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专项训练 电化学（解析版）
1．（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。
1
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2．（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
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
2
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，D 说法正确；
综上所述，本题选C。
3．（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
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。
3
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4．（2023·辽宁·统考高考真题）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
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．电解后海水
下降
D．阳极发生：
【答案】D
【分析】由图可知，左侧电极产生氧气，则左侧电极为阳极，电极a 为正极，右侧电
极为阴极，b 电极为负极，该装置的总反应产生氧气和氢气，相当于电解水，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：2H++2e-=H2↑，则理论上转移
生成
，B 错误；
C．由图可知，该装置的总反应为电解海水的装置，随着电解的进行，海水的浓度增大，
但是其pH 基本不变，C 错误；
D．由图可知，阳极上的电极反应为：
，D 正确；
故选D。
5．（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
4
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生成氢气的速率为
。下列说法错误的是
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。
5
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6．（2023·吉林长春·统考模拟预测）2，
二氨基庚二酸
是1949 年由科学家沃
克(E．Work)从白喉棒杆菌的水解物中发现的一种氨基酸，对眼睛、呼吸道和皮肤有刺
激作用，其结构简式为
。其中一种三槽电渗析法制备
2，
二氨基庚二酸的装置工作原理如图所示(电极均为惰性电极)．下列说法正确的是
A．交换膜A 为阴离子交换膜，B 为阳离子交换膜
B．装置工作一段时间后，原料室内溶液
升高
C．阴极反应式为
，可获得副产品氢氧化钠
D．若用氢氧燃料电池作电源，当生成
时，电源的正极消耗气体
【答案】C
【分析】由图可知，左侧为阴极，水中氢离子放电发生还原反应生成氢气；右侧为阳
极，水中氢氧根离子放电发生氧化反应生成氧气；
【详解】A．电解池中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，故交换膜A 为阳离子
交换膜，；B 为阴离子交换膜，R2-进入右侧得到浓RH2溶液，A 错误；
B．装置工作一段时间后，钠离子进入左侧得到浓氢氧化钠溶液，R2-进入右侧得到浓
RH2溶液，故原料室内溶液
不变，B 错误；
C．由分析可知，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，钠离子进入左侧得到浓氢氧化钠
溶液，C 正确；
D．没有标况，不能计算消耗气体体积的多少，D 错误；
故选C。
7．（2023·广东·校联考模拟预测）硫化氢(H2S)是强烈的神经毒素，对黏膜有强烈的刺
6
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激作用。科研人员设计了如图装置，借助太阳能，将H2S 再利用，变废为宝。下列叙
述正确的是
A．b 电极发生氧化反应
B．a 电极区不可用NaOH 溶液作电解质溶液
C．
的迁移方向为b 电极→a 电极
D．每生成2g H2，负极区需消耗22.4 L H2S
【答案】B
【分析】根据工作原理图分析可知，b 电极上H+获得电子生成氢气，则b 作正极，电
极反应式为2H++2e-=H2↑，因此a 作负极，Fe2+失去电子，电极反应为Fe2+-e-=Fe3+，据
此分析解答问题。
【详解】A．由分析可知，b 作正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，则b 电极发生还原
反应，A 错误；
B．由分析可知，a 电极区反应为：Fe2+-e-=Fe3+，若用NaOH 溶液作电解质溶液则生成
Fe(OH)2、Fe(OH)3覆盖在电极a 上，阻止反应继续进行，B 正确；
C．由分析可知，a 电极为负极，b 电极为正极，故
的迁移方向为负极a 电极→正极
b 电极，C 错误；
D．题干未告知H2S 所处的状态是否为标准状况，故无法计算每生成2g H2，负极区需
消耗H2S 的体积，D 错误；
故答案为：B。
8．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测）在非金属电催化剂的作用下，利
用电化学原理可将
还原为
，其装置原理如图所示。科学家研究出一种磷化
硼纳米颗粒作为非金属电催化剂，其晶胞结构如图所示。下列叙述正确的是
7
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A．图中石墨烯为阴极，电极反应式为
B．该装置工作时，
穿过质子交换膜从左向右移动
C．磷化硼晶体中，每个磷原子周围紧邻且距离相等的硼原子共有2 个
D．每转移
电子，阴极室电解质溶液质量增加
【答案】B
【分析】该装置为电解池，由图可知Pt 电极上水失去电子形成氧气，该电极为阳极，
电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2，石墨烯电极上二氧化碳得到电子生成甲醇，该电极为
阴极，电极反应为：
，以此解题。
【详解】A．由分析可知，图中石墨烯为阴极，电极反应式为
，A 错误；
B．由分析可知，左侧产生氢离子，右侧消耗电子，则该装置工作时，
穿过质子交
换膜从左向右移动，B 正确；
C．根据磷化硼晶胞结构可知，磷化硼晶体中，每个磷原子周围紧邻且距离相等的硼原
子共有4 个，C 错误；
D．每转移3 mol 电子有3 mol H+穿过交换膜，结合阴极电极反应式
可知，阴极室增加的质量为：3mol 氢离子的质量和
0.5mol 二氧化碳的质量，一共是3g+22g=25g，D 错误；
故选B。
9．（2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测）微生物脱盐电池既可以处理废水中
的
和
，又可以实现海水淡化，原理如图所示。下列说法错误的是
8
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A．离子交换膜a 为阴离子交换膜
B．出口R 处为淡水
C．生物电极
的电极反应式为
D．每生成
(标准状况)，电路中转移
电子
【答案】C
【分析】该装置为原电池，有机废水中的
发生失电子的氧化反应而生成
，则电极
为负极，电极
上是
得电子而生成
，为正极；原电池工作时，
阴离子移向负极，阳离子移向正极，即海水中的
通过阳离子交换膜b 移向
极、
通过阴离子交换膜a 移向
极，可实现海水淡化，出口
为淡水。
【详解】A．由分析可知，
通过阴离子交换膜a 移向
极，故A 选项正确；
B．海水中的
通过阳离子交换膜b 移向
极、
通过阴离子交换膜a 移向
极，
可实现海水淡化，出口
为淡水，故B 选项正确；
C．生物电极
的电极反应式为
，故C 选项错
误；
D．正极反应式为
，当生成
(标准状况)时，电
路中转移电子
，故D 选项正确；
故选C。
10．（2023·湖北武汉·统考模拟预测）我国科技工作者利用水热法制备了六方钴纳米片
(hcp—Co)，可应用于高效电催化NO 的还原。下列说法错误的是
9
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A．六方钴纳米片有利于NO 分子的活化
B．负极的电极反应为：
C．理论上每消耗1mol Zn，可放出8.96L
D．该过程的总反应为：
【答案】C
【分析】由图可知，Zn 电极上Zn 失去电子生成ZnO，化合价升高，Zn 被氧化，作原
电池的负极，电极反应为：Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O，正极上NO 得电子发生还原反应
生成NH3，电极反应为：NO+5e-+5H+=NH3+H2O，据此分析。
【详解】A．六方钴纳米片（hcp-Co）可应用于高效电催化NO 的还原，即六方钴纳米
片有利于NO 分子的活化，A 正确；
B．负极上锌失电子和氢氧根离子反应生成氧化锌，电极反应式为：Zn+2OH--2e-
═ZnO+H2O，B 正确；
C．未指明标准状况，不能计算氨气的体积，C 错误；
D．负极反应为：Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O，正极反应为：NO+5e-+5H+=NH3+H2O，故该
过程的总反应为：5Zn+2NO+3H2O═5ZnO+2NH3，D 正确；
故答案为：C。
11．（2023·山东·校联考模拟预测）在直流电源作用下，双极膜(膜a、膜b)中间层中的
解离为
和
。脂肪族二胺是一类重要的大宗化学品，我国科学家提出了化
学电池法高效制备二胺，工作机理如图所示：
10
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下列说法错误的是
A．电势：M 电极<N 电极
B．M 极电极反应式为
C．工作一段时间后，装置中需要定期补充
和
D．当N 极制取
己二胺时，理论上有
透过膜a
【答案】C
【分析】该装置为原电池装置。M 电极作负极，B2H6在该极失电子发生氧化反应，电
极反应式为
；N 电极作正极，该极电极反应式为
。双极膜中间层中的 H2O 解离为H+和
OH−，氢离子通过膜b 移向正极N，膜b 为阳离子交换膜；氢氧根离子通过膜a 移向负
极M，膜a 为阴离子交换膜；据此分析解答。
【详解】A．根据分析，M 电极为负极，N 电极为正极，电流从正极流向负极，从高
电势流向低电势，因此电势：M 电极<N 电极，故A 正确；
B．根据分析，M 极电极反应式
，故B 正确；
C．N 电极为正极，双极膜的b 膜产生氢离子移向N 电极，a 膜产生氢氧根离子移向M
电极，根据电极反应式和膜变化电荷(与电路中转移电子数相等)，可知需要定期补充
和
，故C 错误；
D．
己二胺为
，根据N 极电极反应式
可知，制取0.2mol 己二胺转移1.6mol 电
子，则a 膜产生氢氧根离子为
，故D 正确；
11
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故选C。
12．（2023·浙江绍兴·统考模拟预测）可充放电锂硫电池与传统锂电池相比，在能量密
度、工作温度、电压稳定方面都有一定的优势。一种锂硫电池正极材料为被碳材料包
装起来的硫单质，放电时Li 与
化合成
固体，下列说法不正确的是
A．负极失电子，发生氧化反应
B．充电时，
向碳材料电极移动
C．正极的电极反应：
D．该电池通常不选择水系电解液
【答案】B
【分析】可充放电锂硫电池放电时，Li 为负极，Li 失去电子被氧化，正极材料为被碳
材料包装起来的硫单质，硫单质得到电子被还原，充电时为电解池，阴极上锂离子得
电子被还原，阳极上Li2S 失去电子被氧化。
【详解】A． 放电时为原电池，负极失电子，发生氧化反应，A 正确；
B． 充电时为电解池，
向阴极Li 移动，放电时为原电池，Li+向碳材料电极移动，
B 不正确；
C． 放电时正极发生还原反应，结合题干信息可知，电极反应：
，C 正确；
D． Li 能与水反应，则该电池通常不选择水系电解液，D 正确；
答案选B。
13．（2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考模拟预测）室温氟穿梭可充电电池装置如图所示，
负极为
，正极为
，氟氢离子液体(含
和
，
或3)作电
解质，已知放电时正极的电极反应式为
，
法拉第常数
。下列说法正确的是
12
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A．充电时，
移向电极
B．以铅蓄电池为该电池充电时，每生成
，
极板增重
C．
电极每减轻
，该电池输出的电量为
D．放电时，负极发生的电极反应为
【答案】D
【分析】由题目可知放电时，负极为
，正极为
，所以充电时，阴极
为
，阳极为
。
【详解】A．充电时，阴离子向阳极移动，所以
移向电极
，故A 错
误；
B．充电时，阴极
的电极反应式为
，应消耗
，而不是生成，
故B 错误；
C．放电时，正极为
的电极反应式为
，电极每减轻
，转移电子
，该电池输出的电量为
，故C 错误；
D．放电时，负极发生的电极反应为
，故D
正确；
故选D。
14．（2023·浙江金华·模拟预测）物质有自发地从浓度大的区域向浓度小的区域扩散的
趋势，利用该趋势可设计浓差电池。如图所示装置可测定氧气的含量，参比侧通入纯
氧，测量侧气压调节到与参比测相同，接通电路，通过电势差大小可测出测量侧气体
的含氧量。下列说法不正确的是
13
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A．测量侧为电池的负极
B．参比侧的电极反应：O2+4e-=2O2-
C．测量侧处于封闭环境时，初期的读数比较准确
D．相同压强下，电势差越大，测量侧气体中含氧量越高
【答案】D
【分析】由题给信息可知，参比侧的铂电极为浓差电池的正极，氧气在正极得到电子
发生还原反应生成氧负离子，电极反应式为O2+4e-=2O2-，测量侧的铂电极为负极，氧
负离子在负极失去电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为2O2--4e—=O2↑，相同压
强下，测量侧气体中氧气含量越低，浓差电池的电势差越大。
【详解】A．由分析可知，测量侧的铂电极为负极，A 正确；
B．由分析可知，参比侧的铂电极为浓差电池的正极，氧气在正极得到电子发生还原反
应生成氧负离子，电极反应式为O2+4e—=2O2—，B 正确；
C．由分析可知，测量侧的铂电极为负极，氧离子在负极失去电子发生氧化反应生成氧
气，测量侧处于封闭环境时，初期的读数与测量侧气体中含氧量有关，后期因为氧气
的生成导致读数与测量侧气体中含氧量相差很大，所以初期的读数比较准确，C 正确；
D．由分析可知，相同压强下，测量侧气体中氧气含量越低，浓差电池的电势差越大，
D 错误；
答案选D。
15．（2023·浙江金华·统考模拟预测）我国科研团队提出一种新型阴离子电极材料—
的水系双离子电池，该电池以
和
为电极，其工作原
理如图所示。下列有关叙述不正确的是
14
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A．充电时，电极a 应接电源的正极
B．放电时，若电极a 得到6.4g Cu 和1.44g
，则电路中转移0.22mol 电子
C．充电时，电极b 的电极反应式为
D．第2 次放电时，溶液碱性逐渐增强
【答案】C
【分析】由图可知，放电时a 电极上
得到电子发生还原反应最终生成铜，
为正极，则b 为负极；
【详解】A．放电时电极a 为正极，则充电时电极a 为阳极，应接电源的正极，故A 正
确；
B．放电时，电子转移情况为：
、
，若电极a 得到6.4g Cu（为
0.1mol）和1.44g
（为0.01mol），则电路中转移0.1mol ×2+0.01mol ×2=0.22mol
电子，B 正确；
C．充电时，电极b 为阴极，
得到电子发生还原反应生成
，电
极反应式为
，故C 错误；
D．第2 次放电时，
得到电子发生还原反应生成铜和氢氧根离子，
，溶液碱性逐渐增强，故D 正确；
故选C。
16．（2023·湖北荆州·统考模拟预测）电渗析法制取八钼酸铵[
]的工作
原理如图所示(装置进出口未标明)，已知当溶液的pH 为2～4 时，溶液中的Mo 元素主
15
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要以
形态存在，下列说法不正确的是
A．b 极上的电极反应为：
B．III 室中发生反应：
C．电解完成后，可从II 室中回收氨水
D．生成0.1mol
，IV 室溶液质量理论上增加21.6g
【答案】D
【分析】由图可知，a 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，氢离子与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子，II 室中碳酸氢根离子从阴膜移
向Ⅰ室，Ⅰ室中制得碳酸氢铵；双极膜中氢氧根离子移向II 室，与溶液中的铵根离子
反应生成一水合氨；b 极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根
离子，铵根离子通过阳膜加入IV 室与溶液中的铵根离子反应生成一水合氨，双极膜中
氢离子移向III 室，与溶液中钼酸根反应生成八钼酸根。
【详解】A．由分析可知，b 极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢
氧根离子，电极反应式为
，故A 正确；
B．由分析可知，III 室中发生的反应为氢离子与溶液中钼酸根反应生成八钼酸根，反
应的化学方程式为
，故B 正确；
C．由分析可知，II 室中碳酸氢根离子从阴膜移向Ⅰ室，Ⅰ室中制得碳酸氢铵；双极膜
中氢氧根离子移向II 室，与溶液中的铵根离子反应生成一水合氨，则电解完成后，可
从II 室中回收氨水，故C 正确；
D．由分析可知，III 室生成八钼酸铵，反应生成1mol 八钼酸铵生成，有12mol 铵根离
子加入IV 室，水在阴极得到电子发生还原反应生成6mol 氢气，则生成0.1mol 八钼酸
铵， IV 室溶液质量理论上增加1.2mol×17g/mol-0.6mol×2g/mol=19.2g，故D 错误；
16
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故选D。
17．（2023·湖北·校联考模拟预测）科研团队开创了海水原位直接电解制氢的全新技术
(如图所示)。该研究的关键点是利用海水侧和电解质
侧的水蒸气压力差使海水
自发蒸发，并以蒸汽形式通过透气膜扩散到电解质侧重新液化，即“液-气-液”水迁移
机制，为电解提供淡水。下列叙述错误的是
A．直接电解海水存在阳极易腐蚀问题
B．液态水、阴离子分别不能通过膜a、膜b
C．铅酸蓄电池做电源时，
电极与N 电极相连
D．电解过程中，阴极区溶液
可能不变
【答案】B
【分析】由图可知，在电解过程中M 极OH-放电失去电子生成O2，N 极H2O 得到电子
生成H2，则M 为阳极，电极方程式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，N 为阴极，电极方程式
为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极区OH-浓度减小，为保证KOH 浓度较高形成水蒸气压
力差，阴极产生的OH-需要经过离子交换膜b 进入阳极，膜b 为阴离子交换膜，以此解
答。
【详解】A．海洋环境中的盐度、温度、溶解氧等因素会影响金属材料的化学反应，
导致其受到腐蚀，直接电解海水存在阳极易腐蚀问题，故A 正确；
B．由题意可知，海水自发蒸发，并以蒸汽形式通过透气膜扩散到电解质侧重新液化，
液态水不能通过膜a，膜b 为阴离子交换膜，阴离子能通过膜b，故B 错误；
C．铅酸蓄电池做电源时，Pb 为负极，应该与阴极N 电极相连，故C 正确；
D．电解过程中，阴极区电极方程式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成的OH-进入阳极区，
阴极区溶液
可能不变，故D 正确；
故选B。
18．（2023·湖北·校联考模拟预测）次磷酸镍[
]主要用于化学镀镍、金属
17
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及塑料着色剂等，工业上利用电解法制备一定量
的工作原理如图所示，下
列说法错误的是
A．a 极接电源正极
B．通电过程中，Ⅳ室溶液中NaOH 浓度增大
C．当电路中有2mol 电子转移时，透过膜a 的离子数目为
D．b 电极上电极反应式为
【答案】C
【分析】电镀时镀层金属失电子，故a 连接正极，为电解池的阳极，不锈钢连接电源
的负极，为阴极；
【详解】A．电解中单质镍只有做阳极才能转化为
，选项A 正确；
B．
进入Ⅱ室，Ⅳ室是阴极室，
得电子转化为
、
，由于溶液中阴离子
浓度增大，故Ⅲ室中的
应进入Ⅳ室，导致Ⅳ室溶液中
增大，选项B 正确；
C．电路中转移的电子所带电量应与通过指定膜的离子所带电荷相等，
通过膜a 进
入Ⅱ室，离子数目为
，选项C 错误；
D．
进入Ⅱ室，Ⅳ室是阴极室，
得电子转化为
、
，由于溶液中阴离子
浓度增大，故Ⅲ室中的
应进入Ⅳ室，导致Ⅳ室溶液中
增大，选项D 正确；
答案选C。
19．（2023·安徽蚌埠·统考模拟预测）某氧气传感器装置如下图所示，待测O2透过聚
四氟乙烯薄膜与AlI3反应并启动电池，某电极反应式为I2+2e-+2Ag+=2AgI，通过电位计
的变化测定O2的含量，其中RbAg4I5只能传导一种离子。下列说法正确的是
18
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A．RbAg4I5传导的离子为I-
B．每吸收1.12LO2消耗Ag21.6g
C．电池总反应为：I2+2Ag=2AgI
D．检测O2时，电子由石墨电极流向Ag 电极
【答案】C
【分析】某电极反应式为I2+2e-+2Ag+=2AgI，该反应中碘单质得到电子发生还原反应，
为正极，则银电极上银失去电子发生氧化反应为负极：
，故石墨为正极、
银电极为负极；原电池中阳离子向正极迁移，其中RbAg4I5只能传导一种离子，则传导
的为银离子Ag+；
【详解】A．由分析可知，RbAg4I5传导的离子为Ag+，A 错误；
B．没有说明标况，不能计算氧气的物质的量，B 错误；
C．由分析可知，电池总反应为碘单质和银单质生成碘化银，I2+2Ag=2AgI，C 正确；
D．由分析可知，石墨为正极、银电极为负极，原电池中电子由负极流向正极，故由
Ag 电极流向石墨电极，D 错误；
故选C。
20．（2022·广东广州·华南师大附中校考模拟预测）我国科学家设计的一种甲酸
(HCOOH)燃料电池如下图所示(半透膜只允许K+、H+通过)，下列说法错误的是
19
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A．物质A 可以是硫酸氢钾
B．左侧为电池负极，HCOO-发生氧化反应生成
C．该燃料电池的总反应为：
D．右侧每消耗11.2 LO2(标况)，左侧有1 mol K+通过半透膜移向右侧
【答案】D
【分析】HCOOH 燃料电池中，HCOOH 发生失去电子被氧化生成
，所在电极为
负极，电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-=
+H2O，正极上O2得电子生成H2O，
O2+4e-+4H+=2H2O (需消耗H+)，从装置中分离出的物质为K2SO4，所以放电过程中需补
充的物质A 是H2SO4，HCOOH 燃料电池放电的本质是通过HCOOH 与O2的反应将化
学能转化为电能，总反应为2HCOOH+2OH-+O2=2
+2H2O，原电池工作时K+通
过半透膜移向正极。
【详解】A．由图可知，原电池工作时K+通过半透膜移向正极(右侧)，右侧电极反应为：
Fe3++e-=Fe2+，从装置中分离出的物质为K2SO4。放电过程中需补充的物质A 是H2SO4
或硫酸氢钾，A 正确；
B．HCOOH 在碱性燃料电池中，左侧电极发生HCOO-失去电子的反应生成
，所
在电极为负极，电极反应式为HCOO-+2OH--2e-=
+H2O，B 正确；
C．根据上述分析可知该燃料电池的总反应为：2HCOOH+2OH-+O2=2
+2H2O，C
正确；
D．右侧每消耗11.2 LO2(标况)，反应的O2的物质的量是0.5 mol，转移2 mol 电子，则
左侧有2 mol K+通过半透膜移向右侧，D 错误；
故合理选项是D。
21．（2023·湖北·校联考模拟预测）科学工作者提出了一种在室温条件下以
和甲醇
为原料合成碳酸二甲酯
的电化学方案，其原理如图所示。下列说法中错
误的是
20
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A．催化电极b 连接电源的正极
B．
数目在反应过程中减少了
C．阴极的电极反应为
D．电路中转移2mol
时，理论上会产生90g 碳酸二甲酯
【答案】B
【详解】A．根据催化电极b 处
转化为
，发生氧化反应，可知催化电极b 为阳
极，催化电极b 连接电源的正极，故A 正确；
B．
和甲醇为原料生成碳酸二甲酯
和水，溴离子的数目在反应过程
中不发生变化，故B 错误：
C．根据图示，阴极(催化电极a)的电极反应为
，
故C 正确；
D．根据
，电路中转移2moleˉ 时，理论上会产生
1mol 碳酸二甲酯，其质量为90g，故D 正确。
选B。
22．（2023·浙江·统考模拟预测）电解法转化CO2可实现CO2资源化。利用如图所示电
解法吸收CO2并制得HCOOK，下列说法不正确的是
21
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A．a 端接电源的正极
B．Sn 片上发生的电极反应为：2CO2+2e—+H2O=HCOO—+HCO
C．标准状况下，电路中转移1mole—阳极产生5.6L 气体
D．电解一段时间后，阳极区需要补充KHCO3溶液
【答案】C
【分析】由图可知，与直流电源正极相连的铂片为电解池的阳极，水在阳极失去电子
发生氧化反应生成氧气和氢离子，氢离子与溶液中的碳酸氢根离子反应生成二氧化碳
和水，锡片为阴极，二氧化碳在碳酸氢根离子作用下在阴极得到电子发生还原反应生
成甲酸根离子和碳酸根离子。
【详解】A．由分析可知，铂片为电解池的阳极，故A 正确；
B．由分析可知，锡片为阴极，二氧化碳在碳酸氢根离子作用下在阴极得到电子发生还
原反应生成甲酸根离子和碳酸根离子，电极反应式为2CO2+2e—+H2O=HCOO—+HCO
，故B 正确；
C．由分析可知，铂片为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢
离子，氢离子与溶液中的碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水，所以电路中转移1mol
电子时，阳极产生气体的体积大于1mol×
×22.4L/mol=5.6L，故C 错误；
D．由分析可知，铂片为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和
氢离子，氢离子与溶液中的碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水，则电解一段时间后，
阳极区需要补充碳酸氢钾溶液，故D 正确；
故选C。
23．（2023·福建泉州·统考模拟预测）水相锌离子电池工作原理如图。研究发现，往
ZnSO4溶液中添加戊二酸(GA)，在电极表面生成戊二酸锌保护层，可避免生成碱式硫
酸锌，显著提高该电池的循环使用次数。下列说法错误的是
A．放电时，Zn2+定向移向碳纤维电极
B．添加GA，充电时附着的戊二酸锌保护层被还原生成锌
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C．充电时，碳纤维做阴极，电极反应式为I +2e-=3I-
D．放电时产生碱式硫酸锌的可能原因是Zn 与水反应使溶液pH 升高
【答案】C
【分析】原电池的中Zn 为负极而碳纤维为正极，该电池的总反应为Zn+
=Zn2+ +3I-。
【详解】A．放电时，Zn2+移向正极碳纤维，A 项正确；
B．充电时，Zn 为电解池的阴极，Zn2+发生还原反应为Zn，B 项正确；
C．充电时，总反应为Zn2+ +3I- =Zn+
。碳纤维为电解池的阳极，该极的反应为
3I--2e-=
，C 项错误；
D．Zn 为活泼金属将水中的H+置换为H2从而产生OH-使溶液pH 升高，D 项正确；
故选C。
24．（2023·吉林白山·统考模拟预测）我国科研团队设计的一种新型固态电解质
的氟离子电池打破了高温条件的限制，实现了室温下氟离子全固态电池的稳定循环。
某全固态电解质的氟离子电池工作时的物质转化及放电时
的迁移方向如图所示。下
列有关说法错误的是
A．放电时，a 极为正极，发生还原反应
B．充电时，
由b 极向a 极迁移
C．放电时，b 极的电极反应式为
D．充电时，外电路每通过
，a 极消耗
【答案】C
【分析】如图所示，放电时，
由a 极移向b 极，则a 极为正极，则b 极为负极。
【详解】A．由分析可知，a 极为正极，发生还原反应，故A 正确；
B．充电时，a 极为阳极，b 极为阴极，电解池中阴离子向阳极移动，则
由b 极向a
极迁移，故B 正确；
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C．放电时，Mg 失去电子生成MgF2，电极方程式为：
，故C 错误；
D．充电时，a 极为阳极，电极方程式为：
，外电路每通过
，a
极消耗
，故D 正确；
故选C。
25．（2023·湖北·襄阳四中校考模拟预测）近期科技工作者提出了一种在室温条件下以
和甲醇为原料合成碳酸二甲酯的电化学方案，其原理如下图所示。下列说法错误
的是
A．电极的电势：催化电极b>催化电极a
B．反应后
的物质的量减少
C．阴极的反应式为
D．电路中转移2mol
时，理论上会产生90g 碳酸二甲酯
【答案】B
【分析】由图可知，催化电极b 上溴离子失去电子发生氧化反应生成溴单质，电极反
应为
，b 为阳极，a 为阴极，阴极(催化电极a)的电极反应二氧化碳和甲
醇得到电子发生还原反应生成一氧化碳和
，
；
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【详解】A．根据催化电极b 处
转化为
，发生氧化反应，可知催化电极b 为阳
极，催化电极b 连接电源的正极，催化电极a 为阴极，则催化电极b>催化电极a，故A
正确；
B．总反应为
和甲醇为原料生成碳酸二甲酯
和水，溴离子的数目在
反应过程中不发生变化，故B 错误：
C．根据图示，阴极(催化电极a)的电极反应二氧化碳和甲醇得到电子发生还原反应生
成一氧化碳和
，
，故C 正确；
D．总反应为
和甲醇为原料生成碳酸二甲酯
和水：
，根据
，电路
中转移2moleˉ 时，理论上会产生1mol 碳酸二甲酯，其质量为90g，故D 正确。
故选B。
26．（2023·辽宁·校联考模拟预测）研究微生物燃料电池不仅可以获得高效能源，还能
对工业污水等进行处理。利用微生物燃料电池处理含硫废水并电解制备
的原理如
图所示，下列说法正确的是
A．电极N 处发生电极反应：
B．右侧电池中
通过阳离子交换膜从P 极移向Q 极
C．光照强度大小不影响
的制备速率
D．不考虑损耗，电路中每消耗
，理论上Q 极可制得
【答案】A
25
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【分析】由装置可知左侧电池中电极M 上，在光照条件下，光合菌将二氧化碳转化为
氧气，氧气在电极M 上得电子生成水，则M 作正极，电极N 上Fe 的硫化物在硫氧化
菌作用下生成S，S 在电极N 上失电子生成硫酸根离子，N 作负极，则电极P 为阴极，
电极Q 为阳极，Q 电极上碘单质失电子生成碘酸钾，据此分析解答。
【详解】A．N 极为负极，硫氧化菌将
氧化为S，硫再放电生成
，负极电极
反应式为
，故A 正确；
B．铂电极P 为阴极，电极反应式为
，Q 为阳极，电极反应式
为
，阳离子移向阴极，溶液中
通过阳离子交换膜从
Q 极移向P 极，故B 错误；
C．光照强度大小影响单位时间内生成氧气的量，即影响电流强度，会影响
的制
备速率，故C 错误；
D．不考虑损耗，电路中每消耗
，转移电子为6mol，生成
，为
，故D 错误；
故选：A。
27．（2023·福建福州·福州三中校考模拟预测）一种新型
电池结构示意图如
图，电池由三个不同区域(A、B、C)组成，所用电解质分别为
和
，
不同区域由离子交换膜
隔开。下列关于该电池的说法不正确的是
26
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A．
为电池的负极，发生氧化反应
B．a 为阴离子交换膜，b 为阳离子交换膜
C．
电极反应：
D．电池工作过程中，区域A、B、C 溶液
分别减小、不变、增大
【答案】B
【分析】根据元素化合价的变化可知 Zn 作负极，PbO2作正极，Zn 电极发生的电极反
应为：
，PbO2 电极发生的电极反应式为：
；
【详解】A．由分析可知Zn 为电源的负极，反应氧化反应，A 项正确；
B．电解质溶解中阳离子移向正极，阴离子移向负极，故a 为阳离子交换膜，b 为阴离
子交换膜，B 项错误；
C．PbO2电极发生的电极反应式为：
，C 项正
确；
D．电池工作过程中，区域A 中OH-被消耗，pH 减小；A 区域的K+移向B 区域，C 区
域的
移向B 区域，故B 区域pH 不变；C 区域H+被消耗，pH 增大；D 项正确；
答案选B。
28．（2023·山东济南·山东省实验中学校考模拟预测）工业上电解MnSO4溶液制备Mn
和MnO2的工作原理如图所示，下列说法错误的是
27
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A．电流由钛电极经MnSO4溶液流向不锈钢电极
B．阳极反应式为Mn2+—2e—+2H2O=MnO2+4H+
C．离子交换膜为阳离子交换膜
D．当电路中有2mole-转移时，生成55gMn
【答案】C
【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源负极相连的不锈钢电极为阴极，锰
离子在阴极得到电子发生还原反应生成锰，电极反应式为Mn2++2e—=Mn，钛电极为阳
极，锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰，电极反应式为Mn2+—2e—
+2H2O=MnO2+4H+，溶液中硫酸根离子由阴极区经阴离子交换膜进入阳极区。
【详解】A．由分析可知，不锈钢电极为阴极，钛电极为阳极，则内电路中电流由钛
电极经硫酸锰溶液流向不锈钢电极，故A 正确；
B．由分析可知，钛电极为阳极，锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰，
电极反应式为Mn2+—2e—+2H2O=MnO2+4H+，故B 正确；
C．由分析可知，不锈钢电极为阴极，钛电极为阳极，电解时溶液中硫酸根离子由阴极
区经阴离子交换膜进入阳极区，故C 错误；
D．由分析可知，不锈钢电极为阴极，锰离子在阴极得到电子发生还原反应生成锰，
电极反应式为Mn2++2e—=Mn，则当电路中有2mole-转移时，阴极生成锰质量为
1mol×55g/mol=55g，故D 正确；
故选C。
29．（2023·黑龙江绥化·统考模拟预测）天津大学化学团队以
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
通过，右池反应无
气体生成)。下列说法错误的是
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A．
电极的电势比
电极的高
B．阴极发生的电极反应为
C．电解过程中，
由
电极区向
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)
【答案】D
【分析】由图中In/In2O3-x电极上CO2→HCOO-可知，CO2发生得电子的还原反应，In/
In2O3-x电极为阴极，阴极反应为：CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，则Ni2P 电极为阳极，辛
胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈，电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-
=CH3(CH2)6CN+4H2O，据此分析解答。
【详解】A．根据分析，Ni2P 电极为阳极，连接电源的正极，电势比
电极的
高，A 正确；
B．In/In2O3-x电极为阴极，阴极反应为：CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，B 正确；
C．电解过程中，阴离子向阳极移动，则OH-由In/In2O3-x电极区向Ni2P 电极区迁移，C
正确；
D．阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈，电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-
=CH3(CH2)6CN+4H2O，当电路中有2mol 电子转移时，阳极区液体质量增加2mol 氢氧
根离子的质量，为2mol×17g/mol=34g，D 错误；
故选D。
30．（2023·浙江·校联考模拟预测）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制
备
，过程如图所示
为甲基。下列说法不正确的是
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A．石墨电极与电源正极相连，发生氧化反应
B．铂电极上的电极反应为：
C．在电解过程中
向石墨电极移动
D．生成
，理论上外电路需要转移
电子
【答案】D
【分析】由图可知，石墨电极上P4转化为Li[P(CN)2]，P 元素化合价升高，发生氧化反
应，故石墨电极为阳极，连接外电源正极，铂电极为阴极，连接外电源负极，据此分
析作答。
【详解】A．根据分析可知，石墨电极与电源正极相连，发生氧化反应，故A 正确；
B．根据分析可知，铂电极为阴极，电极反应为：
，故B 正确；
C．由图可知，在电解过程中
由铂电极向石墨电极移动，故C 正确；
D．在化合物
中，
元素为
价，生成
，理论上外电路需要
转移
电子，故D 错误；
故选：D。
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