考點(diǎn)24電化學(xué)原理的綜合應(yīng)用

目錄

錯(cuò)誤!未定義書簽。

1.高考真題考點(diǎn)分布1

2.命題規(guī)律及備考策略1

錯(cuò)誤!未定義書簽。

考法01多池串聯(lián)的兩大模型及原理2

考法02電化學(xué)裝置中的膜技術(shù)應(yīng)用錯(cuò)誤!未定義書簽。

考法03電化學(xué)有關(guān)計(jì)算11

好題沖關(guān)

16

1.高考真題考點(diǎn)分布

考點(diǎn)內(nèi)容考點(diǎn)分布

多池串聯(lián)2022?山東卷，3分；2021?廣東卷，3分；

膜技術(shù)應(yīng)用2024?河北卷，3分；2024?湖北卷，3分；2024?遼寧卷,3分；2024?廣東卷，3分；

2023?廣東卷，3分；2023?全國(guó)甲卷，6分；2023?遼寧卷，3分；2023?湖北卷，3分；

2023?山東卷，3分；2023?浙江卷，3分；2023?重慶卷，3分；2022?湖南卷，3分；

2022?全國(guó)甲卷，6分；

2024?安徽卷，3分；2024?全國(guó)甲卷，6分；2024.新課標(biāo)卷，6分；2024.浙江卷，3分；

電化學(xué)有關(guān)計(jì)算2024?江蘇卷，3分；2024?甘肅卷，3分；2024?湖南卷，3分；2023?海南卷，3分；

2023?廣東卷,3分；2023?遼寧卷,3分；2023?湖南卷，3分；2023?重慶卷，3分；

2.命題規(guī)律及備考策略

【命題規(guī)律】

高頻考點(diǎn)從近幾年全國(guó)高考試題來(lái)看，多池串聯(lián)主要考查電極類型判斷、電極反應(yīng)式的書寫等；原電池和

電解池的相關(guān)計(jì)算主要包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液pH的計(jì)算、根據(jù)電荷量求產(chǎn)物的量、根據(jù)產(chǎn)物的

量求電荷量等仍是高考命題的熱點(diǎn)。

【備考策略】

【命題預(yù)測(cè)】

預(yù)計(jì)2025年高考會(huì)以新的情境載體考查考查電化學(xué)膜技術(shù)的應(yīng)用、電極方程式書寫、利用得失電子守恒

計(jì)算等是高考命題的重要趨勢(shì)，題目難度一般較大。

考法01多池串聯(lián)的兩大模型及原理分析

1.常見串聯(lián)裝置圖

C1）外接電源與電解池的串聯(lián)（如圖）

A、B為兩個(gè)串聯(lián)電解池，相同時(shí)間內(nèi)，各電極得失電子數(shù)相等。

（2）原電池與電解池的串聯(lián)（如圖）

圖甲

圖乙

顯然兩圖中，A均為原電池，B均為電解池。

2.“串聯(lián)”類裝置的解題流程

考向01考查外接電源與電解池的串聯(lián)

【例1】（2024?河北秦皇島?一模）如圖所示，甲池的總反應(yīng)式為N2H4+O2=N2+2H2O,下列關(guān)于該裝置

工作時(shí)的說(shuō)法正確的是（）

A.該裝置工作時(shí)，Ag電極上有氣體生成

B.甲池中負(fù)極反應(yīng)式為N2H廠4屋=N2+4H+

C.甲池和乙池中溶液的pH均減小

D.當(dāng)甲池中消耗3.2gN2H4時(shí)，乙池中理論上最多產(chǎn)生6.4g固體

【答案】C

【解析】該裝置圖中，甲池為燃料電池，其中左邊電極為負(fù)極，右邊電極為正極，乙池為電解池，石墨電

極為陽(yáng)極，Ag電極為陰極，陰極上C/+得電子生成銅，無(wú)氣體生成，A錯(cuò)誤；甲池溶液呈堿性，電極反

應(yīng)式不出現(xiàn)H+,B錯(cuò)誤；根據(jù)甲池的總反應(yīng)式可知有水生成，電解液被稀釋，故堿性減弱，pH減小，乙

池的總反應(yīng)式為2C11SO4+2H2O要皂2C11+O2T+2H2so4，電解液酸性增強(qiáng)，pH減小，C正確；3.2g

N2H4的物質(zhì)的量為0.1mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.4mol,產(chǎn)生0.2molCu,質(zhì)量為12.8g,D錯(cuò)誤。

考向02考查原電池與電解池的串聯(lián)

【例2】（2024?廣東?三模）西北工業(yè)大學(xué)推出一種新型Zn-NCh電池，該電池能有效地捕獲NCh并將其轉(zhuǎn)

化為N0￡。現(xiàn)利用Zn-NCh電池將產(chǎn)生的NOW電解制氨，過程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.c電極的電勢(shì)比d電極的電勢(shì)高

B.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2moie-時(shí)，丙室溶液質(zhì)量減少18g

C.電解池的總反應(yīng)式為2H++2NO；+2H2O=2NH3+3O2t

D.為增強(qiáng)丙中水的導(dǎo)電性，可以加入一定量的NaCl固體

【答案】B

【分析】由圖可知，左池為原電池，Zn電極為原電池負(fù)極，b電極為原電池正極，則與原電池相連的右池

為電解池。與原電池負(fù)極相連的c極為電解池陰極，與原電池正極相連的d極為電解池陽(yáng)極。

【解析】A.c為陰極、d為陽(yáng)極，c電極的電勢(shì)比d電極的電勢(shì)低，A錯(cuò)誤；

B.丙室中陽(yáng)極上水失電子產(chǎn)生氧氣，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=4H++O2f,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2moie-時(shí)，丙室產(chǎn)

生氧氣減少的質(zhì)量為16g,同時(shí)會(huì)有2moi質(zhì)子轉(zhuǎn)移至乙室，則丙室溶液質(zhì)量減少量為

16g+2molx1g/mol=18g,B正確；

C.電解池溶液為亞硝酸鹽溶液，反應(yīng)物中不出現(xiàn)H+,電解池總反應(yīng)為2NO￡+4H2O=2NH3+3O2T+

2OH-,C錯(cuò)誤；

D.放電順序：Cl>0H-,若加入NaCl,會(huì)在陽(yáng)極放電產(chǎn)生Cb,并不能生成H+遷移至乙室去平衡電

荷，導(dǎo)致電解反應(yīng)生成氨難以發(fā)生。可加入硫酸鈉固體增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性，D錯(cuò)誤；

故答案為：B。

【思維建模】

(1)多池串聯(lián)的裝置中，先根據(jù)電極反應(yīng)物和電解質(zhì)溶液判斷哪個(gè)是原電池，其余裝置一般為電解池。

(2)與原電池正極相連的電極為電解池陽(yáng)極，與原電池負(fù)極相連的電極為電解池陰極，據(jù)此判斷各池中發(fā)生

的反應(yīng)。

【對(duì)點(diǎn)1](2024?黑龍江?模擬)二十大報(bào)告明確了生態(tài)文明建設(shè)的總基調(diào)是推動(dòng)綠色發(fā)展。NO-空氣質(zhì)子交

換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了制硝酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合。某化學(xué)興趣小組用如圖裝置模擬工業(yè)處理廢氣和

廢水的過程。已知電極材料均為惰性電極。回答下列問題：

(1)甲池在放電過程中的負(fù)極反應(yīng)式為o

(2)乙池中通入廢氣SCh的電極為—極，電池總反應(yīng)的離子方程式為0

(3)b為(填“陽(yáng)”或“陰”)離子交換膜。當(dāng)濃縮室得到4L濃度為0.6moLLr的鹽酸時(shí)，M室

中的溶液的質(zhì)量變化為(溶液體積變化忽略不計(jì))。

(4)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲池有5.6LCh參加反應(yīng)，則乙池中處理廢氣(SO2和NO)的總體積為L(zhǎng)。

+

【答案】(l)NO+2H2O—3e-=NO3+4H+(2)陽(yáng)5SO2+2NO+8H2O=^=2NHt+5S0F+8H(3)陰

減小18g(4)15.68

【解析】(1)甲池在放電過程中，負(fù)極上一氧化氮失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硝酸根離子，反應(yīng)為NO+2H2。

-3e-=NO?+4H+o(2)乙池中通入廢氣SCh的電極連接電源的正極，為陽(yáng)極；陽(yáng)極二氧化硫發(fā)生氧化反應(yīng)

生成硫酸根離子，陰極一氧化氮發(fā)生還原反應(yīng)生成錢根離子，電池總反應(yīng)的離子方程式為5so2+2NO+

+

8H2O^^2NH；+5SOr+8Ho(3)丙中陽(yáng)極上水放電發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，氫離子從M室通

過a膜進(jìn)入濃縮室；N室中氯離子通過b膜進(jìn)入濃縮室，最終得到較濃的鹽酸，故b為陰離子交換膜。當(dāng)濃

-1

縮室得到4L濃度為0.6mol-Lr鹽酸時(shí)，遷移過來(lái)的氫離子為4Lx(0.6moLLr—0.1mol-L)=2mol；2H2O

—4e-^4H++O2T,則反應(yīng)1mol水，M室中溶液的質(zhì)量變化為減少1molxl8g-mor1=18go(4)乙池中

SCh轉(zhuǎn)化為硫酸根離子、NO轉(zhuǎn)化為錢根離子；若標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲池有5.6LC)2(為0.25mol)參加反應(yīng)，根據(jù)

_4

得失電子守恒可知，C)2~4e一?2sCh?/O，則乙池中處理廢氣(SCh和NO)共0.7mol,總體積為15.68L。

【對(duì)點(diǎn)2](2024?山東?模擬預(yù)測(cè))利用如下裝置模擬工業(yè)上電滲析法實(shí)現(xiàn)海水淡化。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.乙室的Ag電極電勢(shì)高于甲室

B.Cl電極的反應(yīng)為2C1-2e-=Cl2

C.膜1為陽(yáng)離子交換膜、膜2為陰離子交換膜

D.當(dāng)乙室Ag電極的質(zhì)量增加21.6g時(shí)，理論上NaCl溶液減少11.7gNaCl

【答案】C

【分析】該裝置左側(cè)為濃差原電池，右側(cè)為電解池，實(shí)現(xiàn)海水淡化裝置，甲室Ag電極發(fā)生Ag-F=Ag+,

該電極為負(fù)極，乙室的Ag電極發(fā)生Ag++b=Ag,該電極為正極，故C1電極為陽(yáng)極，C2電極為陰極，

NaCl溶液中陽(yáng)離子Na+移向陰極室，膜2為陽(yáng)離子交換膜，陰離子C「移向陽(yáng)極室，膜1為陰離子交換

膜，從而模擬實(shí)現(xiàn)海水淡化。

【解析】A.由上述分析可知，乙室的Ag電極為正極，故電勢(shì)高于甲室，A正確；

B.C1電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為2c「-2e-=CL，B正確；

C.NaCl溶液中陽(yáng)離子Na+移向陰極室，膜2為陽(yáng)離子交換膜，陰離子Cr移向陽(yáng)極室，膜1為陰離子交

換膜，C錯(cuò)誤；

D.乙室的Ag電極發(fā)生Ag++e-=Ag,增加21.6g為生成的Ag的質(zhì)量，物質(zhì)的量為二16g=0.2mol,轉(zhuǎn)

108g/mol

移電子0.2mol,理論上NaCl溶液移向陽(yáng)極室的C「為0.2moL移向陰極室的Na卡為0.2moL故質(zhì)量減少

0.2molx35.5g/mol+0.2molx23g/mol=l1.7g,D正確；

答案選c。

考法02電化學(xué)裝置中的膜技術(shù)應(yīng)用

L常見的隔膜

隔膜又叫離子交換膜，由高分子特殊材料制成。離子交換膜分三類：

(1)陽(yáng)離子交換膜，簡(jiǎn)稱陽(yáng)膜，只允許陽(yáng)離子通過，不允許陰離子通過。

(2)陰離子交換膜，簡(jiǎn)稱陰膜，只允許陰離子通過，不允許陽(yáng)離子通過。

(3)質(zhì)子交換膜，只允許H+通過，不允許其他陽(yáng)離子和陰離子通過。

2.隔膜的作用

(1)能將兩極區(qū)隔離，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)能選擇性的通過離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。

3.“隔膜”電解池的解題步驟

第一步，分清隔膜類型。即交換膜屬于陽(yáng)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(xiǎn)。

考向01“隔膜”在新型電池中的應(yīng)用

[例1](2024?山東青島?二模)我國(guó)科學(xué)家開發(fā)出了一種Zn-NO電池系統(tǒng)，該電池具有同時(shí)合成氨和對(duì)外

供電的功能，其工作原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.電極電勢(shì)：Zn/ZnO電極＜MoS2電極

B.Zn/ZnO電極的反應(yīng)式為Zn—2屋+2011——ZnO+HzO

C.電池工作一段時(shí)間后，正極區(qū)溶液的pH減小

D.電子流向：Zn/ZnO電極一負(fù)載一M0S2電極

【答案】C

【解析】Zn/ZnO電極為負(fù)極，M0S2電極為正極，正極電勢(shì)高于負(fù)極電勢(shì)，A正確；正極區(qū)消耗的H卡源于

雙極膜解離出的H+,且產(chǎn)生的NH3會(huì)部分溶解，所以正極區(qū)溶液的pH不會(huì)減小，C錯(cuò)誤；電子流向：負(fù)

極-負(fù)載-正極，D正確。

考向02“隔膜”在電解池中的應(yīng)用

【例2】（2024?河南安陽(yáng)?三模）科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種COz-HMF協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，如圖所示。圖中的雙極膜中

間層中的H2。解離為H+和OH-,并在直流電場(chǎng)作用下分別向兩極遷移。下列敘述正確的是

A.催化電極A的電勢(shì)高于催化電極B

B,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為°HC飛）-通（汨_6e-+8OH-=OOC^O^COO+6HO

C.每生成Imol甲酸，雙極膜處有Imol的水解離

D.轉(zhuǎn)移相同電子時(shí)，理論上消耗的CO?和HMF物質(zhì)的量之比為1：3

【答案】B

【分析】由圖可知，二氧化碳得電子發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲酸，則催化電極A為陰極，催化電極B為陽(yáng)

極。

【解析】A.催化電極A為陰極，催化電極B為陽(yáng)極，催化電極A為陰極（與電源負(fù)極相連），催化電極B

為陽(yáng)極，陽(yáng)極電勢(shì)高于陰極，故催化電極A的電勢(shì)低于催化電極B,A錯(cuò)誤；

B.在堿性條件下，陽(yáng)極的°HC飛》-CH2°H失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成竣基鹽，電極反應(yīng)式為

OHC^rCHQH_6e+8OH:8。一+6應(yīng)。，B正確；

+

C.二氧化碳得電子發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲酸：CO2+2e+2H=HCOOH,則每生成Imol甲酸，轉(zhuǎn)移2moi

電子，雙極膜處有2moi的水解離，C錯(cuò)誤；

D.結(jié)合BC分析的電極反應(yīng)可知，轉(zhuǎn)移相同電子時(shí)，理論上消耗的CO?和HMF物質(zhì)的量之比為3:1,D

錯(cuò)誤；

故選B。

【思維建模】

（1）含離子交換膜電化學(xué)裝置題的解題步驟

（2）在原電池中應(yīng)用離子交換膜，起到替代鹽橋的作用，一方面能起到平衡電荷、導(dǎo)電的作用，另一方面能

防止電解質(zhì)溶液中的離子與電極直接反應(yīng)，提高電流效率；在電解池中使用選擇性離子交換膜的主要目的

是限制某些離子（或分子）的定向移動(dòng)，避免電解質(zhì)溶液中的離子或分子與電極產(chǎn)物反應(yīng)，提高產(chǎn)品純度或

防止造成危險(xiǎn)等。

考向03隔膜在“多室”電解池的應(yīng)用

【例3】（2024?山東淄博.三模）一種自生酸和堿的電化學(xué)回收體系如圖所示。PO表示等含磷微

粒，HAP為Ca1°（P04）6（OH）2（M=1004g/mol）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.a、c為陰離子交換膜，b為陽(yáng)離子交換膜

B.X為H2sC\,將其泵入吸收室用于吸收NH3

C.當(dāng)電路中通過0.14mol電子，陰極增重1004g

2+

D.Ill室可發(fā)生反應(yīng)：6H2PO；+14OH-+10Ca=Ca10（PO4）6（OH）2+12H2O

【答案】AC

【分析】由i室電極產(chǎn)生。2,Ui室電極產(chǎn)生H2可知，左側(cè)為陽(yáng)極，右側(cè)為陰極，I室產(chǎn)生H+進(jìn)入n室溶

液，為了保證II室溶液電中性，脫鹽室中硫酸根離子進(jìn)入n室，n室物質(zhì)x為硫酸，故a膜為陽(yáng)離子交換

膜，b膜為陰離子交換膜，n室硫酸泵入吸收室用于吸收N%,脫鹽室中硫酸根經(jīng)過b膜進(jìn)入n室，則

Na+通過c膜進(jìn)入HI室，c膜為陽(yáng)離子交換膜。

【解析】A.根據(jù)分析，a、c為陽(yáng)離子交換膜，b為陰離子交換膜，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)分析可知，II室物質(zhì)X為硫酸，硫酸泵入吸收室用于吸收NH3,B正確；

C.in室電極為陰極，電極反應(yīng)式2H20+26-=凡個(gè)+20斤，轉(zhuǎn)移0.14mol電子，共生成O.WmolOFT,

QH-除了生成羥基磷灰石，還要與鏤根反應(yīng)，根據(jù)

2+

6H2PO；+14OH-+10Ca=Ca10（PO4）6（OH）2+12H2O,當(dāng)參與反應(yīng)的OH少于0.14mol,生成的羥基磷

灰石少于O.Olmol,O.Olmol羥基磷灰石為10.04g,故陰極增重小于10.04g,C錯(cuò)誤；

D.III室要生成羥基磷灰石，根據(jù)得失電子守恒及電荷守恒：

2+

6H2PO；+14OH「+10Ca=Ca10（PO4）6（OH）2J+12H2O,D正確；

答案選ACo

【對(duì)點(diǎn)1］（2024?廣東珠海.一模）某燃料電池主要構(gòu)成要素如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A.電池可用于乙醛的制備

B.b電極為正極

C.電池工作時(shí)，a電極附近pH降低

D.a電極的反應(yīng)式為。2+4底-4H+=2氏0

【答案】A

【解析】該燃料電池中，乙烯和水發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入乙烯和水的電極是負(fù)極，氧氣得電子發(fā)生還原反

應(yīng)，所以通入氧氣的電極是正極，由圖可知負(fù)極上乙烯和水生成乙醛和氫離子，氫離子移向正極，正極上氧

氣和氫離子反應(yīng)生成水，X為水，由此分析。電池工作時(shí)，氫離子移向正極，a電極的反應(yīng)式為02+4/+

+

4H=2H2O,a電極附近pH升高，故C、D不符合題意。

【對(duì)點(diǎn)2](2024?陜西渭南?三模)利用新型合成酶(DHPS)可以設(shè)計(jì)一種能在較低電壓下獲得氫氣和氧氣的

電化學(xué)裝置，如圖所示。利用泵將兩種參與電極反應(yīng)的物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，使物質(zhì)循環(huán)利用，持續(xù)工作。下列

說(shuō)法錯(cuò)誤的是

催化齊

A.反應(yīng)器I中發(fā)生的反應(yīng)為4[Fe(CN)]3-+2HO—=4[Fe(CN)6]4-+OT+4H+

62光照2

B.隔膜為陰離子交換膜，OH-從電解池的右室通過隔膜向左室遷移

C.電極b與電源的負(fù)極相連，電極反應(yīng)為DHPS+2H2O+2e=DHPS—2H+2OH

電解

D.該裝置的總反應(yīng)為2H2O-2H2f+O2T，氣體N是H2

【答案】A

【分析】由圖中裝置可知為電解池，a電極是[Fe(CN)6]4-變?yōu)閇Fe(CN)6/，F(xiàn)e元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?3

價(jià)，則a為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為[Fe(CN)6]4-e-=[Fe(CN)6產(chǎn)，b極為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e=2OH-

+H2T，左側(cè)[Fe(CN)6產(chǎn)變化生成[Fe(CN)6F-時(shí)，F(xiàn)e元素化合價(jià)降低得電子，則反應(yīng)器I中的為4[Fe(CN)6「

4

+40H_ffim4[Fe(CN)6]-+O2T+2H2O,所以氣體M是氧氣，則右側(cè)產(chǎn)生氣體N為氫氣，隔膜應(yīng)為陰離子交

換膜，允許OH透過，以此分析。

催化劑

【解析】A.由分析可知，反應(yīng)器I中發(fā)生的反應(yīng)為4[Fe(CN)6]3-+4OH=^4[Fe(CN)6]4-+O2T+2H20,故

光照

A錯(cuò)誤；

B.由分析可知，a電極是[Fe(CN)6產(chǎn)變?yōu)閇Fe(CN)6]\Fe元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?3價(jià),則a為陽(yáng)極，b極

為陰極，電解池中陰離子移向陽(yáng)極，OH-從電解池的右室通過隔膜向左室遷移，故B正確；

C.由分析可知，陰極b發(fā)生的反應(yīng)式為DHPS+2H2O+2e=DHPS-2H+2OH;故C正確；

D.根據(jù)圖示以及本裝置的作用可知，該裝置的總反應(yīng)為2H20/12H2T+O2T，氣體N是氫氣，故D正

確；

故選：Ao

【對(duì)點(diǎn)3](2024?黑龍江.三模)電解Na2sO4溶液制取某電池正極材料的前驅(qū)體NijCOiMnj(°H)2,其工作

333

原理如圖所示，已知交換膜A為陰離子交換膜，下列說(shuō)法正確的是

A.工作過程中，鈦電極會(huì)不斷溶解

B.通電一段時(shí)間，I室pH降低

C.撤去交換膜B,純鈦電極端前驅(qū)體的產(chǎn)率不會(huì)受到影響

D.當(dāng)產(chǎn)生O.lmol的NiJC。lMnJ(°H)2時(shí)，純鈦電極上至少產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L氣體

333

【答案】B

【分析】由圖可知，前驅(qū)體在III室產(chǎn)生，金屬陽(yáng)離子會(huì)進(jìn)入III室，與該極產(chǎn)生的OH生成前驅(qū)體，純鈦電

極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2f+2OH-,純鈦電極作為電解池的陰極，接電源負(fù)極（b）,則a為正極，石墨電極為

陽(yáng)極，陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O-4e=4H++O2T，發(fā)生氧化反應(yīng)，II室中的陰離子會(huì)通過交換膜A移向陽(yáng)極，據(jù)此

分析；

【解析】A.由圖可知，前驅(qū)體在III室生成，則II室的金屬陽(yáng)離子進(jìn)入III室，交換膜B為陽(yáng)離子交換膜，

則右側(cè)純鈦電極為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2f+2OH-,OH與金屬陽(yáng)離子結(jié)合得到前驅(qū)體，鈦電極

不會(huì)溶解，故A錯(cuò)誤；

B.左側(cè)石墨電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=4H++O2f,交換膜A為陰離子交換膜，SO：進(jìn)入I室，

H+濃度不斷增大，I室pH降低，故B正確；

C.撤去交換膜B,相當(dāng)于純鈦電極直接放入II室，會(huì)導(dǎo)致接受電子的物質(zhì)不是水而是金屬離子，導(dǎo)致金

屬單質(zhì)的生成，附著在前驅(qū)體上導(dǎo)致產(chǎn)率的降低，故C錯(cuò)誤；

D.每生成O.lmol的NilColMni（OH）2,就相當(dāng)于生成0.2molOH:由電極反應(yīng)式2H2O+2e-=H2f+2OH-可

333

知，會(huì)生成0.1molH2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L,故D錯(cuò)誤；

答案為B。

考法03電化學(xué)有關(guān)計(jì)算

1.根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算

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(jì)算。

2.根據(jù)電子守恒計(jì)算

（1）用于串聯(lián)電路中陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)

相等。

（2）用于混合溶液中電解的分階段計(jì)算。

3.根據(jù)關(guān)系式計(jì)算

根據(jù)得失電子守恒建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計(jì)算所需的關(guān)系式。

如以電路中通過4mol院為橋梁可構(gòu)建以下關(guān)系式：

（式中M為金屬，〃為其離子的化合價(jià)數(shù)值）

該關(guān)系式具有總攬電化學(xué)計(jì)算的作用和價(jià)值，熟記電極反應(yīng)式，靈活運(yùn)用關(guān)系式便能快速解答常見的電化

學(xué)計(jì)算問題。

4.電流效率〃的計(jì)算

〃=生成黑普霍子數(shù)xl00%。先根據(jù)電極反應(yīng)式計(jì)算出生成目標(biāo)產(chǎn)物需要的電子的物質(zhì)的量，再代入該

公式進(jìn)行計(jì)算。

考向01考查原電池的計(jì)算

【例1】（2024?浙江.二模）K-O2電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個(gè)電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下

列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.隔膜允許K+通過，不允許。2通過

B.放電時(shí)，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時(shí)，b電極為陽(yáng)極

C.產(chǎn)生1Ah電量時(shí)，生成KO2的質(zhì)量與消耗。2的質(zhì)量比值約為2.22

D.用此電池為鉛蓄電池充電，消耗3.9g鉀時(shí)，鉛蓄電池消耗0.9g水

【答案】D

【解析】金屬性強(qiáng)的鉀易與氧氣反應(yīng)，為防止鉀與氧氣反應(yīng)，電池所選擇隔膜應(yīng)允許K+通過，不允許02通

過，故A正確；放電時(shí)，a為負(fù)極，b為正極，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極，充電時(shí)，b電極應(yīng)與直流

電源的正極相連，作電解池的陽(yáng)極，故B正確；生成1mol超氧化鉀時(shí)，消耗1mol氧氣，兩者的質(zhì)量比為

(1molx71g-moF1):(1molx32gmo「32.22：1,故C正確；鉛蓄電池充電時(shí)的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4,反應(yīng)每消耗2moi水時(shí)，轉(zhuǎn)移2moi電子，由得失電子守恒可知，消

耗3.9g鉀時(shí)，鉛蓄電池消耗水的質(zhì)量為39::褊-兇8g.mo「=1.8g,故D錯(cuò)誤。

【易錯(cuò)警示】

(1)同一■原電池的正、負(fù)極的電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。

(2)同一電解池的陰、陽(yáng)極電極反應(yīng)中得、失電子數(shù)相等。

(3)串聯(lián)電路中的各個(gè)電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。

上述三種情況下，在寫電極反應(yīng)式時(shí)，得、失電子數(shù)要相等，在計(jì)算電解產(chǎn)物的量時(shí)，應(yīng)按得、失電子數(shù)相

等計(jì)算。

考向02考查電解池的計(jì)算

【例2】(2024?湖南?模擬預(yù)測(cè))用電解法處理廢水中的NH：模擬裝置如圖所示。a、b為離子選擇性透過

膜，下列說(shuō)法正確的是

A.陽(yáng)極室溶液由無(wú)色變成藍(lán)色

B.陰極的電極反應(yīng)式為4OH-4e-=2H2O+C)2T

C.a膜為陰離子選擇性透過膜

D.每轉(zhuǎn)移2moi電子，陰極室質(zhì)量增重34g

【答案】A

【分析】根據(jù)知，Cu為陽(yáng)極，陽(yáng)極上Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2+,電極反應(yīng)式為Cu-2e=Cu2+,C

為陰極，電極方程式為：2H++2e=H2f,以此解答。

【解析】A.陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色，A正確；

B.陰極上H+發(fā)生還原反應(yīng)：2H++2e=H2f,B錯(cuò)誤；

C.a膜為陽(yáng)離子選擇性透過膜，NH：通過a膜進(jìn)入陰極室，C錯(cuò)誤；

D.每轉(zhuǎn)移2moi電子，有2moi的NH：進(jìn)入陰極室，由陰極電極反應(yīng)式可知有氫氣產(chǎn)生，會(huì)釋放出去，故

陰極室質(zhì)量增重32g,D錯(cuò)誤；

故選Ao

考向03考查電流效率

【例3】（2024?江蘇南京?二模）一定條件下，如圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫（忽略其他有機(jī)

物）。

（1）導(dǎo)線中電子移動(dòng)方向?yàn)椤＃ㄓ肁、D表示）

（2）生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為。

（3）該儲(chǔ)氫裝置的電流效率〃=。（〃=生成嘉鬻鬻子數(shù)*率0%，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位）

【答案】（1）A—D

（2）C6H6+6H++6/=C6H12

（3）64.3%

【解析】（1）由裝置圖可知，電解池左邊電極D上發(fā)生的反應(yīng)是“苯加氫還原”，則電極D是陰極，故導(dǎo)

線中電子移動(dòng)方向?yàn)锳-D。（2）該電解池的目的是儲(chǔ)氫，故目標(biāo)產(chǎn)物為環(huán)己烷，則生成環(huán)己烷的電極反

應(yīng)式為C6H6+6H++6e-^^=C6H12。（3）陽(yáng)極生成的經(jīng)過高分子電解質(zhì)膜移動(dòng)至陰極，一部分H

+與苯反應(yīng)生成環(huán)己烷，還有一部分H+得電子生成H2（2H++2e-^^=H2f,陰極的副反應(yīng)），左邊

（陰極區(qū)）出來(lái)的混合氣體為未參與反應(yīng)的其他氣體、未反應(yīng)的苯（g）、生成的環(huán)己烷（g）和H2。設(shè)未

反應(yīng)的苯蒸氣的物質(zhì)的量為xmol,生成的H2的物質(zhì)的量為ymol,陰極生成的氣態(tài)環(huán)己烷的物質(zhì)的量為

（2.4—x）mol,得到電子的物質(zhì)的量為6x（2.4—x）mol,陰極生成ymol氏得到2ymol電子，陽(yáng)極

（電極E）的電極反應(yīng)式為2H2。-41O2T+4H+,生成2.8molCh失去電子的物質(zhì)的量為4x2.8

mol=11.2mol,根據(jù)得失電子守恒有6x（2.4—x）mol+2ymol=11.2mol；陰極出來(lái)的混合氣體中苯蒸

氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為?=。1；聯(lián)立解得尤=1.2,電流效率為6、moixioo%a64.3%。

10mol+ymol11.2mol

【對(duì)點(diǎn)1】（2024?山東濟(jì)南?模擬）一種烷燒催化轉(zhuǎn)化裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A.該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.H+向左側(cè)遷移

C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為C2H6—2e-=C2H4+2H+

D.每消耗0.1molC2H6，需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣2.8L（設(shè)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為20%）

【答案】C

【解析】根據(jù)裝置圖可知，F(xiàn)e-Co合金作電池的負(fù)極，C2H6在負(fù)極失去電子，發(fā)生的電極反應(yīng)：C2H6-2e

+

=C2H4+2H;右側(cè)為正極，氧氣得電子與氫離子反應(yīng)生成水。該裝置為原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，

A錯(cuò)誤；H+向正極移動(dòng)，即向右側(cè)遷移，B錯(cuò)誤；每消耗0.1molC2H6，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，需要消耗0.05

mol氧氣，則需消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣5.6L（設(shè)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為20%）,D錯(cuò)誤。

【對(duì)點(diǎn)2］（2024?山東日照?二模）乙烯的產(chǎn)量可用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展水平，通過電解可

實(shí)現(xiàn)乙烯的高效利用，電解裝置如圖所示（a、b電極均為惰性電極）。下列說(shuō)法正確的是

A.N是電源負(fù)極

B.離子交換膜是陰離子交換膜

+

C.a電極反應(yīng)式為2c2H4+2H2O-4e.=CH3coOC2H5+4H

D.消耗2.24LC2H，標(biāo)準(zhǔn)狀況下），陰極區(qū)溶液質(zhì)量減少0.2g

【答案】AC

【解析】A.根據(jù)電解裝置圖可知，電極a上C2H2生成CH3coOC2H5發(fā)生氧化反應(yīng)，故電極a為陽(yáng)極，M

是電源的正極，則N是電源的負(fù)極，A正確；

B.b極為陰極，反應(yīng)式為2H++2e-=出，則a極生成的H+向b極移動(dòng)，故離子交換膜應(yīng)是陽(yáng)離子交換膜，

B錯(cuò)誤；

C.a電極為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為2c2H4+2H2O-4e-=CH3COOC2H5+4H+,C正確；

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗2.24LC2H4即ImolC2H4發(fā)生反應(yīng)，則a極生成2moiH+,同時(shí)向b極移動(dòng)2moiH+,陰

極區(qū)溶液質(zhì)量不變，D錯(cuò)誤；

故選ACo

【對(duì)點(diǎn)3］（2024?河南安陽(yáng).三模）如圖為一定條件下采用多孔惰性電極的儲(chǔ)氫電池充電裝置（忽略其他有

機(jī)物）。已知儲(chǔ)氫裝置的電流效率〃=生成曹黑黑曹子數(shù)X100%，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.若〃=75%,則參加反應(yīng)的苯為0.8mol

B.過程中通過C-H鍵的斷裂實(shí)現(xiàn)氫的儲(chǔ)存

C.采用多孔電極增大了接觸面積，可降低電池能量損失

D.生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為C6H6+61+6H+C6H12

【答案】B

【解析】裝置右側(cè)反應(yīng)中C6H6得電子被還原為C6H12,所以裝置右側(cè)為陰極，左側(cè)為陽(yáng)極，陽(yáng)極的電極反

應(yīng)為2H20—4/（M+4H+,生成的O2的物質(zhì)的量w（O2）=1.6mol,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量

〃）=1.6molx4=6.4moL若儲(chǔ)氫裝置的電流效率為75%,則生成目標(biāo)產(chǎn)物環(huán)己烷消耗的電子數(shù)為6.4

+

molx75%=4.8mol,生成C6H修的電極反應(yīng)為C6H6+6e+6HC6H12,則反應(yīng)消耗的苯為0.8

mol,A、D正確；苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷的反應(yīng)是加成反應(yīng)，反應(yīng)過程中斷裂了苯分子中的大兀鍵，B錯(cuò)誤；采

用多孔電極增大了物質(zhì)的接觸面積，可提高電解效率，降低電池能量損失，C正確。

1.（2024?北京昌平?二模）一種Zn/CuSe混合離子軟包二次電池裝置示意圖如圖所示（其中一極產(chǎn)物為

C“Se固體），下列說(shuō)法正確的是

A.放電時(shí)：CuSe為正極反應(yīng)物，其中Se得電子

B.無(wú)論放電或充電，均應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜

C.無(wú)論放電或充電，電路中每轉(zhuǎn)移2moi電子就有2moi離子通過離子交換膜

D.由該裝置不能推測(cè)出還原性：Zn>Cu+

【答案】D

【分析】根據(jù)題干和裝置圖分析可知放電時(shí)：

電極Zn為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為:Z〃-2e-=Z〃2+;

2+

電極CuSe為正極，正極反應(yīng)式為：CuSe+Cu+2e=Cu2Se-,

【解析】A.由分析可知，正極反應(yīng)物是CwSe和Cw,二者都得電子，A錯(cuò)誤；

B.為了保證充放電效率，本題通過離子交換膜的離子一定是SOj，B錯(cuò)誤；

C.由于通過離子交換膜的離子是SO：，根據(jù)電荷守恒，無(wú)論放電或充電，電路中每轉(zhuǎn)移2moi電子就有

Imol離子通過離子交換膜，C錯(cuò)誤；

D.該裝置可以得到金屬鋅的還原性強(qiáng)于CsSe,不得推測(cè)出還原性：Zn>Cu+,D正確；

故選D。

2.（2024.江西吉安.模擬預(yù)測(cè)）最近，南開大學(xué)水系電池課題組開發(fā)了一種六電子氧化還原1/石墨烯電極可

充電電池，其能量密度顯著高于傳統(tǒng)的水系I基電池，示意圖如下。

下列敘述正確的是

A.放電時(shí)，L/石墨烯電極消耗k發(fā)生還原反應(yīng)

B.充電時(shí)，%/石墨烯電極反應(yīng)式為2CuI+2Cr+6e-=2IC1+2CU2+

C.放電時(shí)，電池總反應(yīng)為3Zn+21cl+2Ci?+=2C「+2CuI+3Zn2+

D.石墨烯能增強(qiáng)電極的導(dǎo)電性，放電時(shí)陰離子向正極移動(dòng)

【答案】C

【分析】由電池原理示意圖可判斷，放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為3Zn-6e-=3Zr+,正極反應(yīng)式為

2IC1+6e-+2CU2+=2CuI+2CF=

【解析】A.根據(jù)分析可知，放電時(shí)，碘電極不消耗12,A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.充電時(shí)，L/石墨烯電極反應(yīng)式應(yīng)為2CuI+2CT-6e-=2IC1+2CU2+,B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.放電時(shí)，電池總反應(yīng)為3Zn+21cl+201?+=2CT+2CuI+3Zn2+,C項(xiàng)正確；

D.石墨烯能增強(qiáng)電極的導(dǎo)電性，放電時(shí)陰離子向負(fù)極移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選C。

3.（2024?河南新鄉(xiāng)?二模）自由基因?yàn)榛瘜W(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定往往不能穩(wěn)定存在，羥基自由基（QH）有極強(qiáng)的氧

化性，其氧化性僅次于氟單質(zhì)。我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)的一種能將苯酚（C6H6。）氧化為CO?和H2O的原電池一

電解池組合裝置如圖所示，該裝置能實(shí)現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.該裝置工作時(shí)，電流方向?yàn)殡姌Ob-III室-II室-I室-電極a

B.當(dāng)電極a上有ImolCr（OH）3生成時(shí)，c極區(qū)溶液仍為中性

C.電極d的電極反應(yīng)為H2O-e-=H++.OH

D.當(dāng)電極b上有0.3molCO?生成時(shí)，電極c、d兩極共產(chǎn)生氣體11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

【答案】D

【分析】根據(jù)裝置圖，左邊是原電池裝置，右邊是電解池裝置，a處Cr元素從+6價(jià)變成+3價(jià)，化合價(jià)降

低，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，a為正極，b為負(fù)極。苯酚廢水在d處被氧化，d處水分子失去電子形成羥

基自由基，發(fā)生氧化反應(yīng)，d為電解池陽(yáng)極，c為電解池陰極，據(jù)此分析解題。

【解析】A.根據(jù)分析，a為正極，b為負(fù)極，該裝置工作時(shí)，內(nèi)電路電流由b極經(jīng)III、II、I室流向a

極，A正確；

B.a極每產(chǎn)生lmolCr(OH)3,轉(zhuǎn)移3moi電子，c極上的電極反應(yīng)式為2H2。+2片=H?T+2OJT,生成

1.5molH2,與此同時(shí)，有3moiIT從陽(yáng)極室透過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室，因此c極區(qū)溶液仍為中性，B正

確；

C.d極區(qū)為陽(yáng)極區(qū)，電極反應(yīng)為Hq-e-=H++QH,C正確；

D.電極b的電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e-+nH2O=6CC)2T+28H+,電極c的電極反應(yīng)式為

2H2O+2e=H2T+2OH「電極d為電解池陽(yáng)極，電極反應(yīng)為HQ-b=JT+QH0H可進(jìn)一步氧化苯酚，

化學(xué)方程式為C6H5OH+28-OH=6CC)2T+17H2O,當(dāng)電極b上有0.3molCO2生成時(shí)，電極c、d兩極共產(chǎn)

生氣體22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故選D。

4.(2024?山西?模擬預(yù)測(cè))南京大學(xué)金鐘課題組利用三氟甲磺酸根陰離子(OTF)的氧化作用制備了均勻沉積

的單質(zhì)碘正極材料，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步制備了電極/電解液共生的水系鋅-碘電池，其工作原理如圖所

示：

下列說(shuō)法正確的是

A.充電時(shí)，碘宿主電極為陰極

B.充電時(shí)，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為21]-2e「=31?

C.放電時(shí)，OTF一向右遷移

D.放電時(shí)，鋅的質(zhì)量減少6.5g時(shí)，有25.4gl2離開碘宿主電極

【答案】B

【分析】由鋅-碘電池的工作原理可判斷，放電時(shí)為原電池，碘宿主電極上碘元素化合價(jià)降低，碘宿主電極

為正極，鋅做負(fù)極，充電時(shí)做電解池，陽(yáng)極與正極相連，陰極與負(fù)極相連。

【解析】A.放電時(shí)，碘宿主電極上碘元素化合價(jià)降低，被還原，則為正極，故充電時(shí)為陽(yáng)極，A項(xiàng)錯(cuò)

誤；

B.充電時(shí)，碘宿主陽(yáng)極上月發(fā)生氧化反應(yīng)生成k，電極反應(yīng)式為2I：-2e-=3",B項(xiàng)正確；

C.放電時(shí)，鋅為負(fù)極，陰離子0TF向負(fù)極即左遷移，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.放電時(shí)，鋅的質(zhì)量減少6.5g時(shí)，有0.2mol電子轉(zhuǎn)移，正極反應(yīng)式為31?+2^=25,消耗0.3mol碘單質(zhì)，

有0.3molx254g/mol=76.2gL離開碘宿主電極，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故選Bo

5.(2024陜西銅川?模擬預(yù)測(cè))利用下圖所示的電化學(xué)裝置可消除污水中的氮污染，下列敘述正確的是

A.電極電勢(shì)：A>B

+

B.負(fù)極上電極反應(yīng)式：CH3CH2COO+4H2O-14e-=13H+3CO2T

C.好氧反應(yīng)器中反應(yīng)式為NH：+2。2+2OH-蟲+3H2。

D.X離子為OH-,交換膜Y是陰離子交換膜

【答案】B

【解析】A.A極上有機(jī)酸根失去電子轉(zhuǎn)化為CO2,故A是負(fù)極，負(fù)極電勢(shì)低于正極的電勢(shì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.負(fù)極即A電極，CH3cH2coO轉(zhuǎn)化為CO?且介質(zhì)為酸性，由質(zhì)量守恒等原理，選項(xiàng)所給電極反應(yīng)式正

確，B項(xiàng)正確；

C.由于進(jìn)入反應(yīng)器中的物質(zhì)是NH；、0紛H20,故反應(yīng)物中不會(huì)有OH-,C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.由負(fù)極電極反應(yīng)，負(fù)極產(chǎn)生H+經(jīng)過Y進(jìn)入正極區(qū)，X離子應(yīng)為H+，交換膜Y為陽(yáng)離子交換膜，D項(xiàng)

錯(cuò)誤；

本題選B。

6.(2024?河北石家莊?三模)高性能鈉型電池工作原理如圖所示，電池反應(yīng)為

充電

Q(P耳)+NaSn京Q+Sn+NnPF6.下列說(shuō)法正確的是

A.放電時(shí)，a為正極

B.充電時(shí)，陰極反應(yīng)為Sn+Na++e-=NaSn

C.放電時(shí)，Sn在很大程度上被腐蝕

D.充電時(shí)，當(dāng)電路中通過Imolel理論上有ImolP以從石墨烯中脫嵌并向左遷移

【答案】B

【分析】根據(jù)電池反應(yīng)可知，放電時(shí)，NaSn電極為負(fù)極，失電子生成Na+和Sn,Al電極為正極，CX(PF6)

得電子生成Cx和PF一充電時(shí)NaSn電極為陰極，Na+得電子與Sn反應(yīng)生成NaSn,Al電極為陽(yáng)極，PF；

失電子結(jié)合Cx生成CX(PF6)O

【解析】A.根據(jù)分析可知，放電時(shí)a電極為負(fù)極，A錯(cuò)誤；

B.充電時(shí)，NaSn電極為陰極，Na+得電子與Sn反應(yīng)生成NaSn,電極反應(yīng)式正確，B正確；

C.放電時(shí)，NaSn電極為負(fù)極，失電子生成Na+和Sn,Sn未被腐蝕，C錯(cuò)誤；

D.充電時(shí)，陽(yáng)極上P琮失電子結(jié)合Cx生成CX(PF6),電極反應(yīng)式為PF「e-+Cx=Cx(PF6),當(dāng)電路中通過

Imol電子時(shí)，理論上有ImolP琮失電子向陽(yáng)極移動(dòng)，并嵌入石墨烯中，D錯(cuò)誤；

故答案選B。

7.(2024?青海西寧.三模)一種Cu-PbO2雙極膜電池可長(zhǎng)時(shí)間工作，其工作原理如圖所示。已知雙極膜中

間層中的H2。解離為H+和。氏。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.電極電勢(shì)：PbOz電極〉Cu電極

B.雙極膜中H2。解離出的OFT透過膜q向Cu電極移動(dòng)

C.Cu電極的電極反應(yīng)式為Cu+2OIF—2e-=Cu(OH)2

D.雙極膜中質(zhì)量每減少18g,左側(cè)溶液中硫酸質(zhì)量減少98g

【答案】D

【分析】Cu電極的電極反應(yīng)式為CU+2OIT-2F=Cu（OH）2，PbO?電極的電極反應(yīng)式為

+

PbO2+2e+4H+SO：=PbSO4+2H2O；

【解析】A.由題意和題圖可知，PM）?電極為正極，Cu電極為負(fù)極，正極電勢(shì)高于負(fù)極電勢(shì)，則電極電

勢(shì)PbOz電極〉Cu電極，A正確；

B.原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以雙極膜中H2。解離出的。H-透過膜q向Cu電極移動(dòng)，B正確；

C.由題意可知，Cu電極的電極反應(yīng)式為Cu+2OlT-2e-=CU（OH）2,C正確；

D.PbO2電極的電極反應(yīng)式為PbOz+2-+4H++SO：=PbSO4+2H2O,即消耗ImolF^SO,時(shí)還需雙極膜

中的H2。解離出2moiH+參與反應(yīng)，雙極膜中質(zhì)量每減少18g,即有Imol由水解離出的H卡參與反應(yīng)，則左

側(cè)溶液中硫酸質(zhì)量減少49g,D錯(cuò)誤；

故選D。

8.（2024.陜西?模擬預(yù)測(cè)）鐵一銘液流電池儲(chǔ)能技術(shù)被稱為儲(chǔ)能時(shí)間最長(zhǎng)、最安全的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)之

一，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.放電時(shí)，M為正極

B.充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為CB+e-=C產(chǎn)

C.若用該電池電解飽和食鹽水，當(dāng)有2.24LCL生成時(shí)，則有0.2molCr”被氧化

D.充電時(shí)，28gFe?+被氧化時(shí)，則有0.5molH+由左向右通過質(zhì)子交換膜

【答案】C

【分析】由圖示可知，放電時(shí)，正極反應(yīng)式為Fe3++e=Fe2+,負(fù)極反應(yīng)式為Cr2+-e=Cr3+,因此M為正極、

N為負(fù)極；充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)式為Fe"e=Fe3+,陰極反應(yīng)式為Cr3++e-=C/+,因此M接電源正極為陽(yáng)

極、N接電源負(fù)極為陰極。

【解析】A.放電時(shí)，正極反應(yīng)式為Fe3++e=Fe2+,因此M為正極，故A正確；

B.根據(jù)分析可知，充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為C，++e-=Cr2+,故B正確；

C.電解飽和食鹽水時(shí)，生成氯氣的電極反應(yīng)式為2。一-26-=02個(gè)，生成2.24LCL，未知?dú)怏w的狀態(tài)，無(wú)

法進(jìn)行計(jì)算，故C錯(cuò)誤；

D.充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)式為Fe?+e=Fe3+,28gFe?+即0.5molFe2+被氧化，即失去0.5mol電子，溶液保持電

中性，則電池中有0.5molH+通過交換膜由左（陽(yáng)極）通過質(zhì)子交換膜向右（陰極）遷移，故D正確；

故答案選C。

9.（2023?廣東惠州?聯(lián)考）鋼電池是化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，儲(chǔ)能大、壽命長(zhǎng)，利用該電池電解含

NINO,的廢水制備硝酸和氨水的原理如圖所示，a、b、c、d電極均為惰性電極。下列說(shuō)法中正確的是

A.用鈾電池處理廢水時(shí)，a電極區(qū)溶液由藍(lán)色變成黃色

B.電勢(shì)：a極高于c極

C.膜2為陰離子交換膜，p口流出液為HNC）3

D.當(dāng)機(jī)電池有2moiH+通過質(zhì)子交換膜時(shí)，處理含SOgNH,NOs的廢水

【答案】B

【分析】鈕電池放電時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則a為正極，b電極為負(fù)極，右圖為電解池，電解含

NH4NO3的廢水制備硝酸和氨水，c電極為陰極，d電極為陽(yáng)極，以此解答。

【解析】A.鈿電池放電時(shí)，a電極上V0；-VC）2+、發(fā)生得電子的還原反應(yīng)、a電極為正極，b電極作負(fù)

極，正極反應(yīng)式為VO；+2H++e-=VO2++H2O,a電極區(qū)溶液由黃色變成藍(lán)色，A錯(cuò)誤；

B.供電池放電時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則a為正極，b電極為負(fù)極，電解池中c極為陰極，則電勢(shì)：a極

高于c極，B正確；

C.右圖為電解池，電解含NH4NO3的廢水制備硝酸和氨水，c電極為陰極，d電極為陽(yáng)極，陰極上H2O得

電子生成H2和OH-,廢水中NH；通過隔膜1進(jìn)入X區(qū)，OH-與NH：反應(yīng)生成NH3H2O,陽(yáng)極上EhO失電

子生成02和H+,廢水中NO1通過隔膜2進(jìn)入Y區(qū)，H+與NOJ結(jié)合為HNO3,隔膜1為陽(yáng)離子交換膜，

隔膜2為陰離子交換膜，故q口流出液為硝酸，C錯(cuò)誤；

D.右圖中陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2f+4H+,陰極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2T+2OH,當(dāng)左圖裝置中有2

molH+通過質(zhì)子交換膜時(shí)n（NH』NO3）=2mol,所以質(zhì)量為2molx80g/mol=160g,D錯(cuò)誤；

故選B。

10.（2024?廣西南寧?模擬預(yù)測(cè)）如圖是利用甲醇燃料電池進(jìn)