第=page22頁，共=sectionpages2323頁專題07電化學(xué)及其應(yīng)用考點五年考情（2021-2025）命題趨勢考點01原電池、化學(xué)電源：2022?湖南卷、2021?湖南卷、高考對于電化學(xué)板塊內(nèi)容的考查變化變化不大，主要考查陌生的原電池裝置和電解池裝置的分析，對于電解池的考查概率有所提高，特別是利用電解池生產(chǎn)化工品和處理環(huán)境污染物成為命題特點。問題的落腳點主要是在電極的極性判斷、兩極發(fā)生的反應(yīng)、電解液成分變化及參與情況、pH變化、離子交換膜的應(yīng)用及電子守恒的計算等這些問題上?？键c02電解池的工作原理及應(yīng)用2025?湖南卷、2024?湖南卷、考點01原電池、化學(xué)電源：1．（2022·湖南卷）海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰-海水電池構(gòu)造示意圖如下。下列說法錯誤的是A．海水起電解質(zhì)溶液作用B．N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：C．玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能D．該鋰-海水電池屬于一次電池【答案】B【分析】鋰海水電池的總反應(yīng)為2Li+2H2O═2LiOH+H2↑，M極上Li失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則M電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為Li-e-=Li+，N極為正極，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，同時氧氣也可以在N極得電子，電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-?！驹斀狻緼．海水中含有豐富的電解質(zhì)，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質(zhì)溶液，故A正確；B．由上述分析可知，N為正極，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，和反應(yīng)O2+4e-+2H2O=4OH-，故B錯誤；C．Li為活潑金屬，易與水反應(yīng)，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應(yīng)，并能傳導(dǎo)離子，故C正確；D．該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確；答案選B。3．（2021·湖南卷）鋅溴液流電池是一種先進的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅溴液流電池工作原理如圖所：下列說法錯誤的是A．放電時，N極為正極B．放電時，左側(cè)貯液器中的濃度不斷減小C．充電時，M極的電極反應(yīng)式為D．隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過【答案】B【分析】由圖可知，放電時，N電極為電池的正極，溴在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成溴離子，電極反應(yīng)式為Br2+2e-=2Br-，M電極為負(fù)極，鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子，電極反應(yīng)式為Zn—2e-=Zn2+，溴離子進入左側(cè)，左側(cè)溴化鋅溶液的濃度增加；充電時，M電極與直流電源的負(fù)極相連，做電解池的陰極，N電極與直流電源的正極相連，做陽極?！驹斀狻緼．由分析可知，放電時，N電極為電池的正極，故A正確；B．由分析可知，放電時，溶液中有Zn2+與Br-生成，通過循環(huán)回路，左側(cè)儲液器中溴化鋅的濃度增大，故B錯誤；C．由分析可知，充電時，M電極與直流電源的負(fù)極相連，做電解池的陰極，鋅離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅，電極反應(yīng)式為Zn2++2e-=Zn，故C正確；D．由分析可知，放電或充電時，交換膜允許鋅離子和溴離子通過，維持兩側(cè)溴化鋅溶液的濃度保持不變，故D正確；故選B?？键c02電解池的工作原理及應(yīng)用3．（2025·湖南卷）一種電化學(xué)處理硝酸鹽產(chǎn)氨的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．電解過程中，向左室遷移B．電解過程中，左室中的濃度持續(xù)下降C．用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙置于b處，試紙先變紅后褪色D．完全轉(zhuǎn)化為的電解總反應(yīng)：【答案】B【分析】由圖可知，左側(cè)發(fā)生，N元素化合價下降，則左側(cè)是陰極區(qū)，右側(cè)發(fā)生，Cl元素化合價上升，則右側(cè)是陽極區(qū)，據(jù)此解答；【詳解】A．電解池中，陽離子向陰極移動，則，向左室遷移，A正確；B．電解過程中，先生成，再消耗，是中間產(chǎn)物，其濃度增大還是減小，取決于生成速率與消耗速率，無法得出其濃度持續(xù)下降的結(jié)論，B錯誤；C．b處生成氯氣，與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸能使藍(lán)色石蕊試紙變紅，次氯酸能使變紅的試紙褪色，故能看到試紙先變紅后褪色，C正確；D．左側(cè)陰極總反應(yīng)是，右側(cè)陽極總反應(yīng)是，將兩電極反應(yīng)相加即可得到總反應(yīng)，D正確；故選B。4．（2024?·湖南卷）在KOH水溶液中，電化學(xué)方法合成高能物質(zhì)K4C6N16時，伴隨少量O2生成，電解原理如圖所示，下列說法正確的是A．電解時，OH―向Ni電極移動B．生成C6Neq\o\al(\s\up1(4―),\s\do1(16))的電極反應(yīng)：2C3N8H4＋8OH－-4e－C6Neq\o\al(\s\up1(4―),\s\do1(16))＋8H2OC．電解一段時間后，溶液pH升高D．每生成1molH2的同時，生成0.5molK4C6N16【答案】B【分析】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：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－；Pt電極C3N8H4失去電子生成C6Neq\o\al(\s\up1(4―),\s\do1(16))，作陽極，電極反應(yīng)為：2C3H8N4＋8OH－-4e－C6Neq\o\al(\s\up1(4―),\s\do1(16))＋8H2O，同時，Pt電極還伴隨少量O2生成，電極反應(yīng)為：4OH－-4e－O2↑＋2H2O。【詳解】A．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OH―向Pt電極移動，A錯誤；B．由分析可知，Pt電極C3H8N4失去電子生成C6Neq\o\al(\s\up1(4―),\s\do1(16))，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，電極反應(yīng)為：2C3H8N4＋8OH－-4e－C6Neq\o\al(\s\up1(4―),\s\do1(16))＋8H2O，B正確；C．由分析可知，陽極主要反應(yīng)為：2C3H8N4＋8OH－-4e－C6Neq\o\al(\s\up1(4―),\s\do1(16))＋8H2O，陰極反應(yīng)為：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，則電解過程中發(fā)生的總反應(yīng)主要為：2C3H8N4＋4OH－C6Neq\o\al(\s\up1(4―),\s\do1(16))＋4H2O＋2H2↑，反應(yīng)消耗OH－，生成H2O，電解一段時間后，溶液pH降低，C錯誤；D．根據(jù)電解總反應(yīng)：2C3H8N4＋4OH－C6Neq\o\al(\s\up1(4―),\s\do1(16))＋4H2O＋2H2↑可知，每生成1molH2，生成0.5molK4C6N16，但Pt電極伴隨少量O2生成，發(fā)生電極反應(yīng)：4OH－-4e－O2↑＋2H2O，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K4C6N16小于0.5mol，D錯誤；故選B。1．（2025·湖南·模擬預(yù)測）堿性條件下(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)，電催化共還原與制備乙酰胺是一種碳中和與廢水處理有機結(jié)合的綠色電化學(xué)策略，其裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．離子交換膜為陰離子交換膜B．M極存在電極反應(yīng)：C．理論上，N極收集到氣體2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，M極可制得乙酰胺的質(zhì)量為5.9gD．與為制備乙酰胺的中間產(chǎn)物【答案】C【分析】在堿性條件下(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)，電催化還原生成，同時也被還原為，則M為陰極，電極反應(yīng)式為：、，生成的和在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為，再轉(zhuǎn)化為，最后再轉(zhuǎn)化為達到處理廢水目的，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．根據(jù)分析，M極為陰極，產(chǎn)生，N極為陽極，因電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則陽極會消耗，，損耗的需要從M極區(qū)交換到N極區(qū)進行反應(yīng)，則離子交換膜為陰離子交換膜，A正確；B．根據(jù)分析，在M極上發(fā)生的反應(yīng)其中之一為：，B正確；C．根據(jù)分析及電解圖可知，每生成乙酰胺需要轉(zhuǎn)移，則N極收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體2.24L時，根據(jù)分析，N極產(chǎn)生的氣體為，生成要轉(zhuǎn)移，則M極理論上可制得乙酰胺的質(zhì)量為：，C錯誤；D．根據(jù)根據(jù)分析及電解圖可知，生成的與最終轉(zhuǎn)化為乙酰胺，則說明與為制備乙酰胺的中間產(chǎn)物，D正確；故答案為：C。2．（2025·湖南·三模）工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的氨逸到空氣中會造成污染，科學(xué)家采用石墨烯作電極材料設(shè)計了一種新型綠色處理尾氣中的方案，主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程，如圖所示。下列說法正確的是A．極接直流電源的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．極的電極反應(yīng)式為C．當(dāng)電解質(zhì)溶液中傳導(dǎo)時，有穿過質(zhì)子交換膜D．若用鉛酸蓄電池作電源，當(dāng)電源負(fù)極增重時，極消耗(折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)【答案】B【分析】圖中的電化學(xué)過程涉及電解池原理，在N極被氧化為N2，則N極為陽極，陽極式為；M極為陰極，在陰極得到電子被還原為，陰極式為，M極產(chǎn)生的可再被氧氣氧化為，反應(yīng)的離子方程式為。【詳解】A．結(jié)合分析知，在M極得到電子被還原為，則極為電解池的陰極，接直流電源的負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項錯誤；B．極為陽極，電極反應(yīng)式為，B項正確；C．電子可從導(dǎo)線過，電解質(zhì)溶液不能傳導(dǎo)電子，C項錯誤；D．若用鉛酸蓄電池作電源，電源負(fù)極的反應(yīng)式為，負(fù)極增重時，參與反應(yīng)的為0.05mol，電路中轉(zhuǎn)移電子0.1mol，結(jié)合M極式知，極產(chǎn)生的為0.1mol，再根據(jù)知，反應(yīng)消耗的為0.025mol，其標(biāo)況下的體積為，D項錯誤；故選B。3．（2025·湖南·模擬預(yù)測）某沉積物-微生物電池可以回收處理含硫廢渣(硫元素的主要存在形式為)，其工作原理如圖所示，酸性增強不利于菌落存活。下列說法錯誤的是A．碳棒b的電勢比碳棒a的電勢低B．碳棒b存在電極反應(yīng)：C．工作一段時間后，電池效率降低D．每生成，理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下【答案】D【分析】根據(jù)光合菌產(chǎn)生的O2得電子結(jié)合H+得到H2O，碳棒a為正極，F(xiàn)eS2在硫氧化菌的作用下被氧化為S，S在硫氧化菌的作用下被氧化為硫酸根?！驹斀狻緼．根據(jù)分析可知b極為負(fù)極，a極為正極，正極的電勢高于負(fù)極，A正確；B．根據(jù)圖示，碳棒b為負(fù)極，失電子，存在電極反應(yīng)：，B正確；C．酸性增強不利于菌落存活，負(fù)極失電子發(fā)生的氧化反應(yīng)會減慢，故工作一段時間后，電池效率降低，C正確；D．a(chǎn)為正極，光合菌產(chǎn)生的O2得電子結(jié)合H+得到H2O，電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O，每生成，轉(zhuǎn)移6mol電子，理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下，D錯誤；故選D。4．（2025·湖南·三模）膠體電池是鉛酸蓄電池的一種發(fā)展分類，它是在硫酸中添加膠凝劑，使硫酸電液變?yōu)槟z態(tài)，具有使用壽命長、安全穩(wěn)定等優(yōu)點。如圖是一種膠體液流電池工作原理，下列說法不正確的是A．該電池中較大離子直徑約為B．充電時，儲罐乙所在電極接直流電源正極C．放電時，負(fù)極反應(yīng)為D．放電時，若外電路轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上儲罐甲質(zhì)量增加1g【答案】B【分析】由題干圖示信息可知，放電時儲罐甲的電極反應(yīng)為：[H12(VO2)12(RC6H4PO3)8](4-x)-+xe-=[H12(VO2)12(RC6H4PO3)8]4-，發(fā)生還原反應(yīng)，作正極，而儲罐乙的電極反應(yīng)為：，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，據(jù)此解答。【詳解】A．膠體的粒子直徑為，故該膠體液流電池中較大離子直徑約為，A正確；B．根據(jù)電池工作原理圖儲罐乙充電時，發(fā)生電極反應(yīng)：，作陰極，接在直流電源的負(fù)極，B錯誤；C．根據(jù)電池工作原理圖放電時，負(fù)極反應(yīng)為：，C正確；D．轉(zhuǎn)移1mol電子時，理論上有從右向左遷移，則儲罐甲質(zhì)量增加1g，D正確；故選B。5．（2025·湖南·模擬預(yù)測）利用不同氫源(D2O和HCHO)在兩個Pd膜電極上同時對同一有機物進行雙邊加氫的原理如圖所示(以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液，—H可用H表示)。下列說法正確的是A．電子的流向：電源負(fù)極→M極→電解質(zhì)溶液→N極→電源正極B．電解一段時間后，陽極室溶液pH升高C．消耗1mol，有4mol陰離子通過交換膜D．若無論電解多久N極區(qū)產(chǎn)物中也不會有，則存在反應(yīng)：【答案】D【分析】由圖可知，M為陰極，右側(cè)N為陽極，N電極反應(yīng)方程式為HCHO-e-+2OH-=HCOO-+H+H2O，M極反應(yīng)為；兩極的均被加H還原，當(dāng)1mol被加氫還原，則相當(dāng)于陰陽兩極各有0.5mol被還原，需要H或D的物質(zhì)的量為0.5mol×4=2mol，根據(jù)電極反應(yīng)方程式可知，轉(zhuǎn)移電子2mol；【詳解】A．電子在外電路移動，而不會進入內(nèi)電路，A錯誤；B．由分析中的電極反應(yīng)可知，當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時，陽極消耗2mol氫氧根離子，同時會有1mol氫氧根從陰極通過離子交換膜向陽極移動，且陽極還會生成水，則陽極室氫氧根離子濃度降低，pH降低，B錯誤；C．由分析可知，1mol~2mole-，若消耗1mol，轉(zhuǎn)移電子2mol，對應(yīng)的陰離子交換膜轉(zhuǎn)移2mol陰離子，C錯誤；D．中間是陰離子交換膜，導(dǎo)致左側(cè)產(chǎn)生的，會進入右側(cè)溶液參與放電，若無論電解多久N極產(chǎn)物中也不會含有，說明產(chǎn)生的H來自于HCHO，即反應(yīng)為，D正確；故選D。6．（2025·湖南邵陽·三模）電化學(xué)合成是對環(huán)境友好的合成方法，以對硝基苯甲酸()為原料，采用惰性電極電解法合成對氨基苯甲酸()的裝置如圖。下列說法正確的是A．N電極電勢高于M電極電勢B．該離子交換膜為陰離子交換膜C．電解一段時間后，陽極室的pH不變D．若直流電源用鉛酸蓄電池，則每生成0.1mol對氨基苯甲酸，鉛酸蓄電池負(fù)極質(zhì)量增加28.8g【答案】D【分析】根據(jù)圖示，N電極I2得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成I-，N是陰極，則直流電源b為負(fù)極、a為正極，電解池M極為陽極，M極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成的總反應(yīng)為，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．由分析可知，N為陰極，M為陽極，故N電極電勢低于M電極電勢，A錯誤；B．由題干分析可知，M為陽極，反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成對氨基苯甲酸的反應(yīng)消耗H+，且陽離子移向陰極區(qū)，故該離子交換膜為陽離子交換膜，B錯誤；C．由分析可知，M極為陽極，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，則電解一段時間后，陽極室的pH減小，C錯誤；D．由分析可知，每生成0.1mol對氨基苯甲酸，電路上轉(zhuǎn)移0.6mol電子，若直流電源用鉛酸蓄電池，則鉛酸蓄電池負(fù)極反應(yīng)式為：Pb-2e-+=PbSO4(s)，故質(zhì)量增加=28.8g，D正確；7．（2025·湖南·一模）近日，大連化物所鄧德會團隊實現(xiàn)了基于均多相融合的熱—電耦合催化室溫空氣直接轉(zhuǎn)化制HNO3反應(yīng)的新過程。電解裝置如圖所示，已知石墨電極a上有氣泡冒出，電解液為Li2SO4/H2SO4溶液(pH=3)，下列說法正確的是A．電解時，電流由電極a經(jīng)導(dǎo)線流入電極bB．電解時，陽極區(qū)的pH將升高C．電解時，當(dāng)電極a上產(chǎn)生22.4LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，陰極區(qū)將產(chǎn)生1molHNO3D．電解時，陰極區(qū)O2發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為O2+2e-+2H+=H2O2【答案】D【分析】石墨電極b上酸性條件下氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成過氧化氫，鐵離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成生成亞鐵離子，電極b為陰極，放電生成的過氧化氫與亞鐵離子反應(yīng)生成鐵離子和?OH，?OH與氮氣反應(yīng)生成硝酸；石墨電極a為陽極，石墨電極a上有氣泡冒出，說明水分子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子。【詳解】A．由分析可知，石墨電極a為陽極，石墨電極b為陰極，則電解時，電流由電極b經(jīng)導(dǎo)線、電源、導(dǎo)線流入電極a，故A錯誤；B．由分析可知，石墨電極a為陽極，水分子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，則陽極區(qū)溶液中氫離子濃度增大，溶液的pH減小，故B錯誤；C．由得失電子數(shù)目守恒可知，電解時，當(dāng)電極a上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氧氣時，陰極區(qū)將產(chǎn)生硝酸的物質(zhì)的量為=0.8mol，故C錯誤；D．由分析可知，石墨電極b為陰極，酸性條件下氧氣在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成過氧化氫，電極反應(yīng)式為O2+2e-+2H+=H2O2，故D正確；故選D。8．（2025·湖南·三模）銀鋅蓄電池是一種新型的堿性蓄電池，其工作原理為。下列相關(guān)說法正確的是A．放電時，僅Ag被還原B．放電時，電解質(zhì)溶液的堿性減弱C．充電時，陽極的電極反應(yīng)式為D．銀鋅蓄電池的電解質(zhì)溶液可能是KOH的水溶液【答案】D【詳解】A．由銀鋅蓄電池工作原理可知，放電時Ag元素和O元素化合價均降低，均被還原，A錯誤；B．放電時生成Zn(OH)2，該蓄電池電解質(zhì)溶液為堿性，反應(yīng)過程中消耗了水，故電解質(zhì)溶液的堿性會增強，B錯誤；C．該蓄電池電解質(zhì)溶液為堿性，故充電時陽極的電極反應(yīng)為，C錯誤；D．由于總反應(yīng)要消耗水，且電解質(zhì)溶液呈堿性，則銀鋅蓄電池的電解質(zhì)溶液可以用KOH的水溶液，D正確；故答案為：D。9．（2025·湖南邵陽·二模）濃差電池是一種利用電解質(zhì)溶液濃度差產(chǎn)生電勢差而形成的電池。理論上當(dāng)電解質(zhì)溶液的濃度相等時停止放電。圖1為濃差電池，圖2為電滲析法制備次磷酸()，用圖1的濃差電池提供電能制備次磷酸。下列說法錯誤的是A．(Ⅰ)是電池的負(fù)極B．b膜、d膜是陽離子交換膜，c膜是陰離子交換膜C．電滲析過程中、室中和的濃度均增大D．電池從開始到停止放電，理論上可制備【答案】D【分析】圖1為濃差電池，圖2為電滲析法制備次磷酸(H3PO2)，用圖1的濃差電池提供電能制備次磷酸(H3PO2)，圖1中Cu(Ⅰ)為原電池負(fù)極，Cu(Ⅱ)為正極，圖2中原料室中的H2P移向產(chǎn)品室，則c膜為陰離子交換膜，M室中的氫離子通過b膜進入產(chǎn)品室得到H3PO2，則b膜為陽離子交換膜，X電極為電解池的陽極，電極反應(yīng)：2H2O-4e-=O2↑+4H+，Y為電解池的陰極，電極反應(yīng)2H2O+2e-=H2↑+OH-，d膜為陽離子交換膜，據(jù)此分析判斷。【詳解】A．分析可知Cu(Ⅰ)是電池的負(fù)極，故A正確；B．制備過程分析可知，b膜、d膜是陽離子交換膜，c膜是陰離子交換膜，故B正確；C．電滲析過程中，電極反應(yīng)可知，M、N室中H2SO4和NaOH的濃度均增大，故C正確；D．電池從開始到停止放電時，則濃差電池兩邊Cu(NO3)2濃度相等，所以正極析出0.02molCu,電路中轉(zhuǎn)移0.04mol電子，電滲析裝置生成0.04mol?H3PO2，故D錯誤；故選：D。10．（2025·湖南婁底·一模）一種在電催化劑作用下，還原合成銨鹽的原理如下圖所示。下列敘述正確的是A．膜M為陰離子交換膜B．裝置工作一段時間后，b極表面明顯升高C．a(chǎn)極的電極反應(yīng)式為D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，b極收集氣體時，陰極上有生成【答案】C【分析】由裝置圖可知a極轉(zhuǎn)化為，N從+5價降低到-3價，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，a極為陰極，電極反應(yīng)為，b極上轉(zhuǎn)化為，O從-2價升高到0價，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，b極為陽極，電極反應(yīng)為。【詳解】A．由分析可知，a極為陰極，b極為陽極，膜M為陽離子（）交換膜，A項錯誤；B．陰極電極反應(yīng)為，陽極電極反應(yīng)為，工作一段時間后，鉑極表面明顯下降，B項錯誤；C．由分析可知a極為陰極，電極反應(yīng)為，C項正確；D．根據(jù)得失電子守恒，，陰極生成的銨根離子，D項錯誤；答案選C。11．（2025·湖南岳陽·二模）電解法處理酸性含鉻廢水(主要含有)時，以鐵板作陰、陽極，處理過程中存在反應(yīng)，最后以形式除去，下列說法錯誤的是A．陰極反應(yīng)為B．電解過程中廢水的pH變大C．電路中每轉(zhuǎn)移6mol電子，最多有被還原D．該條件下的還原性強于【答案】C【分析】Fe板作陽極，為活性電極，陽極反應(yīng)為Fe-2e-═Fe2+，陰極溶液中的氫離子得到電子，陰極反應(yīng)為，據(jù)此分析；【詳解】A．陰極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的氫離子得到電子，陰極反應(yīng)為，A正確；B．反應(yīng)過程中消耗了大量H+，pH變大，B正確；C．根據(jù)反應(yīng)可知，電路中每轉(zhuǎn)移12mol電子，每轉(zhuǎn)移6mol電子，最多有被還原，C錯誤；D．還原性：還原劑強于還原產(chǎn)物，根據(jù)反應(yīng)可知，該條件下的還原性強于，D正確；故選C。12．（2025·湖南常德·一模）電催化還原技術(shù)是電鍍廢水的一種新型處理方法。某科研團隊以銅、鉑和鍍銅廢水構(gòu)建電催化還原體系(如圖所示)，處理含的鍍銅廢水，同時回收氨和銅資源。下列說法錯誤的是A．對處理后的銅片清洗、干燥和稱量，發(fā)現(xiàn)銅片質(zhì)量增加，可能是銅片上析出了銅單質(zhì)B．發(fā)生的電極反應(yīng)式為：C．膜M為陽離子交換膜D．當(dāng)有0.8mol電子通過導(dǎo)線時，若全部逸出，理論上可回收的質(zhì)量一定少于1.7g【答案】D【分析】由圖可知，銅為陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：，，Pt為陽極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：。【詳解】A．根據(jù)分析可知，可能在銅電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)：，生成銅，A正確；B．在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)生成，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒，其電極方程式為：，B正確；C．根據(jù)電極方程式，可知陰極區(qū)生成，為了平衡電荷，陽極區(qū)的陽離子（如）需要通過膜M向陰極區(qū)移動，所以膜M為陽離子交換膜，C正確；D．由可知，當(dāng)有0.8mol電子通過導(dǎo)線時，生成0.1mol，若全部逸出，理論上生成氨氣的質(zhì)量為，同時放電也會釋放出，所以理論上可回收的質(zhì)量一定大于1.7g，D錯誤；故選D。13．（2025·湖南·模擬預(yù)測）中國科學(xué)院福建研究所制備了一種新型鉍基ZMOF(Bi-ZMOF)材料，將其用作Zn-CO2電池的電極，可提高電池放電效率，電池結(jié)構(gòu)如圖所示，雙極膜中H2O解離出的H+和OH?在電場作用下向兩極移動。下列有關(guān)說法正確的是A．鋅電極的電勢高于Bi-ZMOF電極的電勢B．放電時，每消耗0.2molZn，雙極膜內(nèi)解離3.6gH?OC．Bi-ZMOF電極的反應(yīng)式為D．工作一段時間后需要定期補充H2O和NaOH【答案】D【分析】由圖可知，鋅片為原電池的負(fù)極，堿性條件下失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成，消耗，要額外補充；Bi—ZMOF電極為正極，酸性條件下在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，被消耗生成。雙極膜中的移向Bi—ZMOF電極、離子移向鋅片，雙極膜中水減少，要額外補充?！驹斀狻緼．由分析可知，為電池的負(fù)極，Bi－ZMOF為電池的正極，正極的電勢高于負(fù)極的電勢，因此鋅電極的電勢低于Bi－ZMOF電極的電勢，A錯誤；B．由分析可知，雙極膜中的移向Bi—ZMOF電極、離子移向鋅片。電池工作時，每消耗0.2mol時，外電路轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol×2=0.4mol。在串聯(lián)電路中，任何一個截面經(jīng)過的電量都是相同的，因此有0.4mol移向Bi—ZMOF電極，雙極膜內(nèi)將解離0.4mol水，即0.4mol×18g·mol-1=7.2g水，B錯誤；C．由分析可知，Bi—ZMOF電極為正極，酸性條件下在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成，電極反應(yīng)式為，C錯誤；D．由分析知，工作一段時間后，和被消耗，需要定期補充和，故D正確；故選D。14．（2025·湖南·模擬預(yù)測）某同學(xué)設(shè)計利用乙烷燃料電池來電解處理酸性含鉻廢水(主要含有)，其裝置示意圖如圖所示，處理過程中存在反應(yīng)。下列說法錯誤的是A．M電極的電極反應(yīng)為B．鉻元素最終以形式除去C．電解池右側(cè)的Fe電極更換為石墨電極，對廢水處理影響不大D．若電解過程中，電子的有效利用率為60%，每處理掉0.2mol的，理論上N電極需要通入11.2L(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)【答案】D【分析】由圖可知，左側(cè)裝置為燃料電池，M電極為燃料電池的負(fù)極，氧離子作用下乙烷失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水，N電極為正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氧離子；右側(cè)裝置為電解池，與M電極相連的鐵電極為陰極，氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，與N電極相連的鐵電極為陽極，鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子：Fe-2e-=Fe2+，放電生成的亞鐵離子酸性條件下與廢水中的重鉻酸根離子反應(yīng)生成鉻離子、鐵離子和水，隨著H+的放電和被消耗，溶液的pH增大，溶液中的鐵離子、鉻離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鐵、氫氧化鉻沉淀達到處理酸性含鉻廢水的目的?！驹斀狻緼．由分析可知，M電極為燃料電池的負(fù)極，氧離子作用下乙烷失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水，電極反應(yīng)式為，故A正確；B．由分析可知，鉻元素最終以氫氧化鉻形式除去而達到處理酸性含鉻廢水的目的，故B正確；C．由分析可知，與M電極相連的右側(cè)鐵電極為陰極，氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，右側(cè)的鐵電極更換為石墨電極，此時仍然是氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，不會影響對廢水處理，故C正確；D．每處理掉0.2mol重鉻酸根離子，需要1.2molFe2+，若電解過程中，電子的有效利用率為60%，由得失電子數(shù)目守恒可知，理論上N電極需要通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為×22.4L/mol=22.4L，故D錯誤；故選D。15．（2025·湖南·二模）瑞士科學(xué)家開發(fā)了一種由水激活的一次性印刷紙電池，研究人員先從一張浸入鹽水后晾干的紙開始。首先在紙張的一側(cè)涂上含有石墨粉的墨水，背面涂有含有鋅粉的墨水，而紙張本身充當(dāng)隔膜，因此這種特殊的紙張就成為了電池。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是A．當(dāng)紙變濕時，紙中的鹽會溶解并釋放帶電離子，從而使電解質(zhì)具有導(dǎo)電性，起到電解質(zhì)溶液的作用B．Zn電極作負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為C．該印刷紙電池的總反應(yīng)為D．若外電路轉(zhuǎn)移電子，Zn電極上因Zn損耗減輕的質(zhì)量為0.065g【答案】D【詳解】A．紙中的鹽遇水溶解，形成電解質(zhì)溶液，可導(dǎo)電，A正確；B．由圖可知，Zn作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為，B正確；C．正極反應(yīng)為，負(fù)極生成的最終轉(zhuǎn)化為ZnO、H2O、OH－，故電池的總反應(yīng)為，C正確；D．負(fù)極上，Zn最終轉(zhuǎn)化成ZnO，Zn電極質(zhì)量增加，D錯誤；故答案選D。16．（2025·湖南湘潭·模擬預(yù)測）鉻是最硬的金屬，一種三室電解法制高純鉻的裝置如圖所示[緩沖室為，、的混合溶液］。下列說法正確的是A．M與電源的正極相連B．膜C為陽離子交換膜，膜D為陰離子交換膜C．電池工作一段時間后，需向陽極補充一定量的D．每生成1mol氣體B，緩沖室就生成【答案】C【分析】根據(jù)該裝置為三室電解法制高純鉻，則M電極發(fā)生，M為陰極，N為陽極，發(fā)生，緩沖室中生成硫酸，陽極產(chǎn)生的氫離子應(yīng)移向緩沖室，膜D為陽離子交換膜，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，硫酸根離子移向緩沖室，膜C為陰離子交換膜。【詳解】A．高純鉻在鉻電極上生成，故M極為陰極，應(yīng)連接電池的負(fù)極，A項錯誤；B．根據(jù)上述分析，膜C為陰離子交換膜，膜D為陽離子交換膜，B項錯誤；C．陽極發(fā)生及氫離子應(yīng)移向緩沖室，故電池工作一段時間后，需向陽極補充一定量的，C項正確；D．由電極反應(yīng)式及電路中通過的電量守恒可知，生成，同時生成，有移向緩沖室，緩沖室應(yīng)有，D項錯誤；答案選C。17．通過電解廢舊鋰電池中的可獲得難溶性的和，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計)。下列說法不正確的是A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電極B的電極反應(yīng)：C．電解一段時間后溶液中濃度保持不變D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)除去，再加入溶液以獲得【答案】C【詳解】A．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價升高，失電子，則電極B為陽極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；B．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+失電子轉(zhuǎn)化為了MnO2，電極反應(yīng)式為：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正確；C．電極A為陰極，LiMn2O4得電子，電極反應(yīng)式為：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依據(jù)得失電子守恒，電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反應(yīng)生成了Mn2+，Mn2+濃度增大，C錯誤；D．電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，電解結(jié)束后，可通過調(diào)節(jié)溶液pH將錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，從而獲得碳酸鋰，D正確；答案選C。18．（2025·湖南·模擬預(yù)測）新型電池能有效地捕獲，將其轉(zhuǎn)化為，再將產(chǎn)生的電解制氨，過程如圖所示。下列說法正確的是A．d電極是電解池的陽極B．該電池組中電子的流向為：C．c的電極反應(yīng)為：D．電路中轉(zhuǎn)移時，理論上能得到【答案】A【分析】由圖可知，鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，a為負(fù)極，與a相連的c陰極，b上NO2得到電子發(fā)生還原反應(yīng)變?yōu)椋琤為正極，與b相連的d為陽極；【詳解】A．由分析，c為陰極，d為陽極，A正確；B．電子只能在外電路流動，且由負(fù)極流向正極，、，B錯誤；C．c為陰極，電極反應(yīng)為得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氨分子：，C錯誤；D．并未說明是標(biāo)況，此時無法得知O2的體積，D錯誤；故選A。19．（24-25高三下·湖南）2019年10月9日諾貝爾化學(xué)獎授予在鋰離子電池方向研究有突出貢獻的三位科學(xué)家。磷酸鐵鋰()電池是新能源汽車的主流電池，其放電時工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．為了增強導(dǎo)電性，電解質(zhì)可以配成水溶液B．充電時，電極a與電源正極相連C．充電時，電極b的反應(yīng)式為D．電池驅(qū)動汽車前進時，負(fù)極材料減重14g，理論上電路中轉(zhuǎn)移電子【答案】C【分析】根據(jù)Li+的流向可知電極a為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以電極反應(yīng)為；電極b為正極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Li1-xFePO4+xLi++xe－=LiFePO4。【詳解】A．負(fù)極區(qū)有活潑金屬鋰，遇水發(fā)生反應(yīng)，故電解質(zhì)不能配成水溶液，A錯誤；B．通過放電時Li+遷移方向，確定電極a為負(fù)極，則充電時與外接電源的負(fù)極相連，B錯誤；C．充電時，電極b為陽極，與分析中正極的反應(yīng)相反，反應(yīng)式為，C正確；D．電池驅(qū)動汽車前進時是原電池，負(fù)極的電極反應(yīng)為，負(fù)極材料減少14g時，有從負(fù)極脫嵌出來，故理論上電路中轉(zhuǎn)移2mol電子，D錯誤；故選C。20．（2025·湖南岳陽·一模）恒溫條件下，用圖1所示裝置研究鐵的電化學(xué)腐蝕，測定結(jié)果如圖2。下列說法正確的是A．鐵的電化學(xué)腐蝕屬于化學(xué)腐蝕B．段越大，析氫速率越大C．段正極反應(yīng)式主要為D．段基本不變，說明生成鐵銹覆蓋在鐵粉表面，阻止鐵粉繼續(xù)發(fā)生腐蝕【答案】C【分析】圖1中構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，開始時pH=1.8，AB段溶液pH值增大，體系壓強增大，鐵主要發(fā)生析氫腐蝕；BD段溶液的pH值增加，體系壓強減小，發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為：O2+4e-+4H+=2H2O；DE段溶液pH基本不變，但壓強減小，產(chǎn)生的Fe2+被O2氧化，pH基本不變可能的原因：相同時間內(nèi)，2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O消耗H+的量與4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+產(chǎn)生H+的量基本相同?！驹斀狻緼．鐵的電化學(xué)腐蝕發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，不屬于化學(xué)腐蝕，A錯誤；B．段越大，氫離子濃度越小，析氫速率越小，B錯誤；C．根據(jù)分析，段正極反應(yīng)式主要為，C正確；D．鐵銹疏松，不能阻止鐵粉繼續(xù)發(fā)生腐蝕，段基本不變，可能的原因：相同時間內(nèi)，2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O消耗H+的量與4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+產(chǎn)生H+的量基本相同，D錯誤；故選C。21．（2025·湖南·二模）乙醇電催化氧化制備乙醛的原理如下圖所示，下列說法正確的是A．a(chǎn)為電源正極B．電解過程中，電極室A的pH值不變，電極室B的pH值減小C．電極B的電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-D．當(dāng)生成nmolCH3CHO時，理論上A、B兩室溶液質(zhì)量變化之和為ng【答案】A【詳解】A．電極A發(fā)生的反應(yīng)為：，。在電極A上被氧化為，電極A為陽極，則a為電源正極，故A正確；B．電極B發(fā)生的反應(yīng)為，每轉(zhuǎn)移2時，電極A生成4，其中有2被與的反應(yīng)消耗掉，另外2通過質(zhì)子交換膜轉(zhuǎn)移至電極室B，故電極室A的不變，電極室B的也不變，故B錯誤；C．電極B發(fā)生的反應(yīng)為，故C錯誤；D．電極A發(fā)生的總反應(yīng)為，電極B發(fā)生的反應(yīng)為，電池總反應(yīng)為，當(dāng)生成nmol時，理論上A、B兩室的質(zhì)量變化之和為減少的n