2025届高考化学二轮复习：专题十九 化学能与电能 教案

这是一份2025届高考化学二轮复习：专题十九 化学能与电能 教案，共35页。教案主要包含了解题技巧，真题链接等内容，欢迎下载使用。
【解题技巧】
一、原电池及其工作原理
1.原电池的概念和本质：把化学能转化为电能的装置，其反应本质是发生了氧化还原反应。
2.构成条件
①有两个活泼性不同的电极。
②将电极插入电解质溶液中并形成闭合回路 。
③能自发进行的氧化还原反应。
注意：构成条件可概括为“两极—液—线—反应”。
3.工作原理
①以铜锌原电池为例构建原电池的认知模型
②图解原电池工作原理
二、电解池及电解原理
1.电解池
①概念：电解池是将电能转化为化学能的装置。
②电解池构成的条件：有外接电源；有与电解质溶液或熔融电解质相接触的两个电极；
形成闭合回路。
2.电解原理示意图
3.电解池的阴极、阳极的判断方法
4.电解产物的判断方法
5.惰性电极电解电解质溶液的规律
交换膜的分类及应用
三、金属的腐蚀与防护
1.金属腐蚀的本质：金属原子失去电子变成阳离子而损耗。
2.金属腐蚀的类型
①化学腐蚀和电化学腐蚀
②析氢腐蚀和吸氧腐蚀
3.金属的防护
①电化学防护
a.牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理
负极：比被保护金属活泼的金属；正极：被保护的金属设备。
b.外加电流的阴极保护法——电解原理
阴极：被保护的金属设备；阳极：惰性金属。
②改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。
③加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
【真题链接】
1．[2024年全国高考真题]一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。（血糖浓度以葡萄糖浓度计）
电池工作时，下列叙述错误的是( )
A.电池总反应为
B.b电极上CuO通过Cu（Ⅱ）和Cu（Ⅰ）相互转变起催化作用
C.消耗18 mg葡萄糖，理论上a电极有0.4 mml电子流入
D.两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a
2．[2024年全国高考真题]科学家使用研制了一种可充电电池（如图所示）。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是( )
A.充电时，向阳极方向迁移
B.充电时，会发生反应
C.放电时，正极反应有
D.放电时，电极质量减少，电极生成了
3．[2024年北京高考真题]酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是( )
A.石墨作电池的负极材料
B.电池工作时，向负极方向移动
C.发生氧化反应
D.锌筒发生的电极反应为
4．[2024年江苏高考真题]碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.电池工作时，发生氧化反应
B.电池工作时，通过隔膜向正极移动
C.环境温度过低，不利于电池放电
D.反应中每生成，转移电子数为
5．[2024年安徽高考真题]我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP（局部结构如标注框内所示）形成的稳定超分子材料和为电极，以和混合液为电解质溶液。下列说法错误的是( )
A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B.电池总反应为：
C.充电时，阴极被还原的主要来自Zn-TCPP
D.放电时，消耗，理论上转移电子
6．[2024年湖南高考真题]在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质时，伴随少量生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是( )
A.电解时，向Ni电极移动
B.生成的电极反应：
C.电解一段时间后，溶液pH升高
D.每生成1 ml 的同时，生成0.5 ml
参考答案
1．答案：C
解析：由题图可知，在a电极上得电子生成，a电极为原电池正极，在b电极上失电子转化成CuO,b电极为原电池负极。在负极区，葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为，该电池的总反应为，A正确；由题图可知，b电极上发生转化：，反应前后CuO的性质和数目不变，故b电极上CuO通过Cu（Ⅱ）和Cu（Ⅰ）相互转变起催化作用，B正确；根据负极的电极反应式可知当消耗18 mg（0.1 mml）葡萄糖时，转移0.2 mml电子，故理论上a电极有0.2 mml电子流入，C错误；原电池中，阳离子向正极迁移，由分析知，b电极为负极，a电极为正极，故两电级间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a，D正确。
2．答案：C
解析：充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即向阴极方向迁移，A不正确；放电时，负极的电极反应为，则充电时阴极反应为，即充电时Zn元素化合价应降低，而选项中Zn元素化合价升高，B不正确；放电时电极为正极，正极上检测到和少量，则正极上主要发生的电极反应是，C正确；放电时，Zn电极质量减少0.65g（物质的量为0.010 ml），电路中转移0.020 ml电子，由正极的主要反应可知，若正极上只有生成，则生成的物质的量为0.020 ml，但是正极上还有生成，因此，的物质的量小于0.020 ml，D不正确。
3．答案：D
解析：酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，负极发生失电子的氧化反应，A错误，D正确；原电池工作时，阳离子向正极（石墨电极）方向移动，B错误；发生得电子的还原反应，C错误。
4．答案：C
解析：转化为MnOOH，Mn由+4价降为+3价，作氧化剂，发生还原反应，A错误；原电池工作时阴离子向负极移动，B错误；温度较低时，反应速率会降低，C正确；转化为MnOOH，Mn由+4价降为+3价，每生成1 ml MnOOH，转移电子数为，D错误。
5．答案：C
解析：标注框内Zn和N之间存在配位键，N和C、C和C、C和H之间存在共价键，A正确；放电时Zn为负极，电极反应式为，Zn-TCPP为正极，电极反应式为，则电池总反应为，B正确；充电时Zn为阴极，阴极反应式为来自电解质溶液，C错误；根据放电时负极反应式：知，消耗0.65 g Zn，即0.01 ml Zn，理论上转移0.02 ml电子，D正确。
6．答案：B
解析：由分析可知，Ni电极为阴极，Pt电极为阳极，电解过程中，阴离子向阳极移动，即向Pt电极移动，A错误；由分析可知，Pt电极失去电子生成，电解质溶液为KOH水溶液，电极反应为：，B正确；由分析可知，阳极主要反应为：，阴极反应为：，则电解过程中发生的总反应主要为：，反应消耗，生成，电解一段时间后，溶液pH降低，C错误；根据电解总反应：可知，每生成1 ml ，生成0.5 ml ，但Pt电极伴随少量生成，发生电极反应：，则生成1 ml 时得到的部分电子由放电产生提供，所以生成小于0.5 ml，D错误。
重难突破
1.西北工业大学推出一种新型电池，该电池能有效地捕获并将其转化为。现利用电池将产生的电解制氨，过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.b电极是阳极，在b电极上发生氧化反应
B.当电路中转移电子时，丙室溶液质量减少
C.电解池的总反应式为
D.为增强丙中水的导电性，可以加入一定量的固体
2.以甲烷燃料电池为电源电解溶液制备工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.N室中：
B.燃料电池通入氧气的电极接电解池的Y电极
C.Ⅰ、Ⅲ膜为阴离子交换膜，Ⅱ膜为阳离子交换膜
D.理论上每生成1ml产品，需消耗甲烷的体积为2.8L（标准状况）
3.与锂离子电池相比，有机电池不依赖战略金属、充电速度更快且环境友好。如图是一种可降解的多肽电池。（假设离子交换膜仅允许通过）下列说法不正确的是( )
A.放电时d为正极，充电时b为阴极
B.c电极的电极方程式为：
C.放电时，电路中每通过个电子，负极区质量增加149g
D.充电时，总反应方程式为：
4.传统的金属电极在浓电解液中转化为，沉积/剥离库仑效率20次循环后迅速下降。复旦大学研究采用了微溶的金属碳酸盐和独特的固-固（StS）转换反应，设计出石墨烯（ZZG）电极的概念电池表现出91.3%的高锌利用率，并且寿命长达2000次。镍基ZZG电池充电时工作原理如图：
下列说法不正确的是( )
A.放电时电子流向镍基电极
B.放电时负极
C.充电时溶解平衡正向移动
D.将KOH浓度由0.1ml/L提高至6ml/L利于该电池的充放电
5.我国科学家设计了一种由肼制取氢气、海水脱盐以及处理工业废水的电化学系统，其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.电极X上发生还原反应，生成1 ml气体时转移2 ml电子
B.处理含肼碱性废水的电极反应为
C.a膜为阴离子选择性膜，b膜为阳离子选择性膜
D.若不考虑其他副反应的发生，同温同压下阴阳两极生成气体的体积比为2：1
6.在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质时，伴随少量生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是( )
A.电解时，向Ni电极移动
B.生成的电极反应：
C.电解一段时间后，溶液pH升高
D.每生成1 ml 的同时，生成0.5 ml
7.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.该电池放电时质子从Pt2电极经过内电路移向Pt1电极
B.Pt1电极附近发生的反应为
C.Pt2电极附近发生的反应为
D.相同条件下，放电过程中消耗的和的体积比为2∶1
8.某新型钠离子二次电池（如图）用溶解了的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电时嵌入PbSe中的Na变成后脱嵌。下列说法错误的是( )
A.外电路通过1ml电子时，理论上两电极质量变化的差值为23g
B.充电时，阳极电极反应为：
C.放电一段时间后，电解质溶液中的浓度基本保持不变
D.电解质溶液不能用的水溶液替换
9.一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含有机溶液。放电过程中产生，充电过程中电解LiCl产生。下列说法正确的是( )
A.交换膜为阴离子交换膜
B.电解质溶液可替换为LiCl水溶液
C.理论上每生成，需消耗2mlLi
D.放电时总反应：
10.空气污染物NO通常用含的溶液吸收，生成，再利用电解法将上述吸收液中的转化为无毒物质，同时生成，其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.由右室进入左室
B.从电解槽的c口流出，且可循环使用
C.若用甲烷燃料电池作为电源，当消耗33.6L甲烷时，理论上可转化2ml
D.阴极的电极反应式：
11.我国科学家最近发明了一种电解质溶液为溶液的电池，由M和N两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，工作原理如图。下列说法错误的是( )
A.该装置将化学能转化为电能
B.钾离子通过M离子交换膜向A区移动
C.正极电极反应式为
D.一段时间后B区的电解质溶液浓度增大
12.电解NO制备，其工作原理如图所示。为使电解产物全部转化为，需补充物质M。下列说法错误的是( )
A.物质M是
B.补充物质M是因为
C.阳极反应：
D.阴极反应：
13.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量等杂质，可用电解法制备高纯度的镍。电解时，下列有关叙述中正确的是（已知氧化性：）( )
A.阳极发生还原反应，电极反应式：
B.电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C.电解后，电解槽底部的阳极泥中主要有Cu和Pt
D.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有和
14.如图所示为相互串联的三个装置，下列说法正确的是( )
A.甲池中A电极的电极反应式为
B.若利用乙池在铁片上镀银，则C电极是铁片
C.往丙池中滴加酚酞溶液，石墨电极附近溶液先变红
D.若甲池消耗标准状况下气体，则丙池中阳极上产生气体的物质的量为0.15 ml
15.科学家设计了一种制取氯气的新工艺方案，装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.电解池可用铁作阴极，铜作阳极
B.阴极反应式为
C.电路中转移1 ml电子，消耗氧气5.6 L
D.该工艺的总反应为
16.工业中常采用歧化法制备：；利用电解法也可以实现由向的转化，其装置如图。下列说法不正确的是( )
A.与歧化法相比，电解法的明显优点是Mn元素的利用率高
B.电源m极为正极，n极为负极
C.阴极每产生标准状况下，则有0.2ml的迁移至阴极
D.总反应为
17.研究发现，可以用石墨作阳极、钠网作阴极、熔融作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法不正确的是( )
A.由制得1 ml金属Ti，理论上外电路转移4 ml电子
B.阳极的电极反应式为
C.在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总质量不会减少
D.装置中石墨电极材料需要定期更换
18.我国学者以熔融的作电解质，在催化条件下，以和为原料气，在、常压条件下成功实现电催化合成氨，其装置如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.电极a应连接电源负极
B.电极b上的反应为
C.反应过程中，由b极区向a极区迁移
D.该电催化合成氨反应的化学方程式为
19.用如图所示的装置进行电解，通电一段时间，发现湿润的淀粉-KI试纸的C端变为蓝色。下列说法正确的是( )
A.电源的正极为E
B.电子流向：极
C.通电一段时间后，加入固体可使甲中溶液复原
D.通电一段时间后，乙中出现蓝色沉淀
20.关于如图所示各装置的叙述中正确的是( )
A.装置①总反应式为
B.装置②中，通入的电极反应式为
C.若装置③用来精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，溶液可为溶液
D.装置③中c、d为石墨电极，电解足量NaCl溶液一段时间，加盐酸可使溶液复原
21.利用反应构成的电池，既能实现有效减少氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.电极A上发生氧化反应，电极B为正极
C.当有被处理时，转移电子的物质的量为0.4 ml
D.电极A上的电极反应式为
22.用如图所示的装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，得到具支锥形瓶中压强随时间变化的曲线以及溶解氧（DO）随时间变化的曲线如下：
下列说法中不正确的是( )
A.压强增大主要是因为产生了
B.整个过程中，负极电极反应为
C.时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀
D.时，正极电极反应为和
23.下图是两个利用原电池原理提取碘的实验装置，下列说法中正确的是( )
A.两个装置中，石墨Ⅰ和石墨Ⅱ均作负极
B.装置①中电极的电极反应式为
C.碘元素在装置①中被还原，在装置②中被氧化
D.装置①②中分别生成等量的时，导线上通过的电子数之比为1：1
24.以NaCl溶液作模拟海水，采用惰性电极用如图装置处理有机废水（含），隔膜1、隔膜2分别为阴、阳离子交换膜。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.外电路电子流动的方向是a极→b极
B.每生成1 ml ，分别通过隔膜1、2的数均为2
C.电极总反应式为
D.该装置既处理了有机废水，同时实现了模拟海水淡化
25.生物质电池是一种具有潜力的可再生能源技术，未来有望在能源领域发挥越来越重要的作用。某课题组创制了一种新型可充放电的“生物质电池”（如图所示），实现糠醛（）生产高附加值的和。已知：电解效率。下列说法中错误的是( )
A.充电时，电极Y连接电源的正极
B.放电时，电极X的反应式为
C.该离子交换膜为阳离子交换膜
D.充电时，若电解效率为80%，电路中通过时，产生196 g
答案以及解析
1.答案：B
解析：新型电池能有效地捕获并将其转化为，故a电极（）为原电池负极，b电极为正极。右池为电解池，与原电池负极相连的c极为电解池阴极，与原电池正极相连的d极为电解池阳极。
b电极为原电池的正极，发生的是还原反应，A错误；
丙室中阳极上水失电子产生氧气，电极反应式为，当电路中转移电子时，丙室产生氧气减少的质量为，同时会有质子转移至乙室，则丙室溶液质量减少量为，B正确；
电解池溶液为亚硝酸盐溶液，反应物中不出现，电解池总反应为，C错误；
放电顺序：，若加入，会在阳极放电产生，并不能生成迁移至乙室去平衡电荷，导致电解反应生成氨难以发生，可加入硫酸钠固体增强溶液导电性，D错误。
2.答案：D
解析：由图可知，通过Ⅰ膜进入产品室，通过Ⅱ膜进入产品室，和在产品室反应生成，即石墨X为阳极，水失去电子，电极反应式为，Ⅰ为阳离子交换膜或质子交换膜，通过Ⅰ膜进入产品室，石墨Y为阴极，水得到电子，电极反应式为，Ⅲ为阳离子交换膜，通过Ⅲ膜进入N室，NaOH溶液浓度增大，，A错误；燃料电池通入氧气的电极为正极，接电解池的阳极，而N室中石墨Y电极为阴极，B错误；通过Ⅱ膜进入产品室，Ⅱ为阴离子交换膜，C错误；理论上每生成，则M室中就有1ml氢离子通过Ⅰ膜进入产品室，即转移，甲烷在燃料电池中发生电极反应消耗转移，转移应该消耗，其在标准状况下体积为2.8L，D正确。
3.答案：A
解析：A.根据反应，放电时，d电极失去电子，发生氧化反应，为负极，充电时，b电极接电源的负极，为阴极，A错误；
B.c电极为放电时的正极，得电子，发生还原反应，B正确；
C.放电时，阴离子向负极移动，每通过个电子，就有1ml进入负极区，负极区质量增加149g，C正确；
D.由反应可知，从左往右为放电反应，从右往左为充电反应，所以将电极反应相加得总反应为： ，D正确；
故选A。
4.答案：D
解析：A.放电时电子由负极流向正极，故流向镍基电极，A正确；
B.放电时负极上锌失去电子发生氧化反应和溶液中氢氧根离子、碳酸根离子生成，反应为，B正确；
C.充电时反应为放电时的逆反应，结合B分析可知，充电时溶解平衡正向移动，C正确；
D.传统的金属电极在浓电解液中转化为，故将KOH浓度由0.1ml/L提高至6ml/L会导致锌极被反应，沉积/剥离库仑效率20次循环后迅速下降，不利于该电池的充放电，D错误；
故选D。
5.答案：C
解析：电极X上发生还原反应转化为，因此X为阴极，电极反应式为，生成时转移2ml电子，A正确；Y为阳极，发生氧化反应，转化为，N的化合价由-2升为0，每消耗转移4ml电子，在碱性条件下阳极反应式为，B正确；海水脱盐过程中，需要去除海水中的大部分阴、阳离子，电解过程中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以a膜应为阳离子选择性膜，b膜应为阴离子选择性膜，C错误；若不考虑其他副反应的发生，每转移4ml电子阴极生成，阳极生成，因此同温同压下生成气体的体积比为，D正确。
6.答案：B
解析：由分析可知，Ni电极为阴极，Pt电极为阳极，电解过程中，阴离子向阳极移动，即向Pt电极移动，A错误；
由分析可知，Pt电极失去电子生成，电解质溶液为KOH水溶液，电极反应为：，B正确；
由分析可知，阳极主要反应为：，阴极反应为：，则电解过程中发生的总反应主要为：，反应消耗，生成，电解一段时间后，溶液pH降低，C错误；
根据电解总反应：可知，每生成1 ml ，生成0.5 ml ，但Pt电极伴随少量生成，发生电极反应：，则生成1 ml 时得到的部分电子由放电产生提供，所以生成小于0.5 ml，D错误。
7.答案：D
解析：由图可知，Pt1电极上转化为，S元素化合价升高被氧化，为燃料电池的负极，电极反应式为，Pt2电极为燃料电池的正极，在正极上得电子被还原生成水，电极反应式为，电池的总反应方程式为。
A.放电时，阳离子移向正极，Pt1电极为负极，Pt2电极为正极，则该电池放电时氢离子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极，故A错误；
B.Pt1电极通入，在负极失电子发生氧化反应生成，电极反应为，故B错误；
C.Pt2电极为燃料电池的正极，酸性条件下，在正极上得电子被还原生成水，电极反应式为，故C错误；
D.由分析可知，电池的总反应方程式为，且相同条件下体积比等于物质的量之比，则放电过程中消耗的和的体积比为2∶1，故D正确；
故选D。
8.答案：A
解析：A.外电路通过1ml电子时，负极有1mlNa失电子生成进入右侧溶液，溶液中有从右侧进入左侧，并与正极的结合，则理论上两电极质量变化的差值为，A错误；
B.充电时，左侧电极为阳极，失电子生成，则阳极电极反应为：，B正确；
C.放电一段时间后，负极产生的的物质的量与负极区通过隔膜进入左极区的的物质的量相同，进入左极区的与参加左侧正极反应的的物质的量相同，所以电解质溶液中的浓度基本保持不变，C正确；
D.Na能与水反应，所以电解质溶液不能用的水溶液替换，
D正确；
故选A。
9.答案：D
解析：A.放电过程中负极锂失去电子形成锂离子，锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成，A错误；
B.锂为活泼金属，会和水反应，故电解质溶液不能为水溶液，B错误；
C.充电过程中电解LiCl失去电子发生氧化反应产生：，锂离子在阴极得到电子发生还原生成锂单质：，则每生成1 ml，同时生成2 ml Li；放电过程中，消耗6 ml Li，同时生成4 ml LiCl，则整个充放电过程来看，理论上每生成1ml，需消耗1 ml Li，C错误；
D.由分析，放电过程中，正极氮气得到电子发生还原反应生成，又转化为和LiCl，负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，总反应为，D正确；
故选D。
10.答案：D
解析：A.电解池中阳离子移向阴极，质子交换膜是允许氢离子通过，由左室进入右室，故A错误；
B.电解过程中铈离子在阳极失电子被氧化生成，从电解槽的a口流出，且可循环使用，故B错误；
C.甲烷燃料电池中，在碱性溶液中，甲烷燃料电池的负极反应式为，故每有1ml甲烷反应，转移电子8ml，阴极的电极反应式：，，当消耗标准状况下33.6L甲烷时，其物质的量=，理论上可转化，故C错误；
D.在阴极上得到电子还原为氨气，电极反应，故D正确。
11.答案：B
解析：由题图可知，Zn转化为，则A区中为KOH溶液，Zn失电子发生氧化反应，则Zn为负极，阳离子向正极迁移，即由A区向B区中迁移，则B区中为溶液，C区中为溶液。该装置没有外接电源，为原电池，将化学能转化为电能，A正确；原电池中阳离子向正极迁移，阴离子向负极迁移，A区氢氧根离子减少，钾离子透过M离子交换膜进入B区，M离子交换膜为阳离子交换膜，C区氢离子减少，硫酸根离子透过N离子交换膜进入B区，N离子交换膜为阴离子交换膜，B错误；在正极得电子，正极电极反应式为，C正确；电池放电时，A区氢氧根离子减少，钾离子透过M膜进入B区，C区氢离子减少的物质的量为硫酸根离子的4倍，硫酸根离子透过N膜进入B区，故B区的电解质溶液浓度增大，D正确。
12.答案：A
解析：电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，结合电解质溶液可进行如下分析：
由以上分析可知，电解总反应为，因此要使电解产物全部转化为，需补充，与，反应生成N，A错误，B正确，由电池分析知，C正确，D正确。
13.答案：C
解析：根据电解原理，阳极上发生失去电子的氧化反应，故A错误；粗镍作阳极，结合金属离子氧化性强弱可得金属活动性顺序：，金属活动性强的先放电，阳极依次发生反应：、、，阴极发生反应：，因此电解过程中阳极减少的质量与阴极增加的质量不一定相等，故B错误；Ni比活泼，Ni放电，不放电，因此阳极泥中主要有Cu和Pt，故C正确；精炼时，电解质溶液中含有，因此电解后溶液中存在的金属阳离子除外，还有，故D错误。
14.答案：D
解析：通入甲烷的A电极为负极，碱性条件下甲烷失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，故A错误；若利用乙池在铁片上镀银，铁片作电镀池的阴极，由分析可知，D电极为阴极，则D电极是铁片，故B错误；丙池为电解池，铁电极为阴极，水在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，则往丙池中滴加酚酞溶液，铁电极附近溶液先变红，故C错误；若甲池消耗标准状况下1.4 L甲烷气体，则失去的电子的物质的量为，根据得失电子守恒，丙池阳极上失去的电子的物质的量也为0.5ml，丙池中阳极一开始的反应为，溶液中，所以氯离子消耗0.1 ml电子，产生，氯离子完全反应后，在阳极失电子，电极反应式为，该阶段转移0.4 ml电子，产生，所以阳极共生成0.15ml气体，故D正确。
15.答案：D
解析：由题图可知，HCl在阳极失电子，发生氧化反应，生成和，在阴极得电子，被还原成，、和反应生成和。阳极需用惰性材料作电极，铜为活性电极，会参与电极反应，A错误；阴极发生得电子的还原反应，B错误；阴极电极反应式为，电路中转移1 ml电子时，生成，在反应中消耗的物质的量0.25ml，由于题目未说明气体所处状况，故无法计算气体体积，C错误；由题图可知，该过程实际为氧化HCl生成和，总反应为，D正确。
16.答案：C
解析：电解法的转化关系为，元素的利用率达到，而歧化法的转化关系为，Mn元素的利用率小于，A正确；左侧Pt电极为阳极，m极为电源正极，n极是负极，B正确；标准状况下的物质的量是0.2 ml，阴极反应式为，产生0.2 ml氢气，则电路中转移，电解质溶液中有迁移至阴极，C错误；阳极反应式为，阴极反应式为，则总反应为，D正确。
17.答案：B
解析：钙还原二氧化钛的反应方程式为，由制得1 ml金属Ti，消耗2 ml Ca，电解池中阴极反应式为，则电解生成2 ml Ca时外电路中转移4 ml电子，故A正确；阳极反应式为，故B错误；电解池总反应为，制备金属钛的反应为，转移相同电子数时电解消耗的CaO与制备金属钛生成的CaO质量相等，所以在制备金属Ti后，CaO总质量不会减少，故C正确；阳极反应式为，石墨被不断消耗，装置中石墨电极材料需要定期更换，故D正确。
18.答案：A
解析：该装置为电解池，电解质为碱性物质，反应为和合成氨，由N元素化合价从0价降低至-3价知，在阴极得电子，电极反应式为，阳极反应式为。根据分析并结合题图，在阴极得电子，则电极b连接电源负极，电极a连接电源正极，A错误；由分析知，电极b上发生的反应为，B正确；电解池中阴离子移向阳极，电极a为阳极，则由b极区向a极区迁移，C正确；由阴极反应式和阳极反应式知总反应为，D正确。
19.答案：D
解析：通电一段时间后湿润的淀粉-KI试纸的C端变为蓝色，可知C端发生，C是阳极、D为阴极，则E为电源的负极、F为正极，铂电极、铜电极为阳极，铁电极、石墨电极为阴极，故A错误；电解质溶液不能传递电子，则电子不能由D流向C，故B错误；甲中铂电极为阳极、铁电极为阴极，总反应为，则通电一段时间后，加入氧化银固体可使甲中溶液复原，故C错误；乙中铜电极为阳极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，电极反应式为，石墨电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为，阳极生成的铜离子与阴极生成的氢氧根离子反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，故D正确。
20.答案：B
解析：装置①为原电池，金属性强于铜的铁为负极、铜为正极，总反应式为，故A错误；装置②为燃料电池，通入氨气的铂电极为燃料电池的负极，碱性条件下氨气在负极失去电子，发生氧化反应生成氮气和水，电极反应式为，故B正确；由电流的移动方向可知，a为直流电源的正极、b为负极，若装置③用来精炼铜，精炼池中阳极c为粗铜、阴极d为纯铜，故C错误；装置③中c、d为石墨电极，电解足量氯化钠溶液发生的反应为，则通入氯化氢气体可使溶液复原，但加盐酸不可以，故D错误。
21.答案：D
解析：由原电池反应可知，反应中中氮元素化合价降低，得电子，中氮元素化合价升高，失电子，则电极A为负极，电极B为正极，据此分析解题。该原电池中，电流从右侧电极B（正极）经过负载后流向左侧电极A（负极），A正确；由分析知，在电极A上发生氧化反应，电极B为正极，B正确；电极B的电极反应式为，则消耗0.1ml时，转移0.4ml电子，C正确；在电极A上发生失电子的氧化反应生成，碱性条件下的电极反应式为，D错误。
22.答案：C
解析：pH的溶液酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀而产生氢气，导致锥形瓶内压强增大，A项正确；锥形瓶中的Fe粉和C粉及酸溶液构成了原电池，Fe粉作原电池的负极，其电极反应为，B项正确；若时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会减小，而图中时锥形瓶内的压强几乎不变，说明消耗氧气的同时也产生了氢气，因此除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，C项错误；由图可知，时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的压强增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生，因此，正极反应为和，D项正确。
23.答案：B
解析：两个实验装置均用于提取碘，装置①中碘离子失去电子，石墨Ⅰ为负极，装置②中碘酸钠得电子，石墨Ⅱ作正极，A错误；装置①中电极是正极，二氧化锰得电子，电极反应式为，B正确；装置①中碘离子失去电子，被氧化，装置②中碘酸钠得电子，被还原，C错误；装置①中碘离子失去电子，电极反应式为，装置②中碘酸钠得电子，电极反应式为，所以装置①②中生成等量的时，导线上通过的电子数之比为1：5，D错误。
24.答案：B
解析：外接灯泡，装置为原电池，a极转化为，发生氧化反应，故a极为负极，b极为正极，电子由负极经外电路流向正极，A正确；负极的电极反应式为，正极的电极反应式为[提示：b极区为酸性水溶液]，则电极总反应式为，每生成，转移，则有通过隔膜1移向负极，通过隔膜2移向正极，故分别通过隔膜1、2的数均为，同时实现了模拟海水淡化，B错误，C、D正确。
25.答案：C
解析：充电时，，电极Y为阳极，发生氧化反应，连接电源的正极，电极X连接电源的负极，为阴极，发生还原反应，其电极反应式为，A正确；放电时，电极X为负极，发生氧化反应，电极反应式为，B正确；该离子交换膜为阴离子交换膜，充电时由电极X移向电极Y，C错误；充电时，若电解效率为80%，则电路中通过时，生成的质量为，D正确。
电极名称
负极
正极
电极材料
Zn
Cu
电极反应
Zn－2e－===Zn2＋
Cu2＋＋2e－===Cu
反应类型
氧化反应
还原反应
电子流向
由负极沿导线流向正极
电流方向
由正极沿导线流向负极
离子移向
(内电路)
阴离子向负极移动，阳离子向正极移动；盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极
盐桥的作用
①连接内电路形成闭合回路。
②平衡电荷，使电池能持续提供电流。
类型
实例
电解质
特点
电极反应特点
电解质
浓度
pH值
电解质溶液复
原方法
阴极
阳极
电解
水型
NaOH
可溶性
强碱
4H＋＋4e－=2H2↑
4OH－－4e－=2H2O＋O2↑
增大
增大
加水
H2SO4
含氧酸
增大
减小
加水
Na2SO4
活泼金属含氧酸盐
增大
不变
加水
电解
电解
质型
HCl
无氧酸
2H＋＋2e－=H2↑
2Cl－－2e－=Cl2↑
减小
增大
通氯化氢
CuCl2
不活泼
金属无
氧酸盐
Cu2＋＋2e－=Cu
减小
增大
加氯化铜
放H2
生碱
型
NaCl
活泼金
属无氧
酸盐
2H＋＋2e－=H2↑
生成新
电解质
增大
通氯化氢
放O2
生酸
型
CuSO4
不活泼
金属含
氧酸盐
Cu2＋＋2e－=Cu
4OH－－4e－=2H2O＋O2↑
生成新
电解质
减小
加氧化铜
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属与接触到的干燥气体或非电解质液体直接反应
不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应
本质
M－ne－===Mn＋
现象
金属被腐蚀
较活泼金属被腐蚀
区别
无电流产生
有电流产生
联系
两者往往同时发生，_电化学_腐蚀更普遍
①
②
③