专题05 有关电解的计算及在物质制备、工业生产中的应用（重难点专练）化学鲁科版选择性必修1

**基本信息** 聚焦电解原理在计算与工业生产中的应用，通过分类题型构建从基础计算到工业应用的知识逻辑链，强化化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电解计算|3题|结合三室膜电解等装置，考查电子转移与产物量关系|从电子守恒切入，关联电极反应与物质转化| |氯碱工业|3题|涉及新型电解池与燃料电池组合，分析膜作用及溶液变化|以电解饱和食盐水为核心，拓展能量转化与工艺优化| |电镀与电解精炼|3题|涵盖电渗析淡化海水、CO₂转化等应用，判断离子迁移|承接电解原理，延伸至电镀精炼的电极选择与离子移动| |电冶金|3题|包括熔融盐电解制备金属及电镀铜装置分析|基于电解精炼，深化活泼金属制备的电解条件|

专题05 有关电解的计算及在物质制备、工业生产中的应用 类型一 有关电解的计算 1.（24-25高二上·宁夏·期末）LiOH 是生产航空航天润滑剂的原料。清华大学首创三室膜电解法制备氢氧化锂，其模拟装置如图所示。下列有关说法不正确的是 A．膜2为阳离子交换膜 B．a极为电源正极 C．每转移2mol电子，理论上生成24g LiOH D．X极的电极反应式为 2.（24-25高二上·内蒙古·期末）常温下，甲、乙两同学，均用惰性电极电解相同浓度的硫酸铜溶液，甲通电后，乙通电后，甲向所得的溶液中加入，乙向所得的溶液中加入0.20 mol CuO，都恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则甲、乙对应的硫酸铜溶液在上述电解过程中转移的电子的物质的量之比为 A．1：2 B．3：1 C．5：2 D．4：5 3.（24-25高二上·广东·期末）高铁酸盐在污水处理等方面用途广泛。某研究小组用电解法制取，装置示意图如图。下列说法不正确的是 A．铁电极连接电源正极 B．阴极室溶液可以循环使用 C．阳极电极反应式： D．理论上当电路中转移时，阴极室溶液增加 类型二 氯碱工业 4.（25-26高二上·广东汕头·期末）如图是一种基于氯碱工艺的新型电解池，可用于湿法冶铁的研究。下列说法正确的是 A．左室电极作阴极，发生氧化反应 B．右室电极产生的气体是氢气 C．电解一段时间后溶液的浓度减小 D．每生成1molFe，有从交换膜右侧移动到左侧 5.（24-25高二上·湖北武汉·期末）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上，工作原理如图所示，其中各电极未标出。 下列说法错误的是 A．燃料电池乙中正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- B．氢氧化钠的质量分数从大到小的顺序为b%>a%>c% C．甲装置中使用阳离子交换膜、乙装置中使用阴离子交换膜 D．标准状况下，收集到2.24L气体X时，充入的空气的体积约为5.6L 6.（24-25高二上·湖北·期末）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是 A．电极A接电源正极，发生氧化反应 B．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 C．电极B的电极反应式为： D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 类型三 电镀与电解精炼 7.（25-26高二下·湖南·开学考试）目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水，同时获得副产品 A 和B．其模拟工作原理如图所示(图右为“双极膜组”内部结构图)。M、N为离子交换膜，在直流电作用下，双极阴阳膜(BP)复合层间的解离成H+和OH-，作为H+和OH-的离子源。下列说法错误的是 A．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜 B．X电极为阳极，电极反应式为 C．电路中每生成 0.25 mol气体 a，理论上获得副产品 A 和 B各0.5mol D．“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH) 8.（25-26高二上·山东青岛·期中）利用电解法将CO2转化为CH4的原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极b 接电源正极 B．电极b上反应为CO2+8HCO-8e-=CH4+CO+2H2O C．电解过程中，H+由a极区向b极区迁移 D．电解时Na2SO4溶液浓度保持不变 9.（24-25高二上·河北保定·期末）我国科学家在温和条件下，利用空气中的和直接转化制，相比传统的Haber-Bosch合成氨再催化氧化法具有低能耗、低碳排放量等特点，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．a极与电源的负极相连 B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．电路中转移，b极上参加反应的的物质的量小于1 mol D．b极上、直接反应生成 类型题四 电镀 电冶金 10.（25-26高二上·云南文山·阶段检测）以熔融碳酸盐燃料电池为电源，模拟在铁棒上镀铜，装置如图所示。下列说法错误的是 A．外电路中电子流向：通CO的Pt电极→导线→Fe电极 B．装置甲中通的Pt电极反应式： C．镀铜总反应式： D．若将镀铜装置换为粗铜精炼装置，则粗铜应与甲装置中的右侧Pt电极相连 11.（25-26高二上·福建宁德·阶段检测）下列制备金属单质的方法正确的是 A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg B．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na C．在通电条件下，电解熔融CaCl2制备单质Ca D．在通电条件下，电解熔融AlCl3制备单质Al 12.（24-25高二上·福建莆田·期中）利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用，下列说法正确的是 A．在铁片上镀铜时，每转移2mol电子，Y极增重64g B．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2+浓度不变 C．氯碱工业中，X电极上的反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O D．制取金属镁时，Z是氯化镁溶液 1．（24-25高二上·河南·期末）下列关于电化学原理的应用说法正确的是 A．工业上常采用电解饱和食盐水的方法制备金属钠和氯气 B．电镀时，待镀铁制品应连接直流电源的正极 C．电解溶液时，阴极周围的溶液能使酚酞溶液变红 D．电解精炼铜时，粗铜中的金属全部失电子转化为离子进入溶液中 2．（25-26高二上·河北石家庄·期末）如图所示的电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为石墨电极。在电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重情况为。符合上述实验结果的盐溶液是 选项 X Y A B C D A．A B．B C．C D．D 3．（25-26高二上·河北石家庄·期末）装置甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池，连接甲、乙装置进行粗铜精炼，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．电解精炼粗铜后的电解液中存在：、、、、 B．电解过程中N区溶液的减小 C．若N电极消耗，粗铜电极质量减少 D．M电极的电极反应式为) 4．（24-25高二上·广东深圳·期末）下图是利用甲醇燃料电池进行电化学研究的装置图，下列说法正确的是 A．甲池是化学能转化为电能的装置，总反应式为： B．石墨电极生成红色固体 C．反应一段时间后要使乙池恢复原状，可加入一定量固体 D．当甲池中(标准状况下)参加反应时，乙池中理论上可析出固体 5．（24-25高二上·黑龙江大庆·期末）下列叙述错误的是 A．焰色试验可用于检验钠及其化合物，焰色试验时可以用光谱仪摄取其发射光谱 B．电解精炼铜时外电路通过，阳极质量减少64 g C．在铁件上镀铜的过程中，电镀液硫酸铜溶液的浓度保持不变 D．工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时，阳极因被氧气氧化需定期更换 6．（25-26高二上·新疆哈密·阶段检测）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出。下列说法错误的是 A．图中X、Y分别是Cl2、H2 B．燃料电池中负极的电极反应式为 C．电解池中产生2molCl2时，理论上燃料电池中消耗2molO2 D．图中a、b、c的大小关系为c＞a＞b 7．（24-25高二上·安徽阜阳·期末）随着可燃冰开采领域的不断扩大，我国已处于世界绝对领先地位。将甲烷（CH4）催化转化为有价值的化学工业品一直是我国化学工作者的研究热点。回答下列问题： (1)最近徐君团队研发出了一种Au在ZSM-5分子筛上催化氧化甲烷生产CH3OH和CH3COOH的技术，该技术涉及的反应如下： i． ； ii． ； iii． iv． 。 ①a=______。 ② ，=______kJ·mol-1（用含b的式子表示）。 ③C—O的键能为______kJ·mol-1，有利于反应i自发进行的条件是______（填“高温”或“低温”）。相关化学键的键能数据如表所示： 化学键 C—H O—H 键能E/kJ·mol-1 494 414 462 (2)以CH4和O2为基本原料，采用电解法制备CH3COOH，其工作原理如图所示： ①电解过程中，b电极附近溶液的pH______（填“升高”“降低”或“不变”），该电极反应式为____________。 ②a电极为______极，电极反应式为__________________。 8．（25-26高二上·河北石家庄·期末）某小组为了探究氯碱工业原理，设计图1装置；受氯碱工业启发，利用图2装置模拟海水淡化。F为含量较多的、的海水，a、b分别为离子交换膜。回答下列问题： (1)图1中，e口充入物质为______(填名称)；图1中，离子交换膜作用是_______________。 (2)写出图1中总反应的离子方程式：______________________________。 (3)图2中，B口收集到的气体是________________(填化学式)。 (4)图2中，相同时间内通过a、b膜的阴离子数_______(填“>”、“＜”或“=”)阳离子数。 (5)图2装置工作一段时间后，要清洗阴极表面，增强导电性，其原因是____________________。 (6)如果上述装置采用下列电池为电源，写出对应电极反应： ①已知铅酸蓄电池反应：，写出正极反应：________________。 ②某燃料电池以熔融的(其中不含和)为电解质，以甲烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。写出负极反应：____________________。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质X，则X是_______(填分子式)，X可来自________。 1．（2026·全国卷·高考真题）我国科学家设计了一种电解装置(如图所示)，在降解环境污染物四环素(TC)的同时，将转化为甲醇和乙醇。 电解时，下列叙述正确的是 A．在BiOBr电极上，TC的降解为还原反应 B．从CuO电极向BiOBr电极方向迁移 C．阴极发生的反应有 D．CuO电极通过6 mol电子，生成的甲醇少于1 mol 2．（2026·北京·高考真题）利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐，实现资源化利用。原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A．溶液的作用之一是吸收 B．极的电极反应式： C．工作一段时间后，阴极室的总浓度下降 D．理论上，阳极产生的大于阴极消耗的 3．（2026·重庆·高考真题）电化学捕获并生产的一种联合电解装置如图所示。下列叙述错误的是 A．两个电解池阳极上的电极反应相同 B．理论上电解池1中氧气的净增量为零 C．电解池2的总反应为 D．理论上该联合电解装置生产需转移电子 4．（2026·四川·高考真题）化学工作者最近研究出一种电化学回收废旧电极材料中有价成分的新方法。将在磷酸存在下处理得到的溶液经提取电解槽电解，和分别进入对应的储存电极。提取完成后，将储存电极转移到含LiCl溶液的释放电解槽电解，即得纯净的。其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是 A．提取的电极反应为 B．提取电解槽中，每提取，理论上可回收 C．释放电解槽中，中的钛被氧化 D．释放电解槽的总反应为 5．（2026·江西·高考真题）背靠背式电解池可用于电化学合成氨，如图。下列说法正确的是 A．阳极反应： B．外电路电子由b流向a C．每生成，消耗 D．经交换膜从右向左移动 6．（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 7．（2026·云南·高考真题）一种“双模式”锂电池工作原理如图。已知：只参与模式Ⅰ的充放电，其放电时反应方程式为。下列说法正确的是 A．充电时，模式Ⅱ的反应为 B．充电时，若外电路通过1 mol电子，则石墨电极最多生成 C．放电时，体系中的向电池的锂电极迁移 D．放电时，分别消耗，模式Ⅰ理论放电量大于模式Ⅱ 8．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种从废旧电池正极材料（）中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是 A．电极反应： B．电路中转移电子，理论上可回收 C．电极连接电源正极 D．可转化为和，会降低锂的理论回收产率 9．（2026·浙江·高考真题）一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示，下列说法中，不正确的是 A．电极M处的电极反应式为： B．离子交换膜P为阳离子交换膜 C．1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为 D．电解过程可能产生葡萄糖酸钾() 10．（2025·福建·高考真题）以磷化工品的副产物石灰渣(主要含亚磷酸钙和少量氢氧化钙)为原料，制备阻燃剂亚磷酸铝的工艺流程如图。下列说法错误的是 A．“沉淀1”可用于实验室制备 B．“调pH”时应将溶液调至酸性 C．“沉铝”时存在反应： D．电解“滤液1”可制得Na和 11．（2026·北京·高考真题）下列方程式与所给事实相符的是 A．金属钠在空气中燃烧： B．钢铁电化学析氢腐蚀：(负极)；(正极) C．实验室用大理石和盐酸反应制二氧化碳： D．电解饱和食盐水制氯气： 12．（2026·山东·高考真题）利用电还原产生的氧化石油化工副产物制备，装置如图所示。电解过程中，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是 A．极反应式为 B．双极膜中解离的向极方向迁移 C．电解一段时间后，电极反应消耗与生成的质量相等 D．理论上，生成时，极上消耗 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 专题O5有关电解的计算及在物质制备、工业生产中的应用 题组A 类型突破 类型一 有关电解的计算 1.C 2.C 3.D 类型二 氯碱工业 4.D 5.c 6.c 类型三 电镀与电解精炼 7.C 8.C 9.c 类型题四电镀电冶金 10.C 11.c 12.A 题组B 能力进阶 1.C 2.D 3.D 4.D 5.B 6.C 7.(1) -251 -406-b 324.5 低温 (2) 升高 0,+4H+4e=2H,0 ⑧ 2CH+2H,O-8e=CH COOH+8H" 8.(1) 饱和食盐水 隔离H2和Cl2,避免发生反应；防止Cl2和NaOH反应，提高烧碱纯度 1/2 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 通电 2)2C1+2H20乙20H+H2↑+Cl2↑ c (3)C12 (4)> (5)Mg2向阴极迁移，析出Mg(OH)2附在电极表面，阻止其导电 (6) PbO,+4H+SO+2e=PbSO+2H,O CH4+4C03-8e=5C02+2H20 C02 负极 题组C 高考挑战 1.D 2.D 3.D 4.B 5.D 6.B 7.D 8.D 9. 10.D 11.B 12.CD 2/2 专题05 有关电解的计算及在物质制备、工业生产中的应用 类型一 有关电解的计算 1.（24-25高二上·宁夏·期末）LiOH 是生产航空航天润滑剂的原料。清华大学首创三室膜电解法制备氢氧化锂，其模拟装置如图所示。下列有关说法不正确的是 A．膜2为阳离子交换膜 B．a极为电源正极 C．每转移2mol电子，理论上生成24g LiOH D．X极的电极反应式为 【答案】C 【分析】该电解池实质是电解水，根据图知：X极导出的是浓硫酸，中间室的硫酸根离子向X极移动，则X极为阳极，阳极反应式为，气体1为O2。Y极导出的是浓LiOH，则Y极是水电离出的氢离子放电生成H2、生成OH-，则Y为电解池的阴极，气体2为H2，阴极电极反应式为；据此分析解答； 【详解】A．Y极为阴极，需向阴极移动与生成的结合得到，因此膜2允许阳离子通过，为阳离子交换膜，A正确； B．X极导出浓硫酸，说明X为阳极，阳极与电源正极相连，因此a极为电源正极，B正确； C．阴极电极反应为，每转移电子生成，对应生成，质量为，不是，C错误； D．X极为阳极，水电离出的失电子生成，电极反应式为，D正确； 故选C。 2.（24-25高二上·内蒙古·期末）常温下，甲、乙两同学，均用惰性电极电解相同浓度的硫酸铜溶液，甲通电后，乙通电后，甲向所得的溶液中加入，乙向所得的溶液中加入0.20 mol CuO，都恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则甲、乙对应的硫酸铜溶液在上述电解过程中转移的电子的物质的量之比为 A．1：2 B．3：1 C．5：2 D．4：5 【答案】C 【详解】甲加入相当于补充和：第一阶段电解硫酸铜生成，转移电子；第二阶段电解，转移电子，共转移电子；乙加入，对应电解生成，转移电子，二者转移电子物质的量之比为；故选C。 3.（24-25高二上·广东·期末）高铁酸盐在污水处理等方面用途广泛。某研究小组用电解法制取，装置示意图如图。下列说法不正确的是 A．铁电极连接电源正极 B．阴极室溶液可以循环使用 C．阳极电极反应式： D．理论上当电路中转移时，阴极室溶液增加 【答案】D 【详解】A．铁电极作为阳极，失电子生成，阳极需连接电源正极，A正确； B．阴极反应为，中间室的通过阳离子交换膜进入阴极室，阴极室的稀转化为浓，可循环使用，B正确； C．碱性环境下阳极失电子生成，题给电极反应式得失电子、原子、电荷均配平，C正确； D．转移时，阴极逸出（质量为），同时有（质量为）迁入阴极室，阴极室溶液实际增加质量为，不是，D错误； 故选D。 类型二 氯碱工业 4.（25-26高二上·广东汕头·期末）如图是一种基于氯碱工艺的新型电解池，可用于湿法冶铁的研究。下列说法正确的是 A．左室电极作阴极，发生氧化反应 B．右室电极产生的气体是氢气 C．电解一段时间后溶液的浓度减小 D．每生成1molFe，有从交换膜右侧移动到左侧 【答案】D 【分析】装置图中右侧为饱和食盐水，右侧电极上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应：；因此左室电极上转化为，元素化合价降低，得电子发生还原反应，左室为阴极，电极反应：，中间为阳离子交换膜，从阳极移动到阴极，据此分析。 【详解】A．根据分析可知，左室电极作阴极，发生还原反应，A错误； B．根据分析可知，右室电极反应：，产生的气体是氯气，B错误； C．左室阴极反应生成，且通过阳离子交换膜从右室移入左室，的物质的量增大，溶液浓度增大，C错误； D．生成时，元素化合价从+3变为0，转移，根据电荷守恒，有从交换膜右侧移动到左侧，D正确； 故选D。 5.（24-25高二上·湖北武汉·期末）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上，工作原理如图所示，其中各电极未标出。 下列说法错误的是 A．燃料电池乙中正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- B．氢氧化钠的质量分数从大到小的顺序为b%>a%>c% C．甲装置中使用阳离子交换膜、乙装置中使用阴离子交换膜 D．标准状况下，收集到2.24L气体X时，充入的空气的体积约为5.6L 【答案】C 【详解】A．乙为碱性氢氧燃料电池，正极通入发生还原反应，电极反应式为，A正确； B．燃料电池正极生成，增加，且原电池中向右室正极移动，故正极输出的浓度大于输入的，即；负极失电子与反应生成水，浓度减小，故负极输出的浓度小于，即，因此氢氧化钠质量分数顺序为，B正确； C．根据图示工作原理，甲电解池中需要向右室阴极移动生成，乙原电池中需要向右室正极移动生成，因此甲、乙装置的离子交换膜均为阳离子交换膜，C错误； D．电解饱和食盐水会生成和，结合图示工作原理，可推断气体X为，标准状况下2.24L 物质的量为0.1mol，反应转移电子0.2mol，燃料电池中消耗的物质的量为0.05mol，标况下体积为1.12L，空气中体积占比约为1/5，故充入空气体积约为，D正确； 故答案选C。 6.（24-25高二上·湖北·期末）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是 A．电极A接电源正极，发生氧化反应 B．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 C．电极B的电极反应式为： D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 【答案】C 【详解】A．电极A上失去电子生成，为阳极，接电源正极，发生氧化反应，A正确； B．选用阳离子交换膜时，左室的可移动到右室，电极B反应生成，在右室获得浓度较高的溶液，B正确； C．电极B所处环境为含少量的碱性溶液，电极反应不可出现，正确反应式为，选项给出的反应式为酸性条件下的反应，C错误； D．改进后电极B的反应物为，氧化性强于传统氯碱工业阴极的反应物，可降低电解电压，减少能耗，D正确； 故选C。 类型三 电镀与电解精炼 7.（25-26高二下·湖南·开学考试）目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水，同时获得副产品 A 和B．其模拟工作原理如图所示(图右为“双极膜组”内部结构图)。M、N为离子交换膜，在直流电作用下，双极阴阳膜(BP)复合层间的解离成H+和OH-，作为H+和OH-的离子源。下列说法错误的是 A．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜 B．X电极为阳极，电极反应式为 C．电路中每生成 0.25 mol气体 a，理论上获得副产品 A 和 B各0.5mol D．“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH) 【答案】C 【分析】在双极膜组的左侧区域，由离子移动方向可知，X电极为电解池的阳极，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑；Y电极为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，电解总反应为2H2O+2Cl-Cl2↑+H2↑+2OH-。精制盐水中Na+经过M离子交换膜移向产品A室，与BP双极膜中转移过来的OH-结合生成NaOH，所以M膜为阳离子交换膜，Cl-经过N离子交换膜移向产品B室，与BP双极膜中转移过来的H+结合生成HCl，所以N膜为阴离子交换膜，据此分析解答。 【详解】A．可透过M膜进入产品A室与结合为，故M为阳离子交换膜；可透过N膜进入产品B室与结合为，故N为阴离子交换膜，A正确； B．X电极为阳极，失电子生成，电极反应：，B正确； C．生成0.25 mol气体a（）时转移电子为，理论上1个双极膜组生成、各0.5 mol，但根据题图，该电池存在多个“电极膜组”，C错误； D．双极膜可解离出和，盐溶液中与结合得，与结合得，可用于制备对应酸和碱，D正确； 故选C。 8.（25-26高二上·山东青岛·期中）利用电解法将CO2转化为CH4的原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极b 接电源正极 B．电极b上反应为CO2+8HCO-8e-=CH4+CO+2H2O C．电解过程中，H+由a极区向b极区迁移 D．电解时Na2SO4溶液浓度保持不变 【答案】C 【分析】根据题意可知该装置为电解池，由a极生成可以判断出a极为阳极，则b为阴极； 【详解】A．电极b上转化为，C元素化合价降低，发生得电子的还原反应，b为阴极，应接电源负极，A错误； B．电极b为阴极，发生得电子的还原反应，反应式中应得到，且系数应为8，正确反应式为，B错误； C．电解池中阳离子向阴极迁移，a为阳极、b为阴极，质子交换膜允许通过，故由a极区向b极区迁移，C正确； D．电极a为阳极，发生反应，消耗水，溶液溶剂减少、溶质不变，浓度增大，D错误； 故选C。 9.（24-25高二上·河北保定·期末）我国科学家在温和条件下，利用空气中的和直接转化制，相比传统的Haber-Bosch合成氨再催化氧化法具有低能耗、低碳排放量等特点，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．a极与电源的负极相连 B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．电路中转移，b极上参加反应的的物质的量小于1 mol D．b极上、直接反应生成 【答案】C 【分析】电极b中，Fe3+在电极得到电子，被还原为Fe2+，O2得到电子，被还原为H2O2。反应物在阴极得到电子，故b为阴极，a为阳极。阴极反应不断消耗H+，需要从阳极区补充H+并平衡电荷，故离子交换膜为阳离子交换膜。 【详解】A．a极为阳极，应与电源正极相连，A错误； B．a极区生成的需要迁移到b极区参与反应、平衡电荷，离子交换膜应为阳离子交换膜，B错误； C．参与反应被还原为H2O2，1mol 得到2mol电子，电极b中，还有Fe3+得到电子被还原，故电路中转移时，参加反应的物质的量小于1mol，C正确； D．由图可知，和反应生成需要经过、、等中间产物，并非直接反应，D错误； 故本题选C。 类型题四 电镀 电冶金 10.（25-26高二上·云南文山·阶段检测）以熔融碳酸盐燃料电池为电源，模拟在铁棒上镀铜，装置如图所示。下列说法错误的是 A．外电路中电子流向：通CO的Pt电极→导线→Fe电极 B．装置甲中通的Pt电极反应式： C．镀铜总反应式： D．若将镀铜装置换为粗铜精炼装置，则粗铜应与甲装置中的右侧Pt电极相连 【答案】C 【分析】由图可知，甲中通一氧化碳的左侧铂电极为负极，通氧气的右侧铂电极为正极。左侧铂电极与乙中铁电极相连，右侧铂电极与乙中铜电极相连，因此乙中铁电极为阴极、铜电极为阳极。根据两装置的电极身份和电极反应，判断电子流向、镀铜总效果及粗铜精炼时的接法。 【详解】A．甲中通一氧化碳的左侧铂电极是负极，图示该电极与乙中铁电极相连，电子从燃料电池负极经导线流向电解池阴极，因此题给电子流向正确，A正确； B．甲中通氧气的右侧铂电极是正极，发生还原反应。元素与电荷守恒，正确电极反应式为，B正确； C．图中铜电极与甲的正极相连，是阳极；铁电极与甲的负极相连，是阴极。阳极反应为，阴极反应为，两式相加后总效果为，铁棒不被氧化，所以题给总反应式错误，C错误； D．粗铜精炼时，粗铜应作阳极并接电源正极；甲中右侧通氧气的铂电极是正极，因此粗铜应与该电极相连，D正确； 故选C。 11.（25-26高二上·福建宁德·阶段检测）下列制备金属单质的方法正确的是 A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg B．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na C．在通电条件下，电解熔融CaCl2制备单质Ca D．在通电条件下，电解熔融AlCl3制备单质Al 【答案】C 【详解】A．的金属活泼性强于，高温下不能还原，工业上采用电解熔融制备单质，A错误； B．电解饱和食盐水的产物为、和，无法得到单质，制备需电解熔融，B错误； C．为活泼金属，可通过电解熔融的方法制备单质，C正确； D．是共价化合物，熔融状态下不导电，无法通过电解其熔融物得到，工业上用电解熔融制备单质，D错误； 故选C。 12.（24-25高二上·福建莆田·期中）利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用，下列说法正确的是 A．在铁片上镀铜时，每转移2mol电子，Y极增重64g B．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2+浓度不变 C．氯碱工业中，X电极上的反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O D．制取金属镁时，Z是氯化镁溶液 【答案】A 【详解】A．在铁片上镀铜时，Y为电解池阴极，电极反应为，每转移电子，生成，Y极增重，A正确； B．电解精炼铜时，粗铜作阳极，比铜活泼的锌、铁等杂质会优先于铜在阳极失电子进入溶液，而阴极只有得电子生成铜，因此Z溶液中浓度减小，B错误； C．氯碱工业中，X为阳极，饱和食盐水中的优先于在阳极失电子，电极反应为，C错误； D．氯化镁溶液中水电离出的优先于在阴极得电子，电解氯化镁溶液无法得到金属镁，制取金属镁应电解熔融氯化镁，D错误； 故选A。 1．（24-25高二上·河南·期末）下列关于电化学原理的应用说法正确的是 A．工业上常采用电解饱和食盐水的方法制备金属钠和氯气 B．电镀时，待镀铁制品应连接直流电源的正极 C．电解溶液时，阴极周围的溶液能使酚酞溶液变红 D．电解精炼铜时，粗铜中的金属全部失电子转化为离子进入溶液中 【答案】C 【详解】A．工业电解饱和食盐水生成、和，制备金属钠需电解熔融，A错误； B．电镀时待镀制品作阴极，应连接直流电源负极，B错误； C．电解溶液本质是电解水，阴极反应为，阴极区浓度增大，溶液呈碱性，能使酚酞变红，C正确； D．电解精炼铜时，粗铜中活泼性弱于的金属（如金、银等）不会失电子，会形成阳极泥沉积，D错误； 故选C。 2．（25-26高二上·河北石家庄·期末）如图所示的电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为石墨电极。在电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重情况为。符合上述实验结果的盐溶液是 选项 X Y A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．镁离子、锌离子的放电能力均小于氢离子，所以串联电解硫酸锌溶液、硫酸镁溶液时，阴极反应都是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极质量不会增加，A错误； B．电解氯化铁溶液时，阴极反应是铁离子得到电子发生还原反应生成亚铁离子，电极质量不会增加，B错误； C．铝离子、亚铁离子的放电能力均小于氢离子，所以串联电解硫酸铝溶液、硫酸亚铁溶液时，阴极反应都是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极质量不会增加，C错误； D．铜离子和银离子的放电能力均强于氢离子，串联电解硫酸铜溶液、硝酸银溶液时，铜离子、银离子分别在阴极得到电子发生还原反应生成铜、银，电极反应式分别为：Cu2++2e-=Cu、Ag++e-=Ag，由得失电子数目守恒可知，电路中通过2 mol电子时，b电极析出铜的质量小于d电极析出银的质量，D正确； 故选D。 3．（25-26高二上·河北石家庄·期末）装置甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池，连接甲、乙装置进行粗铜精炼，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．电解精炼粗铜后的电解液中存在：、、、、 B．电解过程中N区溶液的减小 C．若N电极消耗，粗铜电极质量减少 D．M电极的电极反应式为) 【答案】D 【分析】根据微生物电池中物质的变化，可判断电极N由得到电子转化为，作正极；电极M作负极；电解精炼铜工艺中需将粗铜中的铜单质提纯作阳极与电源正极相连即粗铜连接N极作阳极；精铜端发生反应，作阴极与电极M相连。 【详解】A.电解精炼粗铜，由于比活泼，不会在阳极放电，故电解精炼粗铜后的电解液中一定没有，A错误； B.由分析可知，N电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为：，若反应1 mol O2，则转移4 mol电子，消耗4 mol H+，根据电荷守恒，将会有4 mol H+通过质子交换膜移向N区，N区H+的物质的量不变，但N区生成了水，所以H+的浓度减小，溶液的pH增大，B错误； C.由分析可知，与N电极相连的粗铜作精炼池的阳极，锌、铁铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，则N电极消耗氧气时，无法计算粗铜电极减少质量，C错误； D.由分析可知，M电极为负极，水分子作用下氯乙烯在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氢离子和氯离子，电极反应式为：，D正确。 故选D。 4．（24-25高二上·广东深圳·期末）下图是利用甲醇燃料电池进行电化学研究的装置图，下列说法正确的是 A．甲池是化学能转化为电能的装置，总反应式为： B．石墨电极生成红色固体 C．反应一段时间后要使乙池恢复原状，可加入一定量固体 D．当甲池中(标准状况下)参加反应时，乙池中理论上可析出固体 【答案】D 【详解】A．甲池为甲醇燃料电池，将化学能转化为电能，但其电解质为溶液，反应生成的会与反应生成，总反应为，不是生成，A错误； B．甲池中通入的电极为正极，石墨与正极相连为电解池阳极，阳极上放电生成，无红色固体生成，红色固体在阴极电极上析出，B错误； C．乙池中电解过量溶液，反应生成、和，根据“出什么加什么”的复原原则，应加入（或）恢复原状，加入会额外引入，无法复原，C错误； D．标准状况下的物质的量为，反应转移电子的物质的量为，根据电子守恒，乙池中析出的物质的量为，质量为，D正确； 故选D。 5．（24-25高二上·黑龙江大庆·期末）下列叙述错误的是 A．焰色试验可用于检验钠及其化合物，焰色试验时可以用光谱仪摄取其发射光谱 B．电解精炼铜时外电路通过，阳极质量减少64 g C．在铁件上镀铜的过程中，电镀液硫酸铜溶液的浓度保持不变 D．工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时，阳极因被氧气氧化需定期更换 【答案】B 【详解】A．焰色试验是金属元素的特征性质，可用于检验钠及其化合物，其本质是电子跃迁释放特征波长的光，可用光谱仪摄取发射光谱，A正确； B．电解精炼铜时，阳极为粗铜，比铜活泼的杂质（如、等）会优先于失电子溶解，外电路通过时，阳极溶解的物质的量小于，且有其他金属溶解，阳极减少的质量不等于，B错误； C．铁件上镀铜时，阳极为纯铜，发生反应，阴极为铁件，发生反应，单位时间内阳极溶解的与阴极析出的物质的量相等，因此硫酸铜溶液的浓度保持不变，C正确； D．工业电解熔融冶炼铝时，阳极反应生成，高温下石墨电极会与反应被氧化消耗，因此需定期更换，D正确； 故选B。 6．（25-26高二上·新疆哈密·阶段检测）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出。下列说法错误的是 A．图中X、Y分别是Cl2、H2 B．燃料电池中负极的电极反应式为 C．电解池中产生2molCl2时，理论上燃料电池中消耗2molO2 D．图中a、b、c的大小关系为c＞a＞b 【答案】C 【详解】A．电解饱和食盐水时，阳极失电子生成，阴极得电子生成，可作燃料电池的燃料，故为、为，A正确； B．碱性氢氧燃料电池中，通入的电极为负极，失电子后与结合生成，电极反应式为，B正确； C．电解池中生成2 时，转移电子总物质的量为，根据电子守恒，燃料电池中消耗的物质的量为，不是2 ，C错误； D．电解池阴极生成，通过阳离子交换膜进入阴极室，故流出的 浓度大于流入的 ，即；燃料电池正极得电子生成，通过阳离子交换膜进入正极室，故流出的 浓度大于流入的 ，即，因此浓度关系为，D正确； 故选C。 7．（24-25高二上·安徽阜阳·期末）随着可燃冰开采领域的不断扩大，我国已处于世界绝对领先地位。将甲烷（CH4）催化转化为有价值的化学工业品一直是我国化学工作者的研究热点。回答下列问题： (1)最近徐君团队研发出了一种Au在ZSM-5分子筛上催化氧化甲烷生产CH3OH和CH3COOH的技术，该技术涉及的反应如下： i． ； ii． ； iii． iv． 。 ①a=______。 ② ，=______kJ·mol-1（用含b的式子表示）。 ③C—O的键能为______kJ·mol-1，有利于反应i自发进行的条件是______（填“高温”或“低温”）。相关化学键的键能数据如表所示： 化学键 C—H O—H 键能E/kJ·mol-1 494 414 462 (2)以CH4和O2为基本原料，采用电解法制备CH3COOH，其工作原理如图所示： ①电解过程中，b电极附近溶液的pH______（填“升高”“降低”或“不变”），该电极反应式为____________。 ②a电极为______极，电极反应式为__________________。 【答案】(1) -251 -406-b 324.5 低温 (2) 升高 阳 【详解】（1）①根据盖斯定律，将反应i和反应iii相加即可得到反应ii，即 ，代入数据得 ，解得 。 ②已知反应ii： ，反应v： 。根据盖斯定律，将 即可得到反应iv，故 。 ③反应i的焓变。设键的键能为，则有 ，解得。反应i是一个气体分子数减少的放热反应，即 且，根据时反应自发进行，可知该反应在低温条件下有利于自发进行。 （2）①由工作原理图可知，b电极通入，发生还原反应，作电解池的阴极。在酸性条件下（稀硫酸），得电子生成，电极反应式为。由于反应不断消耗，导致b电极附近溶液中减小，pH升高。 ②a电极通入，转化为，发生氧化反应，作电解池的阳极。根据化合价变化，中C的平均化合价为-4，中C的平均化合价为0，故转化为共失去电子，结合溶液呈酸性，其电极反应式为。 8．（25-26高二上·河北石家庄·期末）某小组为了探究氯碱工业原理，设计图1装置；受氯碱工业启发，利用图2装置模拟海水淡化。F为含量较多的、的海水，a、b分别为离子交换膜。回答下列问题： (1)图1中，e口充入物质为______(填名称)；图1中，离子交换膜作用是_______________。 (2)写出图1中总反应的离子方程式：______________________________。 (3)图2中，B口收集到的气体是________________(填化学式)。 (4)图2中，相同时间内通过a、b膜的阴离子数_______(填“>”、“＜”或“=”)阳离子数。 (5)图2装置工作一段时间后，要清洗阴极表面，增强导电性，其原因是____________________。 (6)如果上述装置采用下列电池为电源，写出对应电极反应： ①已知铅酸蓄电池反应：，写出正极反应：________________。 ②某燃料电池以熔融的(其中不含和)为电解质，以甲烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。写出负极反应：____________________。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质X，则X是_______(填分子式)，X可来自________。 【答案】(1) 饱和食盐水 隔离和，避免发生反应；防止和反应，提高烧碱纯度 (2) (3)Cl2 (4)> (5)向阴极迁移，析出附在电极表面，阻止其导电 (6) 负极 【分析】图1涉及氯碱工业原理，根据离子迁移方向可判断电极类型。图中涉及物质：a-淡盐水，b-Cl2，c-H2，d-NaOH溶液，e-饱和溶液，f-含少量的水。图2原理类似图1。阳离子交换膜隔离氯气和氢气，避免在一定温度下氯气和氢气混合反应发生爆炸；避免和反应，提高烧碱纯度。 【详解】（1）由离子交换膜左侧离子种类可推断，e为饱和NaCl溶液；阳极产物为氯气，阴极产物为氢气和氢氧化钠，故离子交换膜的作用是隔离氯气和氢气，避免在一定温度下氯气和氢气混合反应发生爆炸，同时隔离氯气和氢氧化钠，提高烧碱的纯度； （2）由电极产物氯气和氢气可推导出总反应式为：； （3）B口与阳极室相通，故产物为氯气； （4）钠、镁离子向阴极迁移，根据电荷守恒，迁移的阴、阳离子数目关系为，即相同时间内，迁移的阴离子总数大于阳离子总数； （5）阴极表面发生反应之一是，在阴极表面附着一层，阴极导电率下降，应定期清除； （6）①二氧化铅在正极得到电子，并与硫酸根结合，被还原为硫酸铅，故正极反应式为； ②甲烷在负极上发生氧化反应，结合碳酸根离子生成和，根据电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平负极反应，负极反应：；正极上空气发生还原反应，参与反应生成，正极反应为，空气中体积分数约为，显然空气中含量不足，需要在空气中补充；可以收集负极上，补充正极通入的空气中。 1．（2026·全国卷·高考真题）我国科学家设计了一种电解装置(如图所示)，在降解环境污染物四环素(TC)的同时，将转化为甲醇和乙醇。 电解时，下列叙述正确的是 A．在BiOBr电极上，TC的降解为还原反应 B．从CuO电极向BiOBr电极方向迁移 C．阴极发生的反应有 D．CuO电极通过6 mol电子，生成的甲醇少于1 mol 【答案】D 【分析】由图可知，BiOBr电极为电解池的阳极，光照条件下，TC在阳极失去电子发生氧化反应生成降解产物、水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子；氧化铜是阴极，二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醇、乙醇和碳酸氢根离子。 【详解】A．由分析可知，BiOBr电极为电解池的阳极，光照条件下，TC在阳极失去电子发生氧化反应生成降解产物，A错误； B．由分析可知，BiOBr电极为电解池的阳极，氧化铜是阴极，则氢离子从BiOBr电极向氧化铜电极方向迁移，B错误； C．由分析可知，氧化铜是阴极，水分子作用下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醇或乙醇和碳酸氢根离子，C错误； D．氧化铜是阴极，在电极上生成甲醇的反应为，即该反应每转移6 mol电子，理论上可生成1 mol甲醇，由于氧化铜电极上同时还生成乙醇，转移电子并不能全部用于生成甲醇，因此氧化铜电极通过6 mol电子生成的甲醇少于1 mol，D正确； 故选D。 2．（2026·北京·高考真题）利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐，实现资源化利用。原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A．溶液的作用之一是吸收 B．极的电极反应式： C．工作一段时间后，阴极室的总浓度下降 D．理论上，阳极产生的大于阴极消耗的 【答案】D 【分析】由题可知，通入溶液中，反应生成，在a电极得到电子生成和，电极反应式为，被氧化为，b电极上，失去电子生成水和氧气，电极反应式为：，据此回答。 【详解】A．溶液呈碱性，可与酸性气体发生反应，起到吸收的作用，A正确； B．a极为阴极，O2在碱性条件下得电子生成，电极反应式为：，B正确； C．阴极室中吸收H2S会消耗，假设处理：，消耗，生成，被氧化为消耗：，同时生成，为了生成需要转移8 mol电子：同时生成，同时双极膜中有向阴极迁移，并消耗（中和反应），综合来看，消耗，生成，因此总浓度下降，C正确； D．阳极反应为，每生成1 mol O2转移4 mol电子，阴极每消耗1 mol O2转移2 mol电子，相同转移电子数下，阳极产生的n(O2)小于阴极消耗的n(O2)，D错误； 故选D。 3．（2026·重庆·高考真题）电化学捕获并生产的一种联合电解装置如图所示。下列叙述错误的是 A．两个电解池阳极上的电极反应相同 B．理论上电解池1中氧气的净增量为零 C．电解池2的总反应为 D．理论上该联合电解装置生产需转移电子 【答案】D 【分析】两个电解池中，b极和d极均生成，氧元素从-2价升高到0价，失电子发生氧化反应，因此b、d均为阳极，a、c均为阴极。 【详解】A．两个电解池的阳极（b、d）反应均为，电极反应相同，A正确； B．电解池1阴极a消耗，电极反应：，阳极b生成，相同转移电子数下，消耗和生成的物质的量相等，故净增量为零，B正确； C．电解池2阴极反应为，阳极反应为，阴阳极反应相加配平得到总反应，C正确； D．中C为+4价，中C为+2价，生成1mol 时C得到2mol电子，故转移电子为2mol；如果考虑整个联合装置的电子转移总数：为了给电解池2提供这 1 mol CO2，电解池1中需要生成 1 mol 并与反应放出 1 mol CO2。根据电解池1的阴极反应，生成1 mol 同样需要转移 2 mol 电子。 因此，系统内外总共转移 4 mol 电子。无论采用何种计算方式，转移的电子数都不是 3 mol，D错误； 故选D。 4．（2026·四川·高考真题）化学工作者最近研究出一种电化学回收废旧电极材料中有价成分的新方法。将在磷酸存在下处理得到的溶液经提取电解槽电解，和分别进入对应的储存电极。提取完成后，将储存电极转移到含LiCl溶液的释放电解槽电解，即得纯净的。其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是 A．提取的电极反应为 B．提取电解槽中，每提取，理论上可回收 C．释放电解槽中，中的钛被氧化 D．释放电解槽的总反应为 【答案】B 【分析】由图可知，提取电解槽中，左侧为阴极，电极反应：，右侧电极为阳极，电极反应为；释放电解槽中，左侧释放，为电解池阳极，电极反应：，右侧为释放，为电解池阴极，电极反应：，与结合，即得纯净的，据此解答。 【详解】A．提取的电极为阴极，得电子嵌入电极，反应式电荷、原子均守恒，符合反应事实，A正确； B．提取电解槽中，每提取，电路中转移，由阳极电极反应式可知，理论上可回收，B错误； C．释放电解槽中，释放出，转化为，反应中失电子，Ti元素化合价升高，钛被氧化，C正确； D．配平释放电解槽的总反应， 阳极：；阴极：，两式相加，结合，整理后得到选项中的总反应，原子、电子均守恒，D正确； 故选B。 5．（2026·江西·高考真题）背靠背式电解池可用于电化学合成氨，如图。下列说法正确的是 A．阳极反应： B．外电路电子由b流向a C．每生成，消耗 D．经交换膜从右向左移动 【答案】D 【分析】该装置为阴离子交换膜电解池，右侧通入与生成，氮元素化合价从0降低至-3，发生得电子的还原反应，因此右侧电极为阴极，连接电源负极b，阴极反应为；左侧电极为阳极，连接电源正极a，在阳极失电子发生氧化反应，阳极反应为，总电解反应为； 【详解】A．阳极是失去电子生成氧气，正确电极反应式为，A错误； B．右侧转化为，N元素化合价降低发生得电子的还原反应，故右侧为阴极，b为电源负极，a为电源正极，外电路电子只能在导线中移动，路径为b流向阴极、阳极流向a，不存在b直接流向a的路径，B错误； C．根据总反应，生成消耗，则生成 仅消耗，C错误； D．电解池通用规律为阴离子向阳极移动，阳极在装置左侧，体系中迁移的阴离子可穿过阴离子交换膜，因此从阴极区向阳极区移动，D正确； 故选D。 6．（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 【答案】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。 7．（2026·云南·高考真题）一种“双模式”锂电池工作原理如图。已知：只参与模式Ⅰ的充放电，其放电时反应方程式为。下列说法正确的是 A．充电时，模式Ⅱ的反应为 B．充电时，若外电路通过1 mol电子，则石墨电极最多生成 C．放电时，体系中的向电池的锂电极迁移 D．放电时，分别消耗，模式Ⅰ理论放电量大于模式Ⅱ 【答案】D 【分析】中S元素为+6价，由此可知模式I放电过程中石墨电极上S元素化合价降低，发生还原反应，为正极，锂电极为负极，充电过程中石墨电极为阳极，锂电极为阴极。 【详解】A．充电时，模式II阴极上LiCl得到电子生成Li，阳极上Li2S2O4失去电子生成，根据守恒关系可知模式II的反应为，A项错误； B．模式I充电时总反应为，充电过程中Li元素化合价降低，S元素及部分Cl元素化合价升高，因此外电路通过1mol电子，石墨阳极上最多生成0.25mol Cl2，B项错误； C．放电时，Li+移向正极，即石墨电极，C项错误； D．放电时，模式I的总反应与转移电子关系为，模式II的总反应与转移电子关系为，由此可知分别消耗，模式Ⅰ理论放电量大于模式Ⅱ，D项正确； 故答案为D。 8．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种从废旧电池正极材料（）中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是 A．电极反应： B．电路中转移电子，理论上可回收 C．电极连接电源正极 D．可转化为和，会降低锂的理论回收产率 【答案】D 【分析】左侧池通入O2生成H2O2，这是还原反应，因此a电极是阴极，连接电源的负极。电极反应: ，右侧池被氧化为，这是氧化反应，因此b电极是阳极，连接电源的正极。电极反应: ；阴离子交换膜：允许阴离子(如、OH-等)通过，以维持电荷平衡。 【详解】A．如上分析，左侧通入氧气生成双氧水，且在溶液中可生成OH-，该方程式书写正确，A正确； B．电路中转移电子时，整个体系总电子转移量为，每释放对应电子转移（），双电极可同时回收，理论上可回收，B正确； C．右侧发生氧化反应：被氧化为，阳极连接电源正极，C正确； D．若歧化转化为和，反应为：，该歧化反应为碘自身氧化还原，总可得到的电子数（氧化的总能力）不变：原本可得到电子，歧化后作为氧化剂可得到电子，总氧化能力不变，理论上脱出回收的总物质的量不变，因此不会降低锂的理论回收产率，D错误； 故选D。 9．（2026·浙江·高考真题）一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示，下列说法中，不正确的是 A．电极M处的电极反应式为： B．离子交换膜P为阳离子交换膜 C．1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为 D．电解过程可能产生葡萄糖酸钾() 【答案】B 【分析】在该体系中，葡萄糖在右侧电极处反应生成葡萄糖二酸钾，已知K为+1价，H为+1价，O为-2价，可知中C的平均化合价为+1，每1 mol 转化为1 mol 会失去6 mol电子；产物中的C化合价升高，所以电极N为阳极发生氧化反应，电极M为阴极发生还原反应，阴极处的溶液仅含有KOH，电极反应式为，阳极处的电极反应式为；据此回答该问题。 【详解】A．由分析可知，电极M处的电极反应式为，A正确； B．由分析可知，随反应进行，阴极处不断生成OH-，同时阳极处不断消耗OH-，为维持电荷平衡，需要将阴极处生成的OH-补充至阳极处，P应为阴离子交换膜，B错误； C．由分析可知，1 mol 完全转化为1 mol ，转移的电子数为，C正确； D．中C的平均化合价为，与葡萄糖相比，C的平均化合价也升高，说明为不完全氧化产物，也可能是电解产物，D正确； 故答案选B。 10．（2025·福建·高考真题）以磷化工品的副产物石灰渣(主要含亚磷酸钙和少量氢氧化钙)为原料，制备阻燃剂亚磷酸铝的工艺流程如图。下列说法错误的是 A．“沉淀1”可用于实验室制备 B．“调pH”时应将溶液调至酸性 C．“沉铝”时存在反应： D．电解“滤液1”可制得Na和 【答案】D 【分析】石灰渣加入碳酸钠、水碱浸，得到碳酸钙沉淀1和Na2HPO3溶液，过滤滤液加入H3PO3调节pH后加入氯化铝生成亚磷酸铝； 【详解】A．因石灰渣主要含亚磷酸钙和少量氢氧化钙，“碱溶”时加入碳酸钠和水反应生成的“沉淀1”的主要成分为碳酸钙，碳酸钙可用于实验室和稀盐酸反应制备，A正确；    B．“碱溶”时Ca(OH)2与Na2CO3会反应生成NaOH，“沉铝”时NaOH与过量的碳酸钠会和AlCl3反应生成Al(OH)3沉淀，降低产品纯度与产率，B正确； C．“沉铝”时加入氯化铝和发生复分解反应生成，存在反应：，C正确； D．“滤液1”为氯化钠溶液，电解氯化钠溶液可制得氢氧化钠和氢气、氯气，无法得到金属钠，D错误； 故选D。 11．（2026·北京·高考真题）下列方程式与所给事实相符的是 A．金属钠在空气中燃烧： B．钢铁电化学析氢腐蚀：(负极)；(正极) C．实验室用大理石和盐酸反应制二氧化碳： D．电解饱和食盐水制氯气： 【答案】B 【详解】A．金属钠在空气中燃烧产物为，该化学方程式为2Na + O2 Na2O2，A错误； B．钢铁发生析氢腐蚀时，负极失电子生成，正极酸性条件下得电子生成，电极反应均符合事实，B正确； C．大理石主要成分为，属于难溶物，离子方程式中不能拆分为，大理石和盐酸反应制二氧化碳的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，C错误； D．电解饱和食盐水生成、和，电解熔融才生成和，化学方程式为‌，D错误； 故选B。 12．（2026·山东·高考真题）利用电还原产生的氧化石油化工副产物制备，装置如图所示。电解过程中，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是 A．极反应式为 B．双极膜中解离的向极方向迁移 C．电解一段时间后，电极反应消耗与生成的质量相等 D．理论上，生成时，极上消耗 【答案】CD 【分析】该装置为电解池，双极膜将槽体分隔为a极室、b极室，双极膜解离出、，阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动；b极发生失电子的氧化反应析出，故b为阳极、接电源正极；a为阴极，通入得电子生成，生成的再与进料在碱性体系中发生氧化还原反应，最终得到目标产物，阳极持续生成，阴极持续消耗用于制备，电极反应为： 阳极（b极）：； 阴极（a极）制：； 氧化反应：。 【详解】A．由分析可知，b极是阳极，电解液为碱性溶液，放电生成，电极反应，A正确； B．电解池中阳离子向阴极定向迁移，a极为阴极，双极膜解离出的向a极移动，向阳极b移动，B正确； C．设电路中转移。阳极反应，转移，阳极生成；阴极反应，每消耗，转移时阴极消耗，因此电极反应消耗与生成的质量不相等，C错误； D．由氧化反应、a极电极反应可得关系式，因此生成时，极上消耗，D错误； 故选CD。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $