2024年高考化学二轮复习：电化学基础（分层练）教师版

专题验收评价

专题U电化学基础

内容概览

A•常考题不丢分

【考点一原电池原理及其应用】

【考点二电解池原理及其应用】

【考点三金属腐蚀与防护】

【微专题电化学离子交换膜的分析与应用】

B•综合素养拿高分/拓展培优拿高分

C•挑战真题争满分

A•常考题不丢分

1.（2023•江苏南通•统考三模）一种可用于吸收CO?的电池，其工作时的原理如图所示。下列说法正确的是

电极a阴离子质子电极b

HH

22

HH

22

HH

2n室2

HH

22

HH

23T2

Ca(OH)2

A.电极a上发生的电极反应为Hz-2e-=2H+

B.I室出口处溶液的pH大于入口处

C.如果将I室、II室间改为阳离子交换膜，则电池工作时I室可能有CaCOs沉淀生成

D.该装置可以制取CaCl?和NaHCOs

【答案】D

【分析】由图可知氢气在电极a上失电子，结合I室中的氢氧根离子生成水，电极反应为:

H2-2e+2OH-=2H2OOA极为负极，b极为正极，b电极上氢离子得电子生成氢气，据此解答。

【解析】A.由以上分析可知电极a上反应为：H2-2e+2OH=2H2O,故A错误；B.I室中氢氧根离子

逐渐被消耗，溶液pH值逐渐减小，则出口处pH小于入口处，故B错误；C.如果将I室、II室间改为阳离

子交换膜，贝也室中的钙离子通过交换膜向n室移动，在n室中结合碳酸根可能生成CaCC>3沉淀，故c错误;

D.该装置I室中有钙离子，从n室迁移来的氯离子，故I室可以制取氯化钙；n室中含钠离子和反应生成的

碳酸氢根离子，可得到碳酸氢钠，故D正确；故选：D。

2.(2023•四川内江•统考三模)电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点，利用下

图所示装置可合成己二晴[NC(CH2)4CN]。充电时生成己二般，放电时生成。2,其中a、b是互为反置的双极

膜，双极膜中的H2O会解离出H+和OH-向两极移动。下列说法正确的是。

MN

A.放电时，M极作正极，电极反应式为[Co(NH3)4]3++e=[Co(NH3)4]2+

B.放电时，双极膜中H+向N极移动

C.充电时，阳极的电极反应式为2cH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN

D.若充电时制得lmolNC(CH2)4CN,则放电时需生成ImoQ,才能使左室溶液恢复至初始状态

【答案】A

【分析】放电时为原电池，N极上H2O失电子生成。2,则M极为正极，N极为负极，正极反应式为

3+2++

[Co(NH3)6]+e-=[Co(NH3)6],负极反应式为2H2O-4e-=C)2T+4H+,放电时，双极膜中OIT向负极移动，H

向正极移动；充电时为电解池，M极为阳极，N极为阴极，阳极反应式为[Co(NH3)6F+-e-=[Co(NH3)6p+,阴

极反应式为2cH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN。

【解析】A.放电时为原电池，N极上H2O失电子生成。2,则M极为正极，电极反应式为

3+2+

[Co(NH3)4]+e-=[Co(NH3)4],故A正确；B.放电时为原电池，M极为正极，N极为负极，双极膜中OJT

向负极移动，H+向正极移动，即OH-向N极移动，H+向M极移动，故B错误；C.充电时为电解池，M极

为阳极，N极为阴极，阳极反应式为[Co(NH3)6]2+-e-=[Co(NH3)6p+,故C错误；D.充电时，阴极反应式为

2cH2=CHCN+2b+2H+=NC(CH2)4CN,放电时负极反应式为2H2。-4b=C)2T+4H+,根据电子守恒可知2

NC(CH2)4CN~02,n(O2)=0.5n[NC(CH2)4CN]=0.5mol,即放电时需生成0.5molO2,才能使左室溶液恢复至初

始状态，故D错误；故答案选A。

3.(2023・吉林通化・梅河口市第五中学校考模拟预测)氧气传感器40XV主要用于工业安全方面测量环境中

氧气气体浓度，量程符合0〜30%范围内使用。一种测定02含量的气体传感器如图1所示。传感器工作时，

仅Ag+能在a-Agl晶体里迁移，02透过聚四氟乙烯进入传感器，Agl的物质的量增加。a-Agl晶体中1-离

子作体心立方堆积(如图2所示)，Ag+主要分布在由I构成的四面体、八面体等空隙中。下列有关说法不正

确的是

A.正极反应式为L+2Ag++2e=2AgI

B.负极反应式为Ag+r-e=AgI

C.电位计读数越大，02含量越高

D.a-Agl晶体的摩尔体积Vm=NAx(504xl0)m3-mo1"

2

【答案】B

【解析】A.传感器工作时，仅Ag+能在a-Agl晶体里迁移，Ch透过聚四氟乙烯进入传感器，Agl的物质

的量增加,根据原电池原理,A1L减少，发生反应4A1I3+302=612+2Al2O3,正极反应式为L+2Ag++2e=2AgL

故A正确；B.负极反应式为Ag-e=Ag+,故B错误；C.根据反应原理发生反应4Ali3+3O2=6b+2ALO3,

VN

O2浓度越大，产生的L越多，则穿过电位计的电子越多，故C正确；D.根据公式距,〃=▽，所以

nNA

VXNA

V.=^—,a-Agl晶体中r离子作体心立方堆积，N=2,V=(504X10-12)3m3,故D正确；所以本题

选B.

4.(2024・河南・统考模拟预测)一种基于固体电解质NASICON的可充电熔融钠电池，具有安全、电流密度

高、使用条件宽泛等优点，其工作示意图如下所示，已知电池放电时不断有Nai生成。下列说法错误的是

A.放电时a电极为负极B.固体电解质NASICON含钠禺子

C.充电时阳极反应式：3r-2e=I；D.转移hnole-时，c区和d区的质量差改变23g

【答案】D

【分析】电池放电时不断有Nai生成，可知放电时a为负极，电极反应为：Na-e-Na+,固体电解质NASICON

只允许阳离子通过，固体电解质NASICON含钠离子，通过Na+转移保持两侧电荷守恒，放电时b为正极，

电极反应为：I；+2e-=3I-；充电时a为阴极，b为阳极，b极反应为：3「-2片=写，据此分析；

【解析】A.根据分析，放电时a电极为负极，A正确；B.根据分析，固体电解质NASICON含钠离子，

通过Na+转移保持两侧电荷守恒，B正确；C.充电时b为阳极，b极反应为：3r-2e-=I-,C正确；D.放

电转移Imole一时，ImolNa，从。区移出，d区移入ImolNa',两区质量差改变46g,D错误；故选D。

5.（2024•江西•统考模拟预测）水系Zn-CC）2电池在碳循环方面具有广阔的应用前景。该电池的示意图如下,

其中双极膜在工作时催化HzO解离为H+和OH-,并在直流电场的作用下分别向两极迁移。下列说法正确的

A.放电时，Zn电极为负极，发生还原反应

B.充电时，OH-从Zn电极通过双极膜到达催化电极发生反应

C.放电时，催化电极上的反应为CO2+2H++2e=CO+H2。

D.充电时，Zn电极上的反应为Zn2++2e=Zn

【答案】C

【分析】由图知，该电池在放电时，Zn作负极失去电子,发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e+4OH=Zn（OHf,

催化电极作为正极得电子，发生还原反应，电极反应式为CO2+2H++2e=CO+H2。，充电时，Zn作为阴极，

双极膜在工作时催化H?0解离为H+和0H-,氢离子移向阴极，电极反应式为

+

Zn（OH）^-+4H+2e-=Zn+4H2O,催化电极为阳极，双极膜在工作时催化H?。解离为H+和，氢氧根移

向阴极，电极反应式为CO+2OH，2e=CO2+H2。，据此回答。

【解析】A.由分析知，放电时，Zn电极为负极，发生氧化反应，A错误；B.由分析知，充电时，OH-从

双极膜向催化电移动，并极发生反应，B错误；C.由分析知，放电时，催化电极上的反应为

+

CO2+2H+2e=C0+H,0,C正确；D.充电时，Zn电极上的反应为Zn（OH）：+4JT+2e.=Zn+4H,D

错误；故选C。

1.（2023・上海・统考模拟预测）电解食盐水间接氧化法去除工业废水中氨氮的原理如图所示，通过电解氨氮

溶液（含有少量的NaCl）,将NH?转化为N?（无Cl?逸出），下列说法正确的是

A.M为负极B.N极附近pH值不变化

C.n（N2）＜n（H2）D.电解后c（Cr）上升

【答案】C

【分析】该装置为电解池装置，在M电极上氯离子失去电子生成氯气（无CL逸出），然后氯气将氨氧化为

氮气，氯气又被还原为氯离子，在这过程中氯离子做了催化剂，M电极为阳极，阳极区的总反应为

+

2NH3-6e=N2T+6H；N电极为阴极，电极反应为2H2O+2e=H2T+2OH-。

【解析】A.由分析可知，M电极为阳极，A错误；B.由分析可知，N电极为阴极，电极反应为

2H2O+2e-=H2t+2OH-,故该电极附近pH增大，B错误；C.M电极为阳极，阳极区的总反应为

+

2NH3-6e=N2T+6H,阴极的电极反应为2H2O+2e-=H2f+2OH;根据电路中电子转移守恒可知，生成的氢

气更多，C正确；D.由分析可知，在阳极上氯离子失去电子生成氯气，然后氯气又被氨还原为氯离子，电

解后氯离子浓度不可能上升，D错误；故选C。

2.（2023・河北•校联考一模）利用甲烷燃料电池作电源，可以通过电化学方法将有害气体NO、SO2分别转

化为NH；和SO：,装置如图所示。下列说法不正确的是

B.b极的电极反应为：O2+2H2O+4e--40ff

C.d电极反应式是NO+6H++5e-=NH；+H2。

D.通过丙出口出去的物质只有硫酸钱的浓溶液

【答案】D

【分析】根据已知条件和装置图可以得出：左边是甲烷燃料电池，右边是电解池，有害气体NO、SO?分别

转化为NH：和SO:，则通入NO的一极为阴极，通入SO2的为阳极，a为负极，b为正极；

【解析】A.根据c电极通入的SO2气体转化为SO：,所以该电极是失去电子，发生氧化反应，是电解池的

阳极，则b是燃料电池的正极，通入的是氧气，甲通入的是甲烷，选项A正确；B.由于电解液是氢氧化钾

溶液，通入氧气的b极的电极反应为：O2+2H?O+4e-=4OIT,选项B正确；C.d电极NO转化为NH；,

+

是电解池阴极得电子，可知电极反应式为：NO+6H+5e-=NH：+H2O,选项C正确；D.c电极是SO2转

+

化为SO：,电解池阳极失电子，电极反应式为：2H2O+SO2-2e=SO^+4H,所以在电解池中总反应方

电解

程式为2NO+8H2O+5SC>2-（NH4）2SO4+4H2SO4,电解过程中消耗水，生成硫酸镂和硫酸，则通过丙出

口出去的物质有硫酸锈的浓溶液和H2so广选项D错误；答案选D。

HC—CH,

3.（2024•辽宁沈阳•统考一模）环氧乙烷（、/，简称EO）是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙

O

烯经电解制备EO的原理示意图如下，下列说法中错误的是

B.电极2的电极反应式为：2H++2e-=H2T

C.溶液a可能含有两种溶质，溶液b可循环使用

D.离子膜可选择性的透过H+和K+

【答案】B

【分析】从图中可知，电极1上C1-失电子生成Cb,电极1为阳极，生成的氯气与水反应生成HC1O,HC1O

与CH2=CH2反应生成HOCH2cH2。，电极2为阴极，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，钾离子可通

过离子膜向下层移动，溶液a为KOH和KC1的混合溶液，KOH与HOCH2cH2cl反应生成环氧乙烷和KC1

溶液，溶液b为KC1溶液。

【解析】A.电极1为阳极，连接电源的正极，A正确；B.电极2上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电

极反应为2H2O+2e-=H2f+2OH,B错误；C.溶液a可能含有KC1和KOH两种溶质，溶液b为KC1溶液，

可循环使用，C正确；D.电解质溶液中，阳离子向阴极移动，则钾离子和氢离子可通过离子膜向下层移动，

D正确；故答案选B。

4.（2023・湖南长沙•长沙一中校考模拟预测）四甲基氢氧化镂［（CH）,NOH］常用作电子工业清洗剂，下图

为以四甲基氯化镂［（CH3）“NC1］为原料，利用光伏并网发电装置采用电渗析法合成（CHs^NOH,下列叙述

正确的是

太阳光子，量

(CH3)4NC1NaCl

浓溶液稀溶液

ItlN型半导体

ac

(CH3)4NOH

浓溶液-P型半导体

电极

(CH3)4NOH__NaOH

溶液二

h溶液光伏并网发电装置

(CH3)4NC1稀溶液NaCl浓溶液

+

A.a极电极反应式：2(CH3)4N+2H2O-2e-=2(CH3)4NOH+H2T

B.制备0.4mol(CH3)4NOH时，两极共产生6.72L气体(标准状况)

C.c为阳离子交换膜，d,e均为阴离子交换膜

D.保持电流恒定，升高温度可以加快合成(CHj^NOH的反应速率

【答案】B

【分析】根据de池中浓度变化得出，钠离子从b极池通过e膜，氯离子从cd池通过d膜，由电解池中阳离

子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则a为阴极，b为阳极，a与N型半导体相连，b与P型半导体相连，

所以N型半导体为负极，P型半导体为正极，以此解答。

【解析】A.由题中信息可知，a为阴极，发生得电子的还原反应，其电极反应式为

+

2(CH3)4N+2H2O+2e-=2(CH31NOH+H2T,故A错误；B.a极电极反应式为

+

2(CH3)4N+2H2O+2e-=2(CH3)4NOH+H2t,收集氢气0.2mol,转移电子为Mmol,b极电极反应式为

4OH--4e-=O2t+2H2O,收集氧气为O.lmol,标况下两极可得气体体积为0.3molx22.4L/mol=6.72LL,故B

正确；C.由题中图示信息可知，Na+离子通过e膜，C1-通过d膜，(CH3RN+通过c膜，所以c、e膜为阳离

子交换膜，d为阴离子交换膜，故C错误；D.保持电流恒定，则单位时间a极得到的电子数目是恒定的，

升高温度，电极反应2(CH3)“N++2H2O+2e-=2(CH3)4NOH+H2个的速率不变，故D错误；故选B。

5.(2024・河北•校联考模拟预测)微生物电解池(MEC)作为一种新的CO2再利用技术，可通过将电活性微生

物与电化学刺激相结合的方式，将CO2转化为低碳燃料CH4,从而实现CO2固定和能量回收，下列说法正

确的是

A.直流电源a极是负极，发生氧化反应

B.N极上的电极反应为：CO2+8e-+6H2O=CH4+80H-

C.在电解过程中H+从N极向M极移动

D.电活性微生物可以加快电子转移

【答案】D

【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极a极相连的M极为电解池的阳极，在微生物作用下

有机物在阳极失去电子发生氧化反应二氧化碳，与负极b极相连的N电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在

阴极得到电子发生还原反应生成甲烷和水。

【解析】A.由分析可知，与直流电源正极a极相连的M极为电解池的阳极，故A错误；B.由分析可知,

与负极b极相连的N电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲烷和水，电极

反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2。，故B错误；C.由图可知，M极为电解池的阳极、N电极为阴极，则

在电解过程中氢离子从M极向N极移动，故C错误；D.电活性微生物可以使有机物被氧化的反应速率较

快，从而加快电子转移，故D正确；故选D。

1.（2023•河北沧州・沧州市第二中学校联考三模）出土于陕西的两千多年前的越王佥I（主要成分为铁），现藏

于广州博物馆，该剑剑格左右侧皆以鸟虫书体铸亥上王戊"二字，剑色为水银古，时至如今，依然锋利。剑脊

含铜量较多，韧性好，不易折断；刃部含锡高，硬度强，可见其性能优异，锻造技术优良。下列叙述错误

的是

已知：剑在地下因构成原电池发生了腐蚀，导致生锈(Fe2O3)。

A.铁与铜、锡构成原电池时，铁为负极

B.铁发生的电极反应为Fe-3e=Fe3+

C.酸性环境下剑腐蚀的过程中会产生氢气

D.生成80gFe2O3时理论上转移3mol电子

【答案】B

【解析】A.铁与铜、锡构成原电池时，铁的活泼性强于铜和锡，铁作负极,A正确;B.铁电极反应为Fe-2e-=Fe2+,

B错误；C.酸性环境下剑腐蚀的过程为析氢腐蚀，正极会产生氢气：2H++2e=H2T,C正确；D.生成

i=0-5molFe2C)3时理论上转移电子|X2x3=3mol,D正确：故选B。

160g/mol160g/mol

2.(2023•内蒙古赤峰•统考一模)硫酸盐还原菌SRB是一类独特的原核生理群组，是一类具有各种形态特

征，能通过异化作用将硫酸盐作为有机物的电子受体进行硫酸盐还原的严格厌氧菌。在地球上分布很广泛，

通过多种相互作用发挥诸多潜力。但在水体中，会促使许多金属及合金发生腐蚀。某种Fe合金在硫酸盐还

原菌存在条件下腐蚀的机理如图所示。

对于该反应机理相关信息分析正确的是

①若引入新的菌种，一定可以加速对金属的腐蚀

②硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在无氧环境下进行的

③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe腐蚀后最终会生成Fe2O3.xH2O

④SO：一在SRB的作用下发生反应：SO7+8e-+8H+=S2-+4H2O(正极电极反应式)

⑤当ImolSOj在SRB的作用下转化为S?-时，理论上正极反应会消耗4mol水

⑥若溶液中的S2一会完全转化为FeS,则Fe腐蚀后生成Fe(OH)2和FeS的物质的量之比为3：1

A.①②③B.①②⑤⑥C.②④⑥D.②③⑤

【答案】C

【解析】①若引入新的菌种，不一定能参与电极反应，故不一定会加速金属的腐蚀，①错误；②根据示意

图可判断硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在无氧环境下进行的，②正确；③在硫酸盐还原菌(SRB)

作用下，Fe腐蚀后最终会生成FeS,③错误；④由图可知，正极上SO｝得到电子结合氢离子生成硫离子，

+2

电极反应式为：SO；-+8e-+8H=S-+4H2O,④正确；⑤根据④的分析可知，当ImolSOj在SRB的作用

下转化为硫离子时需要8moiH+,Imol水能产生ImolH+,所以理论上正极反应会消耗8moi水，⑤错误；

⑥根据腐蚀原理，Fe失去电子变为Fe2+,负极的电极反应式为Fe-2e=Fe2+,S0/得到电子变为S'正极电

-+22+22+

极反应式为：SO；+8e-+8H=S-+4H2O,产生的离子进一步发生反应：Fe+S-=FeS；,Fe+2OH=Fe(OH)2；,

根据反应过程中电子守恒可知：每有1molSO：参加反应，产生的S?-会形成1molFeS,转移8moi电子，

则Fe腐蚀产生的4moiFe2+中有1mol转化为FeS沉淀，同时产生3moiFe(0H)2生成，故Fe腐蚀后生成

Fe(0H)2和FeS的物质的量之比为3moi：1mol=3：1,⑥正确；正确的是：②④⑥；故选C。

3.(2023・吉林长春・东北师大附中校考三模)实验小组研究金属电化学腐蚀，实验如下：

实

装置5min时现象25min时现象

验

酚酥溶液+K3[Fe(CN)d溶液

铁钉表面及周

铁钉周边出现少量红色和蓝色区

I边未见明显变

域，有少量红棕色铁锈生成。

化。

钉

培养皿

酚酰溶液+KJFe(CN)6]溶液铁钉周边出现

/锌红色区域，未铁钉周边红色加深，区域变大，未

II见蓝色出现，见蓝色出现，锌片周边未见明显变

锌片周边未见化。

培养皿明显变化。

下列说法不正确的是

A.实验n中5min时出现红色区域，说明铁钉腐蚀速率比I快

B.实验n中正极的电极反应式：O2+2H2O+4e「=4OH-

C.实验I如果使用纯铁材质铁钉能减慢其腐蚀速率

D.若将Zn片换成Cu片，推测Cu片周边会出现红色，铁钉周边会出现蓝色

【答案】A

【分析】实验I铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域，正极发生的是氧气得电子的还原反应，即

2H2O+O2+4e=4OH-,使酚醐溶液变红，负极是金属铁失电子的氧化反应，即Fe-2e=Fe2+,与K31Fe(CN)6]

2+

出现蓝色区域，Fe+2OH-=Fe(OH)2,合并得到：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OHR,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,

有少量红棕色铁锈生成，实验H5min铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出现锌片周边未见明显变化，25min

铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现锌片周边未见明显变化，说明Zn保护了Fe,使铁的腐蚀速率

比实验I慢，据此分析答题。

【解析】A.实验H5min铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出现锌片周边未见明显变化，25min铁钉周边红

色加深，区域变大，未见蓝色出现锌片周边未见明显变化，说明Zn保护了Fe,使铁的腐蚀速率比实验I慢,

A错误；B.实验II中金属铜是正极，氧气发生得电子的还原反应：O2+2H2O+4e=4OH-,B正确；C.实验

I如果使用纯铁材质铁钉只能进行化学腐蚀，而不纯的铁质材料则能够形成电化学腐蚀，电化学腐蚀速率比

化学腐蚀快，故能减慢其腐蚀速率，C正确；D.将Zn片换成Cu片，铁做负极加快腐蚀，推测Cu片周边

会出现红色，铁钉周边会出现蓝色，D正确；故答案为：Ao

4.(2023・上海嘉定•统考一模)如图装置可以模拟铁的电化学防护，下列说法不正确的是

A.若X为锌棒，开关K置于M处时，铁电极反应为：2H++2e=H2f

B.若X为锌棒，开关K置于M或N处均可减缓铁的腐蚀

C.若X为炭棒，开关K置于N处时，铁电极反应2H++2e=H2T

D.若X为炭棒，开关K置于N处可以减缓铁的腐蚀

【答案】A

【解析】A.若X为锌棒，开关K置于M处时，形成原电池，铁作正极，电极反应为：O2+2H2O+4e=4OH-,

A不正确；B.若X为锌棒，开关K置于M时形成原电池，铁作正极，开关K置于N处时，形成电解池,

铁作阴极，都能阻止铁失电子，从而减缓铁的腐蚀，B正确；C.若X为炭棒，开关K置于N处时，形成

电解池，铁作阴极，电极反应2H++2e=H2T，C正确；D.若X为炭棒，开关K置于N处时，形成电解池,

铁作阴极被保护，从而减缓铁的腐蚀，D正确；故选A。

5.（2023•浙江•校联考二模）海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其进行保护

（如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助电极）。下列有关叙述中不正确的是

A.a为负极，b为正极

B.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的

C.通电时，海水中的阳离子向钢制管柱电极移动

D.通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零

【答案】B

【分析】由图可知，该金属防护法为外加直流电源的阴极保护法，钢制管桩与直流电源的负极a极相连，

作电解池的阴极，高硅铸铁与直流电源正极b极相连，作阳极。

【解析】A.被保护金属与电源的负极相连作为阴极被保护，则钢制管桩应与电源的负极相连，即a为负极,

b为正极，A正确；B.高硅铸铁为惰性辅助电极，作为阳极材料不损耗，B错误；C.电解池中，阳离子

向阴极移动，即向钢制管柱电极移动，C正确；D.被保护的钢制管桩作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的

电子迁移得到抑制，使钢制管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱电化学腐蚀的发生，D正确；故选B。

1.（2023•河南郑州•统考模拟预测）一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示（已知在K0H溶

液中，Zr?+以［Zn（OH）4r存在）。关于电池放电时，下列叙述错误的是

A.MnCh为电池的正极

B.ii、ni区间的隔膜为阳离子交换膜

C.Zn电极反应：Zn+4OH「2e-=[Zn（OH）4『

D.当n区质量增加17.4g时，电路中转移O.hnol电子

【答案】D

【解析】A.此装置为原电池，MnO2电极做正极，发生得到电子的还原反应，电极反应为

+2+

MnO2+4H+2e-=Mn+2H2O,A正确；B.负极区（III区）IT剩余,通过隔膜迁移到H区，因此它们之

间的隔膜为阳离子交换膜，B正确；C.Zn为负极，发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-+4OH-=[Zn（OH）J「,

C正确;D.正极区SO：过量，通过隔膜迁移到n区，故II区中K2s溶液的浓度增大，当II区增加174gK2sO4

时，电路中转移2moi电子，现增加17.4g,则转移0.2mol电子，D错误。

2.（2023•山东淄博・统考三模）下图装置充电时生成己二懵[NC（CH2）4CN],放电时生成O?,a、b是互为

反置的双极膜，双极膜中的H2。会解离出H+和OH-。下列说法正确的是

MN

A.N极的电势低于M极的电势

B.放电时，双极膜中OH-向M极移动

C.充电时，N极的电极反应式为2cH2=CHCN+2e-+2H+=NC（CH2）4CN

D.若充电时制得Imol已二睛，则放电时需生成ImolO2才能使左室溶液恢复至初态

【答案】C

【解析】A.放电时，N极H2。失去电子生成氧气，作为负极，M是正极，M极的电势高于N极，A错误;

B.放电时，N极H2O失去电子生成氧气，作为负极，N极电极反应是：2H2O-4e=O2T+4H+,原电池中阴离

子OH-向负极N极移动，B错误；C.充电时，N极中CH2=CH-CN转化NC（CH2）4CN,CH2=CH-CN中除

-CN外，C平均化合价是-1价，NC（CH2）4CN外，C平均化合价是-1.5价，化合价降低，故是发生还原反应,

+

作为阴极，根据原子守恒，电极方程式为：2CH2=CHCN+2e-+2H=NC（CH2）4CN,故C正确。

D.根据C选项中电极反应可知，制得lmolNC（CH2）4CN,得到电子是2mol,根据放电时正极电极方程式:

+

2H2O-4e-=O2T+4H,生成0.5molC）2,D错误；故选C。

3.（2023・陕西咸阳・统考三模）最近科学家研发了“全氢电池”，工作原理如图所示。下列说法正确的是

A.吸附层a发生的电极反应为：H2-2e+2OH-=2H2O

B.NaCICU的作用是传导离子并参与电极反应

C.电解质溶液中Na+向左移动，CIO；向右移动

D.全氢电池的总反应为：2H2+O2=2H2O

【答案】A

【分析】电子由吸附层a流向b以及吸附层a上氢气失去电子与氢氧根结合生成水；吸附层b上氢离子得到

电子生成氢气可知，吸附层a为负极，吸附层b为正极。据此分析可得：

【解析】A.电子由吸附层a流出且氢气在吸附层a上与氢氧根结合生成水，则吸附层a发生的电极反应为:

H2-2e+2OH-=2H2O,故A正确；B.NaClO,的作用是离子的定向移动而形成电流，，但不参与电极反

应，故B错误；C.由分析可知，吸附层a为负极、吸附层b为正极；阳离子（Na：H+）向正极移动（向

右移）；阴离子（OH、C1O4）移向负极（即向左移动），故C错误；D.吸附层a上氢气失去电子与氢氧根

结合生成水；吸附层b上氢离子得到电子生成氢气可知，“全氢电池”工作时，将酸与碱反应的化学能转化为

+

电能，则其总反应为：H+OH=H2O,故D错误；答案选A。

4.（2023・河南•校联考一模）在直流电源作用下，双极膜中间层中的H2。解离为H+和OHL某技术人员利

用双极膜（膜c、膜d）电解技术从含葡萄糖酸钠（用GCOONa表示）的溶液中提取NaOH和葡萄糖酸（GCOOH）,

A.M为阴极

B.③室和④室所得产物相同

C.膜a为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜

D.N极电极反应式为2H20-4仁=411++02个

【答案】B

【分析】在直流电源作用下高效制备H2s04和NaOH由图可知，M极为阴极，电极反应式为

2H2O+2e-=H2t+2OH-,左侧葡萄糖酸钠溶液中钠离子透过膜a向左侧迁移，葡萄糖酸根离子透过膜b向右侧

迁移，故膜a为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜，水解离出的氢离子经过膜c向左侧迁移，膜c为阳离

子交换膜，N极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2f+4H+,右侧葡萄糖酸钠溶液中葡萄糖酸根离子透过膜

f向右侧迁移，钠离子透过膜e向左侧迁移，故膜e为阳离子交换膜，膜f为阴离子交换膜，水解离出的氢

氧根离子经过膜d向右侧迁移，膜d为阴离子交换膜；

【解析】A.根据分析可知，M极为阴极，选项A正确；B.葡萄糖酸根离子透过膜b向右侧迁移，水解离

出的氢离子经过膜c向左侧迁移，③室产生葡萄糖酸；钠离子透过膜e向左侧迁移，水解离出的氢氧根离子

经过膜d向右侧迁移，④室产生氢氧化钠，两室产物不相同，选项B错误；C.左侧葡萄糖酸钠溶液中钠离

子透过膜a向左侧迁移，葡萄糖酸根离子透过膜b向右侧迁移，故膜a为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换

膜，选项C正确；D.N极为阳极，电极反应式为2H2O-4e=O2T+4H+,选项D正确；答案选B。

5.（2023•陕西渭南•统考一模）浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池，理论上当

电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池，图2为电渗析法制备磷酸二氢钠，用浓差电池为电

源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。下列说法错误的是

NaOHNaH2PO4H2SO4

“膜膜

na4nb”

左室;中间室-右室电

极

b

a-

NaOHNa3PO4H2sO4

图2

A.电极a应与Ag⑴相连

B.电渗析装置中膜a为阳离子交换膜

C.电渗析过程中左、右室中NaOH和H2s04的浓度均增大

D.电池从开始到停止放电，理论上可制备1.2gNaH2PO,

【答案】D

【分析】浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池，由于右侧AgNCh,浓度大，则

Ag⑴为负极，Ag（H）正极；

【解析】A.浓差电池中由于右侧AgNCh,浓度大，则Ag（I）为负极，Ag（II）正极；电渗析法制备磷酸二氢

钠，右室中的氢离子通过膜b进入中间室，中间室中的钠离子通过膜a进入左室，则电极a为阴极，电极b

为阳极；电极a应与Ag⑴相连，A正确；B.中间室中的钠离子通过膜a进入左室，膜a为阳离子交换膜,

B正确：C.阳极中的水失电子电解生成氧气和氢离子，氢离子通过膜b进入中间室，消耗水，硫酸的浓度

增大；阴极水得电子电解生成氢气，中间室中的钠离子通过膜a进入左室NaOH的浓度增大，C正确；D.电

池从开始到停止放电时，则浓差电池两边AgNCh浓度相等,所以正极析出0.025mol银，电路中转移0.025mol

电子，电渗析装置生成0.0125molNaH2Po4,质量为1.5g,D错误；故选D。

B•拓展培优拿高分、

1.（2023・上海松江・统考二模）将表面发黑（黑色物质为Ag2S）的银器浸入盛有食盐水的铝制容器中（如图），

一段时间后黑色褪去。有关说法正确的是

铝制

二二二二二/器皿

食盐水、匚正三L银器

A.该处理过程中电能转化为化学能

B.铝质容器为阳极，其质量变轻

C.Ag2s溶解于食盐水生成了AgCl

D.银器为正极，Ag2s被还原为单质银

【答案】D

【分析】将表面发黑的银器浸入盛有食盐水的铝制容器中，形成原电池装置，铝做负极失电子，Ag2s做正

极得电子生成Ago

【解析】A.该处理过程利用了原电池的原理，化学能转化为电能，A错误；B.铝质容器为负极，铝失电

子转化为铝离子，质量变轻，B错误；C.Ag2s做正极得电子转化为Ag从而使银器表面黑色褪去，不是因

为其溶解于食盐水中生成了AgCl,C错误；D.银器为正极，Ag2s得电子被还原为Ag单质，D正确；故

答案选D。

2.(2023・浙江绍兴・统考二模)工业上主要采用如图1所示的方法制备盐酸羟胺(NH20H・HC1),一种常见的

显像剂，性质类似NH4CI。电池装置中含Fe的催化电极的电极反应机理如图2所示，下列说法正确的是

NOH2

氢

离

子

I盐酸交盐酸

换

膜

含Fe的催化电极Pt电极H

图1图2

A.Pt电极作正极，发生还原反应

+

B.由图2可知，NO在电极上发生的反应为：NO+3e-+3H=NH2OH

C.反应一段时间后，右侧溶液pH减小

D.外电路每转移2moi电子，通过氢离子交换膜往左侧迁移的H+有2M个

【答案】D

【分析】由图可知，含铁的催化电极为原电池的正极，盐酸作用下一氧化氮在正极得到电子发生还原反应

生成盐酸羟胺，电极反应式为N0+3e-+4H+=NH3OH+,钳电极为负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应

生成氢离子，电极反应式为H2—2e-=2H+,原电池工作时氢离子通过氢离子交换膜由负极区进入正极区。

【解析】A.由分析可知，钳电极为负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，故A错误；B.由

分析可知，含铁的催化电极为原电池的正极，盐酸作用下一氧化氮在正极得到电子发生还原反应生成盐酸

羟胺，电极反应式为N0+3e—+4H+=NH3OH+,故B错误；C.由分析可知，钳电极为负极，氢气在负极失

去电子发生氧化反应生成氢离子，电极反应式为H2—2e—=2H+,原电池工作时氢离子通过氢离子交换膜由

负极区进入正极区，则右侧正极区溶液pH不变，故C错误；D.由分析可知，原电池工作时氢离子通过氢

离子交换膜由负极区进入正极区，由得失电子数目守恒可知，外电路每转移2moi电子，通过氢离子交换膜

往左侧迁移的氢离子数目为2M个，故D正确；故选D。

3.(2023・吉林长春・东北师大附中校考模拟预测)钠硒电池是一类以单质硒或含硒化合物为正极、金属钠为

负极的新型电池，具有能量密度大、导电率高、成本低等优点。以Cu2_xSe填充碳纳米管作为正极材料的一

种钠硒电池工作原理如图所示，充放电过程中正极材料立方晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列

说法错误的是

OSe2ONa\Cu\Cu?+可能占据的位置，Na*

A.每个CuzxSe晶胞中Cu?+个数为4x

B.在NazSe晶胞结构中，Se?-占据的位置是顶点和面心

C.充分放电时，正极的电极反应式为Cu2xSe+2Na++2e=Na2Se+(2-x)Cu

D.充电时外电路中转移Imol电子，两极质量变化差为23g

【答案】D

【分析】由题意可知，CuzxSe填充碳纳米管作为正极材料，钠较为活泼，钠为负极材料；

【解析】A.根据“均摊法”，每个Cu2^Se晶胞中含8x：+6x：=4个Se,则晶胞内铜离子、亚铜离子和为

o2

4x(2-x)个，设铜离子、亚铜离子分别为a、b,则a+b=4x(2-x),由化合价代数和为零可知，2a+b=4*2,

解得a=4x,故A正确；B.由晶胞图示可知，在NazSe晶胞结构中，Se?-占据的位置是项点和面心，故B正

确;C.充分放电时，正极Cu2JcSe得到电子发生还原反应生成零价铜，电极反应式为Cu2jSe+

2Na++2e-=Na2Se+(2-x)Cu,故C正确；D.充电时外电路中转移hnol电子，阳极释放出Imol钠离子，质量

减小23g,阴极生成Imol钠，质量增加23g,两极质量变化差为46g,故D错误；故选D。

4.(2023•辽宁沈阳•校联考一模)2023年星恒电源发布“超钠F1”开启钠电在电动车上产业化元年。该二次

电池的电极材料为N%Mn[Fe(CN)6](普鲁士白)和Na,C”(嵌钠硬碳)。下列说法中错误的是

。—|电源|-I

°—|用电器卜」

A.放电时，左边电极电势高

B.放电时，负极的电极反应式可表示为：Na(印)Cy-e-=Na£y+Na+

C.充电时，电路中每转移Imol电子，阳极质量增加23g

D.比能量：锂离子电池高于钠离子电池

【答案】C

【分析】根据图示，放电时，Na,C”中的钠失去电子生成Na+,因此NaJ：,为负极，据此答题。

【解析】A.放电时，左边电极为正极，电极电势高，A正确；B.放电时，负极的电极反应式可表示为：

Na(则Cy-e-=NaG+Na+,B正确；C.充电时，阳极反应式为：

+

Na2Mn[Fe(CN)6]-2e-=2Na+Mn[Fe(CN)6],电路中每转移Imol电子,阳极质量减少23g,C错误；D.比

能量就是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，Li、Na原子正常状态下反应时均为失去1

个电子，但Li的相对原子质量小于Na的，故锂离子电池的比能量高于钠离子电池，D正确；故选C。

5.(2023・湖北武汉•华中师大一附中校考模拟预测)我国研发的“海水原位直接电解制氢技术”的装置如图所

示。阴、阳极电极均为附着有CrQs的Co。、催化电极网，表面的Cr"可选择性的紧密结合水电离出的OH-。

下列说法错误的是

海水气体b

H20H+H+/

Jp—隔膜

-尸加-oirSir(\

H2°H+H+H+\

海水气体a

A.气体a为。2

B.隔膜为质子交换膜

C.阴极会产生Mg(OH)2等电极垢

D.阳极表面稳定的负电层减少了副产物C12的生成

【答案】B

【解析】A.由图可知，电解池中与正极相连的电极为阳极发生氧化反应，电极方程式为