专题07 电化学及其应用（湖南专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟化学真题分类汇编

专题07 电化学及其应用 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点01原电池、化学电源： 2022•湖南卷、2021•湖南卷、 高考对于电化学板块内容的考查变化变化不大，主要考查陌生的原电池装置和电解池装置的分析，对于电解池的考查概率有所提高，特别是利用电解池生产化工品和处理环境污染物成为命题特点。问题的落脚点主要是在电极的极性判断、两极发生的反应、电解液成分变化及参与情况、pH变化、离子交换膜的应用及电子守恒的计算等这些问题上。 考点02电解池的工作原理及应用 2025•湖南卷、2024•湖南卷、 考点01原电池、化学电源： 1．（2022·湖南卷）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是 A．海水起电解质溶液作用 B．N极仅发生的电极反应： C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂-海水电池属于一次电池 3．（2021·湖南卷）锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所： 下列说法错误的是 A．放电时，N极为正极 B．放电时，左侧贮液器中的浓度不断减小 C．充电时，M极的电极反应式为 D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过 考点02电解池的工作原理及应用 3．（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： 4．（2024•·湖南卷）在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质K4C6N16时，伴随少量O2生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是 A．电解时，OH―向Ni电极移动 B．生成C6N的电极反应：2C3N8H4＋8OH－-4e－=== C6N＋8H2O C．电解一段时间后，溶液pH升高 D．每生成1 mol H2的同时，生成0.5 mol K4C6N16 1．（2025·湖南·模拟预测）碱性条件下(电解质溶液为KOH溶液)，电催化共还原与制备乙酰胺是一种碳中和与废水处理有机结合的绿色电化学策略，其装置如图所示。 下列说法错误的是 A．离子交换膜为阴离子交换膜 B．M极存在电极反应： C．理论上，N极收集到气体2.24L(标准状况下)，M极可制得乙酰胺的质量为5.9g D．与为制备乙酰胺的中间产物 2．（2025·湖南·三模）工业生产产生的氨逸到空气中会造成污染，科学家采用石墨烯作电极材料设计了一种新型绿色处理尾气中的方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示。下列说法正确的是 A．极接直流电源的负极，发生氧化反应 B．极的电极反应式为 C．当电解质溶液中传导时，有穿过质子交换膜 D．若用铅酸蓄电池作电源，当电源负极增重时，极消耗(折合成标准状况) 3．（2025·湖南·模拟预测）某沉积物-微生物电池可以回收处理含硫废渣(硫元素的主要存在形式为)，其工作原理如图所示，酸性增强不利于菌落存活。下列说法错误的是 A．碳棒b的电势比碳棒a的电势低 B．碳棒b存在电极反应： C．工作一段时间后，电池效率降低 D．每生成，理论上消耗标准状况下 4．（2025·湖南·三模）胶体电池是铅酸蓄电池的一种发展分类，它是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态，具有使用寿命长、安全稳定等优点。如图是一种胶体液流电池工作原理，下列说法不正确的是 A．该电池中较大离子直径约为 B．充电时，储罐乙所在电极接直流电源正极 C．放电时，负极反应为 D．放电时，若外电路转移1mol电子，理论上储罐甲质量增加1g 5．（2025·湖南·模拟预测）利用不同氢源(D2O和HCHO)在两个Pd膜电极上同时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以NaOH溶液为电解质溶液，—H可用H表示)。下列说法正确的是 A．电子的流向：电源负极→M极→电解质溶液→N极→电源正极 B．电解一段时间后，阳极室溶液pH升高 C．消耗1mol，有4mol阴离子通过交换膜 D．若无论电解多久N极区产物中也不会有，则存在反应： 6．（2025·湖南邵阳·三模）电化学合成是对环境友好的合成方法，以对硝基苯甲酸()为原料，采用惰性电极电解法合成对氨基苯甲酸()的装置如图。下列说法正确的是 A．N电极电势高于M电极电势 B．该离子交换膜为阴离子交换膜 C．电解一段时间后，阳极室的pH不变 D．若直流电源用铅酸蓄电池，则每生成0.1mol对氨基苯甲酸，铅酸蓄电池负极质量增加28.8g 7．（2025·湖南·一模）近日，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，阳极区的pH将升高 C．电解时，当电极a上产生22.4LO2(标准状况)时，阴极区将产生1molHNO3 D．电解时，阴极区O2发生的反应的离子方程式为O2+2e-+2H+=H2O2 8．（2025·湖南·三模）银锌蓄电池是一种新型的碱性蓄电池，其工作原理为。下列相关说法正确的是 A．放电时，仅Ag被还原 B．放电时，电解质溶液的碱性减弱 C．充电时，阳极的电极反应式为 D．银锌蓄电池的电解质溶液可能是KOH的水溶液 9．（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 10．（2025·湖南娄底·一模）一种在电催化剂作用下，还原合成铵盐的原理如下图所示。下列叙述正确的是 A．膜M为阴离子交换膜 B．装置工作一段时间后，b极表面明显升高 C．a极的电极反应式为 D．标准状况下，b极收集气体时，阴极上有生成 11．（2025·湖南岳阳·二模）电解法处理酸性含铬废水(主要含有)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应，最后以形式除去，下列说法错误的是 A．阴极反应为 B．电解过程中废水的pH变大 C．电路中每转移6mol电子，最多有被还原 D．该条件下的还原性强于 12．（2025·湖南常德·一模）电催化还原技术是电镀废水的一种新型处理方法。某科研团队以铜、铂和镀铜废水构建电催化还原体系(如图所示)，处理含的镀铜废水，同时回收氨和铜资源。下列说法错误的是 A．对处理后的铜片清洗、干燥和称量，发现铜片质量增加，可能是铜片上析出了铜单质 B．发生的电极反应式为： C．膜M为阳离子交换膜 D．当有0.8mol电子通过导线时，若全部逸出，理论上可回收的质量一定少于1.7g 13．（2025·湖南·模拟预测）中国科学院福建研究所制备了一种新型铋基ZMOF(Bi-ZMOF)材料，将其用作Zn-CO2电池的电极，可提高电池放电效率，电池结构如图所示，双极膜中H2O解离出的H+和OH⁻在电场作用下向两极移动。下列有关说法正确的是 A．锌电极的电势高于Bi-ZMOF电极的电势 B．放电时，每消耗0.2molZn，双极膜内解离3.6gH₂O C．Bi-ZMOF电极的反应式为 D．工作一段时间后需要定期补充H2O和NaOH 14．（2025·湖南·模拟预测）某同学设计利用乙烷燃料电池来电解处理酸性含铬废水(主要含有)，其装置示意图如图所示，处理过程中存在反应。下列说法错误的是 A．M电极的电极反应为 B．铬元素最终以形式除去 C．电解池右侧的Fe电极更换为石墨电极，对废水处理影响不大 D．若电解过程中，电子的有效利用率为60%，每处理掉0.2mol的，理论上N电极需要通入11.2L(已折算为标准状况) 15．（2025·湖南·二模）瑞士科学家开发了一种由水激活的一次性印刷纸电池，研究人员先从一张浸入盐水后晾干的纸开始。首先在纸张的一侧涂上含有石墨粉的墨水，背面涂有含有锌粉的墨水，而纸张本身充当隔膜，因此这种特殊的纸张就成为了电池。其结构示意图如图所示。下列有关说法不正确的是 A．当纸变湿时，纸中的盐会溶解并释放带电离子，从而使电解质具有导电性，起到电解质溶液的作用 B．Zn电极作负极，发生的电极反应为 C．该印刷纸电池的总反应为 D．若外电路转移电子，Zn电极上因Zn损耗减轻的质量为0.065g 16．（2025·湖南湘潭·模拟预测）铬是最硬的金属，一种三室电解法制高纯铬的装置如图所示[缓冲室为，、的混合溶液］。下列说法正确的是 A．M与电源的正极相连 B．膜C为阳离子交换膜，膜D为阴离子交换膜 C．电池工作一段时间后，需向阳极补充一定量的 D．每生成1mol气体B，缓冲室就生成 17．通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是 A．电极A为阴极，发生还原反应 B．电极B的电极反应： C．电解一段时间后溶液中浓度保持不变 D．电解结束，可通过调节除去，再加入溶液以获得 18．（2025·湖南·模拟预测）新型电池能有效地捕获，将其转化为，再将产生的电解制氨，过程如图所示。下列说法正确的是 A．d电极是电解池的阳极 B．该电池组中电子的流向为： C．c的电极反应为： D．电路中转移时，理论上能得到 19．（24-25高三下·湖南）2019年10月9日诺贝尔化学奖授予在锂离子电池方向研究有突出贡献的三位科学家。磷酸铁锂()电池是新能源汽车的主流电池，其放电时工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．为了增强导电性，电解质可以配成水溶液 B．充电时，电极a与电源正极相连 C．充电时，电极b的反应式为 D．电池驱动汽车前进时，负极材料减重14g，理论上电路中转移电子 20．（2025·湖南岳阳·一模）恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。 下列说法正确的是 A．铁的电化学腐蚀属于化学腐蚀 B．段越大，析氢速率越大 C．段正极反应式主要为 D．段基本不变，说明生成铁锈覆盖在铁粉表面，阻止铁粉继续发生腐蚀 21．（2025·湖南·二模）乙醇电催化氧化制备乙醛的原理如下图所示，下列说法正确的是 A．a为电源正极 B．电解过程中，电极室A的pH值不变，电极室B的pH值减小 C．电极B的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH- D．当生成n molCH3CHO时，理论上A、B两室溶液质量变化之和为n g 22．（2025·湖南·模拟预测）电解法能同时处理含多种有害物质的废水，以提高处理效率。下图为双极膜电解池中通过电解产生极强的氧化能力的羟基自由基()，来处理含苯酚废水和含甲醛废水的工作原理。已知：双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是 A．M极连接电源负极，电极反应式： B．双极膜中解离出的透过膜a向N极移动 C．每处理3.0g甲醛，理论上消耗双极膜中 D．通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成的物质的量之比为 23．（2025·湖南株洲·一模）一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图，电解质为含的有机溶液。闭合时产生，闭合时产生。下列说法正确的是 A．闭合时从左向右移动 B．闭合时Ni-Pt电极发生还原反应 C．闭合，理论上每生成，需消耗约 D．放电时总反应： 24．（2024·湖南永州·一模）在工业中电化学处理有机废水是一种高效绿色的氧化技术，可用于海水的淡化，其原理示意图如下。下列说法正确的是 A．X为阳离子交换膜 B．一段时间后，b极附近降低 C．a极反应式为 D．当电路通过电子时，正极区质量增加 第2页，共23页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 电化学及其应用 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点01原电池、化学电源： 2022•湖南卷、2021•湖南卷、 高考对于电化学板块内容的考查变化变化不大，主要考查陌生的原电池装置和电解池装置的分析，对于电解池的考查概率有所提高，特别是利用电解池生产化工品和处理环境污染物成为命题特点。问题的落脚点主要是在电极的极性判断、两极发生的反应、电解液成分变化及参与情况、pH变化、离子交换膜的应用及电子守恒的计算等这些问题上。 考点02电解池的工作原理及应用 2025•湖南卷、2024•湖南卷、 考点01原电池、化学电源： 1．（2022·湖南卷）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是 A．海水起电解质溶液作用 B．N极仅发生的电极反应： C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂-海水电池属于一次电池 【答案】B 【分析】锂海水电池的总反应为2Li+2H2O═2LiOH+H2↑， M极上Li失去电子发生氧化反应，则M电极为负极，电极反应为Li-e-=Li+，N极为正极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，同时氧气也可以在N极得电子，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。 【详解】A．海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A正确； B．由上述分析可知，N为正极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，和反应O2+4e-+2H2O=4OH-，故B错误； C．Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确； D．该电池不可充电，属于一次电池，故D正确； 答案选B。 3．（2021·湖南卷）锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所： 下列说法错误的是 A．放电时，N极为正极 B．放电时，左侧贮液器中的浓度不断减小 C．充电时，M极的电极反应式为 D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过 【答案】B 【分析】由图可知，放电时，N电极为电池的正极，溴在正极上得到电子发生还原反应生成溴离子，电极反应式为Br2+2e-=2Br-，M电极为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn—2e-=Zn2+，溴离子进入左侧，左侧溴化锌溶液的浓度增加；充电时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，N电极与直流电源的正极相连，做阳极。 【详解】A．由分析可知，放电时，N电极为电池的正极，故A正确； B．由分析可知，放电时，溶液中有Zn2+与Br-生成，通过循环回路，左侧储液器中溴化锌的浓度增大，故B错误； C．由分析可知，充电时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，锌离子在阴极上得到电子发生还原反应生成锌，电极反应式为Zn2++2e-=Zn，故C正确； D．由分析可知，放电或充电时，交换膜允许锌离子和溴离子通过，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变，故D正确； 故选B。 考点02电解池的工作原理及应用 3．（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。 4．（2024•·湖南卷）在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质K4C6N16时，伴随少量O2生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是 A．电解时，OH―向Ni电极移动 B．生成C6N的电极反应：2C3N8H4＋8OH－-4e－=== C6N＋8H2O C．电解一段时间后，溶液pH升高 D．每生成1 mol H2的同时，生成0.5 mol K4C6N16 【答案】B 【分析】由电解原理图可知，Ni电极产生氢气，作阴极，发生还原反应，电解质溶液为KOH水溶液，则电极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；Pt电极C3N8H4失去电子生成C6N，作阳极，电极反应为：2C3H8N4＋8OH－-4e－===C6N＋8H2O，同时，Pt电极还伴随少量O2生成，电极反应为：4OH－-4e－===O2↑＋2H2O。 【详解】A．由分析可知，Ni电极为阴极，Pt电极为阳极，电解过程中，阴离子向阳极移动，即OH―向Pt电极移动，A错误； B．由分析可知，Pt电极C3H8N4失去电子生成C6N，电解质溶液为KOH水溶液，电极反应为：2C3H8N4＋8OH－-4e－===C6N＋8H2O，B正确； C．由分析可知，阳极主要反应为：2C3H8N4＋8OH－-4e－===C6N＋8H2O，阴极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，则电解过程中发生的总反应主要为：2C3H8N4＋4OH－===C6N＋4H2O＋2H2↑，反应消耗OH－，生成H2O，电解一段时间后，溶液pH降低，C错误； D．根据电解总反应：2C3H8N4＋4OH－===C6N＋4H2O＋2H2↑可知，每生成1 mol H2，生成0.5 mol K4C6N16，但Pt电极伴随少量O2生成，发生电极反应：4OH－-4e－===O2↑＋2H2O，则生成1 mol H2时得到的部分电子由OH―放电产生O2提供，所以生成K4C6N16小于0.5 mol，D错误； 故选B。 1．（2025·湖南·模拟预测）碱性条件下(电解质溶液为KOH溶液)，电催化共还原与制备乙酰胺是一种碳中和与废水处理有机结合的绿色电化学策略，其装置如图所示。 下列说法错误的是 A．离子交换膜为阴离子交换膜 B．M极存在电极反应： C．理论上，N极收集到气体2.24L(标准状况下)，M极可制得乙酰胺的质量为5.9g D．与为制备乙酰胺的中间产物 【答案】C 【分析】在碱性条件下(电解质溶液为KOH溶液)，电催化还原生成，同时也被还原为，则M为阴极，电极反应式为：、，生成的和在催化剂作用下转化为，再转化为，最后再转化为达到处理废水目的，据此分析解答。 【详解】A．根据分析，M极为阴极，产生，N极为阳极，因电解质溶液为KOH溶液，则阳极会消耗，，损耗的需要从M极区交换到N极区进行反应，则离子交换膜为阴离子交换膜，A正确； B．根据分析，在M极上发生的反应其中之一为：，B正确； C．根据分析及电解图可知，每生成乙酰胺需要转移，则N极收集到标准状况下气体2.24L时，根据分析，N极产生的气体为，生成要转移，则M极理论上可制得乙酰胺的质量为：，C错误； D．根据根据分析及电解图可知，生成的与最终转化为乙酰胺，则说明与为制备乙酰胺的中间产物，D正确； 故答案为：C。 2．（2025·湖南·三模）工业生产产生的氨逸到空气中会造成污染，科学家采用石墨烯作电极材料设计了一种新型绿色处理尾气中的方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示。下列说法正确的是 A．极接直流电源的负极，发生氧化反应 B．极的电极反应式为 C．当电解质溶液中传导时，有穿过质子交换膜 D．若用铅酸蓄电池作电源，当电源负极增重时，极消耗(折合成标准状况) 【答案】B 【分析】图中的电化学过程涉及电解池原理，在N极被氧化为N2，则N极为阳极，阳极式为；M极为阴极，在阴极得到电子被还原为，阴极式为，M极产生的可再被氧气氧化为，反应的离子方程式为。 【详解】A．结合分析知，在M极得到电子被还原为，则极为电解池的阴极，接直流电源的负极，发生还原反应，A项错误； B．极为阳极，电极反应式为，B项正确； C．电子可从导线过，电解质溶液不能传导电子，C项错误； D．若用铅酸蓄电池作电源，电源负极的反应式为，负极增重时，参与反应的为0.05mol，电路中转移电子0.1mol，结合M极式知，极产生的为0.1mol，再根据知，反应消耗的为0.025mol，其标况下的体积为，D项错误； 故选B。 3．（2025·湖南·模拟预测）某沉积物-微生物电池可以回收处理含硫废渣(硫元素的主要存在形式为)，其工作原理如图所示，酸性增强不利于菌落存活。下列说法错误的是 A．碳棒b的电势比碳棒a的电势低 B．碳棒b存在电极反应： C．工作一段时间后，电池效率降低 D．每生成，理论上消耗标准状况下 【答案】D 【分析】根据光合菌产生的 O2得电子结合 H+得到 H2O，碳棒a为正极，FeS2在硫氧化菌的作用下被氧化为S，S在硫氧化菌的作用下被氧化为硫酸根。 【详解】A．根据分析可知b极为负极，a极为正极，正极的电势高于负极，A正确； B．根据图示，碳棒b为负极，失电子，存在电极反应：，B正确； C．酸性增强不利于菌落存活，负极失电子发生的氧化反应会减慢，故工作一段时间后，电池效率降低，C正确； D．a为正极，光合菌产生的 O2得电子结合H+得到 H2O，电极反应为 O2+4e-+4H+=2H2O，每生成，转移6mol电子，理论上消耗标准状况下，D错误； 故选D。 4．（2025·湖南·三模）胶体电池是铅酸蓄电池的一种发展分类，它是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态，具有使用寿命长、安全稳定等优点。如图是一种胶体液流电池工作原理，下列说法不正确的是 A．该电池中较大离子直径约为 B．充电时，储罐乙所在电极接直流电源正极 C．放电时，负极反应为 D．放电时，若外电路转移1mol电子，理论上储罐甲质量增加1g 【答案】B 【分析】由题干图示信息可知，放电时储罐甲的电极反应为：[H12(VO2)12(RC6H4PO3)8](4-x)-+xe-= [H12(VO2)12(RC6H4PO3)8]4-，发生还原反应，作正极，而储罐乙的电极反应为：，发生氧化反应，作负极，据此解答。 【详解】A．胶体的粒子直径为，故该胶体液流电池中较大离子直径约为，A正确； B．根据电池工作原理图储罐乙充电时，发生电极反应：，作阴极，接在直流电源的负极，B错误； C．根据电池工作原理图放电时，负极反应为：，C正确； D．转移1mol电子时，理论上有从右向左迁移，则储罐甲质量增加1g，D正确； 故选B。 5．（2025·湖南·模拟预测）利用不同氢源(D2O和HCHO)在两个Pd膜电极上同时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以NaOH溶液为电解质溶液，—H可用H表示)。下列说法正确的是 A．电子的流向：电源负极→M极→电解质溶液→N极→电源正极 B．电解一段时间后，阳极室溶液pH升高 C．消耗1mol，有4mol阴离子通过交换膜 D．若无论电解多久N极区产物中也不会有，则存在反应： 【答案】D 【分析】由图可知，M为阴极，右侧N为阳极，N电极反应方程式为HCHO-e-+2OH-=HCOO-+H+H2O，M极反应为；两极的均被加H还原，当1mol被加氢还原，则相当于阴阳两极各有0.5mol被还原，需要H或D的物质的量为0.5mol×4=2mol，根据电极反应方程式可知，转移电子2mol； 【详解】A．电子在外电路移动，而不会进入内电路，A错误； B．由分析中的电极反应可知，当转移1mol电子时，阳极消耗2mol氢氧根离子，同时会有1mol氢氧根从阴极通过离子交换膜向阳极移动，且阳极还会生成水，则阳极室氢氧根离子浓度降低，pH降低，B错误； C．由分析可知，1mol~2mole-，若消耗1mol，转移电子2mol，对应的阴离子交换膜转移2mol阴离子，C错误； D．中间是阴离子交换膜，导致左侧产生的，会进入右侧溶液参与放电，若无论电解多久N极产物中也不会含有，说明产生的H来自于HCHO，即反应为，D正确； 故选D。 6．（2025·湖南邵阳·三模）电化学合成是对环境友好的合成方法，以对硝基苯甲酸()为原料，采用惰性电极电解法合成对氨基苯甲酸()的装置如图。下列说法正确的是 A．N电极电势高于M电极电势 B．该离子交换膜为阴离子交换膜 C．电解一段时间后，阳极室的pH不变 D．若直流电源用铅酸蓄电池，则每生成0.1mol对氨基苯甲酸，铅酸蓄电池负极质量增加28.8g 【答案】D 【分析】根据图示，N电极I2得电子发生还原反应生成I-，N是阴极，则直流电源b为负极、a为正极，电解池M极为阳极，M极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成的总反应为，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，N为阴极，M为阳极，故N电极电势低于M电极电势，A错误； B．由题干分析可知，M为阳极，反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成对氨基苯甲酸的反应消耗H+，且阳离子移向阴极区，故该离子交换膜为阳离子交换膜，B错误； C．由分析可知，M极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，则电解一段时间后，阳极室的pH减小，C错误； D．由分析可知，每生成0.1mol对氨基苯甲酸，电路上转移0.6mol电子，若直流电源用铅酸蓄电池，则铅酸蓄电池负极反应式为：Pb-2e-+=PbSO4(s)，故质量增加=28.8g，D正确； 7．（2025·湖南·一模）近日，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，阳极区的pH将升高 C．电解时，当电极a上产生22.4LO2(标准状况)时，阴极区将产生1molHNO3 D．电解时，阴极区O2发生的反应的离子方程式为O2+2e-+2H+=H2O2 【答案】D 【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，石墨电极a为阳极，石墨电极b为阴极，则电解时，电流由电极b经导线、电源、导线流入电极a，故A错误； B．由分析可知，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，则阳极区溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH减小，故B错误； C．由得失电子数目守恒可知，电解时，当电极a上产生标准状况下22.4L氧气时，阴极区将产生硝酸的物质的量为=0.8mol，故C错误； D．由分析可知，石墨电极b为阴极，酸性条件下氧气在阴极得到电子发生还原反应生成过氧化氢，电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2，故D正确； 故选D。 8．（2025·湖南·三模）银锌蓄电池是一种新型的碱性蓄电池，其工作原理为。下列相关说法正确的是 A．放电时，仅Ag被还原 B．放电时，电解质溶液的碱性减弱 C．充电时，阳极的电极反应式为 D．银锌蓄电池的电解质溶液可能是KOH的水溶液 【答案】D 【详解】A．由银锌蓄电池工作原理可知，放电时Ag元素和O元素化合价均降低，均被还原，A错误； B．放电时生成Zn(OH)2，该蓄电池电解质溶液为碱性，反应过程中消耗了水，故电解质溶液的碱性会增强，B错误； C．该蓄电池电解质溶液为碱性，故充电时阳极的电极反应为，C错误； D．由于总反应要消耗水，且电解质溶液呈碱性，则银锌蓄电池的电解质溶液可以用KOH的水溶液，D正确； 故答案为：D。 9．（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0.02mol Cu,电路中转移0.04mol电子，电渗析装置生成0.04mol H3PO2，故D错误； 故选：D。 10．（2025·湖南娄底·一模）一种在电催化剂作用下，还原合成铵盐的原理如下图所示。下列叙述正确的是 A．膜M为阴离子交换膜 B．装置工作一段时间后，b极表面明显升高 C．a极的电极反应式为 D．标准状况下，b极收集气体时，阴极上有生成 【答案】C 【分析】由装置图可知a极转化为，N从+5价降低到-3价，得到电子，发生还原反应，a极为阴极，电极反应为，b极上转化为，O从-2价升高到0价，失去电子，发生氧化反应，b极为阳极，电极反应为。 【详解】A．由分析可知，a极为阴极， b极为阳极，膜M为阳离子（）交换膜，A项错误； B．阴极电极反应为，阳极电极反应为，工作一段时间后，铂极表面明显下降，B项错误； C．由分析可知a极为阴极，电极反应为，C项正确； D．根据得失电子守恒，，阴极生成的铵根离子，D项错误； 答案选C。 11．（2025·湖南岳阳·二模）电解法处理酸性含铬废水(主要含有)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应，最后以形式除去，下列说法错误的是 A．阴极反应为 B．电解过程中废水的pH变大 C．电路中每转移6mol电子，最多有被还原 D．该条件下的还原性强于 【答案】C 【分析】Fe板作阳极，为活性电极，阳极反应为Fe-2e-═Fe2+，阴极溶液中的氢离子得到电子，阴极反应为，据此分析； 【详解】A．阴极发生还原反应，溶液中的氢离子得到电子，阴极反应为，A正确； B．反应过程中消耗了大量H+，pH变大，B正确； C．根据反应可知，电路中每转移12mol电子，每转移6mol电子，最多有被还原，C错误； D．还原性：还原剂强于还原产物，根据反应可知，该条件下的还原性强于，D正确； 故选C。 12．（2025·湖南常德·一模）电催化还原技术是电镀废水的一种新型处理方法。某科研团队以铜、铂和镀铜废水构建电催化还原体系(如图所示)，处理含的镀铜废水，同时回收氨和铜资源。下列说法错误的是 A．对处理后的铜片清洗、干燥和称量，发现铜片质量增加，可能是铜片上析出了铜单质 B．发生的电极反应式为： C．膜M为阳离子交换膜 D．当有0.8mol电子通过导线时，若全部逸出，理论上可回收的质量一定少于1.7g 【答案】D 【分析】由图可知，铜为阴极，发生的电极反应为：，，Pt为阳极，发生的电极反应为：。 【详解】A．根据分析可知，可能在铜电极得电子发生还原反应：，生成铜，A正确； B．在阴极上发生还原反应生成，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，其电极方程式为：，B正确； C．根据电极方程式，可知阴极区生成，为了平衡电荷，阳极区的阳离子（如）需要通过膜M向阴极区移动，所以膜M为阳离子交换膜，C正确； D．由可知，当有0.8mol电子通过导线时，生成0.1mol，若全部逸出，理论上生成氨气的质量为，同时放电也会释放出，所以理论上可回收的质量一定大于1.7g，D错误； 故选D。 13．（2025·湖南·模拟预测）中国科学院福建研究所制备了一种新型铋基ZMOF(Bi-ZMOF)材料，将其用作Zn-CO2电池的电极，可提高电池放电效率，电池结构如图所示，双极膜中H2O解离出的H+和OH⁻在电场作用下向两极移动。下列有关说法正确的是 A．锌电极的电势高于Bi-ZMOF电极的电势 B．放电时，每消耗0.2molZn，双极膜内解离3.6gH₂O C．Bi-ZMOF电极的反应式为 D．工作一段时间后需要定期补充H2O和NaOH 【答案】D 【分析】由图可知，锌片为原电池的负极，碱性条件下失去电子发生氧化反应生成，消耗，要额外补充；Bi—ZMOF电极为正极，酸性条件下在正极得到电子发生还原反应，被消耗生成。双极膜中的移向Bi—ZMOF电极、离子移向锌片，双极膜中水减少，要额外补充。 【详解】A．由分析可知，为电池的负极，Bi－ZMOF为电池的正极，正极的电势高于负极的电势，因此锌电极的电势低于Bi－ZMOF电极的电势，A错误； B．由分析可知，双极膜中的移向Bi—ZMOF电极、离子移向锌片。电池工作时，每消耗0.2mol 时，外电路转移电子的物质的量为0.2mol×2=0.4mol。在串联电路中，任何一个截面经过的电量都是相同的，因此有0.4mol移向Bi—ZMOF电极，双极膜内将解离0.4mol水，即0.4mol×18g·mol-1=7.2g水，B错误； C．由分析可知，Bi—ZMOF电极为正极，酸性条件下在正极得到电子发生还原反应生成，电极反应式为，C错误； D．由分析知，工作一段时间后，和被消耗，需要定期补充和，故D正确； 故选D。 14．（2025·湖南·模拟预测）某同学设计利用乙烷燃料电池来电解处理酸性含铬废水(主要含有)，其装置示意图如图所示，处理过程中存在反应。下列说法错误的是 A．M电极的电极反应为 B．铬元素最终以形式除去 C．电解池右侧的Fe电极更换为石墨电极，对废水处理影响不大 D．若电解过程中，电子的有效利用率为60%，每处理掉0.2mol的，理论上N电极需要通入11.2L(已折算为标准状况) 【答案】D 【分析】由图可知，左侧装置为燃料电池，M电极为燃料电池的负极，氧离子作用下乙烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，N电极为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子；右侧装置为电解池，与M电极相连的铁电极为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，与N电极相连的铁电极为阳极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子：Fe-2e-=Fe2+，放电生成的亚铁离子酸性条件下与废水中的重铬酸根离子反应生成铬离子、铁离子和水，随着H+的放电和被消耗，溶液的pH增大，溶液中的铁离子、铬离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铁、氢氧化铬沉淀达到处理酸性含铬废水的目的。 【详解】A．由分析可知，M电极为燃料电池的负极，氧离子作用下乙烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为，故A正确； B．由分析可知，铬元素最终以氢氧化铬形式除去而达到处理酸性含铬废水的目的，故B正确； C．由分析可知，与M电极相连的右侧铁电极为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，右侧的铁电极更换为石墨电极，此时仍然是氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，不会影响对废水处理，故C正确； D．每处理掉0.2mol重铬酸根离子，需要1.2molFe2+，若电解过程中，电子的有效利用率为60%，由得失电子数目守恒可知，理论上N电极需要通入标准状况下氧气的体积为×22.4L/mol=22.4L，故D错误； 故选D。 15．（2025·湖南·二模）瑞士科学家开发了一种由水激活的一次性印刷纸电池，研究人员先从一张浸入盐水后晾干的纸开始。首先在纸张的一侧涂上含有石墨粉的墨水，背面涂有含有锌粉的墨水，而纸张本身充当隔膜，因此这种特殊的纸张就成为了电池。其结构示意图如图所示。下列有关说法不正确的是 A．当纸变湿时，纸中的盐会溶解并释放带电离子，从而使电解质具有导电性，起到电解质溶液的作用 B．Zn电极作负极，发生的电极反应为 C．该印刷纸电池的总反应为 D．若外电路转移电子，Zn电极上因Zn损耗减轻的质量为0.065g 【答案】D 【详解】A．纸中的盐遇水溶解，形成电解质溶液，可导电，A正确； B．由图可知，Zn作负极发生氧化反应，电极反应为 ，B正确； C．正极反应为，负极生成的最终转化为ZnO、H2O、OH－，故电池的总反应为，C正确； D．负极上，Zn最终转化成ZnO，Zn电极质量增加，D错误； 故答案选D。 16．（2025·湖南湘潭·模拟预测）铬是最硬的金属，一种三室电解法制高纯铬的装置如图所示[缓冲室为，、的混合溶液］。下列说法正确的是 A．M与电源的正极相连 B．膜C为阳离子交换膜，膜D为阴离子交换膜 C．电池工作一段时间后，需向阳极补充一定量的 D．每生成1mol气体B，缓冲室就生成 【答案】C 【分析】根据该装置为三室电解法制高纯铬，则M电极发生，M为阴极，N为阳极，发生，缓冲室中生成硫酸，阳极产生的氢离子应移向缓冲室，膜D为阳离子交换膜，阴极发生还原反应，硫酸根离子移向缓冲室，膜C为阴离子交换膜。 【详解】A．高纯铬在铬电极上生成，故M极为阴极，应连接电池的负极，A项错误； B．根据上述分析，膜C为阴离子交换膜，膜D为阳离子交换膜，B项错误； C．阳极发生及氢离子应移向缓冲室，故电池工作一段时间后，需向阳极补充一定量的，C项正确； D．由电极反应式及电路中通过的电量守恒可知，生成，同时生成，有移向缓冲室，缓冲室应有，D项错误； 答案选C。 17．通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是 A．电极A为阴极，发生还原反应 B．电极B的电极反应： C．电解一段时间后溶液中浓度保持不变 D．电解结束，可通过调节除去，再加入溶液以获得 【答案】C 【详解】A．由电解示意图可知，电极B上Mn2+转化为了MnO2，锰元素化合价升高，失电子，则电极B为阳极，电极A为阴极，得电子，发生还原反应，A正确； B．由电解示意图可知，电极B上Mn2+失电子转化为了MnO2，电极反应式为：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正确； C．电极A为阴极， LiMn2O4得电子，电极反应式为：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依据得失电子守恒，电解池总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反应生成了Mn2+，Mn2+浓度增大，C错误； D．电解池总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，电解结束后，可通过调节溶液pH将锰离子转化为沉淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D正确； 答案选C。 18．（2025·湖南·模拟预测）新型电池能有效地捕获，将其转化为，再将产生的电解制氨，过程如图所示。下列说法正确的是 A．d电极是电解池的阳极 B．该电池组中电子的流向为： C．c的电极反应为： D．电路中转移时，理论上能得到 【答案】A 【分析】由图可知，锌失去电子发生氧化反应，a为负极，与a相连的c 阴极，b上NO2得到电子发生还原反应变为，b为正极，与b相连的d为阳极； 【详解】A．由分析，c 为阴极，d为阳极，A正确； B．电子只能在外电路流动，且由负极流向正极，、，B错误； C．c为阴极，电极反应为得到电子发生还原反应生成氨分子：，C错误； D．并未说明是标况，此时无法得知O2的体积，D错误； 故选A。 19．（24-25高三下·湖南）2019年10月9日诺贝尔化学奖授予在锂离子电池方向研究有突出贡献的三位科学家。磷酸铁锂()电池是新能源汽车的主流电池，其放电时工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．为了增强导电性，电解质可以配成水溶液 B．充电时，电极a与电源正极相连 C．充电时，电极b的反应式为 D．电池驱动汽车前进时，负极材料减重14g，理论上电路中转移电子 【答案】C 【分析】根据Li+的流向可知电极a为负极，失电子发生氧化反应，所以电极反应为；电极b为正极，得电子发生还原反应，电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe－=LiFePO4。 【详解】A．负极区有活泼金属锂，遇水发生反应，故电解质不能配成水溶液，A错误； B．通过放电时Li+迁移方向，确定电极a为负极，则充电时与外接电源的负极相连，B错误； C．充电时，电极b为阳极，与分析中正极的反应相反，反应式为，C正确； D．电池驱动汽车前进时是原电池，负极的电极反应为，负极材料减少14g时，有从负极脱嵌出来，故理论上电路中转移2mol电子，D错误； 故选C。 20．（2025·湖南岳阳·一模）恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。 下列说法正确的是 A．铁的电化学腐蚀属于化学腐蚀 B．段越大，析氢速率越大 C．段正极反应式主要为 D．段基本不变，说明生成铁锈覆盖在铁粉表面，阻止铁粉继续发生腐蚀 【答案】C 【分析】图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH=1.8，AB段溶液pH值增大，体系压强增大，铁主要发生析氢腐蚀；BD段溶液的pH值增加，体系压强减小，发生吸氧腐蚀，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O；DE段溶液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe2+被O2氧化，pH基本不变可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同。 【详解】A．铁的电化学腐蚀发生电化学反应，不属于化学腐蚀，A错误； B．段越大，氢离子浓度越小，析氢速率越小，B错误； C．根据分析，段正极反应式主要为，C正确； D．铁锈疏松，不能阻止铁粉继续发生腐蚀，段基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同，D错误； 故选C。 21．（2025·湖南·二模）乙醇电催化氧化制备乙醛的原理如下图所示，下列说法正确的是 A．a为电源正极 B．电解过程中，电极室A的pH值不变，电极室B的pH值减小 C．电极B的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH- D．当生成n molCH3CHO时，理论上A、B两室溶液质量变化之和为n g 【答案】A 【详解】A．电极A发生的反应为：，。在电极A上被氧化为，电极A为阳极，则a为电源正极，故A正确； B．电极B发生的反应为，每转移2时，电极A生成4，其中有2被与的反应消耗掉，另外2通过质子交换膜转移至电极室B，故电极室A的不变，电极室B的也不变，故B错误； C．电极B发生的反应为，故C错误； D．电极A发生的总反应为，电极B发生的反应为，电池总反应为，当生成n mol时，理论上A、B两室的质量变化之和为减少的n mol 的质量，即为2n g，故D错误； 故选A。 22．（2025·湖南·模拟预测）电解法能同时处理含多种有害物质的废水，以提高处理效率。下图为双极膜电解池中通过电解产生极强的氧化能力的羟基自由基()，来处理含苯酚废水和含甲醛废水的工作原理。已知：双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是 A．M极连接电源负极，电极反应式： B．双极膜中解离出的透过膜a向N极移动 C．每处理3.0g甲醛，理论上消耗双极膜中 D．通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成的物质的量之比为 【答案】D 【分析】M电极通入O2，发生反应生成自由基·OH，反应式为：O2+2e-+2H+=2·OH，M作阴极；双极膜解离产生的OH-移向N极，在N极上失去电子生成·OH，反应式为：OH--e-=·OH，以此解题。 【详解】A．根据分析可知，M为阴极，与电源负极连接，电极反应式为；，A正确； B．双极膜中解离出的向阳极移动，N极为阳极，OH-透过膜a向N极移动，B正确； C．HCHO被氧化生成CO2，1分子甲醛失去4个电子，每处理3.0g即甲醛，需要0.4mo电子转移，理论上消耗双极膜中，C正确； D．根据氧化还原反应规律，1mol甲醛生成CO2转移4mol e-，1mol苯酚生成CO2转移28mol e- ，若有28mol电子转移，则苯酚生成的CO2为6mol，甲醛生成的CO2为7mol，理论上苯酚和甲醛转化生成CO₂物质的量之比为6：7，D错误； 答案选D。 23．（2025·湖南株洲·一模）一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图，电解质为含的有机溶液。闭合时产生，闭合时产生。下列说法正确的是 A．闭合时从左向右移动 B．闭合时Ni-Pt电极发生还原反应 C．闭合，理论上每生成，需消耗约 D．放电时总反应： 【答案】D 【分析】放电过程中产生，由图可知，放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成，又转化为和，则左侧电极为正极，右侧电极为负极。 【详解】A．闭合时形成原电池，由于左侧电极为正极，右侧电极为负极，从负极移向正极，从右向左移动，A错误； B．闭合时形成电解池，电极作为阳极，失去电子，发生氧化反应，B错误； C．未说明氯气是否处于标准状况，不能开展计算，C错误； D．放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成，又转化为和，负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，总反应为：，D正确； 故选D。 24．（2024·湖南永州·一模）在工业中电化学处理有机废水是一种高效绿色的氧化技术，可用于海水的淡化，其原理示意图如下。下列说法正确的是 A．X为阳离子交换膜 B．一段时间后，b极附近降低 C．a极反应式为 D．当电路通过电子时，正极区质量增加 【答案】D 【分析】由该装置可获得电能可知，为原电池装置，原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，根据题图可知，a极上CH3COO-转化为CO2和H+，碳元素被氧化，所以a极为该原电池负极，b极为正极，据此分析解答。 【详解】A．原电池中，阴离子移向负极，阳离子移向正极，为了实现海水淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极(即a电极)，则X膜为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极(即b电极)，则Y膜为阳离子交换膜，故A错误； B．b极为正极，b电极上发生反应：，b极附近升高，故B错误； C．a极电解质呈弱酸性，电极方程式为：，故C错误； D．当电路通过电子时，正极消耗0.05mol氧气，增加质量1.6g，同时流入0.2mol钠离子，增加质量4.6g，正极区质量共增加1.6+4.6=，故D正确； 故选：D。 第2页，共23页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$