2024年高考化学二轮复习-新型电化学装置分析（新高考专用）（原卷版）

电化学装置分析【九大题型】

【新高考专用】

【题型1考查新型一次电池】...................................................................8

【题型2考查新型二次电池】...................................................................11

【题型3考查新型燃料电池】...................................................................15

【题型4考查新型电解池】.....................................................................19

【题型5考查离子交换膜在电化学中的应用......................................................22

【题型6考查金属腐蚀】.......................................................................25

【题型7考查金属防护】.......................................................................29

【题型8考查电化学的有关计算】...............................................................31

【题型9考查电化学综合应用】.................................................................35

电化学部分常以新型化学电源、电解原理在生活生产中的应用等为载体，考查基本原理及应用，试题注重

了题材的生活化、实用化、情境化，同时也加强了不同知识间的相互渗透与融合，试题的背景较为新颖，

题目具有一定难度。预测今年高考仍会在这方面着力命题。

1.原电池原理和化学电源：

湖南卷(2023、2022、2021),广东卷(2023、2022),浙江卷(2022、2021),辽宁卷(2023、2022、2021),河北

卷(2021),天津卷(2021、2020),山东卷(2023、2021),全国新课标卷(2023)。

2.电解池原理及金属的腐蚀与防护：

湖南卷(2023、2022、2021),湖北卷(2023、2022、2021),广东卷(2023、2022、2021),海南卷(2022、2021),

江苏卷(2022、2021、2020),河北卷(2022),重庆卷(2022、2021),北京卷(2022、2020),山东卷(2023、2022、

2020),浙江卷(2023、2022),辽宁卷(2023、2021),天津卷(2021)。

3.电化学的综合应用：

山东卷(2022),湖南卷(2022),辽宁卷(2022),北京卷(2022、2021)»

【知识点1原电池的工作原理】

1.原电池的工作原理

2.电极方程式的书写

3.燃料电池电极反应式的书写(以氢氧燃料电池为例)

【知识点2新型化学电池】

1.单液电池

2.双液电池

3.间接电池

媒质也称为“电对”或“介对”，其首先在电极表面失去（或得到）电子，形成氧化态（或还原态）在电解溶液中进

一步氧化（或还原）反应基质，最终生成目的产物。

其原理如下图所示：

4.二次电池

5.燃料电池电极反应式书写的常用方法

第一步，写出电池总反应式。

燃料电池的总反应与燃料燃烧的反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。

如甲烷燃料电池（电解质溶液为NaOH溶液）的反应如下：

CH4+2O2=CO2+2H2O①

C02+2NaOH=Na2CO3+H20②

①+②可得甲烷燃料电池的总反应式：CH4+2O2+2NaOH-Na2co3+3氏。。

第二步，写出电池的正极反应式。

根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是。2,因电解质溶液不同，故其电极反应也会

有所不同：

+-

⑴酸性电解质：O2+4H+4e=2H2Oo

--

（2）碱性电解质：O2+2H2O+4e=4OHo

（3）固体电解质（高温下能传导。2一）：O2+4e-=2O2-o

（4）熔融碳酸盐（如熔融K2co3）：O2+2CO2+4e=2C0F»

第三步，电池的总反应式一电池的正极反应式=电池的负极反应式。

【知识点3电解池】

1.电解池的工作原理

2.电极上离子放电顺序

（1）阴极：与电极材料无关。氧化性强的先放电，放电顺序：

Ag+Fe3+CU2+H+酸Fe2+Zn2+H+水Al3+Mg2+Na+Ca2+K+

----------得到电子,由易到难----------'

（2）阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。若是惰性电极作阳极，放电顺序:

活泼电极>S2->「>Bd>Cr>OH->含氧酸根离子》F-

----------失去电子一由易到难----------*

①放电指的是电极上的得、失电子。

②活性电极指的是除去Au、Pt以外的金属，惰性电极指的是Pt、Au、C电极，不参与电极反应。

③阴极材料若为金属电极，一般是增强导电性但不参与反应。

3.惰性电极电解电解质溶液的四种类型

4、电解原理的应用

（1）电解饱和食盐水（氯碱工业）

阳极反应式：2cl——2e—===C12f（氧化反应）

阴极反应式：2H++2e—===H2f（还原反应）

总反应方程式：2NaCl+2H20=里醛2NaOH+H2f+Cl2T

（2）电解精炼铜：电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。（2）电解质溶液：含Cu2+的盐溶液。

电极反应：阳极：Zn—2e—==Zn2+>Fe—2e—==Fe2+、Ni—2e—==Ni2+>Cu—2e—==Cu2+；

阴极：Cu2++2e—==Cu。

（4）阳极泥的形成：在电解过程中，活动性位于铜之后的银、金等杂质，难以在阳极失去电子变成阳离子而

溶解，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。

（3）电镀：图为金属表面镀银的工作示意图

镀件作阴极，镀层金属银作阳极。电解质溶液是AgNCh溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。

电极反应：阳极：Ag一^^=Ag+；阴极：Ag++e-^=Ago特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不

变。

【知识点4金属的腐蚀与防护】

L化学腐蚀与电化学腐蚀

类型化学腐蚀电化学腐蚀

条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触

现象无电流产生有微弱电流产生

本质金属被氧化较活泼金属被氧化

联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍

2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以钢铁的腐蚀为例进行分析）

类型析氢腐蚀吸氧腐蚀

.金属的防

条件水膜酸性较强（PHW4.3）水膜酸性很弱或呈中性3

护⑴电化

电极负极Fe-2e===Fe2+

学防护。

反应正极2H++2屋===H2f02+2H2。+4e-===4OJT

①牺牲阳

总反应式Fe+2H+===Fe?++H2T

2Fe+Ch+2H2O=2Fe(OH)2极的阴极

保护法一

联系吸氧腐蚀更普遍

原电池原

理a.负极：比被保护金属活泼的金属；b.正极：被保护的金属设备。

②外加电流的阴极保护法一电解原理

a.阴极：被保护的金属设备；b.阳极：惰性金属或石墨。

（2）改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。

（3）加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。

【知识点5离子交换膜】

L阳离子交换膜（只允许阳离子和水分子通过，阻止阴离子和气体通过）

以锌铜原电池为例，中间用阳离子交换膜隔开

锌铜原电池

①负极反应式：Zn2e=Zn2+

ZnL

②正极反应式：Cu2++2e=Cu

甲哥乙

/阳•子

1mol-L-1③Zi?+通过阳离子交换膜进入正极区

1mol-L_,

交换膜CuSO4(aq)

ZnSO4(aq)

④阳离子一透过阳离子交换膜-原电池正极（或电解池的阴极）

2.阴离子交换膜（只允许阴离子和水分子通过，阻止阳离子和气体通过）

以Pt为电极电解淀粉-KI溶液，中间用阴离子交换膜隔开

>1

■1

①阴极反应式：

-2H2O+2e=H2f+20H

△

②阳极反应式：2I2e=I2

Pt、-Pt

———阴离子③阴极产生的0H移向阳极与阳极产物反应：3I+6OH=IO+5I+3HO

三交换膜232

④阴离子一透过阴离子交换膜一电解池阳极（或原电池的负极）

3.质子交换膜（只允许H+和水分子通过）

在微生物作用下电解有机废水(含CH3co0H),可获得清洁能源H2

AB

『电源H

t①阴极反应式：2H++2e=H2T

惰+

性r②阳极反应式：CH3COOH8e+2H2O=2CO2t+8H

电

极:酸

迤

稀6③阳极产生的H+通过质子交换膜移向阴极

/

质子交换膜

④H+-透过质子交换膜-原电池正极(或电解池的阴极)

4.电渗析法

竞争放电:H+>A/竞争放电：OH->B“-

+

2H2O+2e=H2f+2OH-2H2O-4e=4H+O2f

阴极阳极

有膜:纯净的H2、A(OH)m有膜:纯净的C>2、H.B

无膜：包和。2的混合气体无膜：也和。2的混合气体

将含AnBm的废水再生为HnB和

的原理：已知为金属

A(OH)mA11阳中子交换膜阴离子、交换膜I

活动顺序表H之前的金属，B。为

------不

产：—,

含氧酸根离子Am+

gL>!卫打不

通过能通过

—I—

A(OH)m浓AaBm(aq)H„B

若无膜只能得到A”Bm浓溶液

5.解题模板

第一步，分清隔膜类型。即交换膜属于阳离子交换膜、阴离子交换膜或质子交换膜中的哪一种，判断允许

哪种离子通过隔膜。

第二步，写出电极反应，判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移方向。

第三步，分析隔膜作用。在产品制备中，隔膜作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应，或避免

产物因发生反应而造成危险。

【知识点6电化学解题模板】

1.电化学题解题流程

2.电化学解题模板

第一步：读题

逐字逐句读，挖掘关键字，排除无效信息，找到对解题有价值的信息，并作标记。

第一步：确定装置类型

放电为原电池，充电为电解池。

第二步：判断电极名称

放电时的正极为充电时间阳极，放电时的负极为充电时的阴极。

第三步：写出电极反应

放电时的正极反应颠倒过来为充电时的阳极反应；放电时的负极反应颠倒过来为充电时的阴极反应。

第四步：分析离子移动

由生成一极向消耗一极移动；区域pH变化：0H生成区，H，消耗区，pH增大；0H消耗区，生成区，pH减小。

【题型1考查新型一次电池】

【例1】（2023•吉林•统考模拟预测）科学家预言，被称为“黑金”的“新材料之王石墨烯”将“彻底改变21世

纪”。我国关于石墨烯的专利总数世界排名第一、如图是我国研发的某种石墨烯电池有关原理示意图，左边

+-+

装置工作时的电极反应为Lii-xC6+xLi+xe=LiC6,Li[GS/Si]O2-xe-=Lii-x[GS/Si]O2+xLis下列说法正

确的是

A.a与d电极上发生氧化反应

B.左右两个装置中的离子交换膜均为阳离子交换膜

C.电池放电时，负极反应为Lii£GS/Si]O2+xLi++xe-=Li[GS/Si]C>2

D.若装置工作前c与d电极质量相等，则转移0.1mol电子后两个电极质量相差0.7g

【变式11]（2023•天津南开•统考二模）锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质溶液为LiClOa的乙二醇二甲醛

（CH30cH《小0€：也）溶液，总反应为xLi+CR—xLiF+C,放电产物LiF沉积在正极，工作原理如图所示：

下列说法正确的是

A.外电路电子由b流向a

B.离子交换膜为阴离子交换膜

C.电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替

D.正极的电极反应式为CF、+xeTxLi+—xLiF+C

【变式12]（2023•四川泸州模拟预测）如图a酸性锌镒干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳

棒，其周围是由碳粉，二氧化铳，氯化锌和氯化镂等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH,下列

说法不正确的是

有关数据如下表所示：

温度/℃

020406080100

化合物

NH4cl29.337.245.855.365.677.3

ZnCh343395452488541614

A.该电池的正极反应式为MnO2+e-+H+=MnOOH

B.利用干电池，高温电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO,如图b,则阴、阳两极生成的气体的物质的

量之比是1:1

C.废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化钱，两者可以通过重结晶方法分离

D.废电池糊状填充物加水处理后所得滤渣的主要成分是二氧化锦、碳粉和MnOOH,欲从中得到较纯的二

氧化铳，可以采用加热的方法

【变式13]（2023•浙江•统考一模）普通锌锦干电池的简图（下图所示），它是用锌皮制成的锌筒作电极兼

做容器，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化镒和炭黑的混合物，并用离子

可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化镂和淀粉等调成糊状作电解质溶液；该电池工

+2+

作时的总反应为：Zn+2NH4+2MnO2=[Zn（NH3）2]+Mn2O3+H2O

关于锌铳干电池的下列说法中正确的是

A.当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原

B.电池负极的电极反应式为：2MnO2+2NH4++2e=Mn2O3+2NH3+H2。

C.该电池碳棒可用铜棒代替，但是工作电压会下降

D.外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小6.5g

【题型2考查新型二次电池】

【例2】（2024•陕西咸阳•统考一模）锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、环境友好等优点，一种纳

米硅基锂电池是新型二次电池，电池反应原理如图所示，电池反应式为

xFeS2+4Li,Si普xFe+2xLi2S+4Si0

下列说法不正确的是

A.电解液不能选用Li2SO4或者LiCl的水溶液

B.电池放电时Li+从b极脱嵌，而充电时，Li+从a极脱嵌

C.充电时，a极反应式为xFe+2xLi2s-4xe「=4xLi++xFeS2

D.该电池工作时，每转移lmole,两极质量变化之差为7g

【变式21]（2024•安徽•统考模拟预测）我国学者研制了一种锌基电极，与涂覆氢氧化银的银基电极组成可

充电电池，其示意图如下。放电时，Zn转化为2ZnC（V3Zn（OH）2。下列说法错误的是

A.放电时，正极反应为：Ni（OH）2+2e-=Ni+2OH-

B.放电时，若外电路有0.2mol电子转移，则有O.lmolZn”向正极迁移

C.充电时，a为外接电源负极

D.充电时，阴极反应为：2ZnCO3-3Zn（OH）2+10e-=5Zn+2CO|~+6OH

【变式22］（2024•江西•校联考模拟预测）某国际期刊刊登我国最新有关水系双离子电池原理如图所示，下

列有关叙述正确的是

A.放电时，电极a作电源的正极，Cu3（PC>4）2发生氧化反应最终变为Cu

B.充电时，水系电池中，a电极附近的碱性增强

C.充电时，Nao.44Mn02xe=Nao.44xMn02+xNa+

D.当lmolCu3（PO4）2完全放电时，则电池内部有6moiNa+发生迁移

【变式23］（2023•辽宁实验中学校考模拟预测）双盐MgCoS2电池由Li+替代了Mg2+在正极材料中的嵌入,

解决了Mg2+扩散缓慢、锂离子电池锂枝晶生长等问题，其充、放电过程如图所示。下列说法错误的是

A.放电时，C0S2电极的电势高于Mg电极

B.放电时，每转移2moie,正极质量减少14g

C.充电时，若充电电压为2.0V,可能造成电池性能衰减

+

D.充电时,充电电压为2.75V时,阳极反应为：Co+2Li2S-4e-=CoS2+4Li

【题型3考查新型燃料电池】

【例3】（2023•江苏•校联考模拟预测）肿可以用作燃料电池的燃料，一种肺燃料电池的工作原理如图所示,

电池工作过程中会有少量N2H4在电极表面发生自分解反应生成NH3、电、凡逸出。

下列关于N2H4-O2燃料电池的说法正确的是

A.电池工作时化学能完全转化变为电能

B.放电过程中，负极区溶液pH增大

+

C.负极的电极反应式为：N2H4-4e-=N2+4H

D.电池工作时，负极区消耗的NaOH与正极区生成的NaOH物质的量相等

【变式31］（2023•河北•模拟预测）燃料电池近几年发展迅速，如图是科学家利用页岩气设计的一种固态（熔

盐）燃料电池工作示意图。下列说法错误的是

A.电极材料采用石墨烯，吸附甲烷的电极为负极，发生氧化反应

B.通入氧气的电极上电极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO：

C.电池工作时，COj向通甲烷的电极一侧移动

D.该电池的优点是二氧化碳可循环利用，不会释放温室气体

【变式32］（2023•山西临汾•统考一模）某HCOOH空气燃料电池工作原理如图所示（离子交换膜只允许K+

离子通过）。下列说法错误的是

A.该电池工作时K+离子从Pti电极迁移至Pt2电极

B.Pti的电极反应式为：HCOOH+3OH2e=HCO3+2H2O

C.Pt2的电极反应式为：Ch+2e+2H2O=4OH

D.该电池实现了物质制备和发电的结合

【变式33］（2023•安徽合肥•统考一模）某科研机构研发的NO—空气燃料电池的工作原理如图所示，下列

叙述正确的是

A.a电极为电池负极

B.电池工作时H+透过质子交换膜从右向左移动

+

C.b电极的电极反应：NO-3e+2H2O=4H+NO；

D.当外电路中通过02mol电子时，a电极处消耗O2112L

【题型4考查新型电解池】

【例4】（2024•山东日照一中校联考一模）实验室可用苯乙酮间接电氧化法合成苯甲酸，其原理如图所示。

下列说法错误的是

A.膜m为阴离子交换膜

B.每生成Imol苯甲酸盐，转移4moi电子

C.电路中转移2moi电子，阴极区溶液质量减少18g

D.若用铅蓄电池作电源，a电极应与PM）?极相连

【变式41］（2024•湖南岳阳一中校联考一模）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高

选择性催化剂PRT可抑制02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2moi片生成4gH2

C.电解过程中主要发生②和③D.电解的总反应主要为：2旦0,2凡7+0〃

【变式42】（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+8OH-

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

【变式43】（2024•四川成都校考一模）电芬顿工艺被认为是一种很有应用前景的高级氧化技术，可用

于降解去除废水中的持久性有机污染物［如©FOH（苯酚）］,其工作原理如图所示（QH表示自由基，有强

氧化性）。下列说法错误的是

A.HMC-3应与电源的负极相连

B.Fe?+在该电芬顿工艺中作催化剂

C.HMC-3上电极反应式之一为02+2田+2仁=凡02

D.若处理Imol苯酚，则理论上电路中通过14moi电子

【题型5考查离子交换膜在电化学中的应用】

【例5】（2024•四川宜宾二中校考一模）我国电动汽车产业发展迅猛，多种车型采用三元锂电池，该电池

放电时工作原理如图所示。下列说法错误的是

A.无论充电或放电，A极电势均低于B极

B.充电时，外电路中流过O.lmol电子，A极质量减少0.7g

C.放电时，正极反应为LiiaNixCoyMnzO2+aLi++ae=LiNixCoyMnzCh

D.失去活性锂元素的三元正极材料可采用化学方法再生，实现循环利用

【变式51】（2023•河南•校联考模拟预测）双极膜亦称双极性膜，是特种离子交换膜，它是由阳离子交换膜

和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H2O解离成H+和OH,并分别通过离子交

换膜向两侧发生迁移。三碘甲烷（CHL）又名碘仿，在医药和生物化学中用作防腐剂和消毒剂。电解法制取碘

仿的工作原理如图所示，生成三碘甲烷的反应原理为C2H5OH+5IO=CHl3+CO;+2I+OH+2H2O«下列说法正

确的是

A.电极X连接直流电源的正极

B.电极Y上的主要反应为I2e+2OH=IO+H2O

C.电解一段时间后，硫酸溶液浓度升高

D.每制备0.25mol三碘甲烷，理论上双极膜内解离90gH2。

【变式52］（2023•重庆巴蜀中学校考模拟预测）电有机合成相对于传统有机合成具有显著优势，利用如图

所示装置实现电催化合成吠喃二甲酸。下列说法第卷的是

A.催化电极能降低电极反应的活化能

B.ImolNi2+在催化电极a放电可得到26g吠喃二甲酸

-+

C.阴极反应为HO—《》—NO?+6e+6H=HO—<~—NH2+2H2O

D.电路中每转移Imol阳极区与阴极区质量变化的差为lg

【变式53］（2023•浙江•校联考模拟预测）直接H2O2-HQ2燃料电池是一种新型化学电源，其工作原理如

图所示。电池放电时，下列说法不正确的是

A.电池工作时，电极I电势低

B.电极II的反应式为：H2O2+2e+2H=2H2O

C.电池总反应为：2H2O2=O2T+2H2O

D.当电路中转移0.Imol电子时，通过阳离子交换膜的K+为3.9g

【题型6考查金属腐蚀】

【例6】（2024•陕西渭南•统考一模）用如图1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥

形瓶中压强（p）随时间变化关系的曲线如图2所示，下列说法错误的是

A.pH=2.0时，压强增大是因为生成H2

B.pH=4.0时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀

C.pH=6.0时，正极主要发生电极反应式为O?+4e-+4H+=2凡。

D.整个过程中，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe?+

【变式61］（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®;溶液+KJFe(CN)6］溶液

铁钉周边出现少量红色和蓝色区域，

I铁钉表面及周边未见明显变化。

有少量红棕色铁锈生成。

\琼脂人仆

铁钉

培养皿

酚酰溶液+KJFe(CN)6］溶液

铁钉周边出现红色区域，未见蓝色铁钉周边红色加深，区域变大，未见

II

出现，锌片周边未见明显变化。蓝色出现，锌片周边未见明显变化。

丁

培养皿

下列说法不正确的是

A.实验H中5min时出现红色区域，说明铁钉腐蚀速率比I快

B.实验II中正极的电极反应式：。2+2应0+4仁=4011一

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

【变式62】(2023•辽宁鞍山•统考一模)点蚀又称为孔蚀，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。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图，下列说法错误的是

A.孔隙中有可能发生析氢腐蚀

B.孔蚀中Fe?+水解导致电解质溶液酸性增强

C.为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连

D.蚀孔外每吸收2.24L02,可氧化0.2molFe

【变式63】(2023•湖南•校联考二模)某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护，下列说法不正确的

是

A.③区电极电势Cu高于Fe

B.①区Fe电极和③区Fe电极电极反应均为Fe—2e-=Fe2+

C.②区Zn电极和④区Cu电极电极反应均为2H2O+2e—=H2f+2OH一

D.②区Fe电极和④区Fe电极附近滴加K31Fe(CN)6］溶液，均会出现蓝色沉淀

【题型7考查金属防护】

【例7】（2023•重庆市校联考模拟预测）下列文物修复与保护，主要运用“金属电化学腐蚀与金属

保护”原理的是

【变式71】（2023•北京海淀•统考二模）甲、乙同学分别用如图所示装置验证铁的电化学防腐原理，相同时

间后继续进行实验。

实验①：甲同学分别向I、II中Fe电极附近滴加K3［Fe（CN）6］溶液，I中产生蓝色沉淀，II中无沉淀。

实验②：乙同学分别取I、II中Fe电极附近溶液，滴加K3［Fe（CN）6］溶液，I、II中均无沉淀。

下列说法正确的是

A.I是牺牲阳极保护法，正极反应式为O2+4e-+2HQ=4OH-

B.II为外加电流阴极保护法，Fe电极与外接电源的正极相连

C.由实验①中I、II现象的差异，推测K3［Fe（CN）6］在I中氧化性强于U

D.由实验可知，两种保护法均能保护Fe,且II保护得更好

【变式72］（2023•山东潍坊•统考二模）地下管道表面附着的硫酸盐会促进钢铁发生厌氧腐蚀，为减少腐蚀

的发生，可使钢管与外接电源相连，使其表面形成致密的Fes。”下列说法错误的是

A.钢管应与电源的负极相连B.电压过高有可能会加剧腐蚀

C.发生厌氧腐蚀会使土壤碱性增强D.厌氧腐蚀过程中有FeS生成

【变式73］（2023•上海崇明•统考一模）用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是

A.当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，X上发生氧化反应

B.当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，电子经导线流入X

C.当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的正极

D.当a、b与外接电源相连时，阴极的电极反应式：2c12e=C12T

【题型8考查电化学的有关计算】

【例8】（2024•浙江宁波镇海中学校考模拟预测）我国科学家开发出碱性海水里直接电解制氢的技术，工

作原理如图1所示。MnO,隔水薄膜可以起到阻挡c「与电极催化剂活性中心接触的作用，电极A含有M

金属的催化剂，发生的电极反应过程如图2所示，离子交换膜选择性透过参与电极A反应的物质。下列说

法错误的是

A.电极A上发生的反应存在极性键的断裂与生成

B.若去掉隔水薄膜，C「会在A电极失去电子生成C1?

C.电解结束后，电极B处去掉海水隔水膜，所得溶液中加入适量FeCL，NaCl,KNC>3溶液无混浊现象

D.每当有标准状况下的0.1344L气体生成时，就会有0.008mol电子从电极A流向电极B

【变式81］（2024•广东广雅中学校联考模拟预测）NOx是主要大气污染物，利用反应NO2+NH3-N2+H2O

消除NO2污染的电化学装置如图所示。下列说法错误的是

A.外电路的电子方向为aT负载一b

B.b极的电极反应为：4H2O+2NO2+8e-=N2+8OH-

C.若离子交换膜为阴离子交换膜，则左池NaOH溶液浓度将增大

D.电路中转移4mol电子时理论上可消除标准状况下ImolNCh的污染

【变式82］（2024•江苏连云港•统考一模）用如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水，同时还可以

淡化海水。

下列说法正确的是

A.a极电极反应式：2CN-+10e-+12OH-=2CO；-+N,T+6H2O

B.电池工作一段时间后，右室溶液的pH减小

C.交换膜I为阳离子交换膜，交换膜II为阴离子交换膜

D.若将含有26gCN-的废水完全处理，理论上可除去NaCl的质量为292.5g

【变式83］（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含钠离子

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

【题型9考查电化学综合应用】

［例9］（2023•湖南长沙•长沙一中校考模拟预测）四甲基氢氧化镂［（CHs^NOH］常用作电子工业清洗剂，

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

叙述正确的是

+

A.a极电极反应式：2（CH3）4N+2H2O-2e-=2（CH3）4NOH+H21

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（CHs^NOH的反应速率

【变式91］（2023•广东•惠州一中校联考三模）帆电池是化学储能领域的一个研究热点，储能大、寿命长，

利用该电池电解含NH4NC）3的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示，a、b、c、d电极均为惰性电极。下列说

法中正确的是

A.用钮电池处理废水时，a电极区溶液由蓝色变成黄色

B.电势：a极高于c极

C.膜2为阴离子交换膜，p口流出液为HNC）3

D.当机电池有2moiH+通过质子交换膜时，处理含SOgNH,NOs的废水

【变式92］（2023•广西南宁•南宁三中校联考模拟预测）如图是利用甲醇燃料电池进行电化学研究的装置图，

下列说法正确的是

A.甲池将化学能转化为电能，总反应为2cH3OH+3O2=2CO2+4H2O

B.乙池中的Ag不断溶解

C.反应一段时间后要使乙池恢复原状，可加入一定量CuO固体

D.当甲池中有22.4LO2参与反应时，乙池中理论上可析出12.8g固体

【变式93］（2023•福建宁德•统考一模）羟基自由基（OH）是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学

家设计了一种能将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池电解池组合装置，实现了发电、环保两位一体。下列说

法错误的是

A.a极1molCnO7参与反应，理论上NaCl溶液中减少的离子为12NA

B.电池工作时，b极附近pH减小

C.右侧装置中，c、d两极产生气体的体积比（相同条件下）为7：3

D.d极区苯酚被氧化的化学方程式为C6H5OH+28•OH=6CO2f+17H2O

1.（2023•海南卷第8题）利用金属A1、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是

A.b电极为电池正极

B.电池工作时，海水中的Na+向a电极移动

C.电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性

D.每消耗IkgAl,电池最多向外提供37moi电子的电量

2.（2023•广东卷第6题）负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除C「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Pt

C.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。2,最多去除ImolCr

3.（2023•广东卷第13题）利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。闭合K-一段时间后

A.U型管两侧均有气泡冒出，分别是C"和。2B.a处布条褪色，说明CU具有漂白性

C.b处出现蓝色，说明还原性：cr>rD,断开K],立刻闭合K?,电流表发生偏转

4.（2023•广东卷第16题）用一种具有“卯桦”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，H2。在双极膜界面处被催化解离成H+和OHl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：

B.每生成1molNH/H2。，双极膜处有9moi的H?。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，“卯桦”结构可提高氨生成速率

5.（2023•全国甲卷第6题）用可再生能源电还原CO2时，采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来

提高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是

A.析氢反应发生在正。工-Ti电极上

B.C「从Cu电极迁移到IrOv-Ti电极

+

C.阴极发生的反应有：2CO2+12H+12e-=C2H4+4H2O

D.每转移Imol电子，阳极生成11.2L气体（标准状况）

6.（2023•新课标卷第10题）一种以V2O5和Zn为电极、Zn（C耳SC^）?水溶液为电解质的电池，其示意图

如下所示。放电时，Z/+可插入V2O5层间形成ZnxVzCVnH?。。下列说法错误的是

A.放电时V2O5为正极

B.放电时ZM+由负极向正极迁移

C.充电总反应：xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2O5nH2O

2+

D.充电阳极反应：ZnxV2O5-nH2O-2xe=xZn+V2O5+nH2O

7.（2023•浙江选考1月第11题）在熔融盐体系中，通过电解TiCh和SiO2获得电池材料（TiSi）,电解装置

如图，下列说法正确的是（）

A.石墨电极为阴极，发生氧化反应

+

B.电极A的电极反应：8H+