考點24電化學(xué)原理的綜合應(yīng)用（核心考點精講精練）-備戰(zhàn)2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點幫（新高考）（解析版）

考點24電化學(xué)原理的綜合應(yīng)用目錄TOC\o"1-3"\h\u 11.高考真題考點分布 12.命題規(guī)律及備考策略 1 2考法01多池串聯(lián)的兩大模型及原理 2考法02電化學(xué)裝置中的膜技術(shù)應(yīng)用 6考法03電化學(xué)有關(guān)計算 11 161.高考真題考點分布考點內(nèi)容考點分布多池串聯(lián)2022·山東卷，3分；2021·廣東卷，3分；膜技術(shù)應(yīng)用2024·河北卷，3分；2024·湖北卷，3分；2024·遼寧卷，3分；2024·廣東卷，3分；2023·廣東卷，3分；2023·全國甲卷，6分；2023·遼寧卷，3分；2023·湖北卷，3分；2023·山東卷，3分；2023·浙江卷，3分；2023·重慶卷，3分；2022·湖南卷，3分；2022·全國甲卷，6分；電化學(xué)有關(guān)計算2024·安徽卷，3分；2024·全國甲卷，6分；2024·新課標(biāo)卷，6分；2024·浙江卷，3分；2024·江蘇卷，3分；2024·甘肅卷，3分；2024·湖南卷，3分；2023·海南卷，3分；2023·廣東卷，3分；2023·遼寧卷，3分；2023·湖南卷，3分；2023·重慶卷，3分；2.命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】高頻考點從近幾年全國高考試題來看，多池串聯(lián)主要考查電極類型判斷、電極反應(yīng)式的書寫等；原電池和電解池的相關(guān)計算主要包括兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液pH的計算、根據(jù)電荷量求產(chǎn)物的量、根據(jù)產(chǎn)物的量求電荷量等仍是高考命題的熱點?！緜淇疾呗浴俊久}預(yù)測】預(yù)計2025年高考會以新的情境載體考查考查電化學(xué)膜技術(shù)的應(yīng)用、電極方程式書寫、利用得失電子守恒計算等是高考命題的重要趨勢，題目難度一般較大。考法01多池串聯(lián)的兩大模型及原理分析1.常見串聯(lián)裝置圖（1）外接電源與電解池的串聯(lián)(如圖)A、B為兩個串聯(lián)電解池，相同時間內(nèi)，各電極得失電子數(shù)相等。（2）原電池與電解池的串聯(lián)(如圖)圖甲圖乙顯然兩圖中，A均為原電池，B均為電解池。2.“串聯(lián)”類裝置的解題流程考向01考查外接電源與電解池的串聯(lián)【例1】（2024·河北秦皇島·一模）如圖所示，甲池的總反應(yīng)式為N2H4＋O2=N2＋2H2O，下列關(guān)于該裝置工作時的說法正確的是()A．該裝置工作時，Ag電極上有氣體生成B．甲池中負極反應(yīng)式為N2H4－4e－=N2＋4H＋C．甲池和乙池中溶液的pH均減小D．當(dāng)甲池中消耗3.2gN2H4時，乙池中理論上最多產(chǎn)生6.4g固體【答案】C【解析】該裝置圖中，甲池為燃料電池，其中左邊電極為負極，右邊電極為正極，乙池為電解池，石墨電極為陽極，Ag電極為陰極，陰極上Cu2＋得電子生成銅，無氣體生成，A錯誤；甲池溶液呈堿性，電極反應(yīng)式不出現(xiàn)H＋，B錯誤；根據(jù)甲池的總反應(yīng)式可知有水生成，電解液被稀釋，故堿性減弱，pH減小，乙池的總反應(yīng)式為2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，電解液酸性增強，pH減小，C正確；3.2gN2H4的物質(zhì)的量為0.1mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.4mol，產(chǎn)生0.2molCu，質(zhì)量為12.8g，D錯誤?？枷?2考查原電池與電解池的串聯(lián)【例2】（2024·廣東·三模）西北工業(yè)大學(xué)推出一種新型Zn-NO2電池，該電池能有效地捕獲NO2并將其轉(zhuǎn)化為NO?，F(xiàn)利用Zn-NO2電池將產(chǎn)生的NO電解制氨，過程如圖所示。下列說法正確的是A．c電極的電勢比d電極的電勢高B．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mole-時，丙室溶液質(zhì)量減少18gC．電解池的總反應(yīng)式為2H++2NO+2H2O=2NH3+3O2↑D．為增強丙中水的導(dǎo)電性，可以加入一定量的NaCl固體【答案】B【分析】由圖可知，左池為原電池，Zn電極為原電池負極，b電極為原電池正極，則與原電池相連的右池為電解池。與原電池負極相連的c極為電解池陰極，與原電池正極相連的d極為電解池陽極?！窘馕觥緼．c為陰極、d為陽極，c電極的電勢比d電極的電勢低，A錯誤；B．丙室中陽極上水失電子產(chǎn)生氧氣，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=4H++O2↑，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mole-時，丙室產(chǎn)生氧氣減少的質(zhì)量為16g，同時會有2mol質(zhì)子轉(zhuǎn)移至乙室，則丙室溶液質(zhì)量減少量為16g+2mol×1g/mol=18g，B正確；C．電解池溶液為亞硝酸鹽溶液，反應(yīng)物中不出現(xiàn)H+，電解池總反應(yīng)為2NO+4H2O=2NH3+3O2↑+2OH-，C錯誤；D．放電順序：Cl->OH-，若加入NaCl，Cl-會在陽極放電產(chǎn)生Cl2，并不能生成H+遷移至乙室去平衡電荷，導(dǎo)致電解反應(yīng)生成氨難以發(fā)生?？杉尤肓蛩徕c固體增強溶液導(dǎo)電性，D錯誤；故答案為：B?！舅季S建模】(1)多池串聯(lián)的裝置中，先根據(jù)電極反應(yīng)物和電解質(zhì)溶液判斷哪個是原電池，其余裝置一般為電解池。(2)與原電池正極相連的電極為電解池陽極，與原電池負極相連的電極為電解池陰極，據(jù)此判斷各池中發(fā)生的反應(yīng)?！緦c1】（2024·黑龍江·模擬）二十大報告明確了生態(tài)文明建設(shè)的總基調(diào)是推動綠色發(fā)展。NO-空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實現(xiàn)了制硝酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合。某化學(xué)興趣小組用如圖裝置模擬工業(yè)處理廢氣和廢水的過程。已知電極材料均為惰性電極。回答下列問題：(1)甲池在放電過程中的負極反應(yīng)式為_________________________________________________________。(2)乙池中通入廢氣SO2的電極為____極，電池總反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。(3)b為____________(填“陽”或“陰”)離子交換膜。當(dāng)濃縮室得到4L濃度為0.6mol·L－1的鹽酸時，M室中的溶液的質(zhì)量變化為____________(溶液體積變化忽略不計)。(4)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲池有5.6LO2參加反應(yīng)，則乙池中處理廢氣(SO2和NO)的總體積為____________L。【答案】(1)NO＋2H2O－3e－=NOeq\o\al(－,3)＋4H＋(2)陽5SO2＋2NO＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NHeq\o\al(＋,4)＋5SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋(3)陰減小18g(4)15.68【解析】(1)甲池在放電過程中，負極上一氧化氮失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硝酸根離子，反應(yīng)為NO＋2H2O－3e－=NOeq\o\al(－,3)＋4H＋。(2)乙池中通入廢氣SO2的電極連接電源的正極，為陽極；陽極二氧化硫發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子，陰極一氧化氮發(fā)生還原反應(yīng)生成銨根離子，電池總反應(yīng)的離子方程式為5SO2＋2NO＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NHeq\o\al(＋,4)＋5SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋。(3)丙中陽極上水放電發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，氫離子從M室通過a膜進入濃縮室；N室中氯離子通過b膜進入濃縮室，最終得到較濃的鹽酸，故b為陰離子交換膜。當(dāng)濃縮室得到4L濃度為0.6mol·L－1鹽酸時，遷移過來的氫離子為4L×(0.6mol·L－1－0.1mol·L－1)＝2mol；2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，則反應(yīng)1mol水，M室中溶液的質(zhì)量變化為減少1mol×18g·mol－1＝18g。(4)乙池中SO2轉(zhuǎn)化為硫酸根離子、NO轉(zhuǎn)化為銨根離子；若標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲池有5.6LO2(為0.25mol)參加反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒可知，O2～4e－～2SO2～eq\f(4,5)NO，則乙池中處理廢氣(SO2和NO)共0.7mol，總體積為15.68L?！緦c2】（2024·山東·模擬預(yù)測）利用如下裝置模擬工業(yè)上電滲析法實現(xiàn)海水淡化。下列說法錯誤的是A．乙室的Ag電極電勢高于甲室B．Cl電極的反應(yīng)為C．膜1為陽離子交換膜、膜2為陰離子交換膜D．當(dāng)乙室Ag電極的質(zhì)量增加時，理論上NaCl溶液減少【答案】C【分析】該裝置左側(cè)為濃差原電池，右側(cè)為電解池，實現(xiàn)海水淡化裝置，甲室電極發(fā)生，該電極為負極，乙室的電極發(fā)生，該電極為正極，故Cl電極為陽極，C2電極為陰極，溶液中陽離子移向陰極室，膜2為陽離子交換膜，陰離子移向陽極室，膜1為陰離子交換膜，從而模擬實現(xiàn)海水淡化?！窘馕觥緼．由上述分析可知，乙室的電極為正極，故電勢高于甲室，A正確；B．Cl電極為陽極，電極反應(yīng)為，B正確；C．溶液中陽離子移向陰極室，膜2為陽離子交換膜，陰離子移向陽極室，膜1為陰離子交換膜，C錯誤；D．乙室的電極發(fā)生，增加為生成的的質(zhì)量，物質(zhì)的量為，轉(zhuǎn)移電子0.2mol，理論上NaCl溶液移向陽極室的為0.2mol，移向陰極室的為0.2mol，故質(zhì)量減少，D正確；答案選C?？挤?2電化學(xué)裝置中的膜技術(shù)應(yīng)用1.常見的隔膜隔膜又叫離子交換膜，由高分子特殊材料制成。離子交換膜分三類：(1)陽離子交換膜，簡稱陽膜，只允許陽離子通過，不允許陰離子通過。(2)陰離子交換膜，簡稱陰膜，只允許陰離子通過，不允許陽離子通過。(3)質(zhì)子交換膜，只允許H＋通過，不允許其他陽離子和陰離子通過。2.隔膜的作用(1)能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(2)能選擇性的通過離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。3.“隔膜”電解池的解題步驟第一步，分清隔膜類型。即交換膜屬于陽膜、陰膜或質(zhì)子膜中的哪一種，判斷允許哪種離子通過隔膜。第二步，寫出電極反應(yīng)式，判斷交換膜兩側(cè)離子變化，推斷電荷變化，根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向。第三步，分析隔膜作用。在產(chǎn)品制備中，隔膜作用主要是提高產(chǎn)品純度，避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng)，或避免產(chǎn)物因發(fā)生反應(yīng)而造成危險?？枷?1“隔膜”在新型電池中的應(yīng)用【例1】（2024·山東青島·二模）我國科學(xué)家開發(fā)出了一種Zn-NO電池系統(tǒng)，該電池具有同時合成氨和對外供電的功能，其工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是()A．電極電勢：Zn/ZnO電極<MoS2電極B．Zn/ZnO電極的反應(yīng)式為Zn－2e－＋2OH－=ZnO＋H2OC．電池工作一段時間后，正極區(qū)溶液的pH減小D．電子流向：Zn/ZnO電極→負載→MoS2電極【答案】C【解析】Zn/ZnO電極為負極，MoS2電極為正極，正極電勢高于負極電勢，A正確；正極區(qū)消耗的H＋源于雙極膜解離出的H＋，且產(chǎn)生的NH3會部分溶解，所以正極區(qū)溶液的pH不會減小，C錯誤；電子流向：負極→負載→正極，D正確。考向02“隔膜”在電解池中的應(yīng)用【例2】（2024·河南安陽·三模）科學(xué)家設(shè)計了一種協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，如圖所示。圖中的雙極膜中間層中的解離為和，并在直流電場作用下分別向兩極遷移。下列敘述正確的是A．催化電極A的電勢高于催化電極BB．陽極的電極反應(yīng)式為C．每生成1mol甲酸，雙極膜處有1mol的水解離D．轉(zhuǎn)移相同電子時，理論上消耗的和HMF物質(zhì)的量之比為1：3【答案】B【分析】由圖可知，二氧化碳得電子發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲酸，則催化電極A為陰極，催化電極B為陽極。【解析】A．催化電極A為陰極，催化電極B為陽極，催化電極A為陰極(與電源負極相連)，催化電極B為陽極，陽極電勢高于陰極，故催化電極A的電勢低于催化電極B，A錯誤；

B．在堿性條件下，陽極的失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成羧基鹽，電極反應(yīng)式為，B正確；C．二氧化碳得電子發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲酸：，則每生成1mol甲酸，轉(zhuǎn)移2mol電子，雙極膜處有2mol的水解離，C錯誤；D．結(jié)合BC分析的電極反應(yīng)可知，轉(zhuǎn)移相同電子時，理論上消耗的和HMF物質(zhì)的量之比為3:1，D錯誤；故選B?！舅季S建模】(1)含離子交換膜電化學(xué)裝置題的解題步驟(2)在原電池中應(yīng)用離子交換膜，起到替代鹽橋的作用，一方面能起到平衡電荷、導(dǎo)電的作用，另一方面能防止電解質(zhì)溶液中的離子與電極直接反應(yīng)，提高電流效率；在電解池中使用選擇性離子交換膜的主要目的是限制某些離子(或分子)的定向移動，避免電解質(zhì)溶液中的離子或分子與電極產(chǎn)物反應(yīng)，提高產(chǎn)品純度或防止造成危險等?？枷?3隔膜在“多室”電解池的應(yīng)用【例3】（2024·山東淄博·三模）一種自生酸和堿的電化學(xué)回收體系如圖所示。表示等含磷微粒，為。下列說法錯誤的是A．a(chǎn)、c為陰離子交換膜，b為陽離子交換膜B．X為，將其泵入吸收室用于吸收C．當(dāng)電路中通過電子，陰極增重D．Ⅲ室可發(fā)生反應(yīng)：【答案】AC【分析】由I室電極產(chǎn)生O2，III室電極產(chǎn)生H2可知，左側(cè)為陽極，右側(cè)為陰極，I室產(chǎn)生H+進入II室溶液，為了保證II室溶液電中性，脫鹽室中硫酸根離子進入II室，II室物質(zhì)X為硫酸，故a膜為陽離子交換膜，b膜為陰離子交換膜，II室硫酸泵入吸收室用于吸收NH3，脫鹽室中硫酸根經(jīng)過b膜進入II室，則Na+通過c膜進入III室，c膜為陽離子交換膜?！窘馕觥緼．根據(jù)分析，a、c為陽離子交換膜，b為陰離子交換膜，A錯誤；B．根據(jù)分析可知，II室物質(zhì)X為硫酸，硫酸泵入吸收室用于吸收NH3，B正確；C．III室電極為陰極，電極反應(yīng)式，轉(zhuǎn)移0.14mol電子，共生成0.14mol，除了生成羥基磷灰石，還要與銨根反應(yīng)，根據(jù)，當(dāng)參與反應(yīng)的OH-少于0.14mol，生成的羥基磷灰石少于0.01mol，0.01mol羥基磷灰石為10.04g，故陰極增重小于10.04g，C錯誤；D．III室要生成羥基磷灰石，根據(jù)得失電子守恒及電荷守恒：，D正確；答案選AC?！緦c1】（2024·廣東珠?！ひ荒＃┠橙剂想姵刂饕獦?gòu)成要素如圖所示，下列說法正確的是()A．電池可用于乙醛的制備B．b電極為正極C．電池工作時，a電極附近pH降低D．a(chǎn)電極的反應(yīng)式為O2＋4e－－4H＋=2H2O【答案】A【解析】該燃料電池中，乙烯和水發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入乙烯和水的電極是負極，氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以通入氧氣的電極是正極，由圖可知負極上乙烯和水生成乙醛和氫離子，氫離子移向正極，正極上氧氣和氫離子反應(yīng)生成水，X為水，由此分析。電池工作時，氫離子移向正極，a電極的反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，a電極附近pH升高，故C、D不符合題意?！緦c2】（2024·陜西渭南·三模）利用新型合成酶(DHPS)可以設(shè)計一種能在較低電壓下獲得氫氣和氧氣的電化學(xué)裝置，如圖所示。利用泵將兩種參與電極反應(yīng)的物質(zhì)進行轉(zhuǎn)移，使物質(zhì)循環(huán)利用，持續(xù)工作。下列說法錯誤的是A．反應(yīng)器I中發(fā)生的反應(yīng)為4[Fe(CN)6]3-+2H2O4[Fe(CN)6]4-+O2↑+4H+B．隔膜為陰離子交換膜，OH-從電解池的右室通過隔膜向左室遷移C．電極b與電源的負極相連，電極反應(yīng)為DHPS+2H2O+2e-=DHPS—2H+2OH-D．該裝置的總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑，氣體是H2【答案】A【分析】由圖中裝置可知為電解池，a電極是[Fe(CN)6]4-變?yōu)閇Fe(CN)6]3-，F(xiàn)e元素化合價由+2價變?yōu)?3價，則a為陽極，電極反應(yīng)式為[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-，b極為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，左側(cè)[Fe(CN)6]3-變化生成[Fe(CN)6]4-時，F(xiàn)e元素化合價降低得電子，則反應(yīng)器Ⅰ中的為4[Fe(CN)6]3-+4OH-4[Fe(CN)6]4-+O2↑+2H2O，所以氣體M是氧氣，則右側(cè)產(chǎn)生氣體N為氫氣，隔膜應(yīng)為陰離子交換膜，允許OH-透過，以此分析?！窘馕觥緼．由分析可知，反應(yīng)器Ⅰ中發(fā)生的反應(yīng)為4[Fe(CN)6]3-+4OH-4[Fe(CN)6]4-+O2↑+2H2O，故A錯誤；B．由分析可知，a電極是[Fe(CN)6]4-變?yōu)閇Fe(CN)6]3-，F(xiàn)e元素化合價由+2價變?yōu)?3價，則a為陽極，b極為陰極，電解池中陰離子移向陽極，OH-從電解池的右室通過隔膜向左室遷移，故B正確；C．由分析可知，陰極b發(fā)生的反應(yīng)式為DHPS+2H2O+2e-═DHPS-2H+2OH-，故C正確；D．根據(jù)圖示以及本裝置的作用可知，該裝置的總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑，氣體N是氫氣，故D正確；故選：A。【對點3】（2024·黑龍江·三模）電解溶液制取某電池正極材料的前驅(qū)體，其工作原理如圖所示，已知交換膜A為陰離子交換膜，下列說法正確的是A．工作過程中，鈦電極會不斷溶解B．通電一段時間，I室pH降低C．撤去交換膜B，純鈦電極端前驅(qū)體的產(chǎn)率不會受到影響D．當(dāng)產(chǎn)生的時，純鈦電極上至少產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體【答案】B【分析】由圖可知，前驅(qū)體在Ⅲ室產(chǎn)生，金屬陽離子會進入Ⅲ室，與該極產(chǎn)生的OH-生成前驅(qū)體，純鈦電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，純鈦電極作為電解池的陰極，接電源負極(b)，則a為正極，石墨電極為陽極，陽極反應(yīng)式為2H2O-4e-=4H++O2↑,發(fā)生氧化反應(yīng)，Ⅱ室中的陰離子會通過交換膜A移向陽極，據(jù)此分析；【解析】A．由圖可知，前驅(qū)體在Ⅲ室生成，則Ⅱ室的金屬陽離子進入Ⅲ室，交換膜B為陽離子交換膜，則右側(cè)純鈦電極為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，OH-與金屬陽離子結(jié)合得到前驅(qū)體，鈦電極不會溶解，故A錯誤；B．左側(cè)石墨電極為陽極，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=4H++O2↑，交換膜A為陰離子交換膜，SO進入I室，H+濃度不斷增大，I室pH降低，故B正確；C．撤去交換膜B，相當(dāng)于純鈦電極直接放入Ⅱ室，會導(dǎo)致接受電子的物質(zhì)不是水而是金屬離子，導(dǎo)致金屬單質(zhì)的生成，附著在前驅(qū)體上導(dǎo)致產(chǎn)率的降低，故C錯誤；D．每生成0.1mol的，就相當(dāng)于生成0.2molOH-，由電極反應(yīng)式2H2O+2e-=H2↑+2OH-可知，會生成0.1molH2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L，故D錯誤；答案為B。考法03電化學(xué)有關(guān)計算1.根據(jù)總反應(yīng)式計算先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計算。2.根據(jù)電子守恒計算(1)用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)用于混合溶液中電解的分階段計算。3.根據(jù)關(guān)系式計算根據(jù)得失電子守恒建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計算所需的關(guān)系式。如以電路中通過4mole－為橋梁可構(gòu)建以下關(guān)系式：(式中M為金屬，n為其離子的化合價數(shù)值)該關(guān)系式具有總攬電化學(xué)計算的作用和價值，熟記電極反應(yīng)式，靈活運用關(guān)系式便能快速解答常見的電化學(xué)計算問題。4.電流效率η的計算η＝生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)考向01考查原電池的計算【例1】（2024·浙江·二模）K-O2電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下列說法錯誤的是()A．隔膜允許K＋通過，不允許O2通過B．放電時，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時，b電極為陽極C．產(chǎn)生1Ah電量時，生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22D．用此電池為鉛蓄電池充電，消耗3.9g鉀時，鉛蓄電池消耗0.9g水【答案】D【解析】金屬性強的鉀易與氧氣反應(yīng)，為防止鉀與氧氣反應(yīng)，電池所選擇隔膜應(yīng)允許K＋通過，不允許O2通過，故A正確；放電時，a為負極，b為正極，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極，充電時，b電極應(yīng)與直流電源的正極相連，作電解池的陽極，故B正確；生成1mol超氧化鉀時，消耗1mol氧氣，兩者的質(zhì)量比為(1mol×71g·mol－1)∶(1mol×32g·mol－1)≈2.22∶1，故C正確；鉛蓄電池充電時的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2PbSO4＋2H2O=PbO2＋Pb＋2H2SO4，反應(yīng)每消耗2mol水時，轉(zhuǎn)移2mol電子，由得失電子守恒可知，消耗3.9g鉀時，鉛蓄電池消耗水的質(zhì)量為eq\f(3.9g,39g·mol－1)×18g·mol－1＝1.8g，故D錯誤。【易錯警示】(1)同一原電池的正、負極的電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。(2)同一電解池的陰、陽極電極反應(yīng)中得、失電子數(shù)相等。(3)串聯(lián)電路中的各個電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。上述三種情況下，在寫電極反應(yīng)式時，得、失電子數(shù)要相等，在計算電解產(chǎn)物的量時，應(yīng)按得、失電子數(shù)相等計算?？枷?2考查電解池的計算【例2】（2024·湖南·模擬預(yù)測）用電解法處理廢水中的模擬裝置如圖所示。a、b為離子選擇性透過膜，下列說法正確的是A．陽極室溶液由無色變成藍色B．陰極的電極反應(yīng)式為C．a(chǎn)膜為陰離子選擇性透過膜D．每轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極室質(zhì)量增重34g【答案】A【分析】根據(jù)圖片知，Cu為陽極，陽極上Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2+，電極反應(yīng)式為，C為陰極，電極方程式為：2H++2e-=H2，以此解答?！窘馕觥緼．陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液由無色變?yōu)樗{色，A正確；B．陰極上H＋發(fā)生還原反應(yīng)：2H＋＋2e-=H2↑，B錯誤；C．a(chǎn)膜為陽離子選擇性透過膜，通過a膜進入陰極室，C錯誤；D．每轉(zhuǎn)移2mol電子，有2mol的進入陰極室，由陰極電極反應(yīng)式可知有氫氣產(chǎn)生，會釋放出去，故陰極室質(zhì)量增重32g，D錯誤；故選A?？枷?3考查電流效率【例3】（2024·江蘇南京·二模）一定條件下，如圖所示裝置可實現(xiàn)有機物的電化學(xué)儲氫（忽略其他有機物）。（1）導(dǎo)線中電子移動方向為。（用A、D表示）（2）生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為。（3）該儲氫裝置的電流效率η＝。（η＝生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)×100％，計算結(jié)果保留小數(shù)點后1【答案】（1）A→D（2）C6H6＋6H＋＋6e－C6H（3）64.3％【解析】（1）由裝置圖可知，電解池左邊電極D上發(fā)生的反應(yīng)是“苯加氫還原”，則電極D是陰極，故導(dǎo)線中電子移動方向為A→D。（2）該電解池的目的是儲氫，故目標(biāo)產(chǎn)物為環(huán)己烷，則生成環(huán)己烷的電極反應(yīng)式為C6H6＋6H＋＋6e－C6H12。（3）陽極生成的H＋經(jīng)過高分子電解質(zhì)膜移動至陰極，一部分H＋與苯反應(yīng)生成環(huán)己烷，還有一部分H＋得電子生成H2（2H＋＋2e－H2↑，陰極的副反應(yīng)），左邊（陰極區(qū)）出來的混合氣體為未參與反應(yīng)的其他氣體、未反應(yīng)的苯（g）、生成的環(huán)己烷（g）和H2。設(shè)未反應(yīng)的苯蒸氣的物質(zhì)的量為xmol，生成的H2的物質(zhì)的量為ymol，陰極生成的氣態(tài)環(huán)己烷的物質(zhì)的量為（2.4－x）mol，得到電子的物質(zhì)的量為6×（2.4－x）mol，陰極生成ymolH2得到2ymol電子，陽極（電極E）的電極反應(yīng)式為2H2O－4e－O2↑＋4H＋，生成2.8molO2失去電子的物質(zhì)的量為4×2.8mol＝11.2mol，根據(jù)得失電子守恒有6×（2.4－x）mol＋2ymol＝11.2mol；陰極出來的混合氣體中苯蒸氣的物質(zhì)的量分數(shù)為xmol10mol＋【對點1】（2024·山東濟南·模擬）一種烷烴催化轉(zhuǎn)化裝置如圖所示，下列說法正確的是()A．該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．H＋向左側(cè)遷移C．負極的電極反應(yīng)式為C2H6－2e－=C2H4＋2H＋D．每消耗0.1molC2H6，需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣2.8L(設(shè)空氣中氧氣的體積分數(shù)為20%)【答案】C【解析】根據(jù)裝置圖可知，F(xiàn)e-Co合金作電池的負極，C2H6在負極失去電子，發(fā)生的電極反應(yīng)：C2H6－2e－=C2H4＋2H＋；右側(cè)為正極，氧氣得電子與氫離子反應(yīng)生成水。該裝置為原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯誤；H＋向正極移動，即向右側(cè)遷移，B錯誤；每消耗0.1molC2H6，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，需要消耗0.05mol氧氣，則需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣5.6L(設(shè)空氣中氧氣的體積分數(shù)為20%)，D錯誤?！緦c2】（2024·山東日照·二模）乙烯的產(chǎn)量可用來衡量一個國家石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展水平，通過電解可實現(xiàn)乙烯的高效利用，電解裝置如圖所示(電極均為惰性電極)。下列說法正確的是A．N是電源負極B．離子交換膜是陰離子交換膜C．a(chǎn)電極反應(yīng)式為D．消耗(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，陰極區(qū)溶液質(zhì)量減少【答案】AC【解析】A．根據(jù)電解裝置圖可知，電極a上C2H2生成CH3COOC2H5發(fā)生氧化反應(yīng)，故電極a為陽極，M是電源的正極，則N是電源的負極，A正確；B．b極為陰極，反應(yīng)式為2H++2e?=H2，則a極生成的H+向b極移動，故離子交換膜應(yīng)是陽離子交換膜，B錯誤；C．a(chǎn)電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為2C2H4+2H2O?4e?=CH3COOC2H5+4H+，C正確；D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗2.24LC2H4即1molC2H4發(fā)生反應(yīng)，則a極生成2molH+，同時向b極移動2molH+，陰極區(qū)溶液質(zhì)量不變，D錯誤；故選AC?！緦c3】（2024·河南安陽·三模）如圖為一定條件下采用多孔惰性電極的儲氫電池充電裝置（忽略其他有機物）。已知儲氫裝置的電流效率η＝生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)×100％，下列說法錯誤的是（A.若η＝75％，則參加反應(yīng)的苯為0.8molB.過程中通過C—H鍵的斷裂實現(xiàn)氫的儲存C.采用多孔電極增大了接觸面積，可降低電池能量損失D.生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為C6H6＋6e－＋6H＋C6H【答案】B【解析】裝置右側(cè)反應(yīng)中C6H6得電子被還原為C6H12，所以裝置右側(cè)為陰極，左側(cè)為陽極，陽極的電極反應(yīng)為2H2O－4e－O2↑＋4H＋，生成的O2的物質(zhì)的量n（O2）＝1.6mol，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n（e－）＝1.6mol×4＝6.4mol，若儲氫裝置的電流效率為75％，則生成目標(biāo)產(chǎn)物環(huán)己烷消耗的電子數(shù)為6.4mol×75％＝4.8mol，生成C6H12的電極反應(yīng)為C6H6＋6e－＋6H＋C6H1．（2024·北京昌平·二模）一種混合離子軟包二次電池裝置示意圖如圖所示(其中一極產(chǎn)物為固體)，下列說法正確的是A．放電時：為正極反應(yīng)物，其中得電子B．無論放電或充電，均應(yīng)選用陽離子交換膜C．無論放電或充電，電路中每轉(zhuǎn)移電子就有離子通過離子交換膜D．由該裝置不能推測出還原性：【答案】D【分析】根據(jù)題干和裝置圖分析可知放電時：電極Zn為負極，負極反應(yīng)式為:;電極CuSe為正極,正極反應(yīng)式為：;【解析】A．由分析可知，正極反應(yīng)物是，二者都得電子，A錯誤；B．為了保證充放電效率，本題通過離子交換膜的離子一定是，B錯誤；C．由于通過離子交換膜的離子是，根據(jù)電荷守恒，無論放電或充電，電路中每轉(zhuǎn)移2mol電子就有1mol離子通過離子交換膜，C錯誤；D．該裝置可以得到金屬鋅的還原性強于Cu2Se，不得推測出還原性：Zn>Cu＋，D正確；故選D。2．（2024·江西吉安·模擬預(yù)測）最近，南開大學(xué)水系電池課題組開發(fā)了一種六電子氧化還原I/石墨烯電極可充電電池，其能量密度顯著高于傳統(tǒng)的水系I基電池，示意圖如下。下列敘述正確的是A．放電時，/石墨烯電極消耗發(fā)生還原反應(yīng)B．充電時，/石墨烯電極反應(yīng)式為C．放電時，電池總反應(yīng)為D．石墨烯能增強電極的導(dǎo)電性，放電時陰離子向正極移動【答案】C【分析】由電池原理示意圖可判斷，放電時負極反應(yīng)式為，正極反應(yīng)式為。【解析】A．根據(jù)分析可知，放電時，碘電極不消耗I2，A項錯誤；B．充電時，I2/石墨烯電極反應(yīng)式應(yīng)為，B項錯誤；C．放電時，電池總反應(yīng)為，C項正確；D．石墨烯能增強電極的導(dǎo)電性，放電時陰離子向負極移動，D項錯誤；答案選C。3.（2024·河南新鄉(xiāng)·二模）自由基因為化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定往往不能穩(wěn)定存在，羥基自由基（·OH）有極強的氧化性，其氧化性僅次于氟單質(zhì)。我國科學(xué)家設(shè)計的一種能將苯酚（）氧化為和的原電池—電解池組合裝置如圖所示，該裝置能實現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體。下列說法錯誤的是A．該裝置工作時，電流方向為電極b→Ⅲ室→Ⅱ室→Ⅰ室→電極aB．當(dāng)電極a上有1mol生成時，c極區(qū)溶液仍為中性C．電極d的電極反應(yīng)為D．當(dāng)電極b上有0.3mol生成時，電極c、d兩極共產(chǎn)生氣體11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）【答案】D【分析】根據(jù)裝置圖，左邊是原電池裝置，右邊是電解池裝置，a處Cr元素從+6價變成+3價，化合價降低，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，a為正極，b為負極。苯酚廢水在d處被氧化，d處水分子失去電子形成羥基自由基，發(fā)生氧化反應(yīng)，d為電解池陽極，c為電解池陰極，據(jù)此分析解題?！窘馕觥緼．根據(jù)分析，a為正極，b為負極，該裝置工作時，內(nèi)電路電流由b極經(jīng)III、II、I室流向a極，A正確；B．a(chǎn)極每產(chǎn)生1molCr(OH)3，轉(zhuǎn)移3mol電子，c極上的電極反應(yīng)式為，生成1.5mol，與此同時，有3mol從陽極室透過質(zhì)子交換膜進入陰極室，因此c極區(qū)溶液仍為中性，B正確；C．d極區(qū)為陽極區(qū)，電極反應(yīng)為，C正確；D．電極b的電極反應(yīng)式為，電極c的電極反應(yīng)式為電極d為電解池陽極，電極反應(yīng)為·OH可進一步氧化苯酚，化學(xué)方程式為，當(dāng)電極b上有0.3molCO2生成時，電極c、d兩極共產(chǎn)生氣體22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），D項錯誤；故選D。4．（2024·山西·模擬預(yù)測）南京大學(xué)金鐘課題組利用三氟甲磺酸根陰離子(OTF-)的氧化作用制備了均勻沉積的單質(zhì)碘正極材料，并在此基礎(chǔ)上進一步制備了電極/電解液共生的水系鋅-碘電池，其工作原理如圖所示：下列說法正確的是A．充電時，碘宿主電極為陰極B．充電時，陽極電極反應(yīng)式為C．放電時，向右遷移D．放電時，鋅的質(zhì)量減少時，有離開碘宿主電極【答案】B【分析】由鋅-碘電池的工作原理可判斷，放電時為原電池，碘宿主電極上碘元素化合價降低，碘宿主電極為正極，鋅做負極，充電時做電解池，陽極與正極相連，陰極與負極相連?！窘馕觥緼．放電時，碘宿主電極上碘元素化合價降低，被還原，則為正極，故充電時為陽極，A項錯誤；B．充電時，碘宿主陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成，電極反應(yīng)式為，B項正確；C．放電時，鋅為負極，陰離子向負極即左遷移，C項錯誤；D．放電時，鋅的質(zhì)量減少時，有電子轉(zhuǎn)移，正極反應(yīng)式為，消耗0.3mol碘單質(zhì)，有離開碘宿主電極，D項錯誤；故選B。5．（2024·陜西銅川·模擬預(yù)測）利用下圖所示的電化學(xué)裝置可消除污水中的氮污染，下列敘述正確的是A．電極電勢：A>BB．負極上電極反應(yīng)式：C．好氧反應(yīng)器中反應(yīng)式為D．X離子為，交換膜Y是陰離子交換膜【答案】B【解析】A．A極上有機酸根失去電子轉(zhuǎn)化為，故A是負極，負極電勢低于正極的電勢，A項錯誤；B．負極即A電極，CH3CH2COO- 轉(zhuǎn)化為且介質(zhì)為酸性，由質(zhì)量守恒等原理，選項所給電極反應(yīng)式正確，B項正確；C．由于進入反應(yīng)器中的物質(zhì)是、、，故反應(yīng)物中不會有，C項錯誤；D．由負極電極反應(yīng)，負極產(chǎn)生H+經(jīng)過Y進入正極區(qū)，X離子應(yīng)為，交換膜Y為陽離子交換膜，D項錯誤；本題選B。6．（2024·河北石家莊·三模）高性能鈉型電池工作原理如圖所示，電池反應(yīng)為．下列說法正確的是A．放電時，a為正極B．充電時，陰極反應(yīng)為C．放電時，Sn在很大程度上被腐蝕D．充電時，當(dāng)電路中通過，理論上有從石墨烯中脫嵌并向左遷移【答案】B【分析】根據(jù)電池反應(yīng)可知，放電時，NaSn電極為負極，失電子生成Na+和Sn，Al電極為正極，Cx(PF6)得電子生成Cx和，充電時NaSn電極為陰極，Na+得電子與Sn反應(yīng)生成NaSn，Al電極為陽極，失電子結(jié)合Cx生成Cx(PF6)。【解析】A．根據(jù)分析可知，放電時a電極為負極，A錯誤；B．充電時，NaSn電極為陰極，Na+得電子與Sn反應(yīng)生成NaSn，電極反應(yīng)式正確，B正確；C．放電時，NaSn電極為負極，失電子生成Na+和Sn，Sn未被腐蝕，C錯誤；D．充電時，陽極上失電子結(jié)合Cx生成Cx(PF6)，電極反應(yīng)式為-e-+Cx=Cx(PF6)，當(dāng)電路中通過1mol電子時，理論上有1mol失電子向陽極移動，并嵌入石墨烯中，D錯誤；故答案選B。7．（2024·青海西寧·三模）一種雙極膜電池可長時間工作，其工作原理如圖所示。已知雙極膜中間層中的解離為和。下列說法錯誤的是A．電極電勢：電極電極B．雙極膜中解離出的透過膜q向Cu電極移動C．Cu電極的電極反應(yīng)式為D．雙極膜中質(zhì)量每減少18g，左側(cè)溶液中硫酸質(zhì)量減少98g【答案】D【分析】Cu電極的電極反應(yīng)式為，電極的電極反應(yīng)式為；【解析】A．由題意和題圖可知，電極為正極，Cu電極為負極，正極電勢高于負極電勢，則電極電勢電極電極，A正確；B．原電池中陰離子向負極移動，所以雙極膜中解離出的透過膜q向Cu電極移動，B正確；C．由題意可知，Cu電極的電極反應(yīng)式為，C正確；D．電極的電極反應(yīng)式為，即消耗時還需雙極膜中的解離出參與反應(yīng)，雙極膜中質(zhì)量每減少18g，即有1mol由水解離出的參與反應(yīng)，則左側(cè)溶液中硫酸質(zhì)量減少49g，D錯誤；故選D。8．（2024·陜西·模擬預(yù)測）鐵—鉻液流電池儲能技術(shù)被稱為儲能時間最長、最安全的電化學(xué)儲能技術(shù)之一，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．放電時，M為正極B．充電時，陰極反應(yīng)式為C．若用該電池電解飽和食鹽水，當(dāng)有生成時，則有被氧化D．充電時，被氧化時，則有由左向右通過質(zhì)子交換膜【答案】C【分析】由圖示可知，放電時，正極反應(yīng)式為，負極反應(yīng)式為，因此M為正極、N為負極；充電時，陽極反應(yīng)式為，陰極反應(yīng)式為，因此M接電源正極為陽極、N接電源負極為陰極。【解析】A．放電時，正極反應(yīng)式為，因此M為正極，故A正確；B．根據(jù)分析可知，充電時，陰極反應(yīng)式為，故B正確；C．電解飽和食鹽水時，生成氯氣的電極反應(yīng)式為，生成，未知氣體的狀態(tài)，無法進行計算，故C錯誤；D．充電時，陽極反應(yīng)式為，即被氧化，即失去電子，溶液保持電中性，則電池中有通過交換膜由左(陽極)通過質(zhì)子交換膜向右(陰極)遷移，故D正確；故答案選C。9.（2023·廣東惠州·聯(lián)考）釩電池是化學(xué)儲能領(lǐng)域的一個研究熱點，儲能大、壽命長，利用該電池電解含的廢水制備硝酸和氨水的原理如圖所示，a、b、c、d電極均為惰性電極。下列說法中正確的是A．用釩電池處理廢水時，a電極區(qū)溶液由藍色變成黃色B．電勢：a極高于c極C．膜2為陰離子交換膜，p口流出液為D．當(dāng)釩電池有通過質(zhì)子交換膜時，處理含的廢水【答案】B【分析】釩電池放電時，陽離子向正極移動，則a為正極，b電極為負極，右圖為電解池，電解含NH4NO3的廢水制備硝酸和氨水，c電極為陰極，d電極為陽極，以此解答?！窘馕觥緼．釩電池放電時，a電極上VO→VO2+、發(fā)生得電子的還原反應(yīng)、a電極為正極，b電極作負極，正極反應(yīng)式為VO+2H++e-=VO2++H2O，a電極區(qū)溶液由黃色變成藍色，A錯誤；B．釩電池放電時，陽離子向正極移動，則a為正極，b電極為負極，電解池中c極為陰極，則電勢：a極高于c極，B正確；C．右圖為電解池，電解含NH4NO3的廢水制備硝酸和氨水，c電極為陰極，d電極為陽極，陰極上H2O得電子生成H2和OH-，廢水中NH通過隔膜1進入X區(qū)，OH-與NH反應(yīng)生成NH3·H2O，陽極上H2O失電子生成O2和H+，廢水中NO通過隔膜2進入Y區(qū)，H+與NO結(jié)合為HNO3，隔膜1為陽離子交換膜，隔膜2為陰離子交換膜，故q口流出液為硝酸，C錯誤；D．右圖中陽極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，陰極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，當(dāng)左圖裝置中有2molH+通過質(zhì)子交換膜時n()=2mol，所以質(zhì)量為2mol×80g/mol=160g，D錯誤；故選B。10.（2024·廣西南寧·模擬預(yù)測）如圖是利用甲醇燃料電池進行電化學(xué)研究的裝置圖，下列說法正確的是

A．甲池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，總反應(yīng)為2CH3OH+3O2=2CO2+4H2OB．乙池中的Ag不斷溶解C．反應(yīng)一段時間后要使乙池恢復(fù)原狀，可加入一定量CuO固體D．當(dāng)甲池中有22.4LO2參與反應(yīng)時，乙池中理論上可析出12.8g固體【答案】C【分析】由圖可知，甲池為甲醇燃料原電池，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電解液為KOH，甲醇發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸根離子，為負極；氧氣發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，為正極，總反應(yīng)為；則石墨電極為陽極、銀電極為陰極；【解析】A．由分析可知，甲池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，總反應(yīng)為，A錯誤；B．銀電極為陰極，銅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅單質(zhì)，B錯誤；C．乙池陽極水放電發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，則乙池減少的為銅和氧元素，故反應(yīng)一段時間后要使乙池恢復(fù)原狀，可加入一定量CuO固體，C正確；D．沒有標(biāo)況，不能計算反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量，不能計算乙池析出物質(zhì)質(zhì)量，D錯誤；故選C。11.（2024·河北衡水·一模）濃差電池是一種特殊的化學(xué)電源。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列說法正確的是A．a(chǎn)為電解池的陰極B．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時，2mol通過膜d向右移動C．電池放電過程中，Cu(2)電極上的電極反應(yīng)為D．電池從開始工作到停止放電，電解池理論上可制得120gNaOH【答案】A【分析】濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH，說明乙裝置在左側(cè)得到氫氧化鈉和氫氣，右側(cè)得到氧氣和稀硫酸，則a為陰極，b為陽極，Cu(2)為負極，Cu(1)為正極?！窘馕觥緼．根據(jù)分析可知，a為電解池的陰極，A說法正確；B．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時，陽極區(qū)形成2mol氫離子，要使溶液呈電中性，則1mol通過膜d向右移動，B說法錯誤；C．電池放電過程中，Cu(2)為負極，電極反應(yīng)：，C說法錯誤；D．電池放電過程中，Cu(2)電極反應(yīng)：，Cu(1)電極反應(yīng)：，反應(yīng)前甲裝置左側(cè)硫酸銅物質(zhì)的量為5mol，右側(cè)硫酸銅物質(zhì)的量為1mol，電池從開始工作到停止放電，兩側(cè)硫酸銅物質(zhì)的量均為3mol，由此有2mol銅生成，轉(zhuǎn)移4mol電子，根據(jù)，轉(zhuǎn)移4mol電子，生成4molNaOH，質(zhì)量為160g，D說法錯誤；答案選A。12.（2024·湖南長沙·模擬預(yù)測）四甲基氫氧化銨常用作電子工業(yè)清洗劑，下圖為以四甲基氯化銨為原料，利用光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置采用電滲析法合成，下列敘述正確的是

A．a(chǎn)極電極反應(yīng)式：B．制備0.4mol時，兩極共產(chǎn)生6.72L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C．c為陽離子交換膜，d，e均為陰離子交換膜D．保持電流恒定，升高溫度可以加快合成的反應(yīng)速率【答案】B【分析】根據(jù)de池中濃度變化得出，鈉離子從b極池通過e膜，氯離子從cd池通過d膜，由電解池中陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，則a為陰極，b為陽極，a與N型半導(dǎo)體相連，b與P型半導(dǎo)體相連，所以N型半導(dǎo)體為負極，P型半導(dǎo)體為正極，以此解答。【解析】A．由題中信息可知，a為陰極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為，故A錯誤；B．a(chǎn)極電極反應(yīng)式為2+2H2O+2e-=2+H2↑，收集氫氣0.2mol，轉(zhuǎn)移電子為0.4mol，b極電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O，收集氧氣為0.1mol，標(biāo)況下兩極可得氣體體積為0.3mol22.4L/mol=6.72LL，故B正確；C．由題中圖示信息可知，Na+離子通過e膜，Cl-通過d膜，(CH3)4N+通過c膜，所以c、e膜為陽離子交換膜，d為陰離子交換膜，故C錯誤；D．保持電流恒定，則單位時間a極得到的電子數(shù)目是恒定的，升高溫度，電極反應(yīng)的速率不變，故D錯誤；故選B。13．（2024·河北·二模）科學(xué)家利用高溫固體氧化物燃料電池技術(shù)實現(xiàn)了廢氣資源回收，并得到單質(zhì)硫。該電池工作原理如圖所示，下列說法正確的是A．電子從電極b流出B．電極的電極反應(yīng)為C．該電池消耗轉(zhuǎn)化成的電能理論上小于其燃燒熱值D．電路中每通過電子，則有流向電極a【答案】C【分析】由電池裝置圖分析可知，通入硫化氫生成單質(zhì)硫，化合價升高，故電極a為負極；通入氧氣的電極b為正極?！窘馕觥緼．由電池裝置圖分析可知，電極a上通入硫化氫生成單質(zhì)硫，S元素化合價升高，故電極a為負極，通入氧氣的電極b為正極，電子從電極a流出，A項錯誤；B．由裝置分析，可知硫化氫在負極上失去電子，同時結(jié)合氧離子生成硫單質(zhì)和水，故電極a的電極反應(yīng)為2H2S+2O2--4e-S2+2H2O，B項錯誤；C．該電池消耗1molH2S轉(zhuǎn)化成的電能理論上不等于其燃燒熱值，硫化氫燃燒要生成二氧化硫，釋放的熱量更多，C項正確；D．電路中每通過2mol電子，則有1molO2-流向電極a，D項錯誤；答案選C。14．（2024·安徽合肥·三模）一種基于固體電解質(zhì)NASICON的可充電鈉碘電池，具有安全、電流密度高、使用條件寬泛等優(yōu)點，其工作示意圖如下所示，已知電池充電時b極發(fā)生氧化反應(yīng)。下列說法錯誤的是A．放電時a電極反應(yīng)式為B．電池總反應(yīng)式可表示為C．充電時，轉(zhuǎn)移0.2mol時，c區(qū)和d區(qū)的質(zhì)量差改變4.6gD．若將c區(qū)換成金屬鋰，電池的比能量更大【答案】C【解析】電池充電時b極發(fā)生氧化反應(yīng)，可知b極為陽極，a極為陰極。電池放電時，a為負極，電極反應(yīng)為：，固體電解質(zhì)NASICON只允許陽離子通過，固體電解質(zhì)NASICON含鈉離子，通過轉(zhuǎn)移保持兩側(cè)電荷守恒，放電時b為正極，電極反應(yīng)為：。A．根據(jù)分析，放電時a電極為負極，故A項正確；B．根據(jù)分析，電池總反應(yīng)式可表示為，故B項正確；C．根據(jù)反應(yīng)式分析，每轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，0.2mol從d區(qū)移出，c區(qū)移入0.2mol生成0.2molNa，兩區(qū)質(zhì)量差改變9.2g，故C項錯誤；D．失1mol時，鈉和鋰的質(zhì)量分別為23g和7g，鋰的比能量（單位質(zhì)量所能輸出電能的多少）更大，故D項正確；故本題選C。15．（2024·黑龍江齊齊哈爾·三模）一種—空氣酸性燃料電池的工作原理如圖所示。該電池工作時，下列說法正確的是A．通過質(zhì)子交換膜從右側(cè)向左側(cè)多孔石墨棒移動B．若產(chǎn)生，則理論上需通入(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C．負極的電極反應(yīng)式為D．電子的流動方向為從負極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向正極【答案】C【分析】由圖可知，失去電子轉(zhuǎn)化為，則左側(cè)多孔石墨電極為負極，右側(cè)多孔石墨電極為正極?！窘馕觥緼．在原電池中，陽離子向正極移動，所以通過質(zhì)子交換膜從左側(cè)向右側(cè)多孔石墨棒移動，A錯誤；B．根據(jù)關(guān)系式可知，若產(chǎn)生，則理論上需通入，即需通入(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，B錯誤；C．在負極放電，負極的電極反應(yīng)式為，C正確；D．原電池中電子從負極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，電子不能進入溶液，D錯誤；故選：C。16．（2024·遼寧·模擬預(yù)測）一種雙膜二次電池的結(jié)構(gòu)及放電時的工作原理如圖所示。已知：①M、N均為多孔石墨烯電極；②起始時Ⅰ室(含儲液罐)中只含；③鹽的水解忽略不計。下列說法正確的是A．充電時，Ⅱ室中向Ⅰ室遷移B．充電時，N極電極反應(yīng)式為C．X膜為陰離子交換膜，Y膜為陽離子交換膜D．放電時，Ⅲ室中電路上轉(zhuǎn)移電子，此時Ⅰ室中，則起始時Ⅰ室中含有【答案】D【分析】由圖可知，放電時在M極失去電子生成，即轉(zhuǎn)化為極是負極；為了維持電荷守恒，溶液中的溴離子要通過X膜進入Ⅰ室，X膜為陰離子交換膜；Ⅲ室中在N極得到電子生成溴離子并轉(zhuǎn)移到Ⅱ室，則N極為正極，Y膜為陰離子交換膜?！窘馕觥緼．充電時，N極為陽極，M極為陰極，陰離子向陽極遷移，A項錯誤；B．充電時，N極電極反應(yīng)式為，B項錯誤；C．X膜、Y膜均為陰離子交換膜，C項錯誤；D．設(shè)起始時Ⅰ室，D項正確；故選D。17.（2024·四川成都·模擬預(yù)測）水系可逆電池在工作時，復(fù)合膜(由a、b膜復(fù)合而成，a膜只允許通過，b膜只允許通過)層間的解離成和，在外加電場中可透過相應(yīng)的離子膜定向移動。當(dāng)閉合K1時，電池工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是A．閉合時，右側(cè)電極反應(yīng)為B．閉合時，電池工作一段時間，復(fù)合膜兩側(cè)溶液的pH都降低C．閉合時，從Zn電極流向復(fù)合膜D．閉合時，每生成65gZn，同時生成氣體11.2L【答案】D【分析】閉合，該裝置為化學(xué)電源，電極表面變化可知，Zn為負極，負極電極反應(yīng)式為，Pd材料為正極，電極反應(yīng)式為，閉合，該裝置為電解裝置，鋅電極為陰極，據(jù)此分析?！窘馕觥緼．由圖可知，閉合時，右側(cè)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為，則右側(cè)電極反應(yīng)為，A正確；B．由A分析知，閉合時，右側(cè)電極反應(yīng)為，左側(cè)電極反應(yīng)為，復(fù)合膜層間的解離成解離成和，移動向兩極的和的物質(zhì)的量相等，兩電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，則右側(cè)消耗的氫離子少但生成的甲酸使酸性增強，左側(cè)消耗的氫氧根離子多，故復(fù)合膜兩側(cè)溶液的pH左側(cè)降低，右側(cè)降低，B正確；C．閉合時，該裝置為電解池，左側(cè)為陰極，右側(cè)為陽極，從Zn電極流向復(fù)合膜，C正確；D．沒有標(biāo)明為標(biāo)準(zhǔn)狀況，無法計算的體積，D錯誤；故選D。18．（2024·陜西安康·模擬預(yù)測）一種處理含廢水并資源化利用氨的三室電催化裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．b室和c室之間應(yīng)選擇陽離子交換膜B．陰極發(fā)生的反應(yīng)有C．溶液與在a室中反應(yīng)生成銨鹽，實現(xiàn)資源化利用氨D．b室消耗，c室產(chǎn)生氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)【答案】D【分析】由裝置圖可知，在b室最終轉(zhuǎn)化為，溶液與在a室中反應(yīng)生成銨鹽，c室生成氧氣，不能進入c室，則b室和c室之間應(yīng)選擇陽離子交換膜。【解析】A．由分析可知，b室和c室之間應(yīng)選擇陽離子交換膜，故A正確；B．Pt電極為陽極，c室中發(fā)生反應(yīng)，通過離子交換膜進入b室，在電極上被還原為，再被還原為，先后發(fā)生反應(yīng)：、，故B正確；C．a(chǎn)室與b室之間為氣體擴散膜，則進入a室與溶液反應(yīng)，C故正確；D．由以上分析可知，b室消耗的可能轉(zhuǎn)化為，不一定全部轉(zhuǎn)化為，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不確定，故無法得出c室產(chǎn)生氣體的量，即使完全轉(zhuǎn)化為，也應(yīng)該得到電子，對應(yīng)c室產(chǎn)生，即(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，故D錯誤；答案選D。19．（2024·黑龍江·三模）一種新型電池，可以有效地捕獲,將其轉(zhuǎn)化為,再將產(chǎn)生的電解制，裝置如圖所示，下列說法正確的是A．b為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作中電子的流向：C．d電極的電極反應(yīng)式：D．捕獲,c極產(chǎn)生（標(biāo)準(zhǔn)狀況）【答案】D【分析】根據(jù)圖示可知：左側(cè)裝置自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)，則該裝置為原電池，右側(cè)裝置為電解池。Zn電極失去電子被氧化為Zn2+，則a電極為負極，b電極為正極；c電極與正極相連，為陽極；d電極與電源負極連接，為陰極，然后根據(jù)原電池、電解池原理分析解答。【解析】A．根據(jù)圖示信息，a為原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，b為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；B．a(chǎn)為原電池的負極，b為原電池的正極，c為電解池的陽極，d為電解池的陰極，電池工作中電子的流向：，，B錯誤；C．d為電解池的陰極，電極反應(yīng)式：，C錯誤；D．b電極，N元素化合價從+4價降為+3價，捕獲，轉(zhuǎn)移電子，c極產(chǎn)生，標(biāo)準(zhǔn)狀況體積為，D正確；答案選D。20．（2024·北京·三模）利用雙極膜電解制備，捕集煙氣中，制備。電解原理如圖所示：已知：雙極膜為復(fù)合膜，可在直流電的作用下，將膜間的解離，提供和。下列說法正確的是A．陰極反應(yīng)式：B．Ⅰ為陰離子交換膜，Ⅱ陽離子交換膜C．電路中轉(zhuǎn)移電子時共產(chǎn)生D．該裝置總反應(yīng)的方程式為【答案】A【分析】由圖知，與電源負極相連的陰極的電極反應(yīng)式為，與電源正極相連的陽極的電極反應(yīng)式為，鈉離子通過離子交換膜Ⅰ移向陰極，故Ⅰ為陽離子交換膜，硫酸根通過離子交換膜Ⅱ向右移動，故Ⅱ陰離子交換膜，雙極膜處氫離子向左移動，氫氧根享有移動，鈉離子通過氧離子交換膜向左移動，硫酸根通過陰離子交換膜向右移動，據(jù)此回答.【解析】A．由分析知，陰極反應(yīng)式：，A正確；B．由分析知，Ⅰ為陽離子交換膜，Ⅱ為陰離子交換膜，B錯誤；C．由分析知，電解過程中有兩處生成，由電子守恒，電路中轉(zhuǎn)移電子時共產(chǎn)生，C錯誤；D．由陰極和陽極電解反應(yīng)式得，該裝置總反應(yīng)的方程式為，D錯誤；故選A。1.（2024·安徽卷）我國學(xué)者研發(fā)出一種新型水系鋅電池，其示意圖如下。該電池分別以(局部結(jié)構(gòu)如標(biāo)注框內(nèi)所示)形成的穩(wěn)定超分子材料和為電極，以和混合液為電解質(zhì)溶液。下列說法錯誤的是A.標(biāo)注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價鍵和配位鍵B.電池總反應(yīng)為：C.充電時，陰極被還原的主要來自D.放電時，消耗，理論上轉(zhuǎn)移電子【答案】C【解析】由圖中信息可知，該新型水系鋅電池的負極是鋅、正極是超分子材料；負極的電極反應(yīng)式為，則充電時，該電極為陰極，電極反應(yīng)式為；正極上發(fā)生，則充電時，該電極為陽極，電極反應(yīng)式為。標(biāo)注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)屬于配合物，配位體中存在碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳氮單鍵、碳氮雙鍵和碳氫鍵等多種共價鍵，還有由提供孤電子對、提供空軌道形成的配位鍵，A正確；由以上分析可知，該電池總反應(yīng)為，B正確；充電時，陰極電極反應(yīng)式為，被還原的Zn2+主要來自電解質(zhì)溶液，C錯誤；放電時，負極的電極反應(yīng)式為，因此消耗0.65gZn（物質(zhì)的量為0.01mol），理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子，D正確；故選C。2.（2024·河北卷）我國科技工作者設(shè)計了如圖所示的可充電電池，以為電解質(zhì)，電解液中加入1，3-丙二胺()以捕獲，使放電時還原產(chǎn)物為。該設(shè)計克服了導(dǎo)電性差和釋放能力差的障礙，同時改善了的溶劑化環(huán)境，提高了電池充放電循環(huán)性能。下列說法錯誤的是A.放電時，電池總反應(yīng)為B.充電時，多孔碳納米管電極與電源正極連接C.充電時，電子由電極流向陽極，向陰極遷移D.放電時，每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化【答案】C【解析】放電時CO2轉(zhuǎn)化為MgC2O4，碳元素化合價由+4價降低為+3價，發(fā)生還原反應(yīng)，所以放電時，多孔碳納米管電極為正極、電極為負極，則充電時多孔碳納米管電極為陽極、電極為陰極：定位：二次電池，放電時陽離子向正極移動，充電時陽離子向陰極移動。電極過程電極反應(yīng)式電極放電充電多孔碳納米管電極放電充電根據(jù)以上分析，放電時正極反應(yīng)式為、負極反應(yīng)式為，將放電時正、負電極反應(yīng)式相加，可得放電時電池總反應(yīng)：，故A正確；充電時，多孔碳納米管電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則多孔碳納米管在充電時是陽極，與電源正極連接，故B正確；充電時，電極為陰極，電子從電源負極經(jīng)外電路流向電極，同時向陰極遷移，故C錯誤；根據(jù)放電時的電極反應(yīng)式可知，每轉(zhuǎn)移電子，有參與反應(yīng)，因此每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化，故D正確；故選C。3.（2024·湖北卷）我國科學(xué)家設(shè)計了一種雙位點電催化劑，用和電化學(xué)催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中解離的和在電場作用下向兩極遷移。已知在溶液中，甲醛轉(zhuǎn)化為，存在平衡。電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為。下列說法錯誤的是A.電解一段時間后陽極區(qū)減小B.理論上生成雙極膜中有解離C.陽極總反應(yīng)式D.陰極區(qū)存在反應(yīng)【答案】B【解析】在KOH溶液中HCHO轉(zhuǎn)化為HOCH2O-：HCHO+OH-→HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O，Cu電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為[OCH2O]2--e-=HCOO-+H?，H?結(jié)合成H2，Cu電極為陽極；PbCu電極為陰極，首先HOOC—COOH在Pb上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為OHC—COOH：H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，OHC—COOH與HO—N+H3反應(yīng)生成HOOC—CH=N—OH：OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+，HOOC—CH=N—OH發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O。根據(jù)分析，電解過程中，陽極區(qū)消耗OH-、同時生成H2O，故電解一段時間后陽極區(qū)c(OH-)減小，A項正確；根據(jù)分析，陰極區(qū)的總反應(yīng)為H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+=H3N+CH2COOH+3H2O，1molH2O解離成1molH+和1molOH-，故理論上生成1molH3N+CH2COOH雙極膜中有6molH2O解離，B項錯誤；根據(jù)分析，結(jié)合裝置圖，陽極總反應(yīng)為2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C項正確；根據(jù)分析，陰極區(qū)的Pb上發(fā)生反應(yīng)H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，D項正確；答案選B。4.（2024·甲卷）科學(xué)家使用研制了一種可充電電池(如圖所示)。電池工作一段時間后，電極上檢測到和少量。下列敘述正確的是A.充電時，向陽極方向遷移B.充電時，會發(fā)生反應(yīng)C.放電時，正極反應(yīng)有D.放電時，電極質(zhì)量減少，電極生成了【答案】C【解析】Zn具有比較強的還原性，具有比較強的氧化性，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生在Zn與MnO2之間，所以電極為正極，Zn電極為負極，則充電時電極為陽極、Zn電極為陰極。充電時該裝置為電解池，電解池中陽離子向陰極遷移，即Zn2+向陰極方向遷移，A不正確；放電時，負極的電極反應(yīng)為，則充電時陰極反應(yīng)為Zn2++2e-=Zn，即充電時Zn元素化合價應(yīng)降低，而選項中Zn元素化合價升高，B不正確；放電時電極為正極，正極上檢測到和少量，則正極上主要發(fā)生的電極反應(yīng)是，C正確；放電時，Zn電極質(zhì)量減少0.65g（物質(zhì)的量為0.010mol），電路中轉(zhuǎn)移0.020mol電子，由正極的主要反應(yīng)可知，若正極上只有生成，則生成的物質(zhì)的量為0.020mol，但是正極上還有生成，因此，的物質(zhì)的量小于0.020mol，D不正確；綜上所述，本題選C。5.（2024·遼寧卷）“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應(yīng)速率緩慢的問題，科技工作者設(shè)計耦合高效制的方法，裝置如圖所示。部分反應(yīng)機理為：。下列說法錯誤的是A.相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍B.陰極反應(yīng)：C.電解時通過陰離子交換膜向b極方向移動D.陽極反應(yīng)：【答案】A【解析】據(jù)圖示可知，b電極上HCHO轉(zhuǎn)化為HCOO-，而HCHO轉(zhuǎn)化為HCOO-為氧化反應(yīng)，所以b電極為陽極，a電極為陰極，HCHO為陽極反應(yīng)物，由反應(yīng)機理可知：反應(yīng)后生成的轉(zhuǎn)化為HCOOH。由原子守恒和電荷守恒可知，在生成HCOOH的同時還生成了H-，生成的HCOOH再與氫氧化鉀酸堿中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氣，即2H--2e-=H2↑，陰極水得電子生成氫氣：2H2O-2e-=H2↑+2OH-。由以上分析可知，陽極反應(yīng)：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，陰極反應(yīng)2H2O-2e-=H2↑+2OH-，即轉(zhuǎn)移2mol電子時，陰、陽兩極各生成1molH2，共2molH2，而傳統(tǒng)電解水：，轉(zhuǎn)移2mol電子，只有陰極生成1molH2，所以相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的2倍，故A錯誤；陰極水得電子生成氫氣，陰極反應(yīng)為2H2O-2e-=H2↑+2OH-，故B正確；由電極反應(yīng)式可知，電解過程中陰極生成OH-，負電荷增多，陽極負電荷減少，要使電解質(zhì)溶液呈電中性，通過陰離子交換膜向陽極移動，即向b極方向移動，故C正確；由以上分析可知，陽極反應(yīng)涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，由(①+②)×2得陽極反應(yīng)為：，故D正確；故選A。6.（2024·新課標(biāo)卷）一種可植入體內(nèi)的微型電池工作原理如圖所示，通過CuO催化消耗血糖發(fā)電，從而控制血糖濃度。當(dāng)傳感器檢測到血糖濃度高于標(biāo)準(zhǔn)，電池啟動。血糖濃度下降至標(biāo)準(zhǔn)，電池停止工作。(血糖濃度以葡萄糖濃度計)電池工作時，下列敘述錯誤的是A.電池總反應(yīng)為B.b電極上CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用C.消耗18mg葡萄糖，理論上a電極有0.4mmol電子流入D.兩電極間血液中的在電場驅(qū)動下的遷移方向為b→a【答案】C【解析】由題中信息可知，b電極為負極，發(fā)生反應(yīng)，然后再發(fā)生；a電極為正極，發(fā)生反應(yīng)，在這個過程中發(fā)生的總反應(yīng)為。由題中信息可知，當(dāng)電池開始工作時，a電極為電池正極，血液中在a電極上得電子生成，電極反應(yīng)式為；b電極為電池負極，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，電極反應(yīng)式為，然后葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸，CuO被還原為，則電池總反應(yīng)為，A正確；b電極上CuO將葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸后被還原為，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，在這個過程中CuO的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變，因此，CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用，B正確；根據(jù)反應(yīng)可知，參加反應(yīng)時轉(zhuǎn)移2mol電子，的物質(zhì)的量為0.1mmol，則消耗18mg葡萄糖時，理論上a電極有0.2mmol電子流入，C錯誤；原電池中陽離子從負極移向正極遷移，故遷移方向為b→a，D正確。綜上所述，本題選C。7.（2024·浙江卷1月）破損的鍍鋅鐵皮在氨水中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，生成和，下列說法不正確的是A.氨水濃度越大，腐蝕趨勢越大B.隨著腐蝕的進行，溶液變大C.鐵電極上的電極反應(yīng)式為：D.每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下，消耗【答案】C【解析】氨水濃度越大，越容易生成，腐蝕趨勢越大，A正確；腐蝕的總反應(yīng)為Zn+4NH3?H2O=+H2↑+2H2O+2OH-，有OH-離子生成，溶液變大，B正確；該電化學(xué)腐蝕中Zn作負極，F(xiàn)e作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，鐵電極上的電極反應(yīng)式為：，C錯誤；根據(jù)得失電子守恒，每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，消耗，D正確；故選C。8.（2024·江蘇卷）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為，電池構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A.電池工作時，發(fā)生氧化反應(yīng)B.電池工作時，通過隔膜向正極移動C.環(huán)境溫度過低，不利于電池放電D.反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為【答案】C【解析】Zn為負極，電極反應(yīng)式為：，MnO2為正極，電極反應(yīng)式為：。電池工作時，為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯誤；電池工作時，通過隔膜向負極移動，故B錯誤；環(huán)境溫度過低，化學(xué)反應(yīng)速率下降，不利于電池放電，故C正確；由電極反應(yīng)式可知，反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，故D錯誤；故選C。9.（2024·廣東卷）一種基于氯堿工藝的新型電解池(下圖)，可用于濕法冶鐵的研究。電解過程中，下列說法不正確的是A.陽極反應(yīng)：B.陰極區(qū)溶液中濃度逐漸升高C.理論上每消耗，陽極室溶液減少D.理論上每消耗，陰極室物質(zhì)最多增加【答案】C【分析】右側(cè)溶液為飽和食鹽水，右側(cè)電極產(chǎn)生氣體，則右側(cè)電極為陽極，放電產(chǎn)生氯氣，電極反應(yīng)為：；左側(cè)電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，在堿性條件下轉(zhuǎn)化為Fe，電極反應(yīng)為：；中間為陽離子交換膜，由陽極向陰極移動?！窘馕觥坑煞治隹芍?，陽極反應(yīng)為：，A正確；由分析可知，陰極反應(yīng)為：，消耗水產(chǎn)生，陰極區(qū)溶液中濃度逐漸升高，B正確；由分析可知，理論上每消耗，轉(zhuǎn)移6mol電子，產(chǎn)生3mol，同時有6mol由陽極轉(zhuǎn)移至陰極，則陽極室溶液減少，C錯誤；由分析可知，理論上每消耗，轉(zhuǎn)移6mol電子，有6mol由陽極轉(zhuǎn)移至陰極，陰極室物質(zhì)最多增加，D正確；故選C。10.（2024·甘肅卷）某固體電解池工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是A.電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大與水蒸氣的接觸面積B.電極2是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：C.工作時從多孔電極1遷移到多孔電極2D.理論上電源提供能分解【答案】B【解析】多孔電極1上H2O(g)發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H2(g)，多孔電極1為陰極，電極反應(yīng)為2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔電極2上O2-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成O2(g)，多孔電極2為陽極，電極反應(yīng)為2O2--4e-=O2。電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大電極的表面積，增大與水蒸氣的接觸面積，A項正確；根據(jù)分析，電極2為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2O2--4e-=O2，B項錯誤；工作時，陰離子O2-向陽極移動，即O2-從多孔電極1遷移到多孔電極2，C項正確；根據(jù)分析，電解總反應(yīng)為2H2O(g)2H2+O2，分解2molH2O轉(zhuǎn)移4mol電子，則理論上電源提供2mol電子能分解1molH2O，D項正確；故選B。11.（2024·湖南卷）在水溶液中，電化學(xué)方法合成高能物質(zhì)時，伴隨少量生成，電解原理如圖所示，下列說法正確的是A.電解時，向Ni電極移動B.生成的電極反應(yīng)：C.電解一段時間后，溶液pH升高D.每生成的同時，生成【答案】B【解析】由電解原理圖可知，Ni電極產(chǎn)生氫氣，作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，則電極反應(yīng)為：；Pt電極失去電子生成，作陽極，電極反應(yīng)為：，同時，Pt電極還伴隨少量生成，電極反應(yīng)為：。由分析可知，Ni電極為陰極，Pt電極為陽極，電解過程中，陰離子向陽極移動，即向Pt電極移動，A錯誤；由分析可知，Pt電極失去電子生成，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，電極反應(yīng)為：，B正確；由分析可知，陽極主要反應(yīng)為：，陰極反應(yīng)為：，則電解過程中發(fā)生的總反應(yīng)主要為：，反應(yīng)消耗，生成，電解一段時間后，溶液pH降低，C錯誤；根據(jù)電解總反應(yīng)：可知，每生成1mol，生成0.5mol，但Pt電極伴隨少量生成，發(fā)生電極反應(yīng)：，則生成1molH2時得到的部分電子由OH-放電產(chǎn)生O2提供，所以生成小于0.5mol，D錯誤；故選B。12.（2023·海南卷第8題）利用金屬Al、海水及其中的溶解氧可組成電池，如圖所示。下列說法正確的是A.b電極為電池正極B.電池工作時，海水中的Na+向a電極移動C.電池工作時，緊鄰a電極區(qū)域的海水呈強堿性D.每消耗1kgAl，電池最多向外提供37mol電子的電量【答案】A【解析】鋁為活潑金屬，發(fā)生氧化反應(yīng)為負極，則石墨為正極，b電極為電池正極，A正確；電池工作時，陽離子向正極移動，故海水中的Na+向b電極移動，B錯誤；電池工作時，a電極反應(yīng)為鋁失去電子生成鋁離子，鋁離子水解顯酸性，C錯誤；每消耗1kgAl（為），電池最多向外提供mol電子的電量，D錯誤；故選A。13.（2023·廣東卷第6題）負載有和的活性炭，可選擇性去除實現(xiàn)廢酸的純化，其工作原理如圖。下列說法正確的是（）A.作原電池正極B.電子由經(jīng)活性炭流向C.表面發(fā)生的電極反應(yīng)：D.每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的，最多去除【答案】B【解析】O2在Pt得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Pt為正極，Cl-在Ag極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag為負極。由分析可知，Cl-在Ag極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag為負極，A錯誤；電子由負極Ag經(jīng)活性炭流向正極Pt，B正確；溶液為酸性，故Pt表面發(fā)生的電極反應(yīng)為，C錯誤；每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的O2，轉(zhuǎn)移電子2mol，而失去2mol電子，故最多去除，D錯誤。故選B。14.（2023·廣東卷第16題）用一種具有“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜組裝電解池(下圖)，可實現(xiàn)大電流催化電解溶液制氨。工作時，在雙極膜界面處被催化解離成和，有利于電解反應(yīng)順利進行。下列說法不正確的是A.電解總反應(yīng)：B.每生成，雙極膜處有的解離C.電解過程中，陽極室中的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變D.相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)可提高氨生成速率【答案】B【解析】由信息大電流催化電解KNO3溶液制氨可知，在電極a處KNO3放電生成NH3，發(fā)生還原反應(yīng)，故電極a為陰極，電極方程式為，電極b為陽極，電極方程式為，“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜中的H＋移向電極a，OH－移向電極b。由分析中陰陽極電極方程式可知，電解總反應(yīng)為，故A正確；每生成，陰極得8mole－，同時雙極膜處有8molH+進入陰極室，即有8mol的H2O解離，故B錯誤；電解過程中，陽極室每消耗4molOH-，同時有4molOH-通過雙極膜進入陽極室，KOH的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變，故C正確；相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)具有更大的膜面積，有利于H2O被催化解離成H+和OH-，可提高氨生成速率，故D正確；故選B。15.（2023·全國甲卷第6題）用可再生能源電還原時，采用高濃度的抑制酸性電解液中的析氫反應(yīng)來提高多碳產(chǎn)物(乙烯、乙醇等)的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是A.析氫反應(yīng)發(fā)生在電極上B.從電極遷移到電極C.陰極發(fā)生的反應(yīng)有：D.每轉(zhuǎn)移電子，陽極生成氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)【答案】C【解析】由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源正極相連的IrOx-Ti電極為電解池的陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯、乙醇等，電極反應(yīng)式為2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e?=C2H5OH+3H2O，電解池工作時，氫離子通過質(zhì)子交換膜由陽極室進入陰極室。析氫反應(yīng)為還原反應(yīng)，應(yīng)在陰極發(fā)生，即在銅電極上發(fā)生，故A錯誤；離子交換膜為質(zhì)子交換膜，只允許氫離子通過，Cl-不能通過，故B錯誤；由分析可知，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯、乙醇等，電極反應(yīng)式有2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O，故C正確；水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，每轉(zhuǎn)移1mol電子，生成0.25molO2，在標(biāo)況下體積為5.6L，故D錯誤；故選C。16.（2023·遼寧卷第7題）某無隔膜流動海水電解法制H2的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑可抑制產(chǎn)生。下列說法正確的是（）A.b端電勢高于a端電勢B.理論上轉(zhuǎn)移生成C.電解后海水下降D.陽極發(fā)生：【答案】D【解析】由圖可知，左側(cè)電極產(chǎn)生氧氣，則左側(cè)電極為陽極，電極a為正極，右側(cè)電極為陰極，b電極為負極，該裝置的總反應(yīng)產(chǎn)生氧氣和氫氣，相當(dāng)于電解水，以此解題。由分析可知，a為正極，b電極為負極，則a端電勢高于b端電勢，A錯誤；右側(cè)電極上