高考化学二轮复习易错重难提升：电化学（含解析）

（5）电化学——2025届高考化学二轮复习易错重难提升【新高考】

一、易错点分析

考点一原电池新型化学电源

1.原电池工作原理

⑴原电池工作原理图解。

外电路电子-e电子完而：

沿着导线传递

e

氧化？去e-正极一鬻

负极

反应反应

移移

向内电路向

阴离子电解质阳离子

⑵原电池装置的迁移创新。

我忤和丈泉膜余等电务.诬处小

2.原电池正、负极的判断

3.新型化学电源中电极反应式的书写方法

列物质［j按照负极发生氧化反应、正极发生还原反应，1

标得失口判断出电极反应产物，找出得失电子的数量;

I一一__一一___一一___一一___一一一_一一一___一一___一一一一一.

u----------------------------------------

:电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存

看环境U在,如碱性介质中生成的H+应让其结合OH-生

配守恒口成水。电极反应式要根据电荷守恒、质量守恒

；和得失电子守恒等加以配平

两式加

-；两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证

验总式

考点二电解原理

1.电解池中阴、阳极的判断

2.电解池中离子的放电顺序

，一用垓材料洽发自放电，情也南故篱子放电

活泼金属电极：电极材料本身失电子被氧化.

M-nc=M"*

阳

极

怡性电极：溶液中较易失电子的阴高子优先失去

电子被气化。阴离子在阳极上的放电顺序：s2->

电->含氧酸根>

极r>Br>cr>OHF"

反

应

溶液中较易得电子的阳离子优先得到电子被还原,

M",+ne'^=M

阴

32+

极阳离子在阴极上的放电顺序：Ag*>Fe+>Cu>

IT（酸）>Pb2*>Sn2*>Fe2+>Zn2+>H*（水）〉Al3*>

Mg2*>Na>>Ca2*>K*

3.电化学计算的基本方法

电子守恒是电化学计算的根据十

考点三金属的腐蚀与防护

1.金属的电化学腐蚀（以铁的电化学腐蚀为例）

比较项目析氢腐蚀吸氧腐蚀

条件酸性较强弱酸性、中性、碱性

负极Fc-2c-Fc2+

正极

2H~K2e-----H2fO”2Hq+4e----4OH'

2FC+O4-2HO-2FC(OU)2

总反应42+22

Fe-2H-Fe+H2t

4Fe(OH)24O24-2H2O-4Fe(OH)3

①吸辄腐蚀比析氢腐蚀更普遍：

说明

②2FC（OH）32FC2O3XH2O（铁锈）+（3・x）H?O

2.金属电化学保护的两种方法

M牺牲阳极法——置于形成原电池,为比铁

K0~~KM,X

jI)更活泼的金属（活泼的金属保护不活泼的金属:轮

X-卜铁.

船上镶嵌锌块保护船体）

1恒外加电流法——K置于N,形成电解池，铁作电解池

的阴极

二、易错训练

1.其同学设计的原电池装置如图所示。电池工作时，下列说法正确的是（）

A.b为直流电源的负极

B.工作时，废水中NaCl的浓度保持不变

C.工作时，N极区NaCl溶液的质量基本不变

D.若导线中通过6mol电子，则理论上生成ImolN?

4.一次性纸电池加水就可以激活，可用来驱动低功率电子器件，其基本结构如图所示，下列

说法错误的是（）

正面油墨混石.锌粉背面油墨混布.石墨

w^tmpam

纸带用氯化钠溶液浸透后晾干

A.用乙醇代替水也可以激活该电池

B」,油墨混有锌粉”为电池的负极

C.正极电极反应式：O2+4er2H2。♦4。氏

D.激活时水用量过多浸没电池，可能造成电源无法正常工作

5.在直流电场作用下双极膜中间层中的H?O解离为H*和OHZ并分别向两极迁移。如图所示

装置，可将捕捉的二氧化碳转化为CaCO,面矿化封存，减少碳排放，同时得到氧气、氢气、

高浓度盐酸等产品。下列说法正确的是（）

CO2I

A.电极a的电势高于电极b的电势

B.两个双极膜中间层的OHT均向右移动

C.去掉双极膜，两极的电极反应式不变

D.电极b为阴极，电极反应式为2H2O+2e-;=HJ+20H

6.最新研究发现一种“氧介导电化学pH变化”系统，通过调节海水的pH去除海水41co"电

化学原理为Bi+3AgCl+H2O^TBiOCI+3Ag+2HT2C「，甲系统放电时的原理如图所

示，该装置可实现充放电交替运行，达到节约成本的目的；碱化的海水继续吸收空气中的

CO2可缓解温室效应。下列说法正确的是（）

A.甲系统放电时，正极反应式为Ag-+e-『Ag

B.甲系统充电时，Bi电极附近溶液pH变大

C.乙系统放电时，Ag极作负极

DZ系统充电时，若有3既个电子通过则产生标准状况下44.8LCO2

7.CO?的转化对解决环境、能源问题意义重大，利用AI-CO2电池，能有效地将CO?转化成

2A1+6CO

化工原料草酸铝川2仁2。4）3,总反应为：2~A12（C2O4）?O下列说法正确的是（）

铝

电

极

A.电流方向：多孔碳电极一含ACL,的离子液体—铝电极

B.电池的正极反应式：2CO2+2e=C2O；'

C.离子液体中的阳离子向铝电极迁移

D.电池中每转移O.lmol电子，消耗标准状况下CO2的体积为6.72L

8.如图中四种电池装置是依据原电池原理设计的，下列叙述正确的是（）

A.①中铁电极做负极

B.②中电子由a电极经溶液流向b电极

C.③中外电路中电流由A电极流向B电极

D.④中锂电池工作时，会有LT从LLG中脱落下来

9.一种基于固体电解质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（）

B.充电时a电极反应式为：Na++e-:=Na

C.转移1mole-时，c区和d区的质量差改变23g

D.固体电解质NASICON中含钠离子

10.某有机物作电极材料的水系二次电池工作原理如图所示。下列说法正确的是（）

ab

••充电

»放电

A.放电时电能转化为化学能

B.充电时a接电源正极

C.充电时阴极电极反应为：

D.放电时每转移Imole-,右室离子数目增加2moi

11.一种新型电解池如图所示，可实现废水中硝酸根制氨和硫化氢制硫的双污染物的升级回收

利用。下列说法不正确的是（）

A.a为电源正极，电极I发生氧化反应

B.阴极电极反应式：N0；+8e+7H2O=NH3H2O+9OH-

C.若处理含4moiH2s废水，理论上交换膜通过8moiOH「

D.电解一段时间后，阳极附近的溶液的pH不变

12.以普鲁士黄［Fe2（CN）61为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理、充放电过程中

正吸材料中普鲁土黄品胞的组成变化如图所示.下列说法错误的是（）

Fc|Fc(CN)J

iMg2ci2r

离

»0N辿尺l|；c(CN)J子

交

换

膜

M)箔

含Na•的有机电解质

普鲁士黄普鲁士蓝普鲁士白

raninin

FeFe(CN)6NaFeFe"(CN)6Na2Fe"Fe(CN%

•Fe»CoN碱金属离子

•**

A.每个普鲁士黄晶胞转化为普鲁士蓝晶胞时，转移电子数为4,FH+个数增多

+

B.充电时阳极反应可能为Na2Fe2(CN)6-xe-=Na2.xFe2(CN)6+xNa

C.充电时，Na+通过离子交换膜从左室移向右室

D.放电时外电路通过0.2mol电子时，Mo箔、Mg箔质量变化分别为2.3g、2.4g

13.1799年意大利物理学家伏打发明了伏打电池，其在早期被称为“电堆”。他把金属条浸入强

酸溶液中时，发现在两个金属条间产生了稳定而又强劲的电流。他又用不同的金属进行实

验，发现铜和锌是最合适的金属，并发明了伏打电池（即为原电池的原型）。如图是伏打电

堆的一种，下列有关该电池的说法正确的是（）

I.阚片

2■悴片

3.超布片

4食总片

伏打电埴示意图

A.若湿布片所含的为饱和食盐水，则在电池工作时，铜片附近会有C%产生

氏该电池正极电极反应式为。2+4©-+2H2。^=40H

C.电池工作一段时间后，湿布片上可能会有Zn（0H）2产生

D.电池工作一段时间后，电池质量一定不会变

14用电化学方法可以去除循环冷却水（含有Ca?*、Mg2\HCOf,苯酚等）中的有机污染

物，同时经处理过的冷却水还能减少结垢，其工作原理划下图所示.

下列说法正确的是（）

A.b为电源的正极

+

B.钛基电极上的反应为：H2O+e-=H+OH

C.碳钢电极底部有MggH）?、CaCO?生成

D.每生成标准状况下2.24LCO?,需要消耗0.5mol-OH

15.电化学的应用十分广泛，请分析下列几种电化学装置并回答问题：

L微生物燃料电池是废水处理中实现碳氮联合转化产生CO?和N?的装置，如图所示，1、2

为厌氧微生物电极，3为阳离子交换膜，4为好氧微生物反应器。请回答：

」I<o2

（1）电极1名称：极，电池工作一段时间后，电极2附近的pH

（填“增大”“减小”或“不变。

（2）电极1的电极反应式为o

（3）若好氧微生物反应器中消耗。2（标准状况）4.48L,理论上电极2生成N2物质的量为

__________molo

H.次磷酸钻（I［）［Co（H2Po2）」广泛用于化学镀钻，以金属钻和次磷酸钠为原料，采用四

室电渗析槽电解法制备次磷酸钻，原理如图。

产此“原料室

（4）A、B、C均为离子交换膜，其中为阳离子交换膜的是___________o

（5）石墨电极每生成ImolH?时，molH2P向迁移（填“阴极

室”“阳极室''或“产品室”）。

（6）该小组同学用图3装置进行实验时发现，Y极溶液逐渐变成紫红色。若氢氧化钠溶液浓

度过高，铁电极区会产生红褐色物质。

瓷阅资料知：高铁酸根离子（FeO；）在溶液中呈紫红色，Na?FeO4只在强碱性条件下稳

j-▲

.

I

C

O

E

E二

N6

u121416

c(NaOH)/molL'

图3图4

①电解过程中，X极附近溶液的pH（填“增大”“减小”或“不变。

②电解过程中，Y极溶液逐渐变成紫红色，则产生该现象对应发生的电极反应式为:

③《NazFeOj随初始c（NaOH）的变化如图4,分析《NazFeOj变化趋势不同的原因:

答案以及解析

1.答案：B

解析：A选项：由分析可知Zn作负极，Cu做正极，故A错误；B选项：盐酸作为电解质溶

液，故B正确；C选项：原电池是将化学能转化为电能的装置，故C错误；D选项：电子由

负吸经导线流向正极，即电子由Zn片经导线流向Cu片，故D错误；故选B.

2.答案：BD

解析：该装置为原电池装置，工作时将化学能转化为电能，A项正确；电极b的电极反应式

^Zn+4OH--2e-~{Zn(0H)J，pH降低，B项错误；电极a为正极，发生近原反应，

电吸反应式为N0；+8e+6H2。^=3T+90H"C项正确；根据得失电子数确定迁移电

荷数，为了维持电荷守恒，每生成17gN&时有8moiOH一由膜R的左侧向右侧迁移，D项错

误。

3.答案：B

解析：A.由图知，N极区生成H2,N极作阴极，b为直流电源的负极，故A正确：

B.工作时，阳极区的反应为6C「-6e-=3C12T.

+

3C12+CO(NH2)2+H2O=6Cr+6H+CO2T+N2T,氢离子通过质子交换膜进入阴极区，

阳吸消耗水而使废水中NaCl的浓度增大，故B错误；

C.工作时，H一由M极区通过质子交换膜移向N极区，转移相同量的电子，N极区产生的H?

质量与H+进入N极区的质量相等，N极区NaCl溶液的质量基本不变，故C正确；

D.阳极区的反应为6c「-6e=3C12T、

+

3C12+CO(NH2)2+H2o=6Cr+6H+CO2T+N2T,若导线中通过6moi电子，理论上应

生成ImolN?,故D正确;

选B。

4.答案：A

解析：A.加入乙醇后无法形成电解质溶液，不满足原电池构成条件，A错误；

B」,油墨混有锌粉”为电池的负极，发生氧化反应，B正确；

C.”油墨混有石墨”为电池的负极，发生还原反应，电极反应式：。2+好+2也0=4014-,C

正确；

D.激活时水用量过多浸没电池，空气中氧气无法在正极发生还原反应，可能造成电源无法正

常工作，D正确；

答案选A。

5.答案：B

解析：根据酸室中得到高浓度盐酸可知，中间室的C「通过阴离子交换膜移向酸室，判断电极

a为阴极，电极b为阳极，据此分析。A项，电极a的电势低于电极b的电势，A项错误；B

项，由图可知，电极b是阳极，右侧双极膜中H+进入酸室生成盐酸，OH一向右迁移进入阳极

室，电极a为阴极，左侧双极膜中H一向左迁移进入阴极室，OFF向右迁移进入碱室，B项正

确；C项，去掉双极膜，电极b的电极反应变为C「失电子，C项错误；D项，电极b是阳

极，应发生氧化反应，电极a为阴极，电极反应式为2H?O+2e-♦H2T+2OH-,D项错

误。

6.答案：B

解析：B.甲系统充电时，该装置为电解池，BiOCl作阴极电极反应式为

+

BiOCl+3e-4-2H=Bi+H20+CP,Bi电极附近溶液pH变大，故B正确。

7.答案：B

解析：该装置为原电池，由方程式知铝电极是负极，电极反应为Al-3e-♦A13+,多孔碳电

极是正极，电极反应为2co2+2e--GOj.多孔碳电极为原电池正极，铝电极为原电池负

极，外电路电流的方向是多孔碳电极-导线-铝电极，A项错误；根据总反应知，正极反应

为2co?+2e一『Cq；,B项正确；离子液体中的阳离子应向正极多孔碳电极迁移，C项错

误；根据6e-~6C()2,转移O.lmol电子，消耗标准状况下CO?为2.24L,D项错误。

8.答案：D

解析：D.根据电子流向，确定A电极Li,C6为负极，口©6电极失电子变为LiJ故有Li+从

UC6上脱落，D正确；

故本题选D。

9.答案：C

解析：C选项转移Imole-时，c区和d区的质量差改变46g,错误

1().答案：D

解析：A.放电时化学能转化为电能，故A错误；B.由题干可知，该结构为一种负极材料为固

态聚酰亚胺-水系二次电池，则有机电极为负极发生氧化反应，充电时该极为电解池阴极，与

电源负极相连，故B错误；C.由图可知，充电时阴极反应式为

误；D.放电时，右侧电极为正极，发生氧化反应，I[+2e-『3「，则放电时每转移

2moieZ右侧增加2moi阴离子,同时有2moiLi+离子速入右室,右室离子数R增加4mol,

当转移ImoleF寸，右室离子数目增加2m01,故D正确。

11.答案：D

解析：D.阳极的电极反应式为H2s-2e-『S+2H'每生成ImolS,有2moiOH一经过阴离子

交爽膜到达阳极区，与气离子结合生成水，则电解一段时间后，阳极附近的溶液的pH增

大，故D错误。

12.答案：D

解析:D.放电时，Mo箔作正极,电极反应式为Na2Fe2(CN)6-2e—-Fe2(CN\+2Na+,外电

路中通过0.2mol电子时，阳极质量减少0.2molx23g/mol=4.6g,Mg箔作负极失电子，电极

2+

反应式为2Mg—4(f+2C「一[Mg2Cl2],通过0.2mol电子时，消耗MgO.lmol,质量减少

0.1molx24g/mol=2.4g,故D错误;故选D。

13.答案：C

解析：当湿布片所含的溶液为饱和食盐水时，铜片为正极，。2在铜片上得电子，铜片附近不

会生成气体，A项错误；由于无法判断湿布片所含溶液酸碱性，所以无法判断电池具体的电

极反应式，B项错误；当湿布片所含溶液为碱性时，负极会产生ZMOH%,由于Zn(OH)2在

pH等于8.1时开始沉淀，所以湿布片上可能会产生沉淀，C项正确；若湿布片所含的是饱和

食盐水，根据该原电池的工作原理可知，原电池在工作一段时间后，总质量会增加，增加的

质量来自于0厂D项错误。

14.答案：C

解析：A.碳电极上水得电了生成氢气，发生还原反应，为电解池的阴极，b为电