化学反应与电能-【对点变式题】2022-2023学年高二化学上学期期末必考题精准练（人教版2019选择性必修第一册）（解析版）

必考点08化学反应与电能

经典必考题

题型一原电池的工作原理

例题1：一种太阳能电化学电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是（）

/H<WO3x

赎wo3

极

A.光照时，a极周围pH增大B.光照时，光电极（TiOz/WOs）为负极

C.该电池能将太阳能直接转化为电能D.光照时，负极反应式为V3++b=V2+

【答案】B

【详解】A.原电池中阳离子向正极运动，氢离子移动到a极，导致酸性增强，pH减小，A错误；B.由分

析可知，光电极为负极，B正确；C.该电池能在太阳能作用下，通过化学反应转化为电能，

C错误；D.光照时，负极发生失去电子的氧化反应，D错误；故选B。

例题2：我国研究的新型Li-NO?电池，为NC\的治理和再利用提供了新的研究思路，其工作原理如图所示。

电池放电时的总反应为2Li+NC）2=Li2O+NO。下列有关该电池工作时的说法不正确的是（）

锋箱at布

A.外电路电流的方向：b极—电流表—a极

+

B.b极的电极反应：NO2+2e+2Li=Li2O+NO

C.当外电路通过Imol电子时，b极质量增加15g

D.电解液中Li+向a极附近迁移

【答案】D

【详解】A.分析可知，a极为负极，b极为正极，电流从正极流向负极，即外电路电流的方向：b极一电

流表-a极，故A正确；B.b极为正极，N元素化合价降低，发生还原反应，电极反应式为：

+2e

NO2+2e+2LI=LI2O+NO；故B正确；c.也。，当外电路通过imoC时，b极生成O.SmolLi2。,

b极增加的质量为0.5molx30g/mol=15g,故C正确；D.电解质中阳离子移向正极，则电解液中口十向b极

附近迁移，故D错误；故选D。

【解题技巧提炼】

1.原电池工作原理示意图

电子沿导线由负极向正极传递产生电流

发生氧化反应发生还原反应

负

阴

离

子

移

向

电解质溶液

2.一般电极反应式的书写方法

(1)判断原电池的正、负极，即找出氧化剂和还原剂。

(2)结合介质的酸碱性确定还原产物和氧化产物。

(3)写出电极反应式，将两式相加得总反应式。

3.原电池的应用

①加快氧化还原反应的速率：构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快，例如，在锌与稀H2so4反

应时加入少量CuSCU溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu,从而形成Cu—Zn微小原电池，加快产生H2

的速率。

②比较金属活动性强弱：例如，有两种金属a和b,用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上

有气泡产生。由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性：a>bo

题型二化学电源

例题3：氟离子电池是一种前景广阔的新型电池，如图所示是氟离子电池的工作示意图，其中充电时F-从

乙电极移向甲电极。已知BiF,和MgF2均难溶于水。下列关于该电池的说法正确的是(

A.放电时，甲电极的电极反应式为Bi-3e-+3F-=BiE

B.放电时，电子的移动方向是由乙电极经电解液到甲电极

C.充电时，外加电源的正极与乙电极相连

D.充电时，导线上每通过Imol电子时，甲电极质量增加19g

【答案】D

【详解】A.放电时，甲电极发生还原反应，电极反应式为BiF,+3e-=Bi+3F，故A项错误；B.放电时,

电子从乙电极经导线流向甲电极，电子不进入电解液中，故B项错误；C.充电时，乙电极是阴极，与电源

的负极相连，故C项错误；D.充电时，甲电极的电极反应式为Bi-3e-+3F-=BiF,,电极增加的质量是氟

元素的质量，每转移3moi电子，甲电极质量增加19gx3=57g,因此线上每通过Imol电子时，甲电极质量

增加19g,故D项正确；综上所述，正确的是D项。

例题4：有一种新型的燃料电池，它以多孔银板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气,

其总反应为2c2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O,有关此电池的推断正确的是（）

A.负极反应为14H2O+7C）2+28e-=28OH「

B.放电过程中KOH的物质的量浓度下降

C.每消耗ImolC2H6,则电路中转移的电子为12moi

D.放电一段时间后，负极周围的pH升高

【答案】B

【详解】A.在燃料电池中，负极上是燃料发生失电子的氧化反应，在碱性电解质下为

C2H6+18OH-14e=2COt+12H2O,故A错误；B.根据总反应为：2c2H6+7O2+8KOH=4K2co3+IOH2O,可

以知道放电过程中，消耗了氢氧化钾，KOH的物质的量浓度会减小，故B正确；C.根据电极反应式：

C2H6+180H--14e-=2COt+12H2O,每消耗ImolC2H6则电路上转移的电子数为14mo1,故C错误；D.根据

负极反应：C2H6+18OH--14e=2CO^+12H2O,放电一段时间后，该极上消耗氢氧根离子，所以负极周围的

pH降低，故D错误；故答案为：B„

【解题技巧提炼】

(-)一次电池

1.化学电源的分类：

①一次电池：也叫做干电池，放电后不可再充电。

②二次电池：又称可充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生。

③燃料电池：连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。

2.一次电池：锌镒干电池

普通锌镒干电池碱性锌镒干电池

*

---石墨棒锌粉和KOH

的混合物

示意图——二氧化镒、

炭黑、氯化B-MnO

铁、氯化锌2

一1金属夕隆

—锌筒

负极：锌负极反应物：锌粉

构造正极：石墨棒正极反应物：二氧化镒

电解质溶液：氯化铁和氯化锌电解质溶液：氢氧化钾

负极：Zn+2OH--2e~

-+

负极：Zn-2e+2NHt=Zn(NH3)F+2H=Zn(OH)2

工作正极：2MnO2+2H++2e-=2MnO(OH)正极：2MnC)2+2H2O+2e

=2MnO(OH)+2OH~

原理总反应：Zn+2NH4C1+2MnO2=Zn(NH3)2C12

+2Mn0(0H)总反应：Zn+2MnC)2+

2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2

(二)二次电池

1.铅蓄电池：铅蓄电池是常见的二次电池，其放电反应和充电反应表示如下:

放电一

Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O

⑴负极是Pb，正极是PbC)2,电解质溶液是H2sO4溶液。

(2)放电反应原理

①负极反应式是Pb+SOr-2e-=PbSO4;

+

②正极反应式是PbO2+4H+SOF+2e^==PbSO4+2H2O；

③放电过程中，负极质量的变化是增大，H2s04溶液的浓度减小。

(3)充电反应原理

-

①阴极(还原反应)反应式是PbSO4+2e=Pb+SOF；

-+

②阳极(氧化反应)反应式是PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H+SOF;

③充电时，铅蓄电池正极与直流电源正极相连，负极与直流电源负极相连。即“负极接负极，正极接正极”。

2.锂离子电池

Li©

含LiPF(,的碳酸酯溶液(无水)

电极电极反应

+

负极嵌锂石墨(Li£y)：LixCy—xe~=xLi+Cy

+

正极钻酸锂(LiCoCh)：Lii-xCoO2+xLi+xe^^=LiCoO2

放电、

总反应

LixCy+LiiCoCh'充电LiCoO2+Cv

反应过程：放电时，Li+从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钻酸锂晶体中，充电时，Li+从钻酸锂晶体中脱嵌，由

正极回到负极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间完成化学能与电

能的相互转化。

3.化学电源电极反应式的书写

(1)由装置图或电池总反应式确定电池的正极、负极及各极反应物。

(2)电解质溶液中的其他离子的影响，若阴离子与负极产生的阳离子不共存，该阴离子写入负极反应式。

(3)原电池的正极材料多数只起导电作用，而化学电源的正极材料大多数参与电极反应。

(三)燃料电池

1.基本构造

P一t+Pt

正极室-

负极室-

质子交换膜-

电解质

溶液〜

2.工作原理

酸性电解质(H2so4)碱性电解质(KOH)

负极反应2H2—4e^1H+2H2-4e~+4OH_=1H2O

-+

正极反应O2+4e+4H=2H2OCh+41+2H2O^MOH-

总反应2H2+O2=2H2O

3.燃料电池电极的书写方法

电极的负极反应物一定是燃料，正极反应物为。2或空气。

据氧化还原反应规律，负极燃料失电子发生氧化反应，正极氧气得电子发生还原反应。

如CH4碱性(KOH溶液)燃料电池负极反应式书写方法：

O2四。

第一步确定生成物：CH4——jKOH;故CH4的最终产物为CO歹和H2O;

LCO2------>cor+H2O

-

第二步确定价态变化及电子转移：CH4-8e—>COr+H2O；

第三步依据电解质性质，用OH-使电荷守恒：CH4-8e-+10OH-一>COF+H2O；

--

第四步最后据氢原子守恒配平H2O的化学计量数：CH4-8e+10OH=COF+7H2O0

4.燃料电池电极反应式书写的注意事项

(1)燃料电池的总反应相当于燃料的燃烧，书写总反应方程式时，要注意产物与电解质溶液是否发生反应，

若能反应，电解质溶液要写在总反应方程式中。

⑵燃料电池正极反应的本质是氧气得电子发生还原反应，即。2+4/=202一,产生的。2-存在形式与电解

质溶液的酸碱性和电解质的状态有着密切的关系。

(3)书写燃料电池的电极反应式，一定要注意电解质的酸碱性。碱性溶液电极反应式不能出现H+；酸性溶液

电极反应式不能出现OH,

题型三电解原理

例题5:用惰性电极电解等物质的量硫酸铜和氯化钠的混合溶液，刚开始阴极和阳极上分别析出的物质是

()

A.凡和C"B.凡和。2C.Cu和。2D.Cu和5

【答案】D

【详解】等物质的量硫酸铜和氯化钠的混合溶液，含有离子Cu2+、Na+、H+阴离子ChSO：、OH,用惰性

电极电解，在阴极上阳离子放电顺序Cu2+>H+(水)>Na+,在阳极上阴离子放电顺序Cl'OH'SOj,所以

刚开始阴极和阳极上分别析出的物质是Cu和Cl?,答案选D。

例题6：下列有关物质和反应的叙述正确的是()

A.已知正丁烷(g)f异丁烷(g)A^<0,则异丁烷比正丁烷稳定

B.为了增强高锌酸钾的氧化性，可用浓盐酸进行酸化

C.电解饱和氯化钠溶液制取氯气，可以用铁做阳极，石墨做阴极

D.50mLi2moi/L的浓盐酸与足量Mi!。?共热反应，生成C"0.15mol

【答案】A

【详解】A.焰变小于零，为放热反应，则异丁烷能量较低，比正丁烷稳定，故A正确；B.酸性条件下，

高铳酸钾会氧化氯离子生成氯气，故B错误；C.铁为活泼金属，做阳极会失电子溶解，故C错误；D.随

着反应进行，盐酸浓度减小，会停止反应，导致生成的气体少于0.15mol,故D错误；故选A。

【解题技巧提炼】

1.电解池阴极和阳极的判断依据

2.电解池的分析方法与规律

(1)判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

(2)分析电解质水溶液的全部离子并分为阴、阳两组。

(3)根据放电顺序写出电极反应式

Ag+>Fe3+>Cu2+>H+酸>Fe2+>Zn2+>AF+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

①阴极(与电极材料无关):

得到电子由易到难

活泼电极＞$2一＞「＞Fe2+＞BJ＞C「＞OJT＞含氧酸根离子〉F—

②阳极(与电极材料有关):

失去电子由易到难

(4)总化学方程式或离子方程式

书写反应的总离子方程式时，要注意：若参与电极反应的H+(或OH］是由水电离出来的，应用水的分子式

表ZKo

3.书写电极反应式的方法

以电解CU(NO3)2溶液为例:

阴极：与电源负极相连的电极

阳极：与电源正极相连的电极

电解质溶液由Cu(NC>3)2和水组成，含有NOw、OH-

两种阴离子和Cu2+、H+两种阳离子

判断离子移动方向：阳离子移向阴极，阴离子移

向阳极

确定在两极上发生反应的各是什么微粒，各离子

放电顺序为阳极：OH>NO§;阴极:Cu2+>H+

阴极：Cu2++2e-=Cu；阳极：2^0-41=021

+4H+

调整系数使两电极反应得失电子数相等，然后将

两电极反应相加：2Cu2++2HzO里呈2Cu+O2t+4H+、

2CU(NO3)2+2H2O^M2CU+O2f+4HNO3

题型四电解池的应用

例题7：有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是()

金属外壳

锌粉和笈

境化钾的

混合物

-I-二氧化隹

-金属外壳浸有KOH溶液

的隔板

图I碱性锌镐电池图II铅-硫酸蓄电池图III电解精炼铜图w银锌纽扣电池

A.图I所示电池中，MnO2的作用是催化剂

B.图II所示电池放电过程中，溶液pH下降

C.图III所示装置工作过程中，电解质溶液中C/+浓度始终不变

D.图IV所示电池中，AgzO是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag

【答案】D

【详解】A.该电池反应中二氧化镒得到电子被还原，为原电池的正极，为反应物，A错误；B.铅蓄电池

放电时电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,该反应中硫酸参加反应，浓度降低，酸性减弱，pH

升高，B错误；C.粗铜中不仅含有铜还含有其它金属，电解时，粗铜中有铜和其它金属失电子，纯铜上只

有铜离子得电子，所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜，所以溶液中铜离子浓度降低，C错误；D.该

原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以Ag20是氧化剂，发生还原反应生成Ag,D正确；综上所述

答案为D。

例题8：用惰性电极通过阳离子交换膜电解饱和食盐水时，下列说法错误的是（）

A.电解过程中，C1向阳极方向移动，发生氧化反应

B.电解一段时间后，阴极附近溶液的pH增大

C.电解池中的阳极发生反应的电极反应式为2C「-2e-=CLT

D.电解过程中，阴极和阳极产生的氢氧化钠和氯气会反应生成次氯酸钠

【答案】D

【详解】A.电解过程中，阳极发生氧化反应，阴离子移向阳极，A正确；

B.电解时阴极电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2个，阴极附近溶液的pH增大，B正确；C.阳极发生反应

的电极反应式为2C「-2e-=CLT,C正确;

D.阳离子交换膜只允许阳离子通过，可以避免在阴极池生成的氢氧化钠和在阳极池生成的氯气反应，D错

误；故答案选D。

【解题技巧提炼】

1.电解饱和食盐水的原理

NaCl溶液

通电前：溶液中的离子是Na+、C「、H+、OH,

通电后：①移向阳极的离子是CP、OH,比OJT容易失去电子，被氧化成氯气。

阳极：2C「一2e-=CLT（氧化反应）。

②移向阴极的离子是Na+、H+,H+比Na+容易得到电子，被还原成氢气。其中H卡是由水电离产生的。

阴极：2H2。+2-=112丁+20H一（还原反应）。

③总反应：

化学方程式为2NaCl+2H2。里鳗H2T+Cl2T+2NaOH；

离子方程式为2Cr+2H2。燮呈H2T+CI2T+2OH，

2.氯碱工业生产流程

工业生产中，电解饱和食盐水的反应在离子交换膜电解槽中进行。

①阳离子交换膜电解槽

Cl2

淡盐水^=^NaOH溶液

丰三二三Na十二

-二;-

4crc＜：-30H-：-^

二二编F产匚,最（含少量NaOH）

精制饱和

NaCl溶液交换膜

②阳离子交换膜的作用：只允许Na+等阳离子通过，不允许C「、OIT等阴离子及气体分子通过，可以防止

阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠反应而影响氢氧化

钠的产量。

3.电镀与电解精炼

电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。电镀的主要目的是使金

属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。

装置

CuSO,溶液

精炼

电镀

阳极材料镀层金属Cu粗铜（含锌、银、金等杂质）

阴极材料镀件金属Fe纯铜

阳极反应Cu-2e-=Cu2+Zn-2e-=Zn2+\Cu-2e-=Cu2+^

阴极反应Cu2++2e-^=CuCu2++2e-^=Cu

溶液变化硫酸铜溶液浓度保持不变CM+浓度减小，金、银等金属沉积形成阳极泥

4.电冶金

（1）金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。如M#+we-=M。

（2）电解法用于冶炼较活泼的金属（如钾、钠、镁、铝等），但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。

如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠的反应式：

-

阳极：2Cr-2e=Cl2T；

阴极：2Na++2e-^=2Na；

总反应：2NaCl（熔融）里昌2Na+Cbb

电解熔融氯化钠装置示意图

题型五金属的腐蚀与防护

例题9：考古发掘出的古代青铜器（铜锡合金）文物常有Cu2（OH）3cl覆盖在其表面。下列说法正确的是（）

A.铜易导电，属于电解质

B.在自然环境中，青铜器中的锡加快了铜的腐蚀

C.青铜器文物深浸在水中的腐蚀速率比暴露在空气中的快

D.生成CU2（OH）3Cl覆盖物的过程可能与电化学腐蚀有关

【答案】D

【详解】A.铜是单质，既不属于电解质，也不属于非电解质，A错误；B.锡比铜活泼，故在发生电化学

腐蚀时，锡失电子保护铜，B错误；C.深浸在水中，隔绝氧气，不易腐蚀，C错误；D.青铜器是铜锡合

金，在潮湿的环境下会发生电化学腐蚀，D正确；故选D。

例题10：研究小组利用图1装置探铁粉腐蚀原理。挤压胶头滴管将醋酸滴入铁粉与碳粉的均匀混合物中，

容器中的压强随时间的变化曲线如图2。下列说法正确的是（）

测累压强仪器

醋酸溶液

铁粉

）和旗粉

图2

A.铁粉发生反应：Fe-3e-=Fe3+

B.铁粉先发生析氢腐蚀，后发生吸氧腐蚀

C.由G时容器中的压强可判断反应后期铁发生了吸氧腐蚀

D.为确定0-。时段的腐蚀类型，可用N2代替图1锥形瓶中的空气，进行对比实验

【答案】C

【详解】A.Fe单质发生腐蚀过程中，生成Fe2+,故A项错误；B.将胶头滴管内醋酸滴入铁粉与碳粉的均

匀混合物中，。〜h装置内压强逐渐增大，说明铁与醋酸反应产生了H2,可能发生了化学腐蚀，也可能是析

氢腐蚀，h之后容器内压强减小，说明装置内气体分子数目减小，氧气被消耗，发生吸氧腐蚀，故B项错

误；C.影响定容容器内压强的因素有：气体的物质的量、温度，由于原电池的反应属于放热反应，能引起

压强增大，因此t2时容器内压强明显小于起始压强，说明容器内气体分子数减小，即铁发生了吸氧腐蚀，

故C项正确；D.0〜h时间段的腐蚀类型可能是铁与醋酸直接接触的化学腐蚀，也可能是醋酸与碳粉接触

从而引发的析氢腐蚀，两种腐蚀均与锥形瓶内是否含有空气无关，因此使用N2替换图1锥形瓶中的空气无

法判断其腐蚀类型，故D项错误；综上所述，说法正确的是C项。

【解题技巧提炼】

1.金属腐蚀快慢的判断方法

⑴在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序为：电解池的阳极〉原电池的负极＞化学腐蚀〉原电池

的正极＞电解池的阴极。

(2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。

(3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。

(4)金属活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。

2.金属的防护

金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。

(1)改变金属材料的组成

在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。如普通钢加入镁、铭制成不锈钢，钛合金不仅具有

优异的抗腐蚀性能且具有良好的生物相容性。

(2)在金属表面覆盖保护层

在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。如，在钢铁制品

表面喷油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷等；电镀锌、锡、铭、镇等，利用化学方法、离子注入法、表面渗

镀等方式在金属表面形成稳定的钝化膜。

(3)电化学保护法

金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极(阳极)的金属被腐蚀，作为正极(阴极)的金属不被腐蚀，如

果能使被保护的金属成为阴极，就不易被腐蚀。

对点变式练

题型一原电池的工作原理

1.一种用于驱动潜艇的液氨一液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是（）

负

载

电

电

极

极

AB

NaOH溶液

A.电极A为电池的正极

B.电池工作时，OH-向电极B移动

C.电极A上发生的电极反应为：2NH3+6OH-6e-=N2+6H2O

D.该电池工作时，每消耗22.4LO2转移4moi电子

【答案】C

【详解】A.电极A上氨气失电子产生氮气，电极A为负极，选项A错误；B.原电池中，阴离子向负极

移动，则OH-向负极A移动，选项B错误；C.电极A上氨气失电子产生氮气，发生的电极反应为：

2NH3+6OH--6e=N2+6H2O,选项C正确；D.根据电极反应式02+4U=40日,该电池工作时，每消耗标况下

22.4L°2转移4moi电子，但没说明标况下，无法用计算氧气的物质的量，选项D错误；答案选C。

2.某原电池装置如图所示，下列有关叙述中，正确的是（）

（盆梅中装右琼脂的KC1饱和溶液）

A.Fe作正极，发生氧化反应

B.工作一段时间后，NaCl溶液中c（CT）增大

C.负极反应：2H++2e-H2T

D.工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变

【答案】B

【详解】A.由分析可知，铁电极为原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，故A错误；B.由

分析可知，原电池工作时，盐桥中的钾离子向正极移动，氯离子向负极移动，则氯化钠溶液中氯离子浓度

增大，故B正确；C.由分析可知，铁电极为原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极

反应式为Fe—2e-=Fe2+,故C错误；D.由分析可知，铁电极为原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应

生成亚铁离子，亚铁离子在溶液中水解使溶液呈酸性，溶液pH减小，石墨电极是正极，氢离子在正极得到

电子发生还原反应失去氢气，放电消耗氢离子，溶液中pH增大，故D错误；故选B。

题型二化学电源

3.锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示（凝胶中允许离

子生成或迁移）。下列说法正确的是（）

B.放电过程中，转移0.4mole-时，b电极消耗0.8molOH

C.充电过程中，b电极接外接电源的正极

D.充电过程中，b电极反应为：Zn2++2e=Zn

【答案】B

【详解】A.放电时a电极做正极，发生还原反应，而不是失电子得氧化反应，A错误;

B.放电时b电极得反应为Zn-2e-+4OH-=[Zn（OH）J-,则反应转移0.4mol电子时，b电极参与反

应得氢氧根得物质的量11（。11-）=0.40101义2=0.811101,B正确;

C.放电时b电极做负极，充电时b电极做阴极，外接电源得负极，C错误;D.b电极环境为

碱性溶液，锌离子无法稳定存在，D错误；故选B。

4.下列相关方程式书写正确的是（）

+

A.NaHSOj的水解方程式：HSO-+H2OSO|+H3O

B.AgCl的电离方程式：AgCl（s）；Ag+（aq）+Cr（aq）

C.明研可作为净水剂：A1"+3H2O=A1（OH）3（胶体）+3H+

D.铅蓄电池放电时负极反应式：Pb-2e+SOt=PbSO4

【答案】D

【详解】A.水解是结合水电离产生的H+生成弱酸H2so3：出0；+1120.任503+0匕，选项中是〃50；

的电离方程式，故A错误；

B.AgCl虽然难溶于水，但溶于水的部分能完全电离，AgCl是强电解质，电离方程式为：AgCl=Ag++Cl-,

故B错误；

C.铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮的杂质沉降净水，水解是微弱的，用“一•”

表示，水解方程式为:AF++3H2O.•A1（OH）3（胶体）+3H+,故C错误;

D.铅蓄电池的负极是Pb,电解质溶液是H2so4,PbSCU不溶于水和酸，负极是Pb失去电子转化为PbSC）4,

故D正确；故选D。

题型三电解原理

5.（多选）电动汽车成为汽车届的“新宠”，特斯拉全电动汽车使用的是LiCoO?电池，工作原理如图所示。

下列说法错误的是（）

A.放电时电子由电极b通过外电路流向电极a,充电时电极b接电源正极

B.放电时，总反应为LiCoO2+C,=LiC+LiL*CoO2

C.充电时，阳极电极反应式为LiCoO2-xe-=Li-CoC）2+xLi+

D.当电路中通过04moi电子时，有2.8gLi+迁移

【答案】AB

【详解】A.放电时电子从负极流向正极，由电极a通过外电路流向电极b,充电时电极b接电源正极，A

错误；

B.放电时，根据两极方程式相加可知，总反应为LixC,+Li|_*CoO2=LiCoC）2+C,,B错误；C.据分析可知

充电时，b为阳极，发生失电子的氧化反应，阳极电极反应式为LiCoO「xe-=Li-CoO2+xLi+,C正确；D.当

电路中通过04moi电子时，Li卡迁移的质量为0.4molx7g/mol=2.8g,D正确；

答案选AB。

6.Co是磁性合金的重要材料，也是维生素重要的组成元素。工业上可用如下装置制取单质Co并获得副产

品盐酸（A、B均为离子交换膜）：

石墨Co

A膜B膜

下列说法正确的是（）

A.若阴极析出5.9gC。，则加入QlmolCo（OH）2可将溶液恢复至原状态

B.A为阴离子交换膜，B为阳离子交换膜

C.若产品室Aw（HCl）=0.2mol,则两电解室溶液的质量变化差为Rm阴极富溶液叫日极富溶J=11.2g

D.电解结束后，阳极室溶液的pH值增大

【答案】C

【详解】A.由总反应2co2++2H?O暨4H++CO+O2?可知电解过程溶液中H元素质量不变，因此电解质

复原不能加入CO（OH）2,故A项错误；

B.由上述分析可知，A膜为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜，故B项错误；

C.若产品室An（HCl）=0.2mol,则阳极消耗O.lmolH2O,阳极溶液质量减少0.1molxl8g/mol=L8g,阴极消

耗O.lmolCoCb,阴极溶液质量减少0.1molxl30g/mol=13g,因此两电解室溶液的质量变化差为

1△m阴极室溶液|-|Am阳极富溶液|=13g-1.8g=11.2g,故C项正确;

D.电解结束后，阳极室中溶剂水减少，硫酸浓度增大，溶液的pH将减小，故D项错误；综上所述，正确

的是C项。

题型四电解池的应用

7.工业上利用双极膜电渗析法制取盐酸和氢氧化钠的装置如下图所示。图中的双极膜中间层中的H?O电离

为H+和OH-,并在直流电场作用下分别向两极迁移。

a%NaCl溶液

1；1

石

石

墨

墨H2OH2O

电

电

极

极1111

NaCl溶液

H+H+

+

丙室H

°H甲室乙室0

H2O双极膜MMN双极膜H2O

（少量H+）b°/0NaCl溶液（少量OH]

下列有关说法错误的是（）

A.N表示阴离子交换膜

B.甲室流出的为氢氧化钠溶液

电解

C.电解总反应：NaCl+H2O=NaOH+HC1

D.相比现有氯碱工业制取氢氧化钠，该方法更环保

【答案】C

【详解】A.由图可知，左边石墨为阴极，右边石墨为阳极，电流方向由右向左，阳离子方向由右向左，阴

离子方由左向右。氯离子由乙室向丙室迁移，N为阴离子交换膜，A正确；

B.钠离子由乙室向甲室迁移，OH-由双极膜向甲室迁移，甲室流出的为氢氧化钠溶液，B正确；

电解

C.电解总反应为：2H2O=2H2^+O2^,C错误;

D.相比现有氯碱工业制取氢氧化钠，该方法无氯气产生，更环保，D正确；故选C。

8.锡（Sn）是生活中常用的金属，电解精炼锡精矿（单质Sn：70%,单质Cu、Pb、Fe、Zn：28%）可获得Sn,

装置如下：（已知：H2siF$为强酸）

下列说法正确的是（）

A.a为外加电源的正极B.A是阳极泥，其成分为Cu、Fe、Pb

C.Sn位于周期表第四周期第IVA族D.HzSiR的作用是为了抑制SY+的水解

【答案】D

【详解】A.由上述分析可知，b为电源正极，a为电源负极，故A项错误；B.金属活泼性：Zn>Fe>Sn>Pb>Cu,

因此阳极泥固体A为Pb、Cu等混合物，故B项错误；C.Sn位于第五周期NA族，故c项错误；D.Sn（OH）2

为弱碱，因此Si?+在水中会发生水解，而溶液中H2SiF6电离出的H+能抑制Sn2+水解，故D项正确；综上所

述，正确的是D项。

题型五金属的腐蚀与防护

9.如图将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。下列有关说法正确的是（）

A.负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe"

B.金属M为牺牲阳极，其活动性比Fe的活动性弱

C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护

D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快

【答案】C

【详解】A.金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀，M是负极，负极M失电子，故

A错误；B.金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀，金属M为牺牲阳极，其活动性

比Fe的活动性强，故B错误；C.M作负极、钢铁设施作正极，钢铁设施表面因积累大量电子而被保护，

故C正确；D.海水中电解质离子浓度大，钢铁设施在海水中构成很多微型原电池，腐蚀速率比在河水中快,

故D错误；选C。

10.下列叙述中，正确的个数为（）

①电解池是将化学能转变为电能的装置；

②金属导电和电解质溶液导电均为物理变化；

③通过电解原理只能实现不能自发进行的氧化还原反应；

④电镀过程相当于金属的“迁移”，可视为物理变化；

⑤纯银质物品久置表面变暗，是由于发生了电化学腐蚀；

⑥为了防止钢铁锈蚀，在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨一同浸入海水中；

⑦一般来说，带有盐桥的原电池比不带盐桥的原电池效率高。

A.1个B.2个C.3个D.4个

【答案】A

【详解】电解池是将电能转变为化学能的装置，①错误；金属导电是物理变化，电解质溶液导电四在通电

条件下发生化学反应，为化学变化，②错误；通过电解原理能实现不能自发进行的氧化还原反应，也可发

生自发的氧化还原反应，③错误；电镀过程相当于金属的“迁移”，由金属离子得电子生成金属单质，为化学

变化，④错误；纯银质物品久置表面变暗，是由于发生了化学腐蚀生成硫化银等物质，⑤错误；为了防止

钢铁锈蚀，在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块比铁活泼的金属作为负极，一同浸入海水中，采用了

牺牲阳极保护阴极的方法，不可用石墨，⑥错误；一般来说，带有盐桥的原电池不发生普通的化学腐蚀，

比不带盐桥的原电池效率高，⑦正确；综上，只有⑦正确，故答案选A。

变式综合练

一、选择题

1.下列关于银锌钮扣电池的说法正确的是（内部构造如图所示）（）

金属负极:Zn

外壳

—正极:Ag?。

浸了KOH溶液的隔板

2+-2-

A.负极电极反应为：Zn-2e'=ZnB.正极电极反应为：Ag2O+2e=2Ag+O

C.电池工作时，正极附近pH增大D.为了降低成本，可用铝制金属外壳

【答案】C

【详解】A.负极上Zn被氧化在碱性条件下不能以锌离子形式存在，生成ZnO或Zn（OH）2,选项A错误;

B.正极上Ag2O得电子被还原，发生的电极反应为AgQ+2e-+H2O=2Ag+2OH-,选项B错误；C.电池工

作时，正极反应式为Ag2O+2e-+HQ=2Ag+2OH-,正极附近pH增大，选项C正确；D.铝与KOH溶液能

反应，不能做为钮扣电池金属外壳，选项D错误；答案选C。

2.设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（）

A.常温常压下，28gl4co和N2的混合物所含的质子数为14NA

B.常温下，lL0.1molL"Na2cCh溶液中阴离子总数大于01NA

C.氯碱工业中，当整个电解池中产生22.4L（标况下测得）气体时，转移的电子数为2NA

D.ImolCb分别与足量的铁或氢氧化钠溶液反应，转移电子数均为2NA

【答案】B

【详解】A.14co和N2的相对分子质量不同，不能计算混合气体的物质的量，A错误；B.碳酸根水解生

成碳酸氢根和氢氧根，阴离子个数增加，因此常温下，ILO