2025年广东高考化学复习专练：电化学及其应用（解析版）

热点06电化学及其应用

<1

热点解读

（一）原电池

1.原电池模型和原理

e-

还原剂氧化剂

失电子k得电子

负极阳离子正极

氧化反应-还原反应

—阴离子

1_电解质溶液_1

2.确定正、负极的依据

依据正极负极

反应类型还原反应氧化反应

电极变化质量增加，逸出气体溶解、质量变轻

电流方向流出流入

电子流向流入流出

离子移动方向阳离子移动方向阴离子移动方向

电极材料较不活泼金属或导电非金属较活泼金属

［注意］根据电极材料确定工E、负极通常情况适用,但根本依据为自发的氧化为S原反应。如Mg-Al、NaOH溶

液形成的原电池中，铝作负方及,因为只有铝与NaOH溶液发生氧化还原反应。

（二）电解池

1.电解池模型和原理

还原反应］［氧化反应

得到电子）t失去电子

I-----由解泄--------1

氧化性粒子还原性粒子

（1）直流电源的正极（阳极）有强的氧化能力;直流电源的负极（阴极）有强的还原能力。

（2）电极上微粒的放电顺序。

①阴极:取决于微粒的氧化性强弱，氧化性强的先得到电子，与电极材料无关。

常见阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2t>H+（酸）〉Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>A13+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

②阳极:若是非惰性电极作阳极，则电极失电子;若是惰性电极（Pt、C）作阳极，还原性强的先失去电子。

常见阴离子放电顺序:S2>r>Br->CQOH->含氧酸根离子（NO屋SO广、CO歹）〉F。

③电极上离子的放电顺序取决于其氧化性、还原性,可能会出现强氧化性阴离子在阴极放电;强还原性阳离子

在阳极放电。

2.惰性电极电解电解质溶液的四种类型

电解常见电解阳极阴极电解质

类型质实例产物产物溶液变化

NaOH、

电解水浓度增大

H2SO4、O2H2

Na2sO4

电解HC1、卤素H2、

浓度减小

电解质单质（）金属（）

CuCl2CbCu

放氢卤素

生成强碱

NaClH2

生碱型单质（。2）

放氧金属生成

CuSO4>

02

生酸型AgNO3(Cu,Ag)含氧酸

［注意］（1）电解后溶液pH的变化一方面要考虑酸碱的生成，还要考虑电解质溶液浓度变化导致水解程度的

变化。

（2）电解质溶液的复原问题要本着两电极析出什么（元素），就加入什么（恰当物质）的原则。

3.电解池阳极和阴极确定

（1）若装置中给出直流电源，则可直接确定电解装置的阳极、阴极。

（2）若装置中没有给出直流电源，则要根据电解过程的特征先确定电解装置的阳极、阴极。

依据阴极阳极

电流方向流出流入

电子流向流入流出

离子移

阳离子移动方向阴离子移动方向

动方向

电极产物金属（增重）、H2电极溶解、。2、。2等非金属单质

pH变化增大（碱性增强）减小（酸性增强）

反应类型还原反应氧化反应

限时提升练

（建议用时：40分钟）

考向。1原电池

1.（2025•广东•联考）一种电化学法制备甲醇的原理如图所示。下列说法正确的是

A.通入CO的一端是电池的负极

B.通入CO的一端发生的电极反应为CO+4T+4e「=CH30H

C.生产甲醇过程中左侧溶液的pH变大

D.电池工作过程中每生成O.SmolCHjOH,理论上有hnolIT透过质子交换膜向右移动

【答案】B

一定条件

【分析】由图可知原电池工作时，总反应的化学方程式为CO+2H2八CqOH。

【解析】A.根据总反应判断通入H2的一端为负极，通入CO的一端为正极，A错误；

B.CO得到电子，通入CO一端发生的电极反应为CO+4H++4e-=CH3OH,B正确；

C.电池工作时，应失电子转化为H+,CO结合H+生成甲醇，根据守恒原则，体系中pH基本保持不变，

C错误：

一'定条件

D.结合总反应CO+2H?八CH3OH,当生成0.5molCH30H时，需要结合2moiH+,故理论上有

2moiH+透过质子交换膜向右移动，D错误；

故选Bo

2.（2025•广东・联考）我国科学家研究发明了锂电池“大气固碳”方法，相关装置如图所示。下列说法不正

确的是

电极A电极B

A.该电池应选非水溶剂作电解液

B.该电池固碳过程是在放电时完成

C.放电时，Li+从电极A移向电极B

D.充电时，外电路中每通过hnol电子，会放出ImolCO?

【答案】D

【分析】放电时，A为负极，电极反应为Li-e=Li+,B为正极，电极反应为3co?+4e-+4Li+=2Li2cO3+C,

充电时，A为阴极，电极反应式为Li++e=Li,B为阳极，电极反应为2Li2cO3+C-4e=3CO2+4Li+,据此分

析；

【解析】A.因锂与水可以反应，该电池应选非水溶剂作电解液，A正确；

B.固碳过程的反应为3co2+4e'4Li+=2Li2cO3+C,B正确;

C.单质锂作负极，因此电极B为正极，在放电时Li+向正极移动，C正确；

D.充电时，电极B为阳极，反应是2Li2cO3+C—4e-=3CC>2+4Li+,外电路中每通过Imol电子，会放出

3

-molCO,D错误；

42

故选D。

3.（2025•广东・联考）华为技术有限公司公布了黑磷锂离子电池（结构如图所示）专利，该电池技术可以在

短短十分钟内为电动车提供高达1000公里的续航能力，电池反应式为

LiFePO4+P6^gz^Li.^FePO.+Li^,。下列说法不正确的是

黑磷

Li+---------O

Fe27Fe3+->

3

（PO4）"——A

隔膜

允许Li+通过

A.放电时，正极的电极反应式为Li,ePC>4+xLi++xe-=LiFePO4

B.充电时，B极与电源的负极相连

C.黑磷是白磷的同素异形体，特殊的层状结构有利于锂离子快速传导

D.放电时，当电路中转移Imol电子时，理论上黑磷电极的质量增加7g

【答案】D

【分析】由总反应方程式可知，放电时，B电极为原电池的负极，LixP6在负极失去电子发生氧化反应生成

锂离子和P6，电极反应式为LiE-xe-=xLi++P6,A电极为正极，锂离子作用下Li-FePCU在正极得到电子

发生还原反应生成LiFePCU，电极反应式为口「*「04+工U++》片=1^6「04,充电时，与直流电源正极相

连的A电极为电解池的阳极，B为阴极。

【解析】A.由总反应方程式可知，放电时，电极B为原电池的负极，Li『6在负极失去电子发生氧化反应

生成Li+和P$，电极反应式为Li£-xe-=xLi++P6，电极A为正极，Li-FePO,在正极得到电子发生还原

反应生成LiFePCU,电极反应式为LilrFePO4+xLi++xe-=LiFePO4，A正确；

B.充电时，与直流电源负极相连的B电极为电解池的阴极，B正确；

C.黑磷是白磷的同素异形体，由图可知，黑磷的特殊层状结构有利于锂离子的快速传导，从而提升了锂

离子电池的容量和充电速度，C正确；

D.由分析可知，放电时，B电极为原电池的负极，LixP6在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和P6，

电极反应式为LiR-泥一=无1丁+Pf,电路中转移Imol电子时，理论上黑磷质量减小lmolx7g/mol=7g,D

错误；

故选D。

考向02电解池

1.（2025•广东大湾区•联考）三氯乙醛是基本有机合成原料之一，是生产农药、医药的重要中间体。三氯

乙醛可以通过氯气与乙醛在水溶液中反应生成：CH3CHO+3C12=CC13CHO+3HC1O如图是利用乙醛和氯化

钠溶液在M、N离子交换膜和直流电场的作用下生成三氯乙醛和氢氧化钠的过程。下列有关说法正确的是

A.M是阴离子膜，每生成Imol三氯乙醛，M膜中有3moic卜通过

电解

B.电解总反应式为CH3cH0+6NaCl+6H2O^CCbCHO+6NaOH+3HClT+3H2T

C.N是阳离子膜，出口b收集到的主要是NaOH溶液

D.出口a收集的是比较纯净的三氯乙醛

【答案】B

【分析】根据题意：M、N为离子交换膜，M、N中分别含有阴、阳离子，且M、N中离子移动方向相

反，M膜左侧电极为阳极，阳极上是阴离子放电；N膜右侧电极为阴极，在阴极上是阳离子放电，故M

为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜，据此分析。

【解析】A.M膜是阴离子膜，根据反应方程式CH3CHO+3c12=CCbCHO+3HCl,可知：每生成1mol三

氯乙醛，转移6moi电子，则M膜中应该有6moic1-通过移向阳极区，A错误；

电解

B.根据题意可知电解饱和NaCl水，化学方程式为：2NaCl+2H2O^2NaOH+H2T+C12f，阳极产生的Cb

将溶液中的CH3CHO氧化，进一步发生反应：CH3CHO+3C12=CC13CHO+3HC1,将两个方程式叠加，可得

电解的总反应方程式为：CH3CHO+6NaCl+6H2OCC13cHO+6NaOH+3HClT+3H2T，B正确;

C.N是阳离子膜，Na+通过N阳离子膜移向阴极，Cl-通过M膜移向阳极，导致出口b收集到的主要是稀

NaCl溶液，C错误；

D.在阳极上C1-失去电子被氧化变为CH然后在溶液中发生反应：CH3CHO+3C12=CC13CHO+3HC1,因此

a出口有三氯乙醛和HC1的混合溶液，而不是纯净的三氯乙醛，D错误；

故合理选项是B。

2.（2025•广东•联考）电催化含氮废水合成尿素［CO（NH2）2］，有助于实现碳中和及解决水污染问题。利

用如下图所示装置可合成尿素。该装置工作时，下列说法不正确的是

A.电源B极为正极

B.该装置采用质子交换膜

+

C.a电极上发生反应：2N0；+C02+18H+16e-=CO（NH2）2+7H2O

D.理论上，每生成15gCO（NHz）2,阳极区质量减少32g

【答案】D

【分析】a电极硝酸根离子得电子生成CO（NH2）2,a是阴极；b电极水失电子生成氧气，b是阳极。

【解析】A.b是阳极，所以电源B极为正极，故A正确；

B.b是阳极，阳极反应式为2H2O-4e-=C）2+4H+；a是阴极，阴极反应式为

+

2N0J+C02+18H+16e-=CO（NH2）2+7H2O,阳极生成氢离子、阴极消耗氢离子，所以该装置采用质子

交换膜，故B正确;

C.a是阴极，硝酸根离子得电子生成CO（NH2）2,a电极上发生反应：

+

2N0-+C02+18H+16e-=CO（NH2）,+7H2O,故C正确；

D.理论上，每生成15gCO（NHj2，电路中转移4moi电子，阳极放出Imol氧气，同时有4moiH+移入阴

极区，所以阳极区质量减少36g,故D错误；

选D。

3.（2025•广东•联考）废水中银和钻的分离回收有着重要意义，工业上可通过如图所示的装置将废水中的

C02+和Ni2+分离。已知C02+和乙酰丙酮不反应，下列说法不正确的是

直流电源

-------------------------------------•mn*---------------------------------

OH

Ji(CH3COCHCOCH3)2

：

H3COCH2COCH3H+

（乙酰丙酮）

稀

硫酸

室

室

室

nn室I

A.电源m极为正极，膜b为阳离子交换膜

B.电解过程中IV室内硫酸的物质的量不因反应而改变

2+-

C.III室中Ni?+参与的反应为Ni+2cH3coeH2coe&+2OH=Ni（CH3COCHCOCH3）i+2HQ

D.通电过程中石墨N极每产生1L2L（标准状况）气体，双极膜处有2moiHQ解离

【答案】D

【分析】氢离子移向IV室，根据溶液中离子移动方向，左侧石墨M为阳极，右侧石墨N为阴极，n室为原

料室，膜b为阳离子交换膜，Co2+>Ni?+进入ni室，C02+和乙酰丙酮不反应，Ni2+和乙酰丙酮反应。

【解析】A.M为阳极，右侧石墨N为阴极，则电源m极为正极，c02+、Ni?+进入III室，膜b为阳离子

交换膜，故A正确；

B.石墨N为阴极，电极反应式为2H++2仁=凡个，IV室内消耗的H+与转移过来的H+数量相等，所以硫

酸的物质的量不因反应而改变，故B正确；

C.由题中信息可知，HI室中Ni?+参与的反应为Ni2++2CH3coeH2coe也+2。11-=

Ni（CH3COCHCOCH3）2+2H2O,故C正确；

D.通电过程中石墨N极每产生1L2L（标准状况）气体，即0.5molH2,则有Imol氢离子移向阴极，理论上

双极膜处有ImolHQ解离，故D错误；

选D。

4.（2025•广东江门•联考）有机电化学合成法具有绿色高效的特性，可将硝基苯合成对氨基苯酚的过程由

原来的4步简化为1步，合成过程如图所示。下列说法正确的是

质子交换膜

A.b是电源的负极

B.电解时，电子从左往右穿过质子交换膜

C.电解时每转移4moi电子，右室溶液质量减少32g

+

D.电极X的电极反应式：N02+4H+=H0—NH2+H20

【答案】D

【分析】硝基苯转化为对氨基苯酚为还原反应，阴极发生还原反应，所以电极X为阴极，则电极Y为阳

-

极，阴极电极反应式为：N02+4H++4e=HQ—NH2+H2O,阳极电极反

+

应式为：2H2O-4e=O2t+4H0

【解析】A.据以上分析可知，电极X为阴极，电极Y为阳极，则b是电源的正极，故A错误；

B.电解时，电子不能通过溶液，故B错误；

+

C.电解时阴极电极反应式为：N02+4H+4e-=HO—NH2+H20,阳极电极反

应式为：2H2O-4e=C）2T+4H+,每转移4moi电子，阳极室有4moiH+通过质子交换膜进入阴极室，所以右室

溶液质量减少为ImolCh和4moiH+质量之和，为328+48=368，故C错误；

D.据以上分析可知，电极X为阴极，其电极反应式：

+-

ep—N02+4H+4e=HO—NH2+H20，故D正确；

故答案为：D。

5.（2025•广东肇庆•联考）科学家基于水/有机双相电解质开发了一种新型的铜锌二次电池，双相电解质

建立了离子选择性界面，仅允许氯离子迁移，其放电时的工作原理如图所示。下列说法不正确的是

石

墨

电

极

极相连

电源正

电极与

石墨

时，

充电

A.

l』j

[CuC

-e-=

Cl,『

应[Cu

极反

生电

可发

极上

墨电

，石

电时

B.充

移

电极迁

子向锌

，氯离

电时

C.放

36g

增加1

质量

电极

子，锌

oi电

移2m

每转

路中

上电

理论

时，

放电

D.

案】D

【答

：

极式为

，电

正极

墨为

l,石

=ZnC

2Cl-

2e-+

：Zn-

极式为

，电

负极

锌为

理，

池原

原电

时为

】放电

【分析

2

为阳

极相连

电源正

石墨与

极，

为阴

相连

负极

电源

锌与

理，

池原

电解

时为

；充电

l」i

CuC

e-=[

l」J+

[CuC

极。

；