2019-2023年化学高考真题分类练--专题十二 电化学基础（含解析）
文档属性
| 名称 | 2019-2023年化学高考真题分类练--专题十二 电化学基础（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-17 15:38:14 | ||
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文档简介
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2019-2023年化学高考真题分类
专题十二 电化学基础
题组一
1. [2022浙江1月选考，2分] 计是一种采用原电池原理测量溶液 的仪器。如图所示,以玻璃电极（在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的 溶液,并插入 电极）和另一 电极插入待测溶液中组成电池, 与电池的电动势 存在关系: （ 常数）/ 。下列说法正确的是( )
A. 如果玻璃薄膜球内电极的电势低,则该电极反应式为:
B. 玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化
C. 分别测定含已知 的标准溶液和未知溶液的电池的电动势,可得出未知溶液的
D. 计工作时,电能转化为化学能
2. [2022福建，4分]一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为 和 水溶液。将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 化学自充电时， 增大
B. 化学自充电时，电能转化为化学能
C. 化学自充电时，锌电极反应式：
D. 放电时，外电路通过 电子，正极材料损耗
3. [2021广东，2分]火星大气中含有大量 ,一种有 参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时( )
A. 负极上发生还原反应 B. 在正极上得电子
C. 阳离子由正极移向负极 D. 将电能转化为化学能
4. [2021山东，2分]以 溶液为离子导体，分别组成 、 、 清洁燃料电池，下列说法正确的是( )
A. 放电过程中， 均向负极移动
B. 放电过程中， 物质的量均减小
C. 消耗等质量燃料， 燃料电池的理论放电量最大
D. 消耗 时，理论上 燃料电池气体产物的体积在标准状况下为
5. [2020天津，3分]熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为 （ ，难溶于熔融硫）。下列说法错误的是( )
A. 的电子式为
B. 放电时正极反应为
C. 和 分别为电池的负极和正极
D. 该电池是以 为隔膜的二次电池
6. [2020山东，2分]微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以 溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含 的溶液为例）。下列说法错误的是( )
A. 负极反应为
B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移 电子时，模拟海水理论上除盐
D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为
7. [2019浙江4月选考，2分]化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
下列说法不正确的是( )
A. 甲： 向 电极方向移动, 电极附近溶液中 浓度增加
B. 乙：正极的电极反应式为
C. 丙：锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D. 丁：使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
8. [2019全国卷Ⅲ，6分]为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状 可以高效沉积 的特点，设计了采用强碱性电解质的 二次电池，结构如图所示。电池反应为 。
下列说法错误的是( )
A. 三维多孔海绵状 具有较高的表面积，所沉积的 分散度高
B. 充电时阳极反应为
C. 放电时负极反应为
D. 放电过程中 通过隔膜从负极区移向正极区
题组二
1. [2022全国甲卷，6分]一种水性电解液 离子选择双隔膜电池如图所示 溶液中， 以 存在]。电池放电时，下列叙述错误的是( )
A. Ⅱ区的 通过隔膜向Ⅲ区迁移
B. Ⅰ区的 通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. 电极反应：
D. 电池总反应：
2. [2022湖南，3分]海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂 电池构造示意图如下，下列说法错误的是( )
A. 海水起电解质溶液作用
B. 极仅发生的电极反应：
C. 玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D. 该锂-海水电池属于一次电池
3. [2021全国乙卷，6分]沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。
下列叙述错误的是( )
A. 阳极发生将海水中的 氧化生成 的反应
B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的
C. 阴极生成的 应及时通风稀释安全地排入大气
D. 阳极表面形成的 等积垢需要定期清理
4. [2021河北，3分] 电池结构如图， 和 为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是( )
A. 隔膜允许 通过，不允许 通过
B. 放电时,电流由 电极沿导线流向 电极；充电时， 电极为阳极
C. 产生 电量时，生成 的质量与消耗 的质量比值约为2.22
D. 用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗 钾时，铅酸蓄电池消耗 水
5. [2020全国卷Ⅲ，6分]一种高性能的碱性硼化钒 空气电池如图所示，其中在 电极发生反应： 。该电池工作时，下列说法错误的是( )
A. 负载通过 电子时，有 （标准状况） 参与反应
B. 正极区溶液的 降低、负极区溶液的 升高
C. 电池总反应为
D. 电流由复合碳电极经负载、 电极、 溶液回到复合碳电极
6. [2020全国卷Ⅰ，6分]科学家近年发明了一种新型 水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体 被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是( )
A. 放电时，负极反应为
B. 放电时， 转化为 ，转移的电子数为
C. 充电时，电池总反应为
D. 充电时，正极溶液中 浓度升高
7. [2020全国卷Ⅱ，6分]电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时， 注入到无色 薄膜中，生成 ,器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是( )
A. 为阳极 B. 由银电极向变色层迁移
C. 元素的化合价升高 D. 总反应为
8. [2020浙江1月选考，2分]在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是( )
A. 电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气
B. 离子交换膜为阳离子交换膜
C. 饱和 溶液从 处进， 溶液从 处出
D. 迁移的数量等于导线上通过电子的数量
题组三
1. [2023全国甲卷，6分]用可再生能源电还原 时,采用高浓度的 抑制酸性电解液中的析氢反应可提高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 析氢反应发生在 电极上
B. 从 电极迁移到 电极
C. 阴极发生的反应有:
D. 每转移 电子，阳极生成 气体（标准状况）
2. [2022湖北，3分]含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备 ，过程如图所示（ 为甲基）。下列说法正确的是( )
A. 生成 ，理论上外电路需要转移 电子
B. 阴极上的电极反应为
C. 在电解过程中 向铂电极移动
D. 电解产生的 中的氢元素来自于
3. [2022辽宁，3分]如图, 管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取 待测样品加入 容器中,接通电源,进行实验。下列说法正确的是( )
A. 左侧电极反应:
B. 实验结束时, 中溶液红色恰好褪去
C. 若 中收集气体 ,则样品中乙酸浓度为
D. 把盐桥换为 形铜导线,不影响测定结果
4. [2022广东，2分]以熔融盐为电解液，以含 、 和 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现 的再生。该过程中( )
A. 阴极发生的反应为 B. 阴极上 被氧化
C. 在电解槽底部产生含 的阳极泥 D. 阳极和阴极的质量变化相等
5. [2021江苏，3分]通过下列方法可分别获得 和 通过电解获得 和 （装置如图所示）;②在 将 与 反应生成 并获得 。下列说法正确的是( )
A. 电解后 溶液的物质的量浓度减小
B. 电解时阳极电极反应式:
C. 电解的总反应方程式:
D. 电解过程中转移 电子,理论上可获得
6. [2021湖北，3分] 的酸性水溶液随着 浓度的增大会转化为 。电解法制备 的原理如图所示。下列说法错误的是( )
A. 电解时只允许 通过离子交换膜
B. 生成 和 的质量比为
C. 电解一段时间后阴极区溶液 的浓度增大
D. 的生成反应为：
7. [2021全国甲卷，6分]乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的 解离为 和 ，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是( )
A. 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用
B. 阳极上的反应式为
C. 制得 乙醛酸，理论上外电路中迁移了 电子
D. 双极膜中间层中的 在外电场作用下向铅电极方向迁移
8. [2021广东，4分]钴 的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。水溶液中电解制备金属钴的装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的 均增大
B. 生成 ,Ⅰ室溶液质量理论上减少
C. 移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D. 电解总反应：
9. [2020浙江7月选考，2分]电解高浓度 （羧酸钠）的 溶液,在阳极 放电可得到 （烷烃）。下列说法不正确的是( )
A. 电解总反应方程式:
B. 在阳极放电，发生氧化反应
C. 阴极的电极反应:
D. 电解 、 和 混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
10. [2020山东，4分]采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是( )
A. 阳极反应为
B. 电解一段时间后，阳极室的 未变
C. 电解过程中， 由 极区向 极区迁移
D. 电解一段时间后， 极生成的 与 极反应的 等量
题组四
1. [2023湖北，3分]我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无 生成且 溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为 。下列说法错误的是( )
A. 电极反应式为
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 电解时海水中动能高的水分子可穿过 膜
D. 海水为电解池补水的速率为
2. [2023全国乙卷，6分]室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。 工作时，在硫电极发生反应：
, ,
下列叙述错误的是( )
A. 充电时 从钠电极向硫电极迁移
B. 放电时外电路电子流动的方向是
C. 放电时正极反应为:
D. 炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
3. [2022海南，4分]一种采用 和 为原料制备 的装置示意图如图。下列有关说法正确的是( )
A. 在 电极上， 被还原
B. 金属 可作为 电极的材料
C. 改变工作电源电压，反应速率不变
D. 电解过程中，固体氧化物电解质中 不断减少
4. [2022重庆，3分]硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是( )
A. 惰性电极2为阳极
B. 反应前后 数量不变
C. 消耗 氧气，可得到 硝酮
D. 外电路通过 电子，可得到 水
5. [2022辽宁，3分]某储能电池原理如图。下列说法正确的是( )
A. 放电时负极反应:
B. 放电时 透过多孔活性炭电极向 中迁移
C. 放电时每转移 电子,理论上 吸收
D. 充电过程中, 溶液浓度增大
6. [2022全国乙卷，6分] 电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。近年来，科学家研究了一种光照充电 电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子 和空穴 ，驱动阴极反应 和阳极反应 对电池进行充电。下列叙述错误的是( )
A. 充电时，电池的总反应
B. 充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C. 放电时， 从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D. 放电时，正极发生反应
7. [2021浙江1月选考，2分]镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下（ 为小灯泡, 、 为开关, 、 为直流电源的两极）。下列说法不正确的是( )
A. 断开 、合上 ,镍镉电池能量转化形式：化学能 电能
B. 断开 、合上 ,电极A为阴极,发生还原反应
C. 电极B发生氧化反应过程中,溶液中 浓度不变
D. 镍镉二次电池的总反应式:
8. [2019天津理综，6分]我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是( )
A. 放电时, 电极反应为
B. 放电时,溶液中离子的数目增大
C. 充电时, 电极每增重 ,溶液中有 被氧化
D. 充电时, 电极接外电源负极
题组五
1. [2023新课标卷，6分]一种以 和 为电极、 水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时， 可插入 层间形成 。下列说法错误的是( )
A. 放电时 为正极
B. 放电时 由负极向正极迁移
C. 充电总反应：
D. 充电阳极反应：
2. [2023辽宁，3分]某无隔膜流动海水电解法制 的装置如图所示，其中高选择性催化剂 可抑制 产生。下列说法正确的是( )
A. 端电势高于 端电势
B. 理论上转移 生成
C. 电解后海水 下降
D. 阳极发生：
3. [2022广东，4分]为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的 溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是( )
A. 加入 溶液产生沉淀
B. 加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C. 加入 溶液无红色出现
D. 加入 溶液无蓝色沉淀生成
4. [2022广东，4分]科学家基于 易溶于 的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备（如图）。充电时电极 的反应为:
下列说法正确的是( )
A. 充电时电极 是阴极
B. 放电时 溶液的 减小
C. 放电时 溶液的浓度增大
D. 每生成 ，电极 质量理论上增加
5. [2021天津，3分]如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有 生成， 逐渐溶解，下列判断错误的是( )
A. 是电源的负极
B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色
C. 随着电解的进行， 溶液浓度变大
D. 当 完全溶解时，至少产生气体 （折合成标准状况下）
6. [2021辽宁，3分]如图，某液态金属储能电池放电时产生金属间化合物 。下列说法正确的是( )
A. 放电时， 电极反应为
B. 放电时， 由 电极向 电极移动
C. 充电时， 电极的质量减小
D. 充电时， 电极反应为
7. [2021海南，4分]液氨中存在平衡： 。如图所示为电解池装置，以 的液氨溶液为电解液，电解过程中 、 两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是( )
A. 电极连接的是电源的负极
B. 电极的反应为
C. 电解过程中，阴极附近 浓度减小
D. 理论上两极产生的气体物质的量之比为
8. [2021福建，4分]催化剂 （Ⅱ）的应用,使 电池的研究取得了新的进展。 电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如图所示。
下列说法错误的是( )
A. 电池可使用有机电解液
B. 充电时, 由正极向负极迁移
C. 放电时，正极反应为
D. 、 、 和C都是正极反应的中间产物
9. [2020江苏，4分]将金属 连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是( )
A. 阴极的电极反应式为
B. 金属 的活动性比 的活动性弱
C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
10. [2019江苏，2分]将铁粉和活性炭的混合物用 溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A. 铁被氧化的电极反应式为
B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D. 以水代替 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
专题十二 电化学基础
题组一
1. [2022浙江1月选考，2分] 计是一种采用原电池原理测量溶液 的仪器。如图所示,以玻璃电极（在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的 溶液,并插入 电极）和另一 电极插入待测溶液中组成电池, 与电池的电动势 存在关系: （ 常数）/ 。下列说法正确的是( C )
A. 如果玻璃薄膜球内电极的电势低,则该电极反应式为:
B. 玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化
C. 分别测定含已知 的标准溶液和未知溶液的电池的电动势,可得出未知溶液的
D. 计工作时,电能转化为化学能
[解析]电势低的电极为负极,负极失去电子,电极反应式为 , 项错误; 与 浓度有关,根据 （ 常数）/ 可知,玻璃膜内外的 浓度差异会引起电动势的变化, 项错误;通过测定含已知 的标准溶液的电池的 可以得出题给公式中常数的值,然后测定含未知溶液的电池的 就可以计算出未知溶液的 , 项正确;因为 计利用的是原电池原理,故其工作时是化学能转化为电能, 项错误。
2. [2022福建，4分]一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为 和 水溶液。将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如图所示。下列说法正确的是( A )
A. 化学自充电时， 增大
B. 化学自充电时，电能转化为化学能
C. 化学自充电时，锌电极反应式：
D. 放电时，外电路通过 电子，正极材料损耗
[解析]由图示可知，化学自充电时， 得电子转化为 ， 与 结合形成 ， 增大， 正确；该电池为自充电电池，无需外接电源，因此化学自充电时，没有电能转化为化学能， 错误；由图示可知，化学自充电时，阳极反应为有机物之间的转化，阴极反应为 转化为 ，没有发生 ， 错误；放电时，，正极材料中增加了 ，故当外电路中通过 电子时，正极材料增加 ， 错误。
3. [2021广东，2分]火星大气中含有大量 ,一种有 参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时( B )
A. 负极上发生还原反应 B. 在正极上得电子
C. 阳离子由正极移向负极 D. 将电能转化为化学能
[解析]根据题中信息可知该 电池中 为负极，碳纳米管为正极，负极上金属钠失去电子发生氧化反应， 项错误； 在正极碳纳米管上得电子发生还原反应生成单质碳， 项正确；原电池工作时，阳离子从负极向正极移动， 项错误；该原电池将化学能转化为电能， 项错误。
【技巧点拨】 原电池离子移动方向：正正负负（带正电荷离子移向正极，带负电荷离子移向负极）。电解池离子移动方向：阴向阳（阴离子移向阳极），阳向阴（阳离子移向阴极）。
4. [2021山东，2分]以 溶液为离子导体，分别组成 、 、 清洁燃料电池，下列说法正确的是( C )
A. 放电过程中， 均向负极移动
B. 放电过程中， 物质的量均减小
C. 消耗等质量燃料， 燃料电池的理论放电量最大
D. 消耗 时，理论上 燃料电池气体产物的体积在标准状况下为
[解析]燃料电池工作时，阳离子向正极移动，则 向正极移动， 项错误； 燃料电池的总反应为 ，因此放电过程中， 的物质的量不变， 项错误；根据 失 ， 失 ， 失 ，知消耗 燃料时，转移电子的物质的量分别为 、 、 ，显然 转移电子最多，放电量最大， 项正确；根据 ，知消耗 ，理论上 燃料电池气体产物 为 ，其在标准状况下的体积为 ， 项错误。
5. [2020天津，3分]熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为 （ ，难溶于熔融硫）。下列说法错误的是( C )
A. 的电子式为
B. 放电时正极反应为
C. 和 分别为电池的负极和正极
D. 该电池是以 为隔膜的二次电池
[解析] 中 中硫原子间以非极性键结合，每个硫原子最外层均达到8电子稳定结构， 项正确；放电时正极上 发生还原反应，正极反应为 ， 项正确；熔融钠为负极，熔融硫（含碳粉）为正极， 项错误；由题图可知， 项正确。
6. [2020山东，2分]微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以 溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含 的溶液为例）。下列说法错误的是( B )
A. 负极反应为
B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移 电子时，模拟海水理论上除盐
D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为
[解析]根据题图分析可知， 极为负极，电极反应为 , 极为正极，电极反应为 , 项正确；该电池工作时， 向 极移动， 向 极移动，即隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜， 项错误；电路中转移 电子时，向 极和 极分别移动 和 ，则模拟海水理论上可除盐 ， 项正确；电池工作时负极产生 ，正极产生 ，结合正、负极的电极反应知，一段时间后，正极和负极产生气体的物质的量之比为 ， 项正确。
【技巧点拨】
7. [2019浙江4月选考，2分]化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
下列说法不正确的是( A )
A. 甲： 向 电极方向移动, 电极附近溶液中 浓度增加
B. 乙：正极的电极反应式为
C. 丙：锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D. 丁：使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
[解析]铜锌原电池（电解质溶液为硫酸）中铜作正极，电极反应为 ，故铜电极附近 浓度降低， 项错误。
8. [2019全国卷Ⅲ，6分]为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状 可以高效沉积 的特点，设计了采用强碱性电解质的 二次电池，结构如图所示。电池反应为 。
下列说法错误的是( D )
A. 三维多孔海绵状 具有较高的表面积，所沉积的 分散度高
B. 充电时阳极反应为
C. 放电时负极反应为
D. 放电过程中 通过隔膜从负极区移向正极区
[解析]该电池采用的三维多孔海绵状 具有较大的表面积，可以高效沉积 ，且所沉积的 分散度高， 正确；根据题干中总反应可知该电池充电时， 在阳极发生氧化反应生成 ，其电极反应式为 ， 正确；放电时 在负极发生氧化反应生成 ，电极反应式为 ， 正确；电池放电过程中， 等阴离子通过隔膜从正极区移向负极区， 错误。
题组二
1. [2022全国甲卷，6分]一种水性电解液 离子选择双隔膜电池如图所示 溶液中， 以 存在]。电池放电时，下列叙述错误的是( A )
A. Ⅱ区的 通过隔膜向Ⅲ区迁移
B. Ⅰ区的 通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. 电极反应：
D. 电池总反应：
[解析]
电极为正极， 电极为负极，电池放电时,电解质溶液中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动, 项错误；Ⅰ区中的 通过隔膜向Ⅱ区迁移， 项正确； 电极为正极，电极反应为 , 项正确；根据正负两极的电极反应可得电池总反应， 项正确。
2. [2022湖南，3分]海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂 电池构造示意图如下，下列说法错误的是( B )
A. 海水起电解质溶液作用
B. 极仅发生的电极反应：
C. 玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D. 该锂-海水电池属于一次电池
[解析]
是活泼金属，作负极，则 极是正极，正极上海水中溶解的 、 等均能放电， 项错误；由于 易与水反应，故玻璃陶瓷应具有良好的防水功能，同时为形成闭合回路，也应具有传导离子的功能， 项正确；该电池属于一次电池， 项正确。
3. [2021全国乙卷，6分]沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。
下列叙述错误的是( D )
A. 阳极发生将海水中的 氧化生成 的反应
B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的
C. 阴极生成的 应及时通风稀释安全地排入大气
D. 阳极表面形成的 等积垢需要定期清理
[解析]海水中含有较大浓度的 ，通电后 能在阳极上发生失电子的氧化反应生成 ， 项正确；电解过程中阴极区有 生成，阳极上生成的 与阴极区生成的 反应可得到 ， 可以灭杀附着生物， 项正确；根据电解池分析可知阴极生成 ， 具有可燃性，故应及时排入大气，以免出现意外， 项正确；阴极的电极反应式为 ,生成的 与海水中的 结合形成 ,故 主要在阴极上形成， 项错误。
4. [2021河北，3分] 电池结构如图， 和 为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是( D )
A. 隔膜允许 通过，不允许 通过
B. 放电时,电流由 电极沿导线流向 电极；充电时， 电极为阳极
C. 产生 电量时，生成 的质量与消耗 的质量比值约为2.22
D. 用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗 钾时，铅酸蓄电池消耗 水
[解析]由题图右侧室内 可知， 电极上发生还原反应，为正极，电极反应式为 ，则 电极为负极， 失电子生成 ，且若氧气通过隔膜，会与钾反应，故隔膜只允许 通过，不允许 通过， 项正确；放电时电流由正极流向负极，即由 电极沿导线流向 电极，充电时 电极失电子发生氧化反应，作阳极， 项正确；由氧原子守恒可知，生成的 和消耗的 的质量比为 ， 项正确；铅酸蓄电池充电时的总反应为 ，消耗 水，转移 电子，而 电池中，消耗 ，转移 电子，由转移电子数相等可知，铅酸蓄电池消耗的水为 ，即消耗 水， 项错误。
5. [2020全国卷Ⅲ，6分]一种高性能的碱性硼化钒 空气电池如图所示，其中在 电极发生反应： 。该电池工作时，下列说法错误的是( B )
A. 负载通过 电子时，有 （标准状况） 参与反应
B. 正极区溶液的 降低、负极区溶液的 升高
C. 电池总反应为
D. 电流由复合碳电极经负载、 电极、 溶液回到复合碳电极
[解析]由题给信息知 电极上发生失电子的氧化反应，则 电极为负极，复合碳电极为正极，正极发生还原反应，电极反应式为 ，电池总反应为 。由上述分析知，电路中通过 时，正极有 参加反应，其在标准状况下的体积为 ， 项正确；由正、负极的电极反应式可知，该电池工作时，负极区溶液的 降低，正极区溶液的 升高， 项错误；由上述分析知，该电池的总反应为 ， 项正确；电流从正极（复合碳电极）出发，沿负载流向负极（ 电极），再经过溶液最终回到正极， 项正确。
6. [2020全国卷Ⅰ，6分]科学家近年发明了一种新型 水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体 被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是( D )
A. 放电时，负极反应为
B. 放电时， 转化为 ，转移的电子数为
C. 充电时，电池总反应为
D. 充电时，正极溶液中 浓度升高
[解析]由题给装置图可知，放电时负极锌失去电子后结合 生成 ，负极反应为 ， 项正确；放电时，正极上 得电子生成 ， 中 的化合价为 ， 中 的化合价可看作 ， 转化为 ，得到 电子， 项正确；充电时阴极上 参与反应得到锌，阳极上 参与反应得到氧气，电池总反应为 ， 项正确；充电时，阳极上发生失电子的氧化反应: ，正极溶液中氢氧根离子浓度降低， 项错误。
【技巧点拨】 离子交换膜具有选择性。阳离子交换膜只允许阳离子通过；阴离子交换膜只允许阴离子通过；质子交换膜只允许 通过；双极膜 是阴、阳复合膜，能解离出 和 。
7. [2020全国卷Ⅱ，6分]电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时， 注入到无色 薄膜中，生成 ,器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是( C )
A. 为阳极 B. 由银电极向变色层迁移
C. 元素的化合价升高 D. 总反应为
[解析]根据题图可知，该装置为电解池，由通电时 注入到无色 薄膜中，生成 ，可知 为该电解池的阳极，透明导电层为该电解池的阴极，结合题给信息可写出阳极和阴极的电极反应式分别为 和 。根据上述分析可知 为阳极， 项正确；电解池工作时， 向阴极移动，即 由银电极向变色层迁移， 项正确；结合上述分析可知 在阴极发生还原反应，即 元素的化合价降低， 项错误；结合阳极和阴极的电极反应式可写出总反应为 ， 项正确。
8. [2020浙江1月选考，2分]在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是( D )
A. 电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气
B. 离子交换膜为阳离子交换膜
C. 饱和 溶液从 处进， 溶液从 处出
D. 迁移的数量等于导线上通过电子的数量
[解析]电极 上产生氯气，说明电极 上的电极反应为氯离子失去电子生成氯气，该反应是氧化反应，故电极 为阳极， 正确；电极 上的电极反应为 ,为了避免氯气和生成的 发生反应，需要选择阳离子交换膜， 正确；阳极消耗氯离子，所以饱和氯化钠溶液从 处进，电极 为阴极，阴极区产生氢氧化钠，所以 溶液从 处出， 正确；电解过程中发生迁移的离子是 ，不是 ， 错误。
题组三
1. [2023全国甲卷，6分]用可再生能源电还原 时,采用高浓度的 抑制酸性电解液中的析氢反应可提高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如图所示。下列说法正确的是( C )
A. 析氢反应发生在 电极上
B. 从 电极迁移到 电极
C. 阴极发生的反应有:
D. 每转移 电子，阳极生成 气体（标准状况）
[解析] 电极接电源正极，为阳极，发生失电子的氧化反应，故电极反应为 ， 错误；质子交换膜只允许 通过，故左室 从 电极向 电极迁移， 错误； 电极接电源负极，为阴极，发生得电子的还原反应，根据图中物质转化关系知 可发生反应 ， 正确；由 可知每转移 电子，阳极生成 即 （标准状况） ， 错误。
【技巧点拨】 电解池电极反应口诀（“丢羊找羊”） 阳极（丢羊）“还、升（剩）、失（十）、氧（羊）”；阴极（找羊）“氧（羊）、降（将）、得、还”。
2. [2022湖北，3分]含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备 ，过程如图所示（ 为甲基）。下列说法正确的是( D )
A. 生成 ，理论上外电路需要转移 电子
B. 阴极上的电极反应为
C. 在电解过程中 向铂电极移动
D. 电解产生的 中的氢元素来自于
[解析]由题图可知，石墨电极上发生反应 ，石墨电极作阳极，当生成 时，外电路转移 电子， 、 项错误；在电解过程中 向阳极移动，即向石墨电极移动， 项错误；由 ，可知 中的 来自于 ，电解过程中 在铂电极上放电产生 ， 项正确。
3. [2022辽宁，3分]如图, 管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取 待测样品加入 容器中,接通电源,进行实验。下列说法正确的是( A )
A. 左侧电极反应:
B. 实验结束时, 中溶液红色恰好褪去
C. 若 中收集气体 ,则样品中乙酸浓度为
D. 把盐桥换为 形铜导线,不影响测定结果
[解析]根据题意结合图示知，通过测量 容器中溶液变为红色时 管内收集的气体的体积，结合各电极上转移的电子数相等可计算乙酸溶液的浓度，则右侧 电极为阴极， 放电，左侧 电极为阳极， 放电。具体分析如下：
由以上分析知， 项正确；实验结束时， 中 被完全消耗生成 ， 水解使溶液显碱性，故溶液为红色， 项错误；未指明气体所处的状况，不能根据体积计算其物质的量， 项错误；盐桥起传递离子使溶液呈电中性的作用，铜导线不能传递离子， 项错误。
4. [2022广东，2分]以熔融盐为电解液，以含 、 和 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现 的再生。该过程中( C )
A. 阴极发生的反应为 B. 阴极上 被氧化
C. 在电解槽底部产生含 的阳极泥 D. 阳极和阴极的质量变化相等
[解析]阴极得电子，发生还原反应， 被还原， 、 项错误；由金属活动性顺序可知， 、 在阳极失电子，离子进入电解液， 金属活动性弱，则阳极泥主要含 、 ， 项正确；阴极 得电子生成 单质，阳极上 、 均失电子变成离子进入电解液中，故阳极和阴极的质量变化不相等， 项错误。
5. [2021江苏，3分]通过下列方法可分别获得 和 通过电解获得 和 （装置如图所示）;②在 将 与 反应生成 并获得 。下列说法正确的是( B )
A. 电解后 溶液的物质的量浓度减小
B. 电解时阳极电极反应式:
C. 电解的总反应方程式:
D. 电解过程中转移 电子,理论上可获得
[解析]由题图中物质转化关系知，电解时，阴极反应式为 ，阳极反应式为 ，则电解时的总反应为 ，故电解后 溶液的物质的量浓度不变， 、 项错误， 项正确；未指明是标准状况下，无法计算生成的 的体积， 项错误。
6. [2021湖北，3分] 的酸性水溶液随着 浓度的增大会转化为 。电解法制备 的原理如图所示。下列说法错误的是( A )
A. 电解时只允许 通过离子交换膜
B. 生成 和 的质量比为
C. 电解一段时间后阴极区溶液 的浓度增大
D. 的生成反应为：
[解析]根据左侧电极上生成 ，右侧电极上生成 ，知左侧电极为阳极，发生反应： ，右侧电极为阴极，发生反应： ；由题意知，左室中 随着 浓度增大转化为 ，因此阳极生成的 不能通过离子交换膜。由以上分析知，电解时通过离子交换膜的是 ， 项错误；根据各电极上转移电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成 和 的物质的量之比为 ，则质量比为 ， 项正确；根据阴极反应，知电解一段时间后阴极区溶液 的浓度增大， 项正确；电解过程中阳极区 的浓度增大， 转化为 ， 项正确。
7. [2021全国甲卷，6分]乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的 解离为 和 ，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是( D )
A. 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用
B. 阳极上的反应式为
C. 制得 乙醛酸，理论上外电路中迁移了 电子
D. 双极膜中间层中的 在外电场作用下向铅电极方向迁移
[解析]根据图示知，石墨电极一侧发生反应 、 ，总反应为 ，因此石墨电极为阳极， 不只是起到电解质的作用， 、 项错误；根据阳极总反应 、阴极反应 ，可得总反应式为 ，故制得 乙醛酸，理论上外电路中迁移了 电子， 项错误；根据阴极（铅电极）反应，双极膜中间层中的 在外电场作用下向阴极（铅电极）迁移， 项正确。
8. [2021广东，4分]钴 的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。水溶液中电解制备金属钴的装置如图所示。下列说法正确的是( D )
A. 工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的 均增大
B. 生成 ,Ⅰ室溶液质量理论上减少
C. 移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D. 电解总反应：
[解析]题图所示装置为电解池，根据外接电源可确定石墨电极为阳极， 电极为阴极，其电极反应为：
电极 电极反应
阳极 石墨
阴极 电极
结合阳极反应式可知电解时Ⅰ室产生 ，Ⅰ室中的 通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅱ室溶液的 降低， 项错误；生成 时电路中转移 电子，阳极产生 ，且有 从Ⅰ室进入Ⅱ室，故生成 时，Ⅰ室溶液质量理论上减少 ， 项错误；若移除两交换膜， 在阳极发生反应生成 ， 项错误；结合表格中阳极和阴极反应知，电解时的总反应为 ， 项正确。
【易错警示】 求电解质溶液质量的减少或增多时，切勿忽略离子（如 ）的迁移对电解质溶液质量的影响。
9. [2020浙江7月选考，2分]电解高浓度 （羧酸钠）的 溶液,在阳极 放电可得到 （烷烃）。下列说法不正确的是( A )
A. 电解总反应方程式:
B. 在阳极放电，发生氧化反应
C. 阴极的电极反应:
D. 电解 、 和 混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
[解析] 可与 反应，故电解后不能得到 ， 项错误；阳极发生失电子的氧化反应， 项正确；阴极得电子，电极反应为 ， 项正确；根据电解 的 溶液生成 可知，电解 、 和 的混合溶液， 、 可结合成乙烷、丙烷、丁烷， 项正确。
10. [2020山东，4分]采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是( D )
A. 阳极反应为
B. 电解一段时间后，阳极室的 未变
C. 电解过程中， 由 极区向 极区迁移
D. 电解一段时间后， 极生成的 与 极反应的 等量
[解析]结合题图，可知 极上产生 ，发生的反应为水被氧化生成 的反应，即 极为阳极， 极为阴极，则阳极的电极反应式为 ，阴极的电极反应式为 。结合上述分析可知， 项正确；电解一段时间后，溶液中 浓度未变，即阳极室的 未变， 项正确；电解过程中 通过质子交换膜，从 极区向 极区迁移， 项正确；由阴、阳极的电极反应式，可知电解一段时间后， 极消耗 的量是 极生成 的量的2倍，即 极生成的 与 极反应的 的量不相等， 项错误。
题组四
1. [2023湖北，3分]我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无 生成且 溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为 。下列说法错误的是( D )
A. 电极反应式为
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 电解时海水中动能高的水分子可穿过 膜
D. 海水为电解池补水的速率为
[解析]根据图示， 电极与电源负极相连，为阴极，结合题干信息可知，阴极反应式为 ， 正确；该装置工作时阳极无氯气产生，则阳极反应式为 ,又阳极 溶液的浓度不变，则需要 由阴极移向阳极，故离子交换膜为阴离子交换膜， 正确；动能高的水分子可以穿过 膜， 正确；由阴、阳极反应式可知，电解总反应式为 ，已知电解生成氢气的速率为 ，则海水为电解池补水的速率也为 ， 错误。
2. [2023全国乙卷，6分]室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。 工作时，在硫电极发生反应：
, ,
下列叙述错误的是( A )
A. 充电时 从钠电极向硫电极迁移
B. 放电时外电路电子流动的方向是
C. 放电时正极反应为:
D. 炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
[解析]
充电时，阳离子 应向阴极钠电极迁移， 错误；放电时， 失去的电子经外电路流向正极，即电子流向是 ， 正确；将题给硫电极发生的反应依次标号为 ,由 可得正极总反应， 正确；炭化纤维素纸具有良好的导电性， 正确。
3. [2022海南，4分]一种采用 和 为原料制备 的装置示意图如图。下列有关说法正确的是( A )
A. 在 电极上， 被还原
B. 金属 可作为 电极的材料
C. 改变工作电源电压，反应速率不变
D. 电解过程中，固体氧化物电解质中 不断减少
[解析] 电极上 转化为 ，氮元素由0价降低为 价， 被还原， 电极为阴极， 项正确； 电极上 转化为 ，为阳极，若用金属 作为电极材料，则阳极反应为 ， 项错误；改变工作电源电压，反应速率发生改变， 项错误；电解总反应为 ，固体氧化物电解质不参与总反应，因此电解质中 不变， 项错误。
4. [2022重庆，3分]硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是( C )
A. 惰性电极2为阳极
B. 反应前后 数量不变
C. 消耗 氧气，可得到 硝酮
D. 外电路通过 电子，可得到 水
[解析]阳极区反应为 、；阴极区反应为 、 ，；制备硝酮的总反应为。惰性电极2上 转化为 ，发生氧化反应，为阳极， 项正确；由总反应可知，反应前后 数量不变， 项正确；根据总反应知，消耗 氧气，可得到 硝酮， 项错误；根据阴极区反应知，外电路通过 电子，可得到 水， 项正确。
5. [2022辽宁，3分]某储能电池原理如图。下列说法正确的是( A )
A. 放电时负极反应:
B. 放电时 透过多孔活性炭电极向 中迁移
C. 放电时每转移 电子,理论上 吸收
D. 充电过程中, 溶液浓度增大
[解析]
由上述分析可知， 项正确；放电时，阴离子移向负极，所以 透过多孔活性炭电极向 中迁移， 项错误；结合电极反应可知，放电时每转移 电子，理论上消耗 ， 项错误；充电过程中阳极消耗氯离子，阴极消耗钠离子， 溶液浓度减小， 项错误。
6. [2022全国乙卷，6分] 电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。近年来，科学家研究了一种光照充电 电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子 和空穴 ，驱动阴极反应 和阳极反应 对电池进行充电。下列叙述错误的是( C )
A. 充电时，电池的总反应
B. 充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C. 放电时， 从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D. 放电时，正极发生反应
[解析]由题图可知该装置为二次电池，放电时 ， ；充电时 ， ，由此写出的电极反应式如下：
电极 电极反应式
电解池 阳极（光催化电极）
阴极（金属锂）
原电池 正极（光催化电极）
负极（金属锂）
充电时为电解池，由题目信息知，光照时，光催化电极产生电子 和空穴 ，电子通过外电路转移到锂电极发生反应 ，光催化电极上发生反应 ，总反应为 ，因此充电效率与光照产生的电子和空穴量有关， 、 项正确；放电时，阳离子移向正极，因此放电时， 从负极穿过离子交换膜向正极迁移， 项错误；放电时，正极发生还原反应，其电极反应式为 ， 项正确。
7. [2021浙江1月选考，2分]镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下（ 为小灯泡, 、 为开关, 、 为直流电源的两极）。下列说法不正确的是( C )
A. 断开 、合上 ,镍镉电池能量转化形式：化学能 电能
B. 断开 、合上 ,电极A为阴极,发生还原反应
C. 电极B发生氧化反应过程中,溶液中 浓度不变
D. 镍镉二次电池的总反应式:
[解析]断开 、合上 ，装置为原电池，能量转化形式为化学能转化为电能， 正确；断开 、合上 ，装置为电解池，电极 为阴极，发生还原反应， 正确；电极 发生氧化反应过程中，处于充电状态，装置为电解池，溶液中 浓度减小， 不正确；由题图可知，电池总反应方程式正确， 正确。
【技巧点拨】 可充电电池（二次电池）的工作原理
8. [2019天津理综，6分]我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是( D )
A. 放电时, 电极反应为
B. 放电时,溶液中离子的数目增大
C. 充电时, 电极每增重 ,溶液中有 被氧化
D. 充电时, 电极接外电源负极
[解析]根据电池的工作原理示意图，可知放电时 电极上 转化为 和 ，电极反应为 ， 项正确；放电时正极区 转化为 和 ，负极区 转化为 ，溶液中离子的数目增大， 项正确；充电时 电极发生反应 ， 电极增重 时，转移 ， 电极发生反应 ，根据各电极上转移电子数相同，则有 被氧化， 项正确；放电时 电极为正极，充电时 电极为阳极，接外电源正极， 项错误。
题组五
1. [2023新课标卷，6分]一种以 和 为电极、 水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时， 可插入 层间形成 。下列说法错误的是( C )
A. 放电时 为正极
B. 放电时 由负极向正极迁移
C. 充电总反应：
D. 充电阳极反应：
[解析]
放电时 失去电子生成 ， 为负极，则 为正极， 正确；放电时，阳离子 移向正极， 正确；由上述分析可知，放电总反应为 ，充电总反应为 , 错误；由上述分析可知， 正确。
2. [2023辽宁，3分]某无隔膜流动海水电解法制 的装置如图所示，其中高选择性催化剂 可抑制 产生。下列说法正确的是( D )
A. 端电势高于 端电势
B. 理论上转移 生成
C. 电解后海水 下降
D. 阳极发生：
[解析]钛网上发生氧化反应，为阳极，则电源 端为正极，电源 端为负极， 端电势高于 端电势， 项错误；理论上每转移 ，生成 ，质量为 ， 项错误；电解总反应为 ，电解后 水解使溶液呈碱性，海水 上升， 项错误；阳极上 放电转化为 ，电极反应为 ， 项正确。
3. [2022广东，4分]为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的 溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是( D )
A. 加入 溶液产生沉淀
B. 加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C. 加入 溶液无红色出现
D. 加入 溶液无蓝色沉淀生成
[解析]若铁片被腐蚀，则溶液中含有 ，在溶液中加入 溶液，反应生成蓝色的 沉淀， 项正确； 项只能检验溶液中含有 ， 项只能检验溶液中无强氧化性物质， 项只能检验溶液中无 ，三者均不能说明铁片没有被腐蚀。
4. [2022广东，4分]科学家基于 易溶于 的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备（如图）。充电时电极 的反应为:
下列说法正确的是( C )
A. 充电时电极 是阴极
B. 放电时 溶液的 减小
C. 放电时 溶液的浓度增大
D. 每生成 ，电极 质量理论上增加
[解析]由充电时电极 的反应式可知，电极 发生还原反应，则充电时电极 为阴极，电极 为阳极， 项错误；放电时，负极 转化为 ，正极 发生还原反应生成 ， 溶液的浓度增大，但溶液一直为中性，故放电时 溶液的 不变， 项错误、 项正确；充电时，每生成 ，则转移 电子，由题干电极 反应式可知，有 参与反应，则电极 质量理论上增加 ， 项错误。
5. [2021天津，3分]如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有 生成， 逐渐溶解，下列判断错误的是( C )
A. 是电源的负极
B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色
C. 随着电解的进行， 溶液浓度变大
D. 当 完全溶解时，至少产生气体 （折合成标准状况下）
[解析]根据题图，结合题意知，石墨电极Ⅱ上 发生氧化反应产生 ，故石墨电极Ⅱ是阳极，则 是电源的正极、 是电源的负极， 项正确；石墨电极Ⅱ上 放电产生 和 ，通电一段时间后，石墨电极Ⅱ附近溶液显酸性，能使石蕊显红色， 项正确；电解时， 在石墨电极Ⅰ上放电生成 ，左室中 通过阴离子交换膜进入中间室，故 溶液的浓度减小， 项错误；由 和阳极反应式可得 ，故产生 的体积（折合成标准状况下）是 ， 项正确。
6. [2021辽宁，3分]如图，某液态金属储能电池放电时产生金属间化合物 。下列说法正确的是( B )
A. 放电时， 电极反应为
B. 放电时， 由 电极向 电极移动
C. 充电时， 电极的质量减小
D. 充电时， 电极反应为
[解析]结合该电池放电时产生金属间化合物 ，可知 极为负极， 极为正极,电极反应分析如下。
电极 电极反应式
负极（ 极）
正极（ 极）
结合上述分析可知， 项错误；原电池中阳离子从负极向正极方向移动，即 由 电极向 电极移动， 项正确；充电时 电极为阴极，电极反应为 ，电极质量将增加， 项错误；充电时 电极为阳极，电极反应为 ， 项错误。
7. [2021海南，4分]液氨中存在平衡： 。如图所示为电解池装置，以 的液氨溶液为电解液，电解过程中 、 两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是( B )
A. 电极连接的是电源的负极
B. 电极的反应为
C. 电解过程中，阴极附近 浓度减小
D. 理论上两极产生的气体物质的量之比为
[解析]由题图可知， 电极上 失电子发生氧化反应生成 和 ，故 电极为阳极，连接电源的正极， 项错误； 电极为阴极，由题图可知， 在阴极发生还原反应，电极反应为 ， 项正确；电解过程中，阳离子向阴极迁移，即钾离子移向阴极，阴极附近 浓度增大， 项错误； 电极反应为 ，根据得失电子守恒知，电解一段时间后， 电极生成的 和 电极生成的 的物质的量之比为 ， 项错误。
8. [2021福建，4分]催化剂 （Ⅱ）的应用,使 电池的研究取得了新的进展。 电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如图所示。
下列说法错误的是( D )
A. 电池可使用有机电解液
B. 充电时, 由正极向负极迁移
C. 放电时，正极反应为
D. 、 、 和C都是正极反应的中间产物
[解析] 为碱金属单质，能与水反应，因此 电池可使用有机电解液， 项正确；充电时 由阳极（正极）向阴极（负极）移动， 项正确；由正极反应可能的历程知，放电时正极上 发生还原反应，电极反应为 ， 项正确；根据图示， 、 、 是正极反应的中间产物， 是正极反应的最终产物， 项错误。
9. [2020江苏，4分]将金属 连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是( C )
A. 阴极的电极反应式为
B. 金属 的活动性比 的活动性弱
C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
[解析]根据图示可知金属 失电子，为原电池的负极（图示为阳极），钢铁设施为原电池的正极（图示为阴极），此方法属于牺牲阳极的阴极保护法。该装置中阴极发生还原反应， 项错误；金属 被氧化，即金属活动性： ， 项错误；钢铁设施为原电池的正极，表面积累大量电子而被保护， 项正确；海水中含有大量的 等电解质，而河水中电解质较少，故钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢， 项错误。
10. [2019江苏，2分]将铁粉和活性炭的混合物用 溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( C )
A. 铁被氧化的电极反应式为
B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D. 以水代替 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
[解析] 项，铁、炭混合物用 溶液湿润后构成原电池，铁作负极，铁失去电子生成 ，电极反应式为 ，错误； 项，铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外，还可转化为热能等，错误； 项，构成原电池后，铁腐蚀的速率变快，正确； 项，用水代替 溶液， 和炭也可以构成原电池， 失去电子，空气中的 得到电子，铁发生吸氧腐蚀，错误。
【方法技巧】 有关金属腐蚀的“三个方面”
（1）金属腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀，以电化学腐蚀为主。电化学腐蚀又包括析氢腐蚀和吸氧腐蚀，若金属处于酸性环境，则发生析氢腐蚀；若金属处于碱性、中性或弱酸性环境，则发生吸氧腐蚀。
（2）一般来说，金属腐蚀快慢与影响因素有一定的关系：①在氧气浓度大的环境中，金属腐蚀较快；②在电解质浓度大的环境中，金属腐蚀较快；③在温度高的环境中，金属腐蚀较快；④电解池的阳极腐蚀速率 原电池的负极腐蚀速率 化学腐蚀速率 原电池的正极腐蚀速率 电解池的阴极腐蚀速率。
（3）金属防护的常用方法：①在金属表面覆盖保护层，如涂油、刷油漆或电镀等；②改变金属内部结构，如制成不锈钢；③电化学保护，如牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法等；④烤蓝等。
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2019-2023年化学高考真题分类
专题十二 电化学基础
题组一
1. [2022浙江1月选考，2分] 计是一种采用原电池原理测量溶液 的仪器。如图所示,以玻璃电极（在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的 溶液,并插入 电极）和另一 电极插入待测溶液中组成电池, 与电池的电动势 存在关系: （ 常数）/ 。下列说法正确的是( )
A. 如果玻璃薄膜球内电极的电势低,则该电极反应式为:
B. 玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化
C. 分别测定含已知 的标准溶液和未知溶液的电池的电动势,可得出未知溶液的
D. 计工作时,电能转化为化学能
2. [2022福建，4分]一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为 和 水溶液。将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 化学自充电时， 增大
B. 化学自充电时，电能转化为化学能
C. 化学自充电时，锌电极反应式：
D. 放电时，外电路通过 电子，正极材料损耗
3. [2021广东，2分]火星大气中含有大量 ,一种有 参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时( )
A. 负极上发生还原反应 B. 在正极上得电子
C. 阳离子由正极移向负极 D. 将电能转化为化学能
4. [2021山东，2分]以 溶液为离子导体，分别组成 、 、 清洁燃料电池，下列说法正确的是( )
A. 放电过程中， 均向负极移动
B. 放电过程中， 物质的量均减小
C. 消耗等质量燃料， 燃料电池的理论放电量最大
D. 消耗 时，理论上 燃料电池气体产物的体积在标准状况下为
5. [2020天津，3分]熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为 （ ，难溶于熔融硫）。下列说法错误的是( )
A. 的电子式为
B. 放电时正极反应为
C. 和 分别为电池的负极和正极
D. 该电池是以 为隔膜的二次电池
6. [2020山东，2分]微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以 溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含 的溶液为例）。下列说法错误的是( )
A. 负极反应为
B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移 电子时，模拟海水理论上除盐
D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为
7. [2019浙江4月选考，2分]化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
下列说法不正确的是( )
A. 甲： 向 电极方向移动, 电极附近溶液中 浓度增加
B. 乙：正极的电极反应式为
C. 丙：锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D. 丁：使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
8. [2019全国卷Ⅲ，6分]为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状 可以高效沉积 的特点，设计了采用强碱性电解质的 二次电池，结构如图所示。电池反应为 。
下列说法错误的是( )
A. 三维多孔海绵状 具有较高的表面积，所沉积的 分散度高
B. 充电时阳极反应为
C. 放电时负极反应为
D. 放电过程中 通过隔膜从负极区移向正极区
题组二
1. [2022全国甲卷，6分]一种水性电解液 离子选择双隔膜电池如图所示 溶液中， 以 存在]。电池放电时，下列叙述错误的是( )
A. Ⅱ区的 通过隔膜向Ⅲ区迁移
B. Ⅰ区的 通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. 电极反应：
D. 电池总反应：
2. [2022湖南，3分]海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂 电池构造示意图如下，下列说法错误的是( )
A. 海水起电解质溶液作用
B. 极仅发生的电极反应：
C. 玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D. 该锂-海水电池属于一次电池
3. [2021全国乙卷，6分]沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。
下列叙述错误的是( )
A. 阳极发生将海水中的 氧化生成 的反应
B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的
C. 阴极生成的 应及时通风稀释安全地排入大气
D. 阳极表面形成的 等积垢需要定期清理
4. [2021河北，3分] 电池结构如图， 和 为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是( )
A. 隔膜允许 通过，不允许 通过
B. 放电时,电流由 电极沿导线流向 电极；充电时， 电极为阳极
C. 产生 电量时，生成 的质量与消耗 的质量比值约为2.22
D. 用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗 钾时，铅酸蓄电池消耗 水
5. [2020全国卷Ⅲ，6分]一种高性能的碱性硼化钒 空气电池如图所示，其中在 电极发生反应： 。该电池工作时，下列说法错误的是( )
A. 负载通过 电子时，有 （标准状况） 参与反应
B. 正极区溶液的 降低、负极区溶液的 升高
C. 电池总反应为
D. 电流由复合碳电极经负载、 电极、 溶液回到复合碳电极
6. [2020全国卷Ⅰ，6分]科学家近年发明了一种新型 水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体 被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是( )
A. 放电时，负极反应为
B. 放电时， 转化为 ，转移的电子数为
C. 充电时，电池总反应为
D. 充电时，正极溶液中 浓度升高
7. [2020全国卷Ⅱ，6分]电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时， 注入到无色 薄膜中，生成 ,器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是( )
A. 为阳极 B. 由银电极向变色层迁移
C. 元素的化合价升高 D. 总反应为
8. [2020浙江1月选考，2分]在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是( )
A. 电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气
B. 离子交换膜为阳离子交换膜
C. 饱和 溶液从 处进， 溶液从 处出
D. 迁移的数量等于导线上通过电子的数量
题组三
1. [2023全国甲卷，6分]用可再生能源电还原 时,采用高浓度的 抑制酸性电解液中的析氢反应可提高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 析氢反应发生在 电极上
B. 从 电极迁移到 电极
C. 阴极发生的反应有:
D. 每转移 电子，阳极生成 气体（标准状况）
2. [2022湖北，3分]含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备 ，过程如图所示（ 为甲基）。下列说法正确的是( )
A. 生成 ，理论上外电路需要转移 电子
B. 阴极上的电极反应为
C. 在电解过程中 向铂电极移动
D. 电解产生的 中的氢元素来自于
3. [2022辽宁，3分]如图, 管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取 待测样品加入 容器中,接通电源,进行实验。下列说法正确的是( )
A. 左侧电极反应:
B. 实验结束时, 中溶液红色恰好褪去
C. 若 中收集气体 ,则样品中乙酸浓度为
D. 把盐桥换为 形铜导线,不影响测定结果
4. [2022广东，2分]以熔融盐为电解液，以含 、 和 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现 的再生。该过程中( )
A. 阴极发生的反应为 B. 阴极上 被氧化
C. 在电解槽底部产生含 的阳极泥 D. 阳极和阴极的质量变化相等
5. [2021江苏，3分]通过下列方法可分别获得 和 通过电解获得 和 （装置如图所示）;②在 将 与 反应生成 并获得 。下列说法正确的是( )
A. 电解后 溶液的物质的量浓度减小
B. 电解时阳极电极反应式:
C. 电解的总反应方程式:
D. 电解过程中转移 电子,理论上可获得
6. [2021湖北，3分] 的酸性水溶液随着 浓度的增大会转化为 。电解法制备 的原理如图所示。下列说法错误的是( )
A. 电解时只允许 通过离子交换膜
B. 生成 和 的质量比为
C. 电解一段时间后阴极区溶液 的浓度增大
D. 的生成反应为：
7. [2021全国甲卷，6分]乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的 解离为 和 ，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是( )
A. 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用
B. 阳极上的反应式为
C. 制得 乙醛酸，理论上外电路中迁移了 电子
D. 双极膜中间层中的 在外电场作用下向铅电极方向迁移
8. [2021广东，4分]钴 的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。水溶液中电解制备金属钴的装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的 均增大
B. 生成 ,Ⅰ室溶液质量理论上减少
C. 移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D. 电解总反应：
9. [2020浙江7月选考，2分]电解高浓度 （羧酸钠）的 溶液,在阳极 放电可得到 （烷烃）。下列说法不正确的是( )
A. 电解总反应方程式:
B. 在阳极放电，发生氧化反应
C. 阴极的电极反应:
D. 电解 、 和 混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
10. [2020山东，4分]采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是( )
A. 阳极反应为
B. 电解一段时间后，阳极室的 未变
C. 电解过程中， 由 极区向 极区迁移
D. 电解一段时间后， 极生成的 与 极反应的 等量
题组四
1. [2023湖北，3分]我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无 生成且 溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为 。下列说法错误的是( )
A. 电极反应式为
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 电解时海水中动能高的水分子可穿过 膜
D. 海水为电解池补水的速率为
2. [2023全国乙卷，6分]室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。 工作时，在硫电极发生反应：
, ,
下列叙述错误的是( )
A. 充电时 从钠电极向硫电极迁移
B. 放电时外电路电子流动的方向是
C. 放电时正极反应为:
D. 炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
3. [2022海南，4分]一种采用 和 为原料制备 的装置示意图如图。下列有关说法正确的是( )
A. 在 电极上， 被还原
B. 金属 可作为 电极的材料
C. 改变工作电源电压，反应速率不变
D. 电解过程中，固体氧化物电解质中 不断减少
4. [2022重庆，3分]硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是( )
A. 惰性电极2为阳极
B. 反应前后 数量不变
C. 消耗 氧气，可得到 硝酮
D. 外电路通过 电子，可得到 水
5. [2022辽宁，3分]某储能电池原理如图。下列说法正确的是( )
A. 放电时负极反应:
B. 放电时 透过多孔活性炭电极向 中迁移
C. 放电时每转移 电子,理论上 吸收
D. 充电过程中, 溶液浓度增大
6. [2022全国乙卷，6分] 电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。近年来，科学家研究了一种光照充电 电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子 和空穴 ，驱动阴极反应 和阳极反应 对电池进行充电。下列叙述错误的是( )
A. 充电时，电池的总反应
B. 充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C. 放电时， 从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D. 放电时，正极发生反应
7. [2021浙江1月选考，2分]镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下（ 为小灯泡, 、 为开关, 、 为直流电源的两极）。下列说法不正确的是( )
A. 断开 、合上 ,镍镉电池能量转化形式：化学能 电能
B. 断开 、合上 ,电极A为阴极,发生还原反应
C. 电极B发生氧化反应过程中,溶液中 浓度不变
D. 镍镉二次电池的总反应式:
8. [2019天津理综，6分]我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是( )
A. 放电时, 电极反应为
B. 放电时,溶液中离子的数目增大
C. 充电时, 电极每增重 ,溶液中有 被氧化
D. 充电时, 电极接外电源负极
题组五
1. [2023新课标卷，6分]一种以 和 为电极、 水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时， 可插入 层间形成 。下列说法错误的是( )
A. 放电时 为正极
B. 放电时 由负极向正极迁移
C. 充电总反应：
D. 充电阳极反应：
2. [2023辽宁，3分]某无隔膜流动海水电解法制 的装置如图所示，其中高选择性催化剂 可抑制 产生。下列说法正确的是( )
A. 端电势高于 端电势
B. 理论上转移 生成
C. 电解后海水 下降
D. 阳极发生：
3. [2022广东，4分]为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的 溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是( )
A. 加入 溶液产生沉淀
B. 加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C. 加入 溶液无红色出现
D. 加入 溶液无蓝色沉淀生成
4. [2022广东，4分]科学家基于 易溶于 的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备（如图）。充电时电极 的反应为:
下列说法正确的是( )
A. 充电时电极 是阴极
B. 放电时 溶液的 减小
C. 放电时 溶液的浓度增大
D. 每生成 ，电极 质量理论上增加
5. [2021天津，3分]如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有 生成， 逐渐溶解，下列判断错误的是( )
A. 是电源的负极
B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色
C. 随着电解的进行， 溶液浓度变大
D. 当 完全溶解时，至少产生气体 （折合成标准状况下）
6. [2021辽宁，3分]如图，某液态金属储能电池放电时产生金属间化合物 。下列说法正确的是( )
A. 放电时， 电极反应为
B. 放电时， 由 电极向 电极移动
C. 充电时， 电极的质量减小
D. 充电时， 电极反应为
7. [2021海南，4分]液氨中存在平衡： 。如图所示为电解池装置，以 的液氨溶液为电解液，电解过程中 、 两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是( )
A. 电极连接的是电源的负极
B. 电极的反应为
C. 电解过程中，阴极附近 浓度减小
D. 理论上两极产生的气体物质的量之比为
8. [2021福建，4分]催化剂 （Ⅱ）的应用,使 电池的研究取得了新的进展。 电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如图所示。
下列说法错误的是( )
A. 电池可使用有机电解液
B. 充电时, 由正极向负极迁移
C. 放电时，正极反应为
D. 、 、 和C都是正极反应的中间产物
9. [2020江苏，4分]将金属 连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是( )
A. 阴极的电极反应式为
B. 金属 的活动性比 的活动性弱
C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
10. [2019江苏，2分]将铁粉和活性炭的混合物用 溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A. 铁被氧化的电极反应式为
B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D. 以水代替 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
专题十二 电化学基础
题组一
1. [2022浙江1月选考，2分] 计是一种采用原电池原理测量溶液 的仪器。如图所示,以玻璃电极（在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的 溶液,并插入 电极）和另一 电极插入待测溶液中组成电池, 与电池的电动势 存在关系: （ 常数）/ 。下列说法正确的是( C )
A. 如果玻璃薄膜球内电极的电势低,则该电极反应式为:
B. 玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化
C. 分别测定含已知 的标准溶液和未知溶液的电池的电动势,可得出未知溶液的
D. 计工作时,电能转化为化学能
[解析]电势低的电极为负极,负极失去电子,电极反应式为 , 项错误; 与 浓度有关,根据 （ 常数）/ 可知,玻璃膜内外的 浓度差异会引起电动势的变化, 项错误;通过测定含已知 的标准溶液的电池的 可以得出题给公式中常数的值,然后测定含未知溶液的电池的 就可以计算出未知溶液的 , 项正确;因为 计利用的是原电池原理,故其工作时是化学能转化为电能, 项错误。
2. [2022福建，4分]一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为 和 水溶液。将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如图所示。下列说法正确的是( A )
A. 化学自充电时， 增大
B. 化学自充电时，电能转化为化学能
C. 化学自充电时，锌电极反应式：
D. 放电时，外电路通过 电子，正极材料损耗
[解析]由图示可知，化学自充电时， 得电子转化为 ， 与 结合形成 ， 增大， 正确；该电池为自充电电池，无需外接电源，因此化学自充电时，没有电能转化为化学能， 错误；由图示可知，化学自充电时，阳极反应为有机物之间的转化，阴极反应为 转化为 ，没有发生 ， 错误；放电时，，正极材料中增加了 ，故当外电路中通过 电子时，正极材料增加 ， 错误。
3. [2021广东，2分]火星大气中含有大量 ,一种有 参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时( B )
A. 负极上发生还原反应 B. 在正极上得电子
C. 阳离子由正极移向负极 D. 将电能转化为化学能
[解析]根据题中信息可知该 电池中 为负极，碳纳米管为正极，负极上金属钠失去电子发生氧化反应， 项错误； 在正极碳纳米管上得电子发生还原反应生成单质碳， 项正确；原电池工作时，阳离子从负极向正极移动， 项错误；该原电池将化学能转化为电能， 项错误。
【技巧点拨】 原电池离子移动方向：正正负负（带正电荷离子移向正极，带负电荷离子移向负极）。电解池离子移动方向：阴向阳（阴离子移向阳极），阳向阴（阳离子移向阴极）。
4. [2021山东，2分]以 溶液为离子导体，分别组成 、 、 清洁燃料电池，下列说法正确的是( C )
A. 放电过程中， 均向负极移动
B. 放电过程中， 物质的量均减小
C. 消耗等质量燃料， 燃料电池的理论放电量最大
D. 消耗 时，理论上 燃料电池气体产物的体积在标准状况下为
[解析]燃料电池工作时，阳离子向正极移动，则 向正极移动， 项错误； 燃料电池的总反应为 ，因此放电过程中， 的物质的量不变， 项错误；根据 失 ， 失 ， 失 ，知消耗 燃料时，转移电子的物质的量分别为 、 、 ，显然 转移电子最多，放电量最大， 项正确；根据 ，知消耗 ，理论上 燃料电池气体产物 为 ，其在标准状况下的体积为 ， 项错误。
5. [2020天津，3分]熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为 （ ，难溶于熔融硫）。下列说法错误的是( C )
A. 的电子式为
B. 放电时正极反应为
C. 和 分别为电池的负极和正极
D. 该电池是以 为隔膜的二次电池
[解析] 中 中硫原子间以非极性键结合，每个硫原子最外层均达到8电子稳定结构， 项正确；放电时正极上 发生还原反应，正极反应为 ， 项正确；熔融钠为负极，熔融硫（含碳粉）为正极， 项错误；由题图可知， 项正确。
6. [2020山东，2分]微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以 溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含 的溶液为例）。下列说法错误的是( B )
A. 负极反应为
B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移 电子时，模拟海水理论上除盐
D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为
[解析]根据题图分析可知， 极为负极，电极反应为 , 极为正极，电极反应为 , 项正确；该电池工作时， 向 极移动， 向 极移动，即隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜， 项错误；电路中转移 电子时，向 极和 极分别移动 和 ，则模拟海水理论上可除盐 ， 项正确；电池工作时负极产生 ，正极产生 ，结合正、负极的电极反应知，一段时间后，正极和负极产生气体的物质的量之比为 ， 项正确。
【技巧点拨】
7. [2019浙江4月选考，2分]化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
下列说法不正确的是( A )
A. 甲： 向 电极方向移动, 电极附近溶液中 浓度增加
B. 乙：正极的电极反应式为
C. 丙：锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D. 丁：使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
[解析]铜锌原电池（电解质溶液为硫酸）中铜作正极，电极反应为 ，故铜电极附近 浓度降低， 项错误。
8. [2019全国卷Ⅲ，6分]为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状 可以高效沉积 的特点，设计了采用强碱性电解质的 二次电池，结构如图所示。电池反应为 。
下列说法错误的是( D )
A. 三维多孔海绵状 具有较高的表面积，所沉积的 分散度高
B. 充电时阳极反应为
C. 放电时负极反应为
D. 放电过程中 通过隔膜从负极区移向正极区
[解析]该电池采用的三维多孔海绵状 具有较大的表面积，可以高效沉积 ，且所沉积的 分散度高， 正确；根据题干中总反应可知该电池充电时， 在阳极发生氧化反应生成 ，其电极反应式为 ， 正确；放电时 在负极发生氧化反应生成 ，电极反应式为 ， 正确；电池放电过程中， 等阴离子通过隔膜从正极区移向负极区， 错误。
题组二
1. [2022全国甲卷，6分]一种水性电解液 离子选择双隔膜电池如图所示 溶液中， 以 存在]。电池放电时，下列叙述错误的是( A )
A. Ⅱ区的 通过隔膜向Ⅲ区迁移
B. Ⅰ区的 通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. 电极反应：
D. 电池总反应：
[解析]
电极为正极， 电极为负极，电池放电时,电解质溶液中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动, 项错误；Ⅰ区中的 通过隔膜向Ⅱ区迁移， 项正确； 电极为正极，电极反应为 , 项正确；根据正负两极的电极反应可得电池总反应， 项正确。
2. [2022湖南，3分]海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂 电池构造示意图如下，下列说法错误的是( B )
A. 海水起电解质溶液作用
B. 极仅发生的电极反应：
C. 玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D. 该锂-海水电池属于一次电池
[解析]
是活泼金属，作负极，则 极是正极，正极上海水中溶解的 、 等均能放电， 项错误；由于 易与水反应，故玻璃陶瓷应具有良好的防水功能，同时为形成闭合回路，也应具有传导离子的功能， 项正确；该电池属于一次电池， 项正确。
3. [2021全国乙卷，6分]沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。
下列叙述错误的是( D )
A. 阳极发生将海水中的 氧化生成 的反应
B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的
C. 阴极生成的 应及时通风稀释安全地排入大气
D. 阳极表面形成的 等积垢需要定期清理
[解析]海水中含有较大浓度的 ，通电后 能在阳极上发生失电子的氧化反应生成 ， 项正确；电解过程中阴极区有 生成，阳极上生成的 与阴极区生成的 反应可得到 ， 可以灭杀附着生物， 项正确；根据电解池分析可知阴极生成 ， 具有可燃性，故应及时排入大气，以免出现意外， 项正确；阴极的电极反应式为 ,生成的 与海水中的 结合形成 ,故 主要在阴极上形成， 项错误。
4. [2021河北，3分] 电池结构如图， 和 为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是( D )
A. 隔膜允许 通过，不允许 通过
B. 放电时,电流由 电极沿导线流向 电极；充电时， 电极为阳极
C. 产生 电量时，生成 的质量与消耗 的质量比值约为2.22
D. 用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗 钾时，铅酸蓄电池消耗 水
[解析]由题图右侧室内 可知， 电极上发生还原反应，为正极，电极反应式为 ，则 电极为负极， 失电子生成 ，且若氧气通过隔膜，会与钾反应，故隔膜只允许 通过，不允许 通过， 项正确；放电时电流由正极流向负极，即由 电极沿导线流向 电极，充电时 电极失电子发生氧化反应，作阳极， 项正确；由氧原子守恒可知，生成的 和消耗的 的质量比为 ， 项正确；铅酸蓄电池充电时的总反应为 ，消耗 水，转移 电子，而 电池中，消耗 ，转移 电子，由转移电子数相等可知，铅酸蓄电池消耗的水为 ，即消耗 水， 项错误。
5. [2020全国卷Ⅲ，6分]一种高性能的碱性硼化钒 空气电池如图所示，其中在 电极发生反应： 。该电池工作时，下列说法错误的是( B )
A. 负载通过 电子时，有 （标准状况） 参与反应
B. 正极区溶液的 降低、负极区溶液的 升高
C. 电池总反应为
D. 电流由复合碳电极经负载、 电极、 溶液回到复合碳电极
[解析]由题给信息知 电极上发生失电子的氧化反应，则 电极为负极，复合碳电极为正极，正极发生还原反应，电极反应式为 ，电池总反应为 。由上述分析知，电路中通过 时，正极有 参加反应，其在标准状况下的体积为 ， 项正确；由正、负极的电极反应式可知，该电池工作时，负极区溶液的 降低，正极区溶液的 升高， 项错误；由上述分析知，该电池的总反应为 ， 项正确；电流从正极（复合碳电极）出发，沿负载流向负极（ 电极），再经过溶液最终回到正极， 项正确。
6. [2020全国卷Ⅰ，6分]科学家近年发明了一种新型 水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体 被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是( D )
A. 放电时，负极反应为
B. 放电时， 转化为 ，转移的电子数为
C. 充电时，电池总反应为
D. 充电时，正极溶液中 浓度升高
[解析]由题给装置图可知，放电时负极锌失去电子后结合 生成 ，负极反应为 ， 项正确；放电时，正极上 得电子生成 ， 中 的化合价为 ， 中 的化合价可看作 ， 转化为 ，得到 电子， 项正确；充电时阴极上 参与反应得到锌，阳极上 参与反应得到氧气，电池总反应为 ， 项正确；充电时，阳极上发生失电子的氧化反应: ，正极溶液中氢氧根离子浓度降低， 项错误。
【技巧点拨】 离子交换膜具有选择性。阳离子交换膜只允许阳离子通过；阴离子交换膜只允许阴离子通过；质子交换膜只允许 通过；双极膜 是阴、阳复合膜，能解离出 和 。
7. [2020全国卷Ⅱ，6分]电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时， 注入到无色 薄膜中，生成 ,器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是( C )
A. 为阳极 B. 由银电极向变色层迁移
C. 元素的化合价升高 D. 总反应为
[解析]根据题图可知，该装置为电解池，由通电时 注入到无色 薄膜中，生成 ，可知 为该电解池的阳极，透明导电层为该电解池的阴极，结合题给信息可写出阳极和阴极的电极反应式分别为 和 。根据上述分析可知 为阳极， 项正确；电解池工作时， 向阴极移动，即 由银电极向变色层迁移， 项正确；结合上述分析可知 在阴极发生还原反应，即 元素的化合价降低， 项错误；结合阳极和阴极的电极反应式可写出总反应为 ， 项正确。
8. [2020浙江1月选考，2分]在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是( D )
A. 电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气
B. 离子交换膜为阳离子交换膜
C. 饱和 溶液从 处进， 溶液从 处出
D. 迁移的数量等于导线上通过电子的数量
[解析]电极 上产生氯气，说明电极 上的电极反应为氯离子失去电子生成氯气，该反应是氧化反应，故电极 为阳极， 正确；电极 上的电极反应为 ,为了避免氯气和生成的 发生反应，需要选择阳离子交换膜， 正确；阳极消耗氯离子，所以饱和氯化钠溶液从 处进，电极 为阴极，阴极区产生氢氧化钠，所以 溶液从 处出， 正确；电解过程中发生迁移的离子是 ，不是 ， 错误。
题组三
1. [2023全国甲卷，6分]用可再生能源电还原 时,采用高浓度的 抑制酸性电解液中的析氢反应可提高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如图所示。下列说法正确的是( C )
A. 析氢反应发生在 电极上
B. 从 电极迁移到 电极
C. 阴极发生的反应有:
D. 每转移 电子，阳极生成 气体（标准状况）
[解析] 电极接电源正极，为阳极，发生失电子的氧化反应，故电极反应为 ， 错误；质子交换膜只允许 通过，故左室 从 电极向 电极迁移， 错误； 电极接电源负极，为阴极，发生得电子的还原反应，根据图中物质转化关系知 可发生反应 ， 正确；由 可知每转移 电子，阳极生成 即 （标准状况） ， 错误。
【技巧点拨】 电解池电极反应口诀（“丢羊找羊”） 阳极（丢羊）“还、升（剩）、失（十）、氧（羊）”；阴极（找羊）“氧（羊）、降（将）、得、还”。
2. [2022湖北，3分]含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备 ，过程如图所示（ 为甲基）。下列说法正确的是( D )
A. 生成 ，理论上外电路需要转移 电子
B. 阴极上的电极反应为
C. 在电解过程中 向铂电极移动
D. 电解产生的 中的氢元素来自于
[解析]由题图可知，石墨电极上发生反应 ，石墨电极作阳极，当生成 时，外电路转移 电子， 、 项错误；在电解过程中 向阳极移动，即向石墨电极移动， 项错误；由 ，可知 中的 来自于 ，电解过程中 在铂电极上放电产生 ， 项正确。
3. [2022辽宁，3分]如图, 管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取 待测样品加入 容器中,接通电源,进行实验。下列说法正确的是( A )
A. 左侧电极反应:
B. 实验结束时, 中溶液红色恰好褪去
C. 若 中收集气体 ,则样品中乙酸浓度为
D. 把盐桥换为 形铜导线,不影响测定结果
[解析]根据题意结合图示知，通过测量 容器中溶液变为红色时 管内收集的气体的体积，结合各电极上转移的电子数相等可计算乙酸溶液的浓度，则右侧 电极为阴极， 放电，左侧 电极为阳极， 放电。具体分析如下：
由以上分析知， 项正确；实验结束时， 中 被完全消耗生成 ， 水解使溶液显碱性，故溶液为红色， 项错误；未指明气体所处的状况，不能根据体积计算其物质的量， 项错误；盐桥起传递离子使溶液呈电中性的作用，铜导线不能传递离子， 项错误。
4. [2022广东，2分]以熔融盐为电解液，以含 、 和 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现 的再生。该过程中( C )
A. 阴极发生的反应为 B. 阴极上 被氧化
C. 在电解槽底部产生含 的阳极泥 D. 阳极和阴极的质量变化相等
[解析]阴极得电子，发生还原反应， 被还原， 、 项错误；由金属活动性顺序可知， 、 在阳极失电子，离子进入电解液， 金属活动性弱，则阳极泥主要含 、 ， 项正确；阴极 得电子生成 单质，阳极上 、 均失电子变成离子进入电解液中，故阳极和阴极的质量变化不相等， 项错误。
5. [2021江苏，3分]通过下列方法可分别获得 和 通过电解获得 和 （装置如图所示）;②在 将 与 反应生成 并获得 。下列说法正确的是( B )
A. 电解后 溶液的物质的量浓度减小
B. 电解时阳极电极反应式:
C. 电解的总反应方程式:
D. 电解过程中转移 电子,理论上可获得
[解析]由题图中物质转化关系知，电解时，阴极反应式为 ，阳极反应式为 ，则电解时的总反应为 ，故电解后 溶液的物质的量浓度不变， 、 项错误， 项正确；未指明是标准状况下，无法计算生成的 的体积， 项错误。
6. [2021湖北，3分] 的酸性水溶液随着 浓度的增大会转化为 。电解法制备 的原理如图所示。下列说法错误的是( A )
A. 电解时只允许 通过离子交换膜
B. 生成 和 的质量比为
C. 电解一段时间后阴极区溶液 的浓度增大
D. 的生成反应为：
[解析]根据左侧电极上生成 ，右侧电极上生成 ，知左侧电极为阳极，发生反应： ，右侧电极为阴极，发生反应： ；由题意知，左室中 随着 浓度增大转化为 ，因此阳极生成的 不能通过离子交换膜。由以上分析知，电解时通过离子交换膜的是 ， 项错误；根据各电极上转移电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成 和 的物质的量之比为 ，则质量比为 ， 项正确；根据阴极反应，知电解一段时间后阴极区溶液 的浓度增大， 项正确；电解过程中阳极区 的浓度增大， 转化为 ， 项正确。
7. [2021全国甲卷，6分]乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的 解离为 和 ，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是( D )
A. 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用
B. 阳极上的反应式为
C. 制得 乙醛酸，理论上外电路中迁移了 电子
D. 双极膜中间层中的 在外电场作用下向铅电极方向迁移
[解析]根据图示知，石墨电极一侧发生反应 、 ，总反应为 ，因此石墨电极为阳极， 不只是起到电解质的作用， 、 项错误；根据阳极总反应 、阴极反应 ，可得总反应式为 ，故制得 乙醛酸，理论上外电路中迁移了 电子， 项错误；根据阴极（铅电极）反应，双极膜中间层中的 在外电场作用下向阴极（铅电极）迁移， 项正确。
8. [2021广东，4分]钴 的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。水溶液中电解制备金属钴的装置如图所示。下列说法正确的是( D )
A. 工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的 均增大
B. 生成 ,Ⅰ室溶液质量理论上减少
C. 移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D. 电解总反应：
[解析]题图所示装置为电解池，根据外接电源可确定石墨电极为阳极， 电极为阴极，其电极反应为：
电极 电极反应
阳极 石墨
阴极 电极
结合阳极反应式可知电解时Ⅰ室产生 ，Ⅰ室中的 通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅱ室溶液的 降低， 项错误；生成 时电路中转移 电子，阳极产生 ，且有 从Ⅰ室进入Ⅱ室，故生成 时，Ⅰ室溶液质量理论上减少 ， 项错误；若移除两交换膜， 在阳极发生反应生成 ， 项错误；结合表格中阳极和阴极反应知，电解时的总反应为 ， 项正确。
【易错警示】 求电解质溶液质量的减少或增多时，切勿忽略离子（如 ）的迁移对电解质溶液质量的影响。
9. [2020浙江7月选考，2分]电解高浓度 （羧酸钠）的 溶液,在阳极 放电可得到 （烷烃）。下列说法不正确的是( A )
A. 电解总反应方程式:
B. 在阳极放电，发生氧化反应
C. 阴极的电极反应:
D. 电解 、 和 混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
[解析] 可与 反应，故电解后不能得到 ， 项错误；阳极发生失电子的氧化反应， 项正确；阴极得电子，电极反应为 ， 项正确；根据电解 的 溶液生成 可知，电解 、 和 的混合溶液， 、 可结合成乙烷、丙烷、丁烷， 项正确。
10. [2020山东，4分]采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是( D )
A. 阳极反应为
B. 电解一段时间后，阳极室的 未变
C. 电解过程中， 由 极区向 极区迁移
D. 电解一段时间后， 极生成的 与 极反应的 等量
[解析]结合题图，可知 极上产生 ，发生的反应为水被氧化生成 的反应，即 极为阳极， 极为阴极，则阳极的电极反应式为 ，阴极的电极反应式为 。结合上述分析可知， 项正确；电解一段时间后，溶液中 浓度未变，即阳极室的 未变， 项正确；电解过程中 通过质子交换膜，从 极区向 极区迁移， 项正确；由阴、阳极的电极反应式，可知电解一段时间后， 极消耗 的量是 极生成 的量的2倍，即 极生成的 与 极反应的 的量不相等， 项错误。
题组四
1. [2023湖北，3分]我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无 生成且 溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为 。下列说法错误的是( D )
A. 电极反应式为
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 电解时海水中动能高的水分子可穿过 膜
D. 海水为电解池补水的速率为
[解析]根据图示， 电极与电源负极相连，为阴极，结合题干信息可知，阴极反应式为 ， 正确；该装置工作时阳极无氯气产生，则阳极反应式为 ,又阳极 溶液的浓度不变，则需要 由阴极移向阳极，故离子交换膜为阴离子交换膜， 正确；动能高的水分子可以穿过 膜， 正确；由阴、阳极反应式可知，电解总反应式为 ，已知电解生成氢气的速率为 ，则海水为电解池补水的速率也为 ， 错误。
2. [2023全国乙卷，6分]室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。 工作时，在硫电极发生反应：
, ,
下列叙述错误的是( A )
A. 充电时 从钠电极向硫电极迁移
B. 放电时外电路电子流动的方向是
C. 放电时正极反应为:
D. 炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
[解析]
充电时，阳离子 应向阴极钠电极迁移， 错误；放电时， 失去的电子经外电路流向正极，即电子流向是 ， 正确；将题给硫电极发生的反应依次标号为 ,由 可得正极总反应， 正确；炭化纤维素纸具有良好的导电性， 正确。
3. [2022海南，4分]一种采用 和 为原料制备 的装置示意图如图。下列有关说法正确的是( A )
A. 在 电极上， 被还原
B. 金属 可作为 电极的材料
C. 改变工作电源电压，反应速率不变
D. 电解过程中，固体氧化物电解质中 不断减少
[解析] 电极上 转化为 ，氮元素由0价降低为 价， 被还原， 电极为阴极， 项正确； 电极上 转化为 ，为阳极，若用金属 作为电极材料，则阳极反应为 ， 项错误；改变工作电源电压，反应速率发生改变， 项错误；电解总反应为 ，固体氧化物电解质不参与总反应，因此电解质中 不变， 项错误。
4. [2022重庆，3分]硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是( C )
A. 惰性电极2为阳极
B. 反应前后 数量不变
C. 消耗 氧气，可得到 硝酮
D. 外电路通过 电子，可得到 水
[解析]阳极区反应为 、；阴极区反应为 、 ，；制备硝酮的总反应为。惰性电极2上 转化为 ，发生氧化反应，为阳极， 项正确；由总反应可知，反应前后 数量不变， 项正确；根据总反应知，消耗 氧气，可得到 硝酮， 项错误；根据阴极区反应知，外电路通过 电子，可得到 水， 项正确。
5. [2022辽宁，3分]某储能电池原理如图。下列说法正确的是( A )
A. 放电时负极反应:
B. 放电时 透过多孔活性炭电极向 中迁移
C. 放电时每转移 电子,理论上 吸收
D. 充电过程中, 溶液浓度增大
[解析]
由上述分析可知， 项正确；放电时，阴离子移向负极，所以 透过多孔活性炭电极向 中迁移， 项错误；结合电极反应可知，放电时每转移 电子，理论上消耗 ， 项错误；充电过程中阳极消耗氯离子，阴极消耗钠离子， 溶液浓度减小， 项错误。
6. [2022全国乙卷，6分] 电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。近年来，科学家研究了一种光照充电 电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子 和空穴 ，驱动阴极反应 和阳极反应 对电池进行充电。下列叙述错误的是( C )
A. 充电时，电池的总反应
B. 充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C. 放电时， 从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D. 放电时，正极发生反应
[解析]由题图可知该装置为二次电池，放电时 ， ；充电时 ， ，由此写出的电极反应式如下：
电极 电极反应式
电解池 阳极（光催化电极）
阴极（金属锂）
原电池 正极（光催化电极）
负极（金属锂）
充电时为电解池，由题目信息知，光照时，光催化电极产生电子 和空穴 ，电子通过外电路转移到锂电极发生反应 ，光催化电极上发生反应 ，总反应为 ，因此充电效率与光照产生的电子和空穴量有关， 、 项正确；放电时，阳离子移向正极，因此放电时， 从负极穿过离子交换膜向正极迁移， 项错误；放电时，正极发生还原反应，其电极反应式为 ， 项正确。
7. [2021浙江1月选考，2分]镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下（ 为小灯泡, 、 为开关, 、 为直流电源的两极）。下列说法不正确的是( C )
A. 断开 、合上 ,镍镉电池能量转化形式：化学能 电能
B. 断开 、合上 ,电极A为阴极,发生还原反应
C. 电极B发生氧化反应过程中,溶液中 浓度不变
D. 镍镉二次电池的总反应式:
[解析]断开 、合上 ，装置为原电池，能量转化形式为化学能转化为电能， 正确；断开 、合上 ，装置为电解池，电极 为阴极，发生还原反应， 正确；电极 发生氧化反应过程中，处于充电状态，装置为电解池，溶液中 浓度减小， 不正确；由题图可知，电池总反应方程式正确， 正确。
【技巧点拨】 可充电电池（二次电池）的工作原理
8. [2019天津理综，6分]我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是( D )
A. 放电时, 电极反应为
B. 放电时,溶液中离子的数目增大
C. 充电时, 电极每增重 ,溶液中有 被氧化
D. 充电时, 电极接外电源负极
[解析]根据电池的工作原理示意图，可知放电时 电极上 转化为 和 ，电极反应为 ， 项正确；放电时正极区 转化为 和 ，负极区 转化为 ，溶液中离子的数目增大， 项正确；充电时 电极发生反应 ， 电极增重 时，转移 ， 电极发生反应 ，根据各电极上转移电子数相同，则有 被氧化， 项正确；放电时 电极为正极，充电时 电极为阳极，接外电源正极， 项错误。
题组五
1. [2023新课标卷，6分]一种以 和 为电极、 水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时， 可插入 层间形成 。下列说法错误的是( C )
A. 放电时 为正极
B. 放电时 由负极向正极迁移
C. 充电总反应：
D. 充电阳极反应：
[解析]
放电时 失去电子生成 ， 为负极，则 为正极， 正确；放电时，阳离子 移向正极， 正确；由上述分析可知，放电总反应为 ，充电总反应为 , 错误；由上述分析可知， 正确。
2. [2023辽宁，3分]某无隔膜流动海水电解法制 的装置如图所示，其中高选择性催化剂 可抑制 产生。下列说法正确的是( D )
A. 端电势高于 端电势
B. 理论上转移 生成
C. 电解后海水 下降
D. 阳极发生：
[解析]钛网上发生氧化反应，为阳极，则电源 端为正极，电源 端为负极， 端电势高于 端电势， 项错误；理论上每转移 ，生成 ，质量为 ， 项错误；电解总反应为 ，电解后 水解使溶液呈碱性，海水 上升， 项错误；阳极上 放电转化为 ，电极反应为 ， 项正确。
3. [2022广东，4分]为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的 溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是( D )
A. 加入 溶液产生沉淀
B. 加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C. 加入 溶液无红色出现
D. 加入 溶液无蓝色沉淀生成
[解析]若铁片被腐蚀，则溶液中含有 ，在溶液中加入 溶液，反应生成蓝色的 沉淀， 项正确； 项只能检验溶液中含有 ， 项只能检验溶液中无强氧化性物质， 项只能检验溶液中无 ，三者均不能说明铁片没有被腐蚀。
4. [2022广东，4分]科学家基于 易溶于 的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备（如图）。充电时电极 的反应为:
下列说法正确的是( C )
A. 充电时电极 是阴极
B. 放电时 溶液的 减小
C. 放电时 溶液的浓度增大
D. 每生成 ，电极 质量理论上增加
[解析]由充电时电极 的反应式可知，电极 发生还原反应，则充电时电极 为阴极，电极 为阳极， 项错误；放电时，负极 转化为 ，正极 发生还原反应生成 ， 溶液的浓度增大，但溶液一直为中性，故放电时 溶液的 不变， 项错误、 项正确；充电时，每生成 ，则转移 电子，由题干电极 反应式可知，有 参与反应，则电极 质量理论上增加 ， 项错误。
5. [2021天津，3分]如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有 生成， 逐渐溶解，下列判断错误的是( C )
A. 是电源的负极
B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色
C. 随着电解的进行， 溶液浓度变大
D. 当 完全溶解时，至少产生气体 （折合成标准状况下）
[解析]根据题图，结合题意知，石墨电极Ⅱ上 发生氧化反应产生 ，故石墨电极Ⅱ是阳极，则 是电源的正极、 是电源的负极， 项正确；石墨电极Ⅱ上 放电产生 和 ，通电一段时间后，石墨电极Ⅱ附近溶液显酸性，能使石蕊显红色， 项正确；电解时， 在石墨电极Ⅰ上放电生成 ，左室中 通过阴离子交换膜进入中间室，故 溶液的浓度减小， 项错误；由 和阳极反应式可得 ，故产生 的体积（折合成标准状况下）是 ， 项正确。
6. [2021辽宁，3分]如图，某液态金属储能电池放电时产生金属间化合物 。下列说法正确的是( B )
A. 放电时， 电极反应为
B. 放电时， 由 电极向 电极移动
C. 充电时， 电极的质量减小
D. 充电时， 电极反应为
[解析]结合该电池放电时产生金属间化合物 ，可知 极为负极， 极为正极,电极反应分析如下。
电极 电极反应式
负极（ 极）
正极（ 极）
结合上述分析可知， 项错误；原电池中阳离子从负极向正极方向移动，即 由 电极向 电极移动， 项正确；充电时 电极为阴极，电极反应为 ，电极质量将增加， 项错误；充电时 电极为阳极，电极反应为 ， 项错误。
7. [2021海南，4分]液氨中存在平衡： 。如图所示为电解池装置，以 的液氨溶液为电解液，电解过程中 、 两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是( B )
A. 电极连接的是电源的负极
B. 电极的反应为
C. 电解过程中，阴极附近 浓度减小
D. 理论上两极产生的气体物质的量之比为
[解析]由题图可知， 电极上 失电子发生氧化反应生成 和 ，故 电极为阳极，连接电源的正极， 项错误； 电极为阴极，由题图可知， 在阴极发生还原反应，电极反应为 ， 项正确；电解过程中，阳离子向阴极迁移，即钾离子移向阴极，阴极附近 浓度增大， 项错误； 电极反应为 ，根据得失电子守恒知，电解一段时间后， 电极生成的 和 电极生成的 的物质的量之比为 ， 项错误。
8. [2021福建，4分]催化剂 （Ⅱ）的应用,使 电池的研究取得了新的进展。 电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如图所示。
下列说法错误的是( D )
A. 电池可使用有机电解液
B. 充电时, 由正极向负极迁移
C. 放电时，正极反应为
D. 、 、 和C都是正极反应的中间产物
[解析] 为碱金属单质，能与水反应，因此 电池可使用有机电解液， 项正确；充电时 由阳极（正极）向阴极（负极）移动， 项正确；由正极反应可能的历程知，放电时正极上 发生还原反应，电极反应为 ， 项正确；根据图示， 、 、 是正极反应的中间产物， 是正极反应的最终产物， 项错误。
9. [2020江苏，4分]将金属 连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是( C )
A. 阴极的电极反应式为
B. 金属 的活动性比 的活动性弱
C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
[解析]根据图示可知金属 失电子，为原电池的负极（图示为阳极），钢铁设施为原电池的正极（图示为阴极），此方法属于牺牲阳极的阴极保护法。该装置中阴极发生还原反应， 项错误；金属 被氧化，即金属活动性： ， 项错误；钢铁设施为原电池的正极，表面积累大量电子而被保护， 项正确；海水中含有大量的 等电解质，而河水中电解质较少，故钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢， 项错误。
10. [2019江苏，2分]将铁粉和活性炭的混合物用 溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( C )
A. 铁被氧化的电极反应式为
B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D. 以水代替 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
[解析] 项，铁、炭混合物用 溶液湿润后构成原电池，铁作负极，铁失去电子生成 ，电极反应式为 ，错误； 项，铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外，还可转化为热能等，错误； 项，构成原电池后，铁腐蚀的速率变快，正确； 项，用水代替 溶液， 和炭也可以构成原电池， 失去电子，空气中的 得到电子，铁发生吸氧腐蚀，错误。
【方法技巧】 有关金属腐蚀的“三个方面”
（1）金属腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀，以电化学腐蚀为主。电化学腐蚀又包括析氢腐蚀和吸氧腐蚀，若金属处于酸性环境，则发生析氢腐蚀；若金属处于碱性、中性或弱酸性环境，则发生吸氧腐蚀。
（2）一般来说，金属腐蚀快慢与影响因素有一定的关系：①在氧气浓度大的环境中，金属腐蚀较快；②在电解质浓度大的环境中，金属腐蚀较快；③在温度高的环境中，金属腐蚀较快；④电解池的阳极腐蚀速率 原电池的负极腐蚀速率 化学腐蚀速率 原电池的正极腐蚀速率 电解池的阴极腐蚀速率。
（3）金属防护的常用方法：①在金属表面覆盖保护层，如涂油、刷油漆或电镀等；②改变金属内部结构，如制成不锈钢；③电化学保护，如牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法等；④烤蓝等。
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