化学反应与电能【考题猜想】（解析版）2024年高考化学汇编

猜想04化学反应与电能

题型导航@

【题型1】原电池的工作原理

【题型2】原电池的应用

考点一原电池【题型3】一次电池和二次电池

【题型4】燃料电池

【题型1】电解原理

考点二电解池【题型2】电解规律

【题型3】电解饱和食盐水

【题型4】电镀电冶金

【题型1】金属的腐蚀

考点三金属的腐蚀与防护【题型2】金属的防护

【题型1】新型化学电源

考点四电化学综合应用【题型2】多池系列

【题型3】电化学综合应用

考点一原电池

型

【例1】（2023上•吉林白城•高二校联考期末）某盐桥式电池装置如图所示。下列说法不正确的是

1molL”的1molL"的

ZnSO4溶液CuSO,溶液

A.将锌、铜电极互换也能形成原电池B.电子由锌电极经导线流向铜电极

C.U形管中的K+向铜电极移动D.铜电极的电极反应式是Cu"+2"=Cu

【答案】A

【解析】A.若将两电极互换，Zn能直接和CuSO«溶液发生反应，不能构成原电池，A错误；

B.锌作负极，失去电子，电子由锌电极经导线流向铜电极，B正确；

C.原电池中，电解质溶液中的阳离子往正极移动，盐桥中的K'向铜电极移动，C正确；

D.铜电极作正极，电极反应式为Cu?.+2e=Cu,D正确；

故选A.

【变式1・1】（2023上•湖南娄底高二统考期末）如图是以稀硫酸为电解质溶液的原电池装置，下列叙述正

确的是

A.锌片质量增加

B.锌片为负极，铜片发生氧化反应

C.电解质溶液中的H+向铜极移动

D.电子流动方向为：锌极T导线T铜极T电解质溶液T锌极

【答案】C

【分析】锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn-2e=Zn2+,铜为正

极，发生还原反应，电极方程式为2印+2已=%3据此分析作答。

【解析1A.根据上述分析可知，锌电极为负极，发生电极反应Zn-2e-=Zn2+,电极质量减少，故A错误；

B.锌为负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn-2b=Zn2+,铜为正极，发生还原反应，故B错误；

C.铜极为正极，电解质溶液中的H”句（正极）铜极移动，故C正确；

D.电子由负极经外电路流向正极，电子不能进入电解质溶液中，故D错误；

故选C。

【变式1・2】（2023下•甘肃白银高二统考期末）某Mg-Al原电池的示意图如图，下列说法正确的是

A.M电极的材料为Mg

B.N电极上发生氧化反应，得到电子

C.电池工作时，OH-向M电极移动

D.电池工作时，电路中电子的流动方向为N-导线-M-NaOH溶液-N

【答案】A

【分析】由图知，电池总反应为2A1+2Hq+2。㈠=2人1()2+3也1\负极上铝失去电子被氧化，电子从N极

流出沿着导线流入M极，则N为负极、M为正极。

【解析】A.据分析，N为铝，则M电极的材料为Mg,A正确：

B.N电极上铝发生氧化反应，失去电子，B错误：

C.电池工作时，阴离子向负极移动，则OH向N电极移动，C错误；

D.电池工作时，电子只在外电路移动，不会进入溶液，则电路中电子的流动方向为NT导线-M,D错

误；

故选A。

A题型)2原电池的应用

【例2】(2023上•四川成都•高二校联考期末)依据氧化还原反应：Cu2，(aq)+Zn(s)=ZM，(aq)+Cu(s)设计的原

电池如图所示。下列说法错误的是

xT^Jcu

二:三后孑

甲：：:■•：?***€：：：•：：：乙

ZnSO4阳离子Y溶液

溶液交换腴

A.X是Zn,Y溶液中含有CM+B.外电路中的电子由X电极流向Cu电极

C.Cu电极是原电池的正极，发生氧化反应D.溶液中Zd+由甲池移向乙池

【答案】C

【解析】A.由反应可知，在反应中，Zn被氧化，失电子，应为原电池负极，即X为负极Zn.cr•在正极上

A题型)3一次电池和二次电池

【例3】(2023上•云南昆明•高二昆明一中校考期末)银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理为:

Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag,其工作示意图如图。下列说法正确的是

A.Zn电极是正极

B.AgzO电极上发生氧化反应

C.Zn电极的电极反应式为：Zn-2e+2OH-Zn(OH)2

D.放电一段时间后，溶液的pH变小

【答案】C

(分析]从电池总反应来看，Zn由0价升高到+2价，Ag2O中的Ag由+1价降为。价，所以Zn电极为负极，

AgQ电极为正极。

【解析】A.Zn电极失电子，作负极，A错误；

B.AgzO电极得电子，发生还原反应，B错误；

C.Zn电极失电子，生成ZM+,然后再与电解质溶液中的0H发生反应，电极反应式:Zn・2e-+2OH-=Zn(OH”，

C正确；

D.放电前后虽然没有消耗电解质，但消耗了水，从而使电解质溶液的浓度增大，pH增大，D错误；

故选C。

【变式3-1](2023上•广东广州高二校考期末)纽扣电池是一种携带方便的微型银锌电池，其结构如图所

示，下列有关说法错误的是

金属外壳

浸有KOH溶液

的隔板

A.电池工作时，电流从Ag?O极经过导线流到Zn极

B.电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性减弱

C.Zn是电池的负极，发生氧化反应

D.电池工作时，正极反应式为Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH-

【答案】B

【分析［在纽扣电池中，由于电极活动性：Zn>Ag2O,所以Zn为负极，Ag9为正极，负极失去电子发生

氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，电子由负极经外电路流向正极。

【解析】A.该电池工作时，正极是AgzO,负极是Zn,电流从正极Ag?O极经过导线流到负极Zn极，A

正确；

B.负极Zn失去电子，发生氧化反应:Zn-2e+2OH-=Zn（0H）2,止极上发生还原反应:Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH-,

总反应方程式为：Zn+Ag2O+H2O=Zn（OH）2+2Ag,可知：06的物质的量不变，但反应消耗水，导致dOH）

增大，电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性增强，B错误；

C.根据上述分析可知Zn是电池的负极，发生火去电子的氧化反应，C正确；

D.电池工作时，正极得到电子发生还原反应，则正极的电极反应式为：Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH,D正

确；

故选B。

【变式3-2］（2023上•上海闵行•高二校考期末）铅蓄电池构造如图所示,放电时正极和负极均会生成PbSO「

当导线中有l.Omol电子通过时，则理论上两极共生成PbSO4

粒薪Pbo?的

Pb（负极）

A.0.5molB.1.OmolC.1.5molD.2.0mol

【答案】B

【解析】铅蓄电池总反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,电子转移情况为2PbSO42e,则当导线

中有l.Omol电子通过时,则理论上两极共生成PbSOql.Omol；故选B..

A题型［4燃料电池

【例4】（2023下•江苏宿迁•高二统考期末）研究发现，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。下列说法不无碰的是

质子交换腴

A.电池工作时正极区溶液的pH升高

B.加入HNO,降低了正极反应的活化能

C.负极反应为CH3cH2OH+3H2O-12e-=2CO2T+12H+

D.当有2.24LO?被还原时，通过质子交换膜转移的H+物质的最为S4mol

【答案】D

【分析】该原电池中加入乙醇一恻为负极区，Pt为负极，加入氧气的一侧为正极区，C为正极。该燃料电

池负极区电极反应为：正极区。，正极区

CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2T+12H-,O2+4H++4e=2H2HNOa

为傕化剂，NO和HzO为中间产物。

【解析】A.根据正极的电极反应，电池工作时正极区溶液的pH升高，A正确；

B.根据分析•，正极区HNO3为催化剂，加入HNO3降低了正极反应的活化能，B正确：

C.根据分析，负极反应为CH3cH2（）H+3H2O-12e-=2CO2T+12H+,C正确;

D.未指明标准状况，转移电子数无法计算，D错误;

故选D。

【变式4・1】（2023下•安徽黄山•高二统考期末）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面的应

用前景广阔。如图为“镁-次氯酸盐''燃料电池原理示意图，电极为镁合金和钳合金。下列说法不正确的是

111

F

建:二二二姿二二二言二二二姿二Q巨-三：；

：吨（OH）"二二二f

Ei111而金

CIO-.H2O

A.F电极的电势比E电极高

B.电子从E电极经导线流向F电极

C.E电极可能存在自腐蚀反应Mg+2H2O=Mg(OH)21+H2T

+

D.F电极反应式为CIO+2e-i-2H=Cl+H20

【答案】D

【分析】该装置为燃料电池，由图可知，E极镁合金失电子生成Mg(OH)2,E极作负极，F极为正极，电极

反应式为CIO+2e+H2O=CI+2OH-,据此作答。

【解析】A.正极的电势比负极故高，E为负极，E极的电势比F极的低，A正确：

B.电子从E负极经导线流向F正极，B正确；

C.Mg很活波能与水发生反应，因此E电极可能存在自腐蚀反应Mg+2H2O=Mg(OH)2l+H2f,C正确；

D.F极为正极，电极反应式为。0-+2仁+凡0=。-+2OH,D错误；

故选D。

【变式4-2](2023下•江苏无锡•高二统考期末)中国航天事业蓬勃发展：2023年10月16□,神舟十三号

载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。2023年9月18日第73届国际宇航大会在

法国巴黎举行，中国“天问一号”火星探测团队获得2023年度“世界航天奖”。“天问一号”任务期间，与“祝融

号”火星车及欧洲航天局“火星快车”轨道器开展了多次合作。氢氯燃料电池是使用在航天领域常见的燃料电

池，其反应原理，如图所示。下列说法正确的是

A.该电池工作时实现了电能转化为化学能

B.该电池中电极a是负极

C.电极b的反应式为：O「4eF4H+=2H±O

D.当转移电子0.2mol时，消耗2.24LH?

【答案】B

【分析】该装置为氢氧燃料电池，a极通入氢气，氢气失电子发生氧化反应，a是负极；b极通入氧包气,

氢气得电子发生还原反应，b是正极。

【解析】A.该电池工作时实现了化学能转化为电能，故A错误；

B.该电池中电极a氢气失电子生成氢离子，a是负极，故B正确;

C.电极b氧气得电子生成水，电极反应式为：O2+4C+4H*=2H2O,故C错误;

D.当转移电子0.2mol时，消耗O.lmol氢气，没有明确是否为标准状况，消耗氢气的体枳不一定是2.24L,

故D错误；

故选Bo

考点二电解池

^^^01电解原理

【例1】（2023上•河南平顶山•高二统考期末）通过电化学方法在室温下合成阴（N2H4）的原理如图所示，

下列有关分析错误的是

厂门

N2H4▼=。2

冲」、出0

U___U

质子交换膜

A.阴极电极反应式为N2+4e-+4H+=$H4

B.H+由右室通过质子交换膜向左室迁移

C.电解一段时间后，阴极区溶液呈碱性

电解

D.电解总反应式为Nz+ZHQ:==N2H4+O2

【答案】c

【解析】A.根据图中信息可知，阴极上氮气得电子产生脏，电极反应式为N2+4e-+4H+=N2H4,A正确；

B.根据电解池中阳离子向阴极迁移可知，才由右室通过质子交换膜向左室迁移，B正确；

C.根据图示可知，电解时由极水中的。田放电生成氧气，留下H~通过质子交换膜移向阴极区，所以阴极

附近溶液不可能呈碱性，C错误；

电解

D.根据图示的反应物和生成物可知，总反应为N?+2H2O==N2H4+O2,D正确；

故选C。

【变式1-1J（2023上•浙江杭州高二联考期末）一种采用H?O（g）和N2（g）为原料制备NHKg）的装置示意图

如下。下列有关说法正确的是

工作电源

固体氧化物电解质

A.金属Ag可作为a电极的材料

B.改变工作电源电压，反应速率不变

C.b电极为阴极，电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O%

D.电解过程中，固体氧化物电解质中02一不断减少

【答案】C

【解析】A.由图可知固体氧化物电解质的♦，在a极失电子生成氧气，故a为阳极，若金属Ag作为a电

极的材料，则电极Ag失电子，不符合题意，A错误：

B.改变工作电源电压，电流强度发生改变，反应速率会改变，B错误；

C.由图可知b极的N2转化为NH3,N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，因此b为阴极，电极

2

反应式为：2N2+6H2O+12e=4NH3+6O,C正确；

2

D.电解过程中，阴极电极反应式为,2N2+6H2O+12e-=4NH3+6O),阳极反应式为：6O-12e=3O2,因此固

体氧化物电解质中03不会改变，D错误；

故选C。

【变式1・2】(2023上•天津和平•高二校考期末)钻(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。

如图为水溶液中电解制备金属钻的装置示意图。下列说法不正确的是

I室n室in室

A.工作时，I室和II室溶液的pH均增大

B.电解总反应：2co2++2H2O2Co+O2T+4H+

C.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应会发生变化

D.生成2moico,I室溶液质量理论上减少36g

【答案】A

【分析】由图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离

子，电极反应式为2H2O-4e-=O2f+4H+,I室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成的氢离子通过阳

离子交换膜由I室向II室移动；钻电极为阴极，钻离子在阴极得到电子发生还原反应生成钻，电极反应式

为C02++2e-=C。，III室中阴离子电荷数大于阳离子电荷数，氯离子过阴离子交换膜由HI室向II室移动，电解

通电

2+。

的总反应的离子方程式为2CO+2H2O=2Co+O2T+4H+

【解析】A.由分析可知，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由I室向n室移动，使n室中氢离子浓度增

大，溶液pH减小，A项错误：

通电

B.由分析可知，电解总反应为2co2++2H2O2Co+O2T+4H+,B项正确;

C.若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生僦化反应生成氯气，则移

除离子交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，C项正确；

D.由分析可知，阴极生成2moi钻，阳极有2moi水放电，则I室溶液质量减少36g,D项正确；

故选A。

A题型【2电解规律

【例2】（2023•重庆渝中•高二校考期末）如图装置甲为甲烷和02构成的燃料电池示意图，电解质为较浓的

NaKOj溶液，装置乙为电解饱和Mg。,溶液的装置，X为阳离子交换膜。用该装置进行实验，反应开始后

观察到Fc电极附近出现白色沉淀。下列说法错误的是

Pt

c

乙

A.实验开始后，甲中溶液的pH减小、乙中溶液的pH增大

B.理论上甲中每消耗2.24LCh,乙中溶液质量减少52.4g

C.乙池中Mg2+移向Fc电极

D.甲中B处通入CH「电极反应式为：3H2O+9CO5-+CH4-8e'=10HCO,

【答案】B

【分析】装置乙为电解饱和MgCl：溶液的装置，Fe电极附近出现白色沉淀，说明Fe作阴极，电极反应式为

2

2H2O+2e+Mg*=H2T+Mg(OH)21,C作阳极，电极反应式为2c「-2«-T,总反应为

2+通电A+/\I

2+

2Cr+Mg+2H2O-C12T+H2T+Mg(OH)2L装置甲中，与Fe电极相连的•极作负极，B处通入CH,,

电极反应式为：3H2O+9CO；-+CH4-8e-=1OHCO；,与C电极相连的一极作正极，A处通入。2,电极反

应式为8HCO；+8e-+2。2=8CO：+4Hq,总反应为CH4+2O?+CO；=2HCO；+H2O；据此分析解答。

【解析】A.甲中发生反应化学方程式为：CH4+2O2+CO^=2HCO,+H2O,由反应可知，消耗了CO：

2+通电

+

生戊/HCO；和H2。，溶液的pH减小，乙中发生反应化学方程式为：2cl+Mg-+2H2O—

Cl2T+H2T+Mg(OH)2i,反应中H+放电，产生H2,溶液的pH增大，A正确；

B.未说明是在标况下，B错误；

C.Fe电极为阴极，Mg"移向Fc电极，C正确；

D.根据分析，甲中B处通入CH,,电极反应式为：3H2O+9CO^+CH4-8e-=10HCO；,D正确；

故选B.

【变式2・1】(2023上•吉林白城•高二校联考期末)用惰性电极电解足量的Cu(NO)溶液，下列说法中不

正确的是

A.阴极发生的电极反应为Cu2++2e』Cu

B.阳极发生的电极反应为4OHJ4e-=2H?O+O2T

C.恰好电解完时，加入一定量的Cu(NC)3)2可恢复到原浓度

D.若有6.4g金属Cu析出，放出的O?为0.05mol

【答案】C

【解析】A.阴极上，CM+得到电子，生成Cu,发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu,,故A正确；

B.阳极上，OH失去电子，生成02和水，发生的电极反应为40H，4€-=2也0+02个，故B正确；

通电

C.电解Cu(NO3)2溶液的化学方程式为2CU(NO3)2+2H2O=^Cu+O2T+4HNCh，恰好电解完时应加入一定

量的CuO可恢复到原来的浓度，放C错误；

D.若有6.4gCu(BP0.1mol)析;11,转移电子是().2mol,放出的O2为0.05mol,故D正确；

故选C。

【变式2・2】(2023上•广西•高二校考期末)用石墨作电极电解500mLK2sCh和CuS04的混合溶液，当通

电一段时间后，两极均收集到2.24L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500mL,下列说法正确

的是

A.阳极析出O.lmolCu

B.上述电解过程中共转移0.2mol电子

C.往电解后得到的溶液加入O.lmolCuO可恢复原来的浓度

D.电解后溶液中c(H')为0.4molL-'

【答案】D

【分析】石墨做电极，阳极的电极反应为：2H2O-4e=O2+4H\阴极的电极反应先后为：Cu"+2e=Cu,

2H2O+2e=2OH+H2T,根据两极均收集到2.24L气体(标准状况下)即生成了O.lmolHz和(MmoQ,可知

电解过程中转移0.4mol电子,同时阴极析出0.1molCuo

【解析】A.据分析阴极析出O.lmolCu,故A错误：

B.据分析上述电解过程中共转移0.4mol电子，故B错误；

C.电据分析解过程中既析出了O.lmolCu又生成了O.lmolFh和O.lmoQ,需要往电解后得到的溶液加入

O.lmolCu(OH%可恢复原来的浓度，故C错误；

D.电解过程中转移0.4mol电子，根据阳极反应可知生成0.4molH卜，阴极消耗0.2molHI电解后溶液体

积仍为500mL,则电解后溶液中c(H+)为0.4mo卜L-i,故D正确；

故选D。

A题型工

【例3】(2()23下•广西南宁,高二校考期末)在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下

列说法不正确的是

离子交换膜

A.电极A为阳极，发生氧化反应

B.离子交换膜为阳离子交换膜

C.电解饱和食盐水的离子方程式为：2Cr+2H-=Cl2T+H2T

D.NaOH溶液从d处出

【答案】C

【分析】在电极A处氯离子失去电子，发生氧化反应生成氯气，电极A为阳极，B为阴极，a为饱和食盐

水，b为淡盐水，钠离子通过离子交换膜移向阴极，故离子交换膜为阳离子交换膜，c为稀氢氧化钠溶液,

d为浓氢氧化钠溶液。

【解析】A.根据分析，电极A为阳极，A正确；

B.根据分析离子交换膜为阳离子交换膜，B正确；

通电

C.电解饱和食盐水生成比、CL和NaOH,离子方程式为：2C1+2H.OCl,T+H2T+2OH,c错误;

D.根据分析，NaOH溶液从d处出，D正确；

故选C。

【变式3・1】（2023上•四川凉山•高二统考期末）在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下,

下列说法不正确的是

A.电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气

B.离子交换膜为阳离子交换膜

C.NaOH溶液从d处出

电解饱和食盐水的离子方程式为：

D.2C1+2H-=CI2T+Hj

【答案】D

【分析】由图可知，A极氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，为阳极，则B为阴极；

【解析】A.由分析可知，电极A为阳极，氯离•子失去电子发生氧化反应生成氯气，A正确；

B.氯气能和氢氧根离子反应，故钠离子向阴极迁移在右侧得到氢氧化钠，离子交换膜为阳离子交换膜，B

正确；

C.由B分析可知，NaOH溶液从d处出，C正确；

D.电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，离子方程式为:2。+2HQC^T+H2T+2OH,D错

误；

故选Do

【变式3・2】（2023上•广西南宁高二统考期末）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合

的新工艺，节能超过30%,在此工艺中，物料传输和转化关系如图（电极均为石墨电极），下列说法错误的是

A（电解池）B（燃料电池）

A.A池中Na+通过交换膜向乙电极移动

B.B池中丁电极上的反应为。2+化+2H2O=4OH，

C.A池中每生成ImolHz，B池中会消耗标准状况下O2气体112L

D.若两池中所用离子膜类型相同，则a%>b%

【答案】D

【分析】A是电解池，甲电极通入饱和食盐水，甲是阳极、乙是阴极，X是氯气、Y是氢气；B是氢氧燃料

电池，闪电极通入氢气、丁电极通入空气，内是燃料电池负极、丁是正极。

【解析】A.A是电解池，甲是阳极、乙是阴极，Na+通过交换膜向乙电极移动，故A正确；

B.B是氢氧燃料电池，丁是正极，丁电极通入空气，丁电极上的反应为O2+4e+2H2O40H-,故B正确；

C.A池中每生成ImolH?,电路中转移2moi电子，丁电极上的反应为Oz+4e+2H2O=4OH,根据电子守恒，

B池中会消耗0.5mol氧气，标准状况下消耗02气体为11.2L,故C正确；

D.电解饱和食盐水时，为防止氯离子、氢氧根离子混合，所用交换膜为阳离子交换膜：丁电极生成氢氧根

离子，若两池中所用离子膜类型相同，钠离子由丙向丁移动，则a%vb%,故D错误；

故选D。

电镀电冶金

型,4

【例4】（2023下•上海崇明•高二校考期末）若在铜片上镀银，下列叙述正确的是

①将铜片接在电源的正极上

②将银片接在电源的正极上

③在铜片上发生的反应是Ag++e=Ag

④在银片上发生的反应是4OH-4e=O2T+2H2。

⑤需用硫酸铜溶液为电镀液

⑥需用硝酸银溶液为电镀液

A.①③⑥B.②®⑥C.①④⑤D.②③④⑥

【答案】B

【分析】根据电镀原理，若在铜片上镀银，铜做电解池的阴极与电源负极相连，电解质溶液中的银离子得

到电子发生还原反应生成银，电极反应式为Ag++e=Ag；银做电解池的阳极和电源正极相连，银失电子发生

氧化反应生成银离子，电极反应式为Ag-e=Ag+；电解质溶液为硝酸银溶液。

【解析】①将铜片接在电源的负极上，故①错误；

②银做电解池的阳极，与电源正极相连，故②正确；

③在铜片上，电解质溶液中的Ag+得到电子发生还原反应生成Ag,电极反应式为Ag++e=Ag,故③正确；

④在银片上，Ag失电子发生氧化反应生成Ag+,电极反应式为Ag-e=Ag+,故④错误：

⑤用含有镀层金属的盐溶液作电解质溶液，不能选用硫酸铜溶液为电镀液，故⑤错误；

⑥用含有镀层金属的盐溶液作电解质溶液，可以选用硝酸银溶液为电镀液，故⑥正确；

综上所述，正确的有②③⑥；故选B。

【变式4・1】（2023上•重庆荣昌•高二校考期末）有关电镀铜的实验，下列说法正确的是

A.电镀铜电解质溶液的浓度不断减小

B.电镀过程中硫酸铜溶液中铜离子浓度不变

C.阳极材料一般选择石墨等惰性材料

D.电饭使用的电压越大，反应速率越快，效率越高

【答案】B

【分析】电镀利用的是电解池原理，镀件放在阴极，镀层金属作阳极失电子生成镀层金属离子，镀层金属

离子做电解质溶液，从而实现电镀的目的。

【解析】A.电镀铜，铜会失电子转化为铜离子，铜离子再在阴极得电子转化为铜单质，所以电镀过程中，

电解质溶液的浓度保持不变，A错误；

B.根据A项分析可知，电镀过程中硫酸铜溶液中铜禽子浓度不变，B正确：

C.阳极材料一般选取镀层金属材料，C错误；

D.电压大，虽然反应速率快，但生成的镀层不均匀，D错误；

故选B。

【变式4・2】（2023上•广东广州•高二统考期末）利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pl等杂质的粗铜提纯，

下列说法错误的是

A.电解时以精铜作阳极，发生氧化反应

B.电解时阴极上发生的反应为Cu2++2e=Cu

C.粗铜连接电源正极，电极反应为Cu-2e=Cu2+

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】A

【解析】A.电解时粗铜做阳极，发生氧化反应，A错误；

B.电解时阴极是溶液中的铜离子得到电子生成铜，B正确；

C.粗铜连接电源的正极做阳极，铜失去电子生成铜离子，C正确；

D.比铜活泼性差的金属成为阳极泥，如银或伯等，D正确；

故选Ao

考点三金属的腐蚀与防护

A题型）1金属的腐蚀

【例1】（2023上•山西太原•高二校考期末）“孔蚀”乂称为点蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入

到金属内部的腐蚀形态。如图为某铁合金钝化膜破损后的孔蚀示意图。下列说法不正确的是

o2o2

A.为防止孔蚀发生可将外接电源负极与金属相连

B.蚀孔外每吸收2.24L。2，可氧化0.2molFe

C.孔蚀最终形成的铁锈主要成分为Feq/Hq

D.孔蚀中的负极反应为：Fe-2e-=Fe2+

【答案】B

【解析】A.将外接电源负极与金属相连，为外加电流阴极保护法，可以防止孔蚀发生，故A正确：

B.没有明确是否为标准状况，2.24L。2的物质的量不•定是OlmoL故B错误；

C.铁锈主要成分为FeQ/HzO,故C正确；

D.孔蚀中，铁在负极失电子形成F/+,负极反应为Fe-2e-=Fe2+,故D正确；

故选B。

【变式1・1】（2023上•河南驻马店•高二统考期末）用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究,

测定三颈烧瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧（DO）随时间变化关系的曲线如图。下列说法正确的是

91.5pH=2.0

91.0

90.5pH=4.0

pH=6.0

j辫解氧传感器）

Af

100200300400500

t/s

不同。H的酸溶^强传感器95C5压强随时间变化为曲线

5・0

(•

均匀覆盖Fe粉厂A一45

①4•>H=2.0

和C粉的滤纸S•0A

35

o•LH=4.0

o30

•■>H=6.0

2•5L

2•0.

J

O

100200300400500

t/s

溶解辄随时间变化的曲线

A.溶解氧随着溶液酸性减弱而增大

B.pH=2.0的溶液压强增大，主要是因为产生了氢气

C.整个过程中，负极电极反应式为：Fe-3e=Fe3+

D.pH=4.0时，发生析氢腐蚀，不发生吸氧腐蚀

【答案】B

【解析】A.溶液酸性减弱，铁发生吸氧腐蚀，消耗氧气导致溶解氧减少，A错误；

B.pH=2时，溶液酸性较强，氢离子与铁反应生成氢气，导致燃瓶内压强增大，B正确；

C.整个过程中，锥形瓶中的Fe与C粉构成原电池，Fe为原电池负极，电极反应式为Fe-2e=Fe2+,C错误：

D.pH=4时，烧瓶内压强几乎不变，发生吸氧腐蚀消耗氧气导致压强减小，发生析氢腐蚀产生氢气导致压

强增大，故说明pH=4时，吸氧腐蚀和析氢腐蚀同时发生，D错误：

故选B。

【变式1・2】（2023上•甘肃兰州•高二统考期末）我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，

该城市整个夏季酸雨的pH平均为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述错

误的是

A.此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀

B.发生电化学腐蚀时的正极反应为2H2O+O?+4e-=401

C.在化学腐蚀过程中有氢气产生

D.发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe-2e-=Fe"

【答案】B

【解析】A.铁制品通常不纯，铁遇酸性环境会被氢离子腐蚀，同时会形成原电池发生电化学腐谀，A正确；

B.由于是酸性环境，故正极的反应为4H++Ch+4e=2H2O,B错误；

C.化学腐蚀过程中，铁与氢离子反应生成氢气，C正确；

D.电化学腐蚀的负极是铁失去电子生成亚铁离子，D正确；

故选Bo

型M金属的防护

【例2】（2023上•广西桂林•高二统考期末）下列关于金属腐蚀及防护的说法中，不正确的是

A.在钢铁表面镀络可防止钢铁生锈

B.地下钢铁管道连接镁块可防止钢铁生锈

C.将钢铁制品与电源正极连接可减缓钢铁腐蚀的速率

D.金属腐蚀绝大多数属于电化学腐蚀

【答案】C

【解析】A.在钢铁表面镀格可增强钢铁的抗腐蚀能力，因而能够防止钢铁生锈，A正确;

B.由于金属活动性Mg>Fe,所以地下钢铁管道连接镁块时，能够在与周围的水溶液形成原电池反应中,

镁作负极，钢铁为正极得到保护，故可防止钢铁生锈，B正确；

C.将钢铁制品与电源正极连接时，Fe失去电子被氧化，因而会导致钢铁腐蚀的速率大大加快，C错误：

D.金属腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀，绝大多数金属腐蚀属于电化学腐蚀，D正确：

故选C。

【变式2・1】（2023上•陕西渭南•高二统考期末）下列关于金属腐蚀和防腐蚀的说法正确的是

A.金属腐蚀普遍属于化学腐蚀

B.外加电流的阴极保护法是将被保护的金属与电源正极相连

C.牺牲阳极保护法是利用原电池的原理防止腐蚀

D.钢铁在潮湿空气中的腐蚀大多数为析氢腐蚀

【答案】C

【解析】A.金属大多为不纯的金属，其腐蚀普遍属于电化学腐蚀，A错误；

B.外加电流的阴极保护法，是将被保护的金属与电源负极相连，形成阴极，被保护，B错误；

C.牺牲阳极保护法是利用原电池的原理，将被保护的金属位于正极，防止腐蚀，C正确；

D.钢铁在潮湿空气中的腐蚀大多数为吸氧腐蚀，D错误；

故选C。

【变式2-2］（2023上•广东茂名•高二统考期末）为防止埋在地下的钢管道被锈蚀，以延长管道的使用寿命,

可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法不正确的是

检测叫二我属连接片

，，〃〃〃入Y777777777777777777

1钢管道

血~~

潮湿的碱性土壤

A.该方法是将化学能转化成了电能

B.该方法中钢管道作正极

C.该方法称为“牺牲阳极的阴极保护法”

D.镁块上发生的电极反应为O?+2Hq+4e-=4OH

【答案】D

【解析】A.金属连片-镁块-潮湿的碱性土壤构成原电池，将化学能转化成了电能，故A正确;

B.根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，钢管道作正极，故B正确;

C.根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，故c正确；

D.镁块作负极,电极反应:Mg-2e+2OH-Mg（OH）2,故D错误；

故选Do

考点四电化学综合应用

新型化学电源

【例1】（2023上•湖南益阳•高二统考期末）锂空气电池因其比能量非常高，具有广阔应用前景。下图是一

种锂空气（Li-O?）电池的工作示意绍，下列分析正确的是

6I-----------------^----1.

仃机电筑液Li/）?

A.放电时，a电极的反应式为Li©=Li+

B.有机电解液可换成水溶液

C.转移4mol电子，b电极消耗22.4L的氧气

D.放电时，电流从a电极经外电路流回b电极

【答案】A

【分析】结合图示装置，Li失去电子为负极，则a为负极，b为正极，据此判断。

【解析】A.放电时，图中负极为Li,根据电解液传导离子为锂离子，故电极反应为：Li-e=Li+,A正确；

B.Li和水反应，不能把有机电解液换成水溶液，B错误；

C.气体未说明存在状态，无法计算，C错误；

D.a为负极，b为正极，放电时，电流从b电极经外电路流回a电极，D错误：

故选Ao

【变式1・1】（2023上•广东茂名高二统考期末）酒驾行为危害社会安全，交警部门常用酸性燃料电池酒精

检测仪对此进行检测。该检测仪的工作原理如图所示，下列说法正确的是

A.电子从呼气的Pt电极透过质子交换膜，流向通入。2的H电极

负极的电极反应式为CH3cHzOHMe+XOCH3coOH+4H+

C.该电池工作一段时间后，正极区溶液的pH减小

D.每消耗22.4LO?时，外电路就通过4moi电子

【答案】B

【分析】由图可知，呼气通入的汽电极为原电池的负极，呼出的乙醉在负极失去电子发生氧化反应生成乙

酸，电极反应式为CH3cH2OH-4e+H2O=CH,COOH+4H+,通入氢气的Pt电极为止极，酸性条件下，氧气在

正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O?+4e+4H=2HQ.

【解析】A.电子从呼气的Pt电极经导线流向通入氧气的Pt电极，不能通过质子交换膜移动，故A错误;

B.由分析可知，呼气通入的Pt电极为原电池的负极，呼出的乙醇在负极失去电子发生氧化反应生成乙酸,

电极反应式为CH3cH?0H-4e+H20cH3co0H+4FC,故B错误:

C.由分析可知，通入氧气的Pt电极为正极，酸性条件下，氧片在正极得到电子发生还原反应生成水，电

极反应式为3+4已+414+=2&0,放电时消耗氢离子，则正极区溶液的pH增大，故C错误;

D,缺标准状况，无法计算消耗22.4L氧气的物质的量和外电路电子转移的物质的量，故D错误;

故选Bo

【变式1・2】（2023上•山西运城•高二统考期末）锌-空气电池可用作电动车的动力电源。其工作原理如图所

A.隔膜应为阳离子交换膜，允许K+通过

B.放电时，电解质溶液中c(OH)逐渐减小

C.放电时，负极反应为Zn+40H-2e=[Zn(OH)4]2-

D.多孔炭可增大电极与电解质溶液的接触面积，也有利于02扩散至电极表面

【答案】A

【解析1电子流出的一极为负极，则金属锌为原电池的负极，右侧为原电池的正极。

A.原电池中的箭头指的是阴离子的移动方向，故隔膜应为阴离子交换膜，A错误；

B.放电时，负极反应液为Zn+4OH--2e=[Zn(OH)4]2一,即当有Imol锌反应时，溶液中有4moi氢氧根离子被

消耗，通过隔膜从右侧移动过来的氢氧根离子为2moi故电解液中的氢氧根离子浓度减小，B正确；

C.放电时，负极反应为Zn+40H-2e=[Zn(OH)4]2一,C正确；

D.多孔炭可增大电极与电解质溶液的接触面枳，也有利于02扩散至电极表面，D正确：

故选Ao

型02电化学计算

【例2】(2023上•河北衡水•高二统考期末)用电化学方法可以去除循环冷却水[含有Ca?+、Mg2\HCO；、

C6HsOH(苯酚)等]中的有机污染物，同时经处理过的冷却水还能减少结垢，其工作原理如下图所示。

下列说法中不正确的是

A.b为电源的负极

B.钛基电极上的反应为Hq-e-=H++・OH

C.碳钢电极底部有CaCOa,MglOH)：生成

D.苯酚被氧化生成标准状况下13.44LCO?时，需要消耗3.0mol-OH

【答案】D

【解析】A.碳电极上水得电子生成氢气，发生还原反应，为电解池的阴极，b为电源的负极，A项正确:

B.阳极失电子，发生氧化反应，钛基电极上的反应为HQ-e-=H++。"，B项正确:

C.碳电极上水得电子生成氢气，2Hq+2e-=20〃+%T,"CO；+=也。+CO：,碳钢电极底部

有CaCQ、Mg(O〃)2生成，C项正确；

D.苯酚被氧化发生的反应为C6H0”+28DH=6co2+17也0,每生成标准状况下I3.44L二氧化碳，即

06noi二氧化碳，需要消耗2.8mol。”，D项错误；

故选D。

【变式2-1](2023上•四川南充,高二统考期末)下面是最近研发的Ca-LiFePO,可充电电池的工作示意图，

充电

锂离子导体膜只允许Li+通过，电池反应为：xCa2++2LiFePOxCa+2Lii-FePO4+2xLi'下列说法正确的

4放电x

是

放电

碗

钙电极

区锂离子导体膜

Li2SO4溶液

-+

A.放电时，负极反应为：LiFePOt-xe=2Li1.xFePO4+xLi

B.充电时，LiixFePO/LiFePO』电极发生Li+嵌入，放电时发生Li+脱嵌

C.放电时，当转移0.2mol电子时，理论上左室中电解质的质景增重4.0g

D.LiPF6—LiAsFe为非水电解质，其与Li2s04溶液的主要作用都是传递离子

【答案】D

【解析】A.根据方程式分析，放电时，Ca为负极，则负极反应为：Ca-2e-=Ca2+,故A错误：

B.充电时，LiFePCh变为LiiFePCh和xLi+,则Li.xFePO/LiFePOj电极发生3脱嵌，放电时发生口+

嵌入，故B错误；

C.放电时，当转移0.2mol电子时，有O.lmol钙单质变为钙离子进入到电解质中，有0.2molL/向右移动，

则理论上左室中电解质的质量增重0.1molx40g・mol1-0.2molx7gmol'=2.6g,故C错误；

D.钙是活泼金属，与水反应，因此LiPF6—LiAsF6为非水电解质，其