《2026年学易优高考二轮总复习化学》

1. (双选)(2025·山东泰安二模)一种适应可再生能源波动性的电化学装置原理如图所示。当闭合 K₁和 K₃、打开 K₂时，装置处于充电状态；当打开 K₁和 K₃、闭合 K₂时，装置处于放电状态。放电状态时，双极膜中间层中的 H₂O 解离为 H⁺和 OH⁻并分别向两侧迁移。下列说法错误的是(CD)


A.充电时碳锰电极 b 为阳极
B.充电时 d 电极发生的反应为 4OH⁻ - 4e⁻ = 2H₂O + O₂↑
C.放电时每消耗 1 mol MnO₂，理论上有 2 mol OH⁻由双极膜向 b 电极迁移
D.该电化学装置运行过程中需要补充 H₂SO₄和 KOH 溶液

答案： 1.CD　闭合K₁和K₃、打开K₂，装置处于充电状态，即为电解池，H⁺得电子生成H₂，H元素化合价降低，则为阴极，Mn²⁺失电子生成MnO₂，碳锰电极为阳极；ZnO得电子生成Zn，则锌电极为阴极；d电极上OH⁻失电子生成O₂，d电极为阳极；当打开K₁和K₃、闭合K₂时，装置处于放电状态，即原电池，锌电极为负极，碳锰电极为正极。由分析可知，充电时，Mn²⁺失电子生成MnO₂，碳锰电极为阳极，A正确；充电时，d电极上OH⁻失电子生成O₂，电极反应式为4OH⁻ − 4e⁻ = 2H₂O + O₂↑，B正确；放电时，碳锰电极为正极，电极反应式为MnO₂ + 2e⁻ + 4H⁺ = Mn²⁺ + 2H₂O，每消耗1molMnO₂，转移2mol电子，因此理论上有2molOH⁻由双极膜向c电极迁移，C错误；该电化学装置运行过程中，c电极反应式为ZnO + H₂O + 2e⁻ = Zn + 2OH⁻，故右侧总反应为2ZnO = 2Zn + O₂↑，不需要补充KOH溶液，D错误；故选CD。