【高考化学易错点14】电化学基础（试题+解析）

易错点14电化学基础易错点

易错题【01】原电池电极的确定

(1)根据电极材料确定：对于金属、金属电极，通常较活泼的金属是负极，较不活泼的金

属是正极，如原电池：Zn—Cu—CuSC>4中，Zn作负极，Cu作正极，Al—Mg——KOH

中，A1作负极，Mg作正极；对于金属、非金属电极，金属作负极，非金属作正极；对于

金属、化合物电极，金属作负极，化合物作正极。

(2)根据电极反应确定：原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。

(3)根据电极现象确定：若不电极断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，通常为

原电池的负极，若原电池电极上有气体生成、电极质量不断增加或电极质量不变，该电极

发生还原反应，通常为原电池的正极。

(4)根据移动方向判断：电子流动方向是由负极流向正极，电子流出的一极为负极，流入

的一极为正极；电流是由正极流向负极，电流流出的一极为正极，流入的一极为负极；在

原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向是负极。

易错题［02］电极反应式的书写方法

(1)拆分法：写出原电池的总反应。2Fe3++Cu=2Fe2+4-Cu2+；把总反应按氧化反应和

还原反应拆分为两个半反应，并注明正、负极，并依据质量守恒、电荷守恒及电子得失守

3+2+2+

恒配平两个半反应：正极：2Fe+2e-=2Fe,负极：Cu-2e-=Cuo

(2)加减法：写出总反应。如Li+LiMn2O4=Li2Mn2C>4；写出其中容易写出的一个半反应

(正极或负极)。如Li-e==LT(负极)；利用总反应与上述的一极反应相减，即得另一个电

极的反应式，即LiMmC^+Lr+e=Li2Mn2C>4(正极)。

3.电化学腐蚀的规律

⑴对同一种金属来说，其他条件相同时腐蚀的快慢:强电解质溶液〉弱电解质溶液>非电解质

溶液。

(2)活泼性不同的两金属:活泼性差别越大,活泼性强的金属腐蚀越快。

(3)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大，腐蚀越快,且氧化剂的浓度越高，氧化性越

强，腐蚀越快(钝化除外)。

(4)电解原理引起的腐蚀〉原电池原理引起的腐蚀〉化学腐蚀〉有防护措施的腐蚀。

易错题(03］电化学腐蚀的规律

(1)对同一种金属来说，其他条件相同时腐蚀的快慢:强电解质溶液〉弱电解质溶液>非电解质

溶液。

(2)活泼性不同的两金属:活泼性差别越大,活泼性强的金属腐蚀越快。

(3)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大，腐蚀越快,且氧化剂的浓度越高，氧化性越

强，腐蚀越快(钝化除外)。

(4)电解原理引起的腐蚀〉原电池原理引起的腐蚀〉化学腐蚀〉有防护措施的腐蚀。

易错题［04］离子交换膜的作用

(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。

(2)能选择性地通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。

典例分析

例1、某同学组装了如图所示的电化学装置,电极I为A1,其他电极均为Cu,则()

A.电流方向：电极电极IB.电极I发生还原反应

C.电极H逐渐溶解D.电极HI的电极反应：Cu2++2e-=Cu

A【解析】根据原电池的构成原理，可知电极1为负极，电极n为正极，电极山为阳极，

电极IV为阴极。电子流向为电极电极IV,故电流方向为电极IV-8T电极I,A

正确;电极I为负极，发生氧化反应，B错误；电极II为正极，Cu2+在此被还原，C错

误；电极HI为阳极，活性阳极Cu在此被氧化，D错误。

例2、某单液电池如图所示，其反应原理为4+2AgCl(s)、胃:22Ag(s)+2HCl。

下列说法错误的是()

C.充电时，右边电极上发生的电极反应式：Ag-e-=Ag+

D.充电时，当左边电极生成Im。“2时，电解质溶液减轻2g

C【解析】放电时左边电极发生氧化反应，为电池的负极，A正确；放电时左边为电池的

负极，右边则为电池的正极，工作时阳离子向正极移动，即H+离子向右边电极移动，B正

确；充电时左边电极为阴极，发生还原反应，即2H++2e-=H2T；右边电极为阳极，发

充电

2HC1+2Ag2AgCl+H2f

生氧化反应，即Ag-e-+C「=AgCl,c错误；由反应可

知，充电时，当左边电极生成Im。1H?时，电解质溶液中会减少2moiHC1,则减少的质量

为73g,D正确。

例3、在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如下图所示。

质子交换膜

下列说法错误的是（）

A.加入HN03降低了正极反应的活化能

B.电池工作时正极区溶液的pH降低

C.lmolCH3cH20H被完全氧化时有3mol02被还原

+

D.负极反应为CH3CH2OH+3H2O-1=2CO2+12H

B【解析】该电池的负极反应为CH3cH2OH+3H2O-12e---2cChf+IZH+JT向右移动通过质

子交换膜，正极反应为O2+4e—4H+-2H9。硝酸作正极反应的催化剂，加入催化剂可以降

低正极反应的活化能，故A正确;正极反应虽然消耗H：但负极区生成的H+移向正极区，负极

区H+的物质的量不变,由于生成了水，电池工作时正极区溶液的pH升高，故B错误;根据正负

极电极反应式可知,1molCH3CH2OH被完全氧化时有3molO2被还原，故C正确;负极反应

为CH3CH2OH+3H2O-12e---2co2廿12中,故D正确。

例4、甲烷是良好的制氢材料。我国科学家发明了一种500℃时，在含氧离子（（）2-）的熔融

碳酸盐中电解甲院的方法，实现了无水、零排放的方式生产H2和C。反应原理如右图所

示。下列说法正确的是

xEH3y

A.X为电源的负极

B.Ni电极上发生电极反应方程式为CO；+4e-=C+3O2-

C.电解一段时间后熔融盐中。2-的物质的量变多

D.该条件下，每产生22.4LH2,电路中转移2moi电子

B【解析】电解反应在温度于500℃时进行，电解质为熔融碳酸盐，则阳极的电极反应是甲

烷失电子生成氢气和二氧化碳的过程，阴极是碳酸根离子得到电子生成碳。电解池电极

Ni-YSZ中甲烷变成CCh,C元素的化合价升高，失电子，发生氧化反应，作阳极，因此

X为电源的正极，A错误；阴极上发生还原反应，Ni电极上发生的电极反应方程式为

CO^+4e=C+3O2-,B正确；电解一段时间后熔融盐中02-的物质的量不会变多，生

电解

成的-通过熔融盐转移到阳极参加反应，C错误；总反应为：CH4^C+2H2,反应条

件为500℃,该条件下不是标准状况，D错误。

例5、“暖宝宝”主要成分有铁粉、水、食盐、活性炭、吸水性树脂等，工作时利用微孔透

氧技术反应发热.下列说法错误的是()

A.发热时铁粉发生了吸氧腐蚀

B.食盐作电解质，活性炭为正极

C.工作时，吸水性树脂可供水

D.暖宝宝可以重复使用

D【解析】根据保暖贴的成分可知，铁粉和活性炭在氯化钠溶液中形成原电池，铁做负

极，碳做正极，铁发生吸氧腐蚀，铁电极反应为：2Fe-4e-=2Fe2+,碳极的电极反应为：

Ch+4e+2H2O=4OH,总反应为：2Fe+O2+2H?O=2Fe(OH)2。由于氯化钠溶液呈中

性，故铁发生吸氧腐蚀，A正确；在形成的原电池中，铁做负极，碳做正极，食盐是电解

质，B正确；工作时，吸水性树脂可供水，与食盐形成电解质溶液，C正确：该反应不可

逆，不可以重复使用，D错误。

易错题通关

1.如图是一种正投入生产的大型蓄电系统。放电前被膜隔开的电解质为Na2s2和NaBm

放电后分别变为Na2s4和NaBr。下列叙述正确的是（）

A.放电时，负极反应为3NaBr—2ei=NaBr3+2Na"

+

B.充电时，阳极反应为2Na2s2-2e=Na2S4+2Na

C.放电时，Na卡经过离子交换膜，由b池移向a池

D.用该电池电解饱和食盐水，产生2.24LH2时，b池生成17.40gNa2s4

2.锌澳液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的

备用电源等。三单体串联锌漠液流电池工作原理如图所：

循环回路

下列说法错误的是

A.放电时，N极为正极

B.放电时，左侧贮液器中ZnB「2的浓度不断减小

C.充电时，M极的电极反应式为Zn2++2e-=Zn

D.隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过

3.利用SO?和太阳能综合制氢的方案的基本工作原理如图所示。下列说法错误的是

so：

H2

n广-太

Pt.比0BiVOj一阳

」」_光

NauOH溶液SOfSOi^

A.该电化学装置中,Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势

B.该装置中的能量转化形式为光能T化学能一电能

C.电子流向:BiVO4电极一外电路—Pt电极

22

D.BiVO4电极上的反应式为SO3--2e+2OH-=-SO4+H2O

4.利用原电池原理，在室温下从含低浓度铜的酸性废水中回收铜的实验装置如图所示，下

列说法错误的是

NaBH4.KOII»*第漱

A.X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜

B.负极的电极反应式：BH4+80H-8e=B(OH)4-+4H2O

C.2室流出的溶液中溶质为Na2SO4和K2SO4

D.电路中每转移Imol电子，电极2上有32gCu析出

5.氮肥厂的废水中氮元素以NH3H2O、NH3和NH：的形式存在，对氨氮废水无害化处理已

成为全球科学研究热点，下面是电化学氧化法除氨氮的方法。研究表明，以碳材料为阴

极，02可在阴极生成H2O2,并进一步生成氧化性更强的-0H,QH可以将水中氨氮氧化为

N2,阴极区加入Fe2+可进一步提高氨氮的去除率，原理如下图所示结合如图解释。则下列说

法不正确的是

A.QH的电子式为：•0:H

B.写出QH去除氨气的化学反应方程式为：6OH+2NH3=N2+6H2O

C.O2在阴极生成H2O2的电极反应式为：。2+2广+2H-=比。2

D.阴极区加入Fe2+可进一步提高氨氮的去除率的原因是生成的Fe3+起催化剂作用

6.如图所示装置I是一种可充电电池，装置H为电解池。离子交换膜只允许Na”通过，充

放电的化学方程式为2Na2S24-NaBr3'充电Na2S4+3NaBr«闭合开关K时，b极附近先

变红色。下列说法正确的是()

A.负极反应为4Na—4e^=4Na'

B.闭合K后，b电极附近的pH变小

C.当有0.01molNa*通过离子交换膜时，b电极上析出气体在标准状况下体积为112mL

D.闭合KB,a电极上产生的气体具有漂白性

7.我国科学家报道了机理如下图所示的电化学过程。下列相关说法错误的是

A.Ni电极为阴极

2

B.Ni-YSZ电极上发生的反应为CH4+2O-4e=CO2+2H2

C.该电化学过程的总反应为CH4—C+2H2

D.理论上，每有ImolCCh与lmolC)2-结合，电路中转移2moi&

8.一种零价铁纳米簇可用于水体修复，其处理三氯乙烯(CHC1=CC12)所形成原电池如图

所示。水体中H*，。2，NO；等离子也发生反应。下列说法正确的是

A.零价铁纳米簇发生的电极反应为：Fe-3e=Fe3+

B.反应①在正极发生，反应②③④在负极发生

C.③的电极反应式为40H-4e=O2T+2H2。

D.三氯乙烯脱去3molCl时反应①转移6mol电子

9.以Na3Ti2(PC>4)3为负极材料的新型可充电钠离子电池的工作原理如图。下列说法错误的是

A.放电时，正极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e=Na2Fe[Fe(CN)6]

B.充电时，a端接电源正极

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

D.充电时，Na+通过离子交换膜从左室移向右室

10.包覆纳米硅复合材料(GS-Si)的可充电石墨烯电池工作原理如图所示。放电时，GS-Si包

覆石墨烯电极上的物质变化为：C6Li-C6Li-；多元含锂过渡金属氧化物电极上的物质变

化为：LiiMCh-LiMCh,下列说法错误的是

〃翠烯电极电解质电解质金属氧化物电极

A.放电时，胶状聚合物电解质和固体电解质的作用均为传导离子，构成闭合回路

B.若放电前两个电极质量相等，转移O.lmol电子后两个电极质量相差0.7g

C.充电时，与正极连接电极反应为LiMO2-xe-=Lii.xMO2+xLi+

D.为保护电池，GS-Si包覆石墨烯的电极反应不能进行至C6Li-e=C6+Li+

11.我国科学家最近发明了一种Zn-Pb。？电池，电解质为KZSOQH2sO4和KOH,由a

和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，结构示意图如下：

回答下列问题：

⑴电池中，Zn为极，B区域的电解质为(填“K2soJ、"HROJ或

“KOH”)。

(2)电池反应的离子方程式为。

(3)阳离子交换膜为图中的膜(填"a”或"b”)。

(4)此电池中，消耗6.5gZn,理论上可产生的容量(电量)为毫安时(mAh)(1mol电

子的电量为IF,F=96500C.mo广，结果保留整数)

(5)己知E为电池电动势(电池电动势即电池的理论电压，是两个电极电位之差，

E=E(+)-Ew),AG为电池反应的自由能变，则该电池与传统铅酸蓄电池相比较，EzipM%

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

(6)Zn是一种重要的金属材料，工业上一般先将ZnS氧化，再采用热还原或者电解法制

备。利用H?还原ZnS也可得到Zn,其反应式如下：ZnS(s)+H2(g)

Zn(s)+H2s(g)。7270c时，上述反应的平衡常数Kp=2.24xl0“。此温度下，在盛有ZnS的

刚性容器内通入压强为1.01xl()5pa的H2,达平衡时H2S的分压为Pa(结果保留两

位小数)。

12.某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：

装置分别进行的操作现象

启

i.连好装置一段时间后，向烧杯中滴

加酚醐

秋片」1—，碉杯

1J1.0molL1ii.连好装置一段时间后，向烧杯中铁片表面产生蓝

.N.CI溶液

滴加K3[Fe(CN)6]溶液色沉淀

(1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。

①实验i中的现象是—o

②用电极反应式解释实验i中的现象：—o

(2)查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。

①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是一o

②进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下：

实验滴管试管现象

1iii.蒸储水无明显变化

1铁片表面产生大量蓝

O.5mol-L"

iv.LOmolLNaCl溶液

色沉淀

iK3[Fe(CN)6]溶液

rri

v.0.5molL」Na2so4溶液无明显变化

2mL

以上实验表明：在有存在条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。为探究Ct的

存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁

片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明cr的作用是一。

(3)有同学认为上述实验仍不够严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的

影响，又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是一(填字母序号)。

实验试剂现象

A酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除02)产生蓝色沉淀

B酸洗后的铁片、K.3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除。2)产生蓝色沉淀

C铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除。2)产生蓝色沉淀

D铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(己除Ch)产生蓝色沉淀

(4)综合以上实验分析，利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是：连好

装置一段时间后，—(回答相关操作、现象)，则说明负极附近溶液中产生了Fe2+,即发生

了电化学腐蚀。

易错点14电化学基础易错点

易错题【01】原电池电极的确定

(1)根据电极材料确定：对于金属、金属电极，通常较活泼的金属是负极，较不活泼的金

属是正极，如原电池：Zn—Cu—CuSC>4中，Zn作负极，Cu作正极，Al—Mg——KOH

中，A1作负极，Mg作正极；对于金属、非金属电极，金属作负极，非金属作正极；对于

金属、化合物电极，金属作负极，化合物作正极。

(2)根据电极反应确定：原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。

(3)根据电极现象确定：若不电极断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，通常为

原电池的负极，若原电池电极上有气体生成、电极质量不断增加或电极质量不变，该电极

发生还原反应，通常为原电池的正极。

(4)根据移动方向判断：电子流动方向是由负极流向正极，电子流出的一极为负极，流入

的一极为正极；电流是由正极流向负极，电流流出的一极为正极，流入的一极为负极；在

原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向是负极。

易错题［02］电极反应式的书写方法

(1)拆分法：写出原电池的总反应。2Fe3++Cu=2Fe2+4-Cu2+；把总反应按氧化反应和

还原反应拆分为两个半反应，并注明正、负极，并依据质量守恒、电荷守恒及电子得失守

3+2+2+

恒配平两个半反应：正极：2Fe+2e-=2Fe,负极：Cu-2e-=Cuo

(2)加减法：写出总反应。如Li+LiMn2O4=Li2Mn2C>4；写出其中容易写出的一个半反应

(正极或负极)。如Li-e==LT(负极)；利用总反应与上述的一极反应相减，即得另一个电

极的反应式，即LiMmC^+Lr+e=Li2Mn2C>4(正极)。

3.电化学腐蚀的规律

⑴对同一种金属来说，其他条件相同时腐蚀的快慢:强电解质溶液〉弱电解质溶液>非电解质

溶液。

(2)活泼性不同的两金属:活泼性差别越大,活泼性强的金属腐蚀越快。

(3)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大，腐蚀越快,且氧化剂的浓度越高，氧化性越

强，腐蚀越快(钝化除外)。

(4)电解原理引起的腐蚀〉原电池原理引起的腐蚀〉化学腐蚀〉有防护措施的腐蚀。

易错题(03］电化学腐蚀的规律

(1)对同一种金属来说，其他条件相同时腐蚀的快慢:强电解质溶液〉弱电解质溶液>非电解质

溶液。

(2)活泼性不同的两金属:活泼性差别越大,活泼性强的金属腐蚀越快。

(3)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大，腐蚀越快,且氧化剂的浓度越高，氧化性越

强，腐蚀越快(钝化除外)。

(4)电解原理引起的腐蚀〉原电池原理引起的腐蚀〉化学腐蚀〉有防护措施的腐蚀。

易错题［04］离子交换膜的作用

(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。

(2)能选择性地通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。

典例分析

例1、某同学组装了如图所示的电化学装置,电极I为A1,其他电极均为Cu,则()

A.电流方向：电极电极IB.电极I发生还原反应

C.电极H逐渐溶解D.电极HI的电极反应：Cu2++2e-=Cu

A【解析】根据原电池的构成原理，可知电极1为负极，电极n为正极，电极山为阳极，

电极IV为阴极。电子流向为电极电极IV,故电流方向为电极IV-8T电极I,A

正确;电极I为负极，发生氧化反应，B错误；电极II为正极，Cu2+在此被还原，C错

误；电极HI为阳极，活性阳极Cu在此被氧化，D错误。

例2、某单液电池如图所示，其反应原理为4+2AgCl(s)、胃:22Ag(s)+2HCl。

下列说法错误的是()

C.充电时，右边电极上发生的电极反应式：Ag-e-=Ag+

D.充电时，当左边电极生成Im。“2时，电解质溶液减轻2g

C【解析】放电时左边电极发生氧化反应，为电池的负极，A正确；放电时左边为电池的

负极，右边则为电池的正极，工作时阳离子向正极移动，即H+离子向右边电极移动，B正

确；充电时左边电极为阴极，发生还原反应，即2H++2e-=H2T；右边电极为阳极，发

充电

2HC1+2Ag2AgCl+H2f

生氧化反应，即Ag-e-+C「=AgCl,c错误；由反应可

知，充电时，当左边电极生成Im。1H?时，电解质溶液中会减少2moiHC1,则减少的质量

为73g,D正确。

例3、在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如下图所示。

质子交换膜

下列说法错误的是（）

A.加入HN03降低了正极反应的活化能

B.电池工作时正极区溶液的pH降低

C.lmolCH3cH20H被完全氧化时有3mol02被还原

+

D.负极反应为CH3CH2OH+3H2O-1=2CO2+12H

B【解析】该电池的负极反应为CH3cH2OH+3H2O-12e---2cChf+IZH+JT向右移动通过质

子交换膜，正极反应为O2+4e—4H+-2H9。硝酸作正极反应的催化剂，加入催化剂可以降

低正极反应的活化能，故A正确;正极反应虽然消耗H：但负极区生成的H+移向正极区，负极

区H+的物质的量不变,由于生成了水，电池工作时正极区溶液的pH升高，故B错误;根据正负

极电极反应式可知,1molCH3CH2OH被完全氧化时有3molO2被还原，故C正确;负极反应

为CH3CH2OH+3H2O-12e---2co2廿12中,故D正确。

例4、甲烷是良好的制氢材料。我国科学家发明了一种500℃时，在含氧离子（（）2-）的熔融

碳酸盐中电解甲院的方法，实现了无水、零排放的方式生产H2和C。反应原理如右图所

示。下列说法正确的是

xEH3y

A.X为电源的负极

B.Ni电极上发生电极反应方程式为CO；+4e-=C+3O2-

C.电解一段时间后熔融盐中。2-的物质的量变多

D.该条件下，每产生22.4LH2,电路中转移2moi电子

B【解析】电解反应在温度于500℃时进行，电解质为熔融碳酸盐，则阳极的电极反应是甲

烷失电子生成氢气和二氧化碳的过程，阴极是碳酸根离子得到电子生成碳。电解池电极

Ni-YSZ中甲烷变成CCh,C元素的化合价升高，失电子，发生氧化反应，作阳极，因此

X为电源的正极，A错误；阴极上发生还原反应，Ni电极上发生的电极反应方程式为

CO^+4e=C+3O2-,B正确；电解一段时间后熔融盐中02-的物质的量不会变多，生

电解

成的-通过熔融盐转移到阳极参加反应，C错误；总反应为：CH4^C+2H2,反应条

件为500℃,该条件下不是标准状况，D错误。

例5、“暖宝宝”主要成分有铁粉、水、食盐、活性炭、吸水性树脂等，工作时利用微孔透

氧技术反应发热.下列说法错误的是()

A.发热时铁粉发生了吸氧腐蚀

B.食盐作电解质，活性炭为正极

C.工作时，吸水性树脂可供水

D.暖宝宝可以重复使用

D【解析】根据保暖贴的成分可知，铁粉和活性炭在氯化钠溶液中形成原电池，铁做负

极，碳做正极，铁发生吸氧腐蚀，铁电极反应为：2Fe-4e-=2Fe2+,碳极的电极反应为：

Ch+4e+2H2O=4OH,总反应为：2Fe+O2+2H?O=2Fe(OH)2。由于氯化钠溶液呈中

性，故铁发生吸氧腐蚀，A正确；在形成的原电池中，铁做负极，碳做正极，食盐是电解

质，B正确；工作时，吸水性树脂可供水，与食盐形成电解质溶液，C正确：该反应不可

逆，不可以重复使用，D错误。

易错题通关

1.如图是一种正投入生产的大型蓄电系统。放电前被膜隔开的电解质为Na2s2和NaBm

放电后分别变为Na2s4和NaBr。下列叙述正确的是（）

A.放电时，负极反应为3NaBr—2ei=NaBr3+2Na"

+

B.充电时，阳极反应为2Na2s2-2e=Na2S4+2Na

C.放电时，Na卡经过离子交换膜，由b池移向a池

D.用该电池电解饱和食盐水，产生2.24LH2时，b池生成17.40gNa2s4

2.锌澳液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的

备用电源等。三单体串联锌漠液流电池工作原理如图所：

循环回路

下列说法错误的是

A.放电时，N极为正极

B.放电时，左侧贮液器中ZnB「2的浓度不断减小

C.充电时，M极的电极反应式为Zn2++2e-=Zn

D.隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过

3.利用SO?和太阳能综合制氢的方案的基本工作原理如图所示。下列说法错误的是

so：

H2

n广-太

Pt.比0BiVOj一阳

」」_光

NauOH溶液SOfSOi^

A.该电化学装置中,Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势

B.该装置中的能量转化形式为光能T化学能一电能

C.电子流向:BiVO4电极一外电路—Pt电极

22

D.BiVO4电极上的反应式为SO3--2e+2OH-=-SO4+H2O

4.利用原电池原理，在室温下从含低浓度铜的酸性废水中回收铜的实验装置如图所示，下

列说法错误的是

NaBH4.KOII»*第漱

A.X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜

B.负极的电极反应式：BH4+80H-8e=B(OH)4-+4H2O

C.2室流出的溶液中溶质为Na2SO4和K2SO4

D.电路中每转移Imol电子，电极2上有32gCu析出

5.氮肥厂的废水中氮元素以NH3H2O、NH3和NH：的形式存在，对氨氮废水无害化处理已

成为全球科学研究热点，下面是电化学氧化法除氨氮的方法。研究表明，以碳材料为阴

极，02可在阴极生成H2O2,并进一步生成氧化性更强的-0H,QH可以将水中氨氮氧化为

N2,阴极区加入Fe2+可进一步提高氨氮的去除率，原理如下图所示结合如图解释。则下列说

法不正确的是

A.QH的电子式为：•0:H

B.写出QH去除氨气的化学反应方程式为：6OH+2NH3=N2+6H2O

C.O2在阴极生成H2O2的电极反应式为：。2+2广+2H-=比。2

D.阴极区加入Fe2+可进一步提高氨氮的去除率的原因是生成的Fe3+起催化剂作用

6.如图所示装置I是一种可充电电池，装置H为电解池。离子交换膜只允许Na”通过，充

放电的化学方程式为2Na2S24-NaBr3'充电Na2S4+3NaBr«闭合开关K时，b极附近先

变红色。下列说法正确的是()

A.负极反应为4Na—4e^=4Na'

B.闭合K后，b电极附近的pH变小

C.当有0.01molNa*通过离子交换膜时，b电极上析出气体在标准状况下体积为112mL

D.闭合KB,a电极上产生的气体具有漂白性

7.我国科学家报道了机理如下图所示的电化学过程。下列相关说法错误的是

A.Ni电极为阴极

2

B.Ni-YSZ电极上发生的反应为CH4+2O-4e=CO2+2H2

C.该电化学过程的总反应为CH4—C+2H2

D.理论上，每有ImolCCh与lmolC)2-结合，电路中转移2moi&

8.一种零价铁纳米簇可用于水体修复，其处理三氯乙烯(CHC1=CC12)所形成原电池如图

所示。水体中H*，。2，NO；等离子也发生反应。下列说法正确的是

A.零价铁纳米簇发生的电极反应为：Fe-3e=Fe3+

B.反应①在正极发生，反应②③④在负极发生

C.③的电极反应式为40H-4e=O2T+2H2。

D.三氯乙烯脱去3molCl时反应①转移6mol电子

9.以Na3Ti2(PC>4)3为负极材料的新型可充电钠离子电池的工作原理如图。下列说法错误的是

A.放电时，正极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e=Na2Fe[Fe(CN)6]

B.充电时，a端接电源正极

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

D.充电时，Na+通过离子交换膜从左室移向右室

10.包覆纳米硅复合材料(GS-Si)的可充电石墨烯电池工作原理如图所示。放电时，GS-Si包

覆石墨烯电极上的物质变化为：C6Li-C6Li-；多元含锂过渡金属氧化物电极上的物质变

化为：LiiMCh-LiMCh,下列说法错误的是

〃翠烯电极电解质电解质金属氧化物电极

A.放电时，胶状聚合物电解质和固体电解质的作用均为传导离子，构成闭合回路

B.若放电前两个电极质量相等，转移O.lmol电子后两个电极质量相差0.7g

C.充电时，与正极连接电极反应为LiMO2-xe-=Lii.xMO2+xLi+

D.为保护电池，GS-Si包覆石墨烯的电极反应不能进行至C6Li-e=C6+Li+

11.我国科学家最近发明了一种Zn-Pb。？电池，电解质为KZSOQH2sO4和KOH,由a

和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，结构示意图如下：

回答下列问题：

⑴电池中，Zn为极，B区域的电解质为(填“K2soJ、"HROJ或

“KOH”)。

(2)电池反应的离子方程式为。

(3)阳离子交换膜为图中的膜(填"a”或"b”)。

(4)此电池中，消耗6.5gZn,理论上可产生的容量(电量)为毫安时(mAh)(1mol电

子的电量为IF,F=96500C.mo广，结果保留整数)

(5)己知E为电池电动势(电池电动势即电池的理论电压，是两个电极电位之差，

E=E(+)-Ew),AG为电池反应的自由能变，则该电池与传统铅酸蓄电池相比较，EzipM%

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

(6)Zn是一种重要的金属材料，工业上一般先将ZnS氧化，再采用热还原或者电解法制

备。利用H?还原ZnS也可得到Zn,其反应式如下：ZnS(s)+H2(g)

Zn(s)+H2s(g)。7270c时，上述反应的平衡常数Kp=2.24xl0“。此温度下，在盛有ZnS的

刚性容器内通入压强为1.01xl()5pa的H2,达平衡时H2S的分压为Pa(结果保留两

位小数)。

12.某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：

装置分别进行的操作现象

启

i.连好装置一段时间后，向烧杯中滴

加酚醐

秋片」1—，碉杯

1J1.0molL1ii.连好装置一段时间后，向烧杯中铁片表面产生蓝

.N.CI溶液

滴加K3[Fe(CN)6]溶液色沉淀

(1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。

①实验i中的现象是—o

②用电极反应式解释实验i中的现象：—o

(2)查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。

①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是一o

②进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下：

实验滴管试管现象

1iii.蒸储水无明显变化

1铁片表面产生大量蓝

O.5mol-L"iv.LOmolLNaCl溶液

色沉淀

iK3[Fe(CN)6]溶液

rri

v.0.5molL」Na2so4溶液无明显变化

2mL

以上实验表明：在有存在条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。为探究Ct的

存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁

片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明cr的作用是一。

(3)有同学认为上述实验仍不够严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的

影响，又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是一(填字母序号)。

实验试剂现象

A酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除02)产生蓝色沉淀

B酸洗后的铁片、K.3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除。2)产生蓝色沉淀

C铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除。2)产生蓝色沉淀

D铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(己除Ch)产生蓝色沉淀

(4)综合以上实验分析，利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是：连好

装置一段时间后，—(回答相关操作、现象)，则说明负极附近溶液中产生了Fe2+,即发生

了电化学腐蚀。

参考答案

1.C【解析】根据放电后Na2s2转化为Na2s4,S元素化合价升高，知Na2s2被氧化，故负极

反应为2Na2s2—2b=Na2s4+2Na+,A项错误；充电时阳极上发生氧化反应，NaBr转化

为NaBr.”电极反应为3NaBr—2e-^=NaBr3+2Na'，B项错误；放电时，阳离子向正极移

动，故Na,经过离子交换膜，由b池移向a池，C项正确；放电时b池为负极区域，发生

氧化反应：2Na2s2—2e==Na2s4+2Na,用该电池电解饱和食盐水，产生标准状况下2.24

LH2时转移0.2mol电子，生成0.1molNa2s4,其质量为17.40g,D项错误。

2.B【解析】由图可知，放电时，N电极为电池的正极，溟在正极上得到电子发生还原反应

生成澳离子，电极反应式为Bn+2e—=2BL,M电极为负极，锌失去电子发生氧化反应生

成锌离子，电极反应式为Zn—2e=Zn2+,正极放电生成的澳离子通过离子交换膜进入左

侧，同时锌离子通过交换膜进入右侧，维持两侧浪化锌溶液的浓度保持不变；充电时，M

电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，N电极与直流电源的正极相连，做阳极。

该电池放电反应总方程式：Zn+Br2=ZnBr2,放电时，Bn在正极放电，ZnBn被循环回路

“回收”至左侧贮液器中，A项正确、B项错误；充电时，锌极为阴极发生还原反应：

Zn2++2e-=Zn,C项正确：放电时，Bn放电产生Br,通过膜迁移向负极区，形成ZnBn回

流至左侧贮液器，充电时，Zn?+在Zn极放电，而Bbt贮液器处转化为Bn复合物贮存，

该过程中Zn?+可以通过膜，构成闭合同路，D项正确。

3.B【解析】该电化学装置中,Pt电极为正极,BNO4为负极，故Pt电势高于8VO4电极的电

势,A正确;该装置中的能量转化形式为化学能一电能,B错误;据分析，电子流向:BiVCh电极t

2

外电路一Pt电极,C正确;BiV04为负极，电极上发生氧化反应，则电极反应式为SO3-2e-

2

+2OH--SO4+H2O,D正确。

4.D【解析】由图中得失电子可知，电极1为负极，电极2为正极，1室中Na+、K+透过X

膜向2室迁移，SO」?一透过Y膜向2室迁移，故X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换

膜，在2室流出的溶液为Na2sCM和K2s04溶液，A正确；在原电池中负极发生氧化反

应，B项正确：由A分析可知：在2室流出的溶液为Na2so4和K2sCU溶液，C正确；正

极发生还原反应，废水中CW'及H'在正极上得到电子被还原，D错误。

5.D【解析】0H的电子式为：•0:H,有9个电子，A正确；OH可以将水中氨氮氧化为

N2,因此QH去除氨气化学反应方程式为：6OH+2NH3=N2+6H2O,B正确；以碳材料

为阴极，可在阴极生成H2O2,因此。2在阴极生成H2O2的电极反应式为：O2+2e+2H

+

=H2O2,C正确；阴极区加入Fe2+可进一步提高氨氮的去除率的原因是生成的Fe2+起催化

剂作用，Fe3+是中间产物，D错误。

6.C【解析】当闭合开关K时，b附近溶液先变红，即b附近有OH」生成，在b极析出氢

气，b极是阴极，a极是阳极，与阴极连接的是原电池的负极，所以B极是负极，A极是

正极。闭合K时，负极发生氧化反应，电极反应为2Na2s2-2e—=2Na*+Na2S4,A错

误；闭合开关K时，b极附近先变红色，该极上生成H2和OH「，pH增大，B错误；闭合

K时，有0.01molNa'通过离子交换膜，说明有0.01mol电子转移，阴极上生成0.005mol

H2,标准状况下体积为0.005molx22.4L-mo「i=0.112L=112mL,C正确;闭合开关K

时，a极是阳极，该极上金属铜被氧化，电极反应为Cu—2e=Cu2+,没有气体产生，D

错误。

7.D【解析】该装置为电解池，Ni-YSZ电极物为电解池的阳极，Ni电极为阴极，在氧离子

作用下，甲烷在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢气，电极反应式为CH4+2O2-

-4e=CO2+2H2,放电生成的二氧化碳在熔融盐中与氧离子结合生成碳酸根离子，碳酸根

离子在阴极得到电子发生还原反应生成碳和氧离子，电极反应式为CO；+4e=C+2O\电

解的总反应方程式为CH4邈C+2H2。Ni电极为阴极，碳酸根离子在阴极得到电子发生还

原反应生成碳和氧离子，A正确；由分析可知，Ni-YSZ电极物为电解池的阳极，电极反应

式为CH4+2O2-—4e-=CCh+2H2,B正确；电解的总反应方程式为CFU典C+2H2,C正确；

每有ImolCCh与ImolCP-结合成1molCO：,电路中转移4moie\D错误。

8.D【解析】由原理图可知，零价铁纳米簇反应生成Fe?+,A错误；由图可知反应①②③④

均为得电子的反应，所以都在正极发生，B错误；由原理图可知，反应③是由02转化为

0H,故电极方程式为O2+4e+2H2。=40日，C错误；由原理图可知，三氯乙烯脱去氯变

成乙烯，C原子化合价从+1价转化为-2价，1mol三氯乙烯转化得到6moi电子，脱去

3moi氯原子，D正确。

9.C【解析】Na3Ti2(PO4)3为负极材料，所以放电时Na3Ti2(PO4)3被氧化为NaTi2(PC)4)3,Mo

箔为正极，Fe[Fe(CN)6]被还原为Na2Fe[Fe(CN)6j»

放电时，M。箔为正极，Fe[Fe(CN)6]被还原为Na2Fe[Fe(CN)6],电极反应为

+

Fe[Fe(CN)6]+2Na+2e-=Na2Fe[Fe(CN)6],A正确；放电时Mo箔为正极，则充电时Mo箔为

阳极，a端连接电源正极，B正确；充电时右侧为阴极，电极反应为NaTi2(PO4)3+2e-

+

+2Na+=Na3Ti2(PO4)3,阳极反应为Na2Fe[Fe(CN)6]-2e-=Fe[Fe(CN)6]+2Na,根据电极反应可

知每生成lmolFe[Fe(CN)6]转移2moi电子,消耗lmolNaTi2(PC>4)3,C错误；充电时为电解

池，电解池中阳离子由阳极流向阴极，即Na+通过离子交换膜从左室移向右室，D正确。

IO.B【解析】结合题意可知放电时，GS-Si包覆石墨烯电极上发生的反应为C6Li-xe=C6LH

x+xLi+；多元含锂过渡金属氧化物电极上的反应为xLi++xe+Li7MO2=LiMO2,因此GS-Si

包覆石墨烯电极为电池的负极，多元含锂过渡金属氧化物电极为正极。放电时，电池内电

路由胶状聚合物电解质、隔膜、固体电解质构成，放电时，胶状聚合物电解质和固体电解

质的作用均为传导Li+,构成闭合回路，A正确；由电极反应可知，放电时，转移O.lmol

电子后，负极材料减少0.1moILi+,正极材料增加0.1molLi+,因此转移O.lmol电子后两个

电极质量相差0」molx2x7g/mol=l.4g,B错误；放电时，正极反应式为xLi++xe-+Lir

xMO2=LiMO2,则充电时，与正极连接的电极反应式为LiMO2-xe=LXxMO2+xLi+,C正

确；若GS-Si包覆石墨烯的电极反应进行至C6Li-e=C6+Li+,石墨烯电极会被氧化，损伤电

极，因此为保护电池，GS-Si包覆石墨烯的电极反应不能进行至C6Li-e=C6+Li+,D正确。

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

(5)><(6)0.23

【解析】根据图示可知Zn为负极，PbCh为正极，电解质溶液A是KOH,B是K2s0