專題11化學(xué)能與電能電極反應(yīng)突破目錄目錄第一部分易錯點(diǎn)剖析易錯典題避錯攻略舉一反三易錯點(diǎn)1混淆原電池和電解池易錯點(diǎn)2不能正確書寫電極反應(yīng)式易錯點(diǎn)3不能正確判斷電解時的電極產(chǎn)物易錯點(diǎn)4不清楚池中電解質(zhì)溶液的情況易錯點(diǎn)5不能準(zhǔn)確判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕易錯點(diǎn)6不理解離子交換膜的類型和應(yīng)用易錯點(diǎn)7不能掌握有關(guān)電化學(xué)的計算技法第二部分易錯題闖關(guān)易錯點(diǎn)1混淆原電池和電解池易錯典題【例1】(2025·浙江省稽陽聯(lián)誼學(xué)校高三聯(lián)考)以鈷酸鋰電池為電源用丙烯腈電合成己二腈[NC(CH2)4CN]，電解質(zhì)溶液為LiPF6的碳酸酯溶液，兩電極均為石墨，裝置如下圖所示。該鈷酸鋰電池的總反應(yīng)是LixCy+Li1-xCoO2-=LiCoO2+Cy。下列說法不正確的是()A．B為正極，電極反應(yīng)式為：Li1-xCoO2+xLi+xe-=LiCoO2B．陰極區(qū)的電極反應(yīng)為2CH2=CHCN+2H＋＋2e-=NC(CH2)4CN，一段時間后，陰極室的pH增大C．鋰離子電池快速充放電的本質(zhì)就是鋰離子能夠快速在正負(fù)極材料間嵌入和脫嵌D．A極質(zhì)量減輕14g，理論上可制備1mol己二腈【答案】B【解析】由鈷酸鋰電池的總反應(yīng)LixCy+Li1-xCoO2-=LiCoO2+Cy可知，A極上LixCy轉(zhuǎn)化為Cy，失去Li+和電子，作負(fù)極，則B作正極，C作陽極，D作陰極。A項，由分析可知，B為正極，其電極反應(yīng)式為：Li1-xCoO2+xLi+xe-=LiCoO2，A正確；B項，陰極區(qū)的電極反應(yīng)為2CH2=CHCN+2H＋＋2e-=NC(CH2)4CN，過程中陽極區(qū)的H+通過質(zhì)子交換膜移動到陰極區(qū)，根據(jù)電荷守恒可知，一段時間后，H+濃度不變，則pH不變，B錯誤；C項，鋰離子電池快速充放電的本質(zhì)就是鋰離子能夠快速在正負(fù)極材料間嵌入和脫嵌，C正確；D項，A極質(zhì)量減輕14g，則電路中轉(zhuǎn)移2mole-，根據(jù)2CH2=CHCN+2H＋＋2e-=NC(CH2)4CN生成1mol己二腈，D正確；故選B?！惧e因分析】根源類別具體表現(xiàn)解決方案概念本質(zhì)不清混淆能量轉(zhuǎn)化方向強(qiáng)調(diào)“原電池=發(fā)電，電解池=耗電”術(shù)語系統(tǒng)混亂混用“正/負(fù)”與“陰/陽”建立“系統(tǒng)-術(shù)語”對應(yīng)表，強(qiáng)制語境切換缺乏系統(tǒng)思維孤立記憶反應(yīng)式培養(yǎng)“系統(tǒng)類型→電極命名→反應(yīng)原理”鏈條圖像識別弱忽略電源存在訓(xùn)練“第一眼看電源”習(xí)慣經(jīng)驗遷移錯誤用原電池規(guī)則套電解池明確區(qū)分“自發(fā)驅(qū)動”與“外力驅(qū)動”避錯攻略【方法總結(jié)】1.原電池正、負(fù)極判斷方法2.電解池中的陰、陽極判斷判斷方法與電源連接方式電子流動方向離子移動方向反應(yīng)類型電極現(xiàn)象陽極與電源正極相連電子流出陰離子移向氧化反應(yīng)溶解或產(chǎn)生有色氣體陰極與電源負(fù)極相連電子流入陽離子移向還原反應(yīng)析出金屬或產(chǎn)生氫氣【知識鏈接】原電池、電解池的辨別項目原電池電解池有無外接電源無有氧化還原反應(yīng)自發(fā)不自發(fā)電極名稱及反應(yīng)正極氧化劑得電子,發(fā)生還原反應(yīng)陽極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)內(nèi)電路中陽離子移向該極內(nèi)電路中陰離子移向該極負(fù)極還原劑失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)陰極得電子,發(fā)生還原反應(yīng)內(nèi)電路中陰離子移向該極內(nèi)電路中陽離子移向該極舉一反三【變式1-1】(2025·浙江省衢州、麗水、湖州三地市高三二模)某小組研究設(shè)計了如下裝置示意圖，聯(lián)合制備硫酸、氯氣和氫氧化鈉。該設(shè)計改變了傳統(tǒng)氯堿工業(yè)能耗大的缺點(diǎn)，可大幅度降低能耗。下列說法不正確的是()A．甲池中，質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路移向極B．理論上，甲池中消耗的SO2和乙池中生成的Cl2的物質(zhì)的量之比為1：1C．乙池應(yīng)選用陽離子交換膜D．乙池的總反應(yīng)方程式：2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH【答案】D【解析】如圖所示，甲池為原電池，乙池為電解池，電極A上Cl-放電生成Cl2，則電極A為陽極，電極反應(yīng)為：2Cl--2e-=Cl2↑；電極B為陰極，電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-=4OH-；甲池中Pt1為負(fù)極，電極反應(yīng)為SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-，Pt2為正極，電極反應(yīng)為O2+4H++4e-=2H2O，甲池可以制備硫酸，乙池陽極制備氯氣，陰極制備NaOH。A項，甲池為原電池，陽離子向正極移動，則質(zhì)子向Pt2電極移動，A正確；B項，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時，甲池消耗1molSO2，乙池生成1molCl2，故甲池中消耗的SO2和乙池中生成的Cl2的物質(zhì)的量之比為1∶1，B正確；C項，乙池中左側(cè)加入的飽和NaCl溶液中，鈉離子向陰極B移動，用于制備NaOH，故乙池應(yīng)選用陽離子交換膜，C正確；D項，將陽極的反應(yīng)×2加上陰極的反應(yīng)得到總反應(yīng)為4NaCl＋2H2O+O22Cl2↑＋4NaOH，D錯誤；故選D?！咀兪?-2】(2025·浙江省縣域教研聯(lián)盟高三模擬考試)一種清潔、低成本的氯堿工業(yè)雙聯(lián)裝置工作原理如圖所示，濃縮海水可以造成溶液中離子濃度差異，使離子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域遷移，從而產(chǎn)生離子電流。下列說法不正確的是()A．電極Y為負(fù)極，可以在X、Z電極上收集到H2B．與傳統(tǒng)氯堿工業(yè)相比，該雙聯(lián)裝置的優(yōu)點(diǎn)是可避免使用離子交換膜C．裝置Ⅱ中的電極質(zhì)量每變化mg，裝置I中可制得LiClD．隨著裝置的運(yùn)行，電極Z附近溶液的pH增大，電極W附近有白色沉淀出現(xiàn)【答案】C【解析】結(jié)合題干信息，裝置Ⅰ為原電池，裝置Ⅱ為電解池，裝置Ⅰ中，Li+移向X電極，故X為正極，Y為負(fù)極；Z為陰極，W為陽極，X電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑，W電極反應(yīng)為Ag-e-=Ag+，生成的銀離子再發(fā)生Ag++Cl-=AgCl↓，Z電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-。A項，電極Y為負(fù)極，可以在X、Z電極上收集到H2，故A正確；B項，反應(yīng)中，氯離子生成氯化銀，可以不使用離子交換膜，故與傳統(tǒng)氯堿工業(yè)相比，該雙聯(lián)裝置可避免使用離子交換膜，故B正確；C項，W電極反應(yīng)為Ag-e-=Ag+，裝置Ⅱ中的W電極質(zhì)量每變化mg，該電極減少mg銀，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為，結(jié)合得失電子守恒，故裝置I中X電極生成LiCl，則裝置I中可制得LiCl，故C錯誤；D項，Z電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，隨著裝置的運(yùn)行，電極Z附近溶液的pH增大，電極W反應(yīng)為Ag-e-=Ag+，生成的銀離子再發(fā)生Ag++Cl-=AgCl↓，故附近有白色沉淀出現(xiàn)，故D正確；故選C。易錯點(diǎn)2不能正確書寫電極反應(yīng)式易錯典題【例2】(2025·重慶卷，10，3分)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(yīng)為Ag+Cl--e-=AgClC．充電時，消耗4molAg的同時將消耗1molSb4O5Cl2D．充電時，M極上反應(yīng)為Sb4O5Cl2+12e-+10H+=4Sb+Cl-+5H2O【答案】D【解析】由圖可知，放電時，N電極上AgCl→Ag發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，為正極，電極反應(yīng)為：AgCl+e-=Ag+Cl-，M電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為4Sb+Cl-+5H2O-12e-=Sb4O5Cl2+10H+，充電時，N為陽極，M為陰極，電極反應(yīng)與原電池相反。A項，放電時，M電極為負(fù)極，A錯誤；B項，放電時，N電極反應(yīng)為：AgCl+e-=Ag+Cl-，B錯誤；C項，建立電子轉(zhuǎn)移關(guān)系式：Sb4O5Cl2~12e-~12Ag，由此可知，消耗4molAg，同時消耗，C錯誤；D項，充電時，M極為陰極，電極反應(yīng)與原電池相反：Sb4O5Cl2+12e-+10H+=4Sb+Cl-+5H2O，D正確；故選D?！惧e因分析】中學(xué)化學(xué)試題中書寫電極反應(yīng)式確實(shí)容易出錯，主要集中在以下幾個方面：(1)電極類型與反應(yīng)方向混淆原電池與電解池混淆?：原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；電解池中陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。若混淆電極類型，會導(dǎo)致反應(yīng)方向錯誤。電極材料影響?：活潑金屬(如Zn、Fe)作電極時，電極本身可能參與反應(yīng)；惰性電極(如Pt、石墨)則不參與反應(yīng)。若忽略電極材料，可能遺漏或錯誤書寫反應(yīng)物。(2)電解質(zhì)環(huán)境考慮不周酸堿性影響?：在酸性溶液中，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH?；在堿性溶液中，不能出現(xiàn)H?。若忽略電解質(zhì)環(huán)境，會導(dǎo)致反應(yīng)式錯誤。放電順序錯誤?：電解水溶液時，位于H?、OH?之后的離子一般不參與放電。若未考慮放電順序，可能錯誤書寫電極反應(yīng)式。(3)守恒原則未嚴(yán)格遵循原子守恒?：反應(yīng)前后各元素原子數(shù)目必須相等。若未配平，會導(dǎo)致原子不守恒。電子守恒?：氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù)。若未配平電子轉(zhuǎn)移，會導(dǎo)致電子不守恒。電荷守恒?：電極反應(yīng)式需滿足電荷守恒。若未平衡電荷，會導(dǎo)致電荷不守恒。(4)電解質(zhì)溶液狀態(tài)未明確水溶液與熔融狀態(tài)混淆?：書寫電解化學(xué)方程式時，需明確是電解電解質(zhì)的水溶液還是熔融電解質(zhì)。若混淆溶液狀態(tài)，可能導(dǎo)致反應(yīng)式錯誤。(5)電極反應(yīng)式書寫不規(guī)范符號使用錯誤?：如反應(yīng)條件未寫或?qū)戝e(如“=”與“→”混淆)、生成物狀態(tài)未標(biāo)注(如“↑”或“↓”)等，會導(dǎo)致反應(yīng)式不規(guī)范。(6)電解質(zhì)溶液成分未考慮附加粒子未添加?：在酸性溶液中需添加H?和H?O，在堿性溶液中需添加OH?和H?O。若忽略附加粒子，會導(dǎo)致反應(yīng)式不完整。避錯攻略【方法總結(jié)】電極反應(yīng)的書寫方法(1)拆分法：針對比較簡單的原電池可以采取拆分法，先確定原電池的正、負(fù)極，列出正、負(fù)極上反應(yīng)的物質(zhì)，并標(biāo)出相同數(shù)目電子的得失a．寫出原電池的總反應(yīng)，如2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋b．把總反應(yīng)按氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)拆分為兩個半反應(yīng)，注明正、負(fù)極，并依據(jù)質(zhì)量守恒、電荷守恒及電子得失守恒配平兩個半反應(yīng)：正極：2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋負(fù)極：Cu－2e－=Cu2＋【微點(diǎn)撥】注意負(fù)極反應(yīng)生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存，則電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng)寫入負(fù)極反應(yīng)式中(2)加減法：正、負(fù)極反應(yīng)相加得到電池反應(yīng)的離子方程式。反之，若能寫出已知電池的總反應(yīng)的離子方程式，可以減去較易寫出的電極反應(yīng)式，從而得到較難寫出的電極反應(yīng)式復(fù)雜電極反應(yīng)式=總反應(yīng)式—簡單的電極反應(yīng)式a．寫出總反應(yīng)，如Li＋LiMn2O4=Li2Mn2O4b．寫出其中容易寫出的一個半反應(yīng)(正極或負(fù)極)，如負(fù)極：Li－e－=Li＋c．利用總反應(yīng)式與上述的一極反應(yīng)式相減，即得另一個電極的反應(yīng)式，即正極：LiMn2O4＋Li＋＋e－=Li2Mn2O4(3)“三步法”書寫電極反應(yīng)——按順序書寫：以“甲醇——氧氣——KOH溶液”為例以“甲醇——氧氣——KOH溶液”為例第一步：得失電子守恒失電子電荷數(shù)為＋m；得電子電荷數(shù)為－n負(fù)極的甲醇在堿性環(huán)境中變成CO32－失去6個電子，寫成－6e－；正極的O2到底是變成了OH－還是H2O，一定是得到4個電子，寫成＋4e－，此步稱之為得、失電子守恒負(fù)極反應(yīng)：CH3OH－6e－—CO32－；正極反應(yīng)：O2＋4e－—；第二步：電荷守恒此時負(fù)極反應(yīng)左邊的電荷數(shù)為＋6，右邊的電荷數(shù)為－2，電荷顯然不守恒，為了使左、右兩邊電荷守恒必需在左邊配8個OH－；正極反應(yīng)的左邊電荷數(shù)為－4，右邊的電荷數(shù)為0，為了使左、右兩邊電荷守恒必需在右邊配4個OH－，此步稱之為電荷守恒負(fù)極反應(yīng)：CH3OH—6e—＋8OH－—CO32－；正極反應(yīng)：O2＋4e－—4OH－；第三步：原子守恒觀察負(fù)極反應(yīng)左、右兩邊的原子個數(shù)，C守恒，H、O不守恒，需在右邊配6個H2O；而正極反應(yīng)H、O不守恒，需在左邊配2個H2O，此步稱之為原子守恒負(fù)極反應(yīng)：CH3OH—6e－＋8OH－＋6H2O=CO32－；正極反應(yīng)：O2＋4e－＋2H2O=4OH－；【微點(diǎn)撥】①該法書寫電極是各寫各的電極，因此正負(fù)極電子數(shù)可能不相等，所以最后再用最小公倍數(shù)寫出總方程式②若為酸性介質(zhì)，先補(bǔ)H+，另一邊補(bǔ)H2O；若為堿性介質(zhì)，先補(bǔ)OH—，另一邊補(bǔ)H2O=3\*GB3③有機(jī)物中化合價處理方法：“氧－2，氫＋1，最后算碳化合價”，并且要注意溶液環(huán)境與產(chǎn)物之間的反應(yīng)，堿性環(huán)境下，C元素最終產(chǎn)物應(yīng)為CO32－=4\*GB3④水溶液中不能出現(xiàn)O2－；堿性溶液反應(yīng)物、生成物中均無H+；酸性溶液反應(yīng)物、生成物中均無OH－，中性溶液反應(yīng)物中無H+和OH－【知識鏈接】電極反應(yīng)遵循的三個守恒(1)得失電子守恒=1\*GB3①失電子電荷數(shù)為＋m；得電子電荷數(shù)為－n=2\*GB3②元素的化合價每升高一價，則元素的原子就會失去一個電子=3\*GB3③元素的化合價每降低一價，則元素的原子就會得到一個電子(2)電荷守恒：電極反應(yīng)左、右兩邊的正電荷和負(fù)電荷數(shù)相等(3)原子守恒(質(zhì)量守恒)：電極反應(yīng)左、右兩邊同種原子的原子個數(shù)一定相等舉一反三【變式2-1】(2025·全國新課標(biāo)卷，4，6分)某研究小組設(shè)計如下電解池，既可將中性廢水中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氨，又可將廢塑料(PET)堿性水解液中的乙二醇轉(zhuǎn)化為羥基乙酸鹽，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。電解時，下列說法錯誤的是()A．陽極區(qū)下降B．從陰極區(qū)向陽極區(qū)遷移C．陰極發(fā)生反應(yīng)NO3-+7H2O+8e-=NH3·H2O+9OH-D．陰極轉(zhuǎn)化1molNO3-，陽極將生成4molHOCH2COO-【答案】D【解析】根據(jù)圖示，電解時，左側(cè)電極連接電源負(fù)極，為陰極區(qū)，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：NO3-+7H2O+8e-=NH3·H2O+9OH-；右側(cè)電極連接電源正極，為陽極區(qū)，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：HOCH2CH2OH+5OH--4e-=HOCH2COO-+4H2O。A項，陽極區(qū)消耗了OH-，pH下降，A正確；B項，陰極區(qū)生成了OH-，陽極區(qū)消耗了OH-，按照離子移動方向，OH-從陰極區(qū)通過陰離子交換膜向陽極區(qū)遷移，B正確；C項，根據(jù)分析陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：NO3-+7H2O+8e-=NH3·H2O+9OH-，C正確；D項，陰極轉(zhuǎn)化1molNO3-，轉(zhuǎn)移8mole-，此時陽極將生成2molHOCH2COO-，D錯誤；故選D。【變式2-2】(2024·全國新課標(biāo)卷，6，3分)一種可植入體內(nèi)的微型電池工作原理如圖所示，通過CuO催化消耗血糖發(fā)電，從而控制血糖濃度。當(dāng)傳感器檢測到血糖濃度高于標(biāo)準(zhǔn)，電池啟動。血糖濃度下降至標(biāo)準(zhǔn)，電池停止工作。(血糖濃度以葡萄糖濃度計)電池工作時，下列敘述錯誤的是A．電池總反應(yīng)為2C6H12O6+O2=2C6H12O7B．b電極上CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用C．消耗18mg葡萄糖，理論上a電極有0.4mmol電子流入D．兩電極間血液中的Na＋在電場驅(qū)動下的遷移方向為b→a【答案】C【解析】由題中信息可知，b電極為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)Cu2O+2OH--2e-=2CuO+H2O，然后再發(fā)生C6H12O6+2CuO=C6H12O7+Cu2O；a電極為正極，發(fā)生反應(yīng)O2+2H2O+4e-=4OH-，在這個過程中發(fā)生的總反應(yīng)為2C6H12O6+O2=2C6H12O7。A項，由題中信息可知，當(dāng)電池開始工作時，a電極為電池正極，血液中的O2在a電極上得電子生成OH-，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-；b電極為電池負(fù)極，Cu2O在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，電極反應(yīng)式為Cu2O+2OH--2e-=2CuO+H2O，然后葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸，CuO被還原為Cu2O，則電池總反應(yīng)為2C6H12O6+O2=2C6H12O7，A正確；B項，b電極上CuO將葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸后被還原為Cu2O，Cu2O在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，在這個過程中CuO的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變，因此，CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用，B正確；C項，根據(jù)反應(yīng)2C6H12O6+O2=2C6H12O7可知，1molC6H12O6參加反應(yīng)時轉(zhuǎn)移2mol電子，18mgC6H12O6的物質(zhì)的量為0.1mmol，則消耗18mg葡萄糖時，理論上a電極有0.2mmol電子流入，C錯誤；D項，原電池中陽離子從負(fù)極移向正極遷移，故Na＋遷移方向為b→a，D正確。故選C。易錯點(diǎn)3不能正確判斷電解時的電極產(chǎn)物易錯典題【例3】(2025·北京卷，14，3分)用電解Na2SO4溶液(圖1)后的石墨電極1、2探究氫氧燃料電池，重新取Na2SO4溶液并用圖2裝置按i→iv順序依次完成實(shí)驗。實(shí)驗電極I電極Ⅱ電壓/V關(guān)系i石墨1石墨2aadcbii石墨1新石墨biii新石墨石墨2civ石墨1石墨2d下列分析不正確的是()A．a(chǎn)，說明實(shí)驗i中形成原電池，反應(yīng)為2H2+O2=2H2OB．bd，是因為ii中電極Ⅱ上缺少H2作為還原劑C．c，說明iii中電極I上有O2發(fā)生反應(yīng)D．dc，是因為電極I上吸附H2的量：iv>iii【答案】D【解析】按照圖1電解Na2SO4溶液，石墨1為陽極，發(fā)生反應(yīng)2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，石墨1中會吸附少量氧氣；石墨2為陰極，發(fā)生反應(yīng)2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，石墨2中會吸附少量氫氣；圖2中電極Ⅰ為正極，氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，電極Ⅱ為負(fù)極。A項，石墨1中會吸附少量氧氣，石墨2中會吸附少量氫氣，實(shí)驗i會形成原電池，a，反應(yīng)為2H2+O2=2H2O，A正確；B項，因為ii中電極Ⅱ為新石墨，不含有H2，缺少H2作為還原劑，故導(dǎo)致bd，B正確；C項，圖2中，電極Ⅰ發(fā)生還原反應(yīng)，實(shí)驗iii中新石墨可能含有空氣中的少量氧氣，c＞0，說明iii中電極I上有O2發(fā)生反應(yīng)，C正確；D項，dc，實(shí)驗iii與實(shí)驗iv中電極Ⅰ不同，dc，是因為電極I上吸附O2的量：iv>iii，D錯誤；故選D?！惧e因分析】中學(xué)化學(xué)中判斷電解時的電極產(chǎn)物確實(shí)容易出錯，核心原因在于對?電極類型、放電順序和反應(yīng)環(huán)境?的掌握不夠扎實(shí)。易錯原因如下：(1)電極類型判斷錯誤?原電池中，負(fù)極是活潑金屬或還原劑，正極是較不活潑的金屬或?qū)щ姺墙饘佟Ｈ艋煜?fù)極，產(chǎn)物判斷會完全錯誤。電解池中，陽極連接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)；陰極連接電源負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)。若誤判電極極性，產(chǎn)物方向會顛倒。(2)放電順序記憶不牢?陽極產(chǎn)物判斷需區(qū)分活性電極(如Cu、Fe)和惰性電極(如Pt、石墨)?；钚噪姌O本身失電子，惰性電極則需按“S2?>I?>Br?>Cl?>OH?>含氧酸根”順序放電。若忽略電極材料，易誤判產(chǎn)物。陰極產(chǎn)物需按陽離子放電順序判斷，如“Ag?>Hg2?>Fe3?>Cu2?>H?>Fe2?>Zn2?>…>K?”。若順序混淆，會誤判還原產(chǎn)物。(3)反應(yīng)環(huán)境影響忽略?電解質(zhì)溶液的酸堿性、濃度等會影響產(chǎn)物。例如，電解Na?SO?溶液時，陽極產(chǎn)生O?，陰極產(chǎn)生H?。若忽略環(huán)境，可能誤判為其他產(chǎn)物。有機(jī)物電解時，陽極可能產(chǎn)生H?(如苯酚電解生成CO?和H?)，這與無機(jī)物電解不同，需特別注意。(4)電子轉(zhuǎn)移與電荷守恒未落實(shí)?電極反應(yīng)需滿足電子守恒、電荷守恒和原子守恒。若未配平，產(chǎn)物判斷會出錯。例如，苯酚在a極氧化生成CO?和H?，需正確計算電子轉(zhuǎn)移數(shù)。避錯攻略【方法總結(jié)】(1)?明確電極類型?：先判斷是原電池還是電解池，再確定正負(fù)極或陰陽極。(2)?熟記放電順序?：陽極看電極材料，陰極看陽離子順序，結(jié)合環(huán)境分析。(3)?注意反應(yīng)環(huán)境?：考慮電解質(zhì)溶液的酸堿性、濃度等對產(chǎn)物的影響。(4)?落實(shí)守恒原則?：確保電子、電荷和原子守恒，避免計算錯誤?！局R鏈接】惰性電極電解電解質(zhì)溶液的情況分析(1)電解溶質(zhì)電解質(zhì)類型電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式電解質(zhì)濃度變化pH電解質(zhì)溶液復(fù)原不活潑金屬無氧酸鹽，如CuCl2陽極2Cl－－2e－=Cl2↑減小增大通入HCl氣體陰極Cu2＋＋2e－=Cu總反應(yīng)式CuCl2eq\o(=,\s\up7(電解))Cu＋Cl2↑無氧酸，如HCl陽極2Cl－－2e－=Cl2↑減小增大加入CuCl2固體陰極2H＋＋2e－=H2↑總反應(yīng)式2HCleq\o(=,\s\up7(電解))H2↑＋Cl2↑(2)電解溶質(zhì)和溶劑水，生成H2和堿電解質(zhì)(水溶液)電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式電解質(zhì)濃度變化pH電解質(zhì)溶液復(fù)原活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl)陽極2Cl－－2e－=Cl2↑生成新電解質(zhì)增大通入HCl氣體陰極2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－總反應(yīng)式2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－(3)電解溶質(zhì)和溶劑水，生成H2和堿電解質(zhì)(水溶液)電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式電解質(zhì)濃度變化pH電解質(zhì)溶液復(fù)原不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)陽極2H2O－4e－=O2↑＋4H＋生成新電解質(zhì)減小加CuO或CuCO3陰極2Cu2＋＋4e－=2Cu總反應(yīng)式2Cu2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Cu＋O2↑＋4H＋(4)電解溶劑水電解質(zhì)類型電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式電解質(zhì)濃度變化pH電解質(zhì)溶液復(fù)原含氧酸，如H2SO4陽極2H2O－4e－=O2↑＋4H＋增大減小加水陰極4H＋＋4e－=2H2↑總反應(yīng)式2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑可溶性強(qiáng)堿，如NaOH陽極4OH－－4e－=O2↑＋2H2O增大增大加水陰極4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－總反應(yīng)式2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑活潑金屬含氧酸鹽，如KNO3、Na2SO4陽極2H2O－4e－=O2↑＋4H＋增大不變加水陰極4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－總反應(yīng)式2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑舉一反三【變式3-1】(2025?河北卷，10，3分)科研工作者設(shè)計了一種用于廢棄電極材料LixCoO2(x)再鋰化的電化學(xué)裝置，其示意圖如下：已知：參比電極的作用是確定LixCoO2再鋰化為LiCoO2的最優(yōu)條件，不干擾電極反應(yīng)。下列說法正確的是()A．LixCoO2電極上發(fā)生的反應(yīng)：LixCoO2+xe-+xLi＋=LiCoO2B．產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6LO2時，理論上可轉(zhuǎn)化的LixCoO2C．再鋰化過程中，SO42-向LixCoO2電極遷移D．電解過程中，陽極附近溶液pH升高【答案】B【解析】由裝置圖可知，該裝置中有直流電源，為電解池，則LixCoO2(x)轉(zhuǎn)化為LiCoO2過程中，Co元素化合價由+(4-x)降為+3，LixCoO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，電極反應(yīng)式為LixCoO2+(1-x)e-+(1-x)Li＋=LiCoO2，Pt電極為陽極，失電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑＋4H＋。A項，由分析知，LixCoO2電極上發(fā)生的反應(yīng)：LixCoO2+(1-x)e-+(1-x)Li＋=LiCoO2，A錯誤；B項，由電極反應(yīng)式可知，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L(即0.25mol)O2時轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上轉(zhuǎn)化的LixCoO2，B正確；C項，SO42-為陰離子，應(yīng)向陽極移動，即向Pt電極遷移，C錯誤；D項，由陽極電極反應(yīng)式可知，電解過程中，陽極產(chǎn)生H+、消耗H2O，酸性增強(qiáng)，則陽極附近pH降低，D錯誤；故選B?！咀兪?-2】(2024·江西卷，11，3分)我國學(xué)者發(fā)明了一種新型多功能甲醛﹣硝酸鹽電池，可同時處理廢水中的甲醛和硝酸根離子(如圖)。下列說法正確的是()A．CuAg電極反應(yīng)為2HCHO+2H2O﹣4e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2OH﹣B．CuRu電極反應(yīng)為NO3-+6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣C．放電過程中，OH﹣通過質(zhì)子交換膜從左室傳遞到右室D．處理廢水過程中溶液pH不變，無需補(bǔ)加KOH【答案】B【解析】由原電池中電子移動方向可知，CuAg為負(fù)極，HCHO失去電子生成HCOO-和H2，電極方程式為：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，CuRu為正極，NO3-得到電子生成NH3，電極方程式為：NO3-+6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣。A項，CuAg為負(fù)極，HCHO失去電子生成HCOO-和H2，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電極方程式為：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，A錯誤；B項，CuRu為正極，NO3-得到電子生成NH3，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電極方程式為：NO3-+6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，B正確；C項，質(zhì)子交換膜只允許H+通過，C錯誤；D項，由分析可知，負(fù)極電極方程式為：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，正極電極方程式為：NO3-+6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，總反應(yīng)為8HCHO+NO3-+7OH-=NH3↑+8HCOO-+4H2↑+2H2O，處理廢水過程中消耗OH-，溶液pH減小，需補(bǔ)加KOH，D錯誤；故選B。易錯點(diǎn)4不清楚池中電解質(zhì)溶液的情況易錯典題【例4】(2024·廣西卷，1，3分)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(zhì)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(zhì)量變化的差值為23gB．充電時，陽極電極反應(yīng)為：Na3V2(PO4)3-xe-=Na3-xV2(PO4)3+xNa+C．放電一段時間后，電解質(zhì)溶液中的Na+濃度基本保持不變D．電解質(zhì)溶液不能用NaPF6的水溶液替換【答案】A【解析】放電時嵌入PbSe中的Na變成Na+后脫嵌，則右側(cè)電極為負(fù)極，Na失電子生成Na+；Na+透過允許Na+通過的隔膜從右側(cè)進(jìn)入左側(cè)，則左側(cè)為正極。A項，外電路通過1mol電子時，負(fù)極有1molNa失電子生成Na+進(jìn)入右側(cè)溶液，溶液中有1molNa+從右側(cè)進(jìn)入左側(cè)，并與正極的Na3-xV2(PO4)3結(jié)合，則理論上兩電極質(zhì)量變化的差值為2mol×23g/mol=46g，A錯誤；B項，充電時，左側(cè)電極為陽極，Na3V2(PO4)3失電子生成Na3-xV2(PO4)3，則陽極電極反應(yīng)為：Na3V2(PO4)3-xe-=Na3-xV2(PO4)3+xNa+，B正確；C項，放電一段時間后，負(fù)極產(chǎn)生的Na+的物質(zhì)的量與負(fù)極區(qū)通過隔膜進(jìn)入左極區(qū)的Na+的物質(zhì)的量相同，進(jìn)入左極區(qū)的Na+與參加左側(cè)正極反應(yīng)的Na+的物質(zhì)的量相同，所以電解質(zhì)溶液中的Na+濃度基本保持不變，C正確；D項，Na能與水反應(yīng)，所以電解質(zhì)溶液不能用NaPF6的水溶液替換，D正確；故選A。【錯因分析】中學(xué)化學(xué)中原電池與電解池電解質(zhì)溶液易錯點(diǎn)分析?，核心在于混淆離子移動方向、忽略電極材料影響、忽視溶液酸堿性作用。避錯攻略【方法總結(jié)】電子在導(dǎo)線中定向移動而導(dǎo)電，而離子在電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))中定移動而導(dǎo)電(離子不上岸，電子不下水)。【知識鏈接】(1)?確定體系?：原電池(自發(fā)反應(yīng))或電解池(需外接電源)；(2)?分析反應(yīng)?：原電池從氧化還原反應(yīng)入手，電解池從電源正負(fù)極入手；(3)?判斷產(chǎn)物?：根據(jù)放電順序和pH變化規(guī)律。舉一反三【變式4-1】(2023?海南卷，8)利用金屬Al、海水及其中的溶解氧可組成電池，如圖所示。下列說法正確的是()A．b電極為電池正極B．電池工作時，海水中的Na+向a電極移動C．電池工作時，緊鄰a電極區(qū)域海水呈強(qiáng)堿性D．每消耗1kgAl，電池最多向外提供37mol電子的電量【答案】A【解析】鋁為活潑金屬，發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極，則石墨為正極。A項，由分析可知，b電極為電池正極，A正確；B項，電池工作時，陽離子向正極移動，故海水中的Na+向b電極移動，B錯誤；C項，電池工作時，a電極反應(yīng)為鋁失去電子生成鋁離子Al-3e-=Al3+，鋁離子水解顯酸性，C錯誤；D項，由C分析可知，每消耗1kgAl(為)，電池最多向外提供mol電子的電量，D錯誤；故選A?！咀兪?-2】(2023?遼寧省選擇性考試，11)某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是()A．放電時負(fù)極質(zhì)量減小B．儲能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能C．放電時右側(cè)通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)D．充電總反應(yīng)：Pb+SO42-+2Fe3+=PbSO4+2Fe2+【答案】B【解析】該儲能電池放電時，Pb為負(fù)極，失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4，則多孔碳電極為正極，正極上Fe3+得電子轉(zhuǎn)化為Fe2+，充電時，多孔碳電極為陽極，F(xiàn)e2+失電子生成Fe3+，PbSO4電極為陰極，PbSO4得電子生成Pb和硫酸。A項，放電時負(fù)極上Pb失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4附著在負(fù)極上，負(fù)極質(zhì)量增大，A錯誤；B項，儲能過程中，該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；C項，放電時，右側(cè)為正極，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，左側(cè)的H+通過質(zhì)子交換膜移向右側(cè)，C錯誤；D項，充電時，總反應(yīng)為PbSO4+2Fe2+=Pb+SO42-+2Fe3+，D錯誤；故選B。易錯點(diǎn)5不能準(zhǔn)確判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕易錯典題【例5】(2024·浙江6月卷，13，3分)金屬腐蝕會對設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重危害，腐蝕快慢與材料種類、所處環(huán)境有關(guān)。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(fā)生反應(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH-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(hù)效果D．圖1、圖2中，當(dāng)鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，鋼閘門、陽極均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)【答案】B【解析】A項，圖1為犧牲陽極的陰極甕中保護(hù)法，犧牲陽極一般為較活潑金屬，其作為原電池的負(fù)極，其失去電子被氧化；圖2為外加電流的陰極保護(hù)法，陽極材料為輔助陽極，其通常是惰性電極，其本身不失去電子，電解質(zhì)溶液中的陰離子在其表面失去電子，如海水中的Cl-，A不正確；B項，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H+放電外，海水中溶解的O2也會競爭放電，故可發(fā)生O2+2H2O+4e-=4OH-，B正確；C項，圖2為外加電流的陰極保護(hù)法，理論上只要能對抗鋼閘門表面的腐蝕電流即可，當(dāng)鋼閘門表面的腐蝕電流為零時保護(hù)效果最好；腐蝕電流會隨著環(huán)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(hù)效果，C不正確；D項，圖1、圖2中，當(dāng)鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，說明從犧牲陽極或外加電源傳遞過來的電子阻止了Fe-2e-=Fe2+的發(fā)生，鋼閘門不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但是犧牲陽極和發(fā)生了氧化反應(yīng)，輔助陽極上也發(fā)生了氧化反應(yīng)，D不正確；故選B?！惧e因分析】(1)?反應(yīng)條件混淆?析氫腐蝕?：發(fā)生在?強(qiáng)酸性環(huán)境?(如pH<3)中，正極反應(yīng)為氫離子得電子生成氫氣。?吸氧腐蝕?：發(fā)生在?中性或弱酸性環(huán)境?中，正極反應(yīng)為氧氣得電子生成氫氧根離子。?易錯點(diǎn)?：學(xué)生常忽略環(huán)境酸性的差異，誤認(rèn)為吸氧腐蝕只在中性條件下發(fā)生，或析氫腐蝕在弱酸性環(huán)境中也能發(fā)生。(2)?產(chǎn)物判斷錯誤?析氫腐蝕?：正極產(chǎn)物為?氫氣?(H?)。?吸氧腐蝕?：正極產(chǎn)物為?氫氧根離子?(OH?)。?易錯點(diǎn)?：學(xué)生易將吸氧腐蝕的產(chǎn)物誤判為氧氣(O?)或析氫腐蝕的產(chǎn)物誤判為水(H?O)。(3)?普遍性理解偏差?吸氧腐蝕?是金屬腐蝕的?主要形式?，因中性或弱酸性環(huán)境更常見。?析氫腐蝕?僅在強(qiáng)酸性或封閉環(huán)境中發(fā)生，較為特殊。?易錯點(diǎn)?：學(xué)生可能誤認(rèn)為析氫腐蝕更普遍，或忽略吸氧腐蝕的主導(dǎo)地位。避錯攻略【方法總結(jié)】1．電化學(xué)腐蝕的規(guī)律(1)對同一種金屬來說，其他條件相同時腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液。(2)活潑性不同的兩金屬：活潑性差別越大，活潑性強(qiáng)的金屬腐蝕越快。(3)對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快，且氧化劑的濃度越高，氧化性越強(qiáng)，腐蝕越快(鈍化除外)。(4)電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕。2．金屬防護(hù)分析建模兩種防護(hù)解題模型首先判斷防護(hù)類型其次根據(jù)原電池原理和電解池原理分析防腐原理結(jié)合生活實(shí)際對選項做出合理判斷【知識鏈接】類型析氫腐蝕(腐蝕過程中不斷有氫氣放出)吸氧腐蝕(反應(yīng)過程吸收氧氣)條件水膜酸性較強(qiáng)(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性電極材料及反應(yīng)負(fù)極(Fe)Fe－2e－=Fe2＋Fe－2e－=Fe2＋正極(碳)2H＋＋2e－=H2↑O2＋2H2O＋4e－=4OH－總反應(yīng)式Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍吸氧腐蝕總反應(yīng)式：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3脫去一部分水就生成Fe2O3·xH2O(鐵銹主要成分)根據(jù)介質(zhì)判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕：若電解質(zhì)酸性較強(qiáng)，如：NH4Cl溶液、稀H2SO4等，則發(fā)生析氫腐蝕，相當(dāng)于金屬與酸構(gòu)成原電池；若電解質(zhì)為弱酸、中性、弱堿，則發(fā)生吸氧腐蝕，相當(dāng)于金屬、氧氣構(gòu)成燃料電池兩種腐蝕正極的現(xiàn)象不同：析氫腐蝕正極產(chǎn)生H2，氣體壓強(qiáng)變大，pH增大；吸氧腐蝕正極吸收O2，氣體壓強(qiáng)變小，pH增大舉一反三【變式5-1】(2025·廣西卷，11，3分)大型發(fā)電機(jī)的定子線圈由空芯銅導(dǎo)線纏繞制成。發(fā)電機(jī)運(yùn)行時，需向銅導(dǎo)線的空芯通冷水降溫，銅導(dǎo)線內(nèi)壁因發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)生成Cu2O層。一段時間后，Cu2O表面產(chǎn)生的沉積物會造成堵塞，空芯銅導(dǎo)線截面如圖。下列說法錯誤的是()A．Cu2O層對銅導(dǎo)線起保護(hù)作用B．正極生成Cu2O的電極反應(yīng)式為4Cu++O2+4e-=2Cu2OC．沉積物的成分可能有CuO、Cu2(OH)2CO3D．腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域是沉積物最多之處【答案】B【解析】銅導(dǎo)線內(nèi)壁發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)生成Cu2O層，負(fù)極為Cu，電極反應(yīng)為Cu-e-=Cu+，正極氧氣得電子，電極反應(yīng)O2+2H2O+4e-=4OH-，后續(xù)Cu+與OH-生成Cu2O。A項，Cu2O層為致密的氧化膜，能阻止內(nèi)部銅與水、氧氣進(jìn)一步接觸，對銅導(dǎo)線起保護(hù)作用，A正確；B項，正極發(fā)生還原反應(yīng)，在水溶液中，O2得電子應(yīng)結(jié)合H2O生成OH-，正確電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，而非直接與Cu+反應(yīng)生成Cu2O，B錯誤；C項，Cu2O可被氧化為CuO，或與H2O、CO2反應(yīng)生成Cu2(OH)2CO3，沉積物成分可能包含二者，C正確；D項，沉積物處氧氣濃度低，形成氧濃差電池的陽極區(qū)(腐蝕區(qū))，沉積物越多，陽極區(qū)越大，腐蝕最嚴(yán)重，D正確；故選B。【變式5-2】(2025·浙江省溫州市高三一模)鋼鐵在潮濕空氣中的電化學(xué)腐蝕基本化學(xué)原理如下圖所示。下列說法不正確的是()A．Fe、C構(gòu)成原電池的外電路B．鋼鐵表面可發(fā)生反應(yīng)：O2+2CO2+4e-=2CO32-C．吸氧腐蝕與析氫腐蝕可先后發(fā)生D．利用電化學(xué)腐蝕可測定空氣中氧氣的含量【答案】D【解析】A項，鋼鐵在潮濕的空氣中會發(fā)生電化學(xué)腐蝕，從圖中可以看出，F(xiàn)e失去電子，電子通過外電路流向C，所以Fe、C構(gòu)成原電池的外電路，A正確；B項，在鋼鐵表面，O2得電子生成OH-，若此時溶液中溶有CO2，則可與OH-反應(yīng)生成CO32-等，從而發(fā)生反應(yīng)：O2+2CO2+4e-=2CO32-，B正確；C項，鋼鐵在潮濕的空氣中，開始時電解質(zhì)溶液的酸性較強(qiáng)，可能發(fā)生析氫腐蝕，隨著反應(yīng)進(jìn)行，溶液酸性減弱，可能會發(fā)生吸氧腐蝕，所以吸氧腐蝕與析氫腐蝕可先后發(fā)生，C正確；D項，電化學(xué)腐蝕過程中，氧氣的消耗量難以準(zhǔn)確測量和控制，且會受到多種因素的干擾，不能準(zhǔn)確利用電化學(xué)腐蝕測定空氣中氧氣的含量，D不正確；故選D。易錯點(diǎn)6不理解離子交換膜的類型和應(yīng)用易錯典題【例6】(2025?河南卷，12，3分)一種液流電解池在工作時可以實(shí)現(xiàn)海水淡化，并以形式回收含鋰廢棄物中的鋰元素，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A．Ⅱ為陽離子交換膜B．電極a附近溶液的減小C．電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為[Fe(CN)6]4-+e-=[Fe(CN)6]3-D．若海水用NaCl溶液模擬，則每脫除58.5gNaCl，理論上可回收1molLiCl【答案】D【解析】由圖可知，左側(cè)為陰極，電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-，右側(cè)為陽極，電極反應(yīng)為[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-，在膜Ⅰ和膜Ⅱ間加入海水，鈉離子透過膜Ⅰ進(jìn)入陰極區(qū)得到氫氧化鈉，氯離子透過膜Ⅱ進(jìn)入膜Ⅱ與膜Ⅲ之間，鋰離子透過膜Ⅲ進(jìn)入膜Ⅱ與膜Ⅲ之間，在此處得到LiCl，則膜Ⅰ為陽膜，膜Ⅱ為陰膜，膜Ⅲ為陽膜。A項，由分析可知，膜Ⅱ為陰膜，A錯誤；B項，a電極的反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-，pH變大，B錯誤；C項，由分析可知，電極b的反應(yīng)為[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-，C錯誤；D項，每脫除58.5gNaCl，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1mol，有1molLi+和1molCl-分別透離子交換膜Ⅲ、膜Ⅱ，可得到1molLiCl，D正確；故選D。【錯因分析】(1)?膜類型判斷?：需根據(jù)離子移動方向判斷膜類型，如陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動。?易錯點(diǎn)?：容易忽略離子移動方向與膜類型的對應(yīng)關(guān)系，導(dǎo)致膜類型判斷錯誤。(2)?離子遷移分析?：需結(jié)合膜類型和離子移動方向，分析膜的作用。?易錯點(diǎn)?：容易忽略膜的選擇透過性對離子遷移的影響，導(dǎo)致離子遷移分析錯誤。(3)?裝置類型識別?：需明確裝置類型(如電解池、原電池)，再分析膜的作用。?易錯點(diǎn)?：容易忽略裝置類型對膜作用的影響，導(dǎo)致膜作用分析錯誤。避錯攻略【方法總結(jié)】第一步，分清隔膜類型。即交換膜屬于陽膜、陰膜或質(zhì)子膜中的哪一種，判斷允許哪種離子通過隔膜。第二步，寫出電極反應(yīng)式，判斷交換膜兩側(cè)離子變化，推斷電荷變化，根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向。第三步，分析隔膜作用。在產(chǎn)品制備中，隔膜作用主要是提高產(chǎn)品純度，避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng)，或避免產(chǎn)物因發(fā)生反應(yīng)而造成危險?！局R鏈接】交換膜類型陽膜陰膜雙極膜特定的交換膜允許通過的離子及移動方向陽離子移向原電池的正極(電解池的陰極)陰離子移向原電池的負(fù)極(電解池的陽極)中間層中的H2O解離出H＋和OH－，H＋移向原電池的正極(電解池的陰極)，OH－移向原電池的負(fù)極(電解池的陽極)只允許特定的離子或分子通過，如質(zhì)子交換膜只允許H＋通過，氯離子交換膜只允許Cl－通過通性無論是原電池還是電解池中，陽離子均移向得電子的一極，陰離子均移向失電子的一極舉一反三【變式6-1】(2025?云南卷，11，3分)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H2O解離的H+和OH-在電場作用下向兩極遷移。除硼原理：[B(OH)4]-+H+=H3BO3+H2O。下列說法錯誤的是()A．Pt電極反應(yīng)：4OH--4e-=O2↑＋2H2OB．外加電場可促進(jìn)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1molNaOH，同時Ⅱ室最多生成1molB(OH)3【答案】C【解析】由圖中氫離子和氫氧根的流向，可推出左側(cè)Pt電極為陽極，右側(cè)石墨電極為陰極，陽極發(fā)生的反應(yīng)為：4OH--4e-=O2↑＋2H2O，陰極發(fā)生的反應(yīng)為：2H＋＋2e-=H2↑，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。A項，由分析可知，Pt電極為陽極，陽極發(fā)生的反應(yīng)為：4OH--4e-=O2↑＋2H2O，A正確；B項，水可微弱的電離出氫離子和氫氧根，在外加電場作業(yè)下，使氫離子和氫氧根往兩側(cè)移動，降低了濃度，可促進(jìn)雙極膜中水的電離，B正確；C項，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(cè)移動，通過Y膜，則Y膜為陽離子交換膜，氯離子往左側(cè)移動，通過X膜，則X膜為陽離子交換膜，C錯誤；D項，Ⅳ室每生成1molNaOH，則轉(zhuǎn)移1mol電子，有1mol氫離子移到Ⅱ室中，生成1molB(OH)3，D正確；故選C?！咀兪?-2】(2025·浙江省杭州市高三一模)利用丙烯腈(CH2=CHCN)制備己二腈[NC(CH2)4CN]的電有機(jī)合成裝置如圖所示。下列說法不正確的是()A．電極a為陰極B．四甲基溴化銨[(CH3)4NBr]可增加溶液導(dǎo)電性C．交換膜為質(zhì)子交換膜D．電解過程中，右側(cè)溶液的pH不變【答案】D【解析】由圖可知，丙烯腈轉(zhuǎn)化為己二腈，C元素化合價降低，故a為陰極，電極反應(yīng)為：2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN；b為陽極，電極式為：2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，交換膜為質(zhì)子交換膜，H+通過質(zhì)子交換膜移向陰極。A項，電極a為陰極，A正確；B項，四甲基溴化銨[(CH3)4NBr]可增加溶液中的離子濃度，可增加溶液的導(dǎo)電性，B正確；C項，交換膜為質(zhì)子交換膜，C正確；D項，電解過程中，右側(cè)消耗水，氫離子遷移至陰極室，硫酸濃度增大，pH減小，D錯誤；故選D。易錯點(diǎn)7不能掌握有關(guān)電化學(xué)的計算技法易錯典題【例6】在如圖所示的裝置中，若通直流電5min時，銅電極的質(zhì)量增加2.16g。試回答下列問題。(1)電源中X為直流電源的________極。(2)pH變化：A__________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，B________，C________。(3)通電5min時，B中共收集224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體，溶液體積為200mL，則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為________(設(shè)電解前后溶液體積無變化)。(4)常溫下，若A中KCl足量且溶液的體積也是200mL，電解后，溶液的pH為__________(設(shè)電解前后溶液體積無變化)。【答案】(1)負(fù)(2)增大減小不變(3)0.025mol·L－1(4)13【解析】(1)三個裝置是串聯(lián)的電解池。電解AgNO3溶液時，Ag＋在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成Ag，所以質(zhì)量增加的銅電極是陰極，由此推知X是電源負(fù)極。(2)電解KCl溶液生成KOH，溶液pH增大；電解CuSO4、K2SO4溶液生成H2SO4，溶液pH減?。浑娊釧gNO3溶液，銀為陽極，不斷溶解，Ag＋在陰極不斷析出，AgNO3溶液濃度基本不變，pH不變。(3)通電5min時，C中析出0.02molAg，電路中通過0.02mol電子；B中共收集0.01mol氣體，若該氣體全為氧氣，則電路中需通過0.04mol電子，電子轉(zhuǎn)移不守恒，因此，B中電解分為兩個階段，先電解CuSO4溶液，生成O2，后電解水，生成O2和H2，B中收集到的氣體是O2和H2的混合物。設(shè)電解CuSO4溶液時生成O2的物質(zhì)的量為xmol，電解H2O時生成O2的物質(zhì)的量為ymol，則4x＋4y＝0.02(電子轉(zhuǎn)移守恒)，x＋3y＝0.01(氣體體積之和)，解得x＝y(tǒng)＝0.0025，所以n(CuSO4)＝2×0.0025mol＝0.005mol，c(CuSO4)＝eq\f(0.005mol,0.2L)＝0.025mol·L－1。(4)常溫下，通電5min時，A中放出0.01molH2，溶液中生成0.02molKOH，c(OH－)＝eq\f(0.02mol,0.2L)＝0.1mol·L－1，pH＝13?！惧e因分析】(1)概念理解不清晰?電極反應(yīng)與電子轉(zhuǎn)移?：容易混淆原電池和電解池的電極反應(yīng)，比如把充電時的正極反應(yīng)誤寫成放電時的反應(yīng)。電子轉(zhuǎn)移方向也常搞錯，比如誤認(rèn)為電子會通過電解質(zhì)溶液流動。?離子遷移方向?：陰離子和陽離子的移動方向容易記反，比如原電池中陰離子應(yīng)向負(fù)極移動，但常被誤認(rèn)為向正極。?電池類型判斷?：對一次電池和二次電池的特點(diǎn)分不清，比如誤認(rèn)為鋰電池可以反復(fù)充電。(2)計算過程不嚴(yán)謹(jǐn)?電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計算?：沒根據(jù)電極反應(yīng)式準(zhǔn)確計算電子轉(zhuǎn)移數(shù)，導(dǎo)致后續(xù)計算全錯。?守恒思想缺失?：計算時忽略電荷守恒或質(zhì)量守恒，比如電解水時沒注意生成的氫氣和氧氣的比例。?單位換算錯誤?：摩爾質(zhì)量、電量單位(如庫侖)換算出錯，導(dǎo)致結(jié)果偏差。(3)信息處理能力不足?陌生情境理解困難?：遇到微生物電池、太陽能電池等新題型時，抓不住關(guān)鍵信息，無法遷移知識。?裝置圖分析錯誤?：對電化學(xué)裝置圖(如三室電滲析)理解不透，誤判離子交換膜的作用。?反應(yīng)條件忽略?：沒注意電解質(zhì)溶液的酸堿性，導(dǎo)致電極反應(yīng)式寫錯，比如在堿性條件下漏寫OH?。避錯攻略【方法總結(jié)】電化學(xué)計算中的解題模型：三步突破通過“分清兩池→判斷兩極→書寫反應(yīng)”三步快速解題?！局R鏈接】1.計算類型電解的相關(guān)計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算(如質(zhì)量、氣體的體積、某元素的化合價、溶液的pH及物質(zhì)的量濃度等)2.電解計算的依據(jù)(1)陽極失去的電子數(shù)＝陰極得到的電子數(shù)(2)串聯(lián)電路中通過各電解池的電子總數(shù)相等(3)電源輸出的電子總數(shù)和電解池中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)相等3.電解計算的方法(1)根據(jù)電子守恒法計算：用于串聯(lián)電路、陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等(2)根據(jù)總反應(yīng)式計算：先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計算(3)根據(jù)關(guān)系式計算：根據(jù)得失電子守恒的關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計算所需的關(guān)系式，以通過4mole－為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：(式中M為金屬，n為其離子的化合價數(shù)值)舉一反三【變式7-1】如圖所示，某同學(xué)設(shè)計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理的相關(guān)問題，其中乙裝置中X為陽離子交換膜，丙中滴有少量的酚酞溶液。請按要求回答相關(guān)問題：(1)甲烷燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式是。(2)石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為。(3)L。(4)銅絲a處在開始一段時間的現(xiàn)象為；原因是。【答案】(1)CH4－8e－＋10OH－=CO32-＋7H2O(2)2Cl－－2e－=Cl2↑(3)4.48(4)溶液變紅由于2H＋＋2e－=H2↑，水的電離平衡正向移動，使溶液顯堿性，酚酞遇堿變紅【解析】(1)堿性條件下，甲烷燃料電池總反應(yīng)為CH4＋2O2＋2OH－=CO32-＋3H2O，正極反應(yīng)式為2O2＋8e－＋4H2O=8OH－，所以負(fù)極反應(yīng)式為CH4－8e－＋10OH－=CO32-＋7H2O。(2)石墨電極(C)為電解池陽極，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－=Cl2↑。(3)乙裝置中鐵電極為陰極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑。若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有2.24L氧氣參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子0.4mol，則乙裝置中鐵電極上生成0.2molH2，體積為4.48L。(4)銅絲a為電解池陰極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，開始一段時間后，水的電離平衡正向移動，使溶液顯堿性，酚酞遇堿變紅?！咀兪?-2】如圖所示，通電5min后，電極5的質(zhì)量增加2.16g，請回答下列問題：(1)a為電源的(填“正”或“負(fù)”)極，C池是池。A池陽極的電極反應(yīng)為，C池陰極的電極反應(yīng)為。(2)如果B池中共收集到224mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)且溶液體積為200mL(設(shè)電解過程中溶液體積不變)，則通電前溶液中Cu2＋的物質(zhì)的量濃度為。(3)如果A池溶液是200mL足量的食鹽水(電解過程溶液體積不變)，則通電后，溶液的pH為?！敬鸢浮?1)負(fù)電解2Cl－－2e－=Cl2↑Ag＋＋e－=Ag(2)0.025mol·L－1(3)13【解析】根據(jù)已知條件通電5min后，電極5的質(zhì)量增加2.16g，說明電極5作陰極，銀離子放電，電極反應(yīng)為Ag＋＋e－=Ag，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.02mol，同時可知電極6作陽極，與電源的正極相連。同時可得a是負(fù)極，b是正極，電極1、3、5作陰極，電極2、4、6作陽極。由此可得(1)中答案。(2)B池中電解總反應(yīng)為2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，若轉(zhuǎn)移0.02mol電子時只收集到O2(只電解溶質(zhì))，則根據(jù)關(guān)系式2CuSO4～O2～4e－可得n(O2)＝0.005mol，體積為112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)<224mL，說明溶質(zhì)CuSO4已耗完，然后電解水。設(shè)整個過程消耗CuSO4xmol，H2Oy－1。(3)由于A池中電解液足量，A池中只發(fā)生反應(yīng)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，根據(jù)關(guān)系式NaOH～e－，生成的n(NaOH)＝0.02mol，則c(NaOH)＝0.02mol/0.2L＝0.1mol·L－1，即溶液的pH＝13。1．(2025·江蘇卷，8，3分)以稀H2SO4為電解質(zhì)溶液的光解水裝置如圖所示，總反應(yīng)為。下列說法正確的是()A．電極a上發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2B．通過質(zhì)子交換膜從右室移向左室C．光解前后，H2SO4溶液的pH不變D．外電路每通過0.01mol電子，電極b上產(chǎn)生0.01molH2【答案】A【解析】光解過程中，電極a上電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)，a為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2↑＋4H＋；電極b上電子流入，發(fā)生還原反應(yīng)，b為正極，電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e-=H2↑。A項，電極a為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，生成物有O2，A正確；B項，原電池中陽離子向正極移動，電極a上生成H＋，電極b上消耗H＋，H＋通過質(zhì)子交換膜從左室移向右室，B錯誤；C項，在探究溶液濃度變化時，不僅要關(guān)注溶質(zhì)的變化，也要關(guān)注溶劑的變化，在光解總反應(yīng)是電解水，H2SO4溶液中H2O減少，H2SO4溶液濃度增大，pH減小，C錯誤；D項，生成1molH2，轉(zhuǎn)移2mol電子，外電路通過0.01mol電子時，電極b上生成0.005molH2，D錯誤；故選A。2．(2025?遼吉黑內(nèi)卷，13，3分)一種基于Cu2O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(guān)于圖中裝置所示電池，下列說法錯誤的是()A．放電時Na+向b極遷移B．該電池可用于海水脫鹽C．a(chǎn)極反應(yīng)：Cu2O+2H2O+Cl--2e-=Cu2(OH)3Cl+H+D．若以Ag/AgCl電極代替a極，電池將失去儲氯能力【答案】D【解析】放電過程中a、b極均增重，這說明a電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu2O+2H2O+Cl--2e-=Cu2(OH)3Cl+H+，b電極是正極，電極反應(yīng)式為NaTi2(PO4)3+2e－+2Na+=Na3Ti2(PO4)3。A項，放電時b電極是正極，陽離子向正極移動，所以Na+向b極遷移，A正確；B項，負(fù)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項，a電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu2O+2H2O+Cl--2e-=Cu2(OH)3Cl+H+，C正確；D項，若以Ag/AgCl電極代替a極，此時Ag失去電子，結(jié)合氯離子生成氯化銀，所以電池不會失去儲氯能力，D錯誤；故選D。3．(2025·福建卷，9，4分)一種無膜電合成碳酸乙烯酯(C3H4O3)的工作原理如圖。下列說法正確的是()A．電源a極為負(fù)極B．反應(yīng)中Br-的物質(zhì)的量不斷減少C．總反應(yīng)為C2H4+CO2+H2O=C3H4O3+H2D．“反應(yīng)Ⅱ”為CO2+BrCH2CH2OH=C3H4O3+H++Br-【答案】C【解析】根據(jù)圖中信息可知，電合成裝置左邊電極發(fā)生氧化反應(yīng)2Br--2e-=Br2，右邊電極發(fā)生還原反應(yīng)2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，即可判斷電源a極為正極、電源b極為負(fù)極。A項，由分析可知，電源a極為正極，A錯誤；B項，從整個反應(yīng)過程來看，Br-在電極a轉(zhuǎn)化為Br2后，又經(jīng)反應(yīng)I、Ⅱ等量產(chǎn)生(反應(yīng)I為：Br2+CH2=CH2+OH-=BrCH2CH2O+Br-)，故Br-的物質(zhì)的量未發(fā)生變化，B錯誤；C項，以整個電解池為研究對象，反應(yīng)物為C2H4、CO2和H2O，生成物為C3H4O3和H2，總反應(yīng)為C2H4+CO2+H2O=C3H4O3+H2，C正確；D項，“反應(yīng)Ⅱ”反應(yīng)物為CO2和BrCH2CH2OH，生成物為C3H4O3和Br-，題干中“無膜”及圖中陰極產(chǎn)生OH-可知，“反應(yīng)Ⅱ”是在堿性介質(zhì)中進(jìn)行，故“反應(yīng)Ⅱ”應(yīng)為CO2+BrCH2CH2OH+OH-=C3H4O3+H2O+Br-，D錯誤；故選C。4．(2025·四川卷，14，3分)最近，我國科學(xué)工作者制備了一種Ni-CuO電催化劑，并將其與金屬鋁組裝成可充電電池，用于還原污水中的NO3-為NH3，其工作原理如圖所示。研究證明，電池放電時，水中的氫離子在電催化劑表面獲得電子成為氫原子，氫原子再將吸附在電催化表面的NO3-逐步還原為NH3。下列說法錯誤的是()A．放電時，負(fù)極區(qū)游離的OH-數(shù)目保持不變B．放電時、還原1.0molNO3-為NH3，理論上需要8.0mol氫原子C．充電時，OH-從陰極區(qū)穿過離子交換膜進(jìn)入陽極區(qū)D．充電時，電池總反應(yīng)為4[Al(OH)4]-=4Al+6H2O+4OH-+3O2↑【答案】A【解析】放電時，負(fù)極鋁失去電子和氫氧根離子結(jié)合生成四羥基合鋁酸根，Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-，正極水中的氫離子在電催化劑表面獲得電子成為氫原子，氫原子再將吸附在電催化劑表面的NO3-逐步還原為NH3，正極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為NO3-+8e-+6H2O=NH3+9OH-(注意此反應(yīng)不是電極反應(yīng))，充電時，金屬鋁為陰極，Ni-CuO電極為陽極。A項，放電時，負(fù)極鋁失去電子和氫氧根離子結(jié)合生成四羥基合鋁酸根：Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-，當(dāng)轉(zhuǎn)移3mol電子時，消耗4molOH-，同時正極區(qū)會有3molOH-通過OH-離子交換膜進(jìn)行補(bǔ)充，OH-凈消耗1mol，故負(fù)極區(qū)游離的OH-數(shù)目會減少，故A錯誤；B項，氫原子將吸附在電催化劑表面的NO3-逐步還原為NH3，還原1.0molNO3-為NH3，由化合價變化可知，得到8mol電子，所以理論上需要8.0mol氫原子，故B正確；C項，充電時，陰離子向陽極移動，所以充電時，OH-從陰極區(qū)穿過OH-離子交換膜進(jìn)入陽極區(qū)，故C正確；D項，充電時，電池陰極反應(yīng)式為4[Al(OH)4]-+12e-=4Al+16OH-，陽極反應(yīng)式為12OH--12e-=3O2↑＋6H2O，總反應(yīng)為4[Al(OH)4]-=4Al+6H2O+4OH-+3O2↑，故D正確；故選A。5．(2025·浙江省第一屆NBchem高三選考模擬考試)城鎮(zhèn)地面下常埋有縱橫交錯的金屬管道，當(dāng)金屬管道或鐵軌在潮濕土壤中形成電流回路時，就會引起這些金屬制品的腐蝕。為了防止這類腐蝕的發(fā)生，某同學(xué)設(shè)計圖所示的裝置。下列有關(guān)說法中正確的是()A．電流由Mg經(jīng)過導(dǎo)線流向鋼鐵制品B．塊表面隨著時間的進(jìn)行，會有Mg(OH)2產(chǎn)生C．鋼鐵管道與電源正極相連的保護(hù)法是外加電流保護(hù)法D．應(yīng)選用電阻率小的導(dǎo)體，比如Ag來避免能量損耗【答案】B【解析】鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，受到保護(hù)。A項，鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，電流由鋼鐵制品經(jīng)過導(dǎo)線流向Mg，A錯誤；B項，鎂作負(fù)極，Mg失去電子生成Mg2+，Mg2+在潮濕的環(huán)境中會水解轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，B正確；C項，Mg為活潑金屬，可作為犧牲陽極，則將Mg與鋼鐵輸水管相連是用犧牲陽極法保護(hù)鋼鐵輸水管，C錯誤；D項，F(xiàn)e比Ag活潑，若選用Ag作為導(dǎo)體，Ag與鋼鐵制品形成原電池，鋼鐵制品作負(fù)極會被腐蝕，D錯誤；故選B。6．(2025?陜晉寧青卷，13，3分)我國科研人員采用圖示的電解池，由百里酚(TY)合成了百里醒(TQ)。電極b表面的主要反應(yīng)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(yīng)：C．以為原料，也可得到TQD．用標(biāo)記電解液中的水，可得到【答案】D【解析】電極b發(fā)生TY→TQ，發(fā)生加氧去氫的反應(yīng)，發(fā)生氧化反應(yīng)，b為陽極，a為陰極，陰極上氫離子得電子生成H2。A項，電解時陽離子向陰極移動，H+從右室向左室移動，A正確；B項，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，電極b中TY是反應(yīng)物，TQ是生成物，電極a中水是反應(yīng)物，H2為生成物，總反應(yīng)方程式為：，B正確；C項，將TY()換成為原料，仍然能夠得到TQ()，C正確；D項，根據(jù)右圖可知，用18O標(biāo)記電解液中的水，可得到的18O在環(huán)上甲基的鄰位上，D錯誤；故選D。7．(2026·浙江省Z20聯(lián)盟高三一模)我國科學(xué)家在太陽能光電催化—化學(xué)耦合分解硫化氫研究中獲得新進(jìn)展，相關(guān)裝置如圖所示：下列說法不正確的是()A．該離子交換膜為陽離子交換膜B．b極發(fā)生的電極反應(yīng)為3I--2e-=I3-C．理論上每轉(zhuǎn)移1mol電子，分解H2S氣體22.4L(標(biāo)況)D．能量轉(zhuǎn)化方式主要為光能→電能→化學(xué)能【答案】C【解析】根據(jù)圖示，a極上氫離子轉(zhuǎn)化為氫氣，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，b極上I-轉(zhuǎn)化為I3-，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則a極為正極，b極為負(fù)極，氫離子通過質(zhì)子交換膜向a電極移動。A項，由分析可知，a極為正極，b極為負(fù)極，且a極上氫離子轉(zhuǎn)化為氫氣，消耗H+，右側(cè)H2S轉(zhuǎn)化為S的過程中生成H+，則氫離子通過質(zhì)子交換膜向a電極移動，該離子交換膜為陽離子交換膜，A正確；B項，根據(jù)圖示，b極上I-失電子轉(zhuǎn)化為I3-，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電極方程式為：3I--2e-=I3-，B正確；C項，H2S轉(zhuǎn)化為S的過程中生成H+，S元素由-2價上升到0價，理論上每轉(zhuǎn)移1mol電子，有0.5molH2S分解，標(biāo)況下的體積為11.2L，C錯誤；D項，根據(jù)圖示，a電極在光照的條件下進(jìn)行反應(yīng)，該制氫工藝中光能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，D正確；故選C。8．(2025·浙江1月卷，12，3分)一種可充放電Li－O2電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。該電池放電時，產(chǎn)物為Li2O和Li2O2，隨溫度升高Q(消耗1molO2轉(zhuǎn)移的電子數(shù))增大。下列說法不正確的是()A．熔融鹽中LiNO3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)影響充放電速率B．充放電時，Li＋優(yōu)先于K+通過固態(tài)電解質(zhì)膜C．放電時，隨溫度升高Q增大，是因為正極區(qū)O2-轉(zhuǎn)化為O22-D．充電時，鋰電極接電源負(fù)極【答案】C【解析】Li－O2電池放電時，鋰電極為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Li－e-=Li＋，多孔功能電極為正極，低溫時發(fā)生反應(yīng)：O2+2e-=O22-，隨溫度升高Q增大，正極區(qū)O22-轉(zhuǎn)化為O2-；充電時，鋰電極為陰極，得到電子，多孔功能電極為陽極，O22-或O2-失去電子。電池總反應(yīng)方程式為：或，充放電時有Li＋參與或生成，因此熔融鹽中LiNO3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)影響充放電速率，A正確；B項，Li＋比K＋的半徑小，因此Li＋優(yōu)先于K+通過固態(tài)電解質(zhì)膜，B正確；C項，放電時，正極得到電子，O22-中氧原子為-1價，O2-中氧原子為-2價，因此隨溫度升高Q增大，正極區(qū)O22-轉(zhuǎn)化為O2-，C錯誤；D項，充電時，鋰電極為陰極，連接電源負(fù)極，D正確；故選C。9．(2025·甘肅卷，12，3分)我國科研工作者設(shè)計了一種Mg-海水電池驅(qū)動海水(pH=8.2)電解系統(tǒng)(如下圖)。以新型MoNi/NiMoO4為催化劑(生長在泡沫鎳電極上)。在電池和電解池中同時產(chǎn)生氫氣。下列關(guān)于該系統(tǒng)的說法錯誤的是()A．將催化劑生長在泡沫鎳電極上可提高催化效率B．在外電路中，電子從電極1流向電極4C．電極3的反應(yīng)為：4OH--4e-=O2↑＋2H2OD．理論上，每通過2mol電子，可產(chǎn)生1molH2【答案】D【解析】有圖可知，左側(cè)為原電池，右側(cè)為電解池，電極1為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2，電極2為正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：H2O+2e-=H2↑+2OH-，右側(cè)為電解池，電極3為陽極，產(chǎn)生氧氣，電極4產(chǎn)生陰極，產(chǎn)生氫氣。A項，催化劑生長在泡沫鎳電極上可加快電解速率，提高催化效率，A正確；B項，電極1是負(fù)極，電極4為陰極，電子從電極1流向電極4，B正確；C項，電極3為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧氣，電極3的反應(yīng)為：4OH--4e-=O2↑＋2H2O，C正確；D項，電極2和電極4均產(chǎn)生氫氣，理論上，每通過2mol電子，可產(chǎn)生2molH2，D錯誤；故選D。10．(2025?湖北卷，15，3分)某電化學(xué)制冷系統(tǒng)的裝置如圖所示。[Fe(H2O)6]3+和[Fe(H2O)6]2+在電極上發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，伴隨著熱量的吸收或釋放，經(jīng)由泵推動電解質(zhì)溶液的循環(huán)流動→→→→實(shí)現(xiàn)制冷。裝置只通過熱交換區(qū)域Ⅰ和Ⅱ與環(huán)境進(jìn)行傳熱，其他區(qū)域絕熱。下列描述錯誤的是()A．陰極反應(yīng)為[Fe(H2O)6]3++e-=[Fe(H2O)6]2+B．已知②處的電解液溫度比①處的低，可推斷[Fe(H2O)6]2+比[Fe(H2O)6]3+穩(wěn)定C．多孔隔膜可以阻止陰極區(qū)和陽極區(qū)間的熱交換D．已知電子轉(zhuǎn)移過程非?？欤镔|(zhì)結(jié)構(gòu)來不及改變。熱效應(yīng)主要來自于電子轉(zhuǎn)移后[Fe(H2O)6]2+和[Fe(H2O)6]3+離子結(jié)構(gòu)的改變【答案】B【解析】由圖可知，左側(cè)電極發(fā)生反應(yīng)[Fe(H2O)6]2+-e-=[Fe(H2O)6]3+，則左側(cè)為陽極，右側(cè)電極反應(yīng)為[Fe(H2O)6]3++e-=[Fe(H2O)6]2+，則右側(cè)電極為陰極。A項，陰極反應(yīng)為[Fe(H2O)6]3++e-=[Fe(H2O)6]2+，A正確；B項，已知②處的電解液溫度比①處的低，則可推斷[Fe(H2O)6]3++e-=[Fe(H2O)6]2+是吸熱反應(yīng)，無法推斷[Fe(H2O)6]3+和[Fe(H2O)6]2+的穩(wěn)定性，B錯誤；C項，多孔隔膜可以阻止兩電極區(qū)的溶液對流，可阻止熱交換，C正確；D項，題干明確指出電子轉(zhuǎn)移過程非常快，物質(zhì)結(jié)構(gòu)來不及改變。這意味著電子轉(zhuǎn)移(即氧化還原反應(yīng))本身不會直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變化，熱效應(yīng)實(shí)際上來源于電子轉(zhuǎn)移完成后，新生成的離子：[Fe(H2O)6]2+和[Fe(H2O)6]3+因配位環(huán)境或電荷分布變化引起的結(jié)構(gòu)重組導(dǎo)致熱量變化，D正確；故選B。11．(2025·江西卷，9，3分)我國學(xué)者設(shè)計了一種新型去除工業(yè)污水重金屬離子的電池(如圖)。下列說法錯誤的是()已知：為銅基普魯士藍(lán)(Cu[Fe(CN)6]0.67·nH2O)A．中的鐵為價B．交換膜為陰離子交換膜C．洗脫目的是去除電極吸附的D．溶液可電解再生電池負(fù)極【答案】C【解析】由圖可知，Zn電極失去電子生成Zn2+，該原電池中左側(cè)電極為負(fù)極，右側(cè)電極為正極。A項，CuHCF的化學(xué)式為Cu[Fe(CN)6]0.67·nH2O，設(shè)Fe化合價為x。Cu為+2價，CN-為-1價，整體電中性：+2+0.67×(x-6)=0，解得x≈+3，A正確；B項，Zn電極為負(fù)極，反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+，負(fù)極區(qū)正電荷增加。污水中SO42-通過交換膜移向負(fù)極區(qū)以平衡電荷，說明交換膜允許陰離子通過，為陰離子交換膜，B正確；C項，Ni2+在正極得到電子生成Ni，Ni被CuHCF電極吸附，洗脫目的是利用H2O2的氧化性去除電極吸附的Ni，C錯誤；D項，電解Zn2+溶液時，陰極反應(yīng)為Zn2++2e-=Zn，可得到Zn單質(zhì)再生負(fù)極，D正確；故選C。12．(2026·浙江省新陣地教育聯(lián)盟高三第一次模擬預(yù)測)研究人員研制出一種可在一分鐘內(nèi)完成充放電的超常性能鋁離子電池。該電池分別以鋁和石墨為電極，用AlCl4-和有機(jī)陽離子構(gòu)成的電解質(zhì)溶液作為離子導(dǎo)體，其放電工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()A．放電時負(fù)極電極反應(yīng)式：Al+7AlCl4--3e-=4Al2Cl7-B．充電時石墨電極與電源正極相連C．放電時有機(jī)陽離子向鋁電極方向移動D．離子液體有良好的導(dǎo)電性和難揮發(fā)的優(yōu)點(diǎn)，可用作電化學(xué)研究的電解質(zhì)【答案】C【解析】放電時為原電池，鋁是活潑的金屬，鋁作負(fù)極，被氧化生成Al2Cl7-，電極反應(yīng)式為Al+7AlCl4--3e-=4Al2Cl7-，石墨為正極，電極反應(yīng)式為nAlCl4+e-=Cn+AlCl4-；充電時為電解池，石墨為陽極，Al為陰極，陰、陽極反應(yīng)與原電池負(fù)、正極反應(yīng)相反。A項，由分析可知，放電時負(fù)極電極反應(yīng)式：Al+7AlCl4--3e-=4Al2Cl7-，A正確；B項，放電時石墨為正極，充電時正極變?yōu)殛枠O，陽極需與電源正極相連，B正確；C項，放電時為原電池，陽離子應(yīng)向正極(石墨電極)移動，有機(jī)陽離子帶正電，應(yīng)移向石墨電極，而非鋁電極(負(fù)極)，C錯誤；D項，離子液體含自由移動離子，導(dǎo)電性良好，且難揮發(fā)，適合作為電化學(xué)研究的電解質(zhì)，D正確；故選C。13．(2026·浙江省名校協(xié)作體2026屆高三返校聯(lián)考)水系鋅離子在充電時會引起鋅枝晶的生長，在多次充放電循環(huán)過程中鋅枝晶可能會刺穿隔膜，導(dǎo)致電池短路?？茖W(xué)家用鋅箔和MnO2做電極、性能水凝膠做電解質(zhì)替代水溶液，裝置如圖所示，下列說法不正確的是()A．充電時，鋅離子從MnO2隧道結(jié)構(gòu)中脫出，此時ZnMn2O4為陽極B．性能水凝膠電解質(zhì)可防止電池鼓包，一定程度上避免競爭放電，提高電流效率C．若用ZnSO4作電解質(zhì)溶液，游離