一、新型化學電源
1.鋰電池
鋰電池是一類由金屬鋰或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。工作時金屬鋰失去電子被氧化為Li＋，負極反應均為Li-e-=Li＋，負極生成的Li＋經(jīng)過電解質定向移動到正極。
2.鋰離子二次電池
(1)鋰離子電池基于電化學“嵌入/脫嵌”反應原理，替代了傳統(tǒng)的“氧化—還原”原理；在兩極形成的電壓降的驅動下，Li＋可以從電極材料提供的“空間”中“嵌入”或“脫嵌”。
(2)鋰離子電池充電時陰極反應式一般為C6＋xLi＋＋xe-=LixC6；放電時負極反應是充電時陰極反應的逆過程：LixC6-xe-=C6＋xLi＋。
(3)鋰離子電池的正極材料一般為含Li＋的化合物，目前已商業(yè)化的正極材料有LiFePO4、LiCO2、LiMn2O4等。
3.微生物燃料電池
微生物燃料電池是一種利用微生物將有機物中的化學能直接轉化成電能的裝置。其基本工作原理是在負極室厭氧環(huán)境下，有機物在微生物作用下分解并釋放出電子和質子，電子依靠合適的電子傳遞介體在生物組分和負極之間進行有效傳遞，并通過外電路傳遞到正極形成電流，而質子通過質子交換膜傳遞到正極，氧化劑(如氧氣)在正極得到電子被還原。
4.物質循環(huán)轉化型電池
根據(jù)物質轉化中，元素化合價的變化或離子的移動(陽離子移向正極區(qū)域，陰離子移向負極區(qū)域)判斷電池的正、負極，是分析該電池的關鍵。
二、多池串聯(lián)的兩大模型及原理分析
1.常見串聯(lián)裝置圖
模型一 外接電源與電解池的串聯(lián)(如圖)
A、B為兩個串聯(lián)電解池，相同時間內(nèi)，各電極得失電子數(shù)相等。
模型二 原電池與電解池的串聯(lián)(如圖)
顯然兩圖中，A均為原電池，B均為電解池。
2.“串聯(lián)”類裝置的解題流程
三、電解池
1.圖解電解池工作原理(陽極為惰性電極)
2.對比掌握電解規(guī)律(陽極為惰性電極)
【特別提醒】電解后有關電解質溶液恢復原態(tài)的問題應該用質量守恒法分析。一般是加入陽極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物，但也有特殊情況，如用惰性電極電解CuSO4溶液，Cu2＋完全放電之前，可加入CuO或CuCO3復原，而Cu2＋完全放電之后，溶液中H＋繼續(xù)放電，應加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3復原。
四、電化學計算中常用的三種方法
1.根據(jù)總反應式計算
先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據(jù)總反應式列出比例式計算。
2.根據(jù)電子守恒計算
(1)用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路中轉移的電子數(shù)相等。
(2)用于混合溶液中電解的分階段計算。
3.根據(jù)關系式計算
根據(jù)得失電子守恒建立起已知量與未知量之間的橋梁，構建計算所需的關系式。
如以電路中通過4 ml e-為橋梁可構建以下關系式：
(式中M為金屬，n為其離子的化合價數(shù)值)
該關系式具有總攬電化學計算的作用和價值，熟記電極反應式，靈活運用關系式便能快速解答常見的電化學計算問題。
五、離子交換膜
1.交換膜類型及特點
2.“隔膜”電解池的解題步驟
第一步，分清隔膜類型。即交換膜屬于陽膜、陰膜或質子膜中的哪一種，判斷允許哪種離子通過隔膜。
第二步，寫出電極反應式，判斷交換膜兩側離子變化，推斷電荷變化，根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向。
第三步，分析隔膜作用。在產(chǎn)品制備中，隔膜作用主要是提高產(chǎn)品純度，避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應，或避免產(chǎn)物因發(fā)生反應而造成危險。
01 考查新型電源
(2024·北京房山·一模)
1．一種太陽能電池工作原理示意圖如圖所示，其中電解質溶液為和的混合溶液，下列說法不正確的是
A．中，中心離子為
B．電極a為負極
C．電子由電極b經(jīng)導線流向電極a
D．正極上發(fā)生的電極反應：
02 考查新型電解池
(2024·廣東·一模)
2．用如圖裝置電解制取，溫度控制在10℃左右，持續(xù)通入，電解前后物質的量基本不變。下列說法正確的是

A．電解過程中的移動方向是：甲室→乙室
B．甲室產(chǎn)生的氣體只有
C．乙室電極反應為
D．當乙室產(chǎn)生的氣體體積為11.2L時，外電路轉移電子數(shù)為4
03 考查二次電池
(2024·浙江嘉興·二模)
3．水系雙離子電池原理如圖所示，下列有關敘述正確的是
A．放電時，電極a作電源的正極，發(fā)生氧化反應最終變?yōu)?br>B．充電時，水系電池中，a電極附近溶液的堿性增強
C．充電時，b電極上的電極反應式為
D．當完全放電時，則b電極質量減輕
04 考查燃料電池
(2024·廣東·一模)
4．一種鎂/海水燃料電池處理海水富營養(yǎng)化的工作原理如圖所示。下列說法正確的是
A．作原電池的正極
B．放電時，向氣體擴散電極移動
C．反應初始階段產(chǎn)生的是，后期會產(chǎn)生沉淀
D．氣體擴散電極發(fā)生的電極反應：
05 考查離子交換膜的應用
(2024·河北滄州·模擬)
5．我國科學家設計的一種三室電池既能凈化污水，又能淡化海水，同時還可回收其中的能量，用葡萄糖溶液（足量，代替污水）氯化鈉溶液（足量，代替海水）和100mL 1.1鹽酸模擬工作原理的示意圖如下，下列說法正確的是
A．外電路中的電流方向為電極A→電極B
B．該電池的正極反應為
C．常溫下，當電路中有0.1ml 通過時，鹽酸的pH＝2
D．離子交換膜A可以是陽離子交換膜也可以是陰離子交換膜，但不能與離子交換膜B相同
06 考查原電池和電解池綜合
(2024·河南新鄉(xiāng)·二模)
6．自由基因為化學性質不穩(wěn)定往往不能穩(wěn)定存在，羥基自由基（·OH）有極強的氧化性，其氧化性僅次于氟單質。我國科學家設計的一種能將苯酚（）氧化為和的原電池—電解池組合裝置如圖所示，該裝置能實現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體。下列說法錯誤的是
A．該裝置工作時，電流方向為電極b→Ⅲ室→Ⅱ室→Ⅰ室→電極a
B．當電極a上有1ml 生成時，c極區(qū)溶液仍為中性
C．電極d的電極反應為
D．當電極b上有0.3ml 生成時，電極c、d兩極共產(chǎn)生氣體11.2L（標準狀況）
(2024·黑龍江·二模)
7．某電化學鋰富集裝置如圖，工作步驟如下：Ⅰ.向MnO2所在腔室通入海水，啟動電源乙，使海水中進入MnO2結構形成；Ⅱ.關閉電源乙和海水通道，啟動電源甲，同時向電極a上通入O2.下列說法錯誤的是
A．電極b與電源乙的正極相連
B．步驟Ⅰ時，腔室2中的進入MnO2所在腔室
C．步驟Ⅱ時，陽極的電極反應式為
D．在電極a上每消耗5.6 L O2(換算成標準狀況)，腔室1質量增加7 g
(2024·北京東城·一模)
8．一種能捕獲和釋放的電化學裝置如下圖所示。其中a、b均為惰性電極，電解質溶液均為KCl溶液。當K連接時，b極區(qū)溶液能捕獲通入的。
下列說法不正確的是
A．K連接時，b極發(fā)生反應：
B．K連接時。a連接電源正極
C．K連接時，a極區(qū)的值增大
D．該裝置通過“充電”和“放電”調(diào)控b極區(qū)溶液pH，捕獲和釋放
(2024·安徽黃山·二模)
9．一種用氯丙烯()電解合成環(huán)氧氯丙烷()的裝置如圖所示。該裝置無需使用隔膜，且綠色高效，圖中為或，工作時和同時且等量放電。下列說法錯誤的是
A．電解一段時間后，裝置中物質的量增大
B．每轉移，生成環(huán)氧氯丙烷
C．若為，也可電解制得環(huán)氧氯丙烷
D．該裝置工作時不需要補充
(2024·湖北·一模)
10．為了保護環(huán)境、充分利用鉛資源，科學家設計了如下的-鉛化合物燃料電池實現(xiàn)鉛單質的回收。
下列有關說法錯誤的是
A．正極區(qū)溶液pH升高，負極區(qū)溶液pH降低
B．電子流向：電極b→負載→電極a
C．陰極區(qū)電極反應式為
D．為了提高的回收率，離子交換膜為陰離子交換膜
(2024·廣東佛山·一模)
11．按如圖裝置進行探究實驗，關閉K后，反應開始。下列說法錯誤的是
A．石墨電極A為正極
B．U型管中M代表陽離子交換膜
C．a(chǎn)中產(chǎn)生白色沉淀，溶液中減小
D．b中溶液變?yōu)槌赛S色，說明非金屬性：Cl>Br
(2024·北京西城·一模)
12．雙極膜可用于電解葡萄糖()溶液同時制備山梨醇()和葡萄糖酸()。電解原理示意圖如下(忽略副反應)。
已知：在電場作用下，雙極膜可將水解離，在兩側分別得到和。
注：R為
下列說法不正確的是
A．右側的電極與電源的正極相連
B．陰極的電極反應：
C．一段時間后，陽極室的增大
D．每生成山梨醇，理論上同時可生成葡萄糖酸
(2024·安徽·一模)
13．科學家發(fā)明了一種新型可充電電池，電池示意圖如圖所示，電極為金屬鋅和雙功能催化材料，放電時，NO轉化為 NH3·H2O 進行氨電合成等，為解決環(huán)境問題提供了一種新途徑。
已知：電解質溶液1為弱堿性環(huán)境。下列說法錯誤的是
A．放電時，負極反應為Zn-2e?+2OH?=ZnO+H2O
B．放電時，1m l NO?轉化為 NH3·H2O，轉移的電子為8 ml
C．充電時，左側電極的電勢低于右側電極
D．充電時，陽極溶液中 OH?濃度升高
(2024·河北衡水·一模)
14．濃差電池是一種特殊的化學電源。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列說法正確的是
A．a(chǎn)為電解池的陰極
B．當電路中轉移2ml電子時，2ml通過膜d向右移動
C．電池放電過程中，Cu(2)電極上的電極反應為
D．電池從開始工作到停止放電，電解池理論上可制得120gNaOH
(2024·湖南益陽·三模)
15．為探究與溶液能否發(fā)生氧化還原反應，設計了如下裝置：閉合K一段時間后，觀察到Y電極表面有銀白色物質析出。下列說法正確的是
A．Y電極為陰極B．右側燒杯中經(jīng)鹽橋移向左側燒杯
C．閉合K后右側燒杯中溶液不斷升高D．若將X電極換成，實驗現(xiàn)象不變
(2024·河南濮陽·二模)
16．鎂鋰雙鹽電池是新型二次離子電池，其放電時的工作原理如圖所示。
下列說法錯誤的是
A．充電時，和均向Q極區(qū)移動
B．充電時，陰極的電極反應式為
C．放電時，Q電極Mg失去電子，電子經(jīng)導線流向R電極
D．電池工作時，若外電路中轉移電子的物質的量為，則兩極的質量變化值相差0.5g
(2024·湖南長沙·二模)
17．溶液電池是最具潛力的大規(guī)模儲能電化學器件，然而不同的水溶液電池的發(fā)展又受到不同因素的限制。醌類()電極的酸堿混合電池能夠實現(xiàn)高能量密度和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。電池工作示意圖如圖所示，下列有關說法錯誤的是
A．放電時，右側醌類電極為負極
B．放電時，左側電極反應式為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
C．充電時，陽極區(qū)電解質溶液的pH保持不變
D．充電時，電路中每轉移1ml電子，陰極增重質量為20g
(2024·山東濰坊·二模)
18．Adv·Mater報道我國科學家耦合光催化/電催化分解水的裝置如圖，光照時，光催化電極產(chǎn)生電子（）和空穴（），下列有關說法正確的是
A．光催化裝置中溶液的增大
B．整套裝置轉移0.01ml ，光催化裝置生成1.905g
C．電催化裝置陽極電極反應式：
D．離子交換膜為陰離子交換膜
(2024·河南·二模)
19．最近，科學家開發(fā)一種寬溫域的鋰離子電池，其工作原理如圖所示。
下列敘述錯誤的是
A．X極電勢高于Y極電勢
B．放電時，X極電極反應式為
C．充電時，電極Y與電源負極連接
D．充電時，每生成1.4 g Li時理論上轉移電子數(shù)約為
(2024·湖南長沙·一模)
20．利用氫氧燃料電池可實現(xiàn)由白磷電解法制備，并能實現(xiàn)的循環(huán)利用，其工作原理如圖所示(已知：Me為甲基；電極均為石墨電極)，下列說法正確的是
A．電池工作時電極a連接電極c
B．通電段時間后，當生成9g 時，電極a消耗的體積(標準狀況)為2.24L
C．若隔膜e為陽離子交換膜，則燃料電池的放電會使左側溶液pH增大
D．電解產(chǎn)生的中的氫元素來自于LiOH
(2024·安徽合肥·一模)
21．復旦大學設計了一種新型堿性H2/Na0.44MnO2氣體可逆電池，工作原理示意圖如下。下列敘述錯誤的是
A．放電時N為電池正極
B．放電時負極反應：
C．充電時Na+由N極向M極移動
D．充電時陽極反應：
(2024·北京石景山·一模)
22．一種鋁硫電池放電過程示意圖如下，下列說法正確的是
A．硫電極是正極，發(fā)生得電子的氧化反應
B．負極反應為2Al + 8AlCl3Br? + 6AlCl? 6e? = 8Al2Cl6Br?
C．正極反應為3S + 6Al2Cl6Br? + 6e? = Al2S3 + 6AlCl3Br?+6AlCl
D．AlCl 和AlCl3Br—中心原子的雜化軌道類型相同，均為正四面體結構
(2024·湖南常德·一模)
23．水系銨根離子可充電電池具有成本低、安全、無污染等優(yōu)點，該電池以(含、、元素)為正極材料，電解質溶液中主要存在團簇離子。其放電工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A．放電時，向Y極方向移動
B．放電時，Y極的電極反應式為
C．與間通過離子鍵結合
D．充電時，增加了1ml時，X極質量增加46g
(2024·黑龍江·二模)
24．我國科學家設計的間接電化學氧化法可同時去除煙氣中的SO2和NO2，原理如圖。下列說法正確的是
A．通過質子交換膜向m電極移動
B．NO2發(fā)生的反應：
C．n電極的電極反應式：
D．若產(chǎn)生22.4 L H2(標準狀況下)，則氣—液吸收柱中處理了64 g SO2
(2024·山西太原·一模)
25．我國科學家通過電化學耦合丙酮酸和硝酸鉀，在納米珠線()的催化作用下合成了丙氨酸，其工作原理示意圖如下。下列說法錯誤的是
A．X極上發(fā)生氧化反應，與電源的正極相連
B．陰極反應：++11H++10e-=+4H2O
C．該工藝可將污水中的硝酸鹽轉化為氨基酸，實現(xiàn)變廢為寶
D．該離子交換膜為陰離子交換膜
(2024·福建寧德·一模)
26．近年研究發(fā)現(xiàn)，電催化CO2和含氮物質(等)在常溫常壓下合成尿素，有助于實現(xiàn)碳中和及解決含氮廢水污染問題。向一定濃度的KNO3溶液中通CO2至飽和，在電極上反應生成，電解原理如圖所示。下列說法不正確的是
A．電極b連接電源的正極，發(fā)生氧化反應
B．電極a發(fā)生的電極反應式為
C．當電極a區(qū)生成3.0g尿素時，電極b區(qū)質量減少6.4g
D．電極a區(qū)電解質溶液pH增大
命題預測
電化學是氧化還原反應知識的應用和延伸，是高考每年必考內(nèi)容，通常會以新型二次電池為載體考查原電池原理與電解原理。試題主要考查電極反應式的正誤判斷與書寫，電池反應式的書寫，正負極的判斷，電池充、放電時離子或電子移動方向的判斷，電極附近離子濃度的變化，電解的應用與計算，金屬的腐蝕與防護等，體現(xiàn)了對電化學知識基礎性、綜合性、創(chuàng)新性和應用性的考查。預計2024年命題，以新型電源及含有離子交換膜的原電池、電解池為背景，通過陌生電化學裝置圖，在新穎的研究對象和真實問題情境下，考查原電池的原理、電解池原理、電池反應式。
高頻考法
(1)考查新型電源(2)考查新型電解池
(3)考查二次電池
(4)考查燃料電池
(5)考查離子交換膜的應用
(6)考查原電池和電解池綜合
電解類型
電解質實例
溶液復原物質
電解水型
NaOH、H2SO4或Na2SO4
水
電解電解質型
HCl或CuCl2
原電解質
放氫生堿型
NaCl
HCl氣體
放氧生酸型
CuSO4或AgNO3
CuO或Ag2O
交換膜類型
陽膜
陰膜
雙極膜
特定的交換膜
允許通過的離子及移動方向
陽離子移向原電池的正極(電解池的陰極)
陰離子移向原電池的負極(電解池的陽極)
中間層中的H2O解離出H＋和OH-，H＋移向原電池的正極(電解池的陰極)，OH-移向原電池的負極(電解池的陽極)
只允許特定的離子或分子通過，如質子交換膜只允許H＋通過，氯離子交換膜只允許Cl-通過
通性
無論是原電池還是電解池中，陽離子均移向得電子的一極，陰離子均移向失電子的一極
參考答案：
1．C
【詳解】A．中有空軌道，中心離子為，A正確；
B．由圖可知，電極a上鐵的化合價升高，失去電子，電極b上鐵的化合價降低，得到電子，故a負極，b為正極，B正確；
C．由圖可知，，電子由電極a經(jīng)導線流向電極b，C錯誤；
D．正極上得到電子生成，電極方程式為：，D正確；
故選C。
2．C
【分析】從圖中可知，該裝置為電解池裝置，銅電極上得電子轉化為，因此銅電極為陰極，故鉑電極為陽極。
【詳解】A．由分析知，電解過程中電解質中的陰離子向陽極移動，由乙室向甲室移動，A錯誤；
B．電解前后物質的量基本不變，陰極上有生成，則陽極上失電子生成和，電極反應為，B錯誤；
C．電解時電解質溶液中物質的量基本不變，故在陰極會同時產(chǎn)生碳酸氫根，發(fā)生的電極反應為，C正確；
D．沒有指明氣體所處的狀況，不能計算電子轉移數(shù)目，D錯誤；
故選C。
3．D
【分析】由圖可知，放電時為原電池，a極上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu、發(fā)生得電子的還原反應，b極上Na0.44MnO2→Na0.44-xMnO2、發(fā)生失電子的氧化反應，則a極為正極、b極為負極，負極反應式為Na0.44MnO2-xe-═Na0.44-xMnO2+xNa+，充電時為電解池，原電池的正負極分別與電源的正負極相接，即a極為陽極、b極為陰極，陰陽極反應與負正極反應相反，據(jù)此分析解答。
【詳解】A．放電時為原電池，a極為正極、b極為負極，Cu3(PO4)2發(fā)生還原反應最終變?yōu)镃u,故A錯誤；
B．充電時為電解池，a極為陽極、b極為陰極，陽極上OH-失電子生成水，陽極附近的堿性減弱，故B錯誤；
C．充電時為電解池，a極為陽極、b極為陰極，陰極反應式為Na0.44-xMnO2+xNa++xe-=Na0.44MnO2，故C錯誤；
D．放電時為原電池，a極上發(fā)生反應Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu,則1mlCu3(PO4)2完全放電時，轉移電子6ml,有6mlNa+發(fā)生遷移，則b電極質量減輕6ml×23g/ml=，故D正確；
故選：D。
4．D
【分析】該原電池工作時，Mg發(fā)生失電子的反應生成Mg2+、作負極，正極上氧氣發(fā)生得電子的還原反應生成OH-，OH-與結合生成NH3?H2O，即Mg電極為負極，氣體擴散電極為正極，放電時電解質溶液中向正極移動，向負極移動，則反應初始階段Mg2+與(NH4)3PO4反應生成MgNH4PO4沉淀，后期向正極移動、溶液堿性增強，生成Mg(OH)2沉淀，正極反應為O2+4+2H2O+4e-=4NH3?H2O，據(jù)此分析解答。
【詳解】A．鎂/海水燃料電池工作時，Mg發(fā)生失電子的反應生成Mg2+，故作負極，A錯誤；
B．原電池工作時，Mg電極為負極，氣體擴散電極為正極，向正極移動，向負極（Mg電極）移動，B錯誤；
C．反應初始階段Mg2+與(NH4)3PO4反應生成MgNH4PO4沉淀，后期向正極移動、溶液堿性增強，生成Mg(OH)2沉淀，C錯誤；
D．原電池工作時，Mg電極為負極，氣體擴散電極為正極，正極上O2得電子生成OH-，與遷移過來的結合生成NH3?H2O，則正極反應式為O2+4+2H2O+4e-=4NH3?H2O，D正確；
故答案為：D。
5．B
【分析】B極室通入氧氣，氧氣發(fā)生還原反應，則B是正極、A是負極；
【詳解】A．電極A為負極，外電路中電子的流動方向為電極A→電極B，故A錯誤；
B．電極B為正極，電解質溶液為鹽酸，氧氣得電子發(fā)生還原反應生成水，電極反應為，故B正確；
C．電路中有0.1ml 通過時，減少了0.1ml，所以c(H+)=，鹽酸的pH＝1，故C錯誤；
D．B是正極、A是負極，為淡化海水，離子交換膜A為陰離子交換膜，離子交換膜B為陽離子交換膜，故D錯誤；
選B。
6．D
【分析】根據(jù)裝置圖，左邊是原電池裝置，右邊是電解池裝置，a處Cr元素從+6價變成+3價，化合價降低，得到電子，發(fā)生還原反應，a為正極，b為負極。苯酚廢水在d處被氧化，d處水分子失去電子形成羥基自由基，發(fā)生氧化反應，d為電解池陽極，c為電解池陰極，據(jù)此分析解題。
【詳解】A．根據(jù)分析，a為正極，b為負極，該裝置工作時，內(nèi)電路電流由 b 極經(jīng) III、II、I 室流向 a 極，A正確；
B．a(chǎn)極每產(chǎn)生1mlCr(OH)3，轉移3ml電子，c極上的電極反應式為，生成1.5ml，與此同時，有3ml從陽極室透過質子交換膜進入陰極室，因此c極區(qū)溶液仍為中性，B正確；
C．d 極區(qū)為陽極區(qū)，電極反應為，C正確；
D．電極b的電極反應式為，電極c的電極反應式為電極d為電解池陽極，電極反應為·OH可進一步氧化苯酚，化學方程式為，當電極b上有0.3ml CO2生成時，電極c、d兩極共產(chǎn)生氣體22.4L（標準狀況），D項錯誤；
故選D。
7．D
【分析】啟動電源乙，使海水中Li+進入MnO2結構形成LixMn2O4，MnO2中錳元素的化合價降低，作陰極，與電源乙的負極相連，電極反應式為：2MnO2+xLi++xe-=LixMn2O4；電極b作陽極，連接電源乙正極，電極反應式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+，關閉電源乙和海水通道，啟動電源甲，向電極a上通入空氣，使LixMn2O4中的Li+脫出進入腔室1，則電極a為陰極，電極反應式為：2H2O+O2+4e-=4OH-，陽極的電極反應式為：LixMn2O4-xe-=xLi++2MnO2。
【詳解】A．由分析得，電極b作陽極，連接電源乙正極，故A正確；
B．步驟Ⅰ時，MnO2中錳元素的化合價降低，作陰極，腔室2中的向陰極移動，進入MnO2所在腔室，故B正確；
C．由分析得，步驟Ⅱ時，陽極的LixMn2O4失去電子，變?yōu)長i+和MnO2，電極反應式為，故C正確；
D．電極a為陰極，電極反應式為：2H2O+O2+4e-=4OH-，每消耗5.6 L O2(換算成標準狀況)，即0.25mlO2，轉移電子數(shù)為1ml，即有1mlLi+進入腔室1，腔室1增重：0.25ml×32g/ml+1ml×7g/ml=15g，故D錯誤；
故選D。
8．C
【分析】當K連接時，b極區(qū)溶液能捕獲通入的，右側為b極，充電時b為陰極，得電子發(fā)生還原反應，a為陽極失電子發(fā)生氧化反應；放電時a為正極發(fā)生還原反應，得電子，b為負極發(fā)生氧化反應，失電子，據(jù)此分析解題。
【詳解】
A．K連接時，為電解池，陰極得電子，發(fā)生還原反應， b極發(fā)生反應：，A正確；
B．K連接時，a為陽極，與連接電源正極相連，B正確；
C．K連接時，為原電池，a極為正極，發(fā)生還原反應，得電子，，a極區(qū)的值減小，C錯誤；
D．該裝置通過“充電”和“放電”O(jiān)H-濃度調(diào)控b極區(qū)溶液pH，捕獲和釋放，D正確；
故選C。
9．A
【分析】由圖可知，右電極上H2O被還原生成H2，即右電極作陰極，則左電極作陽極，陽極上X-和OH-同時且等量放電：X- -e-=X·、OH- -e-=OH·；
【詳解】A．由裝置原理圖可知，每生成1個環(huán)氧氯丙烷，陽極上消耗1個OH-，陰極上生成1個OH-，即OH-消耗的量與生成的量相等，則電解一段時間后，裝置中OH-的物質的量不變，A錯誤；
B．由裝置原理圖可知，陽極上X-和OH-各失去1個電子，即轉移2個電子，就生成1個環(huán)氧氯丙烷，則每轉移2mle-，生成1ml環(huán)氧氯丙烷，B正確；
C．由裝置原理圖可知，X為Cl或Br，電解制備產(chǎn)物均為環(huán)氧氯丙烷，C正確；
D．由裝置原理圖可知，每生成1個環(huán)氧氯丙烷，陽極上先消耗1個X-，最終生成環(huán)氧氯丙烷時又釋放1個X-，即X-為可循環(huán)離子，則該裝置工作時無需補充X-，D正確；
答案選A。
10．D
【分析】該裝置為-鉛化合物燃料電池，通入燃料氫氣的電極b為負極，發(fā)生失電子的氧化反應，則電極a為正極，發(fā)生得電子的還原反應。
【詳解】A．根據(jù)分析，負極氫氣失電子、產(chǎn)生氫離子消耗氫氧根，pH降低，正極產(chǎn)生氫氧根離子，pH升高，A正確；
B．根據(jù)分析電極b為負極，電極a為正極，電子流向：電極b→負載→電極a，B正確；
C．根據(jù)題干信息，通過電化學裝置實現(xiàn)鉛單質的回收，陰極區(qū)電極反應式為，C正確；
D．離子交換膜應使用陽離子交換膜，防止移動至電極b，D錯誤；
答案選D。
11．C
【分析】由圖可知，U形管為原電池，A電極為原電池的正極，酸性條件下高錳酸根離子在正極得到電子發(fā)生還原反應生成錳離子和水，電極B為負極，氯離子在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成氯氣，氫離子通過陽離子交換膜M進入正極區(qū)；揮發(fā)出的氯化氫使a處飽和氯化鈉溶液氯離子濃度增大，使得氯化鈉的溶解度減小而形成氯化鈉固體；氯氣與b處溴化鈉溶液反應生成氯化鈉和溴，使溶液變?yōu)槌赛S色；硬質試管中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收氯氣，與儲存收集氯氣安全氣球的目的相同，防止污染空氣。
【詳解】A．由分析可知，A電極為原電池的正極，故A正確；
B．由分析可知，氫離子通過陽離子交換膜M進入正極區(qū)，故B正確；
C．由分析可知，揮發(fā)出的氯化氫使a處飽和氯化鈉溶液氯離子濃度增大，使得氯化鈉的溶解度減小而形成氯化鈉固體，析出固體所得溶液為氯化鈉飽和溶液，溫度不變，溶度積為定值，溶液中氯離子濃度變大，鈉離子變小，錯誤；
D．b中溶液變?yōu)槌赛S色是因為氯氣與溴化鈉溶液反應生成氯化鈉和溴，由氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物可知，氯氣的氧化性強于溴，證明氯元素的非金屬性強于溴元素，故D正確；
故選C。
12．C
【分析】左邊電極葡萄糖被還原為山梨醇，為陰極，右邊電極溴離子失電子被氧化為溴，為陽極。
【詳解】A．右邊電極溴離子失電子被氧化為溴，為陽極，與電源正極相連，故A正確；
B．左邊電極為陰極，葡萄糖中的醛基被還原，電極反應式：，故B正確；
C．陽極室中還發(fā)生H2O+Br2+RCHO=RCOOH+2H++2Br-，雙極膜產(chǎn)生的氫氧根會移向陽極中和產(chǎn)生的氫離子生成水，陽極室中反應的水和生成的水物質的量相等，電解一段時間后，pH不變，故C錯誤；
D．制備山梨醇的反應為，制備葡萄糖酸的總反應為，根據(jù)得失電子守恒可知每生成山梨醇，理論上同時可生成葡萄糖酸，故D正確；
故選C。
13．D
【詳解】A．放電時，Zn作負極，失電子轉化為氧化鋅，電極反應式：Zn-2e?+2OH?=ZnO+H2O，A正確；
B．由圖可知，放電時轉化為，N元素化合價由+5價降為-3價，1ml轉化為轉移8ml電子，B正確；
C．充電時左側電極為陰極，由此電極為陽極，左側電極的電勢低于右側電極，C正確；
D．充電時陽極發(fā)生電極反應：，消耗氫氧根離子，濃度降低，D錯誤；
答案選D。
14．A
【分析】濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH，說明乙裝置在左側得到氫氧化鈉和氫氣，右側得到氧氣和稀硫酸，則a為陰極，b為陽極，Cu(2)為負極，Cu(1)為正極。
【詳解】A．根據(jù)分析可知，a為電解池的陰極，A說法正確；
B．當電路中轉移2ml電子時，陽極區(qū)形成2ml氫離子，要使溶液呈電中性，則1ml通過膜d向右移動，B說法錯誤；
C．電池放電過程中，Cu(2)為負極，電極反應：，C說法錯誤；
D．電池放電過程中，Cu(2)電極反應：，Cu(1)電極反應：，反應前甲裝置左側硫酸銅物質的量為5ml，右側硫酸銅物質的量為1ml，電池從開始工作到停止放電，兩側硫酸銅物質的量均為3ml，由此有2ml銅生成，轉移4ml電子，根據(jù)，轉移4ml電子，生成4mlNaOH，質量為160g，D說法錯誤；
答案選A。
15．C
【分析】根據(jù)題目信息和裝置可知，該裝置為原電池，閉合K一段時間后，觀察到Y電極表面有銀白色物質析出，則Y電極是正極，生成的銀白色物質為銀單質，X電極是負極。Y電極的電極反應式是，X電極的電極反應式為。
【詳解】A．由分析可知，Y電極是正極，A錯誤；
B．原電池電解質溶液中陰離子向負極移動，鹽橋中的硝酸根離子向左側燒杯移動，鉀離子向右側燒杯中移動，右側燒杯中濃度基本不變，B錯誤；
C．閉合K后右側燒杯中銀離子得電子生成銀單質，銀離子濃度下降，溶液會升高，C正確；
D．之前X電極發(fā)生，左側燒杯會顯藍色，若將X電極換成，X電極是負極，左側燒杯中會產(chǎn)生黃色沉淀，溶液不變藍，實驗現(xiàn)象改變，D錯誤；
故選C。
16．B
【詳解】A．由放電時的工作原理圖可知，Q極為負極，R極為正極，充電時，Q極為陰極，陽離子和均向Q極區(qū)移動，A項正確；
B．充電時，陽極的電極反應式為，B項錯誤；
C．放電時，Q極Mg失電子，電子經(jīng)導線流向R極，C項正確；
D．放電時，Q極的電極反應式為，則轉移電子為時，質量變化1.2g；R極的電極反應式為，質量變化0.7g，二者質量變化值相差為，D項正確；
故選B。
17．C
【分析】
圖中電池工作示意圖可知放電時為原電池，左側電極反應式為MnO2+2e-+4H+═Mn2++2H2O，為原電池的正極，則右側醌類電極為負極，充電時，電源正極連接原電池正極，做電解池的陽極，電源負極連接原電池負極為電解池的陰極，電極反應為：+2nH2O+2nK++4ne-=+2nOH-，據(jù)此分析判斷。
【詳解】A．分析可知放電時，右側醌類電極為原電池的負極，故A正確；
B．放電時，左側為太多次的正極，電極反應式為：MnO2+2e-+4H+═Mn2++2H2O，故B正確；
C．充電時，陽極電極反應式為Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+，陽極區(qū)電解質溶液的pH減小，故C錯誤；
D．充電時，陰極電極反應：+2nH2O+2nK++4ne-=+2nOH-，電路中每轉移4ml電子，陰極增重質量為80g，則電路中每轉移1ml電子，陰極增重質量為20g，故D正確；
故選：C。
18．B
【分析】由圖可知，電催化裝置中，與直流電源負極相連的左側電極為電解池的陰極，碘三離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成碘離子，右側電極為陽極，水電離出的氫氧根離子在陽極得到空穴生成氧氣和水，破壞水的電離平衡產(chǎn)生的氫離子透過陽離子交換膜移向陰極；光催化裝置中，氫離子得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣，碘離子得到空穴發(fā)生氧化反應生成碘三離子。
【詳解】A．由分析可知，光催化裝置中，氫離子得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣，溶液中的氫離子濃度減小，故A錯誤；
B．由分析可知，光催化裝置中，碘離子得到空穴發(fā)生氧化反應生成碘三離子，電極反應式為3I-+2h+=I，由得失電子數(shù)目守恒可知，整套裝置轉移0.01ml電子時，碘三離子的質量為0.01ml××381g/ml=1.905g，故B正確；
C．由分析可知，電催化裝置中，右側電極為陽極，氫氧根離子在陽極得到空穴生成氧氣和水，電極反應式為，故C錯誤；
D．由分析可知，電催化裝置中，右側電極為陽極，水電離出的氫氧根離子在陽極得到空穴生成氧氣和水，破壞水的電離平衡產(chǎn)生的氫離子透過陽離子交換膜移向陰極，故D錯誤；
故選B。
19．B
【分析】觀察圖示利用活潑金屬作負極可知，放電時：電極X為正極，電極Y為負極；
【詳解】A．根據(jù)分析且電池中正極電勢高于負極電勢，電勢：電極X高于電極Y，A項正確；
B．放電時，X極是正極，得電子，發(fā)生還原反應，電極反應式為：Li3V2(PO4)3＋2e－＋2Li＋＝Li5V2(PO4)3，B項錯誤；
C．充電時，電極Y為陰極，陰極與電源負極連接，C項正確；
D．陰極反應式為Li＋＋e－＝Li，n(Li)==0.2ml，轉移n(e－)=0.2ml，轉移電子數(shù)目約為1.204×1023，D項正確。
故答案選B。
20．D
【分析】由圖可知，左側裝置為氫氧燃料電池裝置，通入氫氣的電極a為負極，氫氣在負極失去電子生成氫離子，通入氧氣的電極b為正極，水分子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氧根離子，氫氧根離子通過陰離子交換膜進入負極區(qū)；右側裝置為電解池，與電極a連接的電極d為陰極，氫氰酸在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氰酸根離子和氫氣，與電極b連接的電極c為陽極，氰化鋰作用下白磷在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成Li［P(CN)2］和鋰離子。
【詳解】A．由分析可知，電池工作時，右側裝置為電解池，d電極發(fā)生還原反應，為陰極，與電極a連接，故A錯誤；
B．由分析可知，左側裝置為氫氧燃料電池裝置，通入氫氣的電極a為負極，氫氣在負極失去電子生成氫離子，右側裝置為電解池，電極c為陽極，氰化鋰作用下白磷在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成Li［P(CN)2］和鋰離子，由得失電子數(shù)目守恒可知，標準狀況下，生成9gLi［P(CN)2］時，電極a消耗氫氣的體積為×22.4L/ml=1.12L，故B錯誤；
C．由分析可知，左側裝置為氫氧燃料電池裝置，通入氫氣的電極a為負極，則負極發(fā)生反應：，若隔膜e為陽離子交換膜，氫離子和K+均會通過陽離子交換膜進入正極區(qū)，負極區(qū)產(chǎn)生的氫離子不會完全進入正極區(qū)，溶液中氫離子濃度增加，pH減小，故C錯誤；
D．由上述分析可知，氫氰酸在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氰酸根離子和氫氣，而由圖可知HCN中的H來自于LiOH，故D正確；
故選：D。
21．D
【分析】由圖可知，放電時，M極氫元素化合價升高失電子，故M極為負極，電極反應式為H2-2e-+2OH-=2H2O，N極為正極，電極反應式為Na0.44-xMnO2+(x+y)Na++(x+y)e-=Na0.44+yMnO2，充電時，M極為陰極，電極反應式為2H2O+2e-=H2+2OH-，N極為陽極，電極反應式為Na0.44+yMnO2-(x+y)e-=Na0.44-xMnO2+(x+y)Na+，據(jù)此作答。
【詳解】A．放電時，M極氫元素化合價升高失電子，故M極為負極，N極為正極，故A正確；
B．放電時M極為負極，電極反應式為H2-2e-+2OH-=2H2O，故B正確；
C．充電時Na+由N極(陰極)向M極(陽極)移動，故C正確；
D．充電時，N極為陽極，電極反應式為Na0.44+yMnO2-(x+y)e-=Na0.44-xMnO2+(x+y)Na+，故D錯誤；
答案選D。
22．B
【分析】由圖可知，硫電極是原電池的正極，Al2Cl6Br?作用下硫在正極得到電子發(fā)生還原反應生成Al2S3、AlCl3Br?、AlCl，電極反應式為3S + 8Al2Cl6Br? + 6e? =Al2S3 + 8AlCl3Br?+6AlCl，鋁電極為負極，AlCl3Br?、AlCl作用下鋁失去電子發(fā)生氧化反應生成Al2Cl6Br?，電極反應式為2Al + 8AlCl3Br? + 6AlCl? 6e? = 8Al2Cl6Br?。
【詳解】A．由分析可知，硫電極是原電池的正極，Al2Cl6Br?作用下硫在正極得到電子發(fā)生還原反應生成Al2S3、AlCl3Br?、AlCl，故A錯誤；
B．由分析可知，鋁電極為負極，AlCl3Br?、AlCl作用下鋁失去電子發(fā)生氧化反應生成Al2Cl6Br?，電極反應式為2Al + 8AlCl3Br? + 6AlCl? 6e? = 8Al2Cl6Br?，故B正確；
C．由分析可知，硫電極是原電池的正極，Al2Cl6Br?作用下硫在正極得到電子發(fā)生還原反應生成Al2S3、AlCl3Br?、AlCl，電極反應式為3S + 8Al2Cl6Br? + 6e? =Al2S3 + 8AlCl3Br?+6AlCl，故C錯誤；
D．AlCl3Br—中氯離子和溴離子的離子半徑不同，所以AlCl3Br—的空間構型不是正四面體形，故D錯誤；
故選B。
23．C
【分析】電池以為正極材料，因此Y為正極，X為負極，據(jù)此作答。
【詳解】A．放電時Y為正極，陽離子向正極移動，即向Y極方向移動，故A正確；
B．放電時，Y為正極，發(fā)生還原反應，Y極的電極反應式為，故B正確；
C．類比于銨根離子能與氯離子形成離子鍵，但各原子均達到穩(wěn)定狀態(tài)，可推知與銨根離子不能形成離子鍵，故C錯誤；
D．充電時，X電極為陰極，Y電極為陽極，發(fā)生的反應為 ，增加了1ml時，轉移的電子為2ml，根據(jù)電荷守恒可知，陰極轉移的電子也是2ml，MnO2得電子生成Na0.6MnO2，可知得到2mlNa+，則X極質量增加46g，故D正確；
答案選C。
24．B
【分析】由圖可知，H+在n電極得到電子，變?yōu)镠2，n為陰極，電極反應式為，Ce3+在m電極失去電子變?yōu)镃e4+，m為陽極， SO2、NO2被Ce4+氧化為、從而被除去。
【詳解】A．m為陽極，H+通過質子交換膜向陰極（電極n）移動，故A錯誤；
B．NO2被Ce4+氧化為，離子方程式為：，故B正確；
C．n為陰極，電極反應式為，故C錯誤；
D．n極電極反應式為：，若產(chǎn)生22.4 L H2(標準狀況下)，轉移電子數(shù)為2ml，SO2被Ce4+氧化為，反應的離子方程式為：，當轉移2ml電子時，消耗1mlSO2，質量為64g，但實際上SO2、NO2同時與Ce4+反應，因此處理的SO2小于64 g，故D錯誤；
故選B。
25．D
【分析】
X電極H2O生成氧氣發(fā)生氧化反應，為陽極，，Y為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式為：，++11H++10e-=+4H2O，以此分析；
【詳解】A．根據(jù)分析，X為陽極，與外接電源正極相連，A正確；
B．陰極發(fā)生還原反應，得到電子，++11H++10e-=+4H2O，B正確；
C．該工藝可將污水中的硝酸鹽轉化為氨基酸，實現(xiàn)變廢為寶，C正確；
D．該離子交換膜為陽離子交換膜，H+可以通過，D錯誤；
故選D。
26．C
【分析】從電池結構中有電源可知，該電池是電解池，從該電池的H+的移動方向可知，H+從b電極向a電極移動，電解池中陽離子從陽極移向陰極，所以a電極是陰極，b電極是陽極，所以b電極連接電源的正極，a電極連接電源的負極，據(jù)此解答。
【詳解】A．從電解池分析中可知，b電極是陽極，連接電源正極，發(fā)生氧化反應，A正確；
B．a(chǎn)電極是陰極，得電子，從圖中可知，a電極上端通入CO2，H+移動到a電極參與反應，硝酸根離子轉化為CO(NH2)2，其電極反應式書寫正確，B正確；
C．3.0g尿素的物質的量為=0.05ml，結合a極反應式，轉移電子為0.8ml，b極的反應式為，轉移0.8ml電子時，會消耗0.4mlH2O，減少的質量為7.2g，C錯誤；
D．H+向a電極移動，在a電極參與反應，由其電極反應式可知，電極反應消耗18mlH+，但通過質子交換膜16mlH+，所以a電極附近的H+在減少，其pH在增大，D正確。
故選C。

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