資源簡介

/ 讓教學更有效 精品試卷 | 化學
專題07 電化學及其應用
考點1 原電池與化學電源
1．（2025·云南·高考真題）是優良的固態電解質材料，取代部分后產生空位，可提升傳導性能。取代后材料的晶胞結構示意圖(未畫出)及其作為電解質的電池裝置如下。下列說法錯誤的是
A．每個晶胞中個數為12
B．該晶胞在yz平面的投影為
C．取代后，該電解質的化學式為
D．若只有發生遷移，外電路轉移的電子數與通過截面MNPQ的數目相等
2．（2025·重慶·高考真題）下圖為AgCl-Sb二次電池的放電過程示意圖如圖所示。
下列敘述正確的是
A．放電時，M極為正極
B．放電時，N極上反應為
C．充電時，消耗4 mol Ag的同時將消耗
D．充電時，M極上反應為
3．（2025·黑吉遼蒙卷·高考真題）一種基于的儲氯電池裝置如圖，放電過程中a、b極均增重。若將b極換成Ag/AgCl電極，b極仍增重。關于圖中裝置所示電池，下列說法錯誤的是
A．放電時向b極遷移
B．該電池可用于海水脫鹽
C．a極反應：
D．若以Ag/AgCl電極代替a極，電池將失去儲氯能力
4．（2025·廣東·高考真題）某理論研究認為：燃料電池(圖b)的電極Ⅰ和Ⅱ上所發生反應的催化機理示意圖分別如圖a和圖c，其中獲得第一個電子的過程最慢。由此可知，理論上
A．負極反應的催化劑是ⅰ
B．圖a中，ⅰ到ⅱ過程的活化能一定最低
C．電池工作過程中，負極室的溶液質量保持不變
D．相同時間內，電極Ⅰ和電極Ⅱ上的催化循環完成次數相同
5．（2025·浙江·高考真題）一種可充放電電池的結構示意圖如圖所示。該電池放電時，產物為和，隨溫度升高Q(消耗轉移的電子數)增大。下列說法不正確的是
A．熔融鹽中的物質的量分數影響充放電速率
B．充放電時，優先于通過固態電解質膜
C．放電時，隨溫度升高Q增大，是因為正極區轉化為
D．充電時，鋰電極接電源負極
6．（2024·廣西·高考真題）某新型鈉離子二次電池(如圖)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作電解質溶液。放電時嵌入PbSe中的Na變成Na+后脫嵌。下列說法錯誤的是
A．外電路通過1mol電子時，理論上兩電極質量變化的差值為23g
B．充電時，陽極電極反應為：
C．放電一段時間后，電解質溶液中的Na+濃度基本保持不變
D．電解質溶液不能用NaPF6的水溶液替換
考點二 電解原理及應用
1．（2025·云南·高考真題）一種用雙極膜電滲析法鹵水除硼的裝置如圖所示，雙極膜中解離的和在電場作用下向兩極遷移。除硼原理：。下列說法錯誤的是
A．Pt電極反應：
B．外加電場可促進雙極膜中水的電離
C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分別為陽離子交換膜和陰離子交換膜
D．Ⅳ室每生成，同時Ⅱ室最多生成
2．（2025·湖南·高考真題）一種電化學處理硝酸鹽產氨的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A．電解過程中，向左室遷移
B．電解過程中，左室中的濃度持續下降
C．用濕潤的藍色石蕊試紙置于b處，試紙先變紅后褪色
D．完全轉化為的電解總反應：
3．（2025·河北·高考真題）科研工作者設計了一種用于廢棄電極材料再鋰化的電化學裝置，其示意圖如下：
已知：參比電極的作用是確定再鋰化為的最優條件，不干擾電極反應。下列說法正確的是
A．電極上發生的反應：
B．產生標準狀況下時，理論上可轉化的
C．再鋰化過程中，向電極遷移
D．電解過程中，陽極附近溶液pH升高
4．（2025·陜晉青寧卷·高考真題）我國科研人員采用圖示的電解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。電極b表面的主要反應歷程見圖(灰球表示電極表面催化劑)，下列說法錯誤的是
A．電解時，從右室向左室移動
B．電解總反應：
C．以為原料，也可得到TQ
D．用標記電解液中的水，可得到
5．（2025·廣東·高考真題）一種高容量水系電池示意圖如圖。已知：放電時，電極Ⅱ上減少；電極材料每轉移1mol電子，對應的理論容量為。下列說法錯誤的是
A．充電時Ⅱ為陽極
B．放電時Ⅱ極室中溶液的pH降低
C．放電時負極反應為：
D．充電時16gS能提供的理論容量為
6．（2024·貴州·高考真題）一種太陽能驅動環境處理的自循環光催化芬頓系統工作原理如圖。光陽極發生反應：，。體系中與Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)發生反應產生的活性氧自由基可用于處理污水中的有機污染物。
下列說法錯誤的是
A．該芬頓系統能量轉化形式為太陽能電能化學能
B．陰極反應式為
C．光陽極每消耗，體系中生成
D．在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循環反應中表現出氧化性和還原性
考點3 金屬腐蝕與保護
1．（2024·廣東·高考真題）我國自主設計建造的浮式生產儲御油裝置“海葵一號”將在珠江口盆地海域使用，其鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，以利用電化學原理延緩外殼的腐蝕。下列有關說法正確的是
A．鋼鐵外殼為負極 B．鑲嵌的鋅塊可永久使用
C．該法為外加電流法 D．鋅發生反應：
2．（2024·浙江·高考真題）金屬腐蝕會對設備產生嚴重危害，腐蝕快慢與材料種類、所處環境有關。下圖為兩種對海水中鋼閘門的防腐措施示意圖：
下列說法正確的是
A．圖1、圖2中，陽極材料本身均失去電子
B．圖2中，外加電壓偏高時，鋼閘門表面可發生反應：
C．圖2中，外加電壓保持恒定不變，有利于提高對鋼閘門的防護效果
D．圖1、圖2中，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，鋼閘門、陽極均不發生化學反應
3．（2024·浙江·高考真題）破損的鍍鋅鐵皮在氨水中發生電化學腐蝕，生成和，下列說法不正確的是
A．氨水濃度越大，腐蝕趨勢越大
B．隨著腐蝕的進行，溶液變大
C．鐵電極上的電極反應式為：
D．每生成標準狀況下，消耗
4．（2024·湖北·高考真題）2024年5月8日，我國第三艘航空母艦福建艦順利完成首次海試。艦體表面需要采取有效的防銹措施，下列防銹措施中不形成表面鈍化膜的是
A．發藍處理 B．陽極氧化 C．表面滲鍍 D．噴涂油漆
5．（2023·重慶·高考真題）下列實驗裝置或操作能夠達到實驗目的的是
A B C D

制取 轉移溶液 保護鐵件 收集
考點一 原電池與化學電源
1．（2025·河北保定·三模）用如圖所示的新型電池可以處理含的堿性廢水，同時還可以淡化海水(主要成分為，還含有等雜質)。下列說法錯誤的是
A．交換膜Ⅰ為陰離子交換膜
B．電池工作一段時間后，右室溶液的增大
C．a極電極反應式：
D．若將含有的廢水完全處理，可除去的質量為292.5g
2．（2025·河北保定·二模）科學家開發出了用于安全快速充電的鈉金屬電池的弱溶劑電解質(WSE)，一使用了WSE的電池工作時的裝置如圖所示。下列敘述正確的是
A．可以用稀硫酸代替WSE
B．放電時，向a極遷移
C．WSE中陰離子呈正六面體結構
D．充電時，b極的電極反應式為
3．（2025·貴州畢節·二模）一種裝載雙原子雙層帶電膜（EM）電極材料可將硝酸鹽還原為，為低濃度的硝酸鹽污染提供高效實用的解決方案，工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A．裝置工作一段時間后，陽極區減小
B．陰極發生的反應為
C．相同條件下，陰陽兩極產生氣體的體積比為
D．帶電膜陽極上的游離氯可將氧化為
4．（2025·江西·二模）固態有機聚合物電極憑借柔性，高容量，高安全性為下一代電池技術提供了新方向。一種新型二次電池的工作原理如圖所示。電極N是一種固態有機聚合物，該電池電極M在充電過程中產生黃色的離子。下列說法錯誤的是
A．放電時，M電極的電勢要高于N電極
B．放電時外電路中每轉移0.5mol電子時，N極區質量增加3.5g
C．充電時，M連接電源的正極
D．充電時，N極電極反應式是
5．（2025·北京西城·二模）普魯士藍的化學式為。一種在空氣中工作的普魯士藍電池的示意圖如圖所示，普魯士藍涂于惰性電極M上。閉合K，燈泡亮。待燈泡熄滅，斷開K，一段時間后普魯士藍恢復。
下列說法不正確的是
A．閉合上的電極反應：
B．閉合K，一段時間后電解質溶液的質量增大
C．斷開K，每生成，需要消耗
D．斷開K，一段時間后電解質溶液中可能出現白色沉淀
6．（2025·浙江嘉興·三模）鹽酸羥胺可用于合成抗癌藥，工業上可采用電化學方法制備，裝置、正極反應機理如圖所示。
下列有關說法不正確的是
A．該電池的總反應為：
B．上述反應中的X、Y分別為
C．Pt電極上的反應：
D．制取，有通過交換膜
考點二 電解原理及應用
1．（2025·江蘇連云港·一模）電解法轉化CO2可實現CO2資源化利用。電解CO2制HCOOH的原理如題圖所示。下列有關說法正確的是
A．Pt片接電源負極
B．Sn片上發生的電極反應式為CO2＋-2e =HCOO ＋
C．每產生1mol HCOO ，陽離子交換膜中有4 mol K+通過
D．電解一段時間后，陽極區的KHCO3溶液濃度降低
2．（2025·湖北武漢·二模）羥基自由基具有極強的氧化能力，它能有效地氧化降解廢水中的有機污染物。在直流電源作用下，利用雙極膜電解池產生羥基自由基處理含苯酚廢水和含甲醛廢水，原理如圖所示。已知：雙極膜中間層中的解離為和。下列說法錯誤的是
A．M極電極反應式：
B．電極電勢：N>M
C．每處理甲醛，理論上有0.8molH+透過膜b
D．通電一段時間后，理論上苯酚和甲醛轉化生成物質的量之比為7∶6
3．（2025·山東·二模）一種利用電化學方法將生物質轉化生成的高效合成有機硫化合物的工作原理如圖。電解質為溶液，在高純度導電炭黑(KB)催化作用下，和在電極表面形成、和等有機硫化合物。下列說法錯誤的是
A．KB能導電是因為其有類石墨的大π鍵微觀結構
B．離子交換膜為陽離子交換膜
C．生成的電極反應式為
D．理論上，每形成鍵，體系生成標況下
4．（2025·河北衡水·一模）富集海水中鋰的電化學系統如圖所示，工作步驟如下：
①啟動電源1，所在腔室的進入結構而形成。
②關閉電源1和海水通道，啟動電源2，使中的脫出進入腔室2.
關于該電化學系統的說法正確的是
A．啟動電源1時，電極1為陰極
B．啟動至關閉電源1，若轉化的與生成的之比為，可得中的
C．啟動電源2時電極反應式為
D．電化學系統降低了腔室2中LiOH的濃度
5．（2025·河北保定·三模）二苯重氮甲烷()在抗生素的制備過程中起關鍵作用。以二苯甲酮腙()為前體合成二苯重氮甲烷的原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A．電極電勢：石墨
B．若以鉛酸蓄電池為電源，則與Ni電極相連的為Pb電極
C．合成1mol二苯重氮甲烷，理論上消耗22.4L氫氣(標準狀況下)
D．電解質溶液中合成二苯重氮甲烷的化學方程式為+I2+2HI
6．（2025·遼寧撫順·二模）利用有機電化學合成1，2-二氯乙烷的裝置如圖所示。若該裝置工作時中間室NaCl溶液的濃度通過調整保持不變，電解時陰極生成氣體的速率為x mol·h-1，下列說法錯誤的是
A．電源中電勢比較：b>a
B．離子交換膜Ⅰ為陰離子交換膜，離子交換膜Ⅱ為陽離子交換膜
C．合成室內發生的反應為CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl
D．中間室補充NaCl的速率為2x mol·h-1
考點三 金屬腐蝕與保護
1．（2025·廣東汕頭·三模）生活中許多現象與電化學原理密切相關，下列說法正確的是
A．銅板打上鐵鉚釘后，銅板更易被腐蝕
B．用“保暖貼”取暖，鐵做負極發生吸氧腐蝕，放出熱量
C．保護水中的鋼閘門，應將其與電源正極連接
D．生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵強
2．（2025·河北·一模）廣西西江海洋油氣鋼結構平臺安裝在水深98米的大海上。下列有關鋼結構樁架的腐蝕與防護的說法錯誤的是
A．特種合金鋼防腐蝕的能力比生鐵強
B．海水全浸區腐蝕隨深度增加有所加重
C．在樁架上鑲鋅塊，可使樁架不易被腐蝕
D．將鋼結構與電源負極相連，可使樁架不易被腐蝕
3．（2025·山西·二模）如圖裝置可防止金屬管道在潮濕土壤中的腐蝕。下列有關說法中正確的是
A．電流由鎂塊經導線流向管道 B．管道表面上發生氧化反應
C．該保護法為犧牲陽極保護法 D．將鎂塊換為鈉塊，則保護效果更好
4．（2025·天津河西·二模）根據下列實驗操作及現象進行的分析和推斷，正確的是
操作
現象 一段時間后：①中裸露在外的鐵釘附近區域變紅；②中裸露在外的鐵釘附近區域_______，銅絲附近區域_______。
A．①中鐵釘附近變紅，因為發生，促進了水的電離
B．②中現象是：鐵釘附近區域變紅，銅絲附近變藍
C．②中正極區域發生了反應：
D．①和②中發生的氧化反應均可表示為(M代表鐵或銅)
5．（2025·廣東惠州·一模）將鍍層有破損的鍍錫鐵片放入酸化的3%NaCl溶液中。下列說法正確的是
A．Fe作原電池正極
B．溶液中的Cl 向錫極移動
C．鐵片腐蝕速率比未鍍錫時更快
D．鐵表面發生的電極反應：2H++2e-=H2↑
6．（2025·廣東佛山·二模）按如圖裝置進行實驗。預期現象及相應推理均合理的是
A．膠頭滴管中水柱上升，說明發生了析氫腐蝕
B．濾紙1變紅，說明生成了
C．濾紙2變紅，說明生成了
D．一段時間鐵釘出現紅色物質，說明生成Fe(Ⅲ)化合物
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專題07 電化學及其應用
考點1 原電池與化學電源
1．（2025·云南·高考真題）是優良的固態電解質材料，取代部分后產生空位，可提升傳導性能。取代后材料的晶胞結構示意圖(未畫出)及其作為電解質的電池裝置如下。下列說法錯誤的是
A．每個晶胞中個數為12
B．該晶胞在yz平面的投影為
C．取代后，該電解質的化學式為
D．若只有發生遷移，外電路轉移的電子數與通過截面MNPQ的數目相等
C
【詳解】A．由晶胞結構可知，Sc原子分布在晶胞的8個棱心和4個面心，由均攤法算出其原子個數為，由晶體的化學式可知，O原子的個數是Sc的4倍，因此，每個晶胞中O2-個數為12，A正確；
B．由晶胞結構可知，該晶胞在yz平面的投影就是其前視圖，B正確；
C．Ce4+ 取代La3+后，Li+數目減小并產生空位，因此，根據化合價的代數和為0可知，取代后該電解質的化學式為，C錯誤；
D．Li+與電子所帶的電荷數目相同，只是電性不同，原電池中內電路和外電路通過的電量相等，因此，若只有Li+發生遷移，外電路轉移的電子數與通過截面MNPQ的Li+數目相等，D正確；
綜上所述，本題選C。
2．（2025·重慶·高考真題）下圖為AgCl-Sb二次電池的放電過程示意圖如圖所示。
下列敘述正確的是
A．放電時，M極為正極
B．放電時，N極上反應為
C．充電時，消耗4 mol Ag的同時將消耗
D．充電時，M極上反應為
D
【分析】由圖可知，放電時，N電極上發生得電子的還原反應，為正極，電極反應為：，M電極為負極，電極反應為，充電時，N為陽極，M為陰極，電極反應與原電池相反，據此解答。
【詳解】A．由分析可知，放電時，M電極為負極，A錯誤；
B．由分析可知，放電時，N電極反應為：，B錯誤；
C．由分析可知，建立電子轉移關系式：，由此可知，消耗4molAg，同時消耗，C錯誤；
D．充電時，M極為陰極，電極反應與原電池相反：，D正確；
故選D。
3．（2025·黑吉遼蒙卷·高考真題）一種基于的儲氯電池裝置如圖，放電過程中a、b極均增重。若將b極換成Ag/AgCl電極，b極仍增重。關于圖中裝置所示電池，下列說法錯誤的是
A．放電時向b極遷移
B．該電池可用于海水脫鹽
C．a極反應：
D．若以Ag/AgCl電極代替a極，電池將失去儲氯能力
D
【分析】放電過程中a、b極均增重，這說明a電極是負極，電極反應式為，b電極是正極，電極反應式為NaTi2(PO4)3+2e－+2Na+=Na3Ti2(PO4)3，據此解答。
【詳解】A．放電時b電極是正極，陽離子向正極移動，所以向b極遷移，A正確；
B．負極消耗氯離子，正極消耗鈉離子，所以該電池可用于海水脫鹽，B正確；
C．a電極是負極，電極反應式為，C正確；
D．若以Ag/AgCl電極代替a極，此時Ag失去電子，結合氯離子生成氯化銀，所以電池不會失去儲氯能力，D錯誤；
答案選D。
4．（2025·廣東·高考真題）某理論研究認為：燃料電池(圖b)的電極Ⅰ和Ⅱ上所發生反應的催化機理示意圖分別如圖a和圖c，其中獲得第一個電子的過程最慢。由此可知，理論上
A．負極反應的催化劑是ⅰ
B．圖a中，ⅰ到ⅱ過程的活化能一定最低
C．電池工作過程中，負極室的溶液質量保持不變
D．相同時間內，電極Ⅰ和電極Ⅱ上的催化循環完成次數相同
C
【分析】該燃料電池為氫氧燃料電池，由圖可知該原電池的電解質溶液為酸性，氫氣發生氧化反應，做負極，電極方程式為：；氧氣發生還原反應，做正極，電極方程式為：。
【詳解】A．由分析可知，氧氣發生還原反應，做正極，正極反應的催化劑是ⅰ，A錯誤；
B．圖a中，ⅰ到ⅱ過程為獲得第一個電子的過程，根據題中信息，獲得第一個電子的過程最慢，則ⅰ到ⅱ過程的活化能一定最高，B錯誤；
C．氫氣發生氧化反應，做負極，電極方程式為：，同時，反應負極每失去1個電子，就會有一個H+通過質子交換膜進入正極室，故電池工作過程中，負極室的溶液質量保持不變，C正確；
D．由圖a、c可知，氧氣催化循環一次需要轉移4個電子，氫氣催化循環一次需要轉移2個電子，相同時間內，電極Ⅰ和電極Ⅱ上的催化循環完成次數不相同，D錯誤；
故選C。
5．（2025·浙江·高考真題）一種可充放電電池的結構示意圖如圖所示。該電池放電時，產物為和，隨溫度升高Q(消耗轉移的電子數)增大。下列說法不正確的是
A．熔融鹽中的物質的量分數影響充放電速率
B．充放電時，優先于通過固態電解質膜
C．放電時，隨溫度升高Q增大，是因為正極區轉化為
D．充電時，鋰電極接電源負極
C
【分析】電池放電時，鋰電極為負極，發生反應：，多孔功能電極為正極，低溫時發生反應：，隨溫度升高Q增大，正極區轉化為；充電時，鋰電極為陰極，得到電子，多孔功能電極為陽極，或失去電子。
【詳解】A．由分析可知，電池總反應方程式為：或，充放電時有參與或生成，因此熔融鹽中的物質的量分數影響充放電速率，A正確；
B．比的半徑小，因此優先于通過固態電解質膜，B正確；
C．放電時，正極得到電子，中氧原子為-1價，中氧原子為-2價，因此隨溫度升高Q增大，正極區轉化為，C錯誤；
D．充電時，鋰電極為陰極，連接電源負極，D正確；
答案選C。
6．（2024·廣西·高考真題）某新型鈉離子二次電池(如圖)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作電解質溶液。放電時嵌入PbSe中的Na變成Na+后脫嵌。下列說法錯誤的是
A．外電路通過1mol電子時，理論上兩電極質量變化的差值為23g
B．充電時，陽極電極反應為：
C．放電一段時間后，電解質溶液中的Na+濃度基本保持不變
D．電解質溶液不能用NaPF6的水溶液替換
A
【分析】放電時嵌入PbSe中的Na變成Na+后脫嵌，則右側電極為負極，Na失電子生成Na+；Na+透過允許Na+通過的隔膜從右側進入左側，則左側為正極。
【詳解】A．外電路通過1mol電子時，負極有1molNa失電子生成Na+進入右側溶液，溶液中有1molNa+從右側進入左側，并與正極的Na3-xV2(PO4)3結合，則理論上兩電極質量變化的差值為2mol×23g/mol=46g，A錯誤；
B．充電時，左側電極為陽極，Na3V2(PO4)3失電子生成Na3-xV2(PO4)3，則陽極電極反應為：，B正確 ；
C．放電一段時間后，負極產生的Na+的物質的量與負極區通過隔膜進入左極區的Na+的物質的量相同，進入左極區的Na+與參加左側正極反應的Na+的物質的量相同，所以電解質溶液中的Na+濃度基本保持不變，C正確 ；
D．Na能與水反應，所以電解質溶液不能用NaPF6的水溶液替換，D正確 ；
故選 A。
考點二 電解原理及應用
1．（2025·云南·高考真題）一種用雙極膜電滲析法鹵水除硼的裝置如圖所示，雙極膜中解離的和在電場作用下向兩極遷移。除硼原理：。下列說法錯誤的是
A．Pt電極反應：
B．外加電場可促進雙極膜中水的電離
C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分別為陽離子交換膜和陰離子交換膜
D．Ⅳ室每生成，同時Ⅱ室最多生成
C
【分析】由圖中氫離子和氫氧根的流向，可推出左側Pt電極為陽極，右側石墨電極為陰極，陽極發生的反應為：，陰極發生的反應為：，Ⅲ室中氯化鈉濃度降低了，說明鈉離子往陰極方向移動，氯離子往陽極反向移動，據此解答。
【詳解】A．由分析可知，Pt電極為陽極，陽極發生的反應為：，A正確；
B．水可微弱的電離出氫離子和氫氧根，在外加電場作用下，使氫離子和氫氧根往兩側移動，降低了濃度，可促進雙極膜中水的電離，B正確；
C．由分析可知，Ⅲ室中氯化鈉濃度降低了，說明鈉離子往陰極方向移動，氯離子往陽極反向移動，即鈉離子往右側移動，通過Y膜，則Y膜為陽離子交換膜，氯離子往左側移動，通過X膜，則X膜為陽離子交換膜，C錯誤；
D．Ⅳ室每生成，則轉移1mol電子，有1mol氫離子移到Ⅱ室中，生成，D正確；
故選C。
2．（2025·湖南·高考真題）一種電化學處理硝酸鹽產氨的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A．電解過程中，向左室遷移
B．電解過程中，左室中的濃度持續下降
C．用濕潤的藍色石蕊試紙置于b處，試紙先變紅后褪色
D．完全轉化為的電解總反應：
B
【分析】由圖可知，左側發生，N元素化合價下降，則左側是陰極區，右側發生，Cl元素化合價上升，則右側是陽極區，據此解答；
【詳解】A．電解池中，陽離子向陰極移動，則，向左室遷移，A正確；
B．電解過程中，先生成，再消耗，是中間產物，其濃度增大還是減小，取決于生成速率與消耗速率，無法得出其濃度持續下降的結論，B錯誤；
C．b處生成氯氣，與水反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸能使藍色石蕊試紙變紅，次氯酸能使變紅的試紙褪色，故能看到試紙先變紅后褪色，C正確；
D．左側陰極總反應是，右側陽極總反應是，將兩電極反應相加即可得到總反應，D正確；
故選B。
3．（2025·河北·高考真題）科研工作者設計了一種用于廢棄電極材料再鋰化的電化學裝置，其示意圖如下：
已知：參比電極的作用是確定再鋰化為的最優條件，不干擾電極反應。下列說法正確的是
A．電極上發生的反應：
B．產生標準狀況下時，理論上可轉化的
C．再鋰化過程中，向電極遷移
D．電解過程中，陽極附近溶液pH升高
B
【分析】由裝置圖可知，該裝置中有直流電源，為電解池，則 轉化為過程中，Co元素化合價由降為+3，得電子發生還原反應，為陰極，電極反應式為，Pt電極為陽極，失電子，發生氧化反應，電極反應式為，據此回答。
【詳解】A．由分析知，電極上發生的反應：，A錯誤；
B．由電極反應式可知，產生標準狀況下5.6L(即0.25 mol) 時轉移1 mol 電子，理論上轉化的，B正確；
C．為陰離子，應向陽極移動，即向Pt電極遷移，C錯誤；
D．由陽極電極反應式可知，電解過程中，陽極產生、消耗，酸性增強，則陽極附近pH降低，D錯誤；
故選B。
4．（2025·陜晉青寧卷·高考真題）我國科研人員采用圖示的電解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。電極b表面的主要反應歷程見圖(灰球表示電極表面催化劑)，下列說法錯誤的是
A．電解時，從右室向左室移動
B．電解總反應：
C．以為原料，也可得到TQ
D．用標記電解液中的水，可得到
D
【分析】電極b發生TY→TQ，發生加氧去氫的反應，發生氧化反應，b為陽極，a為陰極，陰極上氫離子得電子生成H2，以此解題。
【詳解】A．電解時陽離子向陰極移動，H+從右室向左室移動，A正確；
B．根據轉化關系圖可知，電極b中TY是反應物，TQ是生成物，電極a中水是反應物，H2為生成物，總反應方程式為：，B正確；
C．將TY()換成為原料，仍然能夠得到TQ()，C正確；
D．根據右圖可知，用標記電解液中的水，可得到的18O在環上甲基的鄰位上，D錯誤；
答案選D。
5．（2025·廣東·高考真題）一種高容量水系電池示意圖如圖。已知：放電時，電極Ⅱ上減少；電極材料每轉移1mol電子，對應的理論容量為。下列說法錯誤的是
A．充電時Ⅱ為陽極
B．放電時Ⅱ極室中溶液的pH降低
C．放電時負極反應為：
D．充電時16gS能提供的理論容量為
B
【分析】放電時，電極Ⅱ上減少，說明MnO2轉化為Mn2+，化合價降低，發生還原反應，為原電池的正極，由于電解質溶液為MnSO4，故電解質應為酸性溶液，正極反應為：；則電極Ⅰ為原電池負極，MnS失去電子生成S和Mn2+，負極反應為：。
【詳解】A．由分析可知，放電時電極Ⅱ為正極，故充電時電極Ⅱ為陽極，A正確；
B．由分析可知，放電時電極Ⅱ為正極，正極反應為：，反應消耗，溶液的pH升高，B錯誤；
C．由分析可知，放電時電極Ⅰ為原電池負極，負極反應為：，C正確；
D．根據放電時負極反應，可知充電時陰極反應為，每消耗16gS，即0.5molS，轉移1mol電子，據題意可知，能提供的理論容量為26.8A h，D正確；
故選B。
6．（2024·貴州·高考真題）一種太陽能驅動環境處理的自循環光催化芬頓系統工作原理如圖。光陽極發生反應：，。體系中與Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)發生反應產生的活性氧自由基可用于處理污水中的有機污染物。
下列說法錯誤的是
A．該芬頓系統能量轉化形式為太陽能電能化學能
B．陰極反應式為
C．光陽極每消耗，體系中生成
D．在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循環反應中表現出氧化性和還原性
C
【分析】該裝置為電解池，光陽極上水失電子生成H2O2和氫離子，電極反應式為，陰極上氧氣和氫離子得電子生成過氧化氫，電極反應式為；
【詳解】A．該裝置為電解池，利用光能提供能量轉化為電能，在電解池中將電能轉化為化學能，A正確；
B．由圖可知，陰極上氧氣和氫離子得電子生成過氧化氫，電極反應式為，B正確；
C．光陽極上水失電子生成H2O2和氫離子，電極反應式為，每轉移2mol電子生成，此時陰極也生成：，即光陽極每消耗1molH2O，體系中生成，C錯誤；
D．由Mn(Ⅳ)和過氧化氫轉化為Mn(Ⅱ)過程中，錳元素化合價降低，做還原劑，表現還原性，由Mn(Ⅱ)轉化為Mn(Ⅳ)時，中O元素化合價降低，做氧化劑，表現氧化性，D正確；
故選C。
考點3 金屬腐蝕與保護
1．（2024·廣東·高考真題）我國自主設計建造的浮式生產儲御油裝置“海葵一號”將在珠江口盆地海域使用，其鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，以利用電化學原理延緩外殼的腐蝕。下列有關說法正確的是
A．鋼鐵外殼為負極 B．鑲嵌的鋅塊可永久使用
C．該法為外加電流法 D．鋅發生反應：
D
【分析】鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，由于金屬活動性Zn＞Fe，即鋅塊為負極，鋼鐵為正極，形成原電池，Zn失去電子，發生還原反應，，從而保護鋼鐵，延緩其腐蝕。
【詳解】A．由于金屬活動性Zn＞Fe，鋼鐵外殼為正極，鋅塊為負極，故A錯誤；
B．Zn失去電子，發生氧化反應，，鑲嵌的鋅塊會被逐漸消耗，需根據腐蝕情況進行維護和更換，不能永久使用，故B錯誤；
C．由分析得，該方法為犧牲陽極的陰極保護法，故C錯誤；
D．Zn失去電子，發生氧化反應：，故D正確；
故選D。
2．（2024·浙江·高考真題）金屬腐蝕會對設備產生嚴重危害，腐蝕快慢與材料種類、所處環境有關。下圖為兩種對海水中鋼閘門的防腐措施示意圖：
下列說法正確的是
A．圖1、圖2中，陽極材料本身均失去電子
B．圖2中，外加電壓偏高時，鋼閘門表面可發生反應：
C．圖2中，外加電壓保持恒定不變，有利于提高對鋼閘門的防護效果
D．圖1、圖2中，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，鋼閘門、陽極均不發生化學反應
B
【詳解】A．圖1為犧牲陽極的陰極保護法，犧牲陽極一般為較活潑金屬，其作為原電池的負極，其失去電子被氧化；圖2為外加電流保護法，陽極材料為輔助陽極，其通常是惰性電極，本身不失去電子，電解質溶液中的陰離子在其表面失去電子，如海水中的，A不正確；
B．圖2中，外加電壓偏高時，鋼閘門表面積累的電子很多，除了海水中的放電外，海水中溶解的也會競爭放電，故可發生，B正確；
C．圖2為外加電流保護法，理論上只要能對抗鋼閘門表面的腐蝕電流即可，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時保護效果最好；腐蝕電流會隨著環境的變化而變化，若外加電壓保持恒定不變，則不能保證抵消腐蝕電流，不利于提高對鋼閘門的防護效果，C不正確；
D．圖1當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，說明鋼閘門被保護，鋼閘門不發生化學反應，圖2中當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，說明鋼閘門被保護，輔助陽極上發生了氧化反應，D不正確；
綜上所述，本題選B。
3．（2024·浙江·高考真題）破損的鍍鋅鐵皮在氨水中發生電化學腐蝕，生成和，下列說法不正確的是
A．氨水濃度越大，腐蝕趨勢越大
B．隨著腐蝕的進行，溶液變大
C．鐵電極上的電極反應式為：
D．每生成標準狀況下，消耗
C
【詳解】A．氨水濃度越大，越容易生成，腐蝕趨勢越大，A正確；
B．腐蝕的總反應為Zn+4NH3 H2O=+H2↑+2H2O+2OH-，有OH-離子生成，溶液變大，B正確；
C．該電化學腐蝕中Zn作負極，Fe作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，鐵電極上的電極反應式為：，C錯誤；
D．根據得失電子守恒，每生成標準狀況下，轉移電子數為，消耗，D正確；
故選C。
4．（2024·湖北·高考真題）2024年5月8日，我國第三艘航空母艦福建艦順利完成首次海試。艦體表面需要采取有效的防銹措施，下列防銹措施中不形成表面鈍化膜的是
A．發藍處理 B．陽極氧化 C．表面滲鍍 D．噴涂油漆
D
【詳解】A．發藍處理技術通常用于鋼鐵等黑色金屬，通過在空氣中加熱或直接浸泡于濃氧化性溶液中來實現，可在金屬表面形成一層極薄的氧化膜，這層氧化膜能有效防銹，A不符合題意；
B．陽極氧化是將待保護的金屬與電源正極連接，在金屬表面形成一層氧化膜的過程，B不符合題意；
C．表面滲鍍是在高溫下將氣態、固態或熔化狀態的欲滲鍍的物質(金屬或非金屬元素)通過擴散作用從被滲鍍的金屬的表面滲入內部以形成表層合金鍍層的一種表面處理的方法，C不符合題意；
D．噴涂油漆是將油漆涂在待保護的金屬表面并沒有在表面形成鈍化膜，D符合題意；
故答案選D。
5．（2023·重慶·高考真題）下列實驗裝置或操作能夠達到實驗目的的是
A B C D

制取 轉移溶液 保護鐵件 收集
B
【詳解】A．氯化銨受熱分解為氨氣和氯化氫，兩者遇冷又會生成氯化銨，不適合制取氨氣，A不符合題意；
B．轉移溶液時玻璃棒應該伸入容量瓶刻度線以下，正確，B符合題意；
C．保護鐵件應該連接比鐵更活潑的金屬使得鐵被保護，而不是連接惰性電極石墨，C不符合題意；
D．NO會與空氣中氧氣反應，不適合排空氣法收集，D不符合題意；
故選B。
考點一 原電池與化學電源
1．（2025·河北保定·三模）用如圖所示的新型電池可以處理含的堿性廢水，同時還可以淡化海水(主要成分為，還含有等雜質)。下列說法錯誤的是
A．交換膜Ⅰ為陰離子交換膜
B．電池工作一段時間后，右室溶液的增大
C．a極電極反應式：
D．若將含有的廢水完全處理，可除去的質量為292.5g
D
【分析】如圖所示的新型電池可以處理含的堿性廢水，在a極，失去電子，被氧化為和，為負極，電極反應式為，則b極為正極，得電子被還原為，電極反應式為，海水中的陰離子通過交換膜Ⅰ向左移動，陽離子通過交換膜Ⅱ向右移動，據此回答。
【詳解】A．a電極失去電子，附近負電荷減少，為了淡化海水，陰離子通過交換膜Ⅰ向左移動，A正確；
B．由分析可知，b為正極，電極反應式為，則消耗氫離子，增大，B正確；
C．由分析可知，a極電極反應式：，C正確；
D．的物質的量為，根據選項A分析可知，消耗時轉移電子，根據電荷守恒可知，可同時處理，其質量為，但是海水中還含有等雜質離子，故除去的質量小于，D錯誤；
故選D。
2．（2025·河北保定·二模）科學家開發出了用于安全快速充電的鈉金屬電池的弱溶劑電解質(WSE)，一使用了WSE的電池工作時的裝置如圖所示。下列敘述正確的是
A．可以用稀硫酸代替WSE
B．放電時，向a極遷移
C．WSE中陰離子呈正六面體結構
D．充電時，b極的電極反應式為
D
【分析】裝置為原電池，左側為原電池的負極，電極反應為：，右側為原電池的正極，放電時正極反應方程式為；充電量為電解池，則左側為陰極，電極反應為、右側為陽極，電極反應為：，據此分析；
【詳解】A．稀硫酸與鈉反應，A錯誤；
B．放電時，負極發生氧化反應，Na+從硬碳材料中脫出，由負極遷移到正極與Na3-xV2(PO4)3結合，B錯誤；
C．的價層電子對數，為八面體結構，C錯誤；
D．充電時，b極的電極反應式為，D正確；
故選D。
3．（2025·貴州畢節·二模）一種裝載雙原子雙層帶電膜（EM）電極材料可將硝酸鹽還原為，為低濃度的硝酸鹽污染提供高效實用的解決方案，工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A．裝置工作一段時間后，陽極區減小
B．陰極發生的反應為
C．相同條件下，陰陽兩極產生氣體的體積比為
D．帶電膜陽極上的游離氯可將氧化為
C
【分析】由圖，電解裝置中左側為陽極，水失去電子被氧化為氧氣，右側EM電極上硝酸鹽還原為，且帶電膜陽極上氨氣分子被游離氯氧化為；
【詳解】A．左側為陽極，水失去電子被氧化為氧氣，工作一段時間后，陽極區溶液酸性增強，減小，A正確；
B．由圖，陰極發生的反應為硝酸根離子得到電子發生還原反應生成氮氣：，B正確；
C．由分析，陽極水失去電子被氧化為氧氣，右側EM電極上硝酸鹽還原為，存在關系，由于帶電膜陽極上氨氣分子也會被游離氯氧化為，則相同條件下，陰陽兩極產生氣體的體積比不為，C錯誤；
D．由圖，帶電膜陽極上氨氣分子被游離氯氧化為，氨氣發生氧化反應，D正確；
故選C。
4．（2025·江西·二模）固態有機聚合物電極憑借柔性，高容量，高安全性為下一代電池技術提供了新方向。一種新型二次電池的工作原理如圖所示。電極N是一種固態有機聚合物，該電池電極M在充電過程中產生黃色的離子。下列說法錯誤的是
A．放電時，M電極的電勢要高于N電極
B．放電時外電路中每轉移0.5mol電子時，N極區質量增加3.5g
C．充電時，M連接電源的正極
D．充電時，N極電極反應式是
B
【分析】根據該電池電極M在充電過程中產生黃色的離子，則反應的電極反應式為：，得到M電極在充電時為陽極，放電時為正極，電極反應式為：；則N電極在放電時為負極，電極反應式為：，充電時為陰極，電極反應式為：；據此分析解答。
【詳解】A．根據分析，在放電時M電極為正極，N電極為負極，正極電勢高于負極，即M電極的電勢要高于N電極，A正確；
B．根據分析和電子轉移守恒可知，當放電時外電路中每轉移0.5mol電子時，則有會通過透過層從N極區向M極區移動，則N極區的質量會減少3.5g，B錯誤；
C．根據分析，M在充電時為陽極，則連接在電源的正極，C正確；
D．根據分析，充電時，N極電極反應式為：，D正確；
故答案為：B。
5．（2025·北京西城·二模）普魯士藍的化學式為。一種在空氣中工作的普魯士藍電池的示意圖如圖所示，普魯士藍涂于惰性電極M上。閉合K，燈泡亮。待燈泡熄滅，斷開K，一段時間后普魯士藍恢復。
下列說法不正確的是
A．閉合上的電極反應：
B．閉合K，一段時間后電解質溶液的質量增大
C．斷開K，每生成，需要消耗
D．斷開K，一段時間后電解質溶液中可能出現白色沉淀
B
【分析】閉合K，燈泡亮，構成原電池，惰性電極M上鐵元素化合價下降，則惰性電極M是正極，Al是負極，斷開K，被氧化為，普魯士藍恢復，據此解答。
【詳解】A．惰性電極M是正極，鐵元素化合價下降，發生得到電子的還原反應，電極反應為：，A正確；
B．負極的反應為，當電路轉移3mol電子時，有1molAl進入溶液，同時正極會有轉化為固體，故電解質溶液質量變小，B錯誤；
C．由化合價變化可知，每生成，轉移，做氧化劑，有：，根據轉移電子守恒可知，需要消耗，C正確；
D．斷開K，一段時間后，由于氧氣做氧化劑，溶液中將出現，與負極產生的結合生成，故溶液中可能出現白色沉淀是合理的，D正確；
故選B。
6．（2025·浙江嘉興·三模）鹽酸羥胺可用于合成抗癌藥，工業上可采用電化學方法制備，裝置、正極反應機理如圖所示。
下列有關說法不正確的是
A．該電池的總反應為：
B．上述反應中的X、Y分別為
C．Pt電極上的反應：
D．制取，有通過交換膜
D
【分析】由圖可知，含鐵的催化電極為原電池的正極，鹽酸作用下一氧化氮在正極得到電子發生還原反應生成鹽酸羥胺，電極反應式為NO+3e-+4H+=NH3OH+，鉑電極為負極，氫氣在負極失去電子發生氧化反應生成氫離子，電極反應式為H2-2e-=2H+，原電池工作時氫離子通過氫離子交換膜由負極區進入正極區。
【詳解】A．將正極反應式×2+負極反應式×3得：2NO+3H2+2H+=2NH3OH+，化學方程式為2NO+3H2+2HCl=2NH2OH·HCl，故A正確；
B．Y為反應機理最終產物，故Y為鹽酸羥胺的陽離子NH3OH+，分析正極反應機理，結合元素守恒可以判斷X為氫離子H+，故B正確；
C．由分析，鉑電極為負極，氫分子失去電子生成氫離子，正確的電極反應式為H2-2e-=2H+，故C正確；
D．根據分析中正極電極反應式，消耗1mol NO，制取，得到3mol電子，消耗4molH+，根據分析中的負極電極反應式，失去3mol電子，生成3molH+，則有3mol H+通過交換膜，故D錯誤；
故答案為D。
考點二 電解原理及應用
1．（2025·江蘇連云港·一模）電解法轉化CO2可實現CO2資源化利用。電解CO2制HCOOH的原理如題圖所示。下列有關說法正確的是
A．Pt片接電源負極
B．Sn片上發生的電極反應式為CO2＋-2e =HCOO ＋
C．每產生1mol HCOO ，陽離子交換膜中有4 mol K+通過
D．電解一段時間后，陽極區的KHCO3溶液濃度降低
D
【分析】CO2、中碳元素的化合價分別為+4、+2，陰極發生還原反應，電極（Sn電極）反應為，陽極（Pt電極）生成O2：，據此分析解答。
【詳解】A．由分析知Pt片為陽極，接電源正極，A錯誤；
B．由分析知，Sn片為陰極，發生得電子的還原反應，電極反應式應為 ，B錯誤；
C．由反應可知，每產生1mol，轉移2mol電子，，有電荷守恒得，陽離子交換膜中有2 mol K+通過，C錯誤；
D．陽極發生反應反應，產生氫離子，消耗KHCO3，使KHCO3溶液濃度降低，D正確；
故選D。
2．（2025·湖北武漢·二模）羥基自由基具有極強的氧化能力，它能有效地氧化降解廢水中的有機污染物。在直流電源作用下，利用雙極膜電解池產生羥基自由基處理含苯酚廢水和含甲醛廢水，原理如圖所示。已知：雙極膜中間層中的解離為和。下列說法錯誤的是
A．M極電極反應式：
B．電極電勢：N>M
C．每處理甲醛，理論上有0.8molH+透過膜b
D．通電一段時間后，理論上苯酚和甲醛轉化生成物質的量之比為7∶6
D
【分析】由圖可知，M電極通入O2，發生反應生成自由基 OH，反應式為：O2+2e-+2H+=2 OH，M作陰極，N為陽極，以此解答。
【詳解】A．M電極通入O2，發生反應生成自由基 OH，反應式為：O2+2e-+2H+=2 OH，M作陰極，故A正確；
B．由上述分析可知，M作陰極，N為陽極，故電極電勢：N>M，故B正確；
C．甲醛與 OH反應生成CO2的反應：HCHO-4e-+4OH-+ OH=CO2+4H2O，6.0 g甲醛為0.2mol,有0.8mol H+透過膜b,故C正確；
D．根據氧化還原反應規律，1mol甲醛生成CO2轉移4mole-，1mol苯酚生成CO2轉移28mol e-，理論上苯酚和甲醛轉化生成CO2物質的量之比為6：7，故D錯誤；
答案選D。
3．（2025·山東·二模）一種利用電化學方法將生物質轉化生成的高效合成有機硫化合物的工作原理如圖。電解質為溶液，在高純度導電炭黑(KB)催化作用下，和在電極表面形成、和等有機硫化合物。下列說法錯誤的是
A．KB能導電是因為其有類石墨的大π鍵微觀結構
B．離子交換膜為陽離子交換膜
C．生成的電極反應式為
D．理論上，每形成鍵，體系生成標況下
D
【詳解】由圖，Pt-C電極上水得到電子發生還原反應生成氫氣，為陰極，則KB為陽極，陽極上物質發生氧化反應；
A．KB為高純度導電炭黑，能導電是因為其有類石墨的大鍵微觀結構，存在自由移動的電子，故A正確；
B．電解池中陽離子向陰極移動，由圖離子移動方向，離子交換膜為陽離子交換膜，故B正確；
C．陽極上和生成的反應為失去電子的氧化反應，電極反應式為，故C正確；
D．由于陽極發生氧化反應，在電極表面形成、和等有機硫化合物，不確定具體轉移電子的物質的量，不能計算生成標況下氫氣的體積，故D錯誤；
故答案為：D。
4．（2025·河北衡水·一模）富集海水中鋰的電化學系統如圖所示，工作步驟如下：
①啟動電源1，所在腔室的進入結構而形成。
②關閉電源1和海水通道，啟動電源2，使中的脫出進入腔室2.
關于該電化學系統的說法正確的是
A．啟動電源1時，電極1為陰極
B．啟動至關閉電源1，若轉化的與生成的之比為，可得中的
C．啟動電源2時電極反應式為
D．電化學系統降低了腔室2中LiOH的濃度
B
【分析】由①可知，啟動電源1，所在腔室的Li+進入結構而形成，可知中Mn元素的化合價降低，為陰極，電極反應式為，電極1為陽極，連接電源正極；②關閉電源1和海水通道，啟動電源2，使中的脫出進入腔室2，可知，電極2為陰極，電極反應式為：；陽極的電極反應式為：，以此分析解題。
【詳解】A．由分析可知，室Ⅰ中電極Ⅰ連接電源Ⅰ的正極，作陽極，發生氧化反應，故A錯誤；
B．根據分析可知，啟動至關閉電源1，轉化的n()與生成的n()之比為20：3，設生成的氧氣為3mol，轉移電子為12mol，根據陽極的電極反應式：，結合電子守恒，可知2mol生成時轉移1.2mol電子，可得中的x=1.2，故B正確；
C．啟動電源2時，電極是陽極，電極反應式為：，故C錯誤；
D．由分析可知，啟動電源2，使中的脫出進入腔室2，電極2為陰極，電極反應式為：；提高了腔室2中的濃度，故D錯誤；
故答案選B。
5．（2025·河北保定·三模）二苯重氮甲烷()在抗生素的制備過程中起關鍵作用。以二苯甲酮腙()為前體合成二苯重氮甲烷的原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A．電極電勢：石墨
B．若以鉛酸蓄電池為電源，則與Ni電極相連的為Pb電極
C．合成1mol二苯重氮甲烷，理論上消耗22.4L氫氣(標準狀況下)
D．電解質溶液中合成二苯重氮甲烷的化學方程式為+I2+2HI
C
【詳解】A．石墨電極上I-失電子生成I2，發生氧化反應，為陽極；Ni電極上H+得電子生成H2，發生還原反應，為陰極。陽極電極電勢大于陰極，所以電極電勢：石墨> Ni，A正確；
B．Ni電極為陰極，應與鉛酸蓄電池的負極相連，鉛酸蓄電池中Pb電極為負極，PbO2電極為正極，所以與Ni電極相連的為Pb電極 ，B正確；
C．Ni電極上發生反應：2H+ + 2e- = H2↑，合成二苯重氮甲烷時，石墨電極上I-失電子，根據得失電子守恒，合成1mol二苯重氮甲烷，轉移2mol電子，理論上生成1mol H2，標準狀況下體積為22.4L，并不是消耗，C錯誤；
D．電解質溶液中合成二苯重氮甲烷的反應，原子守恒，電子守恒，D正確；
故答案選C。
6．（2025·遼寧撫順·二模）利用有機電化學合成1，2-二氯乙烷的裝置如圖所示。若該裝置工作時中間室NaCl溶液的濃度通過調整保持不變，電解時陰極生成氣體的速率為x mol·h-1，下列說法錯誤的是
A．電源中電勢比較：b>a
B．離子交換膜Ⅰ為陰離子交換膜，離子交換膜Ⅱ為陽離子交換膜
C．合成室內發生的反應為CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl
D．中間室補充NaCl的速率為2x mol·h-1
B
【分析】由圖可知，右側電極上Cu的化合價由+1價升高為+2價，發生氧化反應，則電極N為陽極，電極b為正極，所以電極M為陰極，電極a為負極，據此分析作答。
【詳解】A．根據上述分析可知，a為電源的負極，b為正極，故電源中電勢比較：b>a ，A正確；
B．由圖可知，中間室內的氯離子通過離子交換膜Ⅱ，進入右室，最終和CuCl生成CuCl2，左室H+得到電子，生成H2，OH-濃度增大，與中間室移動過來的Na+結合，生成NaOH，所以離子交換膜I為陽離子交換膜，Ⅱ為陰離子交換膜，B錯誤；
C．根據原子守恒可知，合成室內發生的反應為：CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl，C正確；
D．電解時陰極生成氣體的速率為xmol h-1，根據陰極反應：2H++2e-=H2↑，根據電荷守恒可知，中間室移動過來的Na+的速率為2xmol h-1，故中間室補充NaCl的速率為2xmol h-1，D正確；
故答案為：B。
考點三 金屬腐蝕與保護
1．（2025·廣東汕頭·三模）生活中許多現象與電化學原理密切相關，下列說法正確的是
A．銅板打上鐵鉚釘后，銅板更易被腐蝕
B．用“保暖貼”取暖，鐵做負極發生吸氧腐蝕，放出熱量
C．保護水中的鋼閘門，應將其與電源正極連接
D．生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵強
B
【詳解】A．銅板打上鐵鉚釘后，金屬性強于銅的鐵做負極，則鐵鉚釘更易被腐蝕，故A錯誤；
B．“保暖貼”內含鐵粉、碳、氯化鈉，取暖時，鐵做原電池的負極發生吸氧腐蝕，放出熱量，故B正確；
C．保護水中的鋼閘門時，應將鋼閘門與電源負極連接做電解池的陰極被保護，故C錯誤；
D．生鐵中含有碳能與鐵在潮濕的空氣中形成原電池，鐵做負極被損耗，所以生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵弱，故D錯誤；
故選B。
2．（2025·河北·一模）廣西西江海洋油氣鋼結構平臺安裝在水深98米的大海上。下列有關鋼結構樁架的腐蝕與防護的說法錯誤的是
A．特種合金鋼防腐蝕的能力比生鐵強
B．海水全浸區腐蝕隨深度增加有所加重
C．在樁架上鑲鋅塊，可使樁架不易被腐蝕
D．將鋼結構與電源負極相連，可使樁架不易被腐蝕
B
【詳解】A．合金鋼的抗腐蝕能力比成分金屬強，A正確；
B．海水含氧量隨腐蝕深度的增加而減少，故海水全浸區的腐蝕隨深度增加而減弱，B錯誤；
C．在樁架上鑲鋅塊，鐵、鋅和海水構成原電池，由于鋅比鐵活潑，鐵作為正極被保護，不易被腐蝕，C正確；
D．將鋼結構樁架與電源的負極相連，使樁架作陰極，可減緩鋼結構的腐蝕，D項正確；
故選B。
3．（2025·山西·二模）如圖裝置可防止金屬管道在潮濕土壤中的腐蝕。下列有關說法中正確的是
A．電流由鎂塊經導線流向管道 B．管道表面上發生氧化反應
C．該保護法為犧牲陽極保護法 D．將鎂塊換為鈉塊，則保護效果更好
C
【分析】Mg的活潑性大于Fe，形成原電池Mg為負極失去電子被氧化，Fe為正極受到保護。
【詳解】A．電流由鋼鐵管道(正極)經導線流向鎂塊(負極)，A錯誤；
B．管道表面上發生得電子的還原反應，B錯誤；
C．該保護法犧牲鎂塊（原電池的負極，發生氧化反應），故稱為犧牲陽極保護法，C正確；
D．鈉太活潑，極易直接與空氣中及等反應，不能為管道提供電子，無法保護管道，D錯誤；
答案選C。
4．（2025·天津河西·二模）根據下列實驗操作及現象進行的分析和推斷，正確的是
操作
現象 一段時間后：①中裸露在外的鐵釘附近區域變紅；②中裸露在外的鐵釘附近區域_______，銅絲附近區域_______。
A．①中鐵釘附近變紅，因為發生，促進了水的電離
B．②中現象是：鐵釘附近區域變紅，銅絲附近變藍
C．②中正極區域發生了反應：
D．①和②中發生的氧化反應均可表示為(M代表鐵或銅)
C
【分析】①中，鋅的金屬活動性大于鐵，則鋅作原電池的負極，發生反應Zn-2e- =Zn2+，鐵釘作正極，發生反應O2+4e-+2H2O=4OH-；②中，鐵的金屬活動性大于銅，則鐵作原電池的負極，發生反應Fe-2e- =Fe2+，銅作正極，發生反應O2+4e-+2H2O=4OH-。
【詳解】A．由分析可知，①中鐵釘附近變紅，是因為鐵釘作正極，電極方程式為：O2+4e-+2H2O=4OH-，產生了OH-，A錯誤；
B．由分析可知，②中鐵的金屬活動性大于銅，則鐵作原電池的負極，發生反應Fe-2e- =Fe2+，反應生成的Fe2+與[Fe(CN)6]3-反應生成藍色沉淀，使②中鐵釘裸露在外的附近區域變藍，銅作正極，發生反應O2+4e-+2H2O=4OH-，生成OH-使酚酞變紅，而使銅絲附近區域變紅，B錯誤；
C．由分析可知，②中鐵的金屬活動性大于銅，則鐵作原電池的負極，發生反應Fe-2e- =Fe2+，銅作正極，發生反應O2+4e-+2H2O=4OH-，C正確；
D．①中發生的氧化反應為Zn-2e- =Zn2+，②中發生的氧化反應為Fe-2e- =Fe2+，均可表示為M-2e-＝M2+(M代表鋅或鐵)，D錯誤；
故選C。
5．（2025·廣東惠州·一模）將鍍層有破損的鍍錫鐵片放入酸化的3%NaCl溶液中。下列說法正確的是
A．Fe作原電池正極
B．溶液中的Cl 向錫極移動
C．鐵片腐蝕速率比未鍍錫時更快
D．鐵表面發生的電極反應：2H++2e-=H2↑
C
【分析】將鍍層有破損的鍍錫鐵片放入酸化的3%NaCl溶液中，則能夠形成原電池反應，Fe比Sn活潑，則Fe作負極，電極反應為：Fe-2e-=Fe2+，Sn作正極，電極反應為：2H++2e-=H2↑，據此分析解題。
【詳解】A．由分析可知，Fe作原電池負極，A錯誤；
B．由分析可知，Sn為正極，原電池中電解質溶液中陰離子移向負極，即溶液中的Cl 向鐵極移動，B錯誤；
C．原電池一般能夠加快反應速率，鐵片上鍍有錫時構成原電池，且Fe作負極，而未鍍錫時Fe只能發生化學腐蝕，故鐵片腐蝕速率比未鍍錫時更快，C正確；
D．由分析可知，Fe作負極，電極反應為：Fe-2e-=Fe2+，D錯誤；
故答案為：C。
6．（2025·廣東佛山·二模）按如圖裝置進行實驗。預期現象及相應推理均合理的是
A．膠頭滴管中水柱上升，說明發生了析氫腐蝕
B．濾紙1變紅，說明生成了
C．濾紙2變紅，說明生成了
D．一段時間鐵釘出現紅色物質，說明生成Fe(Ⅲ)化合物
D
【分析】食鹽水浸泡過的鐵釘會發生吸氧腐蝕，導致滴管中壓強減小，使得膠頭滴管中水柱上升；亞鐵離子和K3[Fe(CN)6]溶液會生成藍色沉淀，故濾紙1用于檢驗亞鐵離子，而非鐵離子；堿性溶液使得酚酞試液變紅，故濾紙2變紅，說明生成了氫氧根離子；一段時間鐵釘出現紅色物質，則亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為三價鐵的化合物，即說明生成Fe(Ⅲ)化合物；
【詳解】A．由分析可知，膠頭滴管中水柱上升，說明發生了吸氧腐蝕，A錯誤；
B．濾紙1用于檢驗亞鐵離子，而非鐵離子，且顏色不是變紅，B錯誤；
C．濾紙2變紅，說明生成了氫氧根離子，C錯誤；
D．一段時間鐵釘出現紅色物質，則亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為Fe(Ⅲ)化合物，D正確；
故選D。
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