专题12 电化学及其应用-备战2026年高考化学真题题源解密（全国通用）

专题12 电化学及其应用 三年考情概览：解读近三年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。 典型真题精析：代表性真题分类精讲并点评命题规律，设置仿照题目。 近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。 易错易错速记：归纳串联解题必备知识，总结易错易混点。 高考模拟探源：精选适量最新模拟题，发掘高考命题之源。 命题解读 考向 近三年考查统计 从近年高考试题来看，电化学板块的考查内容相对稳定，主要考查陌生的原电池装置和电解池装置的分析。选择题对电化学板块的考查仍保持往年特点，多数卷区以可充电电源系统为载体，综合考查原电池和电解池的工作原理及应用。预计2026年高考中电化学原理及其应用仍将是高考的必考内容。将会继续以新型电池为背景，考查原电池和电解池的工作原理，包括电极判断、电极反应式书写、电子转移或电流方向判断、溶液中离子移动方向判断等。同时，可能会结合能源问题，如氢能利用、全固态电池等，体现化学与社会热点的联系。题型可能仍以选择题或填空题为主，难度适中。选择题可能会综合考查多个知识点，填空题可能会侧重于电极反应式的书写、有关计算等。从能源问题切入，结合新能源的开发，把反应热与能源结合起来进行考查，将是今后命题的方向。此外，还可能会通过能量变化图、反应机理图等创设情境，考查学生对电化学原理的理解和应用能力。 考向一 原电池的工作原理及应用 2025·湖北卷T15 2025·江苏卷T8 2024·江西卷T11 2024·新课标卷T12 2023·广东卷T6 2023·福建卷T8 考向二 电解池的工作原理及应用 2025·河北卷T10 2025·陕晋青宁卷T13 2024·重庆卷T9 2024·甘肃卷T7 2023·重庆卷T12 2023·广东卷T13 考向三 化学电源装置分析 2025·安徽卷T13 2025·广东卷T14 2024·江苏卷T8 2024·广西卷T9 2023·河北卷T13 2023·海南卷T8 考向四 金属的腐蚀与防护 2025·全国卷T8 2024·湖北6月卷T13 2024·浙江1月卷T13 2024·广东卷T5 考向一 原电池的工作原理及应用 【典题1】（2025·四川卷）最近，我国科学工作者制备了一种电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的为，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的逐步还原为。 下列说法错误的是 A．放电时，负极区游离的数目保持不变 B．放电时、还原为，理论上需要氢原子 C．充电时，从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区 D．充电时，电池总反应为 【仿照题】（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）某课题组报道了一种以为电解质的新型合金化反应型钙离子电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 （已知hfip为） A．电池工作时电流方向为Ca-Sn合金→负载→1,4-聚苯醌→电解质→Ca-Sn合金 B．1mol1,4-聚苯醌转化为时，负极质量减少40g C．将电解质更换为饱和水溶液，可提高该电池的电流效率 D．下一步研究方向可能是研究具有更高比能量的合金化反应型镁离子电池 【典题2】（2025·江苏卷）以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为。下列说法正确的是 A．电极a上发生氧化反应生成 B．通过质子交换膜从右室移向左室 C．光解前后，溶液的不变 D．外电路每通过电子，电极b上产生 【仿照题2】（2025·宁夏银川·一模）一种双阴极微生物燃料电池的工作原理如图所示(燃料为C2H4O2)。下列说法正确的是 A．放电时，缺氧阴极和好氧阴极相当于原电池的负极 B．若“厌氧阳极”转移1 mol电子，则理论上消耗C2H4O2为7.5 g C．“缺氧阴极”的电极反应式为： D．放电时，“缺氧阴极”区域质量增加，“好氧阴极”区域质量减轻 考向二 电解池的工作原理及应用 【典题1】（2025·河北卷）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 【仿照题】（2025·湖北宜昌·模拟预测）科学报道了一类电化学“穿梭”成对电解反应(如下图所示)。该反应可实现对某些污染物的高效降解。下列说法错误的是 A．图中A是电池的负极 B．图中B端所连电极反应： C．每生成乙烯，转移电子数为 D．该电解反应可将六六六()降解为苯 【典题2】（2025·陕晋青宁卷）我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是 A．电解时，从右室向左室移动 B．电解总反应： C．以为原料，也可得到TQ D．用标记电解液中的水，可得到 【仿照题2】（2025·湖北武汉·模拟预测）我国科学家发现：①Rh催化单分子甲酸分解制的过程如图1所示；②以与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈()高选择性合成，工作原理如图2所示。下列说法错误的是(表示阿伏伽德罗常数的值) A．甲酸制时决定反应速率的步骤为： B．甲酸制的热化学方程式为：   C．电极上发生还原反应 D．每转移2 mol电子，理论上电极上有125 g辛腈生成 考向三 化学电源装置分析 【典题1】（2025·安徽卷）研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示)，使用前需先充电，其固体电解质仅允许通过。下列说法正确的是 A．放电时电解质溶液质量减小 B．放电时电池总反应为 C．充电时移向惰性电极 D．充电时每转移电子，降低 【仿照题】（2025·河北秦皇岛·二模）一种以离子液体为电解质溶液的二次电池放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，负极的电极反应为 B．充电时，铝电极接电源的负极 C．充电时，阳极的电极反应为 D．放电时，电子由Al电极经导线流向电极 【典题2】（2025·广东卷）某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c，其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上 A．负极反应的催化剂是ⅰ B．图a中，ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低 C．电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变 D．相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同 【仿照题2】（2025·云南·模拟预测）海底沉积层微生物燃料是一种新型海洋可再生能源，用该燃料设计的原电池产电原理如图所示。下列说法正确的是 A．a极电势低于极 B．b极发生还原反应 C．海底沉积层产生的通过海水向极移动 D．理论上海底沉积层中消耗，电路中转移电子 考向四 金属的腐蚀与防护 【典题1】（2025·全国卷卷）下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是 A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应： B．铁发生腐蚀生锈的反应： C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜： D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应： 【仿照题】（2025·广东深圳·二模）钢铁的锈蚀会产生很多不利影响，下列有关说法正确的是 A．“海葵一号”生产储油装置在其钢铁外壳镶嵌了锌块，此法为外加直流电源的阴极防护法 B．纯铁在醋酸中会发生析氢腐蚀 C．如图所示：，图中铜板打上铁铆钉后，铜板易被腐蚀 D．国产航母山东舰采用模块制造然后焊接组装而成的，焊接如图所示：，检验腐蚀区溶液中的，可取铁附近少量溶液滴加溶液 【典题2】（2024·浙江卷）破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成和，下列说法不正确的是 A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 B．随着腐蚀的进行，溶液变大 C．铁电极上的电极反应式为： D．每生成标准状况下，消耗 【仿照题2】（2025·广西·三模）甘肃马家窑遗址出土的青铜刀，是我国最早冶炼的青铜器，由于时间久远，其表面有一层铜锈。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散)，据了解铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3 (结构致密)和Cu2(OH)3Cl (结构疏松膨胀)。铜锈蚀过程大致如下： 下列说法错误的是 A．Cu2(OH)3Cl属于有害锈，Cu2(OH)2CO3可能属于无害锈 B．Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl均能溶于盐酸 C．用碳酸钠溶液浸泡青铜文物一段时间，可使其保存更长久 D．铜锈蚀Ⅲ生成Cu2(OH)3Cl的方程式为 考向一 原电池的工作原理及应用 1．（2025·江西卷）我国学者设计了一种新型去除工业污水重金属离子的电池(如图)。下列说法错误的是 已知：为铜基普鲁士蓝() A．中的铁为价 B．交换膜为阴离子交换膜 C．洗脱目的是去除电极吸附的 D．溶液可电解再生电池负极 2．（2025·云南卷）是优良的固态电解质材料，取代部分后产生空位，可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是 A．每个晶胞中个数为12 B．该晶胞在yz平面的投影为 C．取代后，该电解质的化学式为 D．若只有发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等 3．（2024·江西卷）我国学者发明了一种新型多功能甲醛﹣硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是 A．CuAg电极反应为2HCHO+2H2O﹣4e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2OH﹣ B．CuRu电极反应为6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣ C．放电过程中，OH﹣通过质子交换膜从左室传递到右室 D．处理废水过程中溶液pH不变，无需补加KOH 4．（2023·广东卷）负载有和的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是    A．作原电池正极 B．电子由经活性炭流向 C．表面发生的电极反应： D．每消耗标准状况下的，最多去除 考向二 电解池的工作原理及应用 5．（2025·河南卷）一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．Ⅱ为阳离子交换膜 B．电极a附近溶液的减小 C．电极b上发生的电极反应式为 D．若海水用溶液模拟，则每脱除，理论上可回收 6．（2023·重庆卷）电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是    A．电极a为阴极 B．从电极b移向电极a C．电极b发生的反应为：   D．生成半胱氨酸的同时生成烟酸 7．（2024·重庆卷）我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料，可将电催化转化为甲酸，如图是电解装置示意图。下列说法正确的是 A．电解时电极N上产生 B．电解时电极M上发生氧化反应 C．阴、阳离子交换膜均有两种离子通过 D．总反应为 8．（2024·甘肃卷）某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B．电极2是阴极，发生还原反应： C．工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2 D．理论上电源提供能分解 考向三 化学电源装置分析 9.（2025·重庆卷）下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。 下列叙述正确的是 A．放电时，M极为正极 B．放电时，N极上反应为 C．充电时，消耗4 mol Ag的同时将消耗 D．充电时，M极上反应为 10.（2025·甘肃卷）我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水()电解系统(如下图)。以新型为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是 A．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率 B．在外电路中，电子从电极1流向电极4 C．电极3的反应为： D．理论上，每通过2mol电子，可产生 11.（2025·黑吉辽蒙卷）一种基于的储氯电池装置如图，放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是 A．放电时向b极迁移 B．该电池可用于海水脱盐 C．a极反应： D．若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力 12.（2024·广西卷）某新型钠离子二次电池(如图)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌。下列说法错误的是 A．外电路通过1mol电子时，理论上两电极质量变化的差值为23g B．充电时，阳极电极反应为： C．放电一段时间后，电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变 D．电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换 13.（2023·河北卷）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 考向四 金属的腐蚀与防护 14.（2024·湖北卷）2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是 A．发蓝处理 B．阳极氧化 C．表面渗镀 D．喷涂油漆 15.（2024·浙江卷）金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是 A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 16.（2024·广东·高考真题）我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A．钢铁外壳为负极 B．镶嵌的锌块可永久使用 C．该法为外加电流法 D．锌发生反应： 一、电化学易错易混提醒 1.原电池工作时，正极表面不一定有气泡产生‌。例如，在锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池中，正极表面析出铜，没有气泡产生。‌ 2.Mg-Al形成的原电池中，Mg不一定作负极‌。例如，在Mg-Al与氢氧化钠溶液形成的原电池中，Mg作正极。 3.在原电池中，正极材料本身不一定不参与电极反应‌。例如，燃料电池中负极的Pt电极不参与反应，而是燃料参加反应。 4.实验室制备H2时，用粗锌（含Cu、Fe等）代替纯锌与盐酸反应效果更佳‌。这是因为粗锌中的杂质可以增加反应的表面积，从而提高反应速率。‌ 5.铁铜原电池中，负极反应式不一定为Fe-3e-=Fe3+‌。通常，铁参与原电池反应时生成的是Fe2+‌。‌‌ 6.原电池工作时，溶液中的阳离子不一定向负极移动‌。实际上，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。‌ 7.锌铜原电池中，电子只能在导线上运动，不能在电解质溶液中传输‌。因此，电子通过导线形成闭合回路，产生电流。‌ 8.原电池工作原理为外电路电子从负极流向正极，内电路阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。‌ 9.原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 10.无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 11.通电时，溶液中的溶质粒子分别向两级移动，或不移动（溶质粒子为分子，不带电）；而胶体中的分散质粒子向某一极移动。 12.燃料电池负极上燃料放电生成CO2，要考虑溶液酸碱性，若为碱性，则CO2+ 2OH- = CO32-+ H2O。 13.电解Hg2(NO3)2溶液时,阴极上电极方程式可表示为:Hg22++2e-=2Hg。 14.对蓄电池而言,其正、负极在充电时应分别和外接电源的正、负极相连。即正极接正极,负极接负极。 15.原电池电解质溶液中,阴离子向电池负极移动,阳离子向电池正极移动;电解池中阴离子向电池阳极移动,阳离子向电池阴极移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。。 16.电解精练铜时阳极溶解的是粗铜,即除了铜还有锌、铁、镍等活泼金属。若是电镀铜时,则阳极溶解的就是精铜了。 17.在船身装上锌块利用的是牺牲阳极法（专业名词），即使是原电池但也是这种说法。 18.原电池才考虑是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。 19.废电池中对环境形成污染的主要物质是多种重金属。 20.用惰性电极电解强酸、含氧酸、活泼金属的含氧酸盐的稀溶 液时，实际上是电解H2O，溶质的质量分数增大，浓度增大。 21.电解后要恢复原电解质溶液的浓度，需加适量的某物质，该物质可以是阴 极与阳极产物的化合物。例如用惰性电极电解溶液，要恢复原溶液的浓度,CuSO4可向电解后的溶液中加入CuO，但不能加入Cu(OH)2，因为Cu(OH)2与生成的 H2SO4反应后使水量增加。 22.电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 23.任何一个电极反应等号左、右两边一定遵循：得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒。 二、关于原电池的认识误区 1.原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。 2.原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 3.无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 4.通电时，溶液中的溶质粒子分别向两级移动，或不移动（溶质粒子为分子，不带电）；而胶体中的分散质粒子向某一极移动。 5.燃料电池负极上燃料放电生成CO2，要考虑溶液酸碱性，若为碱性，则CO2+2OH-=CO32-+H2O。 6.对蓄电池而言,其正、负极在充电时应分别和外接电源的正、负极相连。即正极接正极,负极接负极。 7.原电池电解质溶液中,阴离子向电池负极移动,阳离子向电池正极移动;电解池中阴离子向电池阳极移动,阳离子向电池阴极移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。。 8.原电池和电解池的外电路：电子定向移动形成电流；内电路：离子定向移动形成电流。 9.在船身装上锌块利用的是牺牲阳极的阴极保护法（专业名词），即使是原电池但也是这种说法。 10.原电池才考虑是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。 11.废电池中对环境形成污染的主要物质是多种重金属。 三、电解过程中易出现的认识误区 1．金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极时，由于金属本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电极(如Zn、Fe、Cu、Ag等)；金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时，称为惰性电极，主要有铂(Pt)、石墨等。 2．电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是靠离子移动导电，即电子不通过电解质溶液。 3．书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写电解池的总反应时，弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)；总反应离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 4．电解水溶液时，应注意放电顺序，位于H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。 5．Fe3＋在阴极上放电时生成Fe2＋而不是得到单质Fe。 6．判断电解产物、书写电极反应式以及分析电解质溶液的变化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。 7．书写电解化学方程式时，应看清是电解电解质的水溶液还是熔融电解质。Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下才放电。 8.电解Hg2(NO3)2溶液时,阴极上电极方程式可表示为:Hg22++2e-=2Hg。 1．（2025·福建福州·模拟预测）难溶电解质的溶度积难以被直接测量，根据溶液中相关离子浓度会对电池的电动势产生影响，可通过设计原电池将测出。某研究小组设计了如图所示的电池装置，已知：电池工作时浓度保持不变，该电池的电动势，。下列说法正确的是 A．A极电势高于B极电势 B．该离子交换膜为阳离子交换膜 C． D．电路中转移1 mol电子，装置左端溶液质量增加62g 2．（2025·湖北武汉·三模）含和CH3COONa的工业废水可利用微化学电池去除，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电极B的电势比电极A的低 B．负极电极反应式为 C．该电池不宜在高温环境下运行 D．每生成2 mol ，有0.5 mol CO2生成 3．（2025·安徽·模拟预测）我国科学家研究发现的电化学“大气固碳”方法原理如图所示，该电池放电时的总反应为。下列说法错误的是 A．放电时，每消耗1molCO2转移电子数为 B．放电时，A电极发生氧化反应，该电池只能选无水电解液 C．充电时，Li+从电极B移向电极A D．充电时，电路中每通过1 mol电子，阳极区质量变化40g 4．（2025·安徽合肥·模拟预测）利用电催化反应可将生物质产品HMF()和GLY(甘油，)转化为高附加值化学BHMF()和甲酸盐，装置如图所示。 下列叙述正确的是 A．电势： B．N发生的电极反应式为 C．若把阴离子膜换成阳离子膜，效果会更好 D．放电时，每消耗1mol HMF，理论上有4 mol 穿过离子交换膜 5．（2025·陕西西安·模拟预测）二苯甲酮广泛应用于光化学及药物化学领域，可以以二苯甲醇为原料通过电解氧化进行制备，如图为其中一种可能的机理(其中表示I自由基)。下列说法错误的是 A．电势：惰性电极a>惰性电极b B．惰性电极b上生成的气体为 C．二苯甲醇生成二苯甲酮的反应为氧化反应 D．当惰性电极b上生成1 mol气体时，可得到2 mol二苯甲酮 6．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）工业上利用如图所示装置进行粗金的精炼提纯：开始时粗金板(含Ag)作阳极，精炼需通过直流电叠加交流电进行电解，阳极上周期性出现正负半周期，以防一段时间后阳极钝化，电解难以进行。 下列叙述正确的是 A．当电压处于OAB时，粗金板可以发生电极反应：Au-3e-+4Cl-= B．电解过程中c()保持不变 C．当电压处于BCD时，粗金板可发生电极反应：Ag++e-=Ag，有利精炼持续 D．电解槽可敞口设计且同时可与粘有图标的实验一起进行 7．（2025·辽宁丹东·二模）电解硫酸钠溶液制取某电池材料的前驱体，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．b电极电势低于a B．交换膜B为阳离子交换膜 C．通电一段时间后，Ⅰ室pH降低 D．当Ⅲ室产生0.2 mol 时，理论上Ⅰ室中质量减少3.2 g 8．（2025·甘肃白银·二模）国内某科研团队以半导体为光电极、通过在水/乙腈中加入NaBr作为氧化还原中介，成功实现了以水为氧源的高效高选择性光电催化烯烃环氧化，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．Pt为该光催化电解池的阳极 B．阳极的电极反应为 C．生成11.2 L(标准状况)时，一定会生成0.5 mol D．乙腈不是电解质，但有助于有机物的溶解 9．（2025·青海西宁·二模）科技工作者利用光催化原理[光照时，光催化电极a会产生和空穴]设计了一套高效光电化学燃料电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．该装置工作过程中仅有光能转化为电能 B．电池工作时，溶液中的会从右向左迁移 C．电池工作时，催化电极b上发生氧化反应 D．用空穴表示的光催化电极a反应为 10．（2025·陕西西安·二模）钠电池具有高能量密度和长循环寿命等优势，如图是某钠离子二次电池工作原理示意图，电池反应为，下列说法错误的是 A．充电时，极电势低于极 B．充电时，电极上的电极反应式为 C．放电时，导线中每通过，理论上极质量减轻 D．该电池在工作一段时间后应补充含钠离子的电解质来保证其长循环寿命 11．（2025·四川广安·模拟预测）某双离子电池如图。该电池以并五苯四酮（PCT）和石墨为电极，以室温离子液体、为电解液，离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知充电时，PCT电极发生还原反应。下列说法错误的是 A．1 molPCT完全反应，理论上有2 mol嵌入石墨电极 B．放电时，石墨电极电势高于PCT电极 C．嵌入电极时，电池处于充电过程 D．充电时，PCT电极反应式为 12．（2025·四川达州·模拟预测）钠离子电池比锂离子电池更稳定，造价更低。一种钠离子电池构造示意图如下，已知放电时负极反应式：。下列说法正确的是 A．充电时，硬碳电极电势高于 B．放电时，正极的电极反应式为 C．充电时，外电路中每转移，理论上电极上增加4.6g D．放电时Na+从硬碳电极脱嵌，电解液中Na+浓度升高 13．（2025·广东惠州·三模）某天然气公司取得一项名为“用于热采井外加电流阴极保护装置的阴极电缆结构”的专利。下列说法不正确的是 A．该装置能对输油、输水等埋地管线进行腐蚀防护 B．该保护装置的原理是将化学能转化为电能 C．电缆应该连接电源的负极 D．被保护的电缆电极发生了还原反应 14．（2025·陕西宝鸡·三模）宝鸡被誉为“青铜器之乡”，下列修复青铜文物的方法其主要目的是减缓青铜器化学腐蚀速率的是 A．锡焊接法 B．修整复原法 C．烫蜡覆盖法 D．花纹翻刻法 15．（2025·陕西汉中·三模）金属材料的使用可以促进生产发展、改善人类生活。下列有关金属材料的相关说法错误的是 A．日常生活中的金属材料选择合金而非纯金属，一定可以减缓金属腐蚀的速度 B．用铬酸作氧化剂，采用化学氧化法可以使铝的氧化膜产生美丽的颜色 C．测试工程师可测出不锈钢中的某些组成元素及其含量，从而确定不锈钢的等级 D．在钢中加入稀土金属可增加钢的塑性、耐腐蚀性等，广泛应用于冶金、材料工业等领域 16．（2025·广东汕头·三模）生活中许多现象与电化学原理密切相关，下列说法正确的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀 B．用“保暖贴”取暖，铁做负极发生吸氧腐蚀，放出热量 C．保护水中的钢闸门，应将其与电源正极连接 D．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁强 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题12 电化学及其应用 三年考情概览：解读近三年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。 典型真题精析：代表性真题分类精讲并点评命题规律，设置仿照题目。 近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。 易错易错速记：归纳串联解题必备知识，总结易错易混点。 高考模拟探源：精选适量最新模拟题，发掘高考命题之源。 命题解读 考向 近三年考查统计 从近年高考试题来看，电化学板块的考查内容相对稳定，主要考查陌生的原电池装置和电解池装置的分析。选择题对电化学板块的考查仍保持往年特点，多数卷区以可充电电源系统为载体，综合考查原电池和电解池的工作原理及应用。预计2026年高考中电化学原理及其应用仍将是高考的必考内容。将会继续以新型电池为背景，考查原电池和电解池的工作原理，包括电极判断、电极反应式书写、电子转移或电流方向判断、溶液中离子移动方向判断等。同时，可能会结合能源问题，如氢能利用、全固态电池等，体现化学与社会热点的联系。题型可能仍以选择题或填空题为主，难度适中。选择题可能会综合考查多个知识点，填空题可能会侧重于电极反应式的书写、有关计算等。从能源问题切入，结合新能源的开发，把反应热与能源结合起来进行考查，将是今后命题的方向。此外，还可能会通过能量变化图、反应机理图等创设情境，考查学生对电化学原理的理解和应用能力。 考向一 原电池的工作原理及应用 2025·湖北卷T15 2025·江苏卷T8 2024·江西卷T11 2024·新课标卷T12 2023·广东卷T6 2023·福建卷T8 考向二 电解池的工作原理及应用 2025·河北卷T10 2025·陕晋青宁卷T13 2024·重庆卷T9 2024·甘肃卷T7 2023·重庆卷T12 2023·广东卷T13 考向三 化学电源装置分析 2025·安徽卷T13 2025·广东卷T14 2024·江苏卷T8 2024·广西卷T9 2023·河北卷T13 2023·海南卷T8 考向四 金属的腐蚀与防护 2025·全国卷T8 2024·湖北6月卷T13 2024·浙江1月卷T13 2024·广东卷T5 考向一 原电池的工作原理及应用 【典题1】（2025·四川卷）最近，我国科学工作者制备了一种电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的为，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的逐步还原为。 下列说法错误的是 A．放电时，负极区游离的数目保持不变 B．放电时、还原为，理论上需要氢原子 C．充电时，从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区 D．充电时，电池总反应为 【答案】A 【分析】放电时，负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根，，正极水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化剂表面的逐步还原为，正极区发生反应为(注意此反应不是电极反应)，充电时，金属铝为阴极，电极为阳极，据此解答。 【解析】A．放电时，负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根：，当转移3mol电子时，消耗，同时正极区会有通过离子交换膜进行补充，净消耗1mol，故负极区游离的数目会减少，故A错误；B．氢原子将吸附在电催化剂表面的逐步还原为，还原为，由化合价变化可知，得到8mol电子，所以理论上需要氢原子，故B正确；C．充电时，阴离子向阳极移动，所以充电时，从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区，故C正确；D．充电时，电池阴极反应式为，阳极反应式为，总反应为，故D正确；答案选A。 ◆一句话点评：题以新型可充电电池处理污水中NO3-为背景，综合考查原电池和电解池的工作原理、电极反应及离子移动等知识，很好地体现了化学在环境治理中的应用与电化学知识的综合运用。 【仿照题】（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）某课题组报道了一种以为电解质的新型合金化反应型钙离子电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 （已知hfip为） A．电池工作时电流方向为Ca-Sn合金→负载→1,4-聚苯醌→电解质→Ca-Sn合金 B．1mol1,4-聚苯醌转化为时，负极质量减少40g C．将电解质更换为饱和水溶液，可提高该电池的电流效率 D．下一步研究方向可能是研究具有更高比能量的合金化反应型镁离子电池 【答案】D 【分析】该装置为原电池，结合图示可知，Ca-Sn合金中钙失去电子生成钙离子，则该电极为负极，而另一个电极为正极，以此解题。 【解析】A．电池工作时，电流方向与电子方向相反，电子从负极（Ca-Sn合金）经负载流向正极（1,4-聚苯醌），故电流方向应为1,4-聚苯醌→负载→Ca-Sn合金→电解质→1,4-聚苯醌，A错误；B．1,4-聚苯醌为聚合物，其“1mol”包含n个重复单元（n未知），每个重复单元转化时转移2mol电子，对应负极消耗nmolCa，质量减少40ng，无法确定为40g，B错误；C．Ca为活泼金属，会与饱和CaCl2水溶液中的水反应生成Ca(OH)2和H2，无法形成稳定电池，C错误；D．Mg与Ca均为合金化反应型二价金属，Mg的摩尔质量（24g/mol）小于Ca（40g/mol），相同质量下Mg提供电子更多，比能量更高，研究镁离子电池是合理方向，D正确；故选D。 【典题2】（2025·江苏卷）以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为。下列说法正确的是 A．电极a上发生氧化反应生成 B．通过质子交换膜从右室移向左室 C．光解前后，溶液的不变 D．外电路每通过电子，电极b上产生 【答案】A 【分析】光解过程中，电极a上电子流出，发生氧化反应，a为阳极，电极反应式为：；电极b上电子流入，发生还原反应，b为阴极，电极反应式为：。 【解析】A．根据分析，电极a为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：，生成物有O2，A正确；B．电解池中阳离子向阴极移动，电极a上生成，电极b上消耗，通过质子交换膜从左室移向右室，B错误；C．在探究溶液浓度变化时，不仅要关注溶质的变化，也要关注溶剂的变化，在光解总反应是电解水，溶液中减少，溶液浓度增大，pH减小，C错误；D．生成，转移2mol电子，外电路通过0.01mol电子时，电极b上生成，D错误；答案选A。 ◆一句话点评：试题以光解水装置为载体，考查原电池原理在新型能源领域的应用，涉及电极反应、离子移动及溶液 pH 变化等，综合检验对电化学知识的理解与应用能力。 【仿照题2】（2025·宁夏银川·一模）一种双阴极微生物燃料电池的工作原理如图所示(燃料为C2H4O2)。下列说法正确的是 A．放电时，缺氧阴极和好氧阴极相当于原电池的负极 B．若“厌氧阳极”转移1 mol电子，则理论上消耗C2H4O2为7.5 g C．“缺氧阴极”的电极反应式为： D．放电时，“缺氧阴极”区域质量增加，“好氧阴极”区域质量减轻 【答案】B 【解析】A．原电池中，阴极发生还原反应（得电子），为正极；负极发生氧化反应（失电子）。缺氧阴极和好氧阴极均为得电子的正极，A错误；B．厌氧阳极中C2H4O2（摩尔质量60 g/mol）氧化为CO2，C元素从0价升至+4价，1分子C2H4O2含2个C，共失8e-。转移1mol电子时，消耗C2H4O2的物质的量为mol，质量为，B正确；C．缺氧阴极还原为N2，N从+5价降为0价，2个N得10e-，结合质子交换膜（H+移动），反应式应为，而非生成OH-（碱性条件），C错误；D．缺氧阴极：和H+进入，生成N2（气体逸出），但离子总质量大于逸出气体质量，质量增加；好氧阴极：O2和H+结合生成H2O（出水），质量基本不变，不会减轻，D错误；故答案选B。 考向二 电解池的工作原理及应用 【典题1】（2025·河北卷）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 【答案】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。 【解析】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。 ◆一句话点评：试题以废弃电极材料再锂化的电化学装置为背景，综合考查电解池的电极反应、离子迁移及相关计算，很好地体现了对电化学知识综合运用能力的考查。 【仿照题】（2025·湖北宜昌·模拟预测）科学报道了一类电化学“穿梭”成对电解反应(如下图所示)。该反应可实现对某些污染物的高效降解。下列说法错误的是 A．图中A是电池的负极 B．图中B端所连电极反应： C．每生成乙烯，转移电子数为 D．该电解反应可将六六六()降解为苯 【答案】C 【分析】由图可知，左侧电极发生反应，碳元素化合价降低，发生还原反应，左侧电极为阴极，右侧电极为阳极，电极反应为：，据此解答。 【解析】A．由分析可知，左侧为阴极，则图中A是电池的负极，A正确，；B．由分析可知，图中B端所连电极为阳极，电极反应为，B正确；C．由分析可知，每生成1mol乙烯，转移电子数为， C错误；D．选取“六六六”作为实验对象，由电解原理可知，在经过三次连续的双卤化反应后，转化为苯，D正确；故答案选C。 【典题2】（2025·陕晋青宁卷）我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是 A．电解时，从右室向左室移动 B．电解总反应： C．以为原料，也可得到TQ D．用标记电解液中的水，可得到 【答案】D 【分析】电极b发生TY→TQ，发生加氧去氢的反应，发生氧化反应，b为阳极，a为阴极，阴极上氢离子得电子生成H2，以此解题。 【解析】A．电解时阳离子向阴极移动，H+从右室向左室移动，A正确；B．根据转化关系图可知，电极b中TY是反应物，TQ是生成物，电极a上H+得电子生成H2，总反应方程式为：，B正确；C．将TY()换成为原料，仍然能够得到TQ()，C正确；D．根据右图可知，用标记电解液中的水，可得到的18O在环上甲基的邻位上，D错误；答案选D。 ◆一句话点评：试题结合电解池装置与电极反应历程图，考查电解过程中离子移动、总反应及原料转化等知识，对学生分析复杂电化学过程的能力有较好的考查。 【仿照题2】（2025·湖北武汉·模拟预测）我国科学家发现：①Rh催化单分子甲酸分解制的过程如图1所示；②以与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈()高选择性合成，工作原理如图2所示。下列说法错误的是(表示阿伏伽德罗常数的值) A．甲酸制时决定反应速率的步骤为： B．甲酸制的热化学方程式为：   C．电极上发生还原反应 D．每转移2 mol电子，理论上电极上有125 g辛腈生成 【答案】D 【分析】In/In2O3-x电极上CO2转化为HCOO-，C元素化合价从+4降低到+2，发生还原反应为阴极，电极反应方程为；辛胺[CH3(CH2)7NH2]转化为辛腈[CH3(CH2)6CN]时，发生氧化反应为阳极，电极反应方程为。 【解析】A．决定反应速率的步骤为活化能最大的步骤。由图1可知，HCOOH*转化为HCOO*+H*的过渡态1能量（0.78 eV）与中间体HCOOH*（-0.21 eV）的能量差最大，活化能为0.78 - (-0.21)=0.99 eV，为各步中最大，故该步为决速步，A正确；B．由图1，反应物HCOOH(g)相对能量为0 eV，产物CO2(g)+H2(g)相对能量为-0.16 eV，1 mol反应的能量变化为-0.16 eV×NA，热化学方程式正确，B正确；C．In/In2O3-x电极上CO2转化为HCOO-，C元素化合价从+4降低到+2，发生还原反应，C正确；D．辛胺[CH3(CH2)7NH2]转化为辛腈[CH3(CH2)6CN]时，-CH2NH2变为-CN，失去4个H（每个H失1e-），生成1 mol 辛腈转移4 mol 电子。则转移2 mol 电子时生成0.5 mol 辛腈，质量为0.5 mol×125 g/mol=62.5 g，D错误；故答案选D。 考向三 化学电源装置分析 【典题1】（2025·安徽卷）研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示)，使用前需先充电，其固体电解质仅允许通过。下列说法正确的是 A．放电时电解质溶液质量减小 B．放电时电池总反应为 C．充电时移向惰性电极 D．充电时每转移电子，降低 【答案】C 【分析】金属锂易失去电子，则放电时，惰性电极为负极，气体扩散电极为正极，电池在使用前需先充电，目的是将解离为和，则充电时，惰性电极为阴极，电极的反应为：，阳极为气体扩散电极，电极反应：，放电时，惰性电极为负极，电极反应为：，气体扩散电极为正极，电极反应为，据此解答。 【解析】A．放电时，会通过固体电解质进入电解质溶液，同时正极会生成进入储氢容器，当转移2mol电子时，电解质溶液质量增加，即电解质溶液质量会增大，A错误；B．放电时，由分析中的正、负电极反应可知，总反应为，B错误；C．充电时，向阴极移动，则向惰性电极移动，C正确；D．充电时每转移电子，会有与结合生成，但不知道电解液体积，无法计算降低了多少，D错误；故选C。 ◆一句话点评：试题以锂-氢可充电电池为载体，考查原电池和电解池的工作原理，涉及电极反应、离子移动及相关计算，综合检验对电化学知识的理解与应用能力。 【仿照题】（2025·河北秦皇岛·二模）一种以离子液体为电解质溶液的二次电池放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，负极的电极反应为 B．充电时，铝电极接电源的负极 C．充电时，阳极的电极反应为 D．放电时，电子由Al电极经导线流向电极 【答案】C 【分析】以离子液体为电解质的铝一磷酸铁锂二次电池放电时铝为负极，失电子发生氧化反应，根据图像可知转化为，负极电极反应式：，磷酸铁锂为正极，铁元素被还原，电极反应式：；则充电时，铝电极为阴极，磷酸铁锂为阳极，据此分析。 【解析】A．根据分析可知，放电时Al电极为负极，Al失电子发生氧化反应，负极电极反应式：，A正确；B．放电时Al电极为负极，充电时Al作电解池阴极，阴极接电源负极，B正确；C．放电时，磷酸铁锂为正极电极反应式：，充电时阳极发生失电子的氧化反应，电极反应式：，C错误；D．放电时电子由负极（Al电极）经导线流向正极（Li1-xFePO4电极），D正确；答案选C。 【典题2】（2025·广东卷）某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c，其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上 A．负极反应的催化剂是ⅰ B．图a中，ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低 C．电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变 D．相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同 【答案】C 【分析】该燃料电池为氢氧燃料电池，由图可知该原电池的电解质溶液为酸性，氢气发生氧化反应，做负极，电极方程式为：；氧气发生还原反应，做正极，电极方程式为：。 【解析】A．由分析可知，氧气发生还原反应，做正极，正极反应的催化剂是ⅰ，A错误；B．图a中，ⅰ到ⅱ过程为获得第一个电子的过程，根据题中信息，获得第一个电子的过程最慢，则ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最高，B错误；C．氢气发生氧化反应，做负极，电极方程式为：，同时，反应负极每失去1个电子，就会有一个H+通过质子交换膜进入正极室，故电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变，C正确；D．由图a、c可知，氧气催化循环一次需要转移4个电子，氢气催化循环一次需要转移2个电子，相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数不相同，D错误；故选C。 ◆一句话点评：试题以燃料电池催化机理为情境，结合装置图和反应过程图，考查原电池工作原理及催化剂相关知识，对学生信息提取与综合分析能力要求较高。 【仿照题2】（2025·云南·模拟预测）海底沉积层微生物燃料是一种新型海洋可再生能源，用该燃料设计的原电池产电原理如图所示。下列说法正确的是 A．a极电势低于极 B．b极发生还原反应 C．海底沉积层产生的通过海水向极移动 D．理论上海底沉积层中消耗，电路中转移电子 【答案】C 【解析】A．a极反应生成了，发生了还原反应，极为正极，正极电势比负极高，A错误；B．在微生物作用下生成在极生成了单质，极发生了氧化反应，B错误；C．a是正极、b是负极，阳离子移向正极，海底沉积层产生的通过海水向正极a极移动，C正确；D．理论上海底沉积层中消耗，则有在极反应，转移电子，D错误。故选C。 考向四 金属的腐蚀与防护 【典题1】（2025·全国卷卷）下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是 A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应： B．铁发生腐蚀生锈的反应： C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜： D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应： 【答案】A 【解析】A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀，负极是Fe，电极反应式为，故A正确；B．铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O，故B错误；C．发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜，且反应条件与产物不符，故C错误；D．安装锌块保护船舶外壳，属于牺牲阳极保护法，铁作为阴极，铁电极上可能是O2得电子发生还原反应，非Fe3+被还原，故D错误；选A。 ◆一句话点评：试题围绕铁的腐蚀与防护，考查不同情境下的化学反应式，全面检验对铁的化学性质及相关电化学、化学腐蚀知识的掌握，具有较强的综合性与针对性。 【仿照题】（2025·广东深圳·二模）钢铁的锈蚀会产生很多不利影响，下列有关说法正确的是 A．“海葵一号”生产储油装置在其钢铁外壳镶嵌了锌块，此法为外加直流电源的阴极防护法 B．纯铁在醋酸中会发生析氢腐蚀 C．如图所示：，图中铜板打上铁铆钉后，铜板易被腐蚀 D．国产航母山东舰采用模块制造然后焊接组装而成的，焊接如图所示：，检验腐蚀区溶液中的，可取铁附近少量溶液滴加溶液 【答案】D 【解析】A．钢铁外壳镶嵌锌块，锌比铁活泼，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，而非外加直流电源的阴极防护法，A错误；B．纯铁中无杂质，无法形成原电池，不能发生析氢腐蚀，仅发生化学腐蚀，B错误；C．铜板上铁铆钉形成原电池，Fe比Cu活泼，Fe作负极被腐蚀，Cu作正极被保护，铜板不易被腐蚀，C错误；D．焊接处Fe与Sn（锡）形成原电池，Fe活泼作负极失电子生成Fe2+，Fe2+与反应生成蓝色沉淀，可用于检验，D正确；故选D。 【典题2】（2024·浙江卷）破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成和，下列说法不正确的是 A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 B．随着腐蚀的进行，溶液变大 C．铁电极上的电极反应式为： D．每生成标准状况下，消耗 【答案】C 【解析】A．氨水浓度越大，越容易生成，腐蚀趋势越大，A正确；B．腐蚀的总反应为Zn+4NH3•H2O=+H2↑+2H2O+2OH-，有OH-离子生成，溶液变大，B正确；C．该电化学腐蚀中Zn作负极，Fe作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电极上的电极反应式为：，C错误；D．根据得失电子守恒，每生成标准状况下，转移电子数为，消耗，D正确；故选C。 ◆一句话点评：试题以破损镀锌铁皮在氨水中的电化学腐蚀为情境，综合考查电化学腐蚀原理、电极反应式书写及相关计算，很好地体现了对知识综合运用能力的考查。 【仿照题2】（2025·广西·三模）甘肃马家窑遗址出土的青铜刀，是我国最早冶炼的青铜器，由于时间久远，其表面有一层铜锈。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散)，据了解铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3 (结构致密)和Cu2(OH)3Cl (结构疏松膨胀)。铜锈蚀过程大致如下： 下列说法错误的是 A．Cu2(OH)3Cl属于有害锈，Cu2(OH)2CO3可能属于无害锈 B．Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl均能溶于盐酸 C．用碳酸钠溶液浸泡青铜文物一段时间，可使其保存更长久 D．铜锈蚀Ⅲ生成Cu2(OH)3Cl的方程式为 【答案】D 【解析】A．Cu2(OH)3Cl结构疏松膨胀，会使器物损坏加剧，因此属于有害锈；而Cu2(OH)2CO3结构致密，能形成保护层，对内层金属起保护作用，因此Cu2(OH)2CO3属于无害锈，A正确；B．Cu2(OH)2CO3与盐酸反应生成CuCl2、CO2和水，Cu2(OH)3Cl与盐酸反应生成CuCl2和水，因此二者均能溶于盐酸，B正确；C．碳酸钠溶液呈碱性，并且碳酸钠溶解电离产生，能够促进结构致密的Cu2(OH)2CO3的形成，可抑制有害锈生成，从而更有利于文物的保存，C正确；D．Cu2O与HCl发生的反应是歧化反应，二者反应生成Cu2+和Cu、H2O，不能反应生成H2。生成的Cu被溶解在溶液中的O2氧化产生Cu2+，正确的反应方程式应该为2Cu2O+O2+2HCl+2H2O=2Cu2(OH)3Cl，D错误；故合理选项是D。 考向一 原电池的工作原理及应用 1．（2025·江西卷）我国学者设计了一种新型去除工业污水重金属离子的电池(如图)。下列说法错误的是 已知：为铜基普鲁士蓝() A．中的铁为价 B．交换膜为阴离子交换膜 C．洗脱目的是去除电极吸附的 D．溶液可电解再生电池负极 【答案】C 【分析】由图可知，Zn电极失去电子生成Zn2+，该原电池中左侧电极为负极，右侧电极为正极。 【解析】A．CuHCF的化学式为Cu[Fe(CN)6]0.67·nH2O，设Fe化合价为x。Cu为+2价，CN-为-1价，整体电中性：+2 + 0.67×(x - 6) = 0，解得x≈+3，A正确；B．Zn电极为负极，反应为Zn - 2e- = Zn2+，负极区正电荷增加。污水中通过交换膜移向负极区以平衡电荷，说明交换膜允许阴离子通过，为阴离子交换膜，B正确；C．Ni2+在正极得到电子生成Ni，Ni被CuHCF电极吸附，洗脱目的是利用H2O2的氧化性去除电极吸附的Ni，C错误；D．电解Zn2+溶液时，阴极反应为Zn2+ + 2e- = Zn，可得到Zn单质再生负极，D正确；故选C。 2．（2025·云南卷）是优良的固态电解质材料，取代部分后产生空位，可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是 A．每个晶胞中个数为12 B．该晶胞在yz平面的投影为 C．取代后，该电解质的化学式为 D．若只有发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等 【答案】C 【解析】A．由晶胞结构可知，Sc原子分布在晶胞的8个棱心和4个面心，由均摊法算出其原子个数为，由晶体的化学式可知，O原子的个数是Sc的3倍，因此，每个晶胞中O2-个数为12，A正确；B．由晶胞结构可知，该晶胞在yz平面的投影就是其前视图，B正确；C．Ce4+ 取代La3+后，Li+数目减小并产生空位，因此，根据化合价的代数和为0可知，取代后该电解质的化学式为，C错误；D．Li+与电子所带的电荷数目相同，只是电性不同，原电池中内电路和外电路通过的电量相等，因此，若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等，D正确；综上所述，本题选C。 3．（2024·江西卷）我国学者发明了一种新型多功能甲醛﹣硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是 A．CuAg电极反应为2HCHO+2H2O﹣4e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2OH﹣ B．CuRu电极反应为6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣ C．放电过程中，OH﹣通过质子交换膜从左室传递到右室 D．处理废水过程中溶液pH不变，无需补加KOH 【答案】B 【分析】由原电池中电子移动方向可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO-和H2，电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，CuRu为正极，得到电子生成NH3，电极方程式为：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，以此解答。 【解析】A．由分析可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO-和H2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，A错误；B．由分析可知，CuRu为正极，得到电子生成NH3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，B正确；C．质子交换膜只允许H+通过，C错误；D．由分析可知，负极电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，正极电极方程式为：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，总反应为8HCHO+7OH-=NH3+8HCOO-+4 H2↑+2H2O，处理废水过程中消耗OH-，溶液pH减小，需补加 KOH，D错误；故选B。 4．（2023·广东卷）负载有和的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是    A．作原电池正极 B．电子由经活性炭流向 C．表面发生的电极反应： D．每消耗标准状况下的，最多去除 【答案】B 【分析】在Pt得电子发生还原反应，Pt为正极，Ag失去电子与溶液中的Cl-反应，Ag为负极。 【解析】A．由分析可知，Ag失去电子与溶液中的Cl-反应生成AgCl，Ag为负极，A错误；B．电子由负极经活性炭流向正极，B正确；C．溶液为酸性，故表面发生的电极反应为，C错误；D．每消耗标准状况下的，转移电子2mol，而失去2mol电子，故最多去除，D错误。 故选B。 考向二 电解池的工作原理及应用 5．（2025·河南卷）一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．Ⅱ为阳离子交换膜 B．电极a附近溶液的减小 C．电极b上发生的电极反应式为 D．若海水用溶液模拟，则每脱除，理论上可回收 【答案】D 【分析】由图可知，左侧为阴极，电极反应为，右侧为阳极，电极反应为，在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水，钠离子透过膜Ⅰ进入阴极区得到氢氧化钠，氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，在此处得到LiCl，则膜Ⅰ为阳膜，膜Ⅱ为阴膜，膜Ⅲ为阳膜，据此解答。 【解析】A．由分析可知，膜Ⅱ为阴膜， A错误；B．a电极的反应为，pH变大，B错误；C．由分析可知，电极b的反应为，C错误；D．每脱除58.5gNaCl，转移电子数为1mol，有1molLi+和1molCl-分别透过离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ，可得到1molLiCl，D正确；故选D。 6．（2023·重庆卷）电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是    A．电极a为阴极 B．从电极b移向电极a C．电极b发生的反应为：   D．生成半胱氨酸的同时生成烟酸 【答案】D 【分析】该装置是电解池，电极b上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中‘加氧少氢’，发生氧化反应，则b为阳极，a为阴极，阴极电极反应式为  +2e-+2H+=2  ； 【解析】A．a极上硫元素化合价升高，a为阴极，A正确；B．电解池中阳离子移向阴极，则H+移向a电极，B正确；C．电极b上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中发生氧化反应，在酸性介质中电极反应式为：  ，C正确；D．根据电子守恒可得关系式：   ~6e-~6  ，因此生成6mol半胱氨酸的同时生成烟酸，D错误；故选：D。 7．（2024·重庆卷）我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料，可将电催化转化为甲酸，如图是电解装置示意图。下列说法正确的是 A．电解时电极N上产生 B．电解时电极M上发生氧化反应 C．阴、阳离子交换膜均有两种离子通过 D．总反应为 【答案】D 【分析】催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应和水生成甲酸根离子和氢氧根离子：，甲酸根离子和氢氧根离子通过阴离子膜加入中间室，氢氧根离子和氢离子生成水、甲酸根离子和氢离子生成甲酸，则M是阴极，那么N是阳极，阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气：，氢离子通过阳离子膜进入中间室； 【解析】A．酸性条件下，电解时电极N上水失去电子发生氧化反应生成氧气：，A错误；B．催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸，B错误；C．由分析，阳离子交换膜有1种离子通过，C错误；D．由分析，总反应为二氧化碳和水生成甲酸和氧气，D正确；故选D。 8．（2024·甘肃卷）某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B．电极2是阴极，发生还原反应： C．工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2 D．理论上电源提供能分解 【答案】B 【分析】多孔电极1上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g)，多孔电极1为阴极，电极反应为2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔电极2上O2-发生失电子的氧化反应转化成O2(g)，多孔电极2为阳极，电极反应为2O2--4e-=O2。 【解析】A．电极1的多孔结构能增大电极的表面积，增大与水蒸气的接触面积，A项正确；B．根据分析，电极2为阳极，发生氧化反应：2O2--4e-=O2，B项错误；C．工作时，阴离子O2-向阳极移动，即O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2，C项正确；D．根据分析，电解总反应为2H2O(g)2H2+O2，分解2molH2O转移4mol电子，则理论上电源提供2mol电子能分解1molH2O，D项正确；答案选B。 考向三 化学电源装置分析 9.（2025·重庆卷）下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。 下列叙述正确的是 A．放电时，M极为正极 B．放电时，N极上反应为 C．充电时，消耗4 mol Ag的同时将消耗 D．充电时，M极上反应为 【答案】D 【分析】由图可知，放电时，N电极上发生得电子的还原反应，为正极，电极反应为：，M电极为负极，电极反应为，充电时，N为阳极，M为阴极，电极反应与原电池相反，据此解答。 【解析】A．由分析可知，放电时，M电极为负极，A错误；B．由分析可知，放电时，N电极反应为：，B错误；C．由分析可知，建立电子转移关系式：，由此可知，消耗4molAg，同时消耗，C错误；D．充电时，M极为阴极，电极反应与原电池相反：，D正确；故选D。 10.（2025·甘肃卷）我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水()电解系统(如下图)。以新型为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是 A．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率 B．在外电路中，电子从电极1流向电极4 C．电极3的反应为： D．理论上，每通过2mol电子，可产生 【答案】D 【分析】由图可知，左侧为原电池，右侧为电解池，电极1为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2，电极2为正极发生还原反应，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，右侧为电解池，电极3为阳极，产生氧气，电极4产生阴极，产生氢气。 【解析】A．催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率，提高催化效率，A正确；B．根据分析，电极1是负极，电极4为阴极，电子从电极1流向电极4，B正确；C．由分析可知，电极3为阳极，发生氧化反应，生成氧气，电极3的反应为：，C正确；D．根据分析可知，电极2和电极4均产生氢气，理论上，每通过2mol电子，可产生2molH2，D错误；答案选D。 11.（2025·黑吉辽蒙卷）一种基于的储氯电池装置如图，放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是 A．放电时向b极迁移 B．该电池可用于海水脱盐 C．a极反应： D．若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力 【答案】D 【分析】放电过程中a、b极均增重，这说明a电极是负极，电极反应式为，b电极是正极，电极反应式为NaTi2(PO4)3+2e－+2Na+=Na3Ti2(PO4)3，据此解答。 【解析】A．放电时b电极是正极，阳离子向正极移动，所以向b极迁移，A正确； B．负极消耗氯离子，正极消耗钠离子，所以该电池可用于海水脱盐，B正确；C．a电极是负极，电极反应式为，C正确；D．若以Ag/AgCl电极代替a极，此时Ag失去电子，结合氯离子生成氯化银，所以电池不会失去储氯能力，D错误；答案选D。 12.（2024·广西卷）某新型钠离子二次电池(如图)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌。下列说法错误的是 A．外电路通过1mol电子时，理论上两电极质量变化的差值为23g B．充电时，阳极电极反应为： C．放电一段时间后，电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变 D．电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换 【答案】A 【分析】放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌，则右侧电极为负极，Na失电子生成Na+；Na+透过允许Na+通过的隔膜从右侧进入左侧，则左侧为正极。 【解析】A．外电路通过1mol电子时，负极有1molNa失电子生成Na+进入右侧溶液，溶液中有1molNa+从右侧进入左侧，并与正极的Na3-xV2(PO4)3结合，则理论上两电极质量变化的差值为2mol×23g/mol=46g，A错误；B．充电时，左侧电极为阳极，Na3V2(PO4)3失电子生成Na3-xV2(PO4)3，则阳极电极反应为：，B正确 ；C．放电一段时间后，负极产生的Na+的物质的量与负极区通过隔膜进入左极区的Na+的物质的量相同，进入左极区的Na+与参加左侧正极反应的Na+的物质的量相同，所以电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变，C正确 ；D．Na能与水反应，所以电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换，D正确 ；故选 A。 13.（2023·河北卷）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 【答案】B 【分析】放电时，电极材料转化为，电极反应  -4ne-+2nOH-= +2nK++2nH2O，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。 【解析】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。 考向四 金属的腐蚀与防护 14.（2024·湖北卷）2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是 A．发蓝处理 B．阳极氧化 C．表面渗镀 D．喷涂油漆 【答案】D 【解析】A．发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属，通过在空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来实现，可在金属表面形成一层极薄的氧化膜，这层氧化膜能有效防锈，A不符合题意；B．阳极氧化是将待保护的金属与电源正极连接，在金属表面形成一层氧化膜的过程，B不符合题意；C．表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状态的欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层的一种表面处理的方法，C不符合题意；D．喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化膜，D符合题意；故答案选D。 15.（2024·浙江卷）金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是 A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 【答案】B 【解析】A．图1为牺牲阳极的阴极保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，其失去电子被氧化；图2为外加电流保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的，A不正确；B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的放电外，海水中溶解的也会竞争放电，故可发生，B正确；C．图2为外加电流保护法，理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C不正确；D．图1当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明钢闸门被保护，图1阳极（负极）发生氧化反应，钢闸门附近溶液发生还原反应，但钢闸门不发生化学反应，图2中当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明钢闸门被保护，外加电流被抵消，辅助阳极上不发生反应，D不正确；综上所述，本题选B。 16.（2024·广东·高考真题）我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A．钢铁外壳为负极 B．镶嵌的锌块可永久使用 C．该法为外加电流法 D．锌发生反应： 【答案】D 【分析】钢铁外壳镶嵌了锌块，由于金属活动性Zn＞Fe，即锌块为负极，钢铁为正极，形成原电池，Zn失去电子，发生还原反应，，从而保护钢铁，延缓其腐蚀。 【解析】A．由于金属活动性Zn＞Fe，钢铁外壳为正极，锌块为负极，故A错误；B．Zn失去电子，发生氧化反应，，镶嵌的锌块会被逐渐消耗，需根据腐蚀情况进行维护和更换，不能永久使用，故B错误；C．由分析得，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C错误；D．Zn失去电子，发生氧化反应：，故D正确；故选D。 一、电化学易错易混提醒 1.原电池工作时，正极表面不一定有气泡产生‌。例如，在锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池中，正极表面析出铜，没有气泡产生。‌ 2.Mg-Al形成的原电池中，Mg不一定作负极‌。例如，在Mg-Al与氢氧化钠溶液形成的原电池中，Mg作正极。 3.在原电池中，正极材料本身不一定不参与电极反应‌。例如，燃料电池中负极的Pt电极不参与反应，而是燃料参加反应。 4.实验室制备H2时，用粗锌（含Cu、Fe等）代替纯锌与盐酸反应效果更佳‌。这是因为粗锌中的杂质可以增加反应的表面积，从而提高反应速率。‌ 5.铁铜原电池中，负极反应式不一定为Fe-3e-=Fe3+‌。通常，铁参与原电池反应时生成的是Fe2+‌。‌‌ 6.原电池工作时，溶液中的阳离子不一定向负极移动‌。实际上，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。‌ 7.锌铜原电池中，电子只能在导线上运动，不能在电解质溶液中传输‌。因此，电子通过导线形成闭合回路，产生电流。‌ 8.原电池工作原理为外电路电子从负极流向正极，内电路阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。‌ 9.原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 10.无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 11.通电时，溶液中的溶质粒子分别向两级移动，或不移动（溶质粒子为分子，不带电）；而胶体中的分散质粒子向某一极移动。 12.燃料电池负极上燃料放电生成CO2，要考虑溶液酸碱性，若为碱性，则CO2+ 2OH- = CO32-+ H2O。 13.电解Hg2(NO3)2溶液时,阴极上电极方程式可表示为:Hg22++2e-=2Hg。 14.对蓄电池而言,其正、负极在充电时应分别和外接电源的正、负极相连。即正极接正极,负极接负极。 15.原电池电解质溶液中,阴离子向电池负极移动,阳离子向电池正极移动;电解池中阴离子向电池阳极移动,阳离子向电池阴极移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。。 16.电解精练铜时阳极溶解的是粗铜,即除了铜还有锌、铁、镍等活泼金属。若是电镀铜时,则阳极溶解的就是精铜了。 17.在船身装上锌块利用的是牺牲阳极法（专业名词），即使是原电池但也是这种说法。 18.原电池才考虑是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。 19.废电池中对环境形成污染的主要物质是多种重金属。 20.用惰性电极电解强酸、含氧酸、活泼金属的含氧酸盐的稀溶 液时，实际上是电解H2O，溶质的质量分数增大，浓度增大。 21.电解后要恢复原电解质溶液的浓度，需加适量的某物质，该物质可以是阴 极与阳极产物的化合物。例如用惰性电极电解溶液，要恢复原溶液的浓度,CuSO4可向电解后的溶液中加入CuO，但不能加入Cu(OH)2，因为Cu(OH)2与生成的 H2SO4反应后使水量增加。 22.电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 23.任何一个电极反应等号左、右两边一定遵循：得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒。 二、关于原电池的认识误区 1.原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。 2.原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 3.无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 4.通电时，溶液中的溶质粒子分别向两级移动，或不移动（溶质粒子为分子，不带电）；而胶体中的分散质粒子向某一极移动。 5.燃料电池负极上燃料放电生成CO2，要考虑溶液酸碱性，若为碱性，则CO2+2OH-=CO32-+H2O。 6.对蓄电池而言,其正、负极在充电时应分别和外接电源的正、负极相连。即正极接正极,负极接负极。 7.原电池电解质溶液中,阴离子向电池负极移动,阳离子向电池正极移动;电解池中阴离子向电池阳极移动,阳离子向电池阴极移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。。 8.原电池和电解池的外电路：电子定向移动形成电流；内电路：离子定向移动形成电流。 9.在船身装上锌块利用的是牺牲阳极的阴极保护法（专业名词），即使是原电池但也是这种说法。 10.原电池才考虑是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。 11.废电池中对环境形成污染的主要物质是多种重金属。 三、电解过程中易出现的认识误区 1．金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极时，由于金属本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电极(如Zn、Fe、Cu、Ag等)；金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时，称为惰性电极，主要有铂(Pt)、石墨等。 2．电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是靠离子移动导电，即电子不通过电解质溶液。 3．书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写电解池的总反应时，弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)；总反应离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 4．电解水溶液时，应注意放电顺序，位于H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。 5．Fe3＋在阴极上放电时生成Fe2＋而不是得到单质Fe。 6．判断电解产物、书写电极反应式以及分析电解质溶液的变化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。 7．书写电解化学方程式时，应看清是电解电解质的水溶液还是熔融电解质。Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下才放电。 8.电解Hg2(NO3)2溶液时,阴极上电极方程式可表示为:Hg22++2e-=2Hg。 1．（2025·福建福州·模拟预测）难溶电解质的溶度积难以被直接测量，根据溶液中相关离子浓度会对电池的电动势产生影响，可通过设计原电池将测出。某研究小组设计了如图所示的电池装置，已知：电池工作时浓度保持不变，该电池的电动势，。下列说法正确的是 A．A极电势高于B极电势 B．该离子交换膜为阳离子交换膜 C． D．电路中转移1 mol电子，装置左端溶液质量增加62g 【答案】C 【分析】溶度积常数相关计算、新型电池、原电池有关计算由图可知，A电极为原电池的负极，氯离子作用下银在负极失去电子发生氧化反应生成氯化银，B电极为正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银，右池中硝酸根离子通过阴离子交换膜进入左池。 【解析】A．A电极为原电池的负极，A极电势低于B极电势，A错误；B．由分析可知，放电过程中，右池中硝酸根离子通过阴离子交换膜进入左池，B错误；C．由公式可知，，由图可知，正极区溶液中银离子浓度为，则负极区溶液中银离子浓度为，由左池中氯离子浓度为可知，氯化银的溶度积，C正确；D．电路中转移1 mol电子，装置左端生成1 mol AgCl，左侧溶液中减少1 mol，根据电荷守恒，右池溶液中1 mol通过阴离子交换膜进入左池，左池溶液质量增加，D错误；故答案选C。 2．（2025·湖北武汉·三模）含和CH3COONa的工业废水可利用微化学电池去除，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电极B的电势比电极A的低 B．负极电极反应式为 C．该电池不宜在高温环境下运行 D．每生成2 mol ，有0.5 mol CO2生成 【答案】D 【分析】氢离子由B极向A极移动，则A是正极、B是负极。 【解析】A．A是正极、B是负极，所以B的电势比A低，故A正确；B．负极CH3COO⁻失电子被氧化为CO2，C平均化合价从0→+4，电极反应式为CH3COO⁻ -8e⁻ +2H2O=2CO2↑+7H⁺，故B正确；C．电池含微生物膜，高温会导致微生物失活，不宜在高温下运行，故C正确；D．负极生成2CO2转移8e⁻；正极反应式为C6H4ClOH+2e⁻+H⁺→C6H5OH+Cl⁻，生成2mol Cl⁻转移4e⁻，所以每生成2 mol ，有1 mol CO2生成，故D错误；选D。 3．（2025·安徽·模拟预测）我国科学家研究发现的电化学“大气固碳”方法原理如图所示，该电池放电时的总反应为。下列说法错误的是 A．放电时，每消耗1molCO2转移电子数为 B．放电时，A电极发生氧化反应，该电池只能选无水电解液 C．充电时，Li+从电极B移向电极A D．充电时，电路中每通过1 mol电子，阳极区质量变化40g 【答案】A 【分析】由锂离子的移动方向可知，放电时，电极A为负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为Li-e--=Li+，电极B为正极，锂离子作用下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳，电极反应式为3CO2+4Li++4e-=2Li2CO3+C；充电时，与直流电源负极相连的电极A为电解池的阴极，电极B为阳极。 【解析】A．由放电时总反应可知，3 mol 二氧化碳参与反应时，转移电子的物质的量为4 mol，则每消耗1 mol二氧化碳转移电子数为1 mol××NA mol-1=NA，A错误；B．由分析可知，放电时，电极A为负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，活泼金属锂易与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以电池所用电解液必须为无水电解液，B正确；C．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的电极A为电解池的阴极，电极B为阳极，则锂离子从电极B移向阴极A，C正确；D．充电时，电极B为阳极，电极反应式为2Li2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Li+，则转移1 mol电子时，阳极区总质量减少1 mol××44 g/mol+1 mol××7g/mol =40 g，D正确；故选A。 4．（2025·安徽合肥·模拟预测）利用电催化反应可将生物质产品HMF()和GLY(甘油，)转化为高附加值化学BHMF()和甲酸盐，装置如图所示。 下列叙述正确的是 A．电势： B．N发生的电极反应式为 C．若把阴离子膜换成阳离子膜，效果会更好 D．放电时，每消耗1mol HMF，理论上有4 mol 穿过离子交换膜 【答案】A 【分析】该装置为电解池，HMF→BHMF为还原反应(阴极，M极)，GLY→HCOO⁻为氧化反应(阳极，N极)，据此分析解答。 【解析】A．由以上分析可知，M极为阴极，N极为阳极，电势：N>M，A正确；B．N极为阳极，发生氧化反应，GLY()氧化为HCOO⁻，C元素平均氧化态从-升至+2，1mol GLY失去8mol e⁻。甲酸为弱酸，电极反应式：，B错误；C．原电池中阴离子向阳极(N极)移动，阴离子膜可防止阳极生成的HCOO⁻流失；若换为阳离子膜，H⁺向阴极移动，可能干扰阴极反应，氢离子在阴极放电生成氢气，C错误；D．HMF→BHMF为还原反应，1mol HMF得2mol e⁻，电路转移2mol e⁻。阴离子膜允许OH⁻移动(阴极→阳极)，转移2mol e⁻对应2mol OH⁻穿过膜，D错误；故选：A。 5．（2025·陕西西安·模拟预测）二苯甲酮广泛应用于光化学及药物化学领域，可以以二苯甲醇为原料通过电解氧化进行制备，如图为其中一种可能的机理(其中表示I自由基)。下列说法错误的是 A．电势：惰性电极a>惰性电极b B．惰性电极b上生成的气体为 C．二苯甲醇生成二苯甲酮的反应为氧化反应 D．当惰性电极b上生成1 mol气体时，可得到2 mol二苯甲酮 【答案】D 【解析】A．电解池中阳极电势高于阴极，由机理图可知，电极a上I-失去电子生成I·（氧化反应），故a为阳极，b为阴极，因此电势：a>b，A正确；B．电极b为阴极，发生还原反应，溶液中H+在阴极得电子生成H2，B正确；C．二苯甲醇（含-OH）生成二苯甲酮（含C=O），羟基氧化为酮羰基，发生氧化反应，C正确；D．电极b生成1 mol H2时，转移2 mol电子（阴极反应：）。阳极a上I-失电子生成I·（），氧化二苯甲醇时，每个二苯甲醇分子失去2个电子生成一个二苯甲酮。电路中转移2 mol电子，阳极则生成2 mol I·，根据机理，2 mol I·可氧化1 mol二苯甲醇生成1 mol二苯甲酮，D错误；故答案选D。 6．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）工业上利用如图所示装置进行粗金的精炼提纯：开始时粗金板(含Ag)作阳极，精炼需通过直流电叠加交流电进行电解，阳极上周期性出现正负半周期，以防一段时间后阳极钝化，电解难以进行。 下列叙述正确的是 A．当电压处于OAB时，粗金板可以发生电极反应：Au-3e-+4Cl-= B．电解过程中c()保持不变 C．当电压处于BCD时，粗金板可发生电极反应：Ag++e-=Ag，有利精炼持续 D．电解槽可敞口设计且同时可与粘有图标的实验一起进行 【答案】A 【分析】根据电解精炼原理，粗金板应为阳极，连接电源的正极，a为电源的正极，b是电源的负极，纯金板为阴极，粗金板的电极反应式为Au-3e-+4Cl-=、Ag-e-+Cl-=AgCl，随着AgCl增多，阳极钝化，电解效率降低，当电流处于交流电的负半周期时，粗金板做阴极，电极反应式为AgCl+e-=Ag+Cl-达到去极化的目的。 【解析】A．当电压处于OAB时，电压为正，粗金板作阳极，发生氧化反应。Au失去3个电子，与Cl⁻结合生成，电极反应式为Au - 3e-+ 4Cl- = ，A正确；B．电解过程中，粗金板（含Ag）作阳极时，Ag会生成AgCl沉淀（阳极泥）不进入溶液，而Au溶解生成；阴极（纯金板）析出Au消耗。但因叠加交流电，粗金板在负半周期（如BCD段）会作为阴极析出Au，纯金板作为阳极溶解Au，整体上粗金中Au转移到纯金板，溶液中浓度会变化，B错误；C．电压处于BCD时为负电压，粗金板作阴极，发生还原反应。电解液中Ag+因生成AgCl沉淀浓度极低，主要反应为 + 3e- = Au + 4Cl-，而非Ag+还原，C错误；D．电解液含盐酸，敞口会导致HCl挥发，且图标为易燃品标志，电解过程与易燃品实验共存不安全，D错误；答案选A。 7．（2025·辽宁丹东·二模）电解硫酸钠溶液制取某电池材料的前驱体，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．b电极电势低于a B．交换膜B为阳离子交换膜 C．通电一段时间后，Ⅰ室pH降低 D．当Ⅲ室产生0.2 mol 时，理论上Ⅰ室中质量减少3.2 g 【答案】D 【分析】由图可知，前驱体在Ⅲ 室生成，则Ⅱ室的金属阳离子进入Ⅲ 室，交换膜B为阳离子交换膜，则右侧纯钛电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-，OH-与金属阳离子结合得到前驱体，为保持电荷守恒，交换膜A为阴离子交换膜，左侧石墨电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，所以电解过程实际上是电解水。 【解析】A．电源正极电势高于负极，石墨电极连接a，纯钛电极连接b，前驱体在Ⅲ 室生成，纯钛电极为阴极（连接电源负极b），a为正极，b为负极，故b电极电势低于a，A正确；B．根据分析，Ⅲ 室需Ni2+、Co2+、Mn2+与OH-结合生成前驱体，金属阳离子应从Ⅱ室移向Ⅲ 室（阴极），则交换膜B允许阳离子通过，为阳离子交换膜，B正确；C．根据分析，Ⅰ室石墨电极为阳极，发生反应2H2O-4e-=O2+4H+，生成H+使溶液酸性增强，pH降低，C正确；D．根据化学式，生成0.2 mol前驱体需0.4 mol OH-，对应转移0.4 mol电子。阳极反应生成0.1 mol O2（质量3.2g），但Ⅱ室中的会通过交换膜A移向Ⅰ室（维持电中性），0.2 mol （质量19.2 g）移入，故Ⅰ室质量增加19.2 g-3.2 g=16 g，D错误；故选D。 8．（2025·甘肃白银·二模）国内某科研团队以半导体为光电极、通过在水/乙腈中加入NaBr作为氧化还原中介，成功实现了以水为氧源的高效高选择性光电催化烯烃环氧化，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．Pt为该光催化电解池的阳极 B．阳极的电极反应为 C．生成11.2 L(标准状况)时，一定会生成0.5 mol D．乙腈不是电解质，但有助于有机物的溶解 【答案】D 【分析】由图可知，该装置为电解池，BiVO4电极为阳极，光照条件下溴离子在阳极失去电子发生氧化反应生成溴，电极反应式为2Br- -2e-=Br2，反应生成的溴在碱性条件下与反应生成、溴离子和水，反应的化学方程式为+ Br2+2OH-+2Br-+H2O，铂电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为H2O+2e-=H2↑+2OH-。 【解析】A．由分析可知，铂电极为该光催化电解池的阴极，A错误；B．由分析可知，BiVO4电极为阳极，光照条件下溴离子在阳极失去电子发生氧化反应生成溴，电极反应式为2Br- -2e-=Br2，B错误；C．溴的水溶液能与发生加成反应，导致中混有溴代烃，所以标准状况生成11.2L氢气时，的物质的量不一定为0.5 mol，C错误；D．乙腈为非电解质，但可溶解溴和，有利于溴与充分反应生成，D正确；故选D。 9．（2025·青海西宁·二模）科技工作者利用光催化原理[光照时，光催化电极a会产生和空穴]设计了一套高效光电化学燃料电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．该装置工作过程中仅有光能转化为电能 B．电池工作时，溶液中的会从右向左迁移 C．电池工作时，催化电极b上发生氧化反应 D．用空穴表示的光催化电极a反应为 【答案】D 【解析】A．该装置利用光催化产生电子和空穴，同时涉及化学反应（如有机物氧化），能量转化包括光能和化学能转化为电能，并非仅有光能转化为电能，A错误；B．电池工作时，光催化电极a产生电子，为负极，催化电极b为正极，H+（阳离子）向正极（右侧）迁移，即从左向右迁移，B错误；C．催化电极b为正极，正极发生还原反应，C错误；D．光催化电极a上，反应物为HOOC-CH=CH-COOH（丁烯二酸，C4H4O4），空穴（h⁺）具有氧化性，将其氧化为CO2。反应中C元素从平均+1价升至+4价，4个C共失12e-，12h+得12e-，配平后方程式为C4H4O4+12h++4H2O=4CO2↑+12H+，D正确；故答案选D。 10．（2025·陕西西安·二模）钠电池具有高能量密度和长循环寿命等优势，如图是某钠离子二次电池工作原理示意图，电池反应为，下列说法错误的是 A．充电时，极电势低于极 B．充电时，电极上的电极反应式为 C．放电时，导线中每通过，理论上极质量减轻 D．该电池在工作一段时间后应补充含钠离子的电解质来保证其长循环寿命 【答案】D 【分析】根据题干中的移动方向可知，充电时（电解池原理），为阳极，对应M为电源的正极，为阴极，对应N为电源的负极；放电时（原电池原理），为原电池的正极，为原电池的负极。 【解析】A．充电时为电解池，M极是阳极（接电源正极），N极是阴极（接电源负极），阳极电势高于阴极，故N极电势低于M极，故A项正确；B．充电时M极为阳极，发生氧化反应，对应放电时正极反应的逆过程。放电时M极（正极）反应为，则充电时阳极反应为，故B项正确；C．放电时N极为负极，反应为，每转移释放2 mol，即转移1 mol时N极质量减轻23g。则转移0.3 mol时，N极质量减轻，故C项正确；D．电池总反应中总量不变，仅在两极和电解液间迁移，因此，无需补充含钠离子电解质，故D项错误；故答案为：D。 11．（2025·四川广安·模拟预测）某双离子电池如图。该电池以并五苯四酮（PCT）和石墨为电极，以室温离子液体、为电解液，离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知充电时，PCT电极发生还原反应。下列说法错误的是 A．1 molPCT完全反应，理论上有2 mol嵌入石墨电极 B．放电时，石墨电极电势高于PCT电极 C．嵌入电极时，电池处于充电过程 D．充电时，PCT电极反应式为 【答案】A 【分析】已知充电时，PCT电极发生还原反应，PCT电极为阴极，PCT在阴极得到电子发生还原反应：，石墨电极为阳极，发生氧化反应：，嵌入石墨电极。放电时，PCT电极为负极，石墨电极为正极。 【解析】A．由反应可知，PCT完全反应时，PCT中有4个—CO—可以得到4个电子，，1 molPCT完全反应，转移4 mol电子，理论上嵌入石墨电极4 mol，A错误；B．已知充电时，PCT电极发生还原反应，则PCT电极为阴极；放电时，PCT为负极，石墨电极为正极，正极电势高于负极，所以石墨电极电势高于PCT电极，B正确；C．充电时，石墨电极为阳极，阴离子向阳极移动，嵌入电极时，电池处于充电过程，C正确；D．充电时，PCT电极发生还原反应；，D正确；故答案选A。 12．（2025·四川达州·模拟预测）钠离子电池比锂离子电池更稳定，造价更低。一种钠离子电池构造示意图如下，已知放电时负极反应式：。下列说法正确的是 A．充电时，硬碳电极电势高于 B．放电时，正极的电极反应式为 C．充电时，外电路中每转移，理论上电极上增加4.6g D．放电时Na+从硬碳电极脱嵌，电解液中Na+浓度升高 【答案】B 【分析】由放电时负极反应式：可知：在放电时，Na2Cn失电子生成Na+和C，则硬碳作负极，负极反应为Na2Cn-2e-=2Na++nC，Na1-xMnO2得电子生成NaMnO2，右侧电极为正极，正极反应为Na1-xMnO2+xe-+xNa+=NaMnO2；放电时阳离子移向正极，电子由负极经过外电路流向正极；充电时为电解池，原电池的正、负极与外加电源的正、负极相接，作阳极、阴极，阴、阳极反应与负、正极反应相反，据此分析解答。 【解析】A．由题中信息可知，放电时硬碳作负极，则充电时硬碳电极与直流电源负极相连，作阴极，阴极电势小于阳极，A错误；B．右侧电极为正极，得电子生成，正极的电极反应式为：，B正确；C．根据阳极反应式：，则每有1mol电子转移，阳极质量会减少23g，则外电路中每转移0.2mol电子，理论上。电极上减少，C错误；D．电解液中浓度不变，D错误；故答案为：B。 13．（2025·广东惠州·三模）某天然气公司取得一项名为“用于热采井外加电流阴极保护装置的阴极电缆结构”的专利。下列说法不正确的是 A．该装置能对输油、输水等埋地管线进行腐蚀防护 B．该保护装置的原理是将化学能转化为电能 C．电缆应该连接电源的负极 D．被保护的电缆电极发生了还原反应 【答案】B 【解析】A．该装置能通过外部电流抑制金属腐蚀，属于外加电流阴极保护法，能对输油、输水等埋地管线进行腐蚀防护，A正确；B．外加电流阴极保护法实际上是电解原理的应用，原理是将电能转化为化学能，B错误；C．外加电流阴极保护法中，被保护金属应连接电源的负极做电解池的阴极，所以电缆应该连接电源的负极，C正确；D．外加电流阴极保护法中，被保护的电缆电极连接电源的负极做电解池的阴极，阴极上发生了还原反应，D正确；故选B。 14．（2025·陕西宝鸡·三模）宝鸡被誉为“青铜器之乡”，下列修复青铜文物的方法其主要目的是减缓青铜器化学腐蚀速率的是 A．锡焊接法 B．修整复原法 C．烫蜡覆盖法 D．花纹翻刻法 【答案】C 【解析】A．锡焊接法指利用青铜器断口的金属性，通过加热烙铁和焊锡进行焊接，使破残铜器复原，A错误；B．修整复原法指采用传统工艺与现代科学技术相结合的手段，一般分为矫形和残片拼对连接两个部分，B错误；C．烫蜡覆盖(表面封护)可以阻止青铜器与水、空气接触，减慢化学腐蚀速率，C正确；D．花纹翻刻法指使用自制的各种錾刀，按照已摹绘好的花纹轮廓，用锤击加压法进行雕刻，对照原器花纹，反复重刻、磨锉，直至花纹和原器花纹一样精细，D错误；故选C。 15．（2025·陕西汉中·三模）金属材料的使用可以促进生产发展、改善人类生活。下列有关金属材料的相关说法错误的是 A．日常生活中的金属材料选择合金而非纯金属，一定可以减缓金属腐蚀的速度 B．用铬酸作氧化剂，采用化学氧化法可以使铝的氧化膜产生美丽的颜色 C．测试工程师可测出不锈钢中的某些组成元素及其含量，从而确定不锈钢的等级 D．在钢中加入稀土金属可增加钢的塑性、耐腐蚀性等，广泛应用于冶金、材料工业等领域 【答案】A 【解析】A．合金的耐腐蚀性取决于成分和环境。例如普通钢（铁碳合金）中碳作为阴极会加速铁的腐蚀，因此并非所有合金都比纯金属更耐腐蚀，A错误；B．铝经铬酸氧化处理可形成致密氧化膜，并通过吸附染料产生颜色，B正确；C．不锈钢等级（如304、316）由铬、镍等元素含量决定，通过含量分析可确定等级，C正确；D．稀土金属能细化钢的晶粒，增加钢的塑性、耐腐蚀性等性能，D正确； 故选A。 16．（2025·广东汕头·三模）生活中许多现象与电化学原理密切相关，下列说法正确的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀 B．用“保暖贴”取暖，铁做负极发生吸氧腐蚀，放出热量 C．保护水中的钢闸门，应将其与电源正极连接 D．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁强 【答案】B 【解析】A．铜板打上铁铆钉后，金属性强于铜的铁做负极，则铁铆钉更易被腐蚀，故A错误；B．“保暖贴”内含铁粉、碳、氯化钠，取暖时，铁做原电池的负极发生吸氧腐蚀，放出热量，故B正确；C．保护水中的钢闸门时，应将钢闸门与电源负极连接做电解池的阴极被保护，故C错误；D．生铁中含有碳能与铁在潮湿的空气中形成原电池，铁做负极被损耗，所以生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱，故D错误；故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $