电化学系列——后续反应题汇编剖析
指导应用电化学习题及问题详解
应用电化学，辉卢文庆 全书思考题和习题 第一章习题解答：1试推导如下各电极反响的类型与电极反响的过程。
(1)++→+242Ce e Ce解：属于简单离子电迁移反响，指电极/溶液界面的溶液一侧的氧化态物种4Ce +借助于电极得到电子，生成复原态的物种2Ce+而溶解于溶液中，而电极在经历氧化-复原后其物理化学性质和外表状态等并未发生变化， (2)-→++OH e O H O 44222解：多孔气体扩散电极中的气体复原反响。
气相中的气体2O 溶解于溶液后，再扩散到电极外表，然后借助于气体扩散电极得到电子，气体扩散电极的使用提高了电极过程的电流效率。
(3)Ni e Ni→++22解：金属沉积反响。
溶液中的金属离子2Ni +从电极上得到电子复原为金属Ni ，附着于电极外表，此时电极外表状态与沉积前相比发生了变化。
(4)-+→++OH s MnOOH O H e s MnO )()(22解：外表膜的转移反响。
覆盖于电极外表的物种(电极一侧)经过氧化-复原形成另一种附着于电极外表的物种，它们可能是氧化物、氢氧化物、硫酸盐等。
(5)2)(22OH Zn e OHZn →-+-；--→+242])([2)(OH Zn OH OH Zn解：腐蚀反响：亦即金属的溶解反响，电极的重量不断减轻。
即金属锌在碱性介质中发生溶解形成二羟基合二价锌络合物，所形成的二羟基合二价锌络合物又和羟基进一步形成四羟基合二价锌络合物。
2．试说明参比电极应具有的性能和用途。
参比电极(reference electrode ，简称RE)：是指一个电势的接近于理想不极化的电极，参比电极上根本没有电流通过，用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。
既然参比电极是理想不极化电极，它应具备如下性能：应是可逆电极，其电极电势符合Nernst 方程；参比电极反响应有较大的交换电流密度，流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状；应具有良好的电势稳定性和重现性等。
专题八：电化学--解析版
专题八电化学1．采用惰性电极电解法制备对氨基苯酚的原理如下图1所示，在初始pH值相同的条件下，进一步探究初始硝基苯浓度对产率影响，所得数据如图2所示。
则关于该过程的分析错误的是图一图2A．离子交换膜可以选择质子交换膜B．阴极的电极反应式为：C．当硝基苯初始浓度高于1.5 mol·L-1，产品产率反而降低，其原因可能是受产其原因可能是受产物溶解度的限制造成的D.反应结束后，去掉离子交换膜，混匀两极室中溶液，溶液pH值不变1．D A项：为保证阴极反应持续进行，H＋从阳极移向阴极，选择质子交换膜C项：参考苯酚溶解度规律，结合表格所给数据，可推测溶液中产物浓度受产物的溶解度限制，C项正确D项：电解的总反应方程式为，消耗水，硫酸浓度增大，pH值减小2.SO2的脱除与H2O2的制备反应自发协同转化装置如下图所示（在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为OH-和H＋，并向两极迁移）。
下列分析正确的是A.电子从a 电极经导线流向b 电极B.H ＋透过双极膜向b 电极移动C.反应过程中左侧需不断补加稀H 2SO 4D.协同转化总反应：SO 2+O 2+2NaOH = Na 2SO 4+H 2O 22．D 由装置图中两极物质的变化可知电极a 为正极，电极b 为负极。
故电子应从b 电极经导线流向a 电极，A 错误；双极膜中H 2O 解离产生的H ＋向a 电极移动，a 极电极反应式为：O 2+2e -+2H +=H 2O 2，氢离子数目不变，故无需不断补加稀硫酸，B 、C 均错误；双极膜中H 2O 解离产生的OH -向b 电极移动，b 极电极反应式为：SO 32−-2e -+20H -=SO 42−+H 2O 。
协同转化总反应需考虑 SO 2溶解时先与OH -的反应，D 正确。
3．科学家设计了一种电化学装置如图所示（X 、Y 为离子交换膜），该装置在处理有机废水的同时可对海水进行淡化。
下列叙述不正确的是A.Y 为阳离子交换膜B.正极发生的反应为O 2+4e -+2H 20=40H -C.该装置工作过程中负极区溶液的质量将减少D.该装置不能在高温下工作3．C 【解析】C 项装置工作时进入负极区Cl-的质量大于产生 CO2的质量，溶液质量增加4．烯烃和 Br 2的加成反应可以合成重要的有机中间体邻二溴化物，但传统的合成方法会带来较大的环境污染。
电化学考题分析与解题方法
电化学考题分析与解题方法【复习建议】高考命题的原则是万变不离其宗，无论谁命题考查的都是教材的核心知识内容。
必须抓好基础，重视课本，重视主干知识，逐一过关。
同样是重点知识内容，复习方法可以有所不同。
电化学部分知识是学生易弄错易弄混的难点知识内容。
学习和复习的过程中都不能赶进度，也不能搞―题海战术‖。
要引导学生认真阅读教材，深入思考核心知识内容，最关键的知识内容一定要让学生自己理解记忆，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，学生也能会答，而不用老师讲个面面俱道。
复习原电池要从氧化还原反应开始。
有电子转移的反应叫氧化还原反应，若能使氧化还原反应发生在两类导体的界面上，并使转移的电子从导线中流过就会有电流产生。
Zn跟稀H2SO4制H2的反应可分解为Zn－2e-=Zn2+，2H++2e-=H2↑的两个半反应。
这两个半反应就是原电池的电极反应。
真正想懂原电池等自发电池中发生的电极反应与氧化还原反应的关系。
象把FeCl3溶液与Cu的反应设计成自发电池的题目就很容易答出来。
对于各种电池中发生的电极反应和总的氧化还原反应都不要去死记硬背，都要引导学生自己分析自己写出。
2、扩展到其他自发电池：①能分析一次电池（碱性锌锰电池）、可充电电池（铅蓄电池）的充放电情况：正负极、阴阳极的判断及电极反应式。
②常见燃料电池（氢氧燃料电池，甲烷、乙醇等燃料电池）的正负极判断，能写出在酸性/碱性条件下的电极反应式及总反应，并能从电极反应物、得失电子判断电极反应式的正误。
【复习建议】教学中应把选修四第四章第2节给出的碱性锌锰电池、铅蓄电池、氢氧燃料电池的正负极材料、电极反应及总反应作为重点分析。
虽然课本中只给出氢氧燃料电池一个例子，但课本还提了一句―除氢气外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧外，空气中的氧气也可以作氧化剂‖。
讲课时适当拓展，则可以开阔学生的思维，做到举一反三。
专题08 电化学及其应用——三年(2018-2020)高考真题化学分项汇编(解析版)
专题08 电化学及其应用1．[2020新课标Ⅰ]科学家近年发明了一种新型Zn−CO 2水介质电池。
电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO 2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是A ．放电时，负极反应为24Zn 2e 4OH Zn(OH)----+=B ．放电时，1 mol CO 2转化为HCOOH ，转移的电子数为2 molC ．充电时，电池总反应为24222Zn OH) 2Zn O 4OH O (2H --=+↑++D ．充电时，正极溶液中OH −浓度升高【答案】D【解析】由题可知，放电时，CO 2转化为HCOOH ，即CO 2发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，左侧电极为负极，Zn 发生氧化反应生成2-4Zn(OH)；充电时，右侧为阳极，H 2O 发生氧化反应生成O 2，左侧为阴极，2-4Zn(OH)发生还原反应生成Zn ，以此分析解答。
A ．放电时，负极上Zn 发生氧化反应，电极反应式为：--2-4Zn-2e +4OH =Zn(OH)，故A 正确，不选；B ．放电时，CO 2转化为HCOOH ，C 元素化合价降低2，则1molCO 2转化为HCOOH 时，转移电子数为2mol ，故B 正确，不选；C ．充电时，阳极上H 2O 转化为O 2，负极上2-4Zn(OH)转化为Zn ，电池总反应为：2--4222Zn(OH)=2Zn+O +4OH +2H O ↑，故C 正确，不选；2H O-4e=4H+O ，溶液中H+浓度增大，溶液中D．充电时，正极即为阳极，电极反应式为：-+22c(H+)•c(OH-)=K W，温度不变时，K W不变，因此溶液中OH-浓度降低，故D错误，符合题意；答案选D。
2．[2020新课标Ⅰ]电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。
下图是某电致变色器件的示意图。
当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成Ag x WO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是A．Ag为阳极B．Ag+由银电极向变色层迁移C．W元素的化合价升高D．总反应为：WO3+x Ag=Ag x WO3【答案】C【解析】从题干可知，当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成Ag x WO3器件呈现蓝色，说明通电时，Ag电极有Ag+生成然后经固体电解质进入电致变色层，说明Ag电极为阳极，透明导电层时阴极，故Ag电极上发生氧化反应，电致变色层发生还原反应。
人教版选修4第四章《电化学基础》核心知识与全章分节分层练习 +答案+全解全析
第四章《电化学基础》全章核心知识与分节分层练习本章重要而易错核心知识点1.双液电池中，若电解质溶液为AgNO3溶液，则盐桥不能含KCl，因为会生成AgCl沉淀。
2.粒子流向：电子流向——原电池中：从负极开始→导线→正极截止（电子不能通过电解质溶液）电解池中：直流电源负极→导线→阴极截止，然后活性阳极或溶液中的阴离子失电子→阳极→直流电源正极（电子不能通过电解质溶液）离子移动方向：原电池中：“阴负阳正”即阴离子移向负极，阳离子移向正极。
电解池中：“阴阳阳阴”即阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。
3.原电池正极和负极的5种判定方法：只有2种特殊：Al（—）—NaOH溶液—Mg（+）；Cu（—）—浓HNO3—Fe（+）4.二次电池充、放电的电极判断如下图所示:如铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池）结构：Pb板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
.放电反应（原电池）：负极：Pb-2e-+ SO42- = PbSO4正极：PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O充电反应（电解池）：阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-总反应式：Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O简单理解：充电要恢复放电前的样子。
即：放电时原电池负极失电子后，充电时要补回来，故原负极电极要接电源负极成阴极；放电时原电池正极得电子后，充电时要把电子失去，故原正极电极要接电源正极成阳极。
5.书写原电池中的电极反应式时，（1）一定要首先找出题目给出的溶液的酸、碱性，经确认无误后再用H+（酸溶液）或OH-（碱溶液）来平衡电荷。
（2）有些题目中未直接告诉酸碱性，则看电池总反应式，若总反应式中出现碱，则为碱性溶液，则必须用OH-（碱溶液）来平衡电荷。
（3）不在水溶液中进行的原电池反应，一般不能用H+或OH-平衡电荷。
电化学知识点总结+习题练习解析版
专题六电化学[ 考纲要求] 1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
考点一原电池的工作原理及其应用图解原电池工作原理．原电池装置图的升级考查说明(1)无论是装置① 还是装置②，电子均不能通过电解质溶液。
(2)在装置①中，由于不可避免会直接发生Zn ＋Cu2 ＋===Cu ＋Zn2＋而使化学能转化为热能，所以装置②的能量转化率高。
(3)盐桥的作用：原电池装置由装置① 到装置② 的变化是由盐桥连接两个“半电池装置” ，其中盐桥的作用有三种：① 隔绝正负极反应物，避免直接接触，导致电流不稳定；②通过离子的定向移动，构成闭合回路；③ 平衡电极区的电荷。
(4) 离子交换膜作用：由装置②到装置③的变化是“盐桥”变成“质子交换膜”。
离子交换膜是一种选择性透过膜，允许相应离子通过，离子迁移方向遵循电池中离子迁移方向。
题组一原电池电极反应式书写集训(一) 辨析“介质”书写电极反应式1．按要求书写不同“介质”下甲醇燃料电池的电极反应式。
(1) 酸性介质，如H2SO4 溶液：负极：CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋。
正极：3O2 ＋6e－＋6H＋===3H 2O 。
2(2) 碱性介质，如KOH 溶液：负极：CH3OH－6e－＋8OH－===CO23－＋6H2O。
正极：3O2＋6e ＋3H 2O ===6OH 。
2(3) 熔融盐介质，如K2CO3：负极：CH OH－6e－＋3CO2 ===4CO ＋2H O。
3 3 2 2正极：3O2＋6e－＋3CO 2= ==3CO23－。
2(4) 掺杂Y2O3的ZrO3 固体作电解质，在高温下能传导O2－：负极：CH3OH－6e－＋3O2－===CO2＋2H2O。
3 －－正极：O2＋6e ===3O2。
2(二) 明确“充、放电”书写电极反应式2．镍镉(Ni －Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。
高考电化学真题和答案解析
高考电化学真题和答案解析高考电化学是化学科目中的一门重要内容，也是考生备战高考的重点之一。
在过去的几年里，电化学题目在高考试卷中占据了相当大的比重。
因此，掌握电化学的基本原理和解题技巧是高考化学备考的关键之一。
本文将通过分析历年高考电化学真题和答案的方式，为考生提供一些解题思路和方法。
一、电化学基础知识的复习在解答电化学问题之前，首先需要对电化学的基础知识进行复习。
这包括电池、电解池、电解液、电极和电解物质等内容。
了解电化学反应的标准电势和电解质溶液的离子反应是解决电化学问题的基础。
此外，还要掌握电导率和电极电势与溶液浓度的关系等基本理论。
二、历年高考电化学题目分析通过分析历年高考电化学真题，我们可以发现电化学问题主要涉及电极电势、电解质溶液、电池反应和电解反应等方面。
其中，电极电势和标准电势的求解是考察电化学原理的重点之一。
此外，常见的电池反应包括锌铜电池、银铜电池等，需要根据电极电势的大小判断电池的产生方向和电池的电动势。
而电解反应则需要通过电解液的离子反应和电解质溶液的浓度来解决。
三、电化学解题技巧与答案解析1. 对于涉及电极电势和标准电势的求解问题，可以根据标准电极电势表中给出的数据进行计算。
当涉及到溶液浓度变化时，需要根据浓度与电极电势的关系来进行推导。
2. 解决电池反应问题时，应先确定电池的产生方向，再根据电极电势差计算电池的电动势。
若电池中存在相同元素的反应物，应注意对应的电极电势值。
3. 在解决电解反应问题时，需要根据电解质溶液的离子反应和电解质溶液的浓度来分析。
可通过推导离子反应方程式、计算平衡常数和溶液中离子浓度的变化等来解决。
通过以上的分析和解题技巧，考生能够更好地应对高考电化学题目。
下面是一道典型的高考电化学题目及答案解析。
【例题】已知某电化学电池中，两个半电池分别是Cu|Cu^2+（0.01mol/L）和Ag|Ag^+（1mol/L）。
电池开路电动势为1.11V。
求该电池反应的标准电势。
电化学反应分析
5. FeS2 + O2 △ Fe2O3 + SO2 配平后：4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 6. KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O 配平后： 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O
氧化还原反应及电化学
南京师范大学化学与环境科学学院
目录：
一、氧化还原反应
1.
2. 3.
示例
常见的氧化剂和还原剂 氧化数
4.
5.
氧化还原反应方程式的配平
配平练习题
二、原电池
1.
2. 3.
可逆电极的类型
标准氢电极 标准电极电势
4.
5. 6.
能斯特方程
甘汞电极 电池电动势的计算
7.
ห้องสมุดไป่ตู้
判断氧化还原的方向和次序
例如：分子式 元素的氧化数 共价键的数目 H2 0 1 N2 0 3 CO 碳为+2，氧为-2 3 在氧化还原反应中，氧化剂得电子，氧化数降低； 还原剂失电子，氧化数升高。 整个反应中，氧化数降低的总数与升高的总数相等。
4.氧化还原反应方程式的配平
二原则：(1)反应中氧化剂降低的氧化数与还原剂升高 的氧化数必须相等。 (2)反应前后各元素的原子总数必须相等。 方法：a. 氧化数法 b. 离子—电子法
O2(p)+4H+(a+)+4e- →2H2O
OH-(a-)|O2(p),Pt
Cl- (a-)|Cl2(p),Pt Na+(a+)|Na(Hg)(a)
高考解密09 电化学基础(讲义)(新高考专用)(解析版)
考点热度★★★★★考点1、原电池原理及其应用1．（2022·湖南·高考真题）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。
下列说法错误的是A．海水起电解质溶液作用2H O+2e=2OH+HB．N极仅发生的电极反应：--22C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D．该锂-海水电池属于一次电池【解析】锂海水电池的总反应为2Li+2H2O═2LiOH+H2↑， M极上Li失去电子发生氧化反应，则M电极为负极，电极反应为Li-e-=Li+，N极为正极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，同时氧气也可以在N极得电子，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。
A．海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A正确；B．由上述分析可知，N为正极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，和反应O2+4e-+2H2O=4OH-，故B错误；C．Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确；D．该电池不可充电，属于一次电池，故D正确；答案选B。
【答案】B考点2、电解池原理及其应用2．（2023·浙江·高考真题）在熔融盐体系中，通过电解2TiO 和2SiO 获得电池材料()TiSi ，电解装置如图，下列说法正确的是A ．石墨电极为阴极，发生氧化反应B ．电极A 的电极反应：2228H TiO SiO 8e TiSi 4H O =+-++++C ．该体系中，石墨优先于Cl -参与反应D ．电解时，阳离子向石墨电极移动【解析】由图可知，在外加电源下石墨电极上C 转化为CO ，失电子发生氧化反应，为阳极，与电源正极相连，则电极A 作阴极，2TiO 和2SiO 获得电子产生电池材料()TiSi ，电极反应为2-22TiO SiO 8e TiSi O =4-+++。
A ．在外加电源下石墨电极上C 转化为CO ，失电子发生氧化反应，为阳极，选项A 错误；B ．电极A 的电极反应为2-22TiO SiO 8e TiSi O =4-+++，选项B 错误；C ．根据图中信息可知，该体系中，石墨优先于Cl -参与反应，选项C 正确；D ．电解池中石墨电极为阳极，阳离子向阴极电极A 移动，选项D 错误；答案选C 。
电化学知识总结及典型题精炼
二、考点归纳：1. 理解掌握原电池和电解池(电镀池)的构成条件和工作原理：2. 掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律及有关电化学的计算：（1）要判断电解产物是什么，必须理解溶液中离子放电顺序：阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。
放电顺序是：K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+放电由难到易阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是：S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根离子(NO3-、SO42-、CO32-)、F-失电子由易到难若是非惰性电极作阳极，则是电极本身失电子。
要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾到溶液的离子浓度。
如果离子浓度相差十分悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。
如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+]，则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+，因此，阴极上的主要产物则为Fe和Zn。
但在水溶液中，Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。
（2）电解时溶液pH值的变化规律：电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。
判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH值增大；②若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH值减小；③若阴极上有H2，阳极上有O2，且V(H2)==2V(O2)，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。
如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。
专题10 电化学及其应用-2024年高考化学真题题源解密(全国)(解析版)
专题十 电化学及其应用目录：2023年真题展现考向一 原电池的工作原理及应用 考向二 电解池的工作原理及应用 考向三 化学电源装置分析真题考查解读 近年真题对比考向一 原电池的工作原理及应用 考向二 电解池的工作原理及应用 考向三 化学电源装置分析 考向四 金属的腐蚀与防护命题规律解密 名校模拟探源 易错易混速记考向一 原电池的工作原理及应用1．（2023·广东卷）负载有Pt 和Ag 的活性炭，可选择性去除-C1实现废酸的纯化，其工作原理如图。
下列说法正确的是A ．Ag 作原电池正极B ．电子由Ag 经活性炭流向PtC ．Pt 表面发生的电极反应：--22O +2H O+4e 4OH =D ．每消耗标准状况下11.2L 的2O ，最多去除-1 mol Cl 【答案】B【分析】2O 在Pt 得电子发生还原反应，Pt 为正极，Cl -在Ag 极失去电子发生氧化反应，Ag 为负极。
【详解】A ．由分析可知，Cl -在Ag 极失去电子发生氧化反应，Ag 为负极，A 错误； B ．电子由负极Ag 经活性炭流向正极Pt ，B 正确；C ．溶液为酸性，故Pt 表面发生的电极反应为+-22O +4H +4e H O =2，C 错误；D ．每消耗标准状况下11.2L 的2O ，转移电子2mol ，而-2mol Cl 失去2mol 电子，故最多去除-2mol Cl ，D 错误。
故选B 。
考向二 电解池的工作原理及应用2．（2023·全国甲卷）用可再生能源电还原2CO 时，采用高浓度的K +抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。
下列说法正确的是A ．析氢反应发生在IrO Ti x -电极上B ．Cl -从Cu 电极迁移到IrO Ti x -电极C ．阴极发生的反应有：22422CO 12H 12e C H 4H O +-++=+D ．每转移1mol 电子，阳极生成11.2L 气体(标准状况) 【答案】C【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的IrO x -Ti 电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H 2O -4e —=O 2↑+4H +，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为2CO 2+12H ++12e −=C 2H 4+4H 2O 、2CO 2+12H ++12e −=C 2H 5OH+3H 2O ，电解池工作时，氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。
电化学真题及答案解析
电化学真题及答案解析1. 简介电化学是研究电荷转移与化学反应之间关系的学科，广泛应用于能源转化与储存、电子器件和化学反应等领域。
为了帮助大家更好地理解电化学的知识，本文将给出一道电化学真题，并进行详细的答案解析。
2. 真题下面是一道关于电化学原理的题目：题目：在一电化学反应中，两种金属电极分别浸入溶液中，用电池连接两电极使之相互通电。
根据标准电极电势表得到的标准电势如下：Mg/Mg2+：-2.37 VAl/Al3+：-1.66 V根据以上数据，回答以下问题：(1) 在该电化学反应中，哪个电极是阴极？哪个电极是阳极？(2) 计算该电化学反应的标准电动势。
(3) 该电化学反应是放电过程还是充电过程？(4) 根据电动势的数值，判断该反应能否自发进行。
3. 答案解析(1) 阴极是电势较低、更容易发生还原反应的电极。
阳极则相反，是电势较高、更容易发生氧化反应的电极。
根据标准电势表的数据，Mg/Mg2+的标准电势为-2.37 V，而Al/Al3+的标准电势为-1.66 V。
由于电势越负表示越容易还原，因此Mg/Mg2+是阴极，Al/Al3+是阳极。
(2) 标准电动势是衡量电化学反应中电能转化为化学能的能力的指标。
计算标准电动势的公式为：Ecell = E(cathode) - E(anode)。
根据标准电势表的数据可得：Ecell = -1.66 V - (-2.37 V) = 0.71 V。
(3) 充电过程是指通过外部电源的作用，使得电池中的化学能转化为电能。
放电过程则相反，是指电池中的化学能转化为电能的过程。
根据标准电势表中Mg/Mg2+的标准电势为-2.37 V，而Al/Al3+的标准电势为-1.66 V，可得Ecell为正值，说明该电化学反应是放电过程，即电池中的化学能转化为电能。
(4) 通过电动势的数值判断反应是否自发进行的方法是利用Gibbs自由能的公式：ΔG = -nFE。
其中，ΔG为Gibbs自由能的变化量，n为电子的个数，F为Faraday定数，E为电动势。
电化学反应式错例归纳及原因分析
电化学反应式错例归纳及原因分析答：电化学反应可以被定义为“一种电力驱动的反应，其中一种或多种受体（通常是电解质）在接触电源的电场中产生一种类型的化学反应。
”电化学反应是一种重要的化学反应，它可以用来制造许多日常产品，如充电电池和电磁铁。
尽管它可能有很多正确的方式，但它也有一些错误的方式。
下面我们将通过错误的电化学反应式来归纳和分析其原因。
首先，当n个电极相连时，反应式有可能是错误的。
当电极相连时，会出现多种反应物，甚至可能产生多种反应产物，而反应式只能表示一种反应。
为了让反应式更准确，可以考虑将电极和相关的反应放在不同的反应容器中，以便单独检测它们的反应情况。
其次，由于反应温度不同，反应式可能是错误的。
不同电极间的反应温度可能不同，因此，并不是所有反应都在同一温度可以发生。
在编写电化学反应式时，应确定所有反应物和反应产物在相同温度下可以发生反应。
再次，由于反应时间不同，反应式可能是错误的。
如果没有考虑到反应时间，可能会错误地认为某种反应产物不可能产生，而事实上是因为时间太短而没有发生反应。
因此，编写电化学反应式时，应考虑反应时间是否满足反应条件。
此外，由于反应条件不同，反应式可能是错误的。
一些反应需要特定的pH值或压力。
如果这些因素未考虑在内，反应式可能会错误地认为所有反应物都可以发生反应，实际上，可能只有一部分反应物才能发生反应。
因此，在编写电化学反应式时，应该考虑反应物是否满足基本的反应要求。
最后，由于反应物/产物浓度可能不同，反应式可能也会出错。
如果某种反应物/产物的浓度太低，可能没有足够的反应物/产物参与反应，因此反应式可能会是错误的。
因此，在编写电化学反应式时，应该考虑反应物/产物的质量和浓度。
总之，为了编写准确的电化学反应式，应该考虑电极数量、反应温度、反应时间、反应条件和反应物/产物浓度等因素，否则电化学反应式可能是错误的。
此外，另一个重要的要点是，在实验反应过程中，应该保持实验条件的稳定性，确保实验数据的可靠性，以便编写准确的反应式。
电化学试题的分析与技巧
电化学试题的分析与技巧金点子：本专题的试题包括：新型电池，溶液中离子的放电顺序，电解后溶液pH的求算，原电池、电解池、电镀池的比较分析等。
在解题时，所涉及到的方法有正逆判析、电荷守恒、电子守恒等。
其主体内容如下：1．原电池、电解池、电镀池的比较2．用惰性电极对电解质溶液进行电解时的各种变化情况比较注：电解CuCl2溶液，从理论上讲，其浓度减小，水解产生的ｃ(H+)减小，pH增大。
但实际上，阳极产生的Cl2不可能全部析出，而有一部分溶于阳极区溶液中，且与H2O反应生成HCl 和HClO ，故 pH减小。
经典题：例题1 ：（1993年上海高考题）：有a、b、c、d 四种金属。
将a与b用导线连接起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。
将a、d分别投入等浓度盐酸中，d 比a反应剧烈。
将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化。
如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。
据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（）A．a c d b B．d a b cC．d b a c D．b a d c方法：金属越活泼，越易失电子，通常情况下腐蚀也越快。
当两种金属相连浸入电解质溶液后，根据得失优先法，对金属活动性与腐蚀快慢可互换判析。
捷径：根据得失优先法：活泼金属作负极，被腐蚀，所以a、b中活泼性a > b ；a、d与等浓度盐酸反应d 比a 激烈，即 d > a ；Cu与b 盐溶液不反应，而能与c盐溶液反应置换出c，说明活泼性 b > c ，以此得答案为B。
总结：金属越活泼，越易失电子，其腐蚀也越快。
部分考生由于未及考虑金属活动性与失电子能力及腐蚀快慢的关系，而误选C。
例题2 ：（1991年全国高考题）：用两支惰性电极插入500mL AgNO3溶液中，通电电解，当电解液的pH值从6.0变为3.0时（设阴极没有H2放出，且电解液体积不变），电极上应析出银的质量是（）A．27mg B．54mg C．108mg D．216mg方法：无论是原电池，还是电解池，在放电过程中，正负极和阴阳极转移电子的物质的量均相等。
电化学及其应用--2025年新高考化学真题题源解密(解析版)
专题十二电化学及其应用考情概览：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。
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命题解读考向纵观近年的高考试题，可以发现高考对于电化学板块内容的考查几乎没有什么变化，主要考查的还是陌生的原电池装置和电解池装置的分析，对于电解池的考查概率有所提高，特别是利用电解池生产化工品和处理环境污染物成为命题特点。
万变不离其宗，问题的落脚点主要是在电极的极性判断、两极发生的反应情况和电解液成分的参与情况这些问题上。
考向一原电池的工作原理及应用考向二电解池的工作原理及应用考向三化学电源装置分析考向四金属的腐蚀与防护命题分析分析2024年高考化学试题可以看出，选择题中对于电化学板块内容的考查，依然保持了往年的命题特点，统计各个卷区的考查情况，会发现大部分都通过可充电电源系统为载体，综合考查原电池和电解池的工作原理和应用。
试题精讲考向一电解池的工作原理及应用1(2024·贵州卷)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。
光阳极发生反应：HCO -3+H 2O =HCO-4+2H ++2e -，HCO -4+H 2O =HCO -3+H 2O 2。
体系中H 2O 2与Mn (Ⅱ)/Mn (Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。
下列说法错误的是A.该芬顿系统能量转化形式为太阳能→电能→化学能B.阴极反应式为O2+2H++2e-=H2O2C.光阳极每消耗1molH2O，体系中生成2molH2O2D.H2O2在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性【答案】C【分析】该装置为电解池，光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2；【解析】A．该装置为电解池，利用光能提供能量转化为电能，在电解池中将电能转化为化学能，A正确；B．由图可知，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2，B正确；C．光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，每消耗1molH2O，转移2mol电子，由O2+2H++2e-=H2O2，则体系中生成1molH2O2，C错误；D．由Mn(Ⅳ)和过氧化氢转化为Mn(Ⅱ)过程中，锰元素化合价降低，H2O2做还原剂，表现还原性，由Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)时，H2O2中O元素化合价降低，做氧化剂，表现氧化性，D正确；故选C。
电化学系列——后续反应题汇编剖析
电化学系列——后续反应专题1、（2012海淀一模26（6））研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF 2-CaO 作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式： 。
②在制备金属钛前后，CaO 的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释） 。
2、（2012西城一模 11）下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是（ ） 操作和现象结论A 处理锅炉水垢中的CaSO 4时，依次加入饱和Na 2CO 3溶液和盐酸，水垢溶解溶解度：S (CaCO 3)＜S (CaSO 4)B 用石墨作电极电解MgSO 4溶液，某电极附近有白色沉淀生成该电极为阳极 C 向FeCl 3和CuCl 2混合溶液中加入铁粉，有红色固体析出氧化性：Cu 2+＞Fe 3+ D向某溶液中先滴加硝酸酸化，再滴加BaCl 2溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有Ag +3、（2012朝阳一模 10） 关于右图装置说法正确的是 A ．装置中电子移动的途径是：负极→Fe →M 溶液→石墨→正极 B ．若 M 为NaCl 溶液，通电一段时间后，溶液中可能有NaClO C ．若M 为FeCl 2溶液，可以实现石墨上镀铁D ．若M 是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀 4、（2012丰台一模26）（1）A 为用惰性电极电解饱和食盐水（含少量Ca 2+、Mg 2+）的装置。
①电解一段时间后，B 中出现浑浊现象，请用离子方程式表示原因 。
此时电极a 附近的现象为 ，因此工业上电解所用的食盐水需精制。
②随反应的进行，C 中溶液红色褪去，主要原因有两种可能。
请按要求填写表格。
假设主要操作 现象结论假设1 ：假设2 ：可能是H +与OH －中和，导致溶液褪色（2）电解饱和食盐水所得气体X ，可应用于提取溴单质。
现有流程图如下： 请回答：① 气体X 的化学式为 ，反应II 的化学方程式为 。
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电化学系列——后续反应专题1、（2012海淀一模26（6））研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF 2-CaO 作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式： 。
②在制备金属钛前后，CaO 的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释） 。
2、（2012西城一模 11）下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是（ ） 操作和现象结论A 处理锅炉水垢中的CaSO 4时，依次加入饱和Na 2CO 3溶液和盐酸，水垢溶解溶解度：S (CaCO 3)＜S (CaSO 4)B 用石墨作电极电解MgSO 4溶液，某电极附近有白色沉淀生成该电极为阳极 C 向FeCl 3和CuCl 2混合溶液中加入铁粉，有红色固体析出氧化性：Cu 2+＞Fe 3+ D向某溶液中先滴加硝酸酸化，再滴加BaCl 2溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有Ag +3、（2012朝阳一模 10） 关于右图装置说法正确的是 A ．装置中电子移动的途径是：负极→Fe →M 溶液→石墨→正极 B ．若 M 为NaCl 溶液，通电一段时间后，溶液中可能有NaClO C ．若M 为FeCl 2溶液，可以实现石墨上镀铁D ．若M 是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀 4、（2012丰台一模26）（1）A 为用惰性电极电解饱和食盐水（含少量Ca 2+、Mg 2+）的装置。
①电解一段时间后，B 中出现浑浊现象，请用离子方程式表示原因 。
此时电极a 附近的现象为 ，因此工业上电解所用的食盐水需精制。
②随反应的进行，C 中溶液红色褪去，主要原因有两种可能。
请按要求填写表格。
假设主要操作 现象结论假设1 ：假设2 ：可能是H +与OH －中和，导致溶液褪色（2）电解饱和食盐水所得气体X ，可应用于提取溴单质。
现有流程图如下： 请回答：① 气体X 的化学式为 ，反应II 的化学方程式为 。
② 在母液苦卤中含有较多的NaCl 、KCl 、MgCl 2、MgSO 4等物质。
用沉淀法测定苦卤中镁元素的含量（g/L ），实验过程中应测定的数据有 。
③ 电解200kg 质量分数为25%的饱和食盐水，当浓度下降到20%时，收集到氯气的物质的量为 (溶于溶液中的氯气忽略不计，计算结果保留一位小数) 。
5、（2012石景山一模 27）丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。
已知：①2C 3H 8(g)+7O 2(g)==6CO(g)+8H 2O(l)△H 1=—2741.8KJ/mol ②2CO(g)+O 2(g)==2CO 2(g) △H==—566KJ/mol（1）反应C 3H 8(g)+5O 2(g)==3CO 2(g)+4H 2O(l)的△H== （2）现有1mol C 3H 8在不足量的氧气里燃烧，生成1mol CO 和2mol CO 2以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积为1L 的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应： CO(g)+H 2O CO 2(g)+H 2(g) △H+41.2KJ/mol①下列事实能说明该反应达到平衡的是a ．体系中的压强不发生变化b ．V 正(H 2)=V 逆(CO)c ．混合气体的平均相对分子质．量不发生变化d ．CO 2的浓度不再反生变化 ②5min 后体系达到平衡，经测定，H 2为0．8mol ，则v(H 2)= 。
③向平衡体系中充入少量CO 则平衡常数____（填“增大”、“减小”或“不变”）。
海水晒盐 分离粗盐母液 苦卤酸化浓缩反应Ⅰ反应Ⅱ反应ⅢBr 2Br 2气体X空气、水蒸气SO 2 气体X 饱和食盐水多种产品精制（3）依据（1）中的反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气体；燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇（Y 2O 3）的氧化锆（ZrO 2）晶体，在其内部可以传导O 2—。
在电池内部O 2—由____极移向____极（填“正”或“负”）；电池的负极电极反应式为 。
（4）用上述燃料电池用惰性电极电解足量Mg （NO 3）2和NaCl 的混合溶液。
电解开始后阴极的现象为____ 。
6、（2012海淀二模 28） 最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸，总反应为：2CH 3CHO + H 2O === CH 3CH 2OH + CH 3COOH实验室中，以一定浓度的乙醛—Na 2SO 4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如右图所示。
（1）若以甲烷燃料电池为直流电源，则燃料电池中b 极应通入 （填化学式） 气体。
（2）电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生无色气体。
电极反应如下：阳极：① 4OH - - 4e - == O 2↑+ 2H 2O② 阴极：①② CH 3CHO + 2e - + 2H 2O == CH 3CH 2OH + 2OH -（3）电解过程中，阴极区Na 2SO 4的物质的量 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）电解过程中，某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量，其中Na 2SO 4与CH 3COOH 的物质的量相同。
下列关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法 正确的是 （填字母序号）。
a. c (Na +)不一定是c (SO 42-)的2倍 b. c (Na +) = 2c (CH 3COOH) + 2c (CH 3COO -)c. c (Na +) + c (H +) =c (SO 42-) + c (CH 3COO -) + c (OH -)d. c (Na +) > c (CH 3COOH) > c (CH 3COO -) > c (OH -)（5）已知：乙醛、乙醇的沸点分别为20.8℃、78.4℃。
从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是 。
（6）在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。
若在两极区分别注入1 m 3乙醛的含量为3000 mg/L 的废水，可得到乙醇 kg （计算结果保留小数点后1位）。
电解7、（2012朝阳二模11）空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池。
下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是A. 当有0.1mol电子转移时，a极产生1.12L O2（标准状况下）B. b极上发生的电极反应是：4H2O + 4e- = 2H2↑+ 4OH-C. d极上发生的电极反应是：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2OD. c极上进行还原反应，B中的H+可以通过隔膜进入A8、（2012朝阳二模26（5））+3、+6价铬都有很强的毒性，+6价铬的毒性更高，可诱发肺癌和鼻咽癌，所以制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O72－必须除去。
工业上可用电解法来处理含Cr2O72－的废水，下图为电解装置示意图（电极材料分别为铁和石墨）。
通电后，Cr2O72－在b极附近转变为Cr3+，一段时间后Cr3+最终可在a极附近变成Cr(OH)3沉淀而被除去。
反应的离子方程式是。
a电极的电极反应式是，b电极附近．．9、（2013海淀一模25）海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。
海水的pH一般在7.5~8.6之间。
某地海水中主要离子的含量如下表：成分Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- SO42-HCO3-含量/mg∙L-1 9360 83 200 1100 16000 1200 118（1）海水显弱碱性的原因是（用离子方程式表示）：，该海水中Ca2+的物质的量浓度为__________ mol/L 。
（2）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示。
其中阴（阳）离子交换膜只允许阴（阳）离子通过。
①阴极的电极反应式为。
②电解一段时间，阴极区会产生水垢，其成分为CaCO3和Mg(OH)2，写出生成CaCO3的离子方程式。
③淡水的出口为a、b、c中的__________出口。
（3）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。
锂是制造化学电源的重要原料，如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示：FePO4LiFePO4该电池电解质为能传导 Li +的固体材料。
放电时该电极是电池的 极（填“正”或“负”），电极反应式为 。
（4）利用海洋资源可获得MnO 2 。
MnO 2可用来制备高锰酸钾：将MnO 2与KOH 混合后在空气中加热熔融，得到绿色的锰酸钾（K 2MnO 4），再利用氯气将锰酸钾氧化成高锰酸钾。
该制备过程中消耗相同条件下空气和氯气的体积比为___________________（空气中氧气的体积分数按20%计）。
10、（2013东城一模 7）普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2使溶液呈碱性。
根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥初凝时间。
此方法的原理如图所示，反应的总方程式为：2Cu ＋Ag 2O ＝ 2CuO ＋2Ag ，下列有关说法正确的是( )A ．电池工作时，OH －向正极移动B ．测量原理示意图中，Ag 2O 为负极C ．电流方向是从Ag 2O/ Ag 电极到Cu 电极D ．正极的电极反应为： 2Cu ＋2OH －－2e －＝ Cu 2O ＋H 2O11、（2013西城二模 25（4））冶炼金属铝时，用石墨做电极电解熔融Al 2O 3。
液态铝在（填 “阴”或“阳”） 极得到，电解过程中，阳极石墨需要不断补充，结合电极反应说明其原因是 。
12、（2013丰台二模25（2））下图为电化学法生产硫酸的工艺示意图，电池以固体金属氧化物作电解质，该电解质能传导O 2-离子。
S(s)-+SO 2O 2固体电解质S(g)S(s)浓H 2SO 4稀H 2SO 4①正极反应式为。
②S(g)在负极发生的反应为、。
③用化学方程式解释装置中稀硫酸转变为浓硫酸的原因。
④每生产1L浓度为98%，密度为1.84g/mL的浓硫酸，理论上可向用电器提供mol电子,将消耗mol氧气。
⑤已知S(g)在负极发生的反应为可逆反应，请分析为提高硫磺蒸气的转化率，该工艺采取的措施有。
13、（2013顺义二模25（4））工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。
用NO2为原料可制新型绿色硝化剂N2O5。
制备方法之一是先将NO2转化为N2O4然后采用电解法制备N2O5，装置如下图所示。
Pt甲为极，电解池中生成N2O5的电极反应式是。
14、（2014西城一模26（3））有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图1所示。