备战2026年高考化学(2025年真题分类汇编通用版)专题08电化学综合(原卷版+解析)

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考点01 原电池原理与化学电源
1．（2025·江苏卷）以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为。下列说法正确的是
A．电极a上发生氧化反应生成
B．通过质子交换膜从右室移向左室
C．光解前后，溶液的不变
D．外电路每通过电子，电极b上产生
【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：；电极b上电子流入，发生还原反应，b为正极，电极反应式为：。
【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：，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，电极b上消耗，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，溶液中减少，溶液浓度增大，pH减小，C错误；
D．生成，转移2ml电子，外电路通过0.01ml电子时，电极b上生成，D错误；
答案选A。
2．（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
C．充电时移向惰性电极
D．充电时每转移电子，降低
【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，目的是将解离为和，则充电时，惰性电极为阴极，电极的反应为：，阳极为气体扩散电极，电极反应：，放电时，惰性电极为负极，电极反应为：，气体扩散电极为正极，电极反应为，据此解答。
【详解】A．放电时，会通过固体电解质进入电解质溶液，同时正极会生成进入储氢容器，当转移2ml电子时，电解质溶液质量增加，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，B错误；
C．充电时，向阴极移动，则向惰性电极移动，C正确；
D．充电时每转移电子，会有与结合生成，但不知道电解液体积，无法计算降低了多少，D错误；
故选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：；氧气发生还原反应，做正极，电极方程式为：。
【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过程为获得第一个电子的过程，根据题中信息，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：，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·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷）一种基于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．放电时向b极迁移
B．该电池可用于海水脱盐
C．a极反应：
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，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，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。
5．（2025·甘肃卷）我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水()电解系统(如下图)。以新型为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是
A．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率
B．在外电路中，电子从电极1流向电极4
C．电极3的反应为：
D．理论上，每通过2ml电子，可产生
【答案】D
【分析】由图可知，左侧为原电池，右侧为电解池，电极1为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2，电极2为正极发生还原反应，电极反应式为：H2O+2e-=H2↑+2OH-，右侧为电解池，电极3为阳极，产生氧气，电极4产生阴极，产生氢气。
【详解】A．催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率，提高催化效率，A正确；
B．根据分析，电极1是负极，电极4为阴极，电子从电极1流向电极4，B正确；
C．由分析可知，电极3为阳极，发生氧化反应，生成氧气，电极3的反应为：，C正确；
D．根据分析可知，电极2和电极4均产生氢气，理论上，每通过2ml电子，可产生2mlH2，D错误；
答案选D。
6．（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上减少；电极材料每转移1ml电子，对应的理论容量为。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：
D．充电时16gS能提供的理论容量为
【答案】B
【分析】放电时，电极Ⅱ上减少，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：；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：。
【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：，反应消耗，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：，C正确；
D．根据放电时负极反应，可知充电时阴极反应为，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。
7．（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
C．充电时，消耗4 ml Ag的同时将消耗
D．充电时，M极上反应为
【答案】D
【分析】由图可知，放电时，N电极上发生得电子的还原反应，为正极，电极反应为：，M电极为负极，电极反应为，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：，B错误；
C．由分析可知，建立电子转移关系式：，由此可知，消耗4mlAg，同时消耗，C错误；
D．充电时，M极为阴极，电极反应与原电池相反：，D正确；
故选D。
8．（2025·湖北卷）某电池的正极材料为，负极材料为嵌锂石墨。利用人工智能筛选出的补锂试剂，能使失活的电池再生并延长寿命，且保持电池原结构。将注入电池后充电补锂，过程中转化为气体离去。下列有关充电补锂的说法错误的是
A．在阳极失去电子
B．生成气体中含有氟代烃
C．过程中铁元素的价态降低
D．反应并离去是该电池保持原结构的原因
【答案】C
【详解】A．充电时，Li+在阴极得电子生成Li嵌入负极材料，[SO2CF3]-在阳极失去电子生成气体离去，A正确；
B．[SO2CF3]-在阳极失去电子，反应为2[SO2CF3]--2e-=2SO2+ CF3-CF3，生成气体中含有氟代烃CF3-CF3，B正确；
C．充电补锂时正极反应为2[SO2CF3]--2e-=2SO2+ CF3-CF3，不涉及正极材料反应，铁元素价态不变，C错误；
D．[SO2CF3]-反应后离去，维持电池原结构，D正确；
答案选C。
9．（2025·浙江1月卷）一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随温度升高Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是
A．熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率
B．充放电时，优先于通过固态电解质膜
C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区转化为
D．充电时，锂电极接电源负极
【答案】C
【分析】电池放电时，锂电极为负极，发生反应：，多孔功能电极为正极，低温时发生反应：，随温度升高Q增大，正极区转化为；充电时，锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为阳极，或失去电子。
【详解】A．由分析可知，电池总反应方程式为：或，充放电时有参与或生成，因此熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率，A正确；
B．比的半径小，因此优先于通过固态电解质膜，B正确；
C．放电时，正极得到电子，中氧原子为-1价，中氧原子为-2价，因此随温度升高Q增大，正极区转化为，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。
考点02 电解池原理及其应用
10．（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，向左室迁移
B．电解过程中，左室中的浓度持续下降
C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色
D．完全转化为的电解总反应：
【答案】B
【分析】由图可知，左侧发生，N元素化合价下降，则左侧是阴极区，右侧发生，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，向左室迁移，A正确；
B．电解过程中，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，右侧阳极总反应是，将两电极反应相加即可得到总反应，D正确；
故选B。
11．（2025·云南卷）一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理：。下列说法错误的是
A．Pt电极反应：
B．外加电场可促进双极膜中水的电离
C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D．Ⅳ室每生成，同时Ⅱ室最多生成
【答案】C
【分析】由图中氢离子和氢氧根的流向，可推出左侧Pt电极为阳极，右侧石墨电极为阴极，阳极发生的反应为：，阴极发生的反应为：，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极反向移动，据此解答。
【详解】A．由分析可知，Pt电极为阳极，阳极发生的反应为：，A正确；
B．水可微弱的电离出氢离子和氢氧根，在外加电场作用下，使氢离子和氢氧根往两侧移动，降低了浓度，可促进双极膜中水的电离，B正确；
C．由分析可知，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极反向移动，即钠离子往右侧移动，通过Y膜，则Y膜为阳离子交换膜，氯离子往左侧移动，通过X膜，则X膜为阴离子交换膜，C错误；
D．Ⅳ室每生成，则转移1ml电子，有1ml氢离子移到Ⅱ室中，生成，D正确；
故选C。
12．（2025·湖北卷）某电化学制冷系统的装置如图所示。和在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是
A．阴极反应为
B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断比稳定
C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换
D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后和离子结构的改变
【答案】B
【分析】由图可知，左侧电极发生反应，则左侧为阳极，右侧电极反应为，则右侧电极为阴极，据此解答。
【详解】A．由分析可知，阴极反应为，A正确；
B．已知②处的电解液温度比①处的低，则可推断是吸热反应，无法推断和的稳定性，B错误；
C．多孔隔膜可以阻止两电极区的溶液对流，可阻止热交换，C正确；
D．题干明确指出电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。这意味着电子转移（即氧化还原反应）本身不会直接导致结构变化，热效应实际上来源于电子转移完成后，新生成的离子：和因配位环境或电荷分布变化引起的结构重组导致热量变化，D正确；
故选B。
13．（2025·河南卷）一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A．Ⅱ为阳离子交换膜
B．电极a附近溶液的减小
C．电极b上发生的电极反应式为
D．若海水用溶液模拟，则每脱除，理论上可回收
【答案】D
【分析】由图可知，左侧为阴极，电极反应为，右侧为阳极，电极反应为，在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水，钠离子透过膜Ⅰ进入阴极区得到氢氧化钠，氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，在此处得到LiCl，则膜Ⅰ为阳膜，膜Ⅱ为阴膜，膜Ⅲ为阳膜，据此解答。
【详解】A．由分析可知，膜Ⅱ为阴膜， A错误
B．a电极的反应为，pH变大，B错误；
C．由分析可知，电极b的反应为，C错误；
D．每脱除58.5gNaCl，转移电子数为1ml，有1mlLi+和1mlCl-分别透过离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ，可得到1mlLiCl，D正确；
故选D。
14．（2025·北京卷）用电解溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池，重新取溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。
下列分析不正确的是
A．，说明实验i中形成原电池，反应为
B．，是因为ii中电极Ⅱ上缺少作为还原剂
C．，说明iii中电极I上有发生反应
D．，是因为电极I上吸附的量：iv>iii
【答案】D
【分析】按照图1电解溶液，石墨1为阳极，发生反应，石墨1中会吸附少量氧气；石墨2为阴极，发生反应，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，，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，缺少作为还原剂，故导致，B正确；
C．图2中，电极Ⅰ发生还原反应，实验iii中新石墨可能含有空气中的少量氧气，c＞0，说明iii中电极I上有发生反应，C正确；
D．，实验iii与实验iv中电极Ⅰ不同，，是因为电极I上吸附的量：iv>iii，D错误；
故选D。
15．（2025·河北卷）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料再锂化的电化学装置，其示意图如下：
已知：参比电极的作用是确定再锂化为的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是
A．电极上发生的反应：
B．产生标准状况下时，理论上可转化的
C．再锂化过程中，向电极迁移
D．电解过程中，阳极附近溶液pH升高
【答案】B
【分析】由装置图可知，该装置中有直流电源，为电解池，则 转化为过程中，C元素化合价由降为+3，得电子发生还原反应，为阴极，电极反应式为，Pt电极为阳极，失电子，发生氧化反应，电极反应式为，据此回答。
【详解】A．由分析知，电极上发生的反应：，A错误；
B．由电极反应式可知，产生标准状况下5.6L(即0.25 ml) 时转移1 ml 电子，理论上转化的，B正确；
C．为阴离子，应向阳极移动，即向Pt电极迁移，C错误；
D．由阳极电极反应式可知，电解过程中，阳极产生、消耗，酸性增强，则阳极附近pH降低，D错误；
故选B。
16．（2025·陕西、山西青海、宁夏卷）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，从右室向左室移动
B．电解总反应：
C．以为原料，也可得到TQ
D．用标记电解液中的水，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：，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。
1．（2025·四川内江·三模）板状碳封装镍纳米晶体（Ni@C）被设计为高性能电催化剂，可将5-羟甲基糠醛（，HMF）转化为2，5-呋喃二甲酸（，FDCA），装置如图所示。下列叙述错误的是
A．Ni@C能降低负极反应的活化能
B．可用铜电极替代石墨电极
C．a极反应为
D．收集（标准状况）气体时，有质子从质子交换膜右侧向左侧迁移
【答案】D
【分析】依题，HMF在a极发生氧化反应生成FDCA，故a极为负极，b极为正极。
【详解】A．Ni@C作催化剂，能降低负极反应的活化能，加快反应速率，A正确；
B．正极材料不参与反应，故可将石墨换成能导电的Cu电极，B正确；
C．HMF在a极发生氧化反应生成FDCA，结合得失电子守恒可知电极反应为，C正确；
D．原电池中，阳离子移向正极，故质子从质子交换膜左侧向右侧迁移，D错误；
故答案选D。
2．（2025·浙江嘉兴·三模）盐酸羟胺可用于合成抗癌药，工业上可采用电化学方法制备，装置、正极反应机理如图所示。
下列有关说法不正确的是
A．该电池的总反应为：
B．上述反应中的X、Y分别为
C．Pt电极上的反应：
D．制取，有通过交换膜
【答案】D
【分析】由图可知，含铁的催化电极为原电池的正极，盐酸作用下一氧化氮在正极得到电子发生还原反应生成盐酸羟胺，电极反应式为NO+3e-+4H+=NH3OH+，铂电极为负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，电极反应式为H2-2e-=2H+，原电池工作时氢离子通过氢离子交换膜由负极区进入正极区。
【详解】A．将正极反应式×2+负极反应式×3得：2NO+3H2+2H+=2NH3OH+，化学方程式为2NO+3H2+2HCl=2NH2OH·HCl，故A正确；
B．Y为反应机理最终产物，故Y为盐酸羟胺的阳离子NH3OH+，分析正极反应机理，结合元素守恒可以判断X为氢离子H+，故B正确；
C．由分析，铂电极为负极，氢分子失去电子生成氢离子，正确的电极反应式为H2-2e-=2H+，故C正确；
D．根据分析中正极电极反应式，消耗1ml NO，制取，得到3ml电子，消耗4mlH+，根据分析中的负极电极反应式，失去3ml电子，生成3mlH+，则有3ml H+通过交换膜，故D错误；
故答案为D。
3．（2025·北京昌平·二模）钠硫电池装置示意图如下图所示。其中熔融Na为a的电极反应物，熔融S和为b的电极反应物，固体电解质可传导。下列说法不正确的是
A．放电时，b做正极
B．放电时，从a极室向b极室移动
C．充电时，阴极的电极反应式是
D．每产生或消耗1mlS，转移2ml电子
【答案】D
【分析】根据图片知，放电时，Na失电子发生氧化反应，所以a作负极、b作正极，负极反应为，正极反应为：，充电时a为阳极、b为阴极，阴极、阳极电极反应式与负极、正极反应式正好相反，据此解答。
【详解】A．在原电池中，发生还原反应的电极是正极。放电时，b极上熔融S和得电子，发生还原反应，所以b做正极，A选项正确；
B．放电时，该装置为原电池，阳离子向正极移动。a为负极，b为正极，是阳离子，所以从a极室向b极室移动，B选项正确；
C．充电时，阴极发生还原反应。在钠硫电池中，阴极是得到电子生成Na，电极反应式为，C选项正确；
D．b极放电时的电极反应式为，每消耗xmlS，转移2ml电子，所以每消耗1mlS，转移电子，D 选项错误；
故答案为：D。
4．（2025·山西晋中·二模）利用电化学氧化技术可以在电解槽中持续产生，是一种活性基团，可高效氧化苯酚生成，消除苯酚引起的水污染，装置如图所示。已知：a极生成，能进一步将极产物氧化，同时有生成。下列有关说法正确的是
A．a极的电极反应式：
B．b极连接电源正极，发生还原反应
C．生成的离子方程式：
D．消除苯酚，理论上有电子通过外电路
【答案】C
【分析】a极通入氧气生成，氧元素化合价降低，发生还原反应，a是阴极；b是阳极，b电极铁失电子生成Fe2+。
【详解】A．a极通入氧气生成，a极的电极反应式O2+2e-+2H+=H2O2，故A错误；
B．a是阴极；b是阳极，b极连接电源正极，发生氧化反应，故B错误；
C．a极生成，能进一步将极产物Fe2+氧化，同时有生成，生成的离子方程式，故C正确；
D．苯酚被氧化生成二氧化碳，碳元素化合价由-升高为+4，消除苯酚，需要2.8ml，根据，阳极生成2.8mlFe2+，所以理论上有电子通过外电路，故D错误；
选C。
5．（2025·福建莆田·二模）一种电催化羧酸与芳香酮化合物生成酯的装置(以碘化钾为电解质和催化剂，二甲基亚砜作溶剂)如下图所示。下列说法正确的是
A．b为电源正极
B．工作时，K+移向碳棒
C．工作时，总反应：
D．工作时，碳棒的电极反应式：
【答案】C
【分析】由图可知，碳棒电极上碘离子失去电子生成碘原子，则a为正极，铂片上氢离子得到电子生成氢气，则b电极为负极，以此解题。
【详解】A．由分析可知，b电极为负极，A错误；
B．由分析可知，碳棒为阳极，铂片为阴极，电解池中阳离子向阴极移动，则K+移向铂片，B错误；
C．由图可知，工作时，总反应：，C正确；
D．由分析可知，碳棒电极上碘离子失去电子生成碘原子，电极反应式为：，D错误；
故选C。
6．（2025·辽宁抚顺·二模）利用有机电化学合成1，2-二氯乙烷的装置如图所示。若该装置工作时中间室NaCl溶液的浓度通过调整保持不变，电解时阴极生成气体的速率为x ml·h-1，下列说法错误的是
A．电源中电势比较：b>a
B．离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜
C．合成室内发生的反应为CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl
D．中间室补充NaCl的速率为2x ml·h-1
【答案】B
【分析】由图可知，右侧电极上Cu的化合价由+1价升高为+2价，发生氧化反应，则电极N为阳极，电极b为正极，所以电极M为阴极，电极a为负极，据此分析作答。
【详解】A．根据上述分析可知，a为电源的负极，b为正极，故电源中电势比较：b>a ，A正确；
B．由图可知，中间室内的氯离子通过离子交换膜Ⅱ，进入右室，最终和CuCl生成CuCl2，左室H+得到电子，生成H2，OH-浓度增大，与中间室移动过来的Na+结合，生成NaOH，所以离子交换膜I为阳离子交换膜，Ⅱ为阴离子交换膜，B错误；
C．根据原子守恒可知，合成室内发生的反应为：CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl，C正确；
D．电解时阴极生成气体的速率为xml•h-1，根据阴极反应：2H++2e-=H2↑，根据电荷守恒可知，中间室移动过来的Na+的速率为2xml•h-1，故中间室补充NaCl的速率为2xml•h-1，D正确；
故答案为：B。
7．（2025·河北保定·三模）二苯重氮甲烷()在抗生素的制备过程中起关键作用。以二苯甲酮腙()为前体合成二苯重氮甲烷的原理如图所示。下列说法错误的是
A．电极电势：石墨
B．若以铅酸蓄电池为电源，则与Ni电极相连的为Pb电极
C．合成1ml二苯重氮甲烷，理论上消耗22.4L氢气(标准状况下)
D．电解质溶液中合成二苯重氮甲烷的化学方程式为+I2+2HI
【答案】C
【详解】A．石墨电极上I-失电子生成I2，发生氧化反应，为阳极；Ni电极上H+得电子生成H2，发生还原反应，为阴极。阳极电极电势大于阴极，所以电极电势：石墨> Ni，A正确；
B．Ni电极为阴极，应与铅酸蓄电池的负极相连，铅酸蓄电池中Pb电极为负极，PbO2电极为正极，所以与Ni电极相连的为Pb电极 ，B正确；
C．Ni电极上发生反应：2H+ + 2e- = H2↑，合成二苯重氮甲烷时，石墨电极上I-失电子，根据得失电子守恒，合成1ml二苯重氮甲烷，转移2ml电子，理论上生成1ml H2，标准状况下体积为22.4L，并不是消耗，C错误；
D．电解质溶液中合成二苯重氮甲烷的反应，原子守恒，电子守恒，D正确；
故答案选C。
8．（2025·河北衡水·一模）富集海水中锂的电化学系统如图所示，工作步骤如下：
①启动电源1，所在腔室的进入结构而形成。
②关闭电源1和海水通道，启动电源2，使中的脱出进入腔室2.
关于该电化学系统的说法正确的是
A．启动电源1时，电极1为阴极
B．启动至关闭电源1，若转化的与生成的之比为，可得中的
C．启动电源2时电极反应式为
D．电化学系统降低了腔室2中LiOH的浓度
【答案】B
【分析】由①可知，启动电源1，所在腔室的Li+进入结构而形成，可知中Mn元素的化合价降低，为阴极，电极反应式为，电极1为阳极，连接电源正极；②关闭电源1和海水通道，启动电源2，使中的脱出进入腔室2，可知，电极2为阴极，电极反应式为：；阳极的电极反应式为：，以此分析解题。
【详解】A．由分析可知，室Ⅰ中电极Ⅰ连接电源Ⅰ的正极，作阳极，发生氧化反应，故A错误；
B．根据分析可知，启动至关闭电源1，转化的n()与生成的n()之比为20：3，设生成的氧气为3ml，转移电子为12ml，根据阳极的电极反应式：，结合电子守恒，可知2ml生成时转移1.2ml电子，可得中的x=1.2，故B正确；
C．启动电源2时，电极是阳极，电极反应式为：，故C错误；
D．由分析可知，启动电源2，使中的脱出进入腔室2，电极2为阴极，电极反应式为：；提高了腔室2中的浓度，故D错误；
故答案选B。
9．（2025·广西南宁·三模）大连化物所邓德会团队实现了基于均多相融合的热—电耦合催化室温空气直接转化制HNO3反应的新过程。电解装置如图所示，已知石墨电极a上有气泡冒出，电解液为Li2SO4/H2SO4溶液(pH=3)，下列说法正确的是
A．电解时，电流由电极a经导线流入电极b
B．电解时，阳极附近溶液的pH将升高
C．电解时，阴极上O2发生反应的离子方程式为O2+2e-+2H+=H2O2
D．电解时，当电极a上产生22.4LO2(标准状况)时，阴极区将产生0.8mlHNO3
【答案】C
【分析】石墨电极b上酸性条件下氧气得到电子发生还原反应生成过氧化氢，铁离子得到电子发生还原反应生成生成亚铁离子，电极b为阴极，放电生成的过氧化氢与亚铁离子反应生成铁离子和▪OH，▪OH与氮气反应生成硝酸；石墨电极a为阳极，石墨电极a上有气泡冒出，说明水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子。
【详解】A．由分析可知，电解时，电极b为阴极，石墨电极a为阳极，电流由电极b经导线、电源、导线流入电极a，A错误；
B．石墨电极a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，则阳极附近溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH减小，B错误；
C．电解时，阴极上酸性条件下氧气得到电子发生还原反应生成过氧化氢，离子方程式为O2+2e-+2H+=H2O2，C正确；
D．电解时，当电极a上产生标准状况下22.4L氧气时，只能确定阴极电极反应中共得到4ml电子，无法确定后续反应中产生硝酸的物质的量，D错误；
故选C。
10．（2025·江苏连云港·一模）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如题图所示。下列有关说法正确的是
A．Pt片接电源负极
B．Sn片上发生的电极反应式为CO2＋-2e−=HCOO−＋
C．每产生1ml HCOO−，阳离子交换膜中有4 ml K+通过
D．电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低
【答案】D
【分析】CO2、中碳元素的化合价分别为+4、+2，阴极发生还原反应，电极（Sn电极）反应为，阳极（Pt电极）生成O2：，据此分析解答。
【详解】A．由分析知Pt片为阳极，接电源正极，A错误；
B．由分析知，Sn片为阴极，发生得电子的还原反应，电极反应式应为 ，B错误；
C．由反应可知，每产生1ml，转移2ml电子，，有电荷守恒得，阳离子交换膜中有2 ml K+通过，C错误；
D．阳极发生反应反应，产生氢离子，消耗KHCO3，使KHCO3溶液浓度降低，D正确；
故选D。
11．（2025·山西·三模）工业上用单池双膜三液装置(如下图)，依据电解原理电解制备和，下列说法正确的是
A．导线X接外电源的负极
B．N电极的电极反应方程式为
C．每当产生标准状况下气体A，Ⅲ室溶液的质量理论上减少
D．离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜
【答案】D
【分析】电极M区进入的稀硝酸，出来的是浓硝酸，则M为阳极，水被氧化得到氧气和氢离 子，A为氧气，硝酸根向左移动，左侧可制得硝酸，N为阴极，水放电产生氢气和氢氧根，B为氢气，铵根向右移动，二者反应得到浓氨水，以此解题。
【详解】A．由分析可知，Ⅰ室中电极产生，电极反应式为，发生氧化反应，电极M为阳极，接外电源的正极，A错误；
B．由分析可知，电极N为阴极，电极反应式为，B错误；
C．每当产生标准状况下，根据电子守恒，Ⅲ室溶液中就要生成，质量减少，同时依据电荷守恒，通过阳离子交换膜进入Ⅲ室，溶液质量增加，所以Ⅲ室溶液的质量理论上共增加，C错误；
D．根据电解装置图中物质的进出以及所要制备的物质，可知Ⅱ室中的要进入Ⅰ室，所以离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜。要进入Ⅲ室，离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜，D正确；
故选D。
12．（2025·湖南邵阳·二模）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为电渗析法制备次磷酸()，用图1的浓差电池提供电能制备次磷酸。下列说法错误的是
A．(Ⅰ)是电池的负极
B．b膜、d膜是阳离子交换膜，c膜是阴离子交换膜
C．电渗析过程中、室中和的浓度均增大
D．电池从开始到停止放电，理论上可制备
【答案】D
【分析】图1为浓差电池，图2为电渗析法制备次磷酸(H3PO2)，用图1的浓差电池提供电能制备次磷酸(H3PO2)，图1中Cu(Ⅰ)为原电池负极，Cu(Ⅱ)为正极，图2中原料室中的H2P
移向产品室，则c膜为阴离子交换膜，M室中的氢离子通过b膜进入产品室得到H3PO2，则b膜为阳离子交换膜，X电极为电解池的阳极，电极反应：2H2O-4e-=O2↑+4H+，Y为电解池的阴极，电极反应2H2O+2e-=H2↑+OH-，d膜为阳离子交换膜，据此分析判断。
【详解】A．分析可知Cu(Ⅰ)是电池的负极，故A正确；
B．制备过程分析可知，b膜、d膜是阳离子交换膜，c膜是阴离子交换膜，故B正确；
C．电渗析过程中，电极反应可知，M、N室中H2SO4和NaOH的浓度均增大，故C正确；
D．电池从开始到停止放电时，则浓差电池两边Cu(NO3)2浓度相等，所以正极析出0.02ml Cu,电路中转移0.04ml电子，电渗析装置生成0.04ml H3PO2，故D错误；
故选：D。
13．（2025·江苏南京·二模）暖贴是一种便捷的自发热保暖产品，具有发热快、持续时间久等优点。它主要由铁粉、活性炭、食盐、水等成分组成，如图所示。下列有关说法不正确的是
A．暖贴生效时，将化学能转化为热能
B．水与食盐、活性炭共同作用可加快铁粉的腐蚀速率
C．正极反应式为
D．透气膜的透氧速率可控制暖贴的发热时间和温度
【答案】C
【分析】自热贴发热料中的铁粉、活性炭、食盐及水之间能形成数目庞大的微型原电池，铁作负极，氧气做正极，据此分析；
【详解】A．暖贴生效时，将化学能转化为热能，A正确；
B．铁粉、水与食盐、活性炭共同作用形成原电池，可加快的腐蚀速率，B正确；
C．该装置为原电池装置，铁作负极，氧气做正极，正极反应式为，C错误；
D．透气膜的透氧速率可控制氧气浓度，故可控制暖贴的发热时间和温度，D正确；
故选C。
14．（2025·北京东城·一模）一种由离子交换树脂和碳纳米管构成的复合薄膜，可同时传导阴离子和电子。利用该薄膜能有效富集空气中的。如图所示，在薄膜侧通入空气，侧通入氢气，充分反应后在侧得到高浓度的。下列分析正确的是
A．a侧CO2在薄膜表面发生还原反应
B．电子和在薄膜中移动方向相同
C．理论上b侧每消耗同时生成
D．总反应中元素的化合价均未发生变化
【答案】C
【分析】该分离装置本质上是氢氧燃料电池，a为正极，氧气被还原电极反应式为，b为负极，氢气被氧化电极反应式为。
【详解】A．CO2在a侧与膜中水作用只是形成的酸碱平衡过程，并不发生电子得失的还原反应，A错误；
B．膜中H2在b侧被氧化生成水，则电子应从b侧流向a侧；而则是由a侧向b侧迁移，二者方向相反，B错误；
C．H2在b侧被氧化放出2e⁻，每1mlH2可使2ml在b侧重新放出2mlCO2，符合电荷守恒和电子转移数目，C正确；
D．H2中的H的化合价由0变为+1，元素化合价发生了变化，D错误；
故选C。
15．（2025·河南开封·三模）摄取一定量的溴酸盐会使人出现恶心、腹泻等症状。某科研团队设计在RuCu/CNT上电催化处理的原理如图所示。下列说法正确的是

A．电子流向：电解质溶液
B．极上的电极反应式为
C．若电源为铅蓄电池，则极为电极
D．每处理，理论上阳极区溶液质量减少
【答案】B
【分析】由图可知，P电极上，得到电子，被还原为Br-，发生还原反应，为阴极，则R极为阳极，外电源M极为负极，N极为正极，阳极上水失去电子，被氧化为氧气，据此分析作答。
【详解】A．由分析可知，P为阴极，R为阳极，M为负极，N为正极，电子不能经过电解质溶液，故电子流向：，，A错误；
B．由分析可知，P为阴极，P极上发生还原反应，该电极的电极反应式为，B正确；
C．由分析可知，N为正极，若电源为铅蓄电池，则极为PbO2电极，Pb电极是负极，C错误；
D．由B项分析可知，每处理，电路上转移电子为6ml，则理论上阳极区释放出1.5mlO2，同时有6mlH+经过质子交换膜由阳极区进入阴极区，故溶液质量减少1.5ml×32g/ml+6ml×1g/ml=54g，D错误；
故答案为：B。
16．（2025·北京门头沟·一模）尿素是一种重要的化学肥料，利用电催化法将和含氮物质等化成尿素，电解原理如图所示。下列说法不正确的是
A．尿素中C原子采用杂化
B．电极接电源的正极
C．标况下，电极每生成，会有移向a极
D．a极的电极反应式为：
【答案】C
【分析】该装置为电解池，电解池中阳离子向着阴极移动，根据氢离子移动方向可知，a电极为阴极，发生还原反应：，b电极为阳极，发生氧化反应：。
【详解】A．尿素中的C原子形成1个键、2个键，采用的是杂化，A正确；
B．根据分析可知，b电极为阳极，与电源正极相连，B正确；
C．标况下，电极每生成，即，转移电子，为保持电荷守恒，应有移向a极，C错误；
D．根据分析可知，a电极为阴极，发生还原反应：，D正确；
答案选C。
17．（2025·北京顺义·一模）“全氢电池”是一种新型化学电源，能量效率可达80%，其工作原理如下图所示。
该电池放电时，下列说法不正确的是
A．吸附层A为负极，其电极反应为
B．通过离子交换膜由左向右移动
C．主要作用是提高溶液的导电性
D．电池总反应为
【答案】A
【分析】由工作原理图可知，左边吸附层上氢气失电子与氢氧根结合生成水，发生氧化反应，吸附层A为负极，负极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，吸附层B为正极，发生还原反应，正极反应式为2e-+2H+=H2，总反应为H++OH-=H2O，原电池工作时阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此解答该题。
【详解】A．由分析可知，吸附层A为负极，H2失去电子生成H+，电极反应为，A错误；
B．原电池中阳离子向正极移动，由分析可知，吸附层A为负极，吸附层B为正极，通过离子交换膜由左向右移动，B正确；
C．由分析可知，该原电池的总反应为H++OH-=H2O，在水溶液中完全电离，主要作用是提高溶液的导电性，C正确；
D．右边吸附层B为正极，发生了还原反应，正极电极反应是2H++2e-=H2↑，左边吸附层A为负极，发生了氧化反应，电极反应是，因此总反应为：H++OH-=H2O，D正确；
故选A。
18．（2025·河南新乡·三模）我国科学家利用Pt和纳米颗粒催化剂完成硝基芳烃上硝基的选择性加氢，原理如图所示：
下列有关说法错误的是
A．Pt为负极
B．电池工作时，从左向右通过质子交换膜
C．极的电极反应式为
D．Pt和位置互换，原电池依然能正常工作
【答案】D
【分析】Pt电极上H2发生氧化反应生成H+，故Pt为负极，Fe2O3为正极。
【详解】A．由上述分析可知Pt为负极，A正确；
B．原电池中阳离子向正极定向移动，故从左向右通过质子交换膜，B正确；
C．硝基苯在极发生还原反应生成苯胺，故电极反应式为，C正确；
D．Pt和位置互换后，就会失去相应的催化能力，影响电池的正常工作，D错误；
故答案选D。
19．（2025·河北石家庄·三模）我国科学工作者研究了一种高度稳定的富锂正极材料。当电池充电至和时，在正极材料中分别检测到和，至充电结束时正极未检测到其他形态的物质。下列说法错误的是
A．充电过程中的电势高于
B．放电时，固体电解质中的质量分数不变
C．放电时，正极存在电极反应式：
D．充电时，正极有和生成时，负极质量增加
【答案】C
【分析】电池工作原理为：放电时，负极金属锂失去电子变成锂离子，锂离子通过固体电解质嵌入正极材料；充电时，正极材料失去电子，时电极反应方程式为：，时电极反应方程式为：，负极中锂离子得到电子生成锂单质，电极反应方程式为：。
【详解】A．充电过程中电极连接电源正极，作阳极，发生氧化反应，电极连接电源负极，作阴极，发生还原反应，因此电极的电势高于电极，A正确；
B．放电时，负极金属锂失去电子变成，通过固体电解质嵌入正极材料，根据电子守恒，负极生成的与正极材料嵌入的物质的量相等，因此固体电解质只是起到传递作用，固体电解质中的质量分数不变，B正确；
C．放电时，正极发生还原反应，得到电子，根据元素守恒，可能存在电极反应式：，C错误；
D．充电时，正极有和生成时，根据电极反应方程式：和，转移的电子数为，根据电子守恒，负极发生反应，质量增加为，D正确；
故选C。
20．（2025·吉林·二模）CO2的捕集和利用是实现“双碳”目标的一个重要研究方向，我国设计CO2熔盐捕获与转化装置(左图)，可与太阳能电池装置(图)联合实现绿色转化。
下列有关说法正确的是
A．左图装置B电极应该与图装置Y电极相连
B．左图装置A电极反应式为：
C．熔盐可用CCl4代替
D．理论上转移0.5ml电子可捕获标准状况下CO2气体2.8L
【答案】D
【分析】根据左图可知A极→O2，发生氧化反应生成单质O2，所以A为阳极，B为阴极，阳极与电源正极相接、阴极与电源负极相接，根据右图可知，Y极为电源正极、X极为电源负极。阳极反应式为，阴极电极反应式为：，以此解答该题。
【详解】A．由分析可知，B为阴极，Y极为电源正极，阴极与电源负极相接，B接太阳能电池的X电极，A错误；
B．由分析知，左图装置A电极为阳极，阳极反应式为，B错误；
C．熔盐提供离子导电，CCl4是非电解质，无法导电，不能代替，C错误；
D．结合分析，A为阳极，电极反应式为，B为阴极，电极反应式为：，CO2与熔盐反应生成和，即， ，通过分析，总反应为，理论上转移4ml电子消耗1ml CO2，转移0.5ml电子则可捕获0.125ml CO2，可捕获标准状况下CO2气体体积为2.8L，D正确；
故答案选D。
21．（2025·天津河西·三模）光催化电极可以在太阳光照下实现对设备进行充电，该电池工作原理如下图所示。放电时转化为，下列有说法错误的是
A．充电时，石墨电极为做阴极
B．充电时，光催化电极的电极反应式为：
C．放电时，石墨电极发生还原反应
D．放电时，离子交换膜左室电解质溶液质量减少，外电路转移
【答案】C
【分析】由题干电池工作原理图示信息可知，放电时石墨电极上的反应为：，发生氧化反应，为负极，光催化电极上的反应为：，发生还原反应，为正极；充电时，石墨电极上的电极反应为：，发生还原反应，为阴极，光催化电极上的电极反应为：，发生氧化反应，为阳极；
【详解】A．由分析可知，充电时，石墨电极为做阴极，A正确；
B．充电时，光催化电极为阳极，电极反应式为：，B正确；
C．放电时石墨电极上的反应为：，发生氧化反应，C错误；
D．由分析可知，放电时，石墨电极为负极，光催化电极为正极，为维持电荷守恒，左侧钠离子透过离子交换膜移向右侧，放电时当外电路转移1ml电子时，1ml钠离子从左室迁移到右室，离子交换膜左室电解质溶液质量减少23g，则放电时，离子交换膜左室电解质溶液质量减少（为0.2ml钠离子），外电路转移，D正确；
故选C。
22．（2025·山东烟台·二模）我国科学家设计了一套电化学装置，能够同时实现苯酚的无害化处理和电催化合成，其工作原理如图。下列说法错误的是
A．膜Ⅰ为阳离子交换膜
B．电子由d经外电路移动到a
C．c极的电极反应为
D．
b极区每消耗1ml苯酚，可合成7ml
【答案】C
【分析】左侧具有氧化性，苯酚具有还原性，有自发的氧化还原反应，所以左侧装置是原电池，右侧装置是电解池，a极发生电极反应：，得电子，发生还原反应，所以a为正极，b极苯酚被氧化为CO2，发生氧化反应，b是负极，c是阴极，d是阳极。
【详解】A．a极发生电极反应：，得电子，发生还原反应，a为正极，为维持溶液电中性，阳离子要透过膜Ⅰ向阴极区移动，所以膜Ⅰ为阳离子交换膜，A正确；
B．a是正极，b是负极；d是阳极，c是阴极；电子在外电路中从阳极流向正极，即由阳极d经外电路移动到正极a，B正确；
C．c极的电极反应为，C错误；
D．b极区每消耗1ml苯酚，根据化学方程式转移28ml电子，d极的电极反应为，转移28ml电子时，可合成7ml，D正确；
故选C。
23．（2025·广西南宁·二模）某种可充电固态锂电池放电时工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．电极电势：b极>a极
B．放电时电子流向：a极→负载→b极
C．充电时，阳极电极反应为：LiLaZrTaO-xe-=xLi++Li1-xLaZrTaO
D．外电路通过1ml电子时，理论上两电极质量变化差值为7g
【答案】D
【分析】放电时，该电池为原电池，阳离子向正极移动，由图可知，Li+向b极移动，则b为正极，a为负极；充电时为电解池，a极为阴极，阴极上Li+得电子发生还原反应，b极为阳极，据此分析回答。
【详解】A．根据Li+移动方向可知：b极为正极，a极为负极；充电时，b极为阳极，a极为阴极，故电极电势b极高于a极，A正确；
B．放电时，电子由负极a流出经外电路负载流入正极b，B正确；
C．充电时，b极为阳极，失去电子，电极反应为：，C正确；
D．放电时：外电路通过1ml电子时，b极减少1ml Li+ ，质量为7g，a极1ml Li+ 得到电子变为锂增重7g，充电时：外电路通过1ml电子时，a极失去电子迁移1ml Li+ 到b极，a极质量减少7g，b极1ml Li+ 得到电子变为锂增重7g，两电极质量变化差值为14g，D错误；
故选D。
24．（2025·天津·一模）羟基自由基()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用羟基自由基将苯酚氧化为和的原电池-电解池组合装置(如图所示)，实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是
A．d极是阳极
B．a电极的电极反应式：
C．d极区苯酚被氧化的化学方程式为
D．系统工作时，每转移消耗1ml苯酚
【答案】D
【分析】图为将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置；由图可知，左侧为原电池，a极六价铬转化为三价铬发生还原反应，为正极，则b为负极；右侧为电解池，与负极相连的c为阴极、则d为阳极；
【详解】A．由分析可知，d为阳极，A正确；
B．a电极的电极反应为得到电子发生还原反应生成氢氧化铬：，B正确；
C．d极区为阳极区，苯酚被氧化发生氧化反应和羟基自由基(·OH)反应生成二氧化碳和水，化学方程式为，C正确；
D．苯酚被氧化发生氧化反应生成二氧化碳和水，根据电子守恒可知，C6H5OH~28e-，故系统工作时，每转移28mle-时，d极、b极各消耗1ml苯酚，共消耗2ml苯酚，D错误；
故选D。
25．（2025·北京西城·二模）普鲁士蓝的化学式为。一种在空气中工作的普鲁士蓝电池的示意图如图所示，普鲁士蓝涂于惰性电极M上。闭合K，灯泡亮。待灯泡熄灭，断开K，一段时间后普鲁士蓝恢复。
下列说法不正确的是
A．闭合上的电极反应：
B．闭合K，一段时间后电解质溶液的质量增大
C．断开K，每生成，需要消耗
D．断开K，一段时间后电解质溶液中可能出现白色沉淀
【答案】B
【分析】闭合K，灯泡亮，构成原电池，惰性电极M上铁元素化合价下降，则惰性电极M是正极，Al是负极，断开K，被氧化为，普鲁士蓝恢复，据此解答。
【详解】A．惰性电极M是正极，铁元素化合价下降，发生得到电子的还原反应，电极反应为：，A正确；
B．负极的反应为，当电路转移3ml电子时，有1mlAl进入溶液，同时正极会有转化为固体，故电解质溶液质量变小，B错误；
C．由化合价变化可知，每生成，转移，做氧化剂，有：，根据转移电子守恒可知，需要消耗，C正确；
D．断开K，一段时间后，由于氧气做氧化剂，溶液中将出现，与负极产生的结合生成，故溶液中可能出现白色沉淀是合理的，D正确；
故选B。
26．（2025·河北保定·二模）科学家开发出了用于安全快速充电的钠金属电池的弱溶剂电解质(WSE)，一使用了WSE的电池工作时的装置如图所示。下列叙述正确的是
A．可以用稀硫酸代替WSE
B．放电时，向a极迁移
C．WSE中阴离子呈正六面体结构
D．充电时，b极的电极反应式为
【答案】D
【分析】装置为原电池，左侧为原电池的负极，电极反应为：，右侧为原电池的正极，放电时正极反应方程式为；充电量为电解池，则左侧为阴极，电极反应为、右侧为阳极，电极反应为：，据此分析；
【详解】A．稀硫酸与钠反应，A错误；
B．放电时，负极发生氧化反应，Na+从硬碳材料中脱出，由负极迁移到正极与Na3-xV2(PO4)3结合，B错误；
C．的价层电子对数，为八面体结构，C错误；
D．充电时，b极的电极反应式为，D正确；
故选D。
27．（2025·河北保定·三模）用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水(主要成分为，还含有等杂质)。下列说法错误的是
A．交换膜Ⅰ为阴离子交换膜
B．电池工作一段时间后，右室溶液的增大
C．a极电极反应式：
D．若将含有的废水完全处理，可除去的质量为292.5g
【答案】D
【分析】如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，在a极，失去电子，被氧化为和，为负极，电极反应式为，则b极为正极，得电子被还原为，电极反应式为，海水中的阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动，阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动，据此回答。
【详解】A．a电极失去电子，附近负电荷减少，为了淡化海水，阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动，A正确；
B．由分析可知，b为正极，电极反应式为，则消耗氢离子，增大，B正确；
C．由分析可知，a极电极反应式：，C正确；
D．的物质的量为，根据选项A分析可知，消耗时转移电子，根据电荷守恒可知，可同时处理，其质量为，但是海水中还含有等杂质离子，故除去的质量小于，D错误；
故选D。
28．（2025·福建厦门·二模）以废塑料(聚丁二酸丁二酯)和生物质源马来酸()为原料无膜共电解生产琥珀酸()的工作原理如图。下列有关说法正确的是
A．的水解反应为
B．阳极电极反应式为：
C．理论上电解过程转移，最终至少可获得琥珀酸
D．若略去碳酸化步骤，可简化分离提纯过程并提高经济效益
【答案】C
【分析】
由图可知，左侧电极为电解池的阳极，碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水，电极反应式为Ni(OH)2—e—+ OH—=NiOOH+H2O，放电生成的碱式氧化镍碱性条件下与丁二醇反应生成氢氧化镍、丁二酸根离子和水，离子方程式为+8NiOOH+2OH—+8Ni(OH)2；右侧电极为阴极，水电离出的氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e—=H2↑，放电生成的氢气与反应生成，+H2，反应得到的溶液经碳酸化、盐酸沉淀得到琥珀酸。
【详解】
A．由结构简式可知，聚丁二酸丁二酯一定条件下发生水解反应生成丁二酸和丁二醇，反应的化学方程式为，故A错误；
B．由分析可知，左侧电极为电解池的阳极，碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水，电极反应式为Ni(OH)2—e—+ OH—=NiOOH+H2O，故B错误；
C．由题意可知，聚丁二酸丁二酯水解生成1ml丁二醇时，生成1ml丁二酸，由分析可知，电解过程转移8xml电子时，阳极消耗xml丁二醇、生成xml，阴极生成4xml，所以理论上生成琥珀酸的物质的量为6xml，故C正确；
D．由图可知，向溶液中通入二氧化碳碳酸化时，二氧化碳转化为碳酸氢钠，说明电解所得溶液呈碱性，若略去碳酸化步骤，会使盐酸沉淀步骤消耗盐酸的量增大，导致经济效益降低，故D错误；
故选C。
29．（2025·贵州贵阳·二模）一种水性电解液可充电电池如图所示。下列叙述错误的是
A．放电时，M电极是正极
B．放电时，N电极反应：
C．充电时，Ⅱ区中溶液的浓度减小
D．充电时，转移，Ⅲ区溶液质量减少
【答案】D
【分析】装置放电时，Zn电极为负极，Zn失电子产物与电解质反应，生成，负极反应式为：，同时K+透过阳离子交换膜向Ⅱ区移动；正极为MnO2，MnO2得电子产物与电解质反应，生成Mn2+等，正极反应为：MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，同时透过阴离子交换膜向Ⅱ区移动；据此分析；
【详解】A．根据分析可知，放电时，M电极是正极，A正确；
B．根据分析可知，放电时，N为负极，电极反应：，B正确；
C．根据分析可知，充电时M为阳极、N为阴极，K+透过阳离子交换膜向Ⅲ区移动，透过阴离子交换膜向Ⅰ区移动；Ⅱ区中溶液的浓度减小，C正确；
D．根据分析可知，充电时，Ⅲ区电极反应为，转移，K+透过阳离子交换膜向Ⅲ区移动，溶液质量增重，D错误；
故选D。
30．（2025·贵州毕节·二模）一种装载双原子双层带电膜（EM）电极材料可将硝酸盐还原为，为低浓度的硝酸盐污染提供高效实用的解决方案，工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．装置工作一段时间后，阳极区减小
B．阴极发生的反应为
C．相同条件下，阴阳两极产生气体的体积比为
D．带电膜阳极上的游离氯可将氧化为
【答案】C
【分析】由图，电解装置中左侧为阳极，水失去电子被氧化为氧气，右侧EM电极上硝酸盐还原为，且带电膜阳极上氨气分子被游离氯氧化为；
【详解】A．左侧为阳极，水失去电子被氧化为氧气，工作一段时间后，阳极区溶液酸性增强，减小，A正确；
B．由图，阴极发生的反应为硝酸根离子得到电子发生还原反应生成氮气：，B正确；
C．由分析，阳极水失去电子被氧化为氧气，右侧EM电极上硝酸盐还原为，存在关系，由于带电膜阳极上氨气分子也会被游离氯氧化为，则相同条件下，阴阳两极产生气体的体积比不为，C错误；
D．由图，带电膜阳极上氨气分子被游离氯氧化为，氨气发生氧化反应，D正确；
故选C。
实验
电极I
电极Ⅱ
电压/V
关系
i
石墨1
石墨2
a
ii
石墨1
新石墨
b
iii
新石墨
石墨2
c
iv
石墨1
石墨2
d