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第四章章末归纳总结
思维导图
常见考点考向一 原电池与电解池
【例1-1】下列情景中对应铁电极上的电极反应式书写错误的是（ ）
选项 A B C D
铁片连电源正极，碳棒连
钢铁发生析氢 常温下，铁片和铜片在
情景 电源负极，电解NaOH溶 在铁片上镀铜
腐蚀 浓硝酸中组成原电池
液
电极
反应
A．A B．B C．C D．D
【例1-2】（2022高二上·联合期中）下列关于电化学的说法错误的是（ ）
A．铝制品可利用阳极氧化法处理表面，使之形成致密的氧化膜而起到防护作用
B．水库的钢闸门接直流电源的正极，可以减缓闸门的腐蚀
C．轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法
D．氯碱工业选用阳离子交换膜隔离两个电极区
【例1-3】（2022高二上·宁德期中）电解饱和食盐水是氯碱工业的基础。某研究小组利用如图所示装置
进行电解饱和食盐水的实验，其中a、b均为惰性电极。回答下列问题。
（1）I．若X、Y为电源，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。
X为 极，Fe电极为 极。
（2）通电一段时间后，硫酸铜溶液的浓度 (填“变大”、 “变小”或“不变”)
（3）a电极的电极反应式 。（4）II．若X、Y为两个铁夹，夹在被KSO 溶液浸湿的滤纸条上。
2 4
装置I为 (填“原电池”或“电解池”)。
（5）若在滤纸中部滴上酸性KMnO 溶液，则会观察到紫色移向 电极(填“X”或“Y”)。
4
（6）反应后，若装置II中两电极一共收集到气体44.8 L(标准状况下)，则电路中转移的电子数目为
。
【一隅三反】
1．（2022高二上·宁德期中）金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法
制得高纯度的镍。下列叙述正确的是(已知氧化性： )（ ）
A．电解时，粗镍做阳极，纯镍做阴极
B．电解时，在阳极上放电的金属有Fe、Zn、Cu、Ni
C．电解后，溶液中的 浓度增大
D．阴极的电极反应为：
2．（2022高二上·宁德期中）一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法错误的是
（ ）
A．a为直流电源的负极
B．阳极反应式为
C．若有1mol离子通过A膜，理论上阳极生成5.6L气体
D．甲池中硫酸根离子通过交换膜进入乙池
3．（2022高二上·房山期中）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。回答下列问题：
（1）纸电池是未来电池发展的一个重要研究方向。某研究小组，根据纸电池结构示意图，利用实
验室中的稀硫酸、蒸馏水和滤纸制作电解液，用铜片与镁片作为电极材料。
①其中放置镁片的位置是 (填a或b)，电池工作时H+向 (填a或b)极作定向移动。
②某学生用硫酸铜溶液替代稀硫酸，请写出正极发生的电极反应式
（2）某种甲烷燃料电池的工作原理如下图所示：
①该装置的负极是电极 (填“A”或“B”)；c处通入的物质是 (填“CH ”或
4
“O”)。
2
②甲烷燃料电池供电时的总反应方程式为 ，正极电极方程式：
。
③当该装置转移电子的数目为0.4mol时，消耗CH 标准状况下 L。
4
考向二 金属的防护与腐蚀
【例2-1】（2022高二上·宁德期中）中学化学教材中，常借助于图像这一表现手段清晰地突出实验装置
的要点、形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图像表现的内容正确的是（ ）A．图1表示牺牲阳极的阴极保护法
B．图2所示装置中的铁钉发生析氢腐蚀
C．图3表示在铁上镀铜
D．图4装置表示精炼铜，则a极为精铜，b极为粗铜
【例2-2】（2022高二上·南阳月考）利用如图所示装置，可以模拟铁的电化学腐蚀，下列说法错误的是
( )
A．若X为碳棒，为减慢铁的腐蚀，开关K应置于N处
B．若X为锌棒，K置于M或N处，均能减慢铁的腐蚀
C．若X为碳棒，将开关K置于M处时铁棒上发生的反应为Fe－2e－=Fe2＋
D．若X为锌棒，将开关K置于N处时铁棒上发生的反应为Fe－2e－=Fe2＋
【一隅三反】
1．（2022高二下·成都期中）下列说法正确的是（ ）
A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁强
B．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
C．电解精炼铜时，粗铜作阴极
D．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用2．（2021高二上·金华期末）下列叙述不正确的是（ ）
A．铁制品上镀铜：铁制品为阳极，铜盐为电镀液
B．电解饱和食盐水，Cl-比OH-更易在阳极失去电子
C．放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断变小
D．外加电流法保护钢铁设备时，选用惰性辅助阳极
3．（2021高二上·慈溪期末）在表面无锈的铁片上滴食盐水，一段时间后有铁锈出现。此过程反应为：
2Fe+2HO+O =2Fe(OH) ，Fe(OH) 进一步被氧气氧化为Fe(OH) ，再在一定条件下脱水生成铁锈，其
2 2 2 2 3
原理如图。下列说法不正确的是（ ）
A．铁片发生氧化反应而被腐蚀
B．铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域
C．铁片腐蚀中正极发生的电极反应：2HO+O +4e-=4OH-
2 2
D．铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀
4．（2022高二下·赤峰期末）铁及其化合物在生产和生活中具有广泛的用途。请回答下列问题。
（1）铁制品暴露在潮湿空气中容易发生腐蚀，通过图甲所示装置可验证铁钉是否发生电化学腐蚀，
正极反应式是 。
（2）利用图乙装置可模拟工业生产高铁酸盐，阳极反应为 ，阴极区的溶液 (填“增大”“减小”或“不变”)。利用高铁酸盐可制作新型可充电电池，该
电池的总反应为 ，充电时阳极反应为
，放电时每转移 电子，正极有 被还原。
考向三 综合运用
【例3】（2022高二上·联合期中）“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题，为减小和消除
对环境的影响，大力提倡新能源电车出行，科学家们为解决电车能源问题，探索出如下三种方案。
（1）Ⅰ.方案一：光解水，制造氢氧燃料电池
下图是某科研机构利用太阳光，在催化剂表面实现高效分解水来制备氢气的历程，关于该历程，下
列说法错误的是____。
A．该法制氢能量变化是光能→化学能
B．过程Ⅰ的能量变化等于2倍氢氧键键能
催
C．过程Ⅲ的反应方程为：H
2
O
2¿H
¿
+O
2 2
¿
D．该历程降低了水分解的反应热
Ⅱ.方案二：将 与 反应合成甲醇，制备甲醇燃料电池。制备甲醇的过程可能涉及的反
应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：反应Ⅲ：
（2）求 ，反应Ⅰ能自发进行的条件是 。
（3）一定条件下，在2L的密闭容器中发生反应Ⅰ，起始物 和
的浓度随时间变化如图1所示，平衡时 的体积分数 ；若保持其它反应条件不
变，起始时仅将容器体积变为3L，请在图1上画出 的浓度随时间变化的趋势图 。
（4）若密闭容器中只发生反应Ⅱ，以下能说明该反应达到平衡状态的是____(选填字母)。
A．CO与CO 浓度比为1∶1
2
B．
C．绝热条件下，该密闭体系压强不再变化
D．容器中混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
（5）若CO 和 按一定比例在装有催化剂的反应器中发生反应Ⅰ，一定时间内甲醇的产率和催化
2
剂的催化活性与温度的关系如图2所示。当温度为470K时，图中P点 (填“是”或“不
是”)处于平衡状态，说出理由
；490K之后，甲醇产率下降，请分析其变化产生的原因
。（6）Ⅲ.方案三：以二氧化碳为原料，开发新型电池
科学家可以利用如下图装置，“溶解”水中的二氧化碳，生成电能和氢气，请写出二氧化碳生成氢
气的电极反应式 。
【一隅三反】
1．（2022高二上·平顶山开学考）研究化学反应时，既要考虑物质变化与能量变化，又要关注反应的
快慢与限度。回答下列问题：
（1）I.能源是现代生产生活、科学研究和社会发展的重要支柱。化学反应中的能量变化，主要表现
为化学能、热能、电能等的变化。
下列反应中，既属于放热反应，在一定条件下又能设计成原电池反应的是 (填字母)。
A.NH Cl与Ba(OH) 混合
4 2
B.2C+O 2CO
2
C.C+CO 2CO
2
D.H SO 溶液与Ba(OH) 溶液中和
2 4 2（2）Fe－Cu原电池的装置如图所示。
①铁作 (填“正极”或“负极”)，溶液中H+向 (填“铁”或“铜”)电极方向移
动。
②正极的现象是 ，负极的电极反应式为 。
③若反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为 L。
（3）II.恒容密闭容器中发生反应NH COONH (s) 2NH (g)+CO (g)，生成物氨气的浓度c(NH )随
2 4 3 2 3
反应时间的变化情况如表所示。
时间/s 0 8 16 24 32 400
c(NH )/(mol•L-1) 0 1.3 1.8 2.1 2.2 2.2
3
在8～16s内，以CO 表示的平均反应速率v(CO)= mol•L-1•min-1，对于该反应，下列说法
2 2
一定正确的是 (填字母)。
A．加入合适的催化剂可加快该反应的速率，但并不改变其限度
B.32s时c(NH )不再改变，说明此时该反应恰好到达平衡状态
3
C．将NH COONH 研成粉末，可以缩短反应达到平衡的时间
2 4
D．当氨气的体积分数φ(NH)不再改变时，说明该反应已达到化学平衡
3
2．（2022高二上·南京开学考）燃煤烟气中的NOx、SO 经处理后可被吸收，电化学在相关邻域也有重
2
要应用。
（1）若烟气主要成分为NO、SO ，可通过电解法除去，其原理如图所示。阴极的电极反应式为
2
。电解过程得到产物为 。（2）若烟气主要成分为NO 、SO ，可通入NaOH溶液将NO 完全转化为NO 。则NO 、SO 与
2 2 2 2 2
NaOH反应的离子方程式为 。
（3）电解法也可除去水中的氨氮，实验室用石墨电极电解一定浓度的(NH )SO 与NaCl的酸性混
4 2 4
合溶液来进行模拟。
①电解时，阳极的电极反应式为 。
电解过程中溶液初始Cl-浓度和pH对氨氮去除速率与能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响关系
如图1和图2所示。
②图1中当Cl-浓度较低时、图2中当初始pH达到12时，氨氮去除速率低而能耗高的原因可能是
；而当Cl-浓度较高时，测得溶液中的NO 浓度也较高，可能的原因是
。（4）肼(N H)燃料电池示意图：肼燃料电池中A极发生的电极反应为：
2 4
。
3．（2022高二下·赤峰期末）回答下列问题：
（1）X、Y、Z、W均为中学化学中常见物质，一定条件下它们之间有如下转化关系(其它产物已略
去)。下列说法错误的是
A．若W是单质铁，则Z溶液可能是 溶液
B．若W是氢氧化钠，则X水溶液呈酸性
C．若W是氧气，则X、Z的相对分子质量可能相差48
D．若W是强氧化性的单质，则X可能是金属铝
（2）A是一种常见的铵盐，受热分解可得到碱性气体B，C、D是常见的两种氧化物，E溶液显酸
性。A、B、C、D、E是含有一种相同元素的五种化合物，在一定条件下可发生如图所示的转化。
①B的化学式 ；D的颜色 。
②实验室中常用A和另一种固体制备B，写出相应的化学方程式
。
（3）电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
①图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择 (填字母标号)。a．碳棒 b．锌板 c．铜板
②镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为“镁—次氯酸盐”燃
料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。E为该燃料电池的 (填“正”或“负”)极。F
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