专题05 电化学（讲练）—2025、学高考化学二轮复习易错重难提升（含解析）【新高考】

这是一份专题05 电化学（讲练）—2025、学高考化学二轮复习易错重难提升（含解析）【新高考】，共16页。试卷主要包含了易错点分析，易错训练等内容，欢迎下载使用。
考点一 原电池 新型化学电源
1.原电池工作原理
(1)原电池工作原理图解。
(2)原电池装置的迁移创新。
2.原电池正、负极的判断
3.新型化学电源中电极反应式的书写方法
考点二 电解原理
1.电解池中阴、阳极的判断
2.电解池中离子的放电顺序
3.电化学计算的基本方法
考点三 金属的腐蚀与防护
1.金属的电化学腐蚀(以铁的电化学腐蚀为例)
2.金属电化学保护的两种方法
二、易错训练
1.某同学设计的原电池装置如图所示。电池工作时，下列说法正确的是( )
A.锌片作正极B.盐酸作为电解质溶液
C.电能转化为化学能D.电子由铜片经导线流向锌片
2.香港城市大学科研人员开发一种电极材料（四氨基苯醌铜）可实现高效率地将硝酸根转化为氨，工作原理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.装置工作时将化学能转化成电能
B.一段时间后，电极b附近溶液升高
C.电极a的电极反应式为
D.每生成17g时有9ml由膜R的左侧向右侧迁移
3.科研工作者利用如图所示装置除去含NaCl废水中的尿素[]。下列说法错误的是( )
A.b为直流电源的负极
B.工作时，废水中NaCl的浓度保持不变
C.工作时，N极区NaCl溶液的质量基本不变
D.若导线中通过6ml电子，则理论上生成1ml
4.一次性纸电池加水就可以激活，可用来驱动低功率电子器件，其基本结构如图所示，下列说法错误的是( )
A.用乙醇代替水也可以激活该电池
B.“油墨混有锌粉”为电池的负极
C.正极电极反应式：
D.激活时水用量过多浸没电池，可能造成电源无法正常工作
5.在直流电场作用下双极膜中间层中的解离为和，并分别向两极迁移。如图所示装置，可将捕捉的二氧化碳转化为而矿化封存，减少碳排放，同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品。下列说法正确的是( )
A.电极a的电势高于电极b的电势
B.两个双极膜中间层的均向右移动
C.去掉双极膜，两极的电极反应式不变
D.电极b为阴极，电极反应式为
6.最新研究发现一种“氧介导电化学pH变化”系统，通过调节海水的pH去除海水中，电化学原理为，甲系统放电时的原理如图所示，该装置可实现充放电交替运行，达到节约成本的目的；碱化的海水继续吸收空气中的可缓解温室效应。下列说法正确的是( )
A.甲系统放电时，正极反应式为
B.甲系统充电时，Bi电极附近溶液pH变大
C.乙系统放电时，Ag极作负极
D.乙系统充电时，若有3个电子通过则产生标准状况下44.8L
7.的转化对解决环境、能源问题意义重大，利用电池，能有效地将转化成化工原料草酸铝，总反应为：。下列说法正确的是( )
A.电流方向：多孔碳电极→含的离子液体→铝电极
B.电池的正极反应式：
C.离子液体中的阳离子向铝电极迁移
D.电池中每转移0.1ml电子，消耗标准状况下的体积为6.72L
8.如图中四种电池装置是依据原电池原理设计的，下列叙述正确的是( )
A.①中铁电极做负极
B.②中电子由a电极经溶液流向b电极
C.③中外电路中电流由A电极流向B电极
D.④中锂电池工作时，会有从中脱落下来
9.一种基于固体电解质NASICON的可充电熔融钠电池.具有安全、电流密度高、使用条件宽泛等优点，其工作示意图如下所示，已知电池放电时不断有NaI生成。下列说法错误的是( )
A.b极电势比a板高
B.充电时a电极反应式为：
C.转移1ml时，c区和d区的质量差改变23g
D.固体电解质NASICON中含钠离子
10.某有机物作电极材料的水系二次电池工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.放电时电能转化为化学能
B.充电时a接电源正极
C.充电时阴极电极反应为：
D.放电时每转移1ml，右室离子数目增加2ml
11.一种新型电解池如图所示，可实现废水中硝酸根制氨和硫化氢制硫的双污染物的升级回收利用。下列说法不正确的是( )
A.a为电源正极，电极Ⅰ发生氧化反应
B.阴极电极反应式：
C.若处理含废水，理论上交换膜通过
D.电解一段时间后，阳极附近的溶液的不变
12.以普鲁士黄[]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理、充放电过程中正极材料中普鲁士黄晶胞的组成变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.每个普鲁士黄晶胞转化为普鲁士蓝晶胞时，转移电子数为4，个数增多
B.充电时阳极反应可能为
C.充电时，通过离子交换膜从左室移向右室
D.放电时外电路通过电子时，箔、箔质量变化分别为、
13.1799年意大利物理学家伏打发明了伏打电池，其在早期被称为“电堆”。他把金属条浸入强酸溶液中时，发现在两个金属条间产生了稳定而又强劲的电流。他又用不同的金属进行实验，发现铜和锌是最合适的金属，并发明了伏打电池（即为原电池的原型）。如图是伏打电堆的一种，下列有关该电池的说法正确的是( )
A.若湿布片所含的为饱和食盐水，则在电池工作时，铜片附近会有产生
B.该电池正极电极反应式为
C.电池工作一段时间后，湿布片上可能会有产生
D.电池工作一段时间后，电池质量一定不会变
14.用电化学方法可以去除循环冷却水（含有、、、苯酚等）中的有机污染物，同时经处理过的冷却水还能减少结垢，其工作原理如下图所示.
下列说法正确的是( )
A.b为电源的正极
B.钛基电极上的反应为：
C.碳钢电极底部有、生成
D.每生成标准状况下，需要消耗
15.电化学的应用十分广泛，请分析下列几种电化学装置并回答问题：
Ⅰ.微生物燃料电池是废水处理中实现碳氮联合转化产生和的装置，如图所示，1、2为厌氧微生物电极，3为阳离子交换膜，4为好氧微生物反应器。请回答：
（1）电极1名称：___________极，电池工作一段时间后，电极2附近的pH___________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）电极1的电极反应式为___________。
（3）若好氧微生物反应器中消耗（标准状况）4.48L，理论上电极2生成物质的量为___________ml。
Ⅱ.次磷酸钴（Ⅱ）广泛用于化学镀钴，以金属钴和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备次磷酸钴，原理如图。
（4）A、B、C均为离子交换膜，其中为阳离子交换膜的是___________。
（5）石墨电极每生成时，___________向___________迁移（填“阴极室”“阳极室”或“产品室”）。
（6）该小组同学用图3装置进行实验时发现，Y极溶液逐渐变成紫红色。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。
查阅资料知：高铁酸根离子（）在溶液中呈紫红色，只在强碱性条件下稳定。
①电解过程中，X极附近溶液的pH___________（填“增大”“减小”或“不变”）。
②电解过程中，Y极溶液逐渐变成紫红色，则产生该现象对应发生的电极反应式为：___________。
③随初始的变化如图4，分析变化趋势不同的原因：___________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A选项：由分析可知Zn作负极，Cu做正极，故A错误；B选项：盐酸作为电解质溶液，故B正确；C选项：原电池是将化学能转化为电能的装置，故C错误；D选项：电子由负极经导线流向正极，即电子由Zn片经导线流向Cu片，故D错误；故选B。
2.答案：BD
解析：该装置为原电池装置，工作时将化学能转化为电能，A项正确；电极b的电极反应式为，降低，B项错误；电极a为正极，发生还原反应，电极反应式为，C项正确；根据得失电子数确定迁移电荷数，为了维持电荷守恒，每生成17g时有8ml由膜R的左侧向右侧迁移，D项错误。
3.答案：B
解析：A.由图知，N极区生成，N极作阴极，b为直流电源的负极，故A正确；
B.工作时，阳极区的反应为、，氢离子通过质子交换膜进入阴极区，阳极消耗水而使废水中的浓度增大，故B错误；
C.工作时，由M极区通过质子交换膜移向N极区，转移相同量的电子，极区产生的质量与进入N极区的质量相等，N极区NaCl溶液的质量基本不变，故C正确；
D.阳极区的反应为、，若导线中通过6电子，理论上应生成1，故D正确；
选B。
4.答案：A
解析：A.加入乙醇后无法形成电解质溶液，不满足原电池构成条件，A错误；
B.“油墨混有锌粉”为电池的负极，发生氧化反应，B正确；
C.“油墨混有石墨”为电池的负极，发生还原反应，电极反应式：，C正确；
D.激活时水用量过多浸没电池，空气中氧气无法在正极发生还原反应，可能造成电源无法正常工作，D正确；
答案选A。
5.答案：B
解析：根据酸室中得到高浓度盐酸可知，中间室的通过阴离子交换膜移向酸室，判断电极a为阴极，电极b为阳极，据此分析。A项，电极a的电势低于电极b的电势，A项错误；B项，由图可知，电极b是阳极，右侧双极膜中进入酸室生成盐酸，向右迁移进入阳极室，电极a为阴极，左侧双极膜中向左迁移进入阴极室，向右迁移进入碱室，B项正确；C项，去掉双极膜，电极b的电极反应变为失电子，C项错误；D项，电极b是阳极，应发生氧化反应，电极a为阴极，电极反应式为，D项错误。
6.答案：B
解析：B.甲系统充电时，该装置为电解池，BiOCl作阴极电极反应式为，Bi电极附近溶液pH变大，故B正确。
7.答案：B
解析：该装置为原电池，由方程式知铝电极是负极，电极反应为，多孔碳电极是正极，电极反应为.多孔碳电极为原电池正极，铝电极为原电池负极，外电路电流的方向是多孔碳电极→导线→铝电极，A项错误；根据总反应知，正极反应为，B项正确；离子液体中的阳离子应向正极多孔碳电极迁移，C项错误；根据，转移0.1ml电子，消耗标准状况下为2.24L，D项错误。
8.答案：D
解析：D.根据电子流向，确定A电极为负极，电极失电子变为，故有从上脱落，D正确；
故本题选D。
9.答案：C
解析：C选项转移1ml时，c区和d区的质量差改变46g，错误
10.答案：D
解析：A.放电时化学能转化为电能，故A错误；B.由题干可知，该结构为一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池，则有机电极为负极发生氧化反应，充电时该极为电解池阴极，与电源负极相连，故B错误；C.由图可知，充电时阴极反应式为，故C错误；D.放电时，右侧电极为正极，发生氧化反应，，则放电时每转移2ml，右侧增加2ml阴离子，同时有2ml离子进入右室，右室离子数目增加4ml，当转移1ml时，右室离子数目增加2ml，故D正确。
11.答案：D
解析：D.阳极的电极反应式为，每生成1mlS，有2ml经过阴离子交换膜到达阳极区，与气离子结合生成水，则电解一段时间后，阳极附近的溶液的pH增大，故D错误。
12.答案：D
解析：D.放电时，M箔作正极，电极反应式为，外电路中通过0.2ml电子时，阳极质量减少，Mg箔作负极失电子，电极反应式为，通过0.2ml电子时，消耗Mg0.1ml，质量减少0.1ml×24g/ml= 2.4g，故D错误；故选D。
13.答案：C
解析：当湿布片所含的溶液为饱和食盐水时，铜片为正极，在铜片上得电子，铜片附近不会生成气体，A项错误；由于无法判断湿布片所含溶液酸碱性，所以无法判断电池具体的电极反应式，B项错误；当湿布片所含溶液为碱性时，负极会产生，由于在等于8.1时开始沉淀，所以湿布片上可能会产生沉淀，C项正确；若湿布片所含的是饱和食盐水，根据该原电池的工作原理可知，原电池在工作一段时间后，总质量会增加，增加的质量来自于，D项错误。
14.答案：C
解析：A.碳电极上水得电子生成氢气，发生还原反应，为电解池的阴极，b为电源的负极，故A错误；B.阳极失电子，发生氧化反应，钛基电极上的反应为，故B错误；C.碳电极上水得电子生成氢气，，碳钢电极底部有生成，故C正确；D.钛基电极上的反应为，每生成标准状况下2.24L，需要消耗0.1ml·OH，故D错误；故选C。
15.答案：（1）负；增大
（2）
（3）0.08
（4）AC
（5）2；产品室
（6）增大；；随着增大，稳定性增强，且反应较快，但过高，Fe电极上有氢氧化铁生成，使产率反而降低
解析：（1）由分析可知，电极1为负极；电池工作一段时间后，电极2上发生反应，虽然负极迁移入一部分，但仍不能抵销反应消耗的，所以电极2附近有一部分被消耗，则电极2附近溶液的pH增大；
（2）由分析可知，电极1为负极，反应为；
（4）C电极为阳极，发生反应，透过离子交换膜A进入产品室，则A为阳膜；透过B膜进入产品室，则B为阴膜；石墨为阴极，水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，发生反应，则由原料室透过C膜进入阴极室得到氢氧化钠，C为阳膜；故阳离子交换膜是AC；
（5）石墨电极反应为，石墨电极每生成1ml时，转移2ml电子，结合（4）分析可知，由2ml迁移向产品室。