三年（2023-2025）高考化学真题分类汇编：专题07 电化学及其应用（解析版）

这是一份三年（2023-2025）高考化学真题分类汇编：专题07 电化学及其应用（解析版），共35页。试卷主要包含了某理论研究认为，某低成本储能电池原理如下图所示等内容，欢迎下载使用。
专题07 电化学及其应用
考点01 原电池、化学电源
1．（2025·陕晋青宁卷）下列实验方案不能得出相应结论的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．Fe、Cu、稀硫酸原电池中，电子由活泼金属Fe流向Cu，Fe、Zn、硫酸原电池中，电子由Zn流向Fe，活泼性：Zn>Fe>Cu，A正确；
B．FeCl3与淀粉KI溶液反应，溶液变蓝色，则氧化性：Fe3+>I2，新制氯水加入含KSCN的FeCl2溶液中，溶液变红色，生成了Fe3+，则氧化性：Cl2>Fe3+，故氧化性：Cl2>Fe3+>I2，B正确；
C．酸性高锰酸钾分别滴入苯和甲苯中，甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明了苯环使甲基活化，C错误；
D．不同浓度的Na2S2O3与相同浓度的稀硫酸反应，浓度大的Na2S2O3先出现浑浊，说明增大反应物浓度，反应速率加快，D正确；
答案选C。
2．（2025·云南卷）是优良的固态电解质材料，Ce4+取代部分La3+后产生空位，可提升Li+传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(O2−未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是
A．每个晶胞中O2−个数为12
B．该晶胞在yz平面的投影为
C．Ce4+取代后，该电解质的化学式为−yCeyScO3
D．若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等
【答案】C
【详解】A．由晶胞结构可知，Sc原子分布在晶胞的8个棱心和4个面心，由均摊法算出其原子个数为8×14+4×12=4，由晶体的化学式可知，O原子的个数是Sc的4倍，因此，每个晶胞中O2-个数为12，A正确；
B．由晶胞结构可知，该晶胞在yz平面的投影就是其前视图，B正确；
C．Ce4+ 取代La3+后，Li+数目减小并产生空位，因此，根据化合价的代数和为0可知，取代后该电解质的化学式为Li0.45−yLa0.85−yCeyScO3，C错误；
D．Li+与电子所带的电荷数目相同，只是电性不同，原电池中内电路和外电路通过的电量相等，因此，若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等，D正确；
综上所述，本题选C。
3．（2025·广东卷）某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c，其中O2获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上
A．负极反应的催化剂是ⅰ
B．图a中，ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低
C．电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变
D．相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同
【答案】C
【分析】该燃料电池为氢氧燃料电池，由图可知该原电池的电解质溶液为酸性，氢气发生氧化反应，做负极，电极方程式为：H2−2e−=2H+；氧气发生还原反应，做正极，电极方程式为：O2+4e−+4H+=2H2O。
【详解】A．由分析可知，氧气发生还原反应，做正极，正极反应的催化剂是ⅰ，A错误；
B．图a中，ⅰ到ⅱ过程为O2获得第一个电子的过程，根据题中信息，O2获得第一个电子的过程最慢，则ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最高，B错误；
C．氢气发生氧化反应，做负极，电极方程式为：H2−2e−=2H+，同时，反应负极每失去1个电子，就会有一个H+通过质子交换膜进入正极室，故电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变，C正确；
D．由图a、c可知，氧气催化循环一次需要转移4个电子，氢气催化循环一次需要转移2个电子，相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数不相同，D错误；
故选C。
4．（2025·重庆卷）下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。
下列叙述正确的是
A．放电时，M极为正极
B．放电时，N极上反应为Ag−e−+Cl−=AgCl
C．充电时，消耗4 ml Ag的同时将消耗1ml Sb4O5Cl2
D．充电时，M极上反应为Sb4O5Cl2+12e−+10H+=4Sb+2Cl−+5H2O
【答案】D
【分析】由图可知，放电时，N电极上AgCl→Ag发生得电子的还原反应，为正极，电极反应为：AgCl+e−=Ag+Cl−，M电极为负极，电极反应为4Sb-12e−+2Cl−+5H2O=Sb4O5Cl2+10H+，充电时，N为阳极，M为阴极，电极反应与原电池相反，据此解答。
【详解】A．由分析可知，放电时，M电极为负极，A错误；
B．由分析可知，放电时，N电极反应为：AgCl+e−=Ag+Cl−，B错误；
C．由分析可知，建立电子转移关系式：Sb4O5Cl2∼12e−∼12Ag，由此可知，消耗4mlAg，同时消耗13mlSb4O5Cl2，C错误；
D．充电时，M极为阴极，电极反应与原电池相反：Sb4O5Cl2+12e−+10H+=4Sb+2Cl−+5H2O，D正确；
故选D。
5．（2025·江苏卷）以稀H2SO4为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为2H2O 光 催化剂2H2↑+O2↑。下列说法正确的是
A．电极a上发生氧化反应生成O2
B．H+通过质子交换膜从右室移向左室
C．光解前后，H2SO4溶液的pH不变
D．外电路每通过0.01ml电子，电极b上产生0.01mlH2
【答案】A
【分析】光解过程中，电极a上电子流出，发生氧化反应，a为负极，电极反应式为：2H2O−4e−=O2↑+4H+；电极b上电子流入，发生还原反应，b为正极，电极反应式为：2H++2e−=H2↑。
【详解】A．根据分析，电极a为负极，发生氧化反应，电极反应式为：2H2O−4e−=O2↑+4H+，生成物有O2，A正确；
B．原电池中阳离子向正极移动，电极a上生成H+，电极b上消耗H+，H+通过质子交换膜从左室移向右室，B错误；
C．在探究溶液浓度变化时，不仅要关注溶质的变化，也要关注溶剂的变化，在光解总反应是电解水，H2SO4溶液中H2O减少，H2SO4溶液浓度增大，pH减小，C错误；
D．生成1mlH2，转移2ml电子，外电路通过0.01ml电子时，电极b上生成0.005mlH2，D错误；
答案选A。
6．（2025·黑吉辽蒙卷）一种基于Cu2O的储氯电池装置如图，放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是
A．放电时Na+向b极迁移
B．该电池可用于海水脱盐
C．a极反应：Cu2O+2H2O+Cl−−2e−=Cu2OH3Cl+H+
D．若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力
【答案】D
【分析】放电过程中a、b极均增重，这说明a电极是负极，电极反应式为Cu2O+2H2O+Cl−−2e−=Cu2OH3Cl+H+，b电极是正极，电极反应式为NaTi2(PO4)3+2e－+2Na+=Na3Ti2(PO4)3，据此解答。
【详解】A．放电时b电极是正极，阳离子向正极移动，所以Na+向b极迁移，A正确；
B．负极消耗氯离子，正极消耗钠离子，所以该电池可用于海水脱盐，B正确；
C．a电极是负极，电极反应式为Cu2O+2H2O+Cl−−2e−=Cu2OH3Cl+H+，C正确；
D．若以Ag/AgCl电极代替a极，此时Ag失去电子，结合氯离子生成氯化银，所以电池不会失去储氯能力，D错误；
答案选D。
7．（2025·浙江卷）一种可充放电Li−O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为Li2O和Li2O2，随温度升高Q(消耗1mlO2转移的电子数)增大。下列说法不正确的是
A．熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电速率
B．充放电时，Li+优先于K+通过固态电解质膜
C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区O2−转化为O22−
D．充电时，锂电极接电源负极
【答案】C
【分析】Li−O2电池放电时，锂电极为负极，发生反应：Li−e-=Li+，多孔功能电极为正极，低温时发生反应：O2+2e-=O22−，随温度升高Q增大，正极区O22−转化为O2−；充电时，锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为阳极，O22−或O2−失去电子。
【详解】A．由分析可知，电池总反应方程式为：O2+2Li⇌充电放电Li2O2或O2+4Li⇌充电放电2Li2O，充放电时有Li+参与或生成，因此熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电速率，A正确；
B．Li+比K+的半径小，因此Li+优先于K+通过固态电解质膜，B正确；
C．放电时，正极得到电子，O22−中氧原子为-1价，O2−中氧原子为-2价，因此随温度升高Q增大，正极区O22−转化为O2−，C错误；
D．充电时，锂电极为阴极，连接电源负极，D正确；
答案选C。
8．（2025·安徽卷）研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示)，使用前需先充电，其固体电解质仅允许Li+通过。下列说法正确的是
A．放电时电解质溶液质量减小
B．放电时电池总反应为H2+2Li=2LiH
C．充电时Li+移向惰性电极
D．充电时每转移1ml电子，cH+降低1ml⋅L-1
【答案】C
【分析】金属锂易失去电子，则放电时，惰性电极为负极，气体扩散电极为正极，电池在使用前需先充电，目的是将LiH2PO4解离为Li+和H2PO4−，则充电时，惰性电极为阴极，电极的反应为：Li++e−=Li，阳极为气体扩散电极，电极反应：H2−2e−+2H2PO4−=2H3PO4，放电时，惰性电极为负极，电极反应为：Li−e−=Li+，气体扩散电极为正极，电极反应为2H3PO4+2e−=2H2PO4−+H2↑，据此解答。
【详解】A．放电时，Li+会通过固体电解质进入电解质溶液，同时正极会生成H2进入储氢容器，当转移2ml电子时，电解质溶液质量增加7g/ml×2ml−1ml×2g/ml=12g，即电解质溶液质量会增大，A错误；
B．放电时，由分析中的正、负电极反应可知，总反应为2Li+2H3PO4=H2↑+2LiH2PO4，B错误；
C．充电时，Li+向阴极移动，则Li+向惰性电极移动，C正确；
D．充电时每转移1ml电子，会有1mlH+与H2PO4−结合生成H3PO4，但不知道电解液体积，无法计算cH+降低了多少，D错误；
故选C。
9. (2024·安徽卷)我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极，以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是
A. 标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B. 电池总反应为：
C. 充电时，阴极被还原的Zn2+主要来自Zn-TCPP
D. 放电时，消耗0.65gZn，理论上转移0.02ml电子
【答案】C
【分析】由图中信息可知，该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料；负极的电极反应式为，则充电时，该电极为阴极，电极反应式为；正极上发生，则充电时，该电极为阳极，电极反应式为。
【解析】A．标注框内所示结构属于配合物，配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等多种共价键，还有由提供孤电子对、提供空轨道形成的配位键，A正确；
B．由以上分析可知，该电池总反应为，B正确；
C．充电时，阴极电极反应式为，被还原的Zn2+主要来自电解质溶液，C错误；
D．放电时，负极的电极反应式为，因此消耗0.65 g Zn（物质的量为0.01ml），理论上转移0.02 ml电子，D正确；
综上所述，本题选C。
10.（2024·全国甲卷） 科学家使用δ-MnO2研制了一种MnO2-Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列叙述正确的是
A. 充电时，Zn2+向阳极方向迁移
B.充电时，会发生反应Zn+MnO2=ZnMn2O4
C. 放电时，正极反应有MnO2+H2O2+e-=MnOOH+OH-
D.放电时，Zn电极质量减少0.65gl，MnO2电极生成了0.020mlMnOOH
【答案】C
【分析】Zn具有比较强的还原性，具有比较强的氧化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间，所以电极为正极，Zn电极为负极，则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。
【解析】A．充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即向阴极方向迁移，A不正确；
B．放电时，负极的电极反应为，则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn，即充电时Zn元素化合价应降低，而选项中Zn元素化合价升高，B不正确；
C．放电时电极为正极，正极上检测到和少量，则正极上主要发生的电极反应是，C正确；
D．放电时，Zn电极质量减少0.65g（物质的量为0.010ml），电路中转移0.020ml电子，由正极的主要反应可知，若正极上只有生成，则生成的物质的量为0.020ml，但是正极上还有生成，因此，的物质的量小于0.020ml，D不正确；
综上所述，本题选C。
11. (2024·新课标卷)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时，下列叙述错误的是
A. 电池总反应为
B. b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C. 消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mml电子流入
D. 两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a
【答案】C
【分析】由题中信息可知，b电极为负极，发生反应，然后再发生；a电极为正极，发生反应，在这个过程中发生的总反应为。
【解析】A．由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，血液中的在a电极上得电子生成，电极反应式为；b电极为电池负极， 在b电极上失电子转化成CuO，电极反应式为，然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为，则电池总反应为，A正确；
B．b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为，在b电极上失电子转化成CuO，在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变，因此，CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用，B正确；
C．根据反应可知，参加反应时转移2 ml电子，的物质的量为0.1 mml，则消耗18 mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2 mml电子流入，C错误；
D．原电池中阳离子从负极移向正极迁移，故迁移方向为b→a，D正确。
综上所述，本题选C。
12. (2024·河北卷)我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池，以为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺()以捕获，使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。
下列说法错误的是
A. 放电时，电池总反应为
B. 充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C. 充电时，电子由电极流向阳极，向阴极迁移
D 放电时，每转移电子，理论上可转化
【答案】C
【分析】放电时CO2转化为MgC2O4，碳元素化合价由+4价降低为+3价，发生还原反应，所以放电时，多孔碳纳米管电极为正极、电极为负极，则充电时多孔碳纳米管电极为阳极、电极为阴极：
【解析】A．根据以上分析，放电时正极反应式为、负极反应式为，将放电时正、负电极反应式相加，可得放电时电池总反应：，故A正确；B．充电时，多孔碳纳米管电极上发生失电子的氧化反应，则多孔碳纳米管在充电时是阳极，与电源正极连接，故B正确；
C．充电时，电极为阴极，电子从电源负极经外电路流向电极，同时向阴极迁移，故C错误；
D．根据放电时的电极反应式可知，每转移电子，有参与反应，因此每转移电子，理论上可转化，故D正确；
故答案为：C。
13. (2024·江苏卷)碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是
A. 电池工作时，发生氧化反应
B. 电池工作时，通过隔膜向正极移动
C. 环境温度过低，不利于电池放电
D. 反应中每生成，转移电子数为
【答案】C
【分析】Zn为负极，电极反应式为：，MnO2为正极，电极反应式为：。
【解析】A．电池工作时，为正极，得到电子，发生还原反应，故A错误；
B．电池工作时，通过隔膜向负极移动，故B错误；
C．环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，故C正确；
D．由电极反应式可知，反应中每生成，转移电子数为，故D错误；
故选C。
14．(2024·北京卷)酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是（ ）
A．石墨作电池的负极材料 B．电池工作时，向负极方向移动
C．发生氧化反应 D．锌筒发生的电极反应为
【答案】D
【解析】酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，负极发生失电子的氧化反应，A错误，D正确；原电池工作时，阳离子向正极（石墨电极）方向移动，B错误；发生得电子的还原反应，C错误。
15．（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2ml，而失去2ml电子，故最多去除，D错误。
故选B。
16．（2023·全国乙卷）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。工作时，在硫电极发生反应：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx
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++S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
【答案】A
【分析】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。
【解析】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．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++S8+2e-→Na2Sx，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；
故答案选A。
17．（2023·新课标卷）一种以和为电极、水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，可插入层间形成。下列说法错误的是

A．放电时为正极
B．放电时由负极向正极迁移
C．充电总反应：
D．充电阳极反应：
【答案】C
【分析】由题中信息可知，该电池中Zn为负极、为正极，电池的总反应为。
【解析】A．由题信息可知，放电时，可插入层间形成，发生了还原反应，则放电时为正极，A说法正确；
B．Zn为负极，放电时Zn失去电子变为，阳离子向正极迁移，则放电时由负极向正极迁移，B说法正确；
C．电池在放电时的总反应为，则其在充电时的总反应为，C说法不正确；
D．充电阳极上被氧化为，则阳极的电极反应为，D说法正确；
综上所述，本题选C。
18．（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。
19．（2023·辽宁卷）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．放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D．充电总反应：
【答案】B
【分析】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。
【解析】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PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D错误；
故答案选B。
考点02 电解池的工作原理及应用
20．（2025·陕晋青宁卷）我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是
A．电解时，H+从右室向左室移动
B．电解总反应：TY+H2O电解TQ+2H2↑
C．以为原料，也可得到TQ
D．用18O标记电解液中的水，可得到
【答案】D
【分析】电极b发生TY→TQ，发生加氧去氢的反应，发生氧化反应，b为阳极，a为阴极，阴极上氢离子得电子生成H2，以此解题。
【详解】A．电解时阳离子向阴极移动，H+从右室向左室移动，A正确；
B．根据转化关系图可知，电极b中TY是反应物，TQ是生成物，电极a上H+得电子生成H2，总反应方程式为：TY+H2O电解TQ+2H2↑，B正确；
C．将TY()换成为原料，仍然能够得到TQ()，C正确；
D．根据右图可知，用18O标记电解液中的水，可得到的18O在环上甲基的邻位上，D错误；
答案选D。
21．（2025·北京卷）用电解Na2SO4溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池，重新取Na2SO4溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。
下列分析不正确的是
A．a>0，说明实验i中形成原电池，反应为2H2+O2=2H2O
B．b0，说明iii中电极I上有O2发生反应
D．d>c，是因为电极I上吸附H2的量：iv>iii
【答案】D
【分析】按照图1电解Na2SO4溶液，石墨1为阳极，发生反应2H2O−4e−=O2↑+4H+，石墨1中会吸附少量氧气；石墨2为阴极，发生反应2H2O+2e−=H2↑+2OH−，石墨2中会吸附少量氢气；图2中电极Ⅰ为正极，氧气发生还原反应，电极Ⅱ为负极。
【详解】A．由分析可知，石墨1中会吸附少量氧气，石墨2中会吸附少量氢气，实验i会形成原电池，a>0，反应为2H2+O2=2H2O，A正确；
B．因为ii中电极Ⅱ为新石墨，不含有H2，缺少H2作为还原剂，故导致bc，实验iii与实验iv中电极Ⅰ不同，d>c，是因为电极I上吸附O2的量：iv>iii，D错误；
故选D。
22．（2025·广东卷）一种高容量水系电池示意图如图。已知：放电时，电极Ⅱ上MnO2减少；电极材料每转移1ml电子，对应的理论容量为26.8A⋅h。下列说法错误的是
A．充电时Ⅱ为阳极
B．放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C．放电时负极反应为：MnS−2e−=S+Mn2+
D．充电时16gS能提供的理论容量为26.8A⋅h
【答案】B
【分析】放电时，电极Ⅱ上MnO2减少，说明MnO2转化为Mn2+，化合价降低，发生还原反应，为原电池的正极，由于电解质溶液为MnSO4，故电解质应为酸性溶液，正极反应为：MnO2+2e−+4H+=Mn2++2H2O；则电极Ⅰ为原电池负极，MnS失去电子生成S和Mn2+，负极反应为：MnS−2e−=S+Mn2+。
【详解】A．由分析可知，放电时电极Ⅱ为正极，故充电时电极Ⅱ为阳极，A正确；
B．由分析可知，放电时电极Ⅱ为正极，正极反应为：MnO2+2e−+4H+=Mn2++2H2O，反应消耗H+，溶液的pH升高，B错误；
C．由分析可知，放电时电极Ⅰ为原电池负极，负极反应为：MnS−2e−=S+Mn2+，C正确；
D．根据放电时负极反应，可知充电时阴极反应为S+Mn2++2e−=MnS，每消耗16gS，即0.5mlS，转移1ml电子，据题意可知，能提供的理论容量为26.8A⋅h，D正确；
故选B。
23．（2025·湖南卷）一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．电解过程中，K+向左室迁移
B．电解过程中，左室中NO2−的浓度持续下降
C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色
D．NO3−完全转化为NH3的电解总反应：NO3−+8Cl−+6H2O电解NH3↑+9OH−+4Cl2↑
【答案】B
【分析】由图可知，左侧发生NO3−→NO2−−NH3，N元素化合价下降，则左侧是阴极区，右侧发生Cl−→Cl2，Cl元素化合价上升，则右侧是阳极区，据此解答；
【详解】A．电解池中，阳离子向阴极移动，则，K+向左室迁移，A正确；
B．电解过程中，NO2−先生成，再消耗，是中间产物，其浓度增大还是减小，取决于生成速率与消耗速率，无法得出其浓度持续下降的结论，B错误；
C．b处生成氯气，与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使蓝色石蕊试纸变红，次氯酸能使变红的试纸褪色，故能看到试纸先变红后褪色，C正确；
D．左侧阴极总反应是NO3−+8e−+6H2O=NH3↑+9OH−，右侧阳极总反应是8Cl−-8e−=4Cl2↑，将两电极反应相加即可得到总反应，D正确；
故选B。
24．（2025·河北卷）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCO2(xCu
结论：氧化性顺序为Cl2>Fe3+>I2
C
D
结论：甲基使苯环活化
结论：增大反应物浓度，该反应速率加快
定位：二次电池，放电时阳离子向正极移动，充电时阳离子向阴极移动。
电极
过程
电极反应式
电极
放电
充电
多孔碳纳米管电极
放电
充电
实验
电极I
电极Ⅱ
电压/V
关系
i
石墨1
石墨2
a
a>d>c>b>0
ii
石墨1
新石墨
b
iii
新石墨
石墨2
c
iv
石墨1
石墨2
d