資源簡介

(共102張PPT)
考點26 原電池
考點27 電解池
考點28 金屬的腐蝕與防護
專題綜合訓練
熱考題型13 新型電化學裝置分析
【考情分析】在高考中，每卷必考。常以新型電化學裝置為載體，考查原電池和電解池原理，考查點涉及電極類
型的判斷、離子移動方向、電子流向、電極反應式的書寫、有關計算等。
考點26 原電池
01
經典3+2
1.[2023遼寧沈陽考試]將反應 設計成如圖所示的原電池。開始
時向甲燒杯中加入少量濃硫酸，電流表指針發生偏轉，一段時間后，電流表指針回到零，再
向甲燒杯中滴入幾滴濃 溶液，電流表指針再次發生偏轉。下列判斷不正確的是( )
B
A.開始加入少量濃硫酸時，乙中石墨電極上發生氧化反應
B.開始加入少量濃硫酸時，同時在甲、乙燒杯中都加入淀粉溶液，只有乙燒杯中溶液變藍
C.電流表讀數為零時，反應達到化學平衡狀態
D.兩次電流表指針偏轉方向相反
【解析】原理分析
將反應 設計成原電池，當加入少量濃硫酸時，負極的電極反應式為
,正極的電極 反應式為；當加入幾滴濃 溶液時，正極
的電極反應式為，負極的電極反應式為 。
開始加入少量濃硫酸時，乙中石墨電極作負極， 發生氧化反應，A項正確；由電極反應式可以看出，開始加入少
量濃硫酸時，甲、乙燒杯中均有 生成，所以加入淀粉溶液，甲、乙燒杯中溶液均變藍，B項錯誤；當電流表讀數
為零時，反應達到化學平衡狀態，C項正確；滴入濃硫酸時與滴入濃 溶液時，電池中兩極的電極反應式不同，
總反應進行的方向不同，故兩次電流表指針偏轉方向相反，D項正確。
2.[2023廣東卷]負載有和的活性炭，可選擇性去除 實現廢酸的純化，其工作原理如圖。下列說法正確的是
( )
B
A. 作原電池正極
B.電子由經活性炭流向
C.表面發生的電極反應：
D.每消耗標準狀況下的，最多去除
【解析】原理分析
銀比 活潑，銀作負極，發生氧化反應，A項錯誤；原電池工作時，電子由負極流向正極，即電子由銀經活性炭流
向，B項正確； 為正極，氧氣得電子發生還原反應，由題目信息可知，電解質溶液為酸性溶液，故電極反應為
，C項錯誤；每消耗標準狀況下的，即，轉移 電子，根據
可知，最多去除 ，D項錯誤。
3.[2022湖南卷]海水電池在海洋能源領域備受關注，一種鋰 電池構造示意圖如下，
下列說法錯誤的是( )
B
A.海水起電解質溶液作用
B.極僅發生的電極反應：
C.玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能
D.該鋰 電池屬于一次電池
【解析】原理分析
海水中含有大量的電解質，故A項正確；是活潑金屬，作負極，則極是正極，正極上海水中溶解的 也能放
電：，B項錯誤；由于 易與水反應，故玻璃陶瓷應具有良好的防水功能，同時為形成
閉合的回路，也應具有傳導離子的功能，C項正確；該鋰 電池放電完成后不可充電再次使用，該電池屬于一
次電池，D項正確。
4.[2024江蘇蘇州調研]氨硼烷 燃料電池裝置如圖所示，該電池
在常溫下即可工作，總反應為
，下列說法不正確的是( )
B
A.氨硼烷與水分子間可形成氫鍵，故易溶于水
B.電極上的反應為
C.放電過程中 參與反應時，轉移的電子數約為
D.其他條件不變，向 溶液中加入適量硫酸能增大電流強度
【解析】原理分析
由總反應方程式可知，電極為負極，電極反應式為， 電極為正極，
電極反應式為 。
氨硼烷分子中含有氮氫鍵，能與水分子形成分子間氫鍵，所以氨硼烷易溶于水，A項正確；由上述分析可知，B項
錯誤；電極的反應式為，參與反應時，轉移的電子數約為 ，
C項正確；硫酸為強電解質，加入適量的硫酸，可以增大溶液中離子濃度，增強導電能力，增大電流強度，D項正
確。
4-1.變物質[2024湖南名校聯考]某二甲醚-過氧化氫燃料電池的工作原
理如圖所示。電池工作時，電極A附近溶液的 ______（填“減小”“增
大”或“不變”）；電極B的電極反應式為
________________________________________________。
增大
【解題思路】 電池工作時，電極A上 得到電子發生還原反應生
成，為正極，電極反應式為 ，電極A
附近的溶液中消耗， 增大；電極B上二甲醚失去電子發生氧化反
應生成和 ，電極反應式為
。
5.[2024湖北武漢部分學校調研]我國科技工作者設計了一種轉化的多功能光電化學平臺，實現了 生產與塑料
到化學品的協同轉化，其原理如圖所示。下列說法錯誤的是( )
D
A.光催化電極的電勢：
B.電池工作時，負極區溶液的 減小
C.正極區的電極反應為
D.當電路中通過電子時，正極區溶液質量增大
【解析】根據光催化電極上轉化為，發生還原反應，知為正極，則為負極，光催化電極的電勢： ，
A項正確；負極上 降解為 和，
發生氧化反應轉化為，電極反應式為 ，負極區
消耗，溶液的減小，B項正確；正極區轉化為 ，電極反應為
，C項正確；由正、負極的電極反應及電解液保持電中性知，當電路中
通過電子時，正極區溶液增加“”，同時 通過陽離子交換膜進入正極區，溶液質量增大
，D項錯誤。
6.[2023全國乙卷]室溫鈉-硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系
統。一種室溫鈉-硫電池的結構如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一
個電極，表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。 工作時，在硫
電極發生反應：
下列敘述錯誤的是( )
A
A.充電時從鈉電極向硫電極遷移 B.放電時外電路電子流動的方向是
C.放電時正極反應為: D.炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導電性能
, ,
【解析】原理分析
充電時，陽離子應向陰極鈉電極遷移，A錯誤；放電時， 失去的電子經外電路流向正極，即電子流向是
，B正確；將題給硫電極發生的反應依次標號為,由 可得正極總反應，C正確；炭化
纖維素紙具有良好的導電性，D正確。
6-1.變載體[2023江西南昌模擬]一種新型的 電池原理如圖所示。其電解質溶
液為溶液，正極采用含有、 的水溶液，負極采用固體有機聚合物，
聚合物離子交換膜將正負極分隔開。已知： （棕黃色），下列說
法不正確的是( )
A
A.圖甲是原電池工作原理圖，圖乙是電池充電原理圖
B.放電時，正極液態電解質溶液的顏色變淺
C.充電時， 從左向右通過聚合物離子交換膜
D.放電時，負極反應式為&3&
【解析】由題意可知，電池的正極采用含有、 的水溶液且正極發生得電子的還原反應，正極反應式為
；負極固體有機聚合物發生失電子的氧化反應，負極反應式
為 ，再結合題圖中電子移動方向可知，圖乙是原電池工作原理圖，圖
甲是電池充電原理圖，A錯誤，D正確。由上述分析可知，放電時，正極反應式為，含 的溶液呈
棕黃色， 減小，則正極液態電解質溶液的顏色變淺，B正確。由上述分析可知，圖甲為電解池，根據電子移
動方向可知，左側電極為陽極，則充電時，由陽極移向陰極，即 從左向右通過聚合物離子交換膜，C正確。
（【必記結論】原電池中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動；電解池中，陽離子向陰極移動，陰離子向陽
極移動。）
創新1+1
1.新角度·雙陰極微生物燃料電池處理廢水[2024安徽部分學校考試]雙陰極微生物燃料電池處理含 的廢水的工作
原理如圖a所示，雙陰極通過的電流相等，廢水在電池中的運行模式如圖b所示。
下列說法正確的是( )
C
A.Ⅰ室為負極區
B. 離子交換膜為陰離子交換膜
C.Ⅲ室中除了，主要發生的反應為
D.生成，理論上需要消耗
【解析】&6& .
Ⅰ室發生反應，生成，左側陰極（正極區）轉移
電子，消耗，根據題中信息“雙陰極通過的電流相等”可知，右側陰極（正極區）也轉移 電子，
右側陰極（正極區）反應消耗的物質的量為 ，Ⅲ室還發生反應
，Ⅰ室消耗，則Ⅲ室需要生成，消耗 ，理論
上共需要消耗 ，D項錯誤。
2.新考法·模塊融合（結構 電化學）[2023湖南長沙聯考]水溶液鋅電池（圖1）的電極材料是研究熱點之一。一種
在晶體中嵌入 的電極材料充放電過程的原理如圖2所示。下列敘述正確的是( )
C
A.過程①為活化過程，其中 的化合價不變
B.在晶體中嵌入 的電極材料在鋅電池中作為負極材料
C.過程②代表電池放電過程
D.晶體發生過程③時轉移電子的物質的量為
【解析】題圖2中過程①為晶胞中失去體心的，是產生空穴的過程，該過程為 活化過程，由化合物
中元素化合價的代數和為0可知，的化合價一定發生變化，A錯誤。由題圖1可知， 電極發生失電子的氧化反
應，生成，則為負極材料，故在晶體中嵌入 的電極材料為正極材料，B錯誤。過程②表示向含有
空穴的氧化錳中嵌入，說明體系中有生成，發生反應, 移向正極補充空穴，因此為
放電過程，C正確。根據“均攤法”可知，晶胞中的個數為，和
晶胞中的個數均為3（脫去晶胞體心的），晶胞中的個數為，因此 與
的個數比為，則中為（【易錯警示】容易直接按照個數比進行計算而忽略 的值，
從而計算錯誤。），過程③為的脫嵌過程，是充電過程，根據得失電子守恒可得， 晶
體發生過程③時轉移電子的物質的量為 ，D錯誤。
3.新裝置·協同轉化裝置[2024江西九校聯考]我國科研人員設計的將脫除
的反應與制備 相結合的協同轉化裝置如圖。在電場作用下，雙
極膜中間層的解離為和 ，并向兩極遷移。已知：
①單獨制備 ，不能自發進行；
②單獨脫除 ，能自發進行。
下列說法正確的是( )
A
A.正極的電極反應式：
B.單獨脫除 的反應為吸熱反應
C.反應過程中需補加稀
D.協同轉化總反應：
【解析】原理分析
左側：與反應生成，光催化下失去電子，發生氧化反應生成 ，左側電極為負極，電極反應
式為 。
右側：得到電子，發生還原反應生成，右側電極為正極，電極反應式為 。
右側電極為正極，正極反應為，A項正確；單獨脫除 的反應是一個熵減反應，此反應
可自發進行，根據時反應自發進行，知該反應的 ，為放熱反應，B項錯誤；反應過程中不需
要補加稀硫酸，因為右側消耗的氫離子可由雙極膜中遷移補充，C項錯誤；根據正負極反應可知，協同轉化總反應
為 ，D項錯誤。
4.新角度·光催化電極產生電子和空穴[2022全國乙卷]
電池比能量高，在汽車、航天等領域具有良好應用前景。近
年來，科學家研究了一種光照充電 電池（如圖所示）。
光照時，光催化電極產生電子和空穴 ，驅動陰極反
應和陽極反應
對電池進行充電。下列敘述錯誤的是( )
C
A.充電時，電池的總反應 B.充電效率與光照產生的電子和空穴量有關
C.放電時，從正極穿過離子交換膜向負極遷移 D.放電時，正極發生反應
【解析】原理分析
由圖可知該裝置為二次電池，放電時，；充電時， ，由此寫出的電極反應
式如下：
電極 電極反應式
電解池 陽極（光催化電極）
陰極（金屬鋰）
原電池 正極（光催化電極）
負極（金屬鋰）
充電時為電解池，由題目信息知，光照時，光催化電極產生電子和空穴 ，電子通過外電路轉移到鋰電極發
生反應，光催化電極上發生反應，總反應為 ，因此充電
效率與光照產生的電子和空穴量有關，A、B項正確；放電時，陽離子移向正極，因此放電時， 從負極穿過離子
交換膜向正極遷移，C項錯誤；放電時，正極發生還原反應，其電極反應式為 ，D項正確。
考點27 電解池
02
經典3+2
1.[2024貴州貴陽摸底]電解催化 還原為乙烯能緩解碳排放引發的溫室效應，
還將成為獲得重要化工原料的補充形式，原理如圖所示（、 均為惰性電
極）。下列說法正確的是( )
D
A.B為電源負極
B. 從左邊透過陽離子交換膜到右邊
C.電解一段時間后，陽極區溶液的 增大
D.陰極反應為
【解析】二氧化碳得電子生成乙烯，發生還原反應，所以為陰極， 為陽極，則B為電源正極，A錯誤；電解池中
陽離子從陽極向陰極移動，故 從右邊向左邊移動，B錯誤；由題圖知，陽極發生反應：
，故陽極區溶液中 減小，C錯誤；陰極二氧化碳得電子生成乙烯，發生還原反
應，電極反應式為 ,D正確。
2.[2023廣東卷]利用活性石墨電極電解飽和食鹽水，進行如圖所示實驗。
閉合 ，一段時間后，( )
D
A.形管兩側均有氣泡冒出，分別是和
B.處布條褪色，說明 具有漂白性
C.處出現藍色，說明還原性：
D.斷開，立刻閉合 ，電流表發生偏轉
【解析】閉合，與電源正極相連的一極為陽極，發生反應 ，與電源負極相連的一極為陰極，
發生反應，故形管兩側均有氣泡冒出，分別是和，A項錯誤； 處濕潤的紅色布
條褪色，是因為氯氣與水反應生成的次氯酸具有強氧化性，氯氣沒有漂白性，B項錯誤； 處出現藍色，說明生成
了，即發生反應：，可說明還原性，C項錯誤；斷開，立刻閉合 ，會形成氫
氯燃料電池，電流表發生偏轉，D項正確。
命題動向
綜合性命題，關注問題的內涵和外延
本題以電解飽和食鹽水為載體，綜合考查了實驗現象分析、物質性質及電化學知識，試題在突出對化學基本概念、
基本原理等內容考查的同時，強化對基礎知識深入理解上的綜合運用，引導中學教學注重培養考生的綜合能力。
多模塊知識綜合命題不但有利于構建知識體系，更能讓考生抓住問題本源、深度理解知識內核。
3.[2024福建漳州考試]是生產航空航天潤滑劑的原料。清華大學首創三室膜電解法制備 ，其模擬裝置如圖
所示。下列有關說法正確的是( )
A
A.極的電極反應式為
B.極為電源的負極， 極上發生氧化反應
C.膜1為陽離子交換膜，膜2為陰離子交換膜
D.每轉移電子，理論上生成
【解析】
多解
根據“離子遷移方向”速判電極：極區稀硫酸變為濃硫酸，增大，則通過膜1向 極移動，則膜1為陰離
子交換膜，根據電解池中陰離子移向陽極可知，極為陽極，連接電源正極（極）；極區稀 溶液變為濃
溶液，增大，則通過膜2向極移動，則膜2為陽離子交換膜，根據電解池中陽離子移向陰極可知，
極為陰極，發生還原反應，B、C錯誤。
4.[2022重慶卷]硝酮是重要的有機合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應過程如圖所示。
下列說法錯誤的是( )
C
A.惰性電極2為陽極 B.反應前后 數量不變
C.消耗氧氣，可得到硝酮 D.外電路通過電子，可得到 水
【解析】原理分析
陽極區反應為、 ；陰極區反應為 、
， ；制備硝酮的總反應
為 。
惰性電極2上轉化為，發生氧化反應，為陽極，A項正確；由總反應可知，反應前后 數量不變，
B項正確；根據總反應知，消耗氧氣，可得到硝酮，C項錯誤；根據陰極區反應知，外電路通過 電
子，可得到 水，D項正確。
4-1.變物質[2023遼寧沈陽模擬]利用間接成對
電化學法，以間硝基甲苯為原料合成間氨基苯
甲酸的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是
( )
D
A.物質 為間硝基苯甲酸
B.右側電極電勢高于左側電極電勢
C.陽極的電極反應式：
D.當電路中轉移 電子時，理論上可得到
間氨基苯甲酸
【解析】由題圖可知，被還原為間氨基苯甲酸，則物質 為間硝基苯甲酸，A正確。右側電極連接電源正極，
為陽極，左側電極連接電源負極，為陰極，則右側電極電勢高于左側電極電勢（【結論速記】電解池中，陽極電
勢高于陰極電勢。），B正確。右側電極為陽極，陽極上失去電子發生氧化反應生成 ，電極反應式為
，C正確。左側電極為陰極，電極反應式為 ，陰極槽外反
應為間硝基苯甲酸和反應生成間氨基苯甲酸和，即 ，
則當電路中轉移電子時，理論上可得到 間氨基苯甲酸（【多解】根據關系式： ，并
結合得失電子守恒可知，電路中每轉移電子，生成 間氨基苯甲酸。），D錯誤。
5.[2024浙江名校協作體考試]以某鋰離
子電池、丙烯腈電合成己二腈
的裝置如圖所示（電極
均為石墨）。該鋰離子電池的總反應
是
。下列說法不正確的是( )
B
A.B為正極，電極反應式為
B.陰極區的電極反應為，一段時間后，陰極室的 增大
C.石墨電極C產生 ，稀硫酸的作用為增強溶液導電性
D.當電路中通過時，陽極室溶液質量減少 （不考慮氧氣溶解）
【解析】根據裝置圖及該鋰離子電池的總反應知，放電時 向B極移動，則B為正極，電極反應為
，A項正確；A極為負極，則D極為陰極，電極反應為
，陽極區透過質子交換膜進入陰極區，因此陰極室的 不變，B
項錯誤；C極為陽極，電極反應為 ，稀硫酸的作用為增強溶液導電性，C項正確；根據
陽極反應知，當電路中通過時，陽極室析出，同時有 進入
陰極室，相當于減少，因此陽極室溶液質量減少 ，D項正確。
命題動向
將電化學與實際相聯系，從“解題”向“解決問題”轉變
本題以鋰離子電池和電合成己二腈為載體，考查串聯電池分析、電極反應、電解液作用等，引導考生多關注創新
科技，有利于培養考生的證據推理和分析推測能力。電化學知識是高考中的熱點和難點，常結合前沿科技、實際
生產生活進行考查，拓展考生視野，提升考生利用所學知識解決實際問題的能力。
6.[2022山東卷]（雙選）設計如圖裝置回收金屬鈷。保持細菌所在環
境穩定，借助其降解乙酸鹽生成 ，將廢舊鋰離子電池的正極
材料轉化為 ，工作時保持厭氧環境，并定時將乙
室溶液轉移至甲室。已知電極材料均為石墨材質，右側裝置為原電
池。下列說法正確的是( )
BD
A.裝置工作時，甲室溶液 逐漸增大
B.裝置工作一段時間后，乙室應補充鹽酸
C.乙室電極反應式為
D.若甲室減少，乙室增加 ，則此時已進行過
溶液轉移
【解析】原理分析
根據右側裝置為原電池，乙酸鹽降解為二氧化碳，發生氧化反應，轉化為 ，發生還原反應，知右側裝
置左電極為負極，右電極為正極；左側裝置為電解池，左電極為陽極，乙酸鹽轉化為 氣體，右電極為陰極，
轉化為 單質。
裝置工作時，甲室為陰極室，陽極發生反應 ，結合陰極反應及電解液呈
電中性知，陽極生成的通過陽膜進入陰極室，故甲室溶液 減小，A項錯誤；乙室為正極室，正極反應為
，消耗生成 ，電解質溶液酸性減弱，需要補充鹽酸，B項正確，C
項錯誤；根據甲室中電極反應和乙室中電極反應可知，甲室中減少的 的質量為乙室中增加的
的質量的一半，則甲室減少，乙室增加 時已進行過溶液轉移，D項正確。
7.[2023北京卷節選]尿素 合成的發展體現了化學科學與技術的不斷進步。近
年研究發現，電催化和含氮物質（ 等）在常溫常壓下合成尿素，有助于實現碳
中和及解決含氮廢水污染問題。向一定濃度的溶液通 至飽和，在電極上反應生
成 ，電解原理如圖所示。
①電極 是電解池的____極。
陽
【解題思路】 電極上失電子發生氧化反應生成 ，是電解池的陽極。
②電解過程中生成尿素的電極反應式是______________________________________________。
【解題思路】 電極 上硝酸根離子得電子發生還原反應生成尿素，再結合電解液環境（酸性）、電荷守恒、原子
守恒可寫出電極反應式。
7-1.變物質[2024江蘇南京六校調研]隔膜電解法同時脫硫脫硝的裝置如圖
所示，其中電極A、B均為惰性電極，電解液為稀硫酸。為提高脫除效率，
將陰極室的溶液調至 ，則陰極上的電極反應為________________
___________________。
【解題思路】 惰性電極A側轉變為，元素由價變為 價，
則電極A為電解池的陰極，結合電解液為稀硫酸可得陰極的電極反應式
為 。
創新1+1
1.新角度·與速率圖像結合[2024江蘇南通如皋考試]科研人員
發現利用低溫固體質子導體作電解質，催化合成 ，與
傳統的熱催化合成氨相比，催化效率較高。其合成原理如
圖1所示，電源電壓改變與生成 速率的關系如圖2所示，
下列說法不正確的是( )
C
A. 是該合成氨裝置的陽極
B.電極上發生的反應為
C.若的進出口流量差為，則固體質子導體中的流速為
D.當電壓高于時，混合氣體中和的體積分數之和小于
【解析】原理分析
由題圖1可知，電極上，是電解池的陽極，電極反應式為， 電極為陰極，
電極反應式為 。
由上述分析可知，A、B項正確；未給出氣體所處狀態，無法計算內氫氣的物質的量和反應生成 的物
質的量，所以無法計算固體質子導體中的流速，C項錯誤；由題圖2可知，當電壓高于 時，氨氣生成速率變
慢，說明部分在陰極得到電子生成氫氣，導致混合氣體中氮氣和氨氣的體積分數之和小于 ，D項正確。
2.新考法·通過電解法測定的值[2023北京海淀區練習]阿伏加德羅常數 是一座“橋梁”，連接了宏觀世界和微觀
世界的數量關系。通過電解法可測得 的數值。
已知：個電子所帶電量為 庫侖。
（乙二胺四乙酸二鈉）能形成可溶含銅配離子。
ⅲ， 。
【實驗一】用銅片和鉑絲為電極，電解硫酸酸化的溶液。測得通過電路的電量為 庫侖。電解完成后，取出
銅片，洗凈晾干，銅片質量增加了 。
（1）銅片應連接電源的______（填“正極”或“負極”）。鉑絲尖端產生氣泡，其電極反應式為
____________________________。理論上，產生氣體與析出銅的物質的量之比為_____。
負極
【解題思路】電解完成后，銅片質量增加，則銅片上發生還原反應： ，銅片為陰極，應連接電源
的負極。鉑絲為陽極，發生氧化反應： 。根據兩電極上通過的電量相等知，產生 與
析出銅的物質的量之比為 。
（2）本實驗測得______________ （列出計算式）。
【解題思路】根據通過電路的電量為庫侖，知電路中通過電子的數目為，根據 ，知電
路中通過電子的數目為，，則 。
【實驗二】為減少含重金屬電解液的使用，更換電解液，同時更換電極與電源的連接方式。電解完成后，取出銅
片，洗凈晾干，銅片質量減小。
實驗 電解液 實驗現象
① 溶液 銅片表面為灰藍色
② 和混合液 銅片表面仍為紅色
（3）實驗①和②中各配制電解液 ，使用的主要儀器有天平、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和______________。
容量瓶
（4）經檢驗，實驗①中的灰藍色成分主要是。從平衡移動角度解釋在測定 的數值中的作用：
___________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________。
，與生成配離子，下降，平衡向溶解方向移動，銅片表面的消失，銅片的質量變化數據準確，可準確測得的數值
（5）電解過程中，若觀察到銅片上有小氣泡產生，利用銅片質量減小計算 的數值,結果將______（填“偏大”“偏
小”或“不變”）。
偏大
【解題思路】電解過程中，銅電極上單質銅放電生成（Ⅱ），若觀察到銅片上有小氣泡產生，說明電極上 也
放電，電路中通過的電子數增多，則利用銅片減小的質量計算的 的數值偏大。
（6）實驗結束后處理電解液：將取出的電解液加入過量硫酸，過濾，得到白色固體和濾液；向濾液 中先
加入調，再加入，解釋不直接加入的原因及 的作用：_____________________________
___________________________________________________________________________________。
若直接加入，可能產生有毒氣體；調后，加可進一步降低溶液中銅離子的濃度，同時沉淀轉化為
【解題思路】濾液中含有稀硫酸和（Ⅱ），若直接加入，和反應產生有毒氣體；調 后，
加可進一步降低溶液中銅離子的濃度，同時可使沉淀轉化為 。
命題動向
本題將實驗探究與反應原理知識融合，對相關知識進行多維度多層次的考查，有利于促進考生的批判性、縝密性
和系統性思維品質的養成。
考點28 金屬的腐蝕與防護
03
經典3+2
1.[2024廣東惠州調研]下列現象與電化學腐蝕無關的是( )
B
A.銅鋅合金（黃銅）不易被腐蝕 B.銀質物品久置表面變黑
C.附有銀制配件的鐵制品其接觸處易生銹 D.鐵鍋炒菜后未洗凈擦干容易生銹
【解析】銅鋅合金形成原電池時，鋅作負極被腐蝕，銅作正極被保護，A項與電化學腐蝕有關；金屬銀能和空氣中
的二氧化硫、氧氣等發生反應，故銀質物品久置表面變黑屬于化學腐蝕，B項與電化學腐蝕無關；鐵制品附有銀制
配件時，在接觸處形成原電池，鐵作負極被氧化，故C項與電化學腐蝕有關；鐵鍋炒菜后未洗凈擦干，鐵、碳和電
解質溶液構成原電池， 作負極被腐蝕，D項與電化學腐蝕有關。
2.[2024遼寧部分學校聯考]科學研究發現金屬生銹時，銹層內如果有硫酸鹽
會加快金屬的腐蝕，其腐蝕原理如圖所示。下列說法錯誤的是( )
C
A.鋼鐵的腐蝕中正極電極反應式為
B.酸雨地區的鋼鐵更易被腐蝕
C.生成 反應的化學方程式為
D.硫酸鹽加速電子傳遞，有一定的催化劑作用
【解析】由圖可知鋼鐵發生吸氧腐蝕，C作正極，氧氣在正極得電子，電極反應式為 ，
A項正確； 酸性溶液可以加速鐵的腐蝕，B項正確；不穩定，易被氧氣氧化生成 ，化學方程式為
，C項錯誤；根據題干信息可知，銹層內如果有硫酸鹽會加快金屬的腐蝕，
硫酸鹽能增加導電性，加速電子傳遞，有一定的催化劑作用，D項正確。
3.[2024廣東廣州階段訓練改編]全世界每年的鋼鐵銹蝕會造成巨大的損失，
為了保護地下的鋼鐵輸水管所采取的措施如圖所示。下列說法不正確的是
( )
D
A.鋼鐵發生吸氧腐蝕過程中負極反應為
B.導線與 塊連接為犧牲陽極法
C.導線應連接外接電源的負極
D.導線與 塊連接也可保護鋼鐵輸水管
【解析】鋼鐵發生吸氧腐蝕過程中，負極上失去電子轉化為，A項正確；導線與 塊連接，為原電池，屬于
犧牲陽極法，B項正確；外接電源時，鋼鐵作陰極，導線應連接外接電源的負極，C項正確；銅的金屬活動性比鐵
弱，導線與 塊連接不能保護鋼鐵輸水管，D項錯誤。
4.[2022廣東卷]為檢驗犧牲陽極的陰極保護法對鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的 溶液
中。一段時間后，取溶液分別實驗，能說明鐵片沒有被腐蝕的是( )
D
A.加入 溶液產生沉淀 B.加入淀粉碘化鉀溶液無藍色出現
C.加入溶液無紅色出現 D.加入 溶液無藍色沉淀生成
【解析】若鐵片被腐蝕，則溶液中含有，在溶液中加入溶液，反應生成藍色的 沉淀，
D項正確；A項只能檢驗溶液中含有，B項只能檢驗溶液中無強氧化性物質，C項只能檢驗溶液中無 ，三者
均不能說明鐵片沒有被腐蝕。
4-1.變實驗[2023北京101中學質檢]實驗小組研究金屬電化學腐蝕，實驗如下：
序號 實驗
實驗Ⅰ 鐵釘表面及周邊未見明顯變化 鐵釘周邊零星、隨機出現極少量紅色和藍色區
域，有少量紅棕色鐵銹生成
實驗Ⅱ 鐵釘周邊出現紅色區域，未見 藍色出現； #b# 鋅片周邊未見明顯變化 鐵釘周邊紅色加深，區域變大，未見藍色出
現；
#b#
鋅片周邊未見明顯變化
下列說法不正確的是( )
A
A.實驗Ⅰ的現象說明溶液與反應生成了
B.實驗Ⅱ中保護了 ，使鐵的腐蝕速率比實驗Ⅰ小
C.實驗Ⅱ中正極的電極反應式：
D.若將片換成片，推測 片周邊會出現紅色，鐵釘周邊會出現藍色
【解析】根據實驗Ⅰ的現象可知，與生成藍色沉淀（【易錯】 與鐵氰化鉀溶液反
應生成藍色沉淀，與硫氰化鉀反應使溶液呈紅色，可分別用來鑒別和。）， 使酚酞溶液變紅，
最后有少量紅棕色鐵銹生成，發生了吸氧腐蝕，不能說明與反應生成了 ，A項錯誤。實驗Ⅱ中，
比活潑，故鋅片作負極被氧化，保護了，從而使 的腐蝕速率降低，B項正確。實驗Ⅱ中的鐵釘周邊溶液中
出現紅色區域說明生成了，則正極反應式為，C項正確。實驗Ⅱ中，將片換成
片，則鐵釘為負極，被氧化，電極反應式為，生成的與反應生成 ，
則鐵釘周邊出現藍色，片為正極，被還原，生成， 片周邊出現紅色，D項正確。
5.[2023北京清華大學附屬中學考試]家庭常用的一種儲水式電熱水器的結構如圖所示，其中、 為水管口。
下列說法不正確的是( )
C
A.電熱水器可將電能轉化為熱能 B.該熱水器采用了犧牲陽極的電化學保護法
C.鎂棒可以有效防止內部水垢生成 D.應為出水口， 應為進水口
【解析】
6.[2023湘豫名校聯考]青銅器文物腐蝕物以粉末狀有害銹最為嚴重，某種堿式氯化銅粉狀銹的形成過程分三個階段：
階段一：銅在電解質溶液中發生一般腐蝕，； （灰白色）；
;
階段二： ;
階段三：和具有很強穿透力，可深入銅體內部，產生粉狀銹, 。
下列說法正確的是( )
A
A.該粉狀銹生成的條件中需要有：潮濕環境、可溶性的氯化物、氧化性的物質
B.上述過程涉及的化學反應有：電解反應、水解反應、氧化還原反應
C.依據反應 ，可以判斷氧化亞銅不能溶于鹽酸
D.利用外加電流法保護銅制文物時，青銅器應連接電源的正極
【解析】由三個階段的反應可知，堿式氯化銅粉狀銹產生的基本條件是：可溶性的氯化物、潮濕環境和氧化性的物質，A項正確；沒有涉及電解反應，題中是原電池原理，沒有形成電解池，B項錯誤；氧化亞銅能溶于鹽酸，C項錯誤；保護銅制文物時，即防止銅失去電子被氧化，則青銅器應該接電源負極，若是接電源正極，則作陽極，會加速失去電子，不能起到保護作用，D項錯誤。
創新1+1
1.新考法·濃硫酸貯存罐的鈍化金屬保護法[2022上海卷]濃硫酸貯存罐的鈍化
金屬保護法示意圖如圖，其原理是利用可鈍化的金屬與直流電源相連,控制
合適的電壓，使金屬貯存罐表面形成致密的鈍化膜，以有效減緩金屬腐蝕。
下列選項錯誤的是( )
C
A.金屬貯存罐可用鋼制材料 B.電子沿導線流入輔助電極
C.貯存濃硫酸的金屬罐與電源負極相連 D.電壓高到一定程度有可能會加劇腐蝕
【解析】原理分析
鋼的主要成分是鐵，鐵遇冷的濃硫酸發生鈍化，因此金屬貯存罐可用鋼制材料，A正確；貯存濃硫酸的金屬罐為陽極，連接電源正極，輔助電極是陰極，電子沿導線流向輔助電極，B正確，C錯誤；電壓過高時，有可能會加劇腐蝕，D正確。
2.新形式·實驗裝置圖+溫度、壓強與時間關系圖[2024四川南充考試改編]某實驗小組要定量探究鐵銹蝕的因素，設
計如圖所示實驗裝置，檢查氣密性，將鐵粉和碳粉加入三頸燒瓶，加入 飽和氯化鈉溶液后，再將一
只裝有 稀鹽酸的注射器插到燒瓶上，采集數據。下列說法錯誤的是( )
C
A.鐵發生銹蝕的反應是放熱反應
B. 溫度降低是因為反應速率減慢了
C. 段壓強減小是因為鐵和氧氣直接反應生成了氧化鐵
D. 壓強變大是因為發生了鐵的析氫腐蝕
【解析】由溫度與時間的關系曲線可知，溫度升高，鐵發生銹蝕的反應是放熱反應，A項正確； 反應速率
減慢，鐵銹蝕放出的熱量小于裝置散失的熱量，溫度降低，B項正確；鐵在氧氣和水共同作用下反應生成鐵銹，鐵
銹的主要成分為氧化鐵，C項錯誤；鐵銹蝕消耗氧氣，裝置內壓強減小，注射器內稀鹽酸被吸入燒瓶，反應產生較
多氫氣，壓強變大（【點撥】鐵粉一開始在氯化鈉溶液中發生吸氧腐蝕，后期稀鹽酸被吸入燒瓶，在酸性條件下
發生析氫腐蝕。），D項正確。
命題動向
本題結合傳感器和圖像考查鐵銹蝕的實驗，形象直觀，是教材實驗的創新設計。
熱考題型13 新型電化學裝置分析
04
1.新考法·與壓力有關的濃差電池[2024湖北部分名校聯考]兩個負載有不同壓力
的氫氣的片插入一定濃度的酸性介質中構成的濃差電池如圖所示 ，
電池工作時 逐漸增大。下列說法不正確的是( )
A
A.電流方向：電極 電流表 電極
B.電極上發生的反應為
C.電池工作原理為
D. 為質子交換膜
【解析】，該電池工作時電極為負極，發生反應；逐漸增大， 電極為正極，發生反應
；電子流向為電極 電流表電極，電流方向與電子流向相反；電極產生的會穿過
移向電極，則為質子交換膜；電池工作原理為 。由上述分析可知，A項錯誤，B、C、D項正確。
2.［2024天星原創］在能源短缺、環境污染日益嚴重的現代社會，太陽能的利用一直是科學研究的熱點。一種染料
敏化光伏電池的結構和工作原理如圖1、圖2所示。下列有關說法錯誤的是( )
D
A.染料電極為電池的負極 B.石墨電極的電極反應式為
C.電池工作過程中，和的濃度基本保持不變 D.碘系電解液可以用溶液，也可以用 溶液
【解析】
3.[2023湖北卷]我國科學家設計如圖所示的電解池，實現了海水直接制備氫氣技術的綠色化。該裝置工作時陽極無
生成且溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為 。下列說法錯誤的是( )
D
A.電極反應式為
B.離子交換膜為陰離子交換膜
C.電解時海水中動能高的水分子可穿過 膜
D.海水為電解池補水的速率為
【解析】根據圖示， 電極與電源負極相連，為陰極，結合題干信息可知，陰極反應式為
，A正確；該裝置工作時陽極無氯氣產生，則陽極反應式為
,又陽極溶液的濃度不變，則需要 由陰極移向陽極，故離子交換膜為陰離子
交換膜，B正確；電解過程中，陽極 溶液的濃度不變，而陽極不斷有水分子消耗，結合題圖，海水中動能高的
水分子 （【提示】氣態水分子。）可以穿過 膜，為陽極補充水，C正確；由陰、陽極反應式可知，電解總反
應式為 ，已知電解生成氫氣的速率為 ，則海水為電解池補水的速率也為
，D錯誤。
4.[2024福建福州質檢]我國科學家經過研究發明了以下裝置從海水中提取鋰單質，其工作原理如圖所示。該裝置運
行期間電極Ⅱ上產生和氣體 。下列說法錯誤的是( )
C
A.該裝置實現了“太陽能 電能 化學能”的轉化
B.電極Ⅰ連接太陽能電池的負極
C.工作時，電極Ⅱ附近溶液的 增大
D.實驗室檢驗氣體可用濕潤的淀粉 試紙
【解析】原理分析
根據該裝置可知，太陽能電池將太陽能轉化為電能，電解裝置又將電能轉化為化學能，A選項正確；電極Ⅰ為電解
池的陰極，連接太陽能電池的負極，B選項正確；由電極Ⅱ的電極反應式可知，電極Ⅱ上產生 ，則電極Ⅱ附近溶
液降低，C選項錯誤；氣體為（黃綠色氣體），實驗室檢驗可用濕潤的淀粉 試紙，試紙變藍即說明
存在，D選項正確。
5.[2023重慶卷]電化學合成是一種綠色高效的合成方法。如圖是在酸性介質中電解合成半胱氨酸和煙酸的示意圖。
下列敘述錯誤的是( )
D
A.電極 為陰極
B.從電極移向電極
C.電極 發生的反應為：
D.生成半胱氨酸的同時生成 煙酸
【解析】原理分析
有機反應中“加氫去氧”的反應為還原反應，“加氧去氫”的反應為氧化反應，據此分析電解池中各電極類型及電極反應如下：
由上述分析知，A正確，C正確；電解池中陽離子向陰極移動，故從電極移向電極 ，B正確；根據陰、陽極反
應及得失電子守恒可知，生成半胱氨酸，轉移電子，同時生成 煙酸，D錯誤。
6.[2023廣東模擬]我國科學家設計了一種新型的溴基液流可充電電池用
于大規模儲能，其放電時的工作原理如圖所示。下列有關說法不正確
的是( )
C
A.放電時， 極為正極
B.放電時，極發生的電極反應為
C.充電時，每生成有穿過質子交換膜進入 極室
D.充電時，總反應為
【解析】
放電時，極為正極，A項正確；放電時， 極為負極，電極反應為
，B項正確；充電時， 極為陽極，電極
反應為，則每生成 ，
轉移電子，有穿過質子交換膜進入 極室，C項錯誤；
由陰、陽極反應可知，充電時的總反應為
，D項正確。
命題動向
電化學是高考必考知識，以新型電池為載體考查電化學知識是高考
的高頻考查角度，有利于考查考生的知識遷移、應用能力，培養考
生的創新思維。
7.[2023山東卷]（雙選）利用熱再生氨電池可實現 電鍍廢液的濃縮
再生。電池裝置如圖所示,甲、乙兩室均預加相同的 電鍍廢液,向甲
室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是( )
CD
A.甲室 電極為正極
B.隔膜為陽離子膜
C.電池總反應為:
D. 擴散到乙室將對電池電動勢產生影響
【解析】為實現電鍍廢液的濃縮再生，據圖可知，甲室流出液經低溫熱解得到和 ，則甲室中生成
了，發生的反應為，甲室電極為負極，A錯誤；乙室 電極
為正極，發生反應：，消耗，為維持電解質溶液呈電中性， 透過隔膜進入甲室，則隔
膜為陰離子膜，B錯誤；根據正、負極反應，可知電池總反應為，C正確； 能
與反應生成，因此若擴散到乙室，則乙室 濃度減小，對電池電動勢有影響，D正確。
8.［2024天星原創］利用一種微生物燃料電池（原理如圖Ⅰ所示），以維生素C的鈉鹽，簡寫 為原
料制備維生素，簡寫，具有弱酸性和還原性，裝置如圖Ⅱ所示。、 為水電離出來的離子，下列說法
正確的是( )
A
A.圖Ⅰ中極的電極反應式為
B.圖Ⅱ中極應連接圖Ⅰ中的極,和分別代表、
C.將①室的溶液替換為溶液，可發生氧化反應生成
D.若極有（標準狀況下）參與反應，則圖Ⅱ裝置中極產生
【解析】
專題綜合訓練
05
1.[2024北京石景山區模擬]以氨為燃料的固體氧化物燃料電池具有廣闊的應用前景，一種氧離子導電的
的工作原理如圖所示在催化劑作用下先分解為和 。下列說法不正確的是( )
C
A.在負極放電 B.正極的電極反應為
C.外電路轉移，理論上生成 D. 向負極移動
【解析】
2.[2023湖北武漢武昌區質檢]我國科技工作者利用水熱法制備了
六方鈷納米片，可應用于高效電催化 的還原。下
列說法錯誤的是( )
C
A.六方鈷納米片有利于 分子的活化
B.負極的電極反應為：
C.理論上每消耗，可放出
D.該過程的總反應為
【解析】原理分析
由題給條件“可應用于高效電催化的還原”可知，六方鈷納米片有利于分子的活化，A項正確；負極 失電子
轉化為,結合電解液環境可知，其電極反應為 ，B項正確；理論上每消耗
，轉移電子，根據轉化為轉移知，生成 ，但沒有給出氣體所
處的溫度和壓強，其體積不一定為 ，C項錯誤；結合正、負極反應可知，總反應為
，D項正確。
3.[2024天星原創]孔蝕（一種集中于金屬表面很小的范圍并深入到金屬
內部的腐蝕形態）是一種常見的電化學腐蝕現象，某鐵合金鈍化膜破
損后的孔蝕如圖。下列關于金屬腐蝕與防護的說法錯誤的是( )
B
A. 的存在會加速該鐵合金的腐蝕速率
B.“孔”的表面與內部所發生的腐蝕主要是吸氧腐蝕
C.在表面形成鈍化膜可以讓鐵合金連接外接電源的正極
D.鐵合金與鋅塊連接可有效防止鐵被腐蝕
【解析】金屬離子不易向外擴散，金屬離子增多，會吸引外部 遷入
以維持電中性，“孔”內介質導電性增強，則 的存在會使該鐵合金的
腐蝕速率加快，A正確。根據題圖可以得出“孔”的表面發生吸氧腐蝕，而其內部介質含有 ，主要發生析氫腐蝕，
B錯誤。若使鐵合金表面被氧化產生鈍化，鐵合金應該與外接電源的正極連接，充當陽極，發生氧化反應，C正確。
鋅的活潑性強于鐵，鐵合金與鋅塊連接后可以有效防止金屬鐵被氧化腐蝕（【原理應用】出海的輪船為了防止船
體被腐蝕，通常在船身外側放置鋅塊，原理與此處一致。），D正確。
4.[2023北京東城區練習]用石墨作電極電解 濁液，記錄如表。
實驗裝置 實驗現象 Ⅰ.為 Ⅱ.為
兩電極均產生氣泡，有黑色固體在陰極附 近生成，并沉降在電解槽底部，電解槽中 的液體逐漸變澄清透明 兩電極均產生氣泡，陰極表面附著少量
銀白色固體，電解槽中的液體逐漸變為
棕黃色
下列說法不正確的是( )
C
A.Ⅰ中陽極氣體可能為和，Ⅱ中陽極氣體為
B.Ⅰ和Ⅱ中陰極生成氣體的方程式均為
C.Ⅱ中液體變為棕黃色，說明陽極上發生了反應
D.兩實驗陰極現象有差異的原因可能是Ⅱ中 比Ⅰ中的小
【解析】原理分析
由實驗現象可知，Ⅰ中陽極上和（或）發生氧化反應生成和，陰極上和（或 ）發生還原
反應生成和；Ⅱ中陽極上（或）發生氧化反應生成，陰極上（或）和少量 發生還原反應
生成和 。
由上述分析知，A項正確；Ⅰ和Ⅱ中陰極上生成的氣體均為，都是（或 ）發生還原反應產生的，電極反應
為，B項正確；的溶解度較小，溶液中 小，由電解槽中液體逐漸變為棕黃色知，
陽極生成的將氧化為了，C項錯誤；的溶解度大于，濁液中大于濁液中 ，所以Ⅰ
中在陰極放電生成，并沉降在電解槽底部，Ⅱ中少量在陰極放電生成 附著在電極上，D項正確。
5.[2023山東濟寧模擬]（雙選）芳香羧酸是一種重要的有機分子骨架，利用電化學方法，芳香烴與 選擇性的
鍵羧基化反應如圖所示，下列說法錯誤的是( )
AB
A.生成芳香羧酸，電路中轉移的電子數為（設 為阿伏加德羅常數的值）
B.電池工作過程中需要不斷補充
C.不同的取代基 可能影響路徑Ⅰ或Ⅱ的選擇
D.該反應的原子利用率為
【解析】&16& .
由題圖可知，該反應有不同的路徑，則不同的取代基 可能影響路徑Ⅰ或Ⅱ的選擇，C正確。該反應的總化學方程
式為 ，反應物有兩種，生成物只有一種，因此該反應是化合反應，原子利用率為 ，
D正確。
6.[2023新課標卷]一種以和為電極、 水溶液為電解質的電池，其示意圖如下所示。放電時，
可插入層間形成 。下列說法錯誤的是( )
C
A.放電時 為正極
B.放電時 由負極向正極遷移
C.充電總反應：
D.充電陽極反應：
【解析】原理分析
放電時失去電子生成，為負極，則為正極，A正確；放電時，陽離子 移向正極，B正確；由上
述分析可知，放電總反應為 ，充電總反應為
,C錯誤；由上述分析可知，D正確。
7.［2024天星原創］四甲基氫氧化銨
，強有機堿］常用作電子工業清洗
劑。以四甲基氯化銨 為原料，利用
電滲析法合成 的工作原理如圖。下
列敘述錯誤的是( )
C
A.極接電源負極，工作時電極上產生氣體
B.膜為陽離子交換膜， 膜為陰離子交換膜
C.工作時電極上產生氣體
D.若兩極共產生 （標準狀況）氣體，則
理論上得到
【解析】解題關鍵
根據進出裝置的物質濃度判斷粒子移動方向 根據粒子移動方向判斷電極類型。
Ⅰ室中稀溶液濃溶液，說明Ⅱ室中的移入Ⅰ室， 為陰極，接電源負極，工作時
電離出的在電極上放電產生氣體，A正確；Ⅱ室中的移入Ⅰ室， 膜為陽離子交換膜，Ⅱ室中
濃溶液稀溶液，說明移入Ⅲ室，膜為陰離子交換膜，Ⅲ室中稀溶液 濃溶液，
說明移入Ⅲ室，膜為陽離子交換膜，B正確；工作時電極上產生氣體（【點撥】放電產生 ,
。），C錯誤；綜上分析，總反應實質是電解
的反應，根據電路中通過的電流處處相等，可得關系式： ，若兩極共產生
氣體，則理論上得到 ，D正確。
8.[2024山東青島調研改編]利用濃差電池電解溶液、電極均為石墨電極，可制得、、 和
，反應原理如圖所示。下列說法正確的是( )
D
A.極的電極反應式為
B.、 分別為陰離子交換膜和陽離子交換膜
C.濃差電池放電過程中，電極上的電極反應式為
D.濃差電池從開始工作到放電結束，電解池理論上可制得
【解析】根據電子流動方向可知，極為電解池的陰極，電離出的得電子發生還原反應生成 ，電極反應式
為，為陽離子交換膜，通過陽離子交換膜進入陰極室，陰極區 溶液濃度不
斷增大，極為電解池的陽極，失電子發生氧化反應生成，電極反應式為， 為陰
離子交換膜，通過陰離子交換膜進入陽極室，陽極區溶液濃度不斷增大，A、B項錯誤； 為原電池
的正極，電極反應式為，為原電池的負極，電極反應式為 ，C項錯誤；濃
差電池從開始工作到放電結束，正極區硫酸銅溶液濃度由降低到 ，負極區硫酸銅溶液濃度
由上升到，即正極區被還原的的物質的量為 ，負極
區被氧化的的物質的量為，電路中轉移 電子，理論上電解池陰極區生成
，即陰極區可得，其質量為 ，D項正確。
9.[2023江蘇卷節選]催化電解吸收的溶液可將 轉化為有機物。在相同
條件下，恒定通過電解池的電量，電解得到的部分還原產物的法拉第效率
隨電解電壓的變化如圖所示。
其中,,表示電解生成還原產物所轉移電子的物質的量, 表示法拉第常數。
①當電解電壓為時，電解過程中含碳還原產物的 為0,陰極主要還原產物為____（填化學式）。
【解題思路】當電解電壓為時，電解過程中含碳還原產物的 為0，說明陰極無含碳物質生成，則陰極電極
反應為，即陰極主要還原產物為 。
②當電解電壓為時，陰極由生成 的電極反應式為_____________________________________。
【解題思路】當電解電壓為時，陰極發生還原反應，根據電荷守恒、原子守恒可寫出由生成 的電極
反應式為 。
③當電解電壓為時，電解生成的和 的物質的量之比為 ______________________________________
__________________________________________________________________________ （寫出計算過程）。
【解題思路】由圖可知，當電解電壓為時，,而轉移, 轉移
,結合題給信息可知，,所以，即當電解電壓為 時，陰極
生成和的物質的量之比為 。
生成轉移 電子，生成
轉移電子，，
10.[2022北京卷]煤中硫的存在形態分為有機硫和無機硫 、硫
化物及微量單質硫等 。庫侖滴定法是常用的快速檢測煤中全硫含
量的方法，其主要過程如圖所示。
已知：在催化劑作用下，煤在管式爐中燃燒，出口氣體中主要含
、、、、 。
（1）煤樣需研磨成細小粉末，目的是________________________________________________________。
（2）高溫下，煤中的完全轉化為 ，該反應的化學方程式為___________________________________。
增大固體與空氣的接觸面積，加快反應速率，使煤粉完全燃燒
【解題思路】在高溫條件下，硫酸鈣和C反應生成氧化鈣、二氧化硫和二氧化碳。
（3）通過干燥裝置后，待測氣體進入庫侖測硫儀進行測定。
已知：庫侖測硫儀中電解原理示意圖如圖。檢測前，電解質溶液中
保持定值時，電解池不工作。待測氣體進入電解池后， 溶
解并將還原，測硫儀便立即自動進行電解到 又回到原定值，
測定結束。通過測定電解消耗的電量可以求得煤中含硫量。
① 在電解池中發生反應的離子方程式為___________________________________。
【解題思路】根據題目信息可知，二氧化硫在電解池中與溶液中的 反應生成碘離子、硫酸根離子和氫離子。
②測硫儀工作時電解池的陽極反應式為_________________。
【解題思路】由題意可知，測硫儀工作時，碘離子在陽極失去電子發生氧化反應生成 ，電極反應式為
。
（4）煤樣為，電解消耗的電量為 庫侖。煤樣中硫的質量分數為_______。
已知：電解中轉移 電子所消耗的電量為96 500庫侖。
【解題思路】根據題意可得關系式：，電解消耗的電量為 庫侖，則煤樣中硫的質量分數為
。
（5）條件控制和誤差分析。
①測定過程中，需要控制電解質溶液的。當時，非電解生成的使測得的全硫含量偏小，生成 的離子
方程式為______________________________。
【解題思路】由已知信息可知，待測氣體中含有,可將氧化為 。
②管式爐中煤樣燃燒時會有少量 產生，使測得的全硫含量______（填“偏大”或“偏小”），該測量結果可進行校正。
偏小
【解題思路】直接溶解在溶液中生成,會使與反應的 元素偏少，導致測得的全硫含量偏小。

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