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十年高考真题分类汇编(2010-2019) 化学
专题10
电化学
题型一：原电池的工作原理、金属的电化学腐蚀与防护.............................1
题型二：电解原理及应用.......................................................20
题型三：原电池、电解池的综合考查..............................................31
题型一：原电池的工作原理金属的电化学腐蚀与防护
1.(2019·全国Ι·12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电
极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法错误的是
A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能
B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+
2H++2MV+
C.正极区,固氮酶为催化剂,N2 发生还原反应生成NH3
D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
【答案】B
【解析】本题考查原电池工作原理，涉及酶的特性、电极反应式的书写和电解质中离子迁移
方向等知识，考查的核心素养是证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析。由题图和题意
知，电池总反应是3H2+N2
2NH3。该合成氨反应在常温下进行，并形成原电池产生电能，
反应不需要高温、高压和催化剂，A 项正确；观察题图知，左边电极发生氧化反应
MV+-e-
MV2+,为负极，不是阴极，B 项错误；正极区N2 在固氮酶作用下发生还原反应
生成NH3，C 项正确；电池工作时，H+通过交换膜，由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移，
D 项正确。
【解后反思】分析装置图时，抓住粒子流向与物质转化，整体认识合成氨原理。联系原电池
原理综合作出判断。电解池的电极分阴极、阳极，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应；
原电池的电极分正极、负极，正极发生还原反应，负极发生氧化反应。
2.(2019·江苏·10)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl 溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行
铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是
A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-
Fe3+
B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D.以水代替NaCl 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
【答案】C
【解析】本题考查金属的电化学腐蚀，考查的核心素养是证据推理与模型认知。A 项，铁和
炭的混合物用NaCl 溶液湿润后构成原电池，铁作负极，铁失去电子生成Fe2+
，电极反应
式为Fe－2e-
Fe2+，错误；B 项，铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外，还可转化为
热能等，错误；C 项，构成原电池后，铁腐蚀的速率变快，正确；D 项，用水代替NaCl 溶
液，Fe 和炭也可以构成原电池，Fe 失去电子，空气中的O2 得到电子，铁发生吸氧腐蚀，错
误。
3.(2019·浙江4 月选考·12)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
下列说法不正确的是
A.甲：Zn2+向Cu 电极方向移动,Cu 电极附近溶液中H+浓度增加
B.乙：正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O
2Ag+2OH-
C.丙：锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.丁：使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
【答案】A
【解析】本题以铜锌原电池，钮扣式银锌电池，锌锰干电池和铅蓄电池为背景考查原电池的
基本概念、工作原理以及电极反应式的书写。铜锌原电池(电解质溶液为硫酸)中铜作正极，
电极反应为
2H++2e-
H2↑，故铜电极附近H+浓度降低，A 项错误。
4.(2017·全国I·11)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作
原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是(
)
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
【答案】C
【解析】
5.(2017·全国III·11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极
a 常用掺有石墨烯的S8 材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是(
)
A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4
B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol 电子，负极材料减重0.14 g
C．石墨烯的作用主要是提高电极a 的导电性
D．电池充电时间越长，电池中Li2S2 的量越多
【答案】D
【解析】
6.(2017·江苏·12)下列说法正确的是(
)
A．反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的ΔH< 0，ΔS>0
B．地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
C．常温下，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10−12，pH=10 的含Mg2+溶液中，c(Mg2+)≤5.6×10−4 mol·L−1
D．常温常压下，锌与稀H2SO4 反应生成11.2 L H2，反应中转移的电子数为6.02×1023
【答案】BC
7.(2016·全国II·11)Mg—AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误
的是(
)
A．负极反应式为Mg-2e-=Mg2+
B．正极反应式为Ag++e-=Ag
C．电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
【答案】B
【解析】根据题意，电池总反应式为：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正极反应为：2AgCl+2e-= 2Cl-+
2Ag，负极反应为：Mg-2e-=Mg2+，A 项正确，B 项错误；对原电池来说，阴离子由正极移
向负极，C 项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑，D
项正确；答案选B。
8.(2016·浙江·11)金属(M)–空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能
源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。
已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不．
正确
．．的是(
)
A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表
面
B．比较Mg、Al、Zn 三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高
C．M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
D．在Mg–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
【答案】C
9.(2016·海南·10)某电池以K2FeO4 和Zn 为电极材料，KOH 溶液为电解溶质溶液。下列说法
正确的是(
)
A．Zn 为电池的负极科_网Z_X_X_K]
B．正极反应式为2FeO42−+ 10H++6e−=Fe2O3+5H2O
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D．电池工作时OH向负极迁移
【答案】AD
【解析】A．根据化合价升降判断，Zn 化合价只能上升，故为负极材料，K2FeO4 为正极材
料，正确；B ．KOH 溶液为电解质溶液，则正极反应式为2FeO42−+6e−+8H2O
=2Fe(OH)3+10OH−，错误；C．该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，错误；D．电池工
作时阴离子OH−向负极迁移，正确；故选AD。
10.(2016·上海·8)图1 是铜锌原电池示意图。图2 中，x 轴表示实验时流入正极的电子的物质
的量，y 轴表示(
)
A．铜棒的质量
B．c(Zn2+)
C．c(H+)
D．c(SO42-)
【答案】C
11.(2016·天津·3)下列叙述正确的是(
)
A．使用催化剂能够降低化学反应的反应热(△H)
B．金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度无关
C．原电池中发生的反应达平衡时，该电池仍有电流产生
D．在同浓度的盐酸中，ZnS 可溶而CuS 不溶，说明CuS 的溶解度比ZnS 的小
【答案】D
【解析】A．使用催化剂不能改变化学反应的反应热(△H) ，错误；B．金属发生吸氧腐蚀
时，被腐蚀的速率和氧气浓度有关，氧气的浓度越大，腐蚀速率越快，错误；C．原电池中
发生的反应达到平衡时，两端就不存在电势差了，无法形成电压驱动电子移动，无法形成电
流，错误；D．根据Ksp 的计算公式，二者化学式形式相似，在同浓度的盐酸中，ZnS 可溶
而CuS 不溶，说明CuS 的溶解度比ZnS 的小，正确；故选D。
12.(2016·天津·4)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，
下列有关叙述正确的是(
)
A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
【答案】C
【解析】由图像可知该原电池反应原理为Zn+ Cu2＋= Zn2＋+ Cu，故Zn 电极为负极失电子发
生氧化反应，Cu 电极为正极得电子发生还原反应，故A 项错误；该装置中为阳离子交换膜
只允许阳离子和水分子通过，故两池中c(SO42－)不变，故B 项错误；电解过程中溶液中Zn2
＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2＋+2e—= Cu，故乙池中为Cu2＋～Zn2＋，摩尔
质量M(Zn2＋)>M(Cu2＋)故乙池溶液的总质量增加，C 项正确；该装置中为阳离子交换膜只允
许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶
液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，故D 项错误；本题选C。
13.(2015·全国I·11)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作
原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是(
)
A．正极反应中有CO2 生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
【答案】A
【解析】
14.(2015·上海·14)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是(
)
A．d 为石墨，铁片腐蚀加快
B．d 为石墨，石墨上电极反应为：O2 + 2H2O + 4e →4OH–
C．d 为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d 为锌块，铁片上电极反应为：2H+ + 2e →H2↑
【答案】D
【解析】由于活动性：Fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe 为负极，失去电子被
氧化变为Fe2+进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成
原电池时的速率快，正确。B.d 为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨
上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为：O2 + 2H2O + 4e →4OH–，正确。C.若d 为
锌块，则由于金属活动性：Zn>Fe，Zn 为原电池的负极，Fe 为正极，首先被腐蚀的是Zn，
铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确。D. d 为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧
腐蚀，在铁片上电极反应为：O2 + 2H2O + 4e →4OH–，错误。
15.(2015·江苏·10)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是
(
)
A．反应CH4＋H2O ========
催化剂
△
3H2＋CO,每消耗1molCH4 转移12mol 电子
B．电极A 上H2 参与的电极反应为：H2＋2OH
－－2e
－=2H2O
C．电池工作时，CO32－向电极B 移动
D．电极B 上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e
－=2CO32－
【答案】D
【解析】
16.(2015·重庆·4)我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜
器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。
(1)原子序数为29 的铜元素位于元素周期表中第
周期。
(2)某青铜器中Sn、Pb 的质量分别为119g、20.7g，则该青铜器中Sn 和Pb 原子的数目之比
为
。
(3)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl 在青铜器腐蚀过程中的催
化作用，下列叙述正确的是
。
A．降低了反应的活化能
B．增大了反应的速率
C．降低了反应的焓变
D．增大了反
应的平衡常数
(4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O 涂在被腐蚀部位，Ag2O
与有害组分CuCl 发生复分解反应，该化学方程式为
。
(5)题11 图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中，负极是
(填图中字母“a”或“b”或“c”)；
②环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈
Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为
；
③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为
L(标准状况)。
【答案】(1)四
(2)10∶1
(3)A、B
(4)Ag2O＋2CuCl=2AgCl＋Cu2O
(5)①c
②2Cu2＋＋3OH
－＋Cl
－=Cu2(OH)3Cl↓
③0.448
【解析】(1)A．催化剂降低了反应的活化能，增大活化分子百分数，故A 正确；B．催化
剂降低了反应的活化能，增大活化分子百分数，增大活化分子之间的碰撞机会，所以反应速
率增大，故B 正确；C．催化剂改变反应路径，但焓变不变，故C 错误；D．平衡常数只与
温度有关，温度不变，平衡常数不变，与催化剂无关，故D 错误；故选AB；
(2)Ag2O 与有害组分CuCl2 发生复分解反应，则二者相互交换成分生成另外的两种化合物，
反应方程式为Ag2O+CuCl2=2AgCl+CuO，故答案为：Ag2O+CuCl2=2AgCl+CuO；
(3)Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，负
极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子，所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子
反应生成Cu2(OH)3Cl 沉淀，离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓；
n[Cu2(OH)3Cl]=4.29g÷214.5g/mol=0.02mol ，根据转移电子得
n(O2)=0.02mol ，
V(O2)=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，故答案为：2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓；0.448．
17.(2014·天津·6)已知：锂离子电池的总反应为LixC＋Li1－xCoO2
C＋LiCoO2
锂硫电池的总反应2Li＋S
Li2S 有关上述两种电池说法正确的是(
)
A．锂离子电池放电时，Li
＋向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
【答案】B
【解析】A、电池工作时，阳离子(Li
＋)向正极迁移，A 项错误；B、锂硫电池充电时，锂电
极上发生Li
＋得电子生成Li 的还原反应，B 项正确；C、两种电池负极材料不同，故理论上
两种电池的比能量不相同，C 项错误；D、根据电池总反应知，生成碳的反应是氧化反应，
因此碳电极作电池的负极，而锂硫电池中单质锂作电池的负极，给电池充电时，电池负极应
接电源负极，即锂硫电池的锂电极应与锂离子电池的碳电极相连，D 项错误。
18.(2014·全国II·12)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列
叙述错误的是
A．a 为电池的正极
B．电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi
C．放电时，a 极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中的Li+从b 向a 迁移
【答案】C
【解析】根据题给装置图判断，电极b 是原电池的负极，电极反应式为Li-e- =Li+，电极a
是原电池的正极，电极反应为LiMn2O4 +xLi +xe- =Li1-xMn2O4。A、综上所述，a 是原电池的
正极，A 正确；B、根据正负极的电极反应可知，电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi，
B 正确；C、放电时，a 极锰的化合价发生变化，Li 的化合价没有变化，C 错误；D、放电
时，溶液中的Li+从b 向a 迁移，D 正确。
19.(2014·海南·20-1)下列有关叙述正确的是
A．碱性锌锰电池中，MnO2 是催化剂
B．银锌纽扣电池工作时，Ag2O 被还原为Ag
C．放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大
D．电镀时，待镀的金属制品表面发生还原反应
【答案】
【解析】A、由碱性锌锰电池的总反应：Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn(OH)2，可知正极
MnO2 得电子被还原，A 错误；B、银锌纽扣电池由锌粉作负极、氧化银作正极和氢氧化钾
溶液构成．电池工作时的反应原理为：Zn+Ag2O+H2O═Zn(OH)2+2Ag，电池工作过程中，正
极上氧化银得电子发生还原反应，生成Ag，B 正确；C、铅酸蓄电池放电时，发生的反应
是PbO2+Pb+2H2SO4
2PbSO4+2H2O，硫酸不断的消耗，浓度不断减小，C 错误；D、电
镀时，待镀的金属制品作阴极，在阴极上发生还原反应，D 正确。
20.(2014·福建·11)某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列说法正
确的是
A．正极反应为AgCl ＋e
－＝Ag ＋Cl
－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C．若用NaCl 溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D．当电路中转移0.01 mol e
－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol 离子
【答案】D
【解析】正极反应为氯气得电子与银离子变成氯化银沉淀，A 错误；放电时交换膜右侧不会
出现大量沉淀，B 错误；氯化钠代替盐酸，电池总反应不变，C 错误；当电路中转移0.01mole
时，左侧溶液中减少0.02mol 离子，D 正确。
21.(2014·北京·8)下列电池工作时，O2 在正极放电的是(
)
A．锌锰电池
B．氢燃料电池
C．铅蓄电池
D．镍镉电池
【答案】B
【解析】A、锌锰电池，Zn 是负极，二氧化锰是正极，所以正极放电的物质时二氧化锰，A
错误；B、氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，通入氧气的一
极为原电池的正极，电子由负极经外电路流向正极，正确；C、铅蓄电池负极为Pb，正极为
PbO2 放电；D、镍镉电池负极为Ni，正极为氧化铬放电。
22.(2014·海南·16)锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图
所示，其中电解质LiClO4 溶于混合有机溶剂中，Li+ 通过电解质迁移入MnO2 晶格中，生成
LiMnO2。回答下列问题：
(1)外电路的电流方向是由__________极流向__________极。(填字母)
(2)电池正极反应式为_______________________________。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？_______(填“是”或“否”)原因是__________。
(4)MnO2可与KOH 和KClO4在高温条件下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为______，
K2MnO4 在酸性溶液中歧化，生成KMnO4 和MnO2 的物质的量之比为______________。
【答案】(1)b
a (每空1 分，共2 分)(2)MnO2+e—+Li+=LiMnO2 (2 分)
(3)否
电极Li 是活泼金属，能与水反应(每空1 分，共2 分)
(4)3MnO2+KClO3+6KOH
2K2MnO4+KCl+3H2O (2 分)
2:1
(1 分)
【解析】(1)结合所给装置图以及原电池反应原理，可知Li 作负极材料，MnO2 作正极材料，
所以电子流向是从a→b，那么电流方向则是b→a；
(2)根据题目中的信息“电解质LiClO4 溶于混合有机溶剂中，Li+ 通过电解质迁移入MnO2 晶
格中，生成LiMnO2”，所以正极的电极反应式MnO2+e—+Li+=LiMnO2；
(3)因为负极的电极材料Li 是活泼的金属，能够与水发生反应，故不能用水代替电池中的混
合有机溶剂；
(4)由题目中的信息“MnO2 可与KOH 和KClO4 在高温条件下反应，生成K2MnO4”，可知该
反应属于氧化还原反应，Mn 元素化合价升高(
4
6
Mn
Mn )，则Cl 元素的化合价降低
(
5
1
Cl
Cl ) ，所以方程式为3MnO2+KClO3+6KOH
2K2MnO4+KCl+3H2O ；根据
“K2MnO4 在酸性溶液中歧化，生成
KMnO4(
6
7
2
4
4
K MnO
KMnO
) 和
MnO2(
6
4
2
4
2
K MnO
MnO )”，根据电子得失守恒，可知生成的KMnO4 和MnO2 的物质的
量之比为2:1。
23.(2014·江苏·20)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单
质有多种方法。
(1)将烧碱吸收H2S 后的溶液加入到如题20 图—1 所示的电解池的阳极区进行电解。电解过
程中阳极区发生如下反应：S2－—2e
－ S
(n—1)S+ S2－ Sn2－
①写出电解时阴极的电极反应式：。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成。
【答案】(1)①2H2O+2e—=H2+2OH—
②Sn2-+2H+=(n-1)S+H2S
【解析】(1)①溶液呈碱性，电解时水得到电子，阴极的电极反应式为：2H2O+2e—=H2+2OH—；
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，Sn2-+2H+=(n-1)S+H2S
24.(2013·江苏·9)Mg-H2O2 电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，
示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是
A.Mg 电极是该电池的正极
B.H2O2 在石墨电极上发生氧化反应
C.石墨电极附近溶液的pH 增大
D.溶液中Cl－向正极移动
【答案】C
【解析】本题是电化学基础的一条简单综合题，着力考查学生对原电池基础知识的理解能力。
A.组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，而非正极。B、C.双氧水作为氧化剂，在石墨上
被还原变为水，溶液PH 值增大。D.溶液中Cl－移动方向同外电路电子移动方向一致，应向
负极方向移动。
25.(2013·海南·4)Mg-AgCl 电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：
2AgCl+ Mg = Mg2++ 2Ag +2Cl-。有关该电池的说法正确的是
A．Mg 为电池的正极
B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-
C．不能被KCl 溶液激活
D．可用于海上应急照明供电
【答案】D
【解析】根据氧化还原判断，Mg 为还原剂是负极、失电子，所以A、B 都错，C 是指电解
质溶液可用KCl 溶液代替。
26.(2013·上海·8)(糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原
理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是
A.脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期
B.脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3e→Fe3+
C.脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e→4OH-
D.含有1.12g 铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL(标准状况)
【答案】D
【解析】在脱氧过程中，由铁、碳做电极，氯化钠溶液做电解质溶液形成原电池，发生吸氧
腐蚀，该过程为放热反应；在脱氧过程中，碳做正极，铁做负极，失电子发生氧化反应生成
Fe2+；在脱氧过程中，Fe 失电子氧化为Fe2+，Fe2+最终还是被氧气氧化为Fe3+，由电子守
恒知消耗氧化剂氧气的体积(标况下)V(O2)＝22.4L·mol-1×(3×1.12g/56g·mol-1)/4＝336mL。
27.(2013·安徽·10)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如
图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl 混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该
电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca ＝CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是
A．正极反应式：Ca+2Cl- - 2e-
＝CaCl2
B．放电过程中，Li＋向负极移动
C．每转移0.1mol 电子，理论上生成20.7gPb
D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
【答案】D
【解析】A、正极发生还原反应，故为
-
2
4
4
pb
+2 =pb+
SO
e
SO
，错误；B、放电过程为原电
池，阳离子向正极移动，错误；C、每转移0.1mol 电子，生成0.05molPb，为10.35g，错误；
D 常温下，电解质不能融化，不能形成原电池，故指针不偏转，正确。
28.(2013·全国II·11)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多
孔Ni/NiCl2 和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关
于该电池的叙述错误的是
A.电池反应中有NaCl 生成
B.电池的总反应是金属钠还原三个铝离子
C.正极反应为：NiCl2+2e－=Ni+2Cl－
D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
【答案】B
【解析】考察原电池原理。原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子
经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。据此
可知负极是液体金属Na，电极反应式为：Na－e－＝Na＋；正极是Ni，电极反应式为NiCl2+2e
－=Ni+2Cl－；总反应是2Na＋NiCl2=2NaCl＋Ni。所以A、C、D 正确，B 错误，选择B。
29.(2013·全国I·10)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S 的缘故，根据电化学原
理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间
后发现黑色会褪去，下列说法正确的是
A、处理过程中银器一直保持恒重
B、银器为正极，Ag2S 被还原生成单质银
C、该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3
D、黑色褪去的原因是黑色Ag2S 转化为白色AgCl
【答案】B
【解析】A 错，银器放在铝制容器中，由于铝的活泼性大于银，故铝为负极，失电子，银为
正极，银表面的Ag2S 得电子，析出单质银附着在银器的表面，故银器质量增加；
C 错，Al2S3 在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成H2S 和Al(OH)3；D 错，黑色褪
去是Ag2S 转化为Ag 而不是AgCl。
30.(2013·北京·7)下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是
A.水中的钢闸门连接电源的负极
B.金属护拦表面涂漆
C.汽水底盘喷涂高分子膜
D.地下钢管连接镁块
【答案】A
【解析】A、钢闸门连接电源的负极，为电解池的阴极，被保护，属于外加电流的阴极保护
法，故正确；BC、是金属表面覆盖保护层，隔绝空气，故错误D、镁比铁活泼，构成原电
池，铁为正极，被保护，是牺牲阳极的阴极保护法，故错误。
31.(2012·海南·10)下列叙述错误的是
A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱
B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈
C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液
D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀
【答案】C
【解析】生铁中含有碳，构成原电池加快了腐蚀速率，故A 选项正确；用锡焊接的铁质器
件，焊接处易生锈，是因为构成的原电池中Fe 作负极，加快了腐蚀速率，故B 选项正确；
在铁制品上镀铜时，镀件应为阴极，故C 选项错；铁管上镶嵌锌块，构成的原电池中Fe 作
正极，受到保护，故D 选项正确。
32.(2012·福建·9)将右图所示实验装置的K 闭合，下列判断
正确的是
A．Cu 电极上发生还原反应
B．电子沿ZnabCu 路径流动
C．片刻后甲池中c(SO42—)增大
D．片刻后可观察到滤纸b 点变红色
【答案】A
【解析】Zn 作原电池的负极，Cu 作原电池的正极，Cu 电极是发生还原反应。B 选项貌似
正确，迷惑学生。电子流向是负极到正极，但a→b 这一环节是在溶液中导电，是离子导电，
电子并没沿此路径流动。C 选项中硫酸根离子浓度基本保持不变。D 选项中是滤纸a 点是阴
极，氢离子放电，溶液中氢氧根暂时剩余，显碱性变红色。这题是考查学生的电化学知识，
装置图设计有些复杂，B 选项干扰作用明显，设问巧妙。
33. (2012·浙江·10)已知电极上每通过96 500 C 的电量就会有1 mol 电子发生转移。精确测量
金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量，可以确定电解过程中通过电解池的电
量。实际测量中，常用银电量计，如图所示。下列说法不正确
．．．的是
A．电量计中的银棒应与电源的正极相连，铂坩埚上
发生的电极反应是：
Ag+ + e- = Ag
B．称量电解前后铂坩埚的质量变化，得金属银的沉积量为108.0 mg，则
电解过程中通过电解池的电量为96.5 C
C．实验中，为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差，常在
银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋，测量结果会偏高。
D．若要测定电解饱和食盐水时通过的电量，可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极
相连，铂坩埚与电源的负极相连。
【答案】D
【解析】电量计中的银棒应与电源的正极相连，银棒作阳极，若要测定电解饱和食盐水时通
过的电量，该银电量计中的银棒应与待测电解池的阴极相连(见下图)，D 选项错。
35.(2012·四川·11)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为
CH3CH2OH－4e
－+H2O=CH3COOH+4H
＋。下列有关说法正确的是
A.检测时，电解质溶液中的H
＋向负极移动
B.若有0.4mol 电子转移，则在标准状况下消耗4.48L 氧气
C.电池反应的化学方程式为：CH3CHO+O2=CH3COOH+H2O
D.正极上发生的反应是：O2+4e
－+2H2O=4OH
－
【答案】C
【解析】本题考查的是原电池和电解池原理。原电池中H＋移向电池的正极，A 项错误；该
原电池的总反应为乙醇的燃烧方程式，C 项正确，用C 项的方程式进行判断，有0.4 mol 的
电子转移，消耗氧气为0.11 mol，B 项错误；酸性电池不可能得到OH—，D 项错误。
36.(2012·全国I·11)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相
连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极，②④相连时，②有气泡逸出；③
④相连时，③的质量减少，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是
A
①③②④
B
①③④②
C
③④②①
D
③①②④
【答案】B
【解析】由题意知：①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相
连时，外电路电流从②流向①，则①大于②；①③相连时，③为正极，则①大于③；②④
相连时，②有气泡逸出，则④大于②；③④相连时，③的质量减少，则③大于④，答
案：①③④②。
【考点】原电池的正负极的判断(从原电池反应实质角度确定)：
(1)由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强的金属为负极，一般地，负极材料与电解质
溶液要能发生反应。
(2)由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，则
此电极为负极；若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变，该电极发生还原反
应，则此电极为正极，燃料电池除外。
37.(2011·浙江·10)将NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖
的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象
的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是
A．液滴中的Cl―由a 区向b 区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e
－
4OH
－
C．液滴下的Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a 区向b 区迁移，与b 区的OH―
形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl 溶液，则负极发生的电极反应
为：Cu－2e
－
Cu2＋
【答案】B
【解析】液滴边缘O2 多，在碳粒上发生正极反应O2＋2H2O＋4e
－
4OH
－。液滴下的Fe
发生负极反应，Fe－2e
－
Fe2＋，为腐蚀区(a)。A．错误。Cl
－由b 区向a 区迁移。B．正
确。C．错误。液滴下的Fe 因发生氧化反应而被腐蚀。D．错误。Cu 更稳定，作正极，反
应为O2＋2H2O＋4e
－
4OH
－。
【评析】本题考察电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。_科_网Z_X_X_K]
老知识换新面孔，高考试题，万变不离其宗，关键的知识内容一定要让学生自己想懂，而不
是死记硬背。学生把难点真正“消化”了就可以做到一通百通，题目再怎么变换形式，学生也
能回答。
38. (2011·安徽·12)研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐
量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋
2AgCl，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是：
A.正极反应式：Ag＋Cl
－－e
－=AgCl
B.每生成1 mol Na2Mn5O10 转移2 mol 电子
C.Na
＋不断向“水”电池的负极移动D. AgCl 是还原产物
【答案】B
【解析】由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl 是氧化
产物，A、D 都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池
的正极移动，C 错误；化合物Na2Mn5O10 中Mn 元素的化合价是+18/5 价，所以每生成1 mol
Na2Mn5O10 转移电子的物质的量为(4－18/5)×5＝2mol，因此选项B 正确。
39.(2011·北京·8)结合下图判断，下列叙述正确的是
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B. Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e
－＝Fe2＋
C. Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e
－＝4OH
－
D. Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3Fe(CN)6 溶液，均有蓝色沉淀
【答案】A
【解析】锌比铁活泼，装置Ⅰ中锌作负极，方程式为Zn－2e
－=Zn2＋。铁作正极，但溶液显
中性，所以发生锌的吸氧腐蚀，正极反应是O2＋2H2O＋4e
－＝4OH
－；铁比铜活泼，装置Ⅱ
中铁作负极，负极反应为Fe－2e
－＝Fe2＋。铜作正极，但溶液显酸性，所以正极是溶液中的
氢离子得电子，方程式为2H++2e
－=H2↑。因为装置Ⅰ中没有Fe2＋生成，所以装置Ⅰ中加入少
量K3Fe(CN)6 溶液时，没有蓝色沉淀产生。综上所叙，只有选项A 是正确的。
40.(2011·福建·11)研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以
金属锂和钢板为电极材料，以LiOH 为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列
说法不正确
．．．的是
A．水既是氧化剂又是溶剂B．放电时正极上有氢气生成
C．放电时OH
－向正极移动D．总反应为：2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
【答案】B
【解析】考生可能迅速选出C 项是错误，因为原电池放电时OH
－是向负极移动的。这个考
点在备考时训练多次。这种电池名称叫锂水电池。可推测其总反应为：2Li＋2H2O===2LiOH
＋H2↑。再写出其电极反应如下：(—)2Li—2e—＝2Li+(+)2H2O+2e—＝2OH—＋H2↑
结合选项分析A、B、D 都是正确的。此题情景是取材于新的化学电源，知识落脚点是基础，
对原电池原理掌握的学生来说是比较容易的。
41.(2011·广东·12)某小组为研究电化学原理，设计如图2 装置。下列叙述不正确
．．．的是
A、a 和b 不连接时，铁片上会有金属铜析出
B、a 和b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋+2e
－= Cu
C、无论a 和b 是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D、a 和b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
【答案】D
【解析】本题考察原电池、电解池的原理、判断及其应用。若a 和b 不连接，则不能构成原
电池，单质铁直接与Cu2＋发生氧化还原反应而置换出铜，方程式为：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，
A 正确；若a 和b 用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，方程式分别为：
Fe－2e
－＝Fe2＋、Cu2＋+2e
－= Cu，B 正确；有A、B 分析可知，选项C 是正确的；若a 和b
分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铜作阳极失去电子被氧化，铁作阴极，在
电解池中阳离子向阴极运动，因此选项D 是错误的。
42.(2011·海南·9)根据下图，下列判断中正确的是
[来
A.烧杯a 中的溶液pH 升高B.烧杯b 中发生氧化反应
C.烧杯a 中发生的反应为2H++2e -=H2
D.烧杯b 中发生的反应为2Cl--2e-=Cl2
【答案】AB
【解析】题中给出的物质表明，该电池的总反应是2Zn + O2 + 2H2O = 2Zn(OH)2，a 烧杯中
电极反应为O2 + 2H2O +4e- =4OH-，b 中Zn-2e- = Zn2+，所以正确项为AB。
【技巧点拨】原电池的题是历届常考点，本题可视为由前年高考中的铝空电池变化而来。主
要是先要找到电池的总反应，反应中各电极反应、电极周围酸碱性变化、离子浓度变化及计
算才能有据可依。
43.(2010·全国I·10)右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏
燃料(S)涂覆在
2
TiO 纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应
为：
2
2
TiO /S
TiO /S
h
(激发态)
+
-
2
2
TiO /S
TiO /S +e
3I +2e
3I
2
2
3
2TiO /S
3I
2TiO /S+I
下列关于该电池叙述错误
．．的是：
A．电池工作时，是将太阳能转化为电能
B．电池工作时，I离子在镀铂导电玻璃电极上放电
C．电池中镀铂导电玻璃为正极
D．电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少
【答案】B
【解析】B 选项错误，从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极，也即镀铂电极做正极，
发生还原反应：I3-+2e-=3I-；A 选项正确，这是个太阳能电池，从装置示意图可看出是个原
电池，最终是将光能转化为化学能，应为把上面四个反应加起来可知，化学物质并没有减少；
C 正确，见B 选项的解析；D 正确，此太阳能电池中总的反应一部分实质就是：I3-
3I-
的转化(还有I2+I-
I3-)，另一部分就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已，所有
化学物质最终均不被损耗！
【点评】考查新型原电池，原电池的两电极反应式，电子流向与电流流向，太阳能电池的工
作原理，原电池的总反应式等，还考查考生变通能力和心理素质，能否适应陌生的情境下应
用所学知识解决新的问题等，本题立意很好，但是考查过为单薄，而且取材不是最新的，在
3 月份江苏省盐城市高三第二次调研考试化学试题第17 题(3)问，与此题极为相似的模型，
这对一些考生显得不公平！
44.(2010·浙江·9)Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：
2Li++FeS+2e-＝Li2S+Fe
有关该电池的下列中，正确的是
A.Li-Al 在电池中作为负极材料，该材料中Li 的化合价为+1 价
B.该电池的电池反应式为：2Li+FeS＝Li2S+Fe
C.负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
D.充电时，阴极发生的电极反应式为：
2
Li s+Fe-2
2
e
Li
FeS
【答案】C
【解析】本题涵盖电解池与原电池的主体内容，涉及电极判断与电极反应式书写等问题。根
据给出的正极得电子的反应，原电池的电极材料Li-Al/FeS 可以判断放电时(原电池)负极的
电极反应式为Al-3e-=Al3+。A、Li 和Al 分别是两极材料。B、应有Al 的参加。D、应当是
阳极失电子反应。
【教与学提示】原电池与电解池的教学一定要重视电极反应式书写。电极反应式书写是原电
池和电解池内容或原理的核心。原电池的教学可以从原电池反应的总反应式：可以自发进行
的氧化还原反应，负极反应(因负极就是参加反应的电极)开始。电解池的教学要从外加电源
的正负极，分析阳极(活性电极时本身参加反应)开始，最终获得被进行的氧化还原反应。简
单记住：沸(负)羊(阳)羊(氧化)。
45.(2010·广东·23)铜锌原电池(如图9)工作时，下列叙述正确的是
A 正极反应为：Zn—2e-=Zn2+
B 电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2+ +CU
C 在外电路中，电子从负极流向正极
D 盐桥中的K+移向ZnSO4 溶液
【答案】B C
【解析】Zn 是负极，故A 错；电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，故B 正
确；根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故C 正确；在溶液中，
阳离子往正极移动，故D 错误。
46.(2010·安徽·11)某固体酸燃料电池以CaHSO4 固体为电解质传递H
＋，其基本结构见下图，
电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法
正确的是
A.电子通过外电路从b 极流向a 极
B.b 极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e
－＝4OH
－
C.每转移0.1 mol 电子，消耗1.12 L 的H2
D.H
＋由a 极通过固体酸电解质传递到b 极
【答案】D
【解析】首先明确a 为负极，这样电子应该是通过外电路由a 极流向b，A 错；B 选项反应
应为O2+4e-+4H+=2H2O ; C 没有告知标准状况。
47.(2010·江苏·11)(2010 江苏卷)11．右图是一种航天器能量
储存系统原理示意图。
下列说法正确的是
A．该系统中只存在3 种形式的能量转化
B．装置Y 中负极的电极反应式为：
2
2
O +2H O+4e
4OH
C．装置X 能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y 形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
【答案】C
【解析】本题主要考查的是电化学知识。A 项，在该装置系统中，有四种能量转化的关系，
即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化；B 项，装置Y 为氢氧燃料电池，负极
电极反应为H2 -2e- + 2OH- = 2H2O；C 项，相当于用光能电解水，产生H2 和O2，实现燃料(H2)
和氧化剂(O2)的再生；D 项，在反应过程中，有能力的损耗和热效应的产生，不可能实现化
学能和电能的完全转化。综上分析可知，本题选C 项。
题型二：电解原理及应用
48.(2019·北京·27)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。通过控制开关
连接K1 或K2,可交替得到H2 和O2。
①制H2 时,连接。产生H2 的电极反应式是。②改变开关连接方式,可得O2。
③结合①和②中电极3 的电极反应式,说明电极3 的作用：。
【答案】①K1(1 分)2H2O+2e-
H
2 +2OH-(2 分) 制H2 时，电极3 发生反应：
Ni(OH)2+OH--e-
NiOOH+H2O。制O2 时，上述电极反应逆向进行，使电极3 得以循环使
用(3 分)
【解析】①电解碱性电解液时，H2O 电离出的H+在阴极得到电子产生H2，根据题图可知电
极1 与电池负极连接，为阴极，所以制H2 时，连接K1，产生H2 的电极反应式为2H2O＋
2e-
H2↑＋2OH-。③制备O2 时碱性电解液中的OH-失去电子生成O2，连接K2，O2 在电
极2 上产生。连接K1 时，电极3 为电解池的阳极，Ni(OH)2 失去电子生成NiOOH，电极反
应式为Ni(OH)2-e-+OH-
NiOOH+H2O,连接K2 时，电极3 为电解池的阴极，电极反应式
为NiOOH+e-＋H2O
Ni(OH)2+OH-,使电极3 得以循环使用。
【易错警示】本题中部分考生不能根据电池的正、负极和电解原理找出生成H2、O2 的电极，
书写电极反应式时忘记考虑电解质溶液的酸、碱性而出错等。
49.(2018·全国I·13)最近我国科学家设计了一种CO2+H2S 协同转化装置，实现对天然气中
CO2和H2S 的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)
和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：
①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+
②2 EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+
该装置工作时，下列叙述错误的是(
)
A．阴极的电极反应：CO2+2H++2e-＝CO+H2O
B．协同转化总反应：CO2+H2S＝CO+H2O+S
C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性
【答案】C
【解析】
B、根据石墨烯电极上发生的电极反应可知①+②即得到H2S－2e
－＝2H
＋+S，因此总反应式
为CO2+H2S＝CO+H2O+S，B 正确；C、石墨烯电极为阳极，与电源的正极相连，因此石墨
烯上的电势比ZnO@石墨烯电极上的高，C 错误；D、由于铁离子、亚铁离子均易水解，所
以如果采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，溶液需要酸性，D 正确。答案选C。
50.(2018·全国III·11)一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2 与Li+在多孔碳材
料电极处生成Li2O2-x(x=0 或1)。下列说法正确的是(
)
A．放电时，多孔碳材料电极为负极
B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C．充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移
D．充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+(1－)O2
【答案】D
【解析】本题考查的是电池的基本构造和原理，应该先根据题目叙述和对应的示意图，判断
出电池的正负极，再根据正负极的反应要求进行电极反应方程式的书写。
D．根据图示和上述分析，电池的正极反应应该是O2 与Li+得电子转化为Li2O2-X，电池的负
极反应应该是单质Li 失电子转化为Li+，所以总反应为：2Li + (1－
)O2 ＝Li2O2-X，充
电的反应与放电的反应相反，所以为Li2O2-X ＝2Li + (1－
)O2，选项D 正确。
51.(2017·全国II·11)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶
液一般为
2
4
2
2
4
H SO
H C O
混合溶液。下列叙述错误的是(
)
A．待加工铝质工件为阳极
B．可选用不锈钢网作为阴极
C．阴极的电极反应式为：
3
Al
3e
Al
D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
【答案】C
【解析】A、根据原理可知，Al 要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，故A
说法正确；B、不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，故B 说法正确；C、阴极应为阳离
子得电子，根据离子放电顺序应是H
＋放电，即2H
＋＋2e−=H2↑，故C 说法错误；D、根据电
解原理，电解时，阴离子移向阳极，故D 说法正确。
52.(2016·全国I·11)三室式电渗析法处理含Na2SO4 废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、
cd 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和
2-
4
SO
可通过离子交换膜，而
两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是(
)
A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH 增大
B．该法在处理含Na2SO4 废水时可以得到NaOH 和H2SO4 产品
C．负极反应为2H2O −4e– = O2+4H+，负极区溶液pH 降低
D．当电路中通过1mol 电子的电量时，会有0.5mol 的O2 生成
【答案】B
53.(2016·全国III·11)锌−空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH
溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42－。下列说法正确的是(
)
A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动
B．充电时，电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C．放电时，负极反应为：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)42－
D．放电时，电路中通过2mol 电子，消耗氧气22.4L(标准状况)
【答案】C
54.(2016·北京·12)用石墨电极完成下列电解实验。
实验一
实验二
装
置
现
象
a、d 处试纸变蓝；b 处变红，局部褪色；c
处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生；n 处
有气泡产生；……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是(
)
A．a、d 处：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B．b 处：2Cl--2e-=Cl2↑
C．c 处发生了反应：Fe-2e-=Fe2+
D．根据实验一的原理，实验二中m 处能析出铜
【答案】B
55．(2016·四川·5)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：
Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是(
)
A．放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移
B．放电时，负极的电极反应式为LixC6-xe-= xLi++ C6
C．充电时，若转移1 mol e-，石墨C6 电极将增重7x g
D．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+Li+
【答案】C
56.(2015·福建·11)某模拟"人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O 和CO2 转化
为O2 和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()
A．该装置将化学能转化为光能和电能
B．该装置工作时，H
＋从b 极区向a 极区迁移
C．每生成1 mol O2，有44 g CO2 被还原
D．a 电极的反应为：3CO2+ 16H
＋-18e
－= C3H8O+4H2O
【答案】B
57.(2015·浙江·11)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O—CO2 混合气体制备H2 和
CO 是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确
．．．的是(
)
[ k.Com]
A．X 是电源的负极
B．阴极的反应式是：H2O＋2eˉ＝H2＋O2ˉ
CO2＋2eˉ＝CO＋O2ˉ
C．总反应可表示为：H2O＋CO2====
通电H2＋CO＋O2
D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1
【答案】D
58．(2015·四川·4)用下图所示装置除去含CN
－、Cl
－废水中的CN
－时，控制溶液PH 为9~10，
阳极产生的ClO
－将CN
－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确
．．．的是(
)
A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式为：Cl
－+ 2OH
－－2e
－= ClO
－+ H2O
C．阴极的电极反应式为：2H2O + 2e
－= H2↑+ 2OH
－
D．除去CN
－的反应：2CN
－+ 5ClO
－+ 2H+ = N2↑+ 2CO2↑+ 5Cl
－+ H2O
【答案】D
59.(2015·山东·29)利用LiOH 和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH 可由电解法制
备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。
(1)利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH 和LiCl 溶液。B 极区电解液
为__________溶液(填化学式)，阳极电极反应式为__________ ，电解过程中Li+向_____电极
迁移(填“A”或“B”)。
【答案】(1)LiOH；2Cl‾—2e‾=Cl2↑；B
【解析】(1)根据示意图，B 极区生产H2，同时生成LiOH，则B 极区电解液不能是LiCl 溶
液，如果是LiCl 溶液则无法得到纯净的LiOH，则B 极区电解液为LiOH 溶液；电极A 为
阳极，阳极区电解液为LiCl 溶液，根据放电顺序，阳极上Cl‾失去电子，则阳极电极反应式
为：2Cl‾—2e‾=Cl 2↑；根据电流方向，电解过程中Li+向B 电极迁移。
60.(2014·浙江·11)镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH
中的M 表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2 + M =
NiOOH + MH。已知：6NiOOH + NH3 + H2O + OH
－=6 Ni(OH)2 + NO2
－
下列说法正确的是
A．NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H2O + e
－= Ni(OH)2 + OH
－
B．充电过程中OH
－离子从阳极向阴极迁移
C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e
－= MH + OH
－，H2O 中的H 被M 还原
D．NiMH 电池中可以用KOH 溶液、氨水等作为电解质溶液
【答案】A
【解析】NiMH 电池放电过程中，NiOOH 和H2O 得到电子，故正极的电极反应式为：
NiOOH + H2O + e
－= Ni(OH)2 + OH
－，A 正确；充电过程中阴离子向阳极移动，OH-离子从阴
极向阳极迁移，B 错误；充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e
－= MH + OH-,H2O 中
的一个H 原子得到电子被M 还原，C 错误；根据已知NiMH 可以和氨水反应，故不能用于
氨水作为电解质溶液，D 错误。
61.(2014·全国I·9)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一
种金属氢化物镍电池(MH－Ni 电池)。下列有关说法不正确的是
A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e
－→Ni(OH)2＋OH
－
B．电池的电解液可为KOH 溶液
C．充电时负极反应为：MH＋OH
－→M＋H2O＋e
－
D．MH 是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
【答案】C
【解析】镍氢电池中主要为KOH 作电解液，充电时，阳极反应：Ni(OH)2+ OH
－= NiOOH+ H2O
＋e
－，阴极反应：M+ H2O＋e
－=MH+ OH
－，总反应为M+ Ni(OH)2=MH+ NiOOH；放电时，
正极：NiOOH＋H2O＋e
－→Ni(OH)2＋OH
－，负极：MH＋OH
－→M＋H2O＋e
－，总反应为
MH+NiOOH=M+Ni(OH)2。以上各式中M 为金属合金，MH 为吸附了氢原子的储氢合金。A、
放电时，正极：NiOOH+H2O+e
－= Ni(OH)2+OH
－，故A 正确；B、为了防止MH 被氢离子氧
化，镍氢电池中电解液为碱性溶液，主要为KOH 作电解液，故B 正确；C、充电式，负极
作阴极，阴极反应为M+H2O+e
－=MH+OH
－，故C 错误；D、M 为储氢合金，MH 为吸附了
氢原子的储氢合金，储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高，故D 正确；
62.(2014·海南·3)以石墨为电极，电解KI 溶液(含有少量的酚酞和淀粉)，下列说法错误的是
A、阴极附近溶液呈红色
B、阴极逸出气体
C、阳极附近溶液呈蓝色
D、溶液的PH 变小
【答案】D
【解析】以石墨为电极，电解KI 溶液，发生的反应为2KI+2H2O
2KOH+H2↑+I2(类似
于电解饱和食盐水)，阴极产物是H2 和KOH，阳极产物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞
和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝)，阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性)，
ABC 正确；由于电解产物有KOH 生成，所以溶液的PH 逐渐增大，D 错误。
63.(2014·北京·26)(4)IV 中，电解NO 制备NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物
全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A 是_____________，说明理由：________________。
【答案】(4)NH3 根据反应8NO+7H2O
4NH4NO3+2HNO3，电解产生的HNO3 多
【解析】(4)根据工作原理装置图，可以确定阳极为NO 失去电子转变为NO
－
3 ，阴极NO 转
变为NH
＋
4 ，根据电极反应书写电极反应式为：阳极：NO－3e
－＋2H2O===NO
－
3 ＋4H
＋，阴极：
NO＋5e
－＋6H
＋===NH
＋
4 ＋H2O 然后根据得失电子守恒，硝酸根离子物质的量比铵根离子
物质的量多，所以需要向溶液中加入的物质为NH3(即8NO＋7H2O=====
电解3NH4NO3＋2HNO3)。
64.(2013·全国I·9)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72－)时，以铁板作阴、阳极，处
理过程中存在反应Cr2O72＋6Fe2＋＋14H＋
2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以
Cr(OH)3 形式除去，下列说法不正确的是
A.阳极反应为Fe－2e－
Fe2＋
B.电解过程中溶液pH 不会变化
C.过程中有Fe(OH)3 沉淀生成
D.电路中每转移12 mol 电子，最多有1 mol Cr2O72－被还原
【答案】B
【解析】根据总方程式可得酸性减弱，B 错误。阳-yang-氧，↑失氧，A 正确；Fe－2e－＝Fe2
＋~~~~2e－，则6mol 的铁发生变化时候转移电子数12mol，又据能够处理的关系式，得
6Fe~~~~12e－~~~6Fe2＋~~~Cr2O72－，所以D 正确。在阴极，发生还原反应，↓得还，溶
液中的氢离子得到电子减少，同时生成氢氧根，C 正确。
65.(2013·海南·12)下图所示的电解池I 和II 中，a、b、c 和d 均为Pt 电极。电解过程中，电
极b 和d 上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b>d。符合上述实验结果的盐溶液是
选项
X
Y
A．
MgSO4
CuSO4
B．
AgNO3
Pb(NO3)2
C．
FeSO4
Al2 (SO4)3
D．
CuSO4
AgNO3
【答案】D
【解析】题意表明b、d 没有气体逸出，所电解的盐溶液中金属元素，应该在金属活动顺序
表中(H)以后，只有D 符合题意。
66.(2013·浙江·11)电解装置如图所示，电解槽内装有KI 及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜
隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。
已知:3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O
下列说法不正确的是
A．右侧发生的电极方程式：2H2O+2e—==H2↑+2OH—
B．电解结束时，右侧溶液中含有IO3—
C．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O＝KIO3+3H2↑
D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变
【答案】D
【解析】电解的电极反应为：阳极
2I——2e—== I2 ，左侧溶液变蓝色
，3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O，一段时间后，蓝色变浅，阴极
2H2O+2e—==H2↑+2OH—
右侧放出氢气，如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜：电极反应为：阳极
2I——2e—==
I2
阴极
2H2O+2e—==H2↑+2OH—
多余K+通过阳离子交换膜迁移至阴极保证两边
溶液呈电中性，所以选项D 不正确，答案选D。
67.(201··)(2013 天津卷)6、为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al 作阳极、
Pb 作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下：
电池：Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) =2PbSO4(s) + 2H2O(l)
电解池：2Al+3H2O
Al2O3+3H2↑电解过程中，以下判断正确的是
电池
电解池
A
H+移向Pb 电极
H+移向Pb 电极
B
每消耗3molPb
生成2molAl2O3
C
正极：PbO2+4H++2e=Pb2++2H2O
阳极：2Al+3H2O-6e=Al2O3+6H+
D
【答案】D
【解析】该题考查原电池和电解池的基本知识。A 选项H+离子在原电池中移向PbO2 电极，
错误。B 选项每消耗3molPb，根据电子守恒生成lmolAl2O3，错误。C 选项在原电池的正极
电极反应是生成PbSO4，错误。D 选项在原电池中Pb 电极的质量由于生成PbSO4，质量增
加，在电解池中，Pb 阴极，质量不变，正确。
68.(2013·北京·9)用石墨电极电解CuCl2 溶液(见右图)。下列分析正确的是
A.a 端是直流电源的负极
B.通电使CuCl2 发生电离
C.阳极上发生的反应：Cu2++2e-=Cu
D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体
【答案】A
【解析】A、由溶液中离子移动方向可知，U 型管左侧电极是阴极，连接电源的负极，a 端
是电源的负极，故正确；B、通电使CuCl2 发生电解，不是电离，故错误；C、阳极发生氧
化反应，Cl-在阳极放电2Cl--2e-=C12↑，故错误；D、Cl-发生氧化反应，在阳极放电生成
C12，故D 错误。
69.(2012·海南·3)下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是
A. HCl、CuCl2、Ba(OH)2
B. NaOH、CuSO4、H2SO4
C. NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D. NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
【答案】C
【解析】电解时只生成氢气和氧气，则电解质所含的阳离子在金属活动性顺序表中铜之前，
阴离子不能是简单离子；电解HCl 的方程式为：2HCl ===
电解Cl2↑+ H2↑，A 选项错；电解CuSO4
溶液的方程式为：2CuSO4+2H2O====
电解2Cu+2H2SO4+O2↑，B 选项错；电解NaBr 的方程式为：
2NaBr+2H2O ===
电解2NaOH+H2↑+Br2，D 选项错。
70.(2011·全国II·10)用石墨做电极电解CuSO4 溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到
起始状态，应向溶液中加入适量的
A．CuSO4
B．H2O
C．CuO
D．CuSO4·5H2O
【答案】C
【解析】用石墨做电极电解CuSO4 溶液的电解方程式是2CuSO4＋2H2O
2H2SO4＋2Cu
＋O2↑，根据缺什么补什么的，选项C 正确。
71.(2011·上海·11)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是
A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片
B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片
C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物
D．用带火星的木条检验阳极产物
【答案】B
【解析】用电解法提取氯化铜废液中的铜时，铜必需作阴极，阳极是铜或惰性电极，阴极的
反应式为：Cu2++2e
－＝Cu。
72.(2011·四川·14)(4)用吸收H2 后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示)，NiO(OH)
作为电池正极材料，KOH 溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池
充放电时的总反应为：NiO(OH)＋MH
Ni(OH)2＋M
①电池放电时，负极的电极反应式为____________。
②充电完成时，Ni(OH)2 全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2，O2 扩散
到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极
反应式为____________
【答案】(4)MH＋OH
－－e
－=M＋H2O 2H2O＋O2＋4e
－=4OH
－
73.(2011·四川·27)碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。
碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶
于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质
碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。
请回答下列问题：(1)碘是(填颜色)固体物质，实验室常用
方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽
用水冷却。
电解时，阳极上发生反应的电极反应式为；阴极上观察到的实验现象是。
(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液
中是否有I—的实验方案，并按要求填写下表。
要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。
试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。
实验方法
实验现象及结论
(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：
步骤②的操作名称是，步骤⑤的操作名称是。步骤④洗涤晶体的目的是。
【答案】(1)紫黑色
升华(2)
2
3
2
2
2
(
6
6
3
)
I
e
I
I
OH
e
IO
H O
或
有气泡产生(3)
实验方法
实验现象及结论
取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸
化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。
如果不变蓝，说明无I 。(如果
变蓝，说明有I 。)
(4)冷却结晶
干燥
洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
【解析】(1) 考查物质的物理性质，较容易。(2) 阳极发生氧化反应失电子
2
3
2
2
2
(
6
6
3
)
I
e
I
I
OH
e
IO
H O
或
。阴极区加入氢氧化钾溶液，电解氢氧
化钾实质是电解水。(3)考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性，要设法将碘
离子转化为碘单质。(4)考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。
题型三：原电池、电解池的综合考查
74.(2019·全国III·13)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状
Zn(3D−Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电
池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)
放电
充电
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高
B．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−
NiOOH(s)+H2O(l)
C．放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−
ZnO(s)+H2O(l)
D．放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区
【答案】D
【解析】本题考查新型电池的工作原理，考查的核心素养是证据推理与模型认知。该电池采
用的三维多孔海绵状Zn 具有较大的表面积，可以高效沉积ZnO，且所沉积的ZnO 分散度高，
A 正确；根据题干中总反应可知该电池充电时，Ni(OH)
2
在阳极发生氧化反应生成
NiOOH，其电极反应式为
Ni(OH)2(s)+OH-(aq)－e-
NiOOH(s)+H2O(l)，B 正确；放
电时Zn 在负极发生氧化反应生成ZnO，电极反应式为Zn(s)+2OH-
(aq)－
2e-
ZnO(s)+H2O(l)，C 正确；电池放电过程中，OH-等阴离子通过隔膜从正极区移向负
极区，D 错误。
【教你解题】结合题意和题图可知，放电时相当于原电池，充电时相当于电解池，结合反应
前后Zn、Ni 元素的化合价变化可写出充、放电时的电极反应式。
75.(2019·天津·6)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意
图如图。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。
下列叙述不正确的是
A.放电时,a 电极反应为I2Br-+2e-
2I-+Br-
B.放电时,溶液中离子的数目增大
C.充电时,b 电极每增重0.65 g,溶液中有0.02 mol I
-被氧化
D.充电时,a 电极接外电源负极
【答案】D
【解析】本题考查锌-碘溴液流电池的工作原理，考查的核心素养是证据推理与模型认知。
根据电池的工作原理示意图，可知放电时a 电极上I2Br-转化为Br-和I-
，电极反应为
I2Br-+2e-
2I-+ Br-，A 项正确；放电时正极区I2Br-转化为Br-和I-
，负极区Zn 转化
为Zn2+，溶液中离子的数目增大，B 项正确；充电时b 电极发生反应Zn2++2e-
Zn，b
电极增重0.65 g 时，转移002 mol e-，a 电极发生反应2I-+ Br--2e-
I2Br-，根据各电极上
转移电子数相同，则有0.02 mol I-
被氧化，C 项正确；放电时a 电极为正极，充电时，a
电极为阳极，接外电源正极，D 项错误。
76.(2018·全国II·6)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2 二次电池。将NaClO4
溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：
3CO2+4Na
2Na2CO3+C。下列说法错误的是(
)
A．放电时，ClO4
－向负极移动
B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2
C．放电时，正极反应为：3CO2+4e−＝2CO32 －+C
D．充电时，正极反应为：Na++e−＝Na
【答案】D
【解析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，阳离子向
正极移动，阴离子向负极移动，充电可以看作是放电的逆反应，据此解答。
77.(2014·上海·12)如右图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl 溶液的U 型管中，下列分析
正确的是
A．K1 闭合，铁棒上发生的反应为2H
＋+2e→H2↑
B．K1 闭合，石墨棒周围溶液pH 逐渐升高
C．K2 闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2 闭合，电路中通过0.002 NA 个电子时，两极共产生0.001 mol 气体
【答案】B
【解析】A、K1 闭合时，该装置构成了Fe—C—NaCl 溶液的原电池，铁作负极，发生氧化
反应，电极反应是2Fe—4e—=2Fe2+，A 错误；B、C 棒作正极，发生的电极反应式2H2O+O2+
4e—=4OH—，故石墨棒周围溶液pH 逐渐升高，B 正确；C、K2 闭合时，该装置构成了Fe—C—
外加电源的电解池，C 作阳极，Fe 作阴极而不被腐蚀，该方法称为外加电流的阴极保护法，
C 错误；D、K2 闭合时，阳极的电极反应式是2Cl——2e—= Cl2↑，阴极的电极反应式2H++2e—=
H2↑，所以当电路中通过0.002 NA 个(相当于0.002mol)电子时，生成H2 和Cl2 的物质的量均
为0.001mol，则两极共产生0.002mol 气体，D 错误。
78.(2014·全国I·9)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来
的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni 电池)。下列有关说法不正确
的是
A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e
－→Ni(OH)2＋OH
－
B．电池的电解液可为KOH 溶液
C．充电时负极反应为：MH＋OH
－→M＋H2O＋e
－
D．MH 是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
【答案】C
【解析】镍氢电池中主要为KOH 作电解液，充电时，阳极反应：Ni(OH)2+ OH
－= NiOOH+ H2O
＋e
－，阴极反应：M+ H2O＋e
－=MH+ OH
－，总反应为M+ Ni(OH)2=MH+ NiOOH；放电时，
正极：NiOOH＋H2O＋e
－→Ni(OH)2＋OH
－，负极：MH＋OH
－→M＋H2O＋e
－，总反应为
MH+NiOOH=M+Ni(OH)2。以上各式中M 为金属合金，MH 为吸附了氢原子的储氢合金。
79.(2014·广东·11)某同学组装了图4 所示的电化学装置，电极ⅠAl，其它均为Cu，则
A．电流方向：电极Ⅳ→A→电极Ⅰ
B．电极Ⅰ发生还原反应
C．电极Ⅱ逐渐溶解
D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2+ + 2e- = Cu
【答案】A
【解析】注意左边两个烧杯形成双桶原电池，最右边烧杯是电镀池。各电极名称依次是Ⅰ(负
极)Ⅱ(正极)Ⅲ(阳极)Ⅳ(阴极)。A 项：电子从Ⅰ经A 流向Ⅳ，电流方向相反，故A 正确。B
项：Al 铝是金属失电子，还原剂发生氧化反应。C 项：Ⅱ极上有铜析出。D 项：Ⅲ阳极铜
溶解，Ⅳ阴析铜析出。
80.(2014·安徽·28)某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混
合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸
溶液，同时测量容器中的压强变化。
图1
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
编号
实验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/g
①
为以下实验作参照
0.5
2.0
90.0
②
醋酸浓度的影响
0.5
36.0
③
0.2
2.0
90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。2t 时，容器中压强明显小于起始压强，
其原因是铁发生了腐蚀，请在图3 中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动的方向；此时，碳粉
表面发生了(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式为_______。
图2
图3
(3)该小组对图2 中的0 ~ 1t 时压强变大的原因提出如下假设。请你完成假设二：
假设一：发生析氢腐蚀产生气体；假设二：；．．．．．．
(4)为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2 的方案。请你再设计一种方
案验证假设一，写出实验步骤和结论。
实验步骤和结论（不要求写具体操作过程）
【答案】(14 分)(1)
编号
实验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/g
②
2.0
③
碳粉含量的影响
(2) 吸氧
还原
2H2O+O2+4 e=4OH—( 或4H++
O2+4e=2H2O)
(3)放热反应，温度升高(4)
(本题属于开放性试题，合理答案均给分)
【解析】(1)探究外界因素对化学反应速率的影响，一般采取控制变量法，即每次只能改变
一个变量，所以实验②中铁的量不能发生变化，即质量为2.0g；实验③和实验①相比，只
有碳粉的质量发生了变化，所以实验③室探究碳粉的质量对化学反应速率的影响；
(2)因为压强的大小与气体的物质的量成正比，从所给的图像可看出，气体的量开始增加，
实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)
①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、出导管)
②通入氩气排净瓶内空气；
③滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化，检验Fe2+等)。
后来逐渐减小，故1t ~ 2t 发生了吸氧腐蚀；原电池装置中，活泼金属(Fe)做负极，不活泼的
C 作正极，正极发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e=4OH—或4H++ O2+4e=2H2O；
(3)从体积的影响因素着手，温度升高，体积增大；
(4)基于假设一可知，产生氢气，发生了哪些变化，具体参考答案。
81.(2014·北京·28)用FeCl3 酸性溶液脱除H2S 后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同
学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH=1 的0.1mol/L 的FeCl2 溶液，研究废液再生机理。
记录如下(a、b、c 代表电压数值)：
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
I
x≥a
电极附近出现黄色，有气泡产生
有Fe3+、有Cl2
II
a>x≥b
电极附近出现黄色，无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
III
b>x>0
无明显变化
无Fe3+、无Cl2
(1)用KSCN 检验出Fe3+的现象是_______________________。
(2)I 中，Fe3+产生的原因可能是Cl—在阳极放电，生成的Cl2 将Fe2+氧化。写出有关反应：
________________。
(3)由II 推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，原因是Fe2+具有_________性。
(4)II 中虽未检验出Cl2，但Cl—在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1 的NaCl 溶液做
对照实验，记录如下：
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
IV
a>x≥c
无明显变化
有Cl2
V
c>x≥b
无明显变化
无Cl2
①NaCl 的浓度是_________mol/L
②IV 中检测Cl2 的实验方法______________________________________________。
③与II 对比，得出的结论(写出两点)：_____________________________________________。
【答案】(15 分)(1)溶液变红(2)2Cl— -2e— =Cl2↑
Cl2+2Fe2+=2Cl—+2Fe3+(3)还原
(4)①0.2
②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI 试纸上，试纸变蓝
③通过控制电
压，证实了产生Fe3＋的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2＋先于Cl
－放电
【解析】(1)在电解池中，氯离子在阳极放电：2Cl
－－2e
－＝Cl2↑，生成的Cl2 能够与溶液中
的Fe2＋发生氧化还原反应：Cl2＋2Fe2＋===2Cl
－＋2Fe3＋。
(2)阳极产物没有氯气，二价铁离子具有还原性，也可能是二价铁离子失电子变为三价铁离
子，体现了其还原性。
(3)①根据对照试验，则需要Cl
－浓度等于原FeCl2 溶液中Cl
－的浓度：0.1 mol/L×2＝0.2
mol/L；②用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验有无氯气，若试纸变蓝，说明有氯气生成；③与
Ⅱ对比，电压较大时有Cl2 产生，说明电压较大时Cl
－放电；电压较小时没有Cl2 产生，说
明在电压较小的时候，Cl
－没有放电，即Fe2＋放电变为Fe3＋，故放电顺序：Fe2＋＞Cl
－。
82.(2013·重庆·11)化学在环境保护中趁着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可
用于治理水中硝酸盐的污染。
(2)电化学降解NO3—的原理如题11 图所示。
①电源正极为(填“A”或“B”)，
阴极反应式为。
②若电解过程中转移了2mol 电子，则膜两侧
电解液的质量变化差(△m 左－△m 右)为g。
【答案】(2)①A，2NO3-+6H2O+10e-＝N2+12OH-
②14.4
【解析】(2)①由图示知在Ag-Pt 电极上NO3-发生还原反应，因此Ag-Pt 电极为阴极，则B
为负极，A 为电源正极；在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2，利用电荷守恒与
原子守恒知有H2O 参与反应且有OH-生成；②转移2mol 电子时，阳极(阳极反应为H2O 失
电子氧化为O2 和H+)消耗1mol 水，产生2molH+进入阴极室，阳极室质量减少18g；阴极
室中放出0.2molN2(5.6g)，同时有2molH+(2g)进入阴极室，因此阴极室质量减少3.6g，故膜
两侧电解液的质量变化差(△m 左-△m 右)＝18g-3.6g＝14.4g。
83.(2013·福建·23)利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S 废气制取氢气，既廉价又环保。
(2)利用H2S 废气制取氢气来的方法有多种②电化学法
该法制氢过程的示意图如右。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是
___________；反应池中发生反应的化学方程式为_____________________。反应后的溶液进
入电解池，电解总反应的离子方程式为_______________________。
【答案】(2)②增大反应物接触面积，使反应更反分
H2S + 2FeCl3 = 2FeCl2 + S↓+ 2HCl
2Fe2＋+ 2H＋
通电
2Fe3＋+ H2↑
【解析】(2)②FeCl3 具有强氧化性，能够氧化H2S：2FeCl3＋H2S＝2FeCl2＋S＋2HCl。该
逆流原理与浓硫酸中SO3 的吸收相类似，气体从下端通入，液体从上端喷，可以增大气液
接触面积，反应充分。从图可知电解过程中从左池通入的Fe2生成Fe3(阳极反应)，循环
使用；而另一电极产生的则为H2(阴极反应)。故电解总的离子方程式为：2Fe2+＋2H＋
电解2Fe3+＋H2↑。
84.(2012·安徽·11)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开
2K ，闭合
1K ，两极
均有气泡产生；一段时间后，断开
1K ，闭合
2K ，发
现电流发A 指针偏转。
下列有关描述正确的是
A．断开
2K ，闭合
1K 时，总反应的离子方程式为：
2
2
2
2
H
CL
Cl
H
通电
B．断开
1K ，闭合
2K 时，石墨电极附近溶液变红
C．断开
1K ，闭合
2K 时，铜电极上的电极反应为：
2 2
2
Cl
e
Cl
D．断开
1K ，闭合
2K 时，石墨电极作正极
【答案】D
【解析】本题考查原电池及电解池工作原理，旨在考查考生对知识的综合应用能力。断开
K2，闭合K1 时，装置为电解池，两极均有气泡产生，则反应为2Cl
－＋2H2O
通电
H2↑＋2OH
－＋Cl2↑，石墨为阳极，铜为阴极，因此石墨电极处产生Cl2，在铜电极处产生H2，附近产
生OH
－，溶液变红，故A、B 两项均错误；断开K1、闭合K2 时，为原电池反应，铜电极反
应为H2－2e
－＋2OH
－===2H2O，为负极，而石墨电极反应为Cl2＋2e
－===2Cl
－，为正极，故
C 项错误，D 项正确。
85.(2012·海南·16)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4 和
O2 ，电解质为KOH 溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氧化
钠辖液电解实验，如图所示。
回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为、。
(2)闭合K 开关后，a、b 电极上均有气体产生．其中b 电极上得到的是，电解氯化钠溶液的
总反应方程式为；
(3)若每个电池甲烷通如量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为(法
拉第常数F=9.65×l04C · mol-1 列式计算)，最多能产生的氯气体积为L(标准状况)。
【答案】(1)2O2 + 4H2O + 8e-== 8OH-
CH4 -8e- + 10OH-== CO32- + 7H2O
(2)H2
2NaCl+2H2O ===
电解2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3) 3.45×104C
4L
【解析】(1)在碱性溶液中，甲烷燃料电池的总反应式为：CH4 + 2O2 + 2OH-== CO32- + 3H2O，
正极是：2O2 + 4H2O + 8e-== 8OH-，负极是：CH4 -8e- + 10OH-== CO32- + 7H2O。
(2) b 电极与通入甲烷的电极相连，作阴极，是H+放电，生成H2；电解氯化钠溶液的总反应
方程式为：2NaCl+2H2O ===
电解2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(3)根据得失电子守恒，可得：1 mol CH4 ～8 mol e- ～4 mol Cl2，故若每个电池甲烷通入量
为
1
L( 标准状况) ，生成
4L
Cl2 ；电解池通过的电量为
1L
22.4L/mol×8×9.65×l04C · mol-1=3.45×104C(题中虽然有两个燃料电池，但电子的传递量只能用
一个池的甲烷量计算)。
86.(2011·山东·15)以KCl 和ZnCl2 混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是
A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程
B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系
C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率[学#科#网Z#X#X#K]
D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用
【答案】C
【解析】电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子
的溶液作电镀液。因此在铁制品上镀锌时，铁作阴极，锌作阳极，由于锌比铁活泼，因此未
通电前可以构成原电池，但此时锌作负极失去电子，铁作正极，而电镀是锌仍然失电子，所
以选项A 不正确；在氧化还原反应中必需满足得失电子守恒，因此电镀时通过的电量与锌
的析出量有确定关系而与能量变化无关，B 不正确；由于电镀时保持电流恒定，因此导线中
通过的电子速率是不变的，所以升高温度不能改变电解反应速率，C 正确；镀锌层破损后，
由于锌比铁活泼，所以即使发生电化学腐蚀也是锌失去电子而保护了铁，即选项D 也不正
确.来87.(2011·全国I·7)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=
Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确
．．．的是
A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2
C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH 降低
D. 电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
【答案】C
【解析】由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子，Ni2O3 做氧化剂得到电子，因此选
项AB 均正确；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负
极反应为：Fe+2OH--2e-= Fe(OH)2，所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)2+2e-= Fe+2OH-，
因此电池充电过程中，阴极附近溶液的pH 会升高，C 不正确；同理分析选项D 正确。
88.(2011· 海南·8) 一种充电电池放电时的电极反应为H
2+2OH--2e-=2H2O ；
NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是
A. H2O 的还原
B. NiO(OH)的还原C. H2 的氧化
D. NiO(OH) 2 的氧化
【答案】D
【解析】由题中给出的电极反应可判断出做原电池时，H2 是还原剂被氧化、NiO(OH)是氧
化剂被还原，则充电时H2 是还原产物、NiO(OH)是氧化产物，与正极相连的是阳极发生氧
化反应，所以“NiO(OH) 2 的氧化”正确。
【技巧点拨】关于充电电池的氧化还原问题是常考点，这类题有规律。原电池时，先要分析
氧化剂与还原剂，氧化剂被还原、还原剂被氧化；充电时(电解池)，原电池负极反应反着写
为还原过程，发生在阴极，原电池中的正极反应反着写为氧化过程，发生在阳极。
89.(2010·福建·11)铅蓄电池的工作原理为：
2
2
4
4
2
2
2
2
Pb
PbO
H SO
PbSO
H O
研读
右图，下列判断不正确的是
A．K 闭合时，d 电极反应式：
2
4
2
2
4
2
2
4
PbSO
H O
e
PbO
H
SO
B．当电路中转移0．2mol 电子时，I 中消耗的
2
4
H SO 为0．2 mol
C．K 闭合时，II 中
2
4
SO 向c 电极迁移
D．K 闭合一段时间后，II 可单独作为原电池，d 电极为正极
【答案】C
【解析】本题考查电化学(原电池、电解池)的相关知识，K 闭合时Ⅰ为电解池，Ⅱ为电解池，
Ⅱ中发生充电反应，d 电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+
+ SO42- 所以A 正确。在上述总反应式中，得失电子总数为2e-，当电路中转移0．2mol 电
子时，可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0．2mol，所以B 对。K 闭合一段时间，也就是充
电一段时间后Ⅱ可以作为原电池，由于c 表面生成Pb，放电时做电源的负极，d 表面生成
PbO2，做电源的正极，所以D 也正确。K 闭合时d 是阳极，阴离子向阳极移动，所以C 错。
90.(2010·重庆·29)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域．
(2)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化
的装置，其原理如题29 图所示．
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为．
②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由色变为色．
③放电过程中氢离子的作用是和；充电时若转移的电子数为3.011023 个，左槽溶液中n(H+)
的变化量为．
【答案】(2)①
2
2
2
2
VO
H
e
VO
H O
②绿
紫
③参与正极反应; 通过交换膜定向移动使电流通过溶液；0.5mol
【解析】①左槽中，黄变蓝即为
2
2
VO
生成
2
VO ，V 的化合价从+5 降低为+4，得一个电
子，0 原子减少，从图中知，其中H发生了移动，参与反应，由此写成电极反应式。②作
为原电池，左槽得电子，而右槽失电子。充电作为电解池处理，有槽中则为得电子，对应化
合价降低，即为
3
V 生成
2
V ，颜色由绿生成紫。③由电极反应式知，H参与了反应。溶
液中离子的定向移动可形成电流。n=N/NA=3.01×
23
10
/6.02×
23
10
=0.5mol。
【规律总结】电化学试题的分析一般是从化合价着手，对于原电池，化合价升高的作为负极，
化合价降低的作为正极，两极方程式相加即可得总反应。对于电解池，化合价升高作为阳极，
降低的作为阴极。两者之间的关系是：正极反应式颠倒即为阳极反应式，负极反应式颠倒即
为阴极反应式。
