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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+2xLi2S﹣4xe﹣ =4xLi++xFeS2
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 ( )

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+3H2O
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 ( )

1

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
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 ( Ⅱ ) 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+NaCl
D ．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 ( )

2

A ．电池放电的总反应：xNa+Cn（PF6）x ＝xNaPF6+Cn
B ．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 145g
D ．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 Ⅰ碱性锌锰电池
图Ⅱ铅蓄电池
图Ⅲ电解精炼铜
图Ⅳ银锌纽扣电池
A ．图 Ⅰ所示电池中，MnO2 的作用是催化剂
B ．图Ⅱ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Ⅲ所示装置工作过程中， 电解质溶液中 Cu2+浓度始终不变
D ．图Ⅳ所示电池中，Ag2O 是氧化剂，电池工作过程中 Ag2O 还原为 Ag
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 - ═H2O
B ．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 ( )

4

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+═C6H14O6
C ．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 b
B ．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
11 ．（2024•4 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 ( )

5

A ．直接氧化时电极 A 的电极反应式为 2NH3+6OH - - 6e - ＝N2 ↑+6H2O
B ．间接氧化的机理可能是 OH - - e - ＝•OH 和 6•OH+2NH3 ＝N2 ↑+6H2O
C ．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
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
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 Na—CO2 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 - ＝Na

6
B ．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 22.4g
D ．放电时，电池的总反应为 2Na2CO3+C ＝3CO2+4Na
14 ．（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 CO2
C ．据图 2 可知电流强度越高，去除苯酚的效果越好
D ．若处理 47.0g 苯酚，理论上消耗 14mol H2O2
15 ．（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 5×6.02×1023
16 ．（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 48g
D ．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 ( )

8

①
②
③
④
A ．用装置①精炼铜，则 a 极为粗铜，电解质溶液为 CuSO4溶液
B ．装置②中锌电极作负极保护了铁电极
C ．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D ．装置④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 ．D
20 ．（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 Na—CO2 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 - ＝Na
B ．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 1.2g

9
D ．放电时，电池的总反应为 3CO2+4Na ＝2Na2CO3+C
21 ．（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 、Cl2
C ．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 142gCl2
23 ．（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 ( )

10

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
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 2NA
25 ．（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 ( )

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A ．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+═2H2O
D ．相同条件下，放电过程中消耗的 SO2 和 O2 的体积比为 1 ：2

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2025 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 ( )

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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+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】B

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【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 K3[Fe（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 K3[Fe（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 ( Ⅱ ) 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+NaCl
D ．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 ( Ⅱ ) 为正极，Ag ( Ⅰ ) 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

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①中氯离子透过 C 膜向右迁移进入② , C 膜为阴离子交换膜，M 极为阴极，N 极为阳极， ③中钠离 子向左侧迁移进入② , 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 ( Ⅰ ) 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， ② 、 ⑥的 NaCl 溶液浓度和④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+Cn
B ．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 145g
D ．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。

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【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+6×19）g•mol - 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，a

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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 Ⅰ碱性锌锰电池
图Ⅱ铅蓄电池
图Ⅲ电解精炼铜
图Ⅳ银锌纽扣电池
A ．图 Ⅰ所示电池中，MnO2 的作用是催化剂
B ．图Ⅱ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Ⅲ所示装置工作过程中， 电解质溶液中 Cu2+浓度始终不变
D ．图Ⅳ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 - ═H2O
B ．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，

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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+═C6H14O6
C ．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 ( )

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A ．电极电势：催化电极 a＞催化电极 b
B ．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

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, 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 ×
=4.5mol ，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 ．（2024•4 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 ↑+6H2O
B ．间接氧化的机理可能是 OH - - e - ＝•OH 和 6•OH+2NH3 ＝N2 ↑+6H2O
C ．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 6•OH+2NH3 ＝N2 ↑+6H2O，故 B 正确；

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C ． 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；

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D ． 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 Na—CO2 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 - ＝Na
B ．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 22.4g
D ．放电时，电池的总反应为 2