2024年高考化學二輪復習：電化學基礎（分層練）教師版

專題驗收評價

專題U電化學基礎

內容概覽

A??？碱}不丟分

【考點一原電池原理及其應用】

【考點二電解池原理及其應用】

【考點三金屬腐蝕與防護】

【微專題電化學離子交換膜的分析與應用】

B?綜合素養(yǎng)拿高分/拓展培優(yōu)拿高分

C?挑戰(zhàn)真題爭滿分

A??？碱}不丟分

1.（2023?江蘇南通?統(tǒng)考三模）一種可用于吸收CO?的電池，其工作時的原理如圖所示。下列說法正確的是

電極a陰離子質子電極b

HH

22

HH

22

HH

2n室2

HH

22

HH

23T2

Ca(OH)2

A.電極a上發(fā)生的電極反應為Hz-2e-=2H+

B.I室出口處溶液的pH大于入口處

C.如果將I室、II室間改為陽離子交換膜，則電池工作時I室可能有CaCOs沉淀生成

D.該裝置可以制取CaCl?和NaHCOs

【答案】D

【分析】由圖可知氫氣在電極a上失電子，結合I室中的氫氧根離子生成水，電極反應為:

H2-2e+2OH-=2H2OOA極為負極，b極為正極，b電極上氫離子得電子生成氫氣，據(jù)此解答。

【解析】A.由以上分析可知電極a上反應為：H2-2e+2OH=2H2O,故A錯誤；B.I室中氫氧根離子

逐漸被消耗，溶液pH值逐漸減小，則出口處pH小于入口處，故B錯誤；C.如果將I室、II室間改為陽離

子交換膜，貝也室中的鈣離子通過交換膜向n室移動，在n室中結合碳酸根可能生成CaCC>3沉淀，故c錯誤;

D.該裝置I室中有鈣離子，從n室遷移來的氯離子，故I室可以制取氯化鈣；n室中含鈉離子和反應生成的

碳酸氫根離子，可得到碳酸氫鈉，故D正確；故選：D。

2.(2023?四川內江?統(tǒng)考三模)電化學合成具有反應條件溫和、反應試劑純凈和生產效率高等優(yōu)點，利用下

圖所示裝置可合成己二晴[NC(CH2)4CN]。充電時生成己二般，放電時生成。2,其中a、b是互為反置的雙極

膜，雙極膜中的H2O會解離出H+和OH-向兩極移動。下列說法正確的是。

MN

A.放電時，M極作正極，電極反應式為[Co(NH3)4]3++e=[Co(NH3)4]2+

B.放電時，雙極膜中H+向N極移動

C.充電時，陽極的電極反應式為2cH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN

D.若充電時制得lmolNC(CH2)4CN,則放電時需生成ImoQ,才能使左室溶液恢復至初始狀態(tài)

【答案】A

【分析】放電時為原電池，N極上H2O失電子生成。2,則M極為正極，N極為負極，正極反應式為

3+2++

[Co(NH3)6]+e-=[Co(NH3)6],負極反應式為2H2O-4e-=C)2T+4H+,放電時，雙極膜中OIT向負極移動，H

向正極移動；充電時為電解池，M極為陽極，N極為陰極，陽極反應式為[Co(NH3)6F+-e-=[Co(NH3)6p+,陰

極反應式為2cH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN。

【解析】A.放電時為原電池，N極上H2O失電子生成。2,則M極為正極，電極反應式為

3+2+

[Co(NH3)4]+e-=[Co(NH3)4],故A正確；B.放電時為原電池，M極為正極，N極為負極，雙極膜中OJT

向負極移動，H+向正極移動，即OH-向N極移動，H+向M極移動，故B錯誤；C.充電時為電解池，M極

為陽極，N極為陰極，陽極反應式為[Co(NH3)6]2+-e-=[Co(NH3)6p+,故C錯誤；D.充電時，陰極反應式為

2cH2=CHCN+2b+2H+=NC(CH2)4CN,放電時負極反應式為2H2。-4b=C)2T+4H+,根據(jù)電子守恒可知2

NC(CH2)4CN~02,n(O2)=0.5n[NC(CH2)4CN]=0.5mol,即放電時需生成0.5molO2,才能使左室溶液恢復至初

始狀態(tài)，故D錯誤；故答案選A。

3.(2023?吉林通化?梅河口市第五中學?？寄M預測)氧氣傳感器40XV主要用于工業(yè)安全方面測量環(huán)境中

氧氣氣體濃度，量程符合0?30%范圍內使用。一種測定02含量的氣體傳感器如圖1所示。傳感器工作時，

僅Ag+能在a-Agl晶體里遷移，02透過聚四氟乙烯進入傳感器，Agl的物質的量增加。a-Agl晶體中1-離

子作體心立方堆積(如圖2所示)，Ag+主要分布在由I構成的四面體、八面體等空隙中。下列有關說法不正

確的是

A.正極反應式為L+2Ag++2e=2AgI

B.負極反應式為Ag+r-e=AgI

C.電位計讀數(shù)越大，02含量越高

D.a-Agl晶體的摩爾體積Vm=NAx(504xl0)m3-mo1"

2

【答案】B

【解析】A.傳感器工作時，僅Ag+能在a-Agl晶體里遷移，Ch透過聚四氟乙烯進入傳感器，Agl的物質

的量增加,根據(jù)原電池原理,A1L減少，發(fā)生反應4A1I3+302=612+2Al2O3,正極反應式為L+2Ag++2e=2AgL

故A正確；B.負極反應式為Ag-e=Ag+,故B錯誤；C.根據(jù)反應原理發(fā)生反應4Ali3+3O2=6b+2ALO3,

VN

O2濃度越大，產生的L越多，則穿過電位計的電子越多，故C正確；D.根據(jù)公式距,〃=▽，所以

nNA

VXNA

V.=^—,a-Agl晶體中r離子作體心立方堆積，N=2,V=(504X10-12)3m3,故D正確；所以本題

選B.

4.(2024?河南?統(tǒng)考模擬預測)一種基于固體電解質NASICON的可充電熔融鈉電池，具有安全、電流密度

高、使用條件寬泛等優(yōu)點，其工作示意圖如下所示，已知電池放電時不斷有Nai生成。下列說法錯誤的是

A.放電時a電極為負極B.固體電解質NASICON含鈉禺子

C.充電時陽極反應式：3r-2e=I；D.轉移hnole-時，c區(qū)和d區(qū)的質量差改變23g

【答案】D

【分析】電池放電時不斷有Nai生成，可知放電時a為負極，電極反應為：Na-e-Na+,固體電解質NASICON

只允許陽離子通過，固體電解質NASICON含鈉離子，通過Na+轉移保持兩側電荷守恒，放電時b為正極，

電極反應為：I；+2e-=3I-；充電時a為陰極，b為陽極，b極反應為：3「-2片=寫，據(jù)此分析；

【解析】A.根據(jù)分析，放電時a電極為負極，A正確；B.根據(jù)分析，固體電解質NASICON含鈉離子，

通過Na+轉移保持兩側電荷守恒，B正確；C.充電時b為陽極，b極反應為：3r-2e-=I-,C正確；D.放

電轉移Imole一時，ImolNa，從。區(qū)移出，d區(qū)移入ImolNa',兩區(qū)質量差改變46g,D錯誤；故選D。

5.（2024?江西?統(tǒng)考模擬預測）水系Zn-CC）2電池在碳循環(huán)方面具有廣闊的應用前景。該電池的示意圖如下,

其中雙極膜在工作時催化HzO解離為H+和OH-,并在直流電場的作用下分別向兩極遷移。下列說法正確的

A.放電時，Zn電極為負極，發(fā)生還原反應

B.充電時，OH-從Zn電極通過雙極膜到達催化電極發(fā)生反應

C.放電時，催化電極上的反應為CO2+2H++2e=CO+H2。

D.充電時，Zn電極上的反應為Zn2++2e=Zn

【答案】C

【分析】由圖知，該電池在放電時，Zn作負極失去電子,發(fā)生氧化反應，電極反應式為Zn-2e+4OH=Zn（OHf,

催化電極作為正極得電子，發(fā)生還原反應，電極反應式為CO2+2H++2e=CO+H2。，充電時，Zn作為陰極，

雙極膜在工作時催化H?0解離為H+和0H-,氫離子移向陰極，電極反應式為

+

Zn（OH）^-+4H+2e-=Zn+4H2O,催化電極為陽極，雙極膜在工作時催化H?。解離為H+和，氫氧根移

向陰極，電極反應式為CO+2OH，2e=CO2+H2。，據(jù)此回答。

【解析】A.由分析知，放電時，Zn電極為負極，發(fā)生氧化反應，A錯誤；B.由分析知，充電時，OH-從

雙極膜向催化電移動，并極發(fā)生反應，B錯誤；C.由分析知，放電時，催化電極上的反應為

+

CO2+2H+2e=C0+H,0,C正確；D.充電時，Zn電極上的反應為Zn（OH）：+4JT+2e.=Zn+4H,D

錯誤；故選C。

1.（2023?上海?統(tǒng)考模擬預測）電解食鹽水間接氧化法去除工業(yè)廢水中氨氮的原理如圖所示，通過電解氨氮

溶液（含有少量的NaCl）,將NH?轉化為N?（無Cl?逸出），下列說法正確的是

A.M為負極B.N極附近pH值不變化

C.n（N2）＜n（H2）D.電解后c（Cr）上升

【答案】C

【分析】該裝置為電解池裝置，在M電極上氯離子失去電子生成氯氣（無CL逸出），然后氯氣將氨氧化為

氮氣，氯氣又被還原為氯離子，在這過程中氯離子做了催化劑，M電極為陽極，陽極區(qū)的總反應為

+

2NH3-6e=N2T+6H；N電極為陰極，電極反應為2H2O+2e=H2T+2OH-。

【解析】A.由分析可知，M電極為陽極，A錯誤；B.由分析可知，N電極為陰極，電極反應為

2H2O+2e-=H2t+2OH-,故該電極附近pH增大，B錯誤；C.M電極為陽極，陽極區(qū)的總反應為

+

2NH3-6e=N2T+6H,陰極的電極反應為2H2O+2e-=H2f+2OH;根據(jù)電路中電子轉移守恒可知，生成的氫

氣更多，C正確；D.由分析可知，在陽極上氯離子失去電子生成氯氣，然后氯氣又被氨還原為氯離子，電

解后氯離子濃度不可能上升，D錯誤；故選C。

2.（2023?河北?校聯(lián)考一模）利用甲烷燃料電池作電源，可以通過電化學方法將有害氣體NO、SO2分別轉

化為NH；和SO：,裝置如圖所示。下列說法不正確的是

B.b極的電極反應為：O2+2H2O+4e--40ff

C.d電極反應式是NO+6H++5e-=NH；+H2。

D.通過丙出口出去的物質只有硫酸錢的濃溶液

【答案】D

【分析】根據(jù)已知條件和裝置圖可以得出：左邊是甲烷燃料電池，右邊是電解池，有害氣體NO、SO?分別

轉化為NH：和SO:，則通入NO的一極為陰極，通入SO2的為陽極，a為負極，b為正極；

【解析】A.根據(jù)c電極通入的SO2氣體轉化為SO：,所以該電極是失去電子，發(fā)生氧化反應，是電解池的

陽極，則b是燃料電池的正極，通入的是氧氣，甲通入的是甲烷，選項A正確；B.由于電解液是氫氧化鉀

溶液，通入氧氣的b極的電極反應為：O2+2H?O+4e-=4OIT,選項B正確；C.d電極NO轉化為NH；,

+

是電解池陰極得電子，可知電極反應式為：NO+6H+5e-=NH：+H2O,選項C正確；D.c電極是SO2轉

+

化為SO：,電解池陽極失電子，電極反應式為：2H2O+SO2-2e=SO^+4H,所以在電解池中總反應方

電解

程式為2NO+8H2O+5SC>2-（NH4）2SO4+4H2SO4,電解過程中消耗水，生成硫酸鏤和硫酸，則通過丙出

口出去的物質有硫酸銹的濃溶液和H2so廣選項D錯誤；答案選D。

HC—CH,

3.（2024?遼寧沈陽?統(tǒng)考一模）環(huán)氧乙烷（、/，簡稱EO）是一種重要的工業(yè)原料和消毒劑。由乙

O

烯經電解制備EO的原理示意圖如下，下列說法中錯誤的是

B.電極2的電極反應式為：2H++2e-=H2T

C.溶液a可能含有兩種溶質，溶液b可循環(huán)使用

D.離子膜可選擇性的透過H+和K+

【答案】B

【分析】從圖中可知，電極1上C1-失電子生成Cb,電極1為陽極，生成的氯氣與水反應生成HC1O,HC1O

與CH2=CH2反應生成HOCH2cH2。，電極2為陰極，陰極上水得電子生成氫氣和氫氧根離子，鉀離子可通

過離子膜向下層移動，溶液a為KOH和KC1的混合溶液，KOH與HOCH2cH2cl反應生成環(huán)氧乙烷和KC1

溶液，溶液b為KC1溶液。

【解析】A.電極1為陽極，連接電源的正極，A正確；B.電極2上水得電子生成氫氣和氫氧根離子，電

極反應為2H2O+2e-=H2f+2OH,B錯誤；C.溶液a可能含有KC1和KOH兩種溶質，溶液b為KC1溶液，

可循環(huán)使用，C正確；D.電解質溶液中，陽離子向陰極移動，則鉀離子和氫離子可通過離子膜向下層移動，

D正確；故答案選B。

4.（2023?湖南長沙?長沙一中?？寄M預測）四甲基氫氧化鏤［（CH）,NOH］常用作電子工業(yè)清洗劑，下圖

為以四甲基氯化鏤［（CH3）“NC1］為原料，利用光伏并網發(fā)電裝置采用電滲析法合成（CHs^NOH,下列敘述

正確的是

太陽光子，量

(CH3)4NC1NaCl

濃溶液稀溶液

ItlN型半導體

ac

(CH3)4NOH

濃溶液-P型半導體

電極

(CH3)4NOH__NaOH

溶液二

h溶液光伏并網發(fā)電裝置

(CH3)4NC1稀溶液NaCl濃溶液

+

A.a極電極反應式：2(CH3)4N+2H2O-2e-=2(CH3)4NOH+H2T

B.制備0.4mol(CH3)4NOH時，兩極共產生6.72L氣體(標準狀況)

C.c為陽離子交換膜，d,e均為陰離子交換膜

D.保持電流恒定，升高溫度可以加快合成(CHj^NOH的反應速率

【答案】B

【分析】根據(jù)de池中濃度變化得出，鈉離子從b極池通過e膜，氯離子從cd池通過d膜，由電解池中陽離

子向陰極移動，陰離子向陽極移動，則a為陰極，b為陽極，a與N型半導體相連，b與P型半導體相連，

所以N型半導體為負極，P型半導體為正極，以此解答。

【解析】A.由題中信息可知，a為陰極，發(fā)生得電子的還原反應，其電極反應式為

+

2(CH3)4N+2H2O+2e-=2(CH31NOH+H2T,故A錯誤；B.a極電極反應式為

+

2(CH3)4N+2H2O+2e-=2(CH3)4NOH+H2t,收集氫氣0.2mol,轉移電子為Mmol,b極電極反應式為

4OH--4e-=O2t+2H2O,收集氧氣為O.lmol,標況下兩極可得氣體體積為0.3molx22.4L/mol=6.72LL,故B

正確；C.由題中圖示信息可知，Na+離子通過e膜，C1-通過d膜，(CH3RN+通過c膜，所以c、e膜為陽離

子交換膜，d為陰離子交換膜，故C錯誤；D.保持電流恒定，則單位時間a極得到的電子數(shù)目是恒定的，

升高溫度，電極反應2(CH3)“N++2H2O+2e-=2(CH3)4NOH+H2個的速率不變，故D錯誤；故選B。

5.(2024?河北?校聯(lián)考模擬預測)微生物電解池(MEC)作為一種新的CO2再利用技術，可通過將電活性微生

物與電化學刺激相結合的方式，將CO2轉化為低碳燃料CH4,從而實現(xiàn)CO2固定和能量回收，下列說法正

確的是

A.直流電源a極是負極，發(fā)生氧化反應

B.N極上的電極反應為：CO2+8e-+6H2O=CH4+80H-

C.在電解過程中H+從N極向M極移動

D.電活性微生物可以加快電子轉移

【答案】D

【分析】由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源正極a極相連的M極為電解池的陽極，在微生物作用下

有機物在陽極失去電子發(fā)生氧化反應二氧化碳，與負極b極相連的N電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在

陰極得到電子發(fā)生還原反應生成甲烷和水。

【解析】A.由分析可知，與直流電源正極a極相連的M極為電解池的陽極，故A錯誤；B.由分析可知,

與負極b極相連的N電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成甲烷和水，電極

反應式為CO2+8e-+8H+=CH4+2H2。，故B錯誤；C.由圖可知，M極為電解池的陽極、N電極為陰極，則

在電解過程中氫離子從M極向N極移動，故C錯誤；D.電活性微生物可以使有機物被氧化的反應速率較

快，從而加快電子轉移，故D正確；故選D。

1.（2023?河北滄州?滄州市第二中學校聯(lián)考三模）出土于陜西的兩千多年前的越王僉I（主要成分為鐵），現(xiàn)藏

于廣州博物館，該劍劍格左右側皆以鳥蟲書體鑄亥上王戊"二字，劍色為水銀古，時至如今，依然鋒利。劍脊

含銅量較多，韌性好，不易折斷；刃部含錫高，硬度強，可見其性能優(yōu)異，鍛造技術優(yōu)良。下列敘述錯誤

的是

已知：劍在地下因構成原電池發(fā)生了腐蝕，導致生銹(Fe2O3)。

A.鐵與銅、錫構成原電池時，鐵為負極

B.鐵發(fā)生的電極反應為Fe-3e=Fe3+

C.酸性環(huán)境下劍腐蝕的過程中會產生氫氣

D.生成80gFe2O3時理論上轉移3mol電子

【答案】B

【解析】A.鐵與銅、錫構成原電池時，鐵的活潑性強于銅和錫，鐵作負極,A正確;B.鐵電極反應為Fe-2e-=Fe2+,

B錯誤；C.酸性環(huán)境下劍腐蝕的過程為析氫腐蝕，正極會產生氫氣：2H++2e=H2T,C正確；D.生成

i=0-5molFe2C)3時理論上轉移電子|X2x3=3mol,D正確：故選B。

160g/mol160g/mol

2.(2023?內蒙古赤峰?統(tǒng)考一模)硫酸鹽還原菌SRB是一類獨特的原核生理群組，是一類具有各種形態(tài)特

征，能通過異化作用將硫酸鹽作為有機物的電子受體進行硫酸鹽還原的嚴格厭氧菌。在地球上分布很廣泛，

通過多種相互作用發(fā)揮諸多潛力。但在水體中，會促使許多金屬及合金發(fā)生腐蝕。某種Fe合金在硫酸鹽還

原菌存在條件下腐蝕的機理如圖所示。

對于該反應機理相關信息分析正確的是

①若引入新的菌種，一定可以加速對金屬的腐蝕

②硫酸鹽還原菌(SRB)對金屬的腐蝕作用是在無氧環(huán)境下進行的

③在硫酸鹽還原菌(SRB)作用下，F(xiàn)e腐蝕后最終會生成Fe2O3.xH2O

④SO：一在SRB的作用下發(fā)生反應：SO7+8e-+8H+=S2-+4H2O(正極電極反應式)

⑤當ImolSOj在SRB的作用下轉化為S?-時，理論上正極反應會消耗4mol水

⑥若溶液中的S2一會完全轉化為FeS,則Fe腐蝕后生成Fe(OH)2和FeS的物質的量之比為3：1

A.①②③B.①②⑤⑥C.②④⑥D.②③⑤

【答案】C

【解析】①若引入新的菌種，不一定能參與電極反應，故不一定會加速金屬的腐蝕，①錯誤；②根據(jù)示意

圖可判斷硫酸鹽還原菌(SRB)對金屬的腐蝕作用是在無氧環(huán)境下進行的，②正確；③在硫酸鹽還原菌(SRB)

作用下，F(xiàn)e腐蝕后最終會生成FeS,③錯誤；④由圖可知，正極上SO｝得到電子結合氫離子生成硫離子，

+2

電極反應式為：SO；-+8e-+8H=S-+4H2O,④正確；⑤根據(jù)④的分析可知，當ImolSOj在SRB的作用

下轉化為硫離子時需要8moiH+,Imol水能產生ImolH+,所以理論上正極反應會消耗8moi水，⑤錯誤；

⑥根據(jù)腐蝕原理，F(xiàn)e失去電子變?yōu)镕e2+,負極的電極反應式為Fe-2e=Fe2+,S0/得到電子變?yōu)镾'正極電

-+22+22+

極反應式為：SO；+8e-+8H=S-+4H2O,產生的離子進一步發(fā)生反應：Fe+S-=FeS；,Fe+2OH=Fe(OH)2；,

根據(jù)反應過程中電子守恒可知：每有1molSO：參加反應，產生的S?-會形成1molFeS,轉移8moi電子，

則Fe腐蝕產生的4moiFe2+中有1mol轉化為FeS沉淀，同時產生3moiFe(0H)2生成，故Fe腐蝕后生成

Fe(0H)2和FeS的物質的量之比為3moi：1mol=3：1,⑥正確；正確的是：②④⑥；故選C。

3.(2023?吉林長春?東北師大附中校考三模)實驗小組研究金屬電化學腐蝕，實驗如下：

實

裝置5min時現(xiàn)象25min時現(xiàn)象

驗

酚酥溶液+K3[Fe(CN)d溶液

鐵釘表面及周

鐵釘周邊出現(xiàn)少量紅色和藍色區(qū)

I邊未見明顯變

域，有少量紅棕色鐵銹生成。

化。

釘

培養(yǎng)皿

酚酰溶液+KJFe(CN)6]溶液鐵釘周邊出現(xiàn)

/鋅紅色區(qū)域，未鐵釘周邊紅色加深，區(qū)域變大，未

II見藍色出現(xiàn)，見藍色出現(xiàn)，鋅片周邊未見明顯變

鋅片周邊未見化。

培養(yǎng)皿明顯變化。

下列說法不正確的是

A.實驗n中5min時出現(xiàn)紅色區(qū)域，說明鐵釘腐蝕速率比I快

B.實驗n中正極的電極反應式：O2+2H2O+4e「=4OH-

C.實驗I如果使用純鐵材質鐵釘能減慢其腐蝕速率

D.若將Zn片換成Cu片，推測Cu片周邊會出現(xiàn)紅色，鐵釘周邊會出現(xiàn)藍色

【答案】A

【分析】實驗I鐵釘周邊零星、隨機出現(xiàn)極少量紅色和藍色區(qū)域，正極發(fā)生的是氧氣得電子的還原反應，即

2H2O+O2+4e=4OH-,使酚醐溶液變紅，負極是金屬鐵失電子的氧化反應，即Fe-2e=Fe2+,與K31Fe(CN)6]

2+

出現(xiàn)藍色區(qū)域，F(xiàn)e+2OH-=Fe(OH)2,合并得到：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OHR,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,

有少量紅棕色鐵銹生成，實驗H5min鐵釘周邊出現(xiàn)紅色區(qū)域，未見藍色出現(xiàn)鋅片周邊未見明顯變化，25min

鐵釘周邊紅色加深，區(qū)域變大，未見藍色出現(xiàn)鋅片周邊未見明顯變化，說明Zn保護了Fe,使鐵的腐蝕速率

比實驗I慢，據(jù)此分析答題。

【解析】A.實驗H5min鐵釘周邊出現(xiàn)紅色區(qū)域，未見藍色出現(xiàn)鋅片周邊未見明顯變化，25min鐵釘周邊紅

色加深，區(qū)域變大，未見藍色出現(xiàn)鋅片周邊未見明顯變化，說明Zn保護了Fe,使鐵的腐蝕速率比實驗I慢,

A錯誤；B.實驗II中金屬銅是正極，氧氣發(fā)生得電子的還原反應：O2+2H2O+4e=4OH-,B正確；C.實驗

I如果使用純鐵材質鐵釘只能進行化學腐蝕，而不純的鐵質材料則能夠形成電化學腐蝕，電化學腐蝕速率比

化學腐蝕快，故能減慢其腐蝕速率，C正確；D.將Zn片換成Cu片，鐵做負極加快腐蝕，推測Cu片周邊

會出現(xiàn)紅色，鐵釘周邊會出現(xiàn)藍色，D正確；故答案為：Ao

4.(2023?上海嘉定?統(tǒng)考一模)如圖裝置可以模擬鐵的電化學防護，下列說法不正確的是

A.若X為鋅棒，開關K置于M處時，鐵電極反應為：2H++2e=H2f

B.若X為鋅棒，開關K置于M或N處均可減緩鐵的腐蝕

C.若X為炭棒，開關K置于N處時，鐵電極反應2H++2e=H2T

D.若X為炭棒，開關K置于N處可以減緩鐵的腐蝕

【答案】A

【解析】A.若X為鋅棒，開關K置于M處時，形成原電池，鐵作正極，電極反應為：O2+2H2O+4e=4OH-,

A不正確；B.若X為鋅棒，開關K置于M時形成原電池，鐵作正極，開關K置于N處時，形成電解池,

鐵作陰極，都能阻止鐵失電子，從而減緩鐵的腐蝕，B正確；C.若X為炭棒，開關K置于N處時，形成

電解池，鐵作陰極，電極反應2H++2e=H2T，C正確；D.若X為炭棒，開關K置于N處時，形成電解池,

鐵作陰極被保護，從而減緩鐵的腐蝕，D正確；故選A。

5.（2023?浙江?校聯(lián)考二模）海港、碼頭的鋼制管樁會受到海水的長期侵襲，常用外加電流法對其進行保護

（如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助電極）。下列有關敘述中不正確的是

A.a為負極，b為正極

B.高硅鑄鐵是作為損耗陽極材料發(fā)揮作用的

C.通電時，海水中的陽離子向鋼制管柱電極移動

D.通電后使鋼制管樁表面的腐蝕電流接近零

【答案】B

【分析】由圖可知，該金屬防護法為外加直流電源的陰極保護法，鋼制管樁與直流電源的負極a極相連，

作電解池的陰極，高硅鑄鐵與直流電源正極b極相連，作陽極。

【解析】A.被保護金屬與電源的負極相連作為陰極被保護，則鋼制管樁應與電源的負極相連，即a為負極,

b為正極，A正確；B.高硅鑄鐵為惰性輔助電極，作為陽極材料不損耗，B錯誤；C.電解池中，陽離子

向陰極移動，即向鋼制管柱電極移動，C正確；D.被保護的鋼制管樁作為陰極，從而使得金屬腐蝕發(fā)生的

電子遷移得到抑制，使鋼制管樁表面腐蝕電流接近于零，避免或減弱電化學腐蝕的發(fā)生，D正確；故選B。

1.（2023?河南鄭州?統(tǒng)考模擬預測）一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示（已知在K0H溶

液中，Zr?+以［Zn（OH）4r存在）。關于電池放電時，下列敘述錯誤的是

A.MnCh為電池的正極

B.ii、ni區(qū)間的隔膜為陽離子交換膜

C.Zn電極反應：Zn+4OH「2e-=[Zn（OH）4『

D.當n區(qū)質量增加17.4g時，電路中轉移O.hnol電子

【答案】D

【解析】A.此裝置為原電池，MnO2電極做正極，發(fā)生得到電子的還原反應，電極反應為

+2+

MnO2+4H+2e-=Mn+2H2O,A正確；B.負極區(qū)（III區(qū)）IT剩余,通過隔膜遷移到H區(qū)，因此它們之

間的隔膜為陽離子交換膜，B正確；C.Zn為負極，發(fā)生氧化反應，電極反應為Zn-2e-+4OH-=[Zn（OH）J「,

C正確;D.正極區(qū)SO：過量，通過隔膜遷移到n區(qū)，故II區(qū)中K2s溶液的濃度增大，當II區(qū)增加174gK2sO4

時，電路中轉移2moi電子，現(xiàn)增加17.4g,則轉移0.2mol電子，D錯誤。

2.（2023?山東淄博?統(tǒng)考三模）下圖裝置充電時生成己二懵[NC（CH2）4CN],放電時生成O?,a、b是互為

反置的雙極膜，雙極膜中的H2。會解離出H+和OH-。下列說法正確的是

MN

A.N極的電勢低于M極的電勢

B.放電時，雙極膜中OH-向M極移動

C.充電時，N極的電極反應式為2cH2=CHCN+2e-+2H+=NC（CH2）4CN

D.若充電時制得Imol已二睛，則放電時需生成ImolO2才能使左室溶液恢復至初態(tài)

【答案】C

【解析】A.放電時，N極H2。失去電子生成氧氣，作為負極，M是正極，M極的電勢高于N極，A錯誤;

B.放電時，N極H2O失去電子生成氧氣，作為負極，N極電極反應是：2H2O-4e=O2T+4H+,原電池中陰離

子OH-向負極N極移動，B錯誤；C.充電時，N極中CH2=CH-CN轉化NC（CH2）4CN,CH2=CH-CN中除

-CN外，C平均化合價是-1價，NC（CH2）4CN外，C平均化合價是-1.5價，化合價降低，故是發(fā)生還原反應,

+

作為陰極，根據(jù)原子守恒，電極方程式為：2CH2=CHCN+2e-+2H=NC（CH2）4CN,故C正確。

D.根據(jù)C選項中電極反應可知，制得lmolNC（CH2）4CN,得到電子是2mol,根據(jù)放電時正極電極方程式:

+

2H2O-4e-=O2T+4H,生成0.5molC）2,D錯誤；故選C。

3.（2023?陜西咸陽?統(tǒng)考三模）最近科學家研發(fā)了“全氫電池”，工作原理如圖所示。下列說法正確的是

A.吸附層a發(fā)生的電極反應為：H2-2e+2OH-=2H2O

B.NaCICU的作用是傳導離子并參與電極反應

C.電解質溶液中Na+向左移動，CIO；向右移動

D.全氫電池的總反應為：2H2+O2=2H2O

【答案】A

【分析】電子由吸附層a流向b以及吸附層a上氫氣失去電子與氫氧根結合生成水；吸附層b上氫離子得到

電子生成氫氣可知，吸附層a為負極，吸附層b為正極。據(jù)此分析可得：

【解析】A.電子由吸附層a流出且氫氣在吸附層a上與氫氧根結合生成水，則吸附層a發(fā)生的電極反應為:

H2-2e+2OH-=2H2O,故A正確；B.NaClO,的作用是離子的定向移動而形成電流，，但不參與電極反

應，故B錯誤；C.由分析可知，吸附層a為負極、吸附層b為正極；陽離子（Na：H+）向正極移動（向

右移）；陰離子（OH、C1O4）移向負極（即向左移動），故C錯誤；D.吸附層a上氫氣失去電子與氫氧根

結合生成水；吸附層b上氫離子得到電子生成氫氣可知，“全氫電池”工作時，將酸與堿反應的化學能轉化為

+

電能，則其總反應為：H+OH=H2O,故D錯誤；答案選A。

4.（2023?河南?校聯(lián)考一模）在直流電源作用下，雙極膜中間層中的H2。解離為H+和OHL某技術人員利

用雙極膜（膜c、膜d）電解技術從含葡萄糖酸鈉（用GCOONa表示）的溶液中提取NaOH和葡萄糖酸（GCOOH）,

A.M為陰極

B.③室和④室所得產物相同

C.膜a為陽離子交換膜，膜b為陰離子交換膜

D.N極電極反應式為2H20-4仁=411++02個

【答案】B

【分析】在直流電源作用下高效制備H2s04和NaOH由圖可知，M極為陰極，電極反應式為

2H2O+2e-=H2t+2OH-,左側葡萄糖酸鈉溶液中鈉離子透過膜a向左側遷移，葡萄糖酸根離子透過膜b向右側

遷移，故膜a為陽離子交換膜，膜b為陰離子交換膜，水解離出的氫離子經過膜c向左側遷移，膜c為陽離

子交換膜，N極為陽極，電極反應式為2H2O-4e-=O2f+4H+,右側葡萄糖酸鈉溶液中葡萄糖酸根離子透過膜

f向右側遷移，鈉離子透過膜e向左側遷移，故膜e為陽離子交換膜，膜f為陰離子交換膜，水解離出的氫

氧根離子經過膜d向右側遷移，膜d為陰離子交換膜；

【解析】A.根據(jù)分析可知，M極為陰極，選項A正確；B.葡萄糖酸根離子透過膜b向右側遷移，水解離

出的氫離子經過膜c向左側遷移，③室產生葡萄糖酸；鈉離子透過膜e向左側遷移，水解離出的氫氧根離子

經過膜d向右側遷移，④室產生氫氧化鈉，兩室產物不相同，選項B錯誤；C.左側葡萄糖酸鈉溶液中鈉離

子透過膜a向左側遷移，葡萄糖酸根離子透過膜b向右側遷移，故膜a為陽離子交換膜，膜b為陰離子交換

膜，選項C正確；D.N極為陽極，電極反應式為2H2O-4e=O2T+4H+,選項D正確；答案選B。

5.（2023?陜西渭南?統(tǒng)考一模）濃差電池是一種利用電解質溶液濃度差產生電勢差而形成的電池，理論上當

電解質溶液的濃度相等時停止放電。圖1為濃差電池，圖2為電滲析法制備磷酸二氫鈉，用濃差電池為電

源完成電滲析法制備磷酸二氫鈉。下列說法錯誤的是

NaOHNaH2PO4H2SO4

“膜膜

na4nb”

左室;中間室-右室電

極

b

a-

NaOHNa3PO4H2sO4

圖2

A.電極a應與Ag⑴相連

B.電滲析裝置中膜a為陽離子交換膜

C.電滲析過程中左、右室中NaOH和H2s04的濃度均增大

D.電池從開始到停止放電，理論上可制備1.2gNaH2PO,

【答案】D

【分析】濃差電池是一種利用電解質溶液濃度差產生電勢差而形成的電池，由于右側AgNCh,濃度大，則

Ag⑴為負極，Ag（H）正極；

【解析】A.濃差電池中由于右側AgNCh,濃度大，則Ag（I）為負極，Ag（II）正極；電滲析法制備磷酸二氫

鈉，右室中的氫離子通過膜b進入中間室，中間室中的鈉離子通過膜a進入左室，則電極a為陰極，電極b

為陽極；電極a應與Ag⑴相連，A正確；B.中間室中的鈉離子通過膜a進入左室，膜a為陽離子交換膜,

B正確：C.陽極中的水失電子電解生成氧氣和氫離子，氫離子通過膜b進入中間室，消耗水，硫酸的濃度

增大；陰極水得電子電解生成氫氣，中間室中的鈉離子通過膜a進入左室NaOH的濃度增大，C正確；D.電

池從開始到停止放電時，則濃差電池兩邊AgNCh濃度相等,所以正極析出0.025mol銀，電路中轉移0.025mol

電子，電滲析裝置生成0.0125molNaH2Po4,質量為1.5g,D錯誤；故選D。

B?拓展培優(yōu)拿高分、

1.（2023?上海松江?統(tǒng)考二模）將表面發(fā)黑（黑色物質為Ag2S）的銀器浸入盛有食鹽水的鋁制容器中（如圖），

一段時間后黑色褪去。有關說法正確的是

鋁制

二二二二二/器皿

食鹽水、匚正三L銀器

A.該處理過程中電能轉化為化學能

B.鋁質容器為陽極，其質量變輕

C.Ag2s溶解于食鹽水生成了AgCl

D.銀器為正極，Ag2s被還原為單質銀

【答案】D

【分析】將表面發(fā)黑的銀器浸入盛有食鹽水的鋁制容器中，形成原電池裝置，鋁做負極失電子，Ag2s做正

極得電子生成Ago

【解析】A.該處理過程利用了原電池的原理，化學能轉化為電能，A錯誤；B.鋁質容器為負極，鋁失電

子轉化為鋁離子，質量變輕，B錯誤；C.Ag2s做正極得電子轉化為Ag從而使銀器表面黑色褪去，不是因

為其溶解于食鹽水中生成了AgCl,C錯誤；D.銀器為正極，Ag2s得電子被還原為Ag單質，D正確；故

答案選D。

2.(2023?浙江紹興?統(tǒng)考二模)工業(yè)上主要采用如圖1所示的方法制備鹽酸羥胺(NH20H?HC1),一種常見的

顯像劑，性質類似NH4CI。電池裝置中含F(xiàn)e的催化電極的電極反應機理如圖2所示，下列說法正確的是

NOH2

氫

離

子

I鹽酸交鹽酸

換

膜

含F(xiàn)e的催化電極Pt電極H

圖1圖2

A.Pt電極作正極，發(fā)生還原反應

+

B.由圖2可知，NO在電極上發(fā)生的反應為：NO+3e-+3H=NH2OH

C.反應一段時間后，右側溶液pH減小

D.外電路每轉移2moi電子，通過氫離子交換膜往左側遷移的H+有2M個

【答案】D

【分析】由圖可知，含鐵的催化電極為原電池的正極，鹽酸作用下一氧化氮在正極得到電子發(fā)生還原反應

生成鹽酸羥胺，電極反應式為N0+3e-+4H+=NH3OH+,鉗電極為負極，氫氣在負極失去電子發(fā)生氧化反應

生成氫離子，電極反應式為H2—2e-=2H+,原電池工作時氫離子通過氫離子交換膜由負極區(qū)進入正極區(qū)。

【解析】A.由分析可知，鉗電極為負極，氫氣在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成氫離子，故A錯誤；B.由

分析可知，含鐵的催化電極為原電池的正極，鹽酸作用下一氧化氮在正極得到電子發(fā)生還原反應生成鹽酸

羥胺，電極反應式為N0+3e—+4H+=NH3OH+,故B錯誤；C.由分析可知，鉗電極為負極，氫氣在負極失

去電子發(fā)生氧化反應生成氫離子，電極反應式為H2—2e—=2H+,原電池工作時氫離子通過氫離子交換膜由

負極區(qū)進入正極區(qū)，則右側正極區(qū)溶液pH不變，故C錯誤；D.由分析可知，原電池工作時氫離子通過氫

離子交換膜由負極區(qū)進入正極區(qū)，由得失電子數(shù)目守恒可知，外電路每轉移2moi電子，通過氫離子交換膜

往左側遷移的氫離子數(shù)目為2M個，故D正確；故選D。

3.(2023?吉林長春?東北師大附中?？寄M預測)鈉硒電池是一類以單質硒或含硒化合物為正極、金屬鈉為

負極的新型電池，具有能量密度大、導電率高、成本低等優(yōu)點。以Cu2_xSe填充碳納米管作為正極材料的一

種鈉硒電池工作原理如圖所示，充放電過程中正極材料立方晶胞內未標出因放電產生的0價Cu原子。下列

說法錯誤的是

OSe2ONa\Cu\Cu?+可能占據(jù)的位置，Na*

A.每個CuzxSe晶胞中Cu?+個數(shù)為4x

B.在NazSe晶胞結構中，Se?-占據(jù)的位置是頂點和面心

C.充分放電時，正極的電極反應式為Cu2xSe+2Na++2e=Na2Se+(2-x)Cu

D.充電時外電路中轉移Imol電子，兩極質量變化差為23g

【答案】D

【分析】由題意可知，CuzxSe填充碳納米管作為正極材料，鈉較為活潑，鈉為負極材料；

【解析】A.根據(jù)“均攤法”，每個Cu2^Se晶胞中含8x：+6x：=4個Se,則晶胞內銅離子、亞銅離子和為

o2

4x(2-x)個，設銅離子、亞銅離子分別為a、b,則a+b=4x(2-x),由化合價代數(shù)和為零可知，2a+b=4*2,

解得a=4x,故A正確；B.由晶胞圖示可知，在NazSe晶胞結構中，Se?-占據(jù)的位置是項點和面心，故B正

確;C.充分放電時，正極Cu2JcSe得到電子發(fā)生還原反應生成零價銅，電極反應式為Cu2jSe+

2Na++2e-=Na2Se+(2-x)Cu,故C正確；D.充電時外電路中轉移hnol電子，陽極釋放出Imol鈉離子，質量

減小23g,陰極生成Imol鈉，質量增加23g,兩極質量變化差為46g,故D錯誤；故選D。

4.(2023?遼寧沈陽?校聯(lián)考一模)2023年星恒電源發(fā)布“超鈉F1”開啟鈉電在電動車上產業(yè)化元年。該二次

電池的電極材料為N%Mn[Fe(CN)6](普魯士白)和Na,C”(嵌鈉硬碳)。下列說法中錯誤的是

?！獆電源|-I

°—|用電器卜」

A.放電時，左邊電極電勢高

B.放電時，負極的電極反應式可表示為：Na(印)Cy-e-=Na￡y+Na+

C.充電時，電路中每轉移Imol電子，陽極質量增加23g

D.比能量：鋰離子電池高于鈉離子電池

【答案】C

【分析】根據(jù)圖示，放電時，Na,C”中的鈉失去電子生成Na+,因此NaJ：,為負極，據(jù)此答題。

【解析】A.放電時，左邊電極為正極，電極電勢高，A正確；B.放電時，負極的電極反應式可表示為：

Na(則Cy-e-=NaG+Na+,B正確；C.充電時，陽極反應式為：

+

Na2Mn[Fe(CN)6]-2e-=2Na+Mn[Fe(CN)6],電路中每轉移Imol電子,陽極質量減少23g,C錯誤；D.比

能量就是參與電極反應的單位質量的電極材料放出電能的大小，Li、Na原子正常狀態(tài)下反應時均為失去1

個電子，但Li的相對原子質量小于Na的，故鋰離子電池的比能量高于鈉離子電池，D正確；故選C。

5.(2023?湖北武漢?華中師大一附中?？寄M預測)我國研發(fā)的“海水原位直接電解制氫技術”的裝置如圖所

示。陰、陽極電極均為附著有CrQs的Co。、催化電極網，表面的Cr"可選擇性的緊密結合水電離出的OH-。

下列說法錯誤的是

海水氣體b

H20H+H+/

Jp—隔膜

-尸加-oirSir(\

H2°H+H+H+\

海水氣體a

A.氣體a為。2

B.隔膜為質子交換膜

C.陰極會產生Mg(OH)2等電極垢

D.陽極表面穩(wěn)定的負電層減少了副產物C12的生成

【答案】B

【解析】A.由圖可知，電解池中與正極相連的電極為陽極發(fā)生氧化反應，電極方程式為