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电化学基础 (选择题)
1 图甲是利用一种微生物将废水中尿素 [CO(NH2)2]的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质
的装置，同时利用此装置在图乙中的铁上镀铜。下列说法中不正确的是
A.铜电极应与Y电极相连接
B. H+通过质子交换膜由左向右移动
C.当N电极消耗 0.25mol气体时，则铁电极增重 16 g
D. M电极的电极反应式为CO(NH2)2+H2O- 6e-===CO ↑+N ↑+6H+2 2
2 下图是利用盐桥电池从某些含碘物质中提取碘的两个装置
下列说法中正确的是
A.两个装置中，石墨 I和石墨Ⅱ均作负极
B.碘元素在装置①中被还原，在装置②中被氧化
C.装置①、②中的反应生成等量的 I2时，导线上通过的电子数之比为 1 ∶ 5
D.装置①中MnO2的电极反应式为MnO +2H O+ 2e-2 2 =Mn2++4OH-
3 如图A为碱性硼化钒 (VB2) -空气电池示意图，两极用离子交换膜隔开，VB2放电时生成两种氧化
物。若用该电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图B所示。则下列说法错误的是
A.碱性硼化钒 (VB2) -空气电池中使用阴离子交换膜
B.外电路中电子由VB2电极流向 c电极
C.电解过程中，b电极表面产生的气体可以收集后充入A池中的电极循环利用
D. VB2电极发生的电极反应为 2VB2-22e-+11H2O===V2O5+2B2O3+22H+
1
4 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Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为 xmol h-1。下列说法错误的是
A. b电极反应式为 2H2O+ 2e-=H2↑+2OH-
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PTFE膜
D.海水为电解池补水的速率为 2xmol h-1
5 用可再生能源电还原CO +2时，采用高浓度的K 抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物 (乙
烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是
A.析氢反应发生在 IrOx-Ti电极上
B. Cl-从Cu电极迁移到 IrOx-Ti电极
C.阴极发生的反应有：2CO +2+12H +12e-=C2H4+4H2O
D.每转移 1mol电子，阳极生成 11.2L气体 (标准状况)
6 下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A.碱性锌锰电池的正极反应：MnO2+H2O+ e-=MnO(OH) +OH-
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应：Pb2++2H2O- 2e-=PbO2+4H+
C. K3[Fe(CN )6]溶液滴入FeCl2溶液中：K++Fe2++[Fe(CN ) ]3-6 =KFe[Fe(CN )6] ↓
D. TiCl4加入水中：TiCl4+ (x+ 2)H2O=TiO2·xH2O ↓+4H++4Cl-
7 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。
1 - 1 2- 2- 2- 2-工作时，在硫电极发生反应： S8+e → S 1， S +e-8 8 →S4 ，2Na++ x S4+22 2 2 4 1-
x e-→Na4 2Sx
2
下列叙述错误的是
A.充电时Na+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 a→ b
C.放电时正极反应为：2Na++ x S8+2e-→Na2S8 x
D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
8 一种以V2O5和 Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2+
可插入V2O5层间形成 ZnxV2O5 nH2O。下列说法错误的是
A.放电时V2O5为正极
B.放电时 Zn2+由负极向正极迁移
C.充电总反应：xZn+V2O5+nH2O= ZnxV2O5 nH2O
D.充电阳极反应：ZnxV
-
2O5 nH2O- 2xe = xZn2++V2O5+nH2O
9 回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.废气中SO2排放到大气中会形成酸雨
B.装置 a中溶液显碱性的原因是HCO的水解程度大于HCO的电离程度
C.装置 a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2
电解
D.装置 b中的总反应为SO+CO2+H2O=====HCOOH+SO2-4
10 用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池 (下图)，可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工
3
作时，H2O在双极膜界面处被催化解离成H
+和OH-，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是
A.电解总反应：KNO3+3H2O=NH3 H2O+ 2O2↑+KOH
B.每生成 1mol NH3 H2O，双极膜处有 9mol的H2O解离
C.电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变
D.相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率
11 某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下
列说法正确的是
A. b端电势高于 a端电势 B.理论上转移 2mole-生成 4gH2
C.电解后海水 pH下降 D.阳极发生：Cl-+H2O- 2e-=HClO+H+
12 某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
A.放电时负极质量减小 B.储能过程中电能转变为化学能
C.放电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧 D.充电总反应：Pb+SO2-4 +2Fe3+=PbSO4+ 2Fe2+
13 利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相
同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是
4
A.甲室Cu电极为正极
B.隔膜为阳离子膜
C.电池总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
D. NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响
14 利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是
A. b电极为电池正极
B.电池工作时，海水中的Na+向 a电极移动
C.电池工作时，紧邻 a电极区域的海水呈强碱性
D.每消耗 1kgAl，电池最多向外提供 37mol电子的电量
15 电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意
图。下列叙述错误的是
A.电极 a为阴极
B. H+从电极 b移向电极 a
C.电极 b发生的反应为：
D.生成 3mol半胱氨酸的同时生成 1mol烟酸
16 在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料 (TiSi)，电解装置如图，下列说法正确的是
5
A.石墨电极为阴极，发生氧化反应
B.电极A的电极反应：8H++TiO +SiO +8e-2 2 =TiSi+ 4H2O
C.该体系中，石墨优先于Cl-参与反应
D.电解时，阳离子向石墨电极移动
17 氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是
A.电极A接电源正极，发生氧化反应
B.电极B的电极反应式为：2H2O+ 2e-=H2↑+OH-
C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液
D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗
18 某种微生物燃料电池净化废水原理如图所示。下列说法正确的是
A. M为电源正极，有机物在M极被还原
B.电池工作时，N极附近溶液 pH增大
C.废水中的Cr O2-2 7 浓度越大越有利于该电池放电
D.处理 0.1mol Cr O2-时有 1.4molH+2 7 从交换膜左侧向右侧迁移
6
19 一种可在较高温下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图，电解质为熔融氯铝酸盐 (由NaCl、
-
KCl和AlCl3形成熔点为 93℃的共熔物)，其中氯铝酸根 [AlnCl3n+1(n≥ 1)]起到结合或释放Al3+的作用。
放电
电池总反应：2Al+ 3xS Al2(Sx)3。下列说法错误的是
充电
-
A. AlnCl3n+1含 4n个Al-Cl键
-
B. AlnCl3n+1中同时连接 2个Al原子的Cl原子有 (n- 1)个
C.充电时，再生 1molAl单质至少转移 3mol电子
-
D.放电时间越长，负极附近熔融盐中n值小的AlnCl3n+1浓度越高
20 一种检测空气中甲醛含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.工作时，电能转化为化学能
B.工作时，工作电极电势低，发生还原反应
C.工作时，电子由工作电极通过导线转移到对电极，再经过电解质溶液回到工作电极
D.工作时，对电极区的电极反应为O2+4e-+4H+= 2H2O
21 利用电化学原理控制反应条件能将CO2电催化还原为HCOOH，电解过程中还伴随着析氢反应，
反应过程原理的示意图如图，下列有关说法正确的是
A.玻碳电极发生还原反应
B.铂电极发生的电极反应之一为CO +2+2H +2e-=HCOOH
C.电池工作时，电子由玻碳电极经电解质溶液到铂电极
D.当电路中转移 1mole 时，阳极室溶液的质量减少 8g
7
22 如图，甲、乙是两个完全相同的光伏并网发电模拟装置，利用它们对煤浆进行脱硫处理。下列叙述
中错误的是
A.光伏并网发电装置中 b为正极
B.石墨 1电极上消耗 1molMn2+，甲、乙中各转移 0.5mol电子
C.脱硫反应原理为：15Mn3++FeS2+8H2O= 15Mn2++Fe3++2SO2-4 +16H+
D.处理 60gFeS2，石墨 2电极上消耗 7.5molH
+
23 某同学通过“化学-电解法”探究K2FeO4(高铁酸钾)的合成，其原理如图所示，接通电源，调节电
压，将一定量Cl2通入KOH溶液，然后滴入含Fe
3+的溶液，控制温度，可制得K2FeO4，下列说法不正确的是
A.石墨Ⅰ连接电源负极，发生还原反应
B.“化学法”得到FeO2-4 的离子方程式为：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-= 2FeO2-4 +3Cl-+5H2O
C.合成 1molK2FeO4，阴极可以生成 3mol KOH
D.盐桥中的阴离子向KOH溶液中迁移
24 海水原位直接电解制氢技术是利用海水侧和电解质侧的水蒸气压力差使海水自然蒸发，并以蒸汽
形式通过透气膜扩散到电解质侧重新液化，为电解提供淡水 (工作时KOH溶液的浓度保持不变)。装置如
图所示，下列叙述不正确的是
A. M电极反应式为 4OH--4e-=O2↑+2H2O
8
B.该技术避免了生成强氧化性的含氯粒子腐蚀电极
C.离子交换膜 b为阳离子交换膜
D.当产生标准状况下 33.6LH2时，有 1.5molH2O(g)透过透气膜 a
25 难溶电解质的溶度积Ksp难以被直接测量，根据溶液中相关离子浓度会对电池的电动势产生影响，
可通过设计原电池将Ksp测出。某研究小组设计了下图所示的电池装置，已知该电池的电动势E= 0.0592
c(Ag+)
× lg 正极+ = 0.34(V)，10
0.74≈ 5.5
c(Ag )负极
下列说法不正确的是
A.电流方向是由 B→A B.该离子交换膜是阴离子交换膜
C. K -9sp(AgCl) ≈ 1.82× 10 D.增大 AgNO3溶液浓度会增大电池的电动势
26 以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图。下列说法
正确的是
A.当外电路中通过 2mol电子时，将消耗 11.2 L O2
B.通天然气的电极为负极，发生还原反应
C.该电池使用过程中需补充Li2CO3和K2CO3
D.正极电极反应式为O2+4e-+2CO2= 2CO
27 为了减少对环境的污染，在煤直接燃烧前要进行脱硫处理。应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱
硫效率高、经济效益好等优点。电解脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将Mn2+转化为Mn3+，Mn3+
再将煤中的含硫物质 (主要是FeS )氧化为：Fe3+和SO2-2 4 ，反应原理：FeS2+15Mn3++8H O=Fe3+2
+15Mn2++2SO2- +4 +16H 。下列说法不正确的是
9
A. b为电源的负极
B.阳极的电极反应为：Mn2+-e-=Mn3+
C.电解刚刚开始时，观察到阴极石墨棒上有无色气体产生：2H++2e-=H2↑
D.电解过程中，混合溶液中H+的物质的量浓度将减小
28 最近，一家瑞典公司发明了一种新型充电器 "Power Trekk''，仅仅需要一勺水，它便可以产生维持
10小时手机使用的电量。其反应原理为：Na4Si+ 5H2O= 2NaOH+Na2SiO3+4H2↑，则下列说法正确的是
A.该电池可用晶体硅做电极材料
B. Na4Si在电池的负极发生还原反应，生成Na2SiO3
C.电池正极发生的反应为：2H2O+ 2e-=H -2↑+2OH
D.当电池转移 0.2mol电子时，可生成标准状况下 1.12 LH2
29 羟基自由基 ( OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化
为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置，实现了发电、环保两位一体。下列说法错误的是
A.电池工作时，b极电极反应为C H -6 5OH- 28e +11H2O= 6CO2↑+28H+
B. a极 1molCr 2-2O7 参与反应，理论上NaCl溶液中减少的离子为 12NA
C.右侧装置中，c、d两极产生气体的体积比 (相同条件下)为 7 ∶ 3
D. d极区苯酚被氧化的化学方程式为C6H5OH+ 28 OH= 6CO2↑+17H2O
30 我国科学家研制了Cu2P2O7催化剂建构 Zn-CO2二次电池，实现了电还原CO2合成多碳产品 (如
乙酸，乙醇等)，装置如图所示。双极膜中水电离出的H+和OH-在电场作用下可以分别向两极迁移。下列
说法不正确的是
10
A.放电时，双极膜中H+向Cu2P2O7极迁移
B.电势：Cu2P2O7极高于 Zn极
C.当外电路通过 2mol电子时，理论上双极膜中水减少 18g
D.充电时，阳极上的电极反应式为C2H5OH- 12e-+3H2O= 2CO2↑+12H+
31 以四甲基氯化铵 [(CH3)4NCl]水溶液为原料，利用光伏并网发电装置制备四甲基氢氧化铵 [(CH3)4
NOH]，下列叙述不正确的是
A. a极电极发生还原反应
B.保持电流恒定，增大NaCl稀溶液浓度，制备 (CH3)4NOH的反应速率增大
C. c为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜
D. b极收集 2.24L(标况)气体时，溶液中有 0.4mol离子透过交换膜
32 某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下
列说法正确的是
A. b端电势高于 a端电势 B.理论上转移 2mole-生成 4gH2
C.电解后海水 pH下降 D.阳极发生：Cl-+H2O- 2e-=HClO+H+
33 我国科学家通过电解法将CO2转化为乙烯，常采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂，装置如下
11
图。下列说法错误的是
A.电极 b连接电源的正极
B.电极 a上发生的总反应为：2CO - -2+8H2O+ 12e =C2H4+12OH
C.通电后左室溶液浓度减少
D.若电路中通过 0.1mol电子时，理论上电极 b产生 0.56L气体 (标准状况)
+
34 工业上用双阴极微生物燃料电池处理含NH4和CH3COO
-的废水。废水在电池中的运行模式如
图 1所示，电池的工作原理如图 2所示。已知Ⅲ室中O2除了在电极上发生反应，还在溶液中参与了一个氧
化还原反应。下列说法不正确的是
A.离子交换膜为阳离子交换膜
B.电子从Ⅱ室电极经导线流向Ⅰ室电极和Ⅲ室电极
C.Ⅰ室的电极反应式为：2NO+ 10e-+12H+=N2↑+6H2O
D.若双阴极通过的电流相等，当Ⅰ室产生 2molN2时Ⅲ室消耗 5molO2
35 一种电化学法合成甲酸盐和辛腈 [CH3(CH2)6CN]的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
12
A.电极电势：Ni2P高于 In/In2O3-x
B.电解一段时间后，阴极区溶液 pH增大
C. Ni2P电极的电极方程式：CH3(CH2)7NH2-4e-+4OH-=CH3(CH2)6CN+ 4H2O
D.标准状况下，33.6LCO2参与反应时Ni2P电极有 0.75mol辛腈生成
36 废水处理是重要课题，某实验小组利用如图 所示微生物电池将污水中的乙二胺 [H2N (CH2)2NH2]
转化为无毒无害的物质并产生电能 (M、N 均为石墨电极)。下列说法错误的是 ( )
A.该电池不适宜在高温环境下工作
B. M极的电极反应式为H2N (CH ) -2 2NH2-16e +4H2O= 2CO2↑+N2↑+16H+
C.每消耗标准状况下 22.4L O2时，理论上能处理含 15g 乙二胺的废水
D.电池工作过程中，正极区的 pH降低
37 钠离子电池具有低成本、高能量密度 (单位质量电池所放出的能量)及高安全性等特点，在充放电
过程中，通过钠离子在两极反复嵌入和脱嵌发生氧化还原反应，工作原理如图所示。下列说法不正确的是
( )
13
A.钠离子电池能量密度小于锂离子电池
B.放电时，电子由 b极经导线流向 a极
C.充电时，a极接电源正极，其电极反应为NaMnnO2-me-=Na +1-mMnO2+mNa
D.常温下，若用该电池电解 200mL 饱和食盐水，当碳基材料减轻 0.46g时，可测得食盐水的 pH为 12(设
食盐水足量且体积不变)
38 某全固态锂电池充电时电解质表面易积聚过多的金属锂，造成电池变形，改良后电极充电过程如
图，MIEC材料可同时传导离子和电子，ELI材料两者均不能传导，两种材料均不与锂及其化合物反应，锂
离子通过金属锂纳米颗粒的蠕动扩散至MIEC表面，下列说法不正确的是 ( )
A.当电池处于放电状态时，图示电极发生氧化反应
B.充电时Li+沿MIEC向惰性金属导体迁移，避免局部积聚
C.另一极的电极材料为FeF3/LiFeF3，则放电时的电极反应为LiFeF
-
3-e =FeF+Li+3
D.当MIEC上有 1mol电荷发生迁移时，电极中的金属锂质量变化为 7g
39 现有一微型原电池，含有Fe-C，用于除去废水中的HCOOH，其工作原理为：向废水中通入空气
后生成H2O2，H2O2与HCOOH反应生成CO2，以下说法不正确的是 ( )
14
A.正极反应：H2O2+2e-+2H+= 2H2O
B.若不通入O2，则可能产生H2
C. H2O2处理废液生成CO2的方程式：HCOOH+H2O2=CO2↑+2H2O
D.每转移 2mol电子，可以除去废水中的HCOOH 46 g
40 通过NO协同耦合反应，实现了NO的电催化歧化，并同时合成了双氮产物 (NH3和硝酸盐)是实现
可持续固氮的一种极具潜力的方法，装置如图。下列说法正确的是 ( )
A.电解液E为阳极电解液，呈酸性
B.电极B的电极反应：NO+ 2H2O- 3e-=HNO3+3H+
C.中间层的OH-、H+分别透过选择性离子膜向A、B极迁移
D.若电解一段时间后，取两极所有产物于溶液中反应，可得硝酸盐和硝酸
41 某化学兴趣小组设计如下实验，探究电解过程中溶液 pH变化。装置、所得数据结果如图所示。电
解过程中，充分搅拌使溶液均匀。下列说法错误的是 ( )
A. t1~t2，C1电极上发生的反应为：2H -2O- 4e =O2↑+4H+
B. CuSO4溶液浓度为 0.05mol/L
C.电解到 t1时刻，加入 0.49gCu(OH)2可使溶液复原
D.若使用甲烷燃料电池作电源，t1时理论上消耗甲烷 0.00125mol
42 科研工作者利用如图所示装置除去含NaCl废水中的尿素 [CO(NH2)2]。下列说法错误的是
15
( )
A. b为直流电源的负极 B.工作时，废水中NaCl的浓度保持不变
C.工作时，N极区NaCl溶液的质量基本不变 D.若导线中通过 6mol电子，则理论上生成 1molN2
43 2019年诺贝尔化学奖授予了三位研究锂电池的科学家，以表彰他们在锂离子电池发展方面所做出
的突出贡献。磷酸铁锂电池是锂离子电池的一种，常用石墨包裹上铜箔作负极，LiPF6的有机溶液作电解
充电
质。该电池的总反应方程式为Li1-xFePO4+LixC6 LiFePO4+C6。下列说法错误的是
放电
( )
A.放电时，负极反应式为LixC6-xe-= xLi++C6
B.充电时，阳极反应式为LiFePO -xe-4 =Li1-xFePO4+xLi+
C.若用该电池精炼铜，阴极增重 12.8 g，则电池中移向正极的Li+为 0.2mol
D.磷酸铁锂 (LiFePO4)是电池的电极材料之一，其中铁的化合价为+2
44 电解Na2CO3溶液制取NaHCO3溶液和NaOH溶液的装置如图所示。下列说法中，不正确的是
( )
A.阴极产生的物质A是H2 B.物质B是NaCl，其作用是增强溶液导电性
C.溶液中Na+由阳极室向阴极室迁移 D.阳极OH-放电，H+浓度增大，CO转化为HCO
45 某同学用铝片、铜片和西红柿组成水果电池，下列说法不正确的是 ( )
A.该水果电池中，水果的作用是提供电解质溶液
B.该电池放电时，电子由铝片经电解质溶液流向铜片
16
C.该水果电池中，铝片做负极发生氧化反应
D.可以通过调节电极材料、水果的种类来调节电池效果
46 液流电池是一种正负极各自循环的高性能蓄电池。多硫化物 /碘化物氧化还原液流电池放电示意
图如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.电池中的离子交换膜可选用阴离子交换膜
B.放电时，正极电极反应为 2S2--2e-=S2-2
C.充电时，电源的负极应与右侧电极相连
D.充电时，外电路中通过 2mol电子，会有 1molI生成
47 2022年 8月 30日，我国科研团队荣获国际“镁未来技术奖”，镁-空气电池广泛应用于海洋探索等
领域。该电池在工作时，下列说法错误的是 ( )
A. Mg在负极失去电子 B.空气中的O2在正极发生还原反应
C.阳离子由正极移向负极 D.电子的移动方向：镁电极→导线→正极
48 化学能与电能的直接转化需要在一定的装置中才能实现。下列装置与对应叙述相符的是 ( )
A.装置①中的CuSO4溶液浓度保持不变
B.装置②可通过牺牲阳极保护钢铁设施
C.装置③的正极电极反应式：Fe3++3e-=Fe
D.装置④的正极电极反应式：O2+4H++4e-= 2H2O
49 全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失，为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施如图所示。
下列说法不正确的是 ( )
17
A.钢铁发生吸氧腐蚀正极反应为O2+2H2O+ 4e-= 4OH-
B.导线与 Zn块连接为牺牲阳极法
C.导线应连接外接电源的负极
D.导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管
50 近期科技工作者开发了一套CO和甘油 (C3H8O3)的共电解装置，如图所示。下列说法正确的是
( )
A.催化电极 b连接电源的负极
B.电解过程中K+从阳极区移向阴极区
C.阴极区的电极反应为 2CO+ 8e-+6H -2O=C2H4+8OH
D.电解前后溶液的 pH不变
51 南京大学开发出一种以太阳能驱动的恒流电解装置，成功实现了从海水中提取金属锂，其工作原理
如图。下列说法不正确的是 ( )
A.工作时的能量转化形式：太阳能→电能→化学能
B.铜箔为阴极，Li+在铜箔上发生氧化反应得到金属锂
C.阳极区可能有Cl2和O2生成
D.固体陶瓷膜可让海水中Li+选择性通过
52 储氢材料是当前新能源领域研究的一类热门材料。在一定条件下，以Cu- Zn原电池作电源，利用
图所示装置可实现有机物的储氢，下列有关说法正确的是 ( )
18
A.在Cu- Zn原电池装置工作时，盐桥内的Cl-向铜电极一端移动
B.电极C为阳极，在电极D 上发生还原反应
C.气体X的主要成分是H2
D. H+透过高分子膜从右室进入左室，在电极C 上发生还原反应
53 一种水性电解液 Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示 (KOH溶液中，Zn2+以 Zn(OH)2-4 存
在)。电池放电时，K2SO4溶液浓度增大，下列叙述错误的是 ( )
A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B.Ⅰ区的SO2-4 通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. MnO2电极反应：MnO
+
2+4H +2e-=Mn2++2H2O
D.电池总反应：Zn+ 4OH-+MnO2+4H+= Zn(OH)2- 2+4 +Mn +2H2O
54 某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如图，当该装置工作时，下列说法
正确的是 ( )
A. X极附近 c(K+)增大
B.电路中流过 15mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为 33.6L
C.电流由X极沿导线流向Y极
19
D. Y极发生的反应为 2NO+ 10e-+6H2O=N2↑+12OH-，周围 pH增大
55 二氧化氯是一种新型消毒剂，以氯酸钠为原料采用电解法制备二氧化氯装置如图所示。下列说法
不正确的是 ( )
A.电极B连接电源正极
B.电解过程中H+透过质子交换膜向A电极区域移动
C. B电极上每产生标准状况下的氧气 22.4 L，可制得 4mol二氧化氯产品
D.电解后阳极区溶液 pH不变
56 利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. a电极为电池正极
B.电池工作时，海水中的Na+向 b电极移动
C.电池工作时，紧邻 a电极区域的海水呈强碱性
D.每消耗 1 kg Al，电池最多向外提供 37mol电子的电量
57 LiOH是生产航空航天润滑剂的原料。清华大学首创三室膜电解法制备氢氧化锂，其模拟装置如
图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A. a极为电源的负极，Y极上发生氧化反应 B. X极的电极反应式为 2H2O- 4e-= 4H++O2↑
C.膜 1为阳离子交换膜，膜 2为阴离子交换膜 D.每转移 2mol电子，理论上生成 24g LiOH
20
58 近日，哈尔滨工业大学的研究团队发现，以非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物为催化剂，能有效催化OER(析
氧反应)和UOR(尿素氧化反应)，从而降低电解水制氢过程中的能耗，其工作原理和反应机理如图所示：
下列说法正确的是 ( )
A.电解过程中，电极A附近溶液的 pH不变
B.非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物能改变OER反应的反应热
C. OER分四步进行，其中没有非极性键的形成与断裂
D. UOR的电化学反应总过程为CO(NH ) -6e-2 2 +6OH-=CO2↑+N2↑+5H2O
59 如图，甲、乙是两个完全相同的光伏并网发电模拟装置，利用它们对煤浆进行脱硫处理。下列叙述
中错误的是 ( )
A.光伏并网发电装置中 b为正极
B.石墨 1电极上消耗 1molMn2+，甲、乙中各转移 0.5mol电子
C.脱硫反应原理为：15Mn3++FeS +8H O= 15Mn2++Fe3++2SO2-2 2 4 +16H+
D.处理 60gFeS2，石墨 2电极上消耗 7.5molH
+
放电
60 某过渡金属 (M ) -锂离子电池的结构如图所示，总反应式为LixCn+LiyMO2 Lix-1Cn
充电
+Liy+1MO2，下列说法不正确的是 ( )
21
A.放电时电子从Cn流入Al，还原电极B中的金属元素M
B.充电时B电极的反应式为：Li -y+1MO2-e =LiyMO2+Li+
C.电解质不能用水溶液，但可用离子液体
D.当Li+移向电极A时，化学能转化为电能
61 银铝电池具有能量密度高的优点，电池装置如图所示，电池放电时的反应为 2Al+ 3AgO (氧化高
银) + 2NaOH+ 3H2O= 2Na[Al(OH)4]+ 3Ag。
下列说法正确的是 ( )
A. Al电极的电势比AgO电极的高
B.正极电极反应式为AgO+ 2e-+2H+=Ag+H2O
C.阳离子交换膜允许阳离子和电子通过
D.当导线中通过 0.3mol电子时，负极区溶液质量减小 4.2g
62 现有一微型原电池，含有Fe-C，用于除去废水中的HCOOH，其工作原理为：向废水中通入空气
后生成H2O2，H2O2与HCOOH反应生成CO2，以下说法不正确的是 ( )
A.正极反应：H2O2+2e-+2H+= 2H2O
B.若不通入O2，则可能产生H2
C. H2O2处理废液生成CO2的方程式：HCOOH+H2O2=CO2↑+2H2O
D.每转移 2mol电子，可以除去废水中的HCOOH 46 g
63 华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度，设计了一种催化剂同时作用
22
在阳极和阴极，用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解，工作原理如图甲所示。不同催化剂条
件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法不正确的是 ( )
电解
A.电解总反应为 2CO2+CH3OH=====2CO+HCOOH+H2O
B.理论上若有 44gCO2被转化，则有 2molH
+从左侧向右侧迁移
C.与Ni8-TET催化剂相比，使用Ni-TPP时催化效果更好
D.若以铅蓄电池为电源，则B极应与PbO2极相连接
64 电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点，利用下图所示装置可合成己二
腈 [NC(CH2)4CN]。充电时生成己二腈，放电时生成O2，其中 a、b是互为反置的双极膜，双极膜中的H2O
会解离出H+和OH-向两极移动。下列说法错误的是 ( )
A. N极的电势低于M极的电势
B.放电时，双极膜中OH-向N极移动
C.若充电时制得 1molNC(CH2)4CN，则放电时需生成 1molO2，才能使左室溶液恢复至初始状态
D.充电时，阴极的电极反应式为：2CH2=CHCN+ 2e-+2H+=NC(CH2)4CN
65 某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 ( )
A.放电时负极质量减小 B.储能过程中电能转变为化学能
23
C.放电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧 D.充电总反应：Pb+SO2-+2Fe3+=PbSO +2Fe2+4 4
66 科学家设计了一种高效、低能耗制备H2O2的装置，装置如图所示。下列有关说法不正确的是
( )
A. a为电源的正极
B.阳极区反应为 -2e-+3OH-= 2H2O+
C.阴极区产生 2mol OH-时，参加反应的O2在 标准状况下的体积为 11.2 L
D.该装置中，离子交换膜为阴离子交换膜
67 盐酸羟胺 (NH2OH HCl)在水中完全电离为NH3OH+和Cl-，可利用如下装置来制备盐酸羟胺。
以盐酸为离子导体，向两电极分别通入NO和H2。下列说法正确的是 ( )
A.铂电极为正极
B.离子交换膜为阴离子交换膜，Cl-从左室移向右室
C.含铁催化电极上的反应为：NO+ 3e-+4H+=NH +3OH
D.每生成 1mol盐酸羟胺电路中转移 4mol e-
68 为探究电解过程中的放电规律，某研究小组进行下列实验：
序号 阳极材料 阴极材料 电解质 阳极产物 阴极产物
① 石墨 石墨 熔融NaCl Cl2 Na
② 石墨 石墨 0.1mol·L-1NaCl溶液 Cl2 H2
24
③ 石墨 石墨 0.2mol·L-1CuSO4溶液 O2 Cu
④ 铜 石墨 0.2mol·L-1CuSO 溶液 Cu2+4 Cu
⑤ 石墨 石墨 0.1mol·L-1CuCl2溶液 Cl2 Cu
下列说法不正确的是 ( )
A.对比②⑤可知，阴极放电顺序是：Cu2+>H+>Na+
B.对比③⑤可知，阳极放电顺序是：Cl->OH->SO2-4
C.对比③④可知，阳极是铜时，会先于溶液中的离子放电
D.对比①⑤可知，电解得到金属只能用熔融态，不能用水溶液
69 钠离子电池使用的电极材料主要是钠盐，相较于锂盐而言储量更丰富，价格更低廉。某钠离子电池
结构如图所示，电极A为含钠过渡金属氧化物 (NaTMO2)，电极B为硬碳，充电时Na+得电子成为Na嵌入
硬碳中，下列说法正确的是 ( )
A.放电时，A是原电池的负极
B.放电时，外电路通过 amol电子时，A电极电解质损失 amolNa+
C.充电时，电极A为阳极，反应可表示为NaTMO -2-xe =Na1-xTMO2+xNa+
D.单位质量的负极材料钠离子电池比锂离子电池可以提供更多的电量
70 研究生铁的锈蚀，下列分析不正确的是 ( )
序号 ① ② ③
实验
现象 8小时未观察到明显锈蚀 8小时未观察到明显锈蚀 1小时观察到明显锈蚀
A.①中，NaCl溶液中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀
B.②中，生铁片未明显锈蚀的原因之一是缺少H2O
C.③中正极反应：O -2+4e +2H2O= 4OH-
D.对比①②③，说明苯能隔绝O2
25
71 锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示 (凝胶中
允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是 ( )
A.充电过程中，b电极发生氧化反应
B.充电过程中，a电极反应为：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
C.放电过程中，SO2-4 向 a极迁移
D.放电过程中，转移 0.2mole-时，b电极消耗 0.4molOH-
72 水污染是我国面临的主要环境问题之一、工业废水排入水体前必须经过处理达到排放标准，否则会
污染地表水和地下水。利用微生物电池进行废水 (含Na+、K+、Mg2+、Cl-和SO2-4 等离子)脱盐的同时处
理含OCN-(其中C为+4价)酸性废水的装置如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.电子由电极M经用电器流向电极N
B.该电池的优点是条件温和，利用率高，无污染
C.通过膜 1的阴离子数目一定等于通过膜 2的阳离子数目
D.电池的总反应可表示为 4OCN-+3O2+4H+= 4CO2+2N2+2H2O
73 二氧化碳的再利用是实现温室气体减排的重要途径之一，在稀H2SO4中利用电催化可将CO2同时
转化为多种燃料，其原理如图所示。下列说法正确的是 ( )
26
A.离子交换膜为阳离子交换膜
B.一段时间后，阴极区溶液质量会减少
C. Cu电极上的电极反应式为 2H O -4e-=O ↑+4H+2 2
D.若阴极只生成 0.15molCO和 0.35mol HCOOH，则电路中转移电子的物质的量为 0.50mol
74 环氧乙烷 ( ，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理
示意图如图。
下列说法正确的是 ( )
A.电极 2连接外接电源的正极
B.通电后，阴离子通过离子膜移向阳极
C.溶液 a可能含有两种溶质，溶液 b可循环使用
D.将乙烯用丙烯替换，可生成含有四元环结构的有机物
75 华方师范大学科研团队研制出一种可充电Na- Zn双离子电池体系，其工作原理如图所示。下列
说法正确的是 ( )
A.放电时，正极反应式为Na - +0.6-xMnO2+xe +xNa =Na0.6MnO2
B.因部分电能转化为热能，充电时通过的电量与锌的析出量无确定关系
C.放电时，每转移 0.4mol电子，负极区电解质溶液质量增加 3.8g
D.充电时，阴极区溶液的 pH减小
76 科学家设计了一种将苯酚 (C6H5OH)氧化为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置如图所示，已
知羟基自由基 ( OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。下列说法错误的是 ( )
27
A.高温下不利于该电池的使用
B.电池工作一段时间后，NaCl溶液浓度保持不变
C. d电极的电极反应为：H2O- e-= OH+H+
D.相同时间内，c、d两极产生气体的体积比 (相同条件下)为 7 ∶ 3
77 如图是以Cu和 Zn为电极的两种原电池，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列相关叙述正确的是
( )
A. (a)和 (b)均为 Zn作负极反应物和负极材料，Cu作正极反应物和正极材料
B. (a)和 (b)相比，(a)的能量利用率更高，电流更稳定
C. (a)中Cu2+移向Cu电极，SO2-4 移向 Zn电极
D. (b)中 Zn片质量减少 6.5g时，理论上电路中转移 0.1NA个电子
78 甲烷是良好的制氢材料。我国科学家发明了一种 500℃时，在含氧离子 (O2-)的熔融碳酸盐中电解
甲烷的方法，实现了无水、零排放的方式生产H2和C。反应原理如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. X为电源的负极
28
B. Ni电极上发生的电极反应方程式为CO+ 4e-=C+O2-
C.电解一段时间后熔融盐中O2-的物质的量变多
D.该条件下，每产生 22.4L H2，电路中转移 2mol电子
79 科研人员发现利用低温固体质子导体作电解质，催化合成NH3，与传统的热催化合成氨相比，催化
效率较高。其合成原理如图 1所示，电源电压改变与生成NH3速率的关系如图 2所示，下列说法不正确的
是 ( )
A. Pt-C是该合成氨装置的阳极
B. Pt-C3N4电极上发生的反应为N +6H++6e-2 = 2NH3
C.若H2的进出口流量差为 22.4L/min，则固体质子导体中H
+的流速为 2mol/min
D.当电压高于 1.2V时，混合气体中N2和NH3的体积分数之和小于 100％
80 近日，南京工业大学化工学院的廖开明教授和邵宗平教授合作，通过对过渡金属基尖晶石氧化物
(NiCo2O4)进行氧化和还原性能优化，成功实现高性能长寿命锌-空气二次电池，其工作原理如图所示，下
列叙述正确的是 ( )
A.正极材料NiCo2O4中Ni、Co元素化合价分别为+3价、+2价
B.充电时，b极与电源负极连接
C.放电时，11.2LO2(标准状况)参与反应时有 4molOH-由 b极区向 a极区迁移
D.充电时，a极电极反应式为 [Zn(OH) 2-4] +2e-= Zn+ 4OH-
81 中科院化学研究所开发了一个包括苯酚电催化还原和苯酚电催化氧化两个半反应的综合电化学策
略，成功实现了苯酚合成两种重要的化工原料-环己酮和苯醌。下列说法错误的是 ( )
29
A.溶液中的H+的移动方向：电极 a→电极 b
B.阴极区的电极反应式为 +4e-+4H+=
C.电路中转移 2mole-时，理论上会消耗苯酚的数目为NA
D.该电化学合成环己酮和苯醌的原子利用率达不到 100%
82 最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，
在另一边附着二氧化锰。电池总反应为：Zn+ 2MnO2+H2O= ZnO+ 2MnO(OH)。下列说法正确的是
( )
A.该电池 Zn为负极，ZnO为正极，MnO2为催化剂
B.导电时外电路电子由 Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向 Zn
C.该电池的正极反应为：MnO - -2+e +H2O=MnO(OH) +OH
D.电池工作时正极发生氧化反应
83 我国科学家研发了一种水系可逆 Zn-CO2电池，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室
电解液，充电、放电时，复合膜层间的H2O解离成H
+和OH-，工作原理如图所示。下列说法错误的是
( )
30
A. a膜是阳离子膜，b膜是阴离子膜
B.放电时负极的电极反应式为 Zn+ 4OH--2e-= Zn(OH)2-4
C.充电时CO2在多孔Pd纳米片表面转化为甲酸
D.外电路中每通过 1mol电子，复合膜层间有 1mol H2O解离
84 一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池 (如图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为 6
mol·L-1的KOH溶液，下列说法中正确的是 ( )
A.放电时K+移向负极
B.放电时电池负极的电极反应为H2-2e-= 2H+
C.放电时电池正极的电极反应为NiO(OH) +H2O+ e-=Ni(OH)2+OH-
D.该电池充电时将碳电极与外接电源的正极相连，发生氧化反应
85 用吸附了氢气的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.放电时，OH-移向镍电极
B.充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连
C.放电时，负极的电极反应式为：H -2e-+2OH-2 = 2H2O
D.充电时，阳极的电极反应式为：Ni(OH)2+OH-+e-=NiO(OH) +H2O
86 全固态锂电池能量密度大，安全性高，拓宽了电池工作温度范围和应用领域。一种全固态锂-空
气电池设计如图，电池总反应为：O2+2Li=Li2O2。下列说法正确的是 ( )
31
(注：复合电极包含石墨、催化剂及放电时生成的Li2O2)
A.放电时，外电路电流的方向是由Li电极流向复合电极
B.充电时，Li电极应与电源的正极相连
C.充电时，阳极的电极反应为：Li - +2O2-2e =O2+2Li
D.放电时，如果电路中转移 1mol电子，理论上复合电极净增重 7g
87 正在研制的一种“高容量、低成本”锂--铜空气燃料电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”
产生电力，其中放电过程为 2Li+Cu2O+H2O= 2Cu+ 2Li++2OH-，下列说法不正确的是 ( )
A.通空气时，铜被腐蚀，表面产生CuO
B.放电一段时间后右侧水溶液电解质中LiOH浓度逐渐增大
C.放电时，正极的电极反应式为Cu2O+H -2O+ 2e = 2Cu+ 2OH-
D.整个反应过程中，铜相当于催化剂
88 图示为发表于《科学进展》的一种能够捕捉CO2的电化学装置，下列说法正确的是 ( )
A. Al电极是阴极
B.正极的电极反应为 2CO +2e-=C O2-2 2 4
C.每生成 1mol的草酸铝，外电路中转移 3mol电子
32
D.在捕捉二氧化碳的过程中，C2O
2-
4 不断移向石墨电极附近
89 用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. DSA电极与外接电源的负极连接
B. Cl-发生的电极反应为：Cl-+H2O- 2e-=ClO-+2H+
C.降解过程中应该控制条件避免发生反应②
D. 1mol HO·和足量NH3反应，转移的电子数为 2× 6.02× 1023
90 我国科学家研究出一种钠离子可充电电池的工作示意图如下，该电池主要依靠钠离子在正极和负
极之间移动来工作，电池反应为
充电
+ +
放电
(-R1代表没参与反应的-COONa，-R2代表没参与反应的-ONa)，下列有关说法不正确的是 ( )
33
A.钠离子电池相比于锂离子电池，具有原料储量丰富，价格低廉的优点
B.放电时，a极为负极，发生氧化反应
C.充电时，阴极发生反应为 +2e-+2Na+=
D.充电时，当电路中转移 0.3mol电子时，P极质量增加 6.9g
91 燃料电池为现代能源利用的新形式，图为 (Fe3+/Fe2+)/甲醇单液燃料电池，下列说法错误的是
A. e3+在正极放电
B.隔膜为质子交换膜
C.负极反应为CH - +3OH+H2O- 6e =CO2↑+6H
D.放电结束后，通入空气可使Fe3+再生，每再生 0.4mol Fe3+，可消耗 2.24LO2
92 盐酸羟胺 (NH3OHCl)是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质类似NH4Cl。工业上主要采用图
34
1所示的方法制备。其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图 2所示。不考虑溶液体积变化，下列说法
正确的是
A.电池工作时，Pt电极是正极
B.图 2中，A为H+和 e-，B为NH +3OH
C.电池工作时，每消耗 2.24LNO(标准状况下)，左室溶液质量增加 3.3g
D.电池工作一段时间后，正、负极区溶液的 pH均下降
93 铝空气电池因成本低廉、安全性高，有广阔的开发应用前景。一种铝空气电池放电过程示意如图，
下列说法正确的是
A. a为负极，放电时发生氧化反应 B.放电时OH-往 b极迁移
C.外电路中，电流从 a流向 b D.该电池正极电极反应为：O2+4e-+4H+= 2H2O
94 近期科技工作者开发了一套CO和甘油 (C3H8O3)的共电解装置，如图所示。
下列说法正确的是
A.催化电极 b连接电源的负极
35
B.电解过程中K+从阳极区移向阴极区
C.阴极区的电极反应为 2CO+ 8e-+6H O=C H +8OH-2 2 4
D.电解前后溶液的 pH不变
95 一种新型硼氢化钠 (NaBH4)燃料电池，其工作原理如图所示，下列说法中错误的是
A. NaBH4中H为-1价
B.外电路中电子由 a极移向 b极
C.该电池不适宜在高温环境下工作
-
D. a极的电极反应式方程式为BH4-8e-+2H -2O=BO2+8H+
96 我国科学家设计可同时实现H2制备和海水淡化的新型电池，装置示意图如图。
下列说法不正确的是
A.电极 a是正极
B.电极 b的反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O
C.每生成 1molN2，有 2molNaCl发生迁移
D.离子交换膜 c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜
97 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为电渗析法制备磷酸二氢钠，用浓差电池为电源完成电渗析法制备
磷酸二氢钠。下列说法错误的是
36
A.电极 a应与Ag(II)相连
B.电渗析装置中膜 b为阳离子交换膜
C.电渗析过程中左、右室中H2SO4和NaOH的浓度均增大
D.电池从开始到停止放电，理论上可制备 2.4gNaH2PO4
98 电解催化CO2还原为乙烯能缓解碳排放引发的温室效应，还将成为获得重要化工原料的补充形式，
原理如图所示 (a、b均为惰性电极)。下列说法正确的是
A. B为电源负极
B. H+从左边透过阳离子交换膜到右边
C.电解一段时间后，阳极区溶液的 c(OH-)增大
D.阴极反应为 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O
99 四甲基氢氧化铵 [(CH3)4NOH]常用作光刻显影剂。以四甲基碳酸氢铵 [(CH3)4NHCO3]水溶液为
原料，电解制备 (CH3)4NOH的装置如图所示。直流电源采用乙烷-空气碱燃料电池。下列说法不正确的
是
37
A.电源负极的电极反应式为：C2H6-14e-+18OH-= 2CO+ 12H2O
B.左边的惰性电极为阳极
C. I室中发生的总反应为 4HCO- 4e-= 4CO2↑+2H2O+O2↑
D.在电解过程中 (CH3)4NHCO3发生了氧化还原反应
100 据 2022年 1月统计，我国光伏发电并网装机容量突破 3亿千瓦，连续七年稳居全球首位。已知四
甲基氢氧化铵 [(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵 [(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法
合成 [(CH3)4NOH]，工作原理如图。下列说法正确的是
A.光伏并网发电装置中N型半导体为正极
B. c为阳离子交换膜，d、e均为阴离子交换膜
C.保持电流恒定，升高温度可加快合成四甲基氢氧化铵的速率
D.制备 182g四甲基氢氧化铵，两极共产生 33.6L气体 (标准状况)
38电化学基础 (选择题)
1 图甲是利用一种微生物将废水中尿素 [CO(NH2)2]的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质
的装置，同时利用此装置在图乙中的铁上镀铜。下列说法中不正确的是
A. 铜电极应与Y电极相连接
B. H+通过质子交换膜由左向右移动
C. 当N电极消耗 0.25mol气体时，则铁电极增重 16 g
D. M电极的电极反应式为CO(NH2)2+H2O- 6e-===CO2↑+N2↑+6H+
答案：C
解析：A．根据题图甲中N电极上O2转化为H2O可知，N电极上发生还原反应，则N电极为正极，M电极
为负极，题图乙装置为铁上镀铜装置，铜电极为阳极，故其应与Y电极相连，A项正确；
B．H+通过质子交换膜向正极移动，B项正确；
C．N电极的电极反应式为O +2+4H +4e-=== 2H2O，铁电极的电极反应式为Cu2++2e-===Cu，根据各
电极上转移电子数相同，可得关系式：O2~2Cu，故当 N电极消耗 0.25 mol O2时，铁电极上析出 0.5 mol
Cu，铁电极增重 64 g·mol-1× 0.5mol= 32 g，C项错误；
D．M电极上尿素失电子，发生氧化反应，转化为N2、CO2，D项正确。
2 下图是利用盐桥电池从某些含碘物质中提取碘的两个装置
下列说法中正确的是
A. 两个装置中，石墨 I和石墨Ⅱ均作负极
B. 碘元素在装置①中被还原，在装置②中被氧化
C. 装置①、②中的反应生成等量的 I2时，导线上通过的电子数之比为 1 ∶ 5
D. 装置①中MnO2的电极反应式为MnO2+2H2O+ 2e-=Mn2++4OH-
答案：C
解析：A．两个装置中，①中左边碘离子化合价升高变为单质碘，因此石墨 I作负极，②中左边碘酸根离子
化合价降低变为单质碘，因此石墨Ⅱ作正极，故A错误；
B．碘元素在装置①中化合价升高，被氧化，在装置②中化合价降低，被还原，故B错误；
C．装置①、②中的反应生成 1mol的 I2时，导线上通过的电子数物质的量分别为 2mol和 10mol，导线上通
1
过的电子数之比为 1 ∶ 5，故C正确；
D．装置①中MnO 的电极反应式应该为MnO +4H++2e-=Mn2+2 2 +2H2O，故D错误。
3 如图A为碱性硼化钒 (VB2) -空气电池示意图，两极用离子交换膜隔开，VB2放电时生成两种氧化
物。若用该电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图B所示。则下列说法错误的是
A. 碱性硼化钒 (VB2) -空气电池中使用阴离子交换膜
B. 外电路中电子由VB2电极流向 c电极
C. 电解过程中，b电极表面产生的气体可以收集后充入A池中的电极循环利用
D. VB2电极发生的电极反应为 2VB2-22e-+11H +2O===V2O5+2B2O3+22H
答案：D　
解析：A．硼化钒-空气燃料电池中，VB2在负极失电子，氧气在正极得电子，电池总反应为 4VB2+11O2=
== 4B2O3+2V2O5，VB2放电时生成两种氧化物，氧化物会和酸反应，所以电池中使用阴离子交换膜，故A
正确；
B．VB2极是负极，外电路中电子由VB2电极流向阴极 c电极，故B正确；
C．电解过程中，b电极是阳极，该电极表面产生的气体是氧气，可以收集后充入A池中的电极循环利用，
故C正确；
D．负极上是VB2失电子发生氧化反应，因在碱性环境中，VB2极发生的电极反应为 2VB2+22OH--22e-
===V2O5+2B2O3+11H2O，故D错误。
4 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Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为 xmol h-1。下列说法错误的是
A. b电极反应式为 2H O+ 2e-2 =H2↑+2OH-
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PTFE膜
D. 海水为电解池补水的速率为 2xmol h-1
答案：D
解析：由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b电极与电源
负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为 2H2O+ 2e-=H2↑+2OH-，阳极反应为 4OH--4e-=O2↑+2H2O，
2
通电
电池总反应为 2H2O=====2H2↑+O2↑，据此解答。
A． b电极反应式为 b电极为阴极，发生还原反应，电极反应为 2H2O+ 2e-=H -2↑+2OH ，故A正确；
B．该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极反应为 4OH
--4e-=O2↑+2H2O，为
保持OH-离子浓度不变，则阴极产生的OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离
子交换摸，故B正确；
C．电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，故C正确；
D．由电解总反应可知，每生成 1molH2要消耗 1molH2O，生成H2的速率为 xmol h-1，则补水的速率也应
是 xmol h-1，故D错误；
5 用可再生能源电还原CO2时，采用高浓度的K
+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物 (乙
烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是
A. 析氢反应发生在 IrOx-Ti电极上
B. Cl-从Cu电极迁移到 IrOx-Ti电极
C. 阴极发生的反应有：2CO +12H+2 +12e-=C2H4+4H2O
D. 每转移 1mol电子，阳极生成 11.2L气体 (标准状况)
答案：C
解析：由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的 IrOx-Ti电极为电解池的阳极，水在阳极失去电
子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为 2H2O- 4e-=O2↑+4H+，铜电极为阴极，酸性条件下二
氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为 2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O、
2CO2+12H++12e-=C2H5OH+ 3H2O，电解池工作时，氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。
A．析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上发生，故A错误；
B．离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，Cl-不能通过，故B错误；
C．由分析可知，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电
极反应式有 2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O，故C正确；
D．水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为 2H2O- 4e-=O2↑+4H+，每转移
1mol电子，生成 0.25molO2，在标况下体积为 5.6L，故D错误；
6 下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A. 碱性锌锰电池的正极反应：MnO2+H2O+ e-=MnO(OH) +OH-
B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应：Pb2++2H2O- 2e-=PbO2+4H+
C. K3[Fe(CN )6]溶液滴入FeCl2溶液中：K++Fe2++[Fe(CN ) 3-6] =KFe[Fe(CN )6] ↓
D. TiCl4加入水中：TiCl4+ (x+ 2)H2O=TiO2·xH2O ↓+4H++4Cl-
3
答案：B
解析：A．碱性锌锰电池放电时正极得到电子生成MnO(OH)，电极方程式为MnO2+H -2O+ e =MnO
(OH) +OH-，A正确；
B．铅酸电池在充电时阳极失电子，其电极式为：PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO2-4 ，B错误；
C．K [Fe(CN ) ]用来鉴别Fe2+生成滕氏蓝沉淀，反应的离子方程式为K++Fe2++[Fe(CN ) ]3-3 6 6 =KFe
[Fe(CN )6] ↓，C正确；
D．TiCl4容易与水反应发生水解，反应的离子方程式为TiCl4+ (x+ 2)H2O=TiO2·xH2O ↓+4H++4Cl-，
D正确；
7 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。
1 1 2- 1 2- 2- 2-
工作时，在硫电极发生反应： S +e-8 → S8 ， S8+e-→S4 ，2Na++ x S4+2 1- x e-→Na2 2 2 4 4 2Sx
下列叙述错误的是
A. 充电时Na+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 a→ b
C. x放电时正极反应为：2Na++ S8+2e-→Na2S8 x
D. 炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
答案：A
解析：由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。
A．充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na+由硫电极迁移至钠电极，A错误；
B．放电时Na在 a电极失去电子，失去的电子经外电路流向 b电极，硫黄粉在 b电极上得电子与 a电极释
放出的Na+结合得到Na2Sx，电子在外电路的流向为 a→ b，B正确；
C x．由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为 2Na++ S +2e-8 →Na8 2Sx，C正确；
D．炭化纤维素纸中含有大量的炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D正确；
8 一种以V2O5和 Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2+
可插入V2O5层间形成 ZnxV2O5 nH2O。下列说法错误的是
A. 放电时V2O5为正极
B. 放电时 Zn2+由负极向正极迁移
4
C. 充电总反应：xZn+V2O5+nH2O= ZnxV2O5 nH2O
D. 充电阳极反应：ZnxV2O5 nH - 2+2O- 2xe = xZn +V2O5+nH2O
答案：C
解析：由题中信息可知，该电池中 Zn为负极、V2O5为正极，电池的总反应为 xZn+V2O5+nH2O= ZnxV2O5
nH2O。
A．由题信息可知，放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成 ZnxV2O5 nH2O，V2O5发生了还原反应，则放电时V2
O5为正极，A说法正确；
B． Zn为负极，放电时 Zn失去电子变为 Zn2+，阳离子向正极迁移，则放电时 Zn2+由负极向正极迁移，B说
法正确；
C．电池在放电时的总反应为 xZn+V2O5+nH2O= ZnxV2O5 nH2O，则其在充电时的总反应为 ZnxV2O5
nH2O= xZn+V2O5+nH2O，C说法不正确；
D．充电阳极上 ZnxV2O5 nH2O被氧化为V2O5，则阳极的电极反应为 Zn VO nH O- 2xe-= xZn2+x 2 5 2 +V2O5
+nH2O，D说法正确；
9 回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 废气中SO2排放到大气中会形成酸雨
B. 装置 a中溶液显碱性的原因是HCO的水解程度大于HCO的电离程度
C. 装置 a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2
电解
D. 装置 b中的总反应为SO+CO2+H2O=====HCOOH+SO2-4
答案：C
解析：A．SO2是酸性氧化物，废气中SO2排放到空气中会形成硫酸型酸雨，故A正确；
B．装置 a中溶液的溶质为NaHCO3，溶液显碱性，说明HCO- 3的水解程度大于电离程度，故B正确；
C．装置 a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2气体，CO2与NaHCO3溶液不反应，不能吸收CO2，故C错
误；
电解
D．由电解池阴极和阳极反应式可知，装置 b中总反应为SO+CO2+H2O=====HCOOH+SO2-4 ，故D
正确；
10 用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池 (下图)，可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工
作时，H2O在双极膜界面处被催化解离成H
+和OH-，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是
5
A. 电解总反应：KNO3+3H2O=NH3 H2O+ 2O2↑+KOH
B. 每生成 1mol NH3 H2O，双极膜处有 9mol的H2O解离
C. 电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变
D. 相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率
答案：B
解析：由信息大电流催化电解KNO3溶液制氨可知，在电极 a处KNO3放电生成NH3，发生还原反应，故电
极 a为阴极，电极方程式为NO+ 8e-+9H+=NH3 H2O+ 2H2O，电极 b为阳极，电极方程式为 4OH--4e-
=O ↑+2H O，“卯榫”结构的双极膜中的H+移向电极 a，OH-2 2 移向电极 b。
A．由分析中阴阳极电极方程式可知，电解总反应为KNO3+3H2O=NH3 H2O+ 2O2↑+KOH，故A正确；
B．每生成 1mol NH3 H2O，阴极得 8mol e-，同时双极膜处有 8molH+进入阴极室，即有 8mol的H2O解
离，故B错误；
C．电解过程中，阳极室每消耗 4molOH-，同时有 4molOH-通过双极膜进入阳极室，KOH的物质的量不
因反应而改变，故C正确；
D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构具有更大的膜面积，有利于H2O被催化解离成H
+和OH-，可提
高氨生成速率，故D正确；
11 某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下
列说法正确的是
A. b端电势高于 a端电势 B. 理论上转移 2mole-生成 4gH2
C. 电解后海水 pH下降 D. 阳极发生：Cl-+H2O- 2e-=HClO+H+
答案：D
解析：由图可知，左侧电极产生氧气，则左侧电极为阳极，电极 a为正极，右侧电极为阴极，b电极为负极，该
装置的总反应产生氧气和氢气，相当于电解水，以此解题。
A．由分析可知，a为正极，b电极为负极，则 a端电势高于 b端电势，A错误；
B．右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H++2e-=H2↑，则理论上转移 2mole-生成 2gH2，B错误；
C．由图可知，该装置的总反应为电解海水的装置，随着电解的进行，海水的浓度增大，但是其 pH基本不
6
变，C错误；
D．由图可知，阳极上的电极反应为：Cl-+H2O- 2e-=HClO+H+，D正确；
12 某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
A. 放电时负极质量减小 B. 储能过程中电能转变为化学能
C. 放电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧 D. 充电总反应：Pb+SO2-4 +2Fe3+=PbSO4+ 2Fe2+
答案：B
解析：该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上
Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4得
电子生成Pb和硫酸。
A．放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误；
B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；
C．放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C错
误；
D．充电时，总反应为PbSO +2Fe2+=Pb+SO2-+2Fe3+4 4 ，D错误；
13 利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相
同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是
A. 甲室Cu电极为正极
B. 隔膜为阳离子膜
C. 电池总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3) 2+4]
D. NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响
答案：CD
解析：A. 向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室Cu电极溶解，变为铜离子与氨气形成 [Cu(NH3)4
]2+，因此甲室Cu电极为负极，故A错误；
B. 再原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，通入
氨气要消耗铜离子，显然左侧阳离子不断减小，明显不利于电池反应正常进行，故B错误；
C. 左侧负极是Cu- 2e-+4NH3=[Cu(NH ) ]2+，正极是Cu2++2e-3 4 =Cu，则电池总反应为：Cu2++4NH3=
[Cu(NH3) ]2+4 ，故C正确；
D．NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成 [Cu(NH 2+3)4] ，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将
7
对电池电动势产生影响，故D正确。
14 利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是
A. b电极为电池正极
B. 电池工作时，海水中的Na+向 a电极移动
C. 电池工作时，紧邻 a电极区域的海水呈强碱性
D. 每消耗 1kgAl，电池最多向外提供 37mol电子的电量
答案：A
解析：铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极；
A．由分析可知，b电极为电池正极，A正确；
B．电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中的Na+向 b电极移动，B错误；
C．电池工作时，a电极反应为铝失去电子生成铝离子Al- 3e-=Al3+，铝离子水解显酸性，C错误；
D C 1kgAl 1000 mol 1000 1000．由 分析可知，每消耗 为 ，电池最多向外提供 mol × 3= mol 电子的电27 27 9
量，D错误；
15 电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意
图。下列叙述错误的是
A. 电极 a为阴极
B. H+从电极 b移向电极 a
C. 电极 b发生的反应为：
D. 生成 3mol半胱氨酸的同时生成 1mol烟酸
答案：D
解析：该装置是电解池，电极 b上 3-甲基吡啶转化为烟酸过程中‘加氧少氢 '，发生氧化反应，则 b为阳极，
8
a为阴极，阴极电极反应式为 +2e-+2H+= 2 ；
A． a极上硫元素化合价升高，a为阴极，A正确；
B．电解池中阳离子移向阴极，则H+移向 a电极，B正确；
C．电极 b上 3-甲基吡啶转化为烟酸过程中发生氧化反应，在酸性介质中电极反应式为：
，C正确；
D．根据电子守恒可得关系式： ~6e-~6 ，因此生成 6mol半胱氨
酸的同时生成 1mol烟酸，D错误；
16 在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料 (TiSi)，电解装置如图，下列说法正确的是
A. 石墨电极为阴极，发生氧化反应
B. 电极A的电极反应：8H++TiO -2+SiO2+8e =TiSi+ 4H2O
C. 该体系中，石墨优先于Cl-参与反应
D. 电解时，阳离子向石墨电极移动
答案：C
解析：由图可知，在外加电源下石墨电极上C转化为CO，失电子发生氧化反应，为阳极，与电源正极相连，
则电极A作阴极，TiO2和SiO2获得电子产生电池材料 (TiSi)，电极反应为TiO2+SiO2+8e-=TiSi+ 4O2
-。
A．在外加电源下石墨电极上C转化为CO，失电子发生氧化反应，为阳极，选项A错误；
B．电极A的电极反应为TiO -2+SiO2+8e =TiSi+ 4O2-，选项B错误；
C．根据图中信息可知，该体系中，石墨优先于Cl-参与反应，选项C正确；
D．电解池中石墨电极为阳极，阳离子向阴极电极A移动，选项D错误；
17 氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是
9
A. 电极A接电源正极，发生氧化反应
B. 电极B的电极反应式为：2H2O+ 2e-=H -2↑+OH
C. 应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液
D. 改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗
答案：B
解析：A．电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生
氧化反应，故A正确；
B．电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：2H2O+ 4e-+O -2= 4OH ，故B错误；
C．右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶
液，故C正确；
D．改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能
耗，故D正确。
18 某种微生物燃料电池净化废水原理如图所示。下列说法正确的是
A. M为电源正极，有机物在M极被还原
B. 电池工作时，N极附近溶液 pH增大
C. 废水中的Cr O2-2 7 浓度越大越有利于该电池放电
D. 处理 0.1mol Cr 2-2O7 时有 1.4molH
+从交换膜左侧向右侧迁移
答案：B
解析：由图可知，M极有机物发生氧化反应生成二氧化碳、氢离子，为负极；N极铬元素化合价降低，发生还
原反应为正极；
A．由分析可知，M为负极，有机物在M极发生氧化反应，A错误；
B．电池工作时，N极铬元素化合价降低，发生还原反应，反应为Cr O2-+6e-+14H+= 2Cr3+2 7 +7H2O，反应
消耗氢离子，N极附近溶液 pH增大，B正确；
C．Cr O2-2 7 具有强氧化性，浓度过大会导致微生物失去活性，C错误；
D．由B分析可知，处理 0.1mol Cr2O
2-
7 时有 0.6molH
+从交换膜左侧向右侧迁移，D错误；
10
19 一种可在较高温下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图，电解质为熔融氯铝酸盐 (由NaCl、
-
KCl和AlCl3形成熔点为 93℃的共熔物)，其中氯铝酸根 [AlnCl3n+1(n≥ 1)]起到结合或释放Al3+的作用。
放电
电池总反应：2Al+ 3xS Al2(Sx)3。下列说法错误的是
充电
-
A. AlnCl3n+1含 4n个Al-Cl键
-
B. AlnCl3n+1中同时连接 2个Al原子的Cl原子有 (n- 1)个
C. 充电时，再生 1molAl单质至少转移 3mol电子
-
D. 放电时间越长，负极附近熔融盐中n值小的AlnCl3n+1浓度越高
答案：D
解析：放电时铝失去电子生成铝离子做负极，硫单质得到电子做正极，充电时铝离子得到电子生成铝发生
在阴极，硫离子失去电子生成硫单质发生在阳极，依此解题。
-
A．AlnCl3n+1的结构为 ，所以含 4n个Al-Cl键，A正确；
-
B．由AlnCl3n+1的结构可知同时连接 2个Al原子的Cl原子有 (n- 1)个，B正确；
C．由总反应可知充电时，再生 1molAl单质需由铝离子得到电子生成，所以至少转移 3mol电子，C正确；
-
D．由总反应可知放电时间越长，负极铝失去电子生成的铝离子越多所以 n值大的AlnCl3n+1浓度越高，D
错误；
20 一种检测空气中甲醛含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 工作时，电能转化为化学能
B. 工作时，工作电极电势低，发生还原反应
C. 工作时，电子由工作电极通过导线转移到对电极，再经过电解质溶液回到工作电极
D. 工作时，对电极区的电极反应为O +4e-+4H+2 = 2H2O
答案：D
解析：该装置为化学电源，通氧气一极为正极，电极反应式为O +4H++4e-2 = 2H2O，通甲醛一极为负极，其
电极反应式为HCHO- 4e-+H2O=CO2+4H+，据此分析；
11
A．该装置为原电池，电源工作时将化学能转化为电能，故A错误；
B．工作电极为负极，对电极为正极，工作电极电势高，故B错误；
C．电子从负极经外电路流向正极，即工作时，电子从工作电极经导线流向对电极，但电子不经过电解质溶
液，故C错误；
D．电解质为酸性，对电极区氧气得电子生成水，电极反应为O2+4e-+4H+= 2H2O，故D正确；
21 利用电化学原理控制反应条件能将CO2电催化还原为HCOOH，电解过程中还伴随着析氢反应，
反应过程原理的示意图如图，下列有关说法正确的是
A. 玻碳电极发生还原反应
B. 铂电极发生的电极反应之一为CO +2H+2 +2e-=HCOOH
C. 电池工作时，电子由玻碳电极经电解质溶液到铂电极
D. 当电路中转移 1mole 时，阳极室溶液的质量减少 8g
答案：B
解析：由图可知，铂电极为电解池的阴极，酸性溶液中，氢离子和二氧化碳在阴极得到电子生成氢气和甲
酸，电极反应式分别为 2H++2e-=H2↑、CO +2H+2 +2e-=HCOOH，玻碳电极为阳极，水分子在阳极失去电
子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为 2H2O- 4e-=O2↑+4H+。
A．由分析可知，玻碳电极为阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，故A错误；
B．由分析可知，铂电极为电解池的阴极，酸性溶液中，氢离子和二氧化碳在阴极得到电子生成氢气和甲
酸，电极反应式分别为 2H++2e-=H2↑、CO +2H++2e-2 =HCOOH，故B正确；
C．电池工作时，电解质溶液不能传递电子，故C错误；
D．当电路中转移 1mol电子时，同时有 1mol氢离子通过质子交换膜进入阴极室，则阳极室溶液的质量减
少 1mol× 1 × 32g/mol+ 1mol× 1g/mol= 9g，故D错误；
4
22 如图，甲、乙是两个完全相同的光伏并网发电模拟装置，利用它们对煤浆进行脱硫处理。下列叙述
中错误的是
A. 光伏并网发电装置中 b为正极
12
B. 石墨 1电极上消耗 1molMn2+，甲、乙中各转移 0.5mol电子
C. 脱硫反应原理为：15Mn3++FeS2+8H O= 15Mn2++Fe3+2 +2SO2-4 +16H+
D. 处理 60gFeS2，石墨 2电极上消耗 7.5molH
+
答案：B
解析：由图可知，石墨 1电极上Mn元素价态升高失电子，故石墨 1为阳极，电极反应式为Mn2+-e-=
Mn3+，Mn3+与FeS2反应实现脱硫，反应为 15Mn
3++FeS2+8H 2+ 3+ 2- +2O═ 15Mn +Fe +2SO4 +16H ，石墨 2
为阴极，电极反应式为 2H++2e-=H2↑，据此分析解题。
A．石墨 1为阳极极，则 b极为电源的正极，A正确；
B．石墨 1为阳极，电极反应式为Mn2+-e-=Mn3+，消耗 1molMn2+，电路中转移 1mol电子，B错误；
C．阳极生成的Mn3+与FeS2反应实现脱硫，反应为 15Mn
3++FeS +8H O= 15Mn2++Fe3+2 2 +2SO2-4
+16H+，C正确；
60g
D．处理 60gFeS2，消耗阳极生成的Mn
3+的物质的量为 - × 15= 7.5mol，转移电子 7.5mol，石120g mol 1
墨 2为阴极，电极反应式为 2H++2e-=H +2↑，石墨 2上消耗 7.5molH ，D正确；
23 某同学通过“化学-电解法”探究K2FeO4(高铁酸钾)的合成，其原理如图所示，接通电源，调节电
压，将一定量Cl2通入KOH溶液，然后滴入含Fe
3+的溶液，控制温度，可制得K2FeO4，下列说法不正确的是
A. 石墨Ⅰ连接电源负极，发生还原反应
B.“化学法”得到FeO2-4 的离子方程式为：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-= 2FeO2-4 +3Cl-+5H2O
C. 合成 1molK2FeO4，阴极可以生成 3mol KOH
D. 盐桥中的阴离子向KOH溶液中迁移
答案：C
解析：根据题意可知，碱性条件下，Cl2失去电子发生氧化反应生成ClO
-，则石墨Ⅱ为阳极，电极反应式为
Cl -2-2e +2OH-= 2ClO-+H2O，滴入的Fe3+与OH-反应生成的Fe(OH)3与ClO-碱性条件下反应生成
FeO2- -4 、Cl 和H2O，反应的离子方程式为 2Fe(OH) - - 2-3+3ClO +4OH = 2FeO4 +3Cl-+5H2O，石墨Ⅰ为电解
池的阴极，H2O在阴极得到电子发生还原反应生成H2和OH
-，电极反应式为 2H O+ 2e-= 2OH-2 +H2↑。
A．由分析可知，石墨Ⅰ为电解池的阴极，与直流电源负极相连，H2O在阴极发生还原反应生成H2和
OH-，故A正确；
B．由分析可知，化学法得到高铁酸根离子的反应为滴入的Fe3+与OH-反应生成的Fe(OH) -3与ClO 碱
性条件下反应生成FeO2-4 、Cl
-和H2O，反应的离子方程式为 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-= 2FeO2-4 +3Cl-
+5H2O，故B正确；
C．由B选项可知，合成 1mol FeO2-4 需要 1.5mol ClO
-，结合阴、阳极的电极方程式和电子转移守恒可知，
阴极生成KOH的物质的量为 1.5mol，故C错误；
D．由分析可知，石墨Ⅰ为阴极，石墨Ⅱ为阳极，则盐桥中的阴离子向氢氧化钾溶液中迁移，故D正确；
24 海水原位直接电解制氢技术是利用海水侧和电解质侧的水蒸气压力差使海水自然蒸发，并以蒸汽
13
形式通过透气膜扩散到电解质侧重新液化，为电解提供淡水 (工作时KOH溶液的浓度保持不变)。装置如
图所示，下列叙述不正确的是
A. M电极反应式为 4OH--4e-=O2↑+2H2O
B. 该技术避免了生成强氧化性的含氯粒子腐蚀电极
C. 离子交换膜 b为阳离子交换膜
D. 当产生标准状况下 33.6LH2时，有 1.5molH2O(g)透过透气膜 a
答案：C
解析：A．M极生成氧气，M是阳极，M电极反应式为 4OH--4e-=O2↑+2H2O，故A正确；
B．氯离子不能通过透气膜 a，所以该技术避免了生成强氧化性的含氯粒子腐蚀电极，故B正确；
C．M为阳极、N为阴极，若离子交换膜 b为阳离子交换膜，钾离子会向右移动，右侧氢氧化钾浓度增大，根
据题意，工作时KOH溶液的浓度保持不变，所以离子交换膜 b为阴离子交换膜，故C错误；
D．当产生标准状况下 33.6LH2时，阴极生成氢气的物质的量为 1.5mol，阳极生成氧气的物质的量为
0.75mol，电解水的物质的量为 1.5，工作时KOH溶液的浓度保持不变，所以有 1.5mol H2O(g)透过透气膜
a，故D正确；
25 难溶电解质的溶度积Ksp难以被直接测量，根据溶液中相关离子浓度会对电池的电动势产生影响，
可通过设计原电池将Ksp测出。某研究小组设计了下图所示的电池装置，已知该电池的电动势E= 0.0592
c(Ag+)
× lg 正极+ = 0.34(V)，10
0.74≈ 5.5
c(Ag )负极
下列说法不正确的是
A. 电流方向是由 B→A B. 该离子交换膜是阴离子交换膜
C. Ksp(AgCl) ≈ 1.82× 10-9 D. 增大 AgNO3溶液浓度会增大电池的电动势
答案：C
解析：根据原电池装置可知，A极为原电池负极，发生电极反应：Ag- e-+Cl-=AgCl ↓；B极为原电池正
极，发生电极反应：Ag++e-=Ag；
14
A．根据分析可知A为原电池负极，B为原电池正极，电流方向：B→A，故A正确；
B．根据电荷守恒可知，电子沿着导线由A→B，则带负电荷的NO透过离子交换膜向A极移动，即该离子
交换膜是阴离子交换膜，故B正确；
c(Ag+)正极 0.34 c(Ag+)C． lg + = ≈ 5.74，
正极 5.74 + -2 + -7.74
c(Ag ) 0.0592 +
≈ 10 ，c(Ag )正极= 10 mol/L，则 c(Ag )负极= 10
负极 c(Ag )负极
mol/L，Ksp(AgCl) = c(Ag+)负极× c(Cl-) ≈ 10-7.74× 10-2= 10-9.74= 10-0.74× 10-9= 1.82× 10-10，故C错误；
c(Ag+)
D．根据该电池电动势计算E= 0.0592× lg 正极+ = 0.34(V)可知，AgNO( ) 3
溶液浓度越大，电池的电动
c Ag 负极
势越大，故D正确；
26 以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图。下列说法
正确的是
A. 当外电路中通过 2mol电子时，将消耗 11.2 L O2
B. 通天然气的电极为负极，发生还原反应
C. 该电池使用过程中需补充Li2CO3和K2CO3
D. 正极电极反应式为O2+4e-+2CO2= 2CO
答案：D
解析：A.正极的电极反应式为O2+4e-+2CO2= 2CO，当外电路中通过 2mol电子时，将消耗 0.5mol O2，
但未告知是否为标准状况，因此氧气的体积不一定为 11.2 L，故A错误；
B.通天然气的电极为原电池的负极，发生氧化反应，故B错误；
C.假设转移 4mol的电子，根据电极反应：负极电极反应式为H -2-2e +CO=CO2+H2O，通入空气和CO2
的混合气体一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2CO2= 2CO，负极消耗 2mol的
碳酸根离子，正极产生 2mol的碳酸根离子，所以碳酸根离子的浓度不变，无需补充 Li2CO3和K2CO3，故C
错误，D正确。
27 为了减少对环境的污染，在煤直接燃烧前要进行脱硫处理。应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱
硫效率高、经济效益好等优点。电解脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将Mn2+转化为Mn3+，Mn3+
再将煤中的含硫物质 (主要是FeS )氧化为：Fe3+和SO2-2 4 ，反应原理：FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3+
+15Mn2++2SO2-4 +16H+。下列说法不正确的是
15
A. b为电源的负极
B. 阳极的电极反应为：Mn2+-e-=Mn3+
C. 电解刚刚开始时，观察到阴极石墨棒上有无色气体产生：2H++2e-=H2↑
D. 电解过程中，混合溶液中H+的物质的量浓度将减小
答案：D
解析：根据原理装置图可知，Mn2+在阳极失去电子，发生氧化反应，阳极的电极反应式为Mn2+-e-=Mn3+，
故左侧石墨电极为阳极，a为电源的正极，b为电源的负极，右侧石墨电极为阴极，开始阶段H+在阴极得到
电子，发生还原反应，阴极的电极反应式为 2H++2e-=H2↑，混合液中发生反应FeS2+15Mn3++8H2O=
Fe3++15Mn2++2SO2-4 +16H+，据此分析解题。
A．由分析可知，b为电源的负极，A正确；
B．由分析可知，阳极的电极反应为：Mn2+-e-=Mn3+，B正确；
C．由分析可知，电解刚刚开始时，观察到阴极石墨棒上有无色气体产生：2H++2e-=H2↑，C正确；
D．由分析可知，混合液中发生反应FeS +15Mn3++8H O=Fe3++15Mn2+2 2 +2SO2-4 +16H+，故电解过程中，
混合溶液中H+的物质的量浓度将增大，D错误；
28 最近，一家瑞典公司发明了一种新型充电器 "Power Trekk''，仅仅需要一勺水，它便可以产生维持
10小时手机使用的电量。其反应原理为：Na4Si+ 5H2O= 2NaOH+Na2SiO3+4H2↑，则下列说法正确的是
A. 该电池可用晶体硅做电极材料
B. Na4Si在电池的负极发生还原反应，生成Na2SiO3
C. 电池正极发生的反应为：2H O+ 2e-2 =H2↑+2OH-
D. 当电池转移 0.2mol电子时，可生成标准状况下 1.12 LH2
答案：C
解析：由该电池的反应原理可知，硅化钠是还原剂，其在负极上发生氧化反应；水是氧化剂，其在正极上发
生还原反应；反应中电子转移的数目是 8e-。
A. 该电池工作时生成氢氧化钠溶液，而硅可以与氢氧化钠反应，所以不能用晶体硅做电极材料，A不正
确；
B．Na4Si在电池的负极发生氧化反应，B不正确；
C. 电池正极发生的反应为 2H2O+ 2e-=H2↑+2OH-，C正确；
D. 当电池转移 0.2mol电子时，可生成标准状况下 2.24 LH2，D不正确。
29 羟基自由基 ( OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化
为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置，实现了发电、环保两位一体。下列说法错误的是
16
A. 电池工作时，b极电极反应为C6H5OH- 28e-+11H2O= 6CO2↑+28H+
B. a极 1molCr 2-2O7 参与反应，理论上NaCl溶液中减少的离子为 12NA
C. 右侧装置中，c、d两极产生气体的体积比 (相同条件下)为 7 ∶ 3
D. d极区苯酚被氧化的化学方程式为C6H5OH+ 28 OH= 6CO2↑+17H2O
答案：B
解析：a极发生还原反应，a为原电池正极，b发生氧化反应，b是原电池负极，c极与负极相连，c是电解池
阴极，d与原电池正极相连，d为电解池阳极。
A．电池工作时，苯酚发生氧化反应生成二氧化碳，b是负极，b极电极反应为C H OH- 28e-6 5 +11H2O=
6CO +2↑+28H ，故A正确；
B． a极Cr2O
2-
7 得电子生成Cr(OH)3，发生反应Cr O2- -2 7 +6e +7H2O= 2Cr(OH)3↓+8OH-，b极电极反应
为C6H5OH- 28e-+11H2O= 6CO2↑+28H+，Cr元素化合价由+6降低为+3，1mol Cr 2-2O7 参与反应，转
移 6mol电子，理论上 a极有 6molOH-、b极有 6molH+进入氯化钠溶液中生成水，NaCl溶液中离子几乎
不变，故B错误；
C．右侧装置中，c极为阴极，发生反应 2H++2e-=H2↑，d极是阳极发生反H2O- e-=H++ OH、C6H5
OH+ 28 OH= 6CO -2↑+17H2O，根据得失电子守恒，14H2~28e ~6CO2，应两极产生气体的体积比 (相同条
件下)为 7 ∶ 3，故C正确；
D．羟基自由基对有机物具有极强的氧化能力，d极区苯酚被羟基自由基氧化的化学方程式为C6H5OH+
28 OH= 6CO2↑+17H2O，故D正确；
30 我国科学家研制了Cu2P2O7催化剂建构 Zn-CO2二次电池，实现了电还原CO2合成多碳产品 (如
乙酸，乙醇等)，装置如图所示。双极膜中水电离出的H+和OH-在电场作用下可以分别向两极迁移。下列
说法不正确的是
A. 放电时，双极膜中H+向Cu2P2O7极迁移
17
B. 电势：Cu2P2O7极高于 Zn极
C. 当外电路通过 2mol电子时，理论上双极膜中水减少 18g
D. 充电时，阳极上的电极反应式为C2H5OH- 12e-+3H2O= 2CO2↑+12H+
答案：C
解析：由图可知，放电时为原电池，Zn发生失电子的氧化反应转化为 [Zn(OH)4]2-，为负极，负极反应为 Zn
+ 4OH--2e-=[Zn(OH) ]2-4 ，Cu2P2O7纳米片为正极，发生还原反应，CO2发生得电子的还原反应转化为
C2H5OH，正极反应为CO
+
2+12H +12e-=C2H5OH+ 3H2O，H2O电离出的H+和OH-分别由双极膜移向
正极、负极；充电时为电解池，原电池正负极分别与电源正负极相接，以此解答。
A．放电时为原电池，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即双极膜中H+向Cu2P2O7极迁移，故A正确；
B．放电时为原电池，Zn为负极，Cu2P2O7纳米片为正极，即电势：Cu2P2O7极高于 Zn极，故B正确；
C．双极膜中水电离的方程式为H2O=H++OH-，外电路通过 2mol电子时，理论上有 2molH+和OH-分
别向正极、负极移向，即有 2molH2O参与电离，质量减少 18g/mol× 2mol= 36g，故C错误；
D．充电时为电解池，阴阳极反应与原电池负正极反应相反，正极反应为CO2+12H++12e-=C2H5OH+
3H2O，则阳极反应为C2H5OH- 12e-+3H +2O= 2CO2↑+12H ，故D正确；
31 以四甲基氯化铵 [(CH3)4NCl]水溶液为原料，利用光伏并网发电装置制备四甲基氢氧化铵 [(CH3)4
NOH]，下列叙述不正确的是
A. a极电极发生还原反应
B. 保持电流恒定，增大NaCl稀溶液浓度，制备 (CH3)4NOH的反应速率增大
C. c为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜
D. b极收集 2.24L(标况)气体时，溶液中有 0.4mol离子透过交换膜
答案：B
解析：据 de池中浓度变化得出，钠离子从 b极池通过 e膜，氯离子从 cd池通过 d膜，由电解池中阳离子向阴
极移动，阴离子向阳极移动，则 a为阴极，b为阳极，a与N型半导体相连，b与P型半导体相连，所以N型
半导体为负极，P型半导体为正极，以此解答。
A．由题中信息可知，a为阴极，发生得电子的还原反应，A正确；
B．保持电流恒定，则单位时间 a极得到的电子数目是恒定的，增大NaCl的浓度，电极反应的速率不变，B
错误；
C．由题中图示信息可知，Cl-通过 d膜，(CH +3)4N 通过 c膜，所以 c膜为阳离子交换膜，d为阴离子交换
膜，C正确；
D． b极电极反应式为 4OH--4e-=O2↑+2H2O，收集氧气 0.1mol时，转移电子 0.4mol，Na+离子通过 e
膜，Cl-通过 d膜，(CH3) +4N 通过 c膜，这些离子均带 1个单位电荷，通过的离子的物质的量为 0.4mol，D
正确；
18
32 某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下
列说法正确的是
A. b端电势高于 a端电势 B. 理论上转移 2mole-生成 4gH2
C. 电解后海水 pH下降 D. 阳极发生：Cl-+H2O- 2e-=HClO+H+
答案：D
解析：根据图示，钛网上海水中Cl-、H2O发生失电子的氧化反应生成HClO、O2，钛网为阳极，电极反应式
为Cl-+H2O- 2e-=HClO+H+，钛箔上生成H2，钛箔上生成H2的电极反应为 2H++2e-=H2↑，钛箔为阴
电解
极，高选择性催化剂PRT可抑制O2产生，电解的主要总反应为H
++Cl-+H2O=====HClO+H2↑，以此
解题。
A．由分析可知，a为正极，b电极为负极，则 a端电势高于 b端电势，A错误；
B．右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H++2e-=H2↑，则理论上转移 2mole-生成 2gH2，B错误；
电解
C．由分析可知，电解的主要总反应为H++Cl-+H2O=====HClO+H2↑，电解后海水中H+浓度减小，
pH上升，C错误；
D．由图可知，阳极上的电极反应为：Cl-+H2O- 2e-=HClO+H+，D正确；
33 我国科学家通过电解法将CO2转化为乙烯，常采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂，装置如下
图。下列说法错误的是
A. 电极 b连接电源的正极
B. 电极 a上发生的总反应为：2CO +8H O+ 12e-2 2 =C2H4+12OH-
C. 通电后左室溶液浓度减少
D. 若电路中通过 0.1mol电子时，理论上电极 b产生 0.56L气体 (标准状况)
19
答案：C
解析：电解法将CO2转化为乙烯，碳元素化合价降低，左侧 a电极为阴极，电极 a连接电源的负极，右侧 b电
极为阳极，电极 b连接电源的正极。
A．电极 a实现将CO2转化为乙烯，C由+4价变-5价，发生还原反应，电极 b为阳极，故A正确；
B．电极 a上总反应为 2CO2+8H2O+ 12e-=CH2=CH2+12OH-，故B正确；
C．电极 a上总反应为 2CO - - -2+8H2O+ 12e =CH2=CH2+12OH ，生成的OH 通过阴离子交换膜由阴极
室移向阳极室，阴极室KOH溶液浓度增大，故C错误；
D．电极 b发生的反应式为 4OH--4e-= 6H2O+O2↑，通过 1mol电子时生成 0.25mol氧气，故产生
0.25mol× 22.4L/mol= 0.56L气体，故D正确；
+
34 工业上用双阴极微生物燃料电池处理含NH4 和CH3COO
-的废水。废水在电池中的运行模式如
图 1所示，电池的工作原理如图 2所示。已知Ⅲ室中O2除了在电极上发生反应，还在溶液中参与了一个氧
化还原反应。下列说法不正确的是
A. 离子交换膜为阳离子交换膜
B. 电子从Ⅱ室电极经导线流向Ⅰ室电极和Ⅲ室电极
C. Ⅰ室的电极反应式为：2NO+ 10e-+12H+=N2↑+6H2O
D. 若双阴极通过的电流相等，当Ⅰ室产生 2molN2时Ⅲ室消耗 5molO2
答案：D
解析：由题干图 2所示信息可知，Ⅱ室中C的化合价升高，发生氧化反应，Ⅱ室为阳极室，电极反应为：CH3
COO--8e-+2H2O=CO +2↑+7H ，I室中N的化合价降低，发生还原反应，故为阴极室，电极反应为：2NO
+ 10e-+12H+=N2↑+6H2O，Ⅲ中O2中O的化合价降低，发生还原反应，故为阴极室，电极反应为：O2+4e-
+4H+= 2H2O，据此分析解题。
A．Ⅲ室电极反应式为O2+4e-+4H+= 2H2O，Ⅱ室产生的H+经交换膜到Ⅲ室，故膜为阳离子交换膜，A正
确；
B．Ⅱ室中C的化合价升高，被氧化，为负极，电极反应式为CH3COO
--8e-+2H2O=CO2↑+7H+，Ⅰ室和
Ⅲ室均为正极 (故叫双阴极)，电子由负极经导线到正极，B正确；
+
C．根据图 1废水的走向，Ⅰ室中的NO应是NH4 在Ⅲ室中反应产生，结合题目“Ⅲ室中O2还在溶液中参
+
与发生了一个氧化还原反应”，可知Ⅲ室溶液中发生了：NH +4+2O2=NO+ 2H +H2O，NO流到Ⅰ室放电，
Ⅰ室电极反应式为：2NO+ 10e-+12H+=N2↑+6H2O，C正确；
D．若双阴极通过的电流相等，即Ⅰ室和Ⅲ室电极上的得失电子守恒，当Ⅰ室产生 2molN2时，e
-为 20
+
mol，Ⅲ室反应O2+4e-+4H+= 2H -2O中 e 为 20mol时消耗 5molO2，因Ⅲ室发生NH +4+2O2=NO+ 2H
+H2O还要消耗O2，故O2总消耗量大于 5mol，D错误；
20
35 一种电化学法合成甲酸盐和辛腈 [CH3(CH2)6CN]的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 电极电势：Ni2P高于 In/In2O3-x
B. 电解一段时间后，阴极区溶液 pH增大
C. Ni2P电极的电极方程式：CH3(CH2)7NH2-4e-+4OH-=CH3(CH2)6CN+ 4H2O
D. 标准状况下，33.6LCO2参与反应时Ni2P电极有 0.75mol辛腈生成
答案：B
解析：由图中 In/In2O3-x电极上CO2→HCOO-可知，CO2发生得电子的还原反应，In/In2O3-x极为阴极，阴
极反应为CO - -2+2e +H2O=HCOO +OH-，则Ni2P电极为阳极，辛胺在阳极发生失电子的氧化反应生成
辛腈，阳极反应为CH (CH ) NH +4OH--4e-3 2 7 2 =CH3(CH2)6CN+ 4H2O，阴极与外加电源的负极相接，阳极
与外加电源的正极相接，即A为电源负极，B为正极。
A. Ni2P电极为阳极，In/In2O3-x电极为阴极，A为电源负极，B为正极，Ni2P高于 In/In2O3-x，A项正确；
B. 阴极反应为CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-，电路中转移 2mol电子，有 2molOH-移向阳极，则阴极
区溶液的碱性减弱，pH减小，B项错误；
C. Ni2P电极为阳极，阳极反应为CH3(CH ) -2 7NH2-4e +4OH-=CH3(CH2)6CN+ 4H2O，C项正确；
D. 阴极反应CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-，阳极反应CH3(CH2)7NH2-4e-+4OH-=CH3(CH2)6CN+
4H2O，电子守恒有 2CO2~CH3(CH2)6CN，则n[CH3(CH2)6CN]= 1 n(CO2) = 1 × 33.6L =2 2 22.4L/mol
0.75mol，D项正确；
36 废水处理是重要课题，某实验小组利用如图 所示微生物电池将污水中的乙二胺 [H2N (CH2)2NH2]
转化为无毒无害的物质并产生电能 (M、N 均为石墨电极)。下列说法错误的是 ( )
A. 该电池不适宜在高温环境下工作
B. M极的电极反应式为H2N (CH2)2NH -2-16e +4H2O= 2CO2↑+N2↑+16H+
C. 每消耗标准状况下 22.4L O2时，理论上能处理含 15g 乙二胺的废水
D. 电池工作过程中，正极区的 pH降低
答案：D
解析：A．微生物电池，说明该电池不适宜在高温环境下工作，故A正确；
21
B．M极为负极，N极为正极，则M极的电极反应式为H2N (CH ) -2 2NH2-16e +4H2O= 2CO2↑+N2↑
+16H+，故B正确；
C．每消耗标准状况下 22.4L O2时，转移 4mol电子，则消耗 0.25mol乙二胺，理论上能处理含 0.25mol×
60g mol-1= 15g 乙二胺的废水故C正确；
D．电池工作过程中，正极电极反应式为O2+4e-+4H+= 2H2O，氢离子消耗，正极区的 pH增大，故D错
误。
37 钠离子电池具有低成本、高能量密度 (单位质量电池所放出的能量)及高安全性等特点，在充放电
过程中，通过钠离子在两极反复嵌入和脱嵌发生氧化还原反应，工作原理如图所示。下列说法不正确的是
( )
A. 钠离子电池能量密度小于锂离子电池
B. 放电时，电子由 b极经导线流向 a极
C. 充电时，a极接电源正极，其电极反应为NaMnnO - +2-me =Na1-mMnO2+mNa
D. 常温下，若用该电池电解 200mL 饱和食盐水，当碳基材料减轻 0.46g时，可测得食盐水的 pH为 12(设
食盐水足量且体积不变)
答案：D
解析：由题干信息钠离子的移动方向可知，碳基材料为负极 b，放电过程中发生的电极反应为：NamCn-me-
=C +n+mNa ，充电时，b与电源负极相连为阴极，电极反应为：Cn+mNa++me-=NamCn则含钠过渡金属氧
化物为正极 a，电极反应为：Na - +1-mMnO2+me +mNa =NaMnO2，充电时，a与电源正极相连作阳极，电极
反应为：NaMnO2-me-=Na1-mMnO2+mNa+；
A．钠的摩尔质量大于锂，故钠离子电池能量密度小于锂离子电池，A正确；
B．放电时，电子由负极 b极经导线流向正极 a极，B正确；
C．充电时，a与电源正极相连作阳极，电极反应为：NaMnO2-me-=Na1-mMnO2+mNa+，C正确；
D．常温下，若用该电池电解 200mL 饱和食盐水，当碳基材料减轻 0.46g时，则反应钠离子 0.02mol，转移
电子 0.02mol，电解食盐水中阴极反应：2H - -2O+ 2e = 2OH +H2↑，则生成 0.02mol氢氧根离子，氢氧根离
子浓度为 0.1mol/L，则测得食盐水的 pH 为 13，D错误；
38 某全固态锂电池充电时电解质表面易积聚过多的金属锂，造成电池变形，改良后电极充电过程如
图，MIEC材料可同时传导离子和电子，ELI材料两者均不能传导，两种材料均不与锂及其化合物反应，锂
22
离子通过金属锂纳米颗粒的蠕动扩散至MIEC表面，下列说法不正确的是 ( )
A. 当电池处于放电状态时，图示电极发生氧化反应
B. 充电时Li+沿MIEC向惰性金属导体迁移，避免局部积聚
C. 另一极的电极材料为FeF3/LiFeF3，则放电时的电极反应为LiFeF3-e-=FeF3+Li+
D. 当MIEC上有 1mol电荷发生迁移时，电极中的金属锂质量变化为 7g
答案：C
解析：由题意可知，放电时图示电极为原电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，FeF3电
极为正极，锂离子作用下FeF3得到电子发生还原反应生成 LiFeF3，充电时，图示电极与直流电源负极相连
做电解池的阴极，FeF3电极为阳极。
A．由分析可知，当电池处于放电状态时，图示电极图示电极为原电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化
反应生成锂离子，故A正确；
B．由题给信息可知，充电时锂离子沿MIEC向惰性金属导体迁移，避免局部积聚过多的金属锂，造成电池
变形，故B正确；
C．当电池处于放电状态时，FeF3电极为正极，锂离子作用下FeF3得到电子发生还原反应生成 LiFeF3，电
极反应式为FeF3+Li++e-= LiFeF3，故C错误；
D．当电池处于放电状态时，图示电极图示电极为原电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂
离子，则当MIEC上有 1mol电荷发生迁移时，电极中的金属锂质量变化为 7g，故D正确。
39 现有一微型原电池，含有Fe-C，用于除去废水中的HCOOH，其工作原理为：向废水中通入空气
后生成H2O2，H2O2与HCOOH反应生成CO2，以下说法不正确的是 ( )
A. 正极反应：H2O2+2e-+2H+= 2H2O
B. 若不通入O2，则可能产生H2
C. H2O2处理废液生成CO2的方程式：HCOOH+H2O2=CO2↑+2H2O
D. 每转移 2mol电子，可以除去废水中的HCOOH 46 g
答案：A
23
解析：由题意可知，铁屑为原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，碳粉为正极，酸性条件
下，通入的氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化氢，过氧化氢与废水中的甲酸反应生成二氧化碳
和水。
A．碳粉为正极，酸性条件下，通入的氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化氢，A错误；
B．若不通入氧气，废水中的甲酸电离出的氢离子能在正极得到电子发生还原反应生成氢气，B正确；
C．正极放电生成的过氧化氢与废水中的甲酸反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为HCOOH+H2
O2=CO2↑+2H2O，C正确；
D．由正极电极反应式O - +2+2e +2H =H2O2可知转移 2mol电子时生成 1mol过氧化氢，由反应HCOOH
+H2O2=CO2↑+2H2O可知此时消耗甲酸 1mol，质量为 (1× 46)g= 46g，D正确。
40 通过NO协同耦合反应，实现了NO的电催化歧化，并同时合成了双氮产物 (NH3和硝酸盐)是实现
可持续固氮的一种极具潜力的方法，装置如图。下列说法正确的是 ( )
A. 电解液E为阳极电解液，呈酸性
B. 电极B的电极反应：NO+ 2H2O- 3e-=HNO3+3H+
C. 中间层的OH-、H+分别透过选择性离子膜向A、B极迁移
D. 若电解一段时间后，取两极所有产物于溶液中反应，可得硝酸盐和硝酸
答案：D
解析：由图可知，A极氮元素价态降低得电子，故A极为阴极，电极反应式为NO+ 5H++5e-=NH3+H2O，
B极为阳极，电极反应式为NO+ 2H2O- 3e-=NO+ 4H+。
A项，根据以上分析，A极为阴极，电极反应式为NO+ 5H++5e-=NH3+H2O，则电解液E为阴极电解液，
呈酸性，故A错误；
B项，B极为阳极，电极反应式为NO+ 2H2O- 3e-=NO+ 4H+，故B错误；
C项，由两极反应式可知，阳极区产生氢离子，阴极区消耗氢离子，故中间层的OH-、H+分别透过选择性离
子膜向B、A极迁移，故C错误；
D项，由图可知，A极NO→NH - -3~5e ，B极NO→NO~3e ，根据电子得失守恒，电解一段时间后，取两极所
有产物于溶液中反应，可得硝酸盐和硝酸，故D正确；故选D。
41 某化学兴趣小组设计如下实验，探究电解过程中溶液 pH变化。装置、所得数据结果如图所示。电
解过程中，充分搅拌使溶液均匀。下列说法错误的是 ( )
24
A. t1~t2，C1电极上发生的反应为：2H2O- 4e-=O2↑+4H+
B. CuSO4溶液浓度为 0.05mol/L
C. 电解到 t1时刻，加入 0.49gCu(OH)2可使溶液复原
D. 若使用甲烷燃料电池作电源，t1时理论上消耗甲烷 0.00125mol
答案：C
解析：根据装置图，有外接电源，该装置为电解池，根据图 2中 pH变化与电解时间的关系：开始时发生：
通电
2CuSO4+2H2O=====2Cu+O2↑+2H2SO4，故溶质从CuSO4→H2SO4，pH变化快，当Cu2+完全放电，接
着发生：2H2O= 2H2↑+O2↑，pH变化小，据此分析；
A．根据图 2中 pH变化与电解过程的关系，当Cu2+完全放电，接着发生：2H2O= 2H2↑+O2↑，此时 pH变化
小，t1~t2，C1电极为阳极，阳极上发生的反应为：2H2O- 4e-=O2↑+4H+，A正确；
B．当Cu2+完全放电，接着发生：2H2O= 2H2↑+O2↑，pH变化小，因此 t1时刻Cu2+恰好完全耗尽，pH= 1，
c(H+) = 0.1mol/L，推出 c(H2SO4) = 0.05mol/L，c(CuSO4) = 0.05mol/L，B正确；
C．电解到 t1时刻析出 0.005 molCu和 0.0025mol O2，应加入 0.005mol CuO可恰好恢复至电解前状态，
即加入 0.40g CuO则能恢复至电解前状态，C错误；
D． t1时刻，电路通过电子为：2× 0.005mol= 0.01mol，甲烷燃料电池中甲烷与转移电子关系：CH4~8e-，
燃料电池负极消耗的甲烷的物质的量为；0.01× 1 mol= 0.00125mol，D正确；
8
42 科研工作者利用如图所示装置除去含NaCl废水中的尿素 [CO(NH2)2]。下列说法错误的是
( )
A. b为直流电源的负极 B. 工作时，废水中NaCl的浓度保持不变
C. 工作时，N极区NaCl溶液的质量基本不变 D. 若导线中通过 6mol电子，则理论上生成 1molN2
答案：B
25
解析：A．由图知，N极区生成H2，N极作阴极，b为直流电源的负极，故A正确；
B．工作时，阳极区的反应为 6Cl--6e-= 3Cl2↑、3Cl2+CO(NH ) +H O= 6Cl-+6H+2 2 2 +CO2↑+N2↑，氢离子
通过质子交换膜进入阴极区，阳极消耗水而使废水中NaCl的浓度增大，故B错误；
C．工作时，H+由M极区通过质子交换膜移向N极区，转移相同量的电子，N极区产生的H +2质量与H 进
入N极区的质量相等，N极区NaCl溶液的质量基本不变，故C正确；
D．阳极区的反应为 6Cl--6e-= 3Cl ↑、3Cl +CO(NH ) +H O= 6Cl-+6H+2 2 2 2 2 +CO2↑+N2↑，若导线中通过
6mol电子，理论上应生成 1molN2，故D正确；
43 2019年诺贝尔化学奖授予了三位研究锂电池的科学家，以表彰他们在锂离子电池发展方面所做出
的突出贡献。磷酸铁锂电池是锂离子电池的一种，常用石墨包裹上铜箔作负极，LiPF6的有机溶液作电解
充电
质。该电池的总反应方程式为Li1-xFePO4+LixC6 LiFePO4+C6。下列说法错误的是
放电
( )
A. 放电时，负极反应式为Li C -xe-x 6 = xLi++C6
B. 充电时，阳极反应式为LiFePO4-xe-=Li1-xFePO +4+xLi
C. 若用该电池精炼铜，阴极增重 12.8 g，则电池中移向正极的Li+为 0.2mol
D. 磷酸铁锂 (LiFePO4)是电池的电极材料之一，其中铁的化合价为+2
答案：C
充电
解析：根据电池反应式：Li1-xFePO4+LixC6 LiFePO4+C6，放电时，负极反应式为Li C -x 6-xe
放电
=C6+xLi+、正极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4，充电时，阴极、阳极反应式与正极、负极反应
式正好相反，根据二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理来回答。
A．根据分析，放电时，负极反应式为 Li -xC6-xe = xLi++C6，故A正确；
B．充电时，阳极反应式为 LiFePO4-xe-=Li +1-xFePO4+xLi ，故B正确；
12.8g
C．精炼铜时，阴极增重 12.8 g，增加的铜的物质的量为 = 0.2mol，转移的电子的物质的量为
64g/mol
0.4mol，Li+移向正极，Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4，转移 xmol电子时，移向正极的锂离子为 xmol，
故电池中移向正极的Li+为 0.4mol，故C错误；
D．磷酸铁锂 (LiFePO4)中磷酸根为-3价，锂为+1价，根据化合物元素的化合价为 0，铁的化合价为+2，
故D正确；
44 电解Na2CO3溶液制取NaHCO3溶液和NaOH溶液的装置如图所示。下列说法中，不正确的是
( )
A. 阴极产生的物质A是H2 B. 物质B是NaCl，其作用是增强溶液导电性
C. 溶液中Na+由阳极室向阴极室迁移 D. 阳极OH-放电，H+浓度增大，CO转化为HCO
答案：B
解析：A．阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，在阴极上氢离子得电子生成氢气，2H++2e-=H2↑，A正
26
确；
B．由图可知，在阴极室生成氢氧化钠，若物质 B为氯化钠，则会引入杂质氯离子，B错误；
C．钠离子是阳离子，阴极带负电，在电解质中由阳极室通过阳离子交换膜向阴极室迁移，C正确；
D．阳极发生电极反应 2H -2O- 4e = 4H++O2↑，氢离子浓度增大，氢离子与碳酸根离子发生反应H++CO
=HCO，D正确；
45 某同学用铝片、铜片和西红柿组成水果电池，下列说法不正确的是 ( )
A. 该水果电池中，水果的作用是提供电解质溶液
B. 该电池放电时，电子由铝片经电解质溶液流向铜片
C. 该水果电池中，铝片做负极发生氧化反应
D. 可以通过调节电极材料、水果的种类来调节电池效果
答案：B
答案：用铝片、铜片和西红柿组成水果电池，水果的作用是提供电解质溶液，铜片为原电池的正极，发生还
原反应，铝片为原电池的负极，发生氧化反应。
A．该水果电池中，水果的作用是提供电解质溶液，形成原电池，故A正确；
B．该水果电池中，铜片为正极，铝片为负极，电池放电时，电子由铝片经导线流向铜片，故B错误；
C．该水果电池中，铝片做负极，失去电子，发生氧化反应，故C正确；
D．可以通过调节电极材料、水果的种类以达到电势差不同、电解质溶液导电能力不同来调节电池效果，故
D正确；
46 液流电池是一种正负极各自循环的高性能蓄电池。多硫化物 /碘化物氧化还原液流电池放电示意
图如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. 电池中的离子交换膜可选用阴离子交换膜
B. 放电时，正极电极反应为 2S2--2e-=S2-2
C. 充电时，电源的负极应与右侧电极相连
D. 充电时，外电路中通过 2mol电子，会有 1molI生成
答案：D
解析：由题干图示信息可知，左侧电极反应为：2S2--2e-=S2-2 ，发生氧化反应，左侧电极为负极，右侧电极
反应为：I+ 2e-= 3I-，发生还原反应，右侧电极为正极，据此分析解题。
A．由分析可知，两电极上均为阴离子参与反应，故电池中的离子交换膜不可选用阴离子交换膜，应该选用
27
阳离子交换膜，A错误；
B．由分析可知，放电时，正极发生还原反应，电极反应为 I+ 2e-= 3I-，B错误；
C．由分析可知，左侧为负极，故充电时，电源的负极应与左侧电极相连，C错误；
D．由分析可知，放电时，右侧电极反应为：I+ 2e-= 3I-，则充电时，右侧电极反应为：3I--2e-= I，外电路
中通过 2mol电子，会有 1mol I生成，D正确；
47 2022年 8月 30日，我国科研团队荣获国际“镁未来技术奖”，镁-空气电池广泛应用于海洋探索等
领域。该电池在工作时，下列说法错误的是 ( )
A. Mg在负极失去电子 B. 空气中的O2在正极发生还原反应
C. 阳离子由正极移向负极 D. 电子的移动方向：镁电极→导线→正极
答案：C
解析：A．Mg在负极失电子生成Mg2+，A项正确；
B．O2在正极得到电子，发生还原反应，B项正确；
C．原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C项错误；
D．电子从负极经过导线到达正极，D项正确；
48 化学能与电能的直接转化需要在一定的装置中才能实现。下列装置与对应叙述相符的是 ( )
A. 装置①中的CuSO4溶液浓度保持不变
B. 装置②可通过牺牲阳极保护钢铁设施
C. 装置③的正极电极反应式：Fe3++3e-=Fe
D. 装置④的正极电极反应式：O2+4H++4e-= 2H2O
答案：D
解析：A．装置①阳极先是锌失去电子，再是铁失去电子，再是铜失去电子，而阴极铜离子得到电子，因此溶
液中的CuSO4浓度会降低，故A不符合题意；
B．装置②可通过牺牲阳极保护钢铁设施，则应该接一块活泼性比铁强的金属，比如金属锌，而不是能接活
泼性比铁弱的金属，或则会加快铁的腐蚀，故B不符合题意；
C．装置③的正极是铁离子得到电子变为亚铁离子，其电极反应式：Fe3++e-=Fe2+，故C不符合题意；
D．装置④是氢氧酸性燃料电池，则正极电极反应式：O2+4H++4e-= 2H2O，故D符合题意。
49 全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失，为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施如图所示。
下列说法不正确的是 ( )
28
A. 钢铁发生吸氧腐蚀正极反应为O2+2H2O+ 4e-= 4OH-
B. 导线与 Zn块连接为牺牲阳极法
C. 导线应连接外接电源的负极
D. 导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管
答案：D
解析：A．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极氧气得电子O2+2H - -2O+ 4e = 4OH ，故A正确；
B．导线与 Zn块连接，Zn作负极，为牺牲阳极法；
C．电解池中金属作阴极被保护，故C正确；
D．导线与Cu块连接，Fe作负极，故D错误；
50 近期科技工作者开发了一套CO和甘油 (C3H8O3)的共电解装置，如图所示。下列说法正确的是
( )
A. 催化电极 b连接电源的负极
B. 电解过程中K+从阳极区移向阴极区
C. 阴极区的电极反应为 2CO+ 8e-+6H2O=C2H4+8OH-
D. 电解前后溶液的 pH不变
答案：C
解析：A．根据分析可知，连接电源的正极；
B．根据分析可知 2CO+ 8e-+6H2O=C2H4+8OH-，则电解过程中OH-从阴极区移向阳极区，K+为阳离
子，不能通过阴离子交换膜；
C．根据原子守恒，阴极区的电极反应为 2CO+ 8e-+6H2O=C2H4+3OH-，故C正确；
D．根据分析可知，右室溶液的 pH变小；
51 南京大学开发出一种以太阳能驱动的恒流电解装置，成功实现了从海水中提取金属锂，其工作原理
如图。下列说法不正确的是 ( )
29
A. 工作时的能量转化形式：太阳能→电能→化学能
B. 铜箔为阴极，Li+在铜箔上发生氧化反应得到金属锂
C. 阳极区可能有Cl2和O2生成
D. 固体陶瓷膜可让海水中Li+选择性通过
答案：B
解析：A．该装置是先利用太阳能发电，然后电解海水生成锂，工作时的能量变化形式：太阳能→电能→化
学能，故A正确；
B．铜箔为阴极，Li+在铜箔上得到电子发生还原反应得到金属锂，故B错误；
C．海水中含氯离子，阳极上可以是氯离子或水失电子发生氧化反应，生成氯气或氧气，故C正确；
D．装置是为了海水中提取金属锂，固体陶瓷膜让海水中的锂离子通过，锂离子从海水中到阴极得到电子
生成单质锂，故D正确。
52 储氢材料是当前新能源领域研究的一类热门材料。在一定条件下，以Cu- Zn原电池作电源，利用
图所示装置可实现有机物的储氢，下列有关说法正确的是 ( )
A. 在Cu- Zn原电池装置工作时，盐桥内的Cl-向铜电极一端移动
B. 电极C为阳极，在电极D 上发生还原反应
C. 气体X的主要成分是H2
D. H+透过高分子膜从右室进入左室，在电极C 上发生还原反应
答案：D
解析：A. 在Cu- Zn原电池装置工作时，锌为负极，铜为正极，阴离子向负极移动，因此盐桥内的Cl- 向锌
电极一端移动，故A错误；
B. 锌为负极，铜为正极，因此电极C为阴极，电极D为阳极，阳极上发生氧化反应，故B错误；
C. 电极D为阳极，阳极上发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子放电生成氧气，故C错误；
D. 电解池工作时，阳离子从阳极室移向阴极室，H+透过高分子膜从右室进入左室，在电极C 上发生还原
反应，故D正确。
53 一种水性电解液 Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示 (KOH溶液中，Zn2+以 Zn(OH)2-4 存
30
在)。电池放电时，K2SO4溶液浓度增大，下列叙述错误的是 ( )
A. Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B. Ⅰ区的SO2-4 通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. MnO + - 2+2电极反应：MnO2+4H +2e =Mn +2H2O
D. 电池总反应：Zn+ 4OH-+MnO +4H+2 = Zn(OH)2-4 +Mn2++2H2O
答案：A
解析：根据图示的电池结构和题目所给信息可知，III区 Zn为电池的负极，电极反应为 Zn- 2e-+4OH-=
Zn(OH)2-4 ，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO -2+2e +4H+=Mn2++2H2O；电池在工作过程中，由
于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，因
此可以得到Ⅰ区消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO2-4 向Ⅱ区移动，III区消耗OH
-，
生成 Zn(OH)2-4 ，Ⅱ区的SO2-4 向 III区移动或 III区的K+向Ⅱ区移动，据此分析答题。
A．根据分析，Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动，A错误；
B．根据分析，Ⅰ区的SO2-4 向Ⅱ区移动，B正确；
C．MnO2电极的电极反应式为MnO
- +
2+2e +4H =Mn2++2H2O，C正确；
D．电池的总反应为 Zn+ 4OH-+MnO2+4H+= Zn(OH)2-4 +Mn2++2H2O，D正确；
54 某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如图，当该装置工作时，下列说法
正确的是 ( )
A. X极附近 c(K+)增大
B. 电路中流过 15mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为 33.6L
C. 电流由X极沿导线流向Y极
D. Y极发生的反应为 2NO+ 10e-+6H2O=N2↑+12OH-，周围 pH增大
答案：D
解析：A. 处理垃圾渗滤液的装置属于原电池装置，溶液中的阳离子移向正极，即钾离子向Y极移动，A错
误；
B. 电池总反应为 5NH3+3NO= 4N2+6H2O+ 3OH-，该反应转移了 15mol电子，即转移 15mol电子生成
4mol氮气，B错误；
31
C. 电流由正极流向负极，即由Y极沿导线流向X极，C错误；
D. Y是正极，发生得电子的还原反应，2NO+ 10e-+6H2O=N2↑+12OH-，周围 pH增大，D正确；
55 二氧化氯是一种新型消毒剂，以氯酸钠为原料采用电解法制备二氧化氯装置如图所示。下列说法
不正确的是 ( )
A. 电极B连接电源正极
B. 电解过程中H+透过质子交换膜向A电极区域移动
C. B电极上每产生标准状况下的氧气 22.4 L，可制得 4mol二氧化氯产品
D. 电解后阳极区溶液 pH不变
答案：D
解析：A．根据图示可知在B电极上H2O电离产生的OH
-失去电子变为O2，故B电极为阳极，连接电源的
正极，A正确；
B．在电解过程中，A电解上ClO2得到电子被还原为ClO
-
2 ，则A电极为阴极，电解过程中H
+会透过质子
交换膜向负电荷较多的A电极区域移动，B正确；
C．每生成标况下 22.4 L氧气，反应的O2的物质的量是 1mol，则反应过程中转移电子的物质的量是 4
mol，得到产品ClO2的物质的量 4mol，C正确；
D．在阳极上水失去电子生成O2，电极反应式为 2H2O- 4e-=O2↑+4H+，反应生成H+会向负电荷较多的
阴极移动，但阳极区水也减少，总的来说电解后阳极区溶液 pH减小，D错误；
56 利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. a电极为电池正极
B. 电池工作时，海水中的Na+向 b电极移动
C. 电池工作时，紧邻 a电极区域的海水呈强碱性
D. 每消耗 1 kg Al，电池最多向外提供 37mol电子的电量
答案：B
解析：在Al、海水及其中的溶解氧组成的原电池中，电极活动性：Al>石墨，所以 a电极为负极，b电极为正
极，溶液中离子移动方向是阳正阴负，然后根据原电池反应原理分析解答。
A．由于电极活动性：Al>石墨，所以 a电极为原电池的负极，A错误；
32
B．电池工作时，海水中的Na+向负电荷较多的正极 b电极方向移动，B正确；
C．电池工作时，a电极上Al失去电子变为Al3+进入溶液，Al3+吸引溶液中的Cl-，部分Al3+会发生水解
反应，使附近溶液显弱酸性，故紧邻 a电极区域的海水呈弱酸性，C错误；
+ ( )= 1000gD．Al是 3价金属，1mol Al发生反应会失去 3mol电子，1 kg Al的物质的量是 n Al =
27g/mol
1000 1000
，则该电池工作时不计能量损耗，电池最多向外提供电子的物质的量是 n(e-) = mol× 3=
27 27
111mol，故该电池最多向外提供 111mol电子的电量，D错误；
57 LiOH是生产航空航天润滑剂的原料。清华大学首创三室膜电解法制备氢氧化锂，其模拟装置如
图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A. a极为电源的负极，Y极上发生氧化反应 B. X极的电极反应式为 2H2O- 4e-= 4H++O2↑
C. 膜 1为阳离子交换膜，膜 2为阴离子交换膜 D. 每转移 2mol电子，理论上生成 24g LiOH
答案：B
解析：该电解池实质是电解水，根据图知：X极导出的是浓硫酸，则X极应为水电离出的OH-放电，则X极
为阳极，阳极反应式为 2H2O- 4e-= 4H++O2↑，气体 1为O2。Y极导出的浓LiOH，则Y极是水电离出的
氢离子放电生成H2、生成OH
-，则Y为电解池的阴极，气体 2为H2，阴极电极反应式为 2H O+ 2e-2 = 2OH-
+H2↑；据此分析解答。
A．根据分析，X极为阳极，所以 a极为正极，b极为负极，则Y极为阴极，发生还原反应，A错误；
B．根据分析，X极上水电离产生的OH-失去电子发生氧化反应产生O2，电极反应式为：2H2O- 4e-=
4H++O2↑，B正确；
C．根据分析，X极为阳极，导出的是硫酸，则SO2-4 向阳极移动，膜 1为阴离子交换膜，Y极为阴极，导出
的LiOH，则Li+向阴极移动，膜 2为阳离子交换膜，C错误；
D．Y极为阴极，电极反应式为 2H2O+ 2e-= 2OH-+H2↑，每转移 2mol电子，理论上有 2mol Li+向Y极
迁移形成 2mol LiOH，其质量是 48 g，D错误；
58 近日，哈尔滨工业大学的研究团队发现，以非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物为催化剂，能有效催化OER(析
氧反应)和UOR(尿素氧化反应)，从而降低电解水制氢过程中的能耗，其工作原理和反应机理如图所示：
33
下列说法正确的是 ( )
A. 电解过程中，电极A附近溶液的 pH不变
B. 非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物能改变OER反应的反应热
C. OER分四步进行，其中没有非极性键的形成与断裂
D. UOR的电化学反应总过程为CO(NH - -2)2-6e +6OH =CO2↑+N2↑+5H2O
答案：D
解析：该装置是电解池，电解水制氢，电极A上水得到电子生成氢气气，电极反应式为 2H2O+ 2e-= 2OH-
+2H2↑，电极B上尿素失电子生成氮气，电极反应式为CO(NH2)2-6e-+6OH-=CO2↑+N2↑+5H2O；
A．电极A上电极反应式为 2H -2O+ 2e = 2OH-+2H2↑，电极A附近溶液的碱性增强，pH变大，故A错误；
B．非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物是OER反应的催化剂，能改变反应速率，不能改变OER反应的反应热，故B
错误；
C．OER的第 II步骤有O-O非极性键的形成，故C错误；
D．UOR尿素中N原子失电子生成氮气，生成 1个氮气失去 6个电子，电化学反应总过程为CO(NH2)2
-6e-+6OH-=CO2↑+N2↑+5H2O，故D正确；
59 如图，甲、乙是两个完全相同的光伏并网发电模拟装置，利用它们对煤浆进行脱硫处理。下列叙述
中错误的是 ( )
A. 光伏并网发电装置中 b为正极
B. 石墨 1电极上消耗 1molMn2+，甲、乙中各转移 0.5mol电子
C. 脱硫反应原理为：15Mn3++FeS +8H O= 15Mn2++Fe3++2SO2-+16H+2 2 4
D. 处理 60gFeS2，石墨 2电极上消耗 7.5molH
+
答案：B
解析：由图可知，该装置为电解池，石墨 1电极上Mn元素价态升高失电子，故石墨 1为阳极，电极反应式为
34
Mn2+-e-=Mn3+，Mn3+与FeS2反应实现脱硫，反应为 15Mn3++FeS 2+2+8H2O= 15Mn +Fe3++2SO2-4
+16H+，石墨 2为阴极，电极反应式为 2H++2e-=H2↑，据此作答。
A．石墨 1为阳极，故 b极为电源的正极；
B．石墨 1为阳极，电极反应式为Mn6+-e-=Mn3+，消耗 1molMn8+，电路中转移 1mol电子，因两电池是串
联关系，故B错误；
C．阳极生成的Mn3+与FeS6反应实现脱硫，反应为 15Mn
3++FeS 2+2+8H2O= 15Mn +Fe3++2SO2-4
+16H+，故C正确；
60g
D．处理 60gFeS2，消耗阳极生成的Mn
3+的物质的量为 × 15= 8.5mol，石墨 2为阴极++8e-=H
120g/mol 2
↑，石墨 2上消耗 2.5molH+，故D正确；
放电
60 某过渡金属 (M ) -锂离子电池的结构如图所示，总反应式为LixCn+LiyMO2 Lix-1Cn
充电
+Liy+1MO2，下列说法不正确的是 ( )
A. 放电时电子从Cn流入Al，还原电极B中的金属元素M
B. 充电时B电极的反应式为：Li - +y+1MO2-e =LiyMO2+Li
C. 电解质不能用水溶液，但可用离子液体
D. 当Li+移向电极A时，化学能转化为电能
答案：D
解析：放电时LixCn转化为Lix-1Cn，即发生电极反应Li- e-=Li+，电子从集流器Cn流入集流器Al，充电时
Liy+1MO2转化为LiyMO2，所以电极反应式为Li
-
y+1MO2-e =LiyMO2+Li+；
A．由题给总反应式可知，放电时 LixCn转化为Lix-1Cn，即发生电极反应Li- e-=Li+，电子从集流器Cn流
入集流器Al，发生反应：Li - +y+1MO2-e =LiyMO2+Li ，金属元素M被还原，A正确；
B．由分析可知充电时B电极的反应式为：Liy+1MO2-e-=LiyMO2+Li+，B正确；
C．因金属锂能与水发生反应，所以电解质不能用水溶液，可以用常温下呈液态又可以导电的离子液体，C
正确；
D．当Li+移向电极A时，是Lix-1Cn转化为LixCn，由总反应可知是充电过程，是电能转化为化学能，D错
误；
61 银铝电池具有能量密度高的优点，电池装置如图所示，电池放电时的反应为 2Al+ 3AgO (氧化高
银) + 2NaOH+ 3H2O= 2Na[Al(OH)4]+ 3Ag。
35
下列说法正确的是 ( )
A. Al电极的电势比AgO电极的高
B. 正极电极反应式为AgO+ 2e-+2H+=Ag+H2O
C. 阳离子交换膜允许阳离子和电子通过
D. 当导线中通过 0.3mol电子时，负极区溶液质量减小 4.2g
答案：D
解析：A.金属铝是负极，正极的电势高于负极，因此Al电极的电势比AgO电极的低，故A错误；
B.溶液显碱性，正极反应式为AgO+ 2e-+2H2O=Ag+ 2OH-，故B错误；
C.电子不能通过溶液和阳离子交换膜，故C错误；
D.负极反应式为Al- 3e-+4OH-=AlO-2+2H2O，当导线中通过 0.3mol电子时，消耗 2.7g铝，同时溶液中
有 0.3mol Na+移到正极区，所以负极区溶液质量减少 0.3mol× 23g mol-1-2.7g= 4.2g，故D正确；
62 现有一微型原电池，含有Fe-C，用于除去废水中的HCOOH，其工作原理为：向废水中通入空气
后生成H2O2，H2O2与HCOOH反应生成CO2，以下说法不正确的是 ( )
A. 正极反应：H2O2+2e-+2H+= 2H2O
B. 若不通入O2，则可能产生H2
C. H2O2处理废液生成CO2的方程式：HCOOH+H2O2=CO2↑+2H2O
D. 每转移 2mol电子，可以除去废水中的HCOOH 46 g
答案：A
解析：由题意可知，铁屑为原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，碳粉为正极，酸性条件
下，通入的氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化氢，过氧化氢与废水中的甲酸反应生成二氧化碳
和水。
A．由分析可知，碳粉为正极，酸性条件下，通入的氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化氢，A错
误；
B．若不通入氧气，废水中的甲酸电离出的氢离子能在正极得到电子发生还原反应生成氢气，B正确；
C．由分析可知，正极放电生成的过氧化氢与废水中的甲酸反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为
HCOOH+H2O2=CO2↑+2H2O，C正确；
D．由正极电极反应式O2 +2e-+2H+=H2O2可知转移 2mol电子时生成 1mol过氧化氢，由反应
36
HCOOH+H2O2=CO2↑+2H2O可知此时消耗甲酸 1mol，质量为 (1× 46)g= 46g，D正确；
63 华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度，设计了一种催化剂同时作用
在阳极和阴极，用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解，工作原理如图甲所示。不同催化剂条
件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法不正确的是 ( )
电解
A. 电解总反应为 2CO2+CH3OH=====2CO+HCOOH+H2O
B. 理论上若有 44gCO2被转化，则有 2molH
+从左侧向右侧迁移
C. 与Ni8-TET催化剂相比，使用Ni-TPP时催化效果更好
D. 若以铅蓄电池为电源，则B极应与PbO2极相连接
答案：B
解析：根据图示，A电极二氧化碳得电子发生还原反应生成CO、B电极甲醇失电子发生氧化反应生成甲
酸，A是阴极、B是阳极。
电解
A．A电极二氧化碳得电子生成CO、B电极甲醇失电子生成甲酸，电解总反应为 2CO2+CH3OH=====
2CO+HCOOH+H2O，故A正确；
B．A是阴极、B是阳极，理论上若有 44gCO2被转化，则电路中转移 2mol电子，根据电荷守恒，则有
2molH+从右侧向左侧迁移，故B错误；
C．使用Ni-TPP时反应活化能小，所以与Ni8-TET催化剂相比，使用Ni-TPP时催化效果更好，故C
正确；
D．A是阴极、B是阳极，铅蓄电池中PbO2为正极、Pb为负极，若以铅蓄电池为电源，B极应与PbO2极相
连接，故D正确；
64 电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点，利用下图所示装置可合成己二
腈 [NC(CH2)4CN]。充电时生成己二腈，放电时生成O2，其中 a、b是互为反置的双极膜，双极膜中的H2O
会解离出H+和OH-向两极移动。下列说法错误的是 ( )
37
A. N极的电势低于M极的电势
B. 放电时，双极膜中OH-向N极移动
C. 若充电时制得 1molNC(CH2)4CN，则放电时需生成 1molO2，才能使左室溶液恢复至初始状态
D. 充电时，阴极的电极反应式为：2CH2=CHCN+ 2e-+2H+=NC(CH2)4CN
答案：C
解析：放电时生成O2，结合图可知，N极的水失去电子发生氧化反应生成氧气，N为负极，M为正极；充电
时N为阴极、M为阳极；
A．由分析可知，放电时N为负极、M为正极，充电时N为阴极、M为阳极，N极的电势低于M极的电势，
A正确；
B．原电池中阴离子向负极迁移，故放电时，双极膜中OH-向N极移动，B正确；
C．充电时生成己二腈，则阴极反应为CH2=CHCN得到电子发生还原反应生成己二腈：2CH2=CHCN+
2e-+2H+=NC(CH2)4CN，放电时水失去电子发生氧化反应生成氧气，2H - +2O- 4e = 4H +O2↑；根据电子
守恒可知，2NC(CH2)4CN~4e-~O2，若充电时制得 1molNC(CH2)4CN，则放电时需生成 0.5molO2，才能使
左室溶液恢复至初始状态，C错误；
D．由C分析可知充电时，阴极的电极反应式为：2CH2=CHCN+ 2e-+2H+=NC(CH2)4CN ，D正确；
65 某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 ( )
A. 放电时负极质量减小 B. 储能过程中电能转变为化学能
C. 放电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧 D. 充电总反应：Pb+SO2-+2Fe3+4 =PbSO4+2Fe2+
答案：B
解析：该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上
Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4得
电子生成Pb和硫酸。
A．放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误；
B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；
C．放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C错
误；
38
D．充电时，总反应为PbSO +2Fe2+4 =Pb+SO2-4 +2Fe3+，D错误；
66 科学家设计了一种高效、低能耗制备H2O2的装置，装置如图所示。下列有关说法不正确的是
( )
A. a为电源的正极
B. 阳极区反应为 -2e-+3OH-= 2H2O+
C. 阴极区产生 2mol OH-时，参加反应的O2在 标准状况下的体积为 11.2 L
D. 该装置中，离子交换膜为阴离子交换膜
答案：C
解析：由图可知，与直流电源的正极 a极相连的左侧电极为电解池的阳极，碱性条件下 在阳
极失去电子发生还原反应生成 和水，电极反应式为 -2e-+3OH-= 2H2O+
，右侧电极为阴极，碱性条件下氧气在阴极得到电子发生还原反应生成过氧化氢和氢氧根
离子，电极反应式为O -2+2e +2H2O=H2O2+2OH-。
A．由分析可知，与直流电源的正极 a极相连的左侧电极为电解池的阳极，故A正确；
B．由分析可知，与直流电源的正极 a极相连的左侧电极为电解池的阳极，碱性条件下 在阳
极失去电子发生还原反应生成 和水，电极反应式为 -2e-+3OH-= 2H2O+
，故B正确；
C．由分析可知，右侧电极为阴极，碱性条件下氧气在阴极得到电子发生还原反应生成过氧化氢和氢氧根
离子，电极反应式为O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-，则阴极区产生 2mol氢氧根离子时，参加反应的氧气
39
在 标准状况下的体积为 1 mol× 22.4L/mol= 22.4L，故C错误；
D．由分析可知，与直流电源的正极 a极相连的左侧电极为电解池的阳极，右侧电极为阴极，则氢氧根离子
通过阴离子交换膜由阴极区移向阳极区，故D正确；
67 盐酸羟胺 (NH2OH HCl)在水中完全电离为NH + -3OH 和Cl ，可利用如下装置来制备盐酸羟胺。
以盐酸为离子导体，向两电极分别通入NO和H2。下列说法正确的是 ( )
A. 铂电极为正极
B. 离子交换膜为阴离子交换膜，Cl-从左室移向右室
C. 含铁催化电极上的反应为：NO+ 3e-+4H+=NH3OH+
D. 每生成 1mol盐酸羟胺电路中转移 4mol e-
答案：C
解析：该装置的目的是制备盐酸羟胺，所以NO会被还原为NH OH+3 ，则通入NO的电极为正极，通入氢气
的电极为负极，酸性环境中氢气被氧化为H+。
A．铂电极上通入氢气，发生氧化反应，为负极，A错误；
B．根据分析可知左侧电极上产生NH3OH
+，与Cl-结合生成盐酸羟胺，而Cl-有向右 (负极)移动的趋势，
未避免Cl-都移动到右侧，离子交换膜应选用阳离子交换膜，B错误；
C．该装置工作时含铁催化电极上NO被还原为NH3OH
+，根据电子守恒、元素守恒可得电极反应式为
NO+ 3e-+4H+=NH3OH+，C正确；
D．含Fe的催化电极反应式为NO+ 3e-+4H++Cl-=NH2OH HCl,每生成 1mol盐酸羟胺电路中转移
3mol e-，D错误；
68 为探究电解过程中的放电规律，某研究小组进行下列实验：
序号 阳极材料 阴极材料 电解质 阳极产物 阴极产物
① 石墨 石墨 熔融NaCl Cl2 Na
② 石墨 石墨 0.1mol·L-1NaCl溶液 Cl2 H2
③ 石墨 石墨 0.2mol·L-1CuSO4溶液 O2 Cu
④ 铜 石墨 0.2mol·L-1CuSO4溶液 Cu2+ Cu
⑤ 石墨 石墨 0.1mol·L-1CuCl2溶液 Cl2 Cu
下列说法不正确的是 ( )
A. 对比②⑤可知，阴极放电顺序是：Cu2+>H+>Na+
B. 对比③⑤可知，阳极放电顺序是：Cl->OH->SO2-4
C. 对比③④可知，阳极是铜时，会先于溶液中的离子放电
D. 对比①⑤可知，电解得到金属只能用熔融态，不能用水溶液
40
答案：D
解析：在电解池的电解质溶液中，得电子能力强的离子优先放电，电解池的阳极若是活泼电极，则金属电极
本身失电子，发生氧化反应，此时不会发生电解质溶液中的离子放电情况，根据对照试验结合电解池的工
作原理以及放电顺序知识来回答即可。
A．根据②知道氢离子的氧化性强于钠离子，根据⑤知道铜离子的氧化性强于氢离子，得电子能力强 (氧化
性强)的离子优先放电，所以对比②⑤可知，阴极放电顺序是：Cu2+>H+>Na+，故A正确；
B．根据③知道阳极上离子放电顺序是：OH->SO2-4 ，根据⑤知道，离子放电顺序是：Cl->OH-，所以阳
极离子放电顺序是Cl->OH->SO2-4 ，故B正确；
C．电解池的阳极若是活泼电极，则金属电极本身失电子，发生氧化反应，对比③④可知，阳极是铜时，会先
于溶液中的离子放电，故C正确；
D．①⑤用到的电解质成分不一样，铜离子优先于钠离子放电，但是电解得到金属不一定只能用熔融态，电
解氯化铜溶液也是得到金属铜，故D错误；
69 钠离子电池使用的电极材料主要是钠盐，相较于锂盐而言储量更丰富，价格更低廉。某钠离子电池
结构如图所示，电极A为含钠过渡金属氧化物 (NaTMO2)，电极B为硬碳，充电时Na+得电子成为Na嵌入
硬碳中，下列说法正确的是 ( )
A. 放电时，A是原电池的负极
B. 放电时，外电路通过 amol电子时，A电极电解质损失 amolNa+
C. 充电时，电极A为阳极，反应可表示为NaTMO2-xe-=Na +1-xTMO2+xNa
D. 单位质量的负极材料钠离子电池比锂离子电池可以提供更多的电量
答案：C
解析：充电时Na得电子成为Na嵌入硬碳中，则硬碳为电解池的阴极，为电池的负极，即电极B为电池的负
极，A为电池的正极。
A．电极B为电池的负极，充电时，与外接直流电源的负极相连，A错误；
B．放电时，A电极 (正极)电极反应式为Na1-xTMO2+xNa++xe-=NaTMO +2，Na 从负极向A电极迁移，
然后参与电极反应，故A电极电解质中不损失Na+，B错误；
C．放电时，为原电池装置，A为正极，充电时A为阳极，电极反应式为NaTMO2-xe-=Na1-xTMO2
+xNa+，C正确；
D．单位质量的负极材料钠离子电池比锂离子电池可以提供更少的电量，D错误；
70 研究生铁的锈蚀，下列分析不正确的是 ( )
序号 ① ② ③
实验
41
现象 8小时未观察到明显锈蚀 8小时未观察到明显锈蚀 1小时观察到明显锈蚀
A. ①中，NaCl溶液中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀
B. ②中，生铁片未明显锈蚀的原因之一是缺少H2O
C. ③中正极反应：O +4e-+2H O= 4OH-2 2
D. 对比①②③，说明苯能隔绝O2
答案：D
解析：A. 根据实验现象，③中 1小时观察到明显锈蚀，说明NaCl溶液中溶解有O2，只是苯不能隔绝空气中
的氧气进入氯化钠溶液，而①中由于是密闭体系，溶解的O2较少，不足以使生铁片明显锈蚀，故A正确；
B. 苯属于非电解质，②中无电解质溶液，不满足电化学腐蚀的条件，故B正确；
C. 根据现象，铁在中性环境下发生吸氧腐蚀，正极反应：O2+4e-+2H2O= 4OH-，电极反应式合理，故C正
确；
D. 根据现象，③中发生吸氧腐蚀，①③溶液中均溶解由氧气，③中观察到明显锈蚀，说明苯不能隔绝O2，故
D错误；
71 锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示 (凝胶中
允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是 ( )
A. 充电过程中，b电极发生氧化反应
B. 充电过程中，a电极反应为：MnO +2e-2 +4H+=Mn2++2H2O
C. 放电过程中，SO2-4 向 a极迁移
D. 放电过程中，转移 0.2mole-时，b电极消耗 0.4molOH-
答案：D
解析：由图示可知，放电过程中 b为负极，失去电子发生氧化反应；a为正极，得到电子发生还原反应；充电
过程中 b为阴极，外接电源负极，a为阳极，外接电源正极。
A．由图示可知，放电过程中 a极为正极，得到电子发生还原反应，充电过程中失去电子发生氧化反应，故
A错误；
B．充电过程中 a电极失去电子发生氧化反应，则充电过程中，a电极反应为：Mn2++2H -2O- 2e =MnO2
+4H+，故B错误；
42
C．放电过程中，a为正极，b极为负极，溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极；所以放电过程中，SO2-4
向 b极迁移；故C错误；
D．放电过程中 b电极为负极，其电极反应式为 Zn+ 4OH--2e-= Zn(OH)2-4 ，所以放电过程中，转移
0.4mole-时，b电极消耗 0.8molOH-，故D正确；
72 水污染是我国面临的主要环境问题之一、工业废水排入水体前必须经过处理达到排放标准，否则会
污染地表水和地下水。利用微生物电池进行废水 (含Na+、K+、Mg2+、Cl-和SO2-4 等离子)脱盐的同时处
理含OCN-(其中C为+4价)酸性废水的装置如图所示。下列说法错误的是 ( )
A. 电子由电极M经用电器流向电极N
B. 该电池的优点是条件温和，利用率高，无污染
C. 通过膜 1的阴离子数目一定等于通过膜 2的阳离子数目
D. 电池的总反应可表示为 4OCN-+3O2+4H+= 4CO2+2N2+2H2O
答案：C
解析：从图中可以看出，在M极，OCN-转化为CO2和N2，N元素由-3价升高到 0价，则M极为负极；在
N极，O2作氧化剂，则N极为正极。
A．原电池工作时，电子由负极沿导线流向正极，则电子由电极M经用电器流向电极N，A正确；
B．该电池在厌氧微生物的催化作用下，常温下，将OCN-等杂质转化为CO2、N2等，所以优点是条件温
和，利用率高，无污染，B正确；
C．在M极，2OCN--6e-+2H2O= 2CO2↑+N2↑+4H+，则废水中的Cl-、SO2-4 通过膜 1向M极移动；在N
极，O - - + + + 2+2+2H2O+ 4e = 4OH ，则废水中的H 、Na 、K 、Mg 通过膜 2向N极移动，由于阴、阳离子所带的
电荷数不同，所以通过膜 1的阴离子数目不一定等于通过膜 2的阳离子数目，C错误；
D．将M极、N极的电极反应式相加，同时注意废水呈酸性，正极产生的OH-最终被废水中的H+所中和，
所以电池的总反应可表示为 4OCN-+3O2+4H+= 4CO2+2N2+2H2O，D正确；
73 二氧化碳的再利用是实现温室气体减排的重要途径之一，在稀H2SO4中利用电催化可将CO2同时
转化为多种燃料，其原理如图所示。下列说法正确的是 ( )
43
A. 离子交换膜为阳离子交换膜
B. 一段时间后，阴极区溶液质量会减少
C. Cu电极上的电极反应式为 2H2O -4e-=O +2↑+4H
D. 若阴极只生成 0.15molCO和 0.35mol HCOOH，则电路中转移电子的物质的量为 0.50mol
答案：A
解析：A．该装置为电解池，Pt为阳极，铜电极为阴极，阳极产生的氢离子透过离子交换膜进入阴极，故离
子交换膜为阳离子交换膜，故A正确；
B．氢离子迁移进入阴极区，发生的电极反应式为：2H++CO2+2e-=CO+H2O、2H++CO2+2e-=
HCOOH、12 H++2CO2+12e-=C2H4+4H O、8H++CO +8e-2 2 =CH4+2H2O，根据电极反应式，二氧化碳和
氢离子的质量大于生成的气体CO、CH4、C2H4的总质量，一段时间后，阴极区溶液质量会增加，故B错误；
C．Cu电极为阴极，电极反应式有：2H++CO2+2e-=CO+H2O、2H++CO2+2e-=HCOOH、12 H+
+2CO2+12e-=C + -2H4+4H2O、8H +CO2+8e =CH4+2H2O，故C错误；
D．二氧化碳生成CO和HCOOH时，碳元素化合价均由+4价降低为+2价，阴极只生成 0.15molCO和
0.35mol HCOOH，则电路中转移电子的物质的量为 (0.15+ 0.35) × 2= 1mol，故D错误。
74 环氧乙烷 ( ，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理
示意图如图。
下列说法正确的是 ( )
A. 电极 2连接外接电源的正极
B. 通电后，阴离子通过离子膜移向阳极
C. 溶液 a可能含有两种溶质，溶液 b可循环使用
D. 将乙烯用丙烯替换，可生成含有四元环结构的有机物
答案：C
解析：电极 1上Cl-放电生成Cl2，为阳极，阳极区反应反应：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2+H2O HCl
+HClO、C -2H4+HClO→HOCH2CH2Cl；电极 2上H2O放电生成OH 和H2，为阴极，阴极反应为 2H2O+
2e-=H2↑+2OH-；两电极

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