，而阴极只有得电子析出，因此电解质溶液中浓度会降低，C错误； D．图(d)锌银电池充电时，阳极上Ag失电子生成Ag2O，发生氧化反应，银作还原剂，是氧化产物；电池工作时，Ag2O在正极得电子生成Ag，D错误； 故选B。 ◆题型5 电化学储能技术 11．（2026·河南郑州·模拟预测）研究者以TiP2O7作为锂存储电极在复杂卤水体系中选择性电化学提锂，该系统由一个锂提取装置和锂回收装置组成(如图所示)。已知在适当电位下，TiP2O7优先发生Li+的嵌入/脱出反应，而Na+、K+、Mg2+和Ca2+需在更负电位下才可显著嵌入。下列说法错误的是 A．图1所示的电化学装置中电流的方向：电源→b极→电解质溶液→a极 B．图1、图2两个电化学装置实现了Li+的富集，同时制得了 C．图2中c极的电极反应式为 D．若制得，则理论上两装置可获得气体的总质量为 【答案】D 【分析】图1装置为电解池，由锂离子向a极移动知，a、b极分别为阴极和阳极，图2为原电池，c、d极分别为负极和正极； 【详解】A．由分析知，a、b极分别为阴极和阳极，故左侧连接电源负极，右侧连接电源正极，电流的方向：电源→b极→电解质溶液→a极，A正确； B．根据题干信息，在适当电位下，优先发生锂离子的嵌入/ 脱出反应，该电化学装置实现了Li+的富集；原电池装置中，d极为正极，电极反应式为，生成的氢氧根会与二氧化碳反应生成碳酸根，同时c极发生反应，释放锂离子，与碳酸根制得碳酸锂，B正确； C．c极为负极，发生氧化反应，电极反应式为，C正确； D．若制得，则电路中转移电子，理论上电解池生成，原电池生成，生成的气体总质量为，D错误； 故答案为D。 12．（2026·河北石家庄·三模）某实验小组尝试设计如下装置，利用光伏发电，以甲苯为原料通过间接氧化法制取苯甲酸并实现储能，反应原理如下图所示。下列有关说法错误的是 A．电极a为阴极，通过质子交换膜移向a极 B．装置M中发生反应： C．每生成，理论上装置M中可获得苯甲酸 D．电极b发生电极反应为 【答案】C 【分析】由图可知，Cr3+在电极b失去电子生成，发生氧化反应，电极方程式为：，电极b为阳极，电极a为阴极，以此解答。 【详解】A．Cr3+在电极b失去电子生成，电极b为阳极，电极a为阴极，电解池中阳离子向阴极移动，则通过质子交换膜移向a极，A正确； B．装置M中甲苯和发生氧化还原反应生成苯甲酸，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：++8H+=+2Cr3++5H2O，B正确； C．H+在阴极得到电子生成H2，每生成，转移6 mol电子，由可知，生成1 mol，由++8H+=+2Cr3++5H2O可知生成1 mol，质量为1 mol×122 g/mol=122 g，C错误； D．由图可知，Cr3+在电极b失去电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为，D正确； 故答案选C。 考点八 金属的腐蚀与防护 ◆题型1 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 1．（25-26高二上·四川成都·期中）用下列电化学实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．利用牺牲阳极法防止钢闸门生锈 B．判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 C．制备金属镁单质 D．制备且较长时间观察其颜色 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．牺牲阳极法需要将被保护的钢闸门连接比铁活泼的金属，石墨活泼性弱于铁，形成原电池时钢闸门作负极，会加快腐蚀，A错误； B．析氢腐蚀生成会使装置内压强增大，吸氧腐蚀消耗会使装置内压强减小，可通过压强传感器的压强变化判断腐蚀类型，B正确； C．电解溶液时，阴极优先放电生成，无法得到金属，制备需电解熔融，C错误； D．制备需要作阳极失电子生成，该装置中连接电源负极作阴极，无法产生，不能得到，D错误； 故选B。 2．（25-26高二上·重庆·期中）化学与生活、生产息息相关，下列说法正确的是 A．保护地下钢管不受腐蚀，可使它连接直流电源的负极 B．铵态氮肥和草木灰混合施用肥效更好 C．医疗上常用作射线透视肠胃的内服剂 D．船舶外壳装上锌块，所采用的防腐方法为外加电流法 【答案】A 【详解】 A．保护地下钢管不受腐蚀，使它连接直流电源的负极，钢管作电解池阴极，属于外加电流阴极保护法，阴极被保护，A正确； B．草木灰主要成分为，水解显碱性，与反应生成，造成氮元素流失，铵态氮肥与草木灰不能混合施用，B错误； C．可以和胃酸中发生反应：，生成重金属使人中毒，钡餐应选用，C错误； D．船舶外壳装上锌块，锌比铁活泼，锌作负极被损耗，铁作正极被保护，该方法为牺牲阳极法，D错误； 故选A。 ◆题型2 析氢腐蚀 3．（24-25高二上·河北邯郸·阶段检测）利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平将装置密封放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁发生吸氧腐蚀，b处生铁发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a处液面高于b处液面 C．a处溶液中增大，b处溶液中增大 D．a、b两处具有相同的负极反应式： 【答案】C 【详解】A．a处为中性饱和食盐水，生铁发生吸氧腐蚀，b处为酸性稀硫酸，生铁发生析氢腐蚀，A正确； B．a处吸氧腐蚀消耗，管内压强减小，b处析氢腐蚀生成，管内压强增大，故一段时间后a处液面高于b处液面，B正确； C．a处吸氧腐蚀正极反应为，增大；b处析氢腐蚀正极反应为，消耗，减小，C错误； D．a、b两处原电池中铁均作负极，负极反应式均为，D正确； 故选C。 4．（25-26高二上·四川广元·阶段检测）下列说法不正确的是 A．钢铁电化学腐蚀分为吸氧和析氢腐蚀，主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正极反应不同 B．反应可设计成电解池实现 C．镀层破损后，马口铁(镀锡的铁)比白铁(镀锌的铁)更易被腐蚀 D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连 【答案】D 【详解】A．极弱酸性或中性下发生吸氧腐蚀，酸性较强时发生析氢腐蚀，A正确； B．是氧化还原反应，属于非自发的氧化还原反应，可设计成电解池实现，B正确； C．金属性是Zn>Fe>Sn，因此镀层破损后，马口铁中铁为负极被腐蚀，白铁中铁为正极被保护，则马口铁(镀锡的铁)比白铁(镀锌的铁)更易被腐蚀，C正确； D．电镀时，镀件作阴极，与电源的负极相连，D错误； 故选D。 5．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中装有NaHSO4溶液，乙试管中装有NaCl溶液。 (1)数天后可观察到导管中出现的现象是___________。 (2)甲中正极的电极反应式为___________，乙中正极的电极反应式为___________。 (3)试管中残留气体平均相对分子质量的变化：甲___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，乙___________。 【答案】(1)导管中左侧水面下降，右侧水面上升 (2) (3) 减小 减小 【详解】（1）溶液显强酸性，甲试管中铁钉发生析氢腐蚀，生成氢气，压强增大，溶液显中性，乙试管中铁钉发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，压强减小，所以导管中左侧水面下降，右侧水面上升。 （2） 甲的强酸性环境中，正极是溶液中的得电子生成，电极反应式为：；乙的中性环境中，正极是得电子，与水结合生成，电极反应式为：。 （3）试管内初始气体主要为空气（平均相对分子质量约29）：甲中析氢腐蚀生成相对分子质量远小于29的，会使整体气体的平均相对分子质量减小；乙中吸氧腐蚀消耗了相对分子质量为32的，剩余气体以相对分子质量为28的为主，因此残留气体的平均相对分子质量也减小。 ◆题型3 吸氧腐蚀的原理 6．（24-25高三上·广东茂名·期末）将溶液和混合溶液滴在铁片表面，一段时间后，下列说法正确的是 A．电子流向：a→铁片→b B．a处发生反应： C．液滴内部为正极区，可观察到蓝色沉淀 D．液滴边缘是负极区，电极材料是铁片中的碳 【答案】B 【详解】A．液滴内部b处缺氧，铁发生氧化反应，，为负极；液滴边缘a处氧气充足，为正极，电子由b处经铁片流向a处，A错误； B．液滴边缘a处氧气充足，为正极，发生氧气还原反应，，B正确； C．液滴内部b处缺氧，为负极区，产生的与溶液中的反应生成蓝色沉淀，因此蓝色沉淀出现在负极区，C错误； D．液滴边缘a处氧气充足，发生还原反应，是正极区，正极材料为铁片中的碳，D错误； 故选B。 7．（25-26高二上·山东聊城·阶段检测）下列说法正确的是 A．铅蓄电池工作时，其负极反应式为 B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为 C．钢铁置于潮湿的中性环境中，其正极反应式为 D．以铁为电极电解硫酸钠溶液，其阳极反应式为 【答案】C 【详解】A．铅蓄电池工作时，会与发生反应，负极反应式为，A错误； B．生成的会与发生反应，负极反应式为：，B错误； C．钢铁在中性环境中，铁做负极，O2做正极，正极O2参与反应生成OH-，C正确； D．铁为阳极时发生的电极反应为，D错误； 故选C。 ◆题型4 探究铁的吸氧腐蚀 8．（25-26高二上·广东汕头·期中）下列装置不能达到实验目的的是 A．图甲：在铁件表面镀铜 B．图乙：依据设计原电池 C．图丙：探究吸氧腐蚀 D．图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁 【答案】A 【详解】A．在铁件表面镀铜时，需将镀层金属铜接电源正极作阳极，待镀铁件接电源负极作阴极，图甲中待镀铁件接电源正极、铜接电源负极，无法达到镀铜目的，A错误； B．反应中失电子作负极，得电子，图乙中置于溶液作负极，石墨置于溶液作正极，盐桥构成闭合回路，可设计为原电池，B正确； C．中性食盐水环境中铁钉发生吸氧腐蚀，消耗装置内使压强减小，导管中液面上升，可探究吸氧腐蚀，C正确； D．活泼性强于，构成原电池时作负极被消耗，作正极被保护，滴加铁氰化钾若无蓝色沉淀，说明未被氧化，可探究牺牲阳极法保护金属铁，D正确； 故选A。 9．（25-26高二上·福建南平·期中）下列叙述与对应图示不相符的是 A．铁件上镀铜 B．验证金属的活动性 C．外加电流的阴极保护法 D．验证吸氧腐蚀 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．铁件上镀铜要求镀层金属Cu接电源正极作阳极，待镀铁件接电源负极作阴极，且电镀液需含；图示中电极连接相反，且电镀液为溶液，无法实现铁件上镀铜，A符合题意； B．、与溶液构成原电池，活泼性更强的作负极，电流表指针发生偏转，可验证金属活动性，B不符合题意； C．外加电流的阴极保护法将被保护的钢闸门接电源负极作阴极，不溶性辅助电极接电源正极作阳极，可防止钢闸门腐蚀，C不符合题意； D．食盐水为中性溶液，铁钉发生吸氧腐蚀消耗装置内，试管内压强减小，右侧导管中液面上升，可验证吸氧腐蚀，D不符合题意； 故选A。 ◆题型5 金属的防护 10．（2027·湖北·模拟预测）下图为某水电站坝体维护的三个主要措施。 下列有关说法错误的是 A．石灰石和黏土是生产普通水泥的主要原料 B．与的反应为非氧化还原反应 C．四氟乙烯和聚四氟乙烯的化学性质都比较稳定 D．利用板保护钢闸门时，需定期检查、更换 【答案】C 【详解】A．生产普通水泥的主要原料为石灰石和黏土，还需加入适量石膏调节硬化速率，A正确； B．与反应产物为，所有元素化合价均未发生变化，属于非氧化还原反应，B正确； C．四氟乙烯中含有碳碳双键，化学性质不稳定；四氟乙烯发生加聚反应生成聚四氟乙烯，聚四氟乙烯中所有化学键均为稳定的单键，化学性质稳定，C错误； D．利用板保护钢闸门属于牺牲阳极的阴极保护法，比活泼，作负极被腐蚀，因此需定期检查、更换，D正确； 故答案选C。 11．（25-26高二上·广东汕头·期中）化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法正确的是 A．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济” B．铁制品表面镀上铜保护层，是利用牺牲阳极法 C．水凝结成冰的过程中，体系的混乱度变化 D．“问天”实验舱采用砷化镓太阳能电池片，该电池将化学能转化为电能 【答案】A 【详解】A．太阳能、风能、氢能属于清洁能源，使用过程中几乎不排放二氧化碳，替代化石能源可减少碳排放，有利于实现“低碳经济”，A正确； B．牺牲阳极法是利用比被保护金属更活泼的金属作负极被氧化从而保护正极金属，铁的活泼性强于铜，铁制品镀铜是利用铜的不活泼性隔绝腐蚀介质，不属于牺牲阳极法，B错误； C．水凝结成冰的过程中，水分子排列从无序变为有序，体系混乱度减小，，C错误； D．砷化镓太阳能电池是将太阳能直接转化为电能，并非将化学能转化为电能，D错误； 故选A。 12．（24-25高二上·福建福州·阶段检测）完成下列问题。 (1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述装置________(填装置序号)原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为________。 下图所示的是探究金属腐蚀条件的实验装置图，请分析实验并回答下列问题： (2)若起始时甲、乙、丙3套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是________。 (3)通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越________(填“高”或“低”)钢铁越易腐蚀。 (4)乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为________。 【答案】(1) ②③ (2)乙 (3)高 (4) 【详解】（1）①为原电池，Fe作负极，发生电化学腐蚀，②为原电池，Zn作负极，Fe作正极被保护，③为电解池，Fe作阴极，被保护。综上，为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述装置②③原理进行防护；装置③为电解食盐水，总反应的离子方程式为：； （2）甲为铁粉在氯化钠溶液中的腐蚀，乙为铁粉与碳形成原电池的腐蚀，而丙的腐蚀没有电解质溶液，所以腐蚀的速率大小为：乙＞甲＞丙，故过一段时间后液面最高的是：乙； （3）甲中为铁粉，乙为铁粉与碳粉的混合物，甲的腐蚀速率小于乙的，通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越高，钢铁越易腐蚀； （4）乙装置中发生电化学腐蚀时，铁作负极，碳作正极，氧气在正极反应，电极反应式为： 。 综合攻坚·知能拔高 1．（25-26高二上·山东青岛·阶段检测）液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，电极室b为正极室 B．放电时，由电极室b移向电极室a C．充电时，电极室a的电极与电源的负极连接 D．放电时，总反应为 【答案】B 【分析】由图可知，放电时电极室a中得电子生成，发生还原反应，电极室a为正极室；电极室b中失去电子变为，发生氧化反应，为负极室，据此分析： 【详解】A．放电时，电极室b中失去电子变为，发生氧化反应，为负极室，A错误； B．放电时装置为原电池，阳离子向正极移动，电极室a为正极室，故由电极室b移向电极室a，B正确； C．充电时，放电时作正极的电极室a的电极应与电源正极连接，作阳极，C错误； D．给出的反应为充电时的总反应，放电总反应为，D错误； 故选B。 2．（25-26高三上·山东·期中）一种电化学处理氨氮污染废水的装置如下图所示。已知：Cl·与HO·为自由基，自由基之间结合生成的分子也可将氧化为。下列说法正确的是。 A．电极电势：a电极＜b电极 B．自由基HO·氧化的离子方程式为 C．相同数目的自由基结合生成的分子不同，会导致标准状况下产生的体积不同 D．左室溶液pH下降，说明参加反应的数目小于数目 【答案】B 【详解】A．a电极上、分别失去电子生成Cl·、HO·，发生氧化反应，因此a是阳极，b是阴极。电解池中阳极接电源正极、阴极接电源负极，正极电势高于负极，因此电极电势：a电极＞b电极，A错误； B．HO·氧化时，N元素从-3价升高到0价，每个失去3e⁻，每个HO·参与反应后生成，得1e⁻，配平后离子方程式为，电子、原子、电荷均守恒，B正确； C．2个Cl·结合生成、2个HO·结合生成，1mol 和1mol 作为氧化剂氧化时，均得到2mol电子，根据电子守恒，生成的量由转移电子总数决定，相同数目的自由基结合得到的不同分子，氧化生成的体积是相同的，C错误； D．无论是与HO·还是Cl·反应，左室中的总反应方程式均为，则无论参加反应的氯离子与水的数目大小关系如何，电路中每转移6摩尔电子，左室会生成8摩尔，同时有6摩尔氢离子通过质子交换膜进入右室，左室溶液的pH下降，故无法通过左室溶液pH下降说明参加反应的数目大于Cl⁻数目，D错误； 故选B。 3．（25-26高三上·陕西渭南·期中）直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)是一种以作为燃料和氧化剂的新型液态燃料电池，在无氧环境下，可作为空间站和水下使用的电源，其工作原理如图所示(正、负电极均为石墨电极)，下列说法错误的是 A．右侧石墨电极为正极 B．通过离子交换膜2移向右室 C．左侧石墨电极上的电极反应式为 D．当外电路转移0.3mol电子时，中间室溶液质量减轻52.2g 【答案】D 【分析】由图可知，燃料电池工作时，左侧电解质溶液中无硫酸根，但是有硫酸钾生成，即中间室的硫酸根离子通过阴离子交换膜进入左室、钾离子通过阳离子交换膜进入右室，则左侧电极为负极，碱性条件下过氧化氢在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，右侧电极为正极，酸性条件下过氧化氢在正极得到电子发生还原反应生成水。 【详解】A．由分析可知，右侧石墨电极为燃料电池的正极，A正确； B．原电池中阳离子移向正极，右侧为正极，通过阳离子交换膜2（允许阳离子通过）移向右室，B正确； C．由分析可知，左侧电极为负极，碱性条件下过氧化氢在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为，C正确； D．当外电路转移电子时，有移向左室，有移向右室，即中间室减少，则中间室溶液质量减轻，D错误； 故选D。 4．（25-26高三上·云南昆明·期中）2025年10月我国科研团队设计了一种三膜电解槽(示意图如下)，实现了在有机电解液中电还原制，同时生成具有价值的和，并有效抑制了析氢反应。下列说法错误的是 A．电极a连接电源负极 B．阳极的电极反应式为： C．两电极产生气体的体积比为 D．若将有机电解液换为水溶液，则无法抑制析氢反应 【答案】B 【分析】由图可知，在电极a得电子被还原生成，发生还原反应，作阴极，接电源负极。电极反应为；通过阳离子交换膜迁移到左侧阴极室，与结合得到。在电极b失电子发生氧化反应生成，作阳极，接电源正极。电极反应为； 【详解】A．电极a上被还原为，阴极发生还原反应，阴极连接电源负极，A正确； B．由分析可知，阳极的电极反应为，B错误； C．根据电子守恒，转移电子，阴极得到气体，阳极得到气体，同温同压下，两电极产生气体体积之比，C正确； D．已知有机电解液可以有效抑制析氢反应；如果换成水溶液，水溶液中存在大量，电离的可以在阴极得电子发生析氢副反应，就无法抑制析氢反应，D正确； 故选B。 5．（25-26高二上·河北邢台·阶段检测）亚氯酸钠主要用于纸浆漂白、水处理等，某工厂生产NaClO2的流程如图所示： 下列说法错误的是 A．电解槽中的产物n(H2)>n(NaClO3) B．合成塔中的反应条件为光照 C．反应器Ⅰ中每生成1molCl2，同时生成2molClO2 D．“气体”为O2 【答案】B 【分析】NaCl在电解槽中放电，得到H2和NaClO3，H2与Cl2反应得到HCl，HCl在反应器Ⅰ中与NaClO3共同反应得到ClO2，ClO2在反应器Ⅱ中被还原生成NaClO2，蒸发结晶后得到产品； 【详解】A．电解槽中发生的反应为：，由反应计量关系可知，生成的H2的物质的量是NaClO3的3倍，即n(H2)>n(NaClO3)，A正确。 B．合成塔的反应物为H2和Cl2，二者反应生成HCl，光照条件下H2和Cl2会发生剧烈爆炸，工业上该反应的条件为点燃，不能使用光照，B错误； C．反应器Ⅰ中，NaClO3和HCl（来自合成塔）发生反应，由反应计量关系，每生成1mol Cl2 ​，同时生成2mol ClO2 ​，C正确； D反应器Ⅱ中，ClO2​作为氧化剂被还原为NaClO2，H2O2作为还原剂被氧化，其氧化产物为O2，因此逸出的气体为O2，D正确； 故选B。 6．（25-26高二上·广东·期中）工业上制备盐酸羟胺(，类似于)的方法如图1，其电池装置中含的催化电极反应机理如图2所示。不考虑溶液体积变化，下列说法正确的是 A．电极做负极 B．电池工作一段时间后，正极附近溶液的pH下降 C．图2中，A为，B为 D．标准状况下，若33.6L完全参与电极反应，则正极区有被氧化 【答案】C 【分析】由图可知，Pt电极上，失去电子发生氧化反应，做负极，电极反应式：；含铁的催化电极为正极，其电极反应为：； 【详解】A．Fe电极NO→NH3OHCl，N元素化合价降低，做正极，故A错误； B．正极电极反应为：NO+3e-+4H+=NH3OH++H2O，消耗的物质的量大于迁移过来的，故正极区H+浓度减小，pH增大，故B错误； C．根据题意可知，NH2OH具有类似NH3的弱碱性，可以和盐酸反应生成盐酸羟胺，所以缺少的一步反应为：NH2OH+H+=NH3OH+，图2中，A为H+，B为，故C正确； D．Pt电极上的电极反应式：H2-2e-=2，则33.6L（即1.5mol）H2参加反应，转移3mol电子；含铁的催化电极为正极，其电极反应为：NO+3e-+4H+=NH3OH++H2O，则正极区有1 mol NO被还原，故D错误； 故选C。 7．（25-26高二上·山东青岛·期中）过氧化氢是一种可再生能源载体和清洁绿色的氧化剂，一种以和水为原料的光催化技术合成的装置如图。下列分析正确的是 A．电极a的电极反应式为： B．通过质子交换膜从左室移向右室 C．光解前后，硫酸溶液的pH变大 D．外电路中每通过，电极b上产生0.005 mol 【答案】D 【详解】A．电极a为正极，发生还原反应生成，电极反应式应为，选项所给反应生成，A错误； B．质子交换膜允许通过，阳离子向正极（左室电极a）移动，故从右室移向左室，B错误； C．正极：，正极消耗的量与从负极迁移过来的相等，正极附近溶液pH基本不变；负极：，生成的氢离子全部向正极迁移，但电极反应消耗水，浓度增大，溶液pH降低，C错误； D．电极b为负极，电极反应式为，每转移生成，故外电路通过时，b极产生，D正确； 故选D。 8．（25-26高二上·河北·期中）随着控制和治理SO2的方法不断发展和完善，很大程度上减少了煤利用过程中含硫污染物的排放，可使用玻碳电极和离子交换膜在如图所示的电化学膜反应器中电解处理含SO2的废气。下列说法错误的是 A．电极M的电极反应式为 B．离子交换膜为质子交换膜，H⁺由电极N区通过交换膜移向电极M区 C．该电池中电极 N区、电极 M区溶液的pH均减小 D．若消耗12.7 g碘单质，则理论上能处理标准状况下含1.12 L SO2的废气 【答案】B 【详解】A．阳极M上失电子，结合水生成硫酸根和氢离子，电极反应式符合氧化还原规律和电荷、原子守恒，A正确； B．该电解池的离子交换膜为质子交换膜，电解池中的移动方向是从阳极区（M区）移向阴极区（N区），B错误； C．M区（阳极）：反应生成，又通过质子交换膜迁移走，最终M区生成，酸性增强，pH减小；N区（阴极）：电极反应为，迁移过来的没有被消耗，最终生成HI，酸性增强，pH减小，C正确； D．根据电子守恒，处理1 mol 转移2 mol电子，消耗1 mol 也转移2 mol电子，即；12.7 g 的物质的量为，对应标准状况下体积为，D正确； 故选B。 9．（25-26高二上·山东青岛·期中）浙江大学莫一鸣团队仅使用乙烯、和水为原料，通过一种溴化物介导实现了碳酸乙烯酯(EC)的无膜电合成法，其工作原理如图。下列说法错误的是 A．“镍电极”电极反应式为 B．从整个反应过程来看介质的物质的量未发生变化 C．“反应Ⅰ”为 D．理论上电路中每通过1 mol 合成1 mol EC 【答案】D 【分析】图示为电解池装置，在左侧二氧化铱电极为阳极，发生电极反应：，右侧镍电极为阴极，电极反应式为； 【详解】A．镍电极为阴极，水中的氢离子在电极上放电生成氢气，反应式为：，A正确； B．反应Ⅰ的反应物为乙烯、水和溴单质，生成2-溴乙醇，2-溴乙醇再与反应生成溴离子，继续参与电极反应被消耗，从整个反应过程来看介质的物质的量未发生变化，B正确； C．反应Ⅰ为，C正确； D．理论上电路中每通过，根据阳极反应式，生成，则得到2-溴乙醇，反应Ⅱ为，故最终得到0.5 mol EC，D错误； 故答案为D。 10．（25-26高二上·广东茂名·期末）一款水系液流可充放电电池装置图如图所示，下列相关说法正确的是 A．充电时，b极为阳极 B．充电时，a极区发生氧化反应 C．放电时，b极电极反应式：[Fe(CN)6] 4--e-=[Fe(CN)6] 3- D．放电时，理论上每生成1 mol[Fe(CN)6] 4-，b极区增加78 g K+ 【答案】A 【分析】在原电池中，电子从负极流向正极，故放电时，a极为负极，b极为正极；负极发生氧化反应，失去电子，即下方还原态物质失去电子转化为上方氧化态物质。b极为正极：发生还原反应，得到电子，即转化为。 【详解】A．放电时，b为正极，充电时b极为阳极，A正确； B．充电时a极为阴极，发生还原反应，B错误； C．放电时，b极为正极，应得电子发生还原反应。正确的电极反应式应为：，C错误； D．根据正极反应式，每生成，转移 电子。离子移动： 原电池中，阳离子 通过钾离子交换膜从负极区移向正极区，以平衡电荷。转移 电子，会有 进入b 极区。质量： 的质量为。结论：b 极区增加 ，而不是 ，D错误； 故答案选A。 11．（25-26高二上·山东青岛·期中）一种简单全钒液流电池的结构及工作原理如图，其中电极材料均为惰性电极，酸性电解液储存在储液罐中。下列说法正确的是 A．放电时，b极为正极 B．充电时，的物质的量增加 C．放电时，a极反应为 D．充电时，理论上每减少1 mol，相应增加0.5 mol 【答案】C 【详解】A．放电时，原电池中阳离子向正极移动，由图可知向a极移动，故a极为正极，b极为负极，A错误； B．充电时，b极为阴极，发生反应，被消耗，物质的量减少，B错误； C．放电时a极为正极，得电子发生还原反应，V元素从+5价降为+4价，酸性条件下用配平电荷，电极反应为，C正确； D．充电时，每减少1 mol ，转移1mol电子，阳极反应为，转移1 mol电子时生成1 mol ，故相应增加1 mol，D错误； 故选C。 12．（25-26高二上·河北·期中）氨燃料电池在航运、电力、交通等领域发挥着重要的作用。一种以氨燃料电池为电源的电解装置如下图所示，若A池工作5min时f极铁钥匙增重3.2g。 回答下列问题： (1)b电极为燃料电池的________极，A 池工作5 min 时 b 电极消耗O2(标准状况下)的体积为_________mL，a极电极反应式为_____________________________，A池中的离子交换膜为________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。 (2)B池 NaCl溶液充足，若常温下溶液体积为1L，则5 min时该溶液的pH为_________。 (3)若用C池进行电解精炼铜，则应将_________(填“e”或“f”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中Cu2+浓度_________(填“减小”“增大”或“不变”)。 (4)D池工作5min时，h电极________(填“增重”或“减轻”)________g；g电极的电极反应式为_________________。 【答案】(1) 正 560 阴离子 (2)13 (3) e 减小 (4) 减轻 4.8 【详解】（1）由图可知，A池为氨燃料电池，通入氨气的a电极发生氧化反应生成氮气，故a电极为燃料电池的负极，b电极为燃料电池的正极；A池工作5min时f极铁钥匙增重，说明Fe表面析出Cu，是电镀池的阴极，f极反应为，增重3.2 g Cu的物质的量为，电路中转移电子总物质的量为0.1 mol。b极得电子反应为，转移0.1mol电子时消耗为0.025 mol，标况体积；a极是负极，碱性条件下被氧化为，电极反应式为；a极消耗，b极生成，为维持两侧NaOH溶液浓度稳定，需要从b侧移向a侧，因此离子交换膜为阴离子交换膜。 （2）B池为电解NaCl溶液的装置，总反应为，由（1）可知，A池工作5min时，电路转移0.1mol电子，则5 min时B池生成0.1 mol ，溶液体积为1L，则，常温下，pH=13。 （3）电解精炼铜时，粗铜作阳极接电源正极，因此需将e极（阳极）更换为粗铜；粗铜中比Cu活泼的杂质金属（如Zn、Fe等）会优先于Cu在阳极失电子，而阴极只有得电子析出Cu，同一时间内阳极溶解的Cu的物质的量小于阴极析出的Cu的物质的量，因此溶液中浓度减小。 （4）D池工作时是铅蓄电池充电过程，阴极(h极)反应为，故工作5min时转移0.1 mol e-阴极质量减少4.8 g；阳极(g极)反应为。 13．（25-26高二上·福建三明·期中）电化学知识在生产、科技研究中应用广泛。 (1)电解饱和食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解装置  如图所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题： ①电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是__________________________________。 ②电解500mL饱和食盐水一段时间后，假设电解后溶液体积不变且忽略气体的溶解，则阴极室的c(OH-)变___________。 (2)可采用电化学防护技术减缓海水中钢铁设施的腐蚀，下图是钢铁桥墩部分防护原理示意图。 ①K 与 N 连接时钢铁桥墩的电化学防护方法为____________________。 ②K与M连接时，钢铁桥墩为_____________极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)，电极反应式为____________________________________________________。 (3)N2H4-H2O2燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注，其工作原理如图所示。 电池工作时，A极区 NaOH浓度不变，则离子交换膜为___________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)；电极 B的电极反应式为_____________________________________。 【答案】(1) 大 (2) 牺牲阳极的阴极保护法 阴 (3) 阴离子交换膜 【详解】（1）① 电解饱和食盐水时，阳极氯离子放电生成氯气，阴极水放电生成氢气和氢氧根离子，总反应的离子方程式为：； ② 根据图示，电解时阳离子向右侧移动，说明右侧为阴极室。阴极发生还原反应：，不断生成，因此阴极室的 变大； （2）① K与N连接时，钢铁桥墩与锌板相连形成原电池。由于锌的活泼性大于铁，锌作负极被腐蚀，钢铁桥墩作正极被保护，这种电化学防护方法称为牺牲阳极的阴极保护法； ② K与M连接时，钢铁桥墩与外加直流电源的负极相连，作为电解池的阴极被保护。阴极上发生还原反应，海水中的水得电子析出氢气：； （3）①在 燃料电池中，A极通入 ，发生还原反应：，故A极为正极。由于电池工作时A极区 浓度保持不变，说明A极生成的 全部通过离子交换膜移向了负极（B极）区，因此该离子交换膜为阴离子交换膜； ②B极通入 ，发生氧化反应，在碱性电解质环境下失去电子生成 和 ，其电极反应式为：。 14．（25-26高二上·福建泉州·期中）电化学原理在现代工业中应用广泛，回答下列问题： (1)氯碱工业上利用电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品，如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图。 ①图中的离子交换膜只允许__________通过。 ②氯化钠溶液从图中__________（填“a”“b”“c”或“d”）处进入。 (2)可作超级电容器材料。用惰性电极电解溶液制得，其阳极的电极反应式为__________。 (3)某科研单位利用NO—空气质子交换膜燃料电池制备高纯铬和硫酸的简单装置如下图所示： ①电极为__________（填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”），电极上发生的电极反应式为__________。 ②X膜为__________交换膜（填“阴离子”或“阳离子”）。 ③理论上，Pt（II）电极上参加反应的标况下为1.68L，I室内溶液质量减少__________g（忽略溶液挥发）。 (4)电解法治理是先用溶液吸收含的工业废气，所得溶液用惰性电极电解，阳极区所得溶液循环利用。 ①进入电解池的溶液中，溶质是__________（填化学式）。 ②阴极的电极反应式为__________。 【答案】(1) 阳离子 a (2) (3) 正极 阴离子 2.7 (4) 、 【详解】（1）① 由图1可知，电解池中从左侧（阳极室）穿过离子交换膜进入右侧（阴极室），而和不能通过，因此该离子交换膜只允许阳离子通过。 ② 氯碱工业中，阳极（左侧，与电源正极相连）发生反应 ，消耗，因此精制饱和食盐水（氯化钠溶液）应从阳极室的下端 a 处进入。 （2）电解溶液制备，锰元素化合价由+2价升高到+4价，发生氧化反应，故在阳极放电。根据电荷守恒和原子守恒，水参与反应并生成氢离子，电极反应式为：。 （3）① 左侧为燃料电池，通入的一极生成，氮元素化合价升高，发生氧化反应，为负极（）；通入的一极发生还原反应，为正极（）。电极上失去电子，在酸性条件下结合水生成硝酸根和氢离子，反应式为：。 ② 右侧为电解池，棒与负极相连，为阴极，发生还原反应析出；石墨与正极相连，为阳极，水放电生成和。为了在II室制备硫酸，III室中的需要向左移动进入II室，因此X膜必须是阴离子交换膜。 ③ 电极消耗标准状况下，其物质的量为 ，转移电子数为 。 I室（阳极室）发生的反应为 。当转移电子时，生成 逸出，质量减少 ；同时为了保持电荷守恒，有通过阳膜移出I室进入II室，质量减少 。因此I室溶液总质量减少 。 （4）① 在反应池中，与发生氧化还原反应生成硫单质沉淀、氯化亚铁和氯化氢，化学方程式为 。滤去沉淀后，进入电解池的溶液溶质主要是 和 。 ② 阴极发生还原反应，溶液中的阳离子得电子。由于的放电能力强于，且图示右侧电极（阴极）有生成，故阴极电极反应式为：。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $