2024年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)-新型電化學(xué)裝置分析（新高考專用）（原卷版）

電化學(xué)裝置分析【九大題型】

【新高考專用】

【題型1考查新型一次電池】...................................................................8

【題型2考查新型二次電池】...................................................................11

【題型3考查新型燃料電池】...................................................................15

【題型4考查新型電解池】.....................................................................19

【題型5考查離子交換膜在電化學(xué)中的應(yīng)用......................................................22

【題型6考查金屬腐蝕】.......................................................................25

【題型7考查金屬防護(hù)】.......................................................................29

【題型8考查電化學(xué)的有關(guān)計算】...............................................................31

【題型9考查電化學(xué)綜合應(yīng)用】.................................................................35

電化學(xué)部分常以新型化學(xué)電源、電解原理在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用等為載體，考查基本原理及應(yīng)用，試題注重

了題材的生活化、實(shí)用化、情境化，同時也加強(qiáng)了不同知識間的相互滲透與融合，試題的背景較為新穎，

題目具有一定難度。預(yù)測今年高考仍會在這方面著力命題。

1.原電池原理和化學(xué)電源：

湖南卷(2023、2022、2021),廣東卷(2023、2022),浙江卷(2022、2021),遼寧卷(2023、2022、2021),河北

卷(2021),天津卷(2021、2020),山東卷(2023、2021),全國新課標(biāo)卷(2023)。

2.電解池原理及金屬的腐蝕與防護(hù)：

湖南卷(2023、2022、2021),湖北卷(2023、2022、2021),廣東卷(2023、2022、2021),海南卷(2022、2021),

江蘇卷(2022、2021、2020),河北卷(2022),重慶卷(2022、2021),北京卷(2022、2020),山東卷(2023、2022、

2020),浙江卷(2023、2022),遼寧卷(2023、2021),天津卷(2021)。

3.電化學(xué)的綜合應(yīng)用：

山東卷(2022),湖南卷(2022),遼寧卷(2022),北京卷(2022、2021)?

【知識點(diǎn)1原電池的工作原理】

1.原電池的工作原理

2.電極方程式的書寫

3.燃料電池電極反應(yīng)式的書寫(以氫氧燃料電池為例)

【知識點(diǎn)2新型化學(xué)電池】

1.單液電池

2.雙液電池

3.間接電池

媒質(zhì)也稱為“電對”或“介對”，其首先在電極表面失去（或得到）電子，形成氧化態(tài)（或還原態(tài)）在電解溶液中進(jìn)

一步氧化（或還原）反應(yīng)基質(zhì)，最終生成目的產(chǎn)物。

其原理如下圖所示：

4.二次電池

5.燃料電池電極反應(yīng)式書寫的常用方法

第一步，寫出電池總反應(yīng)式。

燃料電池的總反應(yīng)與燃料燃燒的反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)，則總反應(yīng)為加合后的反應(yīng)。

如甲烷燃料電池（電解質(zhì)溶液為NaOH溶液）的反應(yīng)如下：

CH4+2O2=CO2+2H2O①

C02+2NaOH=Na2CO3+H20②

①+②可得甲烷燃料電池的總反應(yīng)式：CH4+2O2+2NaOH-Na2co3+3氏。。

第二步，寫出電池的正極反應(yīng)式。

根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是。2,因電解質(zhì)溶液不同，故其電極反應(yīng)也會

有所不同：

+-

⑴酸性電解質(zhì)：O2+4H+4e=2H2Oo

--

（2）堿性電解質(zhì)：O2+2H2O+4e=4OHo

（3）固體電解質(zhì)（高溫下能傳導(dǎo)。2一）：O2+4e-=2O2-o

（4）熔融碳酸鹽（如熔融K2co3）：O2+2CO2+4e=2C0F?

第三步，電池的總反應(yīng)式一電池的正極反應(yīng)式=電池的負(fù)極反應(yīng)式。

【知識點(diǎn)3電解池】

1.電解池的工作原理

2.電極上離子放電順序

（1）陰極：與電極材料無關(guān)。氧化性強(qiáng)的先放電，放電順序：

Ag+Fe3+CU2+H+酸Fe2+Zn2+H+水Al3+Mg2+Na+Ca2+K+

----------得到電子,由易到難----------'

（2）陽極：若是活性電極作陽極，則活性電極首先失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。若是惰性電極作陽極，放電順序:

活潑電極>S2->「>Bd>Cr>OH->含氧酸根離子》F-

----------失去電子一由易到難----------*

①放電指的是電極上的得、失電子。

②活性電極指的是除去Au、Pt以外的金屬，惰性電極指的是Pt、Au、C電極，不參與電極反應(yīng)。

③陰極材料若為金屬電極，一般是增強(qiáng)導(dǎo)電性但不參與反應(yīng)。

3.惰性電極電解電解質(zhì)溶液的四種類型

4、電解原理的應(yīng)用

（1）電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)）

陽極反應(yīng)式：2cl——2e—===C12f（氧化反應(yīng)）

陰極反應(yīng)式：2H++2e—===H2f（還原反應(yīng)）

總反應(yīng)方程式：2NaCl+2H20=里醛2NaOH+H2f+Cl2T

（2）電解精煉銅：電極材料：陽極為粗銅；陰極為純銅。（2）電解質(zhì)溶液：含Cu2+的鹽溶液。

電極反應(yīng)：陽極：Zn—2e—==Zn2+>Fe—2e—==Fe2+、Ni—2e—==Ni2+>Cu—2e—==Cu2+；

陰極：Cu2++2e—==Cu。

（4）陽極泥的形成：在電解過程中，活動性位于銅之后的銀、金等雜質(zhì)，難以在陽極失去電子變成陽離子而

溶解，它們以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底部，形成陽極泥。

（3）電鍍：圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖

鍍件作陰極，鍍層金屬銀作陽極。電解質(zhì)溶液是AgNCh溶液等含鍍層金屬陽離子的鹽溶液。

電極反應(yīng)：陽極：Ag一^^=Ag+；陰極：Ag++e-^=Ago特點(diǎn)：陽極溶解，陰極沉積，電鍍液的濃度不

變。

【知識點(diǎn)4金屬的腐蝕與防護(hù)】

L化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕

類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕

條件金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸

現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生

本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化

聯(lián)系兩者往往同時發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍

2.析氫腐蝕與吸氧腐蝕（以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析）

類型析氫腐蝕吸氧腐蝕

.金屬的防

條件水膜酸性較強(qiáng)（PHW4.3）水膜酸性很弱或呈中性3

護(hù)⑴電化

電極負(fù)極Fe-2e===Fe2+

學(xué)防護(hù)。

反應(yīng)正極2H++2屋===H2f02+2H2。+4e-===4OJT

①犧牲陽

總反應(yīng)式Fe+2H+===Fe?++H2T

2Fe+Ch+2H2O=2Fe(OH)2極的陰極

保護(hù)法一

聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍

原電池原

理a.負(fù)極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬；b.正極：被保護(hù)的金屬設(shè)備。

②外加電流的陰極保護(hù)法一電解原理

a.陰極：被保護(hù)的金屬設(shè)備；b.陽極：惰性金屬或石墨。

（2）改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金、不銹鋼等。

（3）加防護(hù)層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。

【知識點(diǎn)5離子交換膜】

L陽離子交換膜（只允許陽離子和水分子通過，阻止陰離子和氣體通過）

以鋅銅原電池為例，中間用陽離子交換膜隔開

鋅銅原電池

①負(fù)極反應(yīng)式：Zn2e=Zn2+

ZnL

②正極反應(yīng)式：Cu2++2e=Cu

甲哥乙

/陽?子

1mol-L-1③Zi?+通過陽離子交換膜進(jìn)入正極區(qū)

1mol-L_,

交換膜CuSO4(aq)

ZnSO4(aq)

④陽離子一透過陽離子交換膜-原電池正極（或電解池的陰極）

2.陰離子交換膜（只允許陰離子和水分子通過，阻止陽離子和氣體通過）

以Pt為電極電解淀粉-KI溶液，中間用陰離子交換膜隔開

>1

■1

①陰極反應(yīng)式：

-2H2O+2e=H2f+20H

△

②陽極反應(yīng)式：2I2e=I2

Pt、-Pt

———陰離子③陰極產(chǎn)生的0H移向陽極與陽極產(chǎn)物反應(yīng)：3I+6OH=IO+5I+3HO

三交換膜232

④陰離子一透過陰離子交換膜一電解池陽極（或原電池的負(fù)極）

3.質(zhì)子交換膜（只允許H+和水分子通過）

在微生物作用下電解有機(jī)廢水(含CH3co0H),可獲得清潔能源H2

AB

『電源H

t①陰極反應(yīng)式：2H++2e=H2T

惰+

性r②陽極反應(yīng)式：CH3COOH8e+2H2O=2CO2t+8H

電

極:酸

迤

稀6③陽極產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜移向陰極

/

質(zhì)子交換膜

④H+-透過質(zhì)子交換膜-原電池正極(或電解池的陰極)

4.電滲析法

競爭放電:H+>A/競爭放電：OH->B“-

+

2H2O+2e=H2f+2OH-2H2O-4e=4H+O2f

陰極陽極

有膜:純凈的H2、A(OH)m有膜:純凈的C>2、H.B

無膜：包和。2的混合氣體無膜：也和。2的混合氣體

將含AnBm的廢水再生為HnB和

的原理：已知為金屬

A(OH)mA11陽中子交換膜陰離子、交換膜I

活動順序表H之前的金屬，B。為

------不

產(chǎn)：—,

含氧酸根離子Am+

gL>!衛(wèi)打不

通過能通過

—I—

A(OH)m濃AaBm(aq)H?B

若無膜只能得到A”Bm濃溶液

5.解題模板

第一步，分清隔膜類型。即交換膜屬于陽離子交換膜、陰離子交換膜或質(zhì)子交換膜中的哪一種，判斷允許

哪種離子通過隔膜。

第二步，寫出電極反應(yīng)，判斷交換膜兩側(cè)離子變化，推斷電荷變化，根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向。

第三步，分析隔膜作用。在產(chǎn)品制備中，隔膜作用主要是提高產(chǎn)品純度，避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng)，或避免

產(chǎn)物因發(fā)生反應(yīng)而造成危險。

【知識點(diǎn)6電化學(xué)解題模板】

1.電化學(xué)題解題流程

2.電化學(xué)解題模板

第一步：讀題

逐字逐句讀，挖掘關(guān)鍵字，排除無效信息，找到對解題有價值的信息，并作標(biāo)記。

第一步：確定裝置類型

放電為原電池，充電為電解池。

第二步：判斷電極名稱

放電時的正極為充電時間陽極，放電時的負(fù)極為充電時的陰極。

第三步：寫出電極反應(yīng)

放電時的正極反應(yīng)顛倒過來為充電時的陽極反應(yīng)；放電時的負(fù)極反應(yīng)顛倒過來為充電時的陰極反應(yīng)。

第四步：分析離子移動

由生成一極向消耗一極移動；區(qū)域pH變化：0H生成區(qū)，H，消耗區(qū)，pH增大；0H消耗區(qū)，生成區(qū)，pH減小。

【題型1考查新型一次電池】

【例1】（2023?吉林?統(tǒng)考模擬預(yù)測）科學(xué)家預(yù)言，被稱為“黑金”的“新材料之王石墨烯”將“徹底改變21世

紀(jì)”。我國關(guān)于石墨烯的專利總數(shù)世界排名第一、如圖是我國研發(fā)的某種石墨烯電池有關(guān)原理示意圖，左邊

+-+

裝置工作時的電極反應(yīng)為Lii-xC6+xLi+xe=LiC6,Li[GS/Si]O2-xe-=Lii-x[GS/Si]O2+xLis下列說法正

確的是

A.a與d電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.左右兩個裝置中的離子交換膜均為陽離子交換膜

C.電池放電時，負(fù)極反應(yīng)為Lii￡GS/Si]O2+xLi++xe-=Li[GS/Si]C>2

D.若裝置工作前c與d電極質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)移0.1mol電子后兩個電極質(zhì)量相差0.7g

【變式11]（2023?天津南開?統(tǒng)考二模）鋰/氟化碳電池穩(wěn)定性很高。電解質(zhì)溶液為LiClOa的乙二醇二甲醛

（CH30cH《小0€：也）溶液，總反應(yīng)為xLi+CR—xLiF+C,放電產(chǎn)物L(fēng)iF沉積在正極，工作原理如圖所示：

下列說法正確的是

A.外電路電子由b流向a

B.離子交換膜為陰離子交換膜

C.電解質(zhì)溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替

D.正極的電極反應(yīng)式為CF、+xeTxLi+—xLiF+C

【變式12]（2023?四川瀘州模擬預(yù)測）如圖a酸性鋅鎰干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳

棒，其周圍是由碳粉，二氧化銃，氯化鋅和氯化鏤等組成的填充物，該電池在放電過程產(chǎn)生MnOOH,下列

說法不正確的是

有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

溫度/℃

020406080100

化合物

NH4cl29.337.245.855.365.677.3

ZnCh343395452488541614

A.該電池的正極反應(yīng)式為MnO2+e-+H+=MnOOH

B.利用干電池，高溫電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO,如圖b,則陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的

量之比是1:1

C.廢電池糊狀填充物加水處理后，過濾，濾液中主要有氯化鋅和氯化錢，兩者可以通過重結(jié)晶方法分離

D.廢電池糊狀填充物加水處理后所得濾渣的主要成分是二氧化錦、碳粉和MnOOH,欲從中得到較純的二

氧化銃，可以采用加熱的方法

【變式13]（2023?浙江?統(tǒng)考一模）普通鋅錦干電池的簡圖（下圖所示），它是用鋅皮制成的鋅筒作電極兼

做容器，中央插一根碳棒，碳棒頂端加一銅帽。在石墨碳棒周圍填滿二氧化鎰和炭黑的混合物，并用離子

可以通過的長纖維紙包裹作隔膜，隔膜外是用氯化鋅、氯化鏤和淀粉等調(diào)成糊狀作電解質(zhì)溶液；該電池工

+2+

作時的總反應(yīng)為：Zn+2NH4+2MnO2=[Zn（NH3）2]+Mn2O3+H2O

關(guān)于鋅銃干電池的下列說法中正確的是

A.當(dāng)該電池電壓逐漸下降后，利用電解原理能重新充電復(fù)原

B.電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：2MnO2+2NH4++2e=Mn2O3+2NH3+H2。

C.該電池碳棒可用銅棒代替，但是工作電壓會下降

D.外電路中每通過0.1mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g

【題型2考查新型二次電池】

【例2】（2024?陜西咸陽?統(tǒng)考一模）鋰離子電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，一種納

米硅基鋰電池是新型二次電池，電池反應(yīng)原理如圖所示，電池反應(yīng)式為

xFeS2+4Li,Si普xFe+2xLi2S+4Si0

下列說法不正確的是

A.電解液不能選用Li2SO4或者LiCl的水溶液

B.電池放電時Li+從b極脫嵌，而充電時，Li+從a極脫嵌

C.充電時，a極反應(yīng)式為xFe+2xLi2s-4xe「=4xLi++xFeS2

D.該電池工作時，每轉(zhuǎn)移lmole,兩極質(zhì)量變化之差為7g

【變式21]（2024?安徽?統(tǒng)考模擬預(yù)測）我國學(xué)者研制了一種鋅基電極，與涂覆氫氧化銀的銀基電極組成可

充電電池，其示意圖如下。放電時，Zn轉(zhuǎn)化為2ZnC（V3Zn（OH）2。下列說法錯誤的是

A.放電時，正極反應(yīng)為：Ni（OH）2+2e-=Ni+2OH-

B.放電時，若外電路有0.2mol電子轉(zhuǎn)移，則有O.lmolZn”向正極遷移

C.充電時，a為外接電源負(fù)極

D.充電時，陰極反應(yīng)為：2ZnCO3-3Zn（OH）2+10e-=5Zn+2CO|~+6OH

【變式22］（2024?江西?校聯(lián)考模擬預(yù)測）某國際期刊刊登我國最新有關(guān)水系雙離子電池原理如圖所示，下

列有關(guān)敘述正確的是

A.放電時，電極a作電源的正極，Cu3（PC>4）2發(fā)生氧化反應(yīng)最終變?yōu)镃u

B.充電時，水系電池中，a電極附近的堿性增強(qiáng)

C.充電時，Nao.44Mn02xe=Nao.44xMn02+xNa+

D.當(dāng)lmolCu3（PO4）2完全放電時，則電池內(nèi)部有6moiNa+發(fā)生遷移

【變式23］（2023?遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？寄M預(yù)測）雙鹽MgCoS2電池由Li+替代了Mg2+在正極材料中的嵌入,

解決了Mg2+擴(kuò)散緩慢、鋰離子電池鋰枝晶生長等問題，其充、放電過程如圖所示。下列說法錯誤的是

A.放電時，C0S2電極的電勢高于Mg電極

B.放電時，每轉(zhuǎn)移2moie,正極質(zhì)量減少14g

C.充電時，若充電電壓為2.0V,可能造成電池性能衰減

+

D.充電時,充電電壓為2.75V時,陽極反應(yīng)為：Co+2Li2S-4e-=CoS2+4Li

【題型3考查新型燃料電池】

【例3】（2023?江蘇?校聯(lián)考模擬預(yù)測）腫可以用作燃料電池的燃料，一種肺燃料電池的工作原理如圖所示,

電池工作過程中會有少量N2H4在電極表面發(fā)生自分解反應(yīng)生成NH3、電、凡逸出。

下列關(guān)于N2H4-O2燃料電池的說法正確的是

A.電池工作時化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化變?yōu)殡娔?/p>

B.放電過程中，負(fù)極區(qū)溶液pH增大

+

C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為：N2H4-4e-=N2+4H

D.電池工作時，負(fù)極區(qū)消耗的NaOH與正極區(qū)生成的NaOH物質(zhì)的量相等

【變式31］（2023?河北?模擬預(yù)測）燃料電池近幾年發(fā)展迅速，如圖是科學(xué)家利用頁巖氣設(shè)計的一種固態(tài)（熔

鹽）燃料電池工作示意圖。下列說法錯誤的是

A.電極材料采用石墨烯，吸附甲烷的電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.通入氧氣的電極上電極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e-=2CO：

C.電池工作時，COj向通甲烷的電極一側(cè)移動

D.該電池的優(yōu)點(diǎn)是二氧化碳可循環(huán)利用，不會釋放溫室氣體

【變式32］（2023?山西臨汾?統(tǒng)考一模）某HCOOH空氣燃料電池工作原理如圖所示（離子交換膜只允許K+

離子通過）。下列說法錯誤的是

A.該電池工作時K+離子從Pti電極遷移至Pt2電極

B.Pti的電極反應(yīng)式為：HCOOH+3OH2e=HCO3+2H2O

C.Pt2的電極反應(yīng)式為：Ch+2e+2H2O=4OH

D.該電池實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)制備和發(fā)電的結(jié)合

【變式33］（2023?安徽合肥?統(tǒng)考一模）某科研機(jī)構(gòu)研發(fā)的NO—空氣燃料電池的工作原理如圖所示，下列

敘述正確的是

A.a電極為電池負(fù)極

B.電池工作時H+透過質(zhì)子交換膜從右向左移動

+

C.b電極的電極反應(yīng)：NO-3e+2H2O=4H+NO；

D.當(dāng)外電路中通過02mol電子時，a電極處消耗O2112L

【題型4考查新型電解池】

【例4】（2024?山東日照一中校聯(lián)考一模）實(shí)驗(yàn)室可用苯乙酮間接電氧化法合成苯甲酸，其原理如圖所示。

下列說法錯誤的是

A.膜m為陰離子交換膜

B.每生成Imol苯甲酸鹽，轉(zhuǎn)移4moi電子

C.電路中轉(zhuǎn)移2moi電子，陰極區(qū)溶液質(zhì)量減少18g

D.若用鉛蓄電池作電源，a電極應(yīng)與PM）?極相連

【變式41］（2024?湖南岳陽一中校聯(lián)考一模）某無隔膜流動海水電解法制的裝置如下圖所示，其中高

選擇性催化劑PRT可抑制02產(chǎn)生。下列說法正確的是

A.b端電勢高于a端電勢B.理論上轉(zhuǎn)移2moi片生成4gH2

C.電解過程中主要發(fā)生②和③D.電解的總反應(yīng)主要為：2旦0,2凡7+0〃

【變式42】（2024?河北?校聯(lián)考模擬預(yù)測）微生物電解池（MEC）作為一種新的CO2再利用技術(shù)，可通過將電

活性微生物與電化學(xué)刺激相結(jié)合的方式，將CO2轉(zhuǎn)化為低碳燃料CH4,從而實(shí)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(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.N極上的電極反應(yīng)為：CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-

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(zhuǎn)移

【變式43】（2024?四川成都?？家荒＃╇姺翌D工藝被認(rèn)為是一種很有應(yīng)用前景的高級氧化技術(shù)，可用

于降解去除廢水中的持久性有機(jī)污染物［如?FOH（苯酚）］,其工作原理如圖所示（QH表示自由基，有強(qiáng)

氧化性）。下列說法錯誤的是

A.HMC-3應(yīng)與電源的負(fù)極相連

B.Fe?+在該電芬頓工藝中作催化劑

C.HMC-3上電極反應(yīng)式之一為02+2田+2仁=凡02

D.若處理Imol苯酚，則理論上電路中通過14moi電子

【題型5考查離子交換膜在電化學(xué)中的應(yīng)用】

【例5】（2024?四川宜賓二中校考一模）我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，多種車型采用三元鋰電池，該電池

放電時工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

A.無論充電或放電，A極電勢均低于B極

B.充電時，外電路中流過O.lmol電子，A極質(zhì)量減少0.7g

C.放電時，正極反應(yīng)為LiiaNixCoyMnzO2+aLi++ae=LiNixCoyMnzCh

D.失去活性鋰元素的三元正極材料可采用化學(xué)方法再生，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用

【變式51】（2023?河南?校聯(lián)考模擬預(yù)測）雙極膜亦稱雙極性膜，是特種離子交換膜，它是由陽離子交換膜

和陰離子交換膜復(fù)合而成。雙極膜內(nèi)層為水層，工作時水層中的H2O解離成H+和OH,并分別通過離子交

換膜向兩側(cè)發(fā)生遷移。三碘甲烷（CHL）又名碘仿，在醫(yī)藥和生物化學(xué)中用作防腐劑和消毒劑。電解法制取碘

仿的工作原理如圖所示，生成三碘甲烷的反應(yīng)原理為C2H5OH+5IO=CHl3+CO;+2I+OH+2H2O?下列說法正

確的是

A.電極X連接直流電源的正極

B.電極Y上的主要反應(yīng)為I2e+2OH=IO+H2O

C.電解一段時間后，硫酸溶液濃度升高

D.每制備0.25mol三碘甲烷，理論上雙極膜內(nèi)解離90gH2。

【變式52］（2023?重慶巴蜀中學(xué)?？寄M預(yù)測）電有機(jī)合成相對于傳統(tǒng)有機(jī)合成具有顯著優(yōu)勢，利用如圖

所示裝置實(shí)現(xiàn)電催化合成吠喃二甲酸。下列說法第卷的是

A.催化電極能降低電極反應(yīng)的活化能

B.ImolNi2+在催化電極a放電可得到26g吠喃二甲酸

-+

C.陰極反應(yīng)為HO—《》—NO?+6e+6H=HO—<~—NH2+2H2O

D.電路中每轉(zhuǎn)移Imol陽極區(qū)與陰極區(qū)質(zhì)量變化的差為lg

【變式53］（2023?浙江?校聯(lián)考模擬預(yù)測）直接H2O2-HQ2燃料電池是一種新型化學(xué)電源，其工作原理如

圖所示。電池放電時，下列說法不正確的是

A.電池工作時，電極I電勢低

B.電極II的反應(yīng)式為：H2O2+2e+2H=2H2O

C.電池總反應(yīng)為：2H2O2=O2T+2H2O

D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.Imol電子時，通過陽離子交換膜的K+為3.9g

【題型6考查金屬腐蝕】

【例6】（2024?陜西渭南?統(tǒng)考一模）用如圖1所示裝置及試劑進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)探究，測定具支錐

形瓶中壓強(qiáng)（p）隨時間變化關(guān)系的曲線如圖2所示，下列說法錯誤的是

A.pH=2.0時，壓強(qiáng)增大是因?yàn)樯蒆2

B.pH=4.0時，不發(fā)生析氫腐蝕，只發(fā)生吸氧腐蝕

C.pH=6.0時，正極主要發(fā)生電極反應(yīng)式為O?+4e-+4H+=2凡。

D.整個過程中，負(fù)極電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe?+

【變式61］（2023?吉林長春?東北師大附中?？既＃?shí)驗(yàn)小組研究金屬電化學(xué)腐蝕，實(shí)驗(yàn)如下：

實(shí)

裝置5min時現(xiàn)象25min時現(xiàn)象

驗(yàn)

酚?;溶液+KJFe(CN)6］溶液

鐵釘周邊出現(xiàn)少量紅色和藍(lán)色區(qū)域，

I鐵釘表面及周邊未見明顯變化。

有少量紅棕色鐵銹生成。

\瓊脂人仆

鐵釘

培養(yǎng)皿

酚酰溶液+KJFe(CN)6］溶液

鐵釘周邊出現(xiàn)紅色區(qū)域，未見藍(lán)色鐵釘周邊紅色加深，區(qū)域變大，未見

II

出現(xiàn)，鋅片周邊未見明顯變化。藍(lán)色出現(xiàn)，鋅片周邊未見明顯變化。

丁

培養(yǎng)皿

下列說法不正確的是

A.實(shí)驗(yàn)H中5min時出現(xiàn)紅色區(qū)域，說明鐵釘腐蝕速率比I快

B.實(shí)驗(yàn)II中正極的電極反應(yīng)式：。2+2應(yīng)0+4仁=4011一

C.實(shí)驗(yàn)I如果使用純鐵材質(zhì)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(lán)色

【變式62】(2023?遼寧鞍山?統(tǒng)考一模)點(diǎn)蝕又稱為孔蝕，是一種集中于金屬表面很小的范圍并深入到金屬

內(nèi)部的腐蝕形態(tài)。某鐵合金鈍化膜破損后的孔蝕如圖，下列說法錯誤的是

A.孔隙中有可能發(fā)生析氫腐蝕

B.孔蝕中Fe?+水解導(dǎo)致電解質(zhì)溶液酸性增強(qiáng)

C.為防止孔蝕發(fā)生可以將外接電源負(fù)極與金屬相連

D.蝕孔外每吸收2.24L02,可氧化0.2molFe

【變式63】(2023?湖南?校聯(lián)考二模)某同學(xué)利用如圖所示裝置探究金屬的腐蝕與防護(hù)，下列說法不正確的

是

A.③區(qū)電極電勢Cu高于Fe

B.①區(qū)Fe電極和③區(qū)Fe電極電極反應(yīng)均為Fe—2e-=Fe2+

C.②區(qū)Zn電極和④區(qū)Cu電極電極反應(yīng)均為2H2O+2e—=H2f+2OH一

D.②區(qū)Fe電極和④區(qū)Fe電極附近滴加K31Fe(CN)6］溶液，均會出現(xiàn)藍(lán)色沉淀

【題型7考查金屬防護(hù)】

【例7】（2023?重慶市校聯(lián)考模擬預(yù)測）下列文物修復(fù)與保護(hù)，主要運(yùn)用“金屬電化學(xué)腐蝕與金屬

保護(hù)”原理的是

【變式71】（2023?北京海淀?統(tǒng)考二模）甲、乙同學(xué)分別用如圖所示裝置驗(yàn)證鐵的電化學(xué)防腐原理，相同時

間后繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)①：甲同學(xué)分別向I、II中Fe電極附近滴加K3［Fe（CN）6］溶液，I中產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，II中無沉淀。

實(shí)驗(yàn)②：乙同學(xué)分別取I、II中Fe電極附近溶液，滴加K3［Fe（CN）6］溶液，I、II中均無沉淀。

下列說法正確的是

A.I是犧牲陽極保護(hù)法，正極反應(yīng)式為O2+4e-+2HQ=4OH-

B.II為外加電流陰極保護(hù)法，F(xiàn)e電極與外接電源的正極相連

C.由實(shí)驗(yàn)①中I、II現(xiàn)象的差異，推測K3［Fe（CN）6］在I中氧化性強(qiáng)于U

D.由實(shí)驗(yàn)可知，兩種保護(hù)法均能保護(hù)Fe,且II保護(hù)得更好

【變式72］（2023?山東濰坊?統(tǒng)考二模）地下管道表面附著的硫酸鹽會促進(jìn)鋼鐵發(fā)生厭氧腐蝕，為減少腐蝕

的發(fā)生，可使鋼管與外接電源相連，使其表面形成致密的Fes?！毕铝姓f法錯誤的是

A.鋼管應(yīng)與電源的負(fù)極相連B.電壓過高有可能會加劇腐蝕

C.發(fā)生厭氧腐蝕會使土壤堿性增強(qiáng)D.厭氧腐蝕過程中有FeS生成

【變式73］（2023?上海崇明?統(tǒng)考一模）用如圖示的方法可以保護(hù)鋼質(zhì)閘門。下列說法正確的是

A.當(dāng)a、b間用導(dǎo)線連接時，X可以是鋅棒，X上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.當(dāng)a、b間用導(dǎo)線連接時，X可以是鋅棒，電子經(jīng)導(dǎo)線流入X

C.當(dāng)a、b與外接電源相連時，a應(yīng)連接電源的正極

D.當(dāng)a、b與外接電源相連時，陰極的電極反應(yīng)式：2c12e=C12T

【題型8考查電化學(xué)的有關(guān)計算】

【例8】（2024?浙江寧波鎮(zhèn)海中學(xué)?？寄M預(yù)測）我國科學(xué)家開發(fā)出堿性海水里直接電解制氫的技術(shù)，工

作原理如圖1所示。MnO,隔水薄膜可以起到阻擋c「與電極催化劑活性中心接觸的作用，電極A含有M

金屬的催化劑，發(fā)生的電極反應(yīng)過程如圖2所示，離子交換膜選擇性透過參與電極A反應(yīng)的物質(zhì)。下列說

法錯誤的是

A.電極A上發(fā)生的反應(yīng)存在極性鍵的斷裂與生成

B.若去掉隔水薄膜，C「會在A電極失去電子生成C1?

C.電解結(jié)束后，電極B處去掉海水隔水膜，所得溶液中加入適量FeCL，NaCl,KNC>3溶液無混濁現(xiàn)象

D.每當(dāng)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下的0.1344L氣體生成時，就會有0.008mol電子從電極A流向電極B

【變式81］（2024?廣東廣雅中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測）NOx是主要大氣污染物，利用反應(yīng)NO2+NH3-N2+H2O

消除NO2污染的電化學(xué)裝置如圖所示。下列說法錯誤的是

A.外電路的電子方向?yàn)閍T負(fù)載一b

B.b極的電極反應(yīng)為：4H2O+2NO2+8e-=N2+8OH-

C.若離子交換膜為陰離子交換膜，則左池NaOH溶液濃度將增大

D.電路中轉(zhuǎn)移4mol電子時理論上可消除標(biāo)準(zhǔn)狀況下ImolNCh的污染

【變式82］（2024?江蘇連云港?統(tǒng)考一模）用如圖所示的新型電池可以處理含CN-的堿性廢水，同時還可以

淡化海水。

下列說法正確的是

A.a極電極反應(yīng)式：2CN-+10e-+12OH-=2CO；-+N,T+6H2O

B.電池工作一段時間后，右室溶液的pH減小

C.交換膜I為陽離子交換膜，交換膜II為陰離子交換膜

D.若將含有26gCN-的廢水完全處理，理論上可除去NaCl的質(zhì)量為292.5g

【變式83］（2024?河南?統(tǒng)考模擬預(yù)測）一種基于固體電解質(zhì)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(diǎn)，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(fù)極B.固體電解質(zhì)NASICON含鈉離子

C.充電時陽極反應(yīng)式：3r-2e-=I；D.轉(zhuǎn)移Imole-時，c區(qū)和d區(qū)的質(zhì)量差改變23g

【題型9考查電化學(xué)綜合應(yīng)用】

［例9］（2023?湖南長沙?長沙一中校考模擬預(yù)測）四甲基氫氧化鏤［（CHs^NOH］常用作電子工業(yè)清洗劑，

下圖為以四甲基氯化鏤［（CHs^NCl］為原料，利用光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置采用電滲析法合成（CH3）&NOH,下列

敘述正確的是

+

A.a極電極反應(yīng)式：2（CH3）4N+2H2O-2e-=2（CH3）4NOH+H21

B.制備0.4mol（CH3）4NOH時，兩極共產(chǎn)生6.72L氣體（標(biāo)準(zhǔn)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（CHs^NOH的反應(yīng)速率

【變式91］（2023?廣東?惠州一中校聯(lián)考三模）帆電池是化學(xué)儲能領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)，儲能大、壽命長，

利用該電池電解含NH4NC）3的廢水制備硝酸和氨水的原理如圖所示，a、b、c、d電極均為惰性電極。下列說

法中正確的是

A.用鈕電池處理廢水時，a電極區(qū)溶液由藍(lán)色變成黃色

B.電勢：a極高于c極

C.膜2為陰離子交換膜，p口流出液為HNC）3

D.當(dāng)機(jī)電池有2moiH+通過質(zhì)子交換膜時，處理含SOgNH,NOs的廢水

【變式92］（2023?廣西南寧?南寧三中校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖是利用甲醇燃料電池進(jìn)行電化學(xué)研究的裝置圖，

下列說法正確的是

A.甲池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，總反應(yīng)為2cH3OH+3O2=2CO2+4H2O

B.乙池中的Ag不斷溶解

C.反應(yīng)一段時間后要使乙池恢復(fù)原狀，可加入一定量CuO固體

D.當(dāng)甲池中有22.4LO2參與反應(yīng)時，乙池中理論上可析出12.8g固體

【變式93］（2023?福建寧德?統(tǒng)考一模）羥基自由基（OH）是自然界中氧化性僅次于氟的氧化劑。我國科學(xué)

家設(shè)計了一種能將苯酚氧化為CO2和H2O的原電池電解池組合裝置，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電、環(huán)保兩位一體。下列說

法錯誤的是

A.a極1molCnO7參與反應(yīng)，理論上NaCl溶液中減少的離子為12NA

B.電池工作時，b極附近pH減小

C.右側(cè)裝置中，c、d兩極產(chǎn)生氣體的體積比（相同條件下）為7：3

D.d極區(qū)苯酚被氧化的化學(xué)方程式為C6H5OH+28?OH=6CO2f+17H2O

1.（2023?海南卷第8題）利用金屬A1、海水及其中的溶解氧可組成電池，如圖所示。下列說法正確的是

A.b電極為電池正極

B.電池工作時，海水中的Na+向a電極移動

C.電池工作時，緊鄰a電極區(qū)域的海水呈強(qiáng)堿性

D.每消耗IkgAl,電池最多向外提供37moi電子的電量

2.（2023?廣東卷第6題）負(fù)載有Pt和Ag的活性炭，可選擇性去除C「實(shí)現(xiàn)廢酸的純化，其工作原理如圖。

下列說法正確的是（）

A.Ag作原電池正極

B.電子由Ag經(jīng)活性炭流向Pt

C.Pt表面發(fā)生的電極反應(yīng)：O2+2H2O+4e=4OH

D.每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的。2,最多去除ImolCr

3.（2023?廣東卷第13題）利用活性石墨電極電解飽和食鹽水，進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)。閉合K-一段時間后

A.U型管兩側(cè)均有氣泡冒出，分別是C"和。2B.a處布條褪色，說明CU具有漂白性

C.b處出現(xiàn)藍(lán)色，說明還原性：cr>rD,斷開K],立刻閉合K?,電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)

4.（2023?廣東卷第16題）用一種具有“卯樺”結(jié)構(gòu)的雙極膜組裝電解池（下圖），可實(shí)現(xiàn)大電流催化電解KNO3

溶液制氨。工作時，H2。在雙極膜界面處被催化解離成H+和OHl有利于電解反應(yīng)順利進(jìn)行。下列說法

不正確的是

A.電解總反應(yīng)：

B.每生成1molNH/H2。，雙極膜處有9moi的H?。解離

C.電解過程中，陽極室中KOH的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變

D.相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯樺”結(jié)構(gòu)可提高氨生成速率

5.（2023?全國甲卷第6題）用可再生能源電還原CO2時，采用高濃度的K+抑制酸性電解液中的析氫反應(yīng)來

提高多碳產(chǎn)物（乙烯、乙醇等）的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是

A.析氫反應(yīng)發(fā)生在正。工-Ti電極上

B.C「從Cu電極遷移到IrOv-Ti電極

+

C.陰極發(fā)生的反應(yīng)有：2CO2+12H+12e-=C2H4+4H2O

D.每轉(zhuǎn)移Imol電子，陽極生成11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

6.（2023?新課標(biāo)卷第10題）一種以V2O5和Zn為電極、Zn（C耳SC^）?水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖

如下所示。放電時，Z/+可插入V2O5層間形成ZnxVzCVnH?。。下列說法錯誤的是

A.放電時V2O5為正極

B.放電時ZM+由負(fù)極向正極遷移

C.充電總反應(yīng)：xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2O5nH2O

2+

D.充電陽極反應(yīng)：ZnxV2O5-nH2O-2xe=xZn+V2O5+nH2O

7.（2023?浙江選考1月第11題）在熔融鹽體系中，通過電解TiCh和SiO2獲得電池材料（TiSi）,電解裝置

如圖，下列說法正確的是（）

A.石墨電極為陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)

+

B.電極A的電極反應(yīng)：8H+