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2024 高考化学考点必杀300 题（全国新高考卷）
选择题提升必杀75 题
专练12 电化学（15 题）
答案速查
题号
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15
答案
A
C
C
D
D
B
B
D
B
D
D
B
C
B
D
【基础题】
1．（2024·湖南·二模）羟基自由基（•OH）有极强的氧化性，其氧化性仅次于氟单质。我国科学家设计
的一种能将苯酚（
）氧化为
和
的原电池⑤电解池组合装置如图所示，该装置能实现发电、
环保二位一体。下列说法正确的是
A．该装置工作时，电流方向为电极b→Ⅲ室→Ⅱ室→Ⅰ室→电极a
B．装置工作时，c 极区溶液碱性明显增强
C．电极d 的电极反应式为
D．当电极b 上有0.6mol
生成时，电极c、d 两极共产生气体22.4L（标准状况）
【答案】A
【分析】根据装置图可知左边是原电池装置，右边是电解池装置，a 电极上Cr 元素从+6 价变成+3 价，化
1
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合价降低，得到电子，发生还原反应，则a 为正极，b 为负极；苯酚废水在d 处被氧化，d 处水分子失去电
子形成羟基自由基，发生氧化反应，则d 为电解池阳极，c 为电解池阴极。
【解析】A．根据分析可知，a 为正极，b 为负极，该装置工作时，内电路电流由b 极经Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ室流向
a 极，A 正确；B．电极c 上的电极反应式为
，与此同时，有
从阳极室透过质子
交换膜进入阴极室，因此c 极区溶液碱性不会增强，B 错误；C．电极d 为阳极，电极反应式为
，C 错误；D．电极b 的电极反应式为
，电极c 的
电极反应式为
，电极d 上的电极反应式为
，
可进一步氧
化苯酚，化学方程式为
，当电极b 上有0.6mol
生成时，电极c、d
两极共产生气体44.8L（标准状况），D 错误;故答案为：A。
2．（2024·重庆·模拟预测）常温下，在酸性介质中电解合成硝酸的原理如下图所示。下列叙述错误的
是
A．电极X 为阳极
B．H 从电极
⁺
X 移向电极Y
C．Y 极消耗
最多可以生成0.4mol 硝酸
D．电极Y 附近发生的反应有：
【答案】C
2
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【分析】电极X 有O2产生，电极X 是阳极，Y 为阴极，Y 极发生的电极反应为，
，
，产物再发生反应：
，生成的·OH 与N2反应：
，据此回答。
【解析】A．电极X 有O2产生，则电极X 是阳极，A 正确；B．由分析可知，Y 为阴极，则H+从阳极移向阴极，
即从电极X 移向电极Y，B 正确；C．根据分析可知，Y 电极发生三步反应，消耗1molO2最多生成硝酸
0.2mol，C 错误；D．根据分析可知，Y 电极附近发生的反应有：
，D 正确；
故选C。
3．（2024·四川成都·三模）有机电化学合成是目前公认的绿色可持续合成策略，利用电化学合成1，2
－二氯乙烷的装置如图所示。若该装置工作时中间室NaCl 溶液的浓度不变，电解时阴极生成气体的速率为
xmol·h－1，下列说法正确的是
A．惰性电极M 的电极反应4OH－－4e－=O2↑+2H2O
B．离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜
C．合成室内发生的反应为CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl
D．中间室补充NaCl 的速率为xmol·h－1
【答案】C
【分析】根据图中氯化亚铜失去电子，与氯离子反应生成氯化铜，因此惰性电极N 为阳极。
【解析】A．惰性电极M 为阴极，则电极反应2H2O +2e－= 2OH－+H2↑，故A 错误；B．根据A 中分析，左边
3
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负电荷增多，为平衡电荷，因此中间的钠离子移动到左边，因此离子交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，由于右边
电极不断消耗氯离子，因此Ⅱ为阴离子交换膜，故B 错误；C．根据图中得到合成室内发生的反应为
CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl，故C 正确；D．电解时阴极生成气体的速率为xmol·h－1，则电子转移
有2xmol·h－1，因此中间室补充NaCl 的速率为2xmol·h－1，故D 错误。综上所述，答案为C。
4．（2024·湖南长沙·二模）下图是一种能将底物通过电化学转化为电能的微生物燃料电池，可以大大
提高能量转化效率，以下说法不正确的是
A．理论上，每消耗1mol
，就有4mol
B．两种微生物的存在保证了S 元素循环的作用
C．负极电极反应式为：
D．升高温度，可以有效提高该电池的放电效率通过交换膜
【答案】D
【分析】硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成
、和
，由
的移动方向可知，a 是负极，
在硫氧
化菌作用下转化为
，失电子发生氧化反应，反应式为：
；b 是正极，氧
气得电子发生还原反应，反应式为：
，两种细菌存在，循环作用把有机物氧化成
，放出电子。
4
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【解析】A．正极的电极反应式为
，1mol 氧气参加时，有4mol 电子转移，故有
4mol
通过，故A 正确；B．硫氧化菌将
氧化为
，硫酸盐还原菌将
还原为
，恰好完成了
S 元素的循环，故B 正确；C．由分析可知，a 电极为负极，负极反应为：
，
故C 正确；D．升高温度会把微生物杀死，导致该电池失活，故D 不正确；故选D。
5．（2024·广西·二模）海水电池在海洋能源领域应用广泛，铁、镁、钠、锂都可以作为海水电池的电
极材料，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．该装置不能将化学能完全转化为电能
B．海水中盐分大，可作为电解质溶液
C．钠、锂等活泼金属作B 极，要防止其与海水直接接触
D．若铁为B 极材料，则正极反应式一定为
【答案】D
【分析】根据一般情况下，活泼金属作负极，石墨作正极，所以该装置图中A 极是正极，B 极是负极。
【解析】A．原电池在工作中不可能将化学能完全转化为电能，故A 正确；B．根据反应原理图可知，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B 正确；C．Na、Li 等活泼金属易与
水反应，故要防止其与水接触，故C 正确；D．若铁为B 极材料，则正极电极反应式为
，故D 错误；故选D。
5
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6．（2024·山西晋中·二模）硫醚化合物具有多样的生物活性如抗菌、抗肿瘤等。下图是电化学还原二
苯基亚砜制备二苯基硫醚的装置及原理示意图(Ph 表示苯基)。下列说法错误的是
A．铝电极比石墨毡电极电势高
B．阴极的电极反应式为
C．电解过程中Cl-由石墨毡电极向铝电极运动
D．消耗5.4g 铝电极，转移电子数为
(
表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】B
【分析】铝电极为阳极，失去电子转化为Al3+，电极反应式为：
，石墨毡电极为阴极，得到电
子发生还原反应，据此回答。
【解析】A．铝为阳极，石墨毡电极为阴极，所以铝电极比石墨毡电极电势高，A 正确；B．溶液中无水，
所以水不是电极反应的反应物，B 错误；C．电解过程中Cl-向阳极移动，所以由石墨毡电极向铝电极运动，
C 正确；D．消耗5.4g 铝电极，即0.2molAl，转移0.6mol 电子，则转移电子数为0.6NA，D 正确；故选B。
7．（2024·云南昆明·二模）可充电溴基液流电池因高氧化还原电位等优点被广泛用于大规模储能。一
种溴基液流电池放电时的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
6
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A．放电时，电池内部电流从电极a 流向电极b
B．放电时，每生成
，消耗
C．充电时，电极a 与电源负极相连
D．充电时，阳极发生的反应为
【答案】B
【分析】由图可知，放电时，电极b 上
被还原为
，所以电极b 为正极，电极a 为负极。
【解析】A．放电时，电流从正极流出经过负载流向负极再经过电解液流向正极，电极a 为负极，电极b 为
正极，故A 正确；B．放电时，每生成
，转移的电子为
，所以应消耗
，故B 错误；
C．充电时，电池负极与电源负极相连，故C 正确；D．充电时，阳极发生失电子的氧化反应为
，故D 正确；故选B。
8．（2024·河南·二模）以单质硫为正极的锂–硫二次电池，已成为下一代高能密度锂二次电池研究和
开发的重点。如图所示是某种锂–硫二次电池示意图，已知硫单质的组成为
(n≥2)，硫单质的密度大于
硫化锂的密度。下列有关说法中错误的是
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A．吸附硫单质的正极材料必须具有良好的导电性B．放电过程中正极极板本身可能会发生形变
C．放电时正极发生的反应有
D．充电时
向阴极附近移动发生反应
【答案】D
【分析】由图可知，左侧为负极，失去电子发生氧化反应，右侧为正极，得到电子发生还原反应；
【解析】A．吸附硫单质的正极材料必须具有良好的导电性，以利于电子的转移得失，A 正确；B．已知硫
单质的密度大于硫化锂的密度，放电过程中正极极板上发生还原反应生成硫化锂，其质量发生改变，本身
可能会发生形变，B 正确；C．放电时正极得到电子发生还原反应，发生的反应有
，C 正确；
D．充电时阴离子向阳极移动，故Li+向阴极附近移动发生反应，D 错误；故选D。
【提升题】
9．（2024·广东茂名·二模）我国科学家研究了电催化硝酸根高效还原合成氨，电解过程均在碱性条件
下进行，过程如图所示，下列说法中正确的是
8
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A．生成Co 和
的电极均是连接电源的正极
B．生成
的电极方程式为：
C．每消耗1mol
，两个电解池中转移电子数均为6
D．电解生成Co 过程中，
向阴极区移动
【答案】B
【分析】该装置电催化硝酸根还原合成氨，则电解池2 电极反应：
，为电
解池阴极；电解
生成Co，发生得电子反应，电解池1 电极为阴极。
【解析】A．根据分析可知，生成
和Co 的电极应与电源负极相连，A 错误；B．根据分析可知，生成
的电极方程式为：
，B 正确；C．硝酸根离子转化为亚硝酸根离子，
1mol
转移2mol 电子，亚硝酸根离子被还原为氨分子，转移6mol 电子，C 错误；D．电解生成Co 过程
中，
向阳极区移动，D 错误；答案选B。
10．（2024·安徽合肥·一模）复旦大学设计了一种新型碱性H2/Na0.44MnO2气体可逆电池，工作原理示意
图如下。下列叙述错误的是
A．放电时N 为电池正极
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B．放电时负极反应：
C．充电时Na+由N 极向M 极移动
D．充电时阳极反应：
【答案】D
【分析】由图可知，放电时，M 极氢元素化合价升高失电子，故M 极为负极，电极反应式为H2-2e-+2OH-
=2H2O，N 极为正极，电极反应式为Na0.44-xMnO2+(x+y)Na++(x+y)e-=Na0.44+yMnO2，充电时，M 极为阴极，电极
反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-，N 极为阳极，电极反应式为Na0.44+yMnO2-(x+y)e-=Na0.44-xMnO2+(x+y)Na+，据此作
答。
【解析】A．放电时，M 极氢元素化合价升高失电子，故M 极为负极，N 极为正极，故A 正确；B．放电时M
极为负极，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，故B 正确；C．充电时Na+由N 极(阴极)向M 极(阳极)移动，故
C 正确；D．充电时，N 极为阳极，电极反应式为Na0.44+yMnO2-(x+y)e-=Na0.44-xMnO2+(x+y)Na+，故D 错误；答
案选D。
11．（2024·北京丰台·一模）用电解法从含MnSO4废水中提取Mn 和H2SO4的原理如下图所示，阴极室中会
加入适量(NH4)2SO4。
已知：i．电解时，适当减慢反应速率，有利于得到致密的金属锰。
ii．电解效率(B)=
100%。
下列说法不正确的是
A．阳极反应式为2H2O–4e-=O2↑+4H+
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B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．阴极室产生的NH3可与Mn2+形成配合物，c(Mn2+)降低，利于形成致密的金属锰
D．若(Mn)= 80 %，当析出1 mol Mn 时，产生O2的体积为8.96 L(标准状况)
【答案】D
【解析】A．根据图示，阳极放出氧气，阳极反应式为2H2O–4e-=O2↑+4H+，故A 正确；B．电解过程中，阴
极室硫酸根离子移向阳极室生成硫酸，所以离子交换膜为阴离子交换膜，故B 正确；C．电解时，适当减慢
反应速率，有利于得到致密的金属锰，阴极室产生的NH3可与Mn2+形成配合物，c(Mn2+)降低，利于形成致
密的金属锰，故C 正确；D．若(Mn)= 80 %，当析出1 mol Mn 时，转移电子
阳极发生
反应2H2O–4e-=O2↑+4H+，产生O2的体积为
，故D 错误；选D。
12．（2024·广东佛山·二模）某实验小组利用如图装置探究电化学法保护铁制品的原理。反应一段时间
后，下列说法错误的是
A．装置A 利用的是牺牲阳极法
B．取a 处溶液，滴加
溶液，有蓝色沉淀
C．向c 处滴加几滴酚酞溶液，变红
D．在d 处上方放置湿润的淀粉-KI 试纸，试纸变蓝
【答案】B
【分析】装置A 中，锌的活泼性较强，作为负极，电极反应式为
，铁作为正极，电极反应
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式为
，在装置B 中，C 作为阳极，电极反应式为
，铁作为阴极，电极
反应式为
，据此回答。
【解析】A．在装置A 中，由于锌比铁活泼，故锌作为负极，铁作为正极，利用了牺牲阳极法保护了铁制品
不被腐蚀，A 正确；B．由分析知，在a 处不会生成
，滴加
溶液，不会产生蓝色沉淀，B
错误；C．由分析知，在c 处有
生成，加几滴酚酞溶液，变红，C 正确；D．由分析知，在d 处有
生
成，在上方放置湿润的淀粉-KI 试纸，试纸变蓝，D 正确；故选B。
13．（2024·海南·三模）利用一种电解质溶液浓度不同引起电势差的装置称为“浓差电池”，其原理是
高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类电池。某浓差电池的模拟装置如图所示。已知：两电极银的质
量均为300g。下列叙述正确的是
A．
电极为负极，发生氧化反应
B．
由右侧向左侧迁移
C．电池停止工作时两电极的质量差为432g
D．电池放电时将化学能全部转化成电能
【答案】C
【分析】浓差电池通过改变电解质溶液浓度实现放电，当浓度相等时停止放电。阴离子交换膜只允许阴离
子通过，所以只能通过电极反应改变电解质溶液浓度，左侧电解质溶液浓度减小，右侧电解质溶液浓度增
12
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大，
极上析出Ag，
极上银溶解，由此推知，
为正极，Ag(2)为负极。
【解析】A．根据分析知，
为正极，Ag(2)为负极，A 错误；B．为了维持电荷守恒，左侧电解质溶液
中
向右侧迁移，B 错误；C．当两电极所在电解质溶液浓度相等时达到平衡，停止放电，停止放电时
mol⋅L
，即只转移2 mol 电子，负极：
，正极：
，起始时，两
电极的质量相等，停止放电时，正极增加2 mol Ag(216g)，负极减少2 mol Ag(216g)，两电极的质量差为
432 g，C 正确；D．电池放电时将化学能主要转化成电能，还有热能等，D 错误；故选C。
【挑战题】
14．（2024·福建福州·二模）近日，西湖大学团队开发了一类水溶性有机储能小分子(M)，并提出在电
池充放电过程中实现电化学碳捕获一体化，其反应装置与原理如图所示。
下列说法正确的是
A．充电时，电极A 连接电源的负极
B．放电时电极B 发生的反应为：
C．该电池可采用阴离子交换膜
D．充电时，外电路通过
，理论上该电池最多能够捕获
(标况下)
【答案】B
【分析】由装置图中物质变化分析可以知道，M→N 的变化为加氢反应，是还原反应，N→M 的反应过程是去
13
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氢过程，为氧化反应，则放电条件下，电极B 为原电池的负极，发生电极反应N+2OH--2e-=M+2H2O，电极A
为原电池正极，实现K3[Fe(CN)6]→K4[Fe(CN)6]的转化，该电池可采用阳离子交换膜，避免M、N 的阴离子
移向负极反应，充电时，正极A 连接电源正极做电解池的阳极，负极B 连接电源负极，做电解池阴极，据
此分析回答问题。
【解析】A．由分析，充电时，电极A 连接电源的正极，A 错误；B．放电时电极B 发生的反应为：
N+2OH--2e-=M+2H2O，B 正确；C．由上述分析，该电池采用阳离子交换膜，C 错误；D．充电时，外电路通过
1mole-，产生1mol 氢氧根离子，根据CO2+OH-=
，理论上该电池最多能够捕获22.4LCO2(标况下)，D
错误；故选B。
15．（2024·黑龙江大庆·模拟预测）我国光伏发电并网装机容量突破3 亿千瓦，连续七年稳居全球首位。
已知四甲基氢氧化铵
常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵
为原料，采用
电渗析法合成
，工作原理如图。下列说法错误的是
A．光伏并网发电装置中N 型半导体为负极，P 型半导体为正极
B．c、e 均为阳离子交换膜，d 为阴离子交换膜
C．a 电极反应式为：
D．制备
，a、b 两极共产生9.8L 气体(标准状况)
【答案】D
【分析】从图中可以看出，光伏并网发电装置中， a 电极连接N 型半导体，则其为负极，b 电极连接P 型
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半导体，则其为正极；电解装置中，a 极为阴极，b 极为阳极。从电解池a 极区溶液中四甲基氢氧化铵
[(CH3)4NOH]浓度增大，也可推出(CH3)4N+透过c 膜向a 电极移动，则a 电极为阴极，c 膜为阳膜；Cl-透过d
膜向右侧移动，则d 膜为阴膜；Na+透过e 膜向左侧移动，则e 膜为阳膜。
【解析】A．由分析可知，光伏并网发电装置中，N 型半导体为负极，P 型半导体为正极，A 正确；B．由分
析可知，c、e 为阳离子交换膜，d 为阴离子交换膜，B 正确；C．由分析可知，a 电极为阴极，H2O 得到电子
生成
H2
和
OH- ，
OH- 和
反应生成
，电极方程式为：
，C 正确；D．制备
时，由电极方程式
可知a 极生成0.375mol 氢气，转移0.75mol 电子，b 电极
方程式为：4OH--4e-=O2
+2H2O，生成0.1875mol 氧气，两极共产生0.5625mol 气体，在标况下体积为
0.5625×22.4L/mol=12.6L，D 错误；故选D。
15
