资源简介

专题08 电化学
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
考点1 电解池原理的应用（5年1考） 2024山东卷第13题 电化学的内容是山东卷历年的重要考查点之一，主要以选择题的形式出现。其中有关原电池的工作原理、电极反应式的书写、电解产物的判断和计算是高考命题的热点。高频命题点为化学电源装置分析。
考点2 化学电源 （5年3考） 2025山东卷第12题 2023山东卷第11题 2021山东卷第10题
考点3 串联型电化学装置 （5年1考） 2022山东卷第13题
考点1 电解池原理的应用
1．（2024·山东卷）以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是
A．电极a连接电源负极
B．加入Y的目的是补充
C．电解总反应式为
D．催化阶段反应产物物质的量之比
考点2 化学电源
2．（2025·山东卷）全铁液流电池工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是
A．隔膜为阳离子交换膜
B．放电时，a极为负极
C．充电时，隔膜两侧溶液浓度均减小
D．理论上，每减少总量相应增加
3．（2023·山东卷）利用热再生氨电池可实现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．甲室电极为正极
B．隔膜为阳离子膜
C．电池总反应为：
D．扩散到乙室将对电池电动势产生影响
4．（2021·山东卷）以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料电池，下列说法正确的是
A．放电过程中，K+均向负极移动
B．放电过程中，KOH物质的量均减小
C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大
D．消耗1molO2时，理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L
考点3 串联型电化学装置
5．（2022·山东卷）设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是
A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大
B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C．乙室电极反应式为
D．若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移
1．（2025·山东淄博·三模）从废水中回收钠的装置如图所示，辅助电极材料可选择性吸附Na+转化为NaMO2，脱出Na+转化为(M为过渡金属)。下列说法错误的是
A．交换膜a、b应选用阴离子交换膜
B．吸附Na+时应接通电源2，关闭电源1
C．脱出Na+时中间室电极反应式为
D．理论上，产品室每生成8 g NaOH，惰性电极1上生成O2体积为1.12 L(标准状况)
2．（2025·山东临沂·三模）一种电化学处理氨氮污染废水的装置如图所示。已知：Cl 与HO 为自由基，自由基之间结合生成的分子也可将氧化为。下列说法正确的是
A．电极电势：a电极B．自由基HO·氧化的离子方程式为
C．相同数目的自由基结合生成的分子不同，标准状况下产生的体积不同
D．左室溶液pH下降，说明参加反应的数目大于数目
3．（2025·山东名校大联考·4月联合检测）二氧化硫一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，其装置示意图如图所示：
下列说法错误的是
A．电池工作时，质子由a极移向b极
B．b为电池正极
C．a极反应式为
D．理论上每吸收，b电极消耗的的体积为(标准状况)
4．（2025·山东名校大联考·4月联合检测）一种基于多离子策略的钾型双离子电池，其示意图如下，充电过程中到达锡电极，与电极形成合金化反应，同时到达石墨电极，插层进入石墨层间。下列说法错误的是
A．放电时，为负极
B．充电时，石墨电极反应式为
C．放电时，当有电子转移时锡电极质量减少
D．锂、钾与锡可形成合金，有利于电子的传输，极大的提升电池倍率性能及可逆容量
5．（2025·山东青岛·二模）一种利用电化学方法将生物质转化生成的高效合成有机硫化合物的工作原理如图。电解质为溶液，在高纯度导电炭黑（KB）催化作用下，和在电极表面形成、和等有机硫化合物。下列说法错误的是
A．KB能导电是因为其有类石墨的大π键微观结构
B．离子交换膜为阳离子交换膜
C．生成的电极反应式为
D．理论上，每形成键，体系生成标况下
6．（2025·山东济宁·二模）金属Bi对全钒液流电池负极有催化作用，放电时负极反应分两步进行，其中一步为，电池工作原理如图所示, 下列有关说法正确的是
A．放电时另一步负极电极反应式：
B．充电时a极的电极电势大于b极
C．放电过程中转移1mole ，正极区H 减少1mol
D．充电时，b极区H2O的物质的量增大
7．（2025·山东日照·二模）一种电池装置及在不同电压下 NH3的单位产量如图所示。
已知：法拉第效率 。下列说法错误的是
A．N 极为正极
B．电池工作一段时间，M 电极区 pH 变小
C．x=3时，N 极电极反应+8e-+9H+=NH3↑+3H2O
D．x=2时，0.5V电压放电10小时，外电路中通过5.5×10-4 mole-，法拉第效率为60%
8．（2025·山东泰安·二模）一种适应可再生能源波动性的电化学装置原理如图所示。当闭合和打开时，装置处于充电状态；当打开和闭合时，装置处于放电状态。放电状态时，双极膜中间层中的解离为和并分别向两侧迁移。下列说法错误的是
A．充电时碳锰电极b为阳极
B．充电时d电极发生的反应为
C．放电时每消耗，理论上有由双极膜向b电极迁移
D．该电化学装置运行过程中需要补充和KOH溶液
9．（2025·山东潍坊·一模）利用在碱性条件下实现废水中（Ⅲ）的回收，铬的去除率大于，其装置如图所示。下列说法正确的是
A．膜a，膜b均为阳离子交换膜
B．废水室中反应的离子方程式为
C．反应一段时间后，阴极区溶液的pH减小
D．通电过程中石墨N极每产生33.6L（标准状况）气体，则双极膜内减少
10．（2025·山东淄博·一模）热再生乙腈电池将还原为，利用工业废热热解甲池左室溶液可实现再生，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．甲池电极为负极
B．甲池隔膜为阴离子交换膜
C．乙池极电极反应式为
D．若极生成(标准状况)，则理论上极质量减少
11．（2025·山东菏泽·一模）双阴极微生物燃料电池可进行硝化和反硝化脱氮，装置如图。下列说法错误的是
A．H+的迁移方向：厌氧阳极→缺氧阴极，厌氧阳极→好氧阴极
B．装置工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH增大
C．“好氧阴极”电极反应式为：
D．放电过程中若有1mol 完全转化为，“好氧阴极”区内理论上消耗O2(STP)44.8L
12．（2025·山东省实验中学·一模）利用氢氧燃料电池可实现由白磷电解法制备Li[P(CN)2]，并能实现H2的循环利用，其工作原理如图所示(已知Me为甲基，电极均为石墨电极)，下列说法正确的是
A．电池工作时电极a连接电极c
B．通电一段时间后，当生成9g Li[P(CN)2]时，电极a消耗H2的体积(标准状况)为2.24L
C．若隔膜e为阳离子交换膜，则燃料电池的放电会使左侧溶液pH减小
D．电极c的电极反应式为P4-4e-+8LiCN=4Li[P(CN)2]+4Li+
13．（2025·山东济宁·一模）科学家研究的新型电化学装置实现了在常温常压下，KOH电解质加速羰基中间体缩合高效合成。
下列说法正确的是
A．阳极的电极反应之一为：
B．过程中两极室电解质溶液pH不变
C．每生成1mol，阴极至少有3mol H2生成
D．反应①的反应类型为取代反应
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)专题08 电化学
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
考点1 电解池原理的应用（5年1考） 2024山东卷第13题 电化学的内容是山东卷历年的重要考查点之一，主要以选择题的形式出现。其中有关原电池的工作原理、电极反应式的书写、电解产物的判断和计算是高考命题的热点。高频命题点为化学电源装置分析。
考点2 化学电源 （5年3考） 2025山东卷第12题 2023山东卷第11题 2021山东卷第10题
考点3 串联型电化学装置 （5年1考） 2022山东卷第13题
考点1 电解池原理的应用
1．（2024·山东卷）以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是
A．电极a连接电源负极
B．加入Y的目的是补充
C．电解总反应式为
D．催化阶段反应产物物质的量之比
【答案】B
【分析】电极b上Br-发生失电子的氧化反应转化成，电极b为阳极，电极反应为Br- -6e-+3H2O=+6H+；则电极a为阴极，电极a的电极反应为6H++6e-=3H2↑；电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑；催化循环阶段被还原成Br-循环使用、同时生成O2，实现高效制H2和O2，即Z为O2。
【解析】A．根据分析，电极a为阴极，连接电源负极，A项正确；
B．根据分析电解过程中消耗H2O和Br-，而催化阶段被还原成Br-循环使用，故加入Y的目的是补充H2O，维持NaBr溶液为一定浓度，B项错误；
C．根据分析电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑，C项正确；
D．催化阶段，Br元素的化合价由+5价降至-1价，生成1molBr-得到6mol电子，O元素的化合价由-2价升至0价，生成1molO2失去4mol电子，根据得失电子守恒，反应产物物质的量之比n(O2) ∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D项正确；
答案选B。
考点2 化学电源
2．（2025·山东卷）全铁液流电池工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是
A．隔膜为阳离子交换膜
B．放电时，a极为负极
C．充电时，隔膜两侧溶液浓度均减小
D．理论上，每减少总量相应增加
【答案】BC
【分析】全铁流电池原理为2Fe3++Fe=3Fe2+，a极发生Fe-2e-=Fe2+，为负载铁的石墨电极做负极，b极发生Fe3++e-=Fe2+，发生还原反应，b为石墨电极，做正极，依次解题。
【解析】A．两极通过阴离子平衡电荷，隔膜允许阴离子通过，为阴离子交换膜，A错误；
B．根据分析，放电时，a极为负极，b极为正极，B正确；
C．充电时，a接电源负极，为阴极，电极反应式为Fe2++2e-=Fe，b接电源正极，为阳极，发生的电极反应式为：Fe2+-e-=Fe3+，两极的Fe2+均减少，C正确；
D．根据总反应方程式2Fe3++Fe=3Fe2+可知，Fe3+减少1mol，Fe2+增加1.5mol，D错误；
答案选BC。
3．（2023·山东卷）利用热再生氨电池可实现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．甲室电极为正极
B．隔膜为阳离子膜
C．电池总反应为：
D．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，则甲室电极溶解，变为铜离子与氨气形成，因此甲室电极为负极，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，正极是，则电池总反应为：，故C正确；
D. 扩散到乙室会与铜离子反应生成，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影响，故D正确。
综上所述，答案为CD。
4．（2021·山东卷）以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料电池，下列说法正确的是
A．放电过程中，K+均向负极移动
B．放电过程中，KOH物质的量均减小
C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大
D．消耗1molO2时，理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L
【答案】C
【分析】
碱性环境下，甲醇燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；N2H4-O2清洁燃料电池总反应为：N2H4+O2=N2+2H2O；偏二甲肼[(CH3)2NNH2]中C和N的化合价均为-2价，H元素化合价为+1价，所以根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为：(CH3)2NNH2+4O2+4KOH=2K2CO3+N2+6H2O，据此结合原电池的工作原理分析解答。
【解析】
A．放电过程为原电池工作原理，所以钾离子均向正极移动，A错误；
B．根据上述分析可知，N2H4-O2清洁燃料电池的产物为氮气和水，其总反应中未消耗KOH，所以KOH的物质的量不变，其他两种燃料电池根据总反应可知，KOH的物质的量减小，B错误；
C．理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关，设消耗燃料的质量均为mg，则甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放电量（物质的量表达式）分别是：、、，通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大，C正确；
D．根据转移电子数守恒和总反应式可知，消耗1molO2生成的氮气的物质的量为1mol，在标准状况下为22.4L，D错误；
故选C。
考点3 串联型电化学装置
5．（2022·山东卷）设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是
A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大
B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C．乙室电极反应式为
D．若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移
【答案】BD
【解析】由于乙室中两个电极的电势差比甲室大，所以乙室是原电池，甲室是电解池，然后根据原电池、电解池反应原理分析解答。
A．电池工作时，甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体，Co2+在另一个电极上得到电子，被还原产生Co单质，CH3COO-失去电子后，Na+通过阳膜进入阴极室，溶液变为NaCl溶液，溶液由碱性变为中性，溶液pH减小，A错误；
B．对于乙室，正极上LiCoO2得到电子，被还原为Co2+，同时得到Li+，其中的O与溶液中的H+结合H2O，因此电池工作一段时间后应该补充盐酸，B正确；
C．电解质溶液为酸性，不可能大量存在OH-，乙室电极反应式为：LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O，C错误；
D．若甲室Co2+减少200 mg，电子转移物质的量为n(e-)= ，乙室Co2+增加300 mg，转移电子的物质的量为n(e-)=，说明此时已进行过溶液转移，D正确；
故合理选项是BD。
1．（2025·山东淄博·三模）从废水中回收钠的装置如图所示，辅助电极材料可选择性吸附Na+转化为NaMO2，脱出Na+转化为(M为过渡金属)。下列说法错误的是
A．交换膜a、b应选用阴离子交换膜
B．吸附Na+时应接通电源2，关闭电源1
C．脱出Na+时中间室电极反应式为
D．理论上，产品室每生成8 g NaOH，惰性电极1上生成O2体积为1.12 L(标准状况)
【答案】AB
【分析】废水回收钠的工作原理为第一步接通电源1，与直流电源正极相连的惰性电极1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，电极反应式为：，中间室材料为阴极，在阴极得到电子发生还原反应生成，阴极电极反应式为，钠离子通过阳离子交换膜由阳极室进入阴极室；第二步接通电源2，与直流电源正极相连的中间室材料为阳极，在阳极失去电子发生氧化反应生成，阳极电极反应式为，惰性电极2为阴极，水分子作用下氧气在阴极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，阴极电极反应式，钠离子通过阳离子交换膜由中间室进入产品室，从而达到使废水中的钠离子最终以氢氧化钠的形式被回收的目的，据此分析；
【解析】A．根据分析可知，交换膜a、b应选用阳离子交换膜，A错误；
B．吸附Na+时，在阴极得到电子发生还原反应生成，阴极电极反应式为，应接通“电源1”，B错误；
C．脱出钠时，转化为，M元素化合价升高，发生氧化反应，电极反应式为，C正确；
D．惰性电极2为阴极，水分子作用下氧气在阴极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式，钠离子通过阳离子交换膜由中间室进入产品室，生成8g（即0.2mol）NaOH，转移0.2mol电子，惰性电极1上发生反应，根据电子守恒，生成的物质的量为0.05mol ，标准状况下体积为，D正确；
故选AB。
2．（2025·山东临沂·三模）一种电化学处理氨氮污染废水的装置如图所示。已知：Cl 与HO 为自由基，自由基之间结合生成的分子也可将氧化为。下列说法正确的是
A．电极电势：a电极B．自由基HO·氧化的离子方程式为
C．相同数目的自由基结合生成的分子不同，标准状况下产生的体积不同
D．左室溶液pH下降，说明参加反应的数目大于数目
【答案】B
【解析】A．由图可知a电极上转化为、转化为，均发生失电子的氧化反应，所以a为阳极，b为阴极。电极电势阳极高于阴极，即电极电势：a电极>b电极，A错误；
B．氧化生成，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，离子方程式为，B正确；
C．、，、氧化时，根据得失电子守恒，相同数目的自由基结合成的分子，氧化生成的物质的量相同，标准状况下体积也相同 ，C错误；
D．转化为、转化为，、氧化的反应分别为、，左室溶液pH下降，说明生成增多，从反应看参加反应的数目小于数目 ，D错误；
故答案选B。
3．（2025·山东名校大联考·4月联合检测）二氧化硫一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，其装置示意图如图所示：
下列说法错误的是
A．电池工作时，质子由a极移向b极
B．b为电池正极
C．a极反应式为
D．理论上每吸收，b电极消耗的的体积为(标准状况)
【答案】C
【分析】由图可知，电极a为燃料电池的负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极b为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水。
【解析】A．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，电极b为正极，则电池工作时，质子由a极移向b极，故A正确；
B．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，电极b为正极，故B正确；
C．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为，故C错误；
D．由得失电子数目守恒可知，理论上每吸收1mol二氧化硫，标准状况下b电极消耗氧气的体积为1mol××22.4L/mol=11.2L，故D正确；
故选C。
4．（2025·山东名校大联考·4月联合检测）一种基于多离子策略的钾型双离子电池，其示意图如下，充电过程中到达锡电极，与电极形成合金化反应，同时到达石墨电极，插层进入石墨层间。下列说法错误的是
A．放电时，为负极
B．充电时，石墨电极反应式为
C．放电时，当有电子转移时锡电极质量减少
D．锂、钾与锡可形成合金，有利于电子的传输，极大的提升电池倍率性能及可逆容量
【答案】BC
【分析】充电时阳离子移向阴极，由题干可知，锡电极为阴极，钾离子、锂离子与锡离子得电子合金化形成合金，石墨为阳极，到达石墨电极，插层进入石墨层间；则放电时，锡电极为负极，氧化生成锡离子，石墨电极为正极，从石墨层间脱出来。
【解析】A．由分析可知，放电时，锡电极为负极，A正确；
B．充电时，石墨电极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：，B错误；
C．放电时，当有电子转移时，钾、锂在电极上失电子形成离子脱离电极，锡电极质量减少量无法计算，C错误；
D．锂、钾与锡可形成合金，增强导电性和电容量，有利于电子的传输，极大的提升电池倍率性能及可逆容量，D正确；
故选BC。
5．（2025·山东青岛·二模）一种利用电化学方法将生物质转化生成的高效合成有机硫化合物的工作原理如图。电解质为溶液，在高纯度导电炭黑（KB）催化作用下，和在电极表面形成、和等有机硫化合物。下列说法错误的是
A．KB能导电是因为其有类石墨的大π键微观结构
B．离子交换膜为阳离子交换膜
C．生成的电极反应式为
D．理论上，每形成键，体系生成标况下
【答案】D
【分析】由图，Pt-C电极上水得到电子发生还原反应生成氢气，为阴极，则KB为阳极，阳极上物质发生氧化反应；
【解析】A．KB为高纯度导电炭黑，能导电是因为其有类石墨的大π键微观结构，存在自由移动的电子，A正确；
B．电解池中阳离子向阴极移动，由图离子移动方向，离子交换膜为阳离子交换膜，B正确；
C．阳极上和生成的反应为失去电子的氧化反应，电极反应式为，C正确；
D．由于阳极发生氧化反应，在电极表面形成、和等有机硫化合物，不确定具体转移电子的物质的量，不能计算生成标况下氢气的体积，D错误；
故选D。
6．（2025·山东济宁·二模）金属Bi对全钒液流电池负极有催化作用，放电时负极反应分两步进行，其中一步为，电池工作原理如图所示, 下列有关说法正确的是
A．放电时另一步负极电极反应式：
B．充电时a极的电极电势大于b极
C．放电过程中转移1mole ，正极区H 减少1mol
D．充电时，b极区H2O的物质的量增大
【答案】AC
【分析】金属Bi对全钒液流电池负极有催化作用，负极反应第一步反应，消耗，生成，第二步反应，消耗失电子，生成，故第二步反应，负极电极反应式为，故a极为负极，b极为正极，发生反应。充电时a极为阴极，发生还原反应；b极为阳极，发生氧化反应。
【解析】A．金属Bi对全钒液流电池负极有催化作用，负极反应第一步反应，消耗，生成，第二步反应，消耗失电子，生成，故第二步反应，A正确；
B．放电时a极为负极，b极为正极；充电时a极为阴极，b极为阳极；电势：阳极>阴极，即b极的电极电势大于a极，B错误；
C．放电过程中外电路转移1mole ，有1mol H 从负极区经质子交换膜进入正极区，同时正极发生反应，消耗2mol H ，正极区H 共减少2mol-1mol=1mol，C正确；
D．充电时，b极阳极，发生氧化反应，消耗水，阳极区H2O的物质的量减少，D错误；
故答案为：AC。
7．（2025·山东日照·二模）一种电池装置及在不同电压下 NH3的单位产量如图所示。
已知：法拉第效率 。下列说法错误的是
A．N 极为正极
B．电池工作一段时间，M 电极区 pH 变小
C．x=3时，N 极电极反应+8e-+9H+=NH3↑+3H2O
D．x=2时，0.5V电压放电10小时，外电路中通过5.5×10-4 mole-，法拉第效率为60%
【答案】C
【分析】负极失去电子发生氧化反应，Zn发生氧化反应生成[Zn(OH)4]2-，电极反应式为：Zn -2e- +4OH-=[Zn(OH)4]2-，电极M为负极；正极得电子发生还原反应，生成NH3，则电极N为正极，据此分析；
【解析】A．根据分析，N极得电子生成NH3，则电极N为正极，A正确；
B．根据分析，M极的电极反应式为：Zn -2e- +4OH-=[Zn(OH)4]2-，M电极区每消耗4mol氢氧根离子，通过双极膜移入2mol氢氧根离子，工作一段时间后，M电极区pH 变小，B正确；
C．时，硝酸根离子生成氨气（电解质溶液不能为酸性），N元素由+5降到-3价， N极为正极，电极反应式为：，C错误；
D．时，由图可知当电压为0.5V时，氨气产量为，则10h产生氨气为，根据电极反应：，外电路中通过5.5×10-4 mole-，理论上氨气的质量：，法拉第效率：，D正确；
故选C。
8．（2025·山东泰安·二模）一种适应可再生能源波动性的电化学装置原理如图所示。当闭合和打开时，装置处于充电状态；当打开和闭合时，装置处于放电状态。放电状态时，双极膜中间层中的解离为和并分别向两侧迁移。下列说法错误的是
A．充电时碳锰电极b为阳极
B．充电时d电极发生的反应为
C．放电时每消耗，理论上有由双极膜向b电极迁移
D．该电化学装置运行过程中需要补充和KOH溶液
【答案】CD
【分析】当闭合和、打开，装置处于充电状态，即为电解池，H+得电子生成H2，H元素化合价降低，则为阴极，Mn2+失电子生成MnO2，碳锰电极为阳极；ZnO得电子生成Zn，则锌电极为阴极；d电极上失电子生成O2，d电极为阳极；当打开和、闭合时，装置处于放电状态，即原电池，锌电极为负极，碳锰电极为正极。
【解析】A．由分析可知，充电时，Mn2+失电子生成MnO2，碳锰电极为阳极，A正确；
B．充电时，d电极上失电子生成O2，电极反应式为，B正确；
C．放电时，碳锰电极为正极，电极反应式为，每消耗，转移2mol电子，因此理论上有由双极膜向c电极迁移，C错误；
D．该电化学装置运行过程中，c电极反应式为，故右侧总反应为，不需要补充KOH溶液，D错误；
故选CD。
9．（2025·山东潍坊·一模）利用在碱性条件下实现废水中（Ⅲ）的回收，铬的去除率大于，其装置如图所示。下列说法正确的是
A．膜a，膜b均为阳离子交换膜
B．废水室中反应的离子方程式为
C．反应一段时间后，阴极区溶液的pH减小
D．通电过程中石墨N极每产生33.6L（标准状况）气体，则双极膜内减少
【答案】BD
【分析】根据溶液中的离子移动方向，移向阳极，左侧石墨M为阳极，右侧石墨N为阴极，通过膜b进入产品室，为阳离子交换膜，膜a要阻止其他阳离子进入缓冲室，为阴离子交换膜，通过膜c进入产品室，膜c是阴离子交换膜。
【解析】A．通过膜b进入产品室，为阳离子交换膜，膜a要阻止其他阳离子进入缓冲室，为阴离子交换膜，A错误；
B．依据图中物质，废水室中Cr3+在碱性条件下被H2O2氧化生成，反应的离子方程式为，B正确；
C．根据溶液中的离子移动方向，移向阳极，左侧石墨M为阳极，右侧石墨N为阴极，阴极的电极反应为，阴极区消耗的的物质的量与双极膜中进入此区的的物质的量相等，所以反应一段时间后，阴极区溶液的pH不变，C错误；
D．通电过程中石墨N极每产生33.6L（标准状况）气体，即，则双极膜内有进入阴极室，同时有进入废水室，故双极膜内减少，即减少54g，D正确；
答案选BD。
10．（2025·山东淄博·一模）热再生乙腈电池将还原为，利用工业废热热解甲池左室溶液可实现再生，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．甲池电极为负极
B．甲池隔膜为阴离子交换膜
C．乙池极电极反应式为
D．若极生成(标准状况)，则理论上极质量减少
【答案】BD
【分析】由装置图可知b电极上发生反应：，Cu作负极，a电极为正极，正极发生反应：，则c电极为阴极，d电极为阳极，据此分析解答。
【解析】A．由以上分析可知甲池电极为负极，故A正确；
B．由图示信息可知，甲池中两极产物均为，且最终从左侧电极导出，则b电极生成的应通过隔膜进入左侧，该隔膜应为阳离子交换膜，故B错误；
C．c电极为阴极，该电极上还原为，电极反应为：，故C正确；
D．若极生成(标准状况)，即消耗0.05mol氧气，转移电子0.2mol，结合上述电极反应可知b电极消耗0.2molCu，质量减少12.8g，故D错误；
故选：BD。
11．（2025·山东菏泽·一模）双阴极微生物燃料电池可进行硝化和反硝化脱氮，装置如图。下列说法错误的是
A．H+的迁移方向：厌氧阳极→缺氧阴极，厌氧阳极→好氧阴极
B．装置工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH增大
C．“好氧阴极”电极反应式为：
D．放电过程中若有1mol 完全转化为，“好氧阴极”区内理论上消耗O2(STP)44.8L
【答案】CD
【分析】如图，“厌氧阳极”上，失去电子生成和，电极反应式为；“缺氧阴极”上，得到电子生成，再转化为，电极反应式分别为、。“好氧阴极”上，得到电子生成，电极反应式为，同时还能氧化生成，还可以被氧化为，离子方程式分别为、，据此回答。
【解析】A．在原电池中，阳离子向正极移动。该电池中厌氧阳极是负极，缺氧阴极和好氧阴极是正极，所以H+的迁移方向是厌氧阳极→缺氧阴极，厌氧阳极→好氧阴极，A正确；
B．由分析可知，电池工作时，“缺氧阴极”上消耗的H+多于从“厌氧阳极”迁移过来的H+，且反应生成水，其附近的溶液pH增大，B正确；
C．“好氧阴极” 应该发生得电子的还原反应，而是氧化反应，“好氧阴极” 正确的电极反应式为，C错误；
D．1mol 完全转化为，N元素的化合价从-3价升高到+5价，失去8mol电子，需要消耗的为2mol。根据 “好氧阴极” 的电极反应式，转移8mol电子时，消耗2mol，共消耗的为4mol，在标准状况（STP）下的体积为，D错误；
故选CD。
12．（2025·山东省实验中学·一模）利用氢氧燃料电池可实现由白磷电解法制备Li[P(CN)2]，并能实现H2的循环利用，其工作原理如图所示(已知Me为甲基，电极均为石墨电极)，下列说法正确的是
A．电池工作时电极a连接电极c
B．通电一段时间后，当生成9g Li[P(CN)2]时，电极a消耗H2的体积(标准状况)为2.24L
C．若隔膜e为阳离子交换膜，则燃料电池的放电会使左侧溶液pH减小
D．电极c的电极反应式为P4-4e-+8LiCN=4Li[P(CN)2]+4Li+
【答案】CD
【分析】由图可知，左侧装置为氢氧燃料电池装置，通入氢气的电极a为负极，氢气在负极失去电子生成氢离子，通入氧气的电极b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，氢氧根离子通过阴离子交换膜进入负极区；右侧装置为电解池，与电极a连接的电极d为阴极，氢氰酸在阴极得到电子发生还原反应生成氰酸根离子和氢气，与电极b连接的电极c为阳极，氰化锂作用下白磷在阳极失去电子发生氧化反应生成Li[P(CN)2]和锂离子。
【解析】A．由分析可知，电池工作时，右侧装置为电解池，电极a为负极，与电极a连接的电极d为阴极，故A错误；
B．由分析可知，左侧装置为氢氧燃料电池装置，通入氢气的电极a为负极，氢气在负极失去电子生成氢离子：H2-2e-=2H+，右侧装置为电解池，电极c为阳极，氰化锂作用下白磷在阳极失去电子发生氧化反应生成Li[P(CN)2]和锂离子，由得失电子数目守恒可知，标准状况下，生成9g Li[P(CN)2]时，电极a消耗氢气的体积为，故B正确；
C．由分析可知，左侧装置为氢氧燃料电池装置，通入氢气的电极a为负极，氢气失去电子生成H+，K+或H+离子通过阳离子交换膜进入正极区，则通电一段时间后，左侧H+浓度增大，pH减小，故C正确；
D．由分析可知，右侧装置为电解池，通入氧气的电极b为正极，与电极b连接的电极c为阳极，氰化锂作用下白磷在阳极失去电子发生氧化反应生成Li[P(CN)2]和锂离子，电极反应式为P4-4e-+8LiCN=4Li[P(CN)2]+4Li+，故D正确；
答案选CD。
13．（2025·山东济宁·一模）科学家研究的新型电化学装置实现了在常温常压下，KOH电解质加速羰基中间体缩合高效合成。
下列说法正确的是
A．阳极的电极反应之一为：
B．过程中两极室电解质溶液pH不变
C．每生成1mol，阴极至少有3mol H2生成
D．反应①的反应类型为取代反应
【答案】AC
【分析】
如图可知，左侧、均发生氧化反应，则左侧为阳极，右侧为阴极；阳极的反应包含、两个反应，阴极的反应为，据此分析解答。
【解析】
A．左侧为阳极，被氧化为，电极反应之一为：，A正确；
B．当转移2mol电子时，有2mol在阳极参与电极反应，同时有通过离子交换膜向阳极移动，但阳极生成水，pH减小，阴极消耗水生成氢氧根离子，pH增大，B错误；
C．每生成1mol，则需要1mol，2mol，根据电极反应可知，共转移6mol电子，则阴极至少有3mol生成，C正确；
D．反应①先发生醛基的加成反应形成羟基，再发生羟基的消去反应形成碳碳双键，不是取代反应，D错误；
故选AC。
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)

展开更多......

收起↑