备战2019年高考化学各题型考点专项训练：专题六电化学

第3节电解池金属的电化学腐蚀■ ■■高考真题实战■■■1. （2017 •高考全国卷II, 11, 6分）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀 的氧化膜，电解质溶液一般为H,S0rH,CA 混合溶液。

下列叙述错误的是（）A. 待加工铝质工件为阳极B. 可选用不锈钢网作为阴极C. 阴极的电极反应式为Al 3+ + 3e-=AlD. 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动解析：选C 。

利用电解氧化法在铝制品表面形成致密的AI2O3薄膜，即待加工铝质工件作 阳极，A 项正确；阴极与电源负极相连，对阴极电极材料没有特殊要求，可选用不锈钢网等, B 项正确；电解质溶液呈酸性，阴极上应是H+放电，C 项错误；在电解过程屮，电解池中的 阴离子向阳极移动，D 项正确。

2. （2017 •高考全国卷I , 11, 6分）支撐海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极 保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。

下列有关表述不正确的是（） A. 通入保护电流使钢管桩表血腐蚀电流接近于零B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 解析：选Co 依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，钢管桩表面腐蚀电 流是指铁失去电子形成的电流，接近于0,铁不容易失去电子，A 项正确；阳极上发生氧化反 应，失去电子，电子经外电路流向阴极，B 项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发牛氧化反应, 阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，c 项错误；根据海水对 钢管桩的腐蚀情况，增人或减小电流强度，D 项正确。

3. （2017 •高考海南卷）一种电化学制备\出的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传 输屮。

下列叙述错误的是（）直流电源钢管桩高硅铸铁海水A.Pd电极b为阴极B.阴极的反应式为N2+6H b + 6e_=2NH3C.H卜由阳极向阴极迁移D.陶瓷可以隔离N2和山解析：选A。

1、（全国II卷理综化学10）右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。

通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液，下列实验现象中正确的是（）A.逸出气体的体积a电极的小于b电极的B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体C.a电极附近呈红色，b电极附近出现蓝色D.a电极附近呈蓝色，b电极附近出现红色【标准答案】10.D【试题解析】惰性电极电解硫酸钠溶液实质是电解水，根据电池符号判断电解池的阴阳极分别是a和b，a 电极（阴极）的电极反应式为：4H+ +4e- =2H2↑,修正为：4H2O+4e- =2H2↑+4OH- ,即a电极附近的溶剂水分子得电子放出氢气的同时产生大量的OH-，使得a电极附近呈蓝色（紫色石蕊遇到碱呈蓝色）；b电极（阳极）的电极反应式为：4OH- -4e- =2H2O+O2↑,修正为：2H2O-4e- =O2↑+4H+ ,即b电极附近的溶剂水分子失电子放出氧气的同时产生大量的H+，使得b电极附近呈红色（紫色石蕊遇到酸呈红色）；电解的总反应式为：2H2O电解2H2↑+O2↑,所以A、B、C都错。

【相关知识点归纳】了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理也是考纲要求。

惰性电极电解电解质溶液要考虑的7个问题是：①参与电极反应的物质是谁？溶质或溶剂或者溶质和溶剂。

②电解产物有哪些物质？③电解前后溶液的pH变化？④电解一段时间后，电解质溶液的复原方法？⑤溶质完全参与电极反应后，根据阴极质量的增重或阳极析出的气体的体积（在标准状况下的体积）求溶液的pH 。

⑥会书写阴阳极的电极反应式和总的电解反应式。

⑦会判断两极滴入酸碱指示剂（石蕊、酚酞）或放一块润湿的淀粉KI试纸的现象。

2、（四川延迟考试卷理综9）在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2下列该电池的电极反应正确的是（）A．负极反应为Zn-2e－=Zn2+ B．负极反应为Zn+2H2O-2e－= Zn(OH)2+H+C．正极反应为2MnO2+2H++ 2e－=2MnOOH D．正极反应为2MnO2+2H2O + 2e－=2MnOOH+2OH－[答案] D．[相应知识点归纳]检查电极反应式的方法：⑴．负极发生氧化反应，正极发生还原反应。

第 6 讲电化学基础考向一新型化学电源的分析与推断1. （2018全国卷II ）我国科学家研发了一种室温下可呼吸”的Na—CO2 二次电池。

将NaClO4 溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3+C。

下列说法错误的是（）A. 放电时，ClO4 向负极移动B. 充电时释放CO2，放电时吸收CO2C. 放电时，正极反应为：3CO2+ 4e===2CO3+ CD. 充电时，正极反应为：Na+ e===Na［解析］高氯酸根离子是阴离子，电池放电时为原电池装置，阴离子向负极移动， A 正确；由题图结合电池总反应知，充电时释放二氧化碳，放电时吸收二氧化碳，B正确；放电时，正极反应可以理解为“CO2得到4e还原为C,余下的两个0进一步结合CO2 生成CO3”：3CO2＋4e===2CO3+ C, C正确；充电时电池的正极与外接电源的正极相连，作电解池的阳极，发生失电子的氧化反应，应为碳失电子生成CO2, D 错误。

［答案］D2. （2017全国卷H ）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示,其中电极 a 常用掺有石墨烯的S8 材料,电池反应为：16Li+ xS8===8Li2Sx（2 < x毛下列说法错误的是（）A. 电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+ 2Li+ 2e===3Li2S4B. 电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 gC. 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D. 电池充电时间越长，电池中Li2S2 的量越多［解析］原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8—Li2S6—Li2S4—Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋2e===3Li2S4, A项正确；该电池工作时，每转移0.02 mol电子，负极有0.02 mol Li质量为0.14 g被氧化为Li,则负极质量减少0.14g, B项正确；石墨烯能导电，用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，C项正确；充电过程中，Li2S2 的量逐渐减少,当电池充满电时,相当于达到平衡状态,电池中Li2S2 的量趋于不变,故不是电池充电时间越长,电池中Li2S2 的量越多，D 项错误。

（共7套）2019年高考化学答题技巧电化学基础专项讲解目录本题型在四年高考中考查7次（共9份试卷），试题整体难度适中. 电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是历年高考的热点内容. 考查的主要知识点：原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护. 本题型仍为选择题与填空题，在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题.考试说明解读一、说明原文Ⅱ. 考试范围与要求必考内容2．化学基本概念和基本理论（5）化学反应与能量⑧理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式.了解常见化学电源的种类及其工作原理.⑨了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施.二、变化及解读2017年高考考试说明“电化学”部分的改变是“一增一升一降”，增加了“理解原电池和电解池的构成”；原电池和电解池是高考考查的热点，那么对于学生层次的要求上，也从了解上升为理解；金属腐蚀的层次要求有所下降，由理解下降到了解. 由于能源问题已成为社会热点，从能源问题切入，结合新能源开发及新型电池的问题为高考常考点，所以2017年要多注意对新型化学电源的考查.1．【2016年高考新课标Ⅰ卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42－可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室.下列叙述正确的是（）A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．负极反应为2 H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成【答案】B【考点定位】考查电解原理的应用的知识.【名师点睛】化学反应主要是物质变化，同时也伴随着能量变化. 电化学是化学能与电能转化关系的化学. 电解池是把电能转化为化学能的装置，它可以使不能自发进行的化学借助于电流而发生. 与外接电源正极连接的电极为阳极，与外接电源的负极连接的电极为阴极. 阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应. 若阳极是活性电极(除Au、Pt、C之外的电极)，则电极本身失去电子，发生氧化反应；若是惰性电极(Au、Pt、C等电极)，则是溶液中的阴离子放电，放电的先后顺序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子，阴极则是溶液中的阳离子放电，放电顺序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+，与金属活动性顺序刚好相反. 溶液中的离子移方向符合：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，即阳离子向阴极区移动，阴离子向阳极区移动. 掌握电解池反应原理是本题解答的关键. 本题难度适中. 2．【2016年高考新课标Ⅱ卷】Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池. 下列叙述错误的是（）A．负极反应式为Mg-2e-=Mg2+B．正极反应式为Ag++e-=AgC．电池放电时Cl-由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑【答案】B【考点定位】考查原电池的工作原理.【名师点睛】本题以Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池为载体，考查原电池电极反应式的书写，离子的迁移方向等知识. 化学电源是高考中的热点，也是难点，学生要结合原电池的知识来推断试题给出的化学电源的工作原理，然后结合化合价的变化判断正、负极.3．【2016年高考新课标Ⅲ卷】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液-. 下列说法正确的是为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)24（）A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动c-逐渐减小B．充电时，电解质溶液中(OH)-C．放电时，负极反应为：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)24D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）【答案】C【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理【名师点睛】本题考查原电池的工作原理和电解池工作原理，这是两个装置的重点，也是新电池的考查点，需要熟记，同时考查对知识的灵活运用；电极反应式的书写是电化学中必考的一项内容，一般先写出还原剂（氧化剂）和氧化产物（还原产物），然后标出电子转移的数目，最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项部分和配平反应方程式，作为原电池，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极电极反应式为：Zn＋4OH－－2e－=Zn(OH)42－；充电是电解池，阳离子在阴极上放电，阴离子在阳极上放电，即阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，对可充电池来说，充电时原电池的正极接电源正极，原电池的负极接电源的负极，不能接反，否则发生危险或电极互换，电极反应式是原电池电极反应式的逆过程；涉及到气体体积，首先看一下有没有标准状况，如果有，进行计算，如果没有必然是错误选项. 掌握原电池和电解池反应原理是本题解答的关键. 本题难度适中. 4．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示. 下列有关微生物电池的说法错误的是（）A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O【答案】A【解析】首先根据原电池反应判断出厌氧反应为负极侧，有氧反应为正极侧. A、根据厌氧反应中碳元素的化合价的变化：葡萄糖分子中碳元素平均为0价，二氧化碳中碳元素的化合价为+4价，所以生成二氧化碳的反应为氧化反应，所以在负极生成. 错误；B、在微生物的作用下，该装置为原电池装置. 原电池能加快氧化还原反应速率，故可以说微生物促进了电子的转移. 正确；C、原电池中阳离子向正极移动. 正确；D、电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应. 正确.【考点定位】原电池原理；难度为一般等级【名师点晴】本题是关于能量转化的题目，电化学包括原电池和电解池. 原电池是将化学能转化为电能的装置，组成有正负极、电解质溶液、形成闭合回路，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应. 电解池是将电能转化为化学能的装置. 与外加电源正极连接的为阳极，与电源负极连接的为阴极. 阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应. 若阳极是活性电极，则是电极本身失去电子，若电极是惰性电极，则电解质溶液（或熔融状态）阴离子发生还原反应. 掌握好阴离子、阳离子的放电顺序、清楚在闭合回路中电子转移数目相等是本题的关键.5．【2014年高考新课标Ⅱ卷第12题】2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系. 下列叙述错误．．的是（）A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4Li1-x Mn2O4+xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移【答案】C【解析】新型化学电源的分析首先要根据原电池原理结合题给信息准确判断电源的正、负极，可从反应类型、电极材料的活泼性、外电路中电流方向及电子流向、电解质溶液中离子的移动方向及相关电极反应的实验现象进行判断；然后理清两极上的电极反应式及电池反应；其次要认真审题，审清“错误”、“b的电极材料中含有活泼金属Li”等关键信息，结合选项进行作答. 根据题给装置图判断，b电极的电极材料中含有活泼金属锂，反应中易失电子，发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应式为Li—e－Li＋，a电极为原电池的正极，电极反应式为Li1-x Mn2O4+x Li＋+x e－ LiMn2O4，电池反应为Li1-x Mn2O4+xLi LiMn2O4. A、根据上述分析知，a为电池的正极，正确；B、电池充电反应为电池反应的逆反应，充电反应为LiMn2O4Li1-x Mn2O4+xLi，正确； C、放电时，a极锰的化合价降低，而锂的化合价不发生变化，错误；D、放电时，溶液中Li＋由负极向正极迁移，即从b向a迁移，正确.【考点定位】本题主要是考查原电池和电解池的工作原理.【名师点晴】本题以水溶液锂离子电池体系为载体考查了原电池原理、化学电源等知识. 考查了学生阅读材料接受、整合信息的能力，运用所学化学知识分析、解决化学实际问题的能力. 熟练掌握原电池原理，准确判断正、负极，明确两极的电极反应及电池反应是解题的关键. 该类试题的难点在于是电极反应式的书写.6．【2013年高考全国新课标Ⅰ卷第10题】银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S 的缘故. 根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去. 下列说法正确的是（）A．处理过程中银器一直保持恒重B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C．该过程中总反应为2Al + 3Ag2S = 6Ag + Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl【答案】B【考点定位】原电池反应原理【名师点睛】铝、银和电解质溶液构成原电池，铝作负极，银作正极，负极上铝失电子发生氧化反应，正极上银离子得电子发生还原反应，据此分析解答，本题考查了原电池的工作原理原理，明确正负极上得失电子是解本题关键，难度不大.7．【2013年高考全国新课标Ⅱ卷第11题】“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔. 下列关于该电池的叙述错误的是（）A．电池反应中有NaCl生成B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C．正极反应为：NiCl2+2e-=Ni+2Cl-D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动【答案】B【考点定位】原电池原理、电极方程式【名师点睛】本题考查的知识点是原电池的工作原理，考查了电池的正负极判断、电极反应及溶液中离子的迁移方向等知识，题目属于中档题，本题解题的关键是明确正负极上得失电子、离子的移动方向即可分析解答，难点是电极反应式的书写，该电池贴近生产和生活实际，体现了化学的实际应用价值，也将是今后命题的方向.8．【2016年高考北京卷】用石墨电极完成下列电解实验.实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c 处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；……A．a、d处：2H2O+2e-=H2↑+2OH-B．b处：2Cl--2e-=Cl2↑C．c处发生了反应：Fe-2e-=Fe2+D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜【答案】B【解析】试题分析：A、a、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，破坏了水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大造成的，A正确；B、b处变红，局部褪色，说明是溶液中的氢氧根和氯离子同时放电，分别产生氧气和氯气，氢离子浓度增大，酸性增强，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，B错误；C、c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，C正确；D、实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也相当于形成三个电解池（一个球两面为不同的两极），m为电解池的阴极，另一球朝m的一面为阳极（n的背面），故相当于电镀，即m上有铜析出，D正确. 答案选B.【考点定位】本题主要是考查电解原理的应用【名师点睛】化学反应主要是物质变化，同时也伴随着能量变化. 电化学是化学能与电能转化关系的化学. 电解池是把电能转化为化学能的装置，它可以使不能自发进行的化学借助于电流而发生. 与外接电源正极连接的电极为阳极，与外接电源的负极连接的电极为阴极. 阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应. 若阳极是活性电极(除Au、Pt、C之外的电极)，则电极本身失去电子，发生氧化反应；若是惰性电极(Au、Pt、C等电极)，则是溶液中的阴离子放电，放电的先后顺序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子，阴极则是溶液中的阳离子放电，放电顺序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+，与金属活动性顺序刚好相反. 因此掌握电解池反应原理是本题解答的关键. 注意依据实验现象分析可能发生的电极反应. 9．【2016年高考海南卷】某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液. 下列说法正确的是（）A．Zn为电池的负极B．正极反应式为2FeO42−+ 10H++6e−=Fe2O3+5H2OC．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D．电池工作时向负极迁移【答案】AD考点：考查原电池原理及化学电源【名师点睛】原电池原理是建立在氧化还原和电解质溶液基础上，借助氧化还原反应实现化学能与电能的相互转化，是高考命题重点，题目主要以选择题为主，主要围绕原电池的工作原理、电池电极反应的书写与判断、新型电池的开发与应用等进行命题. 10．【2016年高考四川卷】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池. 放电时电池的总反应为：Li1-x CoO2+Li x C6=LiCoO2+ C6(x<1). 下列关于该电池的说法不正确的是（）A．放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移B．放电时，负极的电极反应式为Li x C6-xe-= xLi++ C6C．充电时，若转移1mole-，石墨C6电极将增重7xgD．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-x CoO2+Li+【答案】C【考点定位】考查电化学原理的应用，化学电源.【名师点睛】电化学问题分析思路：首先要根据题给信息和装置确定考查的是原电池和电解池，然后根据反应类型、电子和电流方向、电解质中的离子流向、电极材料和实验现象等确定装置的两极，结合电极材料和离子种类、放电顺序确定放电的微粒，结合溶液的酸碱性、反应物和生成物结合原子守恒和电荷守恒确定电极反应式，进一步确定总反应进行作答. 涉及电化学计算要紧抓电子守恒，涉及酸碱性分析要根据电极反应分析电极周围的pH变化，根据总反应分析整个过程中的pH变化.一、原电池原理及应用1．工作原理以铜锌原电池为例（1）反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn －2e－===Zn2＋Cu2＋＋ 2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥中含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极原电池反应方程式Zn ＋ Cu2＋===Zn2＋＋ Cu（2）两个装置的比较装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗.2．原电池原理的三大应用（1）加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大. 例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快.（2）比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼.（3）设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应.②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液.如：根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计的原电池为：3.原电池的设计方法（1）首先将已知氧化还原反应拆为两个半反应（即氧化反应和还原反应），如：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2氧化反应：Cu－2e－→Cu2+（负极）还原反应：2Fe3++2e－→2Fe2+（正极）（2）根据原电池的电极反应特点，根据两个半反应找出正负极和正负极材料及电解液：Cu失电子负极，正极应选用比Cu不活泼的金属或非金属导体（如C），以保证Cu做负极；电解液中Fe3+应该在正极得到电子，电解液应选用FeCl3溶液.（3）常见实例原理负极正极电解质溶液电极反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2Cu Pt(C) FeCl3负极：Cu-2e-=Cu2+正极：2Fe3++2e-=2Fe2+Zn+Ag2O=ZnO+2AgZn Ag2O KOH负极：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb PbO2H2SO4负极：Pb+SO2-4-2e-=PbSO4正极：PbO2+4H++SO2-4+2e-=PbSO4+2H2O 2H2+ O2=2H2Opt(H2) pt(O2) KOH负极：2H2+4OH--4e-=4H2O正极：O2+2H2O+4e-=4OH-【典例1】硼化钒(VB2)——空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如图所示，该电池工作时反应为：4VB2+11O2═4B2O3+2V2O5，下列说法正确的是（）A．电极a为电池负极B．图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过C．电子由VB2极经KOH溶液流向a电极D．VB2极发生的电极反应为：2VB2+22OH--22e-═V2O5+2B2O3+11H2O【答案】D考点：考查原电池的工作原理2e-2e-2e-4e-【典例2】近几年科学家发明的一种新型可控电池——锂水电池，工作原理如图所示. 下列有关说法不正确的是（）A．碳极发生的反应是：2H2O+2e-=H2↑+2OH -B．有机电解质和水溶液不可以互换区域C．标况下产生22.4L的氢气时，正极消耗锂的质量为14gD．该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气【答案】C考点：本题主要是考查学生原电池的工作原理知识二、电解原理及规律1、产物的判断（1）阳极产物的判断首先看电极，若是活性电极(一般是除Au、Pt外的金属)，则电极材料本身失电子，电极被溶解形成阳离子进入溶液；若是惰性电极(如石墨、铂、金等)，则根据溶液中阴离子放电顺序加以判断.阳极放电顺序：金属(一般是除Au、Pt外)>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－.（2）阴极产物的判断直接根据溶液中阳离子放电顺序加以判断. 阳离子放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋.【提示】（1）处理有关电解池两极产物的问题，一定要先看电极是活性电极还是惰性电极. 活性电极在阳极放电，电极溶解生成相应的金属离子，此时阴离子在阳极不放电. 对于惰性电极，则只需比较溶液中定向移动到两极的阴阳离子的放电顺序即可.（2）根据阳离子放电顺序判断阴极产物时，要注意下列三点：①阳离子放电顺序表中前一个c(H＋)与其他离子的浓度相近，后一个c(H＋)很小，来自水的电离；②Fe3＋得电子能力大于Cu2＋，但第一阶段只能被还原到Fe2＋；③Pb2＋、Sn2＋、Fe2＋、Zn2＋控制一定条件(即电镀)时也能在水溶液中放电；Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下放电.2、用惰性电极电解电解质溶液的规律放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐NaCl 阴极：H2O得电子放H2生成碱阳极：电解质阴离子放电电解质和水生成新电解质增大HCl放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O失电子放O2生成酸电解质和水生成新电解质减小CuO或CuCO3【特别提醒】①当电解过程中电解的是水和电解质时，电极反应式中出现的是H＋或OH－放电，但在书写总反应式时要将反应物中的H＋或OH－均换成水，在生成物中出现的是碱或酸，同时使阴极、阳极反应式得失电子数目相同，将两个电极反应式相加，即得到总反应的化学方程式. ②两惰性电极电解时，若要使电解后的溶液恢复到原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物的化合物.【典例3】用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图），下列分析正确的是（）A．b端是直流电源的负极B．用湿润的KI一淀粉试纸检验甲电极产物C．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体D．若将甲电极换成铁棒，乙电极换成铜棒，则可实现在铁棒上镀铜【答案】D【解析】试题分析：A、氯离子向乙电极移动，则乙电极是阳极，因此b是正极，A错误；B、甲电极是阴极，铜离子放电产生铜，乙电极产生氯气，用湿润的KI一淀粉试纸检验，B错误；C、通电一段时间后，在阳极附近观察到黄绿色气体，C错误；D、若将甲电极换成铁棒，铁棒是阴极，乙电极换成铜棒，铜棒是阳极，氯化铜是电解质溶液，因此可实现在铁棒上镀铜，D正确. 答案选D.考点：考查电解原理的应用【典例4】现代工业生产中常用电解氯化亚铁的方法制得氯化铁溶液吸收有毒的硫化氢气体.工艺原理如下图所示. 下列说法中不正确的是（）A．左槽中发生的反应是：2Cl--2e-=Cl2↑B．右槽中的反应式：2H++2 e-=H2↑C．H+从电解池左槽迁移到右槽D．FeCl3溶液可以循环利用【答案】A考点：考查电解原理.三、电极反应式的书写1、原电池电极反应式的书写方法①首先，确定正负极. 如果题目给的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律去写反应式；如果题目给的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应（即分析有关元素的化合价变化情况），再选择一个简单变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果. 正负极发生反应的物质分别是发生氧化还原反应的氧化剂和还原剂.②注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存. 若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O必须写入正极反应式中，生成OH-；若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，生成H2O.③正、负极反应式相加得到电池反应的总方程式. 若能写出已知电池反应的总方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式.2、电解池中电极反应式的书写方法①首先看阳极材料，如果阳极是活性电极（金属活动性顺序中Ag之前的金属），则阳极失去电子，阳极不断被溶解，溶液中的阴离子不能失电子.②如果阳极是惰性电极（如Pt、Au、石墨等），则应是电解质溶液中的离子放电. 只要根据离子的放电顺序书写即可3、可充电电池电极反应式的书写方法对于可充电电池的反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理.如：蓄电池放电时作原电池，充电时作电解池. 蓄电池是原电池和电解池二者功能的结合. 原电池的负极反应与电解池阴极反应，原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆过程.4、燃料电池电极反应式的书写方法要正确地书写出燃料电池的电极反应，首先要抓住燃料电池的特点：①在燃料电池中，都是燃料在负极失电子，O2在正极得电子，电解质溶液可能是碱性、酸性，电解质也可能是熔融盐.②燃料电池的总反应相当于燃料直接燃烧，如果燃烧产物不与所用电解质溶液反应，则燃烧的总反应就是原电池总反应，如燃烧产物与所用电解质溶液反应，则电解质溶液要参与反应，这两个反应的总反应即为原电池的总反应.③燃料电池的正极反应一般有3个：O2+2H2O+4e-=4OH-（中性、碱性）；O2+4H++4e-=2H2O（酸性）；O2+4e-=2O2-（熔盐作电解质）用总反应减去正极反应即得到燃料电池的负极反应.【典例5】（09广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH 溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极. 下列说法正确的是（）A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH-B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH-－3e-＝Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极【答案】A【考点定位】燃料电池及其电极反应书写【典例6】如下图所示组成闭合回路，其中，甲装置中CH4为负极，O2和CO2的混合气体为正极，稀土金属材料为电极，以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a、b为石墨，b极上有红色物质析出，CuSO4溶液的体积为200 mL.①装置中气体A为____(填“CH4”或“O2和CO2”)，d极上的电极反应式为_________.②乙装置中a极上的电极反应式为_____________. 若在a极产生112mL(标准状况)气体，则甲装置中消耗CH4_____mL(标准状况)，乙装置中所得溶液的pH=______. (忽略电解前后溶液体秋变化)③如果乙中电极不变，将溶液换成饱和Na2SO3溶液，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g Na2SO4·10H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为。

电化学基础一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH (不考虑二氧化碳的溶解)。

则电解过程中转移的电子的物质的量为()A． 0.4 molB． 0.5 molC． 0.6 molD． 0.8 mol2.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。

下列说法中正确的是（）A．燃料电池工作时，正极反应为 O2+2H2O+4e-===4OH-B． a 极是铁，b 极是铜时，b 极逐渐溶解，a 极上有铜析出C． a 极是粗铜，b 极是纯铜时，a 极逐渐溶解，b 极上有铜析出D． a、b 两极均是石墨时，在相同条件下 a 极产生的气体与电池中消耗的 H2体积相等3.下列有关电化学的示意图中正确的是()A．B．C．D．4.番茄汁显酸性，在番茄上平行地插入铜片和锌片形成一个原电池，如图所示。

以下叙述不正确的是()A．铜片为正极，锌片为负极B．锌片上电极反应式：Zn －2e－===Zn2＋C．铜片上电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑D．铜片上电极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu5.关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B．电解液的成分都保持不变C．阳极反应都只有Cu－2e－===Cu2＋D．阴极反应都只有Cu2＋＋2e－===Cu6.以下防腐措施中，属于电化学保护法的是()A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜B．在金属中加入一些铬或者镍制成合金C．在轮船的船壳水线以下部分，装上一锌锭D．在金属表面喷漆7.目前，市场上的手提应急灯主要是“无液干粉”铅酸蓄电池，其原理是将有腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶凝胶中去，使电解质溶液不易发生泄漏，大大改善了电池的性能。

所用的原料仍然是铅—二氧化铅—硫酸。

下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的是（）A．该应急灯在照明时，电池能将电能转变为化学能B．“无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的原理C．放电时，在铅酸蓄电池的负极发生还原反应D．照明时，电池上标有“－”的极发生氧化反应8.下列装置能够组成原电池的是()9.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。

2019年高考化学七类选择题真题汇总：电化学综合内容1．如下左图所示的装置中，金属片紧贴着滤纸，下列判断错误的是( ) A．两处的锌片均发生氧化反应B．左侧铜片上的电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－C．阳离子移动方向分别由②→①、③→④D．最先观察到红色的区域是④2．我国科学家设计出的一种装置(如下右图所示)，实现了“太阳能→电能→化学能”的转化，总反应为2CO2===2CO＋O2。

下列有关说法正确的是( )A．该装置属于原电池B．人体呼出的水蒸气参与Y极反应：CO2＋H2O＋2e－===CO＋2OH－C．反应完毕，该太阳能装置中的电解质溶液碱性增强D．X极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－3．利用下左图装置进行实验，甲、乙两池中均为1mol·L－1的AgNO3溶液，A、B均为Ag电极。

实验开始时先闭合K1，断开K2。

一段时间后，断开K1，闭合K2，形成浓差电池，电流表指针偏转(Ag＋浓度越大氧化性越强)。

下列说法不正确的是( )A．闭合K1，断开K2后，A电极增重B．闭合K1，断开K2后，乙池溶液浓度上升C．断开K1，闭合K2后，NO－3向B电极移动D．断开K1，闭合K2后，A电极发生氧化反应4．锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如下右图所示。

下列说法正确的是( )A．该电池放电时，正极的反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O1。

亲爱的同学：这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获，我们一直投给你信任的目光……2019电化学基础训练题李仕才一、选择题1．分别放置在以下装置(都盛有0.1 mol/L H2SO4)中的四个相同的纯锌片，腐蚀最快的是( )2．某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。

下列说法正确的是( )A．该装置将化学能转化为光能和电能B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原D．a电极的反应为：3CO2＋16H＋－18e－===C3H8O＋4H2O3．用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。

下列分析正确的是( )A．a端是直流电源的负极B．通电使CuCl2发生电离C．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===CuD．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体4．如图是利用一种微生物将废水中的有机物(假设是淀粉)的化学能直接转化为电能，并利用此电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是( )A．质子透过离子交换膜由右向左移动B．铜电极应与X相连接C．M电极反应式：(C6H10O5)n＋7n H2O－24n e－===6n CO2↑＋24n H＋D．当N电极消耗0.25 mol气体时，则铁电极增重16 g5如右图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。

下列分析正确的是( )A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－→H2↑B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法D．K2闭合，电路中通过0.002 N A个电子时，两极共产生0.001 mol气体6．下列叙述不正确的是( )A ．用惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间后(阴极无气体放出)。

可加入CuO 使溶液复原B ．如图：若X 为铜棒，开关K 置于A 或B 处均可加快铁的腐蚀C ．在总反应为Zn ＋2H ＋===Zn 2＋＋H 2的原电池中，正极材料为石墨，稀硝酸或稀盐酸均可以用作电解质溶液D ．将反应2Cu ＋O 2＋2H 2SO 4===2CuSO 4＋2H 2O 设计成原电池，则正极电极反应式为O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O7．双隔膜电解池的结构示意简图如图所示，利用该装置电解硫酸钠溶液可以制取硫酸和氢氧化钠，并得到氢气和氧气。

2019高考真题专题汇编——电化学1．（2019海南）（双选）微型银-锌电池可用作电子仪器的电源，其电极分别是2Ag /Ag O 和Zn ，电解质为KOH 溶液，电池总反应为222Ag O Zn H O 2Ag Zn(OH)++=+，下列说法正确的是( )A ．电池工作过程中，KOH 溶液浓度降低B ．电池工作过程中，电解液中-OH 向负极迁移C ．负极发生反应2Zn 2OH 2e Zn(OH)--+-=D ．正极发生反应22Ag O 2H 2e Ag H O -+++=+【答案】BC【解析】【分析】根据电池反应式知，Zn 失电子发生氧化反应而作负极，氧化银作正极，负极发生反应Zn+2OH --2e -=Zn(OH)2，正极上发生反应：Ag 2O+H 2O+2e -=2Ag+2OH -，放电时，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，以此解答该题。

【详解】A.根据电池工作原理可知，在电池工作过程中，KOH 的物质的量不变，但反应消耗水，使c(KOH)增大，A 错误；B.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，电池工作过程中，电解液中-OH 向负极迁移，B 正确；C.负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn+2OH --2e -=Zn(OH)2，C 正确；D.正极上Ag 2O 获得电子，发生还原反应，由于电解质溶液为碱性，不可能大量存在H +，电极反应式为Ag 2O+H 2O+2e -=2Ag+2OH -，D 错误；故合理选项是BC。

2．（2019江苏）将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。

下列有关该实验的说法正确的是（）A．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−Fe3+B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀【答案】C【解析】【分析】根据实验所给条件可知，本题铁发生的是吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：O2+2H2O +4e-=4OH-；据此解题；【详解】A.在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故A错误；B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故B错误；C.活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，故C 正确；D.以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故D错误；综上所述，本题应选C.3．（2019课标I）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。

2019全国高考（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、京津沪浙）电化学试题深度解析1.（2019全国Ⅰ）12．利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子，下列说法错误的是A ．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B ．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+=2H ++2MV +C ．正极区，固氮酶为催化剂，N 2发生还原反应生成NH 3D ．电池工作时，质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】本题考查了电化学基础知识原电池原理合成氨的条件温和，同时还可提供电能，故A 正确；阴极区即原电池的正极区，由图可知，在固氮酶作用下反应，故B 错误；由图可知C 正确；电池工作时，阳离子通过交换膜由负极区向正极区移动，故D 正确。

2.（2019全国Ⅲ）13．为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn （3D−Zn ）可以高效沉积ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH 二次电池，结构如下图所示。

电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)−−−→←−−−放电充电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。

下列说法错误的是（ ）A ．三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，所沉积的ZnO 分散度高B ．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH −(aq)−e −NiOOH(s)+H 2O(l) C ．放电时负极反应为Zn(s)+2OH −(aq)−2e −ZnO(s)+H 2O(l) MV +MV 2+N 2 NH 3H 2 H + MV + MV 2+ 电极 电 极氢化酶 固氮酶D ．放电过程中OH −通过隔膜从负极区移向正极区【答案】D【解析】A.三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，吸附能力强所沉积的ZnO 分散度高正确。

B.由题中已知电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)−−−→←−−−放电充电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)，可知充电时是电解池原理阳极失电子发生氧化反应，Ni(OH)2(s)+OH −(aq)−e −NiOOH(s)+H 2O(l)正确。