第4章 章末整合提升-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参（人教版）

**基本信息** 聚焦电化学核心模块，通过高考真题系统整合原电池、电解池及金属腐蚀原理，以题载理构建从原理到应用的逻辑链条。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |原电池原理及其应用|3题（重庆/广东/山东卷）|二次电池放电/充电分析、液流电池工作原理|基于电极反应判断正负极→电子守恒应用→能量转化关系| |电解原理及其应用|5题（福建/全国/河北/浙江卷）|无膜电解合成、废弃电极再锂化、有机物电解氧化|阴阳极反应推导→离子迁移方向→实际工业应用建模| |金属的腐蚀与防护|2题（浙江/广西卷）|镀锌铁皮腐蚀机理、铜导线内壁腐蚀分析|腐蚀类型判断→电极反应书写→防护措施评价|

章末整合提升(四) 一、原电池原理及其应用 1．(2025·重庆卷)下图为AgCl­Sb二次电池的放电过程示意图，下列叙述正确的是(　　) A．放电时，M极为正极 B．放电时，N极上反应为Ag－e－＋Cl－===AgCl C．充电时，消耗4 mol Ag的同时将消耗1 mol Sb4O5Cl2　 D．充电时，M极上反应为Sb4O5Cl2＋12e－＋10H＋===4Sb＋2Cl－＋5H2O 解析：选D。由题图可知，放电时，N极上AgCl发生得电子的还原反应，N极为正极，电极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，M极为负极，电极反应为4Sb－12e－＋2Cl－＋5H2O===Sb4O5Cl2＋10H＋；充电时，N极为阳极，M极为阴极，电极反应与原电池相反。放电时，M极为负极，A错误；放电时，N极上反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B错误；根据得失电子守恒可得关系式：Sb4O5Cl2～12e－～12Ag，故充电时，消耗4 mol Ag的同时将消耗 mol Sb4O5Cl2，C错误；充电时，M极为阴极，电极反应为Sb4O5Cl2＋12e－＋10H＋===4Sb＋2Cl－＋5H2O，D正确。 2．(2025·广东卷)一种高容量水系电池示意图如下。已知：放电时，电极Ⅱ上MnO2减少；电极材料每转移1 mol电子，对应的理论容量为26.8 A·h。下列说法错误的是(　　) A．充电时Ⅱ为阳极 B．放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低 C．放电时负极反应为MnS－2e－===S＋Mn2+ D．充电时16 g S能提供的理论容量为26.8 A·h 解析：选B。放电时，电极Ⅱ上MnO2减少，说明MnO2转化为Mn2+，Mn元素化合价降低，发生还原反应，电极Ⅱ为原电池的正极，MnSO4溶液呈酸性，故正极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O；电极Ⅰ为原电池负极，MnS失去电子生成S和Mn2+，负极反应为MnS－2e－===S＋Mn2+。由分析可知，放电时电极Ⅱ为正极，故充电时电极Ⅱ为阳极，A正确；由分析可知，放电时电极Ⅱ的电极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O，反应消耗H＋，溶液的pH升高，B错误；由分析可知，放电时负极反应为MnS－2e－===S＋Mn2+，C正确；根据放电时负极反应可知，充电时阴极反应为S＋Mn2+＋2e－===MnS，每消耗16 g(0.5 mol)S，转移1 mol电子，能提供的理论容量为26.8 A·h，D正确。 3．(2025·山东卷改编)全铁液流电池工作原理如下图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是(　　) A．隔膜为阳离子交换膜 B．放电时，a极为正极 C．充电时，隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小 D．理论上，Fe3+每减少1 mol，Fe2+总量相应增加2 mol 解析：选C。全铁液流电池的总反应为2Fe3+＋Fe===3Fe2+，放电时，a极的电极反应为Fe－2e－===Fe2+，为负极，b极的电极反应为Fe3+＋e－===Fe2+，为正极。Fe2+和Fe3+/Fe2+在两极循环，两极通过阴离子平衡电荷，故隔膜为阴离子交换膜，A错误；放电时，a极为负极，B错误；充电时，a极接电源负极，为阴极，电极反应为Fe2+＋2e－===Fe，b极接电源正极，为阳极，电极反应为Fe2+－e－===Fe3+，隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小，C正确；根据总反应2Fe3+＋Fe===3Fe2+可知，理论上，Fe3+每减少1 mol，Fe2+总量相应增加1.5 mol，D错误。 二、电解原理及其应用 4．(2025·福建卷)一种无膜电合成碳酸乙烯酯(C3H4O3)的工作原理如下图。下列说法正确的是(　　) A．电源a极为负极 B．反应中Br－的物质的量不断减少 C．总反应为C2H4＋CO2＋H2O―→C3H4O3＋H2 D．“反应Ⅱ”为CO2＋BrCH2CH2OH―→C3H4O3＋H＋＋Br－ 解析：选C。根据题图可知，电合成装置左侧电极发生氧化反应2Br－－2e－===Br2，右侧电极发生还原反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故电源a极为正极、电源b极为负极，A错误；从整个反应过程来看，Br－在电极a转化为Br2后，又经反应Ⅰ、Ⅱ等量产生(反应Ⅰ为C2H4＋Br2＋OH－―→BrCH2CH2OH＋Br－)，故Br－的物质的量未发生变化，B错误；以整个电解池为研究对象，反应物为C2H4、CO2和H2O，生成物为C3H4O3和H2，故总反应为C2H4＋CO2＋H2O―→C3H4O3＋H2，C正确；由题图可知，“反应Ⅱ”在碱性介质中进行，故“反应Ⅱ”应为CO2＋BrCH2CH2OH＋OH－―→C3H4O3＋H2O＋Br－，D错误。 5．(2025·全国卷)某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。 电解时，下列说法错误的是(　　) A．阳极区pH下降 B．OH－从阴极区向阳极区迁移 C.阴极发生反应NO＋7H2O＋8e－===NH3·H2O＋9OH－ D．阴极转化1 mol NO，阳极将生成4 mol HOCH2COO－ 解析：选D。根据题给装置图，电解时，左侧电极连接电源负极，为阴极，发生还原反应，电极反应式为NO＋7H2O＋8e－===NH3·H2O＋9OH－；右侧电极连接电源正极，为阳极，发生氧化反应，电极反应式为HOCH2CH2OH－4e－＋5OH－===HOCH2COO－＋4H2O。根据分析可知，阳极区消耗了OH－且生成H2O，pH下降，A正确；根据分析可知，OH－从阴极区通过阴离子交换膜向阳极区迁移，B正确；根据分析可知，阴极的电极反应式为NO＋7H2O＋8e－===NH3·H2O＋9OH－，C正确；根据阴、阳极的电极反应式可知，NO～8e－～2HOCH2COO－，阴极转化1 mol NO，阳极将生成2 mol HOCH2COO－，D错误。 6．(2025·河北卷)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料 LixCoO2(x＜1)再锂化的电化学装置，其示意图如下： 已知：参比电极的作用是确定 LixCoO2再锂化为 LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是(　　) A. LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2＋xe－＋xLi＋=== LiCoO2 B．产生标准状况下5.6 L O2时，理论上可转化 mol的 LixCoO2 C．再锂化过程中，SO向 LixCoO2电极迁移 D．电解过程中，阳极附近溶液pH升高 解析：选B。该装置为电解池，x<1，则LixCoO2转化为LiCoO2的过程中，Co元素化合价由＋(4－x)降低为＋3，LixCoO2发生得电子的还原反应，LixCoO2电极为阴极，Pt电极为阳极。 电极及反应类型 电极反应式 LixCoO2电极(阴极)，还原反应 LixCoO2＋(1－x)e－＋(1－x)Li＋===LiCoO2(A错误) Pt电极(阳极)，氧化反应 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 由电极反应式可知，产生标准状况下5.6 L(0.25 mol)O2时转移1 mol电子，根据得失电子守恒，理论上转化 mol LixCoO2，B正确；电解过程中，阴离子向阳极移动，即SO向Pt电极迁移，C错误；由阳极电极反应式可知，电解过程中，阳极产生H＋、消耗H2O，则阳极附近溶液pH降低，D错误。 7．(2026·浙江1月选考)一种电解葡萄糖(C6H12O6)制取葡萄糖二酸钾(C6H8O8K2)的装置示意图如下，下列说法中不正确的是(　　) A．电极M处的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B．离子交换膜P为阳离子交换膜 C．1 mol葡萄糖(C6H12O6)完全转化为葡萄糖二酸钾(C6H8O8K2)转移的电子数为6NA D．电解过程可能产生葡萄糖酸钾(C6H11O7K) 解析：选B。在该体系中，葡萄糖在电极N处反应生成葡萄糖二酸钾，已知K元素的化合价为＋1，H元素的化合价为＋1，O元素的化合价为－2，可知C6H12O6中碳元素的平均化合价为0，C6H8O8K2中C元素的平均化合价为＋1，每1 mol C6H12O6转化为1 mol C6H8O8K2会失去6 mol电子，电极N为阳极发生氧化反应，电极反应式为C6H12O6＋8OH－－6e－===(C6H8O8)2-＋6H2O，电极M为阴极发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。由上述分析可知，A、C正确；由上述分析可知，随反应进行，阴极处不断生成OH－，同时阳极处不断消耗OH－，为维持电荷平衡，需要将阴极处生成的OH－补充至阳极处，故离子交换膜P应为阴离子交换膜，B错误；C6H11O7K中C元素的平均化合价为＋，与葡萄糖相比，C元素的平均化合价也升高，说明C6H11O7K为不完全氧化产物，也可能是电解产物，D正确。 三、金属的腐蚀与防护 8．(2024·浙江1月选考)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH3)4]2+和H2。下列说法不正确的是(　　) A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 B．随着腐蚀的进行，溶液的pH变大 C．铁电极上发生的电极反应为2NH3＋2e－===H2↑＋2NH D．每生成标准状况下224 mL H2，消耗0.010 mol Zn 解析：选C。氨水浓度越大，越容易生成[Zn(NH3)4]2+，腐蚀趋势越大，A正确；腐蚀的总反应为Zn＋4NH3·H2O===[Zn(NH3)4]2+＋H2↑＋2H2O＋2OH－，有OH－生成，溶液的pH变大，B正确；该电化学腐蚀中Zn为负极，Fe为正极，Fe电极上发生的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，C错误；根据得失电子守恒，每生成标准状况下224 mL H2，转移电子的物质的量为×2＝0.02 mol，消耗0.010 mol Zn，D正确。 9．(2025·广西卷)大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成Cu2O层。一段时间后，Cu2O表面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如下图。下列说法错误的是(　　) A．Cu2O层对铜导线起保护作用 B．正极生成Cu2O的电极反应式为4Cu＋＋O2＋4e－===2Cu2O C．沉积物的成分可能有CuO、Cu2(OH)2CO3 D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 解析：选D。铜导线内壁发生电化学反应生成Cu2O层，负极为Cu，电极反应式为Cu－e－===Cu＋，正极O2得电子生成OH－，Cu＋与OH－结合生成Cu2O，电极反应式为4Cu＋＋O2＋4e－===2Cu2O。Cu2O层为致密的氧化膜，能阻止内部铜与水、氧气进一步接触，对铜导线起保护作用，A正确；由分析得，正极生成Cu2O的电极反应式为4Cu＋＋O2＋4e－===2Cu2O，B正确；Cu2O可被氧化为CuO，也可与H2O、CO2反应生成Cu2(OH)2CO3，沉积物成分可能包含二者，C正确；沉积物最多的区域，有较厚的Cu2O层覆盖，Cu与冷水、O2的接触被阻碍，腐蚀速率减慢，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $