2024-2025学年苏教版高二化学上学期期中复习：化学能与电能的转化（考题猜想）（6大题型）

专题02化学能与电能的转化

题型1原电池的工作原理题型2原电池原理的应用

题型3化学电源题型4电解池的工作原理

题型5电解池原理的应用题型6金属的腐蚀与防护

■题型1原电池的工作原理

【例D锌铜原电池装置如图所示,下列有关说法不正确的是

n

k

s

s

T

nC/U

ZnSC>4溶液CuSC>4溶液

A.Cu电极为该原电池的正极

B.Zn电极是还原剂，又是电子导体

C,氯化钾盐桥中C「将移向CuSO,溶液

D.一段时间后有红色固体沉积在Cu电极表面

【答案】C

【分析】由图可知，锌的活泼性比铜强，则锌电极为铜锌原电池的负极，铜电极为正极。

【解析】A.由分析可知，铜电极为原电池的正极，故A正确；

B.由分析可知，能导电的锌电极为铜锌原电池的负极，故B正确；

C.由分析可知，能导电的锌电极为铜锌原电池的负极，铜电极为原电池的正极，氯化钾盐桥中氯离子将移

向硫酸锌溶液，故C错误；

D.由分析可知，铜电极为原电池的正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，故D正确；

故选C。

【变式1-1］按下图装置实验，若x轴表示负极流出的电子的物质的量，下列说法错误的是

AgNO?溶液电子的物质的量/mol电子的物质的量/mol

A.y可以表示“（NOj

B.z可以表示溶液质量

C.正极的电极反应式为Ag++e-=Ag

D.电流由b棒经过导线流向a棒

【答案】B

【分析】该装置为原电池，Fe做负极，失电子生成Fe2+,Ag做正极，Ag+得电子生成Ag。

【解析】A.该反应原理是Fe和银离子发生反应生成Fe2+和Ag,NO］不参与反应,则曲线I可以表示n（NO；）

的变化，A正确；

B.反应的离子方程式为Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,析出银单质的质量比铁溶解进入溶液的质量多，因此随着反

应进行，溶液质量减小，则曲线II不能表示溶液质量的变化，B错误；

C.Ag做正极，Ag+得电子生成Ag,正极的电极反应式为Ag++F=Ag,C正确；

D.a是负极，b是正极，电流由b经过导线流向a棒，D正确；

故选B。

【变式1-2】锌铜原电池的工作原理示意图如图，下列说法错误的是

A.电流从铜片经导线流向锌片

B.氢离子在铜表面被氧化，产生气泡

C.原电池是一种将化学能转化为电能的装置

D.电池工作一段时间后，电解质溶液的质量将增大

【答案】B

【分析】由装置图可知，该装置为原电池，金属性强的锌做负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铜做正极,

+

电极反应式为2H+2e-=H2T,据此回答。

【解析】A.由分析知，铜片为正极，锌片为负极，电流从铜片经导线流向锌片，A正确；

B.由分析知，铜做正极，电极反应式为2H++2-=应3氢离子在铜表面的的得电子，被还原，产生气泡,

B错误；

C.原电池是一种将化学能转化为电能的装置，C正确；

D.由分析知，该反应的总反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H?T,工作一段时间后，电解质溶液的质量将增

大，D正确；

故选B。

【变式1-3】如图为锌铜原电池，盐桥中装有含KC1饱和溶液的琼脂，下列说法错误的是

电流计

②nSO”溶超NuSO”溶港

A.铜片作正极B.盐桥中K+移向CuSC>4溶液

C.锌片不断溶解D.电子从铜片经外电路流向锌片

【答案】D

【分析】锌铜原电池中锌较活泼失去电子发生氧化反应是负极，铜极得到电子发生还原反应是正极。由于

锌极阳离子(ZM+)越来越多，为了维持溶液电中性，盐桥的Cl会移向ZnSCU溶液。

【解析】A.据分析，铜片作正极，A正确；

B.据分析，盐桥的Ct会移向ZnSCU溶液，盐桥中K+移向CuSC)4溶液，B正确；

C.据分析，锌片失去电子发生氧化反应，不断溶解，C正确；

D.据分析，锌作负极，铜作正极，电子从锌片经外电路流向铜片，D错误；

故选D。

【变式1-4］用如图装置进行实验，电流计指针偏转。下列说法错误的是

A.该装置的总反应为Hz+C12=2HC1B.K+从a极经阳离子交换膜移向b极

C.该装置将化学能转化为电能D.工作一段时间，a极附近溶液碱性会减小

【答案】A

【分析】该装置为原电池装置，氢气为负极，氯气为正极，据此分析;

【解析】A.电解质溶液为碱性溶液，最终生成氯化钾，而不是氯化氢，该装置的总反应为

H2+C12+2OH=2H2O+2C1,A错误；

B.a为原电池的负极，b为原电池的正极，故K*从a极经阳离子交换膜移向b极，B正确；

C.该装置为原电池装置，故该装置将化学能转化为电能，C正确；

D.工作一段时间，a极H2-2e-+2OH-=2H2。，所以附近溶液碱性会减小，D正确；

故选A„

■题型2原电池原理的应用

【例2】控制合适的条件，将反应2Fe3++2］嚼42Fe2++b设计成如图所示原电池，下列判断不正确的是

A.反应开始时，电流方向是从甲池石墨棒流向乙池石墨棒

B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原

C.盐桥中的阳离子向甲池移动

D.放电时，乙中石墨电极为正极

【答案】D

【分析】将反应2Fe3++2「簿珍2Fe2++b设计成原电池时，Fe3+得电子发生还原反应是正极，甲池为正极，1-

离子失去电子发生氧化反应是负极，乙池为负极。

【解析】A.电流由正极经过外电路流向负极，甲池石墨为正极，乙池石墨为负极，因此电流方向是从甲池

石墨棒流向乙池石墨棒，故A正确；

B.甲池石墨是正极，正极上发生还原反应，Fe3+被还原，故B正确；

C.原电池放电时阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，盐桥中的阳离子向甲池移动，故C正确；

D.放电时乙池I离子发生氧化反应，乙池中的石墨为负极，故D错误；

答案选D。

【变式2-1】A、B、C、D四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。AB相连时，外电路电流从

A流向B；AC相连时，C为正极；BD相连时，B上有气泡逸出，据此判断这四种金属活泼性由大到小的

顺序是

A.ABCDB.DBACC.BDACD.DBCA

【答案】B

【分析】组成原电池时，负极金属较为活泼，可根据电子、电流的流向以及反应时正负极的变化判断原电

池的正负极，则可判断金属的活泼性强弱。

【解析】AB相连时，外电路电流从A流向B,说明B为负极，则金属的活泼性：B>A；AC相连时，C为

正极，则金属的活泼性：A>C；BD相连时，B上有气泡逸出，应为原电池的正极，则金属的活泼性：D>

B；

综上分析可知活泼性：D>B>A>C,故本题选B。

【变式2-2】某实验小组同学设计原电池装置如图所示，下列说法错误的是

A.Cu极为正极，发生还原反应

B.Zn极质量减小，Cu极质量增大

C.放电时，盐桥中的K+向盛有ZnSO,溶液的烧杯中移动

D.原电池总反应的离子方程式为Zn+Ci?+=Zn2++Cu

【答案】C

【分析】该装置为原电池，Zn为负极，失电子发生氧化反应，质量减小，电极反应式为Zn-2e-=Zi?+；

Cu为正极，Ci?*得电子发生还原反应，质量增大，电极反应式为Ci?++2e-=Cu；

【解析】A.根据分析可知：Cu极为正极，CY+得电子，发生还原反应，A正确；

B.根据分析可知：Zn极质量减小，Cu极质量增大，B正确；

C.放电时，盐桥中的K+进入盛有CuSO,溶液的烧杯中，向Cu电极（正极）方向移动，C错误；

D.自发的氧化还原发生在Zn与C4+之间，则原电池总反应的离子方程式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu,D正

确；

故答案选Co

【变式2-3】A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，下列说法正确的是

A.□130乙由丙

装置111甲

稀硫酸CuSC>4溶液稀硫酸

现象金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生

A.装置甲溶液中的阴离子移向B极

B.装置乙中C极的电极反应式为Cu-2e=Cu2+

C.装置丙中电流由A-导线-D-电解质溶液-A

D.四种金属活动性由强到弱的顺序是B>A>D>C

【答案】C

【解析】A.在装置甲中金属A不断溶解，则A作原电池的负极，B作原电池的正极，在电解质溶液中，

阴离子移向正电荷较多的A极，A错误；

B.在乙中C电极的质量增加，则C电极为原电池的正极，B电极为原电池的负极，C电极为正极，发生得

到电子的还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu,B错误；

C.在装置丙中，电极A上有气体产生，则A为原电池的正极，D为原电池的负极。负极失去电子发生氧

化反应，正极得到电子发生还原反应，外电路中电子定向移动，在内电路中离子定向移动，电流的方向为

正电荷移动方向。电流由正极经导线流向负极，因此电流方向为AT导线电解质溶液-A,C正确；

D.在原电池装置中，负极金属活泼性强于正极，根据装置甲可知金属活动性：A>B；根据装置乙中现象，

可知金属活动性：B>C；根据装置丙的现象可知金属活动性：D>A,故四种金属活动性由强到弱的顺序是：

D>A>B>C,D错误；

故合理选项是Co

■题型3化学电源

【例3】新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，LiFePCU电池是能源汽车关键部件之一，电池工作时

的总反应为LiFePC)4+6C.溪：L「FePO4+Li,C6,其工作原理如图所示：

隔膜

下列说法错误的是

A.充电时，电极a与电源负极连接，电极b与电源正极连接

B.电池工作时，负极材料质量减少1.4g,转移0.4mol电子

C.电池工作时，正极的电极反应为Li1*FePO4+xLi++xe-=LiFePO4

D.电池进水后将会大大降低其使用寿命

【答案】B

【分析】由锂离子的移动方向可知，电极a是原电池的负极，LixC6在负极失去电子发生还原反应生成锂离

子和碳，电极反应式为LixCe—xe—=xLi++6C,电极b为正极，锂离子作用下Li-xFePC)4在正极得到电子发

生还原反应生成LiFePCU,电极反应式为Li「xFePO4+xLi++xe.=LiFePC)4,充电时，电极a与电源负极连接做

阴极，电极b与电源正极连接做阳极。

【解析】A.由分析可知，充电时，电极a与电源负极连接做阴极，电极b与电源正极连接做阳极，故A正

确；

B.由分析可知，电极a是原电池的负极，LixC6在负极失去电子发生还原反应生成锂离子和碳，电极反应

14g

式为LixC6—xe—=xLi++6C,则负极材料质量减少1.4g时，转移电子的物质的量为丁告xl=0.2mol,故B

7g/mol

错误；

C.由分析可知，电极b为正极，锂离子作用下Li-xFeP04在正极得到电子发生还原反应生成LiFePCU,电

极反应式为Li|、FePC)4+xLi++xe-=LiFePO4,故C正确；

D.锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，则电池进水会使锂与水反应而消耗，将会大大降低其使用寿命，故

D正确；

故选Bo

【变式3-1］碱性锌锦电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2,电池构造示意图如图所示。

下列有关说法正确的是

粉和KOH

IA.电池为二次电池

B.电池工作时，OHT通过隔膜向Zn极移动

C.电池工作时，Mi!。?发生氧化反应

D.负极的电极反应式为：Zn-2e-=Zn"

【答案】B

【解析】A.碱性锌锌电池不能充电，是一次电池，故A错误；

B.电池工作时，OT通过隔膜向负极(Zn)移动，故B正确；

C.电池工作时，MnO?为正极，得到电子，发生还原反应，故C错误;

D.电池工作Zn为负极，碱性环境下，反应式为：Zn-2e+2OH=Zn(OH)2,故D错误;

故选B。

【变式3-2］下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述错误的是

金属外壳

浸有KOH溶液的隔板

(d)

A.图(a)中，MnO?的作用是催化剂

B.图(b)所示电池放电过程中，正极板和负极板的质量都会不断增加

C.图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度将减小

D.图(d)所示电池放电过程中，Ag?O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag

【答案】A

【解析】A.图(a)中，MnCh是正极反应物，故A错误；

B.图(b)所示电池放电的总反应式为：Pb+PbO,+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,正负极都在不断生成硫酸铅，质

量均增加，故B正确；

C.图(c)所示装置工作过程中，由于粗铜中含有的杂质Fe、Zn等也会放电，导致负极产生的C/+比正极消

耗的Cu2+要少，电解质溶液中C/+浓度减小，故C正确；

D.图(d)所示电池放电过程中，Ag?O是正极，得到电子，发生还原反应还原为Ag,作氧化剂，故D正确；

故选A。

【变式3-3】月井N2H厂空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，工作原理如图

所示，下列说法正确的是

A.电极电势X>Y

B.电视X的电极反应式为N2H4-4「=$+411+

C.电极Y附近溶液pH增大

D.当电极Y消耗5.6LC>2(标准状况)时，理论上电极X消耗16g月井

【答案】C

【分析】燃料电池中，通入氧气的是正极，负极上肺被氧化生成氮气。

【解析】A.燃料电池中，通入5的电极为正极，因此电极电势：Y>X,A项错误；

B.溶液为碱性，X的电极反应式为N2H&-4e-+4OH-=N2+4H2。，B项错误；

C.Y的电极反应式为C>2+4e-+2H2。=4(汨-，生成的OIT通过阴离子交换膜进入X电极区溶液，但Y电

极区消耗H。，因此溶液碱性增强，pH增大，C项正确；

D.标准状况下，5.6LO?的物质的量是Q25mol,则转移电子Imol,故电极X消耗0.25mol月井，质量为8g,

D项错误；

故选Co

【变式3-4】一种微生物电池可用于净化污水和淡化海水，工作原理如图所示。下列说法正确的是

离子交换膜C离子交换膜d

A.放电时电极a上反应为：C6H12O6-24e-+24OH-=6CO2T+18H2O

B.放电时电极b附近溶液的pH降低

C.离子交换膜c和d分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜

D.为加快净化污水和淡化海水的速率，该电池可在高温下工作

【答案】C

【解析】A.电极b加入含NO；的废水，产生氮气，氮元素化合价降低，得到电子，所以b电极是正极；则

+

a电极为负极，并且。电极区内溶液不显碱性，所以电极反应式为：C6H12O6-24e+6H2O=6C(92T+24H,

A错误；

B.b电极是正极，电极反应式为：2^0；+6H2O+10e-=N2T+UOH^,B错误；

C.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在放电时阴离子移向左侧负极，阳离子移向右侧的

正极，所以该电池工作时，离子交换膜c和d分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜，C正确；

D.高温会导致厌氧菌、反硝化菌蛋白质等微生物发生变性而失去其生理活性，导致电池失效，因此该电池

不能在高温下工作，D错误；

故选C。

■题型4电解池的工作原理

【例4】如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d均为石墨电极。下列有关判断正确的是

电

流直流电源

方

向

C

CuCb溶液

A.a为负极，b为正极B.a为阳极，b为阴极

C.电解过程中，c电极质量增加D.电解过程中，氯离子浓度减小

【答案】D

【解析】A.根据电流方向可知，a为正极，b为负极，A错误，

B.根据电流方向可知，a为正极，b为负极，则c为阳极，d为阴极，B错误;

C.电解过程中，d电极附近铜离子得到电子变为铜单质，并附着在d电极上，所以d电极质量增加，C错

误；

D.电解过程中，c电极附近氯离子失去电子变为氯气，因此Cr浓度减小，D正确；

故选D。

【变式4-1】一种电化学装置如图所示，滤纸经过饱和NaCl溶液（滴加了淀粉-KI溶液）浸湿，将实验装

置的K闭合后，下列说法正确的是

A.a极为阳极，发生氧化反应B.盐桥中的K+向Zn极移动

C.电流沿路径ZnfafbfCu流动D.一段时间后，观察到滤纸b点变蓝

【答案】D

【分析】从装置图中看，两烧杯装置构成原电池，结合滤纸构成电解池。Zn为负极，则a为阴极，b为阳

极，Cu为正极。

【解析】A.根据分析可知，a极为阴极，发生还原反应，故A错误；

B.根据分析可知，Zn为负极，阴离子靠近负极，因此是盐桥中的C1一向Zn极移动，故B错误；

C.电子沿Zn-a,b-Cu路径流动，在a、b间，通过离子在电解质溶液中的定向移动传导电流，电子不能

从溶液中通过，故C错误；

D.滤纸b点，发生反应为：2Cr-2e-=Cl2T,产生的氯气能将碘离子氧化为碘单质，碘单质遇到淀粉会

变蓝，故D正确；

故答案选D。

【变式4-2】用石墨电极电解CuCb溶液如下图所示，Cu2+向左侧电极迁移。下列分析正确的是

।―3巾海电源］—>

A.通电时阴极极板增重

B.通电使CuCL发生电离

C.a端所连电极上发生氧化反应

D.常温下，电路中每转移时2moie-得到22.4LCL

【答案】A

【分析】由题干信息C1+向左侧电极迁移可知，左侧为阴极，右侧为阳极，故a为电源的负极，b为电源的

正极，左侧阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu,右侧阳极的电极反应为：2Cl--2e-=CLT，据此分析解题。

【解析】A.由分析可知，通电时阴极电极反应为：Cu2++2e=Cu,则该电极极板增重，A正确；

B.电解质的电离是在水分子或受热熔融条件下，而不需要通电，B错误；

C.由分析可知，a为电源的负极，a端所连电极即阴极上发生还原反应，C错误；

D.常温下不是标准状况，则电路中每转移时2mole-得到ImolCb,但其体积大于22.4L,D错误；

故答案为：Ao

【变式4-3】用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图①。电解过程中的实验数据如图②，横坐

标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。则下列说法

正确的是

直流电源

A.电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生

B.a电极上发生的反应方程式为：2H2。+2e=20H-+H2T和2H2O-4e=4H++O2T

C.曲线0〜P段表示H2和O2混合气体的体积变化，曲线P〜Q段表示。2的体积变化

D.从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为17g-mol->

【答案】D

【分析】如图装置，电流从正极流向负极，可以得到，b电极为阳极失电子，发生氧化反应，a电极为阴

极得电子，发生还原反应，惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，阳极始终是生成氧气，阴极先是铜离子生

成铜，然后是溶液中的氢离子生成氢气。

【解析】A.根据分析可知，b电极为阳极，阳极始终是生成氧气，A错误；

B.a电极为阴极，先是铜离子生成铜，然后是溶液中的氢离子生成氢气，离子方程式为：C"2++2e--2Cu,

+

2H+2e-=H2T,B错误；

C.根据分析，曲线。〜P段表示02的体积变化，曲线P〜Q段表示H2和02混合气体体积的变化，C错误；

D.根据图②中P点收集到的是氧气体积为1.12L,对应物质的量为0.05mol,Q点收集到的是氢气和和氧气

的混合气，总体积为3.36L,对应混合气体的物质的量为0.15mol,曲线P〜Q段表示H2和O2混合气体物

质的量之比为2:1；故曲线0〜Q段其中氧气和氢气都是O.lmol,则混合气的平均摩尔质量为(2+32)g/mol+2

=17g/moLD正确；

故选Do

■题型5电解池原理的应用

【例5】利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述错误的是

A.电解时以粗铜作阳极

B.电解时阳极上金属的放电顺序为Zn、Fe、Cu

C.精铜连接电源负极，其电极反应为Cu-2e-=Cu"

D.电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥

【答案】C

【解析】A.将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯时，粗铜作阳极，精铜连接电源负极作阴极，A正

确；

B.越活泼的金属，越易失去电子，阳极金属的放电顺序为Zn、Fe、Cu,B正确；

C.电解精炼时，精铜连接电源负极，作阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu,C错误；

D.Ag、Pt等金属不如铜活泼，沉淀在阳极底部成为阳极泥，D正确；

故选C。

【变式5-1］利用阳离子交换膜和过滤膜制备高纯度Cu的装置如图所示，下列叙述错误的是

B.电路中通过1mol电子，溶解32g粗铜

C.溶液中SOj向电极A迁移

D.膜A是过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区

【答案】B

【解析】A.精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，根据装置图可知，电极A为粗铜，电极B为纯铜，A

正确；

B.粗铜中含其他活泼金属杂质，也会失电子被溶解，当电路中通过1mol电子时，溶解的粗铜质量不确定,

B错误；

C.根据电解原理，SOj向阳极（电极A）移动，C正确；

D.膜A为过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区，膜B为阳离子交换膜，D正确；

答案选B。

【变式5-2】铁钉镀铜的实验如图所示，有关说法不F螂的是

A.砂纸打磨过的铁钉先用碱浸泡以除去油污，再用盐酸除锈

B.铁钉与直流电源正极相连，铜与直流电源负极相连，将两极平行浸入电镀液中

C.在以硫酸铜溶液为主的电镀液中加入一些氨水制成铜氨溶液，可使镀层光亮

D.电镀一段时间后，在铁钉表面可看到光亮的紫红色物质，铜片逐渐变薄

【答案】B

【分析】铁钉镀铜实验，镀件铁钉作为阴极，外接电源负极，b为负极；镀层铜作为阳极，外接电源正极,

a为正极。

【解析】A.砂纸打磨过的铁钉先用碱浸泡以除去油污，再用盐酸除锈，A正确；

B.据分析，铁钉与直流电源负极相连，铜与直流电源正极相连，将两极平行浸入电镀液中，B错误；

C.在以硫酸铜溶液为主的电镀液中加入一些氨水制成铜氨溶液，可使镀层光亮，C正确；

D.电镀一段时间后，在铁钉表面生成铜单质，可看到光亮的紫红色物质，阳极铜片逐渐氧化成离子进入溶

液，铜片变薄，D正确；

故选Bo

【变式5-3】传统氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法错误的是

A.与电极A相连的是电源的正极

B.电极B的电极反应式为：2H2O+2e-=H2T+2OH-

C.选用阳离子交换膜，右室能获得浓度较高的NaOH溶液

D.该设计可大幅度降低能耗主要因为电极B上反应物的氧化性提高了

【答案】B

【分析】电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，电极B为阴极，据此解答。

【解析】A.电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极,

发生氧化反应，故A正确;

B.电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：2H2O+4e+O2=4OH,故B错误；

C.右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，

故C正确；

D.改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能

耗，故D正确；

答案选B。

【变式5-4】我国科学家设计如下图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时

阳极无C1?生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为xmoLh-。下列说法不正确的是

离子交换膜

惰

惰

一二二透汽不透液态水

性

性

一

二

电三1的PTFE膜

电

二

二

极

极

一30%KOH溶液

一ab

海水

A.a电极反应式为4OH--4e-=O?T+2H2。

B.离子交换膜为阳离子交换膜

C.电解时海水中动能高的气态水分子可穿过PTFE膜

D.海水为电解池补水的速率为xmol-hT

【答案】B

【分析】由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b电极与

电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2HzO+Ze=H?T+2OH，阳极反应为4OIT-4e.=O?1+2HQ,

通电小小

电池总反应为2H2。・2凡7+02%据此解答。

【解析】A.a电极与电源的正极相连，故a电极为阳极,发生氧化反应，电极反应为4OH--4e-=OzT+2HQ,

A正确；

B.该装置工作时阳极无C12生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极反应为4OH--4e-=O2T+2H。，为

保持OH-离子浓度不变，则阴极产生的OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子

交换膜，B错误；

C.电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，C正确；

D.由电解总反应可知，每生成ImolFh要消耗ImolHzO,生成H2的速率为尤mol-hL则补水的速率也应

是尤mol-h-,D正确；

故选B。

■题型6金属的腐蚀与防护

【例6】下图是模拟金属电化学腐蚀与防护原理的示意图。下列叙述错误的是

石墨ZnFe

A.若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点铁锈最多

B.若X为食盐水，K与M连接，石墨附近pH最大

C.若X为稀盐酸，K分别与M、N连接，Fe腐蚀情况前者更慢

+

D.若X为稀盐酸，K与M连接，石墨上电极反应为：2H+2e-=H2T

【答案】C

【解析】A.若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点处水面上铁与空气及水蒸气接触，最易发生腐蚀，铁

锈最多，A正确；

B.若X为食盐水，K与M连接，形成原电池，碳棒为正极，发生吸氧腐蚀，O2+4e-+2H2O=4OW-,氢

氧根离子浓度增大，pH最大，B正确；

C.若X为稀盐酸，K分别与M、N连接，都形成原电池，接M时铁为负极，腐蚀加快，而接N时铁为正

极，被保护，Fe腐蚀情况前者更快，C错误；

D.若X为稀盐酸，K与M连接，石墨上氢离子得电子产生氢气，电极反应为2H++26-=凡个，D正确；

故答案选C„

【变式6-1】某化学兴趣小组的同学利用如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护，下列有关说法正确的是

,a,Tb

铁片、

选项a、b连接方式X成分Y成分结论

A直接相连海水石墨铁发生析氢腐蚀

B直接相连河水锌铁发生吸氧腐蚀

C直接相连饱和NH4cl溶液铜Y电极上有气泡产生

D分别与电源负极、正极相连食盐水石墨牺牲阳极法

【答案】C

【解析】A.海水为中性溶液，一般发生吸氧腐蚀，A错误；

B.锌比铁活泼，连接锌，保护铁不被腐蚀，B错误；

C.氯化钱水解呈酸性，形成原电池，铜为正极，析出氢气，C正确；

D.分别与外接电源的负极和正极相连，为外加电源保护法，D错误；

答案选C。

【变式6-2］下列有关金属腐蚀的说法不正确的是

A.镀层破损的白铁皮（镀锌）比马口铁（镀锡）更易被腐蚀

B.电解精炼粗铜时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不一样

C.用氯化铁溶液腐蚀铜板制作印刷电路板

D.铝片经过浓硫酸处理后表面生成致密的氧化膜可保护铝

【答案】A

【解析】A.锌比铁活泼，形成原电池时，锌作负极，能保护铁不受腐蚀，锡没有铁活泼，形成原电池时，

锡作正极，能加速铁腐蚀，所以镀层破损的白铁皮（镀锌）比马口铁（镀锡）难被腐蚀，A不正确；

B.电解精炼粗铜时，阳极的Cu、Zn、Fe都会失去电子，Au、