2027届高三化学一轮复习选择题专项训练电化学

**基本信息** 以高考真题与变式训练为载体，系统构建电化学解题方法体系，通过证据推理与模型认知深化电极判断、反应分析及守恒计算等核心能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题演练|5题（2023-2026河北高考题）|电极判断（化合价变化/反应类型）、反应式书写（环境配平）、电子守恒计算|从原电池/电解池概念→电极反应原理→实际应用（双功能催化/再锂化）| |变式训练|24题（河北各地模拟题）|离子迁移方向（阴阳极/正负极）、多池联用分析、新型电池充放电规律|从基础模型→复杂体系（双极膜/异卤电解质）→工业实践（电催化合成/资源回收）|

2027届高三化学一轮复习选择题专项训练 电化学 一、真题演练 1．（2026·河北·高考真题）我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂，可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化，其原理如图所示： 下列说法错误的是 A．M是电源正极，N是电源负极 B．电解一段时间后，电极Ⅱ附近减小 C．电路中每通过 电子，理论上产生0.5 mol D．总反应为 2．（2025·河北·高考真题）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 3．（2023·河北·高考真题）我国科学家发明了一种以和为电极材料的新型电池，其内部结构如下图所示，其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时，电极材料转化为。下列说法错误的是    A．充电时，b电极上发生还原反应 B．充电时，外电源的正极连接b电极 C．放电时，①区溶液中的向②区迁移 D．放电时，a电极的电极反应式为 （2024·河北·高考真题）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。 回答下列问题。 4．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 5．对上述电池放电时的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。 下列说法错误的是 A．捕获的反应为 B．路径2是优先路径，速控步骤反应式为 C．路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同 D．三个路径速控步骤均涉及转化，路径2、3的速控步骤均伴有再生 二、变式训练 6．（2026·河北沧州·一模）我国某科研团队以和分别为阳极和阴极，以二氧化碳为原料，在酸性条件下电化学协同合成环氧乙烷()，其原理如图1所示，电极催化生成的机理如图2所示。已知电极上反应完后还有生成。 下列说法错误的是 A．理论上，反应前后的物质的量不变 B．电极的电极反应为 C．理论上，每生成1 mol 的同时会生成标准状况下56 L D．若用标记电解池2中的，则可得到含D的 7．（2026·河北·模拟预测）随着可再生能源的持续发展，电催化有机合成成为替代传统化工品生产的潜在途径之一。一种电催化乙二醇转化为高价值的乙醇酸的装置如图。下列说法错误的是 A．外电路中电子转移方向：电源负极→M极，N极→电源正极 B．电极N为阳极，发生氧化反应 C．每生成2.24 L（标准状况），理论上消耗0.05 mol乙二醇 D．电解过程中，阴极区溶液的pH不变 8．（2026·河北衡水·二模）N，N-二甲基甲酰胺(DMF，结构简式为)是医药、电子等领域的重要原料，一种电化学合成DMF的装置如图所示。下列说法正确的是 A．Ni电极与电源的正极相连接 B．Pt电极上发生的电极反应式为 C．外电路每通过0.2 mol电子，Ni电极上产生2.24 L H2 D．电解前后，KOH溶液的浓度不变 9．（2026·河北邢台·三模）某科研团队开发了一种含有I⁻和) 的高浓度异卤电解质的二次水系电池，为高能量密度水系电池的设计提供了新思路。电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，电极 X 为正极，发生还原反应 B．充电时，溶液中 由左向右移动 C．充电时，电极 X 质量增加 D．放电时，电极 Y 的反应有： 10．（2026·河北邯郸·三模）一种新型二次电池的工作原理如图所示，电极是一种固态有机聚合物，该电池电极在充电过程中产生黄色的离子。下列说法错误的是 A．放电时，极电势比极电势高 B．充电时，与外接电源正极相连 C．若用燃料电池为该电池充电，每消耗标况下，理论上极区质量增加 D．放电时，极电极反应式是   11．（2026·河北沧州·三模）某科技公司研发的钠离子电池为以钠离子为电荷载体的二次电池，在正、负极间嵌入与脱出，总反应可表示为，电池工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．放电时，碳失电子，向负极移动 B．放电时，外电路中每转移1 mol，理论上两个电极质量差为23 g C．充电时，b极发生氧化反应 D．充电时，a极反应式为 12．（2026·河北保定·三模）浙江大学某课题组设计并原位制备的普鲁士蓝/碳的复合材料可运用于钠离子电池，其工作原理如图所示{注：普鲁士蓝(钠盐)的化学式为NaFe[Fe(CN)6]，电池充电过程总反应可表示为}。 下列说法正确的是 A．a极电势高于b极 B．交换膜应为阳离子交换膜，充电时移向a极 C．放电时，b极的电极反应式为 D．放电时，当电路中通过0.1 mol电子时，理论上两极质量共改变2.3 g 13．（2026·河北保定·三模）高电压水系可充电电池的放电过程如图所示。已知，，下列说法错误的是 A．放电时，溶液中溶质质量逐渐增加 B．放电时，正极的电极反应式为 C．充电时，Ⅰ区溶液的逐渐增大；Ⅱ区溶液的逐渐减小 D．充电时，若以2 A恒定电流充电8 min，理论上生成0.01 mol Zn 14．（2026·河北保定·三模）武汉大学某科研团队提出了电化学浸出与溶剂萃取耦合的方法，从废锂离子电池中分离和回收锂和钴，示意图如图所示。有机相为P507(表示为，常以二聚体的形式存在)，可选择性萃取。已知：。下列说法正确的是 A．电极为阴极 B．参与的电极反应为 C．萃取过程中不断提供质子，溶液的保持不变 D．电子转移方向：电极电极溶液电极 15．（2026·河北保定·二模）环氧丙烷(PO)是重要的有机化工合成原料，主要用于生产聚醚、丙二醇等。一种电解合成环氧丙烷的原理如图所示： 已知：。下列说法正确的是 A．电极Ⅰ为阳极，离子交换膜是阴离子交换膜 B．工作时，电极Ⅱ附近溶液的pH减小 C．溶液a含有两种溶质，溶液b可循环使用 D．每生成1 mol环氧丙烷，理论上电路中通过4 mol电子 16．（2026·河北衡水·模拟预测）一种锌—氧化铅二次电池装置如图所示，三室电解液分别为硫酸溶液、氢氧化钾溶液和硫酸钾溶液，放电时锌反应生成。下列说法正确的是 A．图中X溶液为硫酸溶液 B．充电时，A极为电源的正极 C．放电时，Y溶液浓度逐渐增大 D．充电时，阳极反应为 17．（2026·河北石家庄·三模）某实验小组尝试设计如下装置，利用光伏发电，以甲苯为原料通过间接氧化法制取苯甲酸并实现储能，反应原理如下图所示。下列有关说法错误的是 A．电极a为阴极，通过质子交换膜移向a极 B．装置M中发生反应： C．每生成，理论上装置M中可获得苯甲酸 D．电极b发生电极反应为 18．（2026·河北沧州·二模）科研工作者以为催化剂，在碱性条件下构建了耦合硝酸盐合成氨与甲醇生成甲酸盐的电解体系，装置示意图如下。下列说法正确的是 A．电极a为阴极，发生还原反应 B．电解时，向极区迁移 C．生成时转移电子 D．电极a附近溶液pH升高 19．（2026·河北雄安·三模）某科研团队研制出一种“自供电氮循环转化装置”，工作原理装置示意图如图。该装置工作时，将电池中的产物，通过自供电方式转换为。下列说法错误的是 A．左侧电子的转移方向：Zn电极→导线→电极 B．b电极的电极反应式为 C．通过质子交换膜向电极区迁移 D．电路中转移时，理论上共消耗195 g Zn 20．（2026·河北衡水·三模）一种“自充电”锌离子水系电池工作原理如图1所示。电池工作一段时间后，通过加入实现“自充电”。电池右侧电极材料为晶体，结构如图2(a)，填充在立方体空隙中(未画出)。下列说法错误的是 A．该装置负极材料需足量 B．“自充电”过程中，作为氧化剂参与反应 C．“自充电”时，每消耗，溶液中增加 D．若晶体发生图2中变化，则中 21．（2026·河北保定·二模）废水处理过程中可回收有价值的金属，减少资源浪费。某工厂回收废水中含有的重金属镍离子，经化学中和沉淀后分离出，采取双电池联合电解回收镍，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．甲和丙是原电池，乙是电解池 B．交换膜A和交换膜B都是阳离子交换膜 C．碳棒b电极的反应： D．若甲中铁棒质量减小，丙中金属锂质量减小，则此时回收金属镍 22．（2026·河北唐山·二模）利用电催化协同制备的电解装置如图： 下列说法正确的是 A．催化电极接电源的负极 B．催化电极处的电极反应式为 C．电解一段时间后，左室电解质溶液升高 D．电路中每转移3 mol电子，可获得1.1 mol HCN 23．（2026·河北雄安·二模）我国科研人员成功研发出一种如图所示碱性开放式解耦电池，该电池整合了电池和充电电池，引入可减少充电时电极上的析氢反应，使电池效率突破传统限制。下列说法错误的是 A．电极应与电源正极相连 B．闭合时，通过阳离子交换膜由电极向电极移动 C．闭合时，电极上存在电极反应： D．放电时，若消耗（标准状况），则充电时需消耗才能使电极复原 24．（2026·河北沧州·一模）我国科研工作者利用(DAT)的电化学氧化偶联反应，在绿色合成高附加值含能材料(DAAT)的同时实现双极制氢，装置如图所示。下列说法正确的是 A．是阴极催化剂，可抑制竞争反应 B．离子交换膜为阴离子交换膜，由a极向b极迁移 C．a极的电极反应式可能为 D．理论上电路中转移4 mol电子，则两极共生成 25．（2026·河北沧州·二模）甲酸是一种极具发展前景的储氢载体，其电化学合成路径如图甲所示。其他条件一定时，M极还原产物(HCOOH)和部分副产物(HCHO、、)的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图乙所示，已知。下列说法正确的是 A．该过程中能量转化形式主要为太阳能转化为化学能 B．M极的电极反应式为 C．每消耗，不考虑其他副反应，理论上生成5 mol HCOOH D．当电解电压为时，M极产生的HCHO和HCOOH的物质的量之比为 26．（2026·河北邢台·二模）用维生素C的钠盐（）为原料制备维生素（，具有弱酸性和还原性），可以直接用复分解反应，也可以用电解反应。电解装置示意图如下： 下列说法错误的是 A．离子交换膜N是阳离子交换膜 B．将X极区的替换为，可以提高维生素的产率 C．a离子是，b离子是 D．X电极是阳极，阳极区溶液减小 27．（2026·河北·模拟预测）我国研究人员设计出一种富氧空位的金属羟基氧化物双功能催化剂电极，并利用该电极实现乙二醇、乙醛酸联合制备酒石酸的电化学装置如图所示，已知在电场的作用下，双极膜中的水可解离为和，并向两极移动。下列说法错误的是 A．电极M的电势低于电极N的电势 B．b膜为氢氧根离子交换膜，由中间水层向N极移动 C．M的电极反应式为 D．若消耗1 mol乙二醇，理论上M极生成2 mol酒石酸 28．（2026·河北保定·一模）科学家采用电化学法用环己醇制备己二酸，装置如图(电极材料均为Pt)。i．先闭合K一段时间后，阳极液由蓝绿色()变为橙色()，断开K；ii．向阳极液中滴加环己醇，溶液变为蓝绿色，继续滴加一定量环己醇；iii．闭合K，一段时间后，阳极液变为橙色且颜色不再改变时，断开K；iv．将阳极液移出，冷却结晶得到己二酸。下列说法中正确的是 A．阴极室中稀硫酸的浓度变小 B．若阴极室产生22.4 L(标准状况)气体，理论上最多生成己二酸的物质的量为0.5 mol C．步骤i中溶液颜色发生变化的方程式为 D．步骤iii的主要目的是使环己醇转化完全 29．（2026·河北廊坊·一模）某科研团队提出了一种在温和条件下和甲醇通过氧化还原中性电合成碳酸二甲酯，简称DMC的方案。实验装置和反应机理如图所示(Me表示甲基)，电解液为，最大法拉第效率(实际生成目标产物所需的电荷量与总输入电荷量之比)为60%。下列说法正确的是 A．b电极连接电源的负极 B．a电极的电极反应式为 C．当电源提供2 mol电子时，生成1 mol DMC D．Pd(II)降低了CO与结合的活化能 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《2027届高三化学一轮复习选择题专项训练电化学》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B C D D D B C B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D B D B C C C B D C 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 答案 D D D C C B D D D 1．B 【分析】左侧电极Ⅰ上，C6H12O6转化为，碳元素的化合价从0升高到+1，发生氧化反应，电极反应式为，因此电极Ⅰ是阳极。右侧电极Ⅱ上，转化为NH3，氮元素的化合价从+5降低到-3，发生还原反应，电极反应式为，因此电极Ⅱ是阴极。 【详解】A．根据上述分析，电极Ⅰ是阳极，应连接电源正极M；电极Ⅱ是阴极，应连接电源负极N，A项正确； B．电极Ⅱ是阴极，发生还原反应。转化为NH3，N的化合价从+5降为-3，每个N原子获得8e⁻。在碱性条件下，电极反应式为，阴极生成了OH⁻，导致电极Ⅱ附近c(OH⁻)增大，而不是减小，B项错误； C．根据分析可知电极Ⅰ发生的电极反应式为：每转移6mol e⁻，生成1mol。因此转移3mol e⁻时，生成0.5mol ， C正确； D．将两极电极反应结合：阳极：，阴极：，将阳极×4，阴极×3，使得失电子数相等，相加得，D项正确； 故选B。 2．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，Co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 mol) 时转移1 mol 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。 3．B 【分析】 放电时，电极材料转化为，电极反应 -2ne-= +2nK+，是原电池的负极，阳离子增多需要通过阳离子交换膜进入②区；二氧化锰得到电子变成锰离子，是原电池的正极，电极反应：，阳离子减少，多余的阴离子需要通过阴离子交换膜进入②区，故③为碱性溶液是电极，①为酸性溶液是二氧化锰电极。 【详解】A．充电时，b电极上得到电子，发生还原反应，A正确； B．充电时，外电源的正极连接a电极相连，电极失去电子，电极反应为，B错误； C．放电时，①区溶液中多余的向②区迁移，C正确； D．放电时，a电极的电极反应式为，D正确； 故选：B。 4．C 5．D 【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： 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 【详解】4．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：，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，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，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，D正确； 故选C。 5． A．根据题给反应路径图可知，(1，3-丙二胺)捕获的产物为，因此捕获的反应为，A正确； B．由反应进程－相对能量图可知，路径2的最大能垒最小，因此与路径1和路径3相比，路径2是优先路径，且路径2的最大能垒为的步骤，据反应路径2的图示可知，该步骤有参与反应，因此速控步骤反应式为，B正确； C．根据反应路径图可知，路径1、3的中间产物不同，即经历了不同的反应步骤，但产物均为，而路径2、3的起始物均为，产物分别为和，C正确； D．根据反应路径与相对能量的图像可知，三个路径的速控步骤中都参与了反应，且由B项分析可知，路径2的速控步骤伴有再生，但路径3的速控步骤为得电子转化为和，没有的生成，D错误； 故选D。 6．D 【详解】A．电解池1中石墨Ⅰ电极为阳极，发生氧化反应，电极反应为，电解池2中石墨Ⅱ为阴极，电极反应为，反应前后的物质的量不变，A正确； B．由图可知Cu2O-Br电极为阴极，其电极反应为，B正确； C．合成C2H4O的总反应为4CO2+4H2O2C2H4O+5O2，理论上，每生成1molC2H4O的同时会生成2.5mol O2，其在标准状况下的体积为56L，C正确； D．由图2可知，转化过程中生成的C2H4O中的H全部来源于C2H4，故无法得到含D的C2H4O，D错误； 故答案选D。 7．D 【分析】M电极水得电子生成氢气和氢氧根离子，M是阴极，阴极反应式为 ；N是阳极，阳极乙二醇失电子发生氧化反应生成CH2OHCOOH，阳极反应式为；氢氧根离子由M极通过阴离子交换膜移向N极。 【详解】A. M是阴极、N是阳极，外电路中电子转移方向：电源负极→M极，N极→电源正极，A正确； B. 电极N为阳极，阳极乙二醇失电子发生氧化反应生成CH2OHCOOH，B正确； C. 阴极发生反应，每生成2.24 L（标准状况），转移0.2mol电子，根据，理论上消耗0.05mol乙二醇，C正确； D. 电解过程中，即电路上通过4mole-就有4molOH-由M极移向N极，阴极发生反应生成0.4mol氢氧根离子，阴极区氢氧根离子的物质的量不变，反应消耗水，所以氢氧根离子浓度增大，阴极区溶液的pH增大，D错误； 故选D。 8．B 【分析】根据Ni电极生成，H元素化合价由+1价降低为0价，发生还原反应，判断Ni为阴极，与电源负极相连，Pt为阳极，与电源正极相连。碱性环境下，阴极电极反应为，阳极上转化为DMF，发生氧化反应，结合原子守恒、电荷守恒配平得到阳极电极反应式。总反应为，反应消耗溶剂水，电解后KOH浓度增大。 【详解】A．Ni电极上H元素化合价降低，发生还原反应，为阴极，与电源负极相连，A错误； B．Pt电极为阳极，失电子被氧化为DMF，碱性环境下用配平电荷与原子，电极反应式为，B正确； C．未指明气体处于标准状况下，无法计算生成的体积，C错误； D．总反应为，反应消耗溶剂水，KOH溶液浓度增大，D错误； 故选 B。 9．C 【分析】该二次水系电池放电为原电池、充电为电解池，中间是质子交换膜（只允许H+穿过）； 放电时：X极Cd失电子生成Cd2+（负极，氧化），Y极含碘、溴的物种得电子被还原（正极，还原），H+从负极X透过质子膜移向正极Y； 充电时：X接电源负极作阴极，Cd2+得电子析出Cd；Y接电源正极作阳极，卤化物失电子被氧化，H+从阳极Y移向阴极X；   【详解】A．放电X极Cd2+失电子，发生氧化反应，X是负极，A错误； B．充电是电解池，H+（阳离子）向阴极（X，左侧）移动，即H+由右→左迁移，B错误； C．充电X为阴极：Cd2++2e-=Cd，Cd单质沉积在电极X，电极质量增大，C正确； D．放电Y是正极，发生得电子的还原反应（方程式左侧应加e-）；I2 +2Br--2e- =2IBr是失电子氧化，为充电时Y极阳极反应，D错误； 故选C。 10．B 【详解】 A．根据该电池电极M在充电过程中产生黄色的离子，则反应的电极反应式为：，得到M电极在充电时为阳极，放电时为正极，电极反应式为：；则N电极在放电时为负极，电极反应式为：，充电时为阴极，电极反应式为：；根据分析，M电极为正极，N电极为负极，M极电势比N极电势高，A项正确；　 B．充电时，N做阴极，与外接电源负极相连，B项错误； C．根据分析和电子转移守恒可知，当充电时外电路中每转移=1mol电子时，则有1mol会通过透过层从M极区向N极区移动，则N极区的质量会增加7g，C项正确； D．根据分析，放电时，N极电极反应式为：， D项正确； 故选B。 11．D 【分析】根据充放电原理：，放电时负极发生：，正极发生，则a为正极，b为负极，充电时，a为阳极，b为阴极。 【详解】A．放电时，碳基材料（b极）为负极，发生失电子反应；但应向正极（a极）移动，而非负极，A错误； B．转移1mol时：负极（b极）：释放1mol，质量减少23g；正极（a极）：结合1mol，质量增加 23g；两电极的质量差变化为 23g+23g=46g，不是23g，B错误； C．充电时，b极接电源负极，为阴极，发生还原反应：，不是氧化反应，C错误； D．充电时，a极接电源正极，为阳极，发生氧化反应，反应式与总反应逆推一致，D正确； 故选D。 12．B 【详解】A．充电时，b为阳极，a为阴极，放电时，a为负极，b为正极，a极电势始终低于b极，A错误； B．由图可知，a极和b极中都存在，故交换膜应为阳离子交换膜，充电时，阳离子移向阴极，B正确； C．放电时，b极为正极，应发生得电子的还原反应，正确的电极反应式为，C错误； D．放电时，当电路中通过0.1mol电子时，负极减少，正极增加，两极质量变化总量为，D错误；　 故选B。 13．D 【详解】A．放电时，Zn电极为负极，Zn 失电子被氧化，惰性电极为正极，MnO2 得电子被还原。为维持两池溶液电荷平衡，阴离子通过阴离子交换膜 N 由Ⅱ区迁入中间 K2SO4溶液，阳离子通过阳离子交换膜 M 由Ⅰ区迁入中间 K2SO4 溶液，所以中间溶液中溶质质量逐渐增加，A正确； B．放电时，正极发生还原反应，MnO2得电子生成Mn2+，电极反应式为：MnO2＋4H+＋2e-＝Mn2+＋2H2O，B正确； C．充电时，Ⅰ区发生还原反应生成Zn，同时产生OH-，pH逐渐增大，Ⅱ区Mn2+被氧化为MnO2，同时生成H+，pH逐渐减小，C正确； D．电量，计算得电子的物质的量为，而生成1 mol Zn需要2 mol电子，所以理论生成Zn为0.005 mol，不是0.01 mol，D错误。 故答案选D。 14．B 【分析】 中Co元素化合价从+3降低为的+2价，得电子发生还原反应，故电极为电解池阴极，Pt电极为阳极。 【详解】A．Pt电极为电解池的阳极，不是阴极，A错误； B．得电子生成和，结合酸性环境配平得电极反应为，电荷、原子均守恒，B正确； C．萃取过程中生成，溶液中浓度增大，pH减小，C错误； D．电子仅能在外电路中移动，无法通过溶液，溶液中依靠离子定向移动导电，D错误； 故选 B。 15．C 【分析】电极I上失电子生成，为阳极，电极反应为；电极II上得电子生成，为阴极，电极反应为。阳极生成的与水反应生成和，与丙烯加成得到；与阴极生成的反应生成环氧丙烷（）和。 【详解】A．电极I上失电子生成，为阳极；为避免阳极生成的与阴极生成的反应，同时让阴极区富集（溶液a），离子交换膜应为阳离子交换膜，允许从阳极区迁移到阴极区，A错误； B．电极II为阴极，电极反应生成，附近溶液增大，B错误； C．溶液a为阴极区生成的溶液，同时含有少量未参与放电的电解质溶质，共两种溶质；与反应后分离出，得到的溶液b为溶液，可返回阳极区循环使用，C正确； D．每生成1mol环氧丙烷，需要消耗1mol ，对应生成1mol ，电路中转移2mol电子，D错误； 故选 C。 16．C 【分析】放电时，锌反应生成，说明锌失去电子被氧化，锌棒是电池负极，则是电池正极。 【详解】A．放电时锌失去电子并结合氢氧根离子生成，说明X溶液为碱性的氢氧化钾溶液，不是硫酸溶液，A错误； B．放电时锌为负极，则充电时锌为阴极，阴极需连接电源的负极，因此A极为电源的负极，B错误； C．放电时，左侧X溶液中通过阳离子交换膜M进入Y溶液，右侧Z溶液中通过阴离子交换膜N进入Y溶液，Y为硫酸钾溶液，因此浓度逐渐增大，C正确； D．放电时正极反应生成难溶的，充电时阳极反应物为，反应式为，不存在游离参与反应，D错误； 故选C。 17．C 【分析】由图可知，Cr3+在电极b失去电子生成，发生氧化反应，电极方程式为：，电极b为阳极，电极a为阴极，以此解答。 【详解】A．Cr3+在电极b失去电子生成，电极b为阳极，电极a为阴极，电解池中阳离子向阴极移动，则通过质子交换膜移向a极，A正确； B．装置M中甲苯和发生氧化还原反应生成苯甲酸，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：++8H+=+2Cr3++5H2O，B正确； C．H+在阴极得到电子生成H2，每生成，转移6 mol电子，由可知，生成1 mol，由++8H+=+2Cr3++5H2O可知生成1 mol，质量为1 mol×122 g/mol=122 g，C错误； D．由图可知，Cr3+在电极b失去电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为，D正确； 故答案选C。 18．B 【分析】以为催化剂，在碱性条件下构建了耦合硝酸盐合成氨与甲醇生成甲酸盐。硝酸盐中N元素在b电极发生还原反应生成氨气，可知b电极为阴极；甲醇在a电极失电子发生氧化反应生成甲酸盐，a极为阳极。 【详解】A．甲醇在a电极失电子发生氧化反应生成甲酸盐，a极为阳极，故A错误；     B．a为阳极；b为阴极；电解时，阴离子移向阳极，向a极区迁移，故B正确； C．硝酸钾中N元素在b电极得电子发生还原反应生成氨气，N元素化合价由+5价降低为-3价，生成时转移电子，故C错误； D．a为阳极，阳极反应式为，反应消耗氢氧根离子，所以电极a附近溶液pH降低，故D错误； 选B。 19．D 【分析】由题干图示信息可知，上部分为原电池，Zn为负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为：；b电极为正极，得电子发生还原反应，电极反应式为：；下部分为电解池，与负极Zn电极连接的电极为阴极，电极反应式为：，石墨电极为阳极，电极反应为：， 【详解】A．Zn为负极失电子，左侧电子的转移方向：Zn电极→导线→电极，A正确； B．b电极为正极，电极反应式为，B正确； C．由分析知，电极为阴极，电解池中阴阳相吸，H+阳离子通过质子交换膜向阴极区迁移,C正确； D．电路中转移时，由Zn极电极反应可知，所以消耗的Zn的物质的量为，质量为，但装置中有两个Zn电极，所以总消耗的Zn质量为，D错误； 故选D。 20．C 【详解】A．Zn为活泼金属，易失电子，所以该电池负极是Zn电极，Zn作为负极反应物，放电过程中不断被消耗，因此负极材料需要足量，A正确； B．放电后正极发生反应，生成，Fe元素化合价较低；“自充电”时需要将Fe元素氧化为高价，得电子被还原，作氧化剂，B正确； C．“自充电”时，作为氧化剂，中O从-1价变为-2价，共得到2 mol电子；根据电荷守恒，每转移1 mol电子，就有从电极脱离进入溶液，因此消耗，溶液中增加，C错误； D．图a中，Fe的离子位于晶胞顶点，均摊后得：有个，有个；a→b的过程中，原有晶胞顶点中的4个中有2个变为，即图b中，顶点的共6个，共2个，均摊后得：有个，有个；位于棱上，数目不变，均摊后得个，根据化合价代数和为0可得，代入数据后得，所以b图晶胞中含有的数目为，根据化学式得，解得，D正确； 故选C。 21．D 【分析】通过电解方法将转化为镍，分析装置图可知，装置乙是电解池，不锈钢电极应为阴极，电极反应为，碳棒为阳极，电极反应为；装置甲和丙是原电池，碳棒和光催化电极是正极，铁棒和金属锂是负极。据此进行分析。 【详解】A．根据分析可知，A正确； B．碳棒所在区域溶液浓度增大，与沉淀中和生成，需要迁移到阴极得电子回收镍，所以交换膜、是阳离子交换膜，B正确；　 C．根据分析可知，C正确；　 D．若甲中铁棒质量减小，则甲中转移电子的物质的量为，同时丙中金属锂质量减小，则丙中转移电子的物质的量为，因此乙中共转移电子，则回收的金属镍为，即，D错误。　 故选D。 22．D 【详解】A．左室的电极反应为，M是阳极，接电源正极，不是负极，A错误； B．N是阴极，发生得电子的还原反应，正确电极反应为 ，选项中写为失电子，B错误； C．左室的电极反应为，生成；中间为阴离子交换膜，（阳离子）不能透过，左室浓度增大，降低，C错误； D．两个电极都生成：每生成，极转移电子；当转移电子时，生成；每生成，极转移电子；当转移电子时，生成；总为，D正确； 故选D。 23．D 【分析】闭合时为放电（原电池，电池），在电极失电子生成，故为负极，电极得电子，为正极；闭合时为充电（电解池），需要将还原为，电极上失电子生成，发生氧化反应。 【详解】A．充电时，电极发生的氧化反应，为电解池的阳极，阳极需与电源正极相连，A正确； B．闭合（原电池），阳离子向正极移动，正极是，负极是，因此通过阳离子交换膜由极区向极移动，B正确； C．闭合（充电），为阴极，得电子还原为，碱性条件下电极反应为，C正确； D．标况下物质的量为，放电时转移电子为，即对应生成；充电时，中为价，生成时每个失去电子，若仅考虑还原，需要（质量），但题目明确说明只是减少析氢副反应，不能完全消除析氢，阴极还有部分电子用于析氢生成，因此总消耗的质量大于，D错误； 故答案选D。 24．C 【分析】该装置为电解池，电极a发生DAT转化为DAAT，该反应失氢，属于氧化反应，为阳极；电极b为阴极，发生还原反应，电极反应：，据此解答。 【详解】A．CuO@CF所在的a极发生DAT的氧化反应，为阳极，CuO@CF是阳极催化剂，其作用是催化DAT氧化偶联并抑制竞争反应，A错误； B．电解池中阴离子向阳极（a极）迁移，应由b极向a极迁移，B错误； C．a极为阳极，发生失电子的氧化反应，DAT转化为DAAT，部分电子被得到生成，电极反应可能是：，该反应遵守电荷守恒、电子守恒和原子守恒，由于副反应的存在，具体的电极反应无法确定，C正确； D．该装置实现双极制氢，每转移2 mol电子，阴极生成1 mol ，阳极生成的由电子分配比例决定，因此两极生成的总量不确定，D错误； 故选C。 25．C 【详解】A．该过程中能量转化形式主要为太阳能→电能→化学能，A错误； B．M极为阴极，电极反应式为，B错误； C．阳极：HOCH2CH2OH-6e-+2H2O=2HCOOH+6H+，阴极：3CO2+6e-+6H+=3HCOOH，则每消耗1mol HOCH2CH2OH，不考虑其他副反应，理论上生成5 mol HCOOH，C正确； D．每消耗1mol HOCH2CH2OH转移6mol e-，M极由1mol CO2生成1mol HCHO，转移电子数为4，由1mol CO2生成1mol HCOOH，转移电子数为2，则,，D错误； 故选C。 26．B 【分析】电极X放出氧气，电极反应式为 ，电极Y放出氢气，电极反应式为，则X是阳极、Y是阴极；维生素C的钠盐利用电解法制备维生素C，根据图示，维生素C的钠盐电离出的Na+通过离子交换膜N、P向右移动，与双极膜提供的氢离子结合为维生素C，则b离子是、a离子是； 【详解】A．X极为阳极，水放电发生氧化反应，电极反应式为，通过N膜向阴极移动，因此N是阳离子交换膜，故A正确； B．X是阳极，若将X极区的替换为，在阳极被氧化，不能提高维生素C的产率，故B错误； C．与双极膜提供的氢离子结合为维生素C，则b离子是、a离子是，故C正确； D．X电极是阳极，电极反应式为，pH减小，故D正确； 选B。 27．D 【分析】首先判断电极类型：M极上乙醛酸转化为酒石酸，醛基发生还原反应（得电子），因此M为阴极，接电源负极；N为阳极，接电源正极。 【详解】A．M为阴极接电源负极，N为阳极接电源正极，阳极电势高于阴极，因此电极M的电势低于电极N的电势，A正确； B．电解池中阴离子向阳极移动，双极膜解离出的向N极（阳极）移动，因此b膜为氢氧根离子交换膜，B正确； C．M为阴极，乙醛酸得电子发生还原反应，结合双极膜迁移过来的生成酒石酸，电极反应式书写正确，C正确； D．1 mol乙二醇被氧化为时转移6 mol电子，M极每生成1 mol酒石酸转移2 mol电子，因此消耗1 mol乙二醇时，理论上M极生成3 mol酒石酸，D错误； 答案选D。 28．D 【分析】该装置为电解池，左侧接电源正极，为阳极室，在此被氧化为，右侧接电源负极，为阴极室，在此放电生成，质子交换膜允许迁移，据此分析： 【详解】A．阴极反应为，阳极反应生成，生成的会通过质子交换膜迁移到阴极，迁移的物质的量等于阴极消耗的物质的量，因此阴极中总物质的量不变，阴极反应为，不消耗水，同时阳极生成的通过质子交换膜进入阴极，使阴极室中硫酸浓度基本不变，A错误； B．标况下为，转移电子为，根据电子守恒，整个过程中循环，总反应中阴极得电子数 = 环己醇氧化失电子数，环己醇生成己二酸，共失去电子，因此生成己二酸的物质的量为，B错误； C．阳极液为酸性环境，反应式中不能出现，正确的反应为，C错误； D．步骤ii中氧化环己醇后被还原为，步骤iii闭合，可重新将氧化为，继续氧化环己醇，最终溶液颜色不再改变说明环己醇已完全转化，因此步骤iii的目的是使环己醇转化完全，D正确； 答案选D。 29．D 【详解】A．b电极上溴离子氧化为Br2，b电极为阳极，应接电源正极，A错误； B．溶剂是NaBr−CH3OH，不存在氢离子，正确反应式为CO2+2CH3OH+2e−=CO+H2O+2CH3O−，B错误； C．最大法拉第效率为60%，电源提供2 mol电子时，实际参加反应电子为1.2 mol，仅生成0.6 mol DMC，C错误； D．Pd在反应中构成催化循环，Pd(II)是催化过程的活性物种，作为催化剂可降低反应的活化能，D正确； 故选D。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $