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专项训练 电化学中电极质量、溶液质量变化的计算
1．（2023·全国·高三统考专题练习）科学家设计了一种能产生羟基自由基(·OH)的原电
池—电解池组合装置，·OH能将苯酚氧化为CO2和H2O，实现发电、环保二位一体，如
图所示。下列说法错误的是
A．a 极为正极，N 为阴离子交换膜
B．d 极的电极反应式为H2O−e
−=· OH+H
+
C．a 极区每产生1molCr(OH)3，c 极区溶液质量减轻3g
D．b 极区消耗1molC6H5OH，理论上电路中转移电子28mol
2．（2023·湖北·校联考模拟预测）我国科学家正在研究一种可充电Na－Zn 双离子电
池体系(如图)。下列说法不正确的是
A．闭合K1时，锌电极为电池负极
B．闭合K2时，装置中的电能转化为化学能
C．放电时，每转移0.2 mol 电子，负极区电解质溶液质量增加6.5 g
D．充电时，阳极反应式为Na0.6MnO2-xe-=Na0.6-xMnO2+xNa+
3．（2023·福建三明·统考模拟预测）一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的
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示意图如下，下列说法错误的是
A．第一步中阳极的电极反应式为Na0.4 MnO2-xe
-= Na0.44-x MnO2+xNa
+
B．第二步中正极质量每增加4.6g，负极质量减少21.6g
C．第三步的总反应为2AgCl=2Ag+Cl2↑
D．与传统氯碱工艺相比，该方法不需要使用离子交换膜
4．（2023 春·辽宁·高一校联考期中）科学家研发一种“全氢电池”，其工作时原理如
图所示：
下列说法错误的是
A．电子移动方向
B．M 极电极反应：H2−2e
−+2OH
−=2H2O
C．保证稳定通入H2一段时间后，电流表示数可能归零
D．标准状况下，右侧电池产生22.4LH2时，两侧电解质溶液质量差46g
5．（2023 春·河南·高二洛宁县第一高级中学校联考期中）基于硫化学的金属硫电池是
有望替代当前锂离子电池技术，满足人类社会快速增长的能源需要，该电池的结构及
原理如图所示。下列有关叙述正确的是
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A．该电池可采用含K⁺的水溶液或有机物为电解质溶液
B．放电时，电子的移动方向：电极a→电极b →隔膜→电极a
C．充电时，电路中转移2mole⁻时，负极质量减重78 g
D．充电时，正极区可能发生的反应有 xK2S3-6e⁻=3Sx
2−+2xK⁺
6．（2023·山东烟台·校联考模拟预测）盐酸羟胺(NH2OH⋅HCl)可用作合成抗癌药，其
化学性质类似NH4Cl。工业上制备盐酸羟胺的装置及含Fe 的催化电极反应机理如图。
下列说法正确的是
A．电子从含Fe 的催化电极流出沿导线流入Pt 电极
B．电池工作一段时间后，正极区溶液的pH 减小
C．电池工作时，当有标准状况下3.36 L H2参与反应，左室溶液质量增加3.3 g
D．X 为H+和e﹣，Y 为NH3OH+
7．（2023·全国·模拟预测）某课题组设计了一种新型的A 位K/Na 掺杂
Ni−Co−Zn−Mn钙钛矿氟化物(K/Na-NCZMF)电极材料，并构建了先进的水系锌基电
池，如图所示。下列叙述正确的是
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A．放电时，N 极电势高于M 极电势
B．放电时，Mn3O4转化成MnOOH
C．充电时，OH
−向K/Na-NCZMF 极迁移
D．充电时，转移2mol 电子理论上N 极净增16g
8．（2023·新疆阿勒泰·统考二模）钾氧电池是一种新型金属-空气可充电电池，其使用
双酰亚胺钾( KTFSI)与乙醚(DME)组成的电解液，石墨和液态Na-K 合金作为电极，相
关装置如图所示。下列说法错误的是
A．放电时，a 为负极，发生氧化反应
B．放电时，正极的电极反应式为K++e- +O2=KO2
C．充电时，电流由b 电极经电解液流向a 电极
D．充电时，b 极生成2.24 L(标准状况下)O2时，a 极质量增重15.6g
9．（2023·湖北·高三统考专题练习）双极膜是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、
阳膜复合层间的H2O解离成H
+和OH
−，作为H
+和OH
−离子源。利用双极膜制取NaOH 和
H3PO4，产品室1 的产品是NaOH，其装置如图所示。
已知：产品室1 的产品是NaOH，则下列说法正确的是
A．a 为铅蓄电池的正极，电子由b 极流出经装置流入a 极
B．膜1 为阴离子交换膜，膜2 为阳离子交换膜
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C．电极Ⅱ的电极反应式为2H2O+ 4e
−=O2↑+ 4 H
+
D．若要制60g NaOH，理论上铅蓄电池的负极增重72g
10．（2023·辽宁·高三统考专题练习）某研究团队发现向锂空气电池
(2Li+O2 ⇌
充电
放电
Li2O2)
的有机电解液中添加LiNO3
，充电时可发生如图转化(图中所示不
完全)而使充电过程更稳定。下列说法错误的是
A．电极Li 与NO3
−反应生成NO2
−和Li2O
B．充电时，阳极区域涉及反应：Li2O2+2NO2=2Li
++O2+2NO2
−
C．充电时，每转移1mol 电子，阳极质量增加23g
D．放电时，Li
+由a 极移至b 极
11．（2023·全国·模拟预测）液流电池是一种新型的蓄电池，如图是一种多硫化物/碘
化物氧化还原液流电池(PSIB)，其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，电极a 的电极反应式为2S
2−+2e
−=S2
2−
B．放电时，当电路中转移1mole
−时，负极区质量增加39g
C．充电时，溶液中离子的数目减少
D．充电时，电极b 接外接电源负极
12．（2023·辽宁·高三统考专题练习）化学性质类似NH4Cl的盐酸羟胺(NH3OHCl)是一
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种常见的还原剂和显像剂。工业上主要采用图1 所示的方法制备，其电池装置中含Fe
的催化电极反应机理如图2 所示。图3 是用图1 的电池电解处理含有(Cl
−、NO3
−的酸性
废水的装置。下列说法正确的是
A．图1 电池工作时，Pt 电极是正极
B．图2 中，A 为H
+和e
−，B 为NH3OH
+
C．电极b 接电源负极，处理1 mol NO3
−，电路中转移5 mol e
−
D．电池工作时，每消耗2.24 L NO(标准状况下)，左室溶液质量增加3.3 g
13．（2023 春·四川·高二遂宁中学校考期中）科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展
了一种新型储能氯流电池(如图)，其中电极a 为NaTi2(PO4)3/Na3Ti2(PO4)3通过风力发电
进行充电时，电极a 的反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3；下列说法错误的是
A．放电时，电子的流向：电极a→输电网→电极b
B．充电时，电极b 为阳极，发生氧化反应
C．放电时总反应：NaTi2(PO4)3+2NaCl放电
¿
¿
Na3Ti2(PO4)3+Cl2↑
D．充电时，每转移0.2mol 电子，NaCl 溶液质量减少11.7g
14．（2023·重庆·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）微信山城学术圈刊登了一种Zn﹣
PbO2电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，通过a 和b 两种离子交换膜将电解质溶
液隔开(减少参加电极反应的离子的迁移更有利于放电)，形成M、R、N 三个电解质溶
液区域，结构示意图如图所示。下列说法正确的是
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A．a 为阴离子交换膜，b 为阳离子交换膜
B．电池放电后R 区域的电解质溶液浓度增大
C．充电时，Zn 电极反应为Zn
2e
﹣
﹣+4OH﹣=Zn(OH)❑4
2−
D．放电时，消耗13gZn，N 区域电解质溶液减少39.2g
15．（2023·全国·高三专题练习）电化学合成是种环境友好的化学合成方法 ，以对硝
基苯甲酸(
)为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸
(
) 的装置如图所示。下列说法正确的是
A．a 极电势低于b 极电势
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．每生成0.2mol 对氨基苯甲酸，阳极室电解液质量减少10.8 g
D．生成
的 总反应为：
16．（2023·高二课时练习）内重整碳酸盐燃料电池(熔融Li2CO3和K2CO3为电解质)的
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原理如图所示，下列说法不正确的是
A．常温下，1mol 甲烷参加反应正极需要通入2molO2
B．以甲烷为燃料气时，负极反应式为CH4−8e
−+ 4 CO3
2−=5CO2+2H2O
C．该电池使用过程中需补充CO3
2−
D．以此电池为电源精炼铜，当有0.2mole
−转移时，阴极增重6.4g
17．（2023·河北石家庄·高三专题练习）我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，
电池工作原理如图所示，电极材料为金属锌和选择性催化材料，图中的双极膜层间的
H2O 解离成H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是
A．电解质溶液2 一定是碱性溶液
B．充电时，每生成标况下11.2 L O2在阳极可生成65 g Zn
C．放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2NA
D．放电时，电池总反应为2Zn+ O2+ 4OH-+ 2H2O= 2Zn (OH)4
2-
18．（2023 春·宁夏石嘴山·高二平罗中学校考阶段练习）利用电化学原理可将CO2电催
化还原为C2H4，装置如图所示。下列说法正确的是
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A．玻碳电极连接电源的负极
B．若有2mol电子通过外电路，玻碳电极上生成11.2LO2
C．若有1mol电子通过外电路，理论上右侧溶液质量减少9g
D．阴极电极反应只有2CO2+12H
++12e
−=C2H4+ 4 H2O
19．（2023·天津和平·耀华中学校考一模）近期，科学家研发出了一种新型铝电池。该
电池电极分别为铝和硒，熔盐电解质由氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)和氯化铝(AlCl3)组
成(如图所示)。其中，电池放电过程中会形成AlnCl3n+1
−
，放电总反应的离子方程式为
2Al+3Se=Al2Se3．下列说法错误的是
A．充电时，电极Al 为阴极
B．放电时，Al 电极附近的阴离子浓度降低
C．放电时，电路中每转移1 mol 电子，理论上正极质量增加9 g
D．充电时，阳极的电极反应式为(n-1)Al-3(n-1)e
-+ (3n+1)AlCl4
-=4AlnCl3n+1
-
20．（2023·全国·模拟预测）有机双盐锂镁是为解决现代智能电网对储能电池应用的需
求而被研发出来的，具有较高的电池效率，其工作原理如图所示，下列说法错误的是
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A．放电时，Mg电极为负极
B．往电解液中加入硫酸能提高电流效率
C．充电时，阳极电极反应式为Fe+Li2S−2e
−= FeS+2Li
+
D．充电时，每转移1mol电子，电解质溶液质量减少5g
21．（2023·全国·高三专题练习）镁锂双盐电池是结合镁离子电池和锂离子电池而设计
的新型二次离子电池。其工作原理如图所示，已知放电时，b 极转化关系为：
VS2→Lix VS2。下列说法正确的是
A．充电或放电时，a 极电势均高于b 极
B．放电过程中正极质量减少，负极质量增加
C．充电时阳极的电极反应式为LixVS2−xe
−= VS2+xLi
+
D．该电池工作时，若通过电路转移电子的物质的量为0.1mol，则负极质量变化2.4g
22．（2023 秋·山东日照·高三统考期末）工业上利用电解含有NaHPbO2的废液回收
Pb，装置如图。下列说法错误的是
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A．M 的电极电势高于N
B．若转移2mol 电子，阴极室溶液质量减少207g
C．阴极电极式为HPbO❑2
−+2e-+H2O=Pb+3OH-
D．将阳离子交换膜换成阴离子交换膜，对Pb 的产率无影响
23．（2023·全国·高三专题练习）我国某科研机构设计如图所示的电池，利用K2Cr2O7
实现含苯酚废水的有效处理，处理后的废水毒性降低且不引入其他杂质。一段时间后，
中间室中NaCl溶液的浓度减小。下列说法错误的是
A．工作时，N 极附近溶液的pH增大
B．工作时，每转移3mol电子，N 极室和M 极室质量变化相差65g
C．a 为质子交换膜，b 为OH
−交换膜
D．N 极的电极反应式为Cr2O7
2−+6e
−+7 H2O=2Cr(OH)3+8OH
−
24．（2023·黑龙江绥化·统考模拟预测）天津大学化学团队以CO2和辛胺为原料实现了
甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图(隔膜a 只允许OH
−通过，右池反应无
气体生成)。下列说法错误的是
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A．Ni2P电极的电势比In/In2O3-x电极的高
B．阴极发生的电极反应为CO2+2e
−+ H2O=HCOO
−+OH
−
C．电解过程中，OH
−由In/In2O3-x电极区向Ni2P电极区迁移
D．当电路中有2mol 电子转移时，阳极区液体质量增加10g(不考虑气体的溶解)
25．（2023·上海·高三专题练习）电解K2MnO4水溶液制备KMnO4的装置如图所示。电
解后测得b 极区溶液中溶质的总物质的量增大。下列说法错误的是
A．K2MnO4水溶液盛放在a 极区
B．离子交换膜为阳离子交换膜
C．当外电路转移2 mol 电子时，两极室溶液质量变化相差76 g
D．“电解法”所得副产品可用作“酸性歧化法”制备KMnO4的原料
26．（2022 秋·辽宁沈阳·高二东北育才学校校考期末）全固态锂硫电池能量密度高、
成本低，其工作原理如图所示，其中电极a 常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为
16Li+ x S8=8Li2Sx(2≤x ≤8)。下列说法正确的是
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A．电池工作时，正极可发生反应：Li2S4+2Li
++2e
−=2Li2S2
B．电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越多
C．电解质中加入硫酸能增强导电性
D．电池工作时，外电路中流过0.2mol 电子，负极材料减重0.7g
27．（2023·江苏·高三专题练习）用惰性电极电解法制备硼酸[H3BO3]的工作原理如图
所示。下列有关说法正确的是
A．1 膜为阴离子交换膜
B．电解过程中，b 极室溶液的pH 会变小，原料室溶液的浓度会降低(忽略溶液体积变
化)
C．产品室中发生的反应是B(OH)❑4
−+H+=H3BO3+H2O，硼酸为三元酸
D．每转移电子1mol，a 极室溶液质量变化与b 极室溶液质量变化之差为13g
28．（2022 秋·江苏·高三校联考阶段练习）利用垃圾假单胞菌株分解有机物的电化学
原理如图所示。下列说法正确的是
A．电子流向：电极B→负载→电极A
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B．电极A 上的反应式为：X−4e
−=Y+ 4 H
+
C．若有机物为葡萄糖，处理0.25mol 有机物，电路中转移电子6mol
D．若B 电极上消耗标准状况下氧气22.4L，B 电极区域溶液增重32g
29．（2022 秋·福建泉州·高二石狮市第一中学校考阶段练习）一种新型镁硫二次电池
放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．当石墨烯中的S均转化为MgS8时，电路中转移的电子数达到最大值
B．离子交换膜应为阴离子交换膜
C．充电时，阴极反应可能发生：Mg
2++ MgS2+2e
−=2MgS
D．放电时，若电路中转移1mol电子，则正极质量增加12g
30．（2022 秋·江西·高三江西省安义中学校联考阶段练习）羟基(·OH)表现出极强的氧
化性。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2和H2O 的原电池-电解池组合装置
(如下图所示)，该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是
A．该装置不宜在高温条件下运行，且b 极为负极，d 极为阳极
B．b 电极区每产生3molCO2，c 电极区溶液质量减轻14g
C．d 电极的电极反应式：H2O-e-=·OH+H+
D．工作时，如果II 室中NaCl 浓度减小，则M 为阳离子交换膜
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