专题02 化学能与电能的转化（考题猜想）（6大题型）（原卷版）-2024-2025学年高二化学上学期期中考点大串讲（苏教版2019选择性必修1）

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▉题型1 原电池的工作原理
【例1】锌铜原电池装置如图所示，下列有关说法不正确的是
A．电极为该原电池的正极
B．电极是还原剂，又是电子导体
C．氯化钾盐桥中将移向溶液
D．一段时间后有红色固体沉积在电极表面
【变式1-1】按下图装置实验，若x轴表示负极流出的电子的物质的量，下列说法错误的是
A．y可以表示
B．z可以表示溶液质量
C．正极的电极反应式为
D．电流由b棒经过导线流向a棒
【变式1-2】锌铜原电池的工作原理示意图如图，下列说法错误的是
A．电流从铜片经导线流向锌片
B．氢离子在铜表面被氧化，产生气泡
C．原电池是一种将化学能转化为电能的装置
D．电池工作一段时间后，电解质溶液的质量将增大
【变式1-3】如图为锌铜原电池，盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂，下列说法错误的是
A．铜片作正极B．盐桥中移向溶液
C．锌片不断溶解D．电子从铜片经外电路流向锌片
【变式1-4】用如图装置进行实验，电流计指针偏转。下列说法错误的是
A．该装置的总反应为B．从a极经阳离子交换膜移向b极
C．该装置将化学能转化为电能D．工作一段时间，a极附近溶液碱性会减小
▉题型2 原电池原理的应用
【例2】控制合适的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示原电池，下列判断不正确的是

A．反应开始时，电流方向是从甲池石墨棒流向乙池石墨棒
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原
C．盐桥中的阳离子向甲池移动
D．放电时，乙中石墨电极为正极
【变式2-1】A、B、C、D四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。AB相连时，外电路电流从A流向B；AC相连时，C为正极；BD相连时，B上有气泡逸出，据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是
A．ABCDB．DBACC．BDACD．DBCA
【变式2-2】某实验小组同学设计原电池装置如图所示，下列说法错误的是
A．Cu极为正极，发生还原反应
B．Zn极质量减小，Cu极质量增大
C．放电时，盐桥中的向盛有溶液的烧杯中移动
D．原电池总反应的离子方程式为
【变式2-3】A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，下列说法正确的是
A．装置甲溶液中的阴离子移向B极
B．装置乙中C极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+
C．装置丙中电流由A→导线→D→电解质溶液→A
D．四种金属活动性由强到弱的顺序是B＞A＞D＞C
▉题型3 化学电源
【例3】新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一，电池工作时的总反应为，其工作原理如图所示：
下列说法错误的是
A．充电时，电极a与电源负极连接，电极b与电源正极连接
B．电池工作时，负极材料质量减少1.4g，转移0.4ml电子
C．电池工作时，正极的电极反应为
D．电池进水后将会大大降低其使用寿命
【变式3-1】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．电池为二次电池
B．电池工作时，通过隔膜向Zn极移动
C．电池工作时，发生氧化反应
D．负极的电极反应式为：
【变式3-2】下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述错误的是
A．图(a)中，的作用是催化剂
B．图(b)所示电池放电过程中，正极板和负极板的质量都会不断增加
C．图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度将减小
D．图(d)所示电池放电过程中，是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag
【变式3-3】肼-空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．电极电势
B．电视的电极反应式为
C．电极Y附近溶液增大
D．当电极Y消耗(标准状况)时，理论上电极X消耗肼
【变式3-4】一种微生物电池可用于净化污水和淡化海水，工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时电极a上反应为：
B．放电时电极b附近溶液的降低
C．离子交换膜c和d分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜
D．为加快净化污水和淡化海水的速率，该电池可在高温下工作
▉题型4 电解池的工作原理
【例4】如图是电解溶液的装置，其中c、d均为石墨电极。下列有关判断正确的是
A．a为负极，b为正极B．a为阳极，b为阴极
C．电解过程中，c电极质量增加D．电解过程中，氯离子浓度减小
【变式4-1】一种电化学装置如图所示，滤纸经过饱和溶液（滴加了淀粉溶液）浸湿，将实验装置的K闭合后，下列说法正确的是
A．a极为阳极，发生氧化反应B．盐桥中的向极移动
C．电流沿路径流动D．一段时间后，观察到滤纸b点变蓝
【变式4-2】用石墨电极电解CuCl2溶液如下图所示，Cu2+向左侧电极迁移。下列分析正确的是
A．通电时阴极极板增重
B．通电使CuCl2发生电离
C．a端所连电极上发生氧化反应
D．常温下，电路中每转移时2mle-得到22.4LCl2
【变式4-3】用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图①。电解过程中的实验数据如图②，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。则下列说法正确的是
A．电解过程中，b 电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生
B．a电极上发生的反应方程式为：2H2O +2e-= 2OH-+ H2↑和 2H2O-4e-= 4H+ + O2↑
C．曲线0～P段表示H2和O2混合气体的体积变化，曲线 P～Q段表示O2的体积变化
D．从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为17g•ml-1
▉题型5 电解池原理的应用
【例5】利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述错误的是
A．电解时以粗铜作阳极
B．电解时阳极上金属的放电顺序为Zn、Fe、Cu
C．精铜连接电源负极，其电极反应为
D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥
【变式5-1】利用阳离子交换膜和过滤膜制备高纯度Cu的装置如图所示，下列叙述错误的是
A．电极A是粗铜，电极B是纯铜
B．电路中通过1 ml电子，溶解32 g粗铜
C．溶液中向电极A迁移
D．膜A是过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区
【变式5-2】铁钉镀铜的实验如图所示，有关说法不正确的是
A．砂纸打磨过的铁钉先用碱浸泡以除去油污，再用盐酸除锈
B．铁钉与直流电源正极相连，铜与直流电源负极相连，将两极平行浸入电镀液中
C．在以硫酸铜溶液为主的电镀液中加入一些氨水制成铜氨溶液，可使镀层光亮
D．电镀一段时间后，在铁钉表面可看到光亮的紫红色物质，铜片逐渐变薄
【变式5-3】传统氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法错误的是
A．与电极A相连的是电源的正极
B．电极B的电极反应式为：
C．选用阳离子交换膜，右室能获得浓度较高的NaOH溶液
D．该设计可大幅度降低能耗主要因为电极B上反应物的氧化性提高了
【变式5-4】我国科学家设计如下图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为。下列说法不正确的是
A．a电极反应式为
B．离子交换膜为阳离子交换膜
C．电解时海水中动能高的气态水分子可穿过PTFE膜
D．海水为电解池补水的速率为
▉题型6 金属的腐蚀与防护
【例6】下图是模拟金属电化学腐蚀与防护原理的示意图。下列叙述错误的是
A．若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点铁锈最多
B．若X为食盐水，K与M连接，石墨附近pH最大
C．若X为稀盐酸，K分别与M、N连接，Fe腐蚀情况前者更慢
D．若X为稀盐酸，K与M连接，石墨上电极反应为：
【变式6-1】某化学兴趣小组的同学利用如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护，下列有关说法正确的是
【变式6-2】下列有关金属腐蚀的说法不正确的是
A．镀层破损的白铁皮(镀锌)比马口铁(镀锡)更易被腐蚀
B．电解精炼粗铜时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不一样
C．用氯化铁溶液腐蚀铜板制作印刷电路板
D．铝片经过浓硫酸处理后表面生成致密的氧化膜可保护铝
【变式6-3】化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下：
下列说法错误的是
A．实验Ⅰ中铁钉周边出现蓝色，铜片周边略显红色
B．实验Ⅱ中铁钉周边出现红色，锌片周边未见明显变化
C．实验I、Ⅱ均发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为：O2+4H++4e−=2H2O
D．对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀
【变式6-4】下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是
A．图①中往电极区滴入2滴铁氰化钾溶液，溶液中产生蓝色沉淀
B．图②中铁丝不易生成
C．图③中金属比铁活泼，防护过程中电子流入金属
D．图④中钢铁闸门连接电源的正极可减缓其腐蚀速率
【变式6-5】港珠澳大桥是我国一项伟大的工程，工程中大量使用先进的防腐措施。下列分析错误的是
A．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层隔绝空气和水
B．主梁钢板使用的耐候钢是一种具有抗腐蚀性的合金
C．将桥体与电源负极相连，利用了外加电流的阴极保护法
D．水下钢柱镶铝块作为牺牲阳极的材料，利用了电解原理题型1原电池的工作原理
题型2原电池原理的应用
题型3化学电源
题型4电解池的工作原理
题型5电解池原理的应用
题型6金属的腐蚀与防护
装置
甲
乙
丙
现象
金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
选项
a、b连接方式
X成分
Y成分
结论
A
直接相连
海水
石墨
铁发生析氢腐蚀
B
直接相连
河水
锌
铁发生吸氧腐蚀
C
直接相连
饱和溶液
铜
Y电极上有气泡产生
D
分别与电源负极、正极相连
食盐水
石墨
牺牲阳极法
序号
实验I
实验Ⅱ
实验