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2024 年高考二轮专题强化训练（选择题）
专题11 电化学综合
新课标要求：
1. 理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。了解常见化学电源的种类
及其工作原理。
2.理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。
3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
一、选择题：本题共30 小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．（2023·全国甲卷·统考高考真题）用可再生能源电还原
时，采用高浓度的
抑制酸性电解液中的
析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是
A．析氢反应发生在
电极上
B．
从
电极迁移到
电极
C．阴极发生的反应有：
D．每转移
电子，阳极生成
气体(标准状况)
【答案】C
【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的IrOx-Ti 电极为电解池的阳极，水在阳极失去
电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+，铜电极为阴极，酸性条件下二氧
化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O、
2CO2+12H++12e−=C2H5OH+3H2O，电解池工作时，氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。
1
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【详解】A．析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上发生，故A 错误；
B．离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，Cl-不能通过，故B 错误；
C．由分析可知，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，
电极反应式有2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O，故C 正确；
D．水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+，每转移1mol
电子，生成0.25molO2，在标况下体积为5.6L，故D 错误；
答案选C。
2．（2023·全国乙卷·统考高考真题）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
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
【分析】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。
【详解】A．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．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．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；
2
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D．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；
故答案选A。
3．（2023·全国新课标卷·统考高考真题）一种以
和
为电极、
水溶液为电解质的电池，
其示意图如下所示。放电时，
可插入
层间形成
。下列说法错误的是
A．放电时
为正极
B．放电时
由负极向正极迁移
C．充电总反应：
D．充电阳极反应：
【答案】C
【分析】由题中信息可知，该电池中Zn 为负极、
为正极，电池的总反应为
。
【详解】A．由题信息可知，放电时，
可插入
层间形成
，
发生了还原反应，
则放电时
为正极，A 说法正确；
B．Zn 为负极，放电时Zn 失去电子变为
，阳离子向正极迁移，则放电时
由负极向正极迁移，B 说
法正确；
C．电池在放电时的总反应为
，则其在充电时的总反应为
3
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，C 说法不正确；
D．充电阳极上
被氧化为
，则阳极的电极反应为
，D 说法正确；
综上所述，本题选C。
4．（2023·北京·统考高考真题）回收利用工业废气中的
和
，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A．废气中
排放到大气中会形成酸雨
B．装置a 中溶液显碱性的原因是
的水解程度大于
的电离程度
C．装置a 中溶液的作用是吸收废气中的
和
D．装置中的总反应为
【答案】C
【详解】A．
是酸性氧化物，废气中
排放到空气中会形成硫酸型酸雨，故A 正确；
B．装置a 中溶液的溶质为
，溶液显碱性，说明
的水解程度大于电离程度，故B 正确；
C．装置a 中
溶液的作用是吸收
气体，
与
溶液不反应，不能吸收
，故C 错误；
4
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D．由电解池阴极和阳极反应式可知，装置b 中总反应为
，故D 正确；
选C。
5．（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
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
【详解】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。
6．（2023·湖北·统考高考真题）我国科学家设计如图所示的电解池，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
。下列说法错
误的是
5
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A．b 电极反应式为
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE 膜
D．海水为电解池补水的速率为
【答案】D
【分析】由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a 电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b 电极与
电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，电池
总反应为2H2O
2H2↑+O2↑，据此解答。
【详解】A．b 电极反应式为b 电极为阴极，发生还原反应，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A 正确；
B．该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH 浓度不变，阳极发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，为保持OH-
离子浓度不变，则阴极产生的OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换摸，
故B 正确；
C．电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE 膜，为电解池补水，故C 正确；
D．由电解总反应可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率为
，则补水的速率也应是
，故D 错误；
答案选D。
7．（2023·辽宁·统考高考真题）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
6
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A．放电时负极质量减小
B．储能过程中电能转变为化学能
C．放电时右侧
通过质子交换膜移向左侧
D．充电总反应：
【答案】B
【分析】该储能电池放电时，Pb 为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极
上Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4得
电子生成Pb 和硫酸。
【详解】A．放电时负极上Pb 失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A 错误；
B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B 正确；
C．放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C 错误；
D．充电时，总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb+
+2Fe3+，D 错误；
故答案选B。
8．（2023·河北·统考高考真题）我国科学家发明了一种以
和
为电极材料的新型
电池，其内部结构如下图所示，其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时，电极材料
7
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转化为
。下列说法错误的是
A．充电时，b 电极上发生还原反应
B．充电时，外电源的正极连接b 电极
C．放电时，①区溶液中的
向②区迁移
D．放电时，a 电极的电极反应式为
【答案】B
【分析】放电时，电极材料
转化为
，电极反应
-2ne-=
+2nK+，是原电池的负极，阳离子增多需要通过阳离子交换
8
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膜进入②区；二氧化锰得到电子变成锰离子，是原电池的正极，电极反应：
，阳离子减少，多余的阴离子需要通过阴离子交换膜进入②区，故③为碱
性溶液是
电极，①为酸性溶液是二氧化锰电极。
【详解】A．充电时，b 电极上得到电子，发生还原反应，A 正确；
B．充电时，外电源的正极连接a 电极相连，电极失去电子，电极反应为
，
B 错误；
C．放电时，①区溶液中多余的
向②区迁移，C 正确；
D．放电时，a 电极的电极反应式为
，D 正确；
故选：B。
9．（2023·福建·统考高考真题）一种可在较高温下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图，电解质为熔融氯
铝酸盐(由
和
形成熔点为
的共熔物)，其中氯铝酸根
起到结合或释放
的作用。电池总反应：
。下列说法错误的是
A．
含
个
键
9
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B．
中同时连接2 个
原子的
原子有
个
C．充电时，再生
单质至少转移
电子
D．放电时间越长，负极附近熔融盐中n 值小的
浓度越高
【答案】D
【分析】放电时铝失去电子生成铝离子做负极，硫单质得到电子做正极，充电时铝离子得到电子生成铝发
生在阴极，硫离子失去电子生成硫单质发生在阳极，依此解题。
【详解】A．
的结构为
，所以含
个
键，A
正确；
B．由
的结构可知同时连接2 个
原子的
原子有
个，B 正确；
C．由总反应可知充电时，再生
单质需由铝离子得到电子生成，所以至少转移
电子，C 正确；
D．由总反应可知放电时间越长，负极铝失去电子生成的铝离子越多所以n 值大的
浓度越高，D 错
误；
故选D。
10．（2023·重庆·统考高考真题）电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成
半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是
A．电极a 为阴极
B．
从电极b 移向电极a
C．电极b 发生的反应为：
D．生成
半胱氨酸的同时生成
烟酸
10
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【答案】D
【分析】该装置是电解池，电极b 上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中‘加氧少氢’，发生氧化反应，则b 为
阳极，a 为阴极，阴极电极反应式为
+2e-+2H+=2
；
【详解】A．a 极上硫元素化合价升高，a 为阴极，A 正确；
B．电解池中阳离子移向阴极，则H+移向a 电极，B 正确；
C．电极b 上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中发生氧化反应，在酸性介质中电极反应式为：
，C 正确；
D．根据电子守恒可得关系式：
~6e-~6
，因
此生成6mol 半胱氨酸的同时生成
烟酸，D 错误；
故选：D。
11．（2023·广东·统考高考真题）用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化
电解
溶液制氨。工作时，
在双极膜界面处被催化解离成
和
，有利于电解反应顺利进行。
下列说法不正确的是
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A．电解总反应：
B．每生成
，双极膜处有
的
解离
C．电解过程中，阳极室中
的物质的量不因反应而改变
D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率
【答案】B
【分析】由信息大电流催化电解
溶液制氨可知，在电极a 处
放电生成
，发生还原反应，
故电极a 为阴极，电极方程式为
，电极b 为阳极，电极方程式为
，“卯榫”结构的双极膜中的H＋移向电极a，OH－移向电极b。
【详解】A．由分析中阴阳极电极方程式可知，电解总反应为
，故
A 正确；
B．每生成
，阴极得8mole－，同时双极膜处有8mol
进入阴极室，即有8mol 的
解离，
故B 错误；
C．电解过程中，阳极室每消耗4mol
，同时有4mol
通过双极膜进入阳极室，KOH 的物质的量不因
反应而改变，故C 正确；
D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构具有更大的膜面积，有利于
被催化解离成
和
，可提
高氨生成速率，故D 正确；
故选B。
12．（2023·湖南·统考高考真题）葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在
溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：
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下列说法错误的是
A．溴化钠起催化和导电作用
B．每生成
葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了
电子
C．葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D．葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
【答案】B
【详解】A．由图中信息可知，溴化钠是电解装置中的电解质，其电离产生的离子可以起导电作用，且
在阳极上被氧化为
，然后
与
反应生成
和
，
再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和
，
溴离子在该过程中的质量和性质保持不变，因此，溴化钠在反应中起催化和导电作用，A 说法正确；
B．由A 中分析可知，2mol
在阳极上失去2mol 电子后生成1mol
，1mol
与
反应生成1mol
，1mol
与1mol 葡萄糖反应生成1mol 葡萄糖酸，1mol 葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5
mol 葡萄糖酸钙，因此，每生成1 mol 葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了4 mol 电子，B 说法不正确；
C．葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基，因此，其能通过分子内反应生成含有六元环状结构的酯，C 说法正
确；
D．葡萄糖分子中的1 号C 原子形成了醛基，其余5 个C 原子上均有羟基和H；醛基上既能发生氧化反应生
成羧基，也能在一定的条件下与氢气发生加成反应生成醇，该加成反应也是还原反应；葡萄糖能与酸发生
酯化反应，酯化反应也是取代反应；羟基能与其相连的C 原子的邻位C 上的H（
）发生消去反应；综
上所述，葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应，D 说法正确；
综上所述，本题选B。
13．（2024 届·陕西安康·统考一模）一种将酸—碱双电解液分开且具有双溶解沉积反应的酸碱混合高电压
水系可充电电池的充电过程如图。下列说法中错误的是
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A．充电时，电极a 与电源的负极相连
B．放电时，在电极a 区加入KOH 溶液作电解质溶液
C．放电时，电极b 的电极反应式为
D．充电时，当电极a 处生成6.5gZn 时，有
通过交换膜N
【答案】D
【分析】充电时，电极a 上[Zn(OH)4]2-得到电子生成Zn，为电解池的阴极，与电源的负极相连，电极方程式
为：[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-，电极b 为电解池的阳极，电极方程式为：
，以
此解答。
【详解】A．由分析可知，充电时，电极a 与电源的负极相连，A 正确；
B．放电时电极a 发生的反应是Zn 转化为Zn(OH)2，这是一个氧化反应，所以电极a 是原电池的负极，需要
在电极a 区加入KOH 溶液作电解质溶液，B 正确；
C ．放电时电极b 发生的反应是
转化为Mn2+，这是一个还原反应，所以电极b 是原电池的正极，电
极反应式为
，C 正确；
D．充电时电极a 发生的反应是Zn(OH)2转化为Zn，发生还原反应，所以电极a 是电解池的阴极，当电极a
处生成6.5gZn 时，转移的电子数为0.2mol，因此有0.2molK+通过交换膜N，D 错误；
故选D。
14．（2024 届·福建·厦门校联考一模）光伏电池驱动的甲醛废水转化装置及
的晶胞结构如图。
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下列说法不正确的是
A．阴极发生的总电极反应方程式为
B．每生成
(标准状况下)时，阳极生成
的数目为
C．晶胞中黑球为Mn 原子
D．晶胞中黑球处于白球构成的八面体空隙中
【答案】B
【分析】由图可知右侧电极上二氧化碳转化为CO，CO 最终转化为乙烯，C 元素化合价降低，发生还原反
应，则右侧电极为阴极，左侧电极为阳极，阳极甲醛失电子生成HCOOH，HCOOH 继续失电子生产二氧化
碳，据此分析解答。
【详解】A．由上述分析可知阴极发生的总电极反应方程式为
，故A 正
确；
B．未指明气体所处状况，不能根据体积确定气体的物质的量，无法计算阳极生成HCOOH 的数目为
，
故B 错误；
C．晶胞中黑球位于顶点和体心，个数为
，白球位于面上和体内，个数为：
，结合
的化学式可知黑球为Mn，故C 正确；
D．以体心黑球为观察对象，可知其周围有4 个白球位于面上，2 个白球位于体内，黑球处于白球构成的八
面体空隙中，故D 正确；
故选：B。
15．（2024 届·黑龙江哈尔滨·校联考一模）高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法
错误的是
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A．放电时Zn 作负极，反应式为
，负极区溶液pH 减小
B．放电时正极反应式为
C．充电时电路中每转移2mol 电子，理论上负极增重65g
D．充电时中性电解质NaCl 的浓度减小
【答案】B
【分析】高电压水系锌-有机混合液流电池工作原理为：放电时为原电池，金属Zn 发生失电子的氧化反应
生成Zn2+，为负极，则FQ 所在电极为正极，正极反应式为2FQ+2e-+2H+ FQH
═
2，负极反应式为Zn-2e-+4OH-=
；充电时电解池，原电池的正负极连接电源的正负极，阴阳极的电极反应与原电池的负正极的
反应式相反，电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极，据此分析解答。
【详解】A．放电时为原电池，金属Zn 为负极，负极反应式为Zn-2e-+4OH-=
，负极区消耗氢氧根
离子则溶液pH 减小，故A 正确；
B．放电时为原电池，正极反应式为2FQ+2e-+2H+ FQH
═
2，故B 错误；
C．负极反应式为Zn-2e-+4OH-=
，每转移2mol 电子，理论上负极增重1molZn，质量为
m=n∙M=1mol×65g/mol=65g，故C 正确；
D．充电时电解池，电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极，NaCl 溶液中的钠离子和氯离子分别发生
定向移动，即电解质NaCl 的浓度减小，故D 正确；
故选：B。
16．（2024 届·浙江宁波·校联考模拟预测）我国科学家开发出碱性海水里直接电解制氢的技术，工作原理
如图1 所示。
隔水薄膜可以起到阻挡
与电极催化剂活性中心接触的作用，电极A 含有M 金属的
催化剂，发生的电极反应过程如图2 所示，离子交换膜选择性透过参与电极A 反应的物质。下列说法错误
的是
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A．电极A 上发生的反应存在极性键的断裂与生成
B．若去掉隔水薄膜，
会在A 电极失去电子生成
C．电解结束后，电极B 处去掉海水隔水膜，所得溶液中加入适量
溶液无混浊现象
D．每当有标准状况下的
气体生成时，就会有
电子从电极A 流向电极B
【答案】C
【分析】从图2 可知，M 金属催化剂，催化氢氧根离子在电极A 发生失电子的氧化反应生成氧气，电极反
应式为
，所以电极A 为阳极，电极B 为阴极。
【详解】A．由图可知，电极A 上发生的反应存在氢氧极性键的断裂与氢氧极性键的生成，A 正确；
B．去掉隔水薄膜，氯离子会在阳极A 电极失去电子发生氧化反应生成氯气，B 正确；
C．电极B 为阴极，水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子：
，则加入铁离子会
生成氢氧化铁沉淀变浑浊，C 错误；
D．电解总反应为
，每当有标准状况下的
气体生成时，则生成氧气
，
，故会有
电子从电极A 流向电极，D 正确；
故选C。
17．（2024 届·吉林·校联考模拟预测）双盐
电池由
替代了
在正极材料中的嵌入，解决
了
扩散缓慢、锂离子电池锂枝晶生长等问题，其充、放电过程如图所示。下列说法正确的是
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A．放电时，
电极的电势高于
电极
B．充电时，若充电电压为2.0V，可能造成电池性能衰减
C．放电时，每转移2
，正极质量减少14g
D．充电时，充电电压为2.75V 时，负极区的反应为：
【答案】B
【分析】由图可知，放电时，Mg 作负极，电极反应式为Mg-2e-=Mg2+，右侧电极为正极，电极反应式为
CoS2+4Li++4e-=Co+2Li2S，充电时，Mg 作阴极，右侧电极为阳极，据此分析作答。
【详解】A．放电时，Mg 作负极，CoS2电极为正极，正极的电势高于负极，则CoS2电极的电势高于Mg 电
极，A 错误；
B．由图可知，若充电电压为2.0V，充电过程中Co 会转化为Co3S4，放电时Co3S4不能参与反应，故会造成
电池性能衰减，B 正确；
C．放电时，右侧电极为正极，电极反应式为CoS2+4Li++4e-=Co+2Li2S，每转移2 mole-，正极质量增加
2mol×7g/mol=14g，C 错误；
D．由图可知，若充电电压为2.75V，右侧电极为阳极，阳极区电极反应式为Co+2Li2S-4e-=CoS2+4Li+，D 错误；
故选B。
18．（2024 届·广西柳州·南宁三中校联考一模）某有机物作电极材料的水系二次电池工作原理如图所示。
下列说法正确的是
18
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A．放电时电能转化为化学能
B．充电时a 接电源正极
C．充电时阴极电极反应为：
D．放电时每转移
，右室离子数目增加
【答案】D
【分析】放电时
失去电子，发生氧化反应，生成
，a 为负极；b 极I 生成I-得电子，为正极。
【详解】A．放电时化学能转化为电能，A 错误；
B．由题干可知，该结构为一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池，则有机电极为负极发生氧化反应，
充电时该极为电解池阴极，与电源负极相连，B 错误；
19
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C．由图可知，充电时阴极反应式为
+2nH++2ne-=
，C 错误；
D．放电时，右侧电解为正极，发生氧化反应：
，则放电时每转移2mole-，右侧增加2 mol 阴
离子，同时有2 mol
离子进入右室，右室离子数目增加4 mol，D 正确；
故选D。
19．（2024·江西宜春·校联考模拟预测）盐酸羟胺(
)是一种常见的还原剂，工业上采用如图1
所示方法利用NO 制备盐酸羟胺，图2 是用图1 的电池处理含Cl-，
的酸性废水的装置。下列说法正确
的是
A．图2 电解池工作时a 电极应与Pt 电极相连
B．处理1mol
，电路中转移5mole-
C．电池工作时，每消耗2.24 L(标准状况下)NO，左室溶液质量增加3.3g
D．电池工作一段时间后，正负极区溶液的pH 均下降
【答案】C
【分析】图1 为原电池，利用NO 制备盐酸羟胺时氮元素化合价降低，发生还原反应，所以含Fe 催化电极
为正极：
，Pt 电极为负极：
；图2 是用图1 的电池处理含Cl-、
20
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的酸性废水的装置，其中
被还原为
：
，所以b 电极为阴极，a 电
极Cl-被氧化为HClO：
，所以a 电极为阳极。
【详解】A．图1 中，Fe 电极上NO 生成
，N 元素化合价降低，为正极，Pt 电极上H2失电子生
成H+，为负极，图2 中a 电极Cl-生成HClO，Cl 元素化合价升高，a 电极为阳极，应与电池正极相连，a 电
极应与含铁催化电极相连，故A 错误；
B．1mol
生成1mol
，转移8mol
，故B 错误；
C．电池工作时左室反应为
，0.1molNO 参加反应转移0.3mole-，右室有
0.3molH+迁移到左室，左室溶液质量增加
，故C 正确；
D．电池工作一段时间后，负极区溶液的pH 不变，正极区pH 增大，故D 错误；
故答案为：C。
20．（2024 届·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
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
21
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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；
【详解】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。
21．（2024 届·贵州·统考模拟预测）钠基海水电池是一种能量密度高、环境友好的储能电池(示意图如下)，
电极材料为钠基材料和选择性催化材料(能抑制海水中
的吸附和氧化)，固体电解质只允许
透过。下
列说法正确的是
A．放电时，a 电极发生还原反应
B．放电时，电极的电势低于
电极
C．充电时，电极的电极反应式为：
D．充电时，每转移
电子，理论上有
由电极迁移到
电极
【答案】D
【分析】钠为活泼金属，失去电子发生氧化反应，a 为负极，则b 为正极；
【详解】A．放电时，a 电极为负极，钠失去电子发生氧化反应，A 错误；
B．放电时，a 为负极，b 为正极，b 电极的电势高于
电极，B 错误；
C．放电时，a 为负极，b 为正极，充电时，电极为阳极，由于选择性催化材料能抑制海水中
的吸附和
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氧化，故电极上不是氯离子放电，C 错误；
D．充电时，a 为阴极，b 为阳极，阳离子向阴极移动，故每转移
电子，理论上有
由电极迁
移到
电极，D 正确；
故选D。
22．（2024 届·吉林·统考模拟预测）某生物质电池原理如下图所示，充、放电时分别得到高附加值的醇和
羧酸。下列说法正确的是
A．放电时，正极电极反应为：
+H2O-2e-=
+2H+
B．放电时，
转化为
C．充电时，
通过交换膜从左室向右室迁移
D．充电时，阴极电极反应为：
+2H2O+2e-=
+2OH-
【答案】D
【分析】放电时，负极发生氧化反应，
转化为
，所以放电时，Rh/Cu 是负
极。充电时，Rh/Cu 是阴极。
【详解】A．放电时，负极发生氧化反应，负极糠醛发生氧化反应生成
，故A 错误；
B．放电时，正极得电子，
转化为
，故B 错误；
C．充电时，阳离子向阴极移动，充电时，Rh/Cu 是阴极，
通过交换膜从右室向左室迁移，故C 错误；
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D．充电时，充电时，Rh/Cu 是阴极，糠醛发生还原反应生成
，阴极电极反应为
+2H2O+2e-=
+2OH-，故D 正确；
选D。
23．（2024 届·四川绵阳·统考二模）库仑测硫仪可以测定待测气体中
的含量，其工作原理如图所示。
检测前，溶液中
为一定值，电解池不工作。通入待检气体
后，电解池开始工作，一段时间后停止。
下列说法错误的是
A．电解池开始工作时，阳极电极反应式：
B．电解一段时间后停止，是因为
已经全部转化为
C．通入待测气体后发生反应：
D．测得电解过程转移电子
，则待测气体中
的含量为
【答案】B
【详解】A．由题意可知，测硫仪工作时，碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子，电极反应
式：
，A 正确；
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B．液中
为一定值，电解池不工作，并不是因为
已经全部转化为
，B 错误；
C．由题意可知，二氧化硫在电解池中与溶液中
反应生成碘离子、硫酸根离子和氢离子，依据得失电子
守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式：
，C 正确；
D．反应过程中S 元素化合价变化为2，当转移bmol 电子时，则待测气体中
的物质的量为：
，则
其含量为
，D 正确；
答案选B。
24．（2024 届·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
【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
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，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。
【详解】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，
从双极膜向催化电极移动，并发生反应，OH-离子不能通过双极膜，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。
25．（2024 届·河北邢台·校联考模拟预测）近年研究发现，电催化
和
在常温常压下合成尿素
，可起到人工固氮和固碳的作用，对碳中和战略的实现具有重要意义，电解原理如图所示。
下列说法错误的是
A．b 电极接电源正极
B．
自左向右通过质子交换膜
C．a 电极的电极反应式为
D．标准状况下每生成
，可生成
【答案】B
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【分析】b 极水中的O 化合价升高被氧化，因此b 为阳极发生：
，a 为阴极发生：
。
【详解】A．据分析，b 为阳极，因此b 电极接电源正极，故A 正确；
B．a 为阴极、b 为阳极，
自右向左通过质子交换膜，故B 错误；
C．据分析a 为阴极，氮气得电子被还原结合二氧化碳和氢离子生成尿素：
，故C 正确；
D．根据得失电子守恒：
，标准状况下每生成
，可生成
，故D 正确；
故答案为：B。
26．（2024 届·安徽·统考模拟预测）我国学者研制了一种锌基电极，与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充
电电池，其示意图如下。放电时，
转化为
。下列说法错误的是
A．放电时，正极反应为：
B．放电时，若外电路有
电子转移，则有
向正极迁移
C．充电时，
为外接电源负极
D．充电时，阴极反应为：
【答案】B
【分析】放电时，锌基电极为负极，Zn 转化为
，电极反应式为：
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，镍基电极为正极，电极反应式为：
，充电时，a 接电源负极，锌基电极为阴极，电极反应式为：
，b 接电源正极，镍基电极为阳极，电极反应式为：
。
【详解】A．放电时，镍基电极为正极，电极反应式为：
，A 正确；
B．放电时，锌基电极为负极，Zn 转化为
，电极反应式为：
，混合电解液中没有Zn2+，B 错误；
C．充电时，a 接电源负极，锌基电极为阴极，C 正确；
D．充电时，锌基电极为阴极，电极反应式为：
，D 正确；
故选B。
27．（2024 届·吉林·统考模拟预测）如图，b 为
标准氢电极，可发生还原反应（
）或
氧化反应（
），a、c 分别为
、
电极。实验发现：1 与2 相连a 电极质量减小，
2 与3 相连c 电极质量增大。下列说法正确的是
A．1 与2 相连，盐桥1 中阳离子向b 电极移动
B．2 与3 相连，电池反应为
C．1 与3 相连，a 电极减小的质量等于c 电极增大的质量
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D．1 与2、2 与3 相连，b 电极均为
流出极
【答案】B
【分析】1 与2 相连，左侧两池构成原电池，a 电极质量减小，
转化为
，说明a 为正极，b 为负极，
b 极反应为
；2 与3 相连，右侧两池构成原电池，c 电极质量增大，
转化为
，说明c 为
负极，b 为正极，b 极反应为：
，据此分析；
【详解】A．1 与2 相连，a 为正极，b 为负极，盐桥1 中阳离子向a 电极移动，A 错误；
B．2 与3 相连，右侧两池构成原电池，c 电极质量增大，
转化为
，说明c 为负极，b 为正极，生成
氢气，电池反应为
，B 正确；
C．1 与3 相连，由于
更难溶，
转化为
，a 极为正极，
转化为
，a 极质量减小，b 极
为负极，
转化为
，b 极质量增加，a 电极减小的质量小于c 电极增大的质量，C 错误；
D．1 与2 相连，b 为负极，b 电极为
流出极；2 与3 相连，c 为负极，c 电极为
流出极，D 错误；
故选B。
28．（2024 届·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
A．电极a 应与Ag(I)相连
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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2.4g
【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；
【详解】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，即都为3mol/L，改变量为0.01L×（3-1）
mol/L=0.02mol，所以正极析出0.02mol 银，电路中转移0.02 mol 电子，电渗析装置生成0.01 mol NaH2PO4，
质量为1.2g，D 错误；
故选D。
29．（2024 届·广东·校联考三模）钒电池是化学储能领域的一个研究热点，储能大、寿命长，利用该电池
电解含
的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示，a、b、c、d 电极均为惰性电极。下列说法中正确
的是
A．用钒电池处理废水时，a 电极区溶液由蓝色变成黄色
B．电势：a 极高于c 极
C．膜2 为阴离子交换膜，p 口流出液为
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D．当钒电池有
通过质子交换膜时，处理含
的废水
【答案】B
【分析】钒电池放电时，阳离子向正极移动，则a 为正极，b 电极为负极，右图为电解池，电解含NH4NO3
的废水制备硝酸和氨水，c 电极为阴极，d 电极为阳极，以此解答。
【详解】A．钒电池放电时，a 电极上VO →VO2+、发生得电子的还原反应、a 电极为正极，b 电极作负极，
正极反应式为VO +2H+ +e-= VO2++H2O，a 电极区溶液由黄色变成蓝色，A 错误；
B．钒电池放电时，阳离子向正极移动，则a 为正极，b 电极为负极，电解池中c 极为阴极，则电势：a 极
高于c 极，B 正确；
C．右图为电解池，电解含NH4NO3的废水制备硝酸和氨水，c 电极为阴极，d 电极为阳极，阴极上H2O 得电
子生成H2和OH-，废水中NH 通过隔膜1 进入X 区，OH-与NH 反应生成NH3·H2O，阳极上H2O 失电子生成
O2和H+，废水中NO 通过隔膜2 进入Y 区，H+与NO 结合为HNO3，隔膜1 为阳离子交换膜，隔膜2 为阴离
子交换膜，故q 口流出液为硝酸，C 错误；
D．右图中阳极反应式为2H2O-4e-= O2↑+4H+，阴极反应式为2H2O+2e-= H2↑+2OH-，当左图装置中有2
molH+通过质子交换膜时n(
)=2mol，所以质量为2mol×80g/mol=160g，D 错误；
故选B。
30．（2024 届·四川成都·统考模拟预测）下列电池模型实现了由自发反应向外输出能量，原理如图所示。
下列说法错误的是
A．右侧为正极，外电路电势右侧较高
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B．
分别通过a 膜、b 膜向中间移动
C．负极发生氧化反应
D．该电池利用中和反应将化学能转变为电能
【答案】B
【分析】左侧氧元素被氧化生成氧气是负极，发生
；右侧氧气得电子被还原是正
极，发生
；a 膜与b 膜间的钾离子向右边移动、硫酸根离子向左边移动，因此中间的
硫酸钾溶液浓度变稀。
【详解】A．据分析右侧为正极，正极的电势比负极高，故A 正确；
B．据分析a 膜与b 膜间的钾离子向右边移动、硫酸根离子向左边移动，因此中间的硫酸钾溶液浓度变稀，
故B 错误；
C．据分析左侧为负极，发生
，故C 正确；
D．该装置为原电池，是将化学能直接转化为电能的装置，故D 正确；
故选B。
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