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专题验收评价
专题11 电化学基础
内容概览
A·常考题不丢分
【考点一 原电池原理及其应用】
【考点二 电解池原理及其应用】
【考点三 金属腐蚀与防护】
【微专题 电化学离子交换膜的分析与应用】
B·综合素养拿高分/拓展培优拿高分
C·挑战真题争满分
【考点一 原电池原理及其应用】
1．（2023·江苏南通·统考三模）一种可用于吸收
的电池，其工作时的原理如图所示。下列说法正确的
是
1
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A．电极a 上发生的电极反应为
B．Ⅰ室出口处溶液的pH 大于入口处
C．如果将Ⅰ室、Ⅱ室间改为阳离子交换膜，则电池工作时Ⅰ室可能有
沉淀生成
D．该装置可以制取
和
【答案】D
【分析】由图可知氢气在电极a 上失电子，结合I 室中的氢氧根离子生成水，电极反应为：
。A 极为负极，b 极为正极，b 电极上氢离子得电子生成氢气，据此解答。
【解析】A．由以上分析可知电极a 上反应为：
，故A 错误；B．I 室中氢氧根离子
逐渐被消耗，溶液pH 值逐渐减小，则出口处pH 小于入口处，故B 错误；C．如果将Ⅰ室、Ⅱ室间改为阳
离子交换膜，则I 室中的钙离子通过交换膜向Ⅱ室移动，在Ⅱ室中结合碳酸根可能生成
沉淀，故C
错误；D．该装置I 室中有钙离子，从Ⅱ室迁移来的氯离子，故I 室可以制取氯化钙；Ⅱ室中含钠离子和反
应生成的碳酸氢根离子，可得到碳酸氢钠，故D 正确；故选：D。
2．（2023·四川内江·统考三模）电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点，利用
下图所示装置可合成己二腈[NC(CH2)4CN]。充电时生成己二腈，放电时生成O2，其中a、b 是互为反置的
双极膜，双极膜中的H2O 会解离出H+和OH-向两极移动。下列说法正确的是。
2
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A．放电时，M 极作正极，电极反应式为[Co(NH3)4]3++e-=[Co(NH3)4]2+
B．放电时，双极膜中H+向N 极移动
C．充电时，阳极的电极反应式为2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN
D．若充电时制得1molNC(CH2)4CN，则放电时需生成1molO2，才能使左室溶液恢复至初始状态
【答案】A
【分析】放电时为原电池，N 极上H2O 失电子生成O2，则M 极为正极，N 极为负极，正极反应式为
[Co(NH3)6]3++e−=[Co(NH3)6]2+，负极反应式为2H2O−4e−=O2↑+4H+，放电时，双极膜中OH−向负极移动，
H+向正极移动；充电时为电解池，M 极为阳极，N 极为阴极，阳极反应式为[Co(NH3)6]2+−e−=[Co(NH3)6]3+，
阴极反应式为2CH2=CHCN+2e−+2H+=NC(CH2)4CN。
【解析】A．放电时为原电池，N 极上H2O 失电子生成O2，则M 极为正极，电极反应式为[Co(NH3)4]3++e-
=[Co(NH3)4]2+，故A 正确；B．放电时为原电池，M 极为正极，N 极为负极，双极膜中OH−向负极移动，
H+向正极移动，即OH−向N 极移动，H+向M 极移动，故B 错误；C．充电时为电解池，M 极为阳极，N 极
为阴极，阳极反应式为[Co(NH3)6]2+−e−=[Co(NH3)6]3+，故C 错误；D．充电时，阴极反应式为
2CH2=CHCN+2e−+2H+=NC(CH2)4CN，放电时负极反应式为2H2O−4e−=O2↑+4H+，根据电子守恒可知2
NC(CH2)4CN～O2，n(O2)=0.5n[NC(CH2)4CN]=0.5mol，即放电时需生成0.5mol O2，才能使左室溶液恢复至
初始状态，故D 错误；故答案选A。
3．（2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测）氧气传感器40XV 主要用于工业安全方面测量环境
中氧气气体浓度，量程符合0~ 30%范围内使用。一种测定O2含量的气体传感器如图1 所示。传感器工作
时，仅Ag+能在 α -AgI 晶体里迁移，O2透过聚四氟乙烯进入传感器，AgI 的物质的量增加。α-AgI 晶体中
I-离子作体心立方堆积(如图2 所示)，Ag+主要分布在由I-构成的四面体、八面体等空隙中。下列有关说法不
正确的是
3
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A．正极反应式为I2+2Ag+ +2e-= 2AgI
B．负极反应式为Ag+I--e-=AgI
C．电位计读数越大， O2含量越高
D．α-AgI 晶体的摩尔体积Vm=
m3·mol-1
【答案】B
【解析】A．传感器工作时，仅Ag+能在 α -AgI 晶体里迁移，O2透过聚四氟乙烯进入传感器，AgI 的物质
的量增加，根据原电池原理，AlI3减少，发生反应4AlI3 +3O2 = 6I2 + 2Al2O3，正极反应式为I2+2Ag+ +2e-=
2AgI，故A 正确；B．负极反应式为Ag-e-=Ag＋，故B 错误；C．根据反应原理发生反应4AlI3 +3O2 = 6I2
+ 2Al2O3，O2浓度越大，产生的I2越多，则穿过电位计的电子越多，故C 正确；D．根据公式
，
，所以
， α-AgI 晶体中I-离子作体心立方堆积，
２，
（504 10-12）
3m3，故D 正
确；所以本题选B．
4．（2024·河南·统考模拟预测）一种基于固体电解质
的可充电熔融钠电池，具有安全、电流密
度高、使用条件宽泛等优点，其工作示意图如下所示，已知电池放电时不断有
生成。下列说法错误的
是
4
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A．放电时电极为负极
B．固体电解质
含钠离子
C．充电时阳极反应式：
D．转移
时，区和区的质量差改变
【答案】D
【分析】电池放电时不断有
生成，可知放电时a 为负极，电极反应为：
，固体电解质
只允许阳离子通过，固体电解质
含钠离子，通过
转移保持两侧电荷守恒，放电
时b 为正极，电极反应为：
；充电时a 为阴极，b 为阳极，b 极反应为：
，据此分
析；
【解析】A．根据分析，放电时电极为负极，A 正确；B．根据分析，固体电解质
含钠离子，
通过
转移保持两侧电荷守恒，B 正确；C．充电时b 为阳极，b 极反应为：
，C 正确；D．
放电转移
时，
从区移出，区移入
，两区质量差改变
，D 错误；故选D。
5．（2024·江西·统考模拟预测）水系
电池在碳循环方面具有广阔的应用前景。该电池的示意图如
下，其中双极膜在工作时催化
解离为
和
，并在直流电场的作用下分别向两极迁移。下列说法
正确的是
A．放电时，
电极为负极，发生还原反应
B．充电时，
从
电极通过双极膜到达催化电极发生反应
C．放电时，催化电极上的反应为
D．充电时，
电极上的反应为
【答案】C
5
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【分析】由图知，该电池在放电时，
作负极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为
，催化电极作为正极得电子，发生还原反应，电极反应式为
，充电时，
作为阴极，双极膜在工作时催化
解离为
和
，氢离子移
向阴极，电极反应式为
，催化电极为阳极，双极膜在工作时催化
解离
为
和
，氢氧根移向阴极，电极反应式为
，据此回答。
【解析】A．由分析知，放电时，
电极为负极，发生氧化反应，A 错误；B．由分析知，充电时，
从双极膜向催化电移动，并极发生反应，B 错误；C．由分析知，放电时，催化电极上的反应为
，C 正确；D．充电时，
电极上的反应为
，
D 错误；故选C。
【考点二 电解池原理及其应用】
1．（2023·上海·统考模拟预测）电解食盐水间接氧化法去除工业废水中氨氮的原理如图所示，通过电解氨
氮溶液(含有少量的NaCl)，将
转化为
(无
逸出)，下列说法正确的是
A．M 为负极
B．N 极附近pH 值不变化
C．
D．电解后
上升
【答案】C
【分析】该装置为电解池装置，在M 电极上氯离子失去电子生成氯气(无 Cl2逸出)，然后氯气将氨氧化为
氮气，氯气又被还原为氯离子，在这过程中氯离子做了催化剂，M 电极为阳极，阳极区的总反应为
6
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；N 电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
【解析】A．由分析可知，M 电极为阳极，A 错误；B．由分析可知，N 电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-
=H2↑+2OH-，故该电极附近pH 增大，B 错误；C．M 电极为阳极，阳极区的总反应为
，
阴极的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电路中电子转移守恒可知，生成的氢气更多，C 正确；D．
由分析可知，在阳极上氯离子失去电子生成氯气，然后氯气又被氨还原为氯离子，电解后氯离子浓度不可
能上升，D 错误；故选C。
2．（2023·河北·校联考一模）利用甲烷燃料电池作电源，可以通过电化学方法将有害气体
、
分别
转化为
和
，装置如图所示。下列说法不正确的是
A．通过甲进入的气体是甲烷
B．b 极的电极反应为：
C．d 电极反应式是
D．通过丙出口出去的物质只有硫酸铵的浓溶液
【答案】D
【分析】根据已知条件和装置图可以得出：左边是甲烷燃料电池，右边是电解池，有害气体
、
分
别转化为
和
，则通入NO 的一极为阴极，通入SO2的为阳极，a 为负极，b 为正极；
【解析】A．根据c 电极通入的
气体转化为
，所以该电极是失去电子，发生氧化反应，是电解池
的阳极，则b 是燃料电池的正极，通入的是氧气，甲通入的是甲烷，选项A 正确；B．由于电解液是氢氧
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化钾溶液，通入氧气的b 极的电极反应为：
，选项B 正确；C．d 电极
转化为
，是电解池阴极得电子，可知电极反应式为：
，选项C 正确；D．c 电极
是
转化为
，电解池阳极失电子，电极反应式为：
，所以在电解池中
总反应方程式为
，电解过程中消耗水，生成硫酸铵和硫酸，
则通过丙出口出去的物质有硫酸铵的浓溶液和
，选项D 错误；答案选D。
3．（2024·辽宁沈阳·统考一模）环氧乙烷(
，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由
乙烯经电解制备EO 的原理示意图如下，下列说法中错误的是
A．电极1 连接外接电源的正极
B．电极2 的电极反应式为：
C．溶液a 可能含有两种溶质，溶液b 可循环使用
D．离子膜可选择性的透过
和
【答案】B
【分析】从图中可知，电极1 上Cl-失电子生成Cl2，电极1 为阳极，生成的氯气与水反应生成HClO，
HClO 与CH2=CH2反应生成HOCH2CH2Cl，电极2 为阴极，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，钾离
子可通过离子膜向下层移动，溶液a 为KOH 和KCl 的混合溶液，KOH 与HOCH2CH2Cl 反应生成环氧乙烷
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和KCl 溶液，溶液b 为KCl 溶液。
【解析】A．电极1 为阳极，连接电源的正极，A 正确；B．电极2 上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电
极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，B 错误；C．溶液a 可能含有KCl 和KOH 两种溶质，溶液b 为KCl 溶液，
可循环使用，C 正确；D．电解质溶液中，阳离子向阴极移动，则钾离子和氢离子可通过离子膜向下层移
动，D 正确；故答案选B。
4．（2023·湖南长沙·长沙一中校考模拟预测）四甲基氢氧化铵
常用作电子工业清洗剂，下
图为以四甲基氯化铵
为原料，利用光伏并网发电装置采用电渗析法合成
，下列
叙述正确的是
A．a 极电极反应式：
B．制备0.4mol
时，两极共产生6.72L 气体(标准状况)
C．c 为阳离子交换膜，d，e 均为阴离子交换膜
D．保持电流恒定，升高温度可以加快合成
的反应速率
【答案】B
【分析】根据de 池中浓度变化得出，钠离子从b 极池通过e 膜，氯离子从cd 池通过d 膜，由电解池中阳离
子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则a 为阴极，b 为阳极，a 与N 型半导体相连，b 与P 型半导体相连，
所以N 型半导体为负极，P 型半导体为正极，以此解答。
【解析】A．由题中信息可知，a 为阴极，发生得电子的还原反应，其电极反应式为
，故A 错误；B．a 极电极反应式为2
+2H2O+2e-
=2
+H2↑，收集氢气0.2mol，转移电子为0.4mol，b 极电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，收集
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氧气为0.1mol，标况下两极可得气体体积为0.3mol 22.4L/ mol =6.72L L，故B 正确；C．由题中图示信息
可知，Na+离子通过e 膜，Cl-通过d 膜，(CH3)4N+通过c 膜，所以c、e 膜为阳离子交换膜，d 为阴离子交换
膜，故C 错误；D．保持电流恒定，则单位时间a 极得到的电子数目是恒定的，升高温度，电极反应
的速率不变，故D 错误；故选B。
5．（2024·河北·校联考模拟预测）微生物电解池(MEC)作为一种新的CO2再利用技术，可通过将电活性微
生物与电化学刺激相结合的方式，将CO2转化为低碳燃料CH4，从而实现CO2固定和能量回收，下列说法
正确的是
A．直流电源a 极是负极，发生氧化反应
B．N 极上的电极反应为：
C．在电解过程中H+从N 极向M 极移动
D．电活性微生物可以加快电子转移
【答案】D
【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极a 极相连的M 极为电解池的阳极，在微生物作用下
有机物在阳极失去电子发生氧化反应二氧化碳，与负极b 极相连的N 电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在
阴极得到电子发生还原反应生成甲烷和水。
【解析】A．由分析可知，与直流电源正极a 极相连的M 极为电解池的阳极，故A 错误；B．由分析可知，
与负极b 极相连的N 电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲烷和水，电极
反应式为
，故B 错误；C．由图可知，M 极为电解池的阳极、N 电极为阴极，则
在电解过程中氢离子从M 极向N 极移动，故C 错误；D．电活性微生物可以使有机物被氧化的反应速率较
快，从而加快电子转移，故D 正确；故选D。
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【考点三 金属腐蚀与防护】
1．（2023·河北沧州·沧州市第二中学校联考三模）出土于陕西的两千多年前的越王剑(主要成分为铁)，现
藏于广州博物馆，该剑剑格左右侧皆以鸟虫书体铸刻“王戊”二字，剑色为水银古，时至如今，依然锋利。
剑脊含铜量较多，韧性好，不易折断；刃部含锡高，硬度强，可见其性能优异，锻造技术优良。下列叙述
错误的是
已知：剑在地下因构成原电池发生了腐蚀，导致生锈(Fe2O3)。
A．铁与铜、锡构成原电池时，铁为负极
B．铁发生的电极反应为Fe-3e-=Fe3+
C．酸性环境下剑腐蚀的过程中会产生氢气
D．生成80gFe2O3时理论上转移3mol 电子
【答案】B
【解析】A．铁与铜、锡构成原电池时，铁的活泼性强于铜和锡，铁作负极，A 正确；B．铁电极反应为
Fe-2e-=Fe2+，B 错误；C．酸性环境下剑腐蚀的过程为析氢腐蚀，正极会产生氢气：2H++2e-=H2
，C 正确；
D．生成
Fe2O3时理论上转移电子
3mol，D 正确；故选B。
2．（2023·内蒙古赤峰·统考一模）硫酸盐还原菌SRB 是一类独特的原核生理群组，是一类具有各种形态
特征，能通过异化作用将硫酸盐作为有机物的电子受体进行硫酸盐还原的严格厌氧菌。在地球上分布很广
泛，通过多种相互作用发挥诸多潜力。但在水体中，会促使许多金属及合金发生腐蚀。某种Fe 合金在硫酸
盐还原菌存在条件下腐蚀的机理如图所示。
11
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对于该反应机理相关信息分析正确的是
①若引入新的菌种，一定可以加速对金属的腐蚀
②硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在无氧环境下进行的
③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe 腐蚀后最终会生成
④
在SRB 的作用下发生反应：
(正极电极反应式)
⑤当1mol
在SRB 的作用下转化为S2−时，理论上正极反应会消耗4mol 水
⑥若溶液中的S2−会完全转化为 FeS，则 Fe 腐蚀后生成Fe(OH)2和FeS 的物质的量之比为3：1
A．①②③
B．①②⑤⑥
C．②④⑥
D．②③⑤
【答案】C
【解析】①若引入新的菌种，不一定能参与电极反应，故不一定会加速金属的腐蚀，①错误；②根据示意
图可判断硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在无氧环境下进行的，②正确；③在硫酸盐还原菌(SRB)
作用下，Fe 腐蚀后最终会生成FeS，③错误；④由图可知，正极上
得到电子结合氢离子生成硫离子，
电极反应式为：
，④正确；⑤根据④的分析可知，当1mol
在SRB 的作
用下转化为硫离子时需要8molH+，1mol 水能产生1mol H+，所以理论上正极反应会消耗8 mol 水，⑤错误；
⑥根据腐蚀原理，Fe 失去电子变为Fe2+，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，
得到电子变为S2-，正极电
极反应式为：
+8e-+8H+=S2-+4H2O，产生的离子进一步发生反应：Fe2++S2-=FeS↓，Fe2++2OH-
=Fe(OH)2↓，根据反应过程中电子守恒可知：每有1 mol
参加反应，产生的S2-会形成1 mol FeS，转移8
mol 电子，则Fe 腐蚀产生的4 mol Fe2+中有1 mol 转化为FeS 沉淀，同时产生3 mol Fe(OH)2生成，故Fe 腐
蚀后生成Fe(OH)2和FeS 的物质的量之比为3 mol∶1 mol=3∶1，⑥正确；正确的是：②④⑥；故选C。
3．（2023·吉林长春·东北师大附中校考三模）实验小组研究金属电化学腐蚀，实验如下：
实
验
装置
5min 时现象
25min 时现象
12
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I
铁钉表面及周
边未见明显变
化。
铁钉周边出现少量红色和蓝色区
域，有少量红棕色铁锈生成。
Ⅱ
铁钉周边出现
红色区域，未
见蓝色出现，
锌片周边未见
明显变化。
铁钉周边红色加深，区域变大，
未见蓝色出现，锌片周边未见明
显变化。
下列说法不正确的是
A．实验Ⅱ中
时出现红色区域，说明铁钉腐蚀速率比Ⅰ快
B．实验Ⅱ中正极的电极反应式：
C．实验I 如果使用纯铁材质铁钉能减慢其腐蚀速率
D．若将Zn 片换成Cu 片，推测Cu 片周边会出现红色，铁钉周边会出现蓝色
【答案】A
【分析】实验Ⅰ铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域，正极发生的是氧气得电子的还原反应，
即2H2O+O2+4e-=4OH-，使酚酞溶液变红，负极是金属铁失电子的氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，与K3[Fe(CN)6]
出现蓝色区域，Fe2++2OH-=Fe(OH)2，合并得到：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓，
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，有少量红棕色铁锈生成，实验Ⅱ5min 铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出
现锌片周边未见明显变化，25min 铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现锌片周边未见明显变化，
说明Zn 保护了Fe，使铁的腐蚀速率比实验I 慢，据此分析答题。
【解析】A．实验Ⅱ5min 铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出现锌片周边未见明显变化，25min 铁钉周边
红色加深，区域变大，未见蓝色出现锌片周边未见明显变化，说明Zn 保护了Fe，使铁的腐蚀速率比实验I
慢，A 错误；B．实验Ⅱ中金属铜是正极，氧气发生得电子的还原反应：O2+2H2O+4e-═4OH-，B 正确；
C．实验I 如果使用纯铁材质铁钉只能进行化学腐蚀，而不纯的铁质材料则能够形成电化学腐蚀，电化学腐
蚀速率比化学腐蚀快，故能减慢其腐蚀速率，C 正确；D．将Zn 片换成Cu 片，铁做负极加快腐蚀，推测
Cu 片周边会出现红色，铁钉周边会出现蓝色，D 正确；故答案为：A。
4．（2023·上海嘉定·统考一模）如图装置可以模拟铁的电化学防护，下列说法不正确的是
13
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A．若X 为锌棒，开关K 置于M 处时，铁电极反应为：2H++2e-=H2↑
B．若X 为锌棒，开关K 置于M 或N 处均可减缓铁的腐蚀
C．若X 为炭棒，开关K 置于N 处时，铁电极反应2H++2e-=H2↑
D．若X 为炭棒，开关K 置于N 处可以减缓铁的腐蚀
【答案】A
【解析】A．若X 为锌棒，开关K 置于M 处时，形成原电池，铁作正极，电极反应为：O2+2H2O +4e-
=4OH-，A 不正确；B．若X 为锌棒，开关K 置于M 时形成原电池，铁作正极，开关K 置于N 处时，形成
电解池，铁作阴极，都能阻止铁失电子，从而减缓铁的腐蚀，B 正确；C．若X 为炭棒，开关K 置于N 处
时，形成电解池，铁作阴极，电极反应2H++2e-=H2↑，C 正确；D．若X 为炭棒，开关K 置于N 处时，形
成电解池，铁作阴极被保护，从而减缓铁的腐蚀，D 正确；故选A。
5．（2023·浙江·校联考二模）海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其进行保
护(如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助电极)。下列有关叙述中不正确的是
A．a 为负极，b 为正极
B．高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
C．通电时，海水中的阳离子向钢制管柱电极移动
D．通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零
【答案】B
【分析】由图可知，该金属防护法为外加直流电源的阴极保护法，钢制管桩与直流电源的负极a 极相连，
作电解池的阴极，高硅铸铁与直流电源正极b 极相连，作阳极。
14
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【解析】A．被保护金属与电源的负极相连作为阴极被保护，则钢制管桩应与电源的负极相连，即a 为负
极，b 为正极，A 正确；B．高硅铸铁为惰性辅助电极，作为阳极材料不损耗，B 错误；C．电解池中，阳
离子向阴极移动，即向钢制管柱电极移动，C 正确；D．被保护的钢制管桩作为阴极，从而使得金属腐蚀
发生的电子迁移得到抑制，使钢制管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱电化学腐蚀的发生，D 正确；
故选B。
【微专题 电化学离子交换膜的分析与应用】
1．（2023·河南郑州·统考模拟预测）一种水性电解液
离子选择双隔膜电池如图所示(已知在
溶液中，
以
存在)。关于电池放电时，下列叙述错误的是
A．MnO2为电池的正极
B．Ⅱ、Ⅲ区间的隔膜为阳离子交换膜
C．Zn 电极反应：
D．当Ⅱ区质量增加17.4g 时，电路中转移0.1mol 电子
【答案】D
【解析】A．此装置为原电池，
电极做正极，发生得到电子的还原反应，电极反应为
，A 正确；B．负极区(III 区)
剩余，通过隔膜迁移到II 区，因此它们之
间的隔膜为阳离子交换膜，B 正确；C．
为负极，发生氧化反应，电极反应为
，C 正确；D．正极区
过量，通过隔膜迁移到II 区，故II 区中
溶液
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的浓度增大，当II 区增加
时，电路中转移
电子，现增加
，则转移
电子，D 错
误。
2．（2023·山东淄博·统考三模）下图装置充电时生成已二腈[
]，放电时生成
，a、b 是互
为反置的双极膜，双极膜中的
会解离出
和
。下列说法正确的是
A．
极的电势低于
极的电势
B．放电时，双极膜中
向
极移动
C．充电时，
极的电极反应式为
D．若充电时制得
已二腈，则放电时需生成
才能使左室溶液恢复至初态
【答案】C
【解析】A．放电时，N 极H2O 失去电子生成氧气，作为负极，M 是正极，M 极的电势高于N 极， A 错
误；B．放电时，N 极H2O 失去电子生成氧气，作为负极，N 极电极反应是：2H2O-4e-=O2↑+4H+，原电池
中阴离子OH-向负极N 极移动， B 错误；C．充电时，N 极中CH2=CH-CN 转化NC(CH2)4CN，CH2=CH-
CN 中除-CN 外，C 平均化合价是-1 价，NC(CH2)4CN 外，C 平均化合价是-1.5 价，化合价降低，故是发生
还原反应，作为阴极，根据原子守恒，电极方程式为：
，故C
正确。
D．根据C 选项中电极反应可知，制得1mol NC(CH2)4CN，得到电子是2mol，根据放电时正极电极方程式：
2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成0.5mol O2，D 错误；故选C。
3．（2023·陕西咸阳·统考三模）最近科学家研发了“全氢电池”，工作原理如图所示。下列说法正确的是
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A．吸附层a 发生的电极反应为：
B．NaClO4的作用是传导离子并参与电极反应
C．电解质溶液中Na+向左移动，ClO 向右移动
D．全氢电池的总反应为：2H2+O2=2H2O
【答案】A
【分析】电子由吸附层a 流向b 以及吸附层a 上氢气失去电子与氢氧根结合生成水；吸附层b 上氢离子得
到电子生成氢气可知，吸附层a 为负极，吸附层b 为正极。据此分析可得：
【解析】A．电子由吸附层a 流出且氢气在吸附层a 上与氢氧根结合生成水，则吸附层a 发生的电极反应为：
，故A 正确；B．
的作用是离子的定向移动而形成电流，，但不参与电极
反应，故B 错误；C．由分析可知，吸附层a 为负极、吸附层b 为正极；阳离子（
）向正极移动
（向右移）；阴离子（
）移向负极（即向左移动），故C 错误；D．吸附层a 上氢气失去电子
与氢氧根结合生成水；吸附层b 上氢离子得到电子生成氢气可知，“全氢电池”工作时，将酸与碱反应的
化学能转化为电能，则其总反应为：
，故D 错误；答案选A。
4．（2023·河南·校联考一模）在直流电源作用下，双极膜中间层中的
解离为
和
。某技术人员
利用双极膜(膜c、膜d)电解技术从含葡萄糖酸钠(用GCOONa 表示)的溶液中提取NaOH 和葡萄糖酸
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(GCOOH)，工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．M 为阴极
B．③室和④室所得产物相同
C．膜a 为阳离子交换膜，膜b 为阴离子交换膜
D．N 极电极反应式为
【答案】B
【分析】在直流电源作用下高效制备H2SO4和NaOH 由图可知，M 极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-
=H2↑+2OH-，左侧葡萄糖酸钠溶液中钠离子透过膜a 向左侧迁移，葡萄糖酸根离子透过膜b 向右侧迁移，
故膜a 为阳离子交换膜，膜b 为阴离子交换膜，水解离出的氢离子经过膜c 向左侧迁移，膜c 为阳离子交换
膜，N 极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，右侧葡萄糖酸钠溶液中葡萄糖酸根离子透过膜f 向右
侧迁移，钠离子透过膜e 向左侧迁移，故膜e 为阳离子交换膜，膜f 为阴离子交换膜，水解离出的氢氧根离
子经过膜d 向右侧迁移，膜d 为阴离子交换膜；
【解析】A．根据分析可知，M 极为阴极，选项A 正确；B．葡萄糖酸根离子透过膜b 向右侧迁移，水解
离出的氢离子经过膜c 向左侧迁移，③室产生葡萄糖酸；钠离子透过膜e 向左侧迁移，水解离出的氢氧根
离子经过膜d 向右侧迁移，④室产生氢氧化钠，两室产物不相同，选项B 错误；C．左侧葡萄糖酸钠溶液
中钠离子透过膜a 向左侧迁移，葡萄糖酸根离子透过膜b 向右侧迁移，故膜a 为阳离子交换膜，膜b 为阴
离子交换膜，选项C 正确；D．N 极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，选项D 正确；答案选B。
5．（2023·陕西渭南·统考一模）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 为电渗析法制备磷酸二氢钠，用浓差电池为
电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。下列说法错误的是
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A．电极a 应与Ag(I)相连
B．电渗析装置中膜a 为阳离子交换膜
C．电渗析过程中左、右室中NaOH 和
的浓度均增大
D．电池从开始到停止放电，理论上可制备1.2g
【答案】D
【分析】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，由于右侧AgNO3，浓度大，则
Ag(I)为负极，Ag(II)正极；
【解析】A．浓差电池中由于右侧AgNO3，浓度大，则Ag(I)为负极，Ag(II)正极；电渗析法制备磷酸二氢
钠，右室中的氢离子通过膜b 进入中间室，中间室中的钠离子通过膜a 进入左室，则电极a 为阴极，电极b
为阳极；电极a 应与Ag(I)相连，A 正确；B．中间室中的钠离子通过膜a 进入左室，膜a 为阳离子交换膜，
B 正确；C．阳极中的水失电子电解生成氧气和氢离子，氢离子通过膜b 进入中间室，消耗水，硫酸的浓度
增大；阴极水得电子电解生成氢气，中间室中的钠离子通过膜a 进入左室NaOH 的浓度增大，C 正确；D．
电池从开始到停止放电时，则浓差电池两边AgNO3浓度相等，所以正极析出0.025mol 银，电路中转移
0.025 mol 电子，电渗析装置生成0.0125 mol NaH2PO4，质量为1.5g，D 错误；故选D。
1．（2023·上海松江·统考二模）将表面发黑(黑色物质为Ag2S)的银器浸入盛有食盐水的铝制容器中(如图)，
一段时间后黑色褪去。有关说法正确的是
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A．该处理过程中电能转化为化学能
B．铝质容器为阳极，其质量变轻
C．Ag2S 溶解于食盐水生成了AgCl
D．银器为正极，Ag2S 被还原为单质银
【答案】D
【分析】将表面发黑的银器浸入盛有食盐水的铝制容器中，形成原电池装置，铝做负极失电子，Ag2S 做正
极得电子生成Ag。
【解析】A．该处理过程利用了原电池的原理，化学能转化为电能，A 错误；B．铝质容器为负极，铝失电
子转化为铝离子，质量变轻，B 错误；C．Ag2S 做正极得电子转化为Ag 从而使银器表面黑色褪去，不是因
为其溶解于食盐水中生成了AgCl，C 错误；D．银器为正极，Ag2S 得电子被还原为Ag 单质，D 正确；故
答案选D。
2．（2023·浙江绍兴·统考二模）工业上主要采用如图1 所示的方法制备盐酸羟胺(NH2OH•HCl)，一种常见
的显像剂，性质类似 NH4Cl。电池装置中含Fe 的催化电极的电极反应机理如图2 所示，下列说法正确的
是
A．Pt 电极作正极，发生还原反应
B．由图2 可知，NO 在电极上发生的反应为：NO+3e—+3H+=NH2OH
C．反应一段时间后，右侧溶液pH 减小
D．外电路每转移2 mol 电子，通过氢离子交换膜往左侧迁移的H+有2NA个
【答案】D
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【分析】由图可知，含铁的催化电极为原电池的正极，盐酸作用下一氧化氮在正极得到电子发生还原反应
生成盐酸羟胺，电极反应式为NO+3e—+4H+=NH3OH+，铂电极为负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应
生成氢离子，电极反应式为H2—2e—=2H+，原电池工作时氢离子通过氢离子交换膜由负极区进入正极区。
【解析】A．由分析可知，铂电极为负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，故A 错误；
B．由分析可知，含铁的催化电极为原电池的正极，盐酸作用下一氧化氮在正极得到电子发生还原反应生
成盐酸羟胺，电极反应式为NO+3e—+4H+=NH3OH+，故B 错误；C．由分析可知，铂电极为负极，氢气在
负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，电极反应式为H2—2e—=2H+，原电池工作时氢离子通过氢离子交
换膜由负极区进入正极区，则右侧正极区溶液pH 不变，故C 错误；D．由分析可知，原电池工作时氢离子
通过氢离子交换膜由负极区进入正极区，由得失电子数目守恒可知，外电路每转移2 mol 电子，通过氢离
子交换膜往左侧迁移的氢离子数目为2NA个，故D 正确；故选D。
3．（2023·吉林长春·东北师大附中校考模拟预测）钠硒电池是一类以单质硒或含硒化合物为正极、金属钠
为负极的新型电池，具有能量密度大、导电率高、成本低等优点。以Cu2-xSe 填充碳纳米管作为正极材料
的一种钠硒电池工作原理如图所示，充放电过程中正极材料立方晶胞内未标出因放电产生的0 价Cu 原子。
下列说法错误的是
A．每个Cu2-xSe 晶胞中Cu2+个数为4x
B．在Na2Se 晶胞结构中，Se2-占据的位置是顶点和面心
C．充分放电时，正极的电极反应式为Cu2-xSe + 2Na++2e-=Na2Se+(2-x)Cu
D．充电时外电路中转移lmol 电子，两极质量变化差为23g
【答案】D
【分析】由题意可知，Cu2-xSe 填充碳纳米管作为正极材料，钠较为活泼，钠为负极材料；
【解析】A．根据“均摊法”， 每个Cu2-xSe 晶胞中含
个Se，则晶胞内铜离子、亚铜离子
和为4×（2-x）个，设铜离子、亚铜离子分别为a、b，则a+b=4×（2-x），由化合价代数和为零可知，
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2a+b=4×2，解得a=4x，故A 正确；B．由晶胞图示可知，在Na2Se 晶胞结构中，Se2-占据的位置是项点和面
心，故B 正确；C．充分放电时，正极Cu2-xSe 得到电子发生还原反应生成零价铜，电极反应式为Cu2-xSe +
2Na++2e-=Na2Se+(2-x)Cu，故C 正确；D．充电时外电路中转移lmol 电子，阳极释放出1mol 钠离子，质量
减小23g，阴极生成1mol 钠，质量增加23g，两极质量变化差为46g，故D 错误；故选D。
4．（2023·辽宁沈阳·校联考一模）2023 年星恒电源发布“超钠F1”开启钠电在电动车上产业化元年。该二
次电池的电极材料为
(普鲁士白)和
(嵌钠硬碳)。下列说法中错误的是
A．放电时，左边电极电势高
B．放电时，负极的电极反应式可表示为：
C．充电时，电路中每转移
电子，阳极质量增加
D．比能量：锂离子电池高于钠离子电池
【答案】C
【分析】根据图示，放电时，
中的钠失去电子生成
，因此
为负极，据此答题。
【解析】A．放电时，左边电极为正极，电极电势高，A 正确；B．放电时，负极的电极反应式可表示为：
，B 正确；C．充电时，阳极反应式为：
，电路中每转移
电子，阳极质量减少
，C 错误；
D．比能量就是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，Li、Na 原子正常状态下反应时均为
失去1 个电子，但Li 的相对原子质量小于Na 的，故锂离子电池的比能量高于钠离子电池，D 正确；故选
C。
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5．（2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测）我国研发的“海水原位直接电解制氢技术”的装置如
图所示。阴、阳极电极均为附着有
的
催化电极网，表面的
可选择性的紧密结合水电离出的
。下列说法错误的是
A．气体a 为
B．隔膜为质子交换膜
C．阴极会产生
等电极垢
D．阳极表面稳定的负电层减少了副产物
的生成
【答案】B
【解析】A．由图可知，电解池中与正极相连的电极为阳极发生氧化反应，电极方程式为
，A 正确；B．电解池中与负极相连的电极为阴极发生还原反应，电极方程式为
，溶液中的氢氧根离子将增多，另外阳极H+也将增多，会打破原来的电中性状态，
但不管是阴极还是阳极的电极，其表面的
会选择性的紧密结合水电离出的
，更有利于
的传输，
因此隔膜应为阴离子交换膜，B 错误；C．海水中含有Mg2+等杂质，由阴极电极方程式可知，阴极周围的
氢氧根离子将增多，因此，阴极会产生
等电极垢，C 正确；D．由题可知，电极表面的
可选
择性的紧密结合水电离出的
，从而发生氧化反应：
，因此会减少副产物
的生
成，D 正确；故选B。
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6．（2024·四川内江·统考一模）硝酮是重要的有机合成中间体，可采用下图方法合成｡下列说法正确的是
A．该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能
B．惰性电极1 为阳极，电极反应式为：
C．理论上合成1mol 硝酮，在惰性电极1 消耗
D．反应前后物质的量浓度
保持不变
【答案】C
【解析】A．该制备过程应是电解法制备，应是电能转化为化学能，故A 错误；B．阳极发生氧化反应，
阴极发生还原反应，由图可知Br-被氧化为Br2，故惰性电极2 为阳极，故B 错误；C．总反应为氧气把二
丁基-N-羟基胺氧化为硝酮，1mol 二丁基-N-羟基胺失去2molH 原子生成1mol 硝酮，氧气最终生成水，根
据氧原子守恒，消耗0.5mol 氧气，可得到1mol 硝酮，故C 正确；D．
/
可循环反应，反应前后
数量不变，但是反应生成水，故
减小，故D 错误。答案选C。
7．（2023·广东·校联考一模）“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一、匠人以铜为胎，将氧化变黑的银
丝(
)嵌入铜器表面已錾刻好的花纹内，然后用汗湿的手边捂边揉搓铜器，使铜胎变得乌黑，银丝变得
光亮，呈现出黑白分明的装饰效果。下列叙述正确的是
A．揉搓工序中电子从铜器经汗液流向银丝
B．铜作为原电池的负极发生了吸氧腐蚀
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C．铜和银均不活泼，在任何条件下都不能形成原电池
D．用铁丝代替银丝，铜器不会变黑
【答案】D
【解析】A． 部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银
光闪闪，构成原电池的反应，银丝发生还原反应，氧化银转化为单质银，揉搓工序中电子从铜器经接触部
分相当于原电池的导线流向银丝，不能进入溶液，故A 错误；B． 铜作为原电池的负极发生了氧化而腐蚀，
故B 错误；C． 在金属活动顺序表中，金属位置越靠前，越容易失去电子，铜排在银的前面，铜的金属活
动性大于银，在一定条件下能形成原电池，故C 错误；D． 用铁丝代替银丝，铁的活泼性强于铜，构成原
电池的反应，铁为负极发生氧化反应，铜得到保护，因此铜不会变黑，故D 正确；故选D。
8．（2023·北京海淀·统考二模）甲、乙同学分别用如图所示装置验证铁的电化学防腐原理，相同时间后继
续进行实验。
实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe 电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。
实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe 电极附近溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。
下列说法正确的是
A．Ⅰ是牺牲阳极保护法，正极反应式为
B．Ⅱ为外加电流阴极保护法，Fe 电极与外接电源的正极相连
C．由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测K3[Fe(CN)6]在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ
D．由实验可知，两种保护法均能保护
，且Ⅱ保护得更好
【答案】D
【解析】A．由图可知，Fe 电极是正极，Zn 电极是负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，由于电解质溶液呈
酸性，故正极上氢离子得电子，则正极的反应为：2H++2e-═H2↑，A 错误；B．外加电流阴极保护法中要保
护的电极应与外接电源的负极相连，即Fe 电极与外接电源的负极相连，B 错误；C．由实验②现象可知，
反应能否发生与K3[Fe(CN)6]在Ⅰ、Ⅱ中的氧化性无关，C 错误；D．对比Ⅰ、Ⅱ现象的差异可知，两种保
护法均能保护Fe，且电解法保护的更好，即Ⅱ保护得更好，D 正确；故答案为：D。
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9．（2023·湖南·校联考模拟预测）一种新型
可充电电池，其工作原理如图所示，下列说法正
确的是
A．充电时，M 应与电源的正极相连接
B．充电时，
通过钠离子交换膜向N 极移动
C．放电时，N 极电极反应为
D．放电时，每生成
，转移电子数为
【答案】D
【分析】从图示装置可看出，
可充电电池放电时，Na 失电子生成钠离子，所以Na 电极为负
极，发生氧化反应，生成的钠离子通过有机电解质移向右侧，右侧
电极作正极在放电时，
转化为
，发生还原反应。由分析可知，M 极为原电池的负极，故充电时，M 应与电源的负极相连
接，从图示装置可看出，
可充电电池放电时，Na 失电子生成钠离子，所以Na 电极为负极，
发生氧化反应，生成的钠离子通过有机电解质移向右侧，右侧
电极作正极在放电时，
转化
为
，发生还原反应。
【解析】A．由分析可知，M 极为原电池的负极，故充电时，M 应与电源的负极相连接，A 错误；B．充
电为放电的逆过程，所以充电时，
通过钠离子交换膜向阴极(M 极)移动，B 错误；C．放电时，N 极
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转化为
，发生还原反应，其电极反应为
，C 错误；D．根
据电子守恒可知，放电时，每生成
，转移电子数为
，D 正确；故选：D。
10．（2023·辽宁鞍山·鞍山一中校考模拟预测）近日，清华大学王保国教授团队设计出了一种双极膜(将
解离成
和
)电解合成
的反应器，其简化模型如图所示，已知：法拉第常数
C⋅mol
(法拉第常数的物理意义：每摩尔电子携带的电荷量)。下列说法错误的是
A．M 极电势低于N 极电势
B．电解合成过程中，N 极附近电解质溶液的pH 减小
C．阴极的电极反应式为
D．理论上产生0.02mol
时，外电路流过的电量为1930C
【答案】D
【分析】由图可知M 极硝酸根离子转变为氨气，氮元素的化合价降低得到电子，是电解池的阴极与电源负
极相连，所以N 极是电解池的阳极与电源正极相连，氢氧根离子失去电子生成氧气和水，以此分析。
【解析】A．左侧
发生还原反应生成
，电极反应式为
，该电极
为阴极，与电源负极相连，由于电源正极电极电势大于负极电势，故左边电极电势低于右边电极电势，A
正确；B．电解合成过程中，N 极氢氧根离子失去电子生成氧气和水，所以附近电解质溶液的pH 减小，B
正确；C．根据分析阴极的电极反应式为
，C 正确；D．理论上产生
时，氧的化合价由-2 价升高到零价转移
，因此外电路流过的电量
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，D 错误；故选D。
1．(2023•山东卷，11) (双选)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、
乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是( )
A．甲室Cu 电极为正极
B．隔膜为阳离子膜
C．电池总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
D．NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响
【答案】CD
【解析】A 项，向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室Cu 电极溶解，变为铜离子与氨气形成
[Cu(NH3)4]2+，因此甲室Cu 电极为负极，故A 错误；B 项， 再原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜
为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，通入氨气要消耗铜离子，显然左侧阳离子不断减小，
明显不利于电池反应正常进行，故B 错误；C 项，左侧负极是Cu+4NH3-2e- =[Cu(NH3)4]2+，正极是Cu 2++2e-
= Cu，则电池总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+，故C 正确；D 项，NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成
[Cu(NH3)4]2+，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影响，故D 正确。故选
CD。
2．(2023•全国乙卷，12)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电
池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为
另一电极。工作时，在硫电极发生反应：
S8+e-→
S
，
S
+e-→S
，2Na++
S
+2(1-
)e-→Na2Sx
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下列叙述错误的是( )
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++
S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
【答案】A
【解析】由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。A 项，充电时为
电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na+由硫电极迁移至钠电极，A 错误；B 项，放电时
Na 在a 电极失去电子，失去的电子经外电路流向b 电极，硫黄粉在b 电极上得电子与a 电极释放出的
Na+结合得到Na2Sx，电子在外电路的流向为a→b，B 正确；C 项，由题给的的一系列方程式相加可以得到
放电时正极的反应式为2Na++
S8+2e-→Na2Sx，C 正确；D 项，炭化纤维素纸中含有大量的炭，炭具有良好
的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D 正确；故选A。
3．(2022•全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH 溶液中，Zn2+以Zn(OH)
4
2-存在)。电池放电时，下列叙述错误的是( )
A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO4
2-通过隔膜向Ⅱ区迁移
C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH) 4
2-+Mn2++2H2O
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【答案】A
【解析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn 为电池的负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-
=Zn(OH) 4
2-，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；电池在工作过程中，由于
两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，因此
可以得到Ⅰ区消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO4
2-向Ⅱ区移动，Ⅲ区消耗OH-，生成
Zn(OH) 4
2-，Ⅱ区的SO4
2-向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动。A 项，Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动，A 错误；
B 项，Ⅰ区的SO4
2-向Ⅱ区移动，B 正确；C 项，MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C
正确；D 项，电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH) 4
2-+Mn2++2H2O，D 正确；故选A。
4．(2022•全国乙卷)
电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了
一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+)，驱动阴极反应(Li++e-
=Li+)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是( )
A．充电时，电池的总反应Li2O2=2Li+O2
B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应O2+2Li++2e-=Li2O2
【答案】C
【解析】充电时光照光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应(Li++e-=Li+)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li+
+O2)，则充电时总反应为Li2O2=2Li+O2，结合图示，充电时金属Li 电极为阴极，光催化电极为阳极；则放
电时金属Li 电极为负极，光催化电极为正极。A 项，光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应
和阳极反应对电池进行充电，结合阴极反应和阳极反应，充电时电池的总反应为Li2O2=2Li+O2，A 正确；
充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率与光
照产生的电子和空穴量有关，B 正确；C 项，放电时，金属Li 电极为负极，光催化电极为正极，Li+从负极
穿过离子交换膜向正极迁移，C 错误；D 项，放电时总反应为2Li+O2=Li2O2，正极反应为O2+2Li++2e-
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=Li2O2，D 正确；故选C。
5．(2022•辽宁省选择性考试，14)某储能电池原理如图。下列说法正确的是( )
A．放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-= NaTi2(PO4)3+2Na+
B．放电时Cl-透过多孔活性炭电极向CCl4中迁移
C．放电时每转移1 mol 电子，理论上CCl4吸收0.5 mol Cl2
D．充电过程中，NaCl 溶液浓度增大
【答案】A
【解析】放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-= NaTi2(PO4)3+2Na+，正极反应：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯气，放电
时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。A 项，放电时负极失电子，发生氧化反应，
电极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-= NaTi2(PO4)3+2Na+，故A 正确；B 项，放电时，阴离子移向负极，放电时Cl-透
过多孔活性炭电极向NaCl 中迁移，故B 错误；C 项，放电时每转移1 mol 电子，正极：Cl2+2e-=2Cl-，理论
上CCl4释放0.5 mol Cl2，故C 错误；D 项，充电过程中，阳极：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯离子，NaCl 溶液浓度
减小，故D 错误；故选A。
6．(2022•福建卷，9)一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为KOH 和Zn(CH3COO)2水溶液。将电
池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如下图所示。下列说法正
确的是( )
A．化学自充电时，c(OH―)增大
B．化学自充电时，电能转化为化学能
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C．化学自充电时，锌电极反应式：Zn2++2e-=Zn
D．放电时，外电路通过
电子，正极材料损耗
【答案】A
【解析】A 项，由图可知，化学自充电时，消耗O2，该反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，c(OH―)增大，故A 正
确；B 项，化学自充电时，无需外接电源即能实现化学自充电，该过程不是电能转化为化学能，故B 错误；
C 项，由图可知，化学自充电时，锌电极作阴极，该电极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故C 错误；
D 项，放电时，1mol
转化为
，消耗2mol
K+，外电路通过0.02 mol 电子时，正极物质增加0.02mol K+，增加的质量为0.02mol×39g/mol =0.78g，故D
错误；故选A。
7．(2022•湖北省选择性考试，14)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)2]，过程如
图所示(
为甲基)。下列说法正确的是( )
A．生成1 mol Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移2mol 电子
B．阴极上的电极反应为：P4+8CN--4e-=4[P(CN)2]-
C．在电解过程中CN-向铂电极移动
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D．电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH
【答案】D
【解析】A 项，石墨电极发生反应的物质：P4→Li[P(CN)2]化合价升高发生氧化反应，所以石墨电极为阳极，
对应的电极反应式为：P4+8CN--4e-=4[P(CN)2]-，则生成1 mol Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移1 mol 电
子，A 错误；B 项，阴极上发生还原反应，应该得电子，P4+8CN--4e-=4[P(CN)2]-为阳极发生的反应， B 错
误；C 项，石墨电极：P4→Li[P(CN)2]发生氧化反应，为阳极，铂电极为阴极，CN-应该向阳极移动，即移
向石墨电极，C 错误；D 项，由所给图示可知HCN 在阴极放电，产生CN-和H2，而HCN 中的H 来自
LiOH，则电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH，D 正确；故选D。
8．（2023·重庆·统考高考真题）下列实验装置或操作能够达到实验目的的是
A
B
C
D
制取
转移溶液
保护铁件
收集
【答案】B
【解析】A．氯化铵受热分解为氨气和氯化氢，两者遇冷又会生成氯化铵，不适合制取氨气，A 不符合题
意；B．转移溶液时玻璃棒应该伸入容量瓶刻度线以下，正确，B 符合题意；C．保护铁件应该连接比铁更
活泼的金属使得铁被保护，而不是连接惰性电极石墨，C 不符合题意；D．NO 会与空气中氧气反应，不适
合排空气法收集，D 不符合题意；故选B。
9．（2023·浙江·统考高考真题）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正
确的是
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A．电极A 接电源正极，发生氧化反应
B．电极B 的电极反应式为：
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的
溶液
D．改进设计中通过提高电极B 上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗
【答案】B
【解析】A．电极A 是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A 接电源正极，
发生氧化反应，故A 正确；B．电极B 为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：
，故B 错误；C．右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，
在右室获得浓度较高的
溶液，故C 正确；D．改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B 处的氧化
性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D 正确。综上所述，答案为B。
10．（2021·湖北·统考高考真题）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备
CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是
A．电解时只允许H+通过离子交换膜
B．生成O2和H2的质量比为8∶1
C．电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大
D．CrO3的生成反应为：Cr2O
+2H+=2CrO3+H2O
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【答案】A
【分析】根据左侧电极上生成
，右侧电极上生成
，知左侧电极为阳极，发生反应：
，右侧电极为阴极，发生反应：
；由题意知，左室中
随着
浓度增大转化为
，因此阳极生成的
不能通过离子交
换膜。
【解析】A．由以上分析知，电解时通过离子交换膜的是
，A 项错误；B．根据各电极上转移电子数相
同，由阳极反应和阴极反应，知生成
和
的物质的量之比为1∶2，其质量比为8∶1，B 项正确；C．
根据阴极反应知，电解一段时间后阴极区溶液
的浓度增大，C 项正确：D．电解过程中阳极区
的浓
度增大，
转化为
，D 项正确。故选A。
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