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专题卷10 电化学
难度：★★★☆☆ 建议用时： 25 分钟 正确率 ： /30
1．（2024·浙江·统考高考真题）破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成
和
，下列
说法不正确的是
A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大
B．随着腐蚀的进行，溶液
变大
C．铁电极上的电极反应式为：
D．每生成标准状况下
，消耗
【答案】C
【详解】A．氨水浓度越大，越容易生成
，腐蚀趋势越大，A 正确；
B．腐蚀的总反应为Zn+4NH3•H2O=
+H2↑+2H2O+2OH-，有OH-离子生成，溶液
变大，B 正
确；
C．该电化学腐蚀中Zn 作负极，Fe 作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电极上的电极反应式为：
，C 错误；
D．根据得失电子守恒，每生成标准状况下
，转移电子数为
，消耗
，D 正确；
故选C
2．（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
1
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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
2
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-2ne-=
+2nK+，是原电池的负极，阳离子增多需要通过阳离子交换
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。
3．（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
3
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A．
含
个
键
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。
4．（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
4
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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
【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：
5
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，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。
5．（2023·海南·统考高考真题）利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确
的是
A．b 电极为电池正极
B．电池工作时，海水中的
向a 电极移动
C．电池工作时，紧邻a 电极区域的海水呈强碱性
D．每消耗1kgAl，电池最多向外提供37mol 电子的电量
【答案】A
【分析】铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极；
【详解】A．由分析可知，b 电极为电池正极，A 正确；
B．电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中的
向b 电极移动，B 错误；
C．电池工作时，a 电极反应为铝失去电子生成铝离子
，铝离子水解显酸性，C 错误；
D．由C 分析可知，每消耗1kgAl（为
），电池最多向外提供
mol 电子的电量，D
错误；
故选A。
6．（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
6
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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
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
7
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高氨生成速率，故D 正确；
故选B。
7．（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；
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。
8．（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
8
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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
【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。
9．（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
9
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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。
10．（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
10
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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。
11．（2023·全国·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
11
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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
【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；
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。
12．（2023·全国·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
12
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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
，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；
13
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综上所述，本题选C。
13．（2023·全国·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。
【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。
14．（2024·陕西咸阳·统考一模）锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、环境友好等优点，一种纳米
14
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硅基锂电池是新型二次电池，电池反应原理如图所示，电池反应式为
。
下列说法不正确的是
A．电解液不能选用
或者LiCl 的水溶液
B．电池放电时
从b 极脱嵌，而充电时，
从a 极脱嵌
C．充电时，a 极反应式为
D．该电池工作时，每转移
，两极质量变化之差为7g
【答案】D
【分析】由总反应可知，放电时，电极a 为原电池的负极，LixSi 在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子
和硅，电极反应式为LixSi—xe—=xLi++Si，电极b 为正极，锂离子作用下二硫化铁在正极得到电子发生还原反
应生成铁和硫化锂，电极反应式为
；充电时，与直流电源正极相连的电极b
为电解池的阳极，铁和硫化锂在阳极失去电子发生氧化反应生成二硫化铁和锂离子，电极a 为阴极，硅作
用下锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成LixSi。
【详解】A．锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以纳米硅基锂电池的电解液不能选用硫酸锂或氯化锂
水溶液，故A 正确；
B．由分析可知，放电时，电极b 为正极，锂离子作用下二硫化铁在正极得到电子发生还原反应生成铁和
硫化锂，锂离子从b 极脱嵌，充电时，电极a 为阴极，硅作用下锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成
LixSi，锂离子从a 极脱嵌，故B 正确；
C．由分析可知，充电时，与直流电源正极相连的电极b 为电解池的阳极，铁和硫化锂在阳极失去电子发
15
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生氧化反应生成二硫化铁和锂离子，电极反应式为
，故C 正确；
D．由分析可知，电池工作时，转移1mol 电子，负极减少1mol 锂离子，正极增加1mol 锂离子，则两极质
量变化之差为1mol×7g/mol+1mol×7g/mol=14g，故D 错误；
故选D。
15．（2024·湖南岳阳·岳阳一中一模）某无隔膜流动海水电解法制
的装置如下图所示，其中高选择性催
化剂PRT 可抑制
产生。下列说法正确的是
A．b 端电势高于a 端电势
B．理论上转移
生成
C．电解过程中主要发生②和③
D．电解的总反应主要为：
【答案】C
【分析】根据图示，钛网上海水中Cl-、H2O 发生失电子的氧化反应生成HClO、O2，钛网为阳极，电极反应
式为
，钛箔上生成H2，钛箔上生成H2的电极反应为
，钛箔为阴极，
b 为负极，a 为正极。高选择性催化剂PRT 可抑制O2产生，电解的主要总反应为
，以此解题。
【详解】A．由分析可知，a 为正极，b 电极为负极，则a 端电势高于b 端电势，A 错误；
B．右侧电极上产生氢气的电极方程式为：
，则理论上转移
生成
，B 错误；
C．钛网为阳极，电极反应式为②
。钛箔为阴极，生成H2的电极反应为③
，C 正确；
16
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D．由分析可知，电解的主要总反应为
，D 错误；
故选C。
16．（2024·陕西西安·统考一模）
报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图，催化
电极时产生电子和空穴（空穴指共价键上流失一个电子留下空位的现象，用h+表示），下列有关说法错误
的是
A．光催化装置实现了光能向化学能的转化
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电催化装置阳极电极反应式 4OH—+4h+=2H2O+O2↑
D．光催化装置中，每生成 0.1g 氢气，产生空穴h+的数目为
【答案】B
【分析】由图可知，光催化装置中发生的反应为2H++2e—=H2↑、3I—+2h+=I ，总反应为2H++3I
H2↑+I
，电催化装置中与直流电源负极相连的电极为电解池的阴极，碘三离子在阴极得到电子发生还原反应生成
碘离子，与正极相连的电极为阳极，氢氧根离子在阳极得到空穴发生氧化反应生成氧气和水，阳极室的阳
离子通过阳离子交换膜进入阴极室，光催化和电催化协同循环的总反应为碘离子做催化剂的作用下水光照
分解生成氢气和氧气。
【详解】A．由分析可知，光催化装置中发生的总反应为2H++3I-
H2↑+I ，该装置实现了光能向化学能
的转化，故A 正确；
B．由分析可知，电催化装置中，阳极室的阳离子通过阳离子交换膜进入阴极室，故B 错误；
C．由分析可知，电催化装置中，与正极相连的电极为阳极，氢氧根离子在阳极得到空穴发生氧化反应生
成氧气和水，电极反应式为4OH—+4h+=2H2O+O2↑，故C 正确；
17
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D．由得失电子数目守恒可知，光催化装置中，每生成 0.1g 氢气，产生空穴的数目为
×2×NAmol—
1=0.1NA，故D 正确；
故选B。
17．（2024·辽宁沈阳·统考一模）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。
【详解】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；
18
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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。
18．（2024·江苏连云港·统考一模）用如图所示的新型电池可以处理含
的碱性废水，同时还可以淡化海
水。
下列说法正确的是
A．a 极电极反应式：
B．电池工作一段时间后，右室溶液的
减小
C．交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，交换膜Ⅱ为阴离子交换膜
D．若将含有
的废水完全处理，理论上可除去
的质量为
【答案】D
【分析】由图可知，a 电极
在碱性条件下失去电子生成氮气，电极反应为
，a 为负极，则b 为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，以此解
题。
【详解】A．由分析可知，a 极电极反应式：
，A 错误；
B．由分析可知，b 为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，则消耗氢离子，pH 增大，B 错误；
C．由A 分析可知，a 电极附近负电荷减少，则阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动，由B 分析可知，b 电极附近
正电荷减少，则阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动，C 错误；
19
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D．
的物质的量为1mol，根据选项A 分析可知，消耗1mol CN-时转移5mol 电子，根据电荷守恒可
知，可同时处理5mol
，其质量为
，D 正确；
故选D。
19．（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 反应生成环氧乙烷和KCl 溶液，
溶液b 为KCl 溶液。
【详解】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。
20
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20．（2024·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
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。
21．（2024·四川绵阳·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
21
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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；
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
22
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其含量为
，D 正确；
答案选B。
22．（2024·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
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；
23
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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。
23．（2023·四川绵阳·绵阳中学一模）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
A．充电时，中性电解质NaCl 的浓度减小
B．充电时，阴极反应式为Zn(OH)2+2e-=Zn+4OH-
C．放电时，正极区溶液的pH 减小
D．放电时，1molFQ 转化为FOH2，可消耗65gZn
【答案】C
【分析】根据题意，充电时，
生成
被氧化，所以充电时右侧为阳极，左侧为阴极，
被
还原为
，则放电时左侧为负极，
被氧化为
，右侧为正极
被还原为
。
【详解】A．充电时，左侧阴极的电极反应为
，阴离子增多，为平衡电荷，中
性电解质溶液中的
经阳膜迁移至左侧，
经阴膜迁移至右侧，
的浓度减小，A 正确；
B．根据分析可知，充电时左侧为阴极，阴极反应式为
，B 正确；
C．放电时右侧为正极，电极反应式为
，氢离子被消耗，pH 增大，C 错误；
24
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D．放电时正极电极反应式为
，1mol
转化为
转移电子2mol，负极消耗
1molZn，即消耗65gZn，D 正确；
答案选C。
24．（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
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）
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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。
25．（2023·四川成都·棠湖中学一模）运用电化学原理可高效解决生产生活中的诸多问题。在一定条件下，
如图所示装置可实现以有效成分为苯的混合气到以环己烷为目标产物的储氢过程，已知电流效率=
。下列说法错误的是
A．该装置电子移动方向为：E → B，A → D
B．该装置中，H+由电解池的右池移向左池
C．电极D 发生的主要电极反应为：
+ 6H+ - 6e− =
D．该装置的电流效率约为64.3%
【答案】C
【详解】A．根据分析苯在左侧变为环己烷，化合价减低，发生还原反应，即为阴极，因此电源A 为负极，
电源B 为正极，故该装置电子移动方向为：E → B，A → D，A 正确；
B．电解池中离子异向移动，H+向阴极移动，故H+由电解池的右池移向左池，B 正确；
C．电极D 是苯变为环己烷，
+ 6H+ +6e− =
，C 错误；
D．阳极得到2.8ml 氧气，则电子转移为
，阴极
混合气体中苯物质的量分数由
24%变为12mol 混合气体的10%，则反应了
，则得到电子物质的量为
，因此该装置的电流效率
，D 正确；
故选C。
26．（2023·广东·惠州一中校联考三模）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
26
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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
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
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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。
27．
空气质子交换膜燃料电池实现了制硝酸、发电、环保一体化。某兴趣小组用该电池模拟工业处理
废气和废水的过程，装置如图所示，下列说法正确的是
A．a 膜为阴离子交换膜
B．乙池中阴极的电极反应式为
C．当浓缩室得到
的盐酸时，M 室溶液的质量变化为
(溶液体积变化忽略不计)
D．标况下，若甲池有
参加反应，则乙池中处理废气(
和
)的总体积为
【答案】C
【分析】由图可知，甲为原电池，乙和丙为电解池；甲中通入一氧化氮的电极为负极，通入氧气的电极为
正极；乙池中通入二氧化硫的电极连为电解池的阳极，水分子作用二氧化硫在阳极上失去电子发生氧化反
应生成硫酸根离子和氢离子，通入一氧化氮的电极为阳极，酸性条件下一氧化氮在阴极上得到电子发生还
原反应生成铵根离子和水；丙池中，左侧电极为电解池的阳极，水在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧
气和氢离子，氢离子从M 室通过阳离子交换膜a 膜进入浓缩室，右侧电极为阴极，镍离子在阴极得到电子
发生还原反应生成镍， N 室中氯离子通过阴离子交换膜b 膜进入浓缩室，最终在浓缩室得到较浓的盐酸。
【详解】A．由分析可知，a 膜为阳离子交换膜，故A 错误；
B．由分析可知，乙池中通入一氧化氮的电极为阳极，酸性条件下一氧化氮在阴极上得到电子发生还原反
应生成铵根离子和水，电极反应式为
，故B 错误；
C．当浓缩室得到4L0.6mol/L 盐酸时，从M 室通过阳离子交换膜a 膜进入浓缩室的氢离子物质的量为
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(0.6mol/L—0.1mol/L)×4L=2mol/L，则M 室消耗水的质量为2mol/L×
×18g/mol=18g，故C 正确；
D．由得失电子数目守恒可知，标况下，若甲池有11.2L 氧气参加反应时，乙池中处理废气的体积为(
×2+
×
)×22.4L/mol=31.36L，故D 错误；
故选C。
28．（2024 上·浙江台州·高三统考期中）质子交换膜氢氧燃料电池具有能量密度高等优点，质子交换膜主
要成分为全氟磺酸聚合物，吸水后，强疏水性主链和亲水性侧链形成尺寸为3-5 纳米的离子通道。质子通
过水、
等载体之间氢键的伸缩振动，定向连续传递。电池及膜的工作原理如下图所示，下列说法不
正确的是
A．通
电极的电势比通
电极的电势高
B．质子交换膜燃料电池的电解质为全氟磺酸聚合物
C．给出质子能力：
>质子交换膜的
D．质子交换膜吸水后形成离子通道
【答案】C
【详解】A．该燃料电池中，氢气失去电子被氧化为负极、氧气得到电子被还原为正极，则通
电极的电
势比通
电极的电势高，A 正确；
B．氟原子电负性大，是吸电子基团，导致
中羟基极性增强，易电离出氢离子，故质子交换膜燃料电
池的电解质为全氟磺酸聚合物，B 正确；
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C． 结合选项B 可知，给出质子能力：
＜质子交换膜的
，C 错误；
D．由图及题干信息可知，主链疏水，内侧
亲水，形成了质子传导的水通道， D 正确；
答案选C。
29．化学在环境保护中起着十分重要的作用，电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染其原理如图所示，
下列说法不正确的是
A．Pt 电极为电解池的阴极
B．电解时，质子从Pt 电极转移到Ag-Pt 电极
C．电解池的总反应方程式为2H2O+4NO
2N2↑+5O2↑+4OH-
D．当交换膜右室电解液的质量减少
时，电子转移数目为4NA
【答案】A
【分析】由题原理图可知，Ag-Pt 电极上
被还原为N2，因此Ag-Pt 电极为阴极，电极反应式为：
，Pt 电极为阳极，电极反应式为：
，据此解答。
【详解】A．Ag-Pt 电极上
被还原为N2，则Ag-Pt 电极为阴极，所以Pt 电极为阳极，A 错误；
B．电解时，阳离子从阳极移向阴极，所以质子从Pt 电极转移到Ag-Pt 电极，B 正确；
C．阴极反应式为：
，阳极反应式为：
，所以总
反应式为：
，C 正确；
D．结合阴极、阳极和总反应式可知：每生成2molN2(即56g)转移电子20mol，同时有20molH+(即20g)进入
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阴极室，即右室电解液质量减少56g-20g=36g，可建立关系式：
所以转移电子数为：
，即4NA，D 正确；
故选A。
30．（2023·湖南·校联考一模）含有硝酸盐和亚硝酸盐的酸性废水可导致水体富营养化，引发环境污染。
如图是利用电化学原理处理
的原理，下列有关叙述错误的是
A．直流电源为铅蓄电池时，
极连接X 电极
B．Y 电极上发生还原反应
C．阳极电极反应方程式为
D．当产生28g
时，一定有6 mol
穿过质子交换膜
【答案】D
【详解】A．
在Y 电极得到电子转化为氮气，即Y 为阴极，X 为阳极，铅蓄电池
极为正极，故A
正确；
B．Y 为阴极，发生还原反应，故B 正确；
C．阳极区电解质为硫酸溶液，故电极反应式为
，故C 正确；
D．由于不能确定参与电极反应的
中氮元素的具体化合价，所以转移电子数无法确定，
迁移数量无
法确定，故D 错误；
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