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2025菁优高考化学解密之化学反应与电能
一．选择题（共25小题）
1．（2024秋•五华区期中）纳米硅基锂电池是一种新型二次电池，电池装置如图所示，电池反应式为
xFeS +4Li Si xFe+2xLi S+4Si，下列说法正确的是（ ）
2 x 2
A．放电时硅基电极发生还原反应
B．放电时Li+由a极移向b极
C．电子可以通过聚合物隔膜
D．充电时，a极反应式为xFe+2xLi S﹣4xe﹣＝4xLi++xFeS
2 2
2．（2024秋•盐城月考）利用电化学原理，可将 H 、CO 转化为C H OH，其工作原理如图所示。下列
2 2 2 5
说法不正确的是（ ）
A．电极2是电源的负极
B．H+由右侧通过质子膜移向左侧
C．该装置工作时电能转化为化学能
D．电极1上电极反应式为2CO +12e﹣+12H+＝C H OH+3H O
2 2 5 2
3．（2024秋•青岛月考）某学习小组按图探究金属电化学腐蚀与防护的原理，下列说法正确的是
（ ）
1A．相同条件下，若X为食盐水，K分别连接B、C时，前者铁棒的腐蚀速度更慢
B．若X为模拟海水，K未闭合时铁棒上E点表面铁锈最多
C．若b为正极，K连接A时，铁棒防腐的方式称为牺牲阳极保护法
D．若在X溶液中预先加入适量的KSCN溶液，可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果
4．（2024秋•青岛月考）浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池，理论上当电
解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池，图2为电解池。图2用图1作电源，可实现以
KCl、NaNO 为原料制取KNO 和NaCl。A、C代表不同类别的选择性离子交换膜，M、N为惰性电极。
3 3
若产品出口1的产品为NaCl，下列有关说法正确的是（ ）
A．图2中M极为阴极，应与Ag（Ⅱ）相连
B．A为阴离子交换膜，C为阳离子交换膜
C．电解总反应：KCl+NaNO KNO +NaCl
3 3
D．产品出口1的产品的物质的量是产品出口2物质的量的2倍
5．（2024秋•青岛月考）一种新型高性能的锡﹣石墨钠型钠离子电池，采用锡箔（不参与电极反应）作
为集流体，电解液为NaPF 溶液。如图所示可用铅酸蓄电池给锡﹣石墨钠型钠离子电池充电。下列有
6
关说法错误的是（ ）
2A．电池放电的总反应：xNa+C （PF ） ＝xNaPF +C
n 6 x 6 n
B．电池放电时，Na+会脱离锡箔，向石墨电极迁移
C．充电时，铅酸蓄电池b电极增重96g，理论上石墨电极增重145g
D．锂元素稀缺，量产后的钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低
6．（2024秋•青岛月考）如图，b为H+/H 标准氢电极，可发生还原反应（2H++2e﹣＝H ↑）或氧化反应
2 2
（H ﹣2e﹣＝2H+），a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现：1与2相连a电极质量减小，2与
2
3相连c电极质量增大。下列说法错误的是（ ）
A．图中1与2相连，电池反应为H +2AgCl＝2Ag+2Cl﹣+2H+
2
B．图中2与3相连，c电极发生氧化反应
C．图中1与3相连，盐桥1中的阳离子向a电极移动
D．图中1与2或2与3相连时构成的两个原电池装置中，b电极均为电子流出极
7．（2024秋•青岛月考）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（ ）
3图Ⅰ碱性锌锰电池 图Ⅱ铅蓄电池 图Ⅲ电解精炼铜 图Ⅳ银锌纽扣电池
A．图Ⅰ所示电池中，MnO 的作用是催化剂
2
B．图Ⅱ所示电池充电过程中，电解质溶液的密度增大， 移向阴极
C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变
D．图Ⅳ所示电池中，Ag O是氧化剂，电池工作过程中Ag O还原为Ag
2 2
8．（2024•雨花区校级模拟）一种新型短路膜电池分离 CO 装置如图所示。下列说法中正确的是
2
（ ）
A．负极反应为：H +2OH﹣﹣2e﹣═H O
2 2
B．正极反应消耗22.4LO ，理论上需要转移4mol电子
2
C．该装置用于空气中CO 的捕获，CO 最终由出口A流出
2 2
D．短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还可以传递电子
9．（2024•西城区一模）双极膜可用于电解葡萄糖（C H O ）溶液同时制备山梨醇（C H O ）和葡萄糖
6 12 6 6 14 6
酸（C H O ）。电解原理示意图如图（忽略副反应）。
6 12 7
已知：在电场作用下，双极膜可将水解离，在两侧分别得到H+和OH﹣。
注：R为﹣C H O
5 11 5
下列说法不正确的是（ ）
4A．右侧的电极与电源的正极相连
B．阴极的电极反应：C H O +2e﹣+2H+═C H O
6 12 6 6 14 6
C．一段时间后，阳极室的pH增大
D．每生成1mol山梨醇，理论上同时可生成1mol葡萄糖酸
10．（2024•安徽二模）科学家设计了一套电解装置，图中的双极膜中间层中的H O解离为H+和OH，并
2
在直流电场作用下分别向两极迁移，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．电极电势：催化电极a＞催化电极b
B．双极膜的右侧是阳离子交换膜
C．阳极反应式为
D．标准状况下，每消耗33.6LCO 会生成1mol
2
11．（2024•4月份模拟）燃煤电厂脱硫废水含氨态氮，一种电化学降解氨态氮的示意图如图，该过程中
同时存在直接氧化和间接氧化两种方式。下列说法错误的是（ ）
5A．直接氧化时电极A的电极反应式为2NH +6OH﹣﹣6e﹣＝N ↑+6H O
3 2 2
B．间接氧化的机理可能是OH﹣﹣e﹣＝•OH和6•OH+2NH ＝N ↑+6H O
3 2 2
C．当废水中存在Cl﹣时，可能会提高间接氧化时氨的去除速率
D．当电解共产生1mol气体时，铅蓄电池的负极增重288g
12．（2024•沧州三模）目前报道的电催化还原N 制NH 主要有如图所示的类型、装置甲为固态质子导
2 3
电电解，装置乙为固态氧阴离子导电电解，装置丙为含有N3﹣的熔盐电解。
下列说法错误的是（ ）
A．甲、丙的电解总反应相同
B．甲、丙的阳极反应相同
C．乙的阴极反应为N +3H O+6e﹣═2NH +3O2﹣
2 2 3
D．每生成1mol NH 甲、乙、丙转移的电子数均相同
3
13．（2024秋•南岸区校级月考）我国科学家研发了一种室温下可充电的Na—CO 电池，如题图所示。
2
放电时，Na CO 与C均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是（ ）
2 3
A．充电时，阴极电极反应式为：Na++e﹣＝Na
6B．充电时，电源b极为正极，Na+向钠箔电极移动
C．放电时，转移0.4mol电子，碳纳米管电极增重22.4g
D．放电时，电池的总反应为2Na CO +C＝3CO +4Na
2 3 2
14．（2024秋•长安区月考）如图1所示为一种用双氧水去除废水中的持久性有机污染物的工作原理，工
作10min时，Fe3+、H O 电极产生量（mmol﹣1）与电流强度关系如图2所示：
2 2
下列说法正确的是（ ）
A．图1装置需不断补充Fe3+
B．Pt电极为阳极，苯酚在Pt电极失电子生成CO
2
C．据图2可知电流强度越高，去除苯酚的效果越好
D．若处理47.0g苯酚，理论上消耗14mol H O
2 2
15．（2024秋•海安市校级月考）某新型电池可以处理含 CN﹣的碱性废水，同时还可以淡化海水，电池
构造示意图如题图所示。下列关于电池工作时的说法正确的是（ ）
A．a极发生还原反应
B．b极上电极方程式为：2H O﹣4e﹣＝O ↑+4H+
2 2
C．Na+通过交换膜向左室迁移
D．反应中每消耗1mol CN﹣，转移电子数为5×6.02×1023
16．（2024•安徽开学）电解熔融氯化钠和氯化钙混合物制备金属钠的装置如图所示。阳极A为石墨，阴
极为铁环K，两极用多孔隔离材料或膜隔离材料D隔开。氯气从上方的抽气罩H抽出，液态金属钠经
铁管F流入收集器G。下列叙述正确的是（ ）
7A．氯化钙的作用是作助熔剂，降低氯化钠的熔点；也可以使用氯化镁代替
B．电解得到的钠在熔融混合盐的下层
C．D为Na﹣ ﹣Al O 固体隔膜时，制得的钠几乎无杂质，则电解的电流效率接近100%
2 3
D．电解时阴极β发生氧化反应：Na++e﹣＝Na，阴极上还可能有少量的钙单质生成
17．（2024秋•渝中区校级月考）钠硫电池作为一种高能固体电解质二次电池，广泛应用于应急电源、风
力发电等储能领域。如图所示为我国科学家开发的一种以Ce（NO ） 为添加剂的室温钠硫电池（图
3 4
b），与传统钠硫电池（图a）相比提高了电池稳定性。关于该电池，下列说法不正确的是（ ）
A．电池放电时，电子由Na电极经外电路流向S电极
B．a电池放电时的正极反应为
C．利用a电池给铅蓄电池充电，每消耗1mol Na，铅蓄电池负极减重48g
D．b电池中Ce（NO ） 添加剂在负极区仅起增强导电性的作用
3 4
18．（2023秋•石景山区期末）关于下列各装置图的叙述中不正确的是（ ）
8① ② ③ ④
A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO 溶液
4
B．装置②中锌电极作负极保护了铁电极
C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D．装置④中的铁发生吸氧腐蚀
19．（2023秋•荆门期末）下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，正确的是（ ）
A．铜板打上铁铆钉后，铜 B．暖气片表面刷油 C.连接锌棒后，电子D.阴极的电极反应式
板更易被腐蚀 漆可防止金属腐蚀 由铁管道流向锌 为Fe﹣2e﹣═Fe2+
A．A B．B C．C D．D
20．（2024秋•河东区校级月考）我国科学家研发了一种室温下可充电的Na—CO 电池，示意图如图。
2
放电时，Na CO 与C均沉积在碳纳米管中，下列说法错误的是（ ）
2 3
A．充电时，阴极反应为：Na++e﹣＝Na
B．充电时，电源b极为正极，Na+向钠箔电极移动
C．放电时，转移0.4mol电子，碳纳米管电极增重1.2g
D．放电时，电池的总反应为3CO +4Na＝2Na CO +C
2 2 3
21．（2024秋•洛阳月考）电解TiO 可直接制得钛，电解原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
2
9A．若电源为铅酸蓄电池，则P应与PbO 电极相连
2
B．石墨电极上的主要反应式为2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl ↑
2
C．熔融CaCl 的电离方程式为CaCl （熔融）＝Ca2++2Cl﹣
2 2
D．电池工作时，石墨电极附近会出现O2﹣
22．（2024秋•河东区校级月考）如图所示，利用 N H 、O 和KOH溶液制成燃料电池（总反应式为
2 4 2
N H +O ＝N +2H O），模拟氯碱工业。下列说法正确的是（ ）
2 4 2 2 2
A．甲池中负极反应为N H ﹣4e﹣＝N +4H+
2 4 2
B．乙池中出口G、H处气体分别为H 、Cl
2 2
C．乙池中离子交换膜为阴离子交换膜
D．4当甲池中消耗32gN H 时，乙池中理论上最多产生142gCl
2 4 2
23．（2024•广西）某新型钠离子二次电池（如图）用溶解了NaPF 的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电
6
时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌。下列说法错误的是（ ）
10A．外电路通过1mol电子时，理论上两电极质量变化的差值为23g
B．充电时，阳极电极反应为：Na 3 V 2 （PO 4 ） 3 ﹣xe﹣═Na 3﹣x V 2 （PO 4 ） 3 +xNa+
C．放电一段时间后，电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变
D．电解质溶液不能用NaPF 的水溶液替换
6
24．（2023秋•肇东市校级期末）我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池，其原理如图所示。设
N 为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（ ）
A
A．放电时，B电极反应式：I +2e﹣═2I﹣
2
B．放电时，电解质储罐中离子总浓度增大
C．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜
D．充电时，A极增重32.5g时，C区增加的离子数为2N
A
25．（2024秋•南岗区校级月考）党的二十大报告指出：持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。二氧化
硫作为空气的一种主要污染物，消除其污染势在必行。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制
硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该电池放电时电流从Pt1电极经过外电路流向Pt2电极
B．Pt1电极电势高于Pt2电极
C．Pt2电极附近发生的反应为O +4e﹣+4H+═2H O
2 2
D．相同条件下，放电过程中消耗的SO 和O 的体积比为1：2
2 2
112025菁优高考化学解密之化学反应与电能
参考答案与试题解析
一．选择题（共25小题）
1．（2024秋•五华区期中）纳米硅基锂电池是一种新型二次电池，电池装置如图所示，电池反应式为
xFeS +4Li Si xFe+2xLi S+4Si，下列说法正确的是（ ）
2 x 2
A．放电时硅基电极发生还原反应
B．放电时Li+由a极移向b极
C．电子可以通过聚合物隔膜
D．充电时，a极反应式为xFe+2xLi S﹣4xe﹣＝4xLi++xFeS
2 2
【答案】D
【分析】电池反应式为xFeS +4Li Si xFe+2xLi S+4Si，由图可知，放电时，Fe元素化合价降低得
2 x 2
电子，故a极为正极，b极为负极，充电时，a极为阳极，b极为阴极，据此作答。
【解答】解：A．放电时硅基电极为负极，发生氧化反应，故A错误；
B．放电时Li+由b极（负极）移向b极（正极），故B错误；
C．原电池工作时，电子不经过电解质溶液，故不通过聚合物隔膜，故C错误；
D．充电时，a极为阳极，电极反应式为xFe+2xLi S﹣4xe﹣＝4xLi++xFeS ，故D正确；
2 2
故选：D。
【点评】本题考查可充电电池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极和阴阳极是解题的
关键。
2．（2024秋•盐城月考）利用电化学原理，可将 H 、CO 转化为C H OH，其工作原理如图所示。下列
2 2 2 5
12说法不正确的是（ ）
A．电极2是电源的负极
B．H+由右侧通过质子膜移向左侧
C．该装置工作时电能转化为化学能
D．电极1上电极反应式为2CO +12e﹣+12H+＝C H OH+3H O
2 2 5 2
【答案】C
【分析】由图可知，该装置为原电池，碳元素化合价降低得电子，故电极 1为正极，电极反应式为
2CO +12e﹣+12H+＝C H OH+3H O，电极2为负极，据此作答。
2 2 5 2
【解答】解：A．由分析可知，电极2为负极，故A正确；
B．H+由右侧（负极）通过质子膜移向左侧（正极），故B正确；
C．该装置为原电池，化学能转化为电能，故C错误；
D．电极1为正极，电极反应式为2CO +12e﹣+12H+＝C H OH+3H O，故D正确；
2 2 5 2
故选：C。
【点评】本题考查原电池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键。
3．（2024秋•青岛月考）某学习小组按图探究金属电化学腐蚀与防护的原理，下列说法正确的是
（ ）
A．相同条件下，若X为食盐水，K分别连接B、C时，前者铁棒的腐蚀速度更慢
B．若X为模拟海水，K未闭合时铁棒上E点表面铁锈最多
C．若b为正极，K连接A时，铁棒防腐的方式称为牺牲阳极保护法
D．若在X溶液中预先加入适量的KSCN溶液，可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果
13【答案】B
【分析】K连接A时，可形成外加电流阴极保护法，被保护金属 Fe应作为阴极；K连接B时，Fe作
为负极，被腐蚀；K连接C时，形成牺牲阳极的阴极保护法，即牺牲Zn，保护Fe，据此解答。
【解答】解：A．K连接B时，Fe作为负极，被腐蚀；K连接C时，Zn作负极，Fe作正极，即牺牲
Zn，保护Fe，所以后者铁棒的腐蚀速度更慢，故A错误；
B．E点（界面处）氧气浓度较大，生成的OH﹣浓度最大，而Fe （OH） 经氧化才形成铁锈，所以是
2
E点铁锈最多，故B正确；
C．牺牲阳极的阴极保护法原理为原电池，无外加电流；若 b为正极，K连接A时，铁棒成为电解池
的阳极，加速腐蚀速率，故C错误；
D．Fe2+与K [Fe（CN） ]溶液反应产生蓝色沉淀，通过观察沉淀量的多少判断铁棒腐蚀或防腐的效果，
3 6
应加K [Fe（CN） ]溶液，Fe2+与KSCN溶液不反应，故D错误；
3 6
故选：B。
【点评】本题主要考查金属的腐蚀与防护等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已
有的知识进行解题。
4．（2024秋•青岛月考）浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池，理论上当电
解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池，图2为电解池。图2用图1作电源，可实现以
KCl、NaNO 为原料制取KNO 和NaCl。A、C代表不同类别的选择性离子交换膜，M、N为惰性电极。
3 3
若产品出口1的产品为NaCl，下列有关说法正确的是（ ）
A．图2中M极为阴极，应与Ag（Ⅱ）相连
B．A为阴离子交换膜，C为阳离子交换膜
C．电解总反应：KCl+NaNO KNO +NaCl
3 3
D．产品出口1的产品的物质的量是产品出口2物质的量的2倍
【答案】D
【分析】图1为浓差电池，由图1可知，左侧硝酸银溶液浓度大，Ag（Ⅱ）为正极，Ag（Ⅰ）为负极，
14图2用图1作电源，可实现以KCl、NaNO 为原料制取KNO 和NaCl，产品出口1的产品为NaCl，故
3 3
①中氯离子透过C膜向右迁移进入②，C膜为阴离子交换膜，M极为阴极，N极为阳极，③中钠离
子向左侧迁移进入②，故A膜为阳离子交换膜，电解总反应为2H O 2H ↑+O ↑，据此作答。
2 2 2
【解答】解：A．由分析可知，M极为阴极，应与Ag（Ⅰ）即负极相连，故A错误；
B．由分析可知，A膜为阳离子交换膜，C膜为阴离子交换膜，故B错误；
C．电解总反应为2H O 2H ↑+O ↑，故C错误；
2 2 2
D．由分析可知，②、⑥的NaCl溶液浓度和④硝酸钾溶液浓度相等，故产品出口1的产品的物质的
量是产品出口2物质的量的2倍，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查原电池和电解池原理，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极和阴阳极
是解题的关键。
5．（2024秋•青岛月考）一种新型高性能的锡﹣石墨钠型钠离子电池，采用锡箔（不参与电极反应）作
为集流体，电解液为NaPF 溶液。如图所示可用铅酸蓄电池给锡﹣石墨钠型钠离子电池充电。下列有
6
关说法错误的是（ ）
A．电池放电的总反应：xNa+C （PF ） ＝xNaPF +C
n 6 x 6 n
B．电池放电时，Na+会脱离锡箔，向石墨电极迁移
C．充电时，铅酸蓄电池b电极增重96g，理论上石墨电极增重145g
D．锂元素稀缺，量产后的钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低
【答案】C
【分析】根据电池放电时，负极上Na失电子生成Na+，总反应为xNa+C （PF ） ＝xNaPF +C ，充电
n 6 x 6 n
15时，铅酸蓄电池充当外接电源，b电极的电极反应式为 ，石墨电极发生氧化反
应： ，进行分析。
【解答】解：A．电池放电时，Na失去电子，总反应为xNa+C （PF ） ＝xNaPF +C ，故A正确；
n 6 x 6 n
B．放电时，负极上Na失电子生成Na+，Na+向正极（石墨电极）迁移，故B正确；
C．充电时，铅酸蓄电池充当外接电源，b电极的电极反应式为 ，当b电极增
重96g，提供电子2mol，石墨电极发生氧化反应： ，每转移2mole﹣，
石墨电极增重2mol×（31+6×19）g•mol﹣1＝290g，故C错误；
D．Li比Na稀缺，钠离子电池生产成本低，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结
合已有的知识进行解题。
6．（2024秋•青岛月考）如图，b为H+/H 标准氢电极，可发生还原反应（2H++2e﹣＝H ↑）或氧化反应
2 2
（H ﹣2e﹣＝2H+），a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现：1与2相连a电极质量减小，2与
2
3相连c电极质量增大。下列说法错误的是（ ）
A．图中1与2相连，电池反应为H +2AgCl＝2Ag+2Cl﹣+2H+
2
B．图中2与3相连，c电极发生氧化反应
C．图中1与3相连，盐桥1中的阳离子向a电极移动
D．图中1与2或2与3相连时构成的两个原电池装置中，b电极均为电子流出极
【答案】D
【分析】1 与 2 相连，左侧两池构成原电池，b 电极为负极，a 电极为正极，b 电极的反应为
，a电极上AgCl转化为Ag，电池反应为 ，因此a电极质
16量减小；2与3相连，右侧两池构成原电池，c电极质量增大，Ag转化为AgI，说明c电极为负极，发
生氧化反应，b电极为正极；图中1与3相连，a电极为正极，c电极为负极，电池反应为AgCl（s）+I
﹣（aq）＝AgI（s）+Cl﹣（aq），所以盐桥1中的阳离子向a电极移动。
【解答】解：A．1与2相连，左侧两池构成原电池，b电极的反应为 ，b电极为负极，
a电极上AgCl转化为Ag，a电极为正极，电池反应为 ，故A正确；
B．2与3相连，右侧两池构成原电池，c电极质量增大，Ag转化为AgI，说明c电极为负极，发生氧
化反应，故B正确；
C．图中1与3相连，电池反应为AgCl（s）+I﹣（aq）＝AgI（s）+Cl﹣（aq），a电极为正极，所以盐
桥1中的阳离子向a电极移动，故C正确；
D．1与2相连，b电极为负极，为电子流出极，2与3相连，b电极为正极，为电子流入极，故D错误；
故选：D。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结
合已有的知识进行解题。
7．（2024秋•青岛月考）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（ ）
图Ⅰ碱性锌锰电池 图Ⅱ铅蓄电池 图Ⅲ电解精炼铜 图Ⅳ银锌纽扣电池
A．图Ⅰ所示电池中，MnO 的作用是催化剂
2
B．图Ⅱ所示电池充电过程中，电解质溶液的密度增大， 移向阴极
C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变
D．图Ⅳ所示电池中，Ag O是氧化剂，电池工作过程中Ag O还原为Ag
2 2
【答案】D
【分析】A．根据干电池中工作时，Zn为负极、发生失电子的反应，MnO 在正极发生得电子的反应、
2
作氧化剂，进行分析；
B．根据铅蓄电池充电时电池反应为：2PbSO +2H O＝Pb+PbO +2H SO ，进行分析；
4 2 2 2 4
C．根据电解时，粗铜中有铜和其它金属失电子，纯铜上只有铜离子得电子，进行分析；
17D．根据该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，进行分析。
【解答】解：A．该干电池中工作时，锌为负极、发生失电子的反应，二氧化锰在正极发生得电子的
反应、作氧化剂，故A错误；
B．铅蓄电池充电时电池反应为：2PbSO +2H O＝Pb+PbO +2H SO ，电解质溶液的密度增大，硫酸根
4 2 2 2 4
离子移向阳极，故B错误；
C．粗铜中不仅含有Cu还含有其它金属，电解时，粗铜中有Cu和其它金属失电子，纯铜上只有铜离
子得电子，所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜，所以溶液中铜离子浓度降低，故C错误；
D．该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以Ag O是氧化剂、发生还原反应，故D正确；
2
故选：D。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结
合已有的知识进行解题。
8．（2024•雨花区校级模拟）一种新型短路膜电池分离 CO 装置如图所示。下列说法中正确的是
2
（ ）
A．负极反应为：H +2OH﹣﹣2e﹣═H O
2 2
B．正极反应消耗22.4LO ，理论上需要转移4mol电子
2
C．该装置用于空气中CO 的捕获，CO 最终由出口A流出
2 2
D．短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还可以传递电子
【答案】D
【分析】由图可知，H 通入极为负极，负极反应式为H ﹣2e﹣＝2H+，H+与 反应生成CO ，O 通
2 2 2 2
入极为正极，正极反应式为 O +2H O+4e﹣＝2OH﹣，CO 和OH﹣反应生成 ， 移向负极与
2 2 2
18H+结合生成 ，据此分析解答。
【解答】解：A．氢气通入极为负极，电极反应式为H ﹣2e﹣＝2H+，故A错误；
2
B．未给出标准状况，无法计算O 的物质的量及转移电子的物质的量，故B错误；
2
C．由图可知，该装置用于空气中 CO 的捕获，CO → → ，H+与 反应生成CO ，则
2 2 2
CO 最终由出口B流出，故C错误；
2
D．由图可知，短路膜中存在电子运动，和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还可以传递电
子，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查原电池原理，依据图象和题目信息准确判断正负极、电极反应是解题的关键，注意
结合图中信息书写电极反应式，题目难度中等。
9．（2024•西城区一模）双极膜可用于电解葡萄糖（C H O ）溶液同时制备山梨醇（C H O ）和葡萄糖
6 12 6 6 14 6
酸（C H O ）。电解原理示意图如图（忽略副反应）。
6 12 7
已知：在电场作用下，双极膜可将水解离，在两侧分别得到H+和OH﹣。
注：R为﹣C H O
5 11 5
下列说法不正确的是（ ）
A．右侧的电极与电源的正极相连
B．阴极的电极反应：C H O +2e﹣+2H+═C H O
6 12 6 6 14 6
C．一段时间后，阳极室的pH增大
D．每生成1mol山梨醇，理论上同时可生成1mol葡萄糖酸
【答案】C
【分析】由电解原理示意图可知，右侧Br﹣失去电子得到Br ，则右侧为阳极，电极反应式为：2Br﹣﹣
2
2e﹣＝Br ，Br +C H O +2OH﹣＝C H O +2Br﹣+H O，左侧为阴极，电极反应式为：C H O +2e﹣
2 2 6 12 6 6 12 7 2 6 12 6
+2H+═C H O ，据此分析。
6 14 6
【解答】解：A．由分析知，右侧的电极与电源的正极相连，故A正确；
19B．由分析知，阴极的电极反应：C H O +2e﹣+2H+═C H O ，故B正确；
6 12 6 6 14 6
C．由分析知，阳极室消耗氢氧根离子，生成葡萄糖酸，pH减小，故C错误；
D．由电极反应式可知，每生成1mol山梨醇，理论上同时可生成1mol葡萄糖酸，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查电解池的工作原理，为高频考点，题目难度一般。
10．（2024•安徽二模）科学家设计了一套电解装置，图中的双极膜中间层中的H O解离为H+和OH，并
2
在直流电场作用下分别向两极迁移，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．电极电势：催化电极a＞催化电极b
B．双极膜的右侧是阳离子交换膜
C．阳极反应式为
D．标准状况下，每消耗33.6LCO 会生成1mol
2
【答案】D
【分析】由图可知，该装置为电解池，催化电极 b上CO 发生得电子的反应生成HCOOH，则催化电
2
极b为阴极，催化电极a为阳极，阳极上 失电子生成 ，阳极反
20应式为 ，阴极反应式为CO +2H++2e﹣
2
＝HCOOH，据此分析解答。
【解答】解：A．由上述分析可知，催化电极b为阴极，催化电极a为阳极，则电极电势：催化电极a
＞催化电极b，故A正确；
B．电解时阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，H+通过双极膜的右侧交换膜移向阴极，即双极膜的右
侧是阳离子交换膜，故B正确；
C ． 阳 极 上 转 化 为 ， 阳 极 反 应 式 为
，故C正确；
D．阳极反应式为 ，阴极反应式为
CO +2H++2e﹣＝HCOOH，根据电子守恒可知，则 n（ ）＝3n（CO ）＝3×
2 2
＝4.5mol，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查电解原理的应用，侧重学生分析能力和灵活运用能力的考查，把握电极判断和电极
反应是解题关键，注意掌握电极反应式的书写，题目难度中等。
11．（2024•4月份模拟）燃煤电厂脱硫废水含氨态氮，一种电化学降解氨态氮的示意图如图，该过程中
同时存在直接氧化和间接氧化两种方式。下列说法错误的是（ ）
21A．直接氧化时电极A的电极反应式为2NH +6OH﹣﹣6e﹣＝N ↑+6H O
3 2 2
B．间接氧化的机理可能是OH﹣﹣e﹣＝•OH和6•OH+2NH ＝N ↑+6H O
3 2 2
C．当废水中存在Cl﹣时，可能会提高间接氧化时氨的去除速率
D．当电解共产生1mol气体时，铅蓄电池的负极增重288g
【答案】D
【分析】直接氧化时电极A是阳极发生氧化反应，电极反应式为 ；
电极B是阴极发生还原反应电极反应式为 ；间接氧化的机理OH﹣失电子变
为中间产物•OH，然后•OH再与NH 反应产生N ，据此作答。
3 2
【解答】解：A．直接氧化时电极A的电极反应式为 ，故A正确；
B．由图及分析可知，间接氧化的机理可能是 OH﹣﹣e﹣＝•OH和6•OH+2NH ＝N ↑+6H O，故B正
3 2 2
确；
C．当废水中存在 Cl﹣时，由于失电子能力 Cl﹣＞OH﹣，Cl﹣可能发生 Cl﹣﹣e﹣＝•Cl，
，可能会提高间接氧化时氨的去除速率，故C正确；
D．根据得失电子守恒可知 N 与 H 是 1：3 生成，当电解共产生 1mol 气体时，N 物质的量为
2 2 2
0.25mol，H 为物质的量为0.75mol，转移电子物质的量为0.25mol×6＝1.5mol，铅蓄电池负极电极反应
2
为 ，当转移电子物质的量为 1.5mol，消耗 0.75mol，负极增重为
0.75mol×96g/mol＝72g，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查原电池和电解池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极和阴阳极是解
题的关键。
12．（2024•沧州三模）目前报道的电催化还原N 制NH 主要有如图所示的类型、装置甲为固态质子导
2 3
22电电解，装置乙为固态氧阴离子导电电解，装置丙为含有N3﹣的熔盐电解。
下列说法错误的是（ ）
A．甲、丙的电解总反应相同
B．甲、丙的阳极反应相同
C．乙的阴极反应为N +3H O+6e﹣═2NH +3O2﹣
2 2 3
D．每生成1mol NH 甲、乙、丙转移的电子数均相同
3
【答案】B
【分析】A．根据甲和丙中发生的总反应都是N 和H 反应生成NH ，进行分析；
2 2 3
B．根据甲、丙的阳极发生的反应： ＝2H+、 ，进行分析；
C．根据N 在阴极得到电子生成O2﹣和NH ，进行分析；
2 3
D．根据甲、乙、丙得电子的物质均为N 进行分析。
2
【解答】解：A．甲和丙中发生的总反应都是 N 和H 反应生成 NH ，电解总反应均为 N +3H ＝
2 2 3 2 2
2NH ，故A正确；
3
B．甲、丙的阳极发生的反应不同，分别为 ＝2H+、 ，故B错误；
C．N 在阴极得到电子生成O2﹣和NH ，阴极反应为 ，故C正确；
2 3
D．甲、乙、丙得电子的物质均为N ，故每生成1mol NH ，甲、乙、丙转移的电子数均相同，故D
2 3
正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查电解原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识
进行解题。
13．（2024秋•南岸区校级月考）我国科学家研发了一种室温下可充电的Na—CO 电池，如题图所示。
2
放电时，Na CO 与C均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是（ ）
2 3
23A．充电时，阴极电极反应式为：Na++e﹣＝Na
B．充电时，电源b极为正极，Na+向钠箔电极移动
C．放电时，转移0.4mol电子，碳纳米管电极增重22.4g
D．放电时，电池的总反应为2Na CO +C＝3CO +4Na
2 3 2
【答案】D
【分析】A．放电时，Na为负极，反应式为Na﹣e﹣＝Na+；
B．充电时右侧为阳极，则b为正极；
C．根据反应式 ，由于碳酸钠和C均沉积在碳纳米管；
D ． 放 电 时 ， 钠 为 负 极 ， 反 应 式 为 Na﹣ e﹣ ＝ Na+ ， 正 极 吸 收 二 氧 化 碳 ， 反 应 式 为
。
【解答】解：A．放电时，Na为负极，反应式为Na﹣e﹣＝Na+，充电时，阴极反应为：Na++e﹣＝Na，
故A正确；
B．结合分析可知，充电时右侧为阳极，则b为正极，Na+向钠箔电极（阴极）移动，故B正确；
C．根据反应式 ，由于碳酸钠和C均沉积在碳纳米管，当转移0.4mol电子时，
沉积0.1mol C和0.2mol碳酸钠，总质量为0.1×12+0.2×106＝22.4g，故C正确；
D．放电时，正极吸收二氧化碳，反应式为 ，钠为负极，反应式为Na﹣e﹣＝
Na+，故总反应式为3CO +4Na＝2Na CO +C，故D错误；
2 2 3
故选：D。
【点评】本题考查电化学，侧重考查学生原电池和电解池的掌握情况，试题难度中等。
14．（2024秋•长安区月考）如图1所示为一种用双氧水去除废水中的持久性有机污染物的工作原理，工
作10min时，Fe3+、H O 电极产生量（mmol﹣1）与电流强度关系如图2所示：
2 2
24下列说法正确的是（ ）
A．图1装置需不断补充Fe3+
B．Pt电极为阳极，苯酚在Pt电极失电子生成CO
2
C．据图2可知电流强度越高，去除苯酚的效果越好
D．若处理47.0g苯酚，理论上消耗14mol H O
2 2
【答案】D
【分析】图可知，HMC﹣3电极上铁元素、氧元素价态降低得电子，故HMC﹣3电极为阴极，电极反
应式分别为O +2e﹣+2H+＝H O ，Fe3++e﹣＝Fe2+，后发生反应Fe2++H O +H+＝Fe3++•OH+H O，•OH
2 2 2 2 2 2
氧化苯酚，反应为 C H OH+28•OH＝6CO ↑+17H O，Pt 电极为阳极，电极反应式为 H O﹣e﹣＝
6 5 2 2 2
•OH+H+，据此作答。
【解答】解：A．HMC﹣3电极为阴极，电极反应式分别为O +2e﹣+2H+＝H O ，Fe3++e﹣＝Fe2+，后发
2 2 2
生反应Fe2++H O +H+＝Fe3++•OH+H O，反应前后Fe3+的量保持不变，故A错误；
2 2 2
B．Pt电极为阳极，电极反应式为H O﹣e﹣＝•OH+H+，•OH氧化苯酚，反应为C H OH+28•OH＝
2 6 5
6CO ↑+17H O，故B错误；
2 2
C．电流强度过高，产生的H O 过多，过量的H O 会氧化亚铁离子，导致生成的•OH减少，使得降
2 2 2 2
解去除废水中的持久性有机污染物的效率下降，故C错误；
D．根据反应C H OH+28•OH＝6CO ↑+17H O，苯酚转化为二氧化碳，1mol的苯酚发生反应，要消
6 5 2 2
耗 28mol 的 • OH ， 而 28mol 的 • OH 需 要 28mol 的 过 氧 化 氢 ， 47.0g 苯 酚 的 物 质 的 量 为
，理论上消耗14mol H O ，故D正确；
2 2
故选：D。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结
合已有的知识进行解题。
15．（2024秋•海安市校级月考）某新型电池可以处理含 CN﹣的碱性废水，同时还可以淡化海水，电池
25构造示意图如题图所示。下列关于电池工作时的说法正确的是（ ）
A．a极发生还原反应
B．b极上电极方程式为：2H O﹣4e﹣＝O ↑+4H+
2 2
C．Na+通过交换膜向左室迁移
D．反应中每消耗1mol CN﹣，转移电子数为5×6.02×1023
【答案】D
【分析】由图可知，氮元素化合价升高失电子，故a极为负极，b极为正极，电极反应式为2H++2e﹣＝
H ↑，据此作答。
2
【解答】解：A．a极为负极，发生氧化反应，故A错误；
B．b极为正极，电极反应式为2H++2e﹣＝H ↑，故B错误；
2
C．Na+通过交换膜向右室（正极）迁移，故C错误；
D．CN﹣中的氮元素由﹣3价升高为0价，碳元素由+2价升高为+4价，故1mol CN﹣参加反应转移
5mol电子，转移电子数为5×6.02×1023，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键。
16．（2024•安徽开学）电解熔融氯化钠和氯化钙混合物制备金属钠的装置如图所示。阳极A为石墨，阴
极为铁环K，两极用多孔隔离材料或膜隔离材料D隔开。氯气从上方的抽气罩H抽出，液态金属钠经
铁管F流入收集器G。下列叙述正确的是（ ）
A．氯化钙的作用是作助熔剂，降低氯化钠的熔点；也可以使用氯化镁代替
B．电解得到的钠在熔融混合盐的下层
26C．D为Na﹣ ﹣Al O 固体隔膜时，制得的钠几乎无杂质，则电解的电流效率接近100%
2 3
D．电解时阴极β发生氧化反应：Na++e﹣＝Na，阴极上还可能有少量的钙单质生成
【答案】C
【分析】A．金属性：钙＞钠＞镁，若使用氯化镁代替氯化钙作助熔剂，镁离子优先放电生成金属镁；
B．根据题给信息可知，液态金属钠密度小于熔融混合盐；
C．Al O 固体熔点高，熔化时所需温度高，且 ﹣Al O 固体隔膜只允许Cl﹣通过，电解的电流效率高；
2 3 2 3
D．电解时阴极发生还原反应。 β
【解答】解：A．氯化钠为离子化合物，熔点较高，氯化钙做助熔剂，减小能耗，但钠的金属性大于
镁，若使用氯化镁代替氯化钙作助熔剂，镁离子优先放电生成金属镁，降低了钠的产率，故A错误；
B．电解时液态金属钠经铁管F流入收集器G，说明液态金属钠密度小于熔融混合盐，即电解得到的钠
在熔融混合盐的上层，故B错误；
C．膜隔离材料D为Na﹣ ﹣Al O 固体隔膜，Al O 固体熔点高，则电解过程中铝离子不能放电生成
2 3 2 3
金属铝，且该膜只允许Cl﹣β通过，所以制得的钠几乎无杂质，电解的电流效率高、接近100%，故C正
确；
D．电解时阴极反应为Na++e﹣＝Na，Na+发生还原反应生成Na，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查电解原理的应用，侧重分析判断能力和理论知识灵活运用能力考查，把握题给信息
的应用、物质性质及应用、电极上发生的反应是解题关键，注意理解掌握电解原理，题目难度中等。
17．（2024秋•渝中区校级月考）钠硫电池作为一种高能固体电解质二次电池，广泛应用于应急电源、风
力发电等储能领域。如图所示为我国科学家开发的一种以Ce（NO ） 为添加剂的室温钠硫电池（图
3 4
b），与传统钠硫电池（图a）相比提高了电池稳定性。关于该电池，下列说法不正确的是（ ）
A．电池放电时，电子由Na电极经外电路流向S电极
B．a电池放电时的正极反应为
C．利用a电池给铅蓄电池充电，每消耗1mol Na，铅蓄电池负极减重48g
27D．b电池中Ce（NO ） 添加剂在负极区仅起增强导电性的作用
3 4
【答案】D
【分析】该原电池中，Na失去电子生成Na+，Na+移向正极和S 反应生成Na S ，Na电极为负极，S电
8 2 x
极为正极，充电时铅蓄电池的阴极反应为：PbSO +2e﹣＝ Pb+ ，据此分析。
4
【解答】解：A．由图可知，该原电池中，钠失去电子生成 Na+，钠电极为负极，S电极为正极，电池
放电时，电子由钠电极经外电路流向S电极，故A正确；
B．该原电池中，钠失去电子生成Na+，Na+移向正极和S 反应生成Na S ，则a电池放电时的正极反应
8 2 x
为： ，故B正确；
C．充电时，铅蓄电池的阴极反应为：PbSO +2e﹣＝ Pb+ ，每消耗1mol Na转移1mol电子，有
4
0.5mol PbSO 转化为Pb，铅蓄电池负极减重0.5mol×96g/mol＝48g，故C正确；
4
D．以Ce（NO ） 为添加剂的室温钠硫电池与传统钠硫电池相比提高了电池稳定性，则 b电池中Ce
3 4
（NO ） 添加剂在负极区不仅起增强导电性的作用，还可能参与其他反应以提高电池的稳定性，故D
3 4
错误；
故选：D。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结
合已有的知识进行解题。
18．（2023秋•石景山区期末）关于下列各装置图的叙述中不正确的是（ ）
① ② ③ ④
A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO 溶液
4
B．装置②中锌电极作负极保护了铁电极
C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D．装置④中的铁发生吸氧腐蚀
【答案】B
【分析】A.精炼铜的过程中，粗铜为阳极，电解质为硫酸铜溶液；
28B.②装置为牺牲阳极的阴极保护法；
C.③装置为外加电流的阴极保护法；
D.食盐水溶液为中性，铁发生吸氧腐蚀。
【解答】解：A.精炼铜的过程中，粗铜为阳极，电解质为硫酸铜溶液，分析可知，a连正极，作为阳
极，故A正确；
B.②装置为牺牲阳极的阴极保护法，应使用原电池原理即可，去掉外接电源，故B错误；
C.③装置为外加电流的阴极保护法，闸门应连接电源负极，作为阴极，故C正确；
D.食盐水溶液为中性，铁发生吸氧腐蚀，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查电化学原理，侧重学生分析能力和灵活运用能力的考查，把握电化学原理是解题关
键，注意掌握电极的判断和离子的移动方向判断，题目难度不大。
19．（2023秋•荆门期末）下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，正确的是（ ）
A．铜板打上铁铆钉后，铜 B．暖气片表面刷油 C.连接锌棒后，电子D.阴极的电极反应式
板更易被腐蚀 漆可防止金属腐蚀 由铁管道流向锌 为Fe﹣2e﹣═Fe2+
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【分析】A．铜板打上铁铆钉形成的原电池中，金属铜板做原电池的正极；
B．根据金属生锈的条件以及防锈的措施来回答；
C．在原电池中，电子从负极流向正极；
D．电解池的阴极上是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应。
【解答】解：A．铜板打上铁铆钉形成的原电池中，金属铜板做原电池的正极，正极是被保护的电极，
所以铜板更不易被腐蚀，故A错误；
B．暖气片表面刷油漆可将金属和空气中的氧气以及水蒸气隔绝，防止金属腐蚀，故B正确；
C．连接锌棒后，形成原电池，金属锌是负极，电子从负极流向正极，即电子由锌流向铁管道，故C
错误；
D．电解池的阴极上是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应，废铁是阳极，发生氧化反应，电极
反应式为：Fe﹣2e﹣═Fe2+，故D错误；
故选：B。
29【点评】本题考查学生金属的电化学腐蚀以及防护方面的知识，注意原电池和电解池工作原理的应用
是关键，难度不大。
20．（2024秋•河东区校级月考）我国科学家研发了一种室温下可充电的Na—CO 电池，示意图如图。
2
放电时，Na CO 与C均沉积在碳纳米管中，下列说法错误的是（ ）
2 3
A．充电时，阴极反应为：Na++e﹣＝Na
B．充电时，电源b极为正极，Na+向钠箔电极移动
C．放电时，转移0.4mol电子，碳纳米管电极增重1.2g
D．放电时，电池的总反应为3CO +4Na＝2Na CO +C
2 2 3
【答案】C
【分析】由图可知，放电时，钠箔作负极，电极反应式为Na﹣e﹣＝Na+，碳纳米管作正极，电极反应
式为3CO +4Na++4e﹣＝2Na CO +C，充电时，钠箔作阴极，电极反应式为Na++e﹣＝Na，碳纳米管作
2 2 3
阳极，电极反应式为2Na CO +C﹣4e﹣＝3CO +4Na+，据此作答。
2 3 2
【解答】解：A．充电时，钠箔作阴极，电极反应式为Na++e﹣＝Na，故A正确；
B．充电时，碳纳米管作阳极，故电源b极为正极，Na+向钠箔电极（阴极）移动，故B正确；
C．放电时，碳纳米管作正极，电极反应式为3CO +4Na++4e﹣＝2Na CO +C，Na CO 与C均沉积在碳
2 2 3 2 3
纳米管中，碳纳米管电极增重0.2mol×106g/mol+0.1mol×12g/mol＝22.8g，故C错误；
D．放电时，由两极反应可知总反应为3CO +4Na＝2Na CO +C，故D正确；
2 2 3
故选：C。
【点评】本题考查原电池和电解池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极和阴阳极是解
题的关键。
21．（2024秋•洛阳月考）电解TiO 可直接制得钛，电解原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
2
30A．若电源为铅酸蓄电池，则P应与PbO 电极相连
2
B．石墨电极上的主要反应式为2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl ↑
2
C．熔融CaCl 的电离方程式为CaCl （熔融）＝Ca2++2Cl﹣
2 2
D．电池工作时，石墨电极附近会出现O2﹣
【答案】A
【分析】电解TiO 可直接制得钛，由图可知，TiO 极为阴极，电极反应式为TiO +4e﹣＝Ti+2O2﹣，石
2 2 2
墨为阳极，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl ↑，据此作答。
2
【解答】解：A．TiO 极为阴极，若电源为铅酸蓄电池，则P应与Pb电极（负极）相连，故A错误；
2
B．石墨为阳极，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl ↑，故B正确；
2
C．CaCl 熔融态条件下完全电离，电离方程式为CaCl （熔融）＝Ca2++2Cl﹣，故C正确；
2 2
D．阴极产生O2﹣，电解池工作时阴离子向阳极（石墨）移动，故D正确；
故选：A。
【点评】本题考查电解原理，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断阴阳极是解题的关键。
22．（2024秋•河东区校级月考）如图所示，利用 N H 、O 和KOH溶液制成燃料电池（总反应式为
2 4 2
N H +O ＝N +2H O），模拟氯碱工业。下列说法正确的是（ ）
2 4 2 2 2
A．甲池中负极反应为N H ﹣4e﹣＝N +4H+
2 4 2
B．乙池中出口G、H处气体分别为H 、Cl
2 2
C．乙池中离子交换膜为阴离子交换膜
D．4当甲池中消耗32gN H 时，乙池中理论上最多产生142gCl
2 4 2
【答案】D
【分析】由图可知，甲池为原电池，a极氮元素化合价升高失电子，故a极为负极，电极反应式为
31N H ﹣4e﹣+4OH﹣＝N +4H O，b极为正极，电极反应式为O +4e﹣+2H O＝4OH﹣，乙池为电解池，c
2 4 2 2 2 2
极为阳极，d极为阴极，据此作答。
【解答】解：A．甲池为原电池，a极为负极，电极反应式为N H ﹣4e﹣+4OH﹣＝N +4H O，故A错误；
2 4 2 2
B．乙池为电解池，c极为阳极，故G为氯气，d极为阴极，H为氢气，故B错误；
C．乙池中钠离子由左侧向右侧迁移，故离子交换膜为阳离子交换膜，故C错误；
D．由电子守恒可知N H ～4e﹣～2Cl ，当甲池中消耗32g即1mol N H 时，产生2mol氯气，质量为
2 4 2 2 4
2mol×71g/mol＝142g，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查原电池和电解池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极和阴阳极是解
题的关键。
23．（2024•广西）某新型钠离子二次电池（如图）用溶解了NaPF 的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电
6
时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌。下列说法错误的是（ ）
A．外电路通过1mol电子时，理论上两电极质量变化的差值为23g
B．充电时，阳极电极反应为：Na 3 V 2 （PO 4 ） 3 ﹣xe﹣═Na 3﹣x V 2 （PO 4 ） 3 +xNa+
C．放电一段时间后，电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变
D．电解质溶液不能用NaPF 的水溶液替换
6
【答案】A
【分析】由图可知，放电时，嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌，故右侧电极为负极，电极反应式为
Na﹣e﹣═Na+，左侧电极为正极，电极反应式为Na 3﹣x V 2 （PO 4 ） 3 +xNa++xe﹣═Na 3 V 2 （PO 4 ） 3 ，充电
时，右侧电极为阴极，电极反应式为Na++e﹣═Na，左侧电极为阳极，电极反应为Na V （PO ） ﹣xe
3 2 4 3
﹣═Na 3﹣x V 2 （PO 4 ） 3 +xNa+，据此作答。
【解答】解：A．外电路通过 1mol 电子时，负极质量减小 1mol×23g/mol＝23g，正极质量增加
1mol×23g/mol＝23g，故理论上两电极质量变化的差值为46g，故A错误；
B．充电时，左侧电极为阳极，电极反应为Na 3 V 2 （PO 4 ） 3 ﹣xe﹣═Na 3﹣x V 2 （PO 4 ） 3 +xNa+，故B正确；
32C．由两极反应可知，负极产生钠离子的物质的量等于正极消耗钠离子的物质的量，电解质溶液中的
Na+浓度基本保持不变，故C正确；
D．Na性质活泼，能与水反应，故电解质溶液不能用NaPF 的水溶液替换，故D正确；
6
故选：A。
【点评】本题考查可充电电池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极和阴阳极是解题的
关键。
24．（2023秋•肇东市校级期末）我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池，其原理如图所示。设
N 为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（ ）
A
A．放电时，B电极反应式：I +2e﹣═2I﹣
2
B．放电时，电解质储罐中离子总浓度增大
C．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜
D．充电时，A极增重32.5g时，C区增加的离子数为2N
A
【答案】C
【分析】由装置图可知，放电时，Zn是负极，负极反应式为Zn﹣2e﹣═Zn2+，石墨是正极，反应式为
I +2e﹣＝2I﹣，外电路中电流由正极经过导线流向负极，充电时，阳极反应式为 2I﹣﹣2e﹣＝I 、阴极反
2 2
应式为Zn2++2e﹣＝Zn，据此分析解答。
【解答】解：A．放电时，B电极为正极，I 得到电子生成I﹣，电极反应式为I +2e﹣＝2I﹣，故A正确；
2 2
B．放电时，左侧即负极，电极反应式为Zn﹣2e﹣═Zn2+，所以储罐中的离子总浓度增大，故B正确；
C．离子交换膜是防止正负极I 、Zn接触发生自发电，负极区生成Zn2+、正电荷增加，正极区生成I
2
﹣、负电荷增加，所以Cl﹣通过M膜进入负极，K+通过N膜进入正极，所以M为阴离子交换膜，N为
阳离子交换膜，故C错误；
D．充电时，A极反应式Zn2++2e﹣＝Zn，A极增重32.5g转移1mol电子，所以C区增加1mol K+、
1mol Cl﹣，离子总数为2N ，故D正确；
A
故选：C。
33【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结
合已有的知识进行解题。
25．（2024秋•南岗区校级月考）党的二十大报告指出：持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。二氧化
硫作为空气的一种主要污染物，消除其污染势在必行。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制
硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该电池放电时电流从Pt1电极经过外电路流向Pt2电极
B．Pt1电极电势高于Pt2电极
C．Pt2电极附近发生的反应为O +4e﹣+4H+═2H O
2 2
D．相同条件下，放电过程中消耗的SO 和O 的体积比为1：2
2 2
【答案】C
【分析】由图可知，Pt1电极硫元素化合价升高失电子，故Pt1电极为负极，电极反应式为SO ﹣2e﹣
2
+2H O＝ +4H+，Pt2电极为正极，电极反应式为O +4e﹣+4H+═2H O，据此作答。
2 2 2
【解答】解：A．该电池放电时电流从Pt2电极（正极）经过外电路流向Pt1电极（负极），故A错误；
B．Pt1电极（负极）电势低于Pt2电极（正极），故B错误；
C．Pt2电极为正极，电极反应式为O +4e﹣+4H+═2H O，故C正确；
2 2
D．由电子守恒可知，2SO ～4e﹣～O ，故相同条件下，放电过程中消耗的SO 和O 的体积比为2：
2 2 2 2
1，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键。
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