2025-2026學年高考二輪精準復習

高考電化學選擇題專項訓練解析版

典例一原電池

1.用熱再生氨電池處理含CY+電鍍廢液的裝置如圖。該裝置由電池部分和熱再生部

分組成：電池部分中，a極室為(NHJ2SO4-NH3混合液，b極室為(NHJ2SO4溶液；

熱再生部分加熱a極室流出液，使[CU(NHS)4「分解。下列說法不亞睥的是()

2+

B.a極的電極反應為：Cu-2e-+4NH3—[Cu(NH3)4]

2+2+

C.電池部分的總反應為：CU+4NH3—[CU(NH3)4]

D.該方法可以富集Cu2+并產(chǎn)生電能，同時循環(huán)利用NH3

1.答案：A

解析：A.在原電池內(nèi)電路中陽離子向正極移動，如隔膜為陽離子交換膜，電極溶解生

成的銅離子要向右側(cè)移動，通入NH3要消耗Cu2+,顯然左側(cè)陽離子不斷減小，明顯不

利于電池反應正常進行，故離子交換膜為陰離子交換膜，A錯誤；

2+

B.由分析可知，a極的電極反應為：Cu-2e+4NH3—[CU(NH3)4],B正確;

2+2+

C.由分析可知，a：Cu-2e-+4NH3—[Cu(NH3)4],b：Cu+2e—Cu；則總反應

2+2+

為：CU+4NH3—[CU(NH3)4],C正確;

D.該裝置為原電池裝置，可以富集Cu?+并產(chǎn)生電能，同時回收液受熱分解釋放出氨

氣，能循環(huán)利用NH3,D正確;

故選Ao

2.我國科學家最近發(fā)明了一種Zn-Pt?。？電池，電解質(zhì)為K2soQH2so4和KOH,由

a和b兩種離子交換膜隔開（陽離子交換膜僅允許陽離子通過，陰離子交換膜僅允許陰

離子通過），形成A、B、C三個電解質(zhì)溶液區(qū)域，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關說法錯

誤的是（）

A.PbO,電極發(fā)生氧化反應

B.電池中，A區(qū)域的電解質(zhì)為K0H

C.Zn電極的電極反應式為Zn-2e-+4OIT（0H）4T

D.離子交換膜a為陽離子交換膜

2.答案：A

解析：A.據(jù)分析，PbOz電極發(fā)生還原反應，A錯誤；

B.據(jù)分析，電池中A區(qū)域的電解質(zhì)為KOH,B正確；

C.據(jù)分析，Zn電極的電極反應式為Zn-2e-+4OH--[Zn（OH）J-,C正確;

D.據(jù)分析，離子交換膜a為陽離子交換膜，D正確;

答案選A。

3.新研制的鋅一空氣電池適宜用作城市電動車的動力電源，其原理如圖。該電池放電

時Zn轉(zhuǎn)化為ZnO。下列說法不正確的是（）

石墨電極

空二

氣一

-A

多孔板/

A.Zn電極是該電池的負極

B.Zn電極的電極反應：Zn+H2O-2e^=ZnO+2H

C.電池反應為：2Zn+O2-2ZnO

D.溶液中OH「向鋅電極移動

3.答案：B

解析：A.由分析可知，鋅電極為原電池的負極，故A正確；

B.由分析可知，鋅電極為原電池的負極，堿性條件下鋅失去電子發(fā)生氧化反應生成氧

化鋅，電極反應式為Zn+OH--2e--ZnO+H2。，故B錯誤；

C.由分析可知，電池的總反應為2Zn+C>2^2ZnO,故C正確；

D.電池工作時，溶液中陰離子向負極移動，由分析可知，鋅電極為原電池的負極，則

溶液中OIF向鋅電極移動，故D正確；

故選Bo

4.一種微生物脫鹽電池的裝置如圖所示，下列關于該裝置的描述錯誤的是（）

淡水

處理后廢水?XtY

硫還福

負極一co2

生物膜CH3co0一1正極

值機物）IId

有機廢水［空氣（氧氣）

海水

A.該電池不宜在高溫條件下使用

+

B.負極反應為CH3COO+2H2O-8e-^2CO2T+7H

C.轉(zhuǎn)移2moi電子，海水脫去氯化鈉的質(zhì)量是5.85g

D.X膜為陰離子交換膜、Y膜為陽離子交換膜

4.答案：C

解析：A.裝置內(nèi)有硫還原菌，高溫環(huán)境下硫還原菌會被殺滅，故該電池不宜在高溫條

件下使用，A正確；

B.根據(jù)分析知，負極反應為CH3coe）-+2凡0-8e-^CO2T+7H+,B正確；

C.根據(jù)電荷守恒，轉(zhuǎn)移2moi電子時，海水脫去2moiNaCl,其質(zhì)量為117g,C錯誤;

D.根據(jù)分析知，X膜為陰離子交換膜、Y膜為陽離子交換膜，D正確;

故選C。

5.二氧化硫一空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合,

其裝置示意圖如圖所示:

H20f

」U_+O(HO)

SO?-22

ab

下列說法錯誤的是（）

A.電池工作時，質(zhì)子由a極移向b極

B.b為電池正極

C.a極反應式為SO2-2，+H2O^SO：+2H

D.理論上每吸收ImolSO?，b電極消耗的O2的體積為1L2L（標準狀況）

5.答案：C

解析：由圖可知，電極a為燃料電池的負極，水分子作用下二氧化硫在負極失去電子

發(fā)生氧化反應生成硫酸根離子和氫離子，電極b為正極，酸性條件下氧氣在正極得到

電子發(fā)生還原反應生成水。

A.由分析可知，電極a為燃料電池的負極，電極b為正極，則電池工作時，質(zhì)子由a

極移向b極，故A正確；

B.由分析可知，電極a為燃料電池的負極，電極b為正極，故B正確；

C.由分析可知，電極a為燃料電池的負極，水分子作用下二氧化硫在負極失去電子發(fā)

生氧化反應生成硫酸根離子和氫離子，電極反應式為SC>2-2e+2H2。一S0j+4H+,故

C錯誤；

D.由得失電子數(shù)目守恒可知，理論上每吸收Imol二氧化硫，標準狀況下b電極消耗氧

9

氣的體積為Imolx-x22.4L/mol=l1.2L-故D正確；

4

故選C。

6.新型Li-Mg雙離子可充電電池是一種高效、低成本的儲能電池，其工作原理如圖所

示。下列說法錯誤的是（）

III

A.放電時，電極a發(fā)生氧化反應

+-

B.放電時，電極b反應為：Li1、.FePO4+xLi+xe^LiFePO4

c.充電時，n室Li2s溶液的濃度不變

D.充電時，電極a質(zhì)量增加24g,電極b質(zhì)量理論上減少7g

6.答案：D

解析：放電時為原電池，Mg電極為負極，負極反應式為Mg-2，『Mg2+,電極b的

反應為Li]TFePO4+xLi++xe-^LiFePC>4，發(fā)生得電子的還原反應，原電池工作時陽

離子移向正極；充電時為電解池，原電池正極與外加電源的正極相連、作陽極，負極

與電源負極相連、作陰極。

A.放電時，電極a是負極，負極反應式為Mg-2e-Mg2+,發(fā)生氧化反應，A項正

確；

B.電極b是正極，反應為：LiifFePO4+xLi++xe-『LiFePO4，B項正確;

C.充電時，II室生成的Li+和向I室遷移的Li+數(shù)目相同，Li2sO,溶液的濃度不變，C

項正確；

D.充電時，電極a質(zhì)量增加24g,生成ImolMg,轉(zhuǎn)移2moiel電極b理論上減少

2molLi+,質(zhì)量減少14g,D項錯誤；

故選D。

7.上海交通大學利用光電催化脫除SO?與制備H2。?相耦合，高效協(xié)同轉(zhuǎn)化過程如圖

所示（在電場作用下，雙極膜中間層的H?。解離為OH-和H+，并向兩極遷移）。

下列說法正確的是（）

A.電流的移動方向為電極X-電解質(zhì)溶液一電極Y

B.每消耗標準狀況下22.4L氧氣，轉(zhuǎn)移4mol電子

C.當生成O.lmolH?。?時，負極區(qū)溶液質(zhì)量增重13.2g

D.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應：S02+2H2O+02-H2O2+H2SO4

7.答案：D

解析：該裝置為原電池，左側(cè)電極區(qū)SO2轉(zhuǎn)化為S。廣后，S。：被氧化為SOj,電極

X為負極，右側(cè)電極區(qū)。2轉(zhuǎn)化為H2O2,。的化合價降低，電極Y為正極。電流的移

動方向為電極Y—導線一電極X,A項錯誤。電極Y的電極反應為

+

O2+2e+2H=H2O2,每消耗標準狀況下22.4L(Imol)氧氣，轉(zhuǎn)移2moi電子,

B項錯誤。由正極的電極反應可知，生成O.lmolH?。?時，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，由負極

的電極反應4OH-+SC>2-2e--S0j+2H2。，轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，吸收

0.1molSO2,同時雙極膜中有0.2molOH一移向負極區(qū)，負極區(qū)溶液增重

0.1molx64g-mor1+0.2molxl7g-mol-1=9.8g,C項錯誤。由正、負極的電極反應可

知，協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應為502+2凡0+02.凡02+凡5。4,D項正確。

8.微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所

示。下列有關微生物電池的說法錯誤的是()

-1=1-----------n

微生物ilo2

I

???

CHO+HOi

61I262

厭氧反應i有氧反應

-----------------------X----------------------

質(zhì)子交換膜

A.“有氧反應”的電極反應式為：。2+21^。+4日一4?？?/p>

B.微生物促進了反應中電子的轉(zhuǎn)移

C.質(zhì)子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)

D.電池總反應為C6H]2。6+6。26c。2+6H2O

8.答案：A

解析：A.“有氧反應”是在酸性條件下進行的，電極反應式為：

+

O2+4H+4e=4H2O,A錯誤；

B.微生物做催化劑，促進了反應中電子的轉(zhuǎn)移，B正確；

C.原電池中陽離子向正極移動，質(zhì)子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)，C正確;

D.總反應是C6Hl2。6與。2反應生成C。?和水，方程式為：

=

C6H12。6+6。2^6CO2+6H2O,D正確；

答案選A。

9.微生物電池除去廢水中CH3coeT的裝置如圖所示。下列說法正確的是()

石負載

墨

3

[Fe(CN)6]-

微

生[Fe(CN)]4-

物6

廢

A.圖溫可以提圖CH3co0-的去除速率

B.不銹鋼表面發(fā)生了氧化反應

--+

C.石墨電極表面發(fā)生的電極反應為：CH3COO-8e+2H2O=2CO2T+7H

D.電池工作時，每消耗O.lmolCH3coeT，有0.7molH+從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移

9.答案：C

解析：由裝置圖可知，石墨電極上CH3coeF轉(zhuǎn)化生成COz，C元素化合價由0價升高

為+4價，失電子發(fā)生氧化反應，則石墨電極為負極，發(fā)生電極反應：

+

CH3COO-8e+2H2O^2CO2T+7H；不銹鋼電極為正極，得到電子發(fā)生還原反應，

電極反應：[Fe(CN)]3+e=[Fe(CN)]4-。

A.高溫下微生物容易失去活性，則該電池不能在高溫下工作，A錯誤;

B.由分析可知，石墨電極為負極，不銹鋼電極為正極，正極發(fā)生還原反應，B錯誤；

C.由分析可知，石墨電極為負極，發(fā)生電極反應：

+

CH3COO-8e+2H2O-2CO2T+7H,C正確；

D.結(jié)合分析，電池工作時，每消耗O.lmolCH3coeF，會有8moi電子轉(zhuǎn)移，有0.8mol

H+從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移，D錯誤；

故選C。

10.鋅基液流電池儲能技術具有成本低、安全性好、能量密度高等優(yōu)點。一種堿性鋅

2

基液流電池的原理如圖所示。已知：Zn(OH)2+20H=[Zn(OH)4]';電池在工作過

程中無沉淀或固體生成。下列有關說法錯誤的是()

A.負極含鋅元素的電極反應產(chǎn)物為[Zn(OH)4「

B.正極的電極反應式為02+2H2O+4e--40H-

C.OH從碳電極向鋅電極遷移

D.電池工作時，轉(zhuǎn)移0.4mol電子，溶液增重13.0g

10.答案：D

解析：鋅電極為負極，電極反應式為Zn-2e-+4OH--[Zn(OH)4r,碳電極為正

極，電極反應式為。2+2小。+4片?4。1￡「，總反應為

2Zn+O2+4OH+2H2O2[Zn(OH)4]□活潑的Zn失去電子，生成Tn?+，堿性條

件下，Zn2+與OH-結(jié)合生成[Zn(OH)4「，A正確；正極。2得電子發(fā)生還原反應，堿

性條件下生成OHL故電極反應式為。2+2凡。+41-4€汨，B正確；正極生成

OH-,負極反應消耗OH-,正極生成的OH-通過離子交換膜從碳電極向鋅電極遷移，

C正確；由總反應2211+。2+4(汨-+2凡0-2[211(0印4廣知，轉(zhuǎn)移0.4mol電子有

0.2molZn和0」mol。2參加反應，相當于溶液增重0.2molZnO,故溶液增重的質(zhì)量為

0.2mol義81g-mo「=16.2g,D錯誤。

11.硅鎰電池是一種新型電池，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()

I——@——I

宓M

SiMn°2n

0

2

24

SiOUMn*母

S一2

去

質(zhì)子交換膜

A.電池充電時，Mil。？電極連接外接電源的正極

B.電池工作時，H+通過質(zhì)子交換膜由Si@C電極區(qū)移向Mil。？電極區(qū)

C.電池充電時，Si@C電極的電極反應式是SiC)2+4e-+4H+^Si+2H2。

D.放電時，導線上每通過0.2mol電子，正極區(qū)溶液的質(zhì)量增加8.7g

11.答案：D

解析：A.放電時，MM)?電極是正極，則電池充電時，MnO2電極連接外接電源的正

極，A正確；

B.電池工作時，陽離子向正極移動，H+通過質(zhì)子交換膜由Si@C電極區(qū)向Mil。？電極

區(qū)移向，B正確；

C.放電時，51@(2是負極，電池充電時，Si@C電極為陰極，電極反應式是

-+

SiO2+4e+4H^Si+2H,O,C正確；

D.放電時，正極反應式為MnO2+2e-+4H+^Mn2++2H2。，導線上每通過0.2mol電

子，有0.1molMnC）2進入溶液，同時有0.2molH+由負極通過質(zhì)子交換膜進入正極區(qū),

正極區(qū)溶液的質(zhì)量增加8.9g,D錯誤；

故選D項。

典例二二次電池

12.下列四個常用電化學裝置的敘述錯誤的是（）

B.圖II所示干電池中鋅皮作負極

c.圖ni所示電池為二次電池，放電過程中硫酸溶液濃度減小-

-

D.圖IV所示電池中正極反應為：02+2H2。+4e~-40H

12.答案：D

解析：A.圖I是銅鋅水果電池，鋅做負極，銅作正極，故電流從正極銅片流出，A正

確；

B.鋅鎰干電池，石巖做止極，鋅筒做負極，B止確；

C.鋁苔電池放電時電池反應為：Pb+PbO2+2H2SO4.-2PbSO4+2H2O-可以反

復充放電屬于二次電池，放電過程中硫酸溶液濃度減小，C正確；

D.氫誦燃料電池正極誦氣發(fā)生還原反應，圖片顯示氫離子在移動，說明為酸性電解

質(zhì)，故正極電極反應為O2+4H++4e-——2H?0,D錯誤；

故答案為：Do

13.鉆酸鋰電池放電時示意圖如圖甲所示，其負極材料的一種晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示。

mm

?@

/W?VW1

AAA/W

鉆氧層

(LijCoOJ隔膜（口與）

甲

下列說法錯誤的是（）

+

A.電池充電時，陰極反應式：xLi+C6+xe^^LixC6

B.該晶胞中Li與C原子個數(shù)比為1：6

C.每個Li周圍與它最近且等距的C的個數(shù)為8

D.負極組成材料石墨的導電性只能沿石墨平面的方向

13.答案：C

解析：該電池為二次電池，放電時Li＜：6作負極，則充電時，陰極反應式為

+

xLi+C6+xe--LixC6,A正確；根據(jù)均攤法得該晶胞中Li、C的個數(shù)分別為

-Lx4+|x4=k1x8+2=6,B正確；底面夾角為60°,該晶胞中Li在C所在平面內(nèi)

1262

的投影位于6個C構(gòu)成的正六邊形的中心，則晶體中每個Li在其上、下的C所在平面

內(nèi)各有6個C與其距離最近且等距，即每個Li周圍與它最近且等距的C的個數(shù)為

12,C錯誤；石墨平面的大n鍵可使電子在整個平面內(nèi)運動，但電子不能從一個平面

跳躍到另一個平面，所以石墨的導電性只能沿石墨平面的方向，D正確。

14.中性鐵硫液流二次電池以其儲量豐富、成本低、安全性高、環(huán)境友好等優(yōu)點引起

了人們的廣泛關注，具有顯著的實際應用潛力。其裝置原理如圖所示。下列有關說法

正確的是（）

充電放電

A.放電時，M作負極

B.放電時，N的電極反應式為[Fe(CN)6r+=[Fe(CN)6廣

C.充電時，M與電源的正極相連

D.充電時，每消耗0.1molS?一,生成0.2mol[Fe(CN)6y

14.答案：C

解析：充電時，M電極S2-生成田一，硫的化合價升高，發(fā)生氧化反應，作陽極，電極

反應為2s2「2e-N電極[Fe(CN%廣生成[FeCN上廣，鐵的化合價從+3降到

+2,發(fā)生還原反應，作陰極，電極反應為[Fe(CN)6「+e「『[Fe(CN)6廣。放電時,

M作正極，電極反應為S1+2e-『2S2-,N作負極，電極反應為

[Fe(CN)6「-e-『[Fe(CN)6廣，總反應為

2[Fe(CN)6廣+S；.北?2[Fe(CN)6r+2s2-。放電時，M發(fā)生還原反應，作正極，A

錯誤；放電時，N電極發(fā)生氧化反應，故電極反應式為

4

[Fe(CN)6]^-e--[Fe(CN)6f,B錯誤；充電時，M發(fā)生氧化反應，作陽極，與電

源的正極相連，C正確；充電時，反應O.lmolS?一,轉(zhuǎn)移0.1mol電子，生成

0.1mol[Fe(CN)6:，D錯誤。

15.LED產(chǎn)品的使用為城市增添色彩。如圖是氫氧燃料電池驅(qū)動LED發(fā)光的一種裝置

示意圖。下列有關敘述正確的是()

a

b

氫氧燃料電池LED發(fā)光二極管

A.電路中的電子從負極經(jīng)外電路到正極，再經(jīng)過KOH溶液回到負極，形成閉合回路

+

B.通入。2的電極發(fā)生反應：O2+4e+4H—2H2O

C.電池放電后，電解質(zhì)溶液中0H的物質(zhì)的量濃度減小

D.a處通入氫氣，b處通氧氣，該裝置將化學能最終轉(zhuǎn)化為電能

15.答案：C

解析：A.原電池工作時，電子從負極經(jīng)外電路到正極，但不能進入溶液中，溶液中陰

陽離子定向移動形成閉合回路，故A錯誤；

B.通入。2的電極為正極，則正極電極反應式為。2+2凡0+46一?40H—,故B錯誤；

C.該原電池總反應為2H2+。2-2凡。，生成的水使溶液中OIF的濃度減小，故C正

確；

D.b是原電池正極、a是負極，則a處通入氫氣，b處通氧氣，但該裝置將化學能最終

轉(zhuǎn)化為光能，故D錯誤；

故選C。

16.采用惰性電極，設計雙陰極三室微生物燃料電池(MFC)進行同步硝化和反硝化脫

氮產(chǎn)電的裝置如圖所示。下列說法不正確的是()

進水：NO；進水：前萄糖進水：NH；

A.電極N為燃料電池的負極

B.若乙室中消耗1mol葡萄糖，則理論上外電路可轉(zhuǎn)移24mol電子

C.工作過程中可由乙室分別向甲室和丙室遷移

D.丙室的好氧電極上得電子的微粒有GJ2和NH：

16.答案：D

解析：根據(jù)題意，該裝置屬于原電池裝置，陰極發(fā)生還原反應即為原電池的正極，根

據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關系可知：N電池中H+從負極向正極遷移，故C正確；丙室中

NH；——>NO；——>NO；過程失去電子（被02氧化）發(fā)生氧化反應，02在電極上得到電

子發(fā)生還原反應生成水，故D錯誤。

17.中國科學技術大學吳長征教授團隊開發(fā)了一種可充電的氫氧燃料電池，示意圖如

下。W為可充電電池的電解質(zhì)介質(zhì)之一，與氫氣作用生成還原態(tài)WH,下列有關說法

正確的是（）

A.充電時，A接外電源正極，發(fā)生氧化反應

B.根據(jù)反應順序，W充當A極放電反應的催化劑

C.放電結(jié)束，A極區(qū)域pH減小

+

D.放電時，B的電極反應：O2+4e+4H^H2O

17.答案:B

解析：A.充電時，A接外電源負極，發(fā)生還原反應，故A錯誤；

B.由圖可知，W充當A極放電反應的催化劑，反應前后W的質(zhì)量和性質(zhì)都沒變，故B

正確；

C.A電極為負極，反應式為H2-2e--2H+,H+通過質(zhì)子交換膜向電極B移動，放

電結(jié)束，A極區(qū)域pH不變，故C錯誤；

D.放電時，B的電極反應：02+4-+4田-2也0,故D錯誤；

故選B。

18.全固態(tài)LiPON薄膜鋰離子電池工作示意圖如下，UPON薄膜只允許Li+通過，電

下列說法正確的是（）

A.放電時，a極發(fā)生還原反應

B.導電介質(zhì)c可為Li2sO4溶液

C.放電時,當b極薄膜質(zhì)量增加3.5g時，電路通過0.5mol電子

充電時,+-

D.b極反應為Li-CoO?+xLi+xe^LiCoO2

18.答案:C

解析：A.根據(jù)電池反應LiS+LLCoCvWs+LiCoCV放電時，Li,Si中Li元素

化合價升高，發(fā)生氧化反應，Li3i在a極，所以a極發(fā)生氧化反應，A錯誤;

B.因為該電池為全固態(tài)鋰離子電池，所以導電介質(zhì)c不能為溶液，B錯誤；

C.放電時，b極為正極，b極反應為Li],CoO2+xLi++xe--LiCoC>2，b極薄膜質(zhì)量增

加是因為Li+嵌入，增加的質(zhì)量為IT的質(zhì)量，H（Li+）=-3-5g-=0.5mol,根據(jù)電極反

'77g/mol

應式可知轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量等于Li+的物質(zhì)的量，即電路通過0.5mol電子，C正

確；

D.充電時是電解池，b極為陽極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為

XQ+，而不是〔+，錯

LiCoOZ9—Li1,—XCoOZ7+xLiL1i-AyCoOz,+xLi+xe~LiCoOz,D

誤；

故選c。

典例三電解池

19.下列關于金屬的腐蝕與防護說法正確的是（）

A.圖①中越靠底部鐵棒腐蝕越嚴重

B.圖②中往Fe電極區(qū)滴入2滴K3[Fe（CN）6],產(chǎn)生藍色沉淀

C.圖③中使M成為原電池的正極，從而保護了鋼鐵輸水管

D.圖④中外接電源使鋼鐵表面腐蝕電流接近于零，從而保護了鋼鐵

19.答案：D

解析：A.越靠底部含氧量越少，鐵棒腐蝕越不嚴重，A錯誤；

B.zn作負極，F(xiàn)e作正極，F(xiàn)e被保護了，所以不會產(chǎn)生藍色沉淀，B錯誤；

C.M成為原電池的負極，才能保護鋼鐵輸水管，C錯誤；

D.外接電源使鋼鐵表面腐蝕電流接近于零，從而保護了鋼鐵，D正確；

故選D。

20.鉛蓄電池是常見的二次電池，其結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中Pb作電池的負極，PbO2

作正極。下列關于該電池工作時的說法不亞項的是（）

A.放電時Pb電極上有電子流出B.放電時PbO2電極失去電子

C.H2sO4是電池的電解質(zhì)溶液D.充電時是電能轉(zhuǎn)化為化學能

20.答案：B

解析：A.放電時Pb電極發(fā)生的反應為電2，+50：『「6504，Pb電極上有電子流

出，A正確；

B.PbO?作正極，電極發(fā)生的反應為PbO2+2，+4H++SOj-PbSO4,放電時，PbO2

得到電子，B錯誤；

C.鉛蓄電池的電解液為硫酸，C正確；

D.充電時，外接直流電源，將電能轉(zhuǎn)化為化學能，D正確；

答案選B。

21.一種海水中提取鋰的電解裝置如圖所示。保持電源正負極不變，每運行一段時間

后，將電極1與4取下互換，電極2與3取下互換，實現(xiàn)鋰的富集。下列說法不正確

的是（）

電源

儲液槽電極1電極2電極3電極4

A.互換前電極2上發(fā)生的反應為Ag-e-+CF-AgCl

B.互換后電極4發(fā)生的反應與互換前電極1發(fā)生的反應相同

C.理論上，電極1與電極4的質(zhì)量之和保持不變

D.理論上，電路中通過1mol｝時，右側(cè)電解液質(zhì)量增加7g

21.答案：D

+-

解析：為從海水中提取鋰，電極1的電極反應式為：FePO4+Li+e=LiFePO4,則

電極1為陰極，則電極2為陽極，電極3為陰極，電極4為陽極，在電極4上發(fā)生氧

化反應：LiFePC>4-e--Li++FePC)4，實現(xiàn)了鋰的提取。

A.互換前，電極2為陽極，Ag在陽極失電子結(jié)合海水中的C「生成AgCl,電極反應式

為Ag-F+C「^=AgCl,A正確；

B.互換前電極1為陰極，發(fā)生反應FePO4+Li++e--LiFePO4；互換后電極4連接電

源負極變?yōu)殛帢O，發(fā)生反應也是FePO4+Li++e--LiFePO4，二者反應相同，B正

確；

C.電極1電極反應為FePO4+Li++e-^LiFePO4，電極4電極反應為

+

LiFePO4-e=Li+FePO4,理論上，電極1增加的鋰離子的質(zhì)量等于電極4溶解的

鋰離子的質(zhì)量，所以電極1與電極4的質(zhì)量之和不變，C正確；

D.電極3上電極反應式為AgCl+e-—Ag+CF,電極4上電極反應式為

+

LiFePO4-e-=Li+FePO4,所以理論上，電路通過Imole-時，右側(cè)電解液增加的質(zhì)

量相當于ImolLiCl的質(zhì)量，質(zhì)量為Imolx42.5g/mo仁42.5g,D錯誤；

綜上，答案是D。

22.閱讀以下材料，回答下列問題。

化石能源的過度開采和利用導致嚴重的環(huán)境問題和能源危機?？稍偕茉打?qū)動的電催

化CO?還原產(chǎn)生高附加值有機物，可有效地實現(xiàn)碳中和能源轉(zhuǎn)化。在眾多的還原產(chǎn)物

中，甲酸鹽是CO?電化學還原最具有市場競爭力和經(jīng)濟可行性的產(chǎn)物。開發(fā)高效的催

化劑具有重要研究價值，銅是CO2電還原反應生產(chǎn)多碳產(chǎn)物的唯一金屬催化劑，氧化

銅(CuO,)基催化劑能通過組成和結(jié)構(gòu)工程調(diào)整目標產(chǎn)物的產(chǎn)率和選擇性。

(1)采用CO?還原耦合甲醛氧化，可實現(xiàn)超低電壓下兩極同時制備甲酸鹽。雙極膜中

間層的H?。解離成H+和OH-,通電時分別向兩極遷移。下列說法錯誤的是()

空

出

5

0

5

A.BiOCl電極電勢低于C%。電極

B.陽極的電極反應為HCHO-2e-+3OIT=HCOCT+2H2O

C.一段時間后，兩電極室pH均減小

D.裝置中生成1molHCOCT時，雙極膜內(nèi)有2molH2O解離

(2)不同價態(tài)的Cu(0、+0.5、+1)位點電還原CO2制C2H4反應過程如圖所示。*表

示吸附在催化劑表面，下列說法錯誤的是()

1

下.O

之o.5

響..5O

超

次os.

要

-.0

1

反應過程

A.0價Cu位點催化CO?還原的反應步驟與另兩種價態(tài)Cu位點的反應步驟不同，但總

反應熱效應相同

B.+1價Cu位點催化CO?還原反應過程中的速控步驟反應式為2*CHO-*OHCCHO,

生成了非極性鍵

C.產(chǎn)物C2H4從+0.5價Cu位點表面解吸時放出的能量最少

D.適中的Cu氧化態(tài)（+0.5價）是最有利的

22.答案：（1）D

（2）C

解析：（1）左側(cè)電極CO2fHC。。，發(fā)生得電子的還原反應，為陰極，電極反應為

CO2+2e+H-HCOO,右側(cè)為陽極，電極反應為

HCHO-2e+3OH—HCOO+2H2O0BiOCl連接電源負極，電極電勢低于Cu?。

電極。A、B項均正確。一段時間后，左側(cè)電極室生成HCOCT,由于HCOOH酸性強

于H2co3,則HCOCF水解程度小于HCO；,左側(cè)電極室pH減小，右側(cè)電極室生成

水，K0H濃度減小，右側(cè)電極室pH減小，C項正確。電池總反應為

CO2+HCHO+2OH—2HCOO+H2O,裝置中生成1molHCOCF時，轉(zhuǎn)移1mol電

子，雙極膜內(nèi)有ImolH?。解離，D項錯誤。

（2）0價Cu位點催化CO?還原的反應步驟與另兩種價態(tài)Cu位點的反應步驟不同，0

價Cu位點催化過程中經(jīng)歷了*COf*OCCO和*OCCO.*OHCCHO,但總反應熱效

應相同，A項正確。+1價Cu位點催化CO?還原反應過程中活化能最大的反應為

2*CHO----->*OHCCHO，其為速控步驟，同時生成了C—C非極性鍵，B項正確。由

圖可知，*C2H4-C2H4（g）吸熱，產(chǎn)物c2H4從+0.5價Cu位點表面解吸時吸收的能量

最少，C項錯誤。適中的Cu氧化態(tài)（+0.5價）電還原CO2制C2H,各過程能量壁壘較

小，是最有利的，D項正確。

23.研究微生物燃料電池不僅可以獲得高效能源，還能對工業(yè)污水等進行處理。利用

微生物燃料電池處理含硫廢水并電解制備KIC）3的原理如圖所示，下列說法正確的是

光照

石

石

粕

伯

光

硫

墨

墨

電

電

合

氧

電

電

極

極

菌

化

極

極PQ

M菌N

HO

2KOHKOH+I,口―冷卻水

/

質(zhì)子交換膜陽離子交換膜

+

A.電極N處發(fā)生電極反應：S-6e+4H2O^SO；-+8H

B.右側(cè)電池中K+通過陽離子交換膜從P極移向Q極

C.光照強度大小不影響KK)3的制備速率

D.不考慮損耗，電路中每消耗L5molC)2，理論上Q極可制得342.4gKK)3

23.答案：A

解析：A.N極為負極，硫氧化菌將FeS*氧化為S,硫再放電生成S0;，負極電極反應

式為S—6e「+4H2(D^SOj+8H+,故A正確;

B.鋁電極P為陰極，電極反應式為

2H,O+2C—H,T+2OH,Q為陽極，電極反應式為

-

I2+120H--We-210；+6H2O,陽離子移向陰極，溶液中K卡通過陽離子父換膜從

Q極移向P極，故B錯誤；

C.光照強度大小影響單位時間內(nèi)生成氧氣的量，即影響電流強度，會影響KIO3的制備

速率，故C錯誤；

D.不考慮損耗，電路中每消耗L5moK)2，轉(zhuǎn)移電子為6mol,生成KIO3,為

6moixgx214g/mol=256.8g，故D錯誤；

故選：Ao

24.在銅基配合物的催化作用下，利用電化學原理將CO2轉(zhuǎn)化為含碳化合物X,裝置

如圖1所示。相同條件下，恒定通過電解池的電量，測得生成不同含碳化合物X的法

拉第效率（FE）

Qx（生成X所需要的電量）

隨電壓的變化如圖2所示。下列說法正確

=Q總（電解過程中通過的總電量）xlOO%

的是

/CC>2。2、

、X

H2O^

KH83溶液KHCO3溶液

M電極陽離子交換膜N電極

圖1圖2

A.裝置工作時，陰極室溶液pH逐漸增大

B.U]V時，M電極上的還原產(chǎn)物為CO

C.U2V時，陰極室消耗氣體與陽極室產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為1：2

D.U3V時，測得生成的〃(CHj:〃(C2HJ=7:4，則x=31

24.答案：A

解析：

25.氯化法是破壞廢水中氟化物（CW）較成熟的方法，廣泛用于處理電鍍廠、煉焦工

廠、金礦氟化廠等單位的含氟酸性廢水。下列說法錯誤的是（）

B.理論上消除imolCN-，則右室產(chǎn)生H?的體積為44.8L（標況下）

C.工作時，H+由M極區(qū)通過質(zhì)子交換膜移向N極區(qū)

+

D.工作時，左室中可發(fā)生反應：2CN35cl2+4H?O=2CO2+N2+10Cl+8H

25.答案：B

解析：A.根據(jù)分析可知，左室電極a為陽極，而陽極連接直流電源的正極，因此a為

直流電源的正極，該選項正確。

B.理論上消除ImolCN］根據(jù)左室電極反應式

2CN+4OH-6e-2CO2T+N2T+2H2O,可知消耗ImolCW轉(zhuǎn)移3mol電子。右室

發(fā)生還原反應，電極反應式為2H2。+2，一凡個+20口，根據(jù)電子守恒，轉(zhuǎn)移3moi

電子時生成氫氣的物質(zhì)的量為L5mol,則生成氫氣的體積為

1.5molx22.4L/mol=33.6L,而不是44.8L,該選項錯誤。

C.工作時，陽離子向陰極移動。在該電解池中，N極區(qū)為陰極區(qū)，M極區(qū)為陽極區(qū)，

所以H+由M極區(qū)（陽極區(qū)）通過質(zhì)子交換膜移向N極區(qū)（陰極區(qū)），該選項正確。

D.左室中CN被氧化為CO?和NZ,結(jié)合溶液呈酸性，其電極反應式為

+

2CN+5C12+4H2O^2CO2+N2+10CF+8H,該反應符合氧化還原反應的規(guī)律，該選

項正確；

故選Bo

26.工業(yè)上用NaOH溶液吸收煙氣中的SO?,將所得的Na2sO3溶液進行電解，可循環(huán)

再生NaOH,同時得到H2so4,其原理如下圖所示（電極材料為石墨）。下列說法正確的

陽離子交換膜陰離子交換膜

A.b極區(qū)得到的產(chǎn)物只有氧氣

B.圖中a極要連接電源的正極

C.陽極發(fā)生的電極反應為SO；--2e-+20H--SO^+H20

D.標況下，若陰極產(chǎn)生L12L氣體，則通過陰離子交換膜的離子所帶電荷數(shù)為O』NA

26.答案：D

解析：A.b極區(qū)得到的產(chǎn)物有氧氣和硫酸，A錯誤;

B.經(jīng)過分析，a為陰極，連接電源的負極，B錯誤；

C.陽極為酸性環(huán)境，發(fā)生的電極反應為SOf-2e-+H2O-SO:+2H+,C錯誤;

D.陰極上產(chǎn)生氣體為H2,標況下，產(chǎn)生1.12L氣體即0.05mol,電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量

為0.05x2mol=0.1mol,則通過陰離子交換膜的離子所帶電荷數(shù)為O」NA,D正確；

答案選D。

27.鈉硒電池具有能量密度大、導電率高、成本低等優(yōu)點。以CLxSe填充碳納米管作

為正極材料(b)的一種鈉硒電池工作原理如圖所示，充放電過程中正極材料(b)立方晶

胞內(nèi)未標出因放電產(chǎn)生的0價Cu原子。下列說法錯誤的是()

A.每個Ci^xSe晶胞中Se2一個數(shù)為4

B.放電時，a極電勢比b極電勢低

C.放電時，正極反應為Cu2_xSe+2Na++2e-Na2Se+(2-x)Cu

D.充電時，每轉(zhuǎn)移2moi1,b極質(zhì)量增加(82-64x)g

27.答案：D

解析：A.由晶胞結(jié)構(gòu)可知，1個Ci^xSe晶胞中，8個sc?-位于晶胞頂點，6個Se?-位

于晶胞面心，則含有Se?一個數(shù)為8義,+6><工=4,A正確；

82

B.根據(jù)裝置圖可知，a極為負極，b極為正極，故放電時，a極電勢比b極電勢低，B

正確；

C.在放電時，正極反應為?112_*56+2用++2F^^256+(2-*)。1,C正確;

D.充放電過程中正極材料立方晶胞內(nèi)未標出因放電產(chǎn)生的0價Cu原子，即充電時，

Na+從正極材料中脫出，不是Na?Se晶胞中的Na+被Ci?+和Cu+替換，故充電時，每

轉(zhuǎn)移2moie\b極質(zhì)量減小46g,D錯誤;

故答案為：Do

28.南開大學科研團隊構(gòu)筑了聚-1,4-惠醍/PbO2酸堿混合的高工作電壓電池體系，具

有優(yōu)異的低溫性能和卓越的循環(huán)穩(wěn)定性，其工作原理如下圖。下列說法正確的是()

B.離子交換膜a為陰離子交換膜，放電時，SO：由中間室移向正極室

C.充電時，陰極室內(nèi)pH保持不變

D.充電時，陽極質(zhì)量每減小6.4g,電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA

28.答案:D

k，.”(>,A錯誤;

O

放電時，陰離子移向負極，貝人。:通過離子交換膜a由正極室進入中間室，B錯誤;

充電時陰極電極反應式為2nH()

號.-<（>11,溶液pH增大，故C錯誤;

OK

+

根據(jù)陽極電極反應式PbSC\+2凡0—2e--PbO2+SOj+4H,每轉(zhuǎn)移2mol電子陽

極減少Imols、2molO,質(zhì)量為64g,D正確。

29.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(zhì)中電解合成半胱氨酸

和煙酸的示意圖。下列敘述簿誤的是（）

NH,

1

質(zhì)

“一工惰

惰S—CH—CH—COOH

子-甲基毗咤［

/|一胱氨酸3J\性

性

交

/S—CH—CH—COOH電

電

換

極

極

INH膜<^<COOH/b

a\NH2

2煙酸口］

HS-CH—CH-COOH半胱氨酸

A.電極a為陰極

B.JT從電極b移向電極a

^x/COOH

+

C.電極b發(fā)生的反應為：『|+2H2O-6e=f|+6H

D.生成3mol半胱氨酸的同時生成Imol煙酸

29.答案：D

解析：該裝置是電解池，電極b上3-甲基毗咤轉(zhuǎn)化為煙酸過程中，加氧少氫，，發(fā)生氧

NH2

S—H2c—CH—COOH

化反應，則b為陽極，a為陰極，陰極電極反應式為］'"Ti八八八口

S—H2C—CH—COOH

NH2

NH2

+2e-+2H+^2|.

HS—H^C—CH—COOH'

A.a極上硫元素化合價升高，a為陰極，A正確；

B.電解池中陽離子移向陰極，則H+移向a電極，B正確；

C.電極b上3-甲基毗咤轉(zhuǎn)化為煙酸過程中發(fā)生氧化反應，在酸性介質(zhì)中電極反應式

^^/COOH

為：11+2H2O-6e~=1丫+6H+，C正確;

COOHNH2

D.根據(jù)電子守恒可得關系式:~6e~6I,因

HS—H2C—CH—COOHj

N

此生成6moi半胱氨酸的同時生成imol煙酸，D錯誤;

故選：D。

我國科學家設計了一種協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置,實現(xiàn)對天然氣中和的高

30.CO2+H2sco2H2S

效去除，裝置如下圖。其中電極分別為ZnO@石墨烯（石墨烯包裹ZnO）和石墨烯。

下列有關說法不正確的是（）

光伏電池

石

塔

烯

麗F會換膜

A.ZnO@石墨烯電極連接光伏電池的負極

B.石墨烯區(qū)電極反應：EDTA-Fe2+-e-EDTA-Fe3+

C.協(xié)同轉(zhuǎn)化的總反應式：CO,+H.S—CO+H,O+S

D.金屬導線上每轉(zhuǎn)移Imol電子，CO2和H2s被去除的總體積約11.2L（標準狀況）

30.答案：D

解析：根據(jù)示意圖可判斷該裝置為電解池，ZnO@石墨烯電極為陰極，接光伏電池的

負極；石墨烯電極為陽極，接光伏電池的正極；

A.由上述分析可知，ZnO@石墨烯電極連接光伏電池的負極，故A正確；

B.根據(jù)示意圖，石墨烯區(qū)電極反應：EDTA-Fe2+-eEDTA-Fe3+,故B正確；

C.根據(jù)圖中進入物質(zhì)、出來物質(zhì)知，協(xié)同轉(zhuǎn)化過程中反應物是H?S、CO2,生成物是

S、CO,H2O,電池反應式為CO2+H2s『CO+HZO+S,故C正確；

D.根據(jù)總反應：CO2+H,S^CO+H2O+S,金屬導線上每轉(zhuǎn)移Imol電子，CO2和

H2s被去除的總物質(zhì)的量為Imol,總體積約22.4L（標準狀況），故D錯誤。

答案選D。

典例四金屬的腐蝕與防護

31.化學與我們的生活密切相關，下列說法錯誤的是（）

A.對超快速化學反應的研究被形象地稱為飛秒化學，抵=i（）T4s

B.在船體上鑲嵌鋅塊可以避免船體遭受腐蝕

C.研究發(fā)現(xiàn)在飲用水、食物或牙膏中添加氟化物能起到預防齦齒的作用

D.把銘、銀等加入普通鋼中制成不銹鋼產(chǎn)品

31.答案：A

解析：A.]fs=1（）T5s，A錯誤；

B.鋅比鐵活潑，在船體上鑲嵌鋅塊，應用“犧牲陽極”法避免船體遭受腐蝕，B正確；

C.氟化物可與牙齒內(nèi)部的礦物質(zhì)發(fā)生結(jié)合，形成氟化的礦物質(zhì)，增強牙齒防髓能力，C

正確；

D.加入銘能使鋼材表面形成致密且堅固的氧化膜，防止內(nèi)部的鐵與氧氣接觸，加入銀

是使不銹鋼耐酸、堿腐蝕，故把銘、鎮(zhèn)等加入普通鋼中可制成不銹鋼產(chǎn)品，D正確；

故選Ao

32.如圖是犧牲陽極法保護金屬的實驗裝置圖，燒杯內(nèi)為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液。

下列關于該裝置的敘述錯誤的是()

A.鐵作正極被保護

B.將zn換成Ag,也可以保護鐵不被腐蝕

C.向試管中加入K31Fe(CN)6］溶液，無明顯現(xiàn)象

D.正極反應式為2H++2-=凡T

32.答案：B

解析：A.鐵和鋅形成原電池，鋅作為負極，鋅被腐蝕，鐵作正極被保護，A正確;

B.將zn換成Ag,鐵作為負極，被腐蝕，B錯誤；

C.鐵不發(fā)生反應，向試管中力口入K31Fe(CN)6］溶液，無明顯現(xiàn)象，C正確；

D.酸性溶液中，正極反應式為2H++2e-『凡個，D正確；

故選Bo

33.古代青銅器的出土，體現(xiàn)了古代中國對人類物質(zhì)文明的巨大貢獻。青銅器埋藏會

產(chǎn)生多種銹蝕產(chǎn)物，其中CU2(OH)2c結(jié)構(gòu)致密，可以阻止內(nèi)部青銅繼續(xù)被腐蝕，而

C%(OH)3cl結(jié)構(gòu)疏松膨脹，可使銹蝕很快蔓延。青銅銹蝕過程大致如圖所示。

Cu3(OH),Cl/Cu!(OH)]CO_llg

氯離子環(huán)境.水解CU(OH),C1

青銅基體CuClCu,02

InCU3(OH)2CO3

A.千的銹證過程屬于電化學腐蝕，負極的電極反應為Cu+C「-e--CuCl

B.青銅銹蝕過程I中C「濃度越大，腐蝕趨勢越大

C.青銅銹蝕過程HI生成C%（OH）3cl的化學方程式為

Cu2O+HC1+2H2OCu2（0H）3Cl+H2T

D.青銅器修復可用碳酸鈉溶液浸泡一段時間，使其保存更長久

33.答案：C

解析：青銅銹蝕過程I屬于電化學腐蝕，Cu在負極失去電子與C「生成CuCL電極反

^Cu2+Cr-e-=CuCl,C「濃度越大，腐蝕趨勢越大，A、B項均正確。青銅銹

蝕過程HI中C%。和空氣中的。2、HC1發(fā)生氧化還原反應生成CU2（OH）3。，化學方程

2CU2