2026高考化学复习实验清单：化学反应与能量（二）原卷版

专题08化学反应与能量（二）

目录

实验1简单的电镀实验

实验2制作简单的燃料电池

实验3铁钉的吸氧腐蚀实验

实验4牺牲阳极法实验

实验1简单的电镀实验

实验梳理

实验装置

铜片Y

铁制

电镀液专「镀件

b—7

实验原理Fe作阴极:Cu2++2e=Cu；Cu作阳极：Cu-2e=Cu2+

宪杯、砂纸、导线、2〜3V的直流电源、电流表。

实验用品

次制镀件、铜片、电镀液（以CuSO4溶液为主配制）、1mo卜「NaOH溶液、20%盐酸。

1.把铁制镀件用砂纸打磨干净，放入1mol,LiNaOH溶液中除去油污，然后用蒸储水洗净。

再放入20%盐酸中除锈，几分钟后取出，并用蒸储水洗净。

实验步骤

2.把铁制镀件与2〜3V的直流电源的负极相连，铜片与直流电源的正极相连［如图）。将两极

平行浸入电镀液中，两极间距约5cm,5〜l（）min后取出，观察镀件表面发生的变化。

实验现象通电一段时间可观察到铜片逐渐溶解，变薄；铁片表面覆盖一层红色物质。

实验结论通过电解原理可以在金属表面镀上其它金属

铜是活性电极，作阳极，失去电子生成铜离子进入电解质溶液，铜离子向阴极移动，在铁片表

实验说明

面得电子生成铜单质。

核心考点

考点1电镀

I.电镀：利用原理在某些金属表面镀上一薄层其他或的加工工艺。

2.目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加表面便度和美观。

3.电镀池的构成（在铁制钥匙上面镀铜）：

电镀装置图

阳极材料：镀层金属,电极反应：

阴极材料：镶件铁制钥匙，电极反应：。

电解质溶液：GP+浓度_______________。

考点2电解精炼（粗铜含锌、银、金等杂质）

CuSO,溶液

粗铜电解精炼装置图

阳极材料：，电极反应：Zn—2e==Zn2+sCu—2e-=Cu2+：

阴极材料：,电极反应：Cu2++2e-=Cu：

电解质溶液：CM+浓度______,金、银等金属沉积形成阳极泥.

变式实验

变式1变药品

电镀过程中的“一多，一少，一不变"："一多”指阴极上有镀层金属沉积；“一少”指阳极上有镀层金属溶

解；“一不变”指电镀液电解质溶液的浓度不变。

【例1】铁钉镀铜的实验如图所示，有关说法不事项的是（）

A.砂纸打磨过的铁钉先用碱浸泡以除去油污，再用盐酸除锈

B.铁钉与直流电源正极相连，铜与直流电源负极相连，将两极平行浸入电镀液中

C.在以硫酸铜溶液为主的电镀液中加入一些氨水制成铜氨溶液，可使镀层光亮

D.电镀一段时间后，在铁钉表面可看到光亮的紫红色物质，铜片逐渐变薄

【强化训练14】利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是()

A.通电后，Ag向阳极移动

B.银片与电源负极相连

C.该电解池的阴极反应可表示为Ag++b=Ag

D.当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初

【强化训练1・2】如图是利用阳离子交换膜和过滤膜制备高纯度的Cu的装置示意图，下列有关叙述不

正确的是()

电极上号臣嬴理交电极B

————"————L——

A.电极A是粗铜，电极B是纯铜B.电路中通过Imol电子，生成32g铜

C.溶液中SO『向电极A迁移D.膜B是过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区

变式2变考法

电解精炼过程中的“两不等”：电解质溶液浓度在电解前后不相等；阴极增加的质展和阳极减少的质鼠

不相等。

【例2】火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金、银等)，其性能远不能达到电器工业的要求，工

业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Au等杂质的粗铜提纯，回答下列

问题：

(1)电解时粗铜作一极，连接电源的一极，电极反应为：纯铜作一极，

电极反应为O

(2)电解质溶液应选择(填字母)。

A.CuCL溶液B.CuSCh溶液C.ZnSCU溶液

(3)电解后，电解槽底部会形成含少量__________等金属的阳极泥。

(4)若纯铜片增重6.4g,则电路通过的电子为mol。

【强化训练2・1】金属银有广泛的用途。粗银中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高

纯度的锲，思考回答下列问题：

(1)阳极发生氧化反应,其电极反应式：o

（2）电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加（填“相等”或“不相等”）。

（3）电解后，溶液中存在的金属阳离子有、Ni?+等。

（4）电解后，电解槽底部含有等金属。

【强化训练2・2】氧化亚铜是杀菌剂、陶瓷和搪瓷的着色剂以及红色玻璃染色剂，利用如图所示装置制

备氧化亚铜和精炼铜，已知粗铜中含有铁、碳、锌、银等杂质。下列说法错误的是（）

电源

---------[abl-------

EW存一二二一二.存七三三三三三♦三三三三小、

制备Cuq精炼铜CuQ籀液

甲乙

A.乙池中电解后X极附近形成的阳极泥的主要成分是银和碳

B.电压过高时，乙中可能会产生有刺激性气味的气体，将CuCk溶液换成CuSO4溶液可避免产生该气

体

C.若该装置的能量转化率为80%,则当外电路有igbxlmC电量通过（法拉第常数尸=9.65xl（?Cmol

「）时可制得115.2g的CRO

D.由图可知装置甲中制备Cu2O的总反应式为2Cu+H2。皇鲤CRO+H2T

实验2制作简单的燃料电池

实验梳理

实验装置

滴有反酸的

,溶液

Na7so

1.电解水：

--

阴极：4H2O+4e=2H2t+4OH；阳极：2比0—4--021+4卬一，总反应式：2H2。'皆2H2T

实验原理+5

2.氢氧燃料电池：

负极：2H2—4。一=414+；正极：O2+4C+4H+=2H2。，总反应式：2H2+02-2比0

仪器:U形管、石墨棒（石墨棒使用前应该经过烘干活化处理.），3〜6V的直流电源、鳄鱼夹、导

实验用品线和开关、电流表（或发光二极管、音乐盒等）。

药品:1mol/LNa2s0,溶液、酚酰;溶液。

1.电解水：在U形管中注入1moiL-1Na2sO4溶液，再滴入2滴酚酰溶液。在U形管的两边分

别插入一根石墨棒，并用鳄鱼夹、导线连接直流电源。闭合K1,接通直流电源开始电解，观

实验步骤察现象。

2.制作一个氢氧燃料电池：当电解水进行2min后，打开Ki,断开直流电源，将两根石墨棒用

导线分别与电流表连接，闭合K2,观察现象。

1.阳极产生气泡，羽极产生气泡，电极附近的溶液变红，阳极液面高。

实验现象

2.电流表指针偏转，

1

1.电解1moiL-Na2sO4溶液，阳极得到02,阴极得到比。

实验结论

2.氢气与氧气反应由化学能转化为电能的过程可以实现。

核心考点

考点1燃料电池

1.氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。

种类酸性碱性

负极反应式

正极反应式

电池总反应式2H2+O2=2H2O

备注燃料电池的电极不参与反应，有根强的催化活性，起导电作用

2.燃料电池常用的燃料

H?、CO、煌（如CH4、C2H6）、醒（如CH3OH）、肿（N2H。等。

3.燃料电池常用的电解质

①酸性电解质溶液，如H2s溶液；②碱性电解质溶液，如NaOH溶液；③熔融氧化物；④熔融碳酸

盐，如K2co3；⑤质子交换膜等。

考点2氢氧燃料电池和电解水的原理比较

氢氧燃料电池电解水

能量化学能T电能电能T化学能

H2—**—o2恒极小卜而阳极

U-(Naa)SO)

装置qyNa2sol

电夕（aq）

负极：_______________阳极：________________

电极反应式

正极：_______________阴极：________________

总反应式：________________总反应式：________________

电子流向负极—______负极一______极，______极一王极

阳离子T______极，阴离子

离子流向阳离子一______极，阴离子一______极

T______极

反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应

变式实验］

变式1变药品、变装置、变考法

【例1】某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是（）

电子

（［匚［1

电解询液

_）

7,极/隔膜/

催化剂

A.左侧电极是负极，发生还原反应

B.右侧电极反应式为O2+2H2O+4e=4OH-

C.当有O.lmol电子通过导线时，左侧消耗标准状况下1.12L气体

D.电子由a极流出经用电器达到b极，再由b极经电解质溶液流回a极形成闭合回路

【强化训练1・1】用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示，下列说法错误的是（）

质子交

换膜

呼气;

（含乙醺蒸气）q

电极gX电极Y

H：O

-r

微

处

理液晶显示屏

器

A.电极X作负极

B.当有0.001molCH3cH20H反应，理论上有0.002mol电子通过外电路

C.正极电极反应式是O2UH+14c=2H2O

D.电池工作时，质子通过交换膜从左往右迁移

【强化训练1-2］熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）是由多孔陶瓷NiO阴极、多孔陶瓷电解质（熔融碱金属碳

酸盐）隔膜、多孔金属Ni阳极、金属极板构成的燃料电池。工作时，该电池的阴极（正极）反应为

2

O2+2CO2+4e=2CO3-,下列有关说法中错误的是（）

%

A.该电池较高的工作温度加快了阴、阳极的反应速率

B.该类电池的H?不能用CO、CH’等替代

C.该电池工作时，要避免H2、02的接触

D.放电时，阳极（负极）反应式为2H2+2CO3"4e=2CO2+2HQ

变式2变考法

【例2】HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图-2所示，两电极区间用允许K\

H+通过的半透膜隔开。

(1)电池负极电极反应式为:放电过程中需补充的物质A为________(填化学式)。

(2)图-2所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与02的反应，将化学能转化为电能，其

反应的离子方程式为o

【强化训练2・1】潜艇中使用的液氨•液氧燃料电池工作原理如图所示：

电极。电极b

(1)电极a名称是o

(2)电解质溶液中0H-离子向移动(填“电极屋或"电极b")。

(3)电极b的电极反应式为o

【强化训练2・2】甲醇燃料电池可使甲醇作燃料时的能量转化更高效，某种甲醇燃料电池的工作原理如

++

图所示，其电极反应如下：2CH3OH+2H2O-I2e=l2H+2CO2，3O2+l2H+12e=6H2Oo

犷散层犷散层

⑶电极A的名称是(填“正极”或“负极为甲障从(填“b”或"c”)处通入。

(4)甲醇燃料电池供电时的总反应方程式为

(5)当该装置消耗64g甲醇时，转移电子的数目为；若这部分电子全部用于电解水，理论上可产

生标准状况下氢气

实验3铁钉的吸氧腐蚀实验

实验梳理

11|cuSO，溶液

实验装置口Zn粒与口

-食盐水冒稀盐酸思

浸泡过1

的佚灯y■①②

⑴负极：2Fe-4e=2Fe2+；正极：O2+4e+2H2(D=4OH；总反应：2Fe+2H2O+Ch=2Fe(OH)2；

实验原理

后续反应：Fe(OH)2。2>Fe(OH卜一FezO.▼xH?。

2+2+

⑵负极：Zn-2e=Zn；正极：2H+2。=出；总反应：Zn+2H+=Zn+H2

实验用品铁钉、锌片、饱和食盐水、稀盐酸、CuSCU溶液、水；具支试管、橡皮塞、导管、试管。

(1)将经过酸洗涤除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入图4-21所示的具支试管中。几分钟后，

观察导管中水柱的变化，解释引起这种变化的原因。

实验步骤

⑵取两支试管，分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸，观察现象。然后，向其中一支

试管中滴加1-2滴硫酸铜溶液，再观察现象。解释引起这种变化的原因。

(1)几分钟后，导管末端的水柱液面上升，铁钉表面有锈迹产生

实验现象

⑵滴有硫酸铜溶液的试管中产生气泡的速率快

实验结论(1)铁钉在中性的食盐水溶液中易发生吸氧腐蚀。(2)电化腐蚀比化学腐蚀快

①装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀，装置的气密性必须良好，否则

实验说明很难观察到导管末端的水柱高度变化。

②Zn与CuSCh反应生成Cu,Zn、Cu和稀盐酸构成原电池，形成电化学腐蚀，速率更快。

核心考点

考点1钢铁的电化学腐蚀

1.析氢腐蚀与吸氧腐蚀

条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性

负极反应式—

正极反应式

总反应

联系通常两种腐蚀同时不M在，但后者更普遍

2.实验探究

实验操作实验现象实验解释

具支试1于

：

装置中铁、碳和饱和食盐水构成_______，

食息I导管中

浸泡经铁钉发生_______腐蚀

过酸洗

J除锈的

1铁钉

卜uSO,溶液

Zn与CuSCh反应生成Cu,Zn、Cu和稀

①试管中产生气

同Zn粒］盐酸构成_______，发生_______腐蚀，产

目与稀W泡的速率快

5盐酸g生气泡的速率更_____

①②

考点2金属腐蚀的快慢比较

1.在同一种电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序是电解池的极,原电池的极,化学腐

蚀〉原电池的极>电解池的极。

2.在不同溶液中，金属在中的腐蚀〉金属在__________中的腐蚀；金属在

中的腐蚀,金属在中的腐蚀。

3.对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越____,腐蚀越_____o

变式实验

变式1变药品

【例1】如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。观察到：开始导

管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是（）

片

pH=4雨水-矗^水|

A.生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应

B.雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀

C.墨水回升时，碳极反应式为O2+2H2O+4e-=4OFF

D.具支试管中溶液pH逐渐减小

【强化训练1・1】铜板上铁钾钉的吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是（）

A.正极电极反应式为2H'+2e=

B.此过程中还涉及反应4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3

C.此过程中Fe、Cu均被腐烛

D.此过程中电流从Fe流向Cu

【强化训练宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。研究

青铜器（含Cu、Sn等）在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修好有重要意义。如图为青铜器在潮湿环境

中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是（）

a.多孔粉状锈CU2（OH）C

b.多孔催化层

c.青铜基体

A.青铜器发生电化学腐蚀，图中c作负极

B.潮湿环境中C「浓度大时有利于多孔粉状锈的生成

C.若生成0.2molCU2（OH）3CI,则消耗的02体积为4.48L

D.环境中的C「与正、负两极反应的产物作用生成a的离了方程式为2C「++30H・十。・

=CU2（OH）3CI1

变式2变装置

近处出现红色。近处出现蓝色

下列说法正确的是（）

A.实验I和II中铁钉均为负极

B.实验I和II中均发生吸氧腐蚀，且铁钉腐蚀速度实验I〉实验H

C.一段时间后，实验I铁钉附近也出现了蓝色，可能是KRFe（CN）6］氧化了单质Fe

D.•段时间后，实验I和实验II中均的现红褐色

【强化训练2・1】如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图，下列说法正确的是（）

C

红

舞

水

A.若B处液面上升，A溶液可能是酸性溶液

B.若A溶液为NaCl溶液，B、C液面始终保持不变

C.可能产生FezO-MH?。

D.腐蚀的总反应式一定是2Fe+Ch+2H2O=2Fe（OH）2

【强化训练2-2］卜.列对生铁片锈蚀对比实验的分析正确的是（）

序号①②③

般也和

实验

笨扇津盐水

生铁片食盐水

生铁片

现象8小时未观察到明显锈蚀8小时未观察到明显锈蚀1小时观察到明显锈蚀

A.对比实验①©③，说明苯能隔绝02

B.实验①中，生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少

C.实验②中，饱和食盐水中溶解的02不足以使生铁片明显锈蚀

D.实验③中，属于铁的吸氧腐蚀，负极反应：O2+4e+2H2O=4OH

实验4牺牲阳极法实验

实验梳理

实验装置

锌电极：Zn-2e=Zir+；铁电极：2H++2e=①];

实验原理

总反应：Zn+2H+=Z/++H2T

实验用品K3[Fc(CN)6]溶液、酸化的3%NaCl溶液、酚配溶液、琼脂；Zn、Fc、电压表、烧杯、培养皿。

①按图连接好装置，观察电压表和铁电极上的现象。往铁电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁

氟化钾)溶液，观察烧杯内溶液颜色的变化。

②将1g琼脂加入250mL烧杯中,再加入50mL和食盐水和150mL水。搅拌、加热煮沸,使琼

实验步骤

脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5-6滴酚酗溶液和K3[Fe(CN)6]

溶液，混合均匀。取两个2〜3cm的铁钉，用砂如擦光。如图(a)所示，将裹有锌皮的铁钉放入

上述的一个培养皿中；如图(b)所示，将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中，观察实验现象

①电压表指针发生偏转，铁电极上有气泡产生；往铁电极区滴入K3[Fe(CN)6]溶液后，溶液不变蓝

实验现象色。

②a中溶液变红色，b中铁钉附近出现蓝色沉淀，铜丝附近溶液变红色。

①图示装置构成了原电池，较活泼金属锌被腐蚀，铁木被腐蚀(被保护)。

实验结论

②实验②说明裹有锌皮的铁钉未被腐蚀，铁被保护，缠有铜丝的铁钉被腐蚀，铁未被保护。

核心考点

考点1吸氧腐蚀

1.裹有锌皮的铁钉在食盐的琼脂溶液中形成腐蚀电池，属于腐蚀。锌比铁活泼，锌一端为负

极(阳极)，锌失去电子变成锌离子，铁钉为正极(阴极)，氧气得到电子，变成氢氧根离子使该端溶液的碱性

增强酚岷变。

2.缠有铜丝的铁钉在食盐的琼脂溶液中形成腐蚀电池，属于腐蚀。铁比铜活泼，铁一端为负

极(阳极)，铁失去电子变成铁离子，铁离子与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀；铜一端为正极(阴极)，氧气得

到电子，生成的氢氧根离子使该端溶液的碱性增强，酚祗变。

考点2电化学保护法

1.牺牲阳极法

(I)原理：原电池原理，被保护的金属作止极,活泼性更强的金属作

(2)应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。

2.外加电流法

原理：电解池原理，被保护的金属作为,与电源的相连。

应用：钢铁闸门、高压线铁架、地下管道连接直流电源的负极。

变式实验

变式1变药品

【例1】验证牺牲阳极法实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。

9一段时间

后滴入

1fS¥jFeKjFe(CN)J

[[溶液

①在Fe表面生成蓝色沉淀

1F^FeK.,(Fe(CN)J

「溶液

②刍时"盘n取出的少试管内无明显变化

/量的Fe附

1近的溶液

j/

KJFe(CN)J

-溶液

③试管内生成蓝色沉淀

取出的少

/量的Fe附

目近的溶液

下列说法不正确的是()

A.对比②③，可以判定Zn保护了Fe

B.对比①②，K3[Fe(CN)