2026届高三化学一轮复习 选择题专题电化学

2026届高三化学一轮复习选择题 专题 电化学 一、原电池 1．（2025·山西·模拟预测）微生物电池除去废水中的装置如图所示。下列说法正确的是 A．石墨电极的表面发生了还原反应 B．不锈钢表面的电极反应为 C．高温条件可以加快的除去速率 D．电池工作一段时间后，左侧废水的pH值可能会升高 2．（2025·山西·二模）一种以二硫化钼作为电极催化剂的电池系统，将尾气中NO转化为的同时获得电能，其工作原理如图所示（双极膜可将水电离为和，并能定向通过）。下列说法正确的是 A．双极膜中移向溶液 B．M极的电极反应为 C．电解过程中两极室的电解质溶液的浓度均减小 D．当M极质量增大16g，则N极生成的在标准状况下的体积为11.2L 3．（2025·山西·二模）继钠离子电池后，钾离子电池被认为是大规模应用的理想储能系统。一种钾离子电池的工作原理如图所示，其电极材料为嵌钾石墨、普鲁士白（Ⅱ代表金属的价态），电解液为的碳酸酯溶液，集流体均为Al箔。该电池放电时的总反应可以表示为（），与转化过程晶体产生空穴。下列说法错误的是 A．嵌钾石墨为电池的负极 B．放电时，移动方向与电流方向相反 C．充电时，阳极发生反应： D．充电时，若电路中通过1 mol电子，理论上阴极上增重39 g 4．（2025·山西晋城·二模）由制备的工作原理如图所示。下列有关说法错误的是 A．X交换膜为阴离子交换膜 B．该电池工作时，电子由极经过导线移向极 C．当外电路转移，交换膜右侧溶液质量减少 D．极的电极反应式为 5．（2025·山西·二模）某文章报道了一种两相无膜锌/吩噻嗪电池，其放电时的工作原理如图所示(在水系/非水系电解液界面上来回穿梭，维持电荷守恒)。 已知：的密度为，难溶于水。 下列说法错误的是 A．放电时，负极反应为 B．充电时，石墨毡连电源的正极 C．放电时，电池不能倒置，由水层移向层 D．放电时，板每减轻，水层增重 6．（2024·山西·模拟预测）近年来，锌离子电池在大规模电网储能系统中得到广泛应用，如图所示，锌离子电池放电时会嵌入到极石墨烯(用表示)的层状结构中形成。下列说法错误的是 A．锌离子电池储能时，极上发生还原反应 B．锌离子电池放电时，极为电池的正极 C．储能时，每转移电子，极有脱嵌(不考虑副反应) D．长时间的析氢副反应会导致电解质溶液中的损耗 7．（2024·山西运城·一模）一种以HCOOH为燃料的电池装置如图所示，下列说法正确的是 A．放电时，电极M上发生还原反应 B．理论上消耗HCOOH与O2的物质的量相等 C．放电过程中需补充的物质X为KOH D．理论上，若有1molHCOO—反应时，则有2molK+通过半透膜 二、电解池 8．（2025·山西·三模）工业上用单池双膜三液装置(如下图)，依据电解原理电解制备和，下列说法正确的是 A．导线X接外电源的负极 B．N电极的电极反应方程式为 C．每当产生标准状况下气体A，Ⅲ室溶液的质量理论上减少 D．离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜 9．（2025·山西晋中·二模）利用电化学氧化技术可以在电解槽中持续产生，是一种活性基团，可高效氧化苯酚生成，消除苯酚引起的水污染，装置如图所示。已知：a极生成，能进一步将极产物氧化，同时有生成。下列有关说法正确的是 A．a极的电极反应式： B．b极连接电源正极，发生还原反应 C．生成的离子方程式： D．消除苯酚，理论上有电子通过外电路 10．（2025·山西·一模）我国科学家采用天然赤铁矿基电解系统能有效地将光伏废水中的转化为，主要是通过电极上的电子转移将还原为，而铁氧化还原过程在随后的转化为中起着关键作用，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极X应与电源的负极相连 B．反应过程中，阴极区溶液的pH升高，促进NH3的生成 C．α-Fe2O3电极上发生的电极反应为： D．若生成1mol(NH4)2SO4，理论上有8mol电子流入α-Fe2O3电极 11．（2025·山西临汾·二模）三维电极法是在传统的电解槽两电极之间填充粒状或碎屑状材料，填充的粒子电极表面能带电，成为新的一极(第三极)。如图为用三维电极法处理酸性氨氮废水的原理。下列说法中错误的是 A．a电极接电源的正极 B．b电极上的反应为： C．每去除，需消耗(标准状况) D．相比于传统的二维电极反应系统，三维电极法可产生大量强氧化性物质，氧化效率高 12．（2025·山西吕梁·二模）常温常压电催化技术可以实现氮还原，是人工合成肼的关键技术，其装置如下图所示。已知电催化过程中会伴有副产物氨生成。下列说法正确的是 A．电极A的电势高于电极B的电势 B．电解过程中质子由电极室A移向电极室B C．电极A上生成的电极反应武： D．理论上同时生成和时，生成 13．（2025·山西·一模）电催化合成酯是一种选择性较好的方法，电催化羧酸与酮反应成酯的反应原理如图所示。下列说法错误的是 A．b为负极 B．C电极的电极反应式为I--e-=I· C．I-是催化剂 D．反应d还有一种产物是H• 14．（2025·山西·一模）某研究小组采用电化学方法将转化为，阴极材料选择有较高催化活性的锡、铋等金属材料，装置如图所示。下列说法错误的是 A．从电极M经过质子交换膜移动到电极N B．N上的电极反应式为 C．阳极每消耗的，阴极将生成 D．阴极材料选择锡、铋等金属能够降低反应的活化能 三、化学电源 15．（2024·山西大同·模拟预测）氢氧燃料电池在航天领域有重要应用。某氢氧燃料电池结构如图所示，反应生成的水可作为航天员的饮用水。下列说法错误的是 A．X极为燃料电池的负极，该极通入的气体是 B．Y电极上的电极反应式为 C．每消耗11.2L（标准状况），有0.5mol 移向X极 D．燃料电池的能量转化率不可能达到100% 16．（2024·山西太原·三模）镍铁氰化物作为一种典型的普鲁士蓝衍生物材料，可选作水系PBA－充电电池的正极材料，工作原理如图所示。已知放电时的总反应：（0＜x≤1，Ⅱ、Ⅲ代表Fe的价态）。下列说法错误的是 A．充电时，阳极反应： B．充电时，正极端存储的脱出 C．放电时，负极区溶液的pH变小 D．向少量稀溶液中滴加2滴KSCN溶液，溶液变红 17．（24-25高三上·山西·阶段练习）燃料电池的能量利用率高，肼燃料电池原理如图所示。下列有关说法不正确的是 A．电极为正极 B．将由电极区向电极区移动 C．用该电池电解饱和食盐水，当消耗时，可产生标准状况下的 D．电极的电极反应式为 18．（24-25高三上·山西·阶段练习）硫锌二次电池工作原理如图所示，下列叙述错误的是 A．放电时，电极a为负极 B．充电时，电极b与电源正极连接 C．放电时，电极a上的电极反应式为 D．充电时，完全反应时向电极a迁移 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 《2026届高三化学一轮复习选择题 专题 电化学》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B C C C D D C B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 C D D C C D C D 1．D 【分析】由装置图可知，石墨电极上转化生成CO2，C元素化合价由0价升高为+4价，失电子发生氧化反应，则石墨电极为负极，发生电极反应：；不锈钢电极为正极，得到电子发生还原反应，电极反应：，据此分析； 【详解】A．该电池是原电池，正极反应：，负极反应：，石墨电极表面发生了氧化反应，A错误； B．不锈钢表面的电极反应为，B错误； C．微生物电池不适于在高温下工作，其工作环境通常是常温，以确保微生物的活性和电池的正常运行，C错误； D．左侧每消耗可以生成，但是有从左侧通过质子交换膜移向右侧，所以左侧废水的pH可能会升高，D正确； 故选D。 2．C 【分析】由图可知，Zn/ZnO电极为负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，MoS2电极为正极，电极反应式为NO+5e-+5H+=NH3+H2O，两极区均有水生成，双极膜可将水解离为H+和OH-，并实现其定向通过，据此分析。 【详解】A．Zn/ZnO为负极，电极反应为，MoS为正极，电极反应为，故双极膜中移向正极区溶液，移向NaOH溶液，A错误； B．由上述分析可知，M极反应应生成ZnO，B错误； C．电解过程中两极均生成，电解质溶液的浓度均减小，C正确； 当M极质量增大16g，电路中转移2mol电子，在N极生成，标准状况下为8.96L，D错误； 答案选C。 3．B 【分析】放电时为原电池，负极上KxCy发生失电子的氧化反应生成K+、Cy，负极反应式为KxCy-xe-=xK++Cy，正极反应式为K2-xMn[Fe(CN)6]+xe-+xK+=K2Mn[Fe(CN)6]，放电时，阳离子移向正极，充电时为电解池，原电池的负正极分别为电解池的阴阳极，阴阳极电极反应分别为负正极反应相反，充电时，阳离子移向阴极，据此分析解答。 【详解】A．据分析，嵌钾石墨为电池的负极，A不符合题意； B．放电时，电流从正极经负载到负极、再经电解液再回到正极，构成闭合回路，溶液中阳离子移向正极，则移动方向与电流方向相同，B符合题意； C．据分析，充电时阳极发生氧化反应，K2Mn[Fe(CN)6]失去电子生成钾离子、K2-xMn[Fe(CN)6]，电极反应式为　，C不符合题意； D．据分析，充电时阴极反应式为xK++Cy+xe-=KxCy，则若电路中通过1 mol电子，理论上阴极上嵌入1molK，则增重39 g，D不符合题意； 故选B。 4．C 【分析】该装置为原电池，失去电子生成CuSO4，则M电极为负极，电极反应式为，则N电极为正极，电极反应式为，原电池工作时，阳离子移向正极N，阴离子移向负极M，据此解答。 【详解】A．由于制备的是，则应由右侧进入左侧，故膜为阴离子交换膜，A项正确； B．电子由负极经导线向正极移动，B项正确； C．当外电路转移，溶液中由极移向极，交换膜右侧溶液质量减少，C项错误； D．电极为负极，失去电子生成，极上的电极反应式为，D项正确； 故选C。 5．C 【分析】根据原电池的装置，Zn生成Zn2+，发生氧化反应，作负极，石墨毡为正极。 【详解】A．放电时，失电子，发生氧化反应，A选项正确。 B．充电时，石墨毡为阳极，与电源正极相连，B选项正确。 C．水和二氯甲烷的不互溶性和密度差能够将正极与负极分隔开，故不能倒置，放电时，阴离子移向负极，故移向水层，C选项错误。 D．放电时，板每减轻，转移电子的物质的量为，有移动到水层，故水层增重，D选项正确。 故选C。 6．C 【分析】放电时锌为负极，失去电子，发生氧化反应，N极发生还原反应，做正极，以此解题。 【详解】A．充电时，M电极为阴极，发生还原反应，A正确； B．由分析可知，放电时为原电池，N电极为正极，B正确； C．储能时为电解池，N电极的反应为，由电极反应可知，每转移电子，极有脱嵌(不考虑副反应)，C错误； D．长时间的析氢副反应使溶液pH升高，转化为Zn(OH)2，导致电解质溶液中的损耗，D正确； 故选C。 7．D 【分析】由图可知，甲酸根离子被氧化生成碳酸氢根离子，则电极M作负极，碱性条件下，电极反应式为：HCOO--2e-+2OH-=+H2O；电极N作正极，Fe3+被还原生成Fe2+，电极反应式为：Fe3++ e-=Fe2+，酸性条件下Fe2+与通入的氧气反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为：4Fe2++ O2+4H+=4Fe3++2H2O，钾离子通过半透膜由负极区移向正极区，与溶液中的硫酸根离子结合得到硫酸钾，则物质X为硫酸，据此解答。 【详解】A．由分析可知，电极M作负极，发生氧化反应，A错误； B．由分析可知，理论上消耗甲酸与氧气的关系为：2HCOOH~4Fe2+~O2，则理论上消耗HCOOH与O2的物质的量不相等，B错误； C．由分析可知，放电过程中需补充的物质X为硫酸，C错误； D．由分析可知，1mol甲酸根离子参加反应时，转移电子2mol，2mol钾离子通过半透膜由负极区移向正极区，与溶液中的硫酸根离子结合得到1mol硫酸钾，D正确； 故选D。 8．D 【分析】电极M区进入的稀硝酸，出来的是浓硝酸，则M为阳极，水被氧化得到氧气和氢离 子，A为氧气，硝酸根向左移动，左侧可制得硝酸，N为阴极，水放电产生氢气和氢氧根，B为氢气，铵根向右移动，二者反应得到浓氨水，以此解题。 【详解】A．由分析可知，Ⅰ室中电极产生，电极反应式为，发生氧化反应，电极M为阳极，接外电源的正极，A错误； B．由分析可知，电极N为阴极，电极反应式为，B错误； C．每当产生标准状况下，根据电子守恒，Ⅲ室溶液中就要生成，质量减少，同时依据电荷守恒，通过阳离子交换膜进入Ⅲ室，溶液质量增加，所以Ⅲ室溶液的质量理论上共增加，C错误； D．根据电解装置图中物质的进出以及所要制备的物质，可知Ⅱ室中的要进入Ⅰ室，所以离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜。要进入Ⅲ室，离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜，D正确； 故选D。 9．C 【分析】a极通入氧气生成，氧元素化合价降低，发生还原反应，a是阴极；b是阳极，b电极铁失电子生成Fe2+。 【详解】A．a极通入氧气生成，a极的电极反应式O2+2e-+2H+=H2O2，故A错误； B．a是阴极；b是阳极，b极连接电源正极，发生氧化反应，故B错误； C．a极生成，能进一步将极产物Fe2+氧化，同时有生成，生成的离子方程式，故C正确； D．苯酚被氧化生成二氧化碳，碳元素化合价由-升高为+4，消除苯酚，需要2.8mol，根据，阳极生成2.8molFe2+，所以理论上有电子通过外电路，故D错误； 选C。 10．B 【分析】由题干装置图可知，电极X为H2O转化为O2，该电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，则该电极为阳极，α-Fe2O3电极发生的电极反应为：+2H++2e-=H2O+，+8H++6e-=+2H2O，该电极为阴极，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，电极X为阳极，则应与电源的正极相连，A错误； B．由分析可知，反应过程中，阴极区生成了铵根离子，故阴极区溶液的pH升高，可促进NH3的生成，B正确； C．由分析可知，α-Fe2O3电极上发生的电极反应为：+2H++2e-=H2O+，C错误； D．由题干信息可知，由转化为，即由+5价降低到-3价，若生成1mol(NH4)2SO4，理论上有2×8=16mol电子流入α-Fe2O3电极，D错误； 故答案为：B。 11．C 【分析】a电极上H2O发生失电子的氧化反应转化成、Cl-发生失电子的氧化反应转化成Cl2，a电极为电解池的阳极，b电极为电解池的阴极，b电极上O2发生得电子的还原反应转化成。 【详解】A．a电极为电解池的阳极，接电源的正极，A正确； B．b电极上发生得电子的还原反应转化成，由于混合溶液呈酸性，故b电极的电极反应为，B正确； C．该装置中将氧化成，被还原成，反应的离子方程式为，但不止b极转化为，故每去除，需消耗(标准状况)的体积小于6.72L，C错误； D．三维电极法是在传统的电解槽两电极之间填充粒状或碎屑状材料，填充的粒子电极表面能带电，成为新的一极(第三极)，结合图示可知，相比于传统的二维电极反应系统，三维电极的电极比表面积增大，粒子间距小，提高了电流效率，粒子电极表面会生成许多强氧化性物质，氧化效率高，D正确； 故选C。 12．D 【分析】电极A上发生还原反应：和，电极A应与电源的负极相连作阴极，电极B上发生氧化反应：， B为阳极与电源正极连接，H+通过质子交换膜向阴极移动。 【详解】A．A是阴极，电极B为阳极，电极A的电势低于电极B的电势，A项错误； B．电解过程中向阴极移动，即由电极室B移向电极室A，B项错误； C．电极A上生成的电极反应式：，C项错误； D．理论上生成转移电子，生成转移电子，总共转移电子，因此生成，即生成0.175mol×32g/mol=，D项正确； 答案选D。 13．D 【分析】 由题干图示可知，Ni电极由H+得到电子生成H2，发生还原反应，电极反应为：2H++2e-=H2↑，该电极为阴极，则b为电源的负极，a为电源的正极，C电极为阳极，电极反应为：I--e-=I·，d的反应为：+2 I·→+H++I-，+R2COOH→+HI，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，b为负极，A正确； B．由分析可知，C电极的电极反应式为I--e-=I·，B正确； C．由分析可知，I-参与反应又重新生成，反应前后质量不变，故I-是催化剂，C正确； D．由分析可知，反应d还有一种产物是H+，D错误； 故答案为：D。 14．C 【分析】由装置图可知，电极M上水发生氧化反应转化为氧气，电极M是阳极，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，电极N是阴极，电极反应式为。 【详解】A．由装置图可知，电极M上水发生氧化反应转化为氧气，电极M是阳极，则电极N是阴极，故从电极M经过质子交换膜移动到电极N，A正确； B．电极N上得电子转化为，电极反应式为，B正确； C．阳极每生成的，转移电子，由阴极电极反应式可知，阴极消耗2molCO2，即消耗标准状况下的，但题中未指明为标准状况，C错误； D．锡、铋等金属电极对转化为有较高的催化性能，故能够降低该反应的活化能，D正确； 故答案为：C。 15．C 【分析】X极为电子流出的一极，为燃料电池的负极，发生氧化反应，该极通入的气体是，电极反应为：，则Y电极为正极，发生还原反应，电极反应式为。 【详解】A．根据分析知，X极为燃料电池的负极，该极通入的气体是，A正确； B．根据分析知，Y电极上的电极反应式为，B正确； C．每消耗11.2L（标准状况），即0.5mol氢气，转移1mol电子，则有1mol移向X极，C错误； D．燃料电池工作时，只有大部分化学能转化为电能，所以能量转化率不可能达到100%，D正确； 故选C。 16．D 【分析】由总反应可知，放电时左侧氢气失去电子发生氧化反应为负极、右侧电极为正极，充电时坐左侧为阴极、右侧为阳极； 【详解】A．充电时，阳极物质失去电子发生氧化反应，反应为：，A正确； B．由A电极反应可知，充电时，正极端存储的脱出，B正确； C．放电时，负极区氢气失去电子发生氧化反应生成氢离子，溶液酸性增强，溶液的pH变小，C正确；   D．稀溶液中铁离子以配离子形式存在，则滴加KSCN溶液，溶液不变红，D错误； 故选D。 17．C 【分析】由图可知，通入氧气的一极为燃料电池的正极，通入肼的一极为燃料电池的负极，据此回答； 【详解】A．通入燃料的电极是负极，通入的电极是正极，A正确； B．电解质溶液中阳离子移向正极，B正确； C．当消耗1mol时，转移4mol电子，可产生2mol，在标准状况下的体积为44.8L，C错误； D．碱性环境下电极的电极反应式为，D正确； 故选C。 18．D 【分析】由图可知，放电时，电极a为负极，碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极b为正极，铜离子作用下硫在正极得到电子发生还原反应生成硫化亚铜，充电时，与直流电源负极相连的电极a为阴极，电极b为阳极。 【详解】A．由分析可知，放电时，电极a为负极，故A正确； B．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的电极a为阴极，则电极b与电源正极连接为阳极，故B正确； C．由分析可知，放电时，电极a为负极，碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为，故C正确； D．由分析可知，充电时，硫化亚铜在阳极失去电子发生氧化反应生成铜离子和硫，电极反应式为Cu2S—4e—=2Cu2++S，则16.0g硫化亚铜完全反应时向电极a迁移钠离子物质的量为×4=0.4mol，故D错误； 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 $$