热点题型06 电化学及其应用-2025年高考化学【热点·重点·难点】专练（黑吉辽蒙专用）

热点06 电化学及其应用 一．掌握原电池的原理及应用 1．原电池正、负极的判断方法 【注意】 ①活泼性强的金属不一定作负极，对于某些原电池，如镁、铝和NaOH溶液组成的原电池，Al作负极，Mg作正极。原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成思维定式——活泼金属一定是负极，但负极一定发生氧化反应。 ②电子不能通过电解质溶液，溶液中的离子不能通过盐桥和导线(即电子不下水，离子不上岸)。 ③负极失去电子总数一定等于正极得到电子总数。 2．原电池原理的应用 （1）设计制作化学电源 例：①根据Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag设计电池： ②根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计原电池： ①不含盐桥 ②含盐桥 负极：Cu－2e－===Cu2＋ 正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ （2）加快化学反应速率 一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率增大。如在Zn与稀硫酸反应时加入少量 CuSO4溶液构成原电池，反应速率增大。 （3）比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或非金属导体)作正极。 （4）用于金属的防护 使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如：要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。 二．熟悉常见的化学电源 1．一次电池——干电池 （1）碱性锌锰电池 碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质是KOH，其电极反应如下： 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2； 正极：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnO(OH)＋2OH－； （2）银锌电池 银锌电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极反应如下： 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2； 正极：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－； 2．二次电池——充电电池或蓄电池 放电后可以再充电而反复使用的电池，又称为可充电电池或蓄电池。 （1）铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2，电解质溶液为稀H2SO4。 铅酸蓄电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。 ①放电时的反应 负极反应：Pb＋SO－2e－===PbSO4； 正极反应：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O。 ②充电时的反应 阴极反应：PbSO4＋2e－===Pb＋SO； 阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO。 （2）锂离子电池 一种锂离子电池，其负极材料为嵌锂石墨(LixCy)，正极材料为LiCoO2(钴酸锂)，电解质溶液为LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)，其总反应为LixCy＋Li1－xCoO2LiCoO2＋Cy，其放电时电极反应式为 负极：LixCy－xe－===xLi＋＋Cy； 正极：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2。 3．分析可充电电池问题“三注意” （1）放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。 （2）充电电池需要注意的是充电、放电的反应不能理解为可逆反应。 （3）充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反，充电时的阳极反应恰与放电时的正极反应相反，充电时的阴极反应恰与放电时的负极反应相反。故二次电池充电时，可充电电池的正极连接外接电源的正极，可充电电池的负极连接外接电源的负极。简单记为“正接正、负接负”。 （4）充、放电时电解质溶液中离子移动方向的判断 分析电池工作过程中电解质溶液的变化时，要结合电池总反应进行分析。 ①首先应分清电池是放电还是充电。 ②再判断出正、负极或阴、阳极。 放电：阳离子→正极，阴离子→负极； 充电：阳离子→阴极，阴离子→阳极； 总之：阳离子→发生还原反应的电极；阴离子→发生氧化反应的电极。 （5）书写化学电源的电极反应式和总反应方程式时，关键是抓住氧化产物和还原产物的存在形式。 4．燃料电池 ①特点：连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能，电能转化率超过80%。燃料电池的电极本身不参与反应，燃料和氧化剂连续地由外部供给。通入负极的物质为燃料，通入正极的物质一般为氧气。 ②燃料电池常用的燃料：H2、CO、水煤气(CO和H2)、烃(如CH4、C2H6)、醇(如CH3OH)、肼(N2H4)、醚类(如CH3OCH3)、氨(NH3)等。如无特别提示，燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧。 ③燃料电池常用的电解质： a. 酸性电解质溶液，如H2SO4溶液，O2－在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H＋，生成H2O； b. 碱性电解质溶液，如NaOH溶液，O2－在水溶液中不存在，在碱性环境结合H2O，生成OH－； c. 中性电解质溶液，如NaCl溶液，O2－在水溶液中不存在，在中性环境结合H2O，生成OH－； d. 熔融氧化物：存在O2－。 e. 熔融碳酸盐，如K2CO3等，一般利用电解质的阴离子配平电荷。 ④燃料电池电极反应式书写的常用方法 第一步：写出电池总反应式。 燃料电池的总反应与燃料燃烧的反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。如甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应如下： CH4＋2O2===CO2＋2H2O ① CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O ② ①＋②可得甲烷燃料电池的总反应式：CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O，其离子方程式为CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O。 第二步：写出电池的正极反应式。 根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，因电解质溶液不同，故其电极反应也会有所不同： 燃料电池电解质 正极反应式 酸性电解质 O2＋4H＋＋4e－===2H2O 碱性电解质 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 固体电解质(高温下能传导O2－) O2＋4e－===2O2－ 熔融碳酸盐(如熔融K2CO3) O2＋2CO2＋4e－===2CO 第三步：电池的总反应式－电池的正极反应式＝电池的负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。 三.掌握常考的新型化学电源 1．锂电池与锂离子电池 （1）锂电池 锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。工作时金属锂失去电子被氧化为Li＋，负极反应均为Li－e－===Li＋，负极生成的Li＋经过电解质定向移动到正极。 （2）锂离子二次电池 ①锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化—还原”原理；在两极形成的电压降的驱动下，Li＋可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。 ②锂离子电池充电时阴极反应式一般为C6＋xLi＋＋xe－===LixC6；放电时负极反应是充电时阴极反应的逆过程：LixC6－xe－===C6＋xLi＋。 ③锂离子电池的正极材料一般为含Li＋的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等。 2．微生物燃料电池 微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是在负极室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和负极之间进行有效传递，并通过外电路传递到正极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到正极，氧化剂(如氧气)在正极得到电子被还原。 3．物质循环转化型电池 根据物质转化中，元素化合价的变化或离子的移动(阳离子移向正极区域，阴离子移向负极区域)判断电池的正、负极，是分析该电池的关键。 4．浓差电池 （1）在浓差电池中，为了限定某些离子的移动，常涉及到“离子交换膜”。 ①常见的离子交换膜 阳离子交换膜 只允许阳离子(包括H＋)通过 阴离子交换膜 只允许阴离子通过 质子交换膜 只允许H＋通过 ②离子交换膜的作用 a. 能将两极区隔离，阻止两极物质发生化学反应。 b. 能选择性地允许离子通过，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 ③离子交换膜的选择依据：离子的定向移动。 （2）“浓差电池”的分析方法 浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差，离子均是由“高浓度”移向“低浓度”，依据阴离子移向负极区域，阳离子移向正极区域判断电池的正、负极，这是解题的关键。 四.熟练掌握电解池的原理及应用 1．电解过程的三个流向 ①电子流向：电源负极→电解池阴极；电解池的阳极→电源的正极； ②离子流向：阳离子→电解池的阴极，阴离子→电解池的阳极。 ③电流方向：电源正极→电解池阳极→电解质溶液→阴极→负极。 2．阴、阳两极上的放电顺序 在阳极上阴离子失去电子发生氧化反应，在阴极上阳离子得到电子发生还原反应的过程叫放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力，另外也与离子的浓度及电极材料有关。 （1）阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。 阳离子放电顺序为Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋。(在溶液中Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋等是不会在阴极上放电的，但在熔融状态下的物质中会放电) （2）阳极： ①若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应； ②若是惰性电极作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，常见阴离子的放电顺序为S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子>F－。 3．电解后电解质溶液的复原 电解后电解质溶液复原遵循“少什么补什么”原则，先让析出的产物(气体或沉淀)恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的溶液中即可。如： ①NaCl溶液：通HCl气体(不能加盐酸)； ②AgNO3溶液：加Ag2O固体； ③CuCl2溶液：加CuCl2固体； ④KNO3溶液：加H2O； ⑤CuSO4溶液：加CuO或CuCO3[不能加Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3]。 4．电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。 电镀是一种特殊的电解，要求镀件必须作阴极，镀层金属作阳极，含镀层金属离子的可溶性盐溶液作电解质溶液（作为电镀液）。 特征：①阳极本身放电被氧化，不断溶解； ②宏观上看无新物质生成； ③电解液的总量、浓度、pH均不变。 电镀 示意图 电极反应 阳极 Cu－2e－===Cu2＋ 阴极 Cu2＋＋2e－===Cu 电解质溶液的浓度变化 CuSO4溶液的浓度不变 5．电解精炼粗铜： ①阳极材料是粗铜，阴极材料是精铜，电解质溶液是CuSO4溶液（或 Cu(NO3)2溶液）。 ②粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时放电： Zn－2e－= Zn2+、Fe－2e－= Fe2+、Ni－2e－= Ni2+、Cu－2e－= Cu2＋， 位于金属活动性顺序铜之后的金、银等金属杂质，因为失去电子能力比Cu弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，而以阳极泥的形式沉积下来，阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料。 ③长时间电解后，CuSO4溶液的浓度变小，电解质溶液必须补充。 电解精炼铜 示意图 电极反应 阳极 Zn－2e－= Zn2+、Fe－2e－= Fe2+、 Ni－2e－= Ni2+、Cu－2e－= Cu2＋。 阴极 Cu2＋＋2e－===Cu 电解质溶液的浓度变化 CuSO4溶液的浓度变小 6．电解计算中常用的方法 （1）根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 （2）根据得失电子守恒计算 ①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 ③根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式： 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 五.牢记金属的腐蚀与防护方法 1．化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀 不纯金属与电解质溶液接触发生原电池反应 现象 电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化 较活泼金属被氧化 联系 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 2．析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较 以钢铁的腐蚀为例进行分析： 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性，且溶有一定量氧气 电极反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－　 总反应式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2　 易错提醒 ①钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是吸氧腐蚀，铁锈的形成过程中主要发生的反应为： 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3， 2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。 ②纯度越高的金属，腐蚀得越慢。 ③不纯的金属或合金，在潮湿空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。 联系 吸氧腐蚀更普遍 3．金属的防护 （1）电化学保护法 ①牺牲阳极法——原电池原理 a．负极：比被保护金属活泼的金属； b．正极：被保护的金属设备。 ②外加电流法——电解原理 a．阴极：被保护的金属设备； b．阳极：惰性金属。 六.能进行隔膜多室电池装置的分析 1．电化学中的离子交换膜 （1）离子交换膜的种类及作用 阳离子交换膜 只允许阳离子透过，不允许阴离子或某些分子透过 阴离子交换膜 只允许阴离子透过，不允许阳离子或某些分子透过 质子交换膜 只允许H＋透过，不允许其他阳离子和阴离子透过 双极膜 由一张阳膜和一张阴膜复合制成。该膜特点是在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－并通过阳膜和阴膜分别向两极区移动，作为H＋和OH－的离子源 （2）离子交换膜的功能：选择性透过离子，平衡电荷，形成闭合回路。 （3）离子交换膜的应用 ①隔离某些物质，防止发生反应。 ②用于物质的制备(电解后溶液阴极区或阳极区得到所制备的物质)。 ③物质分离、提纯。 2．含膜电解池装置分析 （1）两室电解池： 例如，工业上利用如图两室电解装置制备烧碱： 阳极室中电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑， 阴极室中的电极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－， 阴极区H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH－浓度增大，阳极区Cl－放电，使溶液中的c(Cl－)减小，为保持电荷守恒，阳极室中的Na＋通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH－结合，得到浓的NaOH溶液。利用这种方法制备物质，纯度较高，基本没有杂质。 （2）三室电解池 例如，利用三室电解装置制备NH4NO3，其工作原理如图所示。 阴极的NO被还原为NH：NO＋5e－＋6H＋===NH＋H2O，NH通过阳离子交换膜进入中间室； 阳极的NO被氧化为NO：NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋，NO通过阴离子交换膜进入中间室。 根据电路中转移电子数相等可得电解总反应：8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3，为使电解产物全部转化为NH4NO3，补充适量NH3可以使电解产生的HNO3转化为NH4NO3。 （3）多室电解池 例如，“四室电渗析法”制备H3PO2(次磷酸)，其工作原理如图所示： 电解稀硫酸的阳极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，产生的H＋通过阳离子交换膜进入产品室，原料室中的H2PO穿过阴离子交换膜进入产品室，与H＋结合生成弱电解质H3PO2； 电解NaOH稀溶液的阴极反应：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－，原料室中的Na＋通过阳离子交换膜进入阴极室，可得副产品NaOH。 3．离子交换膜类型的判断方法 （1）首先写出阴、阳两极上的电极反应。 （2）依据电极反应确定该电极附近哪种离子剩余。 （3）根据电极附近溶液呈电中性，从而判断出离子移动的方向。 （4）根据离子移动的方向，确定离子交换膜的类型。 4．有“膜”条件下离子定向移动方向的判断方法 （建议用时：45分钟） 考向01 电化学原理 1．（2025·辽宁精准教学·联考）稀土元素铕()掺杂的锂钛氧化物基材料()通常以改善材料的扩散性为目的，铕并不参与电子的转移。该材料与嵌锂石墨()组成的电池原理如图。下列说法错误的是 A．放电时，正极反应为 B．放电时，溶液中的浓度减小 C．充电时，极材料中元素的化合价升高 D．充电时，若转移电子，嵌锂石墨将增重 【答案】B 【解析】A．该电池通过在两个电极上的嵌入与脱嵌实现充放电，放电时嵌入正极，正极反应式为，A正确； B．放电时，从负极脱嵌，负极反应式为，结合正极反应式可知放电过程中从负极脱嵌的与嵌入正极的的物质的量相等，且放电过程中电解质溶液体积不变，则放电过程中溶液中的浓度不变，B错误； C．根据放电时的正极反应可得充电时的阳极反应：，因为铕不参与电子的转移，且Li与O元素的化合价也不变，则充电时化合价升高的元素是，C正确； D．根据放电时的负极反应可得充电时的阴极反应；，每转移1mol电子，有嵌入阴极，使阴极的质量增加7g，D正确； 答案选B。 2．（2023·辽宁·高考真题）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是 A．b端电势高于a端电势 B．理论上转移生成 C．电解后海水下降 D．阳极发生： 【答案】D 【分析】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↑，钛箔为阴极，高选择性催化剂PRT可抑制O2产生，电解的主要总反应为Cl-+2H2OHClO+H2↑+OH-，以此解题。 【解析】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↑，则理论上转移生成，B错误； C．由分析可知，电解的主要总反应为Cl-+2H2OHClO+H2↑+OH-，电解后海水中OH-浓度增大，pH上升，C错误； D．由图可知，阳极上的电极反应为：，D正确； 故选D。 3．（2025·哈尔滨九中·期中）二氧化锰氧化还原吸附剂调制的碳毡，其库仑效率(衡量电池充放电过程中电荷转移效率的一个重要指标)优于传统的锌氯电池。其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．放电时，碳毡的电势高于锌箔 B．放电时，负极的电极反应式： C．充电时，向锌箔移动 D．充电时，阴极增重6.5g时，阳极转移个电子 【答案】C 【分析】充电过程，锌离子转变为锌，为阴极上得电子的还原反应，锰离子转变为二氧化锰、氯离子转变为氯气，为阳极上失电子的氧化反应； 放电过程，锌转变为锌离子，为负极上失电子的氧化反应，二氧化锰转变为锰离子、氯气转化为氯离子，为正极上得电子的还原反应，由此分析回答。 【解析】A．放电时，锌箔为负极，电极电势低，A正确； B．由分析可知，放电时，负极上为锌失电子转化为锌离子，电极反应式：Zn−2e−=Zn2+，B正确； C．充电时，Cl−向阳极移动，C错误； D．充电时，阴极的电极反应式：Zn2++2e−=Zn，阴极增重6.5g时，则阴极转移0.2NA个电子，根据电子守恒，阳极转移0.2NA个电子，D正确； 故选C。 考向02 多室隔膜电池 4．（2025·辽宁名校联盟·联考）某团队报道了一种制备的电化学装置，该装置如图所示。下列说法错误的是 A．电极A的电势大于电极B B．阳极的电极反应方程式为 C．该装置还可能得到甲醇 D．标准状况下消耗时，理论上有通过阴离子交换膜 【答案】D 【分析】由图可知，电极A上甲烷生成一氯甲烷，发生氧化反应，电极A为阳极；电极B上CO2生成HCOO-，发生还原反应，电极B为阴极。 【解析】A．A是阳极，B是阴极，故电极A的电势大于电极B，A项正确； B．阳极上发生失电子氧化反应，电极反应方程式为，B项正确； C．在碱性条件下水解生成甲醇，C项正确； D．阴极的反应为，当消耗标准状况下消耗时，阴极室中的和都可以通过阴离子交换膜，故通过阴离子交换膜的小于2mol，D项错误； 答案选D。 5．（2025·辽宁点石联考·期末）某化学兴趣小组用如图装置模拟工业处理废气和废水的过程，同时实现了发电、制酸、回收金属和环境保护，体现了绿色发展理念。已知电极材料均为石墨烯。下列说法错误的是 A．该装置工作时，b极电势高于a极电势 B．M膜为质子交换膜、N膜为阴离子交换膜 C．若去掉M膜，c极反应发生变化 D．该装置工作一段时间后，Ⅱ室和Ⅲ室获得产品的物质的量之比为1：1 【答案】D 【分析】该装置工作时，左池为原电池，a极反应式为，极为负极，极反应式为，极为正极；右池为电解池，极为阳极，电极反应式为，极为阴极，电极反应式为。 【解析】A．左池为原电池，a极反应式为，极为负极，极反应式为，极为正极，所以极电势高于极电势，故A正确； B．右池为电解池，极为阳极，电极反应式为，Ⅱ室中盐酸浓度增大，则Ⅰ室中的通过膜进入Ⅱ室，故膜为质子交换膜，Ⅲ室中的氯离子透过N膜，故N为阴离子交换膜，故B正确； C．若去掉膜，氯离子移动到c极失电子，极反应变为，故C正确； D．根据得失电子守恒可知，若转移电子，Ⅲ室获得，Ⅱ室获得，Ⅱ室和Ⅲ室获得产品的物质的量之比为2：1，故D错误； 故选D。 6．（2025·辽宁省·联考）我国科研团队首次提出了光伏-电催化实现H2S与CO2协同转化为高附加值产品的方法，为酸性气藏中天然气的净化提供了新的思路。下列说法正确的是 A．ZnO@石墨烯电极为阴极，发生氧化反应 B．电子由ZnO@石墨烯电极经电解质溶液流向石墨烯电极 C．阳极电极反应式：H2S-2e-=2H++S D．阴极室可检测到少量H2 【答案】D 【分析】由题干图示信息可知，ZnO@石墨烯电极上发生CO2转化为CO，电极反应为：CO2+2H++2e-=CO+H2O，发生还原反应，该电极为阴极，石墨烯电极上发生EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+，该电极发生氧化反应，是阳极，然后阳极区发生H2S+2EDTA-Fe3+=2EDTA-Fe2++2H++S，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，ZnO@石墨烯电极为阴极，发生还原反应，A错误； B．由分析可知，ZnO@石墨烯电极为阴极，石墨烯电极为阳极，电子由太阳能电池负极经导线流入ZnO@石墨烯电极，再由石墨烯电极经导线流向太阳能电池的正极，电子不能经过电解质溶液，B错误； C．由分析可知，阳极电极反应式：EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+，然后H2S参与的反应为：H2S+2EDTA-Fe3+=2EDTA-Fe2++2H++S，C错误； D．由分析可知，该电解质溶液显酸性，故阴极室中H+能够得到电子转化为H2，即阴极室可检测到少量H2，D正确； 故答案为：D。 7．（2024·吉林·高考真题）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合高效制的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法错误的是 A．相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍 B．阴极反应： C．电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动 D．阳极反应： 【答案】A 【分析】 据图示可知，b电极上HCHO 转化为HCOO-，而HCHO 转化为HCOO-为氧化反应，所以b电极为阳极，a电极为阴极，HCHO为阳极反应物，由反应机理可知：反应后生成的转化为HCOOH。由原子守恒和电荷守恒可知，在生成HCOOH的同时还生成了H-，生成的HCOOH再与氢氧化钾酸碱中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在阳极失电子发生氧化反应生成氢气，即2H--2e-=H2↑，阴极水得电子生成氢气：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。 【解析】A．由以上分析可知，阳极反应：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，阴极反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-，即转移2mol电子时，阴、阳两极各生成1molH2，共2molH2，而传统电解水：，转移2mol电子，只有阴极生成1molH2，所以相同电量下理论产量是传统电解水的2倍，故A错误； B．阴极水得电子生成氢气，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B正确； C．由电极反应式可知，电解过程中阴极生成OH-，负电荷增多，阳极负电荷减少，要使电解质溶液呈电中性，通过阴离子交换膜向阳极移动，即向b极方向移动，故C正确； D．由以上分析可知，阳极反应涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，由(①+②)×2得阳极反应为：，故D正确； 答案选A。 8．（2025·黑龙江·一模）利用在碱性条件下实现废水中的回收，铬的去除率大于99.5%，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，阴极区溶液的减小 D．通电过程中石墨极每产生(标准状况)气体，则双极膜内减少 【答案】D 【分析】根据图示中氢离子的移动方向可知，N为阴极，则M为阳极，在阳极水失去电子生成氧气电极反应为：2H2O−4e−=4H++O2↑，氢离子结合硫酸根离子生成硫酸，缓冲室中的硫酸根离子通过膜a向左移动，缓冲室中的钠离子通过膜b向右移动，则膜a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜，以此解题。 【解析】A．由分析可知，膜a为阴离子交换膜，膜b均为阳离子交换膜，A错误； B．由图可知，废水室为碱性环境，则废水室中反应的离子方程式为，B错误； C．由分析可知，N为阴极，在阴极氢离子得到电子生成氢气，但是同时双极膜中的氢离子向阴极移动，则反应一段时间后，阴极区溶液的不变，C错误； D．N产生的是氢气，则石墨极每产生氢气的物质的量为1.5mol，此时转移电子为3mol，此时双极膜消耗水为3mol，质量为54g，D正确； 故选D。 9．（2025·哈尔滨三中·月考）工业上以铬酸钾为原料，采用电化学的方法制备重铬酸钾。制备装置如下图所示。若实验开始时在右室中加入，t分钟后测得右室中K与Cr的物质的量之比为3：2。已知，下列说法不正确的是 A．通电后，阳极室产生的现象为惰性电极上有气泡产生，阳极区溶液由黄色变橙色 B．该制备过程，总反应的离子方程式为 C．t分钟时，阳极室与阴极室溶液质量变化之差为0.7g（阳极室溶液质量变化的绝对值减去阴极室溶液质量变化的绝对值） D．t分钟时，溶液中和的物质的量之比为2：1 【答案】C 【分析】电解时阳极（惰性电极）发生氧化反应，水电离的氢氧根离子失去电子放电，电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极（不锈钢）发生还原反应，水电离产生的氢离子得电子产生氢气，电极反应为：4H2O+4e-=2H2↑+4OH-。 【解析】A．根据电解装置，阳极为惰性电极，则溶液中的水电离的氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，则阳极区酸性增强，2CrO(黄色)+2H+Cr2O(橙色)+H2O正向移动，溶液由黄色变色橙色，A正确； B．电解时阳极电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极电极反应为：4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，氢氧根放电促进水电离，阳极区酸性增强，2CrO(黄色)+2H+Cr2O(橙色)+H2O正向移动生成Cr2O，过程总反应的离子方程式可为，B正确； C．38.8 g K2CrO4的物质的量为0.2mol，钾离子的物质的量为0.4mol，电解过程中Cr元素的物质的量不变，钾离子向阴极移动，已知t分钟后测得右室中K与Cr的物质的量之比为3：2，即钾离子的物质的量为0.3mol，根据钾离子的物质的量的改变，反应中转移电子为0.1mol，此时阳极产生0.8g氧气，减少3.9g钾离子，阳极室溶液质量变化(减小)为(0.8+3.9)g=4.7g；阴极产生0.1g氢气，增加3.9g钾离子，阴极室溶液质量变化（增加）为3.9g-0.1g=3.8g，则阳极室溶液质量变化的绝对值减去阴极室溶液质量变化的绝对值为4.7g-3.8g=0.9g，C错误； D．38.8 g K2CrO4的物质的量为0.2mol，钾离子的物质的量为0.4mol，电解过程中Cr元素的物质的量不变，钾离子向阴极移动，已知t分钟后测得右室中K与Cr的物质的量之比为3：2，即钾离子的物质的量为0.3mol，2n(K2CrO4)+2n(K2Cr2O7)=0.3mol，n(K2CrO4)+2n(K2Cr2O7)=0.2mol，可得n(K2CrO4)=0.1mol，n(K2Cr2O7)=0.05mol，溶液中K2CrO4和K2Cr2O7的物质的量之比为2：1，D正确； 故选C。 10．（2025·东北三省精准教学·联考）与锂离子电池相比，镁离子电池因能量密度高、价格低廉而得到了广泛关注。一种可充电电池示意图如下。该电池分别以PTO(结构如标注框内所示)材料和为电极，以溶液为电解质溶液。下列说法错误的是 A．电极为该电池的负极 B．放电时，正极区存在反应： C．膜能阻止PTO进入左极室 D．充电时，外电路转移电子，左边电极增重 【答案】B 【分析】放电时电极失电子转化为，电极为负极，发生氧化反应； 电极为正极，发生还原反应、；充电时电极为阴极，发生还原反应；电极为阳极，发生氧化反应、。 【解析】A．放电时电极失电子转化为，电极为负极，A正确； B．放电时电极失电子转化为，电极为负极，发生氧化反应； 电极为正极，发生还原反应、，B错误； C．图中 膜只允许通过，能阻止进入左极室，C正确； D．充电时，外电路转移电子，左侧有转化成，使得左边电极质量增加，D正确； 故答案为：B。 考向03 金属的腐蚀及防护 11．（2025·辽宁抚顺·期中）浑河特大桥位于辽宁省抚顺市东洲区，全长约11.612千米。下列有关叙述错误的是 A．斜拉索采用的环氧涂层具有耐酸、耐碱性能 B．保护大桥可采用“外加电流法” C．主塔的主要材料是金属材料，该金属材料中只含铁、硫、磷等元素 D．主梁采用的耐久混凝土属于混合物 【答案】C 【解析】A．斜拉索采用的环氧涂层性质稳定，不易与酸、碱等物质反应，因此具有耐酸、耐碱的优良性能，A正确； B．大桥可采用外加电流法可以将直流电源的负极与桥体相连保护大桥，可以防止大桥的钢铁发生氧化反应而引起金属腐蚀，这种方法为“外加电流法”，B正确； C．主塔的主要材料是金属材料，是优良的合金钢，其中不仅含有铁、硫、磷等元素，也含有一定含有碳元素及硅、锰等元素，C错误； D．主梁采用的耐久混凝土中含有沙子、水泥、石子、水等多种物质，因此是多种物质形成的混合物，D正确； 故合理选项是C。 12．（2025·辽宁沈阳·期中）金属腐蚀的现象普遍存在，金属腐蚀常常是自发进行的，下列说法正确的是 A．钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，此时主要发生析氢腐蚀 B．金属与直接反应引起的腐蚀称为电化学腐蚀 C．疏松的铁锈覆盖在钢铁制品表面，能阻止钢铁继续发生腐蚀 D．马铁是在薄钢板表面镀上一层锡，防止铁被腐蚀 【答案】D 【解析】A．钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，此时主要发生吸氧腐蚀，在酸性较强的溶液中铁才会发生析氢腐蚀，A项错误； B．金属与O2直接反应引起的腐蚀称为化学腐蚀，B项错误； C．疏松的铁锈覆盖在钢铁制品表面，不能阻止钢铁继续发生腐蚀，C项错误； D．金属活动性：锌>铁>锡，马铁是在薄钢板表面镀上一层锡，形成原电池后，锡会加速铁锈蚀，而锌会保护铁，D项正确； 故选D。 13．（2025·黑龙江省实验中学·月考）利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法正确的是 A．a处不腐蚀，b处发生析氢腐蚀 B．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-3e-=Fe3+ C．左侧的溶液pH增大，右侧的溶液pH减小 D．一段时间后，左侧液面高于右侧液面 【答案】D 【来源】黑龙江省实验中学2024-2025学年高三上学期10月月考 化学试卷 【解析】A．U型管左边装置是中性溶液，所以发生吸氧腐蚀，右边装置是酸性溶液，发生析氢腐蚀，故A错误； B．a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，所以负极上具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+，故B错误； C．a处铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以a处pH不变；b处溶液变成硫酸亚铁溶液，生成氢气，溶液的pH值变大，故C错误； D．左边装置发生吸氧腐蚀时，氧气和水反应导致气体压强减小，右边装置发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，所以右边的液体向左边移动，所以一段时间后，a管液面高于b管液面，故D正确； 答案选D。 1．（2025·哈尔滨师大附中·期中）某全固态薄膜锂离子电池的工作示意图如下，电极a为锂硅合金，电极b为镍钴锰三元材料(Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2)，电解质选用固态Li6PS5Cl，下列说法中错误的是 A．放电时电极a电势低于电极b电势 B．放电时通过电路0.5mol电子时，电解质Li6PS5Cl损失0.5molLi+ C．充电时电极b连接电源的正极 D．充电时阳极反应为：LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2-xe-=Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi+ 【答案】B 【分析】由图可知，放电时，锂离子由a极移向b极，则放电时，a为负极、b为正极；充电时，锂离子由b极移向a极，则a为阴极、b为阳极； 【解析】A．放电时电极a为负极，电极b为正极，故电极a电势低于电极b，A正确； B．放电时通过电路0.5mol电子时，负极反应为：，生成0.5molLi+，正极反应为：Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi+xe-= LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，消耗0.5molLi+，电解质Li6PS5Cl中锂离子物质的量不变，B错误； C．充电时电极b为阳极，应该与外接电源正极相连，C正确； D．由分析知，充电时b为阳极，阳极的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2失去电子发生氧化反应生成Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2和锂离子，反应为：LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2-xe-=Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi+，D正确； 故选B。 2．（2025·辽宁沈阳·期中）我国科技人员为了在更温和的条件下实现废水中氯苯的无害化处理，设计开发了一种电化学装置(如图所示)。 转化过程： 下列说法错误的是 A．阳极区发生的转化i的电极反应为 B．电解一段时间后，阴极区溶液pH变大 C．将质子交换膜换为阴离子交换膜，气体X成分不变 D．若有0.1mol氯苯完全反应转化为CO2，生成X气体1.4mol 【答案】B 【分析】从图中可知，左侧电极上，氯苯转化为二氧化碳等物质，氯苯中的C失电子，因此左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气。 【解析】 A．左侧电极为阳极，阳极区氯苯失电子结合水生成邻苯二酚、氯离子和氢离子，转化i的电极反应为，A正确； B．阴极区氢离子得电子生成氢气，同时阳极区的氢离子通过质子交换膜进入阴极区，消耗的氢离子得到等量的补充，因此阴极区溶液的pH不变，B错误； C．将质子交换膜换成阴离子交换膜，阴极一开始是硫酸溶液中的氢离子得电子生成氢气，随后是水得电子生成氢气和氢氧根离子，气体X始终是氢气，成分不变，C正确； D．氯苯中C的表观化合价为-，1个氯苯转化为CO2共失去28个电子，0.1mol氯苯完全反应转移2.8mol电子，2H++2e-=H2↑，转移2.8mol电子，生成1.4mol氢气，D正确； 故答案选B。 3．（2025·辽宁大连育明高中·期中）如图为拟通过甲装置除去污水中的乙酸钠和对氯苯酚。同时利用此装置产生的电能进行粗铜(含锌、铁、银、金等杂质)的精炼。下列说法不正确的是 A．A极的电极反应式：+e-=+Cl- B．当电路中有0.2mol电子通过时，Y极质量可能减少6.4g C．B极为负极，发生氧化反应 D．反应一段时间后，经甲装置中排出污水的pH减小 【答案】A 【分析】甲装置除去污水中的乙酸钠和对氯苯酚，同时利用此装置产生的电能进行粗铜的精炼，则甲装置为原电池，乙为电解池，甲中，质子向A极移动，则A极为正极，与A极相连的Y极为阳极；B极为负极，则X极为阴极。 【解析】 A．A极是正极，发生还原反应，电极反应式：＋2e－+H+=+Cl－，故A错误； B．B是负极、A是正极，Y是阳极，Y极可能是锌、铁等活泼金属失电子，当电路中有0.2mol电子通过时，Y极质量可能减少6.4g，故B正确； C．由图示可知，氢离子由B移向A，所以B极为负极，发生氧化反应，故C正确； D．负极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+，正极反应式：＋2e－+H+=+Cl－，转移相同电子时，负极生成是氢离子大于正极消耗的氢离子，反应一段时间后，经甲装置中排出污水的pH减小，故D正确； 故选：A。 4．（2025·辽宁省名校联盟·联考）利用光电化学方法可将乙二醇转化为甲酸盐，同时生产氢气。以溶液为电解质溶液，装置如图所示。已知：实验测定，电路通过电子时实际生成（电化学过程中的法拉第效率等于实际生成甲酸盐量与理论量之比）。下列叙述正确的是 A．极发生还原反应 B．装置工作时，向极迁移 C．负极的电极反应式为 D．生成的法拉第效率为75% 【答案】D 【解析】A．Ni−Pi/α−Fe2O3极乙二醇转化为甲酸钠，碳元素化合价由-1变为+2，失电子，发生氧化反应，A错误； B．原电池中，阴离子向负极迁移，B错误； C．乙二醇发生氧化反应：，C错误； D．每生成1molHCOONa乙二醇失3mol电子，故电路通过0.4mol电子时生成HCOONa的质量(理论质量)为，实验测定，电路通过0.4mol电子时生成6.8gHCOONa(实际质量)，法拉第效率等于实际甲酸盐量与其理论量之比，则法拉第效率为=75%，D项正确； 故选D。 5．（2025·哈尔滨三中·期中）羟基自由基()具有很强的氧化性，能将苯酚氧化为和。我国科学家开发出如图所示装置，能实现制备氢气、处理含苯酚废水二位一体。下列说法正确的是 A．电极的电极反应式： B．再生池中发生的反应： C．a为电源负极，为阴离子交换膜，能增强导电性 D．气体与在相同条件下的体积比为 【答案】D 【分析】电极发生反应，得电子被还原，所以是阴极，a是负极，是正极。结合图示，d电极反应中产生羟基自由基和，没有生成氧气，电极反应：。据此分析作答。 【解析】A．d是阳极，失去电子，d电极的电极反应式：，A错误； B．再生池中发生的反应，题中未配平，应该为：，B错误； C．根据分析，a为电源负极，比起纯水，能增强溶液的导电性，d电极的电极反应式：，产生的经阳离子交换膜移向阴极，故为阳离子交换膜，C错误； D．根据：，产生，需要消耗，对应电极发生反应，则转移电子数为，根据：，则产生的为，根据反应，生成为，所以两种气体体积比为，D正确； 故选D。 6．（2025·辽宁省实验中学·期末）调节可使溶液中的氨基酸主要以两性离子存在，两性离子整体呈电中性，此时溶液的为该氨基酸的(等电点)。 已知：谷氨酸的pI为3.22，丙氨酸的pI为6.02，赖氨酸的pI为9.74。 利用如图装置分离这三种氨基酸，为离子交换膜，电极均为惰性电极。下列说法正确的是 A．阳极的电极反应为 B．为阴离子交换膜，为阳离子交换膜 C．原料室的应控制在9.74 D．在产品室1中，可以收集到谷氨酸 【答案】D 【分析】由题干的电解池装置图可知，阳极室电解H2SO4溶液，电极反应为：，阴极室为电解NaOH溶液，电极反应为：，H+经a膜进入产品室1，OH-经b膜进入产品室2，则a膜为阳离子交换膜，b膜为阴离子交换膜，结合三种氨基酸的pI值可知，产品室1显酸性则为谷氨酸，产品室2显碱性则为赖氨酸，丙氨酸留在原料室，据此解答。 【解析】A．由分析可知，阳极室电解H2SO4溶液，阳极的电极反应为：，A错误； B．由分析可知，a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，B错误 ； C．由分析可知，丙氨酸留在了原料室，根据丙氨酸的pI值可知，原料室的pH应控制在6.02，C错误； D．由分析可知，产品室1显酸性，则为谷氨酸，则可以收集到谷氨酸，D正确； 故选D 。 7．（2025·辽宁大连·期中）为解决传统电解水制氢阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合高效制的方法装置如图。部分反应机理为：。 下列说法正确的是 A．电解时由极向极方向迁移 B．通过阴离子交换膜向电极区域移动 C．阳极反应 D．相同电量下理论产量是传统电解水的2倍 【答案】D 【分析】 由图可知，电极上被氧化为，则电极为阳极，电极为阴极；电解质溶液为溶液，结合反应机理，则阳极反应涉及： ①，②，则阳极反应式为： ，阴极反应式为：，据此解题。 【解析】A．由分析可知，极为阳极，极为阴极，电解时由电极流出回到电源正极，从电源负极流入电极，A错误； B．由分析可知通过阴离子交换膜向电极区域移动，B错误； C．由分析可知，阳极反应为：，C错误； D．由分析可知，阳极反应式为：，阴极反应式为：，则转移电子时，阳极生成，阴极生成，共生成，而传统电解水的反应式：，转移电子生成，所以相同电量下理论产量是传统电解水的2倍，D正确； 故选D。 8．（2025·辽宁大连·期中）中国科学院和香港城市大学联合研制出了一种全新的双离子电池，该电池用石墨(石墨有层间空隙，可以嵌入正离子或负离子)作正负电极，用六氟磷酸锂()离子液体作电解液，充电时总反应为：，其装置如图所示。下列说法错误的是 A．充电时，a为阴极 B．放电时，负极的电极反应为： C．充电时，离子液体中的向阳极移动 D．双离子电池在充放电过程中，缩短离子运动路程，有利于提高电池的能量密度 【答案】C 【分析】根据充电时总反应为：结合图可知充电时阳极：，电极附近聚集大量阴离子，为阳极，为阴极，发生反应；放电时，为负极发生氧化反应，为正极，发生还原反应。 【解析】A．充电时，a为阴极，发生还原反应，A正确； B．放电时为原电池，负极的电极反应为：，B正确； C．充电时，电解池中阳离子移向阴极，向阴极移动，C错误； D．如图所示，中间有隔膜将装置分割，双离子电池在充放电过程中，缩短离子运动路程，有利于提高电池的能量密度，D正确； 答案选C。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 热点06 电化学及其应用 一．掌握原电池的原理及应用 1．原电池正、负极的判断方法 【注意】 ①活泼性强的金属不一定作负极，对于某些原电池，如镁、铝和NaOH溶液组成的原电池，Al作负极，Mg作正极。原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成思维定式——活泼金属一定是负极，但负极一定发生氧化反应。 ②电子不能通过电解质溶液，溶液中的离子不能通过盐桥和导线(即电子不下水，离子不上岸)。 ③负极失去电子总数一定等于正极得到电子总数。 2．原电池原理的应用 （1）设计制作化学电源 例：①根据Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag设计电池： ②根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计原电池： ①不含盐桥 ②含盐桥 负极：Cu－2e－===Cu2＋ 正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ （2）加快化学反应速率 一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率增大。如在Zn与稀硫酸反应时加入少量 CuSO4溶液构成原电池，反应速率增大。 （3）比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或非金属导体)作正极。 （4）用于金属的防护 使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如：要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。 二．熟悉常见的化学电源 1．一次电池——干电池 （1）碱性锌锰电池 碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质是KOH，其电极反应如下： 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2； 正极：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnO(OH)＋2OH－； （2）银锌电池 银锌电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极反应如下： 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2； 正极：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－； 2．二次电池——充电电池或蓄电池 放电后可以再充电而反复使用的电池，又称为可充电电池或蓄电池。 （1）铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2，电解质溶液为稀H2SO4。 铅酸蓄电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。 ①放电时的反应 负极反应：Pb＋SO－2e－===PbSO4； 正极反应：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O。 ②充电时的反应 阴极反应：PbSO4＋2e－===Pb＋SO； 阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO。 （2）锂离子电池 一种锂离子电池，其负极材料为嵌锂石墨(LixCy)，正极材料为LiCoO2(钴酸锂)，电解质溶液为LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)，其总反应为LixCy＋Li1－xCoO2LiCoO2＋Cy，其放电时电极反应式为 负极：LixCy－xe－===xLi＋＋Cy； 正极：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2。 3．分析可充电电池问题“三注意” （1）放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。 （2）充电电池需要注意的是充电、放电的反应不能理解为可逆反应。 （3）充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反，充电时的阳极反应恰与放电时的正极反应相反，充电时的阴极反应恰与放电时的负极反应相反。故二次电池充电时，可充电电池的正极连接外接电源的正极，可充电电池的负极连接外接电源的负极。简单记为“正接正、负接负”。 （4）充、放电时电解质溶液中离子移动方向的判断 分析电池工作过程中电解质溶液的变化时，要结合电池总反应进行分析。 ①首先应分清电池是放电还是充电。 ②再判断出正、负极或阴、阳极。 放电：阳离子→正极，阴离子→负极； 充电：阳离子→阴极，阴离子→阳极； 总之：阳离子→发生还原反应的电极；阴离子→发生氧化反应的电极。 （5）书写化学电源的电极反应式和总反应方程式时，关键是抓住氧化产物和还原产物的存在形式。 4．燃料电池 ①特点：连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能，电能转化率超过80%。燃料电池的电极本身不参与反应，燃料和氧化剂连续地由外部供给。通入负极的物质为燃料，通入正极的物质一般为氧气。 ②燃料电池常用的燃料：H2、CO、水煤气(CO和H2)、烃(如CH4、C2H6)、醇(如CH3OH)、肼(N2H4)、醚类(如CH3OCH3)、氨(NH3)等。如无特别提示，燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧。 ③燃料电池常用的电解质： a. 酸性电解质溶液，如H2SO4溶液，O2－在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H＋，生成H2O； b. 碱性电解质溶液，如NaOH溶液，O2－在水溶液中不存在，在碱性环境结合H2O，生成OH－； c. 中性电解质溶液，如NaCl溶液，O2－在水溶液中不存在，在中性环境结合H2O，生成OH－； d. 熔融氧化物：存在O2－。 e. 熔融碳酸盐，如K2CO3等，一般利用电解质的阴离子配平电荷。 ④燃料电池电极反应式书写的常用方法 第一步：写出电池总反应式。 燃料电池的总反应与燃料燃烧的反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。如甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应如下： CH4＋2O2===CO2＋2H2O ① CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O ② ①＋②可得甲烷燃料电池的总反应式：CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O，其离子方程式为CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O。 第二步：写出电池的正极反应式。 根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，因电解质溶液不同，故其电极反应也会有所不同： 燃料电池电解质 正极反应式 酸性电解质 O2＋4H＋＋4e－===2H2O 碱性电解质 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 固体电解质(高温下能传导O2－) O2＋4e－===2O2－ 熔融碳酸盐(如熔融K2CO3) O2＋2CO2＋4e－===2CO 第三步：电池的总反应式－电池的正极反应式＝电池的负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。 三.掌握常考的新型化学电源 1．锂电池与锂离子电池 （1）锂电池 锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。工作时金属锂失去电子被氧化为Li＋，负极反应均为Li－e－===Li＋，负极生成的Li＋经过电解质定向移动到正极。 （2）锂离子二次电池 ①锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化—还原”原理；在两极形成的电压降的驱动下，Li＋可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。 ②锂离子电池充电时阴极反应式一般为C6＋xLi＋＋xe－===LixC6；放电时负极反应是充电时阴极反应的逆过程：LixC6－xe－===C6＋xLi＋。 ③锂离子电池的正极材料一般为含Li＋的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等。 2．微生物燃料电池 微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是在负极室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和负极之间进行有效传递，并通过外电路传递到正极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到正极，氧化剂(如氧气)在正极得到电子被还原。 3．物质循环转化型电池 根据物质转化中，元素化合价的变化或离子的移动(阳离子移向正极区域，阴离子移向负极区域)判断电池的正、负极，是分析该电池的关键。 4．浓差电池 （1）在浓差电池中，为了限定某些离子的移动，常涉及到“离子交换膜”。 ①常见的离子交换膜 阳离子交换膜 只允许阳离子(包括H＋)通过 阴离子交换膜 只允许阴离子通过 质子交换膜 只允许H＋通过 ②离子交换膜的作用 a. 能将两极区隔离，阻止两极物质发生化学反应。 b. 能选择性地允许离子通过，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 ③离子交换膜的选择依据：离子的定向移动。 （2）“浓差电池”的分析方法 浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差，离子均是由“高浓度”移向“低浓度”，依据阴离子移向负极区域，阳离子移向正极区域判断电池的正、负极，这是解题的关键。 四.熟练掌握电解池的原理及应用 1．电解过程的三个流向 ①电子流向：电源负极→电解池阴极；电解池的阳极→电源的正极； ②离子流向：阳离子→电解池的阴极，阴离子→电解池的阳极。 ③电流方向：电源正极→电解池阳极→电解质溶液→阴极→负极。 2．阴、阳两极上的放电顺序 在阳极上阴离子失去电子发生氧化反应，在阴极上阳离子得到电子发生还原反应的过程叫放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力，另外也与离子的浓度及电极材料有关。 （1）阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。 阳离子放电顺序为Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋。(在溶液中Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋等是不会在阴极上放电的，但在熔融状态下的物质中会放电) （2）阳极： ①若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应； ②若是惰性电极作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，常见阴离子的放电顺序为S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子>F－。 3．电解后电解质溶液的复原 电解后电解质溶液复原遵循“少什么补什么”原则，先让析出的产物(气体或沉淀)恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的溶液中即可。如： ①NaCl溶液：通HCl气体(不能加盐酸)； ②AgNO3溶液：加Ag2O固体； ③CuCl2溶液：加CuCl2固体； ④KNO3溶液：加H2O； ⑤CuSO4溶液：加CuO或CuCO3[不能加Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3]。 4．电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。 电镀是一种特殊的电解，要求镀件必须作阴极，镀层金属作阳极，含镀层金属离子的可溶性盐溶液作电解质溶液（作为电镀液）。 特征：①阳极本身放电被氧化，不断溶解； ②宏观上看无新物质生成； ③电解液的总量、浓度、pH均不变。 电镀 示意图 电极反应 阳极 Cu－2e－===Cu2＋ 阴极 Cu2＋＋2e－===Cu 电解质溶液的浓度变化 CuSO4溶液的浓度不变 5．电解精炼粗铜： ①阳极材料是粗铜，阴极材料是精铜，电解质溶液是CuSO4溶液（或 Cu(NO3)2溶液）。 ②粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时放电： Zn－2e－= Zn2+、Fe－2e－= Fe2+、Ni－2e－= Ni2+、Cu－2e－= Cu2＋， 位于金属活动性顺序铜之后的金、银等金属杂质，因为失去电子能力比Cu弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，而以阳极泥的形式沉积下来，阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料。 ③长时间电解后，CuSO4溶液的浓度变小，电解质溶液必须补充。 电解精炼铜 示意图 电极反应 阳极 Zn－2e－= Zn2+、Fe－2e－= Fe2+、 Ni－2e－= Ni2+、Cu－2e－= Cu2＋。 阴极 Cu2＋＋2e－===Cu 电解质溶液的浓度变化 CuSO4溶液的浓度变小 6．电解计算中常用的方法 （1）根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 （2）根据得失电子守恒计算 ①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 ③根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式： 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 五.牢记金属的腐蚀与防护方法 1．化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀 不纯金属与电解质溶液接触发生原电池反应 现象 电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化 较活泼金属被氧化 联系 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 2．析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较 以钢铁的腐蚀为例进行分析： 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性，且溶有一定量氧气 电极反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－　 总反应式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2　 易错提醒 ①钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是吸氧腐蚀，铁锈的形成过程中主要发生的反应为： 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3， 2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。 ②纯度越高的金属，腐蚀得越慢。 ③不纯的金属或合金，在潮湿空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。 联系 吸氧腐蚀更普遍 3．金属的防护 （1）电化学保护法 ①牺牲阳极法——原电池原理 a．负极：比被保护金属活泼的金属； b．正极：被保护的金属设备。 ②外加电流法——电解原理 a．阴极：被保护的金属设备； b．阳极：惰性金属。 六.能进行隔膜多室电池装置的分析 1．电化学中的离子交换膜 （1）离子交换膜的种类及作用 阳离子交换膜 只允许阳离子透过，不允许阴离子或某些分子透过 阴离子交换膜 只允许阴离子透过，不允许阳离子或某些分子透过 质子交换膜 只允许H＋透过，不允许其他阳离子和阴离子透过 双极膜 由一张阳膜和一张阴膜复合制成。该膜特点是在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－并通过阳膜和阴膜分别向两极区移动，作为H＋和OH－的离子源 （2）离子交换膜的功能：选择性透过离子，平衡电荷，形成闭合回路。 （3）离子交换膜的应用 ①隔离某些物质，防止发生反应。 ②用于物质的制备(电解后溶液阴极区或阳极区得到所制备的物质)。 ③物质分离、提纯。 2．含膜电解池装置分析 （1）两室电解池： 例如，工业上利用如图两室电解装置制备烧碱： 阳极室中电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑， 阴极室中的电极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－， 阴极区H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH－浓度增大，阳极区Cl－放电，使溶液中的c(Cl－)减小，为保持电荷守恒，阳极室中的Na＋通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH－结合，得到浓的NaOH溶液。利用这种方法制备物质，纯度较高，基本没有杂质。 （2）三室电解池 例如，利用三室电解装置制备NH4NO3，其工作原理如图所示。 阴极的NO被还原为NH：NO＋5e－＋6H＋===NH＋H2O，NH通过阳离子交换膜进入中间室； 阳极的NO被氧化为NO：NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋，NO通过阴离子交换膜进入中间室。 根据电路中转移电子数相等可得电解总反应：8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3，为使电解产物全部转化为NH4NO3，补充适量NH3可以使电解产生的HNO3转化为NH4NO3。 （3）多室电解池 例如，“四室电渗析法”制备H3PO2(次磷酸)，其工作原理如图所示： 电解稀硫酸的阳极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，产生的H＋通过阳离子交换膜进入产品室，原料室中的H2PO穿过阴离子交换膜进入产品室，与H＋结合生成弱电解质H3PO2； 电解NaOH稀溶液的阴极反应：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－，原料室中的Na＋通过阳离子交换膜进入阴极室，可得副产品NaOH。 3．离子交换膜类型的判断方法 （1）首先写出阴、阳两极上的电极反应。 （2）依据电极反应确定该电极附近哪种离子剩余。 （3）根据电极附近溶液呈电中性，从而判断出离子移动的方向。 （4）根据离子移动的方向，确定离子交换膜的类型。 4．有“膜”条件下离子定向移动方向的判断方法 （建议用时：45分钟） 考向01 电化学原理 1．（2025·辽宁精准教学·联考）稀土元素铕()掺杂的锂钛氧化物基材料()通常以改善材料的扩散性为目的，铕并不参与电子的转移。该材料与嵌锂石墨()组成的电池原理如图。下列说法错误的是 A．放电时，正极反应为 B．放电时，溶液中的浓度减小 C．充电时，极材料中元素的化合价升高 D．充电时，若转移电子，嵌锂石墨将增重 2．（2023·辽宁·高考真题）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是 A．b端电势高于a端电势 B．理论上转移生成 C．电解后海水下降 D．阳极发生： 3．（2025·哈尔滨九中·期中）二氧化锰氧化还原吸附剂调制的碳毡，其库仑效率(衡量电池充放电过程中电荷转移效率的一个重要指标)优于传统的锌氯电池。其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．放电时，碳毡的电势高于锌箔 B．放电时，负极的电极反应式： C．充电时，向锌箔移动 D．充电时，阴极增重6.5g时，阳极转移个电子 考向02 多室隔膜电池 4．（2025·辽宁名校联盟·联考）某团队报道了一种制备的电化学装置，该装置如图所示。下列说法错误的是 A．电极A的电势大于电极B B．阳极的电极反应方程式为 C．该装置还可能得到甲醇 D．标准状况下消耗时，理论上有通过阴离子交换膜 5．（2025·辽宁点石联考·期末）某化学兴趣小组用如图装置模拟工业处理废气和废水的过程，同时实现了发电、制酸、回收金属和环境保护，体现了绿色发展理念。已知电极材料均为石墨烯。下列说法错误的是 A．该装置工作时，b极电势高于a极电势 B．M膜为质子交换膜、N膜为阴离子交换膜 C．若去掉M膜，c极反应发生变化 D．该装置工作一段时间后，Ⅱ室和Ⅲ室获得产品的物质的量之比为1：1 6．（2025·辽宁省·联考）我国科研团队首次提出了光伏-电催化实现H2S与CO2协同转化为高附加值产品的方法，为酸性气藏中天然气的净化提供了新的思路。下列说法正确的是 A．ZnO@石墨烯电极为阴极，发生氧化反应 B．电子由ZnO@石墨烯电极经电解质溶液流向石墨烯电极 C．阳极电极反应式：H2S-2e-=2H++S D．阴极室可检测到少量H2 7．（2024·吉林·高考真题）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合高效制的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法错误的是 A．相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍 B．阴极反应： C．电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动 D．阳极反应： 8．（2025·黑龙江·一模）利用在碱性条件下实现废水中的回收，铬的去除率大于99.5%，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，阴极区溶液的减小 D．通电过程中石墨极每产生(标准状况)气体，则双极膜内减少 9．（2025·哈尔滨三中·月考）工业上以铬酸钾为原料，采用电化学的方法制备重铬酸钾。制备装置如下图所示。若实验开始时在右室中加入，t分钟后测得右室中K与Cr的物质的量之比为3：2。已知，下列说法不正确的是 A．通电后，阳极室产生的现象为惰性电极上有气泡产生，阳极区溶液由黄色变橙色 B．该制备过程，总反应的离子方程式为 C．t分钟时，阳极室与阴极室溶液质量变化之差为0.7g（阳极室溶液质量变化的绝对值减去阴极室溶液质量变化的绝对值） D．t分钟时，溶液中和的物质的量之比为2：1 10．（2025·东北三省精准教学·联考）与锂离子电池相比，镁离子电池因能量密度高、价格低廉而得到了广泛关注。一种可充电电池示意图如下。该电池分别以PTO(结构如标注框内所示)材料和为电极，以溶液为电解质溶液。下列说法错误的是 A．电极为该电池的负极 B．放电时，正极区存在反应： C．膜能阻止PTO进入左极室 D．充电时，外电路转移电子，左边电极增重 考向03 金属的腐蚀及防护 11．（2025·辽宁抚顺·期中）浑河特大桥位于辽宁省抚顺市东洲区，全长约11.612千米。下列有关叙述错误的是 A．斜拉索采用的环氧涂层具有耐酸、耐碱性能 B．保护大桥可采用“外加电流法” C．主塔的主要材料是金属材料，该金属材料中只含铁、硫、磷等元素 D．主梁采用的耐久混凝土属于混合物 12．（2025·辽宁沈阳·期中）金属腐蚀的现象普遍存在，金属腐蚀常常是自发进行的，下列说法正确的是 A．钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，此时主要发生析氢腐蚀 B．金属与直接反应引起的腐蚀称为电化学腐蚀 C．疏松的铁锈覆盖在钢铁制品表面，能阻止钢铁继续发生腐蚀 D．马铁是在薄钢板表面镀上一层锡，防止铁被腐蚀 13．（2025·黑龙江省实验中学·月考）利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法正确的是 A．a处不腐蚀，b处发生析氢腐蚀 B．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-3e-=Fe3+ C．左侧的溶液pH增大，右侧的溶液pH减小 D．一段时间后，左侧液面高于右侧液面 1．（2025·哈尔滨师大附中·期中）某全固态薄膜锂离子电池的工作示意图如下，电极a为锂硅合金，电极b为镍钴锰三元材料(Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2)，电解质选用固态Li6PS5Cl，下列说法中错误的是 A．放电时电极a电势低于电极b电势 B．放电时通过电路0.5mol电子时，电解质Li6PS5Cl损失0.5molLi+ C．充电时电极b连接电源的正极 D．充电时阳极反应为：LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2-xe-=Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi+ 2．（2025·辽宁沈阳·期中）我国科技人员为了在更温和的条件下实现废水中氯苯的无害化处理，设计开发了一种电化学装置(如图所示)。 转化过程： 下列说法错误的是 A．阳极区发生的转化i的电极反应为 B．电解一段时间后，阴极区溶液pH变大 C．将质子交换膜换为阴离子交换膜，气体X成分不变 D．若有0.1mol氯苯完全反应转化为CO2，生成X气体1.4mol 3．（2025·辽宁大连育明高中·期中）如图为拟通过甲装置除去污水中的乙酸钠和对氯苯酚。同时利用此装置产生的电能进行粗铜(含锌、铁、银、金等杂质)的精炼。下列说法不正确的是 A．A极的电极反应式：+e-=+Cl- B．当电路中有0.2mol电子通过时，Y极质量可能减少6.4g C．B极为负极，发生氧化反应 D．反应一段时间后，经甲装置中排出污水的pH减小 4．（2025·辽宁省名校联盟·联考）利用光电化学方法可将乙二醇转化为甲酸盐，同时生产氢气。以溶液为电解质溶液，装置如图所示。已知：实验测定，电路通过电子时实际生成（电化学过程中的法拉第效率等于实际生成甲酸盐量与理论量之比）。下列叙述正确的是 A．极发生还原反应 B．装置工作时，向极迁移 C．负极的电极反应式为 D．生成的法拉第效率为75% 5．（2025·哈尔滨三中·期中）羟基自由基()具有很强的氧化性，能将苯酚氧化为和。我国科学家开发出如图所示装置，能实现制备氢气、处理含苯酚废水二位一体。下列说法正确的是 A．电极的电极反应式： B．再生池中发生的反应： C．a为电源负极，为阴离子交换膜，能增强导电性 D．气体与在相同条件下的体积比为 6．（2025·辽宁省实验中学·期末）调节可使溶液中的氨基酸主要以两性离子存在，两性离子整体呈电中性，此时溶液的为该氨基酸的(等电点)。 已知：谷氨酸的pI为3.22，丙氨酸的pI为6.02，赖氨酸的pI为9.74。 利用如图装置分离这三种氨基酸，为离子交换膜，电极均为惰性电极。下列说法正确的是 A．阳极的电极反应为 B．为阴离子交换膜，为阳离子交换膜 C．原料室的应控制在9.74 D．在产品室1中，可以收集到谷氨酸 7．（2025·辽宁大连·期中）为解决传统电解水制氢阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合高效制的方法装置如图。部分反应机理为：。 下列说法正确的是 A．电解时由极向极方向迁移 B．通过阴离子交换膜向电极区域移动 C．阳极反应 D．相同电量下理论产量是传统电解水的2倍 8．（2025·辽宁大连·期中）中国科学院和香港城市大学联合研制出了一种全新的双离子电池，该电池用石墨(石墨有层间空隙，可以嵌入正离子或负离子)作正负电极，用六氟磷酸锂()离子液体作电解液，充电时总反应为：，其装置如图所示。下列说法错误的是 A．充电时，a为阴极 B．放电时，负极的电极反应为： C．充电时，离子液体中的向阳极移动 D．双离子电池在充放电过程中，缩短离子运动路程，有利于提高电池的能量密度 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$