题13 电化学——新高考五年真题一年模拟：命题逻辑透视与趋势研判（黑吉辽蒙专用）

题13 电化学 1．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种从废旧电池正极材料（）中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是 A．电极反应： B．电路中转移电子，理论上可回收 C．电极连接电源正极 D．可转化为和，会降低锂的理论回收产率 【答案】D 【解析】左侧池通入O2生成H2O2，这是还原反应，因此a电极是阴极，连接电源的负极。电极反应: ，右侧池被氧化为；，这是氧化反应，因此b电极是阳极，连接电源的正极。电极反应: ；阴离子交换膜：允许阴离子(如、OH-等)通过，以维持电荷平衡。A．如上分析，左侧通入氧气生成双氧水，且在溶液中可生成OH-，该方程式书写正确，A正确；B．电路中转移电子时，整个体系总电子转移量为，每释放对应电子转移（），双电极可同时回收，理论上可回收，B正确；C．右侧发生氧化反应：被氧化为，阳极连接电源正极，C正确；D．若歧化转化为和，反应为：，该歧化反应为碘自身氧化还原，总可得到的电子数（氧化的总能力）不变：原本可得到电子，歧化后作为氧化剂可得到电子，总氧化能力不变，理论上脱出回收的总物质的量不变，因此不会降低锂的理论回收产率，D错误；故选D。 2．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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 【解析】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。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。 3．（2024·辽宁·高考真题）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合高效制的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法错误的是 A．相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍 B．阴极反应： C．电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动 D．阳极反应： 【答案】A 【解析】据图示可知，b电极上HCHO 转化为HCOO-，而HCHO 转化为HCOO-为氧化反应，所以b电极为阳极，a电极为阴极，HCHO为阳极反应物，由反应机理可知：反应后生成的转化为HCOOH。由原子守恒和电荷守恒可知，在生成HCOOH的同时还生成了H-，生成的HCOOH再与氢氧化钾酸碱中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在阳极失电子发生氧化反应生成氢气，即2H--2e-=H2↑，阴极水得电子生成氢气：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。A．由以上分析可知，阳极反应：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，阴极反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-，即转移2mol电子时，阴、阳两极各生成1molH2，共2molH2，而传统电解水：，转移2mol电子，只有阴极生成1molH2，所以相同电量下理论产量是传统电解水的2倍，故A错误；B．阴极水得电子生成氢气，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B正确；C．由电极反应式可知，电解过程中阴极生成OH-，负电荷增多，阳极负电荷减少，要使电解质溶液呈电中性，通过阴离子交换膜向阳极移动，即向b极方向移动，故C正确；D．由以上分析可知，阳极反应涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，由(①+②)×2得阳极反应为：，故D正确；答案选A。 4．（2023·辽宁·高考真题）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 A．放电时负极质量减小 B．储能过程中电能转变为化学能 C．放电时右侧通过质子交换膜移向左侧 D．充电总反应： 【答案】B 【解析】该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4得电子生成Pb和硫酸。A．放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误；B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；C．放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C错误；D．充电时，总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D错误；故答案选B。 5．（2022·辽宁·高考真题）如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是 A．左侧电极反应： B．实验结束时，b中溶液红色恰好褪去 C．若c中收集气体，则样品中乙酸浓度为 D．把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果 【答案】A 【解析】本装置为电解池，左侧阳极析出氧气，右侧阴极析出氢气，据此分析解题。A．左侧阳极析出氧气，左侧电极反应：，A正确；B．右侧电极反应2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-，反应结束时溶液中存在CH3COO-，水解后溶液显碱性，故溶液为红色，B错误；C．若c中收集气体，若在标况下，c中收集气体的物质的量为0.5×10-3mol，转移电子量为0.5×10-3mol×4=2×10-3mol，故产生氢气：1×10-3mol，则样品中乙酸浓度为：2×10-3mol ÷10÷10-3=，并且题中未给定气体状态不能准确计算，C错误；D．盐桥换为U形铜导线，则铜导线构成了电解池的一部分，左侧铜导线为阴极，右侧铜导线为阳极，生成的铜离子影响溶液酸碱性，影响测定结果，D错误；答案选A。 6．（2021·辽宁·高考真题）利用(Q)与电解转化法从烟气中分离的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是 A．a为电源负极 B．溶液中Q的物质的量保持不变 C．在M极被还原 D．分离出的从出口2排出 【答案】C 【解析】由题干信息可知，M极发生的是由Q转化为的过程，该过程是一个还原反应，故M极为阴极，电极反应为：+2H2O+2e-=+2OH-，故与M极相连的a电极为负极，N极为阳极，电极反应为：-2e-=+2H+，b极为电源正极，据此分析解题。A．由分析可知，a为电源负极，A正确；B．由分析可知，根据电子守恒可知，溶液中Q的物质的量保持不变，B正确；C．由分析可知，整个过程CO2未被还原，在M极发生反应为CO2+OH-=，C错误；D．由题干信息可知，M极上CO2发生反应为：CO2+OH-=被吸收，向阳极移动，N极上发生的反应为：+H+=H2O+CO2↑，故分离出的从出口2排出，D正确；故答案为：C。 该类试题的立意在于检验学生是否真正理解了“化学能↔电能”转化的本质，是否能够在陌生电化学装置中准确判断电极类型、书写电极反应、分析离子迁移与物质转化。其核心价值体现在： · 落实“证据推理与模型认知”素养：试题要求学生运用原电池/电解池的经典模型，分析陌生装置的工作原理。文件中“知识总结”部分系统归纳了原电池基础模型、二次电池思维模型、电解池基础模型、各类电池示例（一次电池、燃料电池、可充电电池、金属腐蚀防护）、离子交换膜分类与功能等核心模型体系，体现了对学科模型体系的精准把握。 · 强化“变化观念与平衡思想”的应用：电化学反应的本质是氧化还原反应，涉及电子转移、离子迁移、电极质量变化等动态过程。充电/放电的“互逆性”、膜内离子迁移与电荷守恒等，均体现了“变化”与“守恒”的辩证统一。 · 培养“科学态度与社会责任”：试题频繁引入储能电池（钠硫电池、锂离子电池、水系镁离子电池）、绿色制氢（耦合HCHO氧化制氢）、环境修复（硝酸盐还原、CO₂电还原、尿液氮回收）等与新能源、环境保护密切相关的真实情境，引导学生关注化学在解决能源与环境问题中的关键作用。 · 体现“证据推理与模型认知”素养：电化学装置中“电子转移数→物质变化量→离子迁移数”三者之间的定量关系，需要学生运用守恒思想进行多步推理计算。例如2024辽宁卷第3题中“相同电量下H₂理论产量是传统电解水的2倍”的判断，需先分析阳极H⁻失电子产氢的特殊机理。 结合文件中的近五年黑吉辽蒙卷真题（2021—2026）及精选模拟题，该类试题呈现出以下鲜明趋势： （一）考查载体“绿色化”——从传统电池走向储能与绿色合成 近年真题的考查载体从传统铅蓄电池、燃料电池逐步拓展到储能电池、绿色制氢、环境修复等前沿领域： 年份 卷别 情境/载体 核心考点 2021 辽宁卷 Q/QH₂电解分离CO₂ 阴阳极判断、离子迁移、CO₂吸收与释放 2022 辽宁卷 电解测定乙酸浓度 阳极产氧、阴极产氢、盐桥作用、气体体积计量 2023 辽宁卷 Pb/Fe³⁺低成本储能电池 放电质量变化、储能本质、H⁺迁移方向、充电总反应 2024 辽宁卷 HCHO氧化耦合制氢 阴离子交换膜、阳极反应（H⁻→H₂）、产氢量倍数关系 2025 黑吉辽蒙卷 NaTi₂(PO₄)₃储氯电池 放电增重、离子迁移、电极反应、Ag/AgCl替代 2026 黑吉辽蒙卷 LiCoO₂回收锂装置 阴极H₂O₂生成、阳极I⁻氧化、阴离子交换膜、I₃⁻歧化 趋势研判：新能源储能、绿色电合成、环境电化学已成为命题主流情境。预计2027年可能考查固态电池、钠离子电池或CO₂电还原耦合有机合成等前沿方向。 （二）考查维度“体系化”——六大核心命题维度 通过系统分析，该类试题的命题维度可归纳为六大板块： 维度 核心考查点 典型真题/模拟题 电极判断与反应 阴/阳极/正/负极判断、电极反应书写 2023辽宁第4题A（Pb负极增重）；2024辽宁第3题D（阳极反应） 离子迁移方向 阳离子→阴极/正极，阴离子→阳极/负极，膜的选择 2025黑吉辽蒙第2题A（Na⁺向b极）；2024辽宁第3题C（SO₄²⁻向b极） 电子转移计算 电子数与物质变化量、气体体积、质量变化的关系 2026黑吉辽蒙第1题B（0.1 mol e⁻→0.05 mol Li₂CO₃）；模拟第16题B（质量变化差92g） 交换膜作用 阳离子膜/阴离子膜/双极膜的功能与选择 2024辽宁第3题C（阴离子交换膜）；模拟第3题B（膜M阴离子膜） 充放电互逆性 充电=放电逆过程，电极反应互逆 2023辽宁第4题D（充电总反应）；2025黑吉辽蒙第2题 特殊机理分析 H⁻中间体、H₂O₂生成、I₃⁻歧化、质子耦合电子转移 2024辽宁第3题（H⁻→H₂）；2026黑吉辽蒙第1题（H₂O₂生成） （三）离子交换膜“功能化”——从简单隔膜走向双极膜与功能膜 离子交换膜的考查从“只判断类型”走向“分析其功能与影响”： 膜类型 功能 典型应用 对应题号 阳离子交换膜 允许阳离子通过，阻止阴离子 燃料电池（H⁺迁移）、电解精炼 2023辽宁第4题C（H⁺移向右侧） 阴离子交换膜 允许阴离子通过，阻止阳离子 电解池中SO₄²⁻/OH⁻迁移 2024辽宁第3题C；模拟第1题C 双极膜 水解离为H⁺和OH⁻，分别进入两侧 制备酸/碱、pH调控 模拟第3题D；模拟第10题 隔热的阴离子膜 维持温差+离子交换 热电化学电池 模拟第4题C （四）定量计算“精细化”——电子转移与物质变化的“四量”关系 近年试题对定量计算的精度和综合性要求显著提升： 计算类型 典型示例 对应题号 电子→质量 0.1 mol e⁻→0.05 mol Li₂CO₃=3.7g 2026黑吉辽蒙第1题B 电子→气体体积 转移2 mol e⁻→阴极产H₂ 1 mol→22.4L — 电极质量变化 充电时两电极质量变化差=92g（2 mol e⁻） 模拟第16题B 离子迁移质量 每转移1 mol e⁻→1 mol Na⁺迁出→23g 模拟第20题D 溶液质量变化 转移2 mol e⁻→消耗44g CO₂+迁出34g OH⁻→净增10g 模拟第6题C；模拟第14题C 核心守恒关系： · 电子守恒：n(e⁻) = n(氧化剂)×变价原子数×价变数 = n(还原剂)×变价原子数×价变数 · 电荷守恒：迁移离子电荷总量 = 转移电子总量 · 原子守恒：电极反应中原子种类与数目守恒 （五）“反套路”命题特征突出 命题人有意设置与常见“思维定式”相反的选项： · 2026黑吉辽蒙第1题D：I₃⁻歧化生成I⁻和IO₃⁻不会降低锂的理论回收产率（总电子转移数不变）——学生常认为副反应一定会降低产率。 · 2025黑吉辽蒙第2题D：用Ag/AgCl电极代替a极不会失去储氯能力（Ag+Cl⁻→AgCl同样储氯）——学生常认为材料改变一定导致功能丧失。 · 2024辽宁第3题A：相同电量下H₂产量是传统电解水的2倍（非1.5倍）——学生容易误算阳极也产氢。 · 模拟第16题B：充电时转移2 mol e⁻，两电极质量变化差为92g（非46g）——阴极增重+阳极减重，差值相加。 针对2026年及后续黑吉辽蒙卷备考，提出以下四点精准策略： · 构建“电化学动态过程”核心概念网络： · 以“界面电荷转移”为核心节点，向外辐射电子传导、离子迁移、物质扩散、双电层结构四大分支，每个分支下列出关键参数、典型现象、常见误区。形成区别于静态电路分析的专属知识体系，强化过程思维。 · 开展“装置解码+反应书写”限时专项训练： · 精选近五年真题及高质量模拟题，按电池类型、应用场景分类训练。要求学生在限定时间内完成图示解读并写出规范电极反应式，赛后重点复盘是否遗漏介质、电荷是否守恒、过程是否匹配。建立个人“易错反应式错题本”，定期默写纠错。 · 强化“虚拟仿真+科研案例”体验式学习： · 利用电化学虚拟仿真实验平台，让学生调节电位、扫描速率、电解质浓度等参数，直观观察CV/EIS曲线变化及产物分布。选取典型案例（如锂电SEI形成、CO₂RR产物调控）进行小组研讨，深化对“界面过程”本质的理解。 · 回归教材“实验活动”与“科学史话”： · 系统梳理选必4中关于原电池制作、电解饱和食盐水、金属腐蚀防护等实验的细节与思考题；深入阅读伏打电堆、丹尼尔电池、能斯特方程发现历程等内容。这些素材不仅是命题背景来源，更是理解电化学发展脉络、培养科学探究精神的重要载体。 总结：“电化学”题是新高考化学中最考验动态思维、最体现技术前沿、最具选拔功能的题型之一。备考关键在于 “过程意识”（拒绝静态标签）、“介质敏感”（反应依境而变）、“多维归因”（性能系于耦合）。唯有将电化学知识内化为一种“界面驱动过程、过程决定性能”的系统认知范式，方能在高考中以不变应万变，稳夺高分。 命题模块 核心考点与易错点 典型试题特征（基于文件） 电极判断与反应书写 1．原电池/电解池/电镀池/腐蚀电池的区分依据 2．电极名称（正/负、阳/阴）与反应类型（氧化/还原）对应关系 3．电极反应式书写（介质参与、电子守恒、物料平衡） “写出酸性介质下O₂还原的阴极反应”“判断图中a极为阳极还是阴极” 离子迁移与隔膜作用 1．阳离子交换膜/阴离子交换膜/质子交换膜的选择性 2．离子迁移方向与电流方向、浓度梯度的关系 3．隔膜对产物纯度、副反应抑制的作用 “充电时Na⁺通过阳膜移向阴极室”“使用双极膜实现酸碱再生” 能量转化与效率计算 1．理论电动势E° = -ΔG/nF与实际工作电压差异 2．库仑效率、能量效率、电压效率定义与计算 3．过电位来源（活化、浓差、欧姆）及对性能影响 “实际放电电压低于理论值主要因活化过电位”“能量效率=放电能量/充电能量×100%” 新型电池体系解析 1．锂离子电池嵌入/脱嵌机理与SEI膜作用 2．液流电池储能单元与功率单元分离特性 3．金属-空气电池三相界面与氧催化机制 4．固态电解质优势与挑战（界面阻抗、枝晶） “LiFePO₄充放电伴随两相转变”“锌空电池阴极需高效ORR/OER双功能催化剂” 电化学合成与环保应用 1．电有机合成选择性控制（电位调控、介质选择） 2．CO₂/N₂电还原产物分布与法拉第效率 3．电化学废水处理（间接氧化、电絮凝、电渗析） 4．金属电沉积/精炼的纯度控制 “恒电位电解可选择性还原CO₂为CO”“电Fenton法降解有机物无需外加H₂O₂” 腐蚀防护与传感检测 1．吸氧/析氢腐蚀条件与速率影响因素 2．牺牲阳极/外加电流阴极保护原理 3．电化学传感器响应信号（电流/电位/阻抗）与分析物浓度关系 4．自修复涂层、缓蚀剂作用机制 “海水中钢铁以吸氧腐蚀为主”“葡萄糖传感器基于酶修饰电极的安培响应” · “电极标签”固化，忽视过程动态切换： · 误区：认为“正极永远发生还原反应”，忽略二次电池充电时正极变为阳极发生氧化；认为“阴离子一定向阳极移动”，忽略特殊膜或浓度梯度下的反向迁移。 · 纠正：建立“过程导向”思维。强调电极名称随工作模式（放电/充电/电解）动态变化；离子迁移由电场力与扩散力共同驱动，需具体分析。训练“充放电双视角”分析法，对同一装置分别画出两种状态下的电子/离子流向图。 · “反应书写”模板化，脱离具体介质环境： · 误区：机械套用“O₂ + 4e⁻ → 2O²⁻”，忽略水溶液中O²⁻不能稳定存在；写电极反应不考虑pH、配位、沉淀等副反应，导致物料或电荷不平衡。 · 纠正：推行“介质优先”书写原则。先明确电解质环境（酸/碱/熔盐/有机），再确定物种存在形态；书写后必检“三守恒”（电子、电荷、原子）。提供常见介质下的标准半反应库（如酸性O₂还原为H₂O，碱性为OH⁻），避免凭空臆造。 · “性能归因”单一化，忽略多因素耦合效应： · 误区：解释电压衰减只说“内阻增大”，未区分欧姆阻抗、电荷转移阻抗、传质阻抗的贡献；评价催化剂活性只看交换电流密度，忽略稳定性、选择性、成本等综合指标。 · 纠正：构建“电化学性能归因矩阵”。横轴列性能指标（电压、容量、效率、寿命），纵轴列影响因素（材料本征、界面结构、传质条件、操作参数），交叉点填写具体机制。强调任何性能都是多因素博弈结果，避免单因解释。 · “新型图示”解码困难，无法提取有效电化学信息： · 误区：面对EIS谱、CV曲线、原位光谱图等科研图表束手无策；将电池结构示意图当作电路图处理，忽略多孔电极、三相界面、固液接触等关键细节。 · 纠正：开展“电化学图表识读”专项训练。分类练习CV峰归属、EIS半圆解析、充放电平台识别、原位信号关联等技能。强调“看图先看坐标轴，再看特征点，最后联原理”的三步法，将抽象图表转化为可推理的化学语言。 一、原电池 1．原电池基础模型 2．二次电池思维模型 3．各类电池示例 （1）新型一次电池 电池类型 反应式 Mg-H2O2 电池 总反应：H2O2＋2H＋＋Mg===Mg2+＋2H2O 正极 H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O 负极 Mg－2e－===Mg2+ 钠硫电池 总反应：2Na＋xS===Na2Sx 正极 xS＋ 负极 Na－e－===Na＋ （2）燃料电池(以甲醇-O2 燃料电池为例) 电池类型 反应式 酸性介质，如稀硫酸 负极 CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋ 正极 O2＋6e－＋6H＋===3H2O 碱性介质，如KOH 溶液 负极 CH3OH－6e－＋＋6H2O 正极 O2＋6e－＋3H2O===6OH－ 熔融盐介质，如熔融K2CO3 负极 CH3OH－6e－＋===4CO2↑＋2H2O 正极 固体导电介质，如高温下能传导O2- 的固体 负极 CH3OH－6e－＋3O2-===CO2↑＋2H2O 正极 （3）新型可充电电池 类型 反应式 高铁 电池 总反应：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH 正极：＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－ 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 阳极：Fe(OH)3＋5OH－－＋4H2O 阴极：Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－ 锂离 子电 池 总反应：Li1－xCoO2＋LixC6＋C6(x<1) 正极： 负极：LixC6－xe－===xLi＋＋C6 阳极：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋ 阴极：xLi＋＋xe－＋C6===LixC6 钠硫 蓄电 池 总反应：2Na2S2＋NaBr3Na2S4＋3NaBr 正极：NaBr3＋2e－＋2Na＋===3NaBr 负极：2Na2S2－2e－===Na2S4＋2Na＋ 阳极：3NaBr－2e－===NaBr3＋2Na＋ 阴极：Na2S4＋2Na＋＋2e－===2Na2S2 全钒液 流电池 总反应：＋2H＋＋V2+V3+＋VO2+＋H2O 正极：＋2H＋＋e－===VO2+＋H2O 负极：V2+－e－===V3+ 阳极：VO2+＋H2O－＋2H＋ 阴极：V3+＋e－===V2+ 二、电解池 1．电解池基础模型 2．电解问题的思维步骤 （1）首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。 （2）再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 （3）然后排出阴、阳两极的放电顺序。 3．电解计算的“三方法” 4．金属的电化学腐蚀与防护 牺牲阳极法 被保护的金属作原电池的正极(阴极)，活泼金属作原电池的负极(阳极)，阳极要定期予以更换。 外加电流法 将被保护的金属与电源负极相连，作电解池的阴极，另一附加电极与电源正极相连，作电解池的阳极。 三、综合 1．电化学装置中的交换膜 （1）常见离子交换膜 （2）新型交换膜——双极膜 ①示意图 ②双极膜：是一种新型离子交换膜，其膜主体可分为阴离子选择层、阳离子选择层和中间界面层，水解离催化剂被夹在中间的离子交换聚合物中，水电离产生H＋和OH－，可在电场的作用下快速迁移到两侧溶液中，为膜两侧的半反应提供各自理想的pH条件。 2．含“膜”多室电化学装置分析 以四室电渗析法制备H3PO2(次磷酸)为例(选自全国卷)，其工作原理如图所示： 分析如下： 1．（2026·河南许昌·三模）利用电解原理将污染物硝酸盐（）高效转化为氨，兼具环境修复与绿氨合成的功能。下图为污水处理及将所得氨气用于转化为电能的组合装置。 下列说法错误的是 A．M极与电源负极相连 B．X极的电极反应式为 C．乙膜宜选用阴离子交换膜 D．每处理废液，N极同时生成4.48 L O2（标准状况下） 【答案】D 【解析】电解装置将还原为，燃料电池消耗生成的实现电能转化。电解池中，极发生还原反应，电极反应为，故为阴极，与电源负极相连；极发生氧化反应，电极反应为。右侧燃料电池中，极通入发生氧化反应：，为负极；极通入发生还原反应，为正极，据此分析。A．极上得电子被还原为，发生还原反应，电解池中阴极与电源负极相连，故极与电源负极相连，A正确；B．氨氧燃料电池中，极为负极，在碱性条件下失电子被氧化为，电极反应式为：，B正确；C．燃料电池正极生成的需要向负极移动参与反应，乙膜选用阴离子交换膜可允许通过，维持膜两侧溶液离子浓度基本不变，C正确；D．电解时，极上除了主反应外，还存在副反应生成，所以无法计算，D错误；故选D。 2．（2026·辽宁沈阳·模拟预测）水系铵根离子可充电电池具有成本低、安全、无污染等优点，其中电极含V、C、N元素，电解质溶液中主要存在团簇离子，放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，电流从Y极流向X极，再经电解质溶液流向Y极 B．放电时，Y极的电极反应式为 C．充电时，向X极方向移动 D．充电时，电解质溶液中每增加，X极质量增加23 g 【答案】D 【解析】由题意可知，该电池放电时，X极中Mn元素的化合价由+3.4升高到+4，则其为负极，电极反应方程式为：Na0.6MnO2-0.6e-=0.6Na++MnO2，则Y极为正极，电极反应方程式为：，其总反应方程式为：；充电时，X极为阴极，电极反应方程式为：MnO2+0.6e-+0.6Na+=Na0.6MnO2，Y极为阳极，其电极反应方程式为：，总反应方程式为：。A．放电时，电流从正极流向负极，再流回正极，A正确；B．由分析可知，放电时，Y极的电极反应式为，B正确；C．充电时，阳离子流向阴极，C正确；D．由分析可知，充电时，电解质溶液中每增加时转移2mol电子，则根据电极反应方程式，其实际上增加的为2mol Na的质量，质量为46g，D错误；故答案选D。 3．（2026·内蒙古呼和浩特·二模）某电池以储氢化合物、贫氢材料为电极，以该电池作为电源制备氘代酸碱装置如图，下列说法正确的是 已知：双极膜能将解离为和，电极3、4为惰性电极。 A．电子移动的方向为电极电极电极电极2 B．膜M为阳离子交换膜 C．放电时，电极1发生反应 D．为维持原料室溶液浓度不变，产品室1中双极膜解离重水时，应补加固体 【答案】C 【解析】由图可知，贫氢材料得到H负离子过程发生氧化反应，故电极1为电源负极，电极2为正极，电极3是阳极，电极4是阴极，据此分析。A．电子在外电路中从电源负极流向正极。即从电极1流向电极4，以及从电极3流向电极2。电子不能在电解质溶液中移动。选项中“电极4→电极3”的描述是错误的，A错误；B．以该电池作为电源制备氘代酸碱，在电解池中，阳离子向阴极（电极4）移动，原料室中的会穿过膜N进入产品室2，得到KOD，阴离子向阳极（电极3）移动，原料室中的会穿过膜M进入产品室1，得到D2SO4，膜M为阴离子交换膜，膜N为阳离子交换膜，B错误；C．电极1是负极，发生氧化反应。反应物为和从溶液中迁移来的 ，生成物为，电极1发生反应为 ，C正确；D．重水（）的物质的量：，双极膜解离反应为，1 mol 解离生成1 mol 和1 mol ，在产品室1中，为了维持电中性，每生成1 mol ，就需要有1 mol的阳离子（）从原料室通过阳离子交换膜N进入产品室2，因此，有1 mol 从原料室移出，相当于消耗了，为维持浓度不变，应补加，D错误；故选C。 4．（2026·内蒙古包头·二模）热电化学电池可以将热能直接转换为电能，一种热电化学电池的工作原理如下图。下列说法错误的是 A．热端电极反应： B．放电一段时间后，浓度增大，浓度减小 C．电解质溶液中应设置隔热的阴离子交换膜 D．将装置中的负载改为电源，可以同时实现制冷和制热的效果 【答案】B 【解析】由图可知，热端电极失电子，是负极，电极反应：；冷端电极得电子，是正极，电极反应：，据此回答。A．热端电极为负极，失电子发生氧化反应生成，电极反应式书写正确，A正确；B．放电过程中热端生成的会扩散至冷端，在冷端得电子重新生成，两种离子在体系内循环转化，总浓度均保持不变，B错误；C．设置隔热阴离子交换膜既可以维持冷热端的温差，又能允许两种阴离子迁移平衡电荷，C正确； D．将负载改为电源后装置变为电解池，可使冷端吸热实现制冷、热端放热实现制热，同时达到两种效果，D正确；故选B。 5．（2025·内蒙古·三模）科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到MnOOH和少量。下列叙述中，不正确的是 A．充电时，电极连接电源的正极 B．充电时，会发生反应： C．放电时，电极附近溶液的pH增大 D．放电时，Zn电极质量减少1.30g，则电极生成了 【答案】D 【解析】Zn具有比较强的还原性，具有比较强的氧化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间，所以放电时电极为正极，Zn电极为负极，则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。A．充电时，原电池的正极（MnO2电极）作电解池的阳极，阳极连接电源正极，A正确；B．电池工作时，Zn电极为负极，MnO2电极为正极，且在电极上检测到，所以会发生反应，充电时该反应逆向进行，即ZnMn2O4分解为Zn和MnO2，B正确；C．放电时MnO2电极（正极）反应为MnO2 + H2O + e- = MnOOH + OH-，生成OH-使pH增大，C正确；D．根据题意可知，电极上检测到MnOOH 和少量，Zn电极质量减少1.30g，转移了0.04mol电子，但是电极生成了MnOOH 和少量，所以生成的MnOOH小于0.04mol，D错误；故选D。 6．（2025·重庆·三模）某大学教授团队揭示了用于二氧化碳电还原时，自身会发生还原重构，该团队还通过电化学原位拉曼光谱、X射线吸收光谱等技术对在电化学还原条件下的活性物种进行了研究。设计以与辛胺为原料用电化学方法实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法错误的是 A．在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素的种类 B．若以铅酸蓄电池为电源，则极应与铅酸蓄电池的极相连 C．工作时，每转移电子，极溶液的质量增加 D．极上发生的电极反应为 【答案】C 【解析】由图可知，In/In2O3-x极上CO2被还原生成HCOO-，则In/In2O3-x极为阴极；极上辛胺被氧化生成辛腈，则极为阳极，据此解答。A．原子光谱(包括发射光谱和吸收光谱)具有特征性，不同元素的原子光谱特征谱线不同，因此利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素的种类，A正确；B．由分析可知，In/In2O3-x极为阴极，需连接电源的负极，铅酸蓄电池放电时Pb为负极，则极应与铅酸蓄电池的极相连，B正确；C．In/In2O3-x极上CO2被还原生成HCOO-，发生电极反应：CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-，每转移2 mol电子，消耗1 mol CO2(质量为44 g)，同时有1 mol OH-(质量为17 g)向阳极迁移，则极溶液的质量增加44 g-17 g=27 g，C错误；D．由分析可知，Ni2P极为阳极，辛胺(C8H17NH2)在碱性环境下被氧化生成辛腈(C7H15CN)，N元素化合价不变，C元素化合价升高，结合电荷守恒和原子守恒，极上发生的电极反应为：，D正确；故选C。 7．（2026·黑龙江哈尔滨·三模）镁在地壳中储量丰富、安全性高、无枝晶等优势，被认为是超越锂离子电池的有力候选者。某水系镁离子电池如图所示，充、放电时，镁离子嵌入电极或从电极中脱嵌，并往返于两极。下列说法错误的是 A．放电时，负极的电极反应式： B．充电时，每转移2 mol电子，理论上两极质量变化差为24 g C．已知有较大层间距，因此放电时嵌入后体积膨胀率低，避免电极粉化 D．电池工作时可能“鼓包”，同时产生不溶物导致电压降低，需寻找新型电解质 【答案】B 【解析】图示了水系镁离子电池的结构：正极是，负极是镁（Mg）和石墨（C）的复合材料（MgCx）。核心原理是：充放电时，镁离子（Mg2+）在两极之间来回“嵌入”和“脱嵌”。A．放电是原电池过程，负极发生氧化反应，失去电子。根据题意，放电时镁离子从负极（）脱嵌，电极反应式为：，A正确；B．充电是电解池过程。阴极发生还原反应： ，当转移2 mol电子时，有1 mol的，质量为嵌入负极，因此阴极质量增加24 g，阳极发生氧化反应，镁离子从 中脱嵌： ，当转移2 mol电子时，有1 mol的，质量为24 g从正极脱出，因此阳极质量减少24 g，两极质量变化的差值为，B错误；C．放电时，嵌入正极材料。的层状结构及其较大的层间距，为的嵌入和脱嵌提供了便利的通道和足够的空间，可以有效缓冲因离子嵌入引起的体积变化，从而保持电极结构稳定，防止材料在反复充放电过程中粉化，C正确；D．题目明确指出这是水系镁离子电池。镁是活泼金属，容易与水发生副反应： 。该反应产生的氢气（）会导致电池内部压力增大而鼓包；生成的氢氧化镁是不溶性固体，会覆盖在电极表面，阻碍离子传输，导致电池性能下降（电压降低）。因此，开发能抑制此副反应的新型电解质（如非水电解质）是必要的，D正确；故选B。 8．（2026·黑龙江·二模）科学家研制了一种以溶液为电解质溶液的铅-醌()电池，其装置如图所示。已知：四氯对苯醌()的结构简式为。下列叙述正确的是 A．放电时，向氧化石墨烯电极迁移 B．充电时，电极电势高于氧化石墨烯电极 C．充电时，电子流经外电路，理论上电极质量增加 D．放电时，电池总反应为：2Pb+4H+++2＝＋2PbSO4 【答案】D 【解析】首先根据装置图判断电极：放电时电子从电极流向氧化石墨烯电极，因此放电时为负极，氧化石墨烯电极为正极；充电时为电解池阴极，氧化石墨烯电极为电解池阳极。A．原电池中，阴离子向负极迁移，负极是电极，因此向电极迁移，A错误；B．充电时为电解池，阳极电势高于阴极，电极为阴极，因此电极电势低于氧化石墨烯电极，B错误；C．充电时，电极（阴极）的反应为：，转化为，固体质量减少（每转移电子，反应，质量减少），质量不是增加，C错误；D．放电时，负极失电子生成，正极得电子被还原为对应的二元醇，配平后总反应与选项D给出的方程式一致，D正确；故选D。 9．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）我国科学家设计了一种水系可充电电池，其工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．充电时，电子由电极b经导线流回电源的正极 B．充电时，阳极附近溶液的pH增大 C．放电时，负极的电极反应： D．放电时，溶液中向电极b方向迁移 【答案】C 【解析】由图可知，放电时，电极a上MnO2转化为Mn2+，发生还原反应，电极b上Cu2S转化为S，发生氧化反应，则电极a为正极，电极b为负极；充电时，电极a上Mn2+转化为MnO2，发生氧化反应，电极b上S转化为Cu2S，发生还原反应，此时电极a为阳极，电极b为阴极，据此分析解题。A．充电时，电子流向为：电源负极→电极b，电极a→电源正极，电子是由a经导线流回电源正极，A错误；B．充电时阳极（a极）反应为：，反应生成，阳极附近浓度升高，pH减小，B错误；C．放电时负极（b极）失电子，2个+1价升为+2价、−2价升为0价，共失去4个电子，电极反应为：，C正确；D．放电时，阳离子向正极移动，因此溶液中向电极a方向迁移，D错误；故选C。 10．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）利用板状碳封装镍纳米晶体(Ni@C)电催化可将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极的电势低于b极 B．b极的电极反应式为 C．制备1 mol 时，产生1.5 mol气体X D．该装置工作一段时间后，硫酸的浓度会减小 【答案】C 【解析】HMF转化为FDCA的过程是氧化反应（、被氧化为），电解池中氧化反应发生在阳极，因此为阳极，接电源正极；为阴极，接电源负极。A．由图可知，HMF在b极上转化为FDCA，羟基和醛基转化为羧基，该反应为氧化反应，则b极为阳极，a极为阴极，阴极的电势低于阳极，故a极的电势低于b极，A正确；B．b极羟基和醛基转化为羧基，失去，失去，共失去，发生了氧化反应，，B正确；C．制备1 mol FDCA时，转移6 mol电子；阴极（极）反应为，转移6 mol电子时，生成气体的物质的量为，C错误；D．双极膜中，阳离子向阴极（侧）移动，阴离子向阳极（侧，硫酸区）移动；会与阳极反应生成的结合为水，硫酸不发生迁移，物质的量不变，水的量增大，因此硫酸浓度减小，D正确；故选C。 11．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）我国科研人员设计出一种双功能光电化学电池，工作原理如图所示。碱性条件下，该电池通过控制开关分别与或连接，可实现制备、光照充电或暗场放电。已知光照下光电极(pTTh)被激发产生电子()和空穴()：。下列说法错误的是 A．开关接时，光电极与电源负极连接 B．光照充电时，光电极附近溶液的变大 C．暗场放电时，负极的电极反应式为 D．光照时若光电极累计产生，理论上暗场放电时可以氧化 【答案】C 【解析】开关接时为电解池，光电极上转化为，元素化合价降低，为阴极，当开关接时为原电池，Cu催化电极上醛基转化为羧酸根离子，发生氧化反应，故Cu催化电极为负极，中间电极在电解池中充当阳极，发生氧化反应，原电池中充当正极，发生还原反应，据此分析；A．由分析可知，开关接时为充电过程，为电解池，光电极上发生还原反应，为阴极，应与电源负极连接，A正确；B．光照充电时，光电极反应为，生成，附近溶液变大，B正确；C．暗场放电时，中间电极为正极，发生得到电子的还原反应，元素化合价降低，转化为；负极是催化电极，发生醛基被氧化为羧基的反应：-2e-+3OH-=+2H2O，C错误；D．光照时产生对应充电过程转移电子，可将氧化为；暗场放电时转移电子，中醛基被氧化时每个分子失2个电子，故理论上可氧化糠醛，D正确；故选C。 12．（2026·吉林长春·模拟预测）某科研团队设计出镍离子电池(NIB)，该电池在首次充电中，Na+从Na3V2(PO4)3框架中脱出并形成NaV2(PO4)3基质，然而在接下来的循环中，由于电解液中Na+很少，只有Ni2+可以可逆嵌入NaV2(PO4)3基质中并形成NaNiV2(PO4)3，关于该电池说法错误的是 A．该电池在首次充电中，V元素化合价升高 B．Na3V2(PO4)3电极的电势高于Ni@C电极 C．该电解液一定是有机溶剂 D．放电时，正极的电极反应式为：NaV2(PO4)3+Ni2++2e-=NaNiV2(PO4)3 【答案】C 【解析】由题可知，首次充电时，含V基质脱出Na+，化合价升高，作阳极，Ni@C为阴极；放电时含V基质得电子，作正极，Ni@C失电子作负极，据此分析作答；A．首次充电时，Na3V2（PO4）3脱出2个Na+，变为NaV2（PO4）3，脱出2个单位正电荷后，V元素总化合价升高2价，因此V元素化合价升高，A 正确；B．充电时，Na3V2(PO4)3电极作阳极，Ni@C失电子作阴极，阳极的电势高于阴极，B正确；C．该电池含Ni2+相关组分，若用水溶液作为电解质，充电过程可能发生水的电解副反应，影响Ni2+的嵌入，因此通常选用有机溶剂作为电解液。但“一定”为有机溶剂的说法过于绝对，存在特殊水系耐腐蚀体系，C错误；D．由分析知，放电时右侧为正极，得电子，电极方程式为：NaV2(PO4)3+Ni2++2e-=NaNiV2(PO4)3，D正确；故答案选C。 13．（2026·吉林长春·模拟预测）一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性，该电池工作示意图如下。下列说法正确的是 A．放电时，a电极发生氧化反应 B．放电时，若有生成，理论上需消耗 C．充电时，a室的电极反应为 D．放电时，a极比b极电势低 【答案】B 【解析】由题干和图示信息可知，放电时a电极为正极，MnO2转化为Mn2+，发生还原反应，电极反应为；b电极为负极，发生氧化反应，电极反应为，此时阳离子移向正极，阴离子移向负极，则离子交换膜c为阴离子交换膜，则左室的硫酸根离子进入中间K2SO4室，离子交换膜d为阳离子交换膜，右室的K+进入中间K2SO4室，由此作答。A．由分析可知，放电时a为正极，发生还原反应，A错误；B．由分析可知，生成1 mol对应转移4n mol电子，根据反应，理论上需消耗2n mol MnO2，B正确；C．由分析可知，放电时a为正极，发生还原反应，则充电时a室发生氧化反应，电极式为，C错误；D．放电时a电极MnO2得电子被还原为Mn2+，作原电池正极，b电极发生失电子的氧化反应，作原电池负极；原电池中正极电势高于负极，故a极电势高于b极，D错误；故选B。 14．（2026·吉林·模拟预测）某大学团队设计以与辛胺为原料用电化学方法实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是 A．电极电势：高于 B．若以铅酸蓄电池为电源，则极应与铅酸蓄电池的极相连 C．工作时，每转移2 mol电子，极溶液的质量增加44 g D．极上发生的电极反应为 【答案】A 【解析】由图可知，In/In2O3-x极上CO2被还原生成HCOO-，则In/In2O3-x极为阴极；Ni2P极上辛胺被氧化生成辛腈，则Ni2P极为阳极，据此解答。A．由分析可知，In/In2O3-x极为阴极，Ni2P极为阳极，故极电势高于极电势，A正确；B．由分析可知，In/In2O3-x极为阴极，需连接电源的负极，铅酸蓄电池放电时Pb为负极，则In/In2O3-x极应与铅酸蓄电池的Pb极相连，B错误；C．In/In2O3-x极上CO2被还原生成HCOO-，发生电极反应：CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-，每转移2 mol电子，消耗1 mol CO2(质量为44 g)，同时有2 mol OH-(质量为17 g)向阳极迁移，则In/In2O3-x极溶液的质量增加44 g-34 g=10 g，C错误；D．由分析可知，Ni2P极为阳极，辛胺(C8H17NH2)在碱性环境下被氧化生成辛腈(C7H15CN)，N元素化合价不变，C元素化合价升高，结合电荷守恒和原子守恒，Ni2P极上发生的电极反应为，D错误；故选A。 15．（2026·吉林长春·二模）一种基于蒽醌吩嗪融合分子设计的二次电池结构如图，a极区域时，放电效果最佳。下列说法错误的是 A．放电时，a极电势低于b极电势 B．放电时，a极电极反应式： C．离子交换膜为阳离子交换膜 D．充电时，理论上生成1 mol M转移2 mol电子 【答案】D 【解析】首先判断放电时的电极性质： 放电时，极上转化为，（中性）得电子生成带2个单位负电荷的，因此为正极；极上失电子转化为，因此为负极，充电时，a为阴极，b为阳极，据此解答。A．放电时，负极电势低于正极电势，为负极、为正极，因此极电势低于b极电势，A正确；B．放电时a为负极，失电子生成，电极反应式为，B正确；C．放电时，a极每失去1 mol电子，a极区域负电荷减少1 mol，多余的（阳离子）需要移向正极（b极）；b极得到电子后负电荷增加，需要阳离子平衡电荷，因此离子交换膜为阳离子交换膜，C正确；D．放电时，对比结构变化写出电极反应：（N自身带2个单位负电荷）；充电是放电的逆过程，1 mol N生成1 mol M时，总共失去4 mol电子，因此生成1 mol M转移，D错误；故选D。 16．（2026·辽宁大连·二模）离子电池具有充电速度快和低温环境性能优越的特点，其电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基可增强其电化学活性，其充电时工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，电极B为负极，质量减小 B．充电过程中，每转移2 mol电子时，两电极质量变化相差46 g C．此离子电池的隔膜为阳离子交换膜 D．充电时，电极的电极反应式为 【答案】B 【解析】充电时，电极A接电源正极，是阳极；电极B接电源负极，是阴极。放电时则相反，电极A为正极，电极B为负极。A．放电时，电极B为负极，发生反应：，Na+脱离电极B进入电解质，电极B质量减小，A正确；B．充电时，电极A（阳极）反应：（每转移n mol e-，电极A释放n mol Na+，质量减少23n g）；电极B（阴极）反应：（每转移n mol e-，电极B结合n mol Na+，质量增加23n g），当转移2 mol电子时：电极A质量减少：2×23=46 g；电极B质量增加：2×23=46 g，两电极质量变化相差：46+46=92 g，B错误；C．充电时，Na+从电极A（阳极）通过隔膜移向电极B（阴极），所以隔膜为阳离子交换膜，C正确；D．充电时，电极A（阳极）失去电子，Na+从电极A脱离进入电解质，电极反应式为，D正确；故答案选B。 17．（2026·辽宁·模拟预测）一种新型的锌碘单液流电池的原理如图所示。下列说法错误的是 A．M为阴离子交换膜 B．放电时A电极反应式为： C．充电时电解质储罐中离子总浓度减小 D．充电时，A极增重65 g时，C区增加离子数为 【答案】D 【解析】首先分析电池原理：放电时，Zn失电子生成，因此A电极为负极，B（多孔碳毡电极）为正极；充电时A为阴极，B为阳极。逐一分析选项：A．放电时，负极A生成，正电荷增多，需要阴离子移入A区平衡电荷，因此M为阴离子交换膜，A正确；B．放电时A是负极，Zn失电子生成，电极反应为，B正确；C．充电时，A（阴极）发生反应，被消耗，同时A区的透过阴离子交换膜M迁移到C区，因此电解质储罐（与A连通）中离子总浓度减小，C正确；D．充电时，A极增重65g，即生成1mol Zn，转移2mol电子。转移2mol电子时：从A区迁入C区，同时从B区迁入C区，因此C区共增加4mol离子，离子数为，不是，D错误；故选D。 18．（2026·辽宁·二模）大连化物所某研究团队开发研究出负氢电池(如图)。已知放电时正极生成、和，下列说法正确的是 A．中H的化合价为价 B．放电时负极反应式为 C．充电时阳极质量减小 D．充电时向阴极移动 【答案】B 【解析】该装置放电时为正极，反应方程式为：；为负极，反应方程式为：，据此分析。A．中H的化合价为价，A项错误；B．为负极，反应方程式为：，B正确；C．充电时阳极反应为，每转移6个，则有6个从阴极移动向阳极形成，阳极质量增大，C项错误；D．充电时为电解池，向阳极移动，D项错误。故选B。 19．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）一种基于蒽醌吩嗪融合分子设计的二次电池结构如图，下列说法错误的是 A．放电时，b极电势高于a极电势 B．放电时，a极电极反应式： C．充电时，b极发生氧化反应 D．充电时，理论上生成1 mol 转移2 mol电子 【答案】D 【解析】放电时，a极中转化为，Fe化合价从+2升高到+3，失电子发生氧化反应，因此a是负极；b极的蒽醌吩嗪氧化态分子转化为还原产物，得电子，化合价降低发生还原反应，因此b是正极。 充电时，原负极a作阴极，原正极b作阳极。A．放电时，原电池正极电势高于负极电势，b是正极、a是负极，因此b极电势高于a极电势，A正确；B．放电时a极失电子，失去1 mol电子生成，电极反应式，B正确；C．充电时，原放电的正极b作阳极，阳极发生失电子的氧化反应，因此b极发生氧化反应，C正确；D．从结构变化和电荷变化分析：氧化态分子（题干图的分子）为电中性，还原产物带2个单位负电荷（两个），说明放电时1 mol氧化态分子得到2 mol电子生成还原产物；但实际该结构中，2个羰基和2个均发生还原，总共得到4 mol电子，因此充电时生成1 mol氧化态分子，转移了4 mol电子，不是2 mol，D错误；故答案选D。 20．（2026·辽宁朝阳·一模）为回收尿液中的氮资源(真实尿液中的氮以计)并减少水体富营养化，某三腔室电解系统处理尿液的原理如图所示。下列说法错误的是 A．M极为阳极 B．N极的电极反应式为，生成的将转化为 C．向“真实尿液”中不断加入持续加入，有利于提高电解液的导电性，从而提高的产量 D．当电路中转移1 mol电子时，M极区电解液的质量理论上减轻26 g 【答案】C 【解析】A．由图可知，根据通过阳离子交换膜向N极迁移，即阳离子向阴极移动，可知N极为阴极，M极为阳极，A正确；B．N极为阴极，电极反应式为，生成的将转化为，B正确；C．NH3的生成量仅取决于的迁移量（由电量决定），持续加入可能因离子竞争迁移影响的迁移效率，并非有利于提高的产量，C错误；D．M极为阳极，电极反应式为，每转移1 mol电子，生成（质量8 g，以气体逸出），（质量18 g）通过阳离子交换膜迁移至中间室，M极区电解液质量减少量为逸出8 g和迁出18 g之和，共26 g，D正确；故选C。 20 / 31 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 题13 电化学 1．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种从废旧电池正极材料（）中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是 A．电极反应： B．电路中转移电子，理论上可回收 C．电极连接电源正极 D．可转化为和，会降低锂的理论回收产率 2．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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 3．（2024·辽宁·高考真题）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合高效制的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法错误的是 A．相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍 B．阴极反应： C．电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动 D．阳极反应： 4．（2023·辽宁·高考真题）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 A．放电时负极质量减小 B．储能过程中电能转变为化学能 C．放电时右侧通过质子交换膜移向左侧 D．充电总反应： 5．（2022·辽宁·高考真题）如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是 A．左侧电极反应： B．实验结束时，b中溶液红色恰好褪去 C．若c中收集气体，则样品中乙酸浓度为 D．把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果 6．（2021·辽宁·高考真题）利用(Q)与电解转化法从烟气中分离的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是 A．a为电源负极 B．溶液中Q的物质的量保持不变 C．在M极被还原 D．分离出的从出口2排出 该类试题的立意在于检验学生是否真正理解了“化学能↔电能”转化的本质，是否能够在陌生电化学装置中准确判断电极类型、书写电极反应、分析离子迁移与物质转化。其核心价值体现在： · 落实“证据推理与模型认知”素养：试题要求学生运用原电池/电解池的经典模型，分析陌生装置的工作原理。文件中“知识总结”部分系统归纳了原电池基础模型、二次电池思维模型、电解池基础模型、各类电池示例（一次电池、燃料电池、可充电电池、金属腐蚀防护）、离子交换膜分类与功能等核心模型体系，体现了对学科模型体系的精准把握。 · 强化“变化观念与平衡思想”的应用：电化学反应的本质是氧化还原反应，涉及电子转移、离子迁移、电极质量变化等动态过程。充电/放电的“互逆性”、膜内离子迁移与电荷守恒等，均体现了“变化”与“守恒”的辩证统一。 · 培养“科学态度与社会责任”：试题频繁引入储能电池（钠硫电池、锂离子电池、水系镁离子电池）、绿色制氢（耦合HCHO氧化制氢）、环境修复（硝酸盐还原、CO₂电还原、尿液氮回收）等与新能源、环境保护密切相关的真实情境，引导学生关注化学在解决能源与环境问题中的关键作用。 · 体现“证据推理与模型认知”素养：电化学装置中“电子转移数→物质变化量→离子迁移数”三者之间的定量关系，需要学生运用守恒思想进行多步推理计算。例如2024辽宁卷第3题中“相同电量下H₂理论产量是传统电解水的2倍”的判断，需先分析阳极H⁻失电子产氢的特殊机理。 结合文件中的近五年黑吉辽蒙卷真题（2021—2026）及精选模拟题，该类试题呈现出以下鲜明趋势： （一）考查载体“绿色化”——从传统电池走向储能与绿色合成 近年真题的考查载体从传统铅蓄电池、燃料电池逐步拓展到储能电池、绿色制氢、环境修复等前沿领域： 年份 卷别 情境/载体 核心考点 2021 辽宁卷 Q/QH₂电解分离CO₂ 阴阳极判断、离子迁移、CO₂吸收与释放 2022 辽宁卷 电解测定乙酸浓度 阳极产氧、阴极产氢、盐桥作用、气体体积计量 2023 辽宁卷 Pb/Fe³⁺低成本储能电池 放电质量变化、储能本质、H⁺迁移方向、充电总反应 2024 辽宁卷 HCHO氧化耦合制氢 阴离子交换膜、阳极反应（H⁻→H₂）、产氢量倍数关系 2025 黑吉辽蒙卷 NaTi₂(PO₄)₃储氯电池 放电增重、离子迁移、电极反应、Ag/AgCl替代 2026 黑吉辽蒙卷 LiCoO₂回收锂装置 阴极H₂O₂生成、阳极I⁻氧化、阴离子交换膜、I₃⁻歧化 趋势研判：新能源储能、绿色电合成、环境电化学已成为命题主流情境。预计2027年可能考查固态电池、钠离子电池或CO₂电还原耦合有机合成等前沿方向。 （二）考查维度“体系化”——六大核心命题维度 通过系统分析，该类试题的命题维度可归纳为六大板块： 维度 核心考查点 典型真题/模拟题 电极判断与反应 阴/阳极/正/负极判断、电极反应书写 2023辽宁第4题A（Pb负极增重）；2024辽宁第3题D（阳极反应） 离子迁移方向 阳离子→阴极/正极，阴离子→阳极/负极，膜的选择 2025黑吉辽蒙第2题A（Na⁺向b极）；2024辽宁第3题C（SO₄²⁻向b极） 电子转移计算 电子数与物质变化量、气体体积、质量变化的关系 2026黑吉辽蒙第1题B（0.1 mol e⁻→0.05 mol Li₂CO₃）；模拟第16题B（质量变化差92g） 交换膜作用 阳离子膜/阴离子膜/双极膜的功能与选择 2024辽宁第3题C（阴离子交换膜）；模拟第3题B（膜M阴离子膜） 充放电互逆性 充电=放电逆过程，电极反应互逆 2023辽宁第4题D（充电总反应）；2025黑吉辽蒙第2题 特殊机理分析 H⁻中间体、H₂O₂生成、I₃⁻歧化、质子耦合电子转移 2024辽宁第3题（H⁻→H₂）；2026黑吉辽蒙第1题（H₂O₂生成） （三）离子交换膜“功能化”——从简单隔膜走向双极膜与功能膜 离子交换膜的考查从“只判断类型”走向“分析其功能与影响”： 膜类型 功能 典型应用 对应题号 阳离子交换膜 允许阳离子通过，阻止阴离子 燃料电池（H⁺迁移）、电解精炼 2023辽宁第4题C（H⁺移向右侧） 阴离子交换膜 允许阴离子通过，阻止阳离子 电解池中SO₄²⁻/OH⁻迁移 2024辽宁第3题C；模拟第1题C 双极膜 水解离为H⁺和OH⁻，分别进入两侧 制备酸/碱、pH调控 模拟第3题D；模拟第10题 隔热的阴离子膜 维持温差+离子交换 热电化学电池 模拟第4题C （四）定量计算“精细化”——电子转移与物质变化的“四量”关系 近年试题对定量计算的精度和综合性要求显著提升： 计算类型 典型示例 对应题号 电子→质量 0.1 mol e⁻→0.05 mol Li₂CO₃=3.7g 2026黑吉辽蒙第1题B 电子→气体体积 转移2 mol e⁻→阴极产H₂ 1 mol→22.4L — 电极质量变化 充电时两电极质量变化差=92g（2 mol e⁻） 模拟第16题B 离子迁移质量 每转移1 mol e⁻→1 mol Na⁺迁出→23g 模拟第20题D 溶液质量变化 转移2 mol e⁻→消耗44g CO₂+迁出34g OH⁻→净增10g 模拟第6题C；模拟第14题C 核心守恒关系： · 电子守恒：n(e⁻) = n(氧化剂)×变价原子数×价变数 = n(还原剂)×变价原子数×价变数 · 电荷守恒：迁移离子电荷总量 = 转移电子总量 · 原子守恒：电极反应中原子种类与数目守恒 （五）“反套路”命题特征突出 命题人有意设置与常见“思维定式”相反的选项： · 2026黑吉辽蒙第1题D：I₃⁻歧化生成I⁻和IO₃⁻不会降低锂的理论回收产率（总电子转移数不变）——学生常认为副反应一定会降低产率。 · 2025黑吉辽蒙第2题D：用Ag/AgCl电极代替a极不会失去储氯能力（Ag+Cl⁻→AgCl同样储氯）——学生常认为材料改变一定导致功能丧失。 · 2024辽宁第3题A：相同电量下H₂产量是传统电解水的2倍（非1.5倍）——学生容易误算阳极也产氢。 · 模拟第16题B：充电时转移2 mol e⁻，两电极质量变化差为92g（非46g）——阴极增重+阳极减重，差值相加。 针对2026年及后续黑吉辽蒙卷备考，提出以下四点精准策略： · 构建“电化学动态过程”核心概念网络： · 以“界面电荷转移”为核心节点，向外辐射电子传导、离子迁移、物质扩散、双电层结构四大分支，每个分支下列出关键参数、典型现象、常见误区。形成区别于静态电路分析的专属知识体系，强化过程思维。 · 开展“装置解码+反应书写”限时专项训练： · 精选近五年真题及高质量模拟题，按电池类型、应用场景分类训练。要求学生在限定时间内完成图示解读并写出规范电极反应式，赛后重点复盘是否遗漏介质、电荷是否守恒、过程是否匹配。建立个人“易错反应式错题本”，定期默写纠错。 · 强化“虚拟仿真+科研案例”体验式学习： · 利用电化学虚拟仿真实验平台，让学生调节电位、扫描速率、电解质浓度等参数，直观观察CV/EIS曲线变化及产物分布。选取典型案例（如锂电SEI形成、CO₂RR产物调控）进行小组研讨，深化对“界面过程”本质的理解。 · 回归教材“实验活动”与“科学史话”： · 系统梳理选必4中关于原电池制作、电解饱和食盐水、金属腐蚀防护等实验的细节与思考题；深入阅读伏打电堆、丹尼尔电池、能斯特方程发现历程等内容。这些素材不仅是命题背景来源，更是理解电化学发展脉络、培养科学探究精神的重要载体。 总结：“电化学”题是新高考化学中最考验动态思维、最体现技术前沿、最具选拔功能的题型之一。备考关键在于 “过程意识”（拒绝静态标签）、“介质敏感”（反应依境而变）、“多维归因”（性能系于耦合）。唯有将电化学知识内化为一种“界面驱动过程、过程决定性能”的系统认知范式，方能在高考中以不变应万变，稳夺高分。 命题模块 核心考点与易错点 典型试题特征（基于文件） 电极判断与反应书写 1．原电池/电解池/电镀池/腐蚀电池的区分依据 2．电极名称（正/负、阳/阴）与反应类型（氧化/还原）对应关系 3．电极反应式书写（介质参与、电子守恒、物料平衡） “写出酸性介质下O₂还原的阴极反应”“判断图中a极为阳极还是阴极” 离子迁移与隔膜作用 1．阳离子交换膜/阴离子交换膜/质子交换膜的选择性 2．离子迁移方向与电流方向、浓度梯度的关系 3．隔膜对产物纯度、副反应抑制的作用 “充电时Na⁺通过阳膜移向阴极室”“使用双极膜实现酸碱再生” 能量转化与效率计算 1．理论电动势E° = -ΔG/nF与实际工作电压差异 2．库仑效率、能量效率、电压效率定义与计算 3．过电位来源（活化、浓差、欧姆）及对性能影响 “实际放电电压低于理论值主要因活化过电位”“能量效率=放电能量/充电能量×100%” 新型电池体系解析 1．锂离子电池嵌入/脱嵌机理与SEI膜作用 2．液流电池储能单元与功率单元分离特性 3．金属-空气电池三相界面与氧催化机制 4．固态电解质优势与挑战（界面阻抗、枝晶） “LiFePO₄充放电伴随两相转变”“锌空电池阴极需高效ORR/OER双功能催化剂” 电化学合成与环保应用 1．电有机合成选择性控制（电位调控、介质选择） 2．CO₂/N₂电还原产物分布与法拉第效率 3．电化学废水处理（间接氧化、电絮凝、电渗析） 4．金属电沉积/精炼的纯度控制 “恒电位电解可选择性还原CO₂为CO”“电Fenton法降解有机物无需外加H₂O₂” 腐蚀防护与传感检测 1．吸氧/析氢腐蚀条件与速率影响因素 2．牺牲阳极/外加电流阴极保护原理 3．电化学传感器响应信号（电流/电位/阻抗）与分析物浓度关系 4．自修复涂层、缓蚀剂作用机制 “海水中钢铁以吸氧腐蚀为主”“葡萄糖传感器基于酶修饰电极的安培响应” · “电极标签”固化，忽视过程动态切换： · 误区：认为“正极永远发生还原反应”，忽略二次电池充电时正极变为阳极发生氧化；认为“阴离子一定向阳极移动”，忽略特殊膜或浓度梯度下的反向迁移。 · 纠正：建立“过程导向”思维。强调电极名称随工作模式（放电/充电/电解）动态变化；离子迁移由电场力与扩散力共同驱动，需具体分析。训练“充放电双视角”分析法，对同一装置分别画出两种状态下的电子/离子流向图。 · “反应书写”模板化，脱离具体介质环境： · 误区：机械套用“O₂ + 4e⁻ → 2O²⁻”，忽略水溶液中O²⁻不能稳定存在；写电极反应不考虑pH、配位、沉淀等副反应，导致物料或电荷不平衡。 · 纠正：推行“介质优先”书写原则。先明确电解质环境（酸/碱/熔盐/有机），再确定物种存在形态；书写后必检“三守恒”（电子、电荷、原子）。提供常见介质下的标准半反应库（如酸性O₂还原为H₂O，碱性为OH⁻），避免凭空臆造。 · “性能归因”单一化，忽略多因素耦合效应： · 误区：解释电压衰减只说“内阻增大”，未区分欧姆阻抗、电荷转移阻抗、传质阻抗的贡献；评价催化剂活性只看交换电流密度，忽略稳定性、选择性、成本等综合指标。 · 纠正：构建“电化学性能归因矩阵”。横轴列性能指标（电压、容量、效率、寿命），纵轴列影响因素（材料本征、界面结构、传质条件、操作参数），交叉点填写具体机制。强调任何性能都是多因素博弈结果，避免单因解释。 · “新型图示”解码困难，无法提取有效电化学信息： · 误区：面对EIS谱、CV曲线、原位光谱图等科研图表束手无策；将电池结构示意图当作电路图处理，忽略多孔电极、三相界面、固液接触等关键细节。 · 纠正：开展“电化学图表识读”专项训练。分类练习CV峰归属、EIS半圆解析、充放电平台识别、原位信号关联等技能。强调“看图先看坐标轴，再看特征点，最后联原理”的三步法，将抽象图表转化为可推理的化学语言。 一、原电池 1．原电池基础模型 2．二次电池思维模型 3．各类电池示例 （1）新型一次电池 电池类型 反应式 Mg-H2O2 电池 总反应：H2O2＋2H＋＋Mg===Mg2+＋2H2O 正极 H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O 负极 Mg－2e－===Mg2+ 钠硫电池 总反应：2Na＋xS===Na2Sx 正极 xS＋ 负极 Na－e－===Na＋ （2）燃料电池(以甲醇-O2 燃料电池为例) 电池类型 反应式 酸性介质，如稀硫酸 负极 CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋ 正极 O2＋6e－＋6H＋===3H2O 碱性介质，如KOH 溶液 负极 CH3OH－6e－＋＋6H2O 正极 O2＋6e－＋3H2O===6OH－ 熔融盐介质，如熔融K2CO3 负极 CH3OH－6e－＋===4CO2↑＋2H2O 正极 固体导电介质，如高温下能传导O2- 的固体 负极 CH3OH－6e－＋3O2-===CO2↑＋2H2O 正极 （3）新型可充电电池 类型 反应式 高铁 电池 总反应：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH 正极：＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－ 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 阳极：Fe(OH)3＋5OH－－＋4H2O 阴极：Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－ 锂离 子电 池 总反应：Li1－xCoO2＋LixC6＋C6(x<1) 正极： 负极：LixC6－xe－===xLi＋＋C6 阳极：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋ 阴极：xLi＋＋xe－＋C6===LixC6 钠硫 蓄电 池 总反应：2Na2S2＋NaBr3Na2S4＋3NaBr 正极：NaBr3＋2e－＋2Na＋===3NaBr 负极：2Na2S2－2e－===Na2S4＋2Na＋ 阳极：3NaBr－2e－===NaBr3＋2Na＋ 阴极：Na2S4＋2Na＋＋2e－===2Na2S2 全钒液 流电池 总反应：＋2H＋＋V2+V3+＋VO2+＋H2O 正极：＋2H＋＋e－===VO2+＋H2O 负极：V2+－e－===V3+ 阳极：VO2+＋H2O－＋2H＋ 阴极：V3+＋e－===V2+ 二、电解池 1．电解池基础模型 2．电解问题的思维步骤 （1）首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。 （2）再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 （3）然后排出阴、阳两极的放电顺序。 3．电解计算的“三方法” 4．金属的电化学腐蚀与防护 牺牲阳极法 被保护的金属作原电池的正极(阴极)，活泼金属作原电池的负极(阳极)，阳极要定期予以更换。 外加电流法 将被保护的金属与电源负极相连，作电解池的阴极，另一附加电极与电源正极相连，作电解池的阳极。 三、综合 1．电化学装置中的交换膜 （1）常见离子交换膜 （2）新型交换膜——双极膜 ①示意图 ②双极膜：是一种新型离子交换膜，其膜主体可分为阴离子选择层、阳离子选择层和中间界面层，水解离催化剂被夹在中间的离子交换聚合物中，水电离产生H＋和OH－，可在电场的作用下快速迁移到两侧溶液中，为膜两侧的半反应提供各自理想的pH条件。 2．含“膜”多室电化学装置分析 以四室电渗析法制备H3PO2(次磷酸)为例(选自全国卷)，其工作原理如图所示： 分析如下： 1．（2026·河南许昌·三模）利用电解原理将污染物硝酸盐（）高效转化为氨，兼具环境修复与绿氨合成的功能。下图为污水处理及将所得氨气用于转化为电能的组合装置。 下列说法错误的是 A．M极与电源负极相连 B．X极的电极反应式为 C．乙膜宜选用阴离子交换膜 D．每处理废液，N极同时生成4.48 L O2（标准状况下） 2．（2026·辽宁沈阳·模拟预测）水系铵根离子可充电电池具有成本低、安全、无污染等优点，其中电极含V、C、N元素，电解质溶液中主要存在团簇离子，放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，电流从Y极流向X极，再经电解质溶液流向Y极 B．放电时，Y极的电极反应式为 C．充电时，向X极方向移动 D．充电时，电解质溶液中每增加，X极质量增加23 g 3．（2026·内蒙古呼和浩特·二模）某电池以储氢化合物、贫氢材料为电极，以该电池作为电源制备氘代酸碱装置如图，下列说法正确的是 已知：双极膜能将解离为和，电极3、4为惰性电极。 A．电子移动的方向为电极电极电极电极2 B．膜M为阳离子交换膜 C．放电时，电极1发生反应 D．为维持原料室溶液浓度不变，产品室1中双极膜解离重水时，应补加固体 4．（2026·内蒙古包头·二模）热电化学电池可以将热能直接转换为电能，一种热电化学电池的工作原理如下图。下列说法错误的是 A．热端电极反应： B．放电一段时间后，浓度增大，浓度减小 C．电解质溶液中应设置隔热的阴离子交换膜 D．将装置中的负载改为电源，可以同时实现制冷和制热的效果 5．（2025·内蒙古·三模）科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到MnOOH和少量。下列叙述中，不正确的是 A．充电时，电极连接电源的正极 B．充电时，会发生反应： C．放电时，电极附近溶液的pH增大 D．放电时，Zn电极质量减少1.30g，则电极生成了 6．（2025·重庆·三模）某大学教授团队揭示了用于二氧化碳电还原时，自身会发生还原重构，该团队还通过电化学原位拉曼光谱、X射线吸收光谱等技术对在电化学还原条件下的活性物种进行了研究。设计以与辛胺为原料用电化学方法实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法错误的是 A．在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素的种类 B．若以铅酸蓄电池为电源，则极应与铅酸蓄电池的极相连 C．工作时，每转移电子，极溶液的质量增加 D．极上发生的电极反应为 7．（2026·黑龙江哈尔滨·三模）镁在地壳中储量丰富、安全性高、无枝晶等优势，被认为是超越锂离子电池的有力候选者。某水系镁离子电池如图所示，充、放电时，镁离子嵌入电极或从电极中脱嵌，并往返于两极。下列说法错误的是 A．放电时，负极的电极反应式： B．充电时，每转移2 mol电子，理论上两极质量变化差为24 g C．已知有较大层间距，因此放电时嵌入后体积膨胀率低，避免电极粉化 D．电池工作时可能“鼓包”，同时产生不溶物导致电压降低，需寻找新型电解质 8．（2026·黑龙江·二模）科学家研制了一种以溶液为电解质溶液的铅-醌()电池，其装置如图所示。已知：四氯对苯醌()的结构简式为。下列叙述正确的是 A．放电时，向氧化石墨烯电极迁移 B．充电时，电极电势高于氧化石墨烯电极 C．充电时，电子流经外电路，理论上电极质量增加 D．放电时，电池总反应为：2Pb+4H+++2＝＋2PbSO4 9．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）我国科学家设计了一种水系可充电电池，其工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．充电时，电子由电极b经导线流回电源的正极 B．充电时，阳极附近溶液的pH增大 C．放电时，负极的电极反应： D．放电时，溶液中向电极b方向迁移 10．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）利用板状碳封装镍纳米晶体(Ni@C)电催化可将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极的电势低于b极 B．b极的电极反应式为 C．制备1 mol 时，产生1.5 mol气体X D．该装置工作一段时间后，硫酸的浓度会减小 11．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）我国科研人员设计出一种双功能光电化学电池，工作原理如图所示。碱性条件下，该电池通过控制开关分别与或连接，可实现制备、光照充电或暗场放电。已知光照下光电极(pTTh)被激发产生电子()和空穴()：。下列说法错误的是 A．开关接时，光电极与电源负极连接 B．光照充电时，光电极附近溶液的变大 C．暗场放电时，负极的电极反应式为 D．光照时若光电极累计产生，理论上暗场放电时可以氧化 12．（2026·吉林长春·模拟预测）某科研团队设计出镍离子电池(NIB)，该电池在首次充电中，Na+从Na3V2(PO4)3框架中脱出并形成NaV2(PO4)3基质，然而在接下来的循环中，由于电解液中Na+很少，只有Ni2+可以可逆嵌入NaV2(PO4)3基质中并形成NaNiV2(PO4)3，关于该电池说法错误的是 A．该电池在首次充电中，V元素化合价升高 B．Na3V2(PO4)3电极的电势高于Ni@C电极 C．该电解液一定是有机溶剂 D．放电时，正极的电极反应式为：NaV2(PO4)3+Ni2++2e-=NaNiV2(PO4)3 13．（2026·吉林长春·模拟预测）一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性，该电池工作示意图如下。下列说法正确的是 A．放电时，a电极发生氧化反应 B．放电时，若有生成，理论上需消耗 C．充电时，a室的电极反应为 D．放电时，a极比b极电势低 14．（2026·吉林·模拟预测）某大学团队设计以与辛胺为原料用电化学方法实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是 A．电极电势：高于 B．若以铅酸蓄电池为电源，则极应与铅酸蓄电池的极相连 C．工作时，每转移2 mol电子，极溶液的质量增加44 g D．极上发生的电极反应为 15．（2026·吉林长春·二模）一种基于蒽醌吩嗪融合分子设计的二次电池结构如图，a极区域时，放电效果最佳。下列说法错误的是 A．放电时，a极电势低于b极电势 B．放电时，a极电极反应式： C．离子交换膜为阳离子交换膜 D．充电时，理论上生成1 mol M转移2 mol电子 16．（2026·辽宁大连·二模）离子电池具有充电速度快和低温环境性能优越的特点，其电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基可增强其电化学活性，其充电时工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，电极B为负极，质量减小 B．充电过程中，每转移2 mol电子时，两电极质量变化相差46 g C．此离子电池的隔膜为阳离子交换膜 D．充电时，电极的电极反应式为 17．（2026·辽宁·模拟预测）一种新型的锌碘单液流电池的原理如图所示。下列说法错误的是 A．M为阴离子交换膜 B．放电时A电极反应式为： C．充电时电解质储罐中离子总浓度减小 D．充电时，A极增重65 g时，C区增加离子数为 18．（2026·辽宁·二模）大连化物所某研究团队开发研究出负氢电池(如图)。已知放电时正极生成、和，下列说法正确的是 A．中H的化合价为价 B．放电时负极反应式为 C．充电时阳极质量减小 D．充电时向阴极移动 19．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）一种基于蒽醌吩嗪融合分子设计的二次电池结构如图，下列说法错误的是 A．放电时，b极电势高于a极电势 B．放电时，a极电极反应式： C．充电时，b极发生氧化反应 D．充电时，理论上生成1 mol 转移2 mol电子 20．（2026·辽宁朝阳·一模）为回收尿液中的氮资源(真实尿液中的氮以计)并减少水体富营养化，某三腔室电解系统处理尿液的原理如图所示。下列说法错误的是 A．M极为阳极 B．N极的电极反应式为，生成的将转化为 C．向“真实尿液”中不断加入持续加入，有利于提高电解液的导电性，从而提高的产量 D．当电路中转移1 mol电子时，M极区电解液的质量理论上减轻26 g 16 / 22 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $