2022年高考化學易錯考點11電化學易錯

專題11電化學

糾錯1新型電池原理認識不清導致判斷失誤

【例1】(2020?新課標HI卷)一種高性能的堿性硼化帆(VB2)一空氣電池如下圖所示，其中在VB?電極發(fā)

-

生反應(yīng)：VB2+16OH-1le=VO?+2B(OH)4-+4H2O,該電池工作時，下列說法錯誤的是()

負載

KOH溶液離子選擇性膜

A.負載通過0.04mol電子時，有0.224L(標準狀況)02參與反應(yīng)

B.正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高

3

C.電池總反應(yīng)為4VB2+1102+2OOH+6H2O=8B(OH)4+4VO4-

D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負載、VB?電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極

【錯因分析】根據(jù)各電極除的通入物和排除物判斷電極極性是解題的關(guān)鍵，若判斷錯誤將導致整個題

目的后續(xù)判斷都將錯誤。

【學霸解題】根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)，左側(cè)VB2發(fā)生失電子的反應(yīng)生成V(V?和B(OHM，反應(yīng)的電極方

程式如題干所示,右側(cè)空氣中的氧氣發(fā)生得電子的反應(yīng)生成OH-,反應(yīng)的電極方程式為O2+4e-+2H2O=4OH-,

電池的總反應(yīng)方程式為4VB2+UO2+2OOH+6H2O=8B(OH)4-+4VCV-。A項，當負極通過0.04mol電子時，正

極也通過0.04mol電子，根據(jù)正極的電極方程式，通過0.04mol電子消耗0.01mol氧氣，在標況下為0.224L,

A正確；B項，反應(yīng)過程中正極生成大量的OH使正極區(qū)pH升高，負極消耗OH?使負極區(qū)OH-濃度減小pH

降低，B錯誤；C項，根據(jù)分析，電池的總反應(yīng)為4VB2+UO2+2OOH+6H2O=8B(OH)I+4VO43-,C正確；D

項，電池中，電子由VB2電極經(jīng)負載流向復(fù)合碳電極，電流流向與電子流向相反，則電流流向為復(fù)合碳電

極一負載-VB2電極-KOH溶液一亞合碳電極，D正確；故選B。

【參考答案】B

【秒殺技巧】燃料電池電極確定，燃料的一極為負極，氧化劑一極為正極。圖中空氣的一極為正極，

推斷出負極，可得出電極反應(yīng)。

(1)活潑性強的金屬不一定做負極，但負極一定發(fā)生氧化反應(yīng)。原電池反應(yīng)中的氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)的

發(fā)生與電解質(zhì)溶液的組成有關(guān)。例如：鋁、鎂與NaOH溶液構(gòu)成的原電池中鋁是負極：A1和Cu、濃硝酸構(gòu)

成的原電池中銅是負極，因為鋁在濃硝酸中易鈍化。

(2)在原電池放電過程中，在正極表面得電子的是氧化性物質(zhì)(不一定是陽離子)。

(3)原電池中兩極材料活潑性要求：①當電極材料參加反應(yīng)時，要求兩極材料活潑性不同：②當電極材

料只起到導電作用時，兩極材料可以相同也可以不同，如燃料電池兩極材料都是多孔石墨等。燃料電池中，

作為負極的材料本身并不參加反應(yīng)。

(4)負極失去電子總數(shù)一定等于正極得到電子總數(shù)。

(5)原電池反應(yīng)速率一定比直接發(fā)生的氧化還原反應(yīng)快。

(6)電子移動方向：從負極流出沿導線流入正極，電子不能通過電解質(zhì)溶液。

(7)若有鹽橋，鹽橋中的陰離子移向負極區(qū)，陽離子移向正極區(qū)。

(8)若有交換膜，離子可選擇性通過交換膜，如陽離子交換膜，陽離子可通過交換膜移向正極。

(9)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)并不一定是電極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，也可能是電極與溶解的氧氣等發(fā)生反應(yīng)，

如將鐵與石墨相連插入食鹽水中。

(10)電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中，應(yīng)能穩(wěn)定存在,如堿性介質(zhì)中生成的H+應(yīng)讓其結(jié)合OH-生成水。

電極反應(yīng)式要遵守電荷守恒、質(zhì)量守恒和電子得失守恒。

【變式訓練】(2018?浙江省10月選考)最近，科學家研發(fā)了“全氫電池”，其工作原理如圖所示。下列

說法不氐砸的是()

A.右邊吸附層中發(fā)生了還原反應(yīng)

B.負極的電極反應(yīng)是H2-21+20H===2m0

C.電池的總反應(yīng)是2H2+02====2H2O

D.電解質(zhì)溶液中Na卡向右移動，C10；■向左移動

【答案】C

【解析】由電子的流動方向可以得知左邊為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)；右邊為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故選

項A、B正確：電池的總反應(yīng)沒有02參與，總反應(yīng)方程式不存在氧氣，故C不正確；在原電池中，陽離子

向正極移動，陰離子向負極移動，故D正確。故選C。

糾錯2忽略電化學裝置中介質(zhì)的作用

［例2］為增強鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為電源，以A1作陽極、Pb作陰極，電解稀硫酸，使鋁

表面的氧化膜增厚。其反應(yīng)原理如下：

電池：Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）=2PbSO4（s）+2H2O（1）

電解池：2A1+3H2。型里ALO3+3H2T

電解過程中，以下判斷正確的是（）

\電池電解池

AH+移向Pb也極移向Pb電極

B消耗3molPb生成1molAI2O3

+2+

C正極：PbO2+4H+2e-=Pb+2H2O陽極：2A1+3H=川2。3+614+

DPb電極質(zhì)量增加Pb電極質(zhì)量減少

【錯因分析】沒有考慮電解質(zhì)溶液的SO’?-參與反應(yīng)，易錯選C。

【學霸解題】電池中，氫離子向正極移動，氧化鉛為正極，錯誤，不選A；電池消耗3moi鉛，則轉(zhuǎn)移

6moi電子，電解池也轉(zhuǎn)移6moi電子，生成1mol氧化鋁，正確，選B；電池中正極為氧化鉛變成硫酸鉛,

硫酸鉛是不溶物，不能寫成鉛離子，錯誤，不選C；電池中鉛反應(yīng)后變成硫酸鉛，質(zhì)量增加，電解池中鉛為

陰極，是溶液中的氫離子反應(yīng)生成氫氣，鉛電極質(zhì)量不變，錯誤，不選D。

【參考答案】B

【秒殺技巧】電路中通過電子的物質(zhì)的量相等，速解得到B為正確選項。

-易錯快攻究錯必備

介質(zhì)對原電池的影響

同一個原電池反應(yīng)在不同的介質(zhì)中其電極反應(yīng)式有可能是不相同的，如氫氧燃料電池，其總的化學反

應(yīng)方程式都是2H2+。2=2比0,但在堿性介質(zhì)和酸性介質(zhì)中其電極反應(yīng)式是不同的。另外由相同的電極材料

組成的原電池，在不同的介質(zhì)中其電池反應(yīng)、電極名稱、電流方向也有可能天同，如由鎂、鋁作電極組成

的原電池，在氫氧化鈉溶液中，鋁作負極，鎂作正極；而在稀鹽酸中，鋁作正極，鎂作負極，因此在解電

化學題時要特別注意介質(zhì)的成分，慎重思考介質(zhì)所起的作用。

【變式訓練】工業(yè)吸收H2s氣體后的FeCL溶液的再生過程可降解酸性污水中的硝酸鹽，其工作原理

如圖所示。下列說法正確的是（）

小

FeCb溶液

情

情

■

蓄

反應(yīng)池極

極

“電解池

溶液M

a何淀

A.溶液M中的溶質(zhì)為FeCL

B.電極a為陰極

C.電極b上的反應(yīng)為：2NO3+6H2O+1Oe-N2t+12OH-

D.隨電解的進行，陰極區(qū)溶液pH增大

【答案】D

【解析】A項，溶液M為吸收H2s氣體后的FeCb溶液，硫化氫與氯化鐵反應(yīng)生成硫單質(zhì)、氯化亞鐵

和HCL同時還有剩余的氯化鐵，故A錯誤；B項，由裝置可知b電極的反應(yīng)為硝酸根轉(zhuǎn)變成氮氣，得電

子的電極應(yīng)為陰極，則a為陽極，故B錯誤；C項，電解質(zhì)溶液呈酸性，電極b上的反應(yīng)為:

+

2NO3-M2H+10e=N2T+6H2O,故C錯誤；D項，由b電極的反應(yīng)可知，反應(yīng)消耗氫離子，氫離子濃度減小,

pH值增大，故D正確；故選D。

糾錯3不能熟練運用電化學計算中的常用方法

【例3】天然氣的主要成分為CH?？蓪H4設(shè)計成燃料電池，來解決能源問題，裝置如圖所示。在標

準狀況下，持續(xù)通入甲烷，消耗甲烷VL。下列說法錯誤的是（）

匚一|用電器匕

有制布墨

C1I4尸一。2

2L1.5molL-1NaOH溶液

A.當Ov仁33.6L時，負極反應(yīng)式為CHrMOOH-8e==CCh2-+7H2O

+

B.正極反應(yīng)式為O2+4H+4e==2H：O

C.當V=67.2L時，電池總反應(yīng)方程式可寫為CH4+2O2+NaOH==NaHCO3+2H2O

D.電解質(zhì)溶液中的Na+向正極移動

【錯因分析】注意把握原電池的工作原理以及電極反應(yīng)式的書寫，解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)甲烷的量計

算生成的二氧化碳的量，結(jié)合反應(yīng)方程式判斷反應(yīng)產(chǎn)物及發(fā)生的反應(yīng)。

【學霸解題】燃料電池中，通入燃料的一端為原電池的負極，通入空氣的一端為原電池的正極，

n(NaOH)=I,5mol/Lx2L=3mol,可能先后發(fā)生反應(yīng)①CH4+2O2TCO2+2H2O、②CO2+2NaOH==Na2cO3+H2O、

③Na2cO3+CO2+H2O==2NaHCCh;根據(jù)甲烷的量計算生成的二氧化碳的量，結(jié)合反應(yīng)方程式判斷反應(yīng)產(chǎn)物

及發(fā)生的反應(yīng)。A項，當0WW33.6L時，0<n(CH4)<1.5mob則O<〃(CO2)0.5mol,只發(fā)生反應(yīng)①@,且NaOH

2

過量，則電池總反應(yīng)式為CH4+2O2+2NaOH==Na2CO3+3H2O,負極反應(yīng)式為CH4+1OOH-8e==CO3+7H2O,

故A正確:B項，堿性燃料電池,正極反應(yīng)式為2H2。+O2+4e==4OH->故B錯誤;C、當V=67.2L時,〃((2乩)=3

mol,/z(CO2)=3mol,則電池總反應(yīng)式為CH4+2Ch+NaOH==NaHCO3+2H2O,故C正確；D項，燃料電池中，

通入CH,的一端為原電池的負極，通入空氣的一端為原電池的正極，Na+向正極移動，故D正確。正確答案

選B。

【參考答案】B

【秒殺技巧】因為該電池堿性燃料電池，電極反應(yīng)中不能出現(xiàn)H+,而應(yīng)為OH,故B項符合題意。

?\-易錯快攻究錯必備

原電池和電解池的相關(guān)計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算，溶液pH的計算、根據(jù)電量求產(chǎn)物的量與根據(jù)產(chǎn)

物的量求電量等的計算。不論哪類計算，均可概括為下列三種：

(1)根據(jù)電子守恒法計算：用于串聯(lián)電路，陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其

依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。

(2)根據(jù)總反應(yīng)式計算：先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計算。

(3)根據(jù)關(guān)系式計算：根據(jù)得失電子守恒建立已知量與未知量之間的橋梁，列出計算所需的關(guān)系式。

【變式訓練】按如圖所示裝置進行日解實驗，A極是銅鋅合金，B極為純銅，電解質(zhì)中含有足量的銅

離子。通電一段時間后，若A極恰好全部溶解，此時B極的質(zhì)量增加7.68g,溶液「I1~|

的質(zhì)量增加0.03g,則銅鋅合金中Cu、Zn原子的個數(shù)比為()

A.3：1B.4：1

C.2：1D.任意匕

【答案】A

【解析】溶液質(zhì)量增加0.03g,即A極溶解的鋅與在B極上析出的等物質(zhì)的量的銅的質(zhì)量之差為0.03g,

設(shè)溶解的鋅為xmoL則65L64X=0.03,x=0.03；B極上析出7.68gCu時，電路中轉(zhuǎn)移電子0.24mol,依

據(jù)得失電子守恒知，A極上溶解的銅為(0.24mol-0.03x2H2=0.09mol,故銅鋅合金中銅、鋅原子的個數(shù)比

為3：1。

糾錯4多池組合裝置問題無從下手

【例4】相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2s04

溶液(a、b電極均為石墨電極)，可以制得。2、出、H2s04和NaOH。下列說法不正確的是()

Cu⑴Cu(2)

2La5mM.［二］

CuS04溶液CuSO4溶液

陰離子交換膜離子交換膜

A.a電極的電極反應(yīng)為4H?C)+4e-=2H2T+4OH-

B.c、d離子交換膜依次為陽子交換膜和陰離子交換膜

C.電池放電過程中，Cu(l)電極上的電極反應(yīng)為Cu2++2e=Cu

D.電池從開始工作到停止放電，電解池理論上可制得320gNaOH

【錯因分析】如果不清楚電極之間的串聯(lián)，會錯誤判斷電極，導致回答問題時出錯。

【學霸解題】濃差電池放電時，兩個電極區(qū)的濃度差會逐漸減小，當兩個電極區(qū)硫酸銅溶液的濃度完

全相等時，放電停止，電池放電過程中，Cu(l)電極上發(fā)生使CM十濃度降低的還原反應(yīng)，作正極，Cu(2)電極

上發(fā)生使CM+濃度升高的氧化反應(yīng)，作負極，則在右池的電解池中，a為電解池的陰極，中的H+得到

電子發(fā)生還原反應(yīng)生成H?,b為電解池的陽極，比0中的OH-失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成02。電池從開始

工作到停止放電，正極區(qū)硫酸銅溶液的濃度同時由2.5mol-L」降低到1.5mol-LL負極區(qū)硫酸銅溶液同時由

0.5molL-1升到1.5rnolL',正極反應(yīng)可還原C/+的物質(zhì)的量為2Lx(2.5-1.5)molL,=2mol,電路中轉(zhuǎn)移

4mol電子，電解池的陰極生成4moiOH,即陰極區(qū)可得4moi氫氧化鈉，其質(zhì)量為160g。A項，a為電解

池的陰極，H2O中的H+得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Hz,電極反應(yīng)為4H2O+4e=2H2T+4OH,A項正確；B

項，因溶液為電中性，a電極附近產(chǎn)生了陰離子，必須讓陽離子發(fā)生移動，c為陽離子交換膜，b電極附近

陰離子減少，必須讓陰離子發(fā)生移動，d為陰離子交換膜，B項正確；C項，Cu(l)作正極，得到電子，電極

反應(yīng)為Cu2++2e=Cu,C項正確：D項，電池從開始工作到停止放電，正極區(qū)硫酸銅溶液濃度同時由2.5mol?L」

降到15moi?L”，負極區(qū)硫酸銅溶液同時日0.5moLL」升到L5mollL正極反應(yīng)可還原CM+的物質(zhì)的量為

2Lx（2.5-1.5）molL'=2mol,電路中轉(zhuǎn)移41noi電子，電解池的陰極生成4moi0H,即陰極區(qū)可得4moi氫氧

化鈉，其質(zhì)量為160g,D選項錯誤；故選D。

【參考答案】D

【秒殺技巧】先判斷各電極名稱，利用守恒計算。

圖甲中無外接電源，二者必有一個裝置是原電池（相當于發(fā)電裝置），為電解裝置提供電能，其中兩個電

極活動性差異大者為原電池裝置，即左怪為原電池裝置，右圖為電解裝置。圖乙中有外接電源，兩燒杯均

作電解池，且串聯(lián)電解，通過的電流相等。

1.串聯(lián)電解裝置，抓住兩點：一是電子守恒，即通過各電極的電量相等；二是陰極與陽極相接，以此

類推，同一裝置必有陰極和陽極。

2.分析電解裝置中的物質(zhì)，判斷電極反應(yīng)，可根據(jù)電極質(zhì)量的變化，判斷電極名稱。電源負極與電解

池的陰極相連。

3.根據(jù)電解質(zhì)溶液中的陽、陰離子和離子放電順序，書寫電極方程式。

4.根據(jù)電極反應(yīng)等，判斷溶液成分變化以及溶液濃度、酸堿性變化。

【變式訓練】以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池為電源，采用電解法精煉粗銀（含Zn、Cu、Au、Pt

等雜質(zhì)），裝置如圖所示。

微

生

物

■C6HI2O6

質(zhì)子交換膜

下列說法不正碉的是()

A.Y極的電極反應(yīng)式為Ag++e-==Ag

B.H+由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移

C.Pt(l)極發(fā)生還原反應(yīng)

D.消耗9.0g葡萄糖冶煉出Ag的質(zhì)量小于129.6g

【答案】A

【解析】C6Hl2。6與O2反應(yīng)生成CO2和H2O。A項，Pl(l)為正極，與正極相連的Y極為陽極，Pl⑵為

負極，與負極相連的X極為陰極，Y極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-==Zn2+,Cu-2e-==Cu2+,Ag-e-==Ag，(主要)，

錯誤；B項，Pl(l)極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+==2H2O,Pl(2)極反應(yīng)式為C6Hl2(V24e-+6H2O==6CO2T+24H+,

為了維持電荷平衡，氫離子由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，正確；C項，由圖示知，Pt⑴極附近氧氣轉(zhuǎn)化成水,

發(fā)生了還原反應(yīng)，正確；D項，〃(C6Hl206)=005mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.2mol,理論上，獲得銀為1.2mol,

z?(Ag)=1.2molx108gmol_|=129.6g,但由于含有雜質(zhì),故冶煉出Ag的質(zhì)量小于129.6g,正確。

糾錯5離子交換膜作用不清

【例5】H3BO3可以通過電解NaB(0H)4溶液的方法制備，其工作原理如圖。下列敘述錯誤的是()

A.M室發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2。-4?一=O2T+4H'

B.N室中：a%<b%

C.I【膜為陰膜，產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)的化學原理為強酸制弱酸

D.理論上每生成1mol產(chǎn)品，陰極一室可生成標準狀況下5.6L氣體

【錯因分析】不能分析出膜的類型，導致無法求解。

【學霸解題】A項，M室為陽極室，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H20—4e-=O2f+4H+,A正確；

B項，N室為陰極室，溶液中水電離的H?得電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成H2,促進水的電離，溶液中OH一濃度

增大，即。％3%,B正確；C項，陽極室的H+穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室，原料室的B(OH)［穿過陰膜擴散至

產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3BO3,則II膜為陰膜，C正確；D項，每生成1mol產(chǎn)品，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為ImoL

陰極室生成0.5molH2,其標準狀況下為11.2L氣體，D錯誤。

【參考答案】D

【秒殺技巧】根據(jù)電源，確定陰極室的石墨為負極，電極反應(yīng)為2H2O+2SH2T+2OH，生成1mol產(chǎn)

品轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為】mcl,陰極室生成0.5molH2o

、\-易錯快攻究錯必備

第一步，分清隔膜類型。即交換膜屬于陽膜、陰膜或質(zhì)子膜中的哪一種，判斷允滸哪種離子通過隔膜。］

第二步，寫出電極反應(yīng)式，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。

【變式訓練】（2020年1月浙江省選考）在氯堿工業(yè)中，離了交換膜法電解飽和食鹽水示意圖如F,下

列說法不正確的是（）

ChfIH,

離子交換膜

A.電極A為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣

B.離子交換膜為陽離子交換膜

C.飽和NaCl從a處進，NaOH溶液從d處出

D.OH遷移的數(shù)量等于導線上通過電子的數(shù)量

【答案】D

【解析】氯堿工業(yè)中的總反應(yīng)為2C「+2H20蟹2OH+H2t+Cl2t；電解池中陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，

氯堿工業(yè)中CL為氧化產(chǎn)物，所以電極A為陽極，電極B為陰極。A項，根據(jù)分析可知電極A為陽極，發(fā)

+

生氧化反應(yīng)生成氯氣，故A正確；B項，陽極發(fā)生的方程式為：2Cl-2e-=Cl2\陰極：2H+2e=H2t；為了

防止生成的氯氣與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，氫氧化鈉要從b口流出，所以要防止OH流向陽極即電極A,該離子

交換膜為陽離子交換膜，故B正確；C項，根據(jù)B選項的分析可知飽和NaCl從a處進，NaOH溶液從d處

出，故C正確；D項，根據(jù)總反應(yīng)方程式可知當反應(yīng)中轉(zhuǎn)移4moi電子時，生成2moiOH：故D錯誤；故

選D。

學霸丟分錯題

1.（2021?廣東選擇性考試）火星大氣口含有大量CO2,一種有CO2參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火

星探洌器供電。該電池以金屬鈉為負極，碳納米管為正極，放電時（）

A.負極上發(fā)生還原反應(yīng)B.CO2在正極上得電子

C.陽離子由正極移向負極D.將電能轉(zhuǎn)化為化學能

【答案】B

【解析】根據(jù)題干信息可知，放電時總反應(yīng)為4Na+3co2=2Na2CO3+C。A項，放電時負極上Na發(fā)生氧

化反應(yīng)失去電子生成Na+,故A錯誤；B項，放電時正極為CCh得到電子生成C,故B正確；C項，放電時

陽離子移向還原電極，即陽離子由負極移向正極，故C錯誤；D項，放電時裝置為原電池，能量轉(zhuǎn)化關(guān)系

為化學能轉(zhuǎn)化為電能和化學能等，故D正確；故選B。

2.（2021?全國乙卷）沿海電廠采用?；馂槔鋮s水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并

降低冷卻效率，為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對情性電極（如圖所示），通入一定的電流。

<——海水

下列敘述錯誤的是（）

A.陽極發(fā)生將海水中的。?氧化生成Ch的反應(yīng)

B.管道中可以生成氧化火殺附著生物的NaClO

C.陰極生成的H2應(yīng)及時通風稀釋安全地排入大氣

D.陽極表面形成的Mg（OH）2等積垢需要定期清理

【答案】D

【解析】海水中除了水，還含有大量的Na+、ChMg2+等，根據(jù)題干信息可知，裝置的原理是利用惰

性電極電解海水，陽極區(qū)溶液中的C1-會優(yōu)先失電子生成CL,陰極區(qū)HzO優(yōu)先得電子生成Hz和OH,結(jié)合

海水成分及電解產(chǎn)物分析。A項，根據(jù)分析可知，陽極區(qū)海水中的Cr會優(yōu)先失去電子生成Ck,發(fā)生氧化反

應(yīng)，A正確；B項，設(shè)置的裝置為電解池原理，根據(jù)分析知，陽極區(qū)生成的CL與陰極區(qū)生成的OH-在管道

中會發(fā)生反應(yīng)生成NaCl、NaClO和H2O,其中NaClO具有強氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B正確；C

項，因為Hz是易燃性氣體，所以陽極區(qū)生成的H?需及時通風稀釋，安全地排入大氣，以排除安全隱患，C

正確；D項，陰極的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e=H2t+2OH,會使海水中的M『+沉淀積垢，所以陰極表面會

形成Mg（0H）2等積垢需定期清理，D錯誤。故選D。

3.（2021?全國甲卷）乙醛酸是一種重要的化工中間體，可果用如下圖所示的電化學裝置合成。圖中的雙

極膜中間層中的H?0解離為H+和OH：并在直流電場作用下分別問兩極遷移。下列說法正確的是（）

I-----------------------------電源----------------------1

石

鉛H

21

電0

1電

極H

+極

+

0

H

-

A.KBr在上述電化學合成過程中只起電解質(zhì)的作用

OOOO

B.陽極上的反應(yīng)式為:+2H++2e=IIII+H，0

HO-C-C-OHHO-C-C-H

C.制得2moi乙醛酸，理論上外電路中遷移了Imol電子

D.雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向鉛電極方向遷移

【答案】D

【解析】該裝置通電時，乙二酸被還原為乙醛酸，因此鉛電極為電解池陰極，石墨電極為電解池陽極，

陽極上B「被氧化為Bn,Bn將乙二醛氧化為乙醛酸，雙極膜中間層的H+在直流電場作用下移向陰極，0H

移向陽極。A項，KBr在上述電化學合成過程中除作電解質(zhì)外，同時還是電解過程中陽極的反應(yīng)物，生成

的Bn為乙二醛制備乙醛酸的中間產(chǎn)物，故A錯誤；B項，陽極上為Br-失去電子生成Brz,B「2將乙二醛氧

化為乙醛酸，故B錯誤：C項，電解過程中陰陽極均生成乙醛酸，Imol乙二酸生成Imol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為

2mol,Imol乙二醛生成Imol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可知每生成Imol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子

為因此制得2moi乙醛酸時，理論上外電路中遷移了2mol電子，故C錯誤；D項，由上述分析可知，

雙極膜中間層的H+在外電場作用下移向陰極，即H+移向鉛電極，故D正確；故選D。

4.（2021?廣東選擇性考試）鉆（C。）的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機械制造等領(lǐng)域。如圖為水溶液中

電解制備金屬鉆的裝置示意圖。下列說法正確的是（）

ifnim宣

A.工作時，i室和n室溶液的pH均增大

B.生成ImolCo,I室溶液質(zhì)量理論上減少16g

C.移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變

D.電解總反應(yīng)：為2co2++2&0蟹2Co+O2T+4H+

【答案】D

【解析】由圖可知，該裝置為電解池，石墨電極為陽極，水在陽極失去口子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和

氫離子，電極反應(yīng)式為2H2cMe-O2T+4H+,I室中陽離子電荷數(shù)大于陰離子電荷數(shù)，放電生成的氫離子通

過陽離子交換膜由I室向U室移動，鉆電極為陰極，鉆離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鉆，電極反

應(yīng)式為cc?++2e-=co,in室中陰離子電荷數(shù)大于陽離子電荷數(shù)，氯離子過陰離子交換膜由in室向n室移動,

電解的總反應(yīng)的離子方程式為2co2++2氏0蟹2Co+O2T+4H+。A項，放電生成的氫離子通過陽離子交換膜

由I室向n室移動，使n室中氫離子濃度增大，溶液pH減小，故A錯誤；B項，由分析可知，陰極生成

Imol鉆，陽極有Imol水放電，則I室溶液質(zhì)量減少18g,故B錯誤；C項，若移除離子交換膜，氯離子的

放電能力強于水，氯離子會在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，則移除離子交換膜，石墨電極的電極

反應(yīng)會發(fā)生變化，故C錯誤；D項，由分析可知，電解的總反應(yīng)的離子方程式為2co2++2+0型里2C。

+5T+4H+,故D正確；故選D。

5.（2021?河北選擇性考試）K-02電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電

池，下列說法錯誤的是（）

有機電解質(zhì)1有機電解質(zhì)2

A.隔膜允許K+通過，不允許02通過

B.放電時，電流由b電極沿導線流向a電極；充電時，b電極為陽極

C.產(chǎn)生lAh電量時，生成KCh的質(zhì)量與消耗d的質(zhì)量比值約為2.22

D.用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗0.9g水

【答案】D

【解析】由圖可知，a電極為原電池的負極，單質(zhì)鉀片失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鉀離子，電極反應(yīng)式

為K-e-二K+,b電極為正極，在鉀離子作用下，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成超氧化鉀。A項，

金屬性強的金屬鉀易與氧氣反應(yīng)，為防止鉀與氧氣反應(yīng)，電池所選擇隔膜應(yīng)允許K+通過，不允許Ch通過,

故A正確；B項，由分析可知，放電時，a為負極，b為正極，電流由b電極沿導線流向a電極，充電時,

b電極應(yīng)與直流電源的正極相連，做電解池的為陽極，故B正確；C項，由分析可知，生成Imol超氧化鉀

時，消耗Imol氧氣,兩者的質(zhì)量比值為lmolx71g/mol：lmolx32g/mok2.22：1,故C正確;D項，鉛酸蓄

電池充電時的總反應(yīng)方程式為2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2so4,反應(yīng)消耗2moi水，轉(zhuǎn)移2moi電子，由得

失電子數(shù)目守恒可知，耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗水的質(zhì)量為右匕―xl8g/mol=L8g,故D錯誤；故

39g/mol

選D。

6.（2021?浙江1月選考）銀鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下（L為小燈泡，KH七為開關(guān),

a、b為直流電源的兩極）。

下列說法不再碰的是（）

A.斷開K2、合上Ki,銀鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學能一電能

B.斷開Ki、合上K2,電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)

C.電極B發(fā)生氧化反應(yīng)過程中，溶液中KOH濃度不變

充電

D.銀鎘二次電池的總反應(yīng)式：Cd+2NiOOH4-2HO^?T-Ca（OH）+2Ni（OH）

2放電22

【答案】C

【解析】根據(jù)圖示，電極A充電時為陰極，則放電時電極A為負極，負極上Cd失電子發(fā)生氧化反應(yīng)

生成Cd(OH”，負極反應(yīng)式為Cd-2e+2OH=Cd(OH)2,電極B充電時為陽極，則放電時電極B為正極，正

極上NiOOH得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成NiQHb，正極反應(yīng)式為2NiOOH+2e+2H2O=2Ni(OH)2+2OH,放電

時總反應(yīng)為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2。A項，斷開K2、合上K,為放電過程，銀鎘電池能量

轉(zhuǎn)化形式：化學能一電能，A正確；B項，斷開Ki、合上K2,為充電過程，電極A與直流電源的負極相連，

電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cd(OH)2+2e=Cd+2OH-,B正確；C項，電極B發(fā)生氧化反

應(yīng)的電極反應(yīng)式為2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H20,則電極A發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式為

Cd(OH)2+2e-Cd+2OH-,此時為充電過程，總反應(yīng)為Cd(OH)2+2Ni(OH”遁曳Cd+2NiOOH+2H2。，溶液中KOH

濃度減小，C錯誤；D項，根據(jù)分析，放電時總反應(yīng)為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,則銀鎘二

充電

次電池總反應(yīng)式為Cd+2NiOOH+2H2O=；^^Cd(OH)2+2Ni(OH)2,D正確：故選C。

放電

7.(2021?浙江6月選考)某全固態(tài)薄摸鋰離子電池截面結(jié)構(gòu)如圖所示，電極A為非晶硅薄膜，充電時

Li+得電子成為Li嵌入該薄膜材料中：電極B為LiCoO?薄膜：集流體起導電作用。下列說法不本項的是()

A.充電時，集流體A與外接電源的負極相連

B.放電時，外電路通過amol電子時，LiPON薄膜電解質(zhì)損失amolLi+

C.放電時，電極B為正極，反應(yīng)可表示為Li、xCoO2+xLi+xe=LiCoO2

D.電池總反應(yīng)可表示為LixSi+Lij.xCoOz后：Si+LiCoO2

【答案】B

【解析】由題中信息可知，該電池充電時Li+得電子成為Li嵌入電極A中，可知電極A在充電時作陰

極，故其在放電時作電池的負極，而電極B是電池的正極。A項，由圖可知，集流體A與電極A相連，充

電時電極A作陰極，故充電時集流體A與外接電源的負極相連，A正確；B項，放電時，外電路通過amol

電子時，內(nèi)電路中有amolLi+通過LiPON薄膜電解質(zhì)從負極遷移到正極，但是LiPON薄膜電解質(zhì)沒有損失

Li+,B不正確；C項,放電時，電極B為正極，發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)可表示為LiiCoOz+xLi+xsLiCoOa,

C正確；D項，電池放電時，嵌入在非晶珪薄膜中的鋰失去電子變成Li+,正極上Lii-xCoCh得到電子和Li+

變?yōu)長iCoCh,故電池總反應(yīng)可表示為LixSi+LiiCoO2€|=Si+LiCoO2,D正確。故選B,

8.(2021?湖南選擇性考試)鋅/浪液流電池是一種先進的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)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/濕液流電池工作原理如圖所示:

雙極性碳和塑料電極」Br?活性電極

卜列說法錯誤的是()

A.放電時，N極為正極

B.放電時，左側(cè)貯液器中ZnBn的濃度不斷減小

C.充電時，M極的電極反應(yīng)式為Zn"+2e-=Zn

D.隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過

【答案】B

【解析】鋅澳液流電池總反應(yīng)為：Zr.+Br2=ZnBr2,其中N為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為

Br2+2e'=2Br',M為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為Zn-2b=2#+,放電過程中，左側(cè)Z"+流

向右側(cè)，左側(cè)ZIIBB的濃度不斷減少，充電過程中，發(fā)生反應(yīng)ZnB"迪星Zn+B「2。A項，依據(jù)分析可知，N

為正極，故A正確；B項，放電時，左側(cè)為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為Zn-2e.=Zn2+,左側(cè)

生成的ZM十流向右側(cè)，故左側(cè)ZnBn的濃度不變，右側(cè)ZnB段的濃度變大，故B錯誤；C項，.放電時，M

為負極，充電時，M及為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Z/++2e=Zn,故C正確；D項，中間沉積

鋅位置的作用為提供電解液，故其隔膜既可以允許陽離子通過，也允許陰離子通過，故D正確；故選B。

1.儲氫可借助有機物，如利用環(huán)己烷和苯之間的可逆反應(yīng)來實現(xiàn)脫氫和加氫：C6H12(g)C6H6（g）

+3H2(g)0一定條件下，下圖裝置可實現(xiàn)有機物的電化學儲氫:

多孔怖性電極D

含生的物蜥:的彼分教

力|＜快的混合氣體

I。mol的混鏟t體

其中您的物敗的收

分數(shù)為24，高分子電轉(zhuǎn)質(zhì)膜

下列說法不正確的是（）

A.多孔惰性電極D為陰極

B.從多孔惰性電極E產(chǎn)生的氣體是氧氣

C.高分子電解質(zhì)膜為陰離子交換膜

D.上述裝置中生成目標產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為C6H6+6H++6e=C6H12

【答案】C

【解析】根據(jù)圖知，苯中的碳得電子生成環(huán)己烷，則D作陰極，E作陽極，所以A是負極、B是正極：

該實驗的目的是儲氫，所以陰極上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標產(chǎn)物，陰極上苯得目子在酸性條件下反應(yīng)生成環(huán)

己烷。A項，根據(jù)分析，可知D為陰極，A正確；B項，陰極上苯和氫離子生成環(huán)己烷，氫離子由水產(chǎn)生，

同時近生成氧氣，所以電極E產(chǎn)生的氣體是氧氣，B正確；C項，陰極上苯和氫離子生成環(huán)己烷，氫離子

由水產(chǎn)生，即氫離子通過高分子電解質(zhì)膜，所以為陽離子交換膜，C錯誤；D項，該實驗的目的是儲氫，所

以陰極上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標產(chǎn)物，陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷，所以電極反應(yīng)式為

C6H6yH++6e=C6H⑵D正確；故選C。

2.“三室法”制備燒堿和硫酸示意圖如下，下列說法正確的是（）

電SU-

離于文J寓未交換膜B

電極A為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.離子交換膜A為陰離子交換膜

C.稀硫酸從c處進，濃NaOH溶液從b處出，濃Na2sCh溶液從e處進

D.Na+和SCh?-遷移的數(shù)量和等于導線上通過電子的數(shù)量

【答案】C

【解析】根據(jù)題意和裝置圖，利用“三室法”制備燒堿和硫酸，則兩個電極一邊產(chǎn)生硫酸，一邊產(chǎn)生燒堿，

e處加入的應(yīng)為硫酸鈉溶液，鈉離子與硫酸根離子通過離子交換膜A、B向兩極移動，根據(jù)B電極上生成氧

氣，口】電解質(zhì)溶液中的氧元素，由-2價變?yōu)?價，化合價升高失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則電極B為陽極，

硫酸根離子通過離子交換膜B向電極B移動，陽極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2f+4H+,則c處加入的為稀硫酸，d

處流出的為濃硫酸；電極A為陰極，Na+透過離子交換膜A向電極A移動，a加入的為稀氫氧化鈉溶液，b

流出的為濃氫氧化鈉溶液，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2bA項，根據(jù)分析，電極A為陰極，發(fā)生還原

反應(yīng)，故A錯誤；B項，Na+透過離子交換膜A向電極A移動，則離子交換膜A為陽離子交換膜，故B錯

誤；C項，稀硫酸從c處進，濃NaOH溶液從b處出，濃Na2sCh溶液從e處進，故C正確；D項，一個電

子帶一個單位的負電荷，Na+帶一個單位的正電荷，硫酸根離子帶兩個單位的負電荷，Na+遷移的數(shù)量等于

導線上通過電子的數(shù)量，導線上通過電子的數(shù)量等于硫酸根離子遷移數(shù)量的兩倍，故D錯誤；故選C。

3.某太陽能電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是（）

Pl網(wǎng)TiOj/WO,

銷電極光電極

2i+

A.光照時，b極的電極反應(yīng)式為VO-e+H2O==V0j+2H

B.光照時，每轉(zhuǎn)移2moi電子，有2moiH+由a極區(qū)經(jīng)質(zhì)子交換膜向b極區(qū)遷移

C.夜間，a極的電極反應(yīng)式為V3+

D.硅太陽能電池供電原理與該電池相同

【答案】A

【解析】光照時，b極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，b極為負極，電極反應(yīng)式為VO2+-e-+H2O==V01+2H+,

A項正確；光照時，b極失去電子，為了維持電荷平衡，H+必須由b極區(qū)經(jīng)質(zhì)子交換膜向a極區(qū)遷移，B項

錯誤；夜間，電池放電，a極的電極反應(yīng)式為V2+-e==V3+,C項錯誤；該電池工作時，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，

化學能轉(zhuǎn)化為電能，而硅太陽能電池直接將光能轉(zhuǎn)化成電能，二者供電原理大相同，D項錯誤。

4.廢水中的乙酸鈉和氯苯（°一0）可以利用微生物電池除去，其原理如圖所示，下列說法錯誤的是

A.該裝置能將化學能轉(zhuǎn)化為電能

B.B極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.每有1molCH3coO?被氧化，廢水中通過8mol電子

D.A極電極反應(yīng)式為。+2e+H*-C1+O

【答案】C

【解析】該裝置是原電池，能將化學能轉(zhuǎn)化為電能，A項正確；原電池中陽離子向正極移動，所以B

極是負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B項正確；電了只能通過導線傳遞，不能通過溶液，C項錯誤；A極是正極，電

極反應(yīng)式為°"0>+2田田+==。-+《_》，D項正確。

5.一種檢測空氣中甲醛(HCHO)含量的電化學傳感器的工作原理如圖所示。下列說法正確的是

<3>

r作電極對電極

HCHO.

質(zhì)子交換膜

A.傳感器工作時，工作電極電勢高

B.工作時，H+通過交換膜向工作電極附近移動

C.當導線中通過1.2x104mol電子，進入傳感器的甲醛為3x10-3mg

D.工作時，對電極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH增大

【答案】D

【解析】A項，HCHO在工作電極失電子被氧化，做原電池的負極，工作電極電勢低，故