专题七 原电池、电解池及其应用（解析版）
1.【2024 江苏 】10．将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化
学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是
A．铁被氧化的电极反应式为Fe?3e?B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀 【答案】C 【解析】
A．该装置中发生吸氧腐蚀，Fe作负极，Fe失电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe﹣2e═Fe2+，故
A错误；
B．铁腐蚀过程发生电化学反应，部分化学能转化为电能，放热，所以还存在化学能转化为热能的变
化，故B错误；
C．Fe、C和电解质溶液构成原电池，Fe易失电子被腐蚀，加速Fe的腐蚀，故C正确；
D．弱酸性或中性条件下铁腐蚀吸氧腐蚀，水代替NaCl溶液，溶液仍然呈中性，Fe发生吸氧腐蚀，
故D错误； 故选：C。
2.【2024 北京 】下列示意图与化学用语表述内容不相符的是（水合离子用相应离子符号表示） A B C D ﹣
Fe3+
NaCl溶于水 电解CuCl2溶液 CH3COOH在水中电离 H2与Cl2反应能量变化
NaClNa+Cl CuCl2+?Cu+2Cl 2+?CH3COOHCH3COO+H ?+H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH=?183kJ·mol?1 D. D
A. A 【答案】B 【解析】
B. B C. C
A.NaCl为强电解质，NaCl溶于水，NaCl在水分子作用下，自发解离为Na+和Cl-，故电离方程式为NaCl=Na++Cl-，故A不符合题意；
B.电解氯化铜溶液，铜离子向阴极移动，得电子，发生电极反应为：Cu2++2e-=Cu,氯离子向阳极移动，2Cl-+2e-=Cl2,所以电解总反应为：Cu2++2Cl-失电子，发生电极反应为：
Cu+Cl2，故B符合题意；
C.CH3COOH为弱电解质，溶于水部分电离，因此电离方程式为CH3COOH? CH3COO-+H+，故C不符合题意；
D.由图可知，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热等于断裂反应物分子中的化学键吸收的总能量（436kJ/mol+243kJ/mol=679kJ/mol）,与形成生成物分子中化学键放出的总能量2=862kJ/mol）之差，即放热183kJ/mol,放热?H为负值，所以（431kJ/mol×
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H=-183kJ/mol，故D不符合题意； 综上所述，本题应选B。
【点睛】本题所选四个实验（或原理）均取材于课本，可见高考题越来越回归于课本。本题综合考查化学
用语，涉及强、弱电解质电离、电解方程式的书写，化学反应热的计算，题目把化学用语与化学反应原理巧妙地结合。 3.【2024新课标Ⅰ卷】利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之
间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是
A. 相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B. 阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+
2H++2MV+
C. 正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3 D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 【答案】B
【解析】由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV+在负极失电子发生氧化反应生
成MV2+，电极反应式为MV+—e—= MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+；右室电极为燃料电池的正极，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2++e—= MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，反应的方程式为N2+6H++6MV+=6MV2++NH3，电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极移动。
A项、相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用MV+和MV2+的相互转化，
化学能转化为电能，故可提供电能，故A正确；
B项、左室为负极区，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+—e—= MV2+，
放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+，故B错误；
C项、右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2++e—= MV+，
放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，故C正确； D项、电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故D正确。 故选B。
【点睛】本题考查原池原理的应用，注意原电池反应的原理和离子流动的方向，明确酶的作用是解题的关
键。 4.【2024新课标Ⅱ卷】9.环戊二烯（产。回答下列问题：
（4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe(C5H5)2结构简式为
），后者广泛应用于航天、化工等领域中。
）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生
二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。
该电解池的阳极为____________，总反应为__________________。电解制备需要在无水条件下进行，原因
为_________________________。 【答案】
(4). Fe电极 Fe+2
+H2↑（Fe+2C5H6
Fe(C5H5)2+H2↑）
水会阻碍中间物Na的生成；水会电解生成OH?，进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2
【解析】
（4）根据阳极升失氧可知Fe为阳极；根据题干信息Fe-2e-=Fe2+，电解液中钠离子起到催化剂的作用使
得环戊二烯得电子生成氢气，同时与亚铁离子结合生成二茂铁，故电极反应式为Fe+2
=
+H2↑；电解必须在无水条件下进行，因为中间产物Na会与水反应生成氢氧化
钠和氢气，亚铁离子会和氢氧根离子结合生成沉淀；
【点睛】本题以能力立意，考查学生提取信息，处理信息的能力，分析问题，解决问题的能力。充分体现
了化学学科思想、学科方法、创新意识和学科价值,第（4）小题电极反应式的书写为易错点。 5.【2024新课标Ⅲ卷】化学与生活密切相关。下列叙述错误的是（ ）
A．高纯硅可用于制作光感电池 B．铝合金大量用于高铁建设 C．活性炭具有除异味和杀菌作用 D．碘酒可用于皮肤外用消毒 【答案】C 【解析】
A．Si为半导体材料，能作光感电池，故A正确；
B．Fe合金在生活中用途最广泛，大量用于高铁建设，故B正确；
C．活性炭具有吸附性，没有强氧化性，所以活性炭能去除异味，但是不能杀菌消毒，故C错误； D．碘酒能使蛋白质变性而杀菌消毒，所以碘酒可用于皮肤外用消毒，故D正确； 故选：C。
6.【2024新课标Ⅲ卷】为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D?Zn）可以
高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D?Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电
放电????ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。 池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)????充电
A. 三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高 B. 充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH?(aq)?e?C. 放电时负极反应为Zn(s)+2OH?(aq)?2e?
NiOOH(s)+H2O(l) ZnO(s)+H2O(l)
D. 放电过程中OH?通过隔膜从负极区移向正极区 【答案】D 【解析】
A、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的ZnO分散度高，A正确； B、充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电
子转化为NiOOH，电极反应式为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－＝NiOOH(s)＋H2O(l)，B正确； C、放电时相当于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为Zn(s)
＋2OH－(aq)－2e－＝ZnO(s)＋H2O(l)，C正确；
D、原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中OH－通过隔膜从正极区移向负极
区，D错误答案选D。
7【2024 上海 等级考 】关于下列装置（只是个示意图），叙述错误的是 （ ）
。
A.石墨电极反应：O2+4H++4e → 2H2O B.鼓入少量空气，会加快Fe的腐蚀
C.加入少量NaCl，会加快Fe的腐蚀 D.加入HCl，石墨电极反应式：2H++2e → 2H2↑ 【答案】A
【解析】 本题考查金属的吸氧腐蚀，溶液并不是较强酸性，石墨电极反应式：O2+2H2O+4e → 4OH- ，因此A选项错误
8.【2024 浙江4月 选考 】化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
2024年高考化学真题专题分类汇编 专题七 原电池、电解池及其应用(解析版)
