电化学及其应用（期末复习专项训练）-高二化学上学期鲁科版（解析版）

专题02电化学及其应用

，题型归纳,

把握命题方向

题型1原电池的工作原理题型5电解池的工作原理及规律（重点）

题型2可充电电池（重点）题型6电解原理的应用（重点）

题型3燃料电池（难点）题型7金属的腐蚀与防护

题型4新型电池（难点）题型8电化学的相关计算（难点）

・题型通关一

▼靶向精准突破一

盘题型1原电池的工作原理

1.【原电池工作原理】下图中a、b分别是原电池的两极，连通电路后发现x处的电势低于y处的电势，下

列组合中符合题意的是

-------

z溶液

a极板材料b极板材料a极名称z溶液

ACuZn负极H2s。4

负极

BZnFeFeS04

正极

CCuAgCuSO4

DZn石墨正极NaOH

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【分析】a、b分别是原电池的两极，连通电路后发现x处的电势低于y处的电势，y是电解池阳极、x是电

解池阴极，则b是原电池正极、a是原电池负极。

【解析】铜、锌、硫酸构成原电池中，铜为原电池正极、锌为负极，故A错误；锌、铁、硫酸亚铁构成的

原电池，锌为负极、铁为正极，故B正确：铜、银、硫酸铜不能发生自发氧化还原反应，不能构成原电池，

故C错误；锌、石墨、氢氧化钠构成原电池，锌为负极，故D错误；故选B。

2.【碳.铁原电池工作原理】关于如图所示原电池装置，下列说法正确的是

A.外电路中电子由铁片流向碳棒

B.该装置能将电能转化为化学能

C.碳棒是负极

D.该装置正极反应为：be-Ze-=be2+

【答案】A

【分析［该装置为原电池，铁失电子沿外电路转移到碳棒，溶液中的H+在碳棒附近得电子生成氢气，实现

化学能转化为电能，据此作答。

【解析】外电路中电子从铁电极经电流表到正极（碳棒），A正确；该装置为原电池，实现化学能转化为电

能，B错误；碳棒是电子流入的一极，也是电流流出的一极，碳棒为正极，C错误；正极的电极反应式为

+

2H+2e-=H2t»D错误；故选A。

3.【海洋原电池工作原理】我国首创的海洋电池是以铝板和钳网为电极，海水为电解质溶液，电池总反应

为4A1+302+6H2。=4Al（OH%。下列说法错误的是

A.电池工作时，钳网上发生还原反应

B.电池工作时，铝板为负极

C.电池工作时，正极反应为Oz+2H2。-4e-=40H-

D.电池工作时，钳网电极附近Na+的浓度增大

【答案】C

【解析】铝比伯活泼，故钠网为正极，氧气在正极得电子，发生还原反应，A不符合题意；铝比的活泼，

故铝板为负极，失去电子，被氧亿，B不符合题意；正极反应应为氧气得电子生成OFT,故旦极反应式为

O2+2H2O+4e-=40H-,C符合题意；正极反应生成OFT,吸引Na卡迁移至正极附近，Na+浓度增大，

D不符合题意；故选C。

易题型2可充电电池

4.【铅酸可充电电池工作原理】铅酸蓄电池是一种二次电池，其构造如图所示。关于该电池及其工作原理,

下列说法错误的是

A.放电时，二氧化铅发生还原反应

B.放电时，H+向正极方向移动

C.放电时，负极反应为Pb-2e-=Pb2+

D.充电时，能量转化的主要形式：电能转化为化学能

【答案】C

【分析［铅酸蓄电池放电时负极为Pb,电极反应为Pb-2e-+S0t=PbS04。正极为Pb。?，电极反应为

+

Pb02+2e4-4H+S01=PbS04+2H20<.据此分析；

【解析】铅蓄电池中二氧化铅为正极，发生还原反应，A正确；原电池中阳离子向正极移动，B正确；放电

时，负极反应为Pb-2e-+S0j-=PbS()4,C错误；充电时，电解池将外接电源的电能转化为化学能，D正确；

故选C。

解题要点

(1)二次电池充电时的电极连接方法一正接正，负接负。

(2)充电时的电极反应式的书写

期例过来

放电时的负极反应式"充电时的阴极反应式

放电时的正极反应式项例过来A充电时的阳极反应式

57【光催化钠离子二次电池工作原理】光催化钠离子二次电池的应用研究取得.重大进展，该电池工作原理

如下图所示，放电时光催化电极发生反应：下列有关说法不正确的是

A.放电时，电子从石墨电极流出通过导线流向光催化电极

B,放电时，每生成1molSt，离子交换膜右室电解质溶液质量增加138g

C.充电时，S2一通过离子交换膜进入右室

D.充电时，石墨电极的电极反应式为ST=4S2--6e-

【答案】C

【分析】放电时，光催化电极发生反应6+2e-r3I一，可知光催化电极是正极，石墨电极发生反应4s2--

6e-=Sr，石墨电极为负极。

【解析】放电时，石墨电极为负极、光催化电极是正极，电子从石墨电极流出通过导线流向光催化电极，

故A正确；放电时，根据4s2--61=S之一，每生成1molS/一，转移6moi电子，有6moi钠离子由左室通

过离子交换膜进入右室，右室电解质溶液质量增加6moix23g/mol=138g,故B正确；光催化钠离子二次电

池，离子交换膜为阳离子交换膜，只允许钠离子通过，充电时，石墨电极为阴极，Na+通过离子交换膜进入

左室，故C错误；放电时，石墨电极发生反应4s2--6e-=S；-,则充电时，石墨电极的电极反应式为受一二

4S2--6e-,故D正确；故选C。

6.【液流二次电池工作原理】液流电池是电化学储能领域的研究热点，其电解液置于电堆外部，在循环泵

的推动下流经电堆，实现化学能与电能的转换。下图是全饥液流电池的结构及工作原理示意图。

下列说法正确的是

A.放电时，电子由A极流出，经负载到B极

B.充电时A极应与电源的负极相连

C.放电时每转移Imole',有ImolH+通过质子交换膜移向B极区

+2+

D.放电时正极反应式：V0^+2H+e=VO+H2O

【答案】D

【分析】放电时，电子由负极流出经负载到正极，负极发生氧化反应，化合价升高，正极发生还原反应，

化合价降低，所以A为正极，B为负极，充电时，则A为阳极，B为阴极，据此解答。

【解析】放电时，电子由负极流出经负载到正极，则电子应从负极（B极）流出到A极，A错误；充电时，

原电池的正极（A极）应作为电解池的阳极，与电源正极相连，B错误；放电时，H+作为阳离子移向正极

（A极区），而非B极区，C错误；放电时正极发生还原反应，VO]（V+5价）得怕一还原为V02+（V+4

价），反应式为V0l+2H++e=V（）2++H2O,电荷与原子守恒，D正确：故选D。

易题型3燃料电池

7.【游燃料电池分析】如图所示是一种以液态肺(N2HJ为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为甩解质的

新型燃料电池。在固体氧化物电解质的温度达700〜900℃时，-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反

应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是

固体氧化物电解质

A.放电时，电子的流向为电极甲-固体氧化物-电极乙

B.放电时，电池内的。2-向电极乙定向移动

2

C.电池负极反应为：N2H4-4e-+2O-=N2?+2H2O

D.当电路中通过4mole-时，电极乙上有22.4LC)2参与反应

【答案】C

【分析】该电池中以液态阴为燃料，通入N2H4的电极为负极，即电极甲为负极，通入氧气的电极为正极，

即电极乙为正极，据此解答。

【解析】电子不能通过电解质，故A错误；原电池中阴离子移向负极，故放电时，电池内的O2-由电极乙移

向电极甲，故B错误；反应生成物均为无毒无害的物质，所以N2H4被氧气氧化生成N?和HzO,电解质为

2

固体氧化物，CP-在该固体氧化物电解质中自由移动，故负极反应为：N2H4-4e-+2O-=N2T+2H2O,

故C正确；没有说明气体的状态条件，无法计算氧气体积，故D错误；故选C.

解题要点

燃料电池正极反应式的书写

⑴酸性电解质溶液环境下电极反应式：02+4H'+4e-=2HO

(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2+2H2O+4e==40H；

2-

(3)固体电解质(高温下能传导。2一)环境下电极反应式：02+4O=20；

(4)熔融碳酸盐(如熔融K2coJ环境下电极反应式：02+2C()2+4e=2C0g。

8.【NO・空气质子交换膜燃料电池分析】某科研小组研制的NO-空气质子交换膜燃料电池工作原理如图所示。

下列说法错误的是

A.左侧Pt电极为燃料电池的负极

B.右侧电板反应式为O2+2H2O+4e=4OH

C.产生ImolHNCh，理论上消耗O2W8L(标准状况)

D.该电池实现了制硝酸、发电、环保三位一体

【答案】B

【分析】由图可知，左边Pt电极上通入的NO转化成HNO3,NO失电子，作负极，电极反应式为：NO-3e-+

+

2H2O=NO3+4H；右侧Pl电极为正极，。2得到电子，电极反应式为：。2+4c-+4H+=2也0,据此分

析解答。

【解析】根据分析，左侧Pt电极为燃料电池的负极，A正确；根据分析，右侧Pt电极为正极，电极反应式

+

为:02+4e-+4H=2H2O,B错误；根据分析的正负极电极反应式可知，产生lmolHN()3时，转移3mole一，

则需要标准状况下的。2体积为：22.4LX鬻=16.8L,C正确；该装置既实现了由化学能转化为电能，又

能消除NO的污染，还能生产HNO3,实现了制硝酸、发电、环保三位一体，D正确；故选B。

9.【过氧化氢燃料电池分析】在新型能源技术里，直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)备受关注。它独特之处在

于用电。2同时作燃料和氧化剂，能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处

理.，其工作原理如下图所示。下列有关说法婚送的是

H、O.,KOH混公溶液二二二二二二二二H,O、+H,SO,混合溶液

离子交换成1k甲…建子交换膜2

稀KzSO,溶液

A.该电池表明出。2在酸性环境中的氧化性强于碱性环境

B.电极电势：石墨I〈石墨2

C.电*也的总反应为2H2O2+20H-+2H+=4H204-02T

D.当外电路通过04moie-时，中间室生成K2s的质量为17.4g

【答案】D

【分析】由图中电子移动方向可知，石墨I为负极，在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水，电极反

应式为：H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2t，负极室溶液中钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室；石墨2为正极，

+

在酸性条件下过氧化氢被还原生成水，电极反应式为：H2O2+2e-F2H=2H2O,正极室溶液中的硫酸根离子通

过阳离子交换膜2进入中间室，则电池总反应为2H2。2+2014-+2H+=4电0+。2匕据此解答。

【解析】由分析可知，石墨1为负极，在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水；石墨2为正极，在酸

性条件下过氧化氢被还原生成水，电极反应说明过氧化氢在酸性环境中的氧化性强于碱性环境，A正确；

正极电势高于负极，石墨1是负极，石墨2是正极，所以电极电势：石墨1〈石墨2,B正确；由分析可

知，电池总反应为：2H2O2+2OH-+214+=4&0+。23C正确；由分析可知，石墨I为负极，电极反

应式为：H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2T，则外电路通过0.4mol甩子封，有0.4mol钾离子通过阳离子交换膜1

进入中间室，同时有0.2mol硫酸根通过阴离子交换膜2进入中间室，则中间室生成硫酸钾的质量为

0.4inolx|x174g/niol=34.8g,D错误；故选D。

星题型4新型电池

】0.【锂离子电池分析】锂离子电池因其高能量密度、快速充电等优点受到广泛的应用。某种可充电锂离子

放电

—

电池装置如图所示,电池总反应为Li*Cy+氏_式0。2藐LiCoO?+Cy,Li《y可视为Li+镶嵌在石墨中。下列

说法错误的是

用电器或电源

含LiPFe的碳酸酯溶液（无水）

A.充电时，Li《y为阴极

R.放电时.Li+从石墨中脱嵌移向负极,嵌入钻酸钾晶体中

C.放电时，LiCoO2侧电极反应为Lii-CoO2+%Li++%e-=LiCo02

D.充电时，Li+从Lie。。?侧移向Li/y侧

【答案】B

+

【分析】由电池总反应可知，放电时为原电池，Li*Cy电极发生氧化反应：LixCy-xe=ALi

+Cv,作负极：LiCoO2电极发生还原反应：Lii—CoO2+%Li++xe-=LiCo02,作正极；充电时为电解池,

原电池负极作电解池阴极，正极作电解池阳极。

【解析】由分析可知，A正确；放电时为原电池，阳离子移向正极，即Li।从石墨中脱嵌移向正极，B错误；

由分析可知，放电时LiCo()2侧电极反应为Li-xCoO?+xLi++xe-=LiCoO2,C正确：充电时，阳离子移向

阴极，即Li+从Lie。。2侧移向Li*C)，侧，D正确；故选B。

解题要点

电极反应式的书写方法

①首先写出较简单的电极反应式；

②复杂电极反应式=总反应式-简单电极反应式；

③注意得失电了•守恒。

11.【水凝胶热化学电池分析】哈尔滨工业大学黄燕教授团队开发的一种水凝胶热化学电池的工作原理如图,

用于水凝胶热化学电池的电解质主要为有机聚合物水凝胶，下列说法错误的是

•K3FC(CN)6•K4FC(CN)63H.0

OCH6C1N5O晶体

A.水凝胶热化学电池两电极之间没有温差时，两电极之间没有电流

B.该装置的能量转化形式为：热能-化学能-电能

C.电子流向为热端一负载一冷端-热端

D.冷端为电池正极，发生还原反应

【答案】C

【分析】根据电池中微粒变化情况，右侧冷端是K3Fe(CN)6-K4Fe(CN)6・3H2。，铁元素化合价降低，得到

电子，则冷端是电池的正极；同理可知，左侧热端是负极。

【解析】根据题意可知，水凝胶热化学电池依赖“温差”产生电势差，若两端无温差，则无外电流，A正确；

装置利用热能驱动氧化还原反应，先将热能转变为化学能，再由该氧化还原反应放电产生电能，B正确；外

电路中电子总是从负极(热端)经负载流向正极G令端)，并不会再经电解质溶液从冷端回流到热端，C错误；

冷端为正极，发生还原反应；热端为负极；发生氧化反应，D正确；故选C。

12.1新型电池及其应用】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(主要成

分为NaCl,还含有Na2s0』等杂质)。下列说法错误的是

A.电池工作一段时间后，右室溶液的pH增大

B.若将含有26gCN-的废水处理,可除去NaCl的质量小于292.5g

C.a极电极反应式：2CN~+120H--10e-=2c。歹+N2T+6H2O

D.交换膜I为阳离子交换膜

【答案】D

【分析】由图可知，a电极上CN-在碱性条件下失去电子生成碳酸根、氮气，电极反应为2CN-+120H--

10e-=2COi-+N2T+6H2O,发生氧化反应，则a为负极，b为正极，海水中阴离子通过交换膜I向a极

移动，阳离子通过交换膜II向b极移动。

【解析】b为电池正极，电极反应式为2H++20-=%丁，该反应消耗氢离子，所以右室溶液的pH增大，

A正确；26gCN-的物质的量为Imol,由a极电极反应式可知，消耗1molCN时转移5moi电子，根据电

荷守恒可知，可同时处理5moiNaCl,其质量为m(NaCl)=5mclx58.5g/mol=292.5g,但由于海水中还

含有SO/等杂质离子，所以除去Na。的质量小于292.5g,B正确：处理含CN的碱性废水时，在a极CW

失去电子，被氧化为N2和CO歹，a极为负极，其电极反应式为2CN-+120FT-10e-=2co仁+N2t+6H2O,

C正确；a电极失去电子，附近负电荷减少，为了淡化海水，阴离子通过交换膜I向左移动，所以交换膜I

为阳离子交换膜，D错误；故选D。

物题型5电解池的工作原理及规律

13.1电解原理分析】一种基于电解原理的湿法冶铁装置如图所示，电解过程中，下列说法不正确的是

电电

极极

A.阳极生成的气体为C%

B.阳极区溶液的pH升高

C.阴极反应：Fe2O34-6e+3H20=2Fe4-60H~

D.该工艺可同时获得Fe、Cl?、浓NaOH,资源利用率高

【答案】B

【解析】阳极失去电子，在饱和食盐水中主要发生2C「-2e-=CL的氧化反应，故A正确；由于该区与阴

极区之间通过阳离子交换膜隔开，0H-无法跨膜迁移至阳极区，且阳极区副反应往往会使溶液产生一定的

酸性，故阳极区溶液的pH实际上会降低而非升高，故B错误；阴极得到电子，阴极反应：

Fe2O3+6e+3H2O=2Fe+6OH-,故C正确；根据以上分析可知该工艺可同时获得Fe、Cl2,浓NaOH,故D正

确；故选B。

解题要点

甩解池电极反应式的书写

(1)用惰性电极电解，分析溶液中的阴阳离子：阳离子向阴极移动，分析阳离子在阴极上得电子的顺序；阴

离子向阳极移动，分析阴离子在阳极上失电子的顺序。

(2)金属被腐蚀溶解的作阳极，被保护不被腐蚀的作阴极。

(3)在写电极反应式时，要考虑电解质溶液的酸碱性、离子交换膜、甚至反应的区域等对电极产物的影响。

14.【电解池的装置分析】5N(表示纯度)高纯铜作为现代尖端领域的基础材料，与常规的4N铜相比，拥有

更低的电阻率、更高的导热性能等。以4N铜为原料，-硝酸体系为电解质，电解液pH=1,制备5N

高纯铜的原理如图。卜列说法错误的是

A.4N铜应连接电源的正极

B.阴极的副反应为NO*+2e-+2H+=NOW+Hz。

C.每生成64g铜，电路中转移的电子数为2NA

D.%。2的加入可在一定程度上维持NOJ的浓度

【答案】C

【分析】图中4N钛极板附近，程酸根、铜离子得电子发生还原反应生成亚硝酸根、铜单质，4N钛极板为

阴极，则4N铜在电解池中失电子发生氧化反应，4N铜电极为阳极，应连接化学电源的正极。

【解析】结合分析知，4N铜电极为阳极，应连接化学电源的正极，故A正确；图中4N钛极板为阴极，如

图所示，阴极的副反应为硝酸根离子得电子生成亚硝酸根离子，根据电荷守恒、原子守恒知，该离子方程

式无误，故B正确；当生成64g铜(Imol)时，铜元素的化合价：0价一＞+2价，转移2moi电子，但阴

极还存在硝酸根得电子生成亚硝酸根离子的副反应，实际电路中转移的电子数大于2NA，故C错误：H2O2

具有氧化性，可将副反应产生的亚硝酸根离子氧化成硝酸根离子，从而可以在一定程度上维持NO］的浓度,

故D正确；故选C。

15.1电解池制备CrO3】NazCrzO7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为Cr()3。电解法制备CrO?的原理

如图所示。下列说法错误的是

离子交换膜

A.电解时离子交换膜为质子交换膜

B.生成。2和电的质量比为8:1

C.电解一段时间后阴极区溶液0H-的浓度增大

+

D.Cr()3的生成反应为：Cr2O?+2H=2CrO3+H2O

【答案】A

【分析】由图可知，左侧电极上生成。2，右侧电极上生成电，知左侧电极为阳极，发生反应：2出0-4©-=

+

4H+02T,右侧电极为阴极,发生反应：2H2O+2e-=2OH+H2T；由题意知,左室中NazC/O7酸性水溶

液随着H+浓度的增大会转化为Cr()3,反应方程式为5。殳+2H+=2CrO3+H2。，因此阳极生成的田不能通过

离子交换膜，据此回答。

【解析】由以上分析知，电解时阳极生成的H+不能通过离子交换膜，故离子交换膜不能是质子交换膜，通

过离子交换膜的是Na+,A错误；根据各电极上转移电子数相同，可知生成。2和电的物质的量之比为।:2,

其质量比为8：1,B正确；根据阴极反应2H2。+20-=20中+匕1知，电解一段时间后阴极区溶液0H-的浓

度增大，C正确；电解过程中阳极区H+浓度增大，NazCrzO:会转化为Cr03,反应方程式为

+

Cr2O^+2H=2CrO3+H2O,D正确；故选A。

巍题型6电解原理的应用

16.【氯碱工业中电解原理的应用】图为氯碱工业原理示意图。下列说法不正确的是

A.电极a发生反应：2Cr-2e-=Cl2t

B.阴极室通入的是稀NaOH溶液

C.改用阴离子交换膜不影响生产效果

D.理论上，每生成22.4LC】2（标注状况），便生成2moiNaOH

【答案】C

【分析】图为氯碱工业原理示意图，根据Na+移动方向可知电极a为阳极，氯离子在阳极放电生成氯气，电

极反应式为：2c「—2e—=C12T;b；电极为阳极阴极b为阴极।水得电子被还原电，同时生成OFT,电极

反应式为：2H2。+2厂=H2T+20H-,据此解答。

【解析】由分析可知，电极a为阳极，电极反应式为：2Cr-2e-=C12T,A正确；力、NaOH在阴极生

成，则阴极室的B处通入的是稀NaOH溶液，为了增强导电性，B正确；若改用阴离子交换膜，OFT会通过

阴离子交换膜向阳极移动，与阳极产生的发生反应，会影响生产效果，C错误；阳极电极反应式为：2。一-

2e"=Cl?T，阴极电极反应式为:2H2O+2e-=H2T+20HL则理论上,每生成22.4L5（标准状况为1mol）,

转移2moie1,根据阴极反应式会生成2moi0H1即生成2moiNaOH,D正确；故选C。

17.1电化学脱硫中电解原理的应用】电化学脱硫在金属冶炼和废水处理中均有应用。一种电化学脱硫工作

原理示意图如图所示。该装置工作时，下列说法错误的是

直流电源

质子交换膜

A.a为直流电源负极

B.导线中通过4.5mole一时阳极区溶液质量增加44g

C.MM+和M/+之间的转化可提高脱硫效率

D.电解一段时间后，阴极区溶液pH无明显变化

【答案】B

【分析】该装置为电解池原理，右恻电极发生MM+失电子生成MQ3+,该电极为阳极，连接电源b极为正极，

电解质溶液中发生9Mr?++FeS+4H2O=9Mn2++Fe3++so『+8H+；电源a极为负极，左侧电极为阴极，发

生得电子、还原反应，电极反应为2H++2©-=电3电解质溶液中氢离子从阳极移向阴极。

【解析】根据上述反应可知，右侧电极发生MM+失电子生成Mn3+,该电极为阳极，连接电源b极为正极,

a极为电源负极，A正确：阳极区发生MM+-e-=Mn3+,电解质溶液中发生

3+2+3++

9Mn+FeS+4H2O=9Mn4-Fe4-SOi-+8H,且H+从阳极区移向阴极区，转移4.5mole-E寸，有4.5

moIMn31生成，能溶解0.5molFeS,使溶液增重质量0.5molX88g/mol=44g,有4.5molH1从阳极区移

向阴极区，质量减少4.5molx1g/mol=4.5g,故阳极区溶液质量增加44g—4.5g=39.5g,B错误；Mn2+

失电子、氧化生成Mn3+,M/+氧化FeS被还原为MM+,循环转化，可持续氧化FeS,提高脱硫效率，C正

确；阴极电极反应为2H++2©-=%1消耗的H+与由阳极区通过质子交换膜移入补充的H+相等，阴极区H+

浓度不变，pH无明显变化，D正确；故选B。

18.1电解原理在物质制备方面的应用】以Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相

结合的循环方式，可实现高效制电和。2,装置如图所示。卜.列说法不正确的是

泵B

A.电极a连接电源负极

通电

B.电解总反应式为BL+3H2O：=BrO3+3H2T

C.Z为。2，加入的Y为电0

D.催化阶段反应产物的物质的量之比”Z）:?i（Br-）=2:3

【答案】D

【分析】电极b为阳极，BF被氧化为BrO],电极a为阴极，水被还原生成X,为氢气，所以Y为水，最后

利用液酸根的强氧化性联合催化剂制得氧气（Z）。

【解析】电极a发生水被还原生成氢气的反应，为阴极，连接由源负极，A正确；电解时，阳极B「被氧化

为BrO]（Br：-1—+5,失6仁一）,阴极0被还原为H?（2&0+2日=112T+20卜「，每生成1mol比得2已）。

通电

电子守恒时，阳极1molBr失6e,阴极需生成3molH2得总反应为什+3出0=BrO1+3H2T,B正

确；催化阶段转化为BrO]转化为（Br：+5-1,得电子），需另一物质失电子生成O?（0：-2^0）,故Z

为。2,Y为提供。的H2O,C正确；催化阶段，BrO]-Br-（得6e7Br）,O2一比。（失4c/O2）,电子守恒：

n（Br）x6=/7（O2）x4,即〃（Z）:〃（B「尸〃（O2）：〃（Br）=3:2,D错误；故选D。

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19.【金属的腐蚀分析】下列与金属腐蚀有关的说法中，正确的是

A.钢铁在潮湿空气中生锈属于析氢腐蚀

B.金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被还原的过程

C.用牺牲阳极法保护船舶的外壳，钢铁做正极

D.铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应

【答案】C

【解析】钢铁在潮湿空气中生锈主要是吸氧腐蚀，析氢腐蚀需酸性环境，A错误；金属腐蚀的本质是金属

原子失去电子被氧化，而非被还原，B错误：牺牲阳极法中，活泼金属作负极，钢铁作为正极被保护，C正

确：铝的抗腐蚀性源于其表面形成致密氧化膜，而非不易反应，D错误；故选C。

20.【金属腐蚀的快慢比较】下列各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时腐蚀速率由快到慢的顺序是

【答案】C

【解析】根据图示可知，I中铁发生化学腐蚀；2、5装置是原电池，2中金属铁作正极，被保护，5中金属

铁作负极，失电子被腐蚀；3、4装置是电解池，3中金属铁作阳极，失电子被腐蚀，4中金属铁作阴极，被

保护，对于同一种金属来说，电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>原电池原理保护

的腐蚀>电解池原理保护的腐蚀，故腐蚀速率由快到慢的顺序为3>5>1>2>4,故C正确。

21.【金属腐蚀与防护分析】下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】铜板与铁钾钉以及周围的水膜形成原电池，由于金属铁比铜活泼，铁作原电池的负极被腐蚀，铜

作正极而被保护，故铜板不易被腐蚀，A正确；在暖气片表面刷油漆可隔绝暖气片中金属与空气、水等腐

蚀性介质的接触，从而能够防止金属发生腐蚀，B正确；在电解时铁管道与电源的负极连接作阴极，发生还

原反应，电极反应式应该是得电子的还原反应，在阳极上废铁失去电子发牛.氧化反应，阳极的电极反应式

是：Fe-2e-=Fe2+,C错误；由于金属锌比铁活泼，当铁管道连接锌棒后，会金属表面上，Zn-Fe-水膜的形

成原电池，活动性强的锌作负极，铁管道作正极，电子由负极锌流向正极铁管道，D正确；故选C。

疆题型8电化学的相关计算

22.【燃料电池中有关体积的计算】微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能

的装置，以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图I所示，并利用此电池为电源模拟电化学降解

其原理如图所示。下列说法不正确的是

NO》1,2♦♦♦

叫电源件Nq

质子交换膜r

.Ag-Pt

Pt电极电极

U-■安

■■

■■

》X

■■X-,-

■■N7

■■

-O

-一■

--I-I

-■二

-■

--

H:O一N

.3----

质子交换膜-

图112

A.电解过程中，Pl电极为电解池的阳极

B.燃料电池工作时，电极A的电极反应式为：02+4H++4e・=2H2。

C.燃料电池工作时，电子由B板经电解质溶液流向A极

D.理论上，图I中每生成ImolCOz，图2中生成标准状况下电的体积是8.96L

【答案】C

【分析】图1（微生物燃料电池）：葡萄糖在负极（B）氧化为CO2，电极反应式为：C6H12O6-24e-+6H2O=

+

6C02T+24H+,。2在正极（A）还原为H2O,电极反应式为：02+4H+4e-=2H2O,实现化学能转电能。

图2（电解池）：利用燃料电池供电，NO］在阴极（Ag-Pt电极）被还原为电，电极反应式为：2NOJ+10e-4-

+

12H=N2+6H2O,据此分析。

【解析】图2中NO］在阴极（Ag-Pl电极）被还原为N2,故Pt电极为阳极，连接电源正极，A不符合题意；

燃料电池正极（A）发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2。，B不符合题意；燃料电池工

作时，电子只能通过导线（用电器）传递，不能通过电解质溶液（溶液中靠离子导电），C符合题意；图1

中每生成lmolCO2，转移电子数目为4NA，根据串联电路中得失电子相等，此时图2中生成"（电）=0.4mol,

标注状况下电的体积是0.4molx22.4L/mol=8.96L,D不符合题意；故选C。

23.1微生物电池有关质量的计算】装置甲是一种将废水中的氯乙烯（CH2=CHC1）转换成对环境无害的微生

物电池，连接甲、乙装置进行粗铜精炼，其原理如图所示。

甲乙

下列说法不正确的是

A.电解精炼时，粗铜与Y电极相连

B.电解过程中N区溶液的pH增大

C.若N电极消耗16go2，粗铜电极质量减少64g

D.M电极的电极反应式为CH2=CHCl-10e+4H2O=2C()2T+11H++Cr

【答案】C

【分析】由图可知，甲装置是将亿学能转化为电能的原电池，M电极为负极，水