文档文本内容
第04 讲 电化学原理的综合应用(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 考查电极反应与物质变化分析
考向02 考查电化学装置的回路分析与粒子移动
考向03 考查电化学装置中溶液性质的变化分析
考向04 考查离子交换膜的类型与功能识别
考向05 考查离子交换膜作用机制与离子迁移分析
考向06 考查离子交换膜在工业中的应用与装置设计
考向07 考查守恒法在电化学计算中的应用
考向08 考查电化学计算中复杂动态过程分析
考向09 考查多池串联与混合体系的电化学计算
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查电极反应与物质变化分析
1．【传感新技术】一种基于原电池原理的氧气传感器可用于测定样气中氧气的含量，装置如图所
示。下列说法正确的是( )
A．铅电极为正极 B．银电极上发生的反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
C．电子由铅电极经过KOH 溶液流向银电极 D．工作过程中，OH-流向银电极
2．【新技术与学科知识结合】用于HMF(
)转化为FDCA(
)的液
流燃料电池(LFFC)的结构和原理示意图如下图所示。该系统采用了酸性-碱性电解液的不对称设计，使用
1mol·L-1KOH 作为M 极电解液，使用2mol·L-1H2SO4作为N 极电解液。下列说法正确的是( )
A．电子由N 极通过外电路转移到M 极
B．M 极的电极反应为：HMF+6OH--+6e-=FDCA+4H2O
C．理论上，随反应进行需要及时添加HNO3
D．理论上，当消耗1.5molO2时生成1molFDCA
3．【胶体液流电池】胶体电池是铅酸蓄电池的一种发展分类，它是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电
液变为胶态，具有使用寿命长、安全稳定等优点。如图是一种胶体液流电池工作原理，下列说法不正确的
是( )
A．该电池中较大离子直径约为
B．充电时，储罐乙所在电极接直流电源正极
C．放电时，负极反应为[PW12O40]4--e-=[PW12O40]3-
D．放电时，若外电路转移1mol 电子，理论上储罐甲质量增加1g
考向02 考查电化学装置的回路分析与粒子移动
4．(2026·山西朔州二模)光照条件下，电极M(石墨烯/1T-MoS2产生电子和空穴(h+)，充电过程还兼具制
备O2的作用，充电、放电过程中物质的转化关系如图；双极膜界面内水分子解离为H+，OH-移向电池两侧
电解质中。下列说法错误的是( )
A．放电时，电极M 电势高于电极N
B．放电时，双极膜内H+穿过双极膜移向乙池
C．充电时阴极反应：[Zn(OH)4]2-+2e-==Zn+4OH-
D．充电时，每生成1.3 g Zn，理论上外电路中转移0.04 mol 电子
5．利用电解质高选择性传递自由基阳离子，通过电解可使苯并呋喃类有机物与乙烯基重氮化合物的
环化成为可能，其工作原理如图所示，工作过程中电极上电子利用率只有60%。下列说法正确的是(
)
A．电流流动方向：正极→X 极→电解质→Y 极→负极
B．Y 电极反应式为
C．工作过程中，移向Y 电极的阳离子只有
D．当制得1mol
时，理论上电路中转移
6．【电催化处理】摄取一定量的溴酸盐会使人出现恶心、腹泻等症状。某科研团队设计在RuCu/CNT
上电催化处理BrO3
-的原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．电子流向：M→P→电解质溶液→R→N
B．P 极上的电极反应式为BrO3
-+6e-+6H+=Br-+3H2O
C．若电源为铅蓄电池，则N 极为Pb 电极
D．每处理1molBrO3
-，理论上阳极区溶液质量减少48g
考向03 考查电化学装置中溶液性质的变化分析
7．【全钒液流储能电池】全钒液流储能电池是利用不同价态离子发生氧化还原反应来实现化学能和
电能相互转化的，其装置原理如图，下列说法错误的是( )
A．当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为VO2++2H＋+e-=VO2＋+H2O
B．充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色
C．放电过程中氢离子的作用只是参与正极反应
D．充电时若转移的电子数为6.02×1023个，左槽溶液中n(H＋)的变化量为1mol
8．一种以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂的电池系统，将尾气中NO 转化为NH3的同时获得电能，其
工作原理如图所示(双极膜可将水电离为H+和OH-并能定向通过)。下列说法正确的是( )
A．双极膜中OH-移向Na2SO4溶液
B．M 极的电极反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
C．电解过程中两极室的电解质溶液的浓度均减小
D．当M 极质量增大16g，则N 极生成的NH3在标准状况下的体积为11.2L
9．【电催化合成】我国科学家利用WO2和NiOOH 的协同作用实现了CH3OH 和(CH3)2NH 电催化合成
HCON(CH3)2，反应装置及催化机理如图所示。下列说法错误的是( )
A．b 为电源正极
B．工作一段时间后e 极附近pH 减小
C．CH3OH 和(CH3)2NH 均发生氧化反应
D．理论上每生成1mol 的C 气体，e 上有2mol 的(CH3)2NH 被氧化
考向04 考查离子交换膜的类型与功能识别
10．工业上用单池双膜三液装置(如下图)，依据电解原理电解NH4NO3制备HNO3和NH3·H2O，下列说
法正确的是( )
A．导线X 接外电源的负极
B．N 电极的电极反应方程式为2NH4
++2e-=H2↑＋2NH3↑
C．每当产生标准状况下22.4L 气体A，
室溶液的质量理论上减少
Ⅲ
4g
D．离子交换膜
为阳离子交换膜
Ⅱ
11．电催化还原CO2制CO 对减少温室气体排放具有重要意义，装置如图所示。图中的双极膜中间层
中的H2O 解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是( )
A．M 接电源正极
B．N 极电极反应式为4OH--4e-=O2↑＋2H2O
C．制得1molCO，理论上外电路中迁移了2mol 电子
D．双极膜中间层中的
在外电场作用下向M 电极方向迁移
12．【制备乙酰胺】碱性条件下(电解质溶液为KOH 溶液)，电催化共还原CO2与NO2
-制备乙酰胺
(CH3CONH2)是一种碳中和与废水处理有机结合的绿色电化学策略，其装置如图所示。
下列说法错误的是( )
A．离子交换膜为阴离子交换膜
B．M 极存在电极反应：NO2
-+4H2O+4e-=NH2OH＋5OH-
C．理论上，N 极收集到气体2.24L(标准状况下)，M 极可制得乙酰胺的质量为5.9g
D．CH3CHO 与NH2OH 为制备乙酰胺的中间产物
考向05 考查离子交换膜作用机制与离子迁移分析
13．乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的
H2O 解离为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．铅电极的电势高于石墨电极的电势
B．阳极上的电极反应式为：
＋2H＋＋2e-→
＋H2O
C．制得2 mol 乙醛酸，理论上外电路中迁移了4mol 电子
D．双极膜中间层中的H＋在外电场作用下向铅电极方向迁移
14．我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池，以Mg(TFSI)2为电解质，电解液中加入
1，3-丙二胺(PDA)以捕获CO2，使放电时CO2还原产物为MgC2O4．下列说法错误的是( )
A．放电时，多孔碳纳米管电极反应为Mg2+ + 2CO2 + 2e— = MgC2O4
B．充电时，Mg2+通过阳离子交换膜从左室传递到右室
C．PDA 会捕获CO2，让原本正极的气-液-固三相反应变为液-固两相反应，利于加快反应速率
D．放电时，每转移1mol 电子，理论上可转化1mol CO2
15．【电解法制备乙烯】用单原子Ni 和纳米Cu 作串联催化剂，通过电解法可将CO2转化为乙烯，实
验装置如图所示[已知：电解效率
]。其中双极膜是由阳膜和阴膜制成的
复合膜，在直流电场的作用下，双极膜复合层间的H2O 电离出的H+和OH-可以分别通过膜移向两极。下列
说法错误的是( )
A．电解池工作时，双极膜中H2O 电离出的H+流向电极a
B．纳米Cu 催化剂上发生的反应为 2CO+6H2O+8e-=C2H4＋8OH-
C．若乙烯的电解效率为60%，电路中通过1mol 电子时，产生0.06mol 乙烯
D．电解结束后双极膜右侧区域n(KOH)保持不变
16．【新技术与学科知识结合】(2025·黑龙江大庆·模拟预测)某大学实验室研究出一种微生物电解池产
甲烷技术(原理如图所示)，它以微生物为催化剂，以外界输入的较小电能为能量来源，将乙酸、地沟油等
有机物转化为甲烷，电解池工作时，下列叙述正确的是( )
A．该生物电解池在高温环境下能够加快反应速率
B．若有机物为乙酸，则a 电极为阴极
C．a 电极产生16mol 电子时，b 电极产生的甲烷气体少于32g
D．H+在电场驱动下由b 电极通过中间隔膜迁移至a 电极
17．【结合环境保护考查电化学知识】热再生电池堆—CO2电化学还原池系统(TRBs 一CO2RR)可回收
烟气中的低温余热并将其转化为电能，同时实现CO2转化利用，其工作原理如图。
下列说法正确的是( )
A．装置
中化学能转化为电能
Ⅱ
B．可从Pt 电极产生气体中分离并回收CO2
C．碳毡处的电极反应：Cu+4CH3CN-e-=[Cu(CH3CN)4]+
D．阴离子交换膜每通过2molHCO ，就生成3molCO
考向06 考查离子交换膜在工业中的应用与装置设计
18．【电解法合成有机物】利用有机电化学合成1，2-二氯乙烷的装置如图所示。若该装置工作时中
间室NaCl 溶液的浓度通过调整保持不变，电解时阴极生成气体的速率为x mol·h-1，下列说法错误的是(
)
A．电源中电势比较：b>a
B．离子交换膜
为阴离子交换膜，离子交换膜
为阳离子交换膜
Ⅰ
Ⅱ
C．合成室内发生的反应为CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl
D．中间室补充NaCl 的速率为2x mol·h-1
19．工业上以氨基丙醇(H2NCH2CH2CH2OH)和乙二酸为原料电解，制备氨基丙酸和乙醛酸(HOOC-
CHO)。装置如图所示，两级室之间以能透过H+的阳离子交换膜隔开。电解过程中温度保持不变。下列说
法不正确的是( )
A．Pb 电极为阴极，H+通过离子交换膜从左室迁移至右室
B．反应过程中两室pH 均变小
C．若将两电极材料互换，会使两种产品产量下降
D．PbO2电极上的电极反应：H2NCH2CH2CH2OH + H2O -4e-= H2NCH2CH2COOH + 4H+
20．【结合环境保护考查电化学知识】我国科学家在光电催化
化学耦合烟气脱硫并实现
—
CO2的资源
化利用与电能储存的研究中取得重大突破，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．电极a 的电极反应式：CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
B．装置A 食盐水中NaCl 质量分数：x%＜y%
C．离子交换膜N 为阴离子交换膜
D．每吸收1molSO2，理论上装置B 的总质量增加62g
考向07 考查守恒法在电化学计算中的应用
21．0.4 mol CuSO4和0.4 mol NaCl 溶于水，配成1 L 溶液，用惰性电极进行电解，当一个电极得到0.3
mol Cu 时，另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积是( )
A．5.6 L B．6.72 L C．1.344 L D．11.2 L
22．下图中，甲、乙是两个完全相同的光伏并网发电模拟装置，利用它们对煤浆进行脱硫处理。下列
叙述错误的是( )
A．光伏并网发电装置中a 为负极
B．石墨1 上消耗1 mol Mn2＋，甲、乙中各转移0.5 mol 电子
C．脱硫反应原理为15Mn3＋＋FeS2＋8H2O===15Mn2＋＋Fe3＋＋2SO＋16H＋
D．处理60 g FeS2，石墨2 上消耗7.5 mol H＋
23．【结合工业生产考查电化学知识】制造尼龙-66 的原料己二腈[NC(CH2)4CN]用量很大，工业上常
采用丙烯腈(CH2CH=CN)电合成法来制备。其工作原理如图所示。已知H+比CH2CH=CN 得电子能力强。下
列说法正确的是( )
A．b 极为阳极，电极材料可改为Fe
B．甲室的电极反应式为2CH2CH=CN+2H++4e-=NC(CH2)4CN
C．甲室中加入磷酸四乙基铵，其阳离子覆盖在电极表面，以抑制水电离出过多H+
D．若在乙室产生标准状况下44.8LO2，理论上可制备216g NC(CH2)4CN
考向08 考查电化学计算中复杂动态过程分析
24．在1 L K2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO)＝2.0 mol·L－1，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时
间后，两极均收集到22.4 L(标准状况)气体，则原溶液中c(K＋)为( )
A．2.0 mol·L－1 B．1.5 mol·L－1 C．1.0 mol·L－1
D．0.5 mol·L－1
25．用a、b 两个质量相等的Pt 电极电解AlCl3和CuSO4的混合溶液[n(AlCl3) n(CuSO
∶
4)=1 9]
∶
。t1时刻a
电极得到混合气体，其中Cl2在标准状况下为224 mL(忽略气体的溶解)；t2时刻Cu 全部在电极上析出。下
列判断正确的是( )
A．a 电极与电源的负极相连 B．t2时，两电极的质量相差3.84 g
C．电解过程中，溶液的pH 不断增大 D．t2时，b 的电极反应是4OH--4e-=2H2O+O2↑
26．以惰性电极电解CuSO4和NaCl 的混合溶液，两电极上产生的气体(标准状况下测定)体积如下图所
示，下列有关说法正确的是( )
A．a 表示阴极上产生的气体，t1前产生的为H2
B．常温下若t2时溶液的体积为1L，此时溶液的pH 为13
C．原溶液中CuSO4和NaCl 物质的量之比为1 1∶
D．若原溶液体积为1L，则原溶液中SO4
2-的物质的量浓度为0.2mol/L
考向09 考查多池串联与混合体系的电化学计算
27．室温下，如图装置电解一段时间，当某极析出0.32 g Cu 时，
、
、
中溶液
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
pH 分别为(溶液足
量，体积均为100 mL 且电解前后溶液体积变化忽略不计)( )
A．13、7、1 B．12、7、2 C．1、7、13
D．7、13、1
28．【二氧化碳电化学】为了减少工业烟气中余热与CO2的排放，科研人员设计了一种热再生电池
二氧化碳电化学还原池系统，消除
——
CO2的同时产生O2和CO，其工作原理如图所示。下列说法正确的
是( )
A．装置中A 电极作正极
B．工作时，HCO3
-从左向右移动
C．阴极的电极反应为3CO2+H2O+2e-=CO＋2HCO3
-
D．工作时，C 电极生成2.24L(标准状况)氧气，A 电极质量减少12.8g
29．一种储电制氢装置如图所示，该装置晚间通过Sx+1
2-→Sx
2-转化储存电力，为白天制氢提供能量。
下列说法正确的是( )
A．晚间储电时，电极A 应与电源的负极相连
B．白天制氢时，溶液中Na+从左室向右室移动
C．储电时的总反应为2Sx+1
2-+4OH-=====2Sx
2-+O2↑+2H2O
D．理论上生成1molH2，溶液中m(S2-)减少64g
为2mol，由Sx+1
2-~Sx
2-~S2-~2e-知，溶液中减少的n(S2-)=1mol，对应的m(S2-)=32g，D 错误；故选C。
重难·创新演练
1．【制备对硝基苯甲醛】(2026·四川巴中一模)下图是利用对硝基苯甲醛通过
非接触
加氢生成对
“
”
氨基苯甲醛的工作原理示意图。下列说法错误的是( )
A．该装置可将化学能转化为电能 B．H 在活性位点的反应为H-e-=H+
C．电子从电极a 经外电路流向电极b D．每消耗1molH2生成0.5 mol 对氨基苯甲醛
2．(2026·河北衡水高三期中)烟酸是B 族维生素，可以预防和治疗多种疾病。利用碳封装过渡金属电
极可电催化将3-甲基吡啶氧化为烟酸，工作原理如图所示，在电场作用下，双极膜中H+、OH-离子分别向
两极迁移。下列说法正确的是( )
A．a 极的电极反应式为2H2O-2e-=7OH-+H2↑
B．a 极电势高于b 极电势
C．制备0.1mol 烟酸时双极膜中质量减少10.8g
D．碳封装过渡金属电极能催化提高b 电极上还原反应的速率
3．【电解抛光】(2026·河南驻马店高三期末)电解抛光是以被抛工件和不溶性金属或非金属为两极，浸
入电解槽中，通以直流电同时进行金属表面氧化膜的生成和溶解过程，使其表面粗糙度下降，并能显著提
高工件表面光亮度。某铝制工件电解抛光原理如图所示，已知电解池工作时阳极无气体放出。下列有关说
法正确的是( )
A．B 为直流电源的负极
B．若观察到电流表指针偏转，说明有电子通过电解液形成了闭合回路
C．阳极发生的电极反应有Al-3e--=Al3+、2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+
D．阴极产生0.51 mol 气体时，若工件质量不变，则电解质溶液中含Al 微粒的数目为0.16NA
4．【制备有机材料】(2026·河南安阳三模)聚氯乙烯(PVC)是全球产量很大的塑料。一种催化转化体系
由电催化反应器与热催化反应器耦合构成，在常温常压条件下高效生产高纯度PVC 前驱体的工作原理示意
图如下：
下列叙述正确的是( )
A．电催化反应器中，Cl-在阳极发生还原反应生成Cl2
B．电催化反应器应用阴离子交换膜
C．热催化反应器中发生取代反应
D．电催化反应器中，阴极反应式为C2H2+2H2O+2e-=C2H4＋2OH-
5．【制备对硝基苯酚】(2026·辽宁辽阳高三联考)有机物电化学合成是化学研究的重要方向。一种将
对硝基苯酚(
)转化成对氨基苯酚(
)的示意图如图。下列说法
正确的是( )
A．电极电势：催化电极a 高于催化电极b
B．催化电极a 为阳极，发生还原反应2H2O-4e-=O2↑＋4H＋
C．电解池工作时，电子由催化电极a 经质子交换膜向催化电极b 移动
D．若在催化电极a 收集到3.36L 气体，理论上可生成10.9 g 对氨基苯酚
6．(2026·湖北鄂东南联盟高三联考)我国学者设计了一种全新的
交叉耦合电解液
锂金属电池。充
“
”
电时，两极产物跨电极传输后发生化学反应(如下图)，不仅有效地抑制了传统电解质的正极
产气
现象
“
”
，
而且可在负极生成聚合物型SEI(具有高
传导率且能实现高度可逆的锂沉积/溶解)，显著延长了传统锂金
属电池的使用寿命。相关说法错误的是( )
A．该电池需使用阳离子交换膜
B．反应
和
均在电池负极发生
①
②
C．反应
的产物是带负电的阴离子
⑦
D．反应
的化学计量数为
⑧
2 和1
7．【电解水新技术】(2026·河南南阳三模)研究人员开发了一种高效催化剂
用于高效光电化学水分解，其工作原理是光照射催化剂表面产生电子和
空穴
“
(
)”，然后，电子和
空
“
穴
启动电解水的反应，如图所示。下列叙述正确的是
”
( )
A．a 极发生氧化反应，b 极为阳极
B．a 极总反应式为4OH-+4h+=O2↑＋2H2O
C．每生成1molH2，溶液中增加2molOH-
D．电子由b 极经外电路流向a 极
8．(2026·福建泉州高三模拟)利用DAT(
)制备高附加值产品DAAT(
)，同时实现双极制氢，工作原理如图，
极反应为
。下列说法正确的是( )
A．与电极M 相连的为电源正极
B．
号
①
N 元素反应过程中化合价不变
C．工作时OH-由
极室迁移到M 极室
D．理论上，制备0.5 mol DAAT 时生成22.4LH2(标准状况下)
9．(2026·上海高三模拟)运用化学知识解决如下问题：
(1)一种用铅酸蓄电池进行电絮凝净水装置如图所示，回答下列问题：
装置
中
①
Ⅰ
Y 电极的电极材料是___________(填化学式)，工作时
向___________(填“X”或“Y”)
电极移动；Y 电极的电极反应式为___________。
装置
中
②
Ⅱ
电极的电极反应式为___________。
每消耗
③
103.5gPb，装置的电流效率为80%，则理论上电解池阴极上生成___________molH2。
(2)CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所
示：
阴极上的反应式为
①
___________。
若生成的乙烯和乙烷的体积比为
②
，则消耗的CH4和CO2体积比为___________。
10．(2026·山东日照高三联考)电化学处理CO2将其转化为其他化学产品，是一种减缓温室效应并综合
利用CO2的好方法。回答下列问题：
．原电池法：通过
溶解
水中的二氧化碳，以触发电化学反应，有效减少碳的排放，其工作原理
Ⅰ
“
”
如图1 所示。
(1)原电池工作时，a 极为___________极(填
正
或
负
“
”
“
”)，b 极区的电极反应式为___________。
(2)原电池工作时，电子经导线由___________(填“a→b”或“b→a”)，b 极区析出少量固体为
___________(填化学式)。
．电解法：电解还原
Ⅱ
CO2的方法如图2 所示，其中电解质溶液为稀硫酸，电极均为惰性电极。
(3)若CO2还原产物为CH4，则阴极的电极反应式为___________。
(4)电解池工作时，H⁺通过阳离子膜移向___________极(填“m”或“n”)。
(5)若阴极还原产物只有C2H4，当阳极区溶液质量减少36 g 时，产生C2H4的物质的量为___________。
11．(2026·安徽皖豫高三联考)反应CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) 常应用于制备合成氨工业原料
气。缺点是能耗较大，副产物增加了温室气体的排放量。以下是一种利用电化学原理合成原料气并充分利
用副产物的联合制备设想。
(1)首先采用电解的方法合成氨工业原料气，反应装置如图1 所示。
电极
①
Y 为_______(填
阴
或
阳
“
”
“
”)极。电极X 上的电极反应为_______。
同温同压下，相同时间内，若进口
处
②
Ⅰ
(
)，出口
处气体体积为进口
Ⅰ
Ⅰ
处的y 倍，则CO 的转化率为_______(用含a、b、y 的式子表示)。
(2)然后采用原电池原理将CO2进行电化学储能。O2辅助的CO2电池：该电池容量大，能有效利用
CO2，其工作原理如图2 所示。电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的正极反应为6O2+6e-
=6O2
-、_______，反应过程中O2的作用是_______。
(3)用Cu2O-ZnO 薄膜电极作阴极，通过电解法可以将CO2转化为工业原料甲醇，工作原理如图3 所示。
阴极材料制备：将铜箔放入煮沸的饱和硫酸铜溶液中，制得Cu2O 薄膜电极。反应的离子方程式为
_______。用Cu2O 薄膜电极作阴极，Zn(NO3)2溶液作电解液，采用电沉积法制备Cu2O-ZnO 薄膜电极，制
备完成后在电解液中检测到了NO2
-。制备ZnO 薄膜的电极反应为_______。
真题·实战演练
1．(2025•广东卷，14，4 分)一种高容量水系电池示意图如图。已知：放电时，电极
上
Ⅱ
MnO2减少；
电极材料每转移1mol 电子，对应的理论容量为26.8A·h。下列说法错误的是( )
A．充电时
为阳极
Ⅱ
B．放电时
极室中溶液的
Ⅱ
pH 降低
C．放电时负极反应为：
D．充电时16gS 能提供的理论容量为26.8A·h
2．(2025·全国新课标卷，4，6 分)某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，
又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。
电解时，下列说法错误的是( )
A．阳极区
下降
B．
从阴极区向阳极区迁移
C．阴极发生反应NO3
-+7H2O+8e-=NH3·H2O+9OH-
D．阴极转化1molNO3
-，阳极将生成4 molHOCH2COO-
3．(2025•广东卷，16，4 分)某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极
和
上所发生反应的催化机理
Ⅰ
Ⅱ
示意图分别如图a 和图c，其中
获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上( )
A．负极反应的催化剂是ⅰ
B．图a 中，
到
过程的活化能一定最低
ⅰ
ⅱ
C．电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变
D．相同时间内，电极
和电极
上的催化循环完成次数相同
Ⅰ
Ⅱ
4．(2025•陕晋宁青卷，13，3 分)我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醒(TQ)。
电极b 表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是( )
A．电解时，
从右室向左室移动
B．电解总反应：
C．以
为原料，也可得到TQ
D．用
标记电解液中的水，可得到
5．(2025•湖北卷，15，3 分)某电化学制冷系统的装置如图所示。[Fe(H2O)6]3+和[Fe(H2O)6]2+在电极上发
生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动①→②→③→④→①实现制冷。
装置只通过热交换区域
和
与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是
Ⅰ
Ⅱ
( )
A．阴极反应为[Fe(H2O)6]3++e-=[Fe(H2O)6]2+
B．已知
处的电解液温度比
处的低，可推断
②
①
[Fe(H2O)6]2+比[Fe(H2O)6]3+稳定
C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换
D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后[Fe(H2O)6]2+和
[Fe(H2O)6]3+离子结构的改变
6．(2025•河北卷，10，3 分)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x＜1)再锂化的电化学
装置，其示意图如下：
已知：参比电极的作用是确定LixCoO2再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确
的是( )
A．LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2+xe-+xLi＋=LiCoO2
B．产生标准状况下5.6LO2时，理论上可转化
的LixCoO2
C．再锂化过程中，SO4
2-向LixCoO2电极迁移
D．电解过程中，阳极附近溶液pH 升高
7．(2024·江西卷，11，3 分)我国学者发明了一种新型多功能甲醛
硝酸盐电池，可同时处理废水中的
﹣
甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是( )
A. CuAg 电极反应为2HCHO+2H2O﹣4e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2OH﹣
B. CuRu 电极反应为NO3
-+6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣
C. 放电过程中，OH﹣通过质子交换膜从左室传递到右室
D. 处理废水过程中溶液pH 不变，无需补加KOH
8．(2024· 海南卷，13，4 分)电解NH4HSO4溶液得到S2O8
2-，是早期制备H2O2的重要步骤。某实验装
置如图所示。电解过程流出液b 中混有少量气泡。下列说法错误的是( )
A．电解过程中阴极区的SO4
2-不断迁移到阳极区
B．图中a 代表H2
C．回路中通过
电子产生0.5mol(NH4)2S2O8
D．SO4
2-氧化成S2O8
2-的电极反应为2SO4
2--2e-=S2O8
2-
9．(2024· 重庆卷，9，3 分)我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料，可将CO2电催化转化为甲
酸，如图是电解装置示意图。下列说法正确的是( )
A．电解时电极N 上产生OH- B．电解时电极M 上发生氧化反应
C．阴、阳离子交换膜均有两种离子通过 D．总反应为2CO2+2H2O
2HCOOH+O2
10．(2024· 贵州卷，11，3 分)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳
极发生反应：HCO3
-+H2O=HCO4
-+2H++2e-，HCO4
-+H2O= HCO3
-+H2O2。体系中H2O2与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生
反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。
下列说法错误的是( )
A．该芬顿系统能量转化形式为太阳能
电能
化学能
B．阴极反应式为O2+2H++2e-=H2O2
C．光阳极每消耗1molH2O，体系中生成2mol H2O2
D．H2O2在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性
11．(2024· 海南卷，13，4 分)电解NH4HSO4溶液得到S2O8
2-，是早期制备H2O2的重要步骤。某实验装
置如图所示。电解过程流出液b 中混有少量气泡。下列说法错误的是( )
A．电解过程中阴极区的SO4
2-不断迁移到阳极区
B．图中a 代表H2
C．回路中通过
电子产生0.5mol(NH4)2S2O8
D．SO4
2-氧化成S2O8
2-的电极反应为2SO4
2--2e-=S2O8
2-
12．(2024·江西卷，11，3 分)我国学者发明了一种新型多功能甲醛
硝酸盐电池，可同时处理废水中
﹣
的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是( )
A．CuAg 电极反应为2HCHO+2H2O﹣4e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2OH﹣
B．CuRu 电极反应为NO3
-+6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣
C．放电过程中，OH﹣通过质子交换膜从左室传递到右室
D．处理废水过程中溶液pH 不变，无需补加KOH
13． (2024·湖北卷，14，3 分)我国科学家设计了一种双位点PbCu 电催化剂，用H2C2O4和NH2OH 电
化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中H2O 解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。已知在KOH
溶液中，甲醛转化为HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-
[OCH2O]2-+H2O。Cu 电极上发生的电子转
移反应为[OCH2O]2--e-=HCOO-+H∙。下列说法错误的是( )
A．电解一段时间后阳极区c(OH-)减小
B．理论上生成1molH3N+CH2COOH 双极膜中有4molH2O 解离
C．阳极总反应式
2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O
D．阴极区存在反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O
14． (2024·辽吉黑卷，12，3 分) “绿色零碳
氢能前景广阔。为解决传统电解水制
绿氢
阳极电势
”
“
”
高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合HCHO 高效制H2的方法，装置如图所示。部分反应机理
为：
。下列说法错误的是( )
A．相同电量下H2理论产量是传统电解水的1.5 倍
B．阴极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．电解时OH-通过阴离子交换膜向b 极方向移动
D．阳极反应：
15． (2024·河北卷，13，3 分)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池，以Mg(TFSI)2
为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺(
)以捕获CO2，使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服
了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍，同时改善了Mg2+的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性
能。
下列说法错误的是( )
A．放电时，电池总反应为Mg+2CO2= MgC2O4
B．充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C．充电时，电子由Mg 电极流向阳极，Mg2+向阴极迁移
D．放电时，每转移1mol 电子，理论上可转化1mol CO2
16．(2024·广西卷，9，3 分)某新型钠离子二次电池(如图)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶
液。放电时嵌入PbSe 中的Na 变成Na+后脱嵌。下列说法错误的是( )
A．外电路通过1mol 电子时，理论上两电极质量变化的差值为23g
B．充电时，阳极电极反应为：Na3V2(PO4)3-xe-=Na3-xV2(PO4)3+xNa+
C．放电一段时间后，电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变
D．电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换
17．(2024·全国甲卷，12，6 分)科学家使用δ-MnO2研制了一种MnO2-Zn 可充电电池(如图所示)。电池
工作一段时间后，MnO2电极上检测到MnOOH 和少量ZnMn2O4。下列叙述正确的是( )
A．充电时，Zn2+向阳极方向迁移
B．充电时，会发生反应Zn+2MnO2=ZnMn2O4
C．放电时，正极反应有MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-
D．放电时，Zn 电极质量减少0.65g，MnO2电极生成了0.020molMnOOH
18．(2024·广东卷，16，3 分)一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过
程中，下列说法不正确的是( )
A．阳极反应：2Cl--2e-= Cl2↑
B．阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高
C．理论上每消耗1molFe2O3，阳极室溶液减少
D．理论上每消耗1molFe2O3，阴极室物质最多增加
19．(2024·山东卷，13，4 分)以不同材料修饰的Pt 为电极，一定浓度的NaBr 溶液为电解液，采用电
解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。下列说法错误的是( )
A．电极a 连接电源负极
B．加入Y 的目的是补充NaBr
C．电解总反应式为Br-+3H2O
BrO3
-+3H2↑
D．催化阶段反应产物物质的量之比n(Z) ∶n(Br-)=3∶2
