2025年高考化学抢押秘籍(浙江专用)猜押07电化学装置(学生版+解析)

猜押07电化学装置
猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据
原电池工作原理及其应用 (2025年1月第12题) 电化学是高考每年必考内容，体现对“宏观辨识与微观探析”学科核心素养考查，主要涉及原电池和电解池的工作原理，命制的角度有电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正负极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化，电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等。 电化学命题将呈现“基础原理深化+前沿技术融合”的双重特征，要结合当前科技热点，比如钠电池的商业化应用、固态电池的发展，这些都可能成为命题素材。因此，押题时需要关注这些新兴技术的基本原理和优缺点。
电解池工作原理及其应用 (2023年6月第13题) (2023年1月第11题)
金属的腐蚀与防护 (2024年6月第13题) (2024年1月第13题)
押题一 原电池工作原理及其应用
1．(2025·浙江省第一届NBchem高考模拟考试)研究表明，以NaBi3O4Cl2为电极可以同时去除海水中的和。如图为NaBi3O4Cl2电极首次放电、充放电循环示意图(其中物质X为)，为了建构完整的电池，选用NaTi2(PO4)3@C作为另一侧电极下面说法不正确的是(e为电子电荷量，NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A．海水淡化过程中，NaTi2(PO4)3@C电极作为阴极
B．海水淡化过程中，NaTi2(PO4)3@C电极用来除去氯离子
C．充电时，NaBi3O4Cl2电极上发生了反应：Bi++Cl-＋H2O -3e-=BiOCl+2H＋
D．已知电极理论容量，则NaBi3O4Cl2电极(摩尔质量M)的电极理论容量为
【答案】B
【解析】本题以NaBi3O4Cl2电极的放电、充放电循环为背景，由图可知，放电过程，脱出和，充电过程吸附和，由图可知，放电过程中→Bi，则NaBi3O4Cl2电极为正极。A项，由分析可知，放电时，NaBi3O4Cl2电极为正极，则海水淡化过程中，即充电过程中，NaBi3O4Cl2电极为阳极，那么NaTi2(PO4)3@C电极作为阴极，A正确；B项，海水淡化过程中，NaBi3O4Cl2电极为阳极，阳极发生反应Bi++Cl-＋H2O -3e-=BiOCl+2H＋除去氯离子，则NaTi2(PO4)3@CNaBi3O4Cl2电极除去钠离子，B错误；C项，充电时，NaBi3O4Cl2电极作为阳极，发生氧化反应，电极反应式为Bi++Cl-＋H2O -3e-=BiOCl+2H＋，C正确；D项，1mol NaBi3O4Cl2反应时，Bi元素由+3价转化为0价，参与反应转移电子数为9mol，根据电极理论容量公式，其电极理论容量为， D正确；故选B。
2．以天然气燃料电池(熔融K2CO3为电解质)为电源，采用电化学方法制备有机物，模拟装置如图所示。a极、b极为惰性电极，双极膜中水会解离出H+和OH-并向两极迁移。下列叙述正确的是( )
A．每生成1molNC(CH2)4CN，双极膜中有2molOH-向a极迁移
B．b极反应式为
C．在天然气燃料电池的正极上持续空气即可连续放电
D．消耗2.24LCH4 (标准状况)时理论上可以制备0.2molNC(CH2)4CN
【答案】B
【解析】由题可知，a电极发生反应2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN，则a为阴极，b电极为阳极。A项，a极为阴极，b极为阳极。a极反应式为2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN，双极膜中H+向a极迁移，A错误；B项，双极膜中氢氧根离子向阳极迁移，b极发生氧化反应，环己烯转化成环戊基甲醛，电极反应为：，B正确；C项，燃料电池的正极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-，空气中CO2体积分数为0.03%，O2体积分数为21%，由电极反应式可知，需要在空气中补充CO2，维持电源稳定放电，C错误；D项，燃料电池负极反应式为CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O，n(CH4)=0.1mol，理论上可制备0.4molNC(CH2)4CN，D错误；故选B。
3．铝二次电池(RABs)具有更安全、更便宜和更高容量的特性。复合硒(V2C@Se)材料电极由于[AlCl4]的嵌入脱出，引起Se2-和SeCl2、V2+和V3+之间发生可逆变化，其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．放电时[AlCl4]-脱出V2C@Se电极
B．隔膜为阴离子交换膜
C．当有1molSe2-参与反应时，外电路转移电子数目为4NA
D．充电时Se2-发生的反应为Se2-+4[AlCl4]- -4e-=SeCl2+2[Al2Cl7]-
【答案】C
【解析】由图可知，放电时Al作负极，发生氧化反应：Al-3e--+7[AlCl4]-=4[Al2Cl7]-，V2C@Se作正极，SeCl2发生反应：SeCl2+2[Al2Cl7]-+4e-= Se2-+4[AlCl4]-，V3+发生反应：V3++e-=V2+；充电时，Al作阴极，电极反应式：4[AlCl4]- +3e--=Al+7[AlCl4]-，V2C@Se作阳极，SeCl2发生反应：Se2-+4[AlCl4]- -4e-=SeCl2+2[Al2Cl7]-，V2+发生反应：V2+-e-=V3+。A项，电池放电时，V2C@Se作正极，SeCl2发生反应：SeCl2+2[Al2Cl7]-+4e-= Se2-+4[AlCl4]-，说明[AlCl4]-脱出V2C@Se电极，A正确；B项，[Al2Cl7]-、[AlCl4]-通过离子交换膜嵌入和嵌出，隔膜为阴离子交换膜，B正确；C项，当有1molSe2-参与反应时，V3+也在同时发生的反应，外电路转移电子数目大于4NA，C错误；D项，充电时，SeCl2发生反应：Se2-+4[AlCl4]- -4e-=SeCl2+2[Al2Cl7]-，D正确；故选C。
4．一种高效的除去废水中的PO43-的电化学装置如图所示，一般认为溶液中某离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时，该离子已除尽[已知常温下，Ksp(FePO4)=1.3×10-22]。下列说法不正确的是( )
A．光伏电池中，a极为正极，b极为负极
B．废水中发生的总反应为4Fe2++O2+4H++4PO43-=4FePO4↓+2H2O
C．电路中有6 mol电子通过时，理论上最多可除去2 mol PO43-
D．当废水中c(Fe3+)=1.0×10-15 mol·L-1时，PO43-已除尽
【答案】C
【解析】A项，要沉淀PO43-需用Fe3+，利用Fe3+与PO43-反应生成FePO4沉淀除去PO43-，故铁为阳极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，Fe2+被O2氧化为Fe3+，石墨为阴极，故a极为正极，b极为负极，A正确；B项，Fe2+被O2氧化为Fe3+，与PO43-反应生成FePO4沉淀，总反应为4Fe2++O2+4H++4 PO43-=4FePO4↓+2H2O，B正确；C项，电路中有6 mol电子通过时，根据Fe-2e-=Fe2+，可生成3molFe2+，被氧化可得3molFe3+，故可除去3mol PO43-，C错误；D项，当废水中c(Fe3+)=1.0×10-15 mol·L-1时，c(PO43-)===1.3×10-7 mol/L<1.0×10-5 mol/L，故PO43-已除尽，D正确；故选C。
6．内部重整式高温燃料电池具有良好的商业化前景，其基本工作原理(以CH4为原料，熔融碳酸盐为电解质)如图所示。下列说法正确的是( )
A．b极为正极，发生还原反应
B．电子流向：a极→导线→b极→电解质→a极
C．a极电极反应为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O
D．该电池所用的隔膜一定属于阳离子交换膜
【答案】A
【解析】由装置可知a电极上CO和H2失电子生成CO2和H2O，则a极为负极，b极为正极，b电极上O2得电子结合CO2生成CO32-，CH4和水反应生成CO和H2。A项，由以上分析可知b极为正极，得电子发生还原反应，故A正确；B项，电子不经过电解质，故B错误；C项，a极反应物不是甲烷，故C错误；D项，熔融碳酸盐为电解质，故隔膜允许碳酸根离子通过，为阴离子交换膜，故D错误；故选A。
7．某课题组设计了一种新型可充放电的“生物质电池”，实现了在存储和释放电力的同时生产高附加值的化学品。电化学装置如图所示，电解质溶液为KOH溶液，实线代表放电，虚线代表充电，下列说法正确的是( )
A．放电时，M极电势高于N极
B．放电时，N极电极反应式为NiOOH+H2O+e-= Ni2++3OH-
C．充电时，电路中每转移1mol e-，理论上可生产糠醇49g
D．充电时，M极附近溶液pH不断减小
【答案】C
【解析】由题意可知，放电时：N电极转化为Ni(OH)2，得到电子，N电极为正极，则M为负极，此时糠醛转化为糠酸；充电时：M电极糠醛转化为糠醇，发生还原反应，M为阴极，N电极Ni(OH)2转化为，N为阳极。A项，放电时，正极电势高于负极，则N极电势高于M极，A错误；B项，放电时，N极电极反应式为NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-，B错误；C项，49g糠醇是0.5mol，充电时，当生产0.5mol糠醇时，有2.5mol的0价碳(平均价态)降低到-价(平均价态)，转移1mole-，C正确；D项，充电时，M极电极反应：+2H2O+2e-=2OH-+，则M极附近溶液pH不断增大，D错误；故选C。
押题二 电解池工作原理及其应用
8．(2025·浙江省天域名校协作体高三下学期联考)为了从海水中提取锂，某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3取下互换，实现锂的富集。下列说法正确的是( )
A．电极2是负极
B．电路中电子的流向随电极互换而改变
C．理论上，电极1与电极4的质量之和保持不变
D．理论上，电路通过1mol电子时，有0.5mol Li+富集在右侧电解液中
【答案】C
【解析】为从海水中提取锂，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3取下互换，电极1的电极反应式为：FePO4+Li++e-=LiFePO4，则电极1为阴极，则电极2为阳极，电极材料为Ag，电极方程式为Ag+Cl--e-=AgCl；电极3为阴极，电极材料为AgCl，电极方程式为AgCl+e-=Ag+Cl-，电极4为阳极，在电极4上发生氧化反应：LiFePO4-e-= FePO4+Li+，实现了锂的富集。A项，根据分析可知，2为阳极，A错误；B项，保持电源正负极不变，则电子流向不变，B错误；C项，由分析可知，通过相同电量，电极1上附着的Li+的量和电极4上失去的Li+的量相等，所以理论上，电极1与电极4的质量之和保持不变，C正确；D项，根据电子守恒，电路中各处的电量相等，所以理论上，电路通过1mol电子时，有1mol Li+富集在右侧电解液中，D错误；故选C。
9．采用间接成对电化学法，以间硝基甲苯为原料电解合成间氨基苯甲酸。两极材料分别采用Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液。反应的原理示意图如下。
下列说法错误的是( )
A．电极A的材料为Pb
B．间硝基甲苯被氧化为间硝基苯甲酸时，电路中转移
C．槽外还原反应的离子方程式为+6TiO2++6H+
D．该装置可实现电解液的循环利用
【答案】B
【解析】由图可知，与电源负极相连的电极A为电解池的阴极，TiO2+离子在阴极得到电子发生还原反应生成Ti3+离子，电极反应式为TiO2++2H++ e-=Ti3++H2O，阴极区中Ti3+离子与间硝基苯甲酸酸性条件下反应生成间氨基苯甲酸、TiO2+和水，反应的离子方程式为+ 6Ti3++4H2O+6TiO2++6H+，电极B为阳极，水分子作用下铬离子在阳极失去电子发生氧化反应生成重铬酸根离子和氢离子，电极反应式为2Cr3++7H2O-6e-=Cr2O7 2-+14H+，阳极槽外中重铬酸根离子与间硝基甲苯酸性条件下反应生成间硝基苯甲酸，反应的离子方程式为+ Cr2O7 2-+8H++2Cr3++5H2O，电解时，氢离子通过阳离子交换膜由阳极区加入阴极区。A项，电极材料为Pb、PbO2，若Pb为阳极，则Pb会在阳极放电，因此Pb为阴极材料，PbO2为阳极材料，根据分析，A为阴极，电极材料为Pb，A正确；B项，酸性条件下重铬酸根离子与间硝基甲苯反应生成铬离子、间硝基苯甲酸和水，反应的离子方程式为+ Cr2O7 2-+8H++2Cr3++5H2O，由方程式可知，1mol间硝基甲苯被氧化为1mol间硝基苯甲酸时，反应转移6mol电子，B错误；C项，槽外还原反应的离子方程式为+ 6Ti3++4H2O+6TiO2++6H+，C正确；D项，假设反应中转移电子数为6mol，阴极区的反应为TiO2++2H++ e-=Ti3++H2O、+ 6Ti3++4H2O+6TiO2++6H+，共消耗6molH+，阳极区的反应为2Cr3++7H2O-6e-=Cr2O7 2-+14H+、+ Cr2O7 2-+8H++2Cr3++5H2O，共生成6mol H+，因此电解液H2SO4可循环利用，D正确；故选B。
10．直接以氮气为氮源的合成化学，具有极其重要的经济效益和基础科学意义。某研究小组制备HNO3的电解原理示意图如图1所示，电极a表面生成HNO3的可能途径如图2所示。
下列叙述错误的是( )
A．电极a与外接电源的正极相连
B．电解一段时间后，理论上右侧电解液浓度变大，溶液的pH增大
C．左侧电解液中的经质子交换膜移向右侧
D．每制备1 molHNO3，理论上得到的H2在标准状况下的体积至少为56L
【答案】B
【解析】从氮元素的化合价升高判断，电极a发生氧化反应，电极a是阳极，则电极b是阴极。A项，电极a是阳极，电极a与外接电源的正极相连，A项正确；B项，电解过程中，右侧电解液发生反应：2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，左侧电解液中的H+通过质子交换膜后中和生成的OH-，理论上右侧电解液浓度不变，溶液的pH不变，B项错误；C项，电极a为阳极，电极b为阴极，阳离子向阴极移动，故左侧电解液中的NO3-经质子交换膜移向右侧，C项正确；D项，电极a表面生成NO3-的电极反应式：N2+6H2O-10e-=2NO3-+12H+，考虑电极副反应2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，制备1 molHNO3电路中转移的电子至少为5 mol，结合电子守恒可知，理论上得到的H2至少为2.5 mol，标准状况下的体积至少为56L，D项正确；故选B。
11．(2025·浙江省高三普通高校招生模拟选考科目模拟考试)为测定阿伏加德罗常数，某研究小组试图利用电解法根据电极上析出物质的质量来测验，其实验方案的要点为：
①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如下图所示。
②在电流强度为IA，通电时间为t秒钟后，精准测得某电极上析出的铜的质量为mg。
下列说法不正确的是( )
A．电极B反应方程式：2Cl-_2e-=Cl2 ↑
B．电流方向：F→B→A→C→D→E
C．为精确测定质量，应在高温下烘干电极再测量，从而减少O2的溶解
D．结合测得的析出物质的质量，算出1mol金属所含的原子：[已知单个电子的电荷量为q=1.6×10-19C，Q为流经电路的电荷总量，Q(C)=I(A)×t(s)]
【答案】C
【解析】A项，B为电解池的阳极，溶液中的氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，反应的离子方程式为：2Cl-―2e-=Cl2↑，A正确；B项，依据装置图分析可知U形管通入G中的气体是氯气，所以B电极为阳极，A为阴极，电路连接应遵循电流计串联，电源负极接电流表负极，电流表的正极接U形管A电极，B电极接电源的正极，所以线路连接顺序为：E接D，C接A，B接F；电流是由电源正极流向负极，故电流方向为F→B→A→C→D→E，B正确；C项，防止Cu被氧化，在有空气存在的情况下，烘干电极必须采用低温烘干的方法，防止Cu被氧化，C错误；D项，Q=It，则，其物质的量为：，由Cu～2e-、生成Cu的质量为mg得，，解得，D正确；故选C。
12．利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象
① 0.1mol/LCuSO4 +少量H2SO4 阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验电解液中有
② 0.1mol/LCuSO4 +过量氨水 阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无元素
下列说法不正确的是( )
A．①中气体减少，推测是由于溶液中cH＋减少，且覆盖铁电极，阻碍与铁接触
B．①中检测到，推测可能发生反应：Fe+2H+=2Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+
C．随阴极析出Cu，推测②中溶液cCu2＋减少，Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡逆移
D．②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+，使得cCu2＋比①中溶液的小，Cu缓慢析出，镀层更致密
【答案】C
【解析】由实验现象可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜，一段时间后，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜；实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，使得溶液中铜离子浓度比①中要小，电解速率减慢，铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层。A项，，实验①时，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应，当溶液中氢离子浓度减小，反应和放电生成的铜覆盖铁电极，阻碍氢离子与铁接触，导致产生的气体减少，故A正确；B项，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜，可能发生的反应为Fe+2H+=2Fe2++H2↑、Fe+Cu2+= Cu+ Fe2+，故B正确；C项，铜离子在阴极得到电子发生还原反应，在阴极析出铜，但阳极发生Cu-2e-=Cu2+的反应，铜离子浓度不变，Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡不移动，故C错误；D项，实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，使得溶液中铜离子浓度比①中要小，电解速率减慢，铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层，故D正确；故选C。
押题三 金属的腐蚀与防护
13．(2025·浙江省湖州、衢州、丽水高三三地市一模)已知水中溶解氧随含盐量的增加而递减。下图为某实验小组探究铁片(含杂质)吸氧腐蚀的示意图：
下列说法正确的是( )
A．闭合K1时，电极A为正极，发生还原反应
B．闭合K2时，电极C的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．断开K2时，铁片D比闭合时的腐蚀更严重
D．为增强铁锅的防护，应在洗净擦干的锅里加适量食盐水
【答案】C
【解析】闭合K1时，该装置为原电池，发生吸氧腐蚀，A电极上 Fe易失电子发生氧化反应，则铁片A电极为负极，铁片B 电极上O2得电子发生还原反应，则铁片B电极为正极；闭合K2时，该装置为浓差原电池，左侧烧杯中溶液浓度大于右侧，电子从铁片C电极流向铁片D电极，C为负极、 D为正极。A项，闭合K1时，A电极为负极，发生氧化反应，A错误；B项，闭合K2时，浓度高的一侧为负极，电极C上电极反应为Fe-2e-=Fe2+，B错误；C项，闭合K2时，铁片C为负极、铁片D为正极，铁片D电极被保护，断开K2时，铁片C、铁片D各自形成原电池，Fe都作负极，铁片D电极被腐蚀，所以断开K2时，铁片D比闭合 K2时的腐蚀更严重，C正确；D项，铁锅中含有Fe和其它金属，中性溶液中Fe锅易发生吸氧腐蚀，所以为增强铁锅的防护，应洗净擦干铁锅，若加入适量食盐水，铁会发生吸氧腐蚀，无法起到铁锅防护的目的，D错误；故选C。
14．(2025·浙江省嘉兴市高三一模)埋地管道所处环境特殊，当其通过不同的土壤时会发生电化学腐蚀，对管道的正常运行造成很大危害。下图为地下管道经过黏土(含氧量少)和沙土(含氧量多)时发生腐蚀的示意图。下列说法不正确的是( )
A．该管道发生电化学腐蚀时，负极上的电极反应式：Fe-2e =Fe2+
B．掩埋在黏土部分的管道比掩埋在沙土部分的管道电化学腐蚀更快
C．如果沙土供氧充分，则黏土中铁管腐蚀会加剧
D．若采用外接电流的阴极保护法进行防腐，所用阳极材料需为金属性强于铁的单质
【答案】D
【解析】A项，该管道发生电化学腐蚀时，Fe为原电池的负极，Fe失去电子生成Fe2+，负极上的电极反应式为：Fe-2e =Fe2+，A正确；B项，电化学腐蚀需要电解质溶液参与，黏土比沙土更加湿润，含水量较多，掩埋在黏土部分的管道比掩埋在沙土部分的管道电化学腐蚀更快，B正确；C项，如果沙土供氧充分，则管道在沙土中的部分为正极，在黏土中的部分为负极，该部分铁管失去电子，腐蚀会加剧，C正确；D项，若采用外接电流的阴极保护法进行防腐，将铁管道与电源负极相连作阴极，阳极应该选择惰性电极，不能选金属性强于铁的单质，D错误；故选D。
15．(2025·浙江省温州市高三一模)钢铁在潮湿空气中的电化学腐蚀基本化学原理如下图所示。下列说法不正确的是( )
A．Fe、C构成原电池的外电路
B．钢铁表面可发生反应：O2+2CO2+4e-=2CO32-
C．吸氧腐蚀与析氢腐蚀可先后发生
D．利用电化学腐蚀可测定空气中氧气的含量
【答案】D
【解析】A项，钢铁在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，从图中可以看出，Fe失去电子，电子通过外电路流向C，所以Fe、C构成原电池的外电路，A正确；B项，在钢铁表面，O2得电子生成OH-，若此时溶液中溶有CO2，则可与OH-反应生成CO32-等，从而发生反应：O2+2CO2+4e-=2CO32-，B正确；C项，钢铁在潮湿的空气中，开始时电解质溶液的酸性较强，可能发生析氢腐蚀，随着反应进行，溶液酸性减弱，可能会发生吸氧腐蚀，所以吸氧腐蚀与析氢腐蚀可先后发生，C正确；D项，电化学腐蚀过程中，氧气的消耗量难以准确测量和控制，且会受到多种因素的干扰，不能准确利用电化学腐蚀测定空气中氧气的含量，D不正确；故选D。
16．(2025·浙江省第一届NBchem高三选考模拟考试)城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，当金属管道或铁轨在潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计图所示的装置。下列有关说法中正确的是( )
A．电流由Mg经过导线流向钢铁制品
B．块表面随着时间的进行，会有Mg(OH)2产生
C．钢铁管道与电源正极相连的保护法是外加电流保护法
D．应选用电阻率小的导体，比如Ag来避免能量损耗
【答案】B
【解析】钢铁输水管与镁块相连形成原电池，镁作负极，发生氧化反应被腐蚀，钢铁输水管作正极，受到保护。A项，钢铁输水管与镁块相连形成原电池，镁作负极，发生氧化反应被腐蚀，钢铁输水管作正极，电流由钢铁制品经过导线流向Mg，A错误；B项，镁作负极，Mg失去电子生成Mg2+，Mg2+在潮湿的环境中会水解转化为Mg(OH)2，B正确；C项，Mg为活泼金属，可作为牺牲阳极，则将Mg与钢铁输水管相连是用牺牲阳极法保护钢铁输水管，C错误；D项，Fe比Ag活泼，若选用Ag作为导体，Ag与钢铁制品形成原电池，钢铁制品作负极会被腐蚀，D错误；故选B。
17．我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应
B．通电时，阴极上的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑＋2OH-
C．把锌环换成锡环后，断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
D．断电时，正极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】C
【解析】根据电源和直流电方向可知，锌环作阳极、铁帽作阴极。A项，通电时锌环与电源的正极相连，作阳极，发生氧化反应，A正确；B项，通电时铁作阴极，水中氢离子放电，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，B正确；C项，因铁比锡活泼，断电时构成原电池，锡作正极，而铁作负极被消耗，所以铁帽被腐蚀，C错误；D项，断电时构成原电池，铁作正极氧气得电子，即正极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，D正确； 故选C。
18．古代青铜器的出土，体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。青铜器埋藏会产生多种锈蚀产物，其中结构致密，可以阻止内部青铜继续被腐蚀，而结构疏松膨胀，可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下：
下列说法不正确的是( )
A．青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀，负极的电极反应方程式为：Cu+Cl--e-= CuCl
B．青铜锈蚀Ⅰ过程中Cl-浓度越大，腐蚀趋势越大
C．青铜锈蚀Ⅲ生成Cu2(OH)3Cl的方程式为：Cu2O+HCl+2H2O=Cu2(OH)3Cl+ H2↑
D．青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间，使其保存更长久
【答案】C
【解析】A项，青铜锈蚀I过程属于电化学腐蚀，Cu在负极失去电子生成CuCl，电极反应方程式为： Cu+Cl--e-= CuCl，A正确；B项，青铜锈蚀 I过程发生电极反应：Cu+Cl- -e-= CuCl，Cl-浓度越大，腐蚀趋势越大，B正确；C项，青铜锈蚀Ⅲ过程中Cu2O和空气中的O2、HCl发生氧化还原反应生成Cu2(OH)3Cl，化学方程式为：2Cu2O+O2+2HCl+2H2O=2Cu2(OH)3Cl，C错误；D项，青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间，除去表面的酸性物质(如HCl)，能使其保存更长久，D正确；故选C。
()猜押07电化学装置
猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据
原电池工作原理及其应用 (2025年1月第12题) 电化学是高考每年必考内容，体现对“宏观辨识与微观探析”学科核心素养考查，主要涉及原电池和电解池的工作原理，命制的角度有电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正负极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化，电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等。 电化学命题将呈现“基础原理深化+前沿技术融合”的双重特征，要结合当前科技热点，比如钠电池的商业化应用、固态电池的发展，这些都可能成为命题素材。因此，押题时需要关注这些新兴技术的基本原理和优缺点。
电解池工作原理及其应用 (2023年6月第13题) (2023年1月第11题)
金属的腐蚀与防护 (2024年6月第13题) (2024年1月第13题)
押题一 原电池工作原理及其应用
1．(2025·浙江省第一届NBchem高考模拟考试)研究表明，以NaBi3O4Cl2为电极可以同时去除海水中的和。如图为NaBi3O4Cl2电极首次放电、充放电循环示意图(其中物质X为)，为了建构完整的电池，选用NaTi2(PO4)3@C作为另一侧电极下面说法不正确的是(e为电子电荷量，NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A．海水淡化过程中，NaTi2(PO4)3@C电极作为阴极
B．海水淡化过程中，NaTi2(PO4)3@C电极用来除去氯离子
C．充电时，NaBi3O4Cl2电极上发生了反应：Bi++Cl-＋H2O -3e-=BiOCl+2H＋
D．已知电极理论容量，则NaBi3O4Cl2电极(摩尔质量M)的电极理论容量为
2．以天然气燃料电池(熔融K2CO3为电解质)为电源，采用电化学方法制备有机物，模拟装置如图所示。a极、b极为惰性电极，双极膜中水会解离出H+和OH-并向两极迁移。下列叙述正确的是( )
A．每生成1molNC(CH2)4CN，双极膜中有2molOH-向a极迁移
B．b极反应式为
C．在天然气燃料电池的正极上持续空气即可连续放电
D．消耗2.24LCH4 (标准状况)时理论上可以制备0.2molNC(CH2)4CN
3．铝二次电池(RABs)具有更安全、更便宜和更高容量的特性。复合硒(V2C@Se)材料电极由于[AlCl4]的嵌入脱出，引起Se2-和SeCl2、V2+和V3+之间发生可逆变化，其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．放电时[AlCl4]-脱出V2C@Se电极
B．隔膜为阴离子交换膜
C．当有1molSe2-参与反应时，外电路转移电子数目为4NA
D．充电时Se2-发生的反应为Se2-+4[AlCl4]- -4e-=SeCl2+2[Al2Cl7]-
4．一种高效的除去废水中的PO43-的电化学装置如图所示，一般认为溶液中某离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时，该离子已除尽[已知常温下，Ksp(FePO4)=1.3×10-22]。下列说法不正确的是( )
A．光伏电池中，a极为正极，b极为负极
B．废水中发生的总反应为4Fe2++O2+4H++4PO43-=4FePO4↓+2H2O
C．电路中有6 mol电子通过时，理论上最多可除去2 mol PO43-
D．当废水中c(Fe3+)=1.0×10-15 mol·L-1时，PO43-已除尽
6．内部重整式高温燃料电池具有良好的商业化前景，其基本工作原理(以CH4为原料，熔融碳酸盐为电解质)如图所示。下列说法正确的是( )
A．b极为正极，发生还原反应
B．电子流向：a极→导线→b极→电解质→a极
C．a极电极反应为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O
D．该电池所用的隔膜一定属于阳离子交换膜
7．某课题组设计了一种新型可充放电的“生物质电池”，实现了在存储和释放电力的同时生产高附加值的化学品。电化学装置如图所示，电解质溶液为KOH溶液，实线代表放电，虚线代表充电，下列说法正确的是( )
A．放电时，M极电势高于N极
B．放电时，N极电极反应式为NiOOH+H2O+e-= Ni2++3OH-
C．充电时，电路中每转移1mol e-，理论上可生产糠醇49g
D．充电时，M极附近溶液pH不断减小
押题二 电解池工作原理及其应用
8．(2025·浙江省天域名校协作体高三下学期联考)为了从海水中提取锂，某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3取下互换，实现锂的富集。下列说法正确的是( )
A．电极2是负极
B．电路中电子的流向随电极互换而改变
C．理论上，电极1与电极4的质量之和保持不变
D．理论上，电路通过1mol电子时，有0.5mol Li+富集在右侧电解液中
9．采用间接成对电化学法，以间硝基甲苯为原料电解合成间氨基苯甲酸。两极材料分别采用Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液。反应的原理示意图如下。
下列说法错误的是( )
A．电极A的材料为Pb
B．间硝基甲苯被氧化为间硝基苯甲酸时，电路中转移
C．槽外还原反应的离子方程式为+6TiO2++6H+
D．该装置可实现电解液的循环利用
10．直接以氮气为氮源的合成化学，具有极其重要的经济效益和基础科学意义。某研究小组制备HNO3的电解原理示意图如图1所示，电极a表面生成HNO3的可能途径如图2所示。
下列叙述错误的是( )
A．电极a与外接电源的正极相连
B．电解一段时间后，理论上右侧电解液浓度变大，溶液的pH增大
C．左侧电解液中的经质子交换膜移向右侧
D．每制备1 molHNO3，理论上得到的H2在标准状况下的体积至少为56L
11．(2025·浙江省高三普通高校招生模拟选考科目模拟考试)为测定阿伏加德罗常数，某研究小组试图利用电解法根据电极上析出物质的质量来测验，其实验方案的要点为：
①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如下图所示。
②在电流强度为IA，通电时间为t秒钟后，精准测得某电极上析出的铜的质量为mg。
下列说法不正确的是( )
A．电极B反应方程式：2Cl-_2e-=Cl2 ↑
B．电流方向：F→B→A→C→D→E
C．为精确测定质量，应在高温下烘干电极再测量，从而减少O2的溶解
D．结合测得的析出物质的质量，算出1mol金属所含的原子：[已知单个电子的电荷量为q=1.6×10-19C，Q为流经电路的电荷总量，Q(C)=I(A)×t(s)]
12．利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象
① 0.1mol/LCuSO4 +少量H2SO4 阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验电解液中有
② 0.1mol/LCuSO4 +过量氨水 阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无元素
下列说法不正确的是( )
A．①中气体减少，推测是由于溶液中cH＋减少，且覆盖铁电极，阻碍与铁接触
B．①中检测到，推测可能发生反应：Fe+2H+=2Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+
C．随阴极析出Cu，推测②中溶液cCu2＋减少，Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡逆移
D．②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+，使得cCu2＋比①中溶液的小，Cu缓慢析出，镀层更致密
押题三 金属的腐蚀与防护
13．(2025·浙江省湖州、衢州、丽水高三三地市一模)已知水中溶解氧随含盐量的增加而递减。下图为某实验小组探究铁片(含杂质)吸氧腐蚀的示意图：
下列说法正确的是( )
A．闭合K1时，电极A为正极，发生还原反应
B．闭合K2时，电极C的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．断开K2时，铁片D比闭合时的腐蚀更严重
D．为增强铁锅的防护，应在洗净擦干的锅里加适量食盐水
14．(2025·浙江省嘉兴市高三一模)埋地管道所处环境特殊，当其通过不同的土壤时会发生电化学腐蚀，对管道的正常运行造成很大危害。下图为地下管道经过黏土(含氧量少)和沙土(含氧量多)时发生腐蚀的示意图。下列说法不正确的是( )
A．该管道发生电化学腐蚀时，负极上的电极反应式：Fe-2e =Fe2+
B．掩埋在黏土部分的管道比掩埋在沙土部分的管道电化学腐蚀更快
C．如果沙土供氧充分，则黏土中铁管腐蚀会加剧
D．若采用外接电流的阴极保护法进行防腐，所用阳极材料需为金属性强于铁的单质
15．(2025·浙江省温州市高三一模)钢铁在潮湿空气中的电化学腐蚀基本化学原理如下图所示。下列说法不正确的是( )
A．Fe、C构成原电池的外电路
B．钢铁表面可发生反应：O2+2CO2+4e-=2CO32-
C．吸氧腐蚀与析氢腐蚀可先后发生
D．利用电化学腐蚀可测定空气中氧气的含量
16．(2025·浙江省第一届NBchem高三选考模拟考试)城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，当金属管道或铁轨在潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计图所示的装置。下列有关说法中正确的是( )
A．电流由Mg经过导线流向钢铁制品
B．块表面随着时间的进行，会有Mg(OH)2产生
C．钢铁管道与电源正极相连的保护法是外加电流保护法
D．应选用电阻率小的导体，比如Ag来避免能量损耗
17．我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应
B．通电时，阴极上的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑＋2OH-
C．把锌环换成锡环后，断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
D．断电时，正极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
18．古代青铜器的出土，体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。青铜器埋藏会产生多种锈蚀产物，其中结构致密，可以阻止内部青铜继续被腐蚀，而结构疏松膨胀，可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下：
下列说法不正确的是( )
A．青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀，负极的电极反应方程式为：Cu+Cl--e-= CuCl
B．青铜锈蚀Ⅰ过程中Cl-浓度越大，腐蚀趋势越大
C．青铜锈蚀Ⅲ生成Cu2(OH)3Cl的方程式为：Cu2O+HCl+2H2O=Cu2(OH)3Cl+ H2↑
D．青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间，使其保存更长久
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