清單12電化學(xué)原理及應(yīng)用內(nèi)容導(dǎo)覽內(nèi)容導(dǎo)覽|知識·方法·能力清單第一部分命題解碼洞察命題意圖，明確攻堅方向第二部分方法建模構(gòu)建思維框架，提煉通用解法流程建模技法清單技法01原電池的工作原理和化學(xué)電源技法02電解原理及應(yīng)用技巧03金屬的腐蝕與防護(hù)技法04電化學(xué)中離子交換膜的分析與應(yīng)用第三部分思維引路示范思考過程，貫通方法應(yīng)用母題精講思維解析變式應(yīng)用類型01原電池和化學(xué)電源類型02電解池類型03帶離子交換膜的電化學(xué)裝置第四部分分級實(shí)戰(zhàn)分級強(qiáng)化訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)能力躍遷電化學(xué)知識是高考每年必考內(nèi)容，通常以復(fù)雜、陌生、新穎的研究對象作為知識的載體，通過陌生、復(fù)雜的問題情境，系統(tǒng)動態(tài)的研究對象，有效考查考生應(yīng)用實(shí)踐與遷移創(chuàng)新的能力。電化學(xué)電化學(xué)知識是高考每年必考內(nèi)容，通常以復(fù)雜、陌生、新穎的研究對象作為知識的載體，通過陌生、復(fù)雜的問題情境，系統(tǒng)動態(tài)的研究對象，有效考查考生應(yīng)用實(shí)踐與遷移創(chuàng)新的能力。電化學(xué)裝置圖是高考中電化學(xué)最常見的呈現(xiàn)方式，多以選擇題的形式呈現(xiàn)，考查電極的判斷，電極反應(yīng)式的書寫、電極附近溶液性質(zhì)的變化，電子、電流、離子移動方向的判斷，利用守恒關(guān)系進(jìn)行相關(guān)的計算等。命題角度主要有新型一般電池、新型可充電電池、新型燃料電池、電解池原理及其應(yīng)用，另外有無離子交換膜也是關(guān)注的角度。在復(fù)雜、陌生、新穎的研究對象和真實(shí)問題情境下，體現(xiàn)了對電化學(xué)知識基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新性和應(yīng)用性的考查。2026年仍以電極反應(yīng)式或總反應(yīng)式正誤的判斷、微粒的變化判斷、電解質(zhì)與電極質(zhì)量變化的判斷、多極膜的類型及使用、定量計算等考查電化學(xué)知識。流程建模第一步：細(xì)審題閱讀題目獲取對解題有價值的信息，排除無效信息，并作標(biāo)記。第二步：定類型判斷裝置類型是原電池、電解池、二次電池（放電為原電池，充電為電解池）。第三步：析裝置根據(jù)題目所給信息，判斷電極名稱、電極發(fā)生的反應(yīng)、電子和離子移動情況等。第四步：巧計算根據(jù)電化學(xué)原理及裝置所處的環(huán)境，書寫相關(guān)的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式，分析電解液變化。技法清單技法01原電池的工作原理和化學(xué)電源1．原電池的工作原理2．原電池裝置的分析方法和電極反應(yīng)式書寫(1)原電池裝置的分析方法①判斷電極：負(fù)極：活潑金屬、燃料、還原性物質(zhì)等，物質(zhì)中元素化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)。正極：較活潑金屬、O2、氧化性物質(zhì)等，物質(zhì)中元素化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)。②電極反應(yīng)：負(fù)極：還原劑-ne-—→氧化產(chǎn)物；正極：氧化劑+ne-—→還原產(chǎn)物。③電子移動：電子從負(fù)極流出，經(jīng)外電路流向正極。④離子移動：陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。(2)電極反應(yīng)式書寫的一般步驟3．燃料電池(1)燃料電池的結(jié)構(gòu)常用的燃料：H2、CO、水煤氣(CO和H2)、烴(如CH4、C2H6)、醇(如CH3OH)、肼(N2H4)、醚類(如CH3OCH3)、氨(NH3)等。如無特別提示，燃料電池反應(yīng)原理類似于燃料的燃燒。(2)燃料電池常用的電解質(zhì)①酸性電解質(zhì)溶液，如H2SO4溶液，在酸性環(huán)境中結(jié)合H＋，生成H2O；②堿性電解質(zhì)溶液，如NaOH溶液，在堿性環(huán)境結(jié)合H2O，生成OH－；③中性電解質(zhì)溶液，如NaCl溶液，在中性環(huán)境結(jié)合H2O，生成OH－；④熔融氧化物：存在O2－；⑤熔融碳酸鹽，如K2CO3等；一般利用電解質(zhì)的陰離子配平電荷。4．常見的新型化學(xué)電源(1)鋰離子二次電池①鋰離子電池基于電化學(xué)“嵌入/脫嵌”反應(yīng)原理，替代了傳統(tǒng)的“氧化—還原”原理；在兩極形成的電壓降的驅(qū)動下，Li＋可以從電極材料提供的“空間”中“嵌入”或“脫嵌”。②鋰離子電池充電時陰極反應(yīng)式一般為C6＋xLi＋＋xe－=LixC6；放電時負(fù)極反應(yīng)是充電時陰極反應(yīng)的逆過程：LixC6－xe－=C6＋xLi＋。③鋰離子電池的正極材料一般為含Li＋的化合物，目前已商業(yè)化的正極材料LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等。在放電過程中，多為核心元素得電子被還原。(3)微生物燃料電池微生物燃料電池是一種利用微生物將有機(jī)物中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。其基本工作原理是在負(fù)極室厭氧環(huán)境下，有機(jī)物在微生物作用下分解并釋放出電子和質(zhì)子，電子依靠合適的電子傳遞介體在生物組分和負(fù)極之間進(jìn)行有效傳遞，并通過外電路傳遞到正極形成電流，而質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜傳遞到正極，氧化劑(如氧氣)在正極得到電子被還原。(3)物質(zhì)循環(huán)轉(zhuǎn)化型電池根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化中，元素化合價的變化或離子的移動(陽離子移向正極區(qū)域，陰離子移向負(fù)極區(qū)域)判斷電池的正、負(fù)極，是分析該電池的關(guān)鍵。(4)濃差電池濃差電池是利用物質(zhì)的濃度差產(chǎn)生電勢的一種裝置。兩側(cè)半電池中的特定物質(zhì)有濃度差或通過外界條件形成濃度差，相應(yīng)的離子均是由“高濃度區(qū)”移向“低濃度區(qū)”，進(jìn)而依據(jù)陰離子移向負(fù)極區(qū)域、陽離子移向正極區(qū)域判斷電池的正負(fù)極及其相關(guān)事項(xiàng)；在濃差電池中，為了限定某些離子的移動，常涉及“離子交換膜”。4．二次電池和燃料電池的電極反應(yīng)式的書寫方法(1)二次電池的電極反應(yīng)書寫以xMg＋Mo3S4eq\o(,\s\up7(放電),\s\do7(充電))MgxMo3S4為例說明(2)燃料電池電極反應(yīng)式書寫以甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為NaOH溶液)為例：①寫出電池總反應(yīng)式CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O，離子方程式為CH4＋2O2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋3H2O。②寫出電池的正極反應(yīng)式。燃料電池電解質(zhì)正極反應(yīng)式酸性電解質(zhì)O2＋4H＋＋4e－=2H2O堿性電解質(zhì)O2＋2H2O＋4e－=4OH－固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2－)O2＋4e－=2O2－熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)③電池的總反應(yīng)式－電池的正極反應(yīng)式＝電池的負(fù)極反應(yīng)式。技法02電解原理及應(yīng)用1．電解池的工作原理(1)電解池中陰、陽極的判斷方法(2)電子和離子的移動方向(惰性電極)2．電解規(guī)律及電極方程式的書寫(1)陰、陽極放電離子的判斷方法①分析電解質(zhì)的組成，找全離子并分為陰、陽兩組，不要忽略水溶液中的H+和OH-離子。②根據(jù)放電順序確定兩極放電物質(zhì)或離子。a．陰極：無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。b．陽極：活潑電極：電極材料（電極為活性電極）本身失去電子被氧化而溶入溶液中。惰性電極：溶液中還原性強(qiáng)的陰離子失去電子被氧化。③判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式。④寫出電解反應(yīng)的總反應(yīng)式。(2)電解類型及電解規(guī)律(陽極為惰性電極)電解類型電解質(zhì)實(shí)例溶液復(fù)原物質(zhì)電解水型NaOH、H2SO4或Na2SO4水電解電解質(zhì)型HCl或CuCl2原電解質(zhì)放氫生堿型NaClHCl氣體放氧生酸型CuSO4CuO或CuCO33．有關(guān)電解的計算方法(1)用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)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)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。(3)根據(jù)得失電子守恒構(gòu)建計算所需的關(guān)系式。(M為金屬，n為其陽離子所帶電荷數(shù))技法03金屬的腐蝕與防護(hù)1．判斷金屬腐蝕快慢的方法2．金屬電化學(xué)保護(hù)的方法金屬作正極或陰極時，金屬的腐蝕電流接近為零。技法04電化學(xué)中離子交換膜的分析與應(yīng)用1．常見的離子交換膜種類允許通過的離子及移動方向說明陽離子交換膜陽離子→移向電解池的陰極或原電池的正極只允許陽離子通過陰離子交換膜陰離子→移向電解池的陽極或原電池的負(fù)極只允許陰離子通過質(zhì)子交換膜H＋→移向電解池的陰極或原電池的正極只允許H＋通過雙極膜由一張陽膜和一張陰膜復(fù)合制成。該膜特點(diǎn)是在直流電的作用下，陰、陽膜復(fù)合層間的H2O解離成H＋和OH－并通過陽膜和陰膜分別向兩極區(qū)移動只允許H＋和OH－通過2．離子交換膜的作用(1)功能：使離子選擇性定向移動，平衡整個溶液的粒子濃度或電荷。(2)作用①隔離某些物質(zhì)，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用于物質(zhì)的制備（電解后溶液陰極區(qū)或陽極區(qū)得到所制備的物質(zhì)）。③物質(zhì)的分離、提純3．含離子交換膜電化學(xué)裝置的分析方法(1)分析焓離子交換膜電化學(xué)裝置的思維模型第一步：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)電荷平衡判斷透過膜的離子遷移方向。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。(2)離子交換膜的計算①遷移離子所帶的電荷數(shù)總是等于外電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。②溶液質(zhì)量變化等于電極反應(yīng)引起的變化和離子遷移引起的變化之和。類型01原電池和化學(xué)電源母題精講1．（2025·重慶卷）下圖為AgCl-Sb二次電池的放電過程示意圖如圖所示。下列敘述正確的是A．放電時，M極為正極B．放電時，N極上反應(yīng)為C．充電時，消耗4molAg的同時將消耗D．充電時，M極上反應(yīng)為思維解析【答案】D題干信息：所給裝置為AgCl-Sb二次電池的放電過程示意圖。變式應(yīng)用1．（2025·安徽卷）研究人員開發(fā)出一種鋰-氫可充電電池(如圖所示)，使用前需先充電，其固體電解質(zhì)僅允許Li+通過。下列說法正確的是A．放電時電解質(zhì)溶液質(zhì)量減小B．放電時電池總反應(yīng)為C．充電時移向惰性電極D．充電時每轉(zhuǎn)移電子，降低【答案】C【分析】金屬鋰易失去電子，則放電時，惰性電極為負(fù)極，氣體擴(kuò)散電極為正極，電池在使用前需先充電，目的是將解離為和，則充電時，惰性電極為陰極，電極的反應(yīng)為：，陽極為氣體擴(kuò)散電極，電極反應(yīng)：，放電時，惰性電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：，氣體擴(kuò)散電極為正極，電極反應(yīng)為，據(jù)此解答?！驹斀狻緼．放電時，會通過固體電解質(zhì)進(jìn)入電解質(zhì)溶液，同時正極會生成進(jìn)入儲氫容器，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時，電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加，即電解質(zhì)溶液質(zhì)量會增大，A錯誤；B．放電時，由分析中的正、負(fù)電極反應(yīng)可知，總反應(yīng)為，B錯誤；C．充電時，向陰極移動，則向惰性電極移動，C正確；D．充電時每轉(zhuǎn)移電子，會有與結(jié)合生成，但不知道電解液體積，無法計算降低了多少，D錯誤；故選C。2．（2025·黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古卷）一種基于的儲氯電池裝置如圖，放電過程中a、b極均增重。若將b極換成Ag/AgCl電極，b極仍增重。關(guān)于圖中裝置所示電池，下列說法錯誤的是A．放電時向b極遷移B．該電池可用于海水脫鹽C．a(chǎn)極反應(yīng)：D．若以Ag/AgCl電極代替a極，電池將失去儲氯能力【答案】D【分析】放電過程中a、b極均增重，這說明a電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為，b電極是正極，電極反應(yīng)式為NaTi2(PO4)3+2e－+2Na+=Na3Ti2(PO4)3，據(jù)此解答。【詳解】A．放電時b電極是正極，陽離子向正極移動，所以向b極遷移，A正確；B．負(fù)極消耗氯離子，正極消耗鈉離子，所以該電池可用于海水脫鹽，B正確；C．a(chǎn)電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為，C正確；D．若以Ag/AgCl電極代替a極，此時Ag失去電子，結(jié)合氯離子生成氯化銀，所以電池不會失去儲氯能力，D錯誤；答案選D。類型02電解池母題精講2．（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．NO3-完全轉(zhuǎn)化為NH3的電解總反應(yīng)：思維解析【答案】B變式應(yīng)用1．（2025·湖北卷）某電化學(xué)制冷系統(tǒng)的裝置如圖所示。和在電極上發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，伴隨著熱量的吸收或釋放，經(jīng)由泵推動電解質(zhì)溶液的循環(huán)流動實(shí)現(xiàn)制冷。裝置只通過熱交換區(qū)域Ⅰ和Ⅱ與環(huán)境進(jìn)行傳熱，其他區(qū)域絕熱。下列描述錯誤的是A．陰極反應(yīng)為B．已知②處的電解液溫度比①處的低，可推斷比穩(wěn)定C．多孔隔膜可以阻止陰極區(qū)和陽極區(qū)間的熱交換D．已知電子轉(zhuǎn)移過程非?？欤镔|(zhì)結(jié)構(gòu)來不及改變。熱效應(yīng)主要來自于電子轉(zhuǎn)移后和離子結(jié)構(gòu)的改變【答案】B【分析】由圖可知，左側(cè)電極發(fā)生反應(yīng)，則左側(cè)為陽極，右側(cè)電極反應(yīng)為，則右側(cè)電極為陰極，據(jù)此解答。【詳解】A．由分析可知，陰極反應(yīng)為，A正確；B．已知②處的電解液溫度比①處的低，則可推斷是吸熱反應(yīng)，無法推斷和的穩(wěn)定性，B錯誤；C．多孔隔膜可以阻止兩電極區(qū)的溶液對流，可阻止熱交換，C正確；D．題干明確指出電子轉(zhuǎn)移過程非?？欤镔|(zhì)結(jié)構(gòu)來不及改變。這意味著電子轉(zhuǎn)移（即氧化還原反應(yīng)）本身不會直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變化，熱效應(yīng)實(shí)際上來源于電子轉(zhuǎn)移完成后，新生成的離子：和因配位環(huán)境或電荷分布變化引起的結(jié)構(gòu)重組導(dǎo)致熱量變化，D正確；故選B。2．（2025·河北卷）科研工作者設(shè)計了一種用于廢棄電極材料再鋰化的電化學(xué)裝置，其示意圖如下：已知：參比電極的作用是確定再鋰化為的最優(yōu)條件，不干擾電極反應(yīng)。下列說法正確的是A．電極上發(fā)生的反應(yīng)：B．產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下時，理論上可轉(zhuǎn)化的C．再鋰化過程中，向電極遷移D．電解過程中，陽極附近溶液pH升高【答案】B【分析】由裝置圖可知，該裝置中有直流電源，為電解池，則轉(zhuǎn)化為過程中，Co元素化合價由降為+3，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，電極反應(yīng)式為，Pt電極為陽極，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，據(jù)此回答?！驹斀狻緼．由分析知，電極上發(fā)生的反應(yīng)：，A錯誤；B．由電極反應(yīng)式可知，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L(即0.25mol)時轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上轉(zhuǎn)化的，B正確；C．為陰離子，應(yīng)向陽極移動，即向Pt電極遷移，C錯誤；D．由陽極電極反應(yīng)式可知，電解過程中，陽極產(chǎn)生、消耗，酸性增強(qiáng)，則陽極附近pH降低，D錯誤；故選B。類型03帶離子交換膜的電化學(xué)裝置母題精講3．（2025·云南卷）一種用雙極膜電滲析法鹵水除硼的裝置如圖所示，雙極膜中解離的和在電場作用下向兩極遷移。除硼原理：。下列說法錯誤的是A．Pt電極反應(yīng)：B．外加電場可促進(jìn)雙極膜中水的電離C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分別為陽離子交換膜和陰離子交換膜D．Ⅳ室每生成，同時Ⅱ室最多生成思維解析【答案】C題干信息：用雙極膜電滲析法鹵水除硼的裝置；除硼原理：變式應(yīng)用1．（2025·河南卷）一種液流電解池在工作時可以實(shí)現(xiàn)海水淡化，并以形式回收含鋰廢棄物中的鋰元素，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．Ⅱ?yàn)殛栯x子交換膜B．電極a附近溶液的減小C．電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為D．若海水用溶液模擬，則每脫除，理論上可回收【答案】D【分析】由圖可知，左側(cè)為陰極，電極反應(yīng)為，右側(cè)為陽極，電極反應(yīng)為，在膜Ⅰ和膜Ⅱ間加入海水，鈉離子透過膜Ⅰ進(jìn)入陰極區(qū)得到氫氧化鈉，氯離子透過膜Ⅱ進(jìn)入膜Ⅱ與膜Ⅲ之間，鋰離子透過膜Ⅲ進(jìn)入膜Ⅱ與膜Ⅲ之間，在此處得到LiCl，則膜Ⅰ為陽膜，膜Ⅱ?yàn)殛幠?，膜Ⅲ為陽膜，?jù)此解答?！驹斀狻緼．由分析可知，膜Ⅱ?yàn)殛幠?，A錯誤B．a(chǎn)電極的反應(yīng)為，pH變大，B錯誤；C．由分析可知，電極b的反應(yīng)為，C錯誤；D．每脫除58.5gNaCl，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1mol，有1molLi+和1molCl-分別透過離子交換膜Ⅲ、膜Ⅱ，可得到1molLiCl，D正確；故選D。2．（2025·全國卷）某研究小組設(shè)計如下電解池，既可將中性廢水中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氨，又可將廢塑料(PET)堿性水解液中的乙二醇轉(zhuǎn)化為羥基乙酸鹽，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。電解時，下列說法錯誤的是A．陽極區(qū)pH下降B．OH-C．陰極發(fā)生反應(yīng)NOD．陰極轉(zhuǎn)化1molNO3-【答案】D【分析】根據(jù)圖示，電解時，左側(cè)電極連接電源負(fù)極，為陰極區(qū)，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：NO3-+7H【詳解】A．根據(jù)分析，陽極區(qū)消耗了OH-，pH下降，AB．陰極區(qū)生成了OH-，陽極區(qū)消耗了OH-，按照離子移動方向，OH-C．根據(jù)分析陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：NO3-+7HD．陰極轉(zhuǎn)化1molNO3-，轉(zhuǎn)移8mole-，此時陽極將生成2molHOCH故選D。鞏固提升1．（2025·江蘇卷）以稀H2SO4為電解質(zhì)溶液的光解水裝置如圖所示，總反應(yīng)為2H2Oeq\o(=,\s\up7(光),\s\do7(催化劑))2H2+O2↑。下列說法正確的是A．電極a上發(fā)生氧化反應(yīng)生成B．通過質(zhì)子交換膜從右室移向左室C．光解前后，溶液的不變D．外電路每通過電子，電極b上產(chǎn)生【答案】A【分析】光解過程中，電極a上電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)，a為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：；電極b上電子流入，發(fā)生還原反應(yīng)，b為正極，電極反應(yīng)式為：?！驹斀狻緼．根據(jù)分析，電極a為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，生成物有O2，A正確；B．原電池中陽離子向正極移動，電極a上生成，電極b上消耗，通過質(zhì)子交換膜從左室移向右室，B錯誤；C．在探究溶液濃度變化時，不僅要關(guān)注溶質(zhì)的變化，也要關(guān)注溶劑的變化，在光解總反應(yīng)是電解水，溶液中減少，溶液濃度增大，pH減小，C錯誤；D．生成，轉(zhuǎn)移2mol電子，外電路通過0.01mol電子時，電極b上生成，D錯誤；答案選A。2．（2025·廣西卷）大型發(fā)電機(jī)的定子線圈由空芯銅導(dǎo)線纏繞制成。發(fā)電機(jī)運(yùn)行時，需向銅導(dǎo)線的空芯通冷水降溫，銅導(dǎo)線內(nèi)壁因發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)生成Cu2O層。一段時間后，Cu2O表面產(chǎn)生的沉積物會造成堵塞，空芯銅導(dǎo)線截面如圖。下列說法錯誤的是A．Cu2O層對銅導(dǎo)線起保護(hù)作用B．正極生成Cu2O的電極反應(yīng)式為4Cu++O2+4e-=2Cu2OC．沉積物的成分可能有CuO、Cu2(OH)2CO3D．腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域是沉積物最多之處【答案】D【分析】銅導(dǎo)線內(nèi)壁發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)生成Cu2O層，負(fù)極為Cu，電極反應(yīng)為Cu-e-=Cu+，正極氧氣得電子生成氫氧根離子，Cu+與OH-生成Cu2O，電極反應(yīng)為4Cu++O2+4e-=2Cu2O，據(jù)此分析；【詳解】A．Cu2O層為致密的氧化膜，能阻止內(nèi)部銅與水、氧氣進(jìn)一步接觸，對銅導(dǎo)線起保護(hù)作用，A正確；B．由分析得，電極反應(yīng)式為4Cu++O2+4e-=2Cu2O，B正確；C．Cu2O可被氧化為CuO，或與H2O、CO2、O2反應(yīng)生成Cu2(OH)2CO3，沉積物成分可能包含二者，C正確；D．沉積物最多的區(qū)域，有較厚的CuO、Cu2(OH)2CO3層覆蓋，Cu與冷水、O2的接觸被阻礙，腐蝕速率減慢，D錯誤；故選D。3．（2025·甘肅卷）我國科研工作者設(shè)計了一種Mg-海水電池驅(qū)動海水()電解系統(tǒng)(如下圖)。以新型為催化劑(生長在泡沫鎳電極上)。在電池和電解池中同時產(chǎn)生氫氣。下列關(guān)于該系統(tǒng)的說法錯誤的是A．將催化劑生長在泡沫鎳電極上可提高催化效率B．在外電路中，電子從電極1流向電極4C．電極3的反應(yīng)為：D．理論上，每通過2mol電子，可產(chǎn)生【答案】D【分析】由圖可知，左側(cè)為原電池，右側(cè)為電解池，電極1為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2，電極2為正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：H2O+2e-=H2↑+2OH-，右側(cè)為電解池，電極3為陽極，產(chǎn)生氧氣，電極4產(chǎn)生陰極，產(chǎn)生氫氣。【詳解】A．催化劑生長在泡沫鎳電極上可加快電解速率，提高催化效率，A正確；B．根據(jù)分析，電極1是負(fù)極，電極4為陰極，電子從電極1流向電極4，B正確；C．由分析可知，電極3為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧氣，電極3的反應(yīng)為：，C正確；D．根據(jù)分析可知，電極2和電極4均產(chǎn)生氫氣，理論上，每通過2mol電子，可產(chǎn)生2molH2，D錯誤；答案選D。4．（2025·廣東卷）一種高容量水系電池示意圖如圖。已知：放電時，電極Ⅱ上減少；電極材料每轉(zhuǎn)移1mol電子，對應(yīng)的理論容量為。下列說法錯誤的是A．充電時Ⅱ?yàn)殛枠OB．放電時Ⅱ極室中溶液的pH降低C．放電時負(fù)極反應(yīng)為：D．充電時16gS能提供的理論容量為【答案】B【分析】放電時，電極Ⅱ上減少，說明MnO2轉(zhuǎn)化為Mn2+，化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，為原電池的正極，由于電解質(zhì)溶液為MnSO4，故電解質(zhì)應(yīng)為酸性溶液，正極反應(yīng)為：；則電極Ⅰ為原電池負(fù)極，MnS失去電子生成S和Mn2+，負(fù)極反應(yīng)為：?！驹斀狻緼．由分析可知，放電時電極Ⅱ?yàn)檎龢O，故充電時電極Ⅱ?yàn)殛枠O，A正確；B．由分析可知，放電時電極Ⅱ?yàn)檎龢O，正極反應(yīng)為：，反應(yīng)消耗，溶液的pH升高，B錯誤；C．由分析可知，放電時電極Ⅰ為原電池負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為：，C正確；D．根據(jù)放電時負(fù)極反應(yīng)，可知充電時陰極反應(yīng)為，每消耗16gS，即0.5molS，轉(zhuǎn)移1mol電子，據(jù)題意可知，能提供的理論容量為26.8A?h，D正確；故選B。5．（2025·湖北卷）某電池的正極材料為，負(fù)極材料為嵌鋰石墨。利用人工智能篩選出的補(bǔ)鋰試劑，能使失活的電池再生并延長壽命，且保持電池原結(jié)構(gòu)。將注入電池后充電補(bǔ)鋰，過程中轉(zhuǎn)化為氣體離去。下列有關(guān)充電補(bǔ)鋰的說法錯誤的是A．在陽極失去電子B．生成氣體中含有氟代烴C．過程中鐵元素的價態(tài)降低D．反應(yīng)并離去是該電池保持原結(jié)構(gòu)的原因【答案】C【詳解】A．充電時，Li+在陰極得電子生成Li嵌入負(fù)極材料，[SO2CF3]-在陽極失去電子生成氣體離去，A正確；B．[SO2CF3]-在陽極失去電子，反應(yīng)為2[SO2CF3]--2e-=2SO2+CF3-CF3，生成氣體中含有氟代烴CF3-CF3，B正確；C．充電補(bǔ)鋰時正極反應(yīng)為2[SO2CF3]--2e-=2SO2+CF3-CF3，不涉及正極材料反應(yīng)，鐵元素價態(tài)不變，C錯誤；D．[SO2CF3]-反應(yīng)后離去，維持電池原結(jié)構(gòu)，D正確；答案選C。6．（2025·浙江1月卷）一種可充放電電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。該電池放電時，產(chǎn)物為和，隨溫度升高Q(消耗轉(zhuǎn)移的電子數(shù))增大。下列說法不正確的是A．熔融鹽中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)影響充放電速率B．充放電時，優(yōu)先于通過固態(tài)電解質(zhì)膜C．放電時，隨溫度升高Q增大，是因?yàn)檎龢O區(qū)轉(zhuǎn)化為D．充電時，鋰電極接電源負(fù)極【答案】C【分析】電池放電時，鋰電極為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：，多孔功能電極為正極，低溫時發(fā)生反應(yīng)：，隨溫度升高Q增大，正極區(qū)轉(zhuǎn)化為；充電時，鋰電極為陰極，得到電子，多孔功能電極為陽極，或失去電子。【詳解】A．由分析可知，電池總反應(yīng)方程式為：O2+2Lieq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Li2O2或O2+4Lieq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2Li2O，充放電時有參與或生成，因此熔融鹽中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)影響充放電速率，A正確；B．比的半徑小，因此優(yōu)先于通過固態(tài)電解質(zhì)膜，B正確；C．放電時，正極得到電子，中氧原子為-1價，中氧原子為-2價，因此隨溫度升高Q增大，正極區(qū)轉(zhuǎn)化為，C錯誤；D．充電時，鋰電極為陰極，連接電源負(fù)極，D正確；答案選C。7．（2025·北京卷）用電解溶液(圖1)后的石墨電極1、2探究氫氧燃料電池，重新取溶液并用圖2裝置按i→iv順序依次完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)電極I電極Ⅱ電壓/V關(guān)系i石墨1石墨2aii石墨1新石墨biii新石墨石墨2civ石墨1石墨2d下列分析不正確的是A．，說明實(shí)驗(yàn)i中形成原電池，反應(yīng)為B．，是因?yàn)閕i中電極Ⅱ上缺少作為還原劑C．，說明iii中電極I上有發(fā)生反應(yīng)D．，是因?yàn)殡姌OI上吸附的量：iv>iii【答案】D【分析】按照圖1電解溶液，石墨1為陽極，發(fā)生反應(yīng)，石墨1中會吸附少量氧氣；石墨2為陰極，發(fā)生反應(yīng)，石墨2中會吸附少量氫氣；圖2中電極Ⅰ為正極，氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，電極Ⅱ?yàn)樨?fù)極。【詳解】A．由分析可知，石墨1中會吸附少量氧氣，石墨2中會吸附少量氫氣，實(shí)驗(yàn)i會形成原電池，，反應(yīng)為2H2+O2=2H2O，A正確；B．因?yàn)閕i中電極Ⅱ?yàn)樾率?，不含有H2，缺少作為還原劑，故導(dǎo)致，B正確；C．圖2中，電極Ⅰ發(fā)生還原反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)iii中新石墨可能含有空氣中的少量氧氣，c＞0，說明iii中電極I上有發(fā)生反應(yīng)，C正確；D．，實(shí)驗(yàn)iii與實(shí)驗(yàn)iv中電極Ⅰ不同，，是因?yàn)殡姌OI上吸附的量：iv>iii，D錯誤；故選D。8．（2025·陜西、山西青海、寧夏卷）我國科研人員采用圖示的電解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。電極b表面的主要反應(yīng)歷程見圖(灰球表示電極表面催化劑)，下列說法錯誤的是A．電解時，從右室向左室移動B．電解總反應(yīng)：C．以為原料，也可得到TQD．用標(biāo)記電解液中的水，可得到【答案】D【分析】電極b發(fā)生TY→TQ，發(fā)生加氧去氫的反應(yīng)，發(fā)生氧化反應(yīng)，b為陽極，a為陰極，陰極上氫離子得電子生成H2，以此解題?！驹斀狻緼．電解時陽離子向陰極移動，H+從右室向左室移動，A正確；B．根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，電極b中TY是反應(yīng)物，TQ是生成物，電極a上H+得電子生成H2，總反應(yīng)方程式為：，B正確；C．將TY()換成為原料，仍然能夠得到TQ()，C正確；D．根據(jù)右圖可知，用標(biāo)記電解液中的水，可得到的18O在環(huán)上甲基的鄰位上，D錯誤；答案選D。9．（2025·貴州卷）以Co3O4/SiC為陰極反應(yīng)的催化劑，在KHCO3溶液中電解CH3CH2CH下列說法正確的是A．b極與電源負(fù)極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)B．a(chǎn)極涉及的反應(yīng)有：NOC．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時，理論上合成1D．合成CH3CH2【答案】D【分析】a極：NO3-被還原為NH2OH、NH3（得電子），故a極為陰極，與電源負(fù)極相連；b極：CH【詳解】A．b極發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)為陽極，與電源正極相連，而非負(fù)極，A不符合題意；B．溶液環(huán)境是KHCO3溶液（呈弱堿性），反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+，正確的反應(yīng)應(yīng)為NO3C．合成CH3CH2CONH2可通過羥胺(NH2OH)與丙醛(CH3CH2CHO)反應(yīng)生成CH3CH2CONH2，有NHD．b極生成的CH3CH2CHO，在堿性的KHCO3溶液中，CH3CH故選D。10．（2025·福建卷）一種無膜電合成碳酸乙烯酯(C3HA．電源a極為負(fù)極B．反應(yīng)中Br-C．總反應(yīng)為CD．“反應(yīng)Ⅱ”為CO【答案】C【分析】根據(jù)圖中信息可知，電合成裝置左邊電極發(fā)生氧化反應(yīng)2Br--2e-=Br2，右邊電極發(fā)生還原反應(yīng)2H【詳解】A．由分析可知，電源a極為正極，A錯誤；B．從整個反應(yīng)過程來看，Br-在電極a轉(zhuǎn)化為Br2后，又經(jīng)反應(yīng)I、Ⅱ等量產(chǎn)生（反應(yīng)I為：C2H4+BrC．以整個電解池為研究對象，反應(yīng)物為C2H4、CO2和H2O，生成物為C3H4O3和H2，總反應(yīng)為C2H4D．“反應(yīng)Ⅱ”反應(yīng)物為CO2和BrCH2CH2OH，生成物為C3H4O3和Br-，題干中“無膜”及圖中陰極產(chǎn)生OH-可知，“反應(yīng)Ⅱ”是在堿性介質(zhì)中進(jìn)行，故“反應(yīng)Ⅱ”應(yīng)為CO2+BrCH2故選C。11．（2025·浙江卷）通過電化學(xué)方法制備Br2，進(jìn)而由Br2與反應(yīng)合成。為提高電流利用效率，某小組設(shè)計電化學(xué)合成示意圖如下，已知氧化性：H2O2A．電極A與電源正極相連B．電極B的電極反應(yīng)式為：OC．電解液中H2D．原料足量的情況下，理論上電路中轉(zhuǎn)移0.2mole-可得到【答案】D【分析】由圖可知，該裝置為電解池，電極A發(fā)生氧化反應(yīng)為陽極，電極B發(fā)生還原反應(yīng)為陰極?！驹斀狻緼．由分析可知電極A為陽極，應(yīng)與電源正極相連，A正確；B．由分析可知電極B為陰極，在電解液H2SO4中得電子生成H2OC．電解液中H2SO4用氫溴酸代替，溴離子即起導(dǎo)電作用，又可在電極A上放電，所以可以用氫溴酸代替HD．由得失電子守恒可知，電路中轉(zhuǎn)移0.2mole-生成0.1molBr2，但由信息可知氧化性：H2O2>Br2，所以電極B上生成的H2O2也可將溴離子氧化為Br2，所以電路中轉(zhuǎn)移0.2mole故選D。12．（2025·四川卷）最近，我國科學(xué)工作者制備了一種Ni-CuO電催化劑，并將其與金屬鋁組裝成可充電電池，用于還原污水中的NO3-為NH3下列說法錯誤的是A．放電時，負(fù)極區(qū)游離的OH-B．放電時、還原1.0molNO3-為NHC．充電時，OH-D．充電時，電池總反應(yīng)為4[Al【答案】A【分析】放電時，負(fù)極鋁失去電子和氫氧根離子結(jié)合生成四羥基合鋁酸根，Al-3e-+4OH-=[AlOH4]-【詳解】A．放電時，負(fù)極鋁失去電子和氫氧根離子結(jié)合生成四羥基合鋁酸根：Al-3e-+4OH-=[AlOH4]-，當(dāng)轉(zhuǎn)移3mol電子時，消耗4molOHB．氫原子將吸附在電催化劑表面的NO3-逐步還原為NH3，還原1.0molNO3-為NH3C．充電時，陰離子向陽極移動，所以充電時，OH-從陰極區(qū)穿過OH-離子交換膜進(jìn)入陽極區(qū)，故D．充電時，電池陰極反應(yīng)式為4[AlOH4]-+12e-答案選A。沖刺突破13．（2025·四川內(nèi)江·三模）板狀碳封裝鎳納米晶體（Ni@C）被設(shè)計為高性能電催化劑，可將5-羥甲基糠醛（，HMF）轉(zhuǎn)化為2，5-呋喃二甲酸（，F(xiàn)DCA），裝置如圖所示。下列敘述錯誤的是A．Ni@C能降低負(fù)極反應(yīng)的活化能B．可用銅電極替代石墨電極C．a(chǎn)極反應(yīng)為D．收集（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時，有質(zhì)子從質(zhì)子交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移【答案】D【分析】依題，HMF在a極發(fā)生氧化反應(yīng)生成FDCA，故a極為負(fù)極，b極為正極。【詳解】A．Ni@C作催化劑，能降低負(fù)極反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，A正確；B．正極材料不參與反應(yīng)，故可將石墨換成能導(dǎo)電的Cu電極，B正確；C．HMF在a極發(fā)生氧化反應(yīng)生成FDCA，結(jié)合得失電子守恒可知電極反應(yīng)為，C正確；D．原電池中，陽離子移向正極，故質(zhì)子從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移，D錯誤；故答案選D。14．（2025·浙江嘉興·三模）鹽酸羥胺可用于合成抗癌藥，工業(yè)上可采用電化學(xué)方法制備，裝置、正極反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是A．該電池的總反應(yīng)為：B．上述反應(yīng)中的X、Y分別為C．Pt電極上的反應(yīng)：D．制取，有通過交換膜【答案】D【分析】由圖可知，含鐵的催化電極為原電池的正極，鹽酸作用下一氧化氮在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鹽酸羥胺，電極反應(yīng)式為NO+3e-+4H+=NH3OH+，鉑電極為負(fù)極，氫氣在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫離子，電極反應(yīng)式為H2-2e-=2H+，原電池工作時氫離子通過氫離子交換膜由負(fù)極區(qū)進(jìn)入正極區(qū)?！驹斀狻緼．將正極反應(yīng)式×2+負(fù)極反應(yīng)式×3得：2NO+3H2+2H+=2NH3OH+，化學(xué)方程式為2NO+3H2+2HCl=2NH2OH·HCl，故A正確；B．Y為反應(yīng)機(jī)理最終產(chǎn)物，故Y為鹽酸羥胺的陽離子NH3OH+，分析正極反應(yīng)機(jī)理，結(jié)合元素守恒可以判斷X為氫離子H+，故B正確；C．由分析，鉑電極為負(fù)極，氫分子失去電子生成氫離子，正確的電極反應(yīng)式為H2-2e-=2H+，故C正確；D．根據(jù)分析中正極電極反應(yīng)式，消耗1molNO，制取，得到3mol電子，消耗4molH+，根據(jù)分析中的負(fù)極電極反應(yīng)式，失去3mol電子，生成3molH+，則有3molH+通過交換膜，故D錯誤；故答案為D。15．（2025·北京昌平·二模）鈉硫電池裝置示意圖如下圖所示。其中熔融Na為a的電極反應(yīng)物，熔融S和為b的電極反應(yīng)物，固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)。下列說法不正確的是A．放電時，b做正極B．放電時，從a極室向b極室移動C．充電時，陰極的電極反應(yīng)式是D．每產(chǎn)生或消耗1molS，轉(zhuǎn)移2mol電子【答案】D【分析】根據(jù)圖片知，放電時，Na失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以a作負(fù)極、b作正極，負(fù)極反應(yīng)為，正極反應(yīng)為：，充電時a為陽極、b為陰極，陰極、陽極電極反應(yīng)式與負(fù)極、正極反應(yīng)式正好相反，據(jù)此解答?！驹斀狻緼．在原電池中，發(fā)生還原反應(yīng)的電極是正極。放電時，b極上熔融S和得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以b做正極，A選項(xiàng)正確；B．放電時，該裝置為原電池，陽離子向正極移動。a為負(fù)極，b為正極，是陽離子，所以從a極室向b極室移動，B選項(xiàng)正確；C．充電時，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。在鈉硫電池中，陰極是得到電子生成Na，電極反應(yīng)式為，C選項(xiàng)正確；D．b極放電時的電極反應(yīng)式為，每消耗xmolS，轉(zhuǎn)移2mol電子，所以每消耗1molS，轉(zhuǎn)移電子，D選項(xiàng)錯誤；故答案為：D。16．（2025·山西晉中·二模）利用電化學(xué)氧化技術(shù)可以在電解槽中持續(xù)產(chǎn)生，是一種活性基團(tuán)，可高效氧化苯酚生成，消除苯酚引起的水污染，裝置如圖所示。已知：a極生成，能進(jìn)一步將極產(chǎn)物氧化，同時有生成。下列有關(guān)說法正確的是A．a(chǎn)極的電極反應(yīng)式：B．b極連接電源正極，發(fā)生還原反應(yīng)C．生成的離子方程式：D．消除苯酚，理論上有電子通過外電路【答案】C【分析】a極通入氧氣生成，氧元素化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，a是陰極；b是陽極，b電極鐵失電子生成Fe2+。【詳解】A．a(chǎn)極通入氧氣生成，a極的電極反應(yīng)式O2+2e-+2H+=H2O2，故A錯誤；B．a(chǎn)是陰極；b是陽極，b極連接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯誤；C．a(chǎn)極生成，能進(jìn)一步將極產(chǎn)物Fe2+氧化，同時有生成，生成的離子方程式，故C正確；D．苯酚被氧化生成二氧化碳，碳元素化合價由-升高為+4，消除苯酚，需要2.8mol，根據(jù)，陽極生成2.8molFe2+，所以理論上有電子通過外電路，故D錯誤；選C。17．（2025·遼寧撫順·二模）利用有機(jī)電化學(xué)合成1，2-二氯乙烷的裝置如圖所示。若該裝置工作時中間室NaCl溶液的濃度通過調(diào)整保持不變，電解時陰極生成氣體的速率為xmol·h-1，下列說法錯誤的是A．電源中電勢比較：b>aB．離子交換膜Ⅰ為陰離子交換膜，離子交換膜Ⅱ?yàn)殛栯x子交換膜C．合成室內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuClD．中間室補(bǔ)充NaCl的速率為2xmol·h-1【答案】B【分析】由圖可知，右側(cè)電極上Cu的化合價由+1價升高為+2價，發(fā)生氧化反應(yīng)，則電極N為陽極，電極b為正極，所以電極M為陰極，電極a為負(fù)極，據(jù)此分析作答?！驹斀狻緼．根據(jù)上述分析可知，a為電源的負(fù)極，b為正極，故電源中電勢比較：b>a，A正確；B．由圖可知，中間室內(nèi)的氯離子通過離子交換膜Ⅱ，進(jìn)入右室，最終和CuCl生成CuCl2，左室H+得到電子，生成H2，OH-濃度增大，與中間室移動過來的Na+結(jié)合，生成NaOH，所以離子交換膜I為陽離子交換膜，Ⅱ?yàn)殛庪x子交換膜，B錯誤；C．根據(jù)原子守恒可知，合成室內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為：CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl，C正確；D．電解時陰極生成氣體的速率為xmol?h-1，根據(jù)陰極反應(yīng)：2H++2e-=H2↑，根據(jù)電荷守恒可知，中間室移動過來的Na+的速率為2xmol?h-1，故中間室補(bǔ)充NaCl的速率為2xmol?h-1，D正確；故答案為：B。18．（2025·河北保定·三模）二苯重氮甲烷()在抗生素的制備過程中起關(guān)鍵作用。以二苯甲酮腙()為前體合成二苯重氮甲烷的原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．電極電勢：石墨B．若以鉛酸蓄電池為電源，則與Ni電極相連的為Pb電極C．合成1mol二苯重氮甲烷，理論上消耗22.4L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)D．電解質(zhì)溶液中合成二苯重氮甲烷的化學(xué)方程式為+I2+2HI【答案】C【詳解】A．石墨電極上I-失電子生成I2，發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極；Ni電極上H+得電子生成H2，發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極。陽極電極電勢大于陰極，所以電極電勢：石墨>Ni，A正確；B．Ni電極為陰極，應(yīng)與鉛酸蓄電池的負(fù)極相連，鉛酸蓄電池中Pb電極為負(fù)極，PbO2電極為正極，所以與Ni電極相連的為Pb電極，B正確；C．Ni電極上發(fā)生反應(yīng)：2H++2e-=H2↑，合成二苯重氮甲烷時，石墨電極上I-失電子，根據(jù)得失電子守恒，合成1mol二苯重氮甲烷，轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上生成1molH2，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為22.4L，并不是消耗，C錯誤；D．電解質(zhì)溶液中合成二苯重氮甲烷的反應(yīng)，原子守恒，電子守恒，D正確；故答案選C。19．（2025·廣西南寧·三模）大連化物所鄧德會團(tuán)隊實(shí)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，陽極附近溶液的pH將升高C．電解時，陰極上O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為O2+2e-+2H+=H2O2D．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0.8molHNO3【答案】C【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?dú)夥磻?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?！驹斀狻緼．由分析可知，電解時，電極b為陰極，石墨電極a為陽極，電流由電極b經(jīng)導(dǎo)線、電源、導(dǎo)線流入電極a，A錯誤；B．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，則陽極附近溶液中氫離子濃度增大，溶液的pH減小，B錯誤；C．電解時，陰極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，離子方程式為O2+2e-+2H+=H2O2，C正確；D．電解時，當(dāng)電極a上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氧氣時，只能確定陰極電極反應(yīng)中共得到4mol電子，無法確定后續(xù)反應(yīng)中產(chǎn)生硝酸的物質(zhì)的量，D錯誤；故選C。20．（2025·山西·三模）工業(yè)上用單池雙膜三液裝置(如下圖)，依據(jù)電解原理電解制備和，下列說法正確的是A．導(dǎo)線X接外電源的負(fù)極B．N電極的電極反應(yīng)方程式為C．每當(dāng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體A，Ⅲ室溶液的質(zhì)量理論上減少D．離子交換膜Ⅱ?yàn)殛栯x子交換膜【答案】D【分析】電極M區(qū)進(jìn)入的稀硝酸，出來的是濃硝酸，則M為陽極，水被氧化得到氧氣和氫離子，A為氧氣，硝酸根向左移動，左側(cè)可制得硝酸，N為陰極，水放電產(chǎn)生氫氣和氫氧根，B為氫氣，銨根向右移動，二者反應(yīng)得到濃氨水，以此解題?！驹斀狻緼．由分析可知，Ⅰ室中電極產(chǎn)生，電極反應(yīng)式為，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極M為陽極，接外電源的正極，A錯誤；B．由分析可知，電極N為陰極，電極反應(yīng)式為，B錯誤；C．每當(dāng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下，根據(jù)電子守恒，Ⅲ室溶液中就要生成，質(zhì)量減少，同時依據(jù)電荷守恒，通過陽離子交換膜進(jìn)入Ⅲ室，溶液質(zhì)量增加，所以Ⅲ室溶液的質(zhì)量理論上共增加，C錯誤；D．根據(jù)電解裝置圖中物質(zhì)的進(jìn)出以及所要制備的物質(zhì)，可知Ⅱ室中的要進(jìn)入Ⅰ室，所以離子交換膜Ⅰ為陰離子交換膜。要進(jìn)入Ⅲ室，離子交換膜Ⅱ?yàn)殛栯x子交換膜，D正確；故選D。21．（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(jìn)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?！驹斀狻緼．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。22．（2025·河南開封·三模）攝取一定量的溴酸鹽會使人出現(xiàn)惡心、腹瀉等癥狀。某科研團(tuán)隊設(shè)計在RuCu/CNT上電催化處理的原理如圖所示。下列說法正確的是A．電子流向：電解質(zhì)溶液B．極上的電極反應(yīng)式為C．若電源為鉛蓄電池，則極為電極D．每處理，理論上陽極區(qū)溶液質(zhì)量減少【答案】B【分析】由圖可知，P電極上，得到電子，被還原為Br-，發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，則R極為陽極，外電源M極為負(fù)極，N極為正極，陽極上水失去電子，被氧化為氧氣，據(jù)此分析作答?！驹斀狻緼．由分析可知，P為陰極，R為陽極，M為負(fù)極，N為正極，電子不能經(jīng)過電解質(zhì)溶液，故電子流向：，，A錯誤；B．由分析可知，P為陰極，P極上發(fā)生還原反應(yīng)，該電極的電極反應(yīng)式為，B正確；C．由分析可知，N為正極，若電源為鉛蓄電池，則極為PbO2電極，Pb電極是負(fù)極，C錯誤；D．由B項(xiàng)分析可知，每處理，電路上轉(zhuǎn)移電子為6mol，則理論上陽極區(qū)釋放出1.5molO2，同時有6molH+經(jīng)過質(zhì)子交換膜由陽極區(qū)進(jìn)入陰極區(qū)，故溶液質(zhì)量減少1.5mol×32g/mol+6mol×1g/mol=54g，D錯誤；故答案為：B。23．（2025·河南新鄉(xiāng)·三模）我國科學(xué)家利用Pt和納米顆粒催化劑完成硝基芳烴上硝基的選擇性加氫，原理如圖所示：下列有關(guān)說法錯誤的是A．Pt為負(fù)極B．電池工作時，從左向右通過質(zhì)子交換膜C．極的電極反應(yīng)式為D．Pt和位置互換，原電池依然能正常工作【答案】D【分析】Pt電極上H2發(fā)生氧化反應(yīng)生成H+，故Pt為負(fù)極，F(xiàn)e2O3為正極。【詳解】A．由上述分析可知Pt為負(fù)極，A正確；B．