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压轴题04 电化学装置分析
01 原电池和电解池的装置比较
将化学能转化为电能的装置叫做原电池 把电能转化为化学能的装置叫电解池
02 原电池和电解池的本质区别
装置 原电池 电解池
实例
原理 使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件 ①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ①电源； ②电极（惰性或非惰性）； ③电解质（水溶液或熔化态）。
反应类型 自发的氧化还原反应 非自发的氧化还原反应
电极名称 由电极本身性质决定： 正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极。 由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极；
电极反应 负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 正极：2H++2e-=H2↑（还原反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应）
电子流向 负极→正极 电源负极→阴极；阳极→电源正极
能量转化 化学能→电能 电能→化学能
应用 ①抗金属的电化腐蚀； ②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。
原电池的本质：氧化还原反应中电子作定向的移动过程。
电解池的本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。
03 化学腐蚀和电化腐蚀的区别
化学腐蚀 电化腐蚀
一般条件 金属直接和强氧化剂接触 不纯金属，表面潮湿
反应过程 氧化还原反应，不形成原电池。 因原电池反应而腐蚀
有无电流 无电流产生 有电流产生
反应速率 电化腐蚀＞化学腐蚀
结果 使金属腐蚀 使较活泼的金属腐蚀
04 吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别
电化腐蚀类型 吸氧腐蚀 析氢腐蚀
条件 水膜酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强
正极反应 O2 + 4e- + 2H2O =4OH- 2H+ + 2e-=H2↑
负极反应 Fe－2e-=Fe2+ Fe－2e-=Fe2+
腐蚀作用 是主要的腐蚀类型，具有广泛性 发生在某些局部区域内
05 电解、电离和电镀的区别
电解 电离 电镀
条件 受直流电作用 受热或水分子作用 受直流电作用
实质 阴阳离子定向移动，在两极发生氧化还原反应 阴阳离子自由移动，无明显的化学变化 用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金
实例 CuCl2 Cu＋Cl2 CuCl2==Cu2++2Clˉ 阳极 Cu －2e- = Cu2+ 阴极 Cu2++2e- = Cu
关系 先电离后电解，电镀是电解的应用
06 电镀铜、精炼铜比较
电镀铜 精炼铜
形成条件 镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子 粗铜金属作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液
电极反应 阳极 Cu －2e- = Cu2+ 阴极 Cu2++2e- = Cu 阳极：Zn - 2e- = Zn2+ Cu - 2e- = Cu2+ 等 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu
溶液变化 电镀液的浓度不变 溶液中溶质浓度减小
07 电极反应式书写技巧
（1）原电池的电极反应式书写
1.先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。
2.注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成水。
3.正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的书写电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的书写电极反应式，即得到较难写出的书写电极反应式。
（2）电解池的电极反应式书写
1.首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前,金属活动顺序由强到弱：铯最强，后是稀土、钡、铷，后是钾〉钙〉钠〉镁〉铝〉铍〉锰〉锌〉铁〉钴〉镍〉锡〉铅〉(氢)〉铜〉汞〉银〉铂〉金。），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。
2.如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写书写电极反应式。阳极（惰性电极）发生氧化反应，阴离子失去电子被氧化的顺序为：S2-＞SO32-＞I-＞Br -＞Cl-＞OH-＞水电离的OH-＞含氧酸根离子＞F-。
3.阴极发生还原反应，阳离子得到电子被还原的顺序为：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞（酸电离出的H+）＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞（水电离出的H+）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。
题型01 原电池装置分析
1．（2024届广东省省二模）一种基于原电池原理的氧气传感器可用于测定样气中氧气的含量，其装置如图所示。下列说法正确的是
A．铅电极为正极
B．银电极上发生的反应为
C．电子由铅电极经过KOH溶液流向银电极
D．工作过程中，传感器的质量不变
【答案】B
【分析】因为该电池可用于测定样气中氧气的含量，氧气进入银电极，所以银电极是正极，铅电极是负极。
【解析】A．由分析知，银电极是正极，铅电极是负极，A错误；
B．银电极是正极，发生还原反应，电极反应式为，B正确；
C．电子从负极经外电路流向正极，所以电子由铅电极经过导线流向银电极，C错误；
D．铅电极为负极，电极反应，所以工作过程中，传感器的质量增加，D错误；
故选B。
2．（2024届广东省大湾区二模）锌-空气电池因工作电压高、制造成本低等特点备受关注。该电池以特定晶型的为催化剂，KOH溶液为电解质，放电时，下列叙述正确的是
A．移向锌电极 B．在正极发生氧化反应
C．负极发生反应： D．用盐酸作电解质能减少锌电极的损耗
【答案】A
【分析】由题意可知，放电时，锌为空气电池的负极，碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，通入空气的电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子。
【解析】A．由分析可知，放电时，锌为空气电池的负极，通入空气的电极为正极，则氢氧根离子移向锌电极，故A正确；
B．由分析可知，通入空气的电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，故B错误；
C．由分析可知，放电时，锌为空气电池的负极，碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为，故C错误；
D．锌能与盐酸反应，所以用盐酸作电解质会增加锌电极的损耗，故D错误；
故选A。
题型02 电解池原理应用
3．（2024届广东省湛江二模）一种应用间接电氧化红曲红（M）合成新型红曲黄色素（N）的装置如图。下列说法正确的是
已知：由M到N的反应可表示为（已配平）。
A．该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能
B．b极为阳极，电极反应式为
C．理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为
D．反应前后保持不变
【答案】C
【分析】由题干电解池装置图可知，a极发生氧化反应，电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，则a极为阳极，b极为阴极，发生还原反应，电极反应为：2H++O2+2e-=H2O2，然后H2O2把转化为，M将又还原为，据此分析解题。
【解析】A．电解池工作时，电能不可能完全转化为化学能，故该合成方法中的能量转换形式是电能转化为化学能和热能等，A错误；
B．由分析可知，b极为阴极，电极反应式为，B错误；
C．根据电子守恒可知，a极电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，b极电极反应为：2H++O2+2e-=H2O2，故理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为，C正确；
D．由题干图示信息可知，根据反应H2O2+=+H2O，，反应中阴极区产生H2O，即反应后变小，D错误；
4．（2024届广东省广州二模）一种具有双极膜的酸-碱液流电池如图所示，工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，有利于电解反应顺利进行。充电时电极a的反应为：，下列说法不正确的是
A．充电时电极b是阳极
B．充电时KOH溶液中KOH的物质的量增大
C．放电一段时间后，负极区溶液的pH减小
D．每消耗1mol DSAQ，双极膜处有2mol的解离
【答案】C
【分析】由信息充电时电极a的反应为：，则a为阴极，b为阳极，电极反应式为2Br--2e-=Br2；放电时a为负极，b为正极。据此作答。
【解析】A．根据分析，b是阳极，A正确；
B．根据分析，充电时，双极膜处产生的H+移向左边阴极区，OH-移向KOH溶液，K+从阳极区经过阳离子交换膜移向KOH溶液，所以KOH的物质的量增大，B正确；
C．放电时，负极发生的电极反应：，每产生2molH+，同时有通过双极膜离开阴极室，故pH基本不变，C错误；
D．根据电极反应式，每消耗1mol DSAQ，得到2mol电子，双极膜处有2mol的解离，D正确；
故选C。
题型03 电化学腐蚀原理的应用
5．（2024届广东省省二模）下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 淀粉水解产生果糖 米饭在口腔中越嚼越甜
B 受热易分解 加热可除去中的
C Zn的金属性比Fe强 在钢制船壳上镶嵌锌块能减缓船体的腐蚀
D 的熔点比低 工业上电解熔融冶炼铝
【答案】C
【解析】A．淀粉水解产生葡萄糖，所以米饭在口腔中越嚼越甜，A错误；
B．受热易分解，正确，但加热可除去中的错误，因为加热也分解，B错误；
C．在钢制船壳上镶嵌锌块，因为Zn的金属性比Fe强，所以Zn为负极，Fe为正极，能减缓船体的腐蚀，C正确；
D．的熔点比低，正确，但是是分子晶体，所以工业上不能用电解熔融冶炼铝，D错误；
故选C。
6．（2024届广东省佛山二模）某实验小组利用如图装置探究电化学法保护铁制品的原理。反应一段时间后，下列说法错误的是
A．装置A利用的是牺牲阳极法
B．取a处溶液，滴加溶液，有蓝色沉淀
C．向c处滴加几滴酚酞溶液，变红
D．在d处上方放置湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝
【答案】B
【分析】装置A中，锌的活泼性较强，作为负极，电极反应式为，铁作为正极，电极反应式为，在装置B中，C作为阳极，电极反应式为，铁作为阴极，电极反应式为，据此回答。
【解析】A．在装置A中，由于锌比铁活泼，故锌作为负极，铁作为正极，利用了牺牲阳极法保护了铁制品不被腐蚀，A正确；
B．由分析知，在a处不会生成，滴加溶液，不会产生蓝色沉淀，B错误；
C．由分析知，在c处有生成，加几滴酚酞溶液，变红，C正确；
D．由分析知，在d处有生成，在上方放置湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝，D正确；
故选B。
题型04 电化学探究实验
7．（2024届广东省梅州二模）某化学学习兴趣小组利用下图装置制作简易的燃料电池，电极Ⅰ、Ⅱ均为石墨电极，下列说法不正确的是
A．断开、闭合，一段时间后，电极Ⅱ附近溶液变红
B．电解一段时间后，断开、闭合，此时电极Ⅰ发生还原反应
C．将溶液换成溶液也能制作成燃料电池
D．如将电极Ⅰ、Ⅱ换成铁电极，两电极发生反应不变
【答案】D
【分析】根据题干装置图和需制作简易的燃料电池的要求可知，首先需断开K1，闭合开关K2，此时电极I为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，电极Ⅱ为阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，然后断开K2，闭合K1，此时装置变为氢氧燃料电池，电极I为正极，电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，电极Ⅱ为负极，电极反应为：H2-2e-=2H+，据此分析解题。
【解析】A．由分析可知，断开K1、闭合K2，此时电极I为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，电极Ⅱ为阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故一段时间后，电极Ⅱ附近溶液变红，A正确；
B．断开K2，闭合K1，此时装置变为氢氧燃料电池，电极I为正极，电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，发生还原反应，B正确；
C．将溶液换成溶液，则阳极上产生Cl2、阴极上产生H2，故也能制作成H2和Cl2的燃料电池，C正确；
D．若将电极Ⅰ换成铁棒，则在电解过程中，铁作阳极失电子转化为亚铁离子，两电极发生反应发生改变，D错误；
故选D。
8．（2024届广东省茂名二模）按如图装置进行电解滴有紫甘蓝溶液饱和食盐水的可视化实验，已知紫甘蓝溶液酸性条件下呈红色，中性条件下呈紫色，碱性条件下呈黄色，下列说法不正确的是
A．U形管左边颜色由紫色变黄
B．④中带火星的木条复燃
C．反应结束后⑤中的离子浓度：c(Cl-)＞c(ClO-)
D．U形管右侧先变红后褪色，体现氯水的酸性和漂白性
【答案】B
【分析】电解时与电源正极连接的电极为阳极，阳极发生氧化反应；与电源负极连接的电极为阴极，阴极发生还原反应，根据电解饱和食盐水方程式：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH的不同电极产物，结合溶液酸碱性与紫甘蓝溶液颜色变化分析。
【解析】A．根据图示可知：U形管左侧电极连接电源负极为阴极，阴极上发生还原反应，由于离子放电能力：H+＞Na+，因此阴极电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，使附近溶液显碱性，在碱性条件下紫甘蓝溶液呈黄色，因此看到溶液由紫色变为黄色，A正确；
B．根据选项A分析可知：左侧电极为阴极，电极反应式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-，在④中逸出的气体为H2具有可燃性，不具有助燃性，因此不能使带火星的木条复燃，B错误；
C．右侧电极连接电源正极，作阳极，阳极发生氧化反应。由于阴离子放电能力：Cl-＞OH-，所以阳极电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2与烧杯⑤中NaOH溶液发生反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，反应产生的NaCl、NaClO的物质的量相等，最初c(Cl-)=c(ClO-)，但HCl是强酸，Cl-不水解，c(Cl-)不变；而HClO是弱酸，ClO-会发生水解反应变为HClO而消耗，导致c(ClO-)减小，因此最终达到平衡时溶液中离子浓度：c(Cl-)＞c(ClO-)，C正确；
D．根据图示可知：U形管右侧电极连接电源正极为阳极，Cl--2e-=Cl2↑，Cl2溶于水，发生反应：Cl2+H2O=HCl+HClO，HCl、HClO都是酸，酸电离产生H+，使溶液显酸性，在酸性溶液中紫甘蓝溶液呈红色，同时HClO又具有强氧化性，又会将红色物质氧化变为无色，因此看到U形管右侧溶液颜色变化是先变红后褪色，这体现氯水的酸性和漂白性，D正确；
故合理选项是B。
3．（2024·山东滨州·中考真题）向盛有和混合溶液的试管中加入一定量铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是
A．滤渣中一定有铁、铜、银 B．滤液中一定含有，可能含有
C．滤液的质量一定比原溶液的质量大 D．滤液有可能呈蓝色
【答案】A
【分析】铁粉加入以后会先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，接着才会与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，铁活性弱于铝，所以不会与硝酸铝反应，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明有氢前金属，所以铁一定过量。
【解析】A.滤渣中一定有铁(过量的)、铜和银(都是反应生成的)，正确；
B.滤液中一定含有反应生成的和未反应的，错误；
C.由方程式分析可知，，铁与硝酸银和硝酸铜反应都会使溶液质量减小，错误；
D.滤液不可能呈蓝色，因为硝酸铜已经被完全反应，错误。
故选：A。
1．（2024届广东省大湾区一模）一种镁/海水燃料电池处理海水富营养化的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．作原电池的正极
B．放电时，向气体扩散电极移动
C．反应初始阶段产生的是，后期会产生沉淀
D．气体扩散电极发生的电极反应：
【答案】D
【分析】
该原电池工作时，Mg发生失电子的反应生成Mg2+、作负极，正极上氧气发生得电子的还原反应生成OH-，OH-与结合生成NH3 H2O，即Mg电极为负极，气体扩散电极为正极，放电时电解质溶液中向正极移动，向负极移动，则反应初始阶段Mg2+与(NH4)3PO4反应生成MgNH4PO4沉淀，后期向正极移动、溶液碱性增强，生成Mg(OH)2沉淀，正极反应为O2+4+2H2O+4e-=4NH3 H2O，据此分析解答。
【解析】
A．镁/海水燃料电池工作时，Mg发生失电子的反应生成Mg2+，故作负极，A错误；
B．原电池工作时，Mg电极为负极，气体扩散电极为正极，向正极移动，向负极（Mg电极）移动，B错误；
C．反应初始阶段Mg2+与(NH4)3PO4反应生成MgNH4PO4沉淀，后期向正极移动、溶液碱性增强，生成Mg(OH)2沉淀，C错误；
D．原电池工作时，Mg电极为负极，气体扩散电极为正极，正极上O2得电子生成OH-，与迁移过来的结合生成NH3 H2O，则正极反应式为O2+4+2H2O+4e-=4NH3 H2O，D正确；
故答案为：D。
2．（2024届广东省广州市黄浦区一模）我国首创的铝—空气—海水电池可为海，上航标灯供电，是一种无污染、长效、稳定可靠的电源。下列说法正确的是
A．作原电池正极
B．电池工作时，海水中的向负极移动
C．正极反应式为：
D．每消耗，电池最多向外提供电子的电量
【答案】C
【解析】A．铝—空气—海水电池中，Al为活泼金属，失电子作负极，故A错误；
B．原电池中阳离子向正极移动，则向正极移动，故B错误；
C．氧气在正极得电子，电极反应为：，故C正确；
D．1molAl失3mol电子，则消耗，转移电子物质的量为mol，故D错误；
故选：C。
3．（2024届广东省广州市黄浦区一模）在触媒作用下，可用电化学装置处理酸性废水中的有机物，原理如图所示。下列说法不正确的是
A．负极发生的反应为：
B．若有机物是甲酸，总反应可表示为
C．若有机物是乙酸，处理乙酸，有由电极区移向电极区
D．用该装置处理有机污水可降低能耗
【答案】C
【分析】B电极反应中氧元素化合价降低，发生还原反应，故B为正极，A为负极，据此分析解题。
【解析】A．A为负极，发生的反应为：，A正确；
B．若有机物是甲酸(HCOOH)，根据原理图，总反应可表示为，B正确；
C．若有机物是乙酸，处理1mol乙酸，需要2mol氧气，需要8molH+与之结合生成水，故有8molH+由A电极区移向B电极区，C错误；
D．相较于传统的化学处理方法，该装置处理不需要高温高压，因此能够大幅度降低处理过程对能源的消耗，故用该装置处理有机污水可降低能耗，D正确。
故选C。
4．（2024届广东省深圳一模）我国科学家设计了水/有机混合高能锂硫电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．硫电极为负极
B．通过阳离子交换膜向锂电极方向迁移
C．硫电极上发生的反应为
D．理论上，每消耗1mol ，同时消耗2 mol
【答案】C
【分析】
该装置为原电池，铜离子得到电子，因此硫电极为正极，电极反应式为，锂电极为负极，电极反应式为，据此作答。
【解析】A．锂在反应中失电子为负极，故A错误；
B．原电池中阳离子向正极(硫电极)移动，故B错误；
C．硫电极为正极，电极反应式为，故C正确；
D．依据电子守恒可知，每消耗1molS，同时消耗4molLi，故D错误；
故选：C。
5．（2024届广东省肇庆二模）SO2-空气电池是一种新型环保电池，可在发电的同时制得硫酸，电池内部以稀硫酸为电解液。电池工作时，下列说法正确的是
A．SO2发生还原反应
B．H2SO4在电池的负极生成
C．电子从负极通过电解液移向正极
D．通入空气发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-
【答案】B
【分析】SO2-空气电池中空气中氧气得到电子发生还原反应，通入氧气一极为正极，则通入二氧化硫一极为负极；
【解析】A．SO2在负极失去电子，发生氧化反应，A错误；
B．SO2在负极失去电子，发生氧化反应生成硫酸，B正确；
C．电子经导线传递到正极，不会经过电解质溶液，C错误；
D．空气中氧气得到电子发生还原反应，在酸性条件下生成水：，D错误；
故选B。
6．（2024届广东省省一模）微生物燃料电池能在较低的有机负荷下将化学能转化为电能，可用于有机污染的生物修复，其反应原理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．a极是电池负极
B．电子从极经电解质溶液流向极
C．向极移动
D．若“有机物”是甲烷，则a极每产生，转移电子数为
【答案】B
【分析】a电极上有机物转化为CO2，C元素化合价升高，失电子发生氧化反应，a为负极，b为正极；
【解析】A．由图分析，a极发生氧化反应，b极氧、硫的化合价降低，则极为负极，极为正极，A正确；
B．电子从极经过导线流向极，不进入电解质溶液，B错误；
C．原电池中阳离子移向正极b，C正确；
D．若“有机物”是甲烷，则a极电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，每产生即，转移电子数为，D正确；
答案选B。
7．（2024届广东省大湾区一模）一种新型电解池如图所示，可实现废水中硝酸根制氨和硫化氢制硫的双污染物的升级回收利用。下列说法不正确的是
A．a为电源正极，电极I发生氧化反应
B．阴极电极反应式：
C．若处理含废水，理论上交换膜通过
D．电解一段时间后，阳极附近的溶液的不变
【答案】D
【分析】
由图可知，电极Ⅰ上硫化氢失电子生成硫，则电极Ⅰ为阳极，电极Ⅱ为阴极，硝酸根离子得电子生成一水合氨，电极反应式为：+8e-+7H2O═NH3 H2O+9OH-，据此分析解题。
【解析】
A．电极Ⅰ上硫化氢失电子生成硫，则电极Ⅰ为阳极，a为电源正极，电极Ⅰ发生氧化反应，A正确；
B．电极Ⅱ为阴极，硝酸根离子得电子生成一水合氨，电极反应式为：+8e-+7H2O═NH3 H2O+9OH-，B正确；
C．若处理含4molH2S废水，电路中转移8mol电子，则理论上交换膜通过8molOH-，C正确；
D．阳极的电极反应式为：H2S-2e-=S+2H+，每生成1molS，有2molOH-经过阴离子交换膜到达阳极区，与氢离子结合生成水，则电解一段时间后，阳极附近的溶液的pH增大，D错误；
故答案为：D。
8．（2024届广东省肇庆二模）双极膜是一种复合膜，在直流电作用下，能把中间界面内的H2O解离为H+和OH-，并使离子定向通过。
以铅蓄电池为电源(放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O)，利用双极膜电解获得NaOH与H3PO4的原理如图所示。下列说法正确的是
A．N膜为阳离子交换膜
B．产品室2中溶液pH逐渐增大
C．产品室1中反应为+2OH-=+2H2O
D．双极膜共解离4molH2O时，理论上铅蓄电池中生成2molPbSO4
【答案】D
【分析】由图可知，电解池工作时阳离子向阴极迁移，由于H+向电极a移动，即电极a为阴极，那么电极b为阳极， M膜为阳离子交换膜，原料室中钠离子通过M膜进入产品室1得到氢氧化钠，N膜为阴离子交换膜，原料室中磷酸二氢根离子通过N膜进入产品室2，与双极膜产生的氢离子反应生成磷酸。
【解析】A．由分析得，N为阴离子交换膜，故A错误；
B．原料室中磷酸二氢根离子通过N膜进入产品室2，与双极膜产生的氢离子反应生成磷酸，产品室2中溶液pH逐渐减小，故B错误；
C．原料室中钠离子通过M膜进入产品室1得到氢氧化钠，故C错误；
D．双极膜共解离4molH2O，即电极a、b处各解离2molH2O，电极a的电极反应式为：，解离2molH2O得到2mol H+，转移电子数为2mol，结合反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，理论上铅蓄电池中生成2molPbSO4，故D正确；
故选D。
9．（2024届广东省深圳一模）我国科学家研发了一种由废水（含、等）提铀并同步产电的工艺，其工作原理和相关物质转化关系如图所示，下列有关该过程的说法不正确的是
A．电子从电极经导线流向CCF电极
B．CCF电极上发生的反应有：
C．生成（的反应中，
D．利用电解法再次获得含溶液，需将附着、的电极置于阳极
【答案】C
【分析】由图可知，铁电极为原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe—2e—=Fe2+，CCF电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化氢和氢氧根离子、UO在正极得到电子发生还原反应生成UO2，电极反应式为、UO+2e—=UO2，放电生成的UO2与过氧化氢反应生成(UO2)O2·H2O，反应的化学方程式为UO2+2H2O2=(UO2)O2·H2O。
【解析】A．由分析可知，铁电极为原电池的负极，CCF电极为正极，则电子从Fe电极经导线流向CCF电极，故A正确；
B．由分析可知，CCF电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化氢和氢氧根离子、UO在正极得到电子发生还原反应生成UO2，电极反应式为、UO+2e—=UO2，故B正确；
C．由分析可知，生成(UO2)O2·H2O的化学方程式为UO2+2H2O2=(UO2)O2·H2O，则反应中氧化剂H2O2与还原剂UO2的物质的量之比为1：1，故C错误；
D．利用电解法再次获得含溶液时，与直流电源的正极相连的CCF电极为阳极，UO2、(UO2)O2·H2O在阳极失去电子发生氧化反应生成UO，故D正确；
故选C。
10．（2024届广东省省一模）钠离子电池的充放电过程是钠离子在电池正极材料和负极材料之间来回脱嵌的过程，因此钠离子电池被称为“摇椅电池”，其工作原理如图所示，电池总反应式为。下列说法错误的是
A．放电时，电流从极经过用电器流向极
B．放电时，负极的电极反应式为
C．充电时，每转移电子，极的质量减少
D．充电时，极连接电源的负极
【答案】D
【分析】由总反应式中放电方向到的变化可知，元素化合价升高，故极是负极，负极的电极反应式为，充电时极为阳极，电极反应式为；
【解析】A．由总反应式中放电方向到的变化可知，元素化合价升高，故极是负极，电流从极经过用电器流向极，A项正确；
B．放电时，负极失电子生成，电极反应式为，B项正确；
C．充电时极的电极反应式为，每转移电子，极减少的，质量减少，C项正确；
D．充电时，极作阳极，连接电源正极，D项错误；
答案选D。
11．（2024届广东省佛山一模）如图装置可合成重要的化工中间体乙醛酸，双极膜中的能解离为和，下列说法正确的是
A．石墨也可以用Pb代替
B．双极膜解离出来的向石墨电极移动
C．在Pb电极表面发生反应：
D．当石墨电极析出1 mol ，Pb电极附近一定生成2 mol乙醛酸
【答案】C
【分析】由图可知，铅电极为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，酸性条件下草酸在阴极得到电子发生还原反应生成乙醛酸和水，石墨电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，双极膜解离出来的氢氧根离子进入阳极区、氢氧根离子进入阴极区。
【解析】A．若用铅电极代替石墨电极，铅会在阳极失去电子发生氧化反应生成铅离子，所以不能用铅电极代替石墨电极，故A错误；
B．由分析可知，铅电极为电解池的阴极，石墨电极为阳极，双极膜解离出来的氢氧根离子进入阳极区、氢氧根离子进入阴极区，故B错误；
C．由分析可知，铅电极为电解池的阴极，酸性条件下草酸在阴极得到电子发生还原反应生成乙醛酸和水，电极反应式为，故C正确；
D．由分析可知，铅电极为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，酸性条件下草酸在阴极得到电子发生还原反应生成乙醛酸和水，则石墨电极析出1mol氧气时，无法计算铅电极附近生成乙醛酸的物质的量，故D错误；
故选C。
12．（2024届广东省广州一模）一种简单钒液流电池的结构及工作原理示意图所示，下列说法不正确的是
A．放电时，从极区向极区移动
B．充电时，电极是阳极
C．每消耗，有通过质子交换膜
D．充电时的总反应：
【答案】C
【分析】由图知，M极转化为VO2+，V元素化合价由+5变为+4，化合价降低，得电子，故为正极，则N为负极，V2+失电子，那么充电时，M接外电源正极，M为阳极，另外结合质子交换膜可以知道电解液为酸性。
【解析】A．放电时，M为正极，电极反应式为，正极反应消耗H+，H+从N极区向M极区移动，A正确；
B．充电时，VO2+转化为，失电子，M为阳极，B正确；
C．根据A中电极方程式，每消耗1mol，得到1mole-，虽然消耗2molH+，但内外电路通过的电量相等，因此只有1molH+通过质子交换膜，C不正确；
D．充电时，M极VO2+转化为，总反应为+H2O+V3+=+2H++V2+，D正确；
本题选C。
13．（2024届广东省江门一模）高氯酸（）是制备导弹和火箭的固体推进剂高氯酸铵（）的原料之一，下图为一种惰性电极电解高纯次氯酸制备高氯酸的模拟装置。下列有关说法不正确的是
A．b为电源的正极 B．电极M处发生氧化反应
C．从左到右穿过质子交换膜 D．电极N的电极反应式：
【答案】A
【分析】
图为一种惰性电极电解高纯次氯酸制备高氯酸的模拟装置，则M极次氯酸失去电子发生氧化反应得到高氯酸，M为阳极、N为阴极，与之对应的a为正极、b为负极；
【解析】
A．由分析可知，b为电源的负极，A错误；
B．由分析可知，电极M处发生氧化反应，B正确；
C．电解池中阳离子向阴极迁移，故从左到右穿过质子交换，C正确；
D．N为阴极，氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，，D正确；
故选A。
14．（2024届广东省江门一模）我国科学家设计了一种协同转化装置，实现对天然气中和的高效去除，装置如下图。其中电极分别为ZnO＠石墨烯（石墨烯包裹ZnO）和石墨烯。下列有关说法不正确的是
A．ZnO＠石墨烯电极连接光伏电池的负极
B．石墨烯区电极反应：
C．协同转化的总反应式：
D．金属导线上每转移1mol电子，和被去除的总体积约11.2L（标准状况）
【答案】D
【分析】根据示意图可判断该装置为电解池，ZnO＠石墨烯电极为阴极，接光伏电池的负极；石墨烯电极为阳极，接光伏电池的正极；
【解析】A．由上述分析可知，ZnO＠石墨烯电极连接光伏电池的负极，故A正确；
B．根据示意图，石墨烯区电极反应：，故B正确；
C．根据图中进入物质、出来物质知，协同转化过程中反应物是H2S、CO2，生成物是S、CO、H2O，电池反应式为CO2+H2S═CO+H2O+S，故C正确；
D．根据总反应：，金属导线上每转移1mol电子，和被去除的总物质的量为1mol，总体积约22.4L(标准状况)，故D错误。
答案选D。
15．（2024届广东省梅州一模）国内首创的电化学脱嵌法盐湖提锂是通过“富锂态吸附材料（阳极）|支持电解质|阴离子膜|卤水|欠锂态吸附材料（阴极）”实现盐湖卤水中锂的高效选择性提取和富集，且高选择性提取锂的磷酸铁（）离子筛价廉易得可反复使用。工作原理如图所示，下列说法不正确的是
A．该离子筛高选择性提取锂而不提取、的原因是离子半径小能嵌入离子筛
B．阴极室发生的电极反应式：
C．卤水中的通过阴离子膜进入阳极室以维持整个体系的电荷平衡
D．以5A的电流电解32分钟后，阳极板质量减轻1.4g（）
【答案】D
【分析】
根据示意图可知，左侧为阳极，发生氧化反应，右侧为阴极，发生还原反应；
【解析】
A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；锂离子半径小于、，导致能嵌入离子筛，从而能高选择性提取锂而不提取、，A正确；
B．阴极室中得到电子发生还原反应生成，发生的电极反应式：，B正确；
C．装置中为阴离子膜，反应过程中卤水中的通过阴离子膜进入阳极室以维持整个体系的电荷平衡，C正确；
D．5A的电流电解32分钟后，转移电子，则阳极板释放出1molLi+，质量减轻0.7g，D错误；
故选D。
16．（2024届广东省汕头一模）液流电池在储能领域发挥着重要作用．下图是碱性锌铁液流电池，其具有电压高、成本低的优点．已知该电池放电时正极发生反应：，下列叙述正确的是
A．放电时，M处发生氧化反应，N为负极
B．放电时，右侧贮液器中溶液浓度减小
C．充电时，N极电极反应为：
D．该离子交换膜为阴离子交换膜，当有65 g Zn发生反应时，有1 mol 通过
【答案】C
【分析】由图可知：碱性锌铁液流电池放电时，右侧N极为负极，Zn发生失电子的氧化反应生成[Zn(OH)4]2-。负极发生电极反应为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-；左侧M为正极，正极上发生得电子的还原反应，正极电极反应为[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-，充电时和放电时刚好相反，电池连接方式是正极与电源正极相连，负极与电源负极连接，据此分析解答；
【解析】A．由分析可知放电时，M极为正极，发生还原反应，N电极为负极，发生失去电子的氧化反应，A错误；
B．放电时，右侧电极发生反应：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，贮液器中溶液浓度增大，B错误；
C．充电时，右侧电极连接电源负极，作阴极，发生还原反应，电极反应式为：[Zn(OH)4]2-+2e- =Zn+4OH-，C正确；
D．在放电时，M为正极，发生反应为：[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-，右侧N电极为负极，发生反应：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，当左侧有65 g Zn反应时，转移2 mol电子，右侧反应产生1 mol的[Zn(OH)4]2-，负电荷减少2 mol，为维持电荷守恒，就会2 mol OH-通过阴离子交换膜由左侧移向右侧的负极N极， D错误；
答案选C。
17．（2024·广东卷）一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是
A．阳极反应：
B．阴极区溶液中浓度逐渐升高
C．理论上每消耗，阳极室溶液减少
D．理论上每消耗，阴极室物质最多增加
【答案】C
【分析】右侧溶液为饱和食盐水，右侧电极产生气体，则右侧电极为阳极，放电产生氯气，电极反应为：；左侧电极为阴极，发生还原反应，在碱性条件下转化为Fe，电极反应为：；中间为阳离子交换膜，由阳极向阴极移动。
【解析】A．由分析可知，阳极反应为：，A正确；
B．由分析可知，阴极反应为：，消耗水产生，阴极区溶液中浓度逐渐升高，B正确；
C．由分析可知，理论上每消耗，转移6mol电子，产生3mol，同时有6mol由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少，C错误；
D．由分析可知，理论上每消耗，转移6mol电子，有6mol由阳极转移至阴极，阴极室物质最多增加，D正确；
故选C。
18．（2023·广东卷）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溶液制氨。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，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：
B．每生成，双极膜处有的解离
C．电解过程中，阳极室中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
【分析】由信息大电流催化电解溶液制氨可知，在电极a处放电生成，发生还原反应，故电极a为阴极，电极方程式为，电极b为阳极，电极方程式为，“卯榫”结构的双极膜中的H＋移向电极a，OH－移向电极b。
【解析】A．由分析中阴阳极电极方程式可知，电解总反应为，故A正确；
B．每生成，阴极得8mol e－，同时双极膜处有8mol 进入阴极室，即有8mol的解离，故B错误；
C．电解过程中，阳极室每消耗4mol ，同时有4mol 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，有利于被催化解离成和，可提高氨生成速率，故D正确；
故选B。
19.（2023·广东卷）负载有和的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是
A．作原电池正极
B．电子由经活性炭流向
C．表面发生的电极反应：
D．每消耗标准状况下的，最多去除
【答案】B
【分析】在Pt得电子发生还原反应，Pt为正极，Cl-在Ag极失去电子发生氧化反应，Ag为负极。
【解析】A．由分析可知，Cl-在Ag极失去电子发生氧化反应，Ag为负极，A错误；
B．电子由负极经活性炭流向正极，B正确；
C．溶液为酸性，故表面发生的电极反应为，C错误；
D．每消耗标准状况下的，转移电子2mol，而失去2mol电子，故最多去除，D错误。
故选B。
20．（2022·广东卷）科学家基于易溶于的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为： 。下列说法正确的是
A．充电时电极b是阴极
B．放电时溶液的减小
C．放电时溶液的浓度增大
D．每生成，电极a质量理论上增加
【答案】C
【解析】A．由充电时电极a的反应可知，充电时电极a发生还原反应，所以电极a是阴极，则电极b是阳极，故A错误；
B．放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a的反应为可知，NaCl溶液的pH不变，故B错误；
C．放电时负极反应为，正极反应为，反应后Na+和Cl-浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，故C正确；
D．充电时阳极反应为，阴极反应为，由得失电子守恒可知，每生成1molCl2，电极a质量理论上增加23g/mol2mol=46g，故D错误；
答案选C。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)压轴题04 电化学装置分析
01 原电池和电解池的装置比较
02 原电池和电解池的本质区别
实例
原理 使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件 ①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ①电源； ②电极（惰性或非惰性）； ③电解质（水溶液或熔化态）。
反应类型 自发的氧化还原反应 非自发的氧化还原反应
电极名称 由电极本身性质决定： 正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极。 由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极；
电极反应 负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 正极：2H++2e-=H2↑（还原反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应）
电子流向 负极→正极 电源负极→阴极；阳极→电源正极
能量转化 化学能→电能 电能→化学能
应用 ①抗金属的电化腐蚀； ②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。
原电池的本质：氧化还原反应中电子作定向的移动过程。
电解池的本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。
03 化学腐蚀和电化腐蚀的区别
一般条件 金属直接和强氧化剂接触 不纯金属，表面潮湿
反应过程 氧化还原反应，不形成原电池。 因原电池反应而腐蚀
有无电流 无电流产生 有电流产生
反应速率 电化腐蚀＞化学腐蚀
结果 使金属腐蚀 使较活泼的金属腐蚀
04 吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别
条件 水膜酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强
正极反应 O2 + 4e- + 2H2O =4OH- 2H+ + 2e-=H2↑
负极反应 Fe－2e-=Fe2+ Fe－2e-=Fe2+
腐蚀作用 是主要的腐蚀类型，具有广泛性 发生在某些局部区域内
05 电解、电离和电镀的区别
条件 受直流电作用 受热或水分子作用 受直流电作用
实质 阴阳离子定向移动，在两极发生氧化还原反应 阴阳离子自由移动，无明显的化学变化 用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金
实例 CuCl2 Cu＋Cl2 CuCl2==Cu2++2Clˉ 阳极 Cu －2e- = Cu2+ 阴极 Cu2++2e- = Cu
关系 先电离后电解，电镀是电解的应用
06 电镀铜、精炼铜比较
形成条件 镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子 粗铜金属作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液
电极反应 阳极 Cu －2e- = Cu2+ 阴极 Cu2++2e- = Cu 阳极：Zn - 2e- = Zn2+ Cu - 2e- = Cu2+ 等 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu
溶液变化 电镀液的浓度不变 溶液中溶质浓度减小
07 电极反应式书写技巧
（1）原电池的电极反应式书写
1.先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。
2.注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成水。
3.正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的书写电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的书写电极反应式，即得到较难写出的书写电极反应式。
（2）电解池的电极反应式书写
1.首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前,金属活动顺序由强到弱：铯最强，后是稀土、钡、铷，后是钾〉钙〉钠〉镁〉铝〉铍〉锰〉锌〉铁〉钴〉镍〉锡〉铅〉(氢)〉铜〉汞〉银〉铂〉金。），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。
2.如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写书写电极反应式。阳极（惰性电极）发生氧化反应，阴离子失去电子被氧化的顺序为：S2-＞SO32-＞I-＞Br -＞Cl-＞OH-＞水电离的OH-＞含氧酸根离子＞F-。
3.阴极发生还原反应，阳离子得到电子被还原的顺序为：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞（酸电离出的H+）＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞（水电离出的H+）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。
题型01 原电池装置分析
1．（2024届广东省省二模）一种基于原电池原理的氧气传感器可用于测定样气中氧气的含量，其装置如图所示。下列说法正确的是
A．铅电极为正极
B．银电极上发生的反应为
C．电子由铅电极经过KOH溶液流向银电极
D．工作过程中，传感器的质量不变
2．（2024届广东省大湾区二模）锌-空气电池因工作电压高、制造成本低等特点备受关注。该电池以特定晶型的为催化剂，KOH溶液为电解质，放电时，下列叙述正确的是
A．移向锌电极 B．在正极发生氧化反应
C．负极发生反应： D．用盐酸作电解质能减少锌电极的损耗
题型02 电解池原理应用
3．（2024届广东省湛江二模）一种应用间接电氧化红曲红（M）合成新型红曲黄色素（N）的装置如图。下列说法正确的是
已知：由M到N的反应可表示为（已配平）。
A．该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能
B．b极为阳极，电极反应式为
C．理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为
D．反应前后保持不变
4．（2024届广东省广州二模）一种具有双极膜的酸-碱液流电池如图所示，工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，有利于电解反应顺利进行。充电时电极a的反应为：，下列说法不正确的是
A．充电时电极b是阳极
B．充电时KOH溶液中KOH的物质的量增大
C．放电一段时间后，负极区溶液的pH减小
D．每消耗1mol DSAQ，双极膜处有2mol的解离
题型03 电化学腐蚀原理的应用
5．（2024届广东省省二模）下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 淀粉水解产生果糖 米饭在口腔中越嚼越甜
B 受热易分解 加热可除去中的
C Zn的金属性比Fe强 在钢制船壳上镶嵌锌块能减缓船体的腐蚀
D 的熔点比低 工业上电解熔融冶炼铝
6．（2024届广东省佛山二模）某实验小组利用如图装置探究电化学法保护铁制品的原理。反应一段时间后，下列说法错误的是
A．装置A利用的是牺牲阳极法
B．取a处溶液，滴加溶液，有蓝色沉淀
C．向c处滴加几滴酚酞溶液，变红
D．在d处上方放置湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝
题型04 电化学探究实验
7．（2024届广东省梅州二模）某化学学习兴趣小组利用下图装置制作简易的燃料电池，电极Ⅰ、Ⅱ均为石墨电极，下列说法不正确的是
A．断开、闭合，一段时间后，电极Ⅱ附近溶液变红
B．电解一段时间后，断开、闭合，此时电极Ⅰ发生还原反应
C．将溶液换成溶液也能制作成燃料电池
D．如将电极Ⅰ、Ⅱ换成铁电极，两电极发生反应不变
8．（2024届广东省茂名二模）按如图装置进行电解滴有紫甘蓝溶液饱和食盐水的可视化实验，已知紫甘蓝溶液酸性条件下呈红色，中性条件下呈紫色，碱性条件下呈黄色，下列说法不正确的是
A．U形管左边颜色由紫色变黄
B．④中带火星的木条复燃
C．反应结束后⑤中的离子浓度：c(Cl-)＞c(ClO-)
D．U形管右侧先变红后褪色，体现氯水的酸性和漂白性
3．（2024·山东滨州·中考真题）向盛有和混合溶液的试管中加入一定量铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是
A．滤渣中一定有铁、铜、银 B．滤液中一定含有，可能含有
C．滤液的质量一定比原溶液的质量大 D．滤液有可能呈蓝色
1．（2024届广东省大湾区一模）一种镁/海水燃料电池处理海水富营养化的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．作原电池的正极
B．放电时，向气体扩散电极移动
C．反应初始阶段产生的是，后期会产生沉淀
D．气体扩散电极发生的电极反应：
2．（2024届广东省广州市黄浦区一模）我国首创的铝—空气—海水电池可为海，上航标灯供电，是一种无污染、长效、稳定可靠的电源。下列说法正确的是
A．作原电池正极
B．电池工作时，海水中的向负极移动
C．正极反应式为：
D．每消耗，电池最多向外提供电子的电量
3．（2024届广东省广州市黄浦区一模）在触媒作用下，可用电化学装置处理酸性废水中的有机物，原理如图所示。下列说法不正确的是
A．负极发生的反应为：
B．若有机物是甲酸，总反应可表示为
C．若有机物是乙酸，处理乙酸，有由电极区移向电极区
D．用该装置处理有机污水可降低能耗
4．（2024届广东省深圳一模）我国科学家设计了水/有机混合高能锂硫电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．硫电极为负极
B．通过阳离子交换膜向锂电极方向迁移
C．硫电极上发生的反应为
D．理论上，每消耗1mol ，同时消耗2 mol
5．（2024届广东省肇庆二模）SO2-空气电池是一种新型环保电池，可在发电的同时制得硫酸，电池内部以稀硫酸为电解液。电池工作时，下列说法正确的是
A．SO2发生还原反应
B．H2SO4在电池的负极生成
C．电子从负极通过电解液移向正极
D．通入空气发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-
6．（2024届广东省省一模）微生物燃料电池能在较低的有机负荷下将化学能转化为电能，可用于有机污染的生物修复，其反应原理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．a极是电池负极
B．电子从极经电解质溶液流向极
C．向极移动
D．若“有机物”是甲烷，则a极每产生，转移电子数为
7．（2024届广东省大湾区一模）一种新型电解池如图所示，可实现废水中硝酸根制氨和硫化氢制硫的双污染物的升级回收利用。下列说法不正确的是
A．a为电源正极，电极I发生氧化反应
B．阴极电极反应式：
C．若处理含废水，理论上交换膜通过
D．电解一段时间后，阳极附近的溶液的不变
8．（2024届广东省肇庆二模）双极膜是一种复合膜，在直流电作用下，能把中间界面内的H2O解离为H+和OH-，并使离子定向通过。
以铅蓄电池为电源(放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O)，利用双极膜电解获得NaOH与H3PO4的原理如图所示。下列说法正确的是
A．N膜为阳离子交换膜
B．产品室2中溶液pH逐渐增大
C．产品室1中反应为+2OH-=+2H2O
D．双极膜共解离4molH2O时，理论上铅蓄电池中生成2molPbSO4
9．（2024届广东省深圳一模）我国科学家研发了一种由废水（含、等）提铀并同步产电的工艺，其工作原理和相关物质转化关系如图所示，下列有关该过程的说法不正确的是
A．电子从电极经导线流向CCF电极
B．CCF电极上发生的反应有：
C．生成（的反应中，
D．利用电解法再次获得含溶液，需将附着、的电极置于阳极
10．（2024届广东省省一模）钠离子电池的充放电过程是钠离子在电池正极材料和负极材料之间来回脱嵌的过程，因此钠离子电池被称为“摇椅电池”，其工作原理如图所示，电池总反应式为。下列说法错误的是
A．放电时，电流从极经过用电器流向极
B．放电时，负极的电极反应式为
C．充电时，每转移电子，极的质量减少
D．充电时，极连接电源的负极
11．（2024届广东省佛山一模）如图装置可合成重要的化工中间体乙醛酸，双极膜中的能解离为和，下列说法正确的是
A．石墨也可以用Pb代替
B．双极膜解离出来的向石墨电极移动
C．在Pb电极表面发生反应：
D．当石墨电极析出1 mol ，Pb电极附近一定生成2 mol乙醛酸
12．（2024届广东省广州一模）一种简单钒液流电池的结构及工作原理示意图所示，下列说法不正确的是
A．放电时，从极区向极区移动
B．充电时，电极是阳极
C．每消耗，有通过质子交换膜
D．充电时的总反应：
13．（2024届广东省江门一模）高氯酸（）是制备导弹和火箭的固体推进剂高氯酸铵（）的原料之一，下图为一种惰性电极电解高纯次氯酸制备高氯酸的模拟装置。下列有关说法不正确的是
A．b为电源的正极 B．电极M处发生氧化反应
C．从左到右穿过质子交换膜 D．电极N的电极反应式：
14．（2024届广东省江门一模）我国科学家设计了一种协同转化装置，实现对天然气中和的高效去除，装置如下图。其中电极分别为ZnO＠石墨烯（石墨烯包裹ZnO）和石墨烯。下列有关说法不正确的是
A．ZnO＠石墨烯电极连接光伏电池的负极
B．石墨烯区电极反应：
C．协同转化的总反应式：
D．金属导线上每转移1mol电子，和被去除的总体积约11.2L（标准状况）
15．（2024届广东省梅州一模）国内首创的电化学脱嵌法盐湖提锂是通过“富锂态吸附材料（阳极）|支持电解质|阴离子膜|卤水|欠锂态吸附材料（阴极）”实现盐湖卤水中锂的高效选择性提取和富集，且高选择性提取锂的磷酸铁（）离子筛价廉易得可反复使用。工作原理如图所示，下列说法不正确的是
A．该离子筛高选择性提取锂而不提取、的原因是离子半径小能嵌入离子筛
B．阴极室发生的电极反应式：
C．卤水中的通过阴离子膜进入阳极室以维持整个体系的电荷平衡
D．以5A的电流电解32分钟后，阳极板质量减轻1.4g（）
16．（2024届广东省汕头一模）液流电池在储能领域发挥着重要作用．下图是碱性锌铁液流电池，其具有电压高、成本低的优点．已知该电池放电时正极发生反应：，下列叙述正确的是
A．放电时，M处发生氧化反应，N为负极
B．放电时，右侧贮液器中溶液浓度减小
C．充电时，N极电极反应为：
D．该离子交换膜为阴离子交换膜，当有65 g Zn发生反应时，有1 mol 通过
17．（2024·广东卷）一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是
A．阳极反应：
B．阴极区溶液中浓度逐渐升高
C．理论上每消耗，阳极室溶液减少
D．理论上每消耗，阴极室物质最多增加
18．（2023·广东卷）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溶液制氨。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，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：
B．每生成，双极膜处有的解离
C．电解过程中，阳极室中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
19.（2023·广东卷）负载有和的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是
A．作原电池正极
B．电子由经活性炭流向
C．表面发生的电极反应：
D．每消耗标准状况下的，最多去除
20．（2022·广东卷）科学家基于易溶于的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为： 。下列说法正确的是
A．充电时电极b是阴极
B．放电时溶液的减小
C．放电时溶液的浓度增大
D．每生成，电极a质量理论上增加
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