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专题验收评价
专题11 电化学基础
内容概览
A·常考题不丢分
【考点一 原电池原理及其应用】
【考点二 电解池原理及其应用】
【考点三 金属腐蚀与防护】
【微专题 电化学离子交换膜的分析与应用】
B·综合素养拿高分/拓展培优拿高分
C·挑战真题争满分
【考点一 原电池原理及其应用】
1．（2023·江苏南通·统考三模）一种可用于吸收
的电池，其工作时的原理如图所示。下列说法正确的
是
A．电极a 上发生的电极反应为
B．Ⅰ室出口处溶液的pH 大于入口处
C．如果将Ⅰ室、Ⅱ室间改为阳离子交换膜，则电池工作时Ⅰ室可能有
沉淀生成
D．该装置可以制取
和
2．（2023·四川内江·统考三模）电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点，利用
下图所示装置可合成己二腈[NC(CH2)4CN]。充电时生成己二腈，放电时生成O2，其中a、b 是互为反置的
1
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双极膜，双极膜中的H2O 会解离出H+和OH-向两极移动。下列说法正确的是。
A．放电时，M 极作正极，电极反应式为[Co(NH3)4]3++e-=[Co(NH3)4]2+
B．放电时，双极膜中H+向N 极移动
C．充电时，阳极的电极反应式为2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN
D．若充电时制得1molNC(CH2)4CN，则放电时需生成1molO2，才能使左室溶液恢复至初始状态
3．（2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测）氧气传感器40XV 主要用于工业安全方面测量环境
中氧气气体浓度，量程符合0~ 30%范围内使用。一种测定O2含量的气体传感器如图1 所示。传感器工作
时，仅Ag+能在 α -AgI 晶体里迁移，O2透过聚四氟乙烯进入传感器，AgI 的物质的量增加。α-AgI 晶体中
I-离子作体心立方堆积(如图2 所示)，Ag+主要分布在由I-构成的四面体、八面体等空隙中。下列有关说法不
正确的是
A．正极反应式为I2+2Ag+ +2e-= 2AgI
B．负极反应式为Ag+I--e-=AgI
C．电位计读数越大， O2含量越高
D．α-AgI 晶体的摩尔体积Vm=
m3·mol-1
4．（2024·河南·统考模拟预测）一种基于固体电解质
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
生成。下列说法错误的
是
2
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A．放电时
电极为负极
B．固体电解质
含钠离子
C．充电时阳极反应式：
D．转移
时，区和区的质量差改变
5．（2024·江西·统考模拟预测）水系
电池在碳循环方面具有广阔的应用前景。该电池的示意图如
下，其中双极膜在工作时催化
解离为
和
，并在直流电场的作用下分别向两极迁移。下列说法
正确的是
A．放电时，
电极为负极，发生还原反应
B．充电时，
从
电极通过双极膜到达催化电极发生反应
C．放电时，催化电极上的反应为
D．充电时，
电极上的反应为
【考点二 电解池原理及其应用】
1．（2023·上海·统考模拟预测）电解食盐水间接氧化法去除工业废水中氨氮的原理如图所示，通过电解氨
氮溶液(含有少量的NaCl)，将
转化为
(无
逸出)，下列说法正确的是
A．M 为负极
B．N 极附近pH 值不变化
C．
D．电解后
上升
2．（2023·河北·校联考一模）利用甲烷燃料电池作电源，可以通过电化学方法将有害气体
、
分别
3
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转化为
和
，装置如图所示。下列说法不正确的是
A．通过甲进入的气体是甲烷
B．b 极的电极反应为：
C．d 电极反应式是
D．通过丙出口出去的物质只有硫酸铵的浓溶液
3．（2024·辽宁沈阳·统考一模）环氧乙烷(
，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由
乙烯经电解制备EO 的原理示意图如下，下列说法中错误的是
A．电极1 连接外接电源的正极
B．电极2 的电极反应式为：
C．溶液a 可能含有两种溶质，溶液b 可循环使用
D．离子膜可选择性的透过
和
4．（2023·湖南长沙·长沙一中校考模拟预测）四甲基氢氧化铵
常用作电子工业清洗剂，下
图为以四甲基氯化铵
为原料，利用光伏并网发电装置采用电渗析法合成
，下列
叙述正确的是
4
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A．a 极电极反应式：
B．制备0.4mol
时，两极共产生6.72L 气体(标准状况)
C．c 为阳离子交换膜，d，e 均为阴离子交换膜
D．保持电流恒定，升高温度可以加快合成
的反应速率
5．（2024·河北·校联考模拟预测）微生物电解池(MEC)作为一种新的CO2再利用技术，可通过将电活性微
生物与电化学刺激相结合的方式，将CO2转化为低碳燃料CH4，从而实现CO2固定和能量回收，下列说法
正确的是
A．直流电源a 极是负极，发生氧化反应
B．N 极上的电极反应为：
C．在电解过程中H+从N 极向M 极移动
D．电活性微生物可以加快电子转移
【考点三 金属腐蚀与防护】
1．（2023·河北沧州·沧州市第二中学校联考三模）出土于陕西的两千多年前的越王剑(主要成分为铁)，现
藏于广州博物馆，该剑剑格左右侧皆以鸟虫书体铸刻“王戊”二字，剑色为水银古，时至如今，依然锋利。
剑脊含铜量较多，韧性好，不易折断；刃部含锡高，硬度强，可见其性能优异，锻造技术优良。下列叙述
错误的是
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已知：剑在地下因构成原电池发生了腐蚀，导致生锈(Fe2O3)。
A．铁与铜、锡构成原电池时，铁为负极
B．铁发生的电极反应为Fe-3e-=Fe3+
C．酸性环境下剑腐蚀的过程中会产生氢气
D．生成80gFe2O3时理论上转移3mol 电子
2．（2023·内蒙古赤峰·统考一模）硫酸盐还原菌SRB 是一类独特的原核生理群组，是一类具有各种形态
特征，能通过异化作用将硫酸盐作为有机物的电子受体进行硫酸盐还原的严格厌氧菌。在地球上分布很广
泛，通过多种相互作用发挥诸多潜力。但在水体中，会促使许多金属及合金发生腐蚀。某种Fe 合金在硫酸
盐还原菌存在条件下腐蚀的机理如图所示。
对于该反应机理相关信息分析正确的是
①若引入新的菌种，一定可以加速对金属的腐蚀
②硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在无氧环境下进行的
③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe 腐蚀后最终会生成
④
在SRB 的作用下发生反应：
(正极电极反应式)
⑤当1mol
在SRB 的作用下转化为S2−时，理论上正极反应会消耗4mol 水
⑥若溶液中的S2−会完全转化为 FeS，则 Fe 腐蚀后生成Fe(OH)2和FeS 的物质的量之比为3：1
A．①②③
B．①②⑤⑥
C．②④⑥
D．②③⑤
3．（2023·吉林长春·东北师大附中校考三模）实验小组研究金属电化学腐蚀，实验如下：
实验
装置
5min 时现象
25min 时现象
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I
铁钉表面及周边未见明显
变化。
铁钉周边出现少量红色和蓝
色区域，有少量红棕色铁锈
生成。
Ⅱ
铁钉周边出现红色区域，
未见蓝色出现，锌片周边
未见明显变化。
铁钉周边红色加深，区域变
大，未见蓝色出现，锌片周
边未见明显变化。
下列说法不正确的是
A．实验Ⅱ中
时出现红色区域，说明铁钉腐蚀速率比Ⅰ快
B．实验Ⅱ中正极的电极反应式：
C．实验I 如果使用纯铁材质铁钉能减慢其腐蚀速率
D．若将Zn 片换成Cu 片，推测Cu 片周边会出现红色，铁钉周边会出现蓝色
4．（2023·上海嘉定·统考一模）如图装置可以模拟铁的电化学防护，下列说法不正确的是
A．若X 为锌棒，开关K 置于M 处时，铁电极反应为：2H++2e-=H2↑
B．若X 为锌棒，开关K 置于M 或N 处均可减缓铁的腐蚀
C．若X 为炭棒，开关K 置于N 处时，铁电极反应2H++2e-=H2↑
D．若X 为炭棒，开关K 置于N 处可以减缓铁的腐蚀
5．（2023·浙江·校联考二模）海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其进行保
护(如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助电极)。下列有关叙述中不正确的是
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A．a 为负极，b 为正极
B．高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
C．通电时，海水中的阳离子向钢制管柱电极移动
D．通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零
【微专题 电化学离子交换膜的分析与应用】
1．（2023·河南郑州·统考模拟预测）一种水性电解液
离子选择双隔膜电池如图所示(已知在
溶液中，
以
存在)。关于电池放电时，下列叙述错误的是
A．MnO2为电池的正极
B．Ⅱ、Ⅲ区间的隔膜为阳离子交换膜
C．Zn 电极反应：
D．当Ⅱ区质量增加17.4g 时，电路中转移0.1mol 电子
2．（2023·山东淄博·统考三模）下图装置充电时生成已二腈[
]，放电时生成
，a、b 是互
为反置的双极膜，双极膜中的
会解离出
和
。下列说法正确的是
A．
极的电势低于
极的电势
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B．放电时，双极膜中
向
极移动
C．充电时，
极的电极反应式为
D．若充电时制得
已二腈，则放电时需生成
才能使左室溶液恢复至初态
3．（2023·陕西咸阳·统考三模）最近科学家研发了“全氢电池”，工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．吸附层a 发生的电极反应为：
B．NaClO4的作用是传导离子并参与电极反应
C．电解质溶液中Na+向左移动，ClO 向右移动
D．全氢电池的总反应为：2H2+O2=2H2O
4．（2023·河南·校联考一模）在直流电源作用下，双极膜中间层中的
解离为
和
。某技术人员
利用双极膜(膜c、膜d)电解技术从含葡萄糖酸钠(用GCOONa 表示)的溶液中提取NaOH 和葡萄糖酸
(GCOOH)，工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．M 为阴极
B．③室和④室所得产物相同
C．膜a 为阳离子交换膜，膜b 为阴离子交换膜
D．N 极电极反应式为
5．（2023·陕西渭南·统考一模）浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池，理论上
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当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1 为浓差电池，图2 为电渗析法制备磷酸二氢钠，用浓差电池为
电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。下列说法错误的是
A．电极a 应与Ag(I)相连
B．电渗析装置中膜a 为阳离子交换膜
C．电渗析过程中左、右室中NaOH 和
的浓度均增大
D．电池从开始到停止放电，理论上可制备1.2g
1．（2023·上海松江·统考二模）将表面发黑(黑色物质为Ag2S)的银器浸入盛有食盐水的铝制容器中(如图)，
一段时间后黑色褪去。有关说法正确的是
A．该处理过程中电能转化为化学能
B．铝质容器为阳极，其质量变轻
C．Ag2S 溶解于食盐水生成了AgCl
D．银器为正极，Ag2S 被还原为单质银
2．（2023·浙江绍兴·统考二模）工业上主要采用如图1 所示的方法制备盐酸羟胺(NH2OH•HCl)，一种常见
的显像剂，性质类似 NH4Cl。电池装置中含Fe 的催化电极的电极反应机理如图2 所示，下列说法正确的
是
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A．Pt 电极作正极，发生还原反应
B．由图2 可知，NO 在电极上发生的反应为：NO+3e—+3H+=NH2OH
C．反应一段时间后，右侧溶液pH 减小
D．外电路每转移2 mol 电子，通过氢离子交换膜往左侧迁移的H+有2NA个
3．（2023·吉林长春·东北师大附中校考模拟预测）钠硒电池是一类以单质硒或含硒化合物为正极、金属钠
为负极的新型电池，具有能量密度大、导电率高、成本低等优点。以Cu2-xSe 填充碳纳米管作为正极材料
的一种钠硒电池工作原理如图所示，充放电过程中正极材料立方晶胞内未标出因放电产生的0 价Cu 原子。
下列说法错误的是
A．每个Cu2-xSe 晶胞中Cu2+个数为4x
B．在Na2Se 晶胞结构中，Se2-占据的位置是顶点和面心
C．充分放电时，正极的电极反应式为Cu2-xSe + 2Na++2e-=Na2Se+(2-x)Cu
D．充电时外电路中转移lmol 电子，两极质量变化差为23g
4．（2023·辽宁沈阳·校联考一模）2023 年星恒电源发布“超钠F1”开启钠电在电动车上产业化元年。该二
次电池的电极材料为
(普鲁士白)和
(嵌钠硬碳)。下列说法中错误的是
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A．放电时，左边电极电势高
B．放电时，负极的电极反应式可表示为：
C．充电时，电路中每转移
电子，阳极质量增加
D．比能量：锂离子电池高于钠离子电池
5．（2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测）我国研发的“海水原位直接电解制氢技术”的装置如
图所示。阴、阳极电极均为附着有
的
催化电极网，表面的
可选择性的紧密结合水电离出的
。下列说法错误的是
A．气体a 为
B．隔膜为质子交换膜
C．阴极会产生
等电极垢
D．阳极表面稳定的负电层减少了副产物
的生成
6．（2024·四川内江·统考一模）硝酮是重要的有机合成中间体，可采用下图方法合成｡下列说法正确的是
A．该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能
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B．惰性电极1 为阳极，电极反应式为：
C．理论上合成1mol 硝酮，在惰性电极1 消耗
D．反应前后物质的量浓度
保持不变
7．（2023·广东·校联考一模）“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一、匠人以铜为胎，将氧化变黑的银
丝(
)嵌入铜器表面已錾刻好的花纹内，然后用汗湿的手边捂边揉搓铜器，使铜胎变得乌黑，银丝变得
光亮，呈现出黑白分明的装饰效果。下列叙述正确的是
A．揉搓工序中电子从铜器经汗液流向银丝
B．铜作为原电池的负极发生了吸氧腐蚀
C．铜和银均不活泼，在任何条件下都不能形成原电池
D．用铁丝代替银丝，铜器不会变黑
8．（2023·北京海淀·统考二模）甲、乙同学分别用如图所示装置验证铁的电化学防腐原理，相同时间后继
续进行实验。
实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe 电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。
实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe 电极附近溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。
下列说法正确的是
A．Ⅰ是牺牲阳极保护法，正极反应式为
B．Ⅱ为外加电流阴极保护法，Fe 电极与外接电源的正极相连
C．由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测K3[Fe(CN)6]在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ
D．由实验可知，两种保护法均能保护
，且Ⅱ保护得更好
9．（2023·湖南·校联考模拟预测）一种新型
可充电电池，其工作原理如图所示，下列说法正
确的是
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A．充电时，M 应与电源的正极相连接
B．充电时，
通过钠离子交换膜向N 极移动
C．放电时，N 极电极反应为
D．放电时，每生成
，转移电子数为
10．（2023·辽宁鞍山·鞍山一中校考模拟预测）近日，清华大学王保国教授团队设计出了一种双极膜(将
解离成
和
)电解合成
的反应器，其简化模型如图所示，已知：法拉第常数
C⋅mol
(法拉第常数的物理意义：每摩尔电子携带的电荷量)。下列说法错误的是
A．M 极电势低于N 极电势
B．电解合成过程中，N 极附近电解质溶液的pH 减小
C．阴极的电极反应式为
D．理论上产生0.02mol
时，外电路流过的电量为1930C
1．(2023•山东卷，11) (双选)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、
乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是( )
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A．甲室Cu 电极为正极
B．隔膜为阳离子膜
C．电池总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
D．NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响
2．(2023•全国乙卷，12)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电
池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为
另一电极。工作时，在硫电极发生反应：
S8+e-→
S
，
S
+e-→S
，2Na++
S
+2(1-
)e-→Na2Sx
下列叙述错误的是( )
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++
S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
3．(2022•全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH 溶液中，Zn2+以Zn(OH)
4
2-存在)。电池放电时，下列叙述错误的是( )
A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO4
2-通过隔膜向Ⅱ区迁移
C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH) 4
2-+Mn2++2H2O
4．(2022•全国乙卷)
电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了
一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+)，驱动阴极反应(Li++e-
=Li+)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是( )
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A．充电时，电池的总反应Li2O2=2Li+O2
B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应O2+2Li++2e-=Li2O2
5．(2022•辽宁省选择性考试，14)某储能电池原理如图。下列说法正确的是( )
A．放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-= NaTi2(PO4)3+2Na+
B．放电时Cl-透过多孔活性炭电极向CCl4中迁移
C．放电时每转移1 mol 电子，理论上CCl4吸收0.5 mol Cl2
D．充电过程中，NaCl 溶液浓度增大
6．(2022•福建卷，9)一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为KOH 和Zn(CH3COO)2水溶液。将电
池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如下图所示。下列说法正
确的是( )
A．化学自充电时，c(OH―)增大
B．化学自充电时，电能转化为化学能
C．化学自充电时，锌电极反应式：Zn2++2e-=Zn
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D．放电时，外电路通过
电子，正极材料损耗
7．(2022•湖北省选择性考试，14)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)2]，过程如
图所示(
为甲基)。下列说法正确的是( )
A．生成1 mol Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移2mol 电子
B．阴极上的电极反应为：P4+8CN--4e-=4[P(CN)2]-
C．在电解过程中CN-向铂电极移动
D．电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH
8．（2023·重庆·统考高考真题）下列实验装置或操作能够达到实验目的的是
A
B
C
D
制取
转移溶液
保护铁件
收集
9．（2023·浙江·统考高考真题）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正
确的是
A．电极A 接电源正极，发生氧化反应
B．电极B 的电极反应式为：
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C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的
溶液
D．改进设计中通过提高电极B 上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗
10．（2021·湖北·统考高考真题）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备
CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是
A．电解时只允许H+通过离子交换膜
B．生成O2和H2的质量比为8∶1
C．电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大
D．CrO3 的生成反应为：Cr2O+2H+=2CrO3+H2O
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