2025高考化学解密之考点篇试题 化学反应与电能（Word版附解析）

这是一份2025高考化学解密之考点篇试题 化学反应与电能（Word版附解析），共35页。

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（ ）
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（ ）
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（ ）
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4ml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（ ）
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1ml山梨醇，理论上同时可生成1ml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1ml
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1ml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1ml 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
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0.4ml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（mml﹣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14ml 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1ml 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﹣β﹣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1ml 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（ ）
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．AB．BC．CD．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0.4ml电子，碳纳米管电极增重1.2g
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（ ）
A．外电路通过1ml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（ ）
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
2025菁优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（ ）
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
【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。
【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2ml，石墨电极发生氧化反应：，每转移2mle﹣，石墨电极增重2ml×（31+6×19）g•ml﹣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（ ）
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4ml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，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1ml山梨醇，理论上同时可生成1ml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1ml山梨醇，理论上同时可生成1ml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（ ）
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1ml
【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，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×＝4.5ml，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1ml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；
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1ml气体时，N2物质的量为0.25ml，H2为物质的量为0.75ml，转移电子物质的量为0.25ml×6＝1.5ml，铅蓄电池负极电极反应为，当转移电子物质的量为1.5ml，消耗0.75ml，负极增重为0.75ml×96g/ml＝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1ml 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；
D．甲、乙、丙得电子的物质均为N2，故每生成1ml 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0.4ml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
【答案】D
【分析】A．放电时，Na为负极，反应式为Na﹣e﹣＝Na+；
B．充电时右侧为阳极，则b为正极；
C．根据反应式，由于碳酸钠和C均沉积在碳纳米管；
D．放电时，钠为负极，反应式为Na﹣e﹣＝Na+，正极吸收二氧化碳，反应式为。
【解答】解：A．放电时，Na为负极，反应式为Na﹣e﹣＝Na+，充电时，阴极反应为：Na++e﹣＝Na，故A正确；
B．结合分析可知，充电时右侧为阳极，则b为正极，Na+向钠箔电极（阴极）移动，故B正确；
C．根据反应式，由于碳酸钠和C均沉积在碳纳米管，当转移0.4ml电子时，沉积0.1ml C和0.2ml碳酸钠，总质量为0.1×12+0.2×106＝22.4g，故C正确；
D．放电时，正极吸收二氧化碳，反应式为，钠为负极，反应式为Na﹣e﹣＝Na+，故总反应式为3CO2+4Na＝2Na2CO3+C，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查电化学，侧重考查学生原电池和电解池的掌握情况，试题难度中等。
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（mml﹣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14ml H2O2
【答案】D
【分析】图可知，HMC﹣3电极上铁元素、氧元素价态降低得电子，故HMC﹣3电极为阴极，电极反应式分别为O2+2e﹣+2H+＝H2O2，Fe3++e﹣＝Fe2+，后发生反应Fe2++H2O2+H+＝Fe3++•OH+H2O，•OH氧化苯酚，反应为C6H5OH+28•OH＝6CO2↑+17H2O，Pt电极为阳极，电极反应式为H2O﹣e﹣＝•OH+H+，据此作答。
【解答】解：A．HMC﹣3电极为阴极，电极反应式分别为O2+2e﹣+2H+＝H2O2，Fe3++e﹣＝Fe2+，后发生反应Fe2++H2O2+H+＝Fe3++•OH+H2O，反应前后Fe3+的量保持不变，故A错误；
B．Pt电极为阳极，电极反应式为H2O﹣e﹣＝•OH+H+，•OH氧化苯酚，反应为C6H5OH+28•OH＝6CO2↑+17H2O，故B错误；
C．电流强度过高，产生的H2O2过多，过量的H2O2会氧化亚铁离子，导致生成的•OH减少，使得降解去除废水中的持久性有机污染物的效率下降，故C错误；
D．根据反应C6H5OH+28•OH＝6CO2↑+17H2O，苯酚转化为二氧化碳，1ml的苯酚发生反应，要消耗28ml的•OH，而28ml的•OH需要28ml的过氧化氢，47.0g苯酚的物质的量为，理论上消耗14ml H2O2，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。
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1ml CN﹣，转移电子数为5×6.02×1023
【答案】D
【分析】由图可知，氮元素化合价升高失电子，故a极为负极，b极为正极，电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，据此作答。
【解答】解：A．a极为负极，发生氧化反应，故A错误；
B．b极为正极，电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，故B错误；
C．Na+通过交换膜向右室（正极）迁移，故C错误；
D．CN﹣中的氮元素由﹣3价升高为0价，碳元素由+2价升高为+4价，故1ml CN﹣参加反应转移5ml电子，转移电子数为5×6.02×1023，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查原电池原理，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。
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﹣β﹣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
【答案】C
【分析】A．金属性：钙＞钠＞镁，若使用氯化镁代替氯化钙作助熔剂，镁离子优先放电生成金属镁；
B．根据题给信息可知，液态金属钠密度小于熔融混合盐；
C．Al2O3固体熔点高，熔化时所需温度高，且β﹣Al2O3固体隔膜只允许Cl﹣通过，电解的电流效率高；
D．电解时阴极发生还原反应。
【解答】解：A．氯化钠为离子化合物，熔点较高，氯化钙做助熔剂，减小能耗，但钠的金属性大于镁，若使用氯化镁代替氯化钙作助熔剂，镁离子优先放电生成金属镁，降低了钠的产率，故A错误；
B．电解时液态金属钠经铁管F流入收集器G，说明液态金属钠密度小于熔融混合盐，即电解得到的钠在熔融混合盐的上层，故B错误；
C．膜隔离材料D为Na﹣β﹣Al2O3固体隔膜，Al2O3固体熔点高，则电解过程中铝离子不能放电生成金属铝，且该膜只允许Cl﹣通过，所以制得的钠几乎无杂质，电解的电流效率高、接近100%，故C正确；
D．电解时阴极反应为Na++e﹣＝Na，Na+发生还原反应生成Na，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查电解原理的应用，侧重分析判断能力和理论知识灵活运用能力考查，把握题给信息的应用、物质性质及应用、电极上发生的反应是解题关键，注意理解掌握电解原理，题目难度中等。
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1ml 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
【答案】D
【分析】该原电池中，Na失去电子生成Na+，Na+移向正极和S8反应生成Na2Sx，Na电极为负极，S电极为正极，充电时铅蓄电池的阴极反应为：PbSO4+2e﹣＝ Pb+，据此分析。
【解答】解：A．由图可知，该原电池中，钠失去电子生成Na+，钠电极为负极，S电极为正极，电池放电时，电子由钠电极经外电路流向S电极，故A正确；
B．该原电池中，钠失去电子生成Na+，Na+移向正极和S8反应生成Na2Sx，则a电池放电时的正极反应为：，故B正确；
C．充电时，铅蓄电池的阴极反应为：PbSO4+2e﹣＝ Pb+，每消耗1ml Na转移1ml电子，有0.5ml PbSO4转化为Pb，铅蓄电池负极减重0.5ml×96g/ml＝48g，故C正确；
D．以Ce（NO3）4为添加剂的室温钠硫电池与传统钠硫电池相比提高了电池稳定性，则b电池中Ce（NO3）4添加剂在负极区不仅起增强导电性的作用，还可能参与其他反应以提高电池的稳定性，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。
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（ ）
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
【答案】B
【分析】A.精炼铜的过程中，粗铜为阳极，电解质为硫酸铜溶液；
B.②装置为牺牲阳极的阴极保护法；
C.③装置为外加电流的阴极保护法；
D.食盐水溶液为中性，铁发生吸氧腐蚀。
【解答】解：A.精炼铜的过程中，粗铜为阳极，电解质为硫酸铜溶液，分析可知，a连正极，作为阳极，故A正确；
B.②装置为牺牲阳极的阴极保护法，应使用原电池原理即可，去掉外接电源，故B错误；
C.③装置为外加电流的阴极保护法，闸门应连接电源负极，作为阴极，故C正确；
D.食盐水溶液为中性，铁发生吸氧腐蚀，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查电化学原理，侧重学生分析能力和灵活运用能力的考查，把握电化学原理是解题关键，注意掌握电极的判断和离子的移动方向判断，题目难度不大。
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．AB．BC．CD．D
【答案】B
【分析】A．铜板打上铁铆钉形成的原电池中，金属铜板做原电池的正极；
B．根据金属生锈的条件以及防锈的措施来回答；
C．在原电池中，电子从负极流向正极；
D．电解池的阴极上是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应。
【解答】解：A．铜板打上铁铆钉形成的原电池中，金属铜板做原电池的正极，正极是被保护的电极，所以铜板更不易被腐蚀，故A错误；
B．暖气片表面刷油漆可将金属和空气中的氧气以及水蒸气隔绝，防止金属腐蚀，故B正确；
C．连接锌棒后，形成原电池，金属锌是负极，电子从负极流向正极，即电子由锌流向铁管道，故C错误；
D．电解池的阴极上是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应，废铁是阳极，发生氧化反应，电极反应式为：Fe﹣2e﹣═Fe2+，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查学生金属的电化学腐蚀以及防护方面的知识，注意原电池和电解池工作原理的应用是关键，难度不大。
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0.4ml电子，碳纳米管电极增重1.2g
D．放电时，电池的总反应为3CO2+4Na＝2Na2CO3+C
【答案】C
【分析】由图可知，放电时，钠箔作负极，电极反应式为Na﹣e﹣＝Na+，碳纳米管作正极，电极反应式为3CO2+4Na++4e﹣＝2Na2CO3+C，充电时，钠箔作阴极，电极反应式为Na++e﹣＝Na，碳纳米管作阳极，电极反应式为2Na2CO3+C﹣4e﹣＝3CO2+4Na+，据此作答。
【解答】解：A．充电时，钠箔作阴极，电极反应式为Na++e﹣＝Na，故A正确；
B．充电时，碳纳米管作阳极，故电源b极为正极，Na+向钠箔电极（阴极）移动，故B正确；
C．放电时，碳纳米管作正极，电极反应式为3CO2+4Na++4e﹣＝2Na2CO3+C，Na2CO3与C均沉积在碳纳米管中，碳纳米管电极增重0.2ml×106g/ml+0.1ml×12g/ml＝22.8g，故C错误；
D．放电时，由两极反应可知总反应为3CO2+4Na＝2Na2CO3+C，故D正确；
故选：C。
【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。
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﹣
【答案】A
【分析】电解TiO2可直接制得钛，由图可知，TiO2极为阴极，电极反应式为TiO2+4e﹣＝Ti+2O2﹣，石墨为阳极，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，据此作答。
【解答】解：A．TiO2极为阴极，若电源为铅酸蓄电池，则P应与Pb电极（负极）相连，故A错误；
B．石墨为阳极，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，故B正确；
C．CaCl2熔融态条件下完全电离，电离方程式为CaCl2（熔融）＝Ca2++2Cl﹣，故C正确；
D．阴极产生O2﹣，电解池工作时阴离子向阳极（石墨）移动，故D正确；
故选：A。
【点评】本题考查电解原理，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断阴阳极是解题的关键。
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
【答案】D
【分析】由图可知，甲池为原电池，a极氮元素化合价升高失电子，故a极为负极，电极反应式为N2H4﹣4e﹣+4OH﹣＝N2+4H2O，b极为正极，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，乙池为电解池，c极为阳极，d极为阴极，据此作答。
【解答】解：A．甲池为原电池，a极为负极，电极反应式为N2H4﹣4e﹣+4OH﹣＝N2+4H2O，故A错误；
B．乙池为电解池，c极为阳极，故G为氯气，d极为阴极，H为氢气，故B错误；
C．乙池中钠离子由左侧向右侧迁移，故离子交换膜为阳离子交换膜，故C错误；
D．由电子守恒可知N2H4～4e﹣～2Cl2，当甲池中消耗32g即1ml N2H4时，产生2ml氯气，质量为2ml×71g/ml＝142g，故D正确；
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。
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（ ）
A．外电路通过1ml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
【答案】A
【分析】由图可知，放电时，嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌，故右侧电极为负极，电极反应式为Na﹣e﹣═Na+，左侧电极为正极，电极反应式为Na3﹣xV2（PO4）3+xNa++xe﹣═Na3V2（PO4）3，充电时，右侧电极为阴极，电极反应式为Na++e﹣═Na，左侧电极为阳极，电极反应为Na3V2（PO4）3﹣xe﹣═Na3﹣xV2（PO4）3+xNa+，据此作答。
【解答】解：A．外电路通过1ml电子时，负极质量减小1ml×23g/ml＝23g，正极质量增加1ml×23g/ml＝23g，故理论上两电极质量变化的差值为46g，故A错误；
B．充电时，左侧电极为阳极，电极反应为Na3V2（PO4）3﹣xe﹣═Na3﹣xV2（PO4）3+xNa+，故B正确；
C．由两极反应可知，负极产生钠离子的物质的量等于正极消耗钠离子的物质的量，电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变，故C正确；
D．Na性质活泼，能与水反应，故电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换，故D正确；
故选：A。
【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。
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
【答案】C
【分析】由装置图可知，放电时，Zn是负极，负极反应式为Zn﹣2e﹣═Zn2+，石墨是正极，反应式为I2+2e﹣＝2I﹣，外电路中电流由正极经过导线流向负极，充电时，阳极反应式为2I﹣﹣2e﹣＝I2、阴极反应式为Zn2++2e﹣＝Zn，据此分析解答。
【解答】解：A．放电时，B电极为正极，I2得到电子生成I﹣，电极反应式为I2+2e﹣＝2I﹣，故A正确；
B．放电时，左侧即负极，电极反应式为Zn﹣2e﹣═Zn2+，所以储罐中的离子总浓度增大，故B正确；
C．离子交换膜是防止正负极I2、Zn接触发生自发电，负极区生成Zn2+、正电荷增加，正极区生成I﹣、负电荷增加，所以Cl﹣通过M膜进入负极，K+通过N膜进入正极，所以M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜，故C错误；
D．充电时，A极反应式Zn2++2e﹣＝Zn，A极增重32.5g转移1ml电子，所以C区增加1ml K+、1ml Cl﹣，离子总数为2NA，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。
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（ ）
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
【答案】C
【分析】由图可知，Pt1电极硫元素化合价升高失电子，故Pt1电极为负极，电极反应式为SO2﹣2e﹣+2H2O＝+4H+，Pt2电极为正极，电极反应式为O2+4e﹣+4H+═2H2O，据此作答。
【解答】解：A．该电池放电时电流从Pt2电极（正极）经过外电路流向Pt1电极（负极），故A错误；
B．Pt1电极（负极）电势低于Pt2电极（正极），故B错误；
C．Pt2电极为正极，电极反应式为O2+4e﹣+4H+═2H2O，故C正确；
D．由电子守恒可知，2SO2～4e﹣～O2，故相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2：1，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查原电池原理，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。
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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




①
②
③
④




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+




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




①
②
③
④




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+