专题03 电化学及其应用（6年汇编）（河北专用）2021-2026年高考化学真题分类汇编

**基本信息** 聚焦电化学专题，汇编2021-2026年河北高考真题及2026年模拟题，以我国新型电池、电催化转化等科研成果为情境，考查电极反应、离子移动等核心知识，强调真实问题解决与信息迁移能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|20题|电极判断、离子移动方向、电子转移计算|以2026河北真题“双功能电催化剂”为载体，融合装置图示分析，体现科技前沿| |非选择题|5题|电极反应式书写、反应路径分析|2024河北真题结合能量变化图考查反应路径，模拟题涉及双极膜、微生物电池等复杂体系|

专题03 电化学及其应用 6年真题1年模拟 考点分类 考情示例 命题规律 考点01 电化学及其应用 2026河北（1题）、2025河北（1题）、2024河北（1题）、2023河北（1题）、2022河北（1题）、2021河北（1题） · 情境设置：以我国科研新成果为载体，如新型电池、电催化转化、废旧电池回收等，体现科技前沿与绿色化学理念。 · 考查重点：电极判断、离子移动方向、电极反应式书写、电子转移计算及电化学原理综合应用。 · 命题趋势：装置图示复杂度增加，多融合电解质溶液、物质结构等知识，强调真实问题解决与信息迁移能力。 考点1 电化学及其应用 1.（2026·河北·高考真题）我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂，可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化，其原理如图所示： 下列说法错误的是 A. M是电源正极，N是电源负极 B. 电解一段时间后，电极Ⅱ附近减小 C. 电路中每通过 电子，理论上产生0.5 mol D. 总反应为 2.（2025·河北·高考真题）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 3.（2024·河北·高考真题）我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池，以为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺()以捕获，使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。 回答下列问题。 1. 下列说法错误的是 A. 放电时，电池总反应为 B. 充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接 C. 充电时，电子由电极流向阳极，向阴极迁移 D. 放电时，每转移电子，理论上可转化 2. 对上述电池放电时的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。 下列说法错误的是 A. 捕获的反应为 B. 路径2是优先路径，速控步骤反应式为 C. 路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同 D. 三个路径速控步骤均涉及转化，路径2、3的速控步骤均伴有再生 电极 过程 电极反应式 电极 放电 充电 多孔碳纳米管电极 放电 充电 4.（2023·河北·高考真题）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 5.（2022·河北·高考真题）（多选）科学家研制了一种能在较低电压下获得氧气和氢气的电化学装置，工作原理示意图如图。 下列说法正确的是 A. 电极b为阳极 B. 隔膜为阴离子交换膜 C. 生成气体M与N的物质的量之比为2：1 D. 反应器I中反应的离子方程式为4[Fe(CN)6]3—+4OH—4[Fe(CN)6]4—+O2↑+2H2O 6.（2021·河北·高考真题）K—O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是 A. 隔膜允许K+通过，不允许O2通过 B. 放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极 C. 产生1Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22 D. 用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水 模拟题精选 1.（2026·河北沧州·一模）我国科研工作者利用(DAT)的电化学氧化偶联反应，在绿色合成高附加值含能材料(DAAT)的同时实现双极制氢，装置如图所示。下列说法正确的是 A. 是阴极催化剂，可抑制竞争反应 B. 离子交换膜为阴离子交换膜，由a极向b极迁移 C. a极的电极反应式可能为 D. 理论上电路中转移4 mol电子，则两极共生成 2.（2026·河北保定·一模）科学家采用电化学法用环己醇制备己二酸，装置如图(电极材料均为Pt)。i．先闭合K一段时间后，阳极液由蓝绿色()变为橙色()，断开K；ii．向阳极液中滴加环己醇，溶液变为蓝绿色，继续滴加一定量环己醇；iii．闭合K，一段时间后，阳极液变为橙色且颜色不再改变时，断开K；iv．将阳极液移出，冷却结晶得到己二酸。下列说法中正确的是 A. 阴极室中稀硫酸的浓度变小 B. 若阴极室产生22.4 L(标准状况)气体，理论上最多生成己二酸的物质的量为0.5 mol C. 步骤i中溶液颜色发生变化的方程式为 D. 步骤iii的主要目的是使环己醇转化完全 3.（2026·河北张家口·一模）近期，我国科研团队报道了电催化-酸催化级联策略，将乙二醇高效转化成了多碳氧杂环化合物1，4-二氧六环-2，5-二醇，为更多领域的级联催化设计提供了参考，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 直流电源电极a的电势低于电极b的电势 B. 交换膜适合选用阴离子交换膜 C. 工作一段时间后，催化电极区和电极M区溶液的pH不变 D. 导线中通过，理论上可制得1 mol 4.（2026·河北承德·一模）橘红色的双环戊二烯基铁（）可作为火箭添加剂、汽油抗爆剂，催化剂和抗溃疡药物等。非水电解体系中电化学方法合成双环戊二烯基铁的原理为： 该法具有工艺简单、产率高和环境友好等优点。以环戊二烯、无水乙醇和溴化钠（三者的质量比为6:43:1）制备双环戊二烯基铁的装置如图所示。 下列说法错误的是 A. a为电源的正极 B. NaBr的主要作用有为电解池提供离子导体 C. 转移2mol电子，理论上可制得1mol双环戊二烯基铁 D. 阳极的电极反应为 5.（2026·河北邯郸·一模）实验室制备的原理是。下列说法正确的是 A. 的结构示意图为 B. 中键、键数目之比为 C. 中元素的化合价为 D. 和的空间结构相同 6.（2026·河北邯郸·一模）我国科学家开发出了高熵稀土氧化物，可用于电催化合成乙烯(如图)。下列说法错误的是 已知：电解时，电解质溶液为KOH溶液，电极均为惰性电极。 A. 在电解过程中，向阳极移动 B. 制备的乙烯产品中可能混有CO杂质 C. 若电路中转移4 mol电子，理论上阳极能收集到22.4 L(标准状况) D. 阴极发生的电极反应之一为 7.（2026·河北百师联盟·一模）有机质子—氢气电池具有保持超过十万圈的稳定循环和-70℃的低温可行性，展示出其在极端气候下应用的潜力。下图是四氯苯醌质子—氢气电池工作机理。 下列有关说法正确的是 A. 放电时，a电极为正极，发生还原反应 B. 放电时，当有1mol H+迁移到正极时，转移电子的物质的量为1mol C. 充电时的阳极反应为 D. 与氢氧燃料电池相比，当有1molH2反应时，该电池转移的电子数更多 8.（2026·河北五个一联盟·一模）某研究小组利用太阳能碱性电化学法将还原为和的原理如图所示。下列说法正确的是 A. 太阳能电池通过氧化还原反应将太阳能转化为电能 B. 电极Ⅱ生成乙烯的反应式为 C. 由电极室经阴离子交换膜流向电极Ⅱ室 D. 理论上两极所生成的气体物质的量关系为： 9.（2026·河北八校联考·一模）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理可表示为用该电池电解含锰酸性废水可得到，装置如图所示。下列说法错误的是 A. M极为负极，发生氧化反应 B. 当N极质量增加1.4g时，有由c区移动至b区 C. 电解一段时间后，a区溶液的pH增大 D. Y极电极反应式为 10.（2026·河北名校联盟·一模）一种有机多孔电极材料电催化还原的装置如图1所示。控制其他条件相同，将一定量的通入该电催化装置中，b极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示。下列说法正确的是 A. b极电势高于a极电势 B. 质子由b极移向a极 C. b极生成的电极反应为 D. 控制电压为，电解时阳极生成气体的体积为(标准状况) 11.（2026·河北名校联考·一模）以Al和为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，其工作原理如图所示。放电时转化为，下列说法正确的是 A. Al电极反应式为 B. 溶液中由左通过阴离子交换膜向右迁移 C. 电池工作一段时间，正极区溶液的pH变小 D. 当有消耗，转移电子的物质的量为1 mol 12.（2026·河北沧州十二校联考·一模）某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示。下列关于该装置的叙述正确的是 A. 电流表指针不发生偏转 B. 铜片作负极 C. 将化学能转化为电能 D. 锌片发生还原反应 13.（2026·河北衡水中学·一模）利用板状碳封装镍纳米晶体(Ni@C)电催化将5-羟甲基糠醛(HMF)转化为2，5-呋喃二甲酸(FDCA)，工作原理如图所示（双极膜由阴、阳离子交换膜组成，在电场作用下，双极膜中离子向两极迁移）。下列说法错误的是 A. a极电势低于b极电势 B. Ni@C能提高还原反应的速率 C. a极的电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－ D. 产生1 mol气体X，双极膜中质量减少36 g 14.（2026·河北石家庄一中·一模）实验室可利用如图所示微生物电池将污水中的转化为无毒无害的物质并产生电能(M、N均为石墨电极)。有关该电池工作时的说法，不正确的是 A. 该电池在微生物作用下将化学能转化为电能 B. 负极的电极反应式为 C. 当外电路转移时，有个质子通过质子交换膜由乙室流向甲室 D. 电势N>M 15.（2026·河北保定·二模）废水处理过程中可回收有价值的金属，减少资源浪费。某工厂回收废水中含有的重金属镍离子，经化学中和沉淀后分离出，采取双电池联合电解回收镍，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 甲和丙是原电池，乙是电解池 B. 交换膜A和交换膜B都是阳离子交换膜 C. 碳棒b电极的反应： D. 若甲中铁棒质量减小，丙中金属锂质量减小，则此时回收金属镍 16.（2026·河北邯郸·二模）采用RhCu纳米线/泡沫铜催化剂，在KOH溶液中可以调控氢转移路径，将糠醛转化为糠酸盐同时得到氨气，电池工作原理如图(已知转移电子的物质的量与生成糠酸盐物质的量相等)。下列说法错误的是 A. 泡沫铜可以增大接触面积，提高电极反应速率 B. 电池工作时，的移动方向：泡沫铜纳米线 C. 正极转化，负极对应消耗糠醛 D. 负极反应式为 17.（2026·河北·二模）N，N-二甲基甲酰胺(DMF，结构简式为)是医药、电子等领域的重要原料，一种电化学合成DMF的装置如图所示。下列说法正确的是 A. Ni电极与电源的正极相连接 B. Pt电极上发生的电极反应式为 C. 外电路每通过0.2 mol电子，Ni电极上产生2.24 L H2 D. 电解前后，KOH溶液的浓度不变 18.（2026·河北·二模）环氧丙烷(PO)是重要的有机化工合成原料，主要用于生产聚醚、丙二醇等。一种电解合成环氧丙烷的原理如图所示： 已知：。下列说法正确的是 A. 电极Ⅰ为阳极，离子交换膜是阴离子交换膜 B. 工作时，电极Ⅱ附近溶液的pH减小 C. 溶液a含有两种溶质，溶液b可循环使用 D. 每生成1 mol环氧丙烷，理论上电路中通过4 mol电子 19.（2026·河北石家庄一中·二模）人工湿地微生物燃料电池(CW-MFC)是一种将人工湿地的生态净化功能与微生物燃料电池的生物电化学技术相结合的创新工艺，实现废水脱氮与产能的协同，装置原理如图。下列说法错误的是 A. 负极反应有 B. CW-MFC工作时，由负极区移向正极区 C. 若产生标准状况下，理论上转移电子 D. “负载”中的箭头方向表示电子的流动方向 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 电化学及其应用 6年真题1年模拟 考点分类 考情示例 命题规律 考点01 电化学及其应用 2026河北（1题）、2025河北（1题）、2024河北（1题）、2023河北（1题）、2022河北（1题）、2021河北（1题） · 情境设置：以我国科研新成果为载体，如新型电池、电催化转化、废旧电池回收等，体现科技前沿与绿色化学理念。 · 考查重点：电极判断、离子移动方向、电极反应式书写、电子转移计算及电化学原理综合应用。 · 命题趋势：装置图示复杂度增加，多融合电解质溶液、物质结构等知识，强调真实问题解决与信息迁移能力。 考点1 电化学及其应用 1.（2026·河北·高考真题）我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂，可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化，其原理如图所示： 下列说法错误的是 A. M是电源正极，N是电源负极 B. 电解一段时间后，电极Ⅱ附近减小 C. 电路中每通过 电子，理论上产生0.5 mol D. 总反应为 【答案】B 【分析】左侧电极Ⅰ上，C6H12O6转化为，碳元素的化合价从0升高到+1，发生氧化反应，电极反应式为，因此电极Ⅰ是阳极。右侧电极Ⅱ上，转化为NH3，氮元素的化合价从+5降低到-3，发生还原反应，电极反应式为，因此电极Ⅱ是阴极。 【解析】A．根据上述分析，电极Ⅰ是阳极，应连接电源正极M；电极Ⅱ是阴极，应连接电源负极N，A项正确； B．电极Ⅱ是阴极，发生还原反应。转化为NH3，N的化合价从+5降为-3，每个N原子获得8e⁻。在碱性条件下，电极反应式为，阴极生成了OH⁻，导致电极Ⅱ附近c(OH⁻)增大，而不是减小，B项错误； C．根据分析可知电极Ⅰ发生的电极反应式为：每转移6mol e⁻，生成1mol。因此转移3mol e⁻时，生成0.5mol ， C正确； D．将两极电极反应结合：阳极：，阴极：，将阳极×4，阴极×3，使得失电子数相等，相加得，D项正确； 故选B。 2.（2025·河北·高考真题）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。 3.（2024·河北·高考真题）我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池，以为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺()以捕获，使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。 回答下列问题。 1. 下列说法错误的是 A. 放电时，电池总反应为 B. 充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接 C. 充电时，电子由电极流向阳极，向阴极迁移 D. 放电时，每转移电子，理论上可转化 2. 对上述电池放电时的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。 下列说法错误的是 A. 捕获的反应为 B. 路径2是优先路径，速控步骤反应式为 C. 路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同 D. 三个路径速控步骤均涉及转化，路径2、3的速控步骤均伴有再生 【答案】1. C     2. D      【分析】放电时CO2转化为MgC2O4，碳元素化合价由+4价降低为+3价，发生还原反应，所以放电时，多孔碳纳米管电极为正极、电极为负极，则充电时多孔碳纳米管电极为阳极、电极为阴极： 定位：二次电池，放电时阳离子向正极移动，充电时阳离子向阴极移动。 电极 过程 电极反应式 电极 放电 充电 多孔碳纳米管电极 放电 充电 (1)题详解： A．根据以上分析，放电时正极反应式为、负极反应式为，将放电时正、负电极反应式相加，可得放电时电池总反应：，A正确； B．充电时，多孔碳纳米管电极上发生失电子的氧化反应，则多孔碳纳米管在充电时是阳极，与电源正极连接，B正确； C．充电时，电极为阴极，电子从电源负极经外电路流向电极，同时向阴极迁移，C错误； D．根据放电时的电极反应式可知，每转移电子，有参与反应，因此每转移电子，理论上可转化，D正确； 故选C。 (2)题详解： A．根据题给反应路径图可知，(1，3-丙二胺)捕获的产物为，因此捕获的反应为，A正确； B．由反应进程－相对能量图可知，路径2的最大能垒最小，因此与路径1和路径3相比，路径2是优先路径，且路径2的最大能垒为的步骤，据反应路径2的图示可知，该步骤有参与反应，因此速控步骤反应式为，B正确； C．根据反应路径图可知，路径1、3的中间产物不同，即经历了不同的反应步骤，但产物均为，而路径2、3的起始物均为，产物分别为和，C正确； D．根据反应路径与相对能量的图像可知，三个路径的速控步骤中都参与了反应，且由B项分析可知，路径2的速控步骤伴有再生，但路径3的速控步骤为得电子转化为和，没有的生成，D错误； 故选D。 4.（2023·河北·高考真题）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 -2ne-= +2nK+，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。 5.（2022·河北·高考真题）（多选）科学家研制了一种能在较低电压下获得氧气和氢气的电化学装置，工作原理示意图如图。 下列说法正确的是 A. 电极b为阳极 B. 隔膜为阴离子交换膜 C. 生成气体M与N的物质的量之比为2：1 D. 反应器I中反应的离子方程式为4[Fe(CN)6]3-+4OH-4[Fe(CN)6]4-+O2↑+2H2O 【答案】BD 【分析】由图可知，a电极为阳极，碱性条件下[Fe(CN)6]4—离子在阳极失去电子发生氧化反应生成[Fe(CN)6]3—离子，催化剂作用下，[Fe(CN)6]3—离子与氢氧根离子反应生成[Fe(CN)6]4—离子、氧气和水，b电极为阴极，水分子作用下DHPS在阴极得到电子发生还原反应生成DHPS—2H和氢氧根离子，催化剂作用下，DHPS—2H与水反应生成DHPS和氢气，氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极室向阳极室移动，则M为氧气、N为氢气。 【解析】A．由分析可知，b电极为电解池的阴极，故A错误； B．由分析可知，氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极室向阳极室移动，则隔膜为阴离子交换膜，故B正确； C．由分析可知，M为氧气、N为氢气，由得失电子数目守恒可知，氧气和氢气的物质的量之比为1：2，故C错误； D．由分析可知，反应器I中发生的反应为催化剂作用下，[Fe(CN)6]3—离子与氢氧根离子反应生成[Fe(CN)6]4—离子、氧气和水，反应的离子方程式为4[Fe(CN)6]3-+4OH-4[Fe(CN)6]4-+O2↑+2H2O，故D正确； 故选BD。 6.（2021·河北·高考真题）K—O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是 A. 隔膜允许K+通过，不允许O2通过 B. 放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极 C. 产生1Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22 D. 用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水 【答案】D 【分析】由图可知，a电极为原电池的负极，单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子，电极反应式为K—e-=K+，b电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾；据以上分析解答。 【解析】A．金属性强的金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许通过，不允许通过，故A正确； B．由分析可知，放电时，a为负极，b为正极，电流由b电极沿导线流向a电极，充电时，b电极应与直流电源的正极相连，做电解池的为阳极，故B正确； C．产生1Ah电量时电路中转移0.0373mol电子，由分析可知，生成1mol超氧化钾时，消耗1mol氧气，两者的质量比值为(1mol×71g/mol)：(1mol×32g/mol)≈2.22：1，故C正确； D．铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4，反应消耗2mol水，转移2mol电子，由得失电子数目守恒可知，耗钾时，铅酸蓄电池消耗水的质量为×18g/mol=1.8g，故D错误； 故选D。 模拟题精选 1.（2026·河北沧州·一模）我国科研工作者利用(DAT)的电化学氧化偶联反应，在绿色合成高附加值含能材料(DAAT)的同时实现双极制氢，装置如图所示。下列说法正确的是 A. 是阴极催化剂，可抑制竞争反应 B. 离子交换膜为阴离子交换膜，由a极向b极迁移 C. a极的电极反应式可能为 D. 理论上电路中转移4 mol电子，则两极共生成 【答案】C 【分析】该装置为电解池，电极a发生DAT转化为DAAT，该反应失氢，属于氧化反应，为阳极；电极b为阴极，发生还原反应，电极反应：，据此解答。 【解析】A．CuO@CF所在的a极发生DAT的氧化反应，为阳极，CuO@CF是阳极催化剂，其作用是催化DAT氧化偶联并抑制竞争反应，A错误； B．电解池中阴离子向阳极（a极）迁移，应由b极向a极迁移，B错误； C．a极为阳极，发生失电子的氧化反应，DAT转化为DAAT，部分电子被得到生成，电极反应可能是：，该反应遵守电荷守恒、电子守恒和原子守恒，由于副反应的存在，具体的电极反应无法确定，C正确； D．该装置实现双极制氢，每转移2 mol电子，阴极生成1 mol ，阳极生成的由电子分配比例决定，因此两极生成的总量不确定，D错误； 故选C。 2.（2026·河北保定·一模）科学家采用电化学法用环己醇制备己二酸，装置如图(电极材料均为Pt)。i．先闭合K一段时间后，阳极液由蓝绿色()变为橙色()，断开K；ii．向阳极液中滴加环己醇，溶液变为蓝绿色，继续滴加一定量环己醇；iii．闭合K，一段时间后，阳极液变为橙色且颜色不再改变时，断开K；iv．将阳极液移出，冷却结晶得到己二酸。下列说法中正确的是 A. 阴极室中稀硫酸的浓度变小 B. 若阴极室产生22.4 L(标准状况)气体，理论上最多生成己二酸的物质的量为0.5 mol C. 步骤i中溶液颜色发生变化的方程式为 D. 步骤iii的主要目的是使环己醇转化完全 【答案】D 【分析】该装置为电解池，左侧接电源正极，为阳极室，在此被氧化为，右侧接电源负极，为阴极室，在此放电生成，质子交换膜允许迁移，据此分析： 【解析】A．阴极反应为，阳极反应生成，生成的会通过质子交换膜迁移到阴极，迁移的物质的量等于阴极消耗的物质的量，因此阴极中总物质的量不变，阴极反应为，不消耗水，同时阳极生成的通过质子交换膜进入阴极，使阴极室中硫酸浓度基本不变，A错误； B．标况下为，转移电子为，根据电子守恒，整个过程中循环，总反应中阴极得电子数 = 环己醇氧化失电子数，环己醇生成己二酸，共失去电子，因此生成己二酸的物质的量为，B错误； C．阳极液为酸性环境，反应式中不能出现，正确的反应为，C错误； D．步骤ii中氧化环己醇后被还原为，步骤iii闭合，可重新将氧化为，继续氧化环己醇，最终溶液颜色不再改变说明环己醇已完全转化，因此步骤iii的目的是使环己醇转化完全，D正确； 答案选D。 3.（2026·河北张家口·一模）近期，我国科研团队报道了电催化-酸催化级联策略，将乙二醇高效转化成了多碳氧杂环化合物1，4-二氧六环-2，5-二醇，为更多领域的级联催化设计提供了参考，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 直流电源电极a的电势低于电极b的电势 B. 交换膜适合选用阴离子交换膜 C. 工作一段时间后，催化电极区和电极M区溶液的pH不变 D. 导线中通过，理论上可制得1 mol 【答案】C 【分析】由信息可知，水分子在催化电极表面失电子形成和，故催化电极为阳极，电极反应式为，再将氧化为，阳极区进一步发生反应、2HOCH2CHO=，总反应为2HOCH2CH2OH-4e-=+4H+。 【解析】A．电极M作阴极，电极反应式为。直流电源的电极a为正极，电极上的电势高于电极b的电势，A错误； B．根据电极反应和目标产物可知，交换膜适合选用质子交换膜，B错误； C．由阳极区总反应可得工作一段时间后生成的全通过质子交换膜进入阴极，故阳极区pH不变，电极M区电极反应：，该电极反应需要的全部由阳极转移进来，故pH不变，C正确； D．根据阳极总反应，制得1 mol ，需转移4 mol e⁻，故通过2 mol e⁻仅能制得0.5 mol ，D错误； 故选C。 4.（2026·河北承德·一模）橘红色的双环戊二烯基铁（）可作为火箭添加剂、汽油抗爆剂，催化剂和抗溃疡药物等。非水电解体系中电化学方法合成双环戊二烯基铁的原理为： 该法具有工艺简单、产率高和环境友好等优点。以环戊二烯、无水乙醇和溴化钠（三者的质量比为6:43:1）制备双环戊二烯基铁的装置如图所示。 下列说法错误的是 A. a为电源的正极 B. NaBr的主要作用有为电解池提供离子导体 C. 转移2mol电子，理论上可制得1mol双环戊二烯基铁 D. 阳极的电极反应为 【答案】D 【分析】据图可知，电极B上，乙醇中H得到电子，生成氢气，则电极B为阴极，电极反应为，因此b为电源的负极，则a为电源的正极，阳极的电极反应为，据此分析作答。 【解析】A．根据分析可知，a为电源的正极，A项正确； B．环戊二烯、无水乙醇都不导电，则在非水电解体系中电解合成产品，NaBr的主要作用有为电解池提供离子导体，B项正确； C．电化学方法合成双环戊二烯基铁的原理为：，根据阳极的电极反应为可知，生成转移2mol电子，理论上可制得1mol双环戊二烯基铁，C项正确； D．根据分析可知，阳极的电极反应为，D项错误； 答案选D。 5.（2026·河北邯郸·一模）实验室制备的原理是。下列说法正确的是 A. 的结构示意图为 B. 中键、键数目之比为 C. 中元素的化合价为 D. 和的空间结构相同 【答案】C 【解析】A．Br-为溴原子得到1个电子形成的阴离子，溴的原子序数为35，核外电子数为35，Br-核外电子数为36，其结构示意图应为2、8、18、8，而图片中电子排布为2、8、18、7，为溴原子结构示意图，A错误； B．CO2的结构式为O=C=O，每个双键含1个σ键和1个π键，分子中含2个C=O双键，故σ键数目为2，π键数目为2，σ键、π键数目之比为1:1，B错误； C．NaBrO3中Na为+1价，O为-2价，设Br化合价为x，由化合物中正负化合价代数和为0可得：+1+ x + 3×(-2)=0，解得x=+5，C正确； D．中C的价层电子对数=(4+2)/2=3，无孤电子对，空间结构为平面三角形；中Br的价层电子对数=(7+1)/2=4，含1个孤电子对，空间结构为三角锥形，二者空间结构不同，D错误； 故选C。 6.（2026·河北邯郸·一模）我国科学家开发出了高熵稀土氧化物，可用于电催化合成乙烯(如图)。下列说法错误的是 已知：电解时，电解质溶液为KOH溶液，电极均为惰性电极。 A. 在电解过程中，向阳极移动 B. 制备的乙烯产品中可能混有CO杂质 C. 若电路中转移4 mol电子，理论上阳极能收集到22.4 L(标准状况) D. 阴极发生的电极反应之一为 【答案】D 【解析】A．电解池中阴离子向阳极移动，为阴离子，故向阳极移动，A正确； B．由题图可知，还原过程中有副产物生成，故乙烯产品中可能混有杂质，B正确； C．阳极反应为，转移电子时生成，标准状况下体积为，C正确； D．阴极发生得电子的还原反应，选项中电极反应式为失电子的氧化反应，正确的阴极反应应为，D错误； 故选D。 7.（2026·河北百师联盟·一模）有机质子—氢气电池具有保持超过十万圈的稳定循环和-70℃的低温可行性，展示出其在极端气候下应用的潜力。下图是四氯苯醌质子—氢气电池工作机理。 下列有关说法正确的是 A. 放电时，a电极为正极，发生还原反应 B. 放电时，当有1mol H+迁移到正极时，转移电子的物质的量为1mol C. 充电时的阳极反应为 D. 与氢氧燃料电池相比，当有1molH2反应时，该电池转移的电子数更多 【答案】B 【分析】放电时电子从a电极流出，说明a为负极，发生氧化反应，b是正极，四氯苯醌被还原为四氯对苯二酚，充电时，a为阴极，b为阳极，据此解答。 【解析】A．根据分析可知，a为负极，发生氧化反应，A错误； B．放电时为维持溶液电中性，外电路每转移1 mol电子，就有1mol从负极迁移到正极，因此1 mol迁移到正极时转移电子物质的量为1 mol，B正确； C．放电时正极四氯苯醌得生成四氯对苯二酚，充电时阳极是放电正极的逆反应，四氯对苯二酚应失生成四氯苯醌，电极反应：，C错误； D．两种电池中1 mol反应时，H元素均从0价升高到+1价，均转移2 mol电子，转移电子数相等，D错误； 故选B。 8.（2026·河北五个一联盟·一模）某研究小组利用太阳能碱性电化学法将还原为和的原理如图所示。下列说法正确的是 A. 太阳能电池通过氧化还原反应将太阳能转化为电能 B. 电极Ⅱ生成乙烯的反应式为 C. 由电极室经阴离子交换膜流向电极Ⅱ室 D. 理论上两极所生成的气体物质的量关系为： 【答案】D 【分析】由电解装置和题干可知，电极Ⅰ：氧元素化合价升高，发生氧化反应，为阳极，电极反应式为：；电极Ⅱ：碳元素化合价降低，发生还原反应，为阴极，电极反应式为：、、，据此分析回答。 【解析】A．太阳能电池没有发生化学反应，是直接将太阳能转化为电能，故A错误； B．由分析可知，电极Ⅱ生成乙烯的反应式为：，故B错误； C．阴离子移向阳极，则氢氧根离子通过阴离子交换膜移向电极Ⅰ，故C错误； D．根据阳极电极反应式可知，生成1 mol O2失去4 mol电子；根据阴极电极反应式可知，生成1 mol H2得到2 mol电子，生成1 mol CH4得到8 mol电子，生成1 mol C2H4得到12 mol电子，根据得失电子守恒，则，即，故D正确； 故选D。 9.（2026·河北八校联考·一模）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理可表示为用该电池电解含锰酸性废水可得到，装置如图所示。下列说法错误的是 A. M极为负极，发生氧化反应 B. 当N极质量增加1.4g时，有由c区移动至b区 C. 电解一段时间后，a区溶液的pH增大 D. Y极电极反应式为 【答案】B 【解析】A．电解时转化成，发生氧化反应，则Y极为阳极，N为正极，M为负极，发生氧化反应，A正确； B．N为正极，嵌入，当N极质量增加1.4 g时，增加0.2 mol，转移0.2 mol电子，同时有0.2 mol由b区移动至c区，B错误； C．X极电极反应方程式为：，a区溶液的增大，pH增大，C正确； D．Y极电极反应式为，D正确； 故答案选B。 10.（2026·河北名校联盟·一模）一种有机多孔电极材料电催化还原的装置如图1所示。控制其他条件相同，将一定量的通入该电催化装置中，b极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示。下列说法正确的是 A. b极电势高于a极电势 B. 质子由b极移向a极 C. b极生成的电极反应为 D. 控制电压为，电解时阳极生成气体的体积为(标准状况) 【答案】D 【分析】从图1可以看出，在a电极，被氧化为，a电极为阳极，与外接电源正极连接。则b电极为阴极，与外接电源负极连接，据此作答。 【解析】A．由分析可知，a电极为阳极，b电极为阴极，分别与外接电源正极和负极连接，因此，a极电势高于b极，A错误； B．a电极反应方程式为，反应生成，由图1可知，b电极反应消耗。因此，质子由a极移向b极，B错误； C．由分析可知，b电极是阴极，发生还原反应，电极反应方程式为：，C错误； D．从图2可以看出，当电源电压为0.8 V时，电解过程生成0.2 mol 和0.2 mol 。反应生成的电极方程式为：，生成的电极方程式为：。从电极反应方程式可以看出，反应生成0.2 mol 转移电子的物质的量，生成0.2 mol 转移电子的物质的量，则反应转移电子的总物质的量。结合阳极反应方程式可知，当反应转移2.8 mol电子时，阳极生成的物质的量，其标准状况下的体积，D正确； 故答案选D。 11.（2026·河北名校联考·一模）以Al和为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，其工作原理如图所示。放电时转化为，下列说法正确的是 A. Al电极反应式为 B. 溶液中由左通过阴离子交换膜向右迁移 C. 电池工作一段时间，正极区溶液的pH变小 D. 当有消耗，转移电子的物质的量为1 mol 【答案】D 【分析】该原电池放电时，转化为，发生还原反应，为正极，电极反应式为；Al电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为； 【解析】A．根据分析，Al电极为负极，为正极，负极电极反应式为，A错误； B．阴离子应向负极移动，即从右向左移动，B错误； C．正极的电极反应式为，有生成，溶液的pH变大，C错误； D．结合分析可知，正极电极反应式为，当有消耗，转移电子的物质的量为1 mol，D正确； 故答案选D。 12.（2026·河北沧州十二校联考·一模）某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示。下列关于该装置的叙述正确的是 A. 电流表指针不发生偏转 B. 铜片作负极 C. 将化学能转化为电能 D. 锌片发生还原反应 【答案】C 【分析】由图可知，该装置为原电池装置，能将化学能转化为电能，活泼金属锌做原电池的负极，发生氧化反应，不活泼金属铜做正极，发生还原反应。 【解析】A．由分析可知，该装置为原电池装置，能将化学能转化为电能，电流表指针会发生偏转，故A错误； B．由分析可知，不活泼金属铜做原电池的正极，故B错误； C．由分析可知，该装置为原电池装置，能将化学能转化为电能，故C正确； D．由分析可知，该装置为原电池装置，活泼金属锌做原电池的负极，发生氧化反应，故D错误； 故选C。 13.（2026·河北衡水中学·一模）利用板状碳封装镍纳米晶体(Ni@C)电催化将5-羟甲基糠醛(HMF)转化为2，5-呋喃二甲酸(FDCA)，工作原理如图所示（双极膜由阴、阳离子交换膜组成，在电场作用下，双极膜中离子向两极迁移）。下列说法错误的是 A. a极电势低于b极电势 B. Ni@C能提高还原反应的速率 C. a极的电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－ D. 产生1 mol气体X，双极膜中质量减少36 g 【答案】B 【分析】由图可知，5-羟甲基糠醛(HMF)在板状碳封装镍纳米晶体(Ni@C)上转化为2,5-呋喃二甲酸(FDCA)，羟基和醛基转化为羧基，该反应为氧化反应，故b极(Ni@C)为阳极，a极(石墨烯)为阴极，据此分析作答。 【解析】A．由分析可知，a极为阴极，b极为阳极，阳极电势高于阴极电势，即b极电势高于a极电势，A正确； B．利用板状碳封装镍纳米晶体(Ni@C)电催化将5-羟甲基糠醛(HMF)转化为2,5-呋喃二甲酸(FDCA)，羟基和醛基转化为羧基，该反应为氧化反应，Ni@C能提高氧化反应的速率，B错误； C．石墨烯(a)为阴极，水在阴极得到电子生成气体X(H2)，电极反应式为，C正确； D．每产生1 mol 转移2 mol e－，双极膜中有2 mol 移向阳极，同时有2 mol 移向阴极，双极膜中质量减少，D正确； 故选B。 14.（2026·河北石家庄一中·一模）实验室可利用如图所示微生物电池将污水中的转化为无毒无害的物质并产生电能(M、N均为石墨电极)。有关该电池工作时的说法，不正确的是 A. 该电池在微生物作用下将化学能转化为电能 B. 负极的电极反应式为 C. 当外电路转移时，有个质子通过质子交换膜由乙室流向甲室 D. 电势N>M 【答案】C 【分析】该电池在微生物作用下将污水中的转化为无毒无害的物质并产生电能，则M为负极，失去电子被氧化，生成氮气和二氧化碳，N为正极，O2得到电子被还原，据此分析解答。 【解析】A．该电池是原电池，电池在微生物作用下将化学能转化为电能，A正确； B．负极上失去电子，发生氧化反应，产生、，电极反应式为：，B正确； C．放电过程中由甲室流向乙室，C错误； D．正极电势高于负极电势，D正确； 故选C。 15.（2026·河北保定·二模）废水处理过程中可回收有价值的金属，减少资源浪费。某工厂回收废水中含有的重金属镍离子，经化学中和沉淀后分离出，采取双电池联合电解回收镍，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 甲和丙是原电池，乙是电解池 B. 交换膜A和交换膜B都是阳离子交换膜 C. 碳棒b电极的反应： D. 若甲中铁棒质量减小，丙中金属锂质量减小，则此时回收金属镍 【答案】D 【分析】通过电解方法将转化为镍，分析装置图可知，装置乙是电解池，不锈钢电极应为阴极，电极反应为，碳棒为阳极，电极反应为；装置甲和丙是原电池，碳棒和光催化电极是正极，铁棒和金属锂是负极。据此进行分析。 【解析】A．根据分析可知，A正确； B．碳棒所在区域溶液浓度增大，与沉淀中和生成，需要迁移到阴极得电子回收镍，所以交换膜、是阳离子交换膜，B正确；　 C．根据分析可知，C正确；　 D．若甲中铁棒质量减小，则甲中转移电子的物质的量为，同时丙中金属锂质量减小，则丙中转移电子的物质的量为，因此乙中共转移电子，则回收的金属镍为，即，D错误。　 故选D。 16.（2026·河北邯郸·二模）采用RhCu纳米线/泡沫铜催化剂，在KOH溶液中可以调控氢转移路径，将糠醛转化为糠酸盐同时得到氨气，电池工作原理如图(已知转移电子的物质的量与生成糠酸盐物质的量相等)。下列说法错误的是 A. 泡沫铜可以增大接触面积，提高电极反应速率 B. 电池工作时，的移动方向：泡沫铜纳米线 C. 正极转化，负极对应消耗糠醛 D. 负极反应式为 【答案】C 【分析】左侧RhCu纳米线电极上糠醛被氧化为糠酸盐，发生氧化反应，为原电池负极；右侧泡沫铜电极上被还原为，发生还原反应，为原电池正极。 【解析】A．泡沫铜为多孔结构，可增大电极反应物的接触面积，提高电极反应速率，A正确； B．原电池中，阴离子向负极移动，负极是RhCu纳米线，正极是泡沫铜，因此移动方向为：泡沫铜（正极）→RhCu纳米线（负极），B正确； C．正极上，从价变为价，反应得到电子，已知转移电子的物质的量与生成糠酸盐物质的量相等，消耗糠醛的物质的量等于生成糠酸盐的物质的量，因此负极需要消耗糠醛，C错误； D．负极上糠醛在碱性条件下失电子被氧化为糠酸盐，同时生成氢气，已知转移电子的物质的量与生成糠酸盐物质的量相等，则负极反应式为，D正确； 故答案选C。 17.（2026·河北·二模）N，N-二甲基甲酰胺(DMF，结构简式为)是医药、电子等领域的重要原料，一种电化学合成DMF的装置如图所示。下列说法正确的是 A. Ni电极与电源的正极相连接 B. Pt电极上发生的电极反应式为 C. 外电路每通过0.2 mol电子，Ni电极上产生2.24 L H2 D. 电解前后，KOH溶液的浓度不变 【答案】B 【分析】根据Ni电极生成，H元素化合价由+1价降低为0价，发生还原反应，判断Ni为阴极，与电源负极相连，Pt为阳极，与电源正极相连。碱性环境下，阴极电极反应为，阳极上转化为DMF，发生氧化反应，结合原子守恒、电荷守恒配平得到阳极电极反应式。总反应为，反应消耗溶剂水，电解后KOH浓度增大。 【解析】A．Ni电极上H元素化合价降低，发生还原反应，为阴极，与电源负极相连，A错误； B．Pt电极为阳极，失电子被氧化为DMF，碱性环境下用配平电荷与原子，电极反应式为，B正确； C．未指明气体处于标准状况下，无法计算生成的体积，C错误； D．总反应为，反应消耗溶剂水，KOH溶液浓度增大，D错误； 故选 B。 18.（2026·河北·二模）环氧丙烷(PO)是重要的有机化工合成原料，主要用于生产聚醚、丙二醇等。一种电解合成环氧丙烷的原理如图所示： 已知：。下列说法正确的是 A. 电极Ⅰ为阳极，离子交换膜是阴离子交换膜 B. 工作时，电极Ⅱ附近溶液的pH减小 C. 溶液a含有两种溶质，溶液b可循环使用 D. 每生成1 mol环氧丙烷，理论上电路中通过4 mol电子 【答案】C 【分析】电极I上失电子生成，为阳极，电极反应为；电极II上得电子生成，为阴极，电极反应为。阳极生成的与水反应生成和，与丙烯加成得到；与阴极生成的反应生成环氧丙烷（）和。 【解析】A．电极I上失电子生成，为阳极；为避免阳极生成的与阴极生成的反应，同时让阴极区富集（溶液a），离子交换膜应为阳离子交换膜，允许从阳极区迁移到阴极区，A错误； B．电极II为阴极，电极反应生成，附近溶液增大，B错误； C．溶液a为阴极区生成的溶液，同时含有少量未参与放电的电解质溶质，共两种溶质；与反应后分离出，得到的溶液b为溶液，可返回阳极区循环使用，C正确； D．每生成1mol环氧丙烷，需要消耗1mol ，对应生成1mol ，电路中转移2mol电子，D错误； 故选 C。 19.（2026·河北石家庄一中·二模）人工湿地微生物燃料电池(CW-MFC)是一种将人工湿地的生态净化功能与微生物燃料电池的生物电化学技术相结合的创新工艺，实现废水脱氮与产能的协同，装置原理如图。下列说法错误的是 A. 负极反应有 B. CW-MFC工作时，由负极区移向正极区 C. 若产生标准状况下，理论上转移电子 D. “负载”中的箭头方向表示电子的流动方向 【答案】C 【分析】该燃料电池为原电池装置，m极表面N元素化合价降低，m极为正极；n极表面C元素和N元素化合价升高，n极为负极，电子由负极沿导线流向正极，故“负载”中的箭头方向表示电子的流动方向。 【解析】A．由题图可知，正极、负极均有多个电极反应，其中的电极式为：，A正确； B．电池工作时阳离子由负极区移向正极区，B正确； C．因正极、负极均存在多个反应，且正极、负极均产生，故只根据生成的量，无法确定转移的电子的量，C错误； D．根据分析，“负载”中的箭头方向表示电子的流动方向，D正确； 故答案选C。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题03电化学及其应用 六年真题分类园 考点1电化学及其应用 1.【答案】B 2.【答案】B 2.【答案】1.c 2.D 4.【答案】B 5.【答案】BD 6.【答案】D V一年模孤练别园 1.【答案】C 2.【答案】D 3.【答案】C 4.【答案】D 5.【答案】c 6.【答案】D 7.【答案】B 8.【答案】D 9.【答案】B 10.【答案】D 11.【答案】D 12.【答案】C 13.【答案】B 14.【答案】C 15.【答案】D 16.【答案】C 17.【答案】B 112 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 18.【答案】C 19.【答案】C 2/2