资源简介

化学反应与电能
考点清单
第一步：学习目标整合
1 理解原电池的概念，能够根据原电池的组成条件判断给定装置是否为原电池，掌握原电池将化学能转化为电能的本质。 熟悉原电池的工作原理，包括电极材料的选择、电极反应、电子流向以及内电路中离子的移动方向，能够正确书写原电池的电极反应式和总反应式。 学会判断原电池的正负极，掌握从电极材料、电子流动方向、电流方向、电解质溶液内离子移动方向、实验现象等多个角度判断正负极的方法。 了解原电池原理在日常生活和工业生产中的应用，如化学电源的工作原理及特点，能够根据给定的电池反应判断电池类型、书写电极反应式，并理解电池的优缺点和应用场景。
2 掌握常见一次电池的组成、工作原理、电极反应式和应用特点，了解其在不同领域的使用情况。 熟悉二次电池的放电和充电过程，能够正确书写其电极反应式 理解燃料电池的工作原理，掌握不同介质下燃料电池电极反应式的书写方法
3 理解电解池的概念，掌握电解池将电能转化为化学能的过程，明确电解的条件和实质。 熟悉电解池的工作原理，包括电极名称、电子流向以及离子放电顺序，能够根据给定的电解质溶液和电极材料正确书写电解池的电极反应式和总反应式。 掌握电解规律，能够根据电解对象、电解质浓度变化、溶液 pH 变化以及电解后溶液复原的方法对电解反应进行分类，并能分析不同类型电解反应的特点和应用。 了解电解原理在工业生产中的应用，如电解饱和食盐水制备烧碱、氯气和氢气，电镀，电冶金，能够解释这些工业过程的原理和实际操作要点。
4 理解金属腐蚀的本质，掌握金属腐蚀的分类，能够区分化学腐蚀和电化学腐蚀的条件、现象和本质。 熟悉电化学腐蚀的分类，掌握析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式、总反应式以及反应过程中生成的产物 理解金属腐蚀快慢的规律，掌握金属防护的方法能够解释不同防护方法的原理和实际应用效果
第二步：思维导图回顾知识
第三步：重难知识易混易错
第一节原电池
原电池：1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池
2、组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路
3、电子流向：外电路：负极导线 正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
4、电极反应：
以锌铜原电池为例：负极：氧化反应Zn－2e＝Zn2＋ （较活泼金属）正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）总反应式： Zn+2H+=Zn2++H2↑
5、正、负极的判断：（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。（2）从电子的流动方向负极流入正极（3）从电流方向正极流入负极 （4）根据电解质溶液内离子的移动方向 阳离子流向正极，阴离子流向负极（5）根据实验现象①溶解的一极为负极② 增重或有气泡一极为正极
第二节 化学电池
1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池
2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置
3、化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池
一、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等
二、二次电池：1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。
2、电极反应：铅蓄电池
3、目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池
三、燃料电池
1、燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池
2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。当电解质溶液呈酸性时：
负极：2H2－4e- =4H+ 正极：O2＋4 e-+4H+=2H2O
当电解质溶液呈碱性时：
负极： 2H2＋4OH-－4e-＝4H2O 正极：O2＋2H2O＋4 e-＝4OH-
另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷 燃料 和氧气 氧化剂 。
电极反应式为：负极：CH4＋10OH－－8e- ＝CO32- ＋7H2O；正极：4H2O＋2O2＋8e- ＝8OH-。
电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O
3、燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低
四、废弃电池的处理：回收利用
第三节 电解池
一、电解原理1、电解池： 把电能转化为化学能的装置，也叫电解槽
2、电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程
3、放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程
4、电子流向：（电源）负极—（电解池）阴极—（离子定向运动）电解质溶液—（电解池）阳极—（电源）正极
5、电极名称及反应： 阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应
阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应
6、电解CuCl2溶液的电极反应：
阳极： 2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)
阴极：Cu2++2e-=Cu(还原)
总反应式：CuCl2 =Cu+Cl2 ↑
7、电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程
☆规律总结：电解反应离子方程式书写：放电顺序：阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阴离子的放电顺序是惰性电极时：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)是活性电极时：电极本身溶解放电
注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
电解质水溶液电解产物的规律
类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质浓度 pH 电解质溶液复原
分解电解质型 电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 减小 增大 HCl
CuCl2 --- CuCl2
放H2生成碱型 阴极：水放H2生碱阳极：电解质阴离子放电 NaCl 电解质和水 生成新电解质 增大 HCl
放氧生酸型 阴极：电解质阳离子放电阳极：水放O2生酸 CuSO4 电解质和水 生成新电解质 减小 氧化铜
电解水型 阴极：4H+ + 4e- == 2H2 ↑阳极：4OH- - 4e- = O2↑+ 2H2O NaOH 水 增大 增大 水
H2SO4 减小
Na2SO4 不变
上述四种类型电解质分类：
（1）电解水型：含氧酸，强碱，活泼金属含氧酸盐
（2）电解电解质型：无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）
（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐
（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐
二、电解原理的应用 1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气
（1）、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法
（2）、电极、电解质溶液的选择：阳极：镀层金属，失去电子，成为离子进入溶液 M- ne - == M n+阴极：待镀金属（镀件）：溶液中的金属离子得到电子，成为金属原子，附着在金属表面M n++ ne - == M电解质溶液：含有镀层金属离子的溶液做电镀液
2、镀铜反应原理阳极(纯铜)：Cu-2e-=Cu2+，阴极(镀件)：Cu2++2e-=Cu，电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液
电镀应用之一：铜的精炼阳极：粗铜；阴极： 纯铜 电解质溶液： 硫酸铜
3、电冶金
（1）、电冶金：使矿石中的 金属阳离子 获得电子，从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属，如钠、镁、钙、铝
（2）、电解氯化钠：通电前，氯化钠高温下熔融：NaCl == Na + + Cl—通直流电后：阳极：2Na+ + 2e—== 2Na阴极：2Cl— — 2e— ==Cl2↑
☆规律总结：原电池、电解池、电镀池的判断规律
（1）若无外接电源，又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极；②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里；③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应（有时是与水电离产生的H+作用），只要同时具备这三个条件即为原电池。
（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池；当阴极为金属，阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时，则为电镀池。
（3）若多个单池相互串联，又有外接电源时，则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时，先选较活泼金属电极为原电池的负极（电子输出极），有关装置为原电池，其余为电镀池或电解池。
☆原电池，电解池，电镀池的比较
性质 类别 原电池 电解池 电镀池
定义（装置特点） 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一侧层其他金属
反应特征 自发反应 非自发反应 非自发反应
装置特征 无电源，两级材料不同 有电源，两级材料可同可不同 有电源
形成条件 活动性不同的两极电解质溶液形成闭合回路 两电极连接直流电源两电极插入电解质溶液形成闭合回路 1镀层金属接电源正极，待镀金属接负极；2电镀液必须含有镀层金属的离子
电极名称 负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（能导电非金属） 阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连 名称同电解，但有限制条件阳极：必须是镀层金属阴极：镀件
电极反应 负极：氧化反应，金属失去电子正极：还原反应，溶液中的阳离子的电子或者氧气得电子（吸氧腐蚀） 阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失去电子，或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得到电子 阳极：金属电极失去电子 阴极：电镀液中阳离子得到电子
电子流向 负极→正极 电源负极→阴极电源正极→阳极 同电解池
溶液中带电粒子的移动 阳离子向正极移动阴离子向负极移动 阳离子向阴极移动阴离子向阳极移动 同电解池
联系 在两极上都发生氧化反应和还原反应
阳极(失) e- 正极（得） e- 负极（失） e- 阴极（得）
☆☆原电池与电解池的极的得失电子联系图：
第四节 金属的电化学腐蚀和防护
一、金属的电化学腐蚀
（1）金属腐蚀内容
（2）金属腐蚀的本质：都是金属原子失去电子而被氧化的过程
（3）金属腐蚀的分类：化学腐蚀：金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀
电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应。比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
化学腐蚀与电化腐蚀的比较
电化腐蚀 化学腐蚀
条件 不纯金属或合金与电解质溶液接触 金属与非电解质直接接触
现象 有微弱的电流产生 无电流产生
本质 较活泼的金属被氧化的过程 金属被氧化的过程
关系 化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生，但电化腐蚀更加普遍，危害更严重
（4）、电化学腐蚀的分类： 析氢腐蚀——腐蚀过程中不断有氢气放出①条件：潮湿空气中形成的水膜,酸性较强（水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等气体）②电极反应：负极: Fe – 2e- = Fe2+ 正极:2H+ + 2e- = H2 ↑ 总式：Fe+ 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
吸氧腐蚀——反应过程吸收氧气①条件：中性或弱酸性溶液②电极反应：负极: 2Fe – 4e- = 2Fe2+
正极:O2+4e- +2H2O = 4OH- 总式：2Fe+ O2 +2H2O =2 Fe(OH)2 离子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 生成的 Fe(OH)2被空气中的O2氧化，生成Fe(OH)3， Fe(OH)2 + O2 + 2H2O== 4Fe(OH)3Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3·x H2O（铁锈主要成分）
规律总结：金属腐蚀快慢的规律：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀
防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法＞牺牲负极的正极保护法＞有一般防腐条件的腐蚀＞无防腐条件的腐蚀
【典例集训】
1.用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废液中的，实现其回收利用。分别是一类离子选择透过膜，模拟装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.电路中转移1 mol电子时，有生成
B.a是阳离子选择透过膜
C.最终的处理产物中可能有
D.电解一段时间后，阴极室溶液中的pH先升高后降低
2.研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池。该电池分别以铝和石墨为电极，用和有机阳离子构成的电解质溶液作为离子导体，其放电工作原理如图所示。下列说法中，不正确的是( )。
A.放电时，铝为负极，石墨为正极
B.放电时，有机阳离子向铝电极方向移动
C.放电时的负极反应：
D.充电时的阳极反应：
3.氯碱工业是一种高耗能产业，一种将燃料电池与电解池组合的新工艺可节能30%以上，如图是该工艺的原理图（电极未标出），下列说法正确的是( )
A.右池为电解池，Y为
B.通入空气的电极反应式为
C.
D.两池的钠离子均从左往右侧移动
4.纸电池像纸一样轻薄柔软，在制作方法和应用范围上与传统电池相比均有很大突破。如图为某种纸电池的结构示意图。电解液为氯化钠溶液，总反应为，下列有关纸电池的说法不正确的是( )
A.镁作负极材料，发生氧化反应
B.电池工作时，化学能转化为电能
C.该电池的正极反应式为
D.当2.4 g Mg发生反应时，流经溶液的电子数为
5.是主要大气污染物，利用反应消除污染的电化学装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.外电路的电子流向为a→负载→b
B.b极的电极反应为
C.若离子交换膜为阴离子交换膜，则左池NaOH溶液浓度将增大
D.电路中转移4 mol电子时理论上可消除的污染
6.一种水系的锌可充电超级电池放电时原理如图所示，下列说法错误的是( )
A.放电时，电解质中的保持不变
B.放电时，电极a为正极
C.充电时，消耗电路中转移电子数为
D.充电时，阳极反应式：
7.钇稳定氧化锆浓差电池可用于测定待测环境中氧气的含量，在冶金、能源等领域应用广泛。其原理是利用空气与待测环境中氧气的浓度差对电压的影响，某工作状态如图所示。该电池工作时，下列说法不正确的是( )
A.电极A为正极
B.由电极A向电极B迁移
C.电极B发生的反应为
D.理论上，电解质中的总物质的量会增加
8.我国科学家发明了一款可充、放电的全固态钠电池，工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.放电时，由M极迁移至N极
B.放电时，M极电极反应式为
C.充电时，M极为阳极，发生还原反应
D.充电时，每消耗，理论上生成23 g Na
9.含有硝酸盐和亚硝酸盐的酸性废水可导致水体富营养化，引发环境污染。如图是利用电化学原理处理的原理。下列有关叙述错误的是( )
A.直流电源为铅酸蓄电池时，极连接X电极
B.Y电极上发生还原反应
C.阳极电极反应式为
D.当产生时，一定有穿过质子交换膜
10.钠基海水电池是一种能量密度高、环境友好的储能电池（示意图如图），电极材料为钠基材料和选择性催化材料（能抑制海水中的吸附和氧化），固体电解质只允许透过。下列说法正确的是( )
A.放电时，a电极发生还原反应
B.放电时，b电极的电势低于a电极
C.充电时，b电极的电极反应式为
D.充电时，每转移2mol电子，理论上有由b电极迁移到a电极
11.海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，以海水为电解质溶液，没有怕压部件，在海洋中任何深度都可以正常工作，研究前景广，下列说法不正确的是( )
A.海洋电池可用于灯塔等海边或岛屿上设施的小规模用电
B.该电池总反应为
C.该电池工作时，电能转化成化学能
D.铝板在空气中不易被腐蚀，可以长期储存
12.科学研究发现金属生锈时，锈层内如果有硫酸盐会加快金属的腐蚀，其腐蚀原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.钢铁的腐蚀中正极电极反应式为
B.酸雨地区的钢铁更易被腐蚀
C.生成反应的化学方程式为
D.硫酸盐加速电子传递，有一定的催化剂作用
13.科学家设计利用电化学原理回收达到节能减排的目的，实验装置如图所示。已知在碱性条件下，卤素单质可以将乙醇氧化为乙醛，一段时间后测得a电极有生成，下列说法不正确的是( )
A.b为负极
B.当电路中转移时，d电极产生
C.e为阳离子交换膜、f为阴离子交换膜
D.a电极的电极反应式为
14.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为和，电解质溶液为溶液，总反应式为。下列说法不正确的是左图
A.原电池放电时，负极上发生反应的物质是
B.负极的电极反应是
C.工作时，负极区溶液碱性减弱，正极区溶液碱性增强
D.溶液中的向正极移动
15.工业废水中常含有氮、氯元素，可用电解原理对含有高浓度氯离子的工业废水中的氮进行脱除。用和NaCl分别模拟工业废水中的氮和氯，电化学处理装置如图1所示；电解过程中，模拟工业废水中的浓度随时间变化的曲线如图2所示。
下列说法错误的是( )
A.该方法能脱除，无法脱除
B.a电极接电源的正极，b电极接电源的负极
C.b电极的反应式为
D.电解过程中，a电极附近溶液pH降低
第四步：核心素养对接高考
【核心素养目标】
宏观辨识与微观探析
通过观察原电池和电解池装置中电极的变化、电流的产生、溶液颜色的变化等宏观现象，辨识原电池和电解池的工作过程，从微观角度（电子转移、离子定向移动）分析电能与化学能相互转化的本质。
观察不同类型电池（如一次电池、二次电池、燃料电池）的外观、性能等宏观特征，从微观角度（电极材料、电解质组成、电极反应）理解电池工作原理的差异，以及电池性能与微观结构的关系。
变化观念与平衡思想
理解原电池和电解池工作过程中化学能与电能的相互转化是动态变化的，认识到反应条件（如电极材料、电解质浓度、外接电源电压）对电能与化学能转化效率和方向的影响，建立动态变化观念。
认识到原电池和电解池中的反应是在一定条件下达到平衡状态的，当外界条件改变时，平衡会发生移动，如电池的充放电过程、电解过程中离子浓度的变化等，理解化学平衡在电能与化学能转化中的作用，形成平衡思想。
证据推理与模型认知
根据实验现象（如原电池产生电流的大小、电解池中电极产物的生成情况）、电池性能数据等证据，推理原电池和电解池的工作原理，构建原电池和电解池的模型认知。
运用原电池和电解池的模型，通过分析电极反应、电子转移方向和数目等，预测电池的性能、判断反应的方向和产物，以及设计新型电池和电解装置，提高运用模型解决化学问题的能力。
【真题链接】
1．[2024年全国高考真题]一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。（血糖浓度以葡萄糖浓度计）
电池工作时，下列叙述错误的是( )
A.电池总反应为
B.b电极上CuO通过Cu（Ⅱ）和Cu（Ⅰ）相互转变起催化作用
C.消耗18 mg葡萄糖，理论上a电极有0.4 mmol电子流入
D.两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a
2．[2024年全国高考真题]科学家使用研制了一种可充电电池（如图所示）。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是( )
A.充电时，向阳极方向迁移
B.充电时，会发生反应
C.放电时，正极反应有
D.放电时，电极质量减少，电极生成了
3．[2024年北京高考真题]酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是( )
A.石墨作电池的负极材料
B.电池工作时，向负极方向移动
C.发生氧化反应
D.锌筒发生的电极反应为
4．[2024年江苏高考真题]碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.电池工作时，发生氧化反应
B.电池工作时，通过隔膜向正极移动
C.环境温度过低，不利于电池放电
D.反应中每生成，转移电子数为
5．[2024年安徽高考真题]我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP（局部结构如标注框内所示）形成的稳定超分子材料和为电极，以和混合液为电解质溶液。下列说法错误的是( )
A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B.电池总反应为：
C.充电时，阴极被还原的主要来自Zn-TCPP
D.放电时，消耗，理论上转移电子
6．[2024年湖南高考真题]在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质时，伴随少量生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是( )
A.电解时，向Ni电极移动
B.生成的电极反应：
C.电解一段时间后，溶液pH升高
D.每生成1 mol 的同时，生成0.5 mol
答案以及解析
【典例集训】
1.答案：C
解析：电解过程中，溶液中的阳离子向阴极移动，为了回收利用，应使其从中间室移至阴极室，因此b是阳离子选择透过膜，阴极室中电离出的放电，实际上的阴极反应为，但未说明所处状态，则无法计算转移1 mol电子时生成的体积，A错误；阳极材料为Fe，属于活性阳极，因此阳极反应式为，为了保持溶液的电中性，应使中间室的移向阳极室，则a为阴离子选择透过膜，B错误；随着电解的进行，阴极室中不断增大，电离出的不断被消耗，则电解过程中阴极室可能生成，C正确；电解过程中，阴极室的不断被消耗，则电解过程中阴极室溶液的pH始终升高，D错误。
2.答案：B
解析：放电时，该装置为原电池，活泼金属铝为负极，情性材料石墨为正极，A项正确；放电时，有机阳离子向正极移动，即向石墨电极方向移动，B项错误；放电时，负极反应为，C项正确；充电时，该装置为电解池，阳极反应为，D项正确。
3.答案：D
解析：右池为燃料电池，A错误；通入空气的电极上得到电子，在碱性电解液中生成，电极反应式为，B错误；燃料电池右侧电极反应式为，生成，且通过阳离子交换膜从左侧移向右侧，使NaOH溶液浓度变大，左侧发生电极反应：，消耗，使NaOH溶液浓度变小，故，C错误；电解池左侧为阳极，右侧为阴极，燃料电池左侧为负极，右侧为正极，电流方向都是从左至右，移动方向均为从左至右，D正确。
4.答案：D
解析：由信息梳理可知，Mg失去电子作负极，发生氧化反应，A正确；原电池工作时，化学能转化为电能，B正确；在正极上得到电子生成，正极反应式为，C正确；电子不能流经溶液，D错误。
5.答案：C
解析：电子由负极经外电路流向正极，电子流向为a→负载→b，A正确；b极上二氧化氮得到电子发生还原反应生成氮气和氢氧根离子，b极的电极反应为，B正确；a极上氨气失去电子发生氧化反应：，若离子交换膜为阴离子交换膜，负极每消耗就有从右侧迁移过来，但是反应生成水导致左池NaOH溶液浓度减小，C错误；根据电子转移可知，，电路中转移4 mol电子时理论上可消除的污染，D正确。
6.答案：A
解析：放电时，由两极反应可知，电池总反应为，电解质中的减小，A错误；放电时，电极b为负极，电极a为正极，B正确；充电时，电极b作阴极，电极反应式为，消耗电路中转移电子数为，C正确；充电时，电极a作阳极，电极反应式为，D正确。
7.答案：D
解析：由题图可知，该装置工作时，空气侧的进入装置内在电极A上发生反应，同时电极B上生成进入测量侧，因为电解质可传递，所以电极A发生的反应为，电极A为正极，A正确；原电池工作时，电解质中的阴离子向负极移动，则由电极A向电极B迁移，B正确；电极B为负极，生成物为，则电极反应式为，C正确；该装置工作时，电路中每通过4 mol电子，正极生成，负极消耗，则电解质中的总物质的量不变，D错误。
8.答案：B
解析：由信息梳理可知放电时N极为负极，应由N极（负极）迁移至M极（正极），A错误；放电时M极为正极，则充电时，M极为阳极，发生氧化反应，C错误；由电极反应式可知，充电时，每消耗，转移2 mol电子，理论上生成，D错误。
9.答案：D
解析：铅酸蓄电池放电时是正极，与X电极相连，A不符合题意；由电池分析可知，B、C不符合题意；无法确定中N元素的化合价，所以无法确定电子转移数，从而无法确定的迁移数，D符合题意。
10.答案：D
解析：放电时，a电极为负极，b电极为正极，正极的电势高于负极的电势，b电极的电势高于a电极，B错误；放电时，a电极为负极，b电极为正极，则充电时，b电极为阳极，已知选择性催化材料能抑制海水中的吸附和氧化，故b电极上不是氯离子放电，C错误；充电时，a电极为阴极，b电极为阳极，阳离子向阴极移动，故每转移2 mol电子，理论上有由b电极迁移到a电极，D正确。
11.答案：C
解析：海洋电池装置简单，可用于灯塔等海边或岛屿上设施的小规模用电，A正确；该电池正极上得电子生成，负极上Al失电子生成，遇反应生成，则总反应为，B正确；该电池工作时，化学能转化为电能，C错误；在空气中铝板表面会形成致密的氧化膜，保护铝不被继续氧化，D正确。
12.答案：C
解析：A.钢铁发生吸氧腐蚀时C作正极，氧气在正极得电子，电极反应式为，A正确；
B.酸性溶液可以加速铁的锈蚀，B正确；
C.不稳定，易被氧气氧化生成，反应为，C错误；
D.已知，锈层内如果有硫酸盐会加快金属的腐蚀，硫酸盐能增加导电性，加速电子传递，有一定的催化剂作用，D正确；
故选C。
13.答案：B
解析：由题干中信息卤素单质可以将乙醇氧化为乙醛，可判断出d电极上发生了氧化反应，d为阳极；a电极上转化为，发生还原反应，电极反应式为，则a为阴极、b为负极，A、D正确；a电极上产生，需要补充阳离子保持溶液呈电中性，所以e为阳离子交换膜，通过阳离子交换膜进入阴极室，同理f为阴离子交换膜，C正确；d电极的电极反应式为，溶液中发生反应，当电路中转移时，d电极产生，B错误。
14.答案：D
解析：A.根据总反应，分析各物质化合价发生的变化可知，Zn为负极，故A正确；
B.为正极，锌为负极，电解质溶液为KOH溶液，所以负极的电极反应式为，故B正确；
C.正极的电极反应式为，在负极区被消耗，溶液碱性减弱，pH减小，正极区生成，溶液碱性增强，pH增大，故C正确；
D.原电池中阴离子向负极移动，所以溶液中的向负极移动，故D错误；
故选D。
15.答案：A
解析：图2曲线显示0~30 min内浓度增长极为缓慢，可推测这段时间内阳极生成的将氧化，消耗了，可知大部分在0~30 min内被脱除，A错误；a电极上，Cl元素化合价升高，a电极为阳极，则b电极为阴极，a电极接电源的正极，b电极接电源的负极，B正确；b电极为阴极，得到电子，发生还原反应，C正确；a电极为阳极，阳极反应为，电解过程中消耗，a电极附近溶液pH降低，D正确。
【真题链接】
1．答案：C
解析：由题图可知，在a电极上得电子生成，a电极为原电池正极，在b电极上失电子转化成CuO,b电极为原电池负极。在负极区，葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为，该电池的总反应为，A正确；由题图可知，b电极上发生转化：，反应前后CuO的性质和数目不变，故b电极上CuO通过Cu（Ⅱ）和Cu（Ⅰ）相互转变起催化作用，B正确；根据负极的电极反应式可知当消耗18 mg（0.1 mmol）葡萄糖时，转移0.2 mmol电子，故理论上a电极有0.2 mmol电子流入，C错误；原电池中，阳离子向正极迁移，由分析知，b电极为负极，a电极为正极，故两电级间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a，D正确。
2．答案：C
解析：充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即向阴极方向迁移，A不正确；放电时，负极的电极反应为，则充电时阴极反应为，即充电时Zn元素化合价应降低，而选项中Zn元素化合价升高，B不正确；放电时电极为正极，正极上检测到和少量，则正极上主要发生的电极反应是，C正确；放电时，Zn电极质量减少0.65g（物质的量为0.010 mol），电路中转移0.020 mol电子，由正极的主要反应可知，若正极上只有生成，则生成的物质的量为0.020 mol，但是正极上还有生成，因此，的物质的量小于0.020 mol，D不正确。
3．答案：D
解析：酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，负极发生失电子的氧化反应，A错误，D正确；原电池工作时，阳离子向正极（石墨电极）方向移动，B错误；发生得电子的还原反应，C错误。
4．答案：C
解析：转化为MnOOH，Mn由+4价降为+3价，作氧化剂，发生还原反应，A错误；原电池工作时阴离子向负极移动，B错误；温度较低时，反应速率会降低，C正确；转化为MnOOH，Mn由+4价降为+3价，每生成1 mol MnOOH，转移电子数为，D错误。
5．答案：C
解析：标注框内Zn和N之间存在配位键，N和C、C和C、C和H之间存在共价键，A正确；放电时Zn为负极，电极反应式为，Zn-TCPP为正极，电极反应式为，则电池总反应为，B正确；充电时Zn为阴极，阴极反应式为来自电解质溶液，C错误；根据放电时负极反应式：知，消耗0.65 g Zn，即0.01 mol Zn，理论上转移0.02 mol电子，D正确。
6．答案：B
解析：由分析可知，Ni电极为阴极，Pt电极为阳极，电解过程中，阴离子向阳极移动，即向Pt电极移动，A错误；由分析可知，Pt电极失去电子生成，电解质溶液为KOH水溶液，电极反应为：，B正确；由分析可知，阳极主要反应为：，阴极反应为：，则电解过程中发生的总反应主要为：，反应消耗，生成，电解一段时间后，溶液pH降低，C错误；根据电解总反应：可知，每生成1 mol ，生成0.5 mol ，但Pt电极伴随少量生成，发生电极反应：，则生成1 mol 时得到的部分电子由放电产生提供，所以生成小于0.5 mol，D错误。

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