專題05 電化學（講練）—2025、學高考化學二輪復習易錯重難提升（含解析）【新高考】-試卷下載-教習網

考點一原電池新型化學電源
1.原電池工作原理
(1)原電池工作原理圖解。
(2)原電池裝置的遷移創(chuàng)新。
2.原電池正、負極的判斷
3.新型化學電源中電極反應式的書寫方法
考點二電解原理
1.電解池中陰、陽極的判斷
2.電解池中離子的放電順序
3.電化學計算的基本方法
考點三金屬的腐蝕與防護
1.金屬的電化學腐蝕(以鐵的電化學腐蝕為例)
2.金屬電化學保護的兩種方法
二、易錯訓練
1.某同學設計的原電池裝置如圖所示。電池工作時，下列說法正確的是( )
A.鋅片作正極B.鹽酸作為電解質溶液
C.電能轉化為化學能D.電子由銅片經導線流向鋅片
2.香港城市大學科研人員開發(fā)一種電極材料（四氨基苯醌銅）可實現高效率地將硝酸根轉化為氨，工作原理如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A.裝置工作時將化學能轉化成電能
B.一段時間后，電極b附近溶液升高
C.電極a的電極反應式為
D.每生成17g時有9ml由膜R的左側向右側遷移
3.科研工作者利用如圖所示裝置除去含NaCl廢水中的尿素[]。下列說法錯誤的是( )
A.b為直流電源的負極
B.工作時，廢水中NaCl的濃度保持不變
C.工作時，N極區(qū)NaCl溶液的質量基本不變
D.若導線中通過6ml電子，則理論上生成1ml
4.一次性紙電池加水就可以激活，可用來驅動低功率電子器件，其基本結構如圖所示，下列說法錯誤的是( )
A.用乙醇代替水也可以激活該電池
B.“油墨混有鋅粉”為電池的負極
C.正極電極反應式：
D.激活時水用量過多浸沒電池，可能造成電源無法正常工作
5.在直流電場作用下雙極膜中間層中的解離為和，并分別向兩極遷移。如圖所示裝置，可將捕捉的二氧化碳轉化為而礦化封存，減少碳排放，同時得到氧氣、氫氣、高濃度鹽酸等產品。下列說法正確的是( )
A.電極a的電勢高于電極b的電勢
B.兩個雙極膜中間層的均向右移動
C.去掉雙極膜，兩極的電極反應式不變
D.電極b為陰極，電極反應式為
6.最新研究發(fā)現一種“氧介導電化學pH變化”系統(tǒng)，通過調節(jié)海水的pH去除海水中，電化學原理為，甲系統(tǒng)放電時的原理如圖所示，該裝置可實現充放電交替運行，達到節(jié)約成本的目的；堿化的海水繼續(xù)吸收空氣中的可緩解溫室效應。下列說法正確的是( )
A.甲系統(tǒng)放電時，正極反應式為
B.甲系統(tǒng)充電時，Bi電極附近溶液pH變大
C.乙系統(tǒng)放電時，Ag極作負極
D.乙系統(tǒng)充電時，若有3個電子通過則產生標準狀況下44.8L
7.的轉化對解決環(huán)境、能源問題意義重大，利用電池，能有效地將轉化成化工原料草酸鋁，總反應為：。下列說法正確的是( )
A.電流方向：多孔碳電極→含的離子液體→鋁電極
B.電池的正極反應式：
C.離子液體中的陽離子向鋁電極遷移
D.電池中每轉移0.1ml電子，消耗標準狀況下的體積為6.72L
8.如圖中四種電池裝置是依據原電池原理設計的，下列敘述正確的是( )
A.①中鐵電極做負極
B.②中電子由a電極經溶液流向b電極
C.③中外電路中電流由A電極流向B電極
D.④中鋰電池工作時，會有從中脫落下來
9.一種基于固體電解質NASICON的可充電熔融鈉電池.具有安全、電流密度高、使用條件寬泛等優(yōu)點，其工作示意圖如下所示，已知電池放電時不斷有NaI生成。下列說法錯誤的是( )
A.b極電勢比a板高
B.充電時a電極反應式為：
C.轉移1ml時，c區(qū)和d區(qū)的質量差改變23g
D.固體電解質NASICON中含鈉離子
10.某有機物作電極材料的水系二次電池工作原理如圖所示。下列說法正確的是( )
A.放電時電能轉化為化學能
B.充電時a接電源正極
C.充電時陰極電極反應為：
D.放電時每轉移1ml，右室離子數目增加2ml
11.一種新型電解池如圖所示，可實現廢水中硝酸根制氨和硫化氫制硫的雙污染物的升級回收利用。下列說法不正確的是( )
A.a為電源正極，電極Ⅰ發(fā)生氧化反應
B.陰極電極反應式：
C.若處理含廢水，理論上交換膜通過
D.電解一段時間后，陽極附近的溶液的不變
12.以普魯士黃[]為代表的新型可充電鈉離子電池，其放電工作原理、充放電過程中正極材料中普魯士黃晶胞的組成變化如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.每個普魯士黃晶胞轉化為普魯士藍晶胞時，轉移電子數為4，個數增多
B.充電時陽極反應可能為
C.充電時，通過離子交換膜從左室移向右室
D.放電時外電路通過電子時，箔、箔質量變化分別為、
13.1799年意大利物理學家伏打發(fā)明了伏打電池，其在早期被稱為“電堆”。他把金屬條浸入強酸溶液中時，發(fā)現在兩個金屬條間產生了穩(wěn)定而又強勁的電流。他又用不同的金屬進行實驗，發(fā)現銅和鋅是最合適的金屬，并發(fā)明了伏打電池（即為原電池的原型）。如圖是伏打電堆的一種，下列有關該電池的說法正確的是( )
A.若濕布片所含的為飽和食鹽水，則在電池工作時，銅片附近會有產生
B.該電池正極電極反應式為
C.電池工作一段時間后，濕布片上可能會有產生
D.電池工作一段時間后，電池質量一定不會變
14.用電化學方法可以去除循環(huán)冷卻水（含有、、、苯酚等）中的有機污染物，同時經處理過的冷卻水還能減少結垢，其工作原理如下圖所示.
下列說法正確的是( )
A.b為電源的正極
B.鈦基電極上的反應為：
C.碳鋼電極底部有、生成
D.每生成標準狀況下，需要消耗
15.電化學的應用十分廣泛，請分析下列幾種電化學裝置并回答問題：
Ⅰ.微生物燃料電池是廢水處理中實現碳氮聯(lián)合轉化產生和的裝置，如圖所示，1、2為厭氧微生物電極，3為陽離子交換膜，4為好氧微生物反應器。請回答：
（1）電極1名稱：___________極，電池工作一段時間后，電極2附近的pH___________（填“增大”“減小”或“不變”）。
（2）電極1的電極反應式為___________。
（3）若好氧微生物反應器中消耗（標準狀況）4.48L，理論上電極2生成物質的量為___________ml。
Ⅱ.次磷酸鈷（Ⅱ）廣泛用于化學鍍鈷，以金屬鈷和次磷酸鈉為原料，采用四室電滲析槽電解法制備次磷酸鈷，原理如圖。
（4）A、B、C均為離子交換膜，其中為陽離子交換膜的是___________。
（5）石墨電極每生成時，___________向___________遷移（填“陰極室”“陽極室”或“產品室”）。
（6）該小組同學用圖3裝置進行實驗時發(fā)現，Y極溶液逐漸變成紫紅色。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產生紅褐色物質。
查閱資料知：高鐵酸根離子（）在溶液中呈紫紅色，只在強堿性條件下穩(wěn)定。
①電解過程中，X極附近溶液的pH___________（填“增大”“減小”或“不變”）。
②電解過程中，Y極溶液逐漸變成紫紅色，則產生該現象對應發(fā)生的電極反應式為：___________。
③隨初始的變化如圖4，分析變化趨勢不同的原因：___________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A選項：由分析可知Zn作負極，Cu做正極，故A錯誤；B選項：鹽酸作為電解質溶液，故B正確；C選項：原電池是將化學能轉化為電能的裝置，故C錯誤；D選項：電子由負極經導線流向正極，即電子由Zn片經導線流向Cu片，故D錯誤；故選B。
2.答案：BD
解析：該裝置為原電池裝置，工作時將化學能轉化為電能，A項正確；電極b的電極反應式為，降低，B項錯誤；電極a為正極，發(fā)生還原反應，電極反應式為，C項正確；根據得失電子數確定遷移電荷數，為了維持電荷守恒，每生成17g時有8ml由膜R的左側向右側遷移，D項錯誤。
3.答案：B
解析：A.由圖知，N極區(qū)生成，N極作陰極，b為直流電源的負極，故A正確；
B.工作時，陽極區(qū)的反應為、，氫離子通過質子交換膜進入陰極區(qū)，陽極消耗水而使廢水中的濃度增大，故B錯誤；
C.工作時，由M極區(qū)通過質子交換膜移向N極區(qū)，轉移相同量的電子，極區(qū)產生的質量與進入N極區(qū)的質量相等，N極區(qū)NaCl溶液的質量基本不變，故C正確；
D.陽極區(qū)的反應為、，若導線中通過6電子，理論上應生成1，故D正確；
選B。
4.答案：A
解析：A.加入乙醇后無法形成電解質溶液，不滿足原電池構成條件，A錯誤；
B.“油墨混有鋅粉”為電池的負極，發(fā)生氧化反應，B正確；
C.“油墨混有石墨”為電池的負極，發(fā)生還原反應，電極反應式：，C正確；
D.激活時水用量過多浸沒電池，空氣中氧氣無法在正極發(fā)生還原反應，可能造成電源無法正常工作，D正確；
答案選A。
5.答案：B
解析：根據酸室中得到高濃度鹽酸可知，中間室的通過陰離子交換膜移向酸室，判斷電極a為陰極，電極b為陽極，據此分析。A項，電極a的電勢低于電極b的電勢，A項錯誤；B項，由圖可知，電極b是陽極，右側雙極膜中進入酸室生成鹽酸，向右遷移進入陽極室，電極a為陰極，左側雙極膜中向左遷移進入陰極室，向右遷移進入堿室，B項正確；C項，去掉雙極膜，電極b的電極反應變?yōu)槭щ娮?，C項錯誤；D項，電極b是陽極，應發(fā)生氧化反應，電極a為陰極，電極反應式為，D項錯誤。
6.答案：B
解析：B.甲系統(tǒng)充電時，該裝置為電解池，BiOCl作陰極電極反應式為，Bi電極附近溶液pH變大，故B正確。
7.答案：B
解析：該裝置為原電池，由方程式知鋁電極是負極，電極反應為，多孔碳電極是正極，電極反應為.多孔碳電極為原電池正極，鋁電極為原電池負極，外電路電流的方向是多孔碳電極→導線→鋁電極，A項錯誤；根據總反應知，正極反應為，B項正確；離子液體中的陽離子應向正極多孔碳電極遷移，C項錯誤；根據，轉移0.1ml電子，消耗標準狀況下為2.24L，D項錯誤。
8.答案：D
解析：D.根據電子流向，確定A電極為負極，電極失電子變?yōu)?，故有從上脫落，D正確；
故本題選D。
9.答案：C
解析：C選項轉移1ml時，c區(qū)和d區(qū)的質量差改變46g，錯誤
10.答案：D
解析：A.放電時化學能轉化為電能，故A錯誤；B.由題干可知，該結構為一種負極材料為固態(tài)聚酰亞胺-水系二次電池，則有機電極為負極發(fā)生氧化反應，充電時該極為電解池陰極，與電源負極相連，故B錯誤；C.由圖可知，充電時陰極反應式為，故C錯誤；D.放電時，右側電極為正極，發(fā)生氧化反應，，則放電時每轉移2ml，右側增加2ml陰離子，同時有2ml離子進入右室，右室離子數目增加4ml，當轉移1ml時，右室離子數目增加2ml，故D正確。
11.答案：D
解析：D.陽極的電極反應式為，每生成1mlS，有2ml經過陰離子交換膜到達陽極區(qū)，與氣離子結合生成水，則電解一段時間后，陽極附近的溶液的pH增大，故D錯誤。
12.答案：D
解析：D.放電時，M箔作正極，電極反應式為，外電路中通過0.2ml電子時，陽極質量減少，Mg箔作負極失電子，電極反應式為，通過0.2ml電子時，消耗Mg0.1ml，質量減少0.1ml×24g/ml= 2.4g，故D錯誤；故選D。
13.答案：C
解析：當濕布片所含的溶液為飽和食鹽水時，銅片為正極，在銅片上得電子，銅片附近不會生成氣體，A項錯誤；由于無法判斷濕布片所含溶液酸堿性，所以無法判斷電池具體的電極反應式，B項錯誤；當濕布片所含溶液為堿性時，負極會產生，由于在等于8.1時開始沉淀，所以濕布片上可能會產生沉淀，C項正確；若濕布片所含的是飽和食鹽水，根據該原電池的工作原理可知，原電池在工作一段時間后，總質量會增加，增加的質量來自于，D項錯誤。
14.答案：C
解析：A.碳電極上水得電子生成氫氣，發(fā)生還原反應，為電解池的陰極，b為電源的負極，故A錯誤；B.陽極失電子，發(fā)生氧化反應，鈦基電極上的反應為，故B錯誤；C.碳電極上水得電子生成氫氣，，碳鋼電極底部有生成，故C正確；D.鈦基電極上的反應為，每生成標準狀況下2.24L，需要消耗0.1ml·OH，故D錯誤；故選C。
15.答案：（1）負；增大
（2）
（3）0.08
（4）AC
（5）2；產品室
（6）增大；；隨著增大，穩(wěn)定性增強，且反應較快，但過高，Fe電極上有氫氧化鐵生成，使產率反而降低
解析：（1）由分析可知，電極1為負極；電池工作一段時間后，電極2上發(fā)生反應，雖然負極遷移入一部分，但仍不能抵銷反應消耗的，所以電極2附近有一部分被消耗，則電極2附近溶液的pH增大；
（2）由分析可知，電極1為負極，反應為；
（4）C電極為陽極，發(fā)生反應，透過離子交換膜A進入產品室，則A為陽膜；透過B膜進入產品室，則B為陰膜；石墨為陰極，水得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣和氫氧根離子，發(fā)生反應，則由原料室透過C膜進入陰極室得到氫氧化鈉，C為陽膜；故陽離子交換膜是AC；
（5）石墨電極反應為，石墨電極每生成1ml時，轉移2ml電子，結合（4）分析可知，由2ml遷移向產品室。

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