2024版大二轮化学（新高考）专题四汇编

选择题专攻1.原电池原理及简单应用核心精讲011.突破原电池工作原理(1)两种腐蚀：析氢腐蚀、吸氧腐蚀(关键在于电解液的pH)。(2)三种保护：电镀保护、牺牲阳极法、外加电流法。2.金属的两种腐蚀与三种保护真题演练021.(2023·广东，6)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是A.Ag作原电池正极B.电子由Ag经活性炭流向PtC.Pt表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D.每消耗标准状况下11.2L的O2，最多去除1molCl－12√由题图分析可知，Cl－在Ag极失去电子发生氧化反应，Ag为负极，A错误；电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，B正确；溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C错误；每消耗标准状况下11.2L的O2，转移2mol电子，最多去除2molCl－，D错误。122.(2022·广东，11)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是A.加入AgNO3溶液产生沉淀B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C.加入KSCN溶液无红色出现D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成12√将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，锌作原电池的负极，铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成。氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A不符合题意；淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质生成，故B不符合题意；12KSCN溶液可检测铁离子的存在，上述过程中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故C不符合题意；K3[Fe(CN)6]溶液是用于检测Fe2＋的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D符合题意。12考向预测031.(2023·广州天河区高三三模)文物的腐蚀是指出土前由于自然的侵蚀、损坏而破坏文物的原貌，电化学腐蚀也是重要因素之一。三星堆是中华文明的重要组成部分，下列出土文物可能涉及电化学腐蚀的是1234ABCD

青铜神树玉璋陶瓷马头黄金面罩√青铜神树中含有Sn和Cu，可能涉及电化学腐蚀，故A符合题意；玉璋属于玉器、陶瓷马头以黏土为主要原料制成、黄金面罩由黄金制成，只含有金，均不涉及电化学腐蚀，故B、C、D不符合题意。12342.(2023·广东茂名第一中学高三三模)银锌电池的放电反应为Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，下列说法错误的是A.基态Zn2＋的简化核外电子排布式：[Ar]3d10B.负极为Zn，发生氧化反应C.放电过程中，正极附近的pH下降D.放电过程中，OH－向负极移动1234√基态Zn原子的电子排布式为[Ar]3d104s2，失去2个电子后形成基态Zn2＋的简化核外电子排布式为[Ar]3d10，A正确；活泼金属Zn作负极，失去电子发生氧化反应，B正确；放电过程中，正极电极反应为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，正极附近的pH增大，C错误；原电池放电过程中，阴离子(OH－)向负极移动，D正确。12343.(2023·广东茂名第一中学高三模拟)将两根铁钉分别缠绕铜丝和铝条，放入滴有混合溶液的容器中，如图所示，下列叙述错误的是A.a中铁钉附近产生蓝色沉淀B.b中铁钉附近呈现红色C.a中铜丝附近有气泡产生D.b中发生吸氧腐蚀1234√a中Fe电极发生反应：Fe－2e－===Fe2＋，亚铁离子和铁氰酸钾反应生成蓝色沉淀，所以a中铁钉附近出现蓝色沉淀，A正确；b中Fe作正极被保护，Fe不参加反应，没有铁离子生成，所以铁钉附近不呈现红色，B错误；a中Fe为负极，Cu为正极，在Cu电极上H＋得到电子生成H2，因此铜丝附近有气泡产生，C正确；b中Fe为正极，Al作负极，电解质溶液显中性，发生吸氧腐蚀，D正确。12344.(2023·广东华南师范大学附属中学高三第三次模拟)微电解技术是处理高盐、难降解、高色度废水的一种工艺，其原理是在不通电的条件下，将酸性废水通过铁、碳构成的填料，利用电化学反应进行废水处理。下列叙述错误的是A.铁失电子产生的Fe2＋可以还原废水中的B.碳表面的废水pH降低C.若向装置内通入O2，则O2在碳表面发生还原反应D.溶液中产生的Fe3＋，能净化废水中悬浮的微小颗粒1234√铁为原电池的负极，失电子变为Fe2＋，Fe2＋具有强还原性，可以还原废水中的

，A正确；

碳为原电池的正极，酸性废水中氢离子得电子被还原，碳表面的废水氢离子浓度下降、pH增大，B不正确；若向装置内通入O2，氧气为氧化剂，在正极发生还原反应，则O2在碳表面发生还原反应，C正确；溶液中产生的Fe3＋水解产生的氢氧化铁胶体具有吸附性，能吸附水中的固体悬浮物并使之沉降，即能净化废水中悬浮的微小颗粒，D正确。1234本课结束选择题专攻2.新型燃料电池核心精讲011.氢氧燃料电池

负极反应式正极反应式酸性介质2H2－4e－===4H＋O2＋4e－＋4H＋===2H2O碱性介质2H2－4e－＋4OH－===4H2OO2＋4e－＋2H2O===4OH－(1)在酸性电池中，电极反应式用H＋平衡电荷，不能出现OH－。负极生成H＋，正极消耗H＋。以CH4燃料电池为例(电解液为H2SO4溶液)，写出电极反应式。负极：

。正极：

。电池总反应式：

。2.有机物燃料电池CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋O2＋4e－＋4H＋===2H2OCH4＋2O2===CO2＋2H2O(2)在碱性电池中，电极反应式用OH－平衡电荷，不能出现H＋、CO2(应为

)。负极消耗OH－，正极生成OH－。以CH4燃料电池为例(电解液为KOH溶液)，写出电极反应式。负极：

。正极：

。电池总反应式：

。O2＋4e－＋2H2O===4OH－CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O以CH4燃料电池为例，写出电极反应式。负极：

。正极：

。(4)固态氧化物燃料电池(O2－平衡电荷)。以CH4燃料电池为例，写出电极反应式。负极：

。正极：

。CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2OO2＋4e－===2O2－(5)微生物燃料电池微生物(或酶)电池是指在微生物的作用下(类似催化作用)，将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示：①微生物有利于有机物的氧化反应，促进了反应中电子的转移。②有机物在负极失去电子，负极反应中有CO2生成，同时生成H＋(如葡萄糖在负极发生反应：

)，H＋通过质子交换膜从负极区移向正极区。C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2＋24H＋应用举例[2020·江苏，20(2)]HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示，两电极区间用允许K＋、H＋通过的半透膜隔开。①电池负极电极反应式为__________________________________；放电过程中需补充的物质A为_______(填化学式)。HCOO－H2SO4②如图所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为__________________________________________________________________。2HCOOH＋2OH－＋O2真题演练021.(2021·山东，10)以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池，下列说法正确的是A.放电过程中，K＋均向负极移动B.放电过程中，KOH物质的量均减小C.消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大D.消耗1molO2时，理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况

下为11.2L12√放电过程为原电池工作原理，所以钾离子均向正极移动，A错误；碱性环境下，N2H4-O2清洁燃料电池总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，其总反应中未消耗KOH，所以KOH的物质的量不变，其他两种燃料电池根据总反应可知，KOH的物质的量均减小，B错误；理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关，设消耗燃料的质量均为mg，则甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放电量(物质的量表达式)分别是

×16，通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大，C正确；12根据转移电子数守恒和总反应式可知，消耗1molO2生成的氮气的物质的量为1mol，在标准状况下为22.4L，D错误。122.(2019·全国卷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MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。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

H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋C.正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动12√相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用MV＋和MV2＋的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，故A正确；12左室为负极区，MV＋在负极失电子发生氧化反应生成MV2＋，电极反应式为MV＋－e－===MV2＋，放电生成的MV2＋在氢化酶的作用下与H2反应生成H＋和MV＋，反应的方程式为H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋，故B错误；右室为正极区，MV2＋在正极得电子发生还原反应生成MV＋，电极反应式为MV2＋＋e－===MV＋，放电生成的MV＋与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2＋，故C正确；电池工作时，氢离子(即质子)通过交换膜由负极向正极移动。12考向预测031.(2023·汕头高三调研)研究发现，在肼(N2H4)酸性燃料电池中添加少量Fe2(SO4)3能持续大电流放电，工作原理如图所示。下列说法错误的是A.交换膜M为质子交换膜B.Fe3＋能够降低正极区反应的

活化能C.放电时正极区溶液的pH下降D.负极反应式为N2H4－4e－===N2↑＋4H＋123√由图可知，N2H4失去电子发生氧化反应为负极，反应为N2H4－4e－===N2↑＋4H＋，铁离子得到电子发生还原反应生成亚铁离子，亚铁离子和氧气反应的离子方程式为1234Fe2＋＋4H＋＋O2===4Fe3＋＋2H2O，反应中氢离子向正极移动，交换膜M为质子交换膜，A、D正确；由图可知，铁离子参与反应后又生成，即作催化剂，Fe3＋能够降低正极区反应的活化能，B正确；由A项分析，放电时正极区溶液的酸性减弱，pH升高，C错误。1232.沉积物微生物燃料电池(SMFC)可以将沉积物中的化学能直接转化为电能，同时加速沉积物中污染物的去除，用SMFC处理含硫废水的工作原理如图所示，酸性增强不利于菌落存活。下列说法错误的是A.碳棒b电势比碳棒a电势低B.碳棒a附近酸性增强C.碳棒b存在电极反应：S－6e－＋

4H2O===＋8H＋D.工作一段时间后，电池效率降低123√光合菌产生的O2得电子结合H＋生成H2O，碳棒a为正极，FeSx在硫氧化菌的作用下被氧化为S，S在硫氧化菌的作用下被氧化为硫酸根离子，碳棒b为负极，正极的电势高于负极，A正确；123a为正极，电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，酸性减弱，B错误；根据图示，碳棒b存在电极反应：S－6e－＋4H2O===＋8H＋，C正确；酸性增强不利于菌落存活，负极失电子发生的氧化反应会减慢，故工作一段时间后，电池效率降低，D正确。1233.(2023·河北邢台一中检测)一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示。该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮，其中硝化过程中

被O2氧化。下列叙述正确的是A.电池工作时，“厌氧阳极”为

正极，“缺氧阴极”和“好氧

阴极”为负极B.电池工作时，“缺氧阴极”电

极附近溶液的pH减小C.“好氧阴极”存在反应：D.“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol123√该装置为原电池，“厌氧阳极”上C6H12O6转化为CO2，C由0价变为＋4价，则“厌氧阳极”为负极；“缺氧阴极”上

转化为NO2，再转化为N2，N由＋5价变为＋4价，最后变为0价，则“缺氧阴极”为正极；“好氧阴极”上O2转化为H2O，O由0价变为－2价，则“好氧阴极”为正极，A项错误；123“缺氧阴极”上电极反应式分别为

＋e－＋2H＋===NO2↑＋H2O,2NO2＋8e－＋8H＋===N2＋4H2O，电池工作时，“缺氧阴极”上消耗H＋，其附近溶液的pH增大，B错误；123“厌氧阳极”的电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋，1molC6H12O6反应消耗6molH2O，转移24mol电子，“厌氧阳极”区质量减少288g，故“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol，D正确。123本课结束选择题专攻3.金属(或金属离子)电池浓差电池核心精讲01锂(或锂离子)电池的工作原理。(1)电池装置1.Li-CO2电池(2)电池反应4Li＋3CO2

2Li2CO3＋C(隔膜只允许锂离子通过，向

极移动)。(3)电极反应放电时负极：

。正极：

。放电充电正Li－e－===Li＋3CO2＋4Li＋＋4e－===2Li2CO3＋C(1)电池装置2.LiFePO4-C电池(2)电池反应Li1－xFePO4＋LixC6

LiFePO4＋6C(隔膜只允许锂离子通过，向

极移动)。(3)电极反应放电时负极：

。正极：

。充电时阴极：

。阳极：

。正LixC6－xe－===6C＋xLi＋Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4xLi＋＋6C＋xe－===LixC6LiFePO4－xe－===xLi＋＋Li1－xFePO4放电充电(1)电池装置3.全固态锂硫电池(2)电池反应16Li＋xS8

8Li2Sx(2≤x≤8)(Li＋移向正极a)。电极a掺有石墨烯的目的是增强电极导电性。(3)电极反应放电时，电极b为负极，电极反应式：Li－e－===Li＋。电极a是正极，发生还原反应：放电充电2Li＋＋3Li2S8＋2e－===4Li2S6、2Li＋＋2Li2S6＋2e－===3Li2S4、2Li＋＋Li2S4＋2e－===2Li2S2。浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差，离子均是由“高浓度”移向“低浓度”，阴离子移向负极区域，阳离子移向正极区域。4.“浓差电池”的分析方法真题演练021.(2021·广东，9)火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时A.负极上发生还原反应B.CO2在正极上得电子C.阳离子由正极移向负极D.将电能转化为化学能12345678√9根据题干信息可知，放电时总反应为4Na＋3CO2===2Na2CO3＋C。放电时负极上Na失去电子发生氧化反应生成Na＋，故A错误；放电时正极上CO2得到电子生成C，故B正确；放电时阳离子移向正极，故C错误；放电时该装置为原电池，将化学能转化为电能，故D错误。1234567892.(2023·全国乙卷，12)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：123456789下列叙述错误的是A.充电时Na＋从钠电极向硫电极迁移B.放电时外电路电子流动的方向是a→bC.放电时正极反应为D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能12345√6789充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，Na＋由硫电极迁移至钠电极，A错误；放电时Na在a电极失去电子，失去的电子经外电路流向b电极，即电子在外电路的流向为a→b，B正确；12345678炭化纤维素纸中含有大量的炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D正确。9123456783.(2023·新课标卷，10)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2＋可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误的是A.放电时V2O5为正极B.放电时Zn2＋由负极向正极迁移C.充电总反应：xZn＋V2O5＋nH2O

===ZnxV2O5·nH2OD.充电阳极反应：ZnxV2O5·nH2O－2xe－===xZn2＋＋V2O5＋nH2O√912345678放电时，Zn2＋可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O，V2O5发生了还原反应，则放电时V2O5为正极，A正确；Zn为负极，放电时Zn失去电子变为Zn2＋，阳离子向正极迁移，则放电时Zn2＋由负极向正极迁移，B正确；电池在放电时的总反应为xZn＋V2O5＋nH2O===ZnxV2O5·nH2O，则其在充电时的总反应为ZnxV2O5·nH2O===xZn＋V2O5＋nH2O，C不正确；912345678充电时阳极上ZnxV2O5·nH2O被氧化为V2O5，则阳极的电极反应为ZnxV2O5·nH2O－2xe－===xZn2＋＋V2O5＋nH2O，D正确。9123456784.(2023·辽宁，11)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是A.放电时负极质量减小B.储能过程中电能转变为化学能C.放电时右侧H＋通过质子交换膜

移向左侧D.充电总反应：Pb＋

＋2Fe3＋===PbSO4＋2Fe2＋√912345678放电时，负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误；储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H＋通过质子交换膜移向右侧，C错误；充电时，总反应为PbSO4＋2Fe2＋===Pb＋

＋2Fe3＋，D错误。9123456785.(2022·广东，16)科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是A.充电时电极b是阴极B.放电时NaCl溶液的pH减小C.放电时NaCl溶液的浓度增大D.每生成1molCl2，电极a质量理论

上增加23g√912345678由充电时电极a的反应可知，充电时电极a发生还原反应，所以电极a是阴极，则电极b是阳极，故A错误；放电时负极反应为Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，反应后Na＋和Cl－浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，pH不变，故B错误，C正确；充电时阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应为NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3，由得失电子守恒可知，每生成1molCl2，电极a质量理论上增加23g·mol－1×2mol＝46g，故D错误。9123456786.(2022·全国乙卷，12)Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来，科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应(Li＋＋e－===Li)和阳极反应(Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是A.充电时，电池的总反应为Li2O2===2Li＋O2B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C.放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极

迁移D.放电时，正极发生反应：O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2√912345678充电时为电解池，由题目信息知，光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应(Li＋＋e－===Li)和阳极反应(Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2)，则充电时，电池的总反应为Li2O2===2Li＋O2，因此，充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，A、B正确；放电时，金属Li电极为负极，光催化电极为正极，Li＋从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误；放电时，电池总反应为2Li＋O2===Li2O2，则正极反应为O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2，D正确。9123456787.(2022·湖南，8)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是A.海水起电解质溶液作用B.N极仅发生的电极反应：2H2O＋2e－

===2OH－＋H2↑C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D.该锂-海水电池属于一次电池√912345678海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A正确；N为正极，电极反应主要为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故B错误；Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确；该电池不可充电，属于一次电池，故D正确。9123456788.(2023·山东，11改编)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是A.甲室Cu电极为正极B.隔膜为阳离子膜C.电池总反应：Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋D.NH3扩散到乙室将对电池电动势不会产生

影响√912345678向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室Cu电极溶解，变为铜离子与氨气形成[Cu(NH3)4]2＋，因此甲室Cu电极为负极，故A错误；原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，通入氨气要消耗铜离子，显然左侧阳离子不断减小，明显不利于电池反应正向进行，故B错误；负极反应是Cu－2e－＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，正极反应是Cu2＋＋2e－===Cu，则电池总反应为Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，故C正确；912345678NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成[Cu(NH3)4]2＋，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影响，故D错误。91234567899.(2022·浙江1月选考，21)pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示，以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液，并插入Ag-AgCl电极)和另一Ag-AgCl电极插入待测溶液中组成电池，pH与电池的电动势E存在关系：pH＝

。下列说法正确的是123456789A.如果玻璃薄膜球内电极的电

势低，则该电极反应式为：

AgCl(s)＋e－===Ag(s)＋Cl－

(0.1mol·L－1)B.玻璃膜内外氢离子浓度的差

异不会引起电动势的变化C.分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未

知溶液的pHD.pH计工作时，电能转化为化学能123456789如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极为负极，负极发生氧化反应而不是还原反应，A错误；pH与电池的电动势E存在关系：pH＝

，则玻璃膜内外氢离子浓度的差异会引起电动势的变化，B错误；123456789pH与电池的电动势E存在关系：pH＝

，则分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pH，C正确；pH计工作时，利用原电池原理，则化学能转化为电能，D错误。考向预测031.(2023·佛山高三诊断)钠离子电池易获取，正负极材料均采用铝箔(可减少铜箔用量)，因此钠离子电池理论成本低于锂离子电池。现有一种正极材料为KFe2(CN)6，固体电解质为Na3PS4，负极材料为Na2Ti3O7的钠离子电池。下列有关叙述错误的是A.正极KFe2(CN)6中Fe的化合价为＋2、＋3C.放电时，电子从负极流经固体电解质到达

正极D.充电时，阴极发生还原反应，并且Na＋增多1234567√8910钾离子呈＋1价、CN－为－1价，化合物中元素的正负化合价代数和为0，则正极KFe2(CN)6中Fe的化合价为＋2、＋3，A正确；1234567放电时，电子从负极流经外电路到达正极，电子不流经固体电解质，C不正确；充电时，阴极发生还原反应，阳离子向阴极移动，则Na＋增多，D正确。89102.(2023·广东梅州市高三总复习质量检测)一种新型Na-CaFeO3可充电电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是A.放电时，电极N是负极B.充电时，Na＋通过钠离子交换膜向

M极移动C.放电时，N极电极反应为2CaFeO2.5

＋O2－－2e－===2CaFeO3D.充电时，每生成1molNa，有机电解质的整体质量减小23g1234567√8910从图示装置可看出，Na-CaFeO3可充电电池放电时，Na失电子生成Na＋，所以Na电极为负极，发生氧化反应，生成的Na＋通过钠离子交换膜移向右侧，右侧CaFeO3电极作正极，A错误；充电时，Na＋通过钠离子交换膜向阴极(M极)移动，B正确；放电时，N极CaFeO3转化为CaFeO2.5，发生还原反应，其电极反应为2CaFeO3＋2e－===2CaFeO2.5＋O2－，C错误；12345678910充电时，每生成1molNa，同时也会有0.5molO2－消耗，所以有机电解质的整体质量减小23g＋0.5mol×16g·mol－1＝31g，D错误。123456789103.(2023·湘豫名校高三模拟)科学家发明了一种Mg-PbO2电池，电解质为Na2SO4、H2SO4、NaOH，通过M和N两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域(已知：a>b)，装置如图，下列说法不正确的是A.Na＋通过M膜移向B区，离子交换膜N为

阴离子交换膜B.B区的电解质浓度逐渐减小C.放电时，Mg电极反应为Mg＋2OH－－2e－===Mg(OH)2D.消耗2.4gMg时，C区电解质溶液减少16.0g1234567√8910由题图可知，镁电极为原电池的负极，碱性条件下镁失去电子生成氢氧化镁，电极反应式为Mg＋2OH－－2e－===Mg(OH)2，A区溶液中氢氧根离子浓度减小，A区钠离子通过阳离子交换膜M进入B区，二氧化铅电极为正极，酸性条件下二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅，电极反应式为PbO2＋4H＋＋

＋2e－===PbSO4＋2H2O，C区溶液中消耗氢离子和硫酸根离子的物质的量之比为4∶1，C区溶液中硫酸根离子通过阴离子交换膜N进入B区，则B区中硫酸钠溶液的浓度增大，故A、C正确，B错误；12345678910原电池工作时，消耗2.4g镁时，转移电子

×2＝0.2mol，C区消耗0.4mol氢离子、0.1mol硫酸根离子，同时有0.1mol硫酸根离子移向B区，相当于溶液中减少0.2mol硫酸，同时生成0.2mol水，则C区实际减少质量为0.2mol×98g·mol－1－0.2mol×18g·mol－1＝16.0g，故D正确。123456789104.基于硫化学的金属硫电池有望替代当前锂离子电池技术，满足人类社会快速增长的能源需求，该电池的结构及原理如图所示。下列有关叙述正确的是A.该电池可采用含有K＋的水溶液或

有机物为电解质溶液B.放电时，电子的移动方向：电极

b→隔膜→电极aC.充电时，阴极区可能发生的反应有xK2S3－(2x－6)e－===

＋2xK＋D.充电时，电路中转移2mol电子时，阴极质量减少78g1234567√8910充电时，阴极反应式为K＋＋e－===K，电路中转移2mol电子时，生成2molK，负极质量增加2mol×39g·mol－1＝78g，D错误。123456789105.我国某公司开发的“刀片电池”外观上类似普通干电池，但内部结构看上去像一堆排列整齐的裁纸刀，每一个刀片里又被分成很多个容纳腔，每个容纳腔里都包含一个电芯，整个刀片是由多个极芯串联而成的模组。该电池本质上还是磷酸铁锂电池，电池的总反应方程式为LiM1－xFexPO4＋6C

M1－xFexPO4＋LiC6，其装置工作原理如图所示。12345678910充电放电下列说法错误的是A.该电池工作时，负极的电极反应式为

LiM1－xFexPO4－e－===M1－xFexPO4＋Li＋B.该电池中的聚合物隔膜是阳离子交换膜，

在充电时，阳离子由左向右移动C.该电池充电时阴极的电极反应式为Li＋＋6C＋e－===LiC6D.刀片电池可以搭载在新能源汽车上，作为动力来源1234567√8910根据电池装置图知，该电池工作时，石墨为负极，电极反应式为LiC6－e－===Li＋＋6C，磷酸铁锂为正极，电极反应式为M1－xFexPO4＋e－＋Li＋===LiM1－xFexPO4，A错误；12345678910充电时，石墨电极与电源负极相连，作阴极，电极反应为Li＋＋6C＋e－===LiC6，需结合Li＋，阳极电极反应为LiM1－xFexPO4

－e－===M1－xFexPO4＋Li＋，释放出Li＋，该电池中的聚合物隔膜是阳离子交换膜，在充电时，12345678910阳离子由阳极移向阴极即由左向右移动，B、C正确；由题干信息可知，刀片电池是一种新型的可充电电池，故可以搭载在新能源汽车上，作为动力来源，D正确。6.由于存在离子浓度差而产生电动势的电池称为离子浓差电池，当两极室离子浓度相等时放电完成。某离子浓差电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是A.铜电极Ⅰ上发生氧化反应B.Cu2＋从左极室透过隔膜移

向右极室C.电池工作一段时间后，右极

室CuSO4浓度增大D.该电池工作时，电能转化为化学能1234567√8910根据题意可知，铜电极Ⅰ附近CuSO4浓度高，发生的反应是Cu2＋＋2e－===Cu，是还原反应，A错误；当两极室离子浓度相等时12345678910放电完成，说明左侧硫酸铜浓度要降低，右侧硫酸铜浓度要升高，直至左右两侧硫酸铜浓度相等，则隔膜应为阴离子交换膜，硫酸根离子从左侧移向右侧，B错误；铜电极Ⅱ附近CuSO4浓度低，发生的反应是Cu－2e－===Cu2＋，硫酸根离子从左侧移向右侧，导致右极室CuSO4浓度增大，C正确；该电池工作时，化学能转化为电能，D错误。123456789107.物质有从浓度大的区域向浓度小的区域扩散的趋势，利用该趋势可设计浓差电池。如图所示装置可测定氧气的含量，参比侧通入纯氧，测量侧气压调节到与参比侧相同，接通电路，通过电势差大小可测出测量侧气体的含氧量。下列说法不正确的是A.参比侧为正极B.负极的电极反应式为2O2－－4e－===O2C.测量侧处于封闭环境时，初期的读数

比较准确D.相同压强下，电势差越大，测量侧气

体中含氧量越高1234567√8910由题给信息可知，参比侧的铂电极为浓差电池的正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成O2－，电极反应式为O2＋4e－===2O2－，测量侧的铂电极为负极，氧离子在负极失去电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为2O2－－4e－===O2，相同压1234567强下，测量侧气体中氧气含量越低，浓差电池的电势差越大。由分析可知，参比侧的铂电极为浓差电池的正极，故A正确；由分析可知，测量侧的铂电极为负极，氧离子在负极失去电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为2O2－－4e－===O2，故B正确；89101234567后期因为氧气的生成导致读数与测量侧气体中含氧量相差很大，所以初期的读数比较准确，故C正确；相同压强下，测量侧气体中氧气含量越低，浓差电池的电势差越大，故D错误。89108.浓差电池是由于电池中存在浓度差而产生的。锂离子浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列说法不正确的是A.若Y电极材料为铁，也能实现

如图转化B.浓缩海水中锂离子浓度大于左

侧LiCl溶液中的锂离子浓度C.X电极的反应为2H＋＋2e－===H2↑D.右侧生成1molCl2时，左侧Li＋增加2mol√12345678910Y电极是该电池的负极，若材料为铁，铁比Cl－更易失去电子，故不能实现图示转化，A不正确；浓缩海水中锂离子通过离子导电体进入左槽，左槽加入的是稀盐酸，故浓缩海水中锂离子浓度大于左侧LiCl溶液中的锂离子浓度，B正确；X电极为该电池正极，反应式为2H＋＋2e－===H2↑，C正确；右侧生成1molCl2时，转移2mol电子，有2molLi＋通过离子导电体，故左侧Li＋增加2mol，D正确。123456789109.某化学兴趣小组将两个完全相同的铜片分别放入体积相同、浓度不同的CuSO4溶液中形成浓差电池(如图所示)，当两极附近电解质溶液浓度相等时停止放电。下列说法正确的是A.Cu(2)极发生还原反应B.Cu(1)极附近Cu2＋通过膜1

向右迁移C.放电过程中，两膜之间的

c(CuSO4)理论上保持不变D.当Cu(2)极附近c(CuSO4)变为1mol·L－1时，该电池停止放电√12345678910铜(1)极附近硫酸铜溶液浓度大于铜(2)极，故铜(1)极的电解质浓度降低[即铜(1)极为正极]，铜(2)极为负极，发生氧化反应，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，A项错误；12345678910铜(1)极的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，为了维持电荷平衡，

通过膜1向右迁移，B项错误；理论上两膜之间的硫酸铜浓度基本保持不变，C项正确；理论上正、负两极硫酸铜溶液浓度均为0.55mol·L－1时，该电池停止放电，D项错误。1234567891010.一种浓差电池如图所示，阴、阳离子交换膜交替放置，中间的间隔交替充以河水和海水，选择性透过Cl－和Na＋，在两电极板形成电势差，进而在外部产生电流。下列关于该电池的说法错误的是A.a电极为电池的正极，电极反应

为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B.A为阴离子交换膜，C为阳离子

交换膜C.阳极(负极)隔室的电中性溶液通

过阳极表面的氧化作用维持D.该电池的缺点是离子交换膜价格昂贵，电极产物也没有经济价值√12345678910钠离子向a电极方向移动，氯离子向b电极方向移动，所以A为阴离子交换膜，C为阳离子交换膜，B项正确；阳极(负极)隔室中氯离子发生氧化反应，保持溶液中的电荷守恒，C项正确；电极产物是化工产品，有较高经济价值，D项错误。12345678910b电极电子流出，b为电池的负极，a电极为电池的正极，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A项正确；本课结束选择题专攻4.电解原理的多方面应用核心精讲011.图解电解池工作原理(阳极为惰性电极)2.对比掌握电解规律(阳极为惰性电极)电解类型电解质实例溶液复原物质电解水型NaOH、H2SO4或Na2SO4水电解电解质型HCl或CuCl2原电解质放氢生碱型NaClHCl气体放氧生酸型CuSO4或AgNO3CuO或Ag2O注意

电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解CuSO4溶液，Cu2＋完全放电之前，可加入CuO或CuCO3复原，而Cu2＋完全放电之后，溶液中H＋继续放电，应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3复原。3.金属的电化学腐蚀与防护(1)电解池4.陌生电解池装置图的知识迁移(2)金属腐蚀真题演练021.(2023·广东，16)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时，H2O在双极膜界面处被催化解离成H＋和OH－，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是A.电解总反应：KNO3＋3H2O===

NH3·H2O＋2O2↑＋KOHB.每生成1molNH3·H2O，双极膜

处有9mol的H2O解离C.电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变D.相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率√123456由大电流催化电解KNO3溶液制氨可知，在电极a处KNO3放电生成NH3，发生还原反应，故电极a为阴极，电极反应式为

＋8e－＋9H＋===123456NH3·H2O＋2H2O，电极b为阳极，电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，电解总反应为KNO3＋3H2O===NH3·H2O＋2O2↑＋KOH，故A正确；每生成1molNH3·H2O，阴极得8mole－，同时双极膜处有8molH＋进入阴极室，即有8mol的H2O解离，故B错误；电解过程中，阳极室每消耗4molOH－，同时有4molOH－通过双极膜进入阳极室，KOH的物质的量不因反应而改变，故C正确；相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构具有更大的膜面积，有利于H2O被催化解离成H＋和OH－，可提高氨生成速率，故D正确。1234562.(2022·广东，10)以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中A.阴极发生的反应为Mg－2e－===Mg2＋B.阴极上Al被氧化C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥D.阳极和阴极的质量变化相等12345√6该题中以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，通过控制一定的条件，可使阳极区Mg和Al发生失电子的氧化反应，分别生成Mg2＋和Al3＋，Cu和Si不参与反应，阴极区Al3＋得电子生成Al单质，从而实现Al的再生，A、B错误；阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C正确；因为阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单质，根据得失电子守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D错误。1234563.(2021·广东，16)钴(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钴的装置示意图。下列说法正确的是A.工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo，Ⅰ室溶液质量理论上减

少16gC.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反

应不变D.电解总反应：2Co2＋＋2H2O

2Co＋O2↑＋4H＋12345√6由题图分析可知，水放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，使Ⅱ室中氢离子浓度增大，溶液pH减小，故A错误；阴极生成1mol钴，阳极有1mol水放电，则Ⅰ室溶液质量减少18g，故B错误；123456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氧化反应生成氯气，则移除离子交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，故C错误；1234564.(2023·浙江6月选考，13)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是A.电极A接电源正极，发生氧化反应B.电极B的电极反应式为：2H2O＋2e－

===H2↑＋2OH－C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓

度较高的NaOH溶液D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少

能耗12345√6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；电极B为阴极，通入的氧气得到电子，123456其电极反应式为2H2O＋4e－＋O2===4OH－，故B错误；右室生成氢氧根离子，应选用阳离子交换膜，左室的钠离子进入右室，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确；改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，从而降低电解电压，减少能耗，故D正确。5.(2023·北京，5)回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。下列说法不正确的是A.废气中SO2排放到大气中

会形成酸雨123456C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2√SO2是酸性氧化物，废气中SO2排放到大气中会形成硫酸型酸雨，故A正确；装置a中溶液的溶质为NaHCO3，溶液显碱性，说明

的水解程度大于其电离程度，故B正确；装置a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2气体，NaHCO3溶液不能吸收CO2，故C错误。1234566.(2023·辽宁，7)某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是A.b端电势高于a端电势B.理论上转移2mole－生成4gH2C.电解后海水pH下降D.阳极发生：Cl－＋H2O－2e－===

HClO＋H＋√123456由题图分析可知，a为正极，b为负极，则a端电势高于b端电势，A错误；右侧电极上产生氢气的电极方程式为2H＋＋2e－===H2↑，则理论上转移2mole－生成2gH2，B错误；电解总反应为Cl－＋H2O

ClO－＋H2↑，ClO－水解使溶液呈碱性，海水pH上升，C错误。123456考向预测031.(2023·广州市高三模拟)双极膜是一种离子交换复合膜，在直流电场作用下能将中间层的水分子解离成H＋和OH－，并分别向两极迁移。用双极膜电解制备金属钴，工作原理如图所示。下列说法错误的是A.电极a接电源的正极B.电解过程中溶液中的

透过阴离子

交换膜向左移动C.当电路中转移2mol电子时，阳极产生

22.4LH2(标准状况)D.电解池工作时，阴离子交换膜与双极膜之间的溶液的pH减小1234567√89电解池中阳离子向阴极移动，则电极b是阴极，电极a是阳极，电极a接电源的正极，故A正确；电解池中阴离子向阳极移动，电解过程中溶液中的

透过阴离子交换膜向左移动，故B正确；当电路中转移2mol电子时，阳极氢氧根离子失电子生成0.5molO2，故C错误；电解池工作时，

通过阴离子交换膜向左移动与氢离子结合生成硫酸，阴离子交换膜与双极膜之间的溶液的pH减小，故D正确。1234567892.(2023·汕头市高三一模)八钼酸铵[(NH4)4Mo8O26]可用于染料、催化剂、防火剂等。该化合物可通过电渗析法获得，工作原理如图。下列说法错误的是A.a连接电源正极C.电解一段时间后，b极附近氨水的浓度减小D.双极膜附近的OH－移向左侧1234567√89由图可知，b为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，a为阳极，连接电源正极，水放电生成氧气和氢离子，A正确；1234567电解一段时间后，b极附近生成的氢氧根离子和左侧迁移过来的铵根离子结合生成一水合氨，氨水的浓度增大，C错误；阴离子向阳极迁移，双极膜附近的OH－移向左侧，D正确。893.(2021·江苏，12)通过下列方法可分别获得H2和O2：①通过电解获得NiOOH和H2(如图)；②在90℃将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是A.电解后KOH溶液的物质的量浓度减小B.电解时阳极电极反应式：Ni(OH)2＋OH－－e－

===NiOOH＋H2OC.电解的总反应方程式：2H2O2H2↑＋O2↑D.电解过程中转移4mol电子，理论上可获得22.4LO21234567√89阴极水电离的氢离子得电子生成氢气，阳极Ni(OH)2失电子生成NiOOH，电解过程总反应为2Ni(OH)2

2NiOOH＋H2↑，电解后KOH溶液的物质的量浓度不变，故A、C错误；电解时阳极Ni(OH)2失电子生成NiOOH，电极反应式为Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O，故B正确；电解过程中转移4mol电子，生成1mol氧气，非标准状况下的体积不一定是22.4L，故D错误。1234567894.(2023·成都高三一模)电解苯酚的乙腈(CH3CN)水溶液可在电极上直接合成扑热息痛(

)，装置如图，其中电极材料均为石墨。下列说法错误的是

A.电极a为负极B.装置工作时，乙室溶液pH减小C.电极c的电极反应式为

＋CH3CN＋H2O－2e－―→

＋2H＋D.合成1mol扑热息痛，理论上甲室质量增重64g1234567√89根据题给信息可确定左侧装置为原电池，右侧装置为电解池。原电池中，阴离子向负极移动，故电极a是负极，电极b是正极，则电极c是阳极，电极d是阴极，A正确；工作时，H2O2在正极b上得到电子发生还原反应，电极反应式为H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O，反应时c(H＋)减小，乙室溶液pH增大，B错误；123456789电极c为阳极，CH3CN在电极c上失去电子发生氧化反应，并与苯酚反应生成扑热息痛，电极反应式为

＋CH3CN＋H2O－2e－―→

＋2H＋，C正确；123456789根据阳极c的电极反应式，合成1mol扑热息痛，转移2mol电子，负极a上生成1mol氧气，同时乙室转移1mol到甲室，理论上甲室质量增重96g·mol－1×1mol－32g·mol－1×1mol＝64g，D正确。5.对氨基苯酚是一种重要的有机精细化工中间体，可用惰性电极电解硝基苯生产，装置如图所示。下列说法正确的是A.a极区加入乙醇的目的是增强溶液的导电性B.a极的电极反应为

＋4H＋＋4e－―→

＋H2OC.电解一段时间后，a极区需要补充稀硫酸D.生成1mol对氨基苯酚时，b极区理论上

放出气体22.4L1234567√89图为电解池装置，硝基苯(

)发生还原反应生成对氨基苯酚(

)，则a为阴极，电极反应式为

＋4H＋＋4e－―→

＋H2O；b为阳极，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，b电极区的氢离子经过质子交换膜进入a电极区。乙醇为有机溶剂，a极区加入乙醇的目的是增大硝基苯的溶解度，A错误；123456789根据电极反应，a极区不需要补充硫酸，C错误；生成气体的温度、压强未知，无法计算气体的体积，D错误。1234567896.(2023·佛山市高三下学期调研)电有机合成相对于传统有机合成具有显著优势