資源簡介

專題五　電化學基礎
[選擇題]　第1練　電化學真題分類練
(選擇題1~12題，每小題5分，13~17題，每小題8分，共100分)
題組一　原電池原理及化學電源
1.(2023·廣東，6)負載有Pt和Ag的活性炭，可選擇性去除Cl-實現廢酸的純化，其工作原理如圖。下列說法正確的是(　　)
A.Ag作原電池正極
B.電子由Ag經活性炭流向Pt
C.Pt表面發生的電極反應：O2+2H2O+4e-===4OH-
D.每消耗標準狀況下11.2 L的O2，最多去除1 mol Cl-
2.(2024·江蘇，8)堿性鋅錳電池的總反應為Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH，電池構造示意圖如圖所示。下列有關說法正確的是(　　)
A.電池工作時，MnO2發生氧化反應
B.電池工作時，OH-通過隔膜向正極移動
C.環境溫度過低，不利于電池放電
D.反應中每生成1 mol MnOOH，轉移電子數為2×6.02×1023
3.(2023·遼寧，11)某低成本儲能電池原理如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.放電時負極質量減小
B.儲能過程中電能轉變為化學能
C.放電時右側H+通過質子交換膜移向左側
D.充電總反應：Pb+S+2Fe3+===PbSO4+2Fe2+
4.(2022·湖南，8)海水電池在海洋能源領域備受關注，一種鋰-海水電池構造示意圖如圖。下列說法錯誤的是(　　)
A.海水起電解質溶液作用
B.N極僅發生的電極反應：2H2O+2e-===2OH-+H2↑
C.玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能
D.該鋰-海水電池屬于一次電池
5.(2023·新課標卷，10)一種以V2O5和Zn為電極、Zn水溶液為電解質的電池，其示意圖如圖所示。放電時，Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O。下列說法錯誤的是(　　)
A.放電時V2O5為正極
B.放電時Zn2+由負極向正極遷移
C.充電總反應：xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5·nH2O
D.充電陽極反應：ZnxV2O5·nH2O-2xe-===xZn2++V2O5+nH2O
6.(2022·遼寧，14)某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是(　　)
A.放電時負極反應：Na3Ti2(PO4)3-2e-===NaTi2+2Na+
B.放電時Cl-透過多孔活性炭電極向CCl4中遷移
C.放電時每轉移1 mol電子，理論上CCl4吸收0.5 mol Cl2
D.充電過程中，NaCl溶液濃度增大
7.(2024·安徽，11)我國學者研發出一種新型水系鋅電池，其示意圖如下。該電池分別以Zn-TCPP(局部結構如標注框內所示)形成的穩定超分子材料和Zn為電極，以ZnSO4和KI混合液為電解質溶液。下列說法錯誤的是(　　)
A.標注框內所示結構中存在共價鍵和配位鍵
B.電池總反應為：+ZnZn2++3I-
C.充電時，陰極被還原的Zn2+主要來自Zn-TCPP
D.放電時，消耗0.65 g Zn，理論上轉移0.02 mol電子
8.(2023·河北，13)我國科學家發明了一種以和MnO2為電極材料的新型電池，其內部結構如圖所示，其中①區、②區、③區電解質溶液的酸堿性不同。放電時，電極材料轉化為。下列說法錯誤的是(　　)
A.充電時，b電極上發生還原反應
B.充電時，外電源的正極連接b電極
C.放電時，①區溶液中的向②區遷移
D.放電時，a電極的電極反應式為MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O
題組二　電解原理及綜合應用
9.(2022·天津，11)實驗裝置如圖所示。接通電源后，用碳棒(a'、b')作筆，在浸有飽和NaCl溶液和石蕊溶液的濕潤試紙上同時寫字，a'端的字跡s呈白色。下列結論正確的是(　　)
A.a為負極
B.b'端的字跡呈藍色
C.電子流向：b→b'→a'→a
D.如果將a'、b'換成銅棒，與碳棒作電極時的現象相同
10.(2023·浙江6月選考，13)氯堿工業能耗大，通過如圖改進的設計可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是(　　)
A.電極A接電源正極，發生氧化反應
B.電極B的電極反應式為：2H2O+2e-===H2↑+2OH-
C.應選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液
D.改進設計中通過提高電極B上反應物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗
11.(2024·湖南，10)在KOH水溶液中，電化學方法合成高能物質K4C6N16時，伴隨少量O2生成，電解原理如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A.電解時，OH-向Ni電極移動
B.生成C6的電極反應：2C3N8H4+8OH--4e-===C6+8H2O
C.電解一段時間后，溶液pH升高
D.每生成1 mol H2的同時，生成0.5 mol K4C6N16
12.(2024·廣東，16)一種基于氯堿工藝的新型電解池(如圖)，可用于濕法冶鐵的研究。電解過程中，下列說法不正確的是(　　)
A.陽極反應：2Cl--2e-===Cl2↑
B.陰極區溶液中OH-濃度逐漸升高
C.理論上每消耗1 mol Fe2O3，陽極室溶液減少213 g
D.理論上每消耗1 mol Fe2O3，陰極室物質最多增加138 g
13.(2023·遼寧，7)某無隔膜流動海水電解法制H2的裝置如圖所示，其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2產生。下列說法正確的是(　　)
A.b端電勢高于a端電勢
B.理論上轉移2 mol e-生成4 g H2
C.電解后海水pH下降
D.陽極發生：Cl-+H2O-2e-===HClO+H+
14.(2023·廣東，16)用一種具有“卯榫”結構的雙極膜組裝電解池(如圖)，可實現大電流催化電解KNO3溶液制氨。工作時，H2O在雙極膜界面處被催化解離成H+和OH-，有利于電解反應順利進行。下列說法不正確的是(　　)
A.電解總反應：KNO3+3H2O===NH3·H2O+2O2↑+KOH
B.每生成1 mol NH3·H2O，雙極膜處有9 mol的H2O解離
C.電解過程中，陽極室中KOH的物質的量不因反應而改變
D.相比于平面結構雙極膜，“卯榫”結構可提高氨生成速率
15.(2024·湖北，14)我國科學家設計了一種雙位點PbCu電催化劑，用H2C2O4和NH2OH電化學催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中H2O解離的H+和OH-在電場作用下向兩極遷移。已知在KOH溶液中，甲醛轉化為HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-+H2O。Cu電極上發生的電子轉移反應為-e-===HCOO-+H·。下列說法錯誤的是(　　)
A.電解一段時間后陽極區c(OH-)減小
B.理論上生成1 mol H3N+CH2COOH雙極膜中有4 mol H2O解離
C.陽極總反應式為2HCHO+4OH--2e-===2HCOO-+H2↑+2H2O
D.陰極區存在反應H2C2O4+2H++2e-===CHOCOOH+H2O
16.(2023·重慶，12)電化學合成是一種綠色高效的合成方法。如圖是在酸性介質中電解合成半胱氨酸和煙酸的示意圖。下列敘述錯誤的是(　　)
A.電極a為陰極
B.H+從電極b移向電極a
C.電極b發生的反應為+2H2O-6e-===+6H+
D.生成3 mol半胱氨酸的同時生成1 mol煙酸
17.(2023·北京，5)回收利用工業廢氣中的CO2和SO2，實驗原理示意圖如下。
下列說法不正確的是(　　)
A.廢氣中SO2排放到大氣中會形成酸雨
B.裝置a中溶液顯堿性的原因是的水解程度大于的電離程度
C.裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的CO2和SO2
D.裝置b中的總反應為+CO2+H2OHCOOH+
答案精析
1.B　2.C　3.B
4.B　[海水中含有豐富的電解質，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質溶液，故A正確；N為正極，電極反應主要為O2+2H2O+4e-===4OH-，故B錯誤；Li為活潑金屬，易與水反應，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應，并能傳導離子，故C正確；該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確。]
5.C　[放電時，Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O，V2O5發生了還原反應，則放電時V2O5為正極，A正確；放電時Zn為負極，失去電子變為Zn2+，陽離子向正極遷移，則放電時Zn2+由負極向正極遷移，B正確；電池在放電時的總反應為xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5·nH2O，則其在充電時的總反應為ZnxV2O5·nH2O===xZn+V2O5+nH2O，C不正確；充電時陽極上ZnxV2O5·nH2O被氧化為V2O5，則陽極的電極反應為ZnxV2O5·nH2O-2xe-===xZn2++V2O5+nH2O，D正確。]
6.A　[放電時負極失電子，發生氧化反應，電極反應：-2e-===NaTi2+2Na+，故A正確；放電時，陰離子移向負極，則放電時Cl-透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移，故B錯誤；放電時正極電極反應：Cl2+2e-===2Cl-，每轉移1 mol電子，理論上CCl4釋放0.5 mol Cl2，故C錯誤；充電過程中，陽極電極反應：2Cl--2e-===Cl2↑，消耗氯離子，陰極消耗Na+，NaCl溶液濃度減小，故D錯誤。]
7.C　[由標注框內所示結構可知，其結構中存在碳碳單鍵、碳碳雙鍵等多種共價鍵，還有由N提供孤電子對、Zn2+提供空軌道形成的配位鍵，A正確；由圖可知，該新型水系鋅電池的負極是鋅，正極是超分子材料，負極的電極反應式為Zn-2e-===Zn2+，正極電極反應式為+2e-===3I-，則該電池總反應為+ZnZn2++3I-，B正確；充電時，陰極電極反應式為Z+2e-===Zn，被還原的Zn2+主要來自電解質溶液，C錯誤；放電時，負極的電極反應式為Zn-2e-===Zn2+，因此消耗0.65 g(即0.01 mol) Zn，理論上轉移0.02 mol電子，D正確。]
8.B
9.B　[根據實驗現象，a'端的字跡呈白色，即生成了氯氣，則為氯離子失去電子，為陽極，即a為正極，A錯誤；b'端為陰極，水得到電子放電的同時，生成氫氧根離子，遇石蕊變藍，B正確；電子不經過電解質溶液，C錯誤；如果換成銅棒，銅作陽極放電，現象與碳棒作電極時不相同，D錯誤。]
10.B　[電極A是氯離子變為氯氣，化合價升高，失去電子，發生氧化反應，是電解池陽極，因此電極A接電源正極，故A正確；電極B為陰極，通入的氧氣得到電子，其電極反應式為2H2O+4e-+O2===4OH-，故B錯誤；右室生成氫氧根離子，應選用陽離子交換膜，左室的鈉離子進入到右室，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液，故C正確；改進設計中陰極反應物由H2O變為O2，提高了電極B處的氧化性，從而降低電解電壓，減少能耗，故D正確。]
11.B　[由圖可知，Ni電極產生氫氣，發生還原反應，作陰極，Pt電極作陽極。電解過程中，陰離子向陽極移動，即OH-向Pt電極移動，A錯誤；Pt電極C3N8H4失去電子生成C6，電極反應為2C3N8H4+8OH--4e-===C6+8H2O，同時Pt電極還伴隨少量O2生成，電極反應為4OH--4e-===O2↑+2H2O，B正確；陰極反應為2H2O+2e-===H2↑+2OH-，結合B項分析，則電解過程中主要發生的總反應為2C3N8H4+4OH-===C6+4H2O+2H2↑，反應消耗OH-，生成H2O，電解一段時間后，溶液pH降低，C錯誤；根據2C3N8H4+4OH-===C6+4H2O+2H2↑可知，每生成1 mol H2，應生成0.5 mol K4C6N16，但Pt電極伴隨少量O2生成，根據陰、陽兩極得失電子數相等知，生成1 mol H2時，生成的K4C6N16小于0.5 mol，D錯誤。]
12.C　[左側電極為陰極，發生還原反應，Fe2O3在堿性條件下轉化為Fe，電極反應為Fe2O3+6e-+3H2O===2Fe+6OH-，右側電極為陽極，Cl-放電產生氯氣，電極反應為2Cl--2e-===Cl2↑，中間為陽離子交換膜，Na+由陽極向陰極移動，A、B正確；理論上每消耗1 mol Fe2O3，轉移6 mol電子，產生3 mol Cl2，同時有6 mol Na+由陽極轉移至陰極，則陽極室溶液減少3×71 g+6×23 g=351 g，陰極室物質最多增加6×23 g=138 g，C錯誤、D正確。]
13.D　[由題圖分析可知，a為正極，b為負極，則a端電勢高于b端電勢，A錯誤；右側電極上產生氫氣的電極反應式為2H++2e-===H2↑，則理論上轉移2 mol e-生成2 g H2，B錯誤。]
14.B　[由大電流催化電解KNO3溶液制氨可知，在電極a處KNO3放電生成NH3，發生還原反應，故電極a為陰極，電極反應式為+8e-+9H+===NH3·H2O+2H2O，電極b為陽極，電極反應式為4OH--4e-===O2↑+2H2O，電解總反應為KNO3+3H2O===NH3·H2O+2O2↑+KOH，故A正確；每生成1 mol NH3·H2O，陰極得8 mol e-，同時雙極膜處有8 mol H+進入陰極室，即有8 mol的H2O解離，故B錯誤；電解過程中，陽極室每消耗4 mol OH-，同時有4 mol OH-通過雙極膜進入陽極室，KOH的物質的量不因反應而改變，故C正確；相比于平面結構雙極膜，“卯榫”結構具有更大的膜面積，有利于H2O被催化解離成H+和OH-，可提高氨生成速率，故D正確。]
15.B　[由題意可知，Cu電極為陽極，電極總反應為2HCHO-2e-+4OH-===2HCOO-+H2↑+2H2O，陽極區消耗OH-、同時生成H2O，c(OH-)減小，A、C正確；PbCu電極為陰極，首先HOOC—COOH在Pb上發生得電子的還原反應轉化為OHC—COOH：H2C2O4+2e-+2H+===OHC—COOH+H2O，OHC—COOH與HO—N+H3反應生成HOOC—CHN—OH：OHC—COOH+HO—N+H3HOOC—CHN—OH+H2O+H+，HOOC—CHN—OH發生得電子的還原反應轉化成H3N+CH2COOH：HOOC—CHN—OH+4e-+5H+===H3N+CH2COOH+H2O，陰極總反應為H2C2O4+NH2OH+6e-+7H+===H3N+CH2COOH+3H2O，1 mol H2O解離成1 mol H+和1 mol OH-，故理論上生成1 mol H3N+CH2COOH雙極膜中有6 mol H2O解離，B錯誤、D正確。]
16.D　[該裝置是電解池，電極b上3-甲基吡啶轉化為煙酸過程中“加氧少氫”，發生氧化反應，則電極b為陽極，電極a為陰極，陰極電極反應式為+2e-+2H+===，A正確；電解池中陽離子移向陰極，則H+移向電極a，B正確；電極b上3-甲基吡啶轉化為煙酸過程中發生氧化反應，在酸性介質中電極反應式為+2H2O-6e-===+6H+，C正確；根據電子守恒可得關系式：~6e-~，因此生成6 mol半胱氨酸的同時生成1 mol煙酸，D錯誤。]
17.C　[SO2是酸性氧化物，廢氣中SO2排放到大氣中會形成硫酸型酸雨，故A正確；裝置a中溶液的溶質為NaHCO3，溶液顯堿性，說明的水解程度大于其電離程度，故B正確；裝置a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2氣體，NaHCO3溶液不能吸收CO2，故C錯誤。](共50張PPT)
[選擇題]
專題五　第1練　
電化學真題分類練
題組一　原電池原理及化學電源
1.(2023·廣東，6)負載有Pt和Ag的活性炭，可選擇性去除Cl-實現廢酸的純化，其工作原理如圖。下列說法正確的是
A.Ag作原電池正極
B.電子由Ag經活性炭流向Pt
C.Pt表面發生的電極反應：O2+2H2O+4e-===4OH-
D.每消耗標準狀況下11.2 L的O2，最多去除1 mol Cl-
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由題圖分析可知，Cl-在Ag極失去電子發生氧
化反應，Ag為負極，A錯誤；
電子由負極Ag經活性炭流向正極Pt，B正確；
溶液為酸性，故Pt表面發生的電極反應為O2+4H++4e-===2H2O，C錯誤；
每消耗標準狀況下11.2 L的O2，轉移2 mol電子，最多去除2 mol Cl-，D錯誤。
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2.(2024·江蘇，8)堿性鋅錳電池的總反應為Zn+2MnO2+H2O===ZnO+
2MnOOH，電池構造示意圖如圖所示。下列有關說法正確的是
A.電池工作時，MnO2發生氧化反應
B.電池工作時，OH-通過隔膜向正極移動
C.環境溫度過低，不利于電池放電
D.反應中每生成1 mol MnOOH，轉移電
子數為2×6.02×1023
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電池工作時，Zn為負極，MnO2為正極，MnO2得到電子，發生還原反應，A錯誤；
電池工作時，OH-通過隔膜向負極移動，B錯誤；
環境溫度過低，化學反應速率下降，不利于電池
放電，C正確；
由電極反應式MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-可知，反應中每生成1 mol
MnOOH，轉移1 mol(即6.02×1023個)電子，D錯誤。
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3.(2023·遼寧，11)某低成本儲能電池原理如圖所示。下列說法正確的是
A.放電時負極質量減小
B.儲能過程中電能轉變
為化學能
C.放電時右側H+通過質
子交換膜移向左側
D.充電總反應：Pb+S+2Fe3+===PbSO4+2Fe2+
√
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放電時，負極上Pb失電子結合硫酸根離子生成PbSO4附著在負極上，負極質量增大，A錯誤；
儲能過程中，該裝置為
電解池，將電能轉化為
化學能，B正確；
放電時，右側為正極，電解質溶液中的陽離子向正極移動，左側的H+通過質子交換膜移向右側，C錯誤；
充電時，總反應為PbSO4+2Fe2+===Pb++2Fe3+，D錯誤。
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4.(2022·湖南，8)海水電池在海洋能源領域備受關注，一種鋰-海水電池構造示意圖如圖。下列說法錯誤的是
A.海水起電解質溶液作用
B.N極僅發生的電極反應：2H2O+2e-===
2OH-+H2↑
C.玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能
D.該鋰-海水電池屬于一次電池
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海水中含有豐富的電解質，如氯化鈉、氯化
鎂等，可作為電解質溶液，故A正確；
N為正極，電極反應主要為O2+2H2O+4e-===
4OH-，故B錯誤；
Li為活潑金屬，易與水反應，玻璃陶瓷的作
用是防止水和Li反應，并能傳導離子，故C正確；
該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確。
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5.(2023·新課標卷，10)一種以V2O5和Zn為電極、Zn水溶液為電解質的電池，其示意圖如圖所示。放電時，Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O。下列說法錯誤的是
A.放電時V2O5為正極
B.放電時Zn2+由負極向正極
遷移
C.充電總反應：xZn+V2O5+
nH2O===ZnxV2O5·nH2O
D.充電陽極反應：ZnxV2O5·nH2O-2xe-===xZn2++V2O5+nH2O
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放電時，Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O，V2O5發生了還原反應，則放電時V2O5為正極，
A正確；
放電時Zn為負極，失去電
子變為Zn2+，陽離子向正
極遷移，則放電時Zn2+由
負極向正極遷移，B正確；
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電池在放電時的總反應為xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5·nH2O，則其在充電時的總反應為ZnxV2O5·nH2O===xZn+V2O5+nH2O，C不正確；
充電時陽極上ZnxV2O5·nH2O被氧化為V2O5，則陽極的電極反應為ZnxV2O5·nH2O-2xe-===xZn2++V2O5+nH2O，D正確。
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6.(2022·遼寧，14)某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是
A.放電時負極反應：Na3Ti2(PO4)3-2e-===NaTi2+2Na+
B.放電時Cl-透過多孔活性炭
電極向CCl4中遷移
C.放電時每轉移1 mol電子，
理論上CCl4吸收0.5 mol Cl2
D.充電過程中，NaCl溶液濃
度增大
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放電時負極失電子，發生氧化反應，電極反應：-2e-===
NaTi2+2Na+，故A正確；
放電時，陰離子移向負
極，則放電時Cl-透過多
孔活性炭電極向NaCl中
遷移，故B錯誤；
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放電時正極電極反應：Cl2+2e-===2Cl-，每轉移1 mol電子，理論上CCl4釋放0.5 mol Cl2，故
C錯誤；
充電過程中，陽極電極
反應：2Cl--2e-===Cl2↑，
消耗氯離子，陰極消耗
Na+，NaCl溶液濃度減小，故D錯誤。
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7.(2024·安徽，11)我國學者研發出一種新型水系鋅電池，其示意圖如下。該電池分別以Zn-TCPP(局部結構如標注框內所示)形成的穩定超分子材料和Zn為電極，以ZnSO4和KI混合液為電解質溶液。下列說法錯誤的是
A.標注框內所示結構中存在共價鍵和配位鍵
B.電池總反應為：+Zn Zn2++3I-
C.充電時，陰極被還原的Zn2+
主要來自Zn-TCPP
D.放電時，消耗0.65 g Zn，
理論上轉移0.02 mol電子
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由標注框內所示結構可知，其結構中存在碳碳單鍵、碳碳雙鍵等多種共價鍵，還有由N提供孤電子
對、Zn2+提供空軌道形成的配
位鍵，A正確；
由圖可知，該新型水系鋅電池
的負極是鋅，正極是超分子材料，負極的電極反應式為Zn-2e-===Zn2+，正極電極反應式為+2e-===3I-，則該電池總反應為+Zn Zn2++
3I-，B正確；
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充電時，陰極電極反應式為Z+2e-===Zn，被還原的Zn2+主要來自電解質溶液，C錯誤；
放電時，負極的電極反應式
為Zn-2e-===Zn2+，因此消耗
0.65 g(即0.01 mol) Zn，理論
上轉移0.02 mol電子，D正確。
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8.(2023·河北，13)我國科學家發明了一種以 和MnO2為電極
材料的新型電池，其內部結構如圖所示，其
中①區、②區、③區電解質溶液的酸堿性不
同。放電時，電極材料 轉化
為 。下列說法錯誤的是
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A.充電時，b電極上發生還原反應
B.充電時，外電源的正極連接b電極
C.放電時，①區溶液中的向②
區遷移
D.放電時，a電極的電極反應式為
MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O
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放電時，電極材料 轉化為
，電極反應為
-2ne-=== +2nK+，是原電池的負極，陽離子增多需要通過陽
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離子交換膜進入②區；二氧化錳得到電子
變成錳離子，是原電池的正極，電極反應：
MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O，陽離子減
少，多余的陰離子需要通過陰離子交換膜
進入②區，故③區為堿性溶液是
電極，①區為酸性溶液是二氧化錳電極。充電時，b電極上得到電子，發生還原反應，A正確；
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充電時，外電源的正極連接a電極，B錯誤；
放電時，①區溶液中多余的向②區遷移，C正確。
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題組二　電解原理及綜合應用
9.(2022·天津，11)實驗裝置如圖所示。接通電源后，用碳棒(a'、b')作筆，在浸有飽和NaCl溶液和石蕊溶液的濕潤試紙上同時寫字，a'端的字跡s呈白色。下列結論正確的是
A.a為負極
B.b'端的字跡呈藍色
C.電子流向：b→b'→a'→a
D.如果將a'、b'換成銅棒，
與碳棒作電極時的現象相同
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根據實驗現象，a'端的字跡呈白色，即生成了氯氣，則為氯離子失去電子，為陽極，即a為正極，A錯誤；
b'端為陰極，水得到電
子放電的同時，生成氫
氧根離子，遇石蕊變藍，
B正確；
電子不經過電解質溶液，C錯誤；
如果換成銅棒，銅作陽極放電，現象與碳棒作電極時不相同，D錯誤。
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10.(2023·浙江6月選考，13)氯堿工業能耗大，通過如圖改進的設計可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是
A.電極A接電源正極，發生氧化反應
B.電極B的電極反應式為：2H2O+2e-
===H2↑+2OH-
C.應選用陽離子交換膜，在右室獲得
濃度較高的NaOH溶液
D.改進設計中通過提高電極B上反應物的氧化性來降低電解電壓，減少
能耗
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電極A是氯離子變為氯氣，化合價升高，失去電子，發生氧化反應，是電解池陽極，因此電極A接電源
正極，故A正確；
電極B為陰極，通入的氧氣得到電
子，其電極反應式為2H2O+4e-+O2
===4OH-，故B錯誤；
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右室生成氫氧根離子，應選用陽離子交換膜，左室的鈉離子進入到右室，在右室獲得濃度較高的NaOH溶
液，故C正確；
改進設計中陰極反應物由H2O變為O2，
提高了電極B處的氧化性，從而降低
電解電壓，減少能耗，故D正確。
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11.(2024·湖南，10)在KOH水溶液中，電化學方法合成高能物質K4C6N16時，伴隨少量O2生成，電解原理如圖所示，下列說法正確的是
A.電解時，OH-向Ni電極移動
B.生成C6的電極反應：2C3N8H4+8OH--4e-
===C6+8H2O
C.電解一段時間后，溶液pH升高
D.每生成1 mol H2的同時，生成0.5 mol K4C6N16
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由圖可知，Ni電極產生氫氣，發生還原反應，作陰極，Pt電極作陽極。電解過程中，陰離子向陽極移動，即OH-向
Pt電極移動，A錯誤；
Pt電極C3N8H4失去電子生成C6，電極反
應為2C3N8H4+8OH--4e-===C6+8H2O，同
時Pt電極還伴隨少量O2生成，電極反應為
4OH--4e-===O2↑+2H2O，B正確；
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陰極反應為2H2O+2e-===H2↑+2OH-，結合B項分析，則電解過程中主要發生的總反應為2C3N8H4+4OH-===C6+4H2O+2H2↑，反應消耗OH-，生成H2O，電解一段時間后，溶液pH降低，C錯誤；
根據2C3N8H4+4OH-===C6+4H2O+2H2↑
可知，每生成1 mol H2，應生成0.5 mol
K4C6N16，但Pt電極伴隨少量O2生成，根據
陰、陽兩極得失電子數相等知，生成1 mol
H2時，生成的K4C6N16小于0.5 mol，D錯誤。
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12.(2024·廣東，16)一種基于氯堿工藝的新型電解池(如圖)，可用于濕法冶鐵的研究。電解過程中，下列說法不正確的是
A.陽極反應：2Cl--2e-===Cl2↑
B.陰極區溶液中OH-濃度逐漸升高
C.理論上每消耗1 mol Fe2O3，陽極
室溶液減少213 g
D.理論上每消耗1 mol Fe2O3，陰極
室物質最多增加138 g
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左側電極為陰極，發生還原反應，Fe2O3在堿性條件下轉化為Fe，電極反應為Fe2O3+6e-+3H2O===
2Fe+6OH-，右側電極為陽極，
Cl-放電產生氯氣，電極反應為
2Cl--2e-===Cl2↑，中間為陽離
子交換膜，Na+由陽極向陰極
移動，A、B正確；
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理論上每消耗1 mol Fe2O3，轉移6 mol電子，產生3 mol Cl2，同時有
6 mol Na+由陽極轉移至陰極，
則陽極室溶液減少3×71 g+6
×23 g=351 g，陰極室物質最
多增加6×23 g=138 g，C錯誤、
D正確。
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13.(2023·遼寧，7)某無隔膜流動海水電解法制H2的裝置如圖所示，其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2產生。下列說法正確的是
A.b端電勢高于a端電勢
B.理論上轉移2 mol e-生成4 g H2
C.電解后海水pH下降
D.陽極發生：Cl-+H2O-2e-===
HClO+H+
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由題圖分析可知，a為正極，b為
負極，則a端電勢高于b端電勢，
A錯誤；
右側電極上產生氫氣的電極反應
式為2H++2e-===H2↑，則理論上
轉移2 mol e-生成2 g H2，B錯誤。
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14.(2023·廣東，16)用一種具有“卯榫”結構的雙極膜組裝電解池(如圖)，可實現大電流催化電解KNO3溶液制氨。工作時，H2O在雙極膜界面處被催化解離成H+和OH-，有利于電解反應順利進行。下列說法不正確的是
A.電解總反應：KNO3+3H2O
===NH3·H2O+2O2↑+KOH
B.每生成1 mol NH3·H2O，雙
極膜處有9 mol的H2O解離
C.電解過程中，陽極室中KOH
的物質的量不因反應而改變
D.相比于平面結構雙極膜，“卯榫”結構可提高氨生成速率
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由大電流催化電解KNO3溶液制氨可知，在電極a處KNO3放電生成NH3，發生還原反應，故電極a為陰極，電極反應式為+8e-+9H+===NH3·
H2O+2H2O，電極b為陽極，
電極反應式為4OH--4e-===
O2↑+2H2O，電解總反應為
KNO3+3H2O===NH3·H2O+
2O2↑+KOH，故A正確；
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每生成1 mol NH3·H2O，陰極得8 mol e-，同時雙極膜處有8 mol H+進入陰極室，即有8 mol的H2O解離，故B錯誤；
電解過程中，陽極室每消耗4 mol OH-，同時有4 mol OH-通過雙極膜進入陽極室，KOH的物質
的量不因反應而改變，故
C正確；
相比于平面結構雙極膜，
“卯榫”結構具有更大的膜面積，有利于H2O被催化解離成H+和OH-，可提高氨生成速率，故D正確。
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15.(2024·湖北，14)我國科學家設計了一種雙位點PbCu電催化劑，用H2C2O4和NH2OH電化學催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中H2O解離的H+和OH-在電場作用下向兩極遷移。已知在KOH溶液中，甲醛轉化為HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH- +H2O。Cu電極上發生的電子轉移反應為-e-===HCOO-+H·。下列說法錯誤的是
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A.電解一段時間后陽極區c(OH-)減小
B.理論上生成1 mol H3N+CH2COOH雙極膜中有4 mol H2O解離
C.陽極總反應式為2HCHO+4OH--2e-===2HCOO-+H2↑+2H2O
D.陰極區存在反應H2C2O4+2H++2e-===CHOCOOH+H2O
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由題意可知，Cu電極為陽極，電極總反應為2HCHO-2e-+4OH-===
2HCOO-+H2↑+2H2O，陽極區消耗OH-、同時生成H2O，c(OH-)減小，A、C正確；
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PbCu電極為陰極，首先HOOC—COOH在Pb上發生得電子的還原反應轉化為OHC—COOH：H2C2O4+2e-+2H+===OHC—COOH+H2O，OHC—COOH與HO—N+H3反應生成HOOC—CH==N—OH：
OHC—COOH+HO—N+H3―→HOOC—CH==N—OH+H2O+H+，
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HOOC—CH==N—OH發生得電子的還原反應轉化成H3N+CH2COOH：HOOC—CH==N—OH+4e-+5H+===H3N+CH2COOH+H2O，陰極總反應為H2C2O4+NH2OH+6e-+7H+===H3N+CH2COOH+3H2O，1 mol H2O解離成1 mol H+和1 mol OH-，
故理論上生成1 mol
H3N+CH2COOH雙極膜中
有6 mol H2O解離，B錯
誤、D正確。
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16.(2023·重慶，12)電化學合成是一種綠色高效的合成方法。如圖是在酸性介質中電解合成半胱氨酸和煙酸的示意圖。下列敘述錯誤的是
A.電極a為陰極
B.H+從電極b移向電極a
C.電極b發生的反應為
+2H2O-6e-=== +6H+
D.生成3 mol半胱氨酸的同時生成1 mol煙酸
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該裝置是電解池，電極b上3-甲基吡啶轉化為煙酸過程中“加氧少氫”，發生氧化反應，則電極b為陽極，電極a為陰極，陰極電極反應
式為 +2e-+2H+=== ，A正確；
電解池中陽離
子移向陰極，
則H+移向電極
a，B正確；
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電極b上3-甲基吡啶轉化為煙酸過程中發生氧化反應，在酸性介質中
電極反應式為 +2H2O-6e-=== +6H+，C正確；
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根據電子守恒可得關系式： ~6e-~ ，
因此生成6 mol半胱氨酸的同時生成1 mol煙酸，D錯誤。
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17.(2023·北京，5)回收利
用工業廢氣中的CO2和SO2，
實驗原理示意圖如右。
下列說法不正確的是
A.廢氣中SO2排放到大氣中會形成酸雨
B.裝置a中溶液顯堿性的原因是的水解程度大于的電離程度
C.裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的CO2和SO2
D.裝置b中的總反應為+CO2+H2O HCOOH+
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SO2是酸性氧化物，廢氣中SO2排放到大氣中會形成硫酸型酸雨，故A正確；
裝置a中溶液的溶質為
NaHCO3，溶液顯堿性，
說明的水解程度
大于其電離程度，故B正確；
裝置a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2氣體，NaHCO3溶液不能吸收CO2，故C錯誤。
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