2025年高考化学二轮复习易错类型：化学能与电能（9大易错点）含解析

易错类型U化学能与电能

易错点1不理解原电池和电解池的形成条件

易错点2不会判断原电池的正、负极

易错点3不会正确书写原电池的电极反应式

易错点4电解时电极产物的判断

易错点5电解池中电解质溶液的情况分析

易错点6电解精炼铜过程中的除杂

易错点7析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别与判断

易错点8有关电化学的计算

易错点9离子交换膜的类型和应用

易错点1不理解原电池和电解池的形成条件

【分析】

1.原电池的概念及构成条件

(1)概念和反应本质：原电池是把化学能转化为电能的装置，其本质是能自发进行的氧化还原反应

(2)原电池的形成条件

①能自发进行的氧化还原反应

②两个金属活动性不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同)

③形成闭合回路，需满足三个条件：

a.存在电解质；b.两电极直接或间接接触；c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中

2.电解池的构成

(1)与电源相连的两个电极：与电源正极相连的电极是阳极，在阳极上发生氧化反应；与电源负极相连的电

极是阴极，在阴极上发生还原反应

(2)电解质溶液(或熔融的电解质)

(3)形成闭合回路

易错点2不会判断原电池的正、负极

【分析】

判断原电池正、负极的5种方法

(1)根据电极反应或总反应方程式来判断

作还原剂、失电子、化合价升高、发生氧化反应的电极是负极

作氧化剂、得电子、化合价降低、发生还原反应的电极是正极

(2)根据外电路中电子流向或电流方向来判断

电子流出或电流流入的一极负极；电子流入或电流流出的一极正极

(3)根据内电路(电解质溶液中)中离子的迁移方向来判断

阳离子向正极移动:阴离子向负极移动

(4)根据原电池的两电极材料来判断

两种金属(或金属与非金属)组成的电极，若它们都与(或都不与)电解质溶液单独能反应，则较活泼的金属

作负极；若只有一种电极与电解质溶液能反应，则能反应的电极作负极

(5)根据电极现象来判断

工作后，电极质量减少，说明该电极金属溶解，失去电子变成金属离子，该电极为负极；电极质量增加

或不变，说明溶液中的阳离子在该电极放电生成金属单质或溶液中的阳离子得电子，该电极为正极

易错点3不会正确书写原电池的电极反应式

【分析】

1.电极反应遵循的三个守恒

观察铅蓄电池的正、负极电极反应

负极反应Pb(s)+SOF(aq)—2e=PbSC)4⑸

+-

正极反应PbCh⑸+4H(aq)+SOF(aq)+2e=PbSO4(s)+2H2O(1)

百夕中

总反应Pb(s)+PbCh⑸+2HSO(aq)^=i2PbSO4(s)+2HO(1)

24充电2

规律任何一个电极反应等号左、右两边一定遵循：得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒

⑴得失电子守恒

①失电子F＞电荷数为+加;得电子+呀＞电荷数为一〃

②元素的化合价每升高一价，则元素的原子就会失去一个电子

③元素的化合价每降低一价，则元素的原子就会得到一个电子

(2)电荷守恒：电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等

(3)原子守恒(质量守恒)：电极反应左、右两边同种原子的原子个数一定相等

2、电极反应的书写方法

(1)拆分法：针对比较简单的原电池可以采取拆分法，先确定原电池的正、负极，列出正、负极上反应的物

质，并标出相同数目电子的得失

a.写出原电池的总反应，如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

b.把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应，注明正、负极，并依据质量守恒、电荷守恒及电子

得失守恒配平两个半反应：

正极：2Fe3++2e-^=2Fe2+

负极：Cu—2e-^=Cu2+

【微点拨】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，则电解质溶液中的

阴离子应写入负极反应式中

(2)加减法：正、负极反应相加得到电池反应的离子方程式。反之，若能写出已知电池的总反应的离子方程

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

复杂电极反应式一总反应式一简单的电极反应式

a.写出总反应，如Li+LiMn2O4=Li2Mn2C)4

b.写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极)，如

负极：Li—e-^=Li+

c.利用总反应式与上述的一极反应式相减，即得另一个电极的反应式，即

正极：LiMn2C)4+Li++e-^=Li2Mn2C)4

(3)“三步法”书写电极反应——按顺序书写：以“甲醇——氧气——KOH溶液”为例

以“甲醇——氧气—KOH溶液”为例

失电子F＞电荷数为十处得电子＞电荷数为一〃

负极的甲醇在碱性环境中变成CO32-失去6个电子，写成一6e,正极的。2到底是变

第一步：得失

成了OIF还是压0,一定是得到4个电子，写成+4e,此步称之为得、失电子守恒

电子守恒

2

负极反应：CH3OH-6e~—CO3";

正极反应：Ch+4e—；

此时负极反应左边的电荷数为+6,右边的电荷数为一2,电荷显然不守恒，为了使左、

第二步：电荷右两边电荷守恒必需在左边配8个OH~；正极反应的左边电荷数为一4,右边的电荷

守恒数为0,为了使左、右两边电荷守恒必需在右边配4个OH」,此步称之为电荷守恒

2"

负极反应：CH3OH—6e-+8OH-—CO3;

正极反应：Ch+4e—40H；

观察负极反应左、右两边的原子个数，C守恒，H、O不守恒，需在右边一配6个H2。;

第三步：原子而正极反应H、0不守恒，需在左边配2个压0,此步称之为原子守恒

2

守恒负极反应：CHsOH—6e+80H+6H2O=CO3;

正极反应：O2+4e-+2H2O=4OH"；

【微点拨】

①该法书写电极是各写各的电极，因此正负极电子数可能不相等，所以最后再用最小公倍数写出总方程式

②若为酸性介质，先补H+,另一边补H2O;若为碱性介质，先补0H一,另一边补HzO

③有机物中化合价处理方法：“氧一2,氢+1,最后算碳化合价”，并且要注意溶液环境与产物之间的反应，

碱性环境下，C元素最终产物应为CO32-

④水溶液中不能出现。2-；碱性溶液反应物、生成物中均无H+；酸性溶液反应物、生成物中均无OIT,中

性溶液反应物中无H+和OJT

易错点4电解时电极产物的判断

【分析】

1.电解时电极产物的判断

①阳极产物的判断：阳极吸引的是阴离子，比较阴离子还原性的大小

首先看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe、Cu）等金属，则阳极反应为电极材

料失去电子，电极被溶解变成离子而进入溶液，溶液中的阴离子不能失电子；若阳极材料为惰性电极（Pt、

石墨），则根据阴离子的放电顺序来判断：

阳极（阴离子放电顺序）：金属（Au、Pt除外）电极〉S2-KO32->厂>Br->含氧酸根离子

②阴极产物的判断：阴极吸引的是阳离子，比较阳离子氧化性的大小

直接根据阳离子的放电顺序进行判断阳离子放电顺序

Ag+>Hg24>Fe3+>Cu2+>H+（指酸电离的）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2>H+（指水电离的）〉Al3AMgZANa+ACaZAK?

2.阴、阳极放电后的产物

反应物阴极金属阳离子（H+）阳极活性金属电极S2"rBr-crOH-

金属离子

产物金属32）SI2Br2ChO2、H2O

易错点5电解池中电解质溶液的情况分析

【分析】

惰性电极电解电解质溶液的情况分析

(1)电解溶质

电解质浓电解质溶

电解质类型电极反应式及总反应式PH

度变化液复原

阳极2Cr-2e-=Cl2T

不活泼金属无氧酸通入HC1

2+-

阴极Cu+2e=Cu减小增大

盐，如CuCb气体

总反应式CuCh^^Cu+Cht

阳极

2Cr-2e"=Cl2T

加入CuCh

+

无氧酸，如HC1阴极2H+2e-^=H2T减小增大

固体

总反应式由解

2HCl-^-H2T+C12T

(2)电解溶质和溶剂水，生成Hz和碱

电解质电解质浓电解质溶

电极反应式及总反应式PH

(水溶液)度变化液复原

阳极

活泼金属的2Cr-2e=Cl2T

生成新通入HC1

无氧酸盐(如阴极2H20+2——H2T+201T增大

电解质气体

NaCl)总反应式由解

2Cr+2H2O=^i=C12T+H2t+2OH"

(3)电解溶质和溶剂水，生成H2和碱

电解质电解质浓电解质溶

电极反应式及总反应式PH

(水溶液)度变化液复原

+

不活泼金属阳极2H2。-41=02?+4H

生成新力口CuO

2+-

的含氧酸盐阴极2Cu+4e=2Cu减小

电解质或CuCO

由解3

(如CuSO4)总反应式2CU2++2H2O-^^2CU+O2T+4H+

(4)电解溶剂水

电解质浓电解质溶

电解质类型电极反应式及总反应式PH

度变化液复原

阳极2H2。-41=。27+4H+

含氧酸，如H2s04阴极4H++4/=2H2T增大减小加水

总反应式由解

2H2O-^-2H2t+O2T

-

阳极4OH--4e=O2t+2H2O

可溶性强碱，如

阴极4H2O+4e-=2H2T+4OH-增大增大加水

NaOH

总反应式申解

2H2O-^-2H2t+O2T

+

活泼金属含氧酸阳极2H2O-4e-=02?+4H

阴极

盐，如KNCh、4H2O+4e-=2H2T+40H"增大不变加水

Na2s。4总反应式2H2O里鲤2H2T+O2T

易错点6电解精炼铜过程中的除杂

【分析】

电解精炼粗铜时，通常把纯铜作阴极，把粗通板（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）作阳极，用

原理CuSCU溶液作电解质溶液，当通以直流电时，作为阳极的粗铜逐渐溶解，在阴极上析出纯

铜，这样可得符合电气工业要求的纯度达99.95%〜99.98%的铜

阳极（粗铜）Zn—2e-^=Zn2+Fe-2e^^=Fe2+^Ni—2e-^=Ni2+,Cu-2e-^=Cu2+

电极反应

阴极（纯铜）Cu2++2e=Cu

在精炼池的阳极，含杂质的铜不断溶解，比铜更活泼的Zn、Fe、Ni等也会失去电子，但

Ag、Au等金属杂质由于失去电子能力比Cu弱，难以在阳极溶解，它们会以单质的形式沉

积在精炼池底，形成“阳极泥"阳极泥''经分离后可以得到Ag、Au等贵重金属。在阴极,

如何实现

由于溶液中的Zn2+、Fe2+,Ni2+、H+等离子得到电子的能力均比C1+弱，且物质的量浓度均

除杂？

比C1+小，所以只有CW+在阴极获得电子而析出Cu,这样，在阴极就得到了纯铜。长时间

电解后，电解质溶液的Cu2+浓度中有所减小，且引入了Zn2+、Fe2\Ni?+等杂质，需定时除

去杂质

特点铜的电解精炼时，电解质溶液中的CU2+浓度中有所减小；阳极减少的质量和阴极增加的质

量不相等；阳极关电子总数和阴极得电子总数相等

电解精炼中，比需要精炼的金属活泼的杂质溶解，而不比需要精炼的金属活泼的杂质会沉

微点拨

积(如：精炼锲时Cu也会沉积)

易错点7析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别与判断

【分析】

类型析氢腐蚀(腐蚀过程中不断有氢气放出)吸氧腐蚀(反应过程吸收氧气)

条件水膜酸性较强(pHS4.3)水膜酸性很弱或呈中性

电极材料负极(Fe)Fe—2e-=Fe2+Fe—2e=Fe2+

及反应+--

正极(碳)2H+2e=H2tO2+2H2O+4e=40H"

总反应式+2+

Fe+2H=Fe+H2T2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

联系吸氧腐蚀更普遍

吸氧腐蚀总反应式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,Fe(OH)3脱去一

部分水就生成Fe2O3-xH2O(铁锈主要成分)

根据介质判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀：若电解质酸性较强，如：NH4cl溶液、稀H2s。4等，则发生析氢腐

蚀，相当于金属与酸构成原电池；若电解质为弱酸、中性、弱碱，则发生吸氧腐蚀，相当于金属、氧气

构成燃料电池

两种腐蚀正极的现象不同：析氢腐蚀正极产生H2,气体压强变大，pH增大；吸氧腐蚀正极吸收。2,气

体压强变小，pH增大

易错点8有关电化学的计算

【分析】

1.计算类型

电解的相关计算包括两极产物的定量计算(如质量、气体的体积、某元素的化合价、溶液的pH及物质的量

浓度等)

2.电解计算的依据

(1)阳极失去的电子数=阴极得到的电子数

(2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等

(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等

3.电解计算的方法

(1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据

是电路上转移的电子数相等

(2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算

(3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式

4

4e2C12(Br2A12)〜O2〜2拓~2Cu〜4Ag.....-M

'-----------V-----------''---------------V---------------'

以通过4moi■为桥梁可构建如下关系式：阳极产物阴极产物

(式中M为金属，"为其离子的化合价数值)

易错点9离子交换膜的类型和应用

【分析】

1.离子交换膜的类型

(1)阳离子交换膜一-只允许阳离子和水分子通过，阻止阴离子和气体通过

锌铜原电池以锌铜原电池为例，中间用阳离子交换膜隔开

----6/T\----

a口[厂/①负极反应式：Zn—2e-=Zn2'

LCur

——：②正极反应式：Cu2+2eCu

T----J—r~i—

―<③Z/+通过阳离子交换膜进入正极区

1

1,阳离子1mol-L-

1mol-L1-西

7cc/、交换膜CuSO4(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)

ZnSO4(aq)

(2)阴离子交换膜一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阴极反应式：2H2。+2-=H2f+2OH-

②阳极反应式：21—2e=h

Pt^I—/Pt

——------阳亶工自日犯左斗鲂门口一物白口加匕口羽电场。山.入二八口—，口

回欢K饮广王比yUtl修网叩R以_与R1。口伙广切反必：，22十4-0UHT1C0341-314十-25口-2C。

三■在二事三交换膜

④阴离子一A透过阴离子交换膜f电解池阳极(或原电池的负极)

(3)质子交换膜一只允许H+和水分子通过

AB在微生物作用下电解有机废水(含CH3co0H),可获得清洁能源H2

co2一。电源。-H2

r①阴极反应式：2H++21-H2T

---------—----

+

惰②阳极反应式：CH3co0H—8/+2H2O==2CO2T+8H

性

电③阳极产生的H+通过质子交换膜移向阴极

*

④H十一►透过质子交换膜一A原电池正极（或电解池的阴极）

2.离子交换膜类型的判断——根据电解质溶液呈电中性的原则，判断膜的类型

方法与（1）首先写出阴、阳两极上的电极反应，依据电极反应式确定该电极附近哪种离子剩余

技巧（2）根据溶液呈电中性，判断出离子移动的方向，从而确定离子交换膜的类型

(

甘|H2

实例分析：rNCH2滴

淡盐水一不zj=*NaOH溶液

-一

电解饱和萍二二:

二一G17二二二口ti二二二

食盐水精制饱和？降2。（含少量NaOH）

NaCl溶液父换膜

电解饱和食盐水时，阴极反应式为2H2O+2e--H2T+2OH,则阴极区域破坏水的电离平

分析

衡，OH一有剩余，阳极区域的Na+穿过离子交换膜进入阴极室，与OH一结合生成NaOH,

方法

故电解食盐水中的离子交换膜是阳离子交换膜

1.（2022・广东卷）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A1的再生。

该过程中

A.阴极发生的反应为Mg-2e-=Mg2+B.阴极上A1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

【答案】C

【解析】根据电解原理可知，电解池中阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该题中

以熔融盐为电解液，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，从而可使阳

极区Mg和A1发生失电子的氧化反应，分别生成Mg2+和AF+,Cu和Si不参与反应，阴极区AF+得电子生

成A1单质，从而实现A1的再生，据此分析解答。

A.阴极应该发生得电子的还原反应，实际上Mg在阳极失电子生成Mg2+,A错误；

B.Al在阳极上被氧化生成AF+,B错误；

C.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；

D.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，根据电子转移数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；

故选c。

2.(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。

Oia厂

Zn-^---Fe石墨--Fe

经酸化的3%NaCl溶液

In

下列说法正确的是

A.I是牺牲阳极保护法，正极反应式为。2+4片+2H2。=4011-

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II

D.由实验可知，两种保护法均能保护Fe,且II保护得更好

【答案】D

【解析】A.由图可知，Fe电极是正极，Zn电极是负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，由于电解质溶液呈

酸性，故正极上氢离子得电子，则正极的反应为：2H++2e=H2f,A错误；

B.外加电流阴极保护法中要保护的电极应与外接电源的负极相连，即Fe电极与外接电源的负极相连，B

错误；

C.由于I中Fe电极与电解质溶液直接接触，会有少量的Fe直接与酸反应生成Fe2+,与K31Fe(CN)6］在I、

n中的氧化性无关，c错误；

D.对比I、II现象的差异可知，两种保护法均能保护Fe,且电解法保护的更好，即II保护得更好，D正

确；

故答案为：D。

3.(2022・广东•模拟预测)习近平总书记提出我国要在2030年实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和"。某

科研小组用电化学方法将CO2转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示。下列说法不正确的是

A.该装置能将化学能转化为电能

B.M上的电极反应方程式为2H2O-4e=O2T+4H+

C.工作一段时间后，N电极室中的溶液pH增大

D.当转化2moic02时，外电路中转移的电子数为2NA

【答案】D

【解析】A.由图可知，该装置为原电池，能将化学能转化为电能，A正确；

B.M为电池的负极，在紫外光的作用下，水失去电子发生氧化反应生成02,电极反应方程式为

+

2H2O-4e=O2T+4H,B正确；

C.N为电池正极，电极反应式为CO2+2H++2e=CO+H2O,当外电路转移4moi电子时，有4moiH+从左室穿

过交换膜到达右室，然后被CO2消耗，但溶液中水的量增加，因此N电极室的溶液pH增大，C正确；

D.电极反应式为CO2+2H++2e=CO+H2O,当转化2moic02时，外电路转移4moi电子，转移的电子数为

4NA,D错误；

答案选D。

4.（2022・安徽黄山•二模）羟基自由基（QH）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C02和H2O的原电池-电解池组合装置（如下图所示），该装置能实现发电、环保二位一体。下

列说法错误的是

H

/

-MN

Cr20?微

生

物

c63

NaCl溶液

co,，

Cr(0H)3一

Na2SO4高浓度含

溶液苯酚废水

i室ii室in室

A.b极为负极，d极为阳极

B.b电极区每产生3molCO2，c电极区溶液质量减轻14g

+

C.d电极的电极反应式：H2O-e-=-OH+H

D.工作时，如果H室中Na+、Cl-数目都减小，则M为阳离子交换膜

【答案】B

【解析】苯酚氧化为C02和H2O的原电池中C6H60-CO7+H2O,发生了氧化反应，作负极，c为阴极:

508）3发生了还原反应，作正极，d为阳极。以此分析解答。

A.根据上述分析可知：b极为负极，d极为阳极，故A正确；

B.根据上述分析可知:C6H6。f6co2-4mole-,c极区2H+-H2T-2mole-。所以b电极区每产生3moicO2,

c电极产生ImolHz,d极质子通过质子交换膜进入c极区，溶液质量不会减轻14g,故B错误；

+

C.根据上述分析可知：d为阳极，其电极的电极反应式：H20-e=0H+H,故C正确；

D.根据上述分析可知：a为正极，其电极的电极反应式：7H2。+。々。；一+6'=2（＞（。打）3+80出，阴离子浓度

增大，Na+透过M膜进入a极区，所以M为阳离子交换膜，故D正确；

故答案：Bo

5.（2023•全国乙卷）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嗖膜上作为一个电极，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：yS8+e-^1s^,gsj+e-TS.，2Na++；S.+2（1-；九--Na2sx

钠电极

电解质

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—b

V

C.放电时正极反应为：2Na++gS8+2e--Na2sx

8

D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能

【答案】A

【分析】由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。

【解析】A.充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na+由硫电极迁移至钠电极，

A错误；

B.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，硫黄粉在b电极上得电子与a电极释

放出的Na+结合得到NazSx,电子在外电路的流向为a—b,B正确；

Y

C.由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na++3S8+2e--Na2Sx,C正确；

8

D.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;

故答案选Ao

6.（2023•山东淄博•校联考二模）微生物燃料电池碳氮联合去除的氮转化系统原理如图所示。下列说法错误

的是

B.离子交换膜是质子交换膜

C.a、b两极生成CO?和N?的物质的量之比为5：4

D.好氧微生物反应器中反应的离子方程式为NH：+2C>2=NO]+H2O+2H+

【答案】C

【解析】从图分析，a电极上为乙酸根离子生成二氧化碳，失去电子，为负极反应，b为正极。据此解答。

A.a为负极，b为正极，正极电极比负极高，A正确；

B.a的电极反应为CH3coey-8eT2H2O=2CO2T+7H\b的电极反应为2NO；+10e-+12H+=N2T+6H,氢

离子向正极移动，故使用质子交换膜膜，B正确；

C.根据ab电极反应分析，电子守恒，则二氧化碳和氮气的物质的量比为10:4=5:2,C错误；

D.从图分析，镂根离子和氧气进去反应生成硝酸根离子，故反应的离子方程式为：

NH：+2C）2=叫+凡0+211+,D正确；

故选c。

7.（2023・新课标卷）一种以V2O5和Zn为电极、Zn（CF3so水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。

放电时，Zn?+可插入V2O5层间形成ZnxV/YnH?。。下列说法错误的是

V2O5"ZnxV2O5«H2O

Zn电极V2O5电极

Zn(CF3so3)2水溶液

A.放电时YO5为正极

B.放电时Zn?+由负极向正极迁移

C.充电总反应：xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2O5-nH2O

2+

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

【答案】C

【分析】由题中信息可知，该电池中Zn为负极、乂。5为正极，电池的总反应为

xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2O5nH2O。

【解析】A.由题信息可知，放电时，Zi?+可插入吊。5层间形成ZnxV/VnH?。，乂。5发生了还原反应，

则放电时乂。5为正极，A说法正确；

B.Zn为负极，放电时Zn失去电子变为Zi?+，阳离子向正极迁移，则放电时Zi?+由负极向正极迁移，B说

法正确；

C.电池在放电时的总反应为xZn+VzOs+nHzOZnxYCVnH?。，则其在充电时的总反应为

ZnxV2O5.nH2Ox=Zn+V2O5+nH2O,C说法不正确；

D.充电阳极上Zn/VzC^nH2。被氧化为丫2。5,则阳极的电极反应为

-2+

ZnxV2O5-nH2O-2xe=xZn+V2O5+nH2O,D说法正确；

综上所述，本题选C。

8.（2023・山东济宁•统考二模）某AgNOs浓差电池的装置如图所示，该电池使用前先将K与M连接一段时

间，K再与N连接，当正负电极室中溶液的浓度相等时，电池将停止放电。下列说法错误的是

A.K与M连接时，当电路中转移O.lmol电子时，乙室溶液质量减少17g

B.K与N连接时，甲室的电极反应式为Ag-e-=Ag+

C.若换成阳离子交换膜，电池将不能正常使用

D.K分别与M、N连接时，NO］在电解质溶液中的移动方向相反

【答案】B

【分析】浓度差电池是利用两极电势差实现两个氧化还原半反应，总反应类似扩散原理，最终两池电解质

浓度将相等。该电池使用前先将K与M连接一段时间，开关与M相连时，为电解池，左侧甲室内Ag电极

为阳极，右侧乙室内Ag电极为阴极，阳极上Ag失去电子转化为Ag+,阴极上Ag+得到电子转化为Ag,硝

酸根透过阴离子交换膜向阳极移动进入左侧，一段时间后，两池中AgNOs浓度不同；然后将K与N相连，

装置为原电池，左侧甲室内硝酸银溶液浓度大，银离子氧化性强，则银离子得电子发生还原反应，左侧甲

室内Ag电极为正极，则右侧乙室Ag电极为负极，硝酸根向负极移动进入乙室，据此回答；

【解析】A.据分析，K与M连接时，右侧乙室内Ag++e'Ag、硝酸根迁出，当转移Imol电子时，乙室

溶液质量减少(108+62)g=170g,则当电路中转移O.lmol电子时，乙室溶液质量减少17g,A正确；

B.K与N连接时为原电池，甲室为正极区，电极反应式为Ag++e'Ag,B不正确；

C.若换成阳离子交换膜，若有Imol电子转移，阳极ImolAg溶解、阴极析出ImolAg,lmolAg+透过阳离

子交换膜进入乙室，则两池中Ag+浓度将相同，开关与N相连时，不会产生电流、将不能正常使用，因此

应该选择阴离子交换膜电池，C正确；

D.据分析，K分别与M、N连接时，NO；在电解质溶液中的移动方向相反，D正确；

答案选B。

9.(2022•陕西西安•二模)据文献报道，一种新型的微生物脱盐电池的装置如图所示，关于该电池装置说法

正确的是

A.Y为阴离子选择性交换膜

B.左室溶液碱性增强

+

C.负极反应是CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2f+7H

D.转移2moi电子，海水脱去氯化钠的质量是58.5g

【答案】C

【解析】A.原电池中阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐的目的，因此Y为阳离子交换膜,

X为阴离子交换膜，A错误；

B.由图示可知，左室为负极，负极CH3coeT失电子生成二氧化碳，负极反应式为：

CH3coO-+2H2O-8e-=2CO2T+7H+,生成了氢离子，溶液碱性减弱，B错误；

C.由图示可知，负极CH3co0-失电子生成二氧化碳，负极反应式为：CH3coO-+2H2O-8e-=2CO2T+7H+,C

正确；

D.转移电子数目与钠离子、氯离子所带电荷数相同，因此转移2moi电子，各有2moi钠离子和2moi氯离

子分别透过半透膜，可除去氯化钠2mol,质量为2moix58.5g/mol=l17g,D错误；

答案选C。

10.（2023・湖北卷）我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工

作时阳极无Cl?生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为xmolh-。下列说法错误的是

离子交换膜

透汽不透液态水

的PTFE膜

30%KOH溶液

海水

A.b电极反应式为2H2。+2e-=H2T+20H

B.离子交换膜为阴离子交换膜

C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜

D.海水为电解池补水的速率为2xmol-hT

【答案】D

【分析】由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b电极与

电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2H2O+2e-=H2f+2OH-,阳极反应为4OH--4e=C）2T+2H2O,电

通电

池总反应为2H2。=2H2T+O2T，据此解答。

【解析】A.b电极反应式为b电极为阴极，发生还原反应，电极反应为2H2O+2e-=H2f+2OH-,故A正确;

B.该装置工作时阳极无CL生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极反应为4OH--4e-=O2f+2H2。，为保持

OH-离子浓度不变，则阴极产生的0H-离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换摸,

故B正确；

C.电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，故C正确；

D.由电解总反应可知，每生成ImolHz要消耗ImolIhO,生成H2的速率为xmoLhT,则补水的速率也应是

xmol-,故D错误；

答案选D。

11.(2023•广东・统考二模)利用[Fe(CN)6:/[Fe(CN)6丁介质耦合微生物电化学系统与电催化还原CO?系

统，既能净化废水，又能CO2向高附加值产物转化，其工作原理示意图如图a和图b所示，下列说法错误

A.图a装置和图b装置中的H+都是从左向右移动

B.图a装置中甲电极的反应式为：CH3COO--8e-+7OH-=2CO2T+5H2O

C.图b装置中丙电极的电势比丁电极高

D.图b装置中丁电极中每消耗22.4LCON标准状况)，转移电子数约为3.612x1024

【答案】B

【分析】由图可知，甲极发生氧化反应生成二氧化碳，为负极，则乙为正极；丙极发生氧化反应生成

[Fe(CN%丁，为阳极，则丁为阴极；

【解析】A.a中氢离子向正极右侧迁移，b中氢离子向阴极右侧迁移，故A说法正确；

B.a装置中甲电极上乙酸根离子失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，反应式为：

+

CH3COO--8e'+2H2O=2CO2T+7H,故B说法错误；

C.图b装置中丙电极为阳极、丁电极为阴极，则丙的电势比丁电极高，故C说法正确；

D.图b装置中丁电极二氧化碳转化为甲醇，电子转移情况为CO2~6e1则每消耗22.4LCX>2(标准状况下

为Imol),转移电子数约为6x6.02x1023=3.612x1()24,故D说法正确；

故选Bo

12.(2022•北京卷)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。

序

装置示意图电解质溶液实验现象

号

阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减

0.1mol/LCuSO4

"1①

+少量H2s。4少。经检验电解液中有Fe?+

Cu---—Fe

阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。

0.1mol/LCuSO4

②

+过量氨水经检验电解液中无Fe元素

下列说法不亚建的是

A.①中气体减少，推测是由于溶液中c(M)减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍H+与铁接触

+2+2+2+

B.①中检测到Fe?+,推测可能发生反应：Fe+2H=Fe+HPFe+Cu=Fe+Cu

C.随阴极析出Cu,推测②中溶液c(C/+)减少，CU2++4NHJ■=[CU(NH3)4『平衡逆移

D.②中C心生成[CU(NH3)J+,使得c(Cu2+)比①中溶液的小，Cu缓慢析出，镀层更致密

【答案】C

【分析】由实验现象可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚

铁离子、氢气和铜，一段时间后，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜；实验②中铜离子与过量氨

水反应生成四氨合铜离子，使得溶液中铜离子浓度比①中要小，电解速率减慢，铜离子在阴极得到电子缓

慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层。

【解析】A.由分析可知，实验①时，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应，当溶液中氢离子浓度减小，

反应和放电生成的铜覆盖铁电极，阻碍氢离子与铁接触，导致产生的气体减少，故A正确；

B.由分析可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢

气和铜，可能发生的反应为Fe+2H+=Fe2++H2、Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故B正确；

C.由分析可知，铜离子在阴极得到电子发生还原反应，在阴极析出铜，但阳极发生Cu-2e=Cu2+的反应，

铜离子浓度不变，Cu2++4NH3-=±[CU(NH3)4『平衡不移动，故C错误；

D.由分析可知，实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离