第第5题新型新型电源、源、电解的解的应用与金属腐用与金属腐蚀复习建议：复习建议：3课时课时(题型突破题型突破2课时习题课时习题1课时课时)1(2018课课标标全全国国，13)最最近近我我国国科科学学家家设计了了一一种种CO2H2S协同同转化化装装置置，实现对天天然然气气中中CO2和和H2S的的高高效效去去除除。示示意意图如如图所所示示，其其中中电极极分分别为ZnO石石墨墨烯(石墨石墨烯包裹的包裹的ZnO)和石墨和石墨烯，石墨，石墨烯电极区极区发生反生反应为：EDTAFe2e=EDTAFe32EDTAFe3H2S=2HS2EDTAFe2该装置工作装置工作时，下列叙述，下列叙述错误的是的是()A阴极的阴极的电极反极反应：CO22H2e=COH2OB协同同转化化总反反应：CO2H2S=COH2OSC石墨石墨烯上的上的电势比比ZnO石墨石墨烯上的低上的低D若采用若采用Fe3/Fe2取代取代EDTAFe3/EDTAFe2，溶液需，溶液需为酸性酸性解解析析阴阴极极发发生生还还原原反反应应，氢氢离离子子由由交交换换膜膜右右侧侧向向左左侧侧迁迁移移，阴阴极极的的电电极极反反应应式式为为CO22e2H=COH2O，A项项正正确确；结结合合阳阳极极区区发发生生的的反反应应，可可知知协协同同转转化化总总反反应应为为CO2H2S=SCOH2O，B项项正正确确；石石墨墨烯烯作作阳阳极极，其其电电势势高高于于ZnO石石墨墨烯烯的的，C项项错错误误；Fe3、Fe2在在碱碱性性或或中中性性介介质质中中会会生生成成沉沉淀淀，它它们们只只稳定存在于酸性较强的介质中，稳定存在于酸性较强的介质中，D项正确。项正确。答案答案C答案答案D3(2018课课标标全全国国，11)一一种种可可充充电锂空空气气电池池如如图所所示示。当当电池池放放电时，O2与与Li在多孔碳材料在多孔碳材料电极极处生成生成Li2O2x(x0或或1)。下列。下列说法正确的是法正确的是()答案答案D4(2017课课标标全全国国，11)支支撑撑海海港港码头基基础的的防防腐腐技技术，常常用用外外加加电流流的的阴阴极极保保护法法进行行防防腐腐，工工作作原原理理如如图所所示示，其其中中高高硅硅铸铁为惰惰性性辅助助阳阳极极。下下列列有有关关表表述不正确的是述不正确的是()A通入保通入保护电流使流使钢管管桩表面腐表面腐蚀电流接近于零流接近于零B通通电后外后外电路路电子被子被强强制从高硅制从高硅铸铁流向流向钢管管桩C高硅高硅铸铁的作用是作的作用是作为损耗阳极材料和耗阳极材料和传递电流流D通入的保通入的保护电流流应该根据根据环境条件境条件变化化进行行调整整解解析析钢钢管管桩桩接接电电源源的的负负极极，高高硅硅铸铸铁铁接接电电源源的的正正极极，通通电电后后，外外电电路路中中的的电电子子从从高高硅硅铸铸铁铁(阳阳极极)流流向向正正极极，从从负负极极流流向向钢钢管管桩桩(阴阴极极)，A、B正正确确；C项项，题题给给信信息息高硅铸铁为高硅铸铁为“惰性辅助阳极惰性辅助阳极”不损耗，错误。不损耗，错误。答案答案C5(2017课课标标全全国国，11)用用电解解氧氧化化法法可可以以在在铝制制品品表表面面形形成成致致密密、耐耐腐腐蚀的的氧氧化膜，化膜，电解解质溶液一般溶液一般为H2SO4H2C2O4混合溶液。下列叙述混合溶液。下列叙述错误的是的是()A待加工待加工铝质工件工件为阳极阳极B可可选用不用不锈钢网作网作为阴极阴极C阴极的阴极的电极反极反应式式为：Al33e=AlD硫酸根离子在硫酸根离子在电解解过程中向阳极移程中向阳极移动解解析析A项项，根根据据原原理理可可知知，Al要要形形成成氧氧化化膜膜，化化合合价价升升高高失失电电子子，因因此此铝铝为为阳阳极极，正正确确；B项项，阴阴极极仅仅作作导导体体，可可选选用用不不锈锈钢钢网网，且且不不锈锈钢钢网网接接触触面面积积大大，能能增增加加电电解解效效率率，正正确确；C项项，阴阴极极应应为为氢氢离离子子得得电电子子生生成成氢氢气气，错错误误；D项项，电电解时，阴离子移向阳极，正确。解时，阴离子移向阳极，正确。答案答案C6(2017课课标标全全国国，11)全全固固态锂硫硫电池池能能量量密密度度高高、成成本本低低，其其工工作作原原理理如如图所所 示示 ， 其其 中中 电 极极 a常常 用用 掺 有有 石石 墨墨 烯 的的 S8材材 料料 ， 电 池池 反反 应 为 ： 16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列。下列说法法错误的是的是()A电池工作池工作时，正极可，正极可发生反生反应：2Li2S62Li2e=3Li2S4B电池工作池工作时，外，外电路中流路中流过0.02mol电子，子，负极材料减重极材料减重0.14gC石墨石墨烯的作用主要是提高的作用主要是提高电极极a的的导电性性D电池充池充电时间越越长，电池中池中Li2S2的量越多的量越多答案答案D答案答案B8(2016课课标标全全国国，11)MgAgCl电池池是是一一种种以以海海水水为电解解质溶溶液液的的水水激激活活电池池。下列叙述下列叙述错误的是的是()A负极反极反应式式为Mg2e=Mg2B正极反正极反应式式为Age=AgC电池放池放电时Cl由正极向由正极向负极迁移极迁移D负极会极会发生副反生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2解解析析根根据据题题意意，Mg海海水水AgCl电电池池总总反反应应式式为为Mg2AgCl=MgCl22Ag。A项项，负负极极反反应应式式为为Mg2e=Mg2，正正确确；B项项，正正极极反反应应式式为为2AgCl2e=2Cl2Ag，错错误误；C项项，对对原原电电池池来来说说，阴阴离离子子由由正正极极移移向向负负极极，正正确确；D项项，由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2，正确。，正确。答案答案B9(2015全全国国卷卷，11)微微生生物物电池池是是指指在在微微生生物物的的作作用用下下将将化化学学能能转化化为电能能的的装置，其工作原理如装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物所示。下列有关微生物电池的池的说法法错误的是的是()A正极反正极反应中有中有CO2生成生成B微生物促微生物促进了反了反应中中电子的子的转移移C质子通子通过交交换膜从膜从负极区移向正极区极区移向正极区D电池池总反反应为C6H12O66O2=6CO26H2O解解析析由由题题意意可可知知，微微生生物物电电池池的的原原理理是是在在微微生生物物作作用用下下O2与与C6H12O6发发生生氧氧化化还还原原反反应应，将将化化学学能能转转化化为为电电能能，B正正确确；氧氧气气在在正正极极反反应应，由由于于质质子子交交换换膜膜只只允允许许H通通过过，则则正正极极反反应应为为O24e4H=2H2O，没没有有CO2生生成成，A项项错错误误；负负极极发发生生反反应应：C6H12O624e6H2O=6CO224H，H在在负负极极区区生生成成，移移向向正正极极区，在正极被消耗，区，在正极被消耗，C项正确；总反应为项正确；总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O，D项正确。项正确。答案答案A命题调研命题调研(20142018五年大数据五年大数据)命题角度命题角度设项方向设项方向频数频数难度难度1.新型化新型化学学电源源正、正、负极判断极判断50.43离子移离子移动方向方向电极反极反应式、式、总原原电池方程池方程式的正式的正误判断判断电极及极及电解液解液转移移电子子计算算2.电解原理在工、解原理在工、农业生生产中的中的应用用阴、阳极的判断阴、阳极的判断30.51离子交离子交换膜的作用膜的作用副反副反应分析及溶液酸碱性的改分析及溶液酸碱性的改变电极方程式的正极方程式的正误判断判断3.金属的腐金属的腐蚀与防与防护电化学腐化学腐蚀的原因分析的原因分析10.60防止金属腐防止金属腐蚀的措施的措施在在2019年年高高考考中中，对对于于电电化化学学的的考考查查将将继继续续坚坚持持以以新新型型电电池池及及电电解解应应用用装装置置为为背背景景材材料料，以以题题干干(装装置置图图)提提供供电电极极构构成成材材料料、交交换换膜膜等等基基本本信信息息，基基于于电电化化学学原原理理广广泛泛设设问问，综综合合考考查查电电化化学学基基础础知知识识及及其其相相关关领领域域的的基基本本技技能能，包包括括电电极极与与离离子子移移动动方方向向判判断断、电电极极反反应应式式书书写写、溶溶液液的的酸酸碱碱性性和和pH变变化化、有有关关计计算算及及其其与与相相关关学学科科的的综综合合考考查查等等。预预测测以以二二次次电电池池以以及及含含有有离离子子交交换换膜膜的的电电解解池池为为背背景景的的命命题题将将成成为为热热点点题题型型，因因为为二二次次电电池池不不仅仅实实现现电电极极材材料料循循环环使使用用，符符合合“低低耗耗高高效效”的的时时代代需需求求，而而且且命命题题角角度度丰丰富富，便便于于同同时时考考查查原原电电池池和和电电解解池池工工作作原原理理；含含有有离离子子交交换换膜膜的的电电解解池池设设问问空间大，便于考查考生的探究能力。空间大，便于考查考生的探究能力。判断依据判断依据电极材料极材料 电极反极反应 电子流向子流向离子移向离子移向电极极现象象原原电池池负极极 活活泼金属金属 氧化反氧化反应流出流出阴离子移向阴离子移向电极极质量减小量减小正极正极不活不活泼金属金属或非金属或非金属还原反原反应流入流入阳离子移向阳离子移向电极增重或极增重或质量不量不变电解池解池阳极阳极与与电源正源正极相极相连氧化氧化反反应流出流出阴离子阴离子移向移向电极溶解或极溶解或pH减小减小阴极阴极与与电源源负极相极相连还原原反反应流入流入阳离子阳离子移向移向电极增重或极增重或pH增大增大(1)燃料燃料电池池电极反极反应式的式的书写写(以以氢氧燃料氧燃料电池池为例例)注意介注意介质环境境掌握掌握书写程序写程序(2)其他新型一次其他新型一次电池池(3)充充电(可逆可逆)电池池解题模型解题模型模型解题模型解题答案答案C(1)常常见的离子交的离子交换膜膜种种类允允许通通过的离子及移的离子及移动方向方向说明明阳离子交阳离子交换膜膜阳离子阳离子移向移向电解池的阴极或原解池的阴极或原电池的正池的正极极阴离子和气体不阴离子和气体不能通能通过阴离子交阴离子交换膜膜阴离子阴离子移向移向电解池的阳极或原解池的阳极或原电池的池的负极极阳离子和气体不阳离子和气体不能通能通过质子交子交换膜膜质子子移向移向电解池的阴极或原解池的阴极或原电池的正极池的正极只允只允许H通通过(2)解题模型解题模型模型解题模型解题典典例例演演示示1世世界界某某著著名名学学术刊刊物物介介绍了了一一种种新新型型中中温温全全瓷瓷铁空空气气电池池，其其结构构如如图所示。所示。下列有关下列有关该电池放池放电时的的说法正确的是法正确的是()Aa极极发生氧化反生氧化反应B正极的正极的电极反极反应式式为FeOx2xe=FexO2C若有若有22.4L(标准状况准状况)空气参与反空气参与反应，则电路中有路中有4mol电子子转移移D铁表面表面发生的反生的反应为xH2O(g)Fe=FeOxxH2解解析析a极极通通入入空空气气，O2在在该该电电极极发发生生得得电电子子的的还还原原反反应应，A错错误误；O2在在正正极极发发生生反反应应，电电极极反反应应式式为为O24e=2O2，B错错误误；由由B项项分分析析可可知知，电电路路中中有有4mol电电子子转转移移时时正正极极上上消消耗耗1molO2，在在标标准准状状况况下下的的体体积积为为22.4L，则则通通入入空空气气的的体体积积约约为为22.4L5112L，C错错误误；由由图图可可知知，铁铁表表面面H2O(g)参参与与反反应应生生成成H2，则则发发生生的的反反应应为为xH2O(g)Fe=FeOxxH2，D正确。正确。答案答案DA充充电时，Zn2向向ZnMn2O4电极迁移极迁移B充充电时，阳极反，阳极反应：ZnMn2O42xe=Zn1xMn2O4xZn2C放放电时，每，每转移移1mole，ZnMn2O4电极极质量增加量增加65gD充放充放电过程中，只有程中，只有Zn元素的化合价元素的化合价发生生变化化解解析析放放电电时时锌锌失失电电子子发发生生氧氧化化反反应应，所所以以锌锌是是负负极极材材料料，尖尖晶晶石石型型锰锰酸酸锌锌(ZnMn2O4)为为正正极极，充充电电时时，Zn为为阴阴极极，阳阳离离子子(Zn2)向向Zn(阴阴极极)迁迁移移，A错错误误；B正正确确；放放电电时时，每每转转移移2mole，ZnMn2O4电电极极质质量量增增加加65g，C错错误误；充充放放电电时时锌锌与与锰的化合价都发生变化，锰的化合价都发生变化，D错误。错误。答案答案B典典例例演演示示2CO2是是重重要要的的温温室室气气体体，对地地球球温温室室效效应的的“贡献献”最最大大，如如何何利利用用CO2是是摆在在科科技技工工作作者者面面前前的的重重要要课题。下下图所所示示电解解装装置置可可将将CO2转化化为乙乙烯，该装装置置的的电解解质溶溶液液为强强酸酸性性水水溶溶液液，电极极材材料料为惰惰性性电极极。下下列列有有关关说法正确的是法正确的是()Aa为电池的正极池的正极B电解解过程中程中H移向阳极移向阳极C反反应前后溶液的前后溶液的pH保持不保持不变D阴极反阴极反应式：式：2CO212H12e=C2H44H2O解解析析二二氧氧化化碳碳得得电电子子生生成成乙乙烯烯，为为阴阴极极反反应应，所所以以a为为电电池池的的负负极极，A错错误误；电电解解过过程程中中H移移向向阴阴极极，B错错误误；阴阴极极二二氧氧化化碳碳得得电电子子生生成成乙乙烯烯，阳阳极极氢氢氧氧根根失失电电子子放放出出氧氧气气，总总反反应应为为2CO22H2O=C2H43O2，消消耗耗水水，H浓浓度度增增大大，pH减小，减小，C错误；错误；D正确。正确。答案答案D题题型型训训练练2(2017海海南南卷卷)一一种种电化化学学制制备NH3的的装装置置如如下下图所所示示，图中中陶陶瓷瓷在在高高温温时可以可以传输H。下列叙述。下列叙述错误的是的是()APd电极极b为阴极阴极B阴极的反阴极的反应式：式：N26H6e=2NH3CH由阳极向阴极迁移由阳极向阴极迁移D陶瓷可以隔离陶瓷可以隔离N2和和H2解解析析此此装装置置为为电电解解池池，总总反反应应式式是是N23H2=2NH3，Pd电电极极b上上是是氢氢气气发发生生氧氧化化反反应应，即即氢氢气气失失去去电电子子化化合合价价升升高高，Pd电电极极b为为阳阳极极，故故A说说法法错错误误；根根据据A选选项项分分析析，Pd电电极极a为为阴阴极极，反反应应式式为为N26H6e=2NH3，故故B说说法法正正确确；根根据据电电解解池池的的原原理理，阳阳离离子子在在阴阴极极上上放放电电，即即由由阳阳极极移移向向阴阴极极，故故C说说法法正正确确；根据装置图，陶瓷可以隔离根据装置图，陶瓷可以隔离N2和和H2，故，故D说法正确。说法正确。答案答案A典典例例演演示示3(2018北北京京理理综综，12)验证牺牲牲阳阳极极的的阴阴极极保保护法法，实验如如下下(烧杯杯内内均均为经过酸化的酸化的3%NaCl溶液溶液)。在在Fe表面生成表面生成蓝色沉淀色沉淀试管内无明管内无明显变化化试管内生成管内生成蓝色沉淀色沉淀下列下列说法不正确的是法不正确的是()A对比比，可以判定，可以判定Zn保保护了了FeB对比比，K3Fe(CN)6可能将可能将Fe氧化氧化C验证Zn保保护Fe时不能用不能用的方法的方法D将将Zn换成成Cu，用，用的方法可判断的方法可判断Fe比比Cu活活泼解解析析中中Zn作作负负极极，发发生生氧氧化化反反应应生生成成Zn2，Fe作作正正极极被被保保护护，所所以以取取出出的的少少量量Fe附附近近的的溶溶液液中中滴滴入入铁铁氰氰化化钾钾溶溶液液，试试管管内内无无明明显显变变化化。但但中中没没有有Zn保保护护Fe，Fe在在酸酸性性环环境境中中发发生生析析氢氢腐腐蚀蚀，Fe作作负负极极被被氧氧化化生生成成Fe2，所所以以取取出出的的少少量量Fe附附近近的的溶溶液液中中滴滴入入铁铁氰氰化化钾钾溶溶液液，生生成成蓝蓝色色沉沉淀淀，对对比比可可知知Zn保保护护了了Fe，A项项正正确确；与与的的区区别别在在于于：前前者者是是将将铁铁氰氰化化钾钾溶溶液液直直接接滴滴入入烧烧杯杯中中，而而后后者者是是在在取取出出的的少少量量Fe附附近近的的溶溶液液中中滴滴加加铁铁氰氰化化钾钾溶溶液液，中中出出现现了了蓝蓝色色沉沉淀淀，说说明明有有Fe2生生成成。对对比比分分析析可可知知，可可能能是是铁铁氰氰化化钾钾氧氧化化Fe生生成成了了Fe2，B项项正正确确；通通过过上上述述分分析析可可知知，验验证证Zn保保护护Fe时时不不能能用用的的方方法法，C项项正正确确；若若将将Zn换换成成Cu，铁铁氰氰化化钾钾仍仍会会将将Fe氧氧化化为为Fe2，在在铁铁的的表表面面同同样样会会生生成成蓝蓝色色沉沉淀淀，所所以以无无法法判判断断Fe2是是不不是是负负极极产产物物，即无法判断即无法判断Fe与与Cu的活泼性，的活泼性，D项错误。项错误。答案答案D题题型型训训练练3深深埋埋在在潮潮湿湿土土壤壤中中的的铁管管道道，在在硫硫酸酸盐还原原菌菌作作用用下下，能能被被硫硫酸酸根根腐腐蚀，其，其电化学腐化学腐蚀原理如下原理如下图所示，下列与此原理有关的所示，下列与此原理有关的说法法错误的是的是()A正极反正极反应：SO5H2O8e=HS9OHB输送暖气的管道不易送暖气的管道不易发生此生此类腐腐蚀C这种情况下，种情况下，Fe腐腐蚀的最的最终产物物为Fe2O3xH2OD管道上刷富管道上刷富锌油漆可以延油漆可以延缓管道的腐管道的腐蚀答案答案C