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2025 高考化学解密之化学反应与电能一选择题（共 25 小题）1 （2024 秋五华区期中） 纳米硅基锂电池是一种新型二次电池， 电池装置如图所示， 电池反应式为 xFeS2+4LixSixFe+2xLi2S+4Si ，下列说法正确的是 ( )A 放电时硅基电极发生还原反应B 放电时 Li+ 由 a 极移向b 极C 电子可以通过聚合物隔膜D 充电时，a 极反应式为 xFe+2xLi2S4xe =4xLi+xFeS22 （2024 秋盐城月考）利用电化学原理，可将 H2 、CO2 转化为 C2H5OH ，其工作原理如图所示。下列说 法不正确的是 ( )A 电极 2 是电源的负极B H+ 由右侧通过质子膜移向左侧C 该装置工作时电能转化为化学能D 电极 1 上电极反应式为 2CO2+12e+12H+ C2H5OH+3H2O3 （2024 秋青岛月考）某学习小组按图探究金属电化学腐蚀与防护的原理，下列说法正确的是 ( )1A 相同条件下，若 X 为食盐水，K 分别连接 B 、C 时，前者铁棒的腐蚀速度更慢B 若 X 为模拟海水，K 未闭合时铁棒上 E 点表面铁锈最多C 若 b 为正极，K 连接 A 时，铁棒防腐的方式称为牺牲阳极保护法D 若在 X 溶液中预先加入适量的 KSCN 溶液，可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果4 （2024 秋青岛月考）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 为电解池。图 2 用图 1 作电源，可实现以 KCl、 NaNO3为原料制取 KNO3和 NaCl。A 、C 代表不同类别的选择性离子交换膜，M、N 为惰性电极。若产 品出口 1 的产品为 NaCl ，下列有关说法正确的是 ( )A 图 2 中 M 极为阴极，应与 Ag ( ) 相连B A 为阴离子交换膜，C 为阳离子交换膜C 电解总反应：KCl+NaNO3KNO3+NaClD 产品出口 1 的产品的物质的量是产品出口 2 物质的量的2 倍5 （2024 秋青岛月考）一种新型高性能的锡 - 石墨钠型钠离子电池，采用锡箔（不参与电极反应）作为 集流体，电解液为 NaPF6溶液。如图所示可用铅酸蓄电池给锡 - 石墨钠型钠离子电池充电。下列有关说 法错误的是 ( )2A 电池放电的总反应：xNa+Cn（PF6）x xNaPF6+CnB 电池放电时，Na+会脱离锡箔，向石墨电极迁移C 充电时，铅酸蓄电池 b 电极增重 96g ，理论上石墨电极增重 145gD 锂元素稀缺，量产后的钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低6（2024 秋青岛月考）如图，b 为 H+/H2标准氢电极，可发生还原反应（2H+2e - H2 ) 或氧化反应（H2 - 2e - 2H+），a 、c 分别为 AgCl/Ag 、AgI/Ag 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。下列说法错误的是 ( )A 图中 1 与 2 相连，电池反应为 H2+2AgCl 2Ag+2Cl - +2H+B 图中 2 与 3 相连，c 电极发生氧化反应C 图中 1 与 3 相连，盐桥 1 中的阳离子向 a 电极移动D 图中 1 与 2 或 2 与 3 相连时构成的两个原电池装置中，b 电极均为电子流出极7 （2024 秋青岛月考）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 ( )3图 碱性锌锰电池图铅蓄电池图电解精炼铜图银锌纽扣电池A 图 所示电池中，MnO2 的作用是催化剂B 图所示电池充电过程中， 电解质溶液的密度增大，移向阴极C 图所示装置工作过程中， 电解质溶液中 Cu2+浓度始终不变D 图所示电池中，Ag2O 是氧化剂，电池工作过程中 Ag2O 还原为 Ag8 （2024雨花区校级模拟）一种新型短路膜电池分离 CO2装置如图所示。下列说法中正确的是 ( )A 负极反应为：H2+2OH - - 2e - H2OB 正极反应消耗 22.4LO2 ，理论上需要转移 4mol 电子C 该装置用于空气中 CO2 的捕获，CO2 最终由出口 A 流出D 短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还可以传递电子9 （2024西城区一模）双极膜可用于电解葡萄糖（C6H12O6）溶液同时制备山梨醇（C6H14O6）和葡萄糖 酸（C6H12O7）。电解原理示意图如图（忽略副反应）。已知：在电场作用下，双极膜可将水解离，在两侧分别得到 H+和 OH - 。注：R 为 - C5H11O5下列说法不正确的是 ( )4A 右侧的电极与电源的正极相连B 阴极的电极反应：C6H12O6+2e - +2H+C6H14O6C 一段时间后，阳极室的 pH 增大D 每生成 1mol 山梨醇，理论上同时可生成 1mol 葡萄糖酸10（2024安徽二模）科学家设计了一套电解装置，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，如图所示。下列叙述错误的是 )A 电极电势：催化电极 a催化电极 bB 双极膜的右侧是阳离子交换膜C 阳极反应式为D 标准状况下，每消耗 33.6LCO2会生成 1mol11 （20244 月份模拟）燃煤电厂脱硫废水含氨态氮，一种电化学降解氨态氮的示意图如图，该过程中同 时存在直接氧化和间接氧化两种方式。下列说法错误的是 ( )5A 直接氧化时电极 A 的电极反应式为 2NH3+6OH - - 6e - N2 +6H2OB 间接氧化的机理可能是 OH - - e - OH 和 6OH+2NH3 N2 +6H2OC 当废水中存在 Cl - 时，可能会提高间接氧化时氨的去除速率D 当电解共产生 1mol 气体时，铅蓄电池的负极增重 288g12 （2024沧州三模） 目前报道的电催化还原 N2制 NH3主要有如图所示的类型、装置甲为固态质子导电 电解，装置乙为固态氧阴离子导电电解，装置丙为含有 N3 - 的熔盐电解。下列说法错误的是 ( )A 甲、丙的电解总反应相同B 甲、丙的阳极反应相同C 乙的阴极反应为 N2+3H2O+6e - 2NH3+3O2 -D 每生成 1mol NH3 甲、乙、丙转移的电子数均相同13 （2024 秋南岸区校级月考）我国科学家研发了一种室温下可充电的 NaCO2 电池，如题图所示。放 电时，Na2CO3 与 C 均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是 ( )A 充电时，阴极电极反应式为：Na+e - Na6B 充电时，电源 b 极为正极，Na+向钠箔电极移动C 放电时，转移 0.4mol 电子，碳纳米管电极增重 22.4gD 放电时，电池的总反应为 2Na2CO3+C 3CO2+4Na14 （2024 秋长安区月考）如图 1 所示为一种用双氧水去除废水中的持久性有机污染物的工作原理，工作 10min 时，Fe3+ 、H2O2 电极产生量（mmol - 1 ）与电流强度关系如图 2 所示：下列说法正确的是 ( )A 图 1 装置需不断补充 Fe3+B Pt 电极为阳极，苯酚在 Pt 电极失电子生成 CO2C 据图 2 可知电流强度越高，去除苯酚的效果越好D 若处理 470g 苯酚，理论上消耗 14mol H2O215 （2024 秋海安市校级月考）某新型电池可以处理含 CN - 的碱性废水，同时还可以淡化海水， 电池构 造示意图如题图所示。下列关于电池工作时的说法正确的是 ( )A a 极发生还原反应B b 极上电极方程式为：2H2O - 4e - O2 +4H+C Na+通过交换膜向左室迁移D 反应中每消耗 1mol CN - ，转移电子数为 56.02102316 （2024安徽开学）电解熔融氯化钠和氯化钙混合物制备金属钠的装置如图所示。阳极 A 为石墨，阴极 为铁环 K ，两极用多孔隔离材料或膜隔离材料 D 隔开。氯气从上方的抽气罩 H 抽出，液态金属钠经铁7管 F 流入收集器 G 。下列叙述正确的是 ( )A 氯化钙的作用是作助熔剂，降低氯化钠的熔点；也可以使用氯化镁代替B 电解得到的钠在熔融混合盐的下层C D 为 Na - # - Al2O3 固体隔膜时，制得的钠几乎无杂质，则电解的电流效率接近 100%D 电解时阴极发生氧化反应：Na+e - Na ，阴极上还可能有少量的钙单质生成17 （2024 秋渝中区校级月考）钠硫电池作为一种高能固体电解质二次电池，广泛应用于应急电源、风力 发电等储能领域。如图所示为我国科学家开发的一种以 Ce（NO3）4 为添加剂的室温钠硫电池（图b）， 与传统钠硫电池（图a）相比提高了电池稳定性。关于该电池，下列说法不正确的是 ( )A 电池放电时，电子由 Na 电极经外电路流向 S 电极B a 电池放电时的正极反应为C 利用 a 电池给铅蓄电池充电，每消耗 1mol Na ，铅蓄电池负极减重 48gD b 电池中 Ce（NO3）4 添加剂在负极区仅起增强导电性的作用18 （2023秋石景山区期末）关于下列各装置图的叙述中不正确的是 ( )8A 用装置精炼铜，则 a 极为粗铜，电解质溶液为 CuSO4溶液B 装置中锌电极作负极保护了铁电极C 装置中钢闸门应与外接电源的负极相连D 装置中的铁发生吸氧腐蚀19 （2023 秋荆门期末）下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，正确的是 ( )A 铜板打上铁铆钉后，铜板 更易被腐蚀B 暖气片表面刷油 漆可防止金属腐蚀C.连接锌棒后， 电子 由铁管道流向锌D. 阴极的电极反应式 为 Fe - 2e - Fe2+A A B B C C D D20 （2024 秋河东区校级月考）我国科学家研发了一种室温下可充电的 NaCO2 电池，示意图如图。放 电时，Na2CO3 与 C 均沉积在碳纳米管中，下列说法错误的是 ( )A 充电时，阴极反应为：Na+e - NaB 充电时，电源 b 极为正极，Na+向钠箔电极移动C 放电时，转移 0.4mol 电子，碳纳米管电极增重 1.2g9D 放电时，电池的总反应为 3CO2+4Na 2Na2CO3+C21 （2024 秋洛阳月考） 电解 TiO2 可直接制得钛， 电解原理如图所示 。下列说法错误的是 ( )A 若电源为铅酸蓄电池，则 P 应与 PbO2 电极相连B 石墨电极上的主要反应式为 2Cl - - 2e - Cl2 C 熔融 CaCl2 的电离方程式为 CaCl2（熔融）Ca2+2Cl -D 电池工作时，石墨电极附近会出现 O2 -22（2024 秋河东区校级月考）如图所示，利用 N2H4、O2和 KOH 溶液制成燃料电池（总反应式为 N2H4+O2 =N2+2H2O），模拟氯碱工业。下列说法正确的是 ( )A 甲池中负极反应为 N2H4 - 4e - N2+4H+B 乙池中出口 G 、H 处气体分别为 H2 、Cl2C 乙池中离子交换膜为阴离子交换膜D 4 当甲池中消耗 32gN2H4时，乙池中理论上最多产生 142gCl223 （2024广西）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 ( )10A 外电路通过 1mol 电子时，理论上两电极质量变化的差值为 23gB 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24 （2023秋肇东市校级期末）我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池，其原理如图所示。设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 ( )A 放电时，B 电极反应式：I2+2e - 2I -B 放电时，电解质储罐中离子总浓度增大C M 为阳离子交换膜，N 为阴离子交换膜D 充电时，A 极增重 32.5g 时，C 区增加的离子数为 2NA25 （2024 秋南岗区校级月考）党的二十大报告指出：持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。二氧化硫 作为空气的一种主要污染物，消除其污染势在必行。二氧化硫空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、 发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是 ( )11A 该电池放电时电流从 Pt1 电极经过外电路流向 Pt2 电极B Pt1 电极电势高于 Pt2 电极C Pt2 电极附近发生的反应为 O2+4e - +4H+2H2OD 相同条件下，放电过程中消耗的 SO2 和 O2 的体积比为 1 ：2122025 高考化学解密之化学反应与电能参考答案与试题解析一选择题（共 25 小题）1 （2024 秋五华区期中） 纳米硅基锂电池是一种新型二次电池， 电池装置如图所示， 电池反应式为 xFeS2+4LixSixFe+2xLi2S+4Si ，下列说法正确的是 ( )A 放电时硅基电极发生还原反应B 放电时 Li+ 由 a 极移向b 极C 电子可以通过聚合物隔膜D 充电时，a 极反应式为 xFe+2xLi2S - 4xe - 4xLi+xFeS2【答案】D【分析】电池反应式为 xFeS2+4LixSixFe+2xLi2S+4Si ，由图可知，放电时，Fe 元素化合价降低得 电子，故 a 极为正极，b 极为负极，充电时，a 极为阳极，b 极为阴极，据此作答。【解答】解：A 放电时硅基电极为负极，发生氧化反应，故 A 错误；B 放电时 Li+ 由 b 极（负极）移向b 极（正极），故 B 错误；C 原电池工作时， 电子不经过电解质溶液，故不通过聚合物隔膜，故 C 错误；D 充电时，a 极为阳极，电极反应式为 xFe+2xLi2S - 4xe - 4xLi+xFeS2 ，故 D 正确； 故选：D。【点评】本题考查可充电电池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极和阴阳极是解题的关 键。2 （2024 秋盐城月考）利用电化学原理，可将 H2 、CO2 转化为 C2H5OH ，其工作原理如图所示。下列说 法不正确的是 ( )13A 电极 2 是电源的负极B H+ 由右侧通过质子膜移向左侧C 该装置工作时电能转化为化学能D 电极 1 上电极反应式为 2CO2+12e - +12H+ C2H5OH+3H2O 【答案】C【分析】 由图可知，该装置为原电池，碳元素化合价降低得电子，故电极 1 为正极， 电极反应式为 2CO2+12e - +12H+ C2H5OH+3H2O ，电极 2 为负极，据此作答。【解答】解：A 由分析可知，电极 2 为负极，故 A 正确；B H+ 由右侧（负极）通过质子膜移向左侧（正极），故 B 正确；C 该装置为原电池，化学能转化为电能，故 C 错误；D 电极 1 为正极， 电极反应式为 2CO2+12e - +12H+ C2H5OH+3H2O ，故 D 正确； 故选：C。【点评】本题考查原电池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键。3 （2024 秋青岛月考）某学习小组按图探究金属电化学腐蚀与防护的原理，下列说法正确的是 ( )A 相同条件下，若 X 为食盐水，K 分别连接 B 、C 时，前者铁棒的腐蚀速度更慢B 若 X 为模拟海水，K 未闭合时铁棒上 E 点表面铁锈最多C 若 b 为正极，K 连接 A 时，铁棒防腐的方式称为牺牲阳极保护法D 若在 X 溶液中预先加入适量的 KSCN 溶液，可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果 【答案】B14【分析】K 连接 A 时，可形成外加电流阴极保护法，被保护金属 Fe 应作为阴极；K 连接 B 时，Fe 作为 负极，被腐蚀；K 连接 C 时，形成牺牲阳极的阴极保护法，即牺牲 Zn ，保护 Fe ，据此解答。【解答】解：A K 连接 B 时，Fe 作为负极，被腐蚀；K 连接 C 时，Zn 作负极，Fe 作正极，即牺牲 Zn 保护 Fe ，所以后者铁棒的腐蚀速度更慢，故 A 错误；B E 点（界面处）氧气浓度较大，生成的 OH - 浓度最大，而 Fe （OH）2 经氧化才形成铁锈，所以是 E 点铁锈最多，故 B 正确；C 牺牲阳极的阴极保护法原理为原电池，无外加电流；若 b 为正极，K 连接 A 时，铁棒成为电解池的 阳极，加速腐蚀速率，故 C 错误；D Fe2+与 K3Fe（CN）6溶液反应产生蓝色沉淀，通过观察沉淀量的多少判断铁棒腐蚀或防腐的效果， 应加 K3Fe（CN）6溶液，Fe2+与 KSCN 溶液不反应，故 D 错误；故选：B。【点评】本题主要考查金属的腐蚀与防护等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有 的知识进行解题。4 （2024 秋青岛月考）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 为电解池。图 2 用图 1 作电源，可实现以 KCl、 NaNO3为原料制取 KNO3和 NaCl。A 、C 代表不同类别的选择性离子交换膜，M、N 为惰性电极。若产 品出口 1 的产品为 NaCl ，下列有关说法正确的是 ( )A 图 2 中 M 极为阴极，应与 Ag ( ) 相连B A 为阴离子交换膜，C 为阳离子交换膜C 电解总反应：KCl+NaNO3KNO3+NaClD 产品出口 1 的产品的物质的量是产品出口 2 物质的量的2 倍 【答案】D【分析】图 1 为浓差电池，由图 1 可知，左侧硝酸银溶液浓度大，Ag ( ) 为正极，Ag ( ) 为负极，图 2 用图 1 作电源，可实现以 KCl 、NaNO3为原料制取 KNO3和 NaCl ，产品出口 1 的产品为 NaCl ，故15中氯离子透过 C 膜向右迁移进入 , C 膜为阴离子交换膜，M 极为阴极，N 极为阳极， 中钠离 子向左侧迁移进入 , 故 A 膜为阳离子交换膜，电解总反应为 2H2O2H2 +O2 , 据此作答。 【解答】解：A 由分析可知，M 极为阴极，应与 Ag ( ) 即负极相连，故 A 错误；B 由分析可知，A 膜为阳离子交换膜，C 膜为阴离子交换膜，故 B 错误；C 电解总反应为 2H2O2H2 +O2 , 故 C 错误；D 由分析可知， 、 的 NaCl 溶液浓度和硝酸钾溶液浓度相等，故产品出口 1 的产品的物质的 量是产品出口 2 物质的量的 2 倍，故 D 正确；故选：D。【点评】本题考查原电池和电解池原理，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极和阴阳极是 解题的关键。5 （2024 秋青岛月考）一种新型高性能的锡 - 石墨钠型钠离子电池，采用锡箔（不参与电极反应）作为 集流体，电解液为 NaPF6溶液。如图所示可用铅酸蓄电池给锡 - 石墨钠型钠离子电池充电。下列有关说 法错误的是 ( )A 电池放电的总反应：xNa+Cn（PF6）x xNaPF6+CnB 电池放电时，Na+会脱离锡箔，向石墨电极迁移C 充电时，铅酸蓄电池 b 电极增重 96g ，理论上石墨电极增重 145gD 锂元素稀缺，量产后的钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低 【答案】C【分析】根据电池放电时，负极上 Na 失电子生成 Na+ ，总反应为 xNa+Cn（PF6）x xNaPF6+Cn ，充电时，铅酸蓄电池充当外接电源，b 电极的电极反应式为 ，石墨电极发生氧化反应： ，进行分析。16【解答】解：A 电池放电时，Na 失去电子，总反应为 xNa+Cn（PF6）x xNaPF6+Cn ，故 A 正确；B 放电时，负极上 Na 失电子生成 Na+ ，Na+向正极（石墨电极）迁移，故 B 正确；C 充电时，铅酸蓄电池充当外接电源，b 电极的电极反应式为 ，当 b 电极增重 96g ，提供电子 2mol ，石墨电极发生氧化反应： ，每转移 2mole - ，石墨 电极增重 2mol（31+619）gmol - 1 290g ，故 C 错误；D Li 比 Na 稀缺，钠离子电池生产成本低，故 D 正确； 故选：C。【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合 已有的知识进行解题。6（2024 秋青岛月考）如图，b 为 H+/H2标准氢电极，可发生还原反应（2H+2e - H2 ) 或氧化反应（H2 - 2e - 2H+），a 、c 分别为 AgCl/Ag 、AgI/Ag 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。下列说法错误的是 ( )A 图中 1 与 2 相连，电池反应为 H2+2AgCl 2Ag+2Cl - +2H+B 图中 2 与 3 相连，c 电极发生氧化反应C 图中 1 与 3 相连，盐桥 1 中的阳离子向 a 电极移动D 图中 1 与 2 或 2 与 3 相连时构成的两个原电池装置中，b 电极均为电子流出极 【答案】D【分析】1 与 2 相连，左侧两池构成原电池，b 电极为负极，a 电极为正极，b 电极的反应为， a 电极上 AgCl 转化为 Ag ， 电池反应为 ，因此 a 电极质量减小；2 与 3 相 连，右侧两池构成原电池，c 电极质量增大，Ag 转化为 AgI ，说明 c 电极为负极，发生氧化反应，b 电 极为正极；图中 1 与 3 相连，a 电极为正极，c 电极为负极，电池反应为 AgCl（s）+I - （aq）AgI（s） +Cl - （aq），所以盐桥 1 中的阳离子向 a 电极移动。【解答】解：A 1 与 2 相连，左侧两池构成原电池，b 电极的反应为 ，b 电极为负极，a17电极上 AgCl 转化为 Ag ，a 电极为正极， 电池反应为 ，故 A 正确；B 2 与 3 相连，右侧两池构成原电池，c 电极质量增大，Ag 转化为 AgI ，说明 c 电极为负极，发生氧化反应，故 B 正确；C 图中 1 与 3 相连，电池反应为 AgCl（s）+I - （aq）AgI（s）+Cl - （aq），a 电极为正极，所以盐桥1 中的阳离子向 a 电极移动，故 C 正确；D 1 与 2 相连，b 电极为负极，为电子流出极，2 与 3 相连，b 电极为正极，为电子流入极，故 D 错误；故选：D。【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合 已有的知识进行解题。7 （2024 秋青岛月考）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 ( )图 碱性锌锰电池图铅蓄电池图电解精炼铜图银锌纽扣电池A 图 所示电池中，MnO2 的作用是催化剂B 图所示电池充电过程中， 电解质溶液的密度增大，移向阴极C 图所示装置工作过程中， 电解质溶液中 Cu2+浓度始终不变D 图所示电池中，Ag2O 是氧化剂，电池工作过程中 Ag2O 还原为 Ag 【答案】D【分析】A 根据干电池中工作时，Zn 为负极、发生失电子的反应，MnO2在正极发生得电子的反应、 作氧化剂，进行分析；B 根据铅蓄电池充电时电池反应为：2PbSO4+2H2O Pb+PbO2+2H2SO4 ，进行分析；C 根据电解时，粗铜中有铜和其它金属失电子，纯铜上只有铜离子得电子，进行分析；D 根据该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，进行分析。【解答】解：A 该干电池中工作时，锌为负极、发生失电子的反应，二氧化锰在正极发生得电子的反 应、作氧化剂，故 A 错误；B 铅蓄电池充电时电池反应为：2PbSO4+2H2O Pb+PbO2+2H2SO4 ， 电解质溶液的密度增大，硫酸根18离子移向阳极，故 B 错误；C粗铜中不仅含有 Cu 还含有其它金属，电解时，粗铜中有 Cu 和其它金属失电子，纯铜上只有铜离子 得电子，所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜，所以溶液中铜离子浓度降低，故 C 错误；D 该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以 Ag2O 是氧化剂、发生还原反应，故 D 正确； 故选：D。【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合 已有的知识进行解题。8 （2024雨花区校级模拟）一种新型短路膜电池分离 CO2装置如图所示。下列说法中正确的是 ( )A 负极反应为：H2+2OH - - 2e - H2OB 正极反应消耗 22.4LO2 ，理论上需要转移 4mol 电子C 该装置用于空气中 CO2 的捕获，CO2 最终由出口 A 流出D 短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还可以传递电子 【答案】D【分析】由图可知，H2通入极为负极，负极反应式为 H2 - 2e - 2H+ ，H+与反应生成 CO2 ，O2通 入极为正极，正极反应式为 O2+2H2O+4e - 2OH - ，CO2 和 OH - 反应生成 ，移向负极与 H+结合生成 ，据此分析解答。【解答】解：A 氢气通入极为负极， 电极反应式为 H2 - 2e - 2H+ ，故 A 错误；B 未给出标准状况，无法计算 O2的物质的量及转移电子的物质的量，故 B 错误；C 由图可知，该装置用于空气中 CO2 的捕获，CO2 , H+与反应生成 CO2 ，则 CO2 最终由出口 B 流出，故 C 错误；D 由图可知，短路膜中存在电子运动，和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还可以传递电子，19故 D 正确；故选：D。【点评】本题考查原电池原理，依据图象和题目信息准确判断正负极、电极反应是解题的关键，注意结 合图中信息书写电极反应式，题目难度中等。9 （2024西城区一模）双极膜可用于电解葡萄糖（C6H12O6）溶液同时制备山梨醇（C6H14O6）和葡萄糖 酸（C6H12O7）。电解原理示意图如图（忽略副反应）。已知：在电场作用下，双极膜可将水解离，在两侧分别得到 H+和 OH - 。注：R 为 - C5H11O5下列说法不正确的是 ( )A 右侧的电极与电源的正极相连B 阴极的电极反应：C6H12O6+2e - +2H+C6H14O6C 一段时间后，阳极室的 pH 增大D 每生成 1mol 山梨醇，理论上同时可生成 1mol 葡萄糖酸 【答案】C【分析】 由电解原理示意图可知，右侧 Br - 失去电子得到 Br2 ，则右侧为阳极，电极反应式为：2Br - - 2e - Br2，Br2+C6H12O6+2OH - C6H12O7+2Br - +H2O ，左侧为阴极，电极反应式为：C6H12O6+2e - +2H+ C6H14O6 ，据此分析。【解答】解：A 由分析知，右侧的电极与电源的正极相连，故 A 正确；B 由分析知，阴极的电极反应：C6H12O6+2e - +2H+C6H14O6 ，故 B 正确；C 由分析知，阳极室消耗氢氧根离子，生成葡萄糖酸，pH 减小，故 C 错误；D 由电极反应式可知每生成 1mol 山梨醇，理论上同时可生成 1mol 葡萄糖酸，故 D 正确； 故选：C。【点评】本题主要考查电解池的工作原理，为高频考点，题目难度一般。10（2024安徽二模）科学家设计了一套电解装置，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，如图所示。下列叙述错误的是 ( )20A 电极电势：催化电极 a催化电极 bB 双极膜的右侧是阳离子交换膜C 阳极反应式为D 标准状况下，每消耗 33.6LCO2会生成 1mol 【答案】D【分析】由图可知，该装置为电解池，催化电极 b 上 CO2发生得电子的反应生成 HCOOH ，则催化电极b 为阴极，催化电极 a 为阳极，阳极上失电子生成 ，阳极反应式为 ， 阴极反应式为 CO2+2H+2e - =HCOOH ，据此分析解答。【解答】解：A 由上述分析可知，催化电极 b 为阴极，催化电极 a 为阳极，则电极电势：催化电极 a 催化电极 b ，故 A 正确；B 电解时阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，H+通过双极膜的右侧交换膜移向阴极，即双极膜的右侧 是阳离子交换膜，故 B 正确；C 阳 极 上 转 化 为 ， 阳 极 反 应 式 为21 , 故 C 正确；D 阳极反应式为 ， 阴极反应式为CO2+2H+2e - HCOOH ，根据电子守恒可知 ，则 n （ ） 3n （CO2） 3 =45mol ，故 D 错误；故选：D。【点评】本题考查电解原理的应用，侧重学生分析能力和灵活运用能力的考查，把握电极判断和电极反 应是解题关键，注意掌握电极反应式的书写，题目难度中等。11 （20244 月份模拟）燃煤电厂脱硫废水含氨态氮，一种电化学降解氨态氮的示意图如图，该过程中同 时存在直接氧化和间接氧化两种方式。下列说法错误的是 ( )A 直接氧化时电极 A 的电极反应式为 2NH3+6OH - - 6e - N2 +6H2OB 间接氧化的机理可能是 OH - - e - OH 和 6OH+2NH3 N2 +6H2OC 当废水中存在 Cl - 时，可能会提高间接氧化时氨的去除速率D 当电解共产生 1mol 气体时，铅蓄电池的负极增重 288g 【答案】D【分析】直接氧化时电极 A 是阳极发生氧化反应，电极反应式为；电 极 B 是阴极发生还原反应电极反应式为；间接氧化的机理 OH - 失电子变为中 间产物OH ，然后OH 再与 NH3反应产生 N2 ，据此作答。【解答】解：A 直接氧化时电极 A 的电极反应式为 ，故 A 正确；B由图及分析可知，间接氧化的机理可能是 OH - - e - OH 和 6OH+2NH3 N2 +6H2O，故 B 正确；22C 当 废 水 中 存 在 Cl - 时 ， 由 于 失 电 子 能 力 Cl - OH - ， Cl - 可 能 发 生 Cl - - e - Cl ， , 可能会提高间接氧化时氨的去除速率，故 C 正确；D根据得失电子守恒可知 N2与 H2 是 1：3 生成，当电解共产生 1mol 气体时，N2 物质的量为 0.25mol， H2 为物质的量为 0.75mol ，转移电子物质的量为 0.25mol 6 1.5mol ，铅蓄电池负极电极反应为 , 当转移电子物质的量为 1.5mol ，消耗0.75mol ，负极增重为 0.75mol 96g/mol 72g ，故 D 错误；故选：D。【点评】本题考查原电池和电解池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极和阴阳极是解题 的关键。12 （2024沧州三模） 目前报道的电催化还原 N2制 NH3主要有如图所示的类型、装置甲为固态质子导电 电解，装置乙为固态氧阴离子导电电解，装置丙为含有 N3 - 的熔盐电解。下列说法错误的是 ( )A 甲、丙的电解总反应相同B 甲、丙的阳极反应相同C 乙的阴极反应为 N2+3H2O+6e - 2NH3+3O2 -D 每生成 1mol NH3 甲、乙、丙转移的电子数均相同 【答案】B【分析】A 根据甲和丙中发生的总反应都是 N2和 H2反应生成 NH3 ，进行分析；B 根据甲、丙的阳极发生的反应： 2H+ 、 ，进行分析；C 根据 N2在阴极得到电子生成 O2 - 和 NH3 ，进行分析；D 根据甲、乙、丙得电子的物质均为 N2进行分析。【解答】解：A 甲和丙中发生的总反应都是 N2和 H2反应生成 NH3 ，电解总反应均为 N2+3H2 2NH3， 故 A 正确；B 甲、丙的阳极发生的反应不同，分别为 2H+ 、 ，故 B 错误；C N2在阴极得到电子生成 O2 - 和 NH3 ，阴极反应为 ，故 C 正确；23D 甲、乙、丙得电子的物质均为 N2 ，故每生成 1mol NH3 ， 甲、乙、丙转移的电子数均相同，故 D 正 确；故选：B。【点评】本题主要考查电解原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进 行解题。13 （2024 秋南岸区校级月考）我国科学家研发了一种室温下可充电的 NaCO2 电池，如题图所示。放 电时，Na2CO3 与 C 均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是 ( )A 充电时，阴极电极反应式为：Na+e - NaB 充电时，电源 b 极为正极，Na+向钠箔电极移动C 放电时，转移 0.4mol 电子，碳纳米管电极增重 22.4gD 放电时，电池的总反应为 2