【高考化學易錯點14】電化學基礎（試題+解析）

易錯點14電化學基礎易錯點

易錯題【01】原電池電極的確定

(1)根據(jù)電極材料確定：對于金屬、金屬電極，通常較活潑的金屬是負極，較不活潑的金

屬是正極，如原電池：Zn—Cu—CuSC>4中，Zn作負極，Cu作正極，Al—Mg——KOH

中，A1作負極，Mg作正極；對于金屬、非金屬電極，金屬作負極，非金屬作正極；對于

金屬、化合物電極，金屬作負極，化合物作正極。

(2)根據(jù)電極反應確定：原電池中，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應。

(3)根據(jù)電極現(xiàn)象確定：若不電極斷溶解或質(zhì)量不斷減少，該電極發(fā)生氧化反應，通常為

原電池的負極，若原電池電極上有氣體生成、電極質(zhì)量不斷增加或電極質(zhì)量不變，該電極

發(fā)生還原反應，通常為原電池的正極。

(4)根據(jù)移動方向判斷：電子流動方向是由負極流向正極，電子流出的一極為負極，流入

的一極為正極；電流是由正極流向負極，電流流出的一極為正極，流入的一極為負極；在

原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽離子移向正極，陰離子移向是負極。

易錯題［02］電極反應式的書寫方法

(1)拆分法：寫出原電池的總反應。2Fe3++Cu=2Fe2+4-Cu2+；把總反應按氧化反應和

還原反應拆分為兩個半反應，并注明正、負極，并依據(jù)質(zhì)量守恒、電荷守恒及電子得失守

3+2+2+

恒配平兩個半反應：正極：2Fe+2e-=2Fe,負極：Cu-2e-=Cuo

(2)加減法：寫出總反應。如Li+LiMn2O4=Li2Mn2C>4；寫出其中容易寫出的一個半反應

(正極或負極)。如Li-e==LT(負極)；利用總反應與上述的一極反應相減，即得另一個電

極的反應式，即LiMmC^+Lr+e=Li2Mn2C>4(正極)。

3.電化學腐蝕的規(guī)律

⑴對同一種金屬來說，其他條件相同時腐蝕的快慢:強電解質(zhì)溶液〉弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)

溶液。

(2)活潑性不同的兩金屬:活潑性差別越大,活潑性強的金屬腐蝕越快。

(3)對同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快,且氧化劑的濃度越高，氧化性越

強，腐蝕越快(鈍化除外)。

(4)電解原理引起的腐蝕〉原電池原理引起的腐蝕〉化學腐蝕〉有防護措施的腐蝕。

易錯題(03］電化學腐蝕的規(guī)律

(1)對同一種金屬來說，其他條件相同時腐蝕的快慢:強電解質(zhì)溶液〉弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)

溶液。

(2)活潑性不同的兩金屬:活潑性差別越大,活潑性強的金屬腐蝕越快。

(3)對同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快,且氧化劑的濃度越高，氧化性越

強，腐蝕越快(鈍化除外)。

(4)電解原理引起的腐蝕〉原電池原理引起的腐蝕〉化學腐蝕〉有防護措施的腐蝕。

易錯題［04］離子交換膜的作用

(1)能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學反應。

(2)能選擇性地通過離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。

典例分析

例1、某同學組裝了如圖所示的電化學裝置,電極I為A1,其他電極均為Cu,則()

A.電流方向：電極電極IB.電極I發(fā)生還原反應

C.電極H逐漸溶解D.電極HI的電極反應：Cu2++2e-=Cu

A【解析】根據(jù)原電池的構成原理，可知電極1為負極，電極n為正極，電極山為陽極，

電極IV為陰極。電子流向為電極電極IV,故電流方向為電極IV-8T電極I,A

正確;電極I為負極，發(fā)生氧化反應，B錯誤；電極II為正極，Cu2+在此被還原，C錯

誤；電極HI為陽極，活性陽極Cu在此被氧化，D錯誤。

例2、某單液電池如圖所示，其反應原理為4+2AgCl(s)、胃:22Ag(s)+2HCl。

下列說法錯誤的是()

C.充電時，右邊電極上發(fā)生的電極反應式：Ag-e-=Ag+

D.充電時，當左邊電極生成Im?！?時，電解質(zhì)溶液減輕2g

C【解析】放電時左邊電極發(fā)生氧化反應，為電池的負極，A正確；放電時左邊為電池的

負極，右邊則為電池的正極，工作時陽離子向正極移動，即H+離子向右邊電極移動，B正

確；充電時左邊電極為陰極，發(fā)生還原反應，即2H++2e-=H2T；右邊電極為陽極，發(fā)

充電

2HC1+2Ag2AgCl+H2f

生氧化反應，即Ag-e-+C「=AgCl,c錯誤；由反應可

知，充電時，當左邊電極生成Im。1H?時，電解質(zhì)溶液中會減少2moiHC1,則減少的質(zhì)量

為73g,D正確。

例3、在酸性乙醇燃料電池中加入硝酸，可使電池持續(xù)大電流放電，其工作原理如下圖所示。

質(zhì)子交換膜

下列說法錯誤的是（）

A.加入HN03降低了正極反應的活化能

B.電池工作時正極區(qū)溶液的pH降低

C.lmolCH3cH20H被完全氧化時有3mol02被還原

+

D.負極反應為CH3CH2OH+3H2O-1=2CO2+12H

B【解析】該電池的負極反應為CH3cH2OH+3H2O-12e---2cChf+IZH+JT向右移動通過質(zhì)

子交換膜，正極反應為O2+4e—4H+-2H9。硝酸作正極反應的催化劑，加入催化劑可以降

低正極反應的活化能，故A正確;正極反應雖然消耗H：但負極區(qū)生成的H+移向正極區(qū)，負極

區(qū)H+的物質(zhì)的量不變,由于生成了水，電池工作時正極區(qū)溶液的pH升高，故B錯誤;根據(jù)正負

極電極反應式可知,1molCH3CH2OH被完全氧化時有3molO2被還原，故C正確;負極反應

為CH3CH2OH+3H2O-12e---2co2廿12中,故D正確。

例4、甲烷是良好的制氫材料。我國科學家發(fā)明了一種500℃時，在含氧離子（（）2-）的熔融

碳酸鹽中電解甲院的方法，實現(xiàn)了無水、零排放的方式生產(chǎn)H2和C。反應原理如右圖所

示。下列說法正確的是

xEH3y

A.X為電源的負極

B.Ni電極上發(fā)生電極反應方程式為CO；+4e-=C+3O2-

C.電解一段時間后熔融鹽中。2-的物質(zhì)的量變多

D.該條件下，每產(chǎn)生22.4LH2,電路中轉移2moi電子

B【解析】電解反應在溫度于500℃時進行，電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，則陽極的電極反應是甲

烷失電子生成氫氣和二氧化碳的過程，陰極是碳酸根離子得到電子生成碳。電解池電極

Ni-YSZ中甲烷變成CCh,C元素的化合價升高，失電子，發(fā)生氧化反應，作陽極，因此

X為電源的正極，A錯誤；陰極上發(fā)生還原反應，Ni電極上發(fā)生的電極反應方程式為

CO^+4e=C+3O2-,B正確；電解一段時間后熔融鹽中02-的物質(zhì)的量不會變多，生

電解

成的-通過熔融鹽轉移到陽極參加反應，C錯誤；總反應為：CH4^C+2H2,反應條

件為500℃,該條件下不是標準狀況，D錯誤。

例5、“暖寶寶”主要成分有鐵粉、水、食鹽、活性炭、吸水性樹脂等，工作時利用微孔透

氧技術反應發(fā)熱.下列說法錯誤的是()

A.發(fā)熱時鐵粉發(fā)生了吸氧腐蝕

B.食鹽作電解質(zhì)，活性炭為正極

C.工作時，吸水性樹脂可供水

D.暖寶寶可以重復使用

D【解析】根據(jù)保暖貼的成分可知，鐵粉和活性炭在氯化鈉溶液中形成原電池，鐵做負

極，碳做正極，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，鐵電極反應為：2Fe-4e-=2Fe2+,碳極的電極反應為：

Ch+4e+2H2O=4OH,總反應為：2Fe+O2+2H?O=2Fe(OH)2。由于氯化鈉溶液呈中

性，故鐵發(fā)生吸氧腐蝕，A正確；在形成的原電池中，鐵做負極，碳做正極，食鹽是電解

質(zhì)，B正確；工作時，吸水性樹脂可供水，與食鹽形成電解質(zhì)溶液，C正確：該反應不可

逆，不可以重復使用，D錯誤。

易錯題通關

1.如圖是一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。放電前被膜隔開的電解質(zhì)為Na2s2和NaBm

放電后分別變?yōu)镹a2s4和NaBr。下列敘述正確的是（）

A.放電時，負極反應為3NaBr—2ei=NaBr3+2Na"

+

B.充電時，陽極反應為2Na2s2-2e=Na2S4+2Na

C.放電時，Na卡經(jīng)過離子交換膜，由b池移向a池

D.用該電池電解飽和食鹽水，產(chǎn)生2.24LH2時，b池生成17.40gNa2s4

2.鋅澳液流電池是一種先進的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應用于再生能源儲能和智能電網(wǎng)的

備用電源等。三單體串聯(lián)鋅漠液流電池工作原理如圖所：

循環(huán)回路

下列說法錯誤的是

A.放電時，N極為正極

B.放電時，左側貯液器中ZnB「2的濃度不斷減小

C.充電時，M極的電極反應式為Zn2++2e-=Zn

D.隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過

3.利用SO?和太陽能綜合制氫的方案的基本工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

so：

H2

n廣-太

Pt.比0BiVOj一陽

」」_光

NauOH溶液SOfSOi^

A.該電化學裝置中,Pt電極的電勢高于BiVO4電極的電勢

B.該裝置中的能量轉化形式為光能T化學能一電能

C.電子流向:BiVO4電極一外電路—Pt電極

22

D.BiVO4電極上的反應式為SO3--2e+2OH-=-SO4+H2O

4.利用原電池原理，在室溫下從含低濃度銅的酸性廢水中回收銅的實驗裝置如圖所示，下

列說法錯誤的是

NaBH4.KOII?*第漱

A.X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換膜

B.負極的電極反應式：BH4+80H-8e=B(OH)4-+4H2O

C.2室流出的溶液中溶質(zhì)為Na2SO4和K2SO4

D.電路中每轉移Imol電子，電極2上有32gCu析出

5.氮肥廠的廢水中氮元素以NH3H2O、NH3和NH：的形式存在，對氨氮廢水無害化處理已

成為全球科學研究熱點，下面是電化學氧化法除氨氮的方法。研究表明，以碳材料為陰

極，02可在陰極生成H2O2,并進一步生成氧化性更強的-0H,QH可以將水中氨氮氧化為

N2,陰極區(qū)加入Fe2+可進一步提高氨氮的去除率，原理如下圖所示結合如圖解釋。則下列說

法不正確的是

A.QH的電子式為：?0:H

B.寫出QH去除氨氣的化學反應方程式為：6OH+2NH3=N2+6H2O

C.O2在陰極生成H2O2的電極反應式為：。2+2廣+2H-=比。2

D.陰極區(qū)加入Fe2+可進一步提高氨氮的去除率的原因是生成的Fe3+起催化劑作用

6.如圖所示裝置I是一種可充電電池，裝置H為電解池。離子交換膜只允許Na”通過，充

放電的化學方程式為2Na2S24-NaBr3'充電Na2S4+3NaBr?閉合開關K時，b極附近先

變紅色。下列說法正確的是()

A.負極反應為4Na—4e^=4Na'

B.閉合K后，b電極附近的pH變小

C.當有0.01molNa*通過離子交換膜時，b電極上析出氣體在標準狀況下體積為112mL

D.閉合KB,a電極上產(chǎn)生的氣體具有漂白性

7.我國科學家報道了機理如下圖所示的電化學過程。下列相關說法錯誤的是

A.Ni電極為陰極

2

B.Ni-YSZ電極上發(fā)生的反應為CH4+2O-4e=CO2+2H2

C.該電化學過程的總反應為CH4—C+2H2

D.理論上，每有ImolCCh與lmolC)2-結合，電路中轉移2moi&

8.一種零價鐵納米簇可用于水體修復，其處理三氯乙烯(CHC1=CC12)所形成原電池如圖

所示。水體中H*，。2，NO；等離子也發(fā)生反應。下列說法正確的是

A.零價鐵納米簇發(fā)生的電極反應為：Fe-3e=Fe3+

B.反應①在正極發(fā)生，反應②③④在負極發(fā)生

C.③的電極反應式為40H-4e=O2T+2H2。

D.三氯乙烯脫去3molCl時反應①轉移6mol電子

9.以Na3Ti2(PC>4)3為負極材料的新型可充電鈉離子電池的工作原理如圖。下列說法錯誤的是

A.放電時，正極反應式為Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e=Na2Fe[Fe(CN)6]

B.充電時，a端接電源正極

C.充電時，每生成lmolFe[Fe(CN)6]消耗2moiNaTi2(PC>4)3

D.充電時，Na+通過離子交換膜從左室移向右室

10.包覆納米硅復合材料(GS-Si)的可充電石墨烯電池工作原理如圖所示。放電時，GS-Si包

覆石墨烯電極上的物質(zhì)變化為：C6Li-C6Li-；多元含鋰過渡金屬氧化物電極上的物質(zhì)變

化為：LiiMCh-LiMCh,下列說法錯誤的是

〃翠烯電極電解質(zhì)電解質(zhì)金屬氧化物電極

A.放電時，膠狀聚合物電解質(zhì)和固體電解質(zhì)的作用均為傳導離子，構成閉合回路

B.若放電前兩個電極質(zhì)量相等，轉移O.lmol電子后兩個電極質(zhì)量相差0.7g

C.充電時，與正極連接電極反應為LiMO2-xe-=Lii.xMO2+xLi+

D.為保護電池，GS-Si包覆石墨烯的電極反應不能進行至C6Li-e=C6+Li+

11.我國科學家最近發(fā)明了一種Zn-Pb。？電池，電解質(zhì)為KZSOQH2sO4和KOH,由a

和b兩種離子交換膜隔開，形成A、B、C三個電解質(zhì)溶液區(qū)域，結構示意圖如下：

回答下列問題：

⑴電池中，Zn為極，B區(qū)域的電解質(zhì)為(填“K2soJ、"HROJ或

“KOH”)。

(2)電池反應的離子方程式為。

(3)陽離子交換膜為圖中的膜(填"a”或"b”)。

(4)此電池中，消耗6.5gZn,理論上可產(chǎn)生的容量(電量)為毫安時(mAh)(1mol電

子的電量為IF,F=96500C.mo廣，結果保留整數(shù))

(5)己知E為電池電動勢(電池電動勢即電池的理論電壓，是兩個電極電位之差，

E=E(+)-Ew),AG為電池反應的自由能變，則該電池與傳統(tǒng)鉛酸蓄電池相比較，EzipM%

------Epb-Pbo,；△GZn-pbo：;------△Gpb.pbo?(填">"或

(6)Zn是一種重要的金屬材料，工業(yè)上一般先將ZnS氧化，再采用熱還原或者電解法制

備。利用H?還原ZnS也可得到Zn,其反應式如下：ZnS(s)+H2(g)

Zn(s)+H2s(g)。7270c時，上述反應的平衡常數(shù)Kp=2.24xl0“。此溫度下，在盛有ZnS的

剛性容器內(nèi)通入壓強為1.01xl()5pa的H2,達平衡時H2S的分壓為Pa(結果保留兩

位小數(shù))。

12.某小組同學利用如圖所示裝置進行鐵的電化學腐蝕原理的探究實驗：

裝置分別進行的操作現(xiàn)象

啟

i.連好裝置一段時間后，向燒杯中滴

加酚醐

秋片」1—，碉杯

1J1.0molL1ii.連好裝置一段時間后，向燒杯中鐵片表面產(chǎn)生藍

.N.CI溶液

滴加K3[Fe(CN)6]溶液色沉淀

(1)小組同學認為以上兩種檢驗方法，均能證明鐵發(fā)生了吸氧腐蝕。

①實驗i中的現(xiàn)象是—o

②用電極反應式解釋實驗i中的現(xiàn)象：—o

(2)查閱資料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。

①據(jù)此有同學認為僅通過ii中現(xiàn)象不能證明鐵發(fā)生了電化學腐蝕，理由是一o

②進行下列實驗，在實驗幾分鐘后的記錄如下：

實驗滴管試管現(xiàn)象

1iii.蒸儲水無明顯變化

1鐵片表面產(chǎn)生大量藍

O.5mol-L"

iv.LOmolLNaCl溶液

色沉淀

iK3[Fe(CN)6]溶液

rri

v.0.5molL」Na2so4溶液無明顯變化

2mL

以上實驗表明：在有存在條件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以與鐵片發(fā)生反應。為探究Ct的

存在對反應的影響，小組同學將鐵片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗凈)后再進行實驗iii,發(fā)現(xiàn)鐵

片表面產(chǎn)生藍色沉淀。此補充實驗表明cr的作用是一。

(3)有同學認為上述實驗仍不夠嚴謹。為進一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性對實驗ii結果的

影響，又利用(2)中裝置繼續(xù)實驗。其中能證實以上影響確實存在的是一(填字母序號)。

實驗試劑現(xiàn)象

A酸洗后的鐵片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除02)產(chǎn)生藍色沉淀

B酸洗后的鐵片、K.3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除。2)產(chǎn)生藍色沉淀

C鐵片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除。2)產(chǎn)生藍色沉淀

D鐵片、K3[Fe(CN)6]和鹽酸混合溶液(己除Ch)產(chǎn)生藍色沉淀

(4)綜合以上實驗分析，利用實驗ii中試劑能證實鐵發(fā)生了電化學腐蝕的實驗方案是：連好

裝置一段時間后，—(回答相關操作、現(xiàn)象)，則說明負極附近溶液中產(chǎn)生了Fe2+,即發(fā)生

了電化學腐蝕。

易錯點14電化學基礎易錯點

易錯題【01】原電池電極的確定

(1)根據(jù)電極材料確定：對于金屬、金屬電極，通常較活潑的金屬是負極，較不活潑的金

屬是正極，如原電池：Zn—Cu—CuSC>4中，Zn作負極，Cu作正極，Al—Mg——KOH

中，A1作負極，Mg作正極；對于金屬、非金屬電極，金屬作負極，非金屬作正極；對于

金屬、化合物電極，金屬作負極，化合物作正極。

(2)根據(jù)電極反應確定：原電池中，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應。

(3)根據(jù)電極現(xiàn)象確定：若不電極斷溶解或質(zhì)量不斷減少，該電極發(fā)生氧化反應，通常為

原電池的負極，若原電池電極上有氣體生成、電極質(zhì)量不斷增加或電極質(zhì)量不變，該電極

發(fā)生還原反應，通常為原電池的正極。

(4)根據(jù)移動方向判斷：電子流動方向是由負極流向正極，電子流出的一極為負極，流入

的一極為正極；電流是由正極流向負極，電流流出的一極為正極，流入的一極為負極；在

原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽離子移向正極，陰離子移向是負極。

易錯題［02］電極反應式的書寫方法

(1)拆分法：寫出原電池的總反應。2Fe3++Cu=2Fe2+4-Cu2+；把總反應按氧化反應和

還原反應拆分為兩個半反應，并注明正、負極，并依據(jù)質(zhì)量守恒、電荷守恒及電子得失守

3+2+2+

恒配平兩個半反應：正極：2Fe+2e-=2Fe,負極：Cu-2e-=Cuo

(2)加減法：寫出總反應。如Li+LiMn2O4=Li2Mn2C>4；寫出其中容易寫出的一個半反應

(正極或負極)。如Li-e==LT(負極)；利用總反應與上述的一極反應相減，即得另一個電

極的反應式，即LiMmC^+Lr+e=Li2Mn2C>4(正極)。

3.電化學腐蝕的規(guī)律

⑴對同一種金屬來說，其他條件相同時腐蝕的快慢:強電解質(zhì)溶液〉弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)

溶液。

(2)活潑性不同的兩金屬:活潑性差別越大,活潑性強的金屬腐蝕越快。

(3)對同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快,且氧化劑的濃度越高，氧化性越

強，腐蝕越快(鈍化除外)。

(4)電解原理引起的腐蝕〉原電池原理引起的腐蝕〉化學腐蝕〉有防護措施的腐蝕。

易錯題(03］電化學腐蝕的規(guī)律

(1)對同一種金屬來說，其他條件相同時腐蝕的快慢:強電解質(zhì)溶液〉弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)

溶液。

(2)活潑性不同的兩金屬:活潑性差別越大,活潑性強的金屬腐蝕越快。

(3)對同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快,且氧化劑的濃度越高，氧化性越

強，腐蝕越快(鈍化除外)。

(4)電解原理引起的腐蝕〉原電池原理引起的腐蝕〉化學腐蝕〉有防護措施的腐蝕。

易錯題［04］離子交換膜的作用

(1)能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學反應。

(2)能選擇性地通過離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。

典例分析

例1、某同學組裝了如圖所示的電化學裝置,電極I為A1,其他電極均為Cu,則()

A.電流方向：電極電極IB.電極I發(fā)生還原反應

C.電極H逐漸溶解D.電極HI的電極反應：Cu2++2e-=Cu

A【解析】根據(jù)原電池的構成原理，可知電極1為負極，電極n為正極，電極山為陽極，

電極IV為陰極。電子流向為電極電極IV,故電流方向為電極IV-8T電極I,A

正確;電極I為負極，發(fā)生氧化反應，B錯誤；電極II為正極，Cu2+在此被還原，C錯

誤；電極HI為陽極，活性陽極Cu在此被氧化，D錯誤。

例2、某單液電池如圖所示，其反應原理為4+2AgCl(s)、胃:22Ag(s)+2HCl。

下列說法錯誤的是()

C.充電時，右邊電極上發(fā)生的電極反應式：Ag-e-=Ag+

D.充電時，當左邊電極生成Im?！?時，電解質(zhì)溶液減輕2g

C【解析】放電時左邊電極發(fā)生氧化反應，為電池的負極，A正確；放電時左邊為電池的

負極，右邊則為電池的正極，工作時陽離子向正極移動，即H+離子向右邊電極移動，B正

確；充電時左邊電極為陰極，發(fā)生還原反應，即2H++2e-=H2T；右邊電極為陽極，發(fā)

充電

2HC1+2Ag2AgCl+H2f

生氧化反應，即Ag-e-+C「=AgCl,c錯誤；由反應可

知，充電時，當左邊電極生成Im。1H?時，電解質(zhì)溶液中會減少2moiHC1,則減少的質(zhì)量

為73g,D正確。

例3、在酸性乙醇燃料電池中加入硝酸，可使電池持續(xù)大電流放電，其工作原理如下圖所示。

質(zhì)子交換膜

下列說法錯誤的是（）

A.加入HN03降低了正極反應的活化能

B.電池工作時正極區(qū)溶液的pH降低

C.lmolCH3cH20H被完全氧化時有3mol02被還原

+

D.負極反應為CH3CH2OH+3H2O-1=2CO2+12H

B【解析】該電池的負極反應為CH3cH2OH+3H2O-12e---2cChf+IZH+JT向右移動通過質(zhì)

子交換膜，正極反應為O2+4e—4H+-2H9。硝酸作正極反應的催化劑，加入催化劑可以降

低正極反應的活化能，故A正確;正極反應雖然消耗H：但負極區(qū)生成的H+移向正極區(qū)，負極

區(qū)H+的物質(zhì)的量不變,由于生成了水，電池工作時正極區(qū)溶液的pH升高，故B錯誤;根據(jù)正負

極電極反應式可知,1molCH3CH2OH被完全氧化時有3molO2被還原，故C正確;負極反應

為CH3CH2OH+3H2O-12e---2co2廿12中,故D正確。

例4、甲烷是良好的制氫材料。我國科學家發(fā)明了一種500℃時，在含氧離子（（）2-）的熔融

碳酸鹽中電解甲院的方法，實現(xiàn)了無水、零排放的方式生產(chǎn)H2和C。反應原理如右圖所

示。下列說法正確的是

xEH3y

A.X為電源的負極

B.Ni電極上發(fā)生電極反應方程式為CO；+4e-=C+3O2-

C.電解一段時間后熔融鹽中。2-的物質(zhì)的量變多

D.該條件下，每產(chǎn)生22.4LH2,電路中轉移2moi電子

B【解析】電解反應在溫度于500℃時進行，電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，則陽極的電極反應是甲

烷失電子生成氫氣和二氧化碳的過程，陰極是碳酸根離子得到電子生成碳。電解池電極

Ni-YSZ中甲烷變成CCh,C元素的化合價升高，失電子，發(fā)生氧化反應，作陽極，因此

X為電源的正極，A錯誤；陰極上發(fā)生還原反應，Ni電極上發(fā)生的電極反應方程式為

CO^+4e=C+3O2-,B正確；電解一段時間后熔融鹽中02-的物質(zhì)的量不會變多，生

電解

成的-通過熔融鹽轉移到陽極參加反應，C錯誤；總反應為：CH4^C+2H2,反應條

件為500℃,該條件下不是標準狀況，D錯誤。

例5、“暖寶寶”主要成分有鐵粉、水、食鹽、活性炭、吸水性樹脂等，工作時利用微孔透

氧技術反應發(fā)熱.下列說法錯誤的是()

A.發(fā)熱時鐵粉發(fā)生了吸氧腐蝕

B.食鹽作電解質(zhì)，活性炭為正極

C.工作時，吸水性樹脂可供水

D.暖寶寶可以重復使用

D【解析】根據(jù)保暖貼的成分可知，鐵粉和活性炭在氯化鈉溶液中形成原電池，鐵做負

極，碳做正極，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，鐵電極反應為：2Fe-4e-=2Fe2+,碳極的電極反應為：

Ch+4e+2H2O=4OH,總反應為：2Fe+O2+2H?O=2Fe(OH)2。由于氯化鈉溶液呈中

性，故鐵發(fā)生吸氧腐蝕，A正確；在形成的原電池中，鐵做負極，碳做正極，食鹽是電解

質(zhì)，B正確；工作時，吸水性樹脂可供水，與食鹽形成電解質(zhì)溶液，C正確：該反應不可

逆，不可以重復使用，D錯誤。

易錯題通關

1.如圖是一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。放電前被膜隔開的電解質(zhì)為Na2s2和NaBm

放電后分別變?yōu)镹a2s4和NaBr。下列敘述正確的是（）

A.放電時，負極反應為3NaBr—2ei=NaBr3+2Na"

+

B.充電時，陽極反應為2Na2s2-2e=Na2S4+2Na

C.放電時，Na卡經(jīng)過離子交換膜，由b池移向a池

D.用該電池電解飽和食鹽水，產(chǎn)生2.24LH2時，b池生成17.40gNa2s4

2.鋅澳液流電池是一種先進的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應用于再生能源儲能和智能電網(wǎng)的

備用電源等。三單體串聯(lián)鋅漠液流電池工作原理如圖所：

循環(huán)回路

下列說法錯誤的是

A.放電時，N極為正極

B.放電時，左側貯液器中ZnB「2的濃度不斷減小

C.充電時，M極的電極反應式為Zn2++2e-=Zn

D.隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過

3.利用SO?和太陽能綜合制氫的方案的基本工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

so：

H2

n廣-太

Pt.比0BiVOj一陽

」」_光

NauOH溶液SOfSOi^

A.該電化學裝置中,Pt電極的電勢高于BiVO4電極的電勢

B.該裝置中的能量轉化形式為光能T化學能一電能

C.電子流向:BiVO4電極一外電路—Pt電極

22

D.BiVO4電極上的反應式為SO3--2e+2OH-=-SO4+H2O

4.利用原電池原理，在室溫下從含低濃度銅的酸性廢水中回收銅的實驗裝置如圖所示，下

列說法錯誤的是

NaBH4.KOII?*第漱

A.X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換膜

B.負極的電極反應式：BH4+80H-8e=B(OH)4-+4H2O

C.2室流出的溶液中溶質(zhì)為Na2SO4和K2SO4

D.電路中每轉移Imol電子，電極2上有32gCu析出

5.氮肥廠的廢水中氮元素以NH3H2O、NH3和NH：的形式存在，對氨氮廢水無害化處理已

成為全球科學研究熱點，下面是電化學氧化法除氨氮的方法。研究表明，以碳材料為陰

極，02可在陰極生成H2O2,并進一步生成氧化性更強的-0H,QH可以將水中氨氮氧化為

N2,陰極區(qū)加入Fe2+可進一步提高氨氮的去除率，原理如下圖所示結合如圖解釋。則下列說

法不正確的是

A.QH的電子式為：?0:H

B.寫出QH去除氨氣的化學反應方程式為：6OH+2NH3=N2+6H2O

C.O2在陰極生成H2O2的電極反應式為：。2+2廣+2H-=比。2

D.陰極區(qū)加入Fe2+可進一步提高氨氮的去除率的原因是生成的Fe3+起催化劑作用

6.如圖所示裝置I是一種可充電電池，裝置H為電解池。離子交換膜只允許Na”通過，充

放電的化學方程式為2Na2S24-NaBr3'充電Na2S4+3NaBr?閉合開關K時，b極附近先

變紅色。下列說法正確的是()

A.負極反應為4Na—4e^=4Na'

B.閉合K后，b電極附近的pH變小

C.當有0.01molNa*通過離子交換膜時，b電極上析出氣體在標準狀況下體積為112mL

D.閉合KB,a電極上產(chǎn)生的氣體具有漂白性

7.我國科學家報道了機理如下圖所示的電化學過程。下列相關說法錯誤的是

A.Ni電極為陰極

2

B.Ni-YSZ電極上發(fā)生的反應為CH4+2O-4e=CO2+2H2

C.該電化學過程的總反應為CH4—C+2H2

D.理論上，每有ImolCCh與lmolC)2-結合，電路中轉移2moi&

8.一種零價鐵納米簇可用于水體修復，其處理三氯乙烯(CHC1=CC12)所形成原電池如圖

所示。水體中H*，。2，NO；等離子也發(fā)生反應。下列說法正確的是

A.零價鐵納米簇發(fā)生的電極反應為：Fe-3e=Fe3+

B.反應①在正極發(fā)生，反應②③④在負極發(fā)生

C.③的電極反應式為40H-4e=O2T+2H2。

D.三氯乙烯脫去3molCl時反應①轉移6mol電子

9.以Na3Ti2(PC>4)3為負極材料的新型可充電鈉離子電池的工作原理如圖。下列說法錯誤的是

A.放電時，正極反應式為Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e=Na2Fe[Fe(CN)6]

B.充電時，a端接電源正極

C.充電時，每生成lmolFe[Fe(CN)6]消耗2moiNaTi2(PC>4)3

D.充電時，Na+通過離子交換膜從左室移向右室

10.包覆納米硅復合材料(GS-Si)的可充電石墨烯電池工作原理如圖所示。放電時，GS-Si包

覆石墨烯電極上的物質(zhì)變化為：C6Li-C6Li-；多元含鋰過渡金屬氧化物電極上的物質(zhì)變

化為：LiiMCh-LiMCh,下列說法錯誤的是

〃翠烯電極電解質(zhì)電解質(zhì)金屬氧化物電極

A.放電時，膠狀聚合物電解質(zhì)和固體電解質(zhì)的作用均為傳導離子，構成閉合回路

B.若放電前兩個電極質(zhì)量相等，轉移O.lmol電子后兩個電極質(zhì)量相差0.7g

C.充電時，與正極連接電極反應為LiMO2-xe-=Lii.xMO2+xLi+

D.為保護電池，GS-Si包覆石墨烯的電極反應不能進行至C6Li-e=C6+Li+

11.我國科學家最近發(fā)明了一種Zn-Pb。？電池，電解質(zhì)為KZSOQH2sO4和KOH,由a

和b兩種離子交換膜隔開，形成A、B、C三個電解質(zhì)溶液區(qū)域，結構示意圖如下：

回答下列問題：

⑴電池中，Zn為極，B區(qū)域的電解質(zhì)為(填“K2soJ、"HROJ或

“KOH”)。

(2)電池反應的離子方程式為。

(3)陽離子交換膜為圖中的膜(填"a”或"b”)。

(4)此電池中，消耗6.5gZn,理論上可產(chǎn)生的容量(電量)為毫安時(mAh)(1mol電

子的電量為IF,F=96500C.mo廣，結果保留整數(shù))

(5)己知E為電池電動勢(電池電動勢即電池的理論電壓，是兩個電極電位之差，

E=E(+)-Ew),AG為電池反應的自由能變，則該電池與傳統(tǒng)鉛酸蓄電池相比較，EzipM%

------Epb-Pbo,；△GZn-pbo：;------△Gpb.pbo?(填">"或

(6)Zn是一種重要的金屬材料，工業(yè)上一般先將ZnS氧化，再采用熱還原或者電解法制

備。利用H?還原ZnS也可得到Zn,其反應式如下：ZnS(s)+H2(g)

Zn(s)+H2s(g)。7270c時，上述反應的平衡常數(shù)Kp=2.24xl0“。此溫度下，在盛有ZnS的

剛性容器內(nèi)通入壓強為1.01xl()5pa的H2,達平衡時H2S的分壓為Pa(結果保留兩

位小數(shù))。

12.某小組同學利用如圖所示裝置進行鐵的電化學腐蝕原理的探究實驗：

裝置分別進行的操作現(xiàn)象

啟

i.連好裝置一段時間后，向燒杯中滴

加酚醐

秋片」1—，碉杯

1J1.0molL1ii.連好裝置一段時間后，向燒杯中鐵片表面產(chǎn)生藍

.N.CI溶液

滴加K3[Fe(CN)6]溶液色沉淀

(1)小組同學認為以上兩種檢驗方法，均能證明鐵發(fā)生了吸氧腐蝕。

①實驗i中的現(xiàn)象是—o

②用電極反應式解釋實驗i中的現(xiàn)象：—o

(2)查閱資料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。

①據(jù)此有同學認為僅通過ii中現(xiàn)象不能證明鐵發(fā)生了電化學腐蝕，理由是一o

②進行下列實驗，在實驗幾分鐘后的記錄如下：

實驗滴管試管現(xiàn)象

1iii.蒸儲水無明顯變化

1鐵片表面產(chǎn)生大量藍

O.5mol-L"iv.LOmolLNaCl溶液

色沉淀

iK3[Fe(CN)6]溶液

rri

v.0.5molL」Na2so4溶液無明顯變化

2mL

以上實驗表明：在有存在條件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以與鐵片發(fā)生反應。為探究Ct的

存在對反應的影響，小組同學將鐵片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗凈)后再進行實驗iii,發(fā)現(xiàn)鐵

片表面產(chǎn)生藍色沉淀。此補充實驗表明cr的作用是一。

(3)有同學認為上述實驗仍不夠嚴謹。為進一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性對實驗ii結果的

影響，又利用(2)中裝置繼續(xù)實驗。其中能證實以上影響確實存在的是一(填字母序號)。

實驗試劑現(xiàn)象

A酸洗后的鐵片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除02)產(chǎn)生藍色沉淀

B酸洗后的鐵片、K.3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除。2)產(chǎn)生藍色沉淀

C鐵片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除。2)產(chǎn)生藍色沉淀

D鐵片、K3[Fe(CN)6]和鹽酸混合溶液(己除Ch)產(chǎn)生藍色沉淀

(4)綜合以上實驗分析，利用實驗ii中試劑能證實鐵發(fā)生了電化學腐蝕的實驗方案是：連好

裝置一段時間后，—(回答相關操作、現(xiàn)象)，則說明負極附近溶液中產(chǎn)生了Fe2+,即發(fā)生

了電化學腐蝕。

參考答案

1.C【解析】根據(jù)放電后Na2s2轉化為Na2s4,S元素化合價升高，知Na2s2被氧化，故負極

反應為2Na2s2—2b=Na2s4+2Na+,A項錯誤；充電時陽極上發(fā)生氧化反應，NaBr轉化

為NaBr.”電極反應為3NaBr—2e-^=NaBr3+2Na'，B項錯誤；放電時，陽離子向正極移

動，故Na,經(jīng)過離子交換膜，由b池移向a池，C項正確；放電時b池為負極區(qū)域，發(fā)生

氧化反應：2Na2s2—2e==Na2s4+2Na,用該電池電解飽和食鹽水，產(chǎn)生標準狀況下2.24

LH2時轉移0.2mol電子，生成0.1molNa2s4,其質(zhì)量為17.40g,D項錯誤。

2.B【解析】由圖可知，放電時，N電極為電池的正極，溟在正極上得到電子發(fā)生還原反應

生成澳離子，電極反應式為Bn+2e—=2BL,M電極為負極，鋅失去電子發(fā)生氧化反應生

成鋅離子，電極反應式為Zn—2e=Zn2+,正極放電生成的澳離子通過離子交換膜進入左

側，同時鋅離子通過交換膜進入右側，維持兩側浪化鋅溶液的濃度保持不變；充電時，M

電極與直流電源的負極相連，做電解池的陰極，N電極與直流電源的正極相連，做陽極。

該電池放電反應總方程式：Zn+Br2=ZnBr2,放電時，Bn在正極放電，ZnBn被循環(huán)回路

“回收”至左側貯液器中，A項正確、B項錯誤；充電時，鋅極為陰極發(fā)生還原反應：

Zn2++2e-=Zn,C項正確：放電時，Bn放電產(chǎn)生Br,通過膜遷移向負極區(qū)，形成ZnBn回

流至左側貯液器，充電時，Zn?+在Zn極放電，而Bbt貯液器處轉化為Bn復合物貯存，

該過程中Zn?+可以通過膜，構成閉合同路，D項正確。

3.B【解析】該電化學裝置中,Pt電極為正極,BNO4為負極，故Pt電勢高于8VO4電極的電

勢,A正確;該裝置中的能量轉化形式為化學能一電能,B錯誤;據(jù)分析，電子流向:BiVCh電極t

2

外電路一Pt電極,C正確;BiV04為負極，電極上發(fā)生氧化反應，則電極反應式為SO3-2e-

2

+2OH--SO4+H2O,D正確。

4.D【解析】由圖中得失電子可知，電極1為負極，電極2為正極，1室中Na+、K+透過X

膜向2室遷移，SO」?一透過Y膜向2室遷移，故X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換

膜，在2室流出的溶液為Na2sCM和K2s04溶液，A正確；在原電池中負極發(fā)生氧化反

應，B項正確：由A分析可知：在2室流出的溶液為Na2so4和K2sCU溶液，C正確；正

極發(fā)生還原反應，廢水中CW'及H'在正極上得到電子被還原，D錯誤。

5.D【解析】0H的電子式為：?0:H,有9個電子，A正確；OH可以將水中氨氮氧化為

N2,因此QH去除氨氣化學反應方程式為：6OH+2NH3=N2+6H2O,B正確；以碳材料

為陰極，可在陰極生成H2O2,因此。2在陰極生成H2O2的電極反應式為：O2+2e+2H

+

=H2O2,C正確；陰極區(qū)加入Fe2+可進一步提高氨氮的去除率的原因是生成的Fe2+起催化

劑作用，F(xiàn)e3+是中間產(chǎn)物，D錯誤。

6.C【解析】當閉合開關K時，b附近溶液先變紅，即b附近有OH」生成，在b極析出氫

氣，b極是陰極，a極是陽極，與陰極連接的是原電池的負極，所以B極是負極，A極是

正極。閉合K時，負極發(fā)生氧化反應，電極反應為2Na2s2-2e—=2Na*+Na2S4,A錯

誤；閉合開關K時，b極附近先變紅色，該極上生成H2和OH「，pH增大，B錯誤；閉合

K時，有0.01molNa'通過離子交換膜，說明有0.01mol電子轉移，陰極上生成0.005mol

H2,標準狀況下體積為0.005molx22.4L-mo「i=0.112L=112mL,C正確;閉合開關K

時，a極是陽極，該極上金屬銅被氧化，電極反應為Cu—2e=Cu2+,沒有氣體產(chǎn)生，D

錯誤。

7.D【解析】該裝置為電解池，Ni-YSZ電極物為電解池的陽極，Ni電極為陰極，在氧離子

作用下，甲烷在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成二氧化碳和氫氣，電極反應式為CH4+2O2-

-4e=CO2+2H2,放電生成的二氧化碳在熔融鹽中與氧離子結合生成碳酸根離子，碳酸根

離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成碳和氧離子，電極反應式為CO；+4e=C+2O\電

解的總反應方程式為CH4邈C+2H2。Ni電極為陰極，碳酸根離子在陰極得到電子發(fā)生還

原反應生成碳和氧離子，A正確；由分析可知，Ni-YSZ電極物為電解池的陽極，電極反應

式為CH4+2O2-—4e-=CCh+2H2,B正確；電解的總反應方程式為CFU典C+2H2,C正確；

每有ImolCCh與ImolCP-結合成1molCO：,電路中轉移4moie\D錯誤。

8.D【解析】由原理圖可知，零價鐵納米簇反應生成Fe?+,A錯誤；由圖可知反應①②③④

均為得電子的反應，所以都在正極發(fā)生，B錯誤；由原理圖可知，反應③是由02轉化為

0H,故電極方程式為O2+4e+2H2。=40日，C錯誤；由原理圖可知，三氯乙烯脫去氯變

成乙烯，C原子化合價從+1價轉化為-2價，1mol三氯乙烯轉化得到6moi電子，脫去

3moi氯原子，D正確。

9.C【解析】Na3Ti2(PO4)3為負極材料，所以放電時Na3Ti2(PO4)3被氧化為NaTi2(PC)4)3,Mo

箔為正極，F(xiàn)e[Fe(CN)6]被還原為Na2Fe[Fe(CN)6j?

放電時，M。箔為正極，F(xiàn)e[Fe(CN)6]被還原為Na2Fe[Fe(CN)6],電極反應為

+

Fe[Fe(CN)6]+2Na+2e-=Na2Fe[Fe(CN)6],A正確；放電時Mo箔為正極，則充電時Mo箔為

陽極，a端連接電源正極，B正確；充電時右側為陰極，電極反應為NaTi2(PO4)3+2e-

+

+2Na+=Na3Ti2(PO4)3,陽極反應為Na2Fe[Fe(CN)6]-2e-=Fe[Fe(CN)6]+2Na,根據(jù)電極反應可

知每生成lmolFe[Fe(CN)6]轉移2moi電子,消耗lmolNaTi2(PC>4)3,C錯誤；充電時為電解

池，電解池中陽離子由陽極流向陰極，即Na+通過離子交換膜從左室移向右室，D正確。

IO.B【解析】結合題意可知放電時，GS-Si包覆石墨烯電極上發(fā)生的反應為C6Li-xe=C6LH

x+xLi+；多元含鋰過渡金屬氧化物電極上的反應為xLi++xe+Li7MO2=LiMO2,因此GS-Si

包覆石墨烯電極為電池的負極，多元含鋰過渡金屬氧化物電極為正極。放電時，電池內(nèi)電

路由膠狀聚合物電解質(zhì)、隔膜、固體電解質(zhì)構成，放電時，膠狀聚合物電解質(zhì)和固體電解

質(zhì)的作用均為傳導Li+,構成閉合回路，A正確；由電極反應可知，放電時，轉移O.lmol

電子后，負極材料減少0.1moILi+,正極材料增加0.1molLi+,因此轉移O.lmol電子后兩個

電極質(zhì)量相差0」molx2x7g/mol=l.4g,B錯誤；放電時，正極反應式為xLi++xe-+Lir

xMO2=LiMO2,則充電時，與正極連接的電極反應式為LiMO2-xe=LXxMO2+xLi+,C正

確；若GS-Si包覆石墨烯的電極反應進行至C6Li-e=C6+Li+,石墨烯電極會被氧化，損傷電

極，因此為保護電池，GS-Si包覆石墨烯的電極反應不能進行至C6Li-e=C6+Li+,D正確。

11.(1)負K2s。4(2)PbCh+S0:+Zn+2H2O=PbSO4+Zn(OH)：(3)a(4)5360

(5)><(6)0.23

【解析】根據(jù)圖示可知Zn為負極，PbCh為正極，電解質(zhì)溶液A是KOH,B是K2s0