板块4 选择题突破1 新型化学电源-【红对勾讲与练】2026年高考化学二轮复习讲义

一 板块四 选择题突破1 真题研悟 明晰方向、 1.(2025·江苏卷)以稀硫酸为电解质溶液的光解 水装置如图所示，总反应为2HO 光 催化剂 2H2个十O2个。下列说法正确的是 eAe 稀硫酸 室X 室 电极a质子交换膜电极b A.电极a上发生氧化反应生成O2 B.H通过质子交换膜从右室移向左室 C.光解前后，H2SO4溶液的pH不变 D.外电路每通过0.01mol电子，电极b上产生 0.01 mol H2 2.(2025·黑吉辽蒙卷)一种基于Cu20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/AgC1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() 负载 进料口 出料口 b Cu,O/ NaCI溶液 NaTi,(PO)/ Cu,(OH)CI Na Ti(PO) A.放电时Na+向b极迁移 B.该电池可用于海水脱盐 C.a极反应：Cu2O+2H2O+Cl-2e Cu2(OH)C1+H D.若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储 氯能力 030 2对勾·讲与练·高三二轮化学 电化学 新型化学电源 3.(2025·安徽卷)研究人员开发出一种锂一氢可 充电电池（如图所示），使用前需先充电，其固体 电解质仅允许L计通过。下列说法正确的是 () 气体扩散电极 惰性电极 固 氢容器 机电解 液 电解质 LiH,P 0 0 A.放电时电解质溶液质量减小 B.放电时电池总反应为H2十2Li—2LiH C.充电时Li计移向惰性电极 D.充电时每转移1mol电子，c(H+)降低 1mol·L-1 4.(2025·广东卷)一种高容量水系电池示意图如 图。已知：放电时，电极Ⅱ上MnO2减少；电极 材料每转移1mol电子，对应的理论容量为 26.8A·h。下列说法错误的是 S/MnS 离子交 MnO, 换膜 MnSO MnSO 溶液 溶液 A.充电时Ⅱ为阳极 B.放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低 C.放电时负极反应为MnS-2e一S+Mn+ D.充电时16gS能提供的理论容量为26.8A·h 潮源固本 整合关键 1.原电池基础模型 一电子“不下水” e沿导线传递，有电流产生 氧化反应 锌 盐桥 铜 还原反应 负极 正极 Zn-2e-= =Zn2+ Cu2++2e-=Cu 移 阴 ZnSO CuSO 移 溶液 溶液 离 离子导体 子 离子“不上岸” 电 固 解 态 电 离 溶 ⑧ 体 传导离子 2.二次电池思维模型 外接电源负极同一电极 还原反应：阴极 充电可充电放电 →负极：氧化反应 氧化反应：阳极 电池 →正极：还原反应 外接电源正极同一电极 3.各类电池示例 (1)新型一次电池 电池类型 反应式 总反应：HO2十2H+Mg—Mg2++ Mg-H2 O. 2H2O 电池 正极 负极 Mg-2e =Mg2+ 总反应：2Na十xS—Na,S 钠硫电池 正极 负极 Na-e=Na (2)燃料电池（以甲醇 O2燃料电池为例) CHOH-6e+H2O 负极 酸性介质，如 CO2个+6H 稀硫酸 正极 20,+6e +6H+==3H2O CH.OH-6e +80H 负极 CO+6H2O 碱性介质，如 KOH溶液 3 2 )2+6e+3H2O 正极 60H 续表 CHOH-6e+3CO 负极 4C02个+2H2O 熔融盐介质， 如熔融KCO 3 02+6e+3C02 正极 2 3C)3 固体导电介质，负极 CH2OH-6e +302 如高温下能传 CO2个+2H2O 导0的固体 正极 20,+6e--30 (3)新型可充电电池 类型 反应式 总反应：3Zn+2KFe0,十8H0放售 充电 3Zn(OH)2+2Fe(OH)2+4KOH 高铁 正极： 电池 负极： 阳极： 阴极： 总反应：Li-CoO2十LiC 电LCoO,十 充电 C(.x<1) 锂离 正极：Li,-CoO,十xe十xLi计一LiCoO2 子电池 负极：Li,C。一xe一一xLi十C。 阳极：LiCoO2-xe--Li-CoO2+xLi 阴极：xLi十xe+C6一LiC6 总反应：2Na2S2十NaBr3 放电Na,S,十 充 3NaBr 钠硫 正极：NaBr+2e+2Na一3NaBr 蓄电池负极：2Na,S,-2e—NaS,+2Na 阳极：3NaBr-2e—NaBra+2Na 阴极：Na2S,+2Na++2e 2Na,S, 总反应：VO克+2H+V+ 放电V+十 充电 VO2++H2O 全钒液 正极： 流电池 负极： 阳极：VO2++H,O-e一-VO,+2H 阴极：V3+十e一V2+ 板块四 电化学 031 模拟测评 融会贯通 1.(2025·广东深圳二模)锂一氟化碳(Li-C℉，)电 池具有优异的性能。该电池的总反应为C℉，十 xLi一C十xLiF,电池工作时，下列说法正确 的是 A.锂电极为正极 B.电子由Li电极经导线流向CF,电极 C.负极反应为CF,十xeC十xF D.将电能转化为化学能 2.(2025·四川眉山东坡区一模)一种肼(N2H1) 燃料电池的工作原理如图所示： 用电器 NHI①) ,Fe2+ HO 稀硫酸 稀硫酸 N, Fe+ 质子交换膜 下列说法正确的是 A.a极发生还原反应 B.该装置将电能转化为化学能 C.电池内发生的反应有4Fe++O2十4H+ 4Fe3++2H2O D.当有32gN2H4反应时，消耗22.4LO2 3.(2025·河南焦作一模)镁一锑液态金属电池是 新型二次电池，白天利用太阳能给电池充电，夜 晚电池可以给外电路供电。该电池利用液体密 度不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层 选择题突破2 真题研悟 明晰方向。 1.(2025·河北卷)科研工作者设计了一种用于废 弃电极材料Li,CoO2(x<1)再锂化的电化学装 置，其示意图如下： A B+ 直流电源 比 Pt Li.CoO, LiSO. 电极 溶液 电 极 极 己知：参比电极的作用是确定Li,CoO2再锂化 032 对闪·讲与练·高三二轮化学 熔融盐的组成及浓度不变。工作原理如图所 示，下列有关该二次电池说法正确的是() Mg(液) 太阳能 电池 熔融NaCl、KCL、MgCl2 ⑧ 流 Mg-Sb(液) 向 A.该电池放电时，C1向下层方向移动 B.充电时，阴极的电极反应为Mg2++2e -Mg C.该电池充电时，Mg-Sb(液)层作阴极 D.放电时，Mg(液)层的质量增大 4.(2025·辽宁省名校联盟一模)某水系氢气一质 子二次电池以质子作为载流子，高浓度的 9mol/L磷酸为电解液，联合普鲁土蓝衍生物 (PBA)电极优异的电化学特性，形成一种理想 的质子全电池。工作原理示意图如下： 负载 00 Hx-Vgd/Vad 9mol/L磷酸 H+4 下列说法正确的是 A.充电时M极连接电源负极作阴极 B.放电时电流方向：N极→电解质溶液→M极 C.充电时M极反应为PBA+xe十xH+ PBA-x H D.为提高电池工作效率可将9mol/L磷酸用 纯磷酸代替 电解原理的应用 为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下 列说法正确的是 () A.Li,CoO2电极上发生的反应：Li,CoO2十 xe +xLi-LiCoO2 B.产生标准状况下5.6LO2时，理论上可转化 :ml的5，co0 C.再锂化过程中，SO?向Li,CoO2电极迁移 D.电解过程中，阳极附近溶液pH升高 2.(2025·陕晋宁青卷)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)。3议8-12，品地中个数为8X日=1，C个套为1,0 2 个：为6×号=3，品隐边长为acm,则密度p=侣 M136 NAXa-Naa g/em'. 96 2.(1)4(2) p·(a×10-7)3 解析：(1)图c为石墨的晶胞，内部有1个C原子，面上有2 个C原子，棱上有4个C原子，顶角有8个C原子，C原子个 1 数为1+2X2+4X日+4X2+2父3+2X。 =4。 1 (2)金刚石晶胞中C原子数为4十8X8十6X2=8,质量为 8×12 N 是g,体积为(a×10)尸cm,根据蜜度公式p=罗 8×12 NA 96 (aX107)g·cm3,VA= ·(aX107) 3()。A 解析：结合晶胞结构，A点的原子分数坐标为(0,0,0)，B点 的原子分数坐标为（日0，号）：相年@之间的装短距高等子 面对角线长度的一羊，即巨。 apm;该晶胞沿体对角线方向投 影，对角线上的黑球和体心的白球投影为体心，其余黑球投 影为正六边形的顶，点，灰球投影到六边形的对角线的四等分 点，则投影图为A。 4AeN,(份告）)VB+(号 解析：一个化合物X的晶胞中，含有Ag的个数为8×年+ 2=4,N的个数为8X+12X号十4=12，所以共化学式为 AgN3;对比A点原子的分数坐标，可知C点原子的分数坐 d nm 目目 格为（兮合生）也因所示 ,所以晶胞 nm A 中A,B同距离为，√a+(合)m 板块四 电化学 选择题突破1新型化学电源 》真题研悟·明晰方向《 1.A光解过程中，电极a上电子流出，发生氧化反应，a为负 极，电极反应式为2H20一4e一O。↑十4H；电极b上电 子流入，发生还原反应，b为正极，电极反应式为2H十十2e 一一H,个。根据分析可知，A正确；原电池中阳离子向正极 移动，H+通过质子交换膜从左室移向右室，B错误；在探究 溶液中溶质浓度变化时，不仅要关注溶质的变化，也要关注 溶剂的变化，光解总反应是电解水，H2SO,溶液中H,O减 少，H,S),浓度增大，pH减小，C错误；由电极b的电极反 应式可知，生成1molH转移2mol电子，外电路每通过 0.01mol电子时，电极b上生成0.005molH2,D错误。 2.D放电过程中a、b极均增重，由两个电极及电解液组成可 知，a极是负极，电极反应式为Cu2O十2HO十C1厂一2e Cu2(OH)3Cl+H,b极是正极，电极反应式为NaTi2(PO,)3+ 2e+2Na一-NaTi,(PO,)3,据此解答。放电时b极是正 极，阳离子向正极移动，所以Na向b极迁移，A正确；负极 2202网勾·讲与练·高三二轮化学 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；由分析可知，C正确；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。 3.C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LH。P(): 解离为L和H,P):,则充电时，惰性电极为阴极，电极反 应为Li十e一Li,阳极为气体扩散电极，电极反应为 H2一2e十2H2PO方一2HPO,,放电时，惰性电极为负 极，电极反应为Li一e一Li计，气体扩散电极为正极，电极 反应为2H3PO4十2e一2H2PO:十H2↑，据此解答。放 电时，L会通过固体电解质进入电解质溶液，同时正极会生 成H。进入储氢容器，当转移2mol电子时，电解质溶液质量 增加7g/mol×2mol-1mol×2g/mol=12g,即电解质溶 液质量会增大，A错误；放电时，由分析中的正、负电极反应 可知，总反应为2Li+2HPO,H。◆+2LiH,PO,,B错 误；充电时，L向阴极移动，则L向惰性电极移动，C正 确；不知道电解质溶液的体积，且HP):是弱酸，故无法计 算c(H+)降低了多少，D错误。 4.B放电时，电极Ⅱ上MnO2减少，说明MnO2转化为 M+,发生还原反应，为原电池的正极，由于电解质溶液为 MnSO,溶液，故电解质溶液应为酸性溶液，正极反应为 MnO2+2e+4H+一Mn++2HO,则电极I为原电池负 极，MnS失去电子生成S和Mn2+,负极反应为MnS一2e 一S十Mn+。由分析可知，放电时，电极Ⅱ为正极，故充电 时电极Ⅱ为阳极，A正确：由分析可知，放电时电极Ⅱ为正 极，正极反应为MnO。十2e+4H一Mn2++2H,O,反应 消耗H,溶液的pH升高，B错误；由分析可知，放电时电极 I为原电池负极，负极反应为MnS-2e -S+Mn2+,C正 确；根据放电时负极反应，可知充电时阴极反应为S十 Mn++2e一MnS,每消耗16gS,即0.5molS,转移 1mol电子，据题意可知，能提供的理论容量为26.8A·h, D正确 》潮源固本·整合关键《 3.(1)H2O2+2H++2e-2H,0 xS+2eS (3)FeO+3e+4H,O-Fe(OH):+50H Zn-2e +20H--Zn(OH), Fe(OH)+50H7-3e-FeO+4H,O Zn(OH)。+2e -Zn+20H VO+2H+e-VO+H2 O V+-e-V3+ 》模拟测评·融会贯通《 1,B锂是活泼金属，在反应中易失去电子发生氧化反应，应为 负极，而非正极，A错误；原电池中，电子从负极经导线流向 正极，Li电极为负极，CF,电极为正极，因此电子由Ii电极 经导线流向CF,电极，B正确；负极是Ii失去电子，电极反 应式为Li一e一Li,C错误；电池工作时是将化学能转化 为电能，而非电能转化为化学能，D错误。 2.C由图可知，该装置为化学能转化为电能的燃料电池，a为 原电池的负极，肼在负极失去电子发生氧化反应生成氯气和 氢离子，电极反应式为N2H,一4e一N2◆+4H+,b为正 极，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，电 极反应式为Fe+十e 一F+,放电生成的亚铁离子酸性 条件下与氧气反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为 4Fe++O2+4H+ 一4Fe3++2H,O。由分析可知，a为原 电池的负极，发生氧化反应，故A错误；由分析可知，该装置 为化学能转化为电能的燃料电池，故B错误；由分析可知，电 池内发生的反应有亚铁离子酸性条件下与氧气反应生成铁 离子和水，反应的离子方程式为4Fe++)2+4H+ 4Fe+十2HO,故C正确；气体所处的温度、压强未知，无法 计算32g肼反应时消耗氧气的体积，故D错误。 3.B根据电流的方向，Mg一Sb(液)层作正极，Mg(液)层作负 极，该电池放电时，阴离子向负极移动，即C向上层方向移 动，故A错误：充电时，Mg(液)层作阴极，阳离子移向阴极， 发生还原反应，阴极的电极反应为Mg2+十2e一Mg,故B 正确；根据电流的方向，该电池充电时，Mg-Sb(液)层作阳 极，故C错误；放电时，负极Mg失电子转化为镁离子，则Mg (液)层的质量减小，故D错误。 4.B氢气在负极上失去电子产生氢离子，发生氧化反应，所以 N极是负极，M极为正极，正极上发生还原反应，电极反应式 为PBA+xe+xH+一PBA-2 H;充电时N极成为阴极， M极为阳极。由分析可知，N极为原电池负极，充电时作电 解池阴极，M极为原电池正极，充电时作电解池阳极，A项错 误；由分析可知，放电时为原电池，N极为原电池负极，电流 方向：N极→电解质溶液·M极，B项正确；充电时M极发 生氧化反应，反应为PBA-z H一xe 一PBA十xH+,C项 错误：纯磷酸几乎不导电，用其代替9ol/L磷酸，电池效率 会大大降低，甚至无法工作，D项错误。 选择题突破2电解原理的应用 》真题研悟·明晰方向《 1.B由题给装置图可知，该装置中有直流电源，为电解池，则 Li,CoO,(x<1)转化为LiCo)。过程中，Co元素化合价由 十(4一x)降为十3，Li,CoO2得电子发生还原反应，为阴极， 电极反应式为Li,CoO,+(1-x)e+(1-x)Li LiCoO,,Pt电极为阳极，失电子，发生氧化反应，电极反应式 为2H2O一4e一)2个十4H十，据此回答。由分析知， Li,CoO2电极上发生的反应：Li,CoO2十(1-x)e十 (1一x)Li一一LiCoO:,A错误；由电极反应式可知，产生标 准状况下5.6L(即0.25mol)O2时转移1mol电子，理论上 转化-立mol的Li,Co0,B正确：s0为阴离子，应向阳 极移动，即向Pt电极迁移，C错误；由阳极电极反应式可知， 电解过程中，阳极产生H、消耗H2(O,酸性增强，则阳极附 近pH降低，D错误。 2.D电极b上TY转化为TQ,发生加氧去氢的反应，即氧化 反应，故电极b为阳极，电极为阴极，阴极上氢离子得电子 生成H2,以此解题。电解时阳离子向阴极移动，H从右室 向左室移动，A正确：根据题图可知，电解总反应方程式为 TY十H.0电解TQ十2H+,B正确：振搭反应历程图可知， TY中酚羟基转化为羰基，水中一OH连在酚羟基的对位上， 进而转化为羰基，结合 的结构并联系反应机理 OH 也可以转化为TQ,C正确：根据反应历程 OH 图可知，用1“)标记电解液中的水，1“()会出现在TQ环上甲 基的邻位上 ,D错误。 18(0 3.B由题图可知，左侧电极发生反应：[Fe(H,O):]+一e 一一[Fe(H,O):]3+,则左侧为阳极，右侧电极反应为 [Fe(H,O):]3++e一[Fe(H2O)]+,则右侧电极为阴极 据此解答。由分析可知，阴极反应为[Fe(HO)]3+十e [F(H,O):]2+,A正确：已知②处的电解液温度比①处的 低，则可推断[Fe(HO):]3+十e一一[Fe(H2O)6]+是吸热 反应，[Fe(H,O):]3+比[Fe(H,O)]+稳定，B错误：多孔隔 板可以阻止两电极区的溶液对流，可阻止热交换，C正确；题 干明确指出电子转移过程非常快，物质结构来不及改变，这 意味着电子转移（即氧化还原反应）本身不会直接导致结构 变化，热效应实际上来源于电子转移完成后，新生成的离子： [Fe(H,O),]+和[Fe(H,O):]+因配位环境或电荷分布变 化引起的结构重组导致热量变化，D正确。 》模拟测评·融会贯通《 1.C太阳能电池提供电源进行电催化合成氨气，题图左侧发 生HO转化为)。的氧化反应，为阳极，右侧发生N转化 为NH,的还原反应，为阴极。N,转化为NH3,N的化合价 降低，发生还原反应，A错误；该装置是电解装置，将电能转 化为化学能，B错误；该装置将游离态的氨转化为化合态的 氨，属于一种新型的人工固氨技术，C正确：根据得失电子守 恒，通过相同物质的量的电子生成的NH3和O2的物质的量 之比为4：3，NH产率达到3.4umol·h1,则O2的产率 为子×3.4m0lh,D错误。 2.C由题图可知，该装置为电解精炼池，与直流电源正极相连 的粗镓为精炼池的阳极，碱性条件下，阳极中的锌和镓失去 电子发生氧化反应，电极反应式为Ga一3e十4)H Ga)+2H,)、Zn-2e+4OH一Zn)+2H,(),比镓 不活泼的铁和铜不参与放电，沉在阳极的底部形成阳极泥， 与负极相连的高纯镓为阴极，偏镓酸根离子在阴极得到电子 生成镓，电极反应式为GaO:十3e+十2H20一Ga十 4OH。精炼池工作时，电流由正极N流向粗镓，经NaOH 溶液，由高纯镓流向负极M,形成闭合电路，故A正确；由分 析可知，电解精炼镓时产生的阳极泥的主要成分为铁和铜， 故B正确；由分析可知，与负极相连的高纯镓为阴极，偏镓酸 根离子在阴极得到电子生成镓，电极反应式为GO?十 3e+2H2)一Ga十4OH,故C错误；若电解过程中溶液 的碱性过低，溶液中的水也会在阴极得到电子发生还原反应 生成氢气和氢氧根离子，导致电解效率下降，故D正确。 3.A由题图可知，电极b上水放电生成氧气，电极反应为 2H,O-4e 一O),◆十4H,生成的氢离子通过质子膜向 电极a移动，电极b附近溶液的pH不变，故A错误；电极a 上HSO转化为S,O,电极反应为2HS)+2e+2H+ 一S)十2H2O,故B正确；电极b上水放电生成氧气，反 应生成的氢离子通过质子膜进入左侧，电解过程中损失水， 则右侧Na2SO:的浓度增大，故C正确；由电极反应可知，电 解过程中有4molH+通过质子膜时，电路中转移4mol电 子，则生成2 mol S2O,SO与NO反应生成氪气和 HS03,反应方程式为2S,0十2N0十2H20 4HS()3+N2,2 mol S2O可处理2 mol NO,质量为60g, 故D正确。 4.D碳极板A上Mn2+失电子发生氧化反应转化为MnO, 碳极板A是阳极，碳极板B是阴极。碳极板A是阳极，碳极 板B是阴极，所以H+通过质子交换膜向碳极板B方向移 动，故A错误；Mn2+失电子发生氧化反应转化为MnO,,碳 极板A是阳极，阳极反应为Mn一5e十4HO一 Mn):十8H+,故B错误；ES分子中C为sp杂化，不可能 所有原子共平面，故C错误；DTD是硫酸乙二醇酯，ES是亚 硫酸乙二醇酯，都属于酯类化合物，故D正确。 选择题突破3“多池”“多室”电化学 装置的分析与计算 》真题研悟·明晰方向《 1.C全铁液流电池工作原理为2Fe3++Fe一一3Fe+,a极发 生反应：Fe一2e一Fe+,则a极为负载铁的石墨电极，作 负极，b极发生反应：Fe3+十e一一Fe2+,则b极为石墨电 极，作正极，据此解题。隔膜需防止右侧的F+进入左侧， 应使用阴离子交换膜，A错误；根据分析，放电时，极为负 极，b极为正极，B错误；充电时，极接电源负极，为阴极，电 极反应式为Fe2+十2e一一Fe,b极接电源正极，为阳极，电 极反应式为Fe+一e一一Fe+,两极的Fe+均减少，C正 确；根据总反应方程式2Fe3+十Fe 一3Fe+可知，Fe+减少 1mol,Fe+增加1.5mol,D错误。 2.D由题图可知，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一2e+2)H Mg(OH)2,电极2为正极，发生还原反应，电极反应式为 2H2)十2e一一H2↑十2OH,右侧为电解池，电极3为阳 极，产生氧气，电极4为阴极，产生氢气。催化剂生长在泡沫 镍电极上可增大催化剂与反应物的接触面积，提高催化效 参考答案221