2024-2025學(xué)年蘇教版高二化學(xué)上學(xué)期期中復(fù)習(xí)：化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化（考題猜想）（6大題型）

專題02化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化

題型1原電池的工作原理題型2原電池原理的應(yīng)用

題型3化學(xué)電源題型4電解池的工作原理

題型5電解池原理的應(yīng)用題型6金屬的腐蝕與防護

■題型1原電池的工作原理

【例D鋅銅原電池裝置如圖所示,下列有關(guān)說法不正確的是

n

k

s

s

T

nC/U

ZnSC>4溶液CuSC>4溶液

A.Cu電極為該原電池的正極

B.Zn電極是還原劑，又是電子導(dǎo)體

C,氯化鉀鹽橋中C「將移向CuSO,溶液

D.一段時間后有紅色固體沉積在Cu電極表面

【答案】C

【分析】由圖可知，鋅的活潑性比銅強，則鋅電極為銅鋅原電池的負(fù)極，銅電極為正極。

【解析】A.由分析可知，銅電極為原電池的正極，故A正確；

B.由分析可知，能導(dǎo)電的鋅電極為銅鋅原電池的負(fù)極，故B正確；

C.由分析可知，能導(dǎo)電的鋅電極為銅鋅原電池的負(fù)極，銅電極為原電池的正極，氯化鉀鹽橋中氯離子將移

向硫酸鋅溶液，故C錯誤；

D.由分析可知，銅電極為原電池的正極，銅離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，故D正確；

故選C。

【變式1-1］按下圖裝置實驗，若x軸表示負(fù)極流出的電子的物質(zhì)的量，下列說法錯誤的是

AgNO?溶液電子的物質(zhì)的量/mol電子的物質(zhì)的量/mol

A.y可以表示“（NOj

B.z可以表示溶液質(zhì)量

C.正極的電極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag

D.電流由b棒經(jīng)過導(dǎo)線流向a棒

【答案】B

【分析】該裝置為原電池，F(xiàn)e做負(fù)極，失電子生成Fe2+,Ag做正極，Ag+得電子生成Ag。

【解析】A.該反應(yīng)原理是Fe和銀離子發(fā)生反應(yīng)生成Fe2+和Ag,NO］不參與反應(yīng),則曲線I可以表示n（NO；）

的變化，A正確；

B.反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,析出銀單質(zhì)的質(zhì)量比鐵溶解進入溶液的質(zhì)量多，因此隨著反

應(yīng)進行，溶液質(zhì)量減小，則曲線II不能表示溶液質(zhì)量的變化，B錯誤；

C.Ag做正極，Ag+得電子生成Ag,正極的電極反應(yīng)式為Ag++F=Ag,C正確；

D.a是負(fù)極，b是正極，電流由b經(jīng)過導(dǎo)線流向a棒，D正確；

故選B。

【變式1-2】鋅銅原電池的工作原理示意圖如圖，下列說法錯誤的是

A.電流從銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片

B.氫離子在銅表面被氧化，產(chǎn)生氣泡

C.原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

D.電池工作一段時間后，電解質(zhì)溶液的質(zhì)量將增大

【答案】B

【分析】由裝置圖可知，該裝置為原電池，金屬性強的鋅做負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,銅做正極,

+

電極反應(yīng)式為2H+2e-=H2T,據(jù)此回答。

【解析】A.由分析知，銅片為正極，鋅片為負(fù)極，電流從銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片，A正確；

B.由分析知，銅做正極，電極反應(yīng)式為2H++2-=應(yīng)3氫離子在銅表面的的得電子，被還原，產(chǎn)生氣泡,

B錯誤；

C.原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，C正確；

D.由分析知，該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為Zn+2H+=Zn2++H?T,工作一段時間后，電解質(zhì)溶液的質(zhì)量將增

大，D正確；

故選B。

【變式1-3】如圖為鋅銅原電池，鹽橋中裝有含KC1飽和溶液的瓊脂，下列說法錯誤的是

電流計

②nSO”溶超NuSO”溶港

A.銅片作正極B.鹽橋中K+移向CuSC>4溶液

C.鋅片不斷溶解D.電子從銅片經(jīng)外電路流向鋅片

【答案】D

【分析】鋅銅原電池中鋅較活潑失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)是負(fù)極，銅極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)是正極。由于

鋅極陽離子(ZM+)越來越多，為了維持溶液電中性，鹽橋的Cl會移向ZnSCU溶液。

【解析】A.據(jù)分析，銅片作正極，A正確；

B.據(jù)分析，鹽橋的Ct會移向ZnSCU溶液，鹽橋中K+移向CuSC)4溶液，B正確；

C.據(jù)分析，鋅片失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，不斷溶解，C正確；

D.據(jù)分析，鋅作負(fù)極，銅作正極，電子從鋅片經(jīng)外電路流向銅片，D錯誤；

故選D。

【變式1-4］用如圖裝置進行實驗，電流計指針偏轉(zhuǎn)。下列說法錯誤的是

A.該裝置的總反應(yīng)為Hz+C12=2HC1B.K+從a極經(jīng)陽離子交換膜移向b極

C.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.工作一段時間，a極附近溶液堿性會減小

【答案】A

【分析】該裝置為原電池裝置，氫氣為負(fù)極，氯氣為正極，據(jù)此分析;

【解析】A.電解質(zhì)溶液為堿性溶液，最終生成氯化鉀，而不是氯化氫，該裝置的總反應(yīng)為

H2+C12+2OH=2H2O+2C1,A錯誤；

B.a為原電池的負(fù)極，b為原電池的正極，故K*從a極經(jīng)陽離子交換膜移向b極，B正確；

C.該裝置為原電池裝置，故該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，C正確；

D.工作一段時間，a極H2-2e-+2OH-=2H2。，所以附近溶液堿性會減小，D正確；

故選A?

■題型2原電池原理的應(yīng)用

【例2】控制合適的條件，將反應(yīng)2Fe3++2］嚼42Fe2++b設(shè)計成如圖所示原電池，下列判斷不正確的是

A.反應(yīng)開始時，電流方向是從甲池石墨棒流向乙池石墨棒

B.反應(yīng)開始時，甲中石墨電極上Fe3+被還原

C.鹽橋中的陽離子向甲池移動

D.放電時，乙中石墨電極為正極

【答案】D

【分析】將反應(yīng)2Fe3++2「簿珍2Fe2++b設(shè)計成原電池時，F(xiàn)e3+得電子發(fā)生還原反應(yīng)是正極，甲池為正極，1-

離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)是負(fù)極，乙池為負(fù)極。

【解析】A.電流由正極經(jīng)過外電路流向負(fù)極，甲池石墨為正極，乙池石墨為負(fù)極，因此電流方向是從甲池

石墨棒流向乙池石墨棒，故A正確；

B.甲池石墨是正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)e3+被還原，故B正確；

C.原電池放電時陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動，鹽橋中的陽離子向甲池移動，故C正確；

D.放電時乙池I離子發(fā)生氧化反應(yīng)，乙池中的石墨為負(fù)極，故D錯誤；

答案選D。

【變式2-1】A、B、C、D四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。AB相連時，外電路電流從

A流向B；AC相連時，C為正極；BD相連時，B上有氣泡逸出，據(jù)此判斷這四種金屬活潑性由大到小的

順序是

A.ABCDB.DBACC.BDACD.DBCA

【答案】B

【分析】組成原電池時，負(fù)極金屬較為活潑，可根據(jù)電子、電流的流向以及反應(yīng)時正負(fù)極的變化判斷原電

池的正負(fù)極，則可判斷金屬的活潑性強弱。

【解析】AB相連時，外電路電流從A流向B,說明B為負(fù)極，則金屬的活潑性：B>A；AC相連時，C為

正極，則金屬的活潑性：A>C；BD相連時，B上有氣泡逸出，應(yīng)為原電池的正極，則金屬的活潑性：D>

B；

綜上分析可知活潑性：D>B>A>C,故本題選B。

【變式2-2】某實驗小組同學(xué)設(shè)計原電池裝置如圖所示，下列說法錯誤的是

A.Cu極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.Zn極質(zhì)量減小，Cu極質(zhì)量增大

C.放電時，鹽橋中的K+向盛有ZnSO,溶液的燒杯中移動

D.原電池總反應(yīng)的離子方程式為Zn+Ci?+=Zn2++Cu

【答案】C

【分析】該裝置為原電池，Zn為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，質(zhì)量減小，電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zi?+；

Cu為正極，Ci?*得電子發(fā)生還原反應(yīng)，質(zhì)量增大，電極反應(yīng)式為Ci?++2e-=Cu；

【解析】A.根據(jù)分析可知：Cu極為正極，CY+得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；

B.根據(jù)分析可知：Zn極質(zhì)量減小，Cu極質(zhì)量增大，B正確；

C.放電時，鹽橋中的K+進入盛有CuSO,溶液的燒杯中，向Cu電極（正極）方向移動，C錯誤；

D.自發(fā)的氧化還原發(fā)生在Zn與C4+之間，則原電池總反應(yīng)的離子方程式為Zn+Cu2+=Zn2++Cu,D正

確；

故答案選Co

【變式2-3】A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗，下列說法正確的是

A.□130乙由丙

裝置111甲

稀硫酸CuSC>4溶液稀硫酸

現(xiàn)象金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生

A.裝置甲溶液中的陰離子移向B極

B.裝置乙中C極的電極反應(yīng)式為Cu-2e=Cu2+

C.裝置丙中電流由A-導(dǎo)線-D-電解質(zhì)溶液-A

D.四種金屬活動性由強到弱的順序是B>A>D>C

【答案】C

【解析】A.在裝置甲中金屬A不斷溶解，則A作原電池的負(fù)極，B作原電池的正極，在電解質(zhì)溶液中，

陰離子移向正電荷較多的A極，A錯誤；

B.在乙中C電極的質(zhì)量增加，則C電極為原電池的正極，B電極為原電池的負(fù)極，C電極為正極，發(fā)生得

到電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu2++2e-=Cu,B錯誤；

C.在裝置丙中，電極A上有氣體產(chǎn)生，則A為原電池的正極，D為原電池的負(fù)極。負(fù)極失去電子發(fā)生氧

化反應(yīng)，正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，外電路中電子定向移動，在內(nèi)電路中離子定向移動，電流的方向為

正電荷移動方向。電流由正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極，因此電流方向為AT導(dǎo)線電解質(zhì)溶液-A,C正確；

D.在原電池裝置中，負(fù)極金屬活潑性強于正極，根據(jù)裝置甲可知金屬活動性：A>B；根據(jù)裝置乙中現(xiàn)象，

可知金屬活動性：B>C；根據(jù)裝置丙的現(xiàn)象可知金屬活動性：D>A,故四種金屬活動性由強到弱的順序是：

D>A>B>C,D錯誤；

故合理選項是Co

■題型3化學(xué)電源

【例3】新能源汽車是國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，LiFePCU電池是能源汽車關(guān)鍵部件之一，電池工作時

的總反應(yīng)為LiFePC)4+6C.溪：L「FePO4+Li,C6,其工作原理如圖所示：

隔膜

下列說法錯誤的是

A.充電時，電極a與電源負(fù)極連接，電極b與電源正極連接

B.電池工作時，負(fù)極材料質(zhì)量減少1.4g,轉(zhuǎn)移0.4mol電子

C.電池工作時，正極的電極反應(yīng)為Li1*FePO4+xLi++xe-=LiFePO4

D.電池進水后將會大大降低其使用壽命

【答案】B

【分析】由鋰離子的移動方向可知，電極a是原電池的負(fù)極，LixC6在負(fù)極失去電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋰離

子和碳，電極反應(yīng)式為LixCe—xe—=xLi++6C,電極b為正極，鋰離子作用下Li-xFePC)4在正極得到電子發(fā)

生還原反應(yīng)生成LiFePCU,電極反應(yīng)式為Li「xFePO4+xLi++xe.=LiFePC)4,充電時，電極a與電源負(fù)極連接做

陰極，電極b與電源正極連接做陽極。

【解析】A.由分析可知，充電時，電極a與電源負(fù)極連接做陰極，電極b與電源正極連接做陽極，故A正

確；

B.由分析可知，電極a是原電池的負(fù)極，LixC6在負(fù)極失去電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋰離子和碳，電極反應(yīng)

14g

式為LixC6—xe—=xLi++6C,則負(fù)極材料質(zhì)量減少1.4g時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為丁告xl=0.2mol,故B

7g/mol

錯誤；

C.由分析可知，電極b為正極，鋰離子作用下Li-xFeP04在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成LiFePCU,電

極反應(yīng)式為Li|、FePC)4+xLi++xe-=LiFePO4,故C正確；

D.鋰能與水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣，則電池進水會使鋰與水反應(yīng)而消耗，將會大大降低其使用壽命，故

D正確；

故選Bo

【變式3-1］堿性鋅錦電池的總反應(yīng)為Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2,電池構(gòu)造示意圖如圖所示。

下列有關(guān)說法正確的是

粉和KOH

IA.電池為二次電池

B.電池工作時，OHT通過隔膜向Zn極移動

C.電池工作時，Mi!。?發(fā)生氧化反應(yīng)

D.負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Zn-2e-=Zn"

【答案】B

【解析】A.堿性鋅鋅電池不能充電，是一次電池，故A錯誤；

B.電池工作時，OT通過隔膜向負(fù)極(Zn)移動，故B正確；

C.電池工作時，MnO?為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯誤;

D.電池工作Zn為負(fù)極，堿性環(huán)境下，反應(yīng)式為：Zn-2e+2OH=Zn(OH)2,故D錯誤;

故選B。

【變式3-2］下列為四個常用的電化學(xué)裝置，關(guān)于它們的敘述錯誤的是

金屬外殼

浸有KOH溶液的隔板

(d)

A.圖(a)中，MnO?的作用是催化劑

B.圖(b)所示電池放電過程中，正極板和負(fù)極板的質(zhì)量都會不斷增加

C.圖(c)所示裝置工作過程中，電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度將減小

D.圖(d)所示電池放電過程中，Ag?O是氧化劑，電池工作過程中還原為Ag

【答案】A

【解析】A.圖(a)中，MnCh是正極反應(yīng)物，故A錯誤；

B.圖(b)所示電池放電的總反應(yīng)式為：Pb+PbO,+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,正負(fù)極都在不斷生成硫酸鉛，質(zhì)

量均增加，故B正確；

C.圖(c)所示裝置工作過程中，由于粗銅中含有的雜質(zhì)Fe、Zn等也會放電，導(dǎo)致負(fù)極產(chǎn)生的C/+比正極消

耗的Cu2+要少，電解質(zhì)溶液中C/+濃度減小，故C正確；

D.圖(d)所示電池放電過程中，Ag?O是正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)還原為Ag,作氧化劑，故D正確；

故選A。

【變式3-3】月井N2H廠空氣燃料電池是一種堿性電池，無污染，能量高，有廣泛的應(yīng)用前景，工作原理如圖

所示，下列說法正確的是

A.電極電勢X>Y

B.電視X的電極反應(yīng)式為N2H4-4「=$+411+

C.電極Y附近溶液pH增大

D.當(dāng)電極Y消耗5.6LC>2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，理論上電極X消耗16g月井

【答案】C

【分析】燃料電池中，通入氧氣的是正極，負(fù)極上肺被氧化生成氮氣。

【解析】A.燃料電池中，通入5的電極為正極，因此電極電勢：Y>X,A項錯誤；

B.溶液為堿性，X的電極反應(yīng)式為N2H&-4e-+4OH-=N2+4H2。，B項錯誤；

C.Y的電極反應(yīng)式為C>2+4e-+2H2。=4(汨-，生成的OIT通過陰離子交換膜進入X電極區(qū)溶液，但Y電

極區(qū)消耗H。，因此溶液堿性增強，pH增大，C項正確；

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6LO?的物質(zhì)的量是Q25mol,則轉(zhuǎn)移電子Imol,故電極X消耗0.25mol月井，質(zhì)量為8g,

D項錯誤；

故選Co

【變式3-4】一種微生物電池可用于凈化污水和淡化海水，工作原理如圖所示。下列說法正確的是

離子交換膜C離子交換膜d

A.放電時電極a上反應(yīng)為：C6H12O6-24e-+24OH-=6CO2T+18H2O

B.放電時電極b附近溶液的pH降低

C.離子交換膜c和d分別為陰離子交換膜和陽離子交換膜

D.為加快凈化污水和淡化海水的速率，該電池可在高溫下工作

【答案】C

【解析】A.電極b加入含NO；的廢水，產(chǎn)生氮氣，氮元素化合價降低，得到電子，所以b電極是正極；則

+

a電極為負(fù)極，并且。電極區(qū)內(nèi)溶液不顯堿性，所以電極反應(yīng)式為：C6H12O6-24e+6H2O=6C(92T+24H,

A錯誤；

B.b電極是正極，電極反應(yīng)式為：2^0；+6H2O+10e-=N2T+UOH^,B錯誤；

C.根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，在放電時陰離子移向左側(cè)負(fù)極，陽離子移向右側(cè)的

正極，所以該電池工作時，離子交換膜c和d分別為陰離子交換膜和陽離子交換膜，C正確；

D.高溫會導(dǎo)致厭氧菌、反硝化菌蛋白質(zhì)等微生物發(fā)生變性而失去其生理活性，導(dǎo)致電池失效，因此該電池

不能在高溫下工作，D錯誤；

故選C。

■題型4電解池的工作原理

【例4】如圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d均為石墨電極。下列有關(guān)判斷正確的是

電

流直流電源

方

向

C

CuCb溶液

A.a為負(fù)極，b為正極B.a為陽極，b為陰極

C.電解過程中，c電極質(zhì)量增加D.電解過程中，氯離子濃度減小

【答案】D

【解析】A.根據(jù)電流方向可知，a為正極，b為負(fù)極，A錯誤，

B.根據(jù)電流方向可知，a為正極，b為負(fù)極，則c為陽極，d為陰極，B錯誤;

C.電解過程中，d電極附近銅離子得到電子變?yōu)殂~單質(zhì)，并附著在d電極上，所以d電極質(zhì)量增加，C錯

誤；

D.電解過程中，c電極附近氯離子失去電子變?yōu)槁葰?，因此Cr濃度減小，D正確；

故選D。

【變式4-1】一種電化學(xué)裝置如圖所示，濾紙經(jīng)過飽和NaCl溶液（滴加了淀粉-KI溶液）浸濕，將實驗裝

置的K閉合后，下列說法正確的是

A.a極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)B.鹽橋中的K+向Zn極移動

C.電流沿路徑ZnfafbfCu流動D.一段時間后，觀察到濾紙b點變藍(lán)

【答案】D

【分析】從裝置圖中看，兩燒杯裝置構(gòu)成原電池，結(jié)合濾紙構(gòu)成電解池。Zn為負(fù)極，則a為陰極，b為陽

極，Cu為正極。

【解析】A.根據(jù)分析可知，a極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯誤；

B.根據(jù)分析可知，Zn為負(fù)極，陰離子靠近負(fù)極，因此是鹽橋中的C1一向Zn極移動，故B錯誤；

C.電子沿Zn-a,b-Cu路徑流動，在a、b間，通過離子在電解質(zhì)溶液中的定向移動傳導(dǎo)電流，電子不能

從溶液中通過，故C錯誤；

D.濾紙b點，發(fā)生反應(yīng)為：2Cr-2e-=Cl2T,產(chǎn)生的氯氣能將碘離子氧化為碘單質(zhì)，碘單質(zhì)遇到淀粉會

變藍(lán)，故D正確；

故答案選D。

【變式4-2】用石墨電極電解CuCb溶液如下圖所示，Cu2+向左側(cè)電極遷移。下列分析正確的是

?―3巾海電源］—>

A.通電時陰極極板增重

B.通電使CuCL發(fā)生電離

C.a端所連電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

D.常溫下，電路中每轉(zhuǎn)移時2moie-得到22.4LCL

【答案】A

【分析】由題干信息C1+向左側(cè)電極遷移可知，左側(cè)為陰極，右側(cè)為陽極，故a為電源的負(fù)極，b為電源的

正極，左側(cè)陰極電極反應(yīng)為：Cu2++2e-=Cu,右側(cè)陽極的電極反應(yīng)為：2Cl--2e-=CLT，據(jù)此分析解題。

【解析】A.由分析可知，通電時陰極電極反應(yīng)為：Cu2++2e=Cu,則該電極極板增重，A正確；

B.電解質(zhì)的電離是在水分子或受熱熔融條件下，而不需要通電，B錯誤；

C.由分析可知，a為電源的負(fù)極，a端所連電極即陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，C錯誤；

D.常溫下不是標(biāo)準(zhǔn)狀況，則電路中每轉(zhuǎn)移時2mole-得到ImolCb,但其體積大于22.4L,D錯誤；

故答案為：Ao

【變式4-3】用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液，實驗裝置如圖①。電解過程中的實驗數(shù)據(jù)如圖②，橫坐

標(biāo)表示電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，縱坐標(biāo)表示電解過程中產(chǎn)生氣體的總體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則下列說法

正確的是

直流電源

A.電解過程中，b電極表面先有紅色物質(zhì)析出，后有氣泡產(chǎn)生

B.a電極上發(fā)生的反應(yīng)方程式為：2H2。+2e=20H-+H2T和2H2O-4e=4H++O2T

C.曲線0?P段表示H2和O2混合氣體的體積變化，曲線P?Q段表示。2的體積變化

D.從開始到Q點時收集到的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為17g-mol->

【答案】D

【分析】如圖裝置，電流從正極流向負(fù)極，可以得到，b電極為陽極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，a電極為陰

極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液，陽極始終是生成氧氣，陰極先是銅離子生

成銅，然后是溶液中的氫離子生成氫氣。

【解析】A.根據(jù)分析可知，b電極為陽極，陽極始終是生成氧氣，A錯誤；

B.a電極為陰極，先是銅離子生成銅，然后是溶液中的氫離子生成氫氣，離子方程式為：C"2++2e--2Cu,

+

2H+2e-=H2T,B錯誤；

C.根據(jù)分析，曲線。?P段表示02的體積變化，曲線P?Q段表示H2和02混合氣體體積的變化，C錯誤；

D.根據(jù)圖②中P點收集到的是氧氣體積為1.12L,對應(yīng)物質(zhì)的量為0.05mol,Q點收集到的是氫氣和和氧氣

的混合氣，總體積為3.36L,對應(yīng)混合氣體的物質(zhì)的量為0.15mol,曲線P?Q段表示H2和O2混合氣體物

質(zhì)的量之比為2:1；故曲線0?Q段其中氧氣和氫氣都是O.lmol,則混合氣的平均摩爾質(zhì)量為(2+32)g/mol+2

=17g/moLD正確；

故選Do

■題型5電解池原理的應(yīng)用

【例5】利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述錯誤的是

A.電解時以粗銅作陽極

B.電解時陽極上金屬的放電順序為Zn、Fe、Cu

C.精銅連接電源負(fù)極，其電極反應(yīng)為Cu-2e-=Cu"

D.電解后，電解槽底部會形成含少量Ag、Pt等金屬的陽極泥

【答案】C

【解析】A.將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純時，粗銅作陽極，精銅連接電源負(fù)極作陰極，A正

確；

B.越活潑的金屬，越易失去電子，陽極金屬的放電順序為Zn、Fe、Cu,B正確；

C.電解精煉時，精銅連接電源負(fù)極，作陰極，電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu,C錯誤；

D.Ag、Pt等金屬不如銅活潑，沉淀在陽極底部成為陽極泥，D正確；

故選C。

【變式5-1］利用陽離子交換膜和過濾膜制備高純度Cu的裝置如圖所示，下列敘述錯誤的是

B.電路中通過1mol電子，溶解32g粗銅

C.溶液中SOj向電極A遷移

D.膜A是過濾膜，阻止陽極泥及雜質(zhì)進入陰極區(qū)

【答案】B

【解析】A.精煉銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，根據(jù)裝置圖可知，電極A為粗銅，電極B為純銅，A

正確；

B.粗銅中含其他活潑金屬雜質(zhì)，也會失電子被溶解，當(dāng)電路中通過1mol電子時，溶解的粗銅質(zhì)量不確定,

B錯誤；

C.根據(jù)電解原理，SOj向陽極（電極A）移動，C正確；

D.膜A為過濾膜，阻止陽極泥及雜質(zhì)進入陰極區(qū)，膜B為陽離子交換膜，D正確；

答案選B。

【變式5-2】鐵釘鍍銅的實驗如圖所示，有關(guān)說法不F螂的是

A.砂紙打磨過的鐵釘先用堿浸泡以除去油污，再用鹽酸除銹

B.鐵釘與直流電源正極相連，銅與直流電源負(fù)極相連，將兩極平行浸入電鍍液中

C.在以硫酸銅溶液為主的電鍍液中加入一些氨水制成銅氨溶液，可使鍍層光亮

D.電鍍一段時間后，在鐵釘表面可看到光亮的紫紅色物質(zhì)，銅片逐漸變薄

【答案】B

【分析】鐵釘鍍銅實驗，鍍件鐵釘作為陰極，外接電源負(fù)極，b為負(fù)極；鍍層銅作為陽極，外接電源正極,

a為正極。

【解析】A.砂紙打磨過的鐵釘先用堿浸泡以除去油污，再用鹽酸除銹，A正確；

B.據(jù)分析，鐵釘與直流電源負(fù)極相連，銅與直流電源正極相連，將兩極平行浸入電鍍液中，B錯誤；

C.在以硫酸銅溶液為主的電鍍液中加入一些氨水制成銅氨溶液，可使鍍層光亮，C正確；

D.電鍍一段時間后，在鐵釘表面生成銅單質(zhì)，可看到光亮的紫紅色物質(zhì)，陽極銅片逐漸氧化成離子進入溶

液，銅片變薄，D正確；

故選Bo

【變式5-3】傳統(tǒng)氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進的設(shè)計可大幅度降低能耗，下列說法錯誤的是

A.與電極A相連的是電源的正極

B.電極B的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2T+2OH-

C.選用陽離子交換膜，右室能獲得濃度較高的NaOH溶液

D.該設(shè)計可大幅度降低能耗主要因為電極B上反應(yīng)物的氧化性提高了

【答案】B

【分析】電極A是氯離子變?yōu)槁葰?，化合價升高，失去電子，是電解池陽極，電極B為陰極，據(jù)此解答。

【解析】A.電極A是氯離子變?yōu)槁葰?，化合價升高，失去電子，是電解池陽極，因此電極A接電源正極,

發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確;

B.電極B為陰極，通入氧氣，氧氣得到電子，其電極反應(yīng)式為：2H2O+4e+O2=4OH,故B錯誤；

C.右室生成氫氧根，應(yīng)選用陽離子交換膜，左邊的鈉離子進入到右邊，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液，

故C正確；

D.改進設(shè)計中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，通過反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能

耗，故D正確；

答案選B。

【變式5-4】我國科學(xué)家設(shè)計如下圖所示的電解池，實現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠色化。該裝置工作時

陽極無C1?生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為xmoLh-。下列說法不正確的是

離子交換膜

惰

惰

一二二透汽不透液態(tài)水

性

性

一

二

電三1的PTFE膜

電

二

二

極

極

一30%KOH溶液

一ab

海水

A.a電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O?T+2H2。

B.離子交換膜為陽離子交換膜

C.電解時海水中動能高的氣態(tài)水分子可穿過PTFE膜

D.海水為電解池補水的速率為xmol-hT

【答案】B

【分析】由圖可知，該裝置為電解水制取氫氣的裝置，a電極與電源正極相連，為電解池的陽極，b電極與

電源負(fù)極相連，為電解池的陰極，陰極反應(yīng)為2HzO+Ze=H?T+2OH，陽極反應(yīng)為4OIT-4e.=O?1+2HQ,

通電小小

電池總反應(yīng)為2H2。?2凡7+02%據(jù)此解答。

【解析】A.a電極與電源的正極相連，故a電極為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為4OH--4e-=OzT+2HQ,

A正確；

B.該裝置工作時陽極無C12生成且KOH濃度不變，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--4e-=O2T+2H。，為

保持OH-離子濃度不變，則陰極產(chǎn)生的OH-離子要通過離子交換膜進入陽極室，即離子交換膜應(yīng)為陰離子

交換膜，B錯誤；

C.電解時電解槽中不斷有水被消耗，海水中的動能高的水可穿過PTFE膜，為電解池補水，C正確；

D.由電解總反應(yīng)可知，每生成ImolFh要消耗ImolHzO,生成H2的速率為尤mol-hL則補水的速率也應(yīng)

是尤mol-h-,D正確；

故選B。

■題型6金屬的腐蝕與防護

【例6】下圖是模擬金屬電化學(xué)腐蝕與防護原理的示意圖。下列敘述錯誤的是

石墨ZnFe

A.若X為食鹽水，K未閉合，F(xiàn)e棒上B點鐵銹最多

B.若X為食鹽水，K與M連接，石墨附近pH最大

C.若X為稀鹽酸，K分別與M、N連接，F(xiàn)e腐蝕情況前者更慢

+

D.若X為稀鹽酸，K與M連接，石墨上電極反應(yīng)為：2H+2e-=H2T

【答案】C

【解析】A.若X為食鹽水，K未閉合，F(xiàn)e棒上B點處水面上鐵與空氣及水蒸氣接觸，最易發(fā)生腐蝕，鐵

銹最多，A正確；

B.若X為食鹽水，K與M連接，形成原電池，碳棒為正極，發(fā)生吸氧腐蝕，O2+4e-+2H2O=4OW-,氫

氧根離子濃度增大，pH最大，B正確；

C.若X為稀鹽酸，K分別與M、N連接，都形成原電池，接M時鐵為負(fù)極，腐蝕加快，而接N時鐵為正

極，被保護，F(xiàn)e腐蝕情況前者更快，C錯誤；

D.若X為稀鹽酸，K與M連接，石墨上氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，電極反應(yīng)為2H++26-=凡個，D正確；

故答案選C?

【變式6-1】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用如圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護，下列有關(guān)說法正確的是

,a,Tb

鐵片、

選項a、b連接方式X成分Y成分結(jié)論

A直接相連海水石墨鐵發(fā)生析氫腐蝕

B直接相連河水鋅鐵發(fā)生吸氧腐蝕

C直接相連飽和NH4cl溶液銅Y電極上有氣泡產(chǎn)生

D分別與電源負(fù)極、正極相連食鹽水石墨犧牲陽極法

【答案】C

【解析】A.海水為中性溶液，一般發(fā)生吸氧腐蝕，A錯誤；

B.鋅比鐵活潑，連接鋅，保護鐵不被腐蝕，B錯誤；

C.氯化錢水解呈酸性，形成原電池，銅為正極，析出氫氣，C正確；

D.分別與外接電源的負(fù)極和正極相連，為外加電源保護法，D錯誤；

答案選C。

【變式6-2］下列有關(guān)金屬腐蝕的說法不正確的是

A.鍍層破損的白鐵皮（鍍鋅）比馬口鐵（鍍錫）更易被腐蝕

B.電解精煉粗銅時，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不一樣

C.用氯化鐵溶液腐蝕銅板制作印刷電路板

D.鋁片經(jīng)過濃硫酸處理后表面生成致密的氧化膜可保護鋁

【答案】A

【解析】A.鋅比鐵活潑，形成原電池時，鋅作負(fù)極，能保護鐵不受腐蝕，錫沒有鐵活潑，形成原電池時，

錫作正極，能加速鐵腐蝕，所以鍍層破損的白鐵皮（鍍鋅）比馬口鐵（鍍錫）難被腐蝕，A不正確；

B.電解精煉粗銅時，陽極的Cu、Zn、Fe都會失去電子，Au、