专题15 电化学(3年汇编)(全国通用)2024-2026年高考化学真题分类汇编
2026-09-05
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摘要:
**基本信息**
高考化学电化学专题3年真题汇编,涵盖2024-2026年江苏、广东等多地高考题,聚焦原电池工作原理、化学电源等核心考点,结合固态电解质电池、海水脱盐等情境,体现命题趋势。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|多题,覆盖各考点|原电池工作原理、化学电源电极反应、多室装置膜功能、电解池应用、金属腐蚀防护|结合新型燃料电池、CO₂转化等科技前沿,突出实验探究与实际应用,匹配高考命题趋势|
内容正文:
专题15 电化学
3年真题
考点分类
三年考情(2024-2026)
命题规律
考点1 原电池的工作原理及应用
2026江苏(1题)、2025云南(1题)、2025陕晋青宁(1题)、2025江苏(1题)、2025黑吉辽蒙(1题)、2024江西(1题)
· 情境涵盖干电池、固态电解质电池、光解水及实验探究。
· 重点考查原电池构成、正负极判断、电子流向和氧化还原关系。
· 趋势是联系新材料与实际装置,突出实验方案评价和原理迁移。
考点2 化学电源
2026甘肃(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2025重庆(1题)、2025湖北(1题)、2025广东(1题)、2024广西(1题)、2024河北(1题)、2024全国甲卷(1题)
· 情境聚焦新型燃料电池、二次电池及污水处理。
· 重点考查电极反应、电子和离子移动、充放电判断及电池容量。
· 趋势是融合材料、环保与定量计算,突出微观机理分析。
考点3 多池和多室电化学装置
2026山东(1题)、2026广东(1题)、2025广东(1题)、2025北京(1题)、2025甘肃(1题)、2025安徽(1题)
· 情境聚焦海水脱盐、耦合制氢、环境治理及新型可充电电池。
· 重点考查各室功能、膜的选择性、离子迁移及总反应式。
· 趋势是装置结构复杂化,强调电荷守恒、物料守恒和系统协同。
考点4 电解池的工作原理
2026全国卷(1题)、2026浙江1月(1题)、2025海南(1题)、2025陕晋青宁(1题)、2025黑吉辽蒙(1题)、2024福建(1题)、2024重庆(1题)、2024海南(1题)、2024广东(1题)、2024辽宁(1题)
· 情境涉及绿色制氢、CO2转化、有机物电解及金属表面处理。
· 重点考查电极产物、电极反应、离子迁移和电解规律。
· 趋势是结合催化机理与工艺流程,强化综合推理和环境应用。
考点5 金属的腐蚀与防护
2026广东(1题)、2025全国卷(1题)
· 情境结合海上风电、钢铁腐蚀与工程防护。
· 重点考查析氢、吸氧腐蚀的电极反应及牺牲阳极、外加电流保护。
· 趋势是突出真实环境辨析,考查防护措施有效性和方程式正误。
考点1 原电池的工作原理及应用
1.(2026·江苏·高考真题)镁锰干电池的结构如图所示,作电解质,干电池的总反应式:,该电池缺点是易“鼓包”。下列说法正确的是
A. 镁合金作负极,发生还原反应
B. 电池工作过程中,从负极向正极迁移
C. 引起“鼓包”的反应:
D. 参加反应,理论上外电路通过的电子总量为
【答案】D
【解析】A.镁合金作负极,但发生的是氧化反应,非还原反应,A错误;
B.Br⁻为阴离子,在原电池中应向负极迁移,而非从负极向正极迁移,B错误;
C.“鼓包”若因气体产生,该方程式生成O2,但是Mg是强还原剂,反应中Mg应该被氧化,O不会被氧化生成O2;鼓包实际是Mg与水发生副反应生成H2,C错误;
D.由总反应可知,2 mol MnO₂参与反应时转移2 mol电子,故1 mol MnO2参与反应时,外电路通过电子总量为1 mol,D正确;
故选D。
2.(2025·云南·高考真题)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.(2025·陕晋青宁·高考真题)下列实验方案不能得出相应结论的是
A
B
结论:金属活动性顺序为
结论:氧化性顺序为
C
D
结论:甲基使苯环活化
结论:增大反应物浓度,该反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A.Fe、Cu、稀硫酸原电池中,电子由活泼金属Fe流向Cu,Fe、Zn、硫酸原电池中,电子由Zn流向Fe,活泼性:Zn>Fe>Cu,A正确;
B.FeCl3与淀粉KI溶液反应,溶液变蓝色,则氧化性:Fe3+>I2,新制氯水加入含KSCN的FeCl2溶液中,溶液变红色,生成了Fe3+,则氧化性:Cl2>Fe3+,故氧化性:,B正确;
C.酸性高锰酸钾分别滴入苯和甲苯中,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但是是甲基被氧化,不能说明甲基使苯环活化,C错误;
D.不同浓度的Na2S2O3与相同浓度的稀硫酸反应,浓度大的Na2S2O3先出现浑浊,说明增大反应物浓度,反应速率加快,D正确;
答案选C。
4.(2025·黑吉辽蒙·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。
【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。
5.(2025·江苏·高考真题)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
【解析】本题基于“总反应为 ”,结合电解质溶液和装置图中电子迁移方向可知,各电极上发生的电极反应如下, 电极a:;电极b:。
【解析】
A.通过装置中外电路电子的迁移方向可判断出电极a上的反应物失去电子发生氧化反应生成,A正确;
B.该装置工作时,左室会不断产成导致正电荷偏多,右室会不断消耗导致正电荷偏少,为了平衡电荷,会通过质子交换膜从左室移向右室,B错误;
C.随着反应的进行,生成的H2和O2离开反应体系,导致溶剂水的量减小,溶液的物质的量浓度增大,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。
6.(2024·江西·高考真题)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
【解析】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。
考点2 化学电源
1.(2026·甘肃·高考真题)我国科研人员设计了一种可处理含污水的新型尿素燃料电池(如图所示)。下列说法错误的是
A. 体系中每转移,最多可产生1 mol N2
B. 工作时电子从电极2通过外电路向电极1转移
C. 工作时负极区pH降低
D. a是阴离子交换膜
【答案】B
【解析】A.中为价,生成时共失去电子,故转移最多产生,A正确;
B.电极1上失电子生成,为负极,电极2上得电子生成,为正极,电子应从负极(电极1)经外电路流向正极(电极2),B错误;
C.负极反应为,生成使增大,降低,C正确;
D.负极区生成后正电荷增多,需通过a膜进入负极区平衡电荷,故a为阴离子交换膜,D正确;
故选B。
2.(2026·陕晋青宁·高考真题)某科研团队利用S和Cu2S的相互转化设计了如图所示电池。工作时,两极上发生反应的S和Cu2S的物质的量相等。放电完成后,将一侧的电解液加热,产生的气体通入另一侧,可使电池重复工作。若性能显著衰减,经简单处理可恢复。下列说法正确的是
A. 膜为阳离子交换膜
B. 当气体通入左室开始工作时,电极a为正极
C. 理论上,电路中通过的与消耗的物质的量之比为
D. 电池总反应为
【答案】D
【解析】根据题干“工作时,反应的S和物质的量相等”,结合化合价变化可得电子守恒的电极反应:左室电极a为正极,电极反应:;右室电极b为负极:电极反应,,加热时释放,据此解答。
【解析】
A.反应后左室消耗,剩余多余的;右室生成带正电的,正电荷多余。需要(阴离子)从左室迁移到右室平衡电荷,因此膜为阴离子交换膜;若为阳离子交换膜,向左侧移动,无法实现该电池的功能,A错误
B.放电完成后,电极a的S完全转化为,电极b的完全转化为S;加热右室电解液,分解放出,将通入左室后重新开始工作时,电极a现在为,发生失电子的氧化反应,为负极,B错误;
C.根据负极反应,转移时,消耗,因此电路中通过的与消耗的物质的量之比为,不是,C错误;
D.将正负极反应相加,消去两边均有的S、和电子,得到总反应: ,化简得,D正确;
故选D。
3.(2025·重庆·高考真题)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
【解析】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。
4.(2025·广东·高考真题)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
【解析】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。
5.(2025·湖北·高考真题)某电池的正极材料为,负极材料为嵌锂石墨。利用人工智能筛选出的补锂试剂,能使失活的电池再生并延长寿命,且保持电池原结构。将注入电池后充电补锂,过程中转化为气体离去。下列有关充电补锂的说法错误的是
A. 在阳极失去电子
B. 生成气体中含有氟代烃
C. 过程中铁元素的价态降低
D. 反应并离去是该电池保持原结构的原因
【答案】C
【解析】A.充电时,Li+在阴极得电子:,[SO2CF3]-在阳极失去电子生成气体离去,A正确;
B.[SO2CF3]-在阳极失去电子,反应为2[SO2CF3]--2e-=2SO2+ CF3-CF3,生成气体中含有氟代烃CF3-CF3,B正确;
C.补锂过程主要涉及Li+的迁移,不直接影响铁元素的价态,铁元素价态不变,C错误;
D.[SO2CF3]-反应后离去,维持电池原结构,D正确;
答案选C。
6.(2024·广西·高考真题)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
【解析】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。
(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。
7.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
8.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】7. C 8. 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)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)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。
9.(2024·全国甲卷·高考真题)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,电极上检测到和少量。下列叙述正确的是
A. 充电时,向阳极方向迁移
B. 充电时,会发生反应
C. 放电时,正极反应有
D. 放电时,电极质量减少,电极生成了
【答案】C
【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。
【解析】
A.充电时该装置为电解池,电解池中阳离子向阴极迁移,即向阴极方向迁移,A不正确;
B.放电时,负极的电极反应为,则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn,即充电时Zn元素化合价应降低,而选项中Zn元素化合价升高,B不正确;
C.放电时电极为正极,正极上检测到和少量,则正极上主要发生的电极反应是,C正确;
D.放电时,Zn电极质量减少0.65g(物质的量为0.010mol),电路中转移0.020mol电子,由正极的主要反应可知,若正极上只有生成,则生成的物质的量为0.020mol,但是正极上还有生成,因此,的物质的量小于0.020mol,D不正确;
综上所述,本题选C。
考点3 多池和多室电化学装置
1.(2026·广东·高考真题)一种利用电解还原同时实现海水脱盐的装置如图,电解液在Ⅰ和Ⅳ室间循环,初始电解液为溶液,膜①~③为阳离子或阴离子交换膜。下列说法错误的是
A. ①为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜
B. 阳极反应为
C. 电解一段时间后,Ⅲ室海水中盐的浓度降低
D. 电解过程中,Ⅰ室电解液的pH在一段时间内可保持稳定
【答案】C
【解析】由题图可知,在电极上反应转化为,元素化合价降低,故电极为阴极,阴极反应为,生成的与电解液中的发生反应。电极为阳极,电离出的在阳极放电,阳极反应为,电离出的发生反应。若③为阴离子交换膜,结合电流方向可知,Ⅲ室海水中的会向右通过膜③迁移至Ⅳ室中,并在电极上放电生成,故③应为阳离子交换膜,以阻止通过,据此可知实现脱盐的海水不是Ⅲ室海水,而是Ⅱ室海水,则①为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜,Ⅱ室海水中的向左通过膜①迁移至Ⅰ室中,Ⅱ室海水中的向右通过膜②迁移至Ⅲ室中,Ⅳ室电解液中的向左通过膜③迁移至Ⅲ室中,故电解一段时间后,Ⅱ室海水中盐的浓度降低,Ⅲ室海水中盐的浓度升高。
【解析】
A.由分析知,① 为阳离子交换膜,② 为阴离子交换膜,A正确;
B.由分析知,电极为阳极,电离出的在阳极放电,阳极反应为,B正确;
C.由分析知,电解一段时间后,Ⅱ室海水中盐的浓度降低,Ⅲ室海水中盐的浓度升高,C错误;
D.根据前述分析,Ⅰ室中阴极反应生成的与电解液中的反应生成,形成缓冲体系,有利于Ⅰ室电解液的pH在一段时间内保持稳定,D项正确;
故选C。
2.(2026·山东·高考真题)(多选)利用电还原产生的氧化石油化工副产物制备,装置如图所示。电解过程中,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是
A. 极反应式为
B. 双极膜中解离的向极方向迁移
C. 电解一段时间后,电极反应消耗与生成的质量相等
D. 理论上,生成时,极上消耗
【答案】CD
【解析】该装置为电解池,双极膜将槽体分隔为a极室、b极室,双极膜解离出、,阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动;b极发生失电子的氧化反应析出,故b为阳极、接电源正极;a为阴极,通入得电子生成,生成的再与进料在碱性体系中发生氧化还原反应,最终得到目标产物,阳极持续生成,阴极持续消耗用于制备,电极反应为:
阳极(b极):;
阴极(a极)制:;
氧化反应:。
【解析】
A.由分析可知,b极是阳极,电解液为碱性溶液,放电生成,电极反应,A正确;
B.电解池中阳离子向阴极定向迁移,a极为阴极,双极膜解离出的向a极移动,向阳极b移动,B正确;
C.设电路中转移。阳极反应,转移,阳极生成;阴极反应,每消耗,转移时阴极消耗,因此电极反应消耗与生成的质量不相等,C错误;
D.由氧化反应、a极电极反应可得关系式,因此生成时,极上消耗,D错误;
故选CD。
3.(2025·广东·高考真题)一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上减少;电极材料每转移1mol电子,对应的理论容量为。下列说法错误的是
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:
D. 充电时16gS能提供的理论容量为
【答案】B
【解析】放电时,电极Ⅱ上减少,说明MnO2转化为Mn2+,化合价降低,发生还原反应,为原电池的正极,由于电解质溶液为MnSO4,故电解质应为酸性溶液,正极反应为:;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:。
【解析】
A.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;
B.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,正极反应为:,反应消耗,溶液的pH升高,B错误;
C.由分析可知,放电时电极Ⅰ为原电池负极,负极反应为:,C正确;
D.根据放电时负极反应,可知充电时阴极反应为,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;
故选B。
4.(2025·甘肃·高考真题)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
【解析】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。
5.(2025·安徽·高考真题)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
【解析】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。
6.(2025·北京·高考真题)用电解溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池,重新取溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。
实验
电极I
电极Ⅱ
电压/V
关系
i
石墨1
石墨2
a
ii
石墨1
新石墨
b
iii
新石墨
石墨2
c
iv
石墨1
石墨2
d
下列分析不正确的是
A. ,说明实验i中形成原电池,反应为
B. ,是因为ii中电极Ⅱ上缺少作为还原剂
C. ,说明iii中电极I上有发生反应
D. ,是因为电极II上吸附的量:iv>iii
【答案】D
【解析】按照图1电解溶液,石墨1为阳极,发生反应,石墨1中会吸附少量氧气;石墨2为阴极,发生反应,石墨2中会吸附少量氢气;图2中电极Ⅰ为正极,氧气发生还原反应,电极Ⅱ为负极。
【解析】
A.由分析可知,石墨1中会吸附少量氧气,石墨2中会吸附少量氢气,实验i会形成原电池,,反应为2H2+O2=2H2O,A正确;
B.因为ii中电极Ⅱ为新石墨,不含有H2,缺少作为还原剂,故导致,B正确;
C.图2中,电极Ⅰ发生还原反应,实验iii中新石墨可能含有空气中的少量氧气,c>0,说明iii中电极I上有发生反应,C正确;
D.实验iii与实验iv的主要区别在于电极I不同,实验iv中石墨1电极上吸附氧气的量远大于实验iii中的新石墨电极,使得实验iv电压大于实验iii,由于实验iv在实验iii之后进行,故电极II上吸附氢气的量ivD错误;
故选D。
考点4 电解池的工作原理
1.(2026·全国卷·高考真题)我国科学家设计了一种电解装置(如图所示),在降解环境污染物四环素(TC)的同时,将转化为甲醇和乙醇。
电解时,下列叙述正确的是
A. 在BiOBr电极上,TC的降解为还原反应
B. 从CuO电极向BiOBr电极方向迁移
C. 阴极发生的反应有
D. CuO电极通过6 mol电子,生成的甲醇少于1 mol
【答案】D
【解析】由图可知,BiOBr电极为电解池的阳极,光照条件下,TC在阳极失去电子发生氧化反应生成降解产物、水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子;氧化铜是阴极,二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醇、乙醇和碳酸氢根离子。
【解析】
A.由分析可知,BiOBr电极为电解池的阳极,光照条件下,TC在阳极失去电子发生氧化反应生成降解产物,A错误;
B.由分析可知,BiOBr电极为电解池的阳极,氧化铜是阴极,则氢离子从BiOBr电极向氧化铜电极方向迁移,B错误;
C.由分析可知,氧化铜是阴极,水分子作用下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醇或乙醇和碳酸氢根离子,C错误;
D.氧化铜是阴极,在电极上生成甲醇的反应为,即该反应每转移6 mol电子,理论上可生成1 mol甲醇,由于氧化铜电极上同时还生成乙醇,转移电子并不能全部用于生成甲醇,因此氧化铜电极通过6 mol电子生成的甲醇少于1 mol,D正确;
故选D。
2.(2026·浙江1月·高考真题)一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示,下列说法中,不正确的是
A. 电极M处的电极反应式为:
B. 离子交换膜P为阳离子交换膜
C. 1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为
D. 电解过程可能产生葡萄糖酸钾()
【答案】B
【解析】在该体系中,葡萄糖在右侧电极处反应生成葡萄糖二酸钾,已知K为+1价,H为+1价,O为-2价,可知中C的平均化合价为+1,每1 mol 转化为1 mol 会失去6 mol电子;产物中的C化合价升高,所以电极N为阳极发生氧化反应,电极M为阴极发生还原反应,阴极处的溶液仅含有KOH,电极反应式为,阳极处的电极反应式为;据此回答该问题。
【解析】
A.由分析可知,电极M处的电极反应式为,A正确;
B.由分析可知,随反应进行,阴极处不断生成OH-,同时阳极处不断消耗OH-,为维持电荷平衡,需要将阴极处生成的OH-补充至阳极处,P应为阴离子交换膜,B错误;
C.由分析可知,1 mol 完全转化为1 mol ,转移的电子数为,C正确;
D.中C的平均化合价为,与葡萄糖相比,C的平均化合价也升高,说明为不完全氧化产物,也可能是电解产物,D正确;
故答案选B。
3.(2025·黑吉辽蒙·高考真题)巧设实验,方得真知。下列实验设计合理的是
A.除去中的HCl
B.制备少量NO避免其被氧化
C.用乙醇萃取中的S
D.制作简易氢氧燃料电池
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】A.碱石灰为NaOH和CaO的混合物,既能吸收HCl又能吸收Cl2,不能用碱石灰除去Cl2中的HCl,故A错误;
B.铜丝和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,NO难溶于水,U形管左侧与大气隔绝,即NO存在于无氧环境中,故B正确;
C.S微溶于酒精、易溶于CS2,不能用乙醇萃取CS2中的S,故C错误;
D.关闭K1、打开K2时,该装置为电解池,锌为活性阳极,无氧气生成,阴极生成氢气,则打开K1、关闭K2时,不能形成氢氧燃料电池,故D错误;
故答案为:B。
4.(2025·海南·高考真题)(多选)用电解方法在铝表面转化生成致密氧化膜,实现对铝工件的保护。装置示意如图。电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出。下列说法错误的是
A. 铝工件连接电源正极
B. 槽电压越高,氧化膜的形成速率越快
C. 电路中每转移6 mol ,铝工件增重48 g
D. 为获得更加致密的氧化膜,工作过程中,应选择适当电流密度
【答案】BC
【解析】由题意可知用电解方法在铝表面转化生成致密氧化膜,铝作阳极接电源正极,电极反应式为,可能存在副反应:,导致铝工件表面上有少量气泡逸出,石墨作阴极接电源负极,电极反应式为;
【解析】
A.由分析可知铝工件连接电源正极,A正确;
B.并非槽电压越高氧化膜形成速率就越快,过高电压会造成膜层烧蚀等不利影响,B错误;
C.电路中每转移6 mol ,若铝工件全部生成氧化膜,增重3 mol氧原子,质量为48 g,但电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出(H2),导致部分电子未用于生成氧化膜,故铝工件增重小于48 g,C错误;
D.为获得更加致密的氧化膜,工作过程中,应选择适当电流密度,如果电流密度过小,氧化膜形成速率慢,电流密度过大,可能会导致氧化膜不均匀,D正确;
故答案选BC。
5.(2025·陕晋青宁·高考真题)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
【解析】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。
6.(2024·福建·高考真题)从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下:
已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是
A. “机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B. “酸溶”时产生和离子
C. “碱溶”时存在反应:
D. “电解精炼”时,粗铜在阴极发生还原反应
【答案】C
【解析】废线路板先机械粉碎,可以增加其反应的接触面积,加入稀盐酸后铝、锌、铁溶解,进入滤液,通入氧气和加氢氧化钠,可以溶解锡和铅,最后电解精炼得到铜。
【解析】
A.机械粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率,A错误;
B.酸溶的过程中Al、Zn、Fe转化为对应的和离子,B错误;
C.“碱溶”时根据产物中,存在反应:,故C正确;
D.电解精炼时粗铜在阳极发生氧化反应,逐步溶解,故D错误;
故选C。
7.(2024·重庆·高考真题)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
【解析】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·海南·高考真题)(多选)电解溶液得到,是早期制备的重要步骤。某实验装置如图所示。电解过程流出液b中混有少量气泡。下列说法错误的是
A. 电解过程中阴极区的不断迁移到阳极区
B. 图中a代表
C. 回路中通过电子产生
D. 氧化成的电极反应为
【答案】AC
【解析】由实验装置图可知,与电源正极相连为电极为阳极,电极反应式为,电解过程流出液b中混有少量气泡,发生副反应,与电源负极相连的电极为阴极,电极反应式为。
【解析】
A.由分析可知,阴离子向阳极移动,但是硫酸根不能通过质子交换膜,则硫酸根不能从阴极区迁移到阳极区,A错误;
B.由分析可知,阴极区产生氢气,则a为氢气,B正确;
C.由于阳极区存在副反应,则当回路中通过1mol电子产生的小于0.5mol,C错误;
D.由分析可知,阳极区发生反应氧化反应,D正确;
故选AC。
9.(2024·广东·高考真题)一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图),可用于湿法冶铁的研究。电解过程中,下列说法不正确的是
A. 阳极反应:
B. 阴极区溶液中浓度逐渐升高
C. 理论上每消耗,阳极室溶液减少
D. 理论上每消耗,阴极室物质最多增加
【答案】C
【解析】左侧电极为阴极,发生还原反应,在碱性条件下转化为Fe,从而实现冶铁,电极反应为:;右侧电极为阳极,溶液为饱和食盐水,放电产生氯气,电极反应为:;中间为阳离子交换膜,由阳极向阴极移动。
【解析】
A.由分析可知,阳极反应为:,A正确;
B.由分析可知,阴极反应为:,消耗水产生,阴极区溶液中浓度逐渐升高,B正确;
C.由分析可知,理论上每消耗,转移6mol电子,产生3mol,同时有6mol由阳极转移至阴极,则阳极室溶液减少,C错误;
D.由分析可知,理论上每消耗,转移6mol电子,有6mol由阳极转移至阴极,阴极室物质最多增加,D正确;
故选C。
10.(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-。
【解析】
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。
考点5 金属的腐蚀与防护
1.(2026·广东·高考真题)做好防腐是发展海上风电的基础。下列措施不能达到防腐目的的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A.钢管桩主要成分为铁,铁的金属活动性强于铜,二者在海水中形成原电池时,铁作负极失电子被氧化,会加速钢管桩腐蚀,不能达到防腐目的,A符合题意;
B.铝表面致密的氧化膜能防止内部的铁被腐蚀,即使富铝涂层破损,形成原电池时铝作负极被腐蚀,可保护钢管桩;故能达到防腐目的,B不符合题意;
C.该装置为外加电流法,钢管桩连接电源负极作阴极被保护,能达到防腐目的,C不符合题意;
D.锌的金属活动性强于铁,二者在海水中形成原电池时锌作负极被腐蚀,属于牺牲阳极法,钢管桩作正极被保护,能达到防腐目的,D不符合题意;
故选A。
2.(2025·全国卷·高考真题)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。
试卷第1页,共3页
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专题15电化学
二3年真题·精准练
考点1原电池的工作原理及应用
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】c
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】B
考点2化学电源
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】c
6.【答案】A
8.【答案】7.C8.D
9.【答案】C
考点3多池和多室电化学装置
1.【答案】C
2.【答案】CD
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】c
1/2
让教与学更高效
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让教与学更高效
6.【答案】D
考点4电解池的工作原理
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】BC
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】AC
9.【答案】c
10.【答案】A
考点5金属的腐蚀与防护
1.【答案】A
2.【答案】A
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专题15 电化学
3年真题
考点分类
三年考情(2024-2026)
命题规律
考点1 原电池的工作原理及应用
2026江苏(1题)、2025云南(1题)、2025陕晋青宁(1题)、2025江苏(1题)、2025黑吉辽蒙(1题)、2024江西(1题)
· 情境涵盖干电池、固态电解质电池、光解水及实验探究。
· 重点考查原电池构成、正负极判断、电子流向和氧化还原关系。
· 趋势是联系新材料与实际装置,突出实验方案评价和原理迁移。
考点2 化学电源
2026甘肃(1题)、2026陕晋青宁(1题)、2025重庆(1题)、2025湖北(1题)、2025广东(1题)、2024广西(1题)、2024河北(1题)、2024全国甲卷(1题)
· 情境聚焦新型燃料电池、二次电池及污水处理。
· 重点考查电极反应、电子和离子移动、充放电判断及电池容量。
· 趋势是融合材料、环保与定量计算,突出微观机理分析。
考点3 多池和多室电化学装置
2026山东(1题)、2026广东(1题)、2025广东(1题)、2025北京(1题)、2025甘肃(1题)、2025安徽(1题)
· 情境聚焦海水脱盐、耦合制氢、环境治理及新型可充电电池。
· 重点考查各室功能、膜的选择性、离子迁移及总反应式。
· 趋势是装置结构复杂化,强调电荷守恒、物料守恒和系统协同。
考点4 电解池的工作原理
2026全国卷(1题)、2026浙江1月(1题)、2025海南(1题)、2025陕晋青宁(1题)、2025黑吉辽蒙(1题)、2024福建(1题)、2024重庆(1题)、2024海南(1题)、2024广东(1题)、2024辽宁(1题)
· 情境涉及绿色制氢、CO2转化、有机物电解及金属表面处理。
· 重点考查电极产物、电极反应、离子迁移和电解规律。
· 趋势是结合催化机理与工艺流程,强化综合推理和环境应用。
考点5 金属的腐蚀与防护
2026广东(1题)、2025全国卷(1题)
· 情境结合海上风电、钢铁腐蚀与工程防护。
· 重点考查析氢、吸氧腐蚀的电极反应及牺牲阳极、外加电流保护。
· 趋势是突出真实环境辨析,考查防护措施有效性和方程式正误。
考点1 原电池的工作原理及应用
1.(2026·江苏·高考真题)镁锰干电池的结构如图所示,作电解质,干电池的总反应式:,该电池缺点是易“鼓包”。下列说法正确的是
A. 镁合金作负极,发生还原反应
B. 电池工作过程中,从负极向正极迁移
C. 引起“鼓包”的反应:
D. 参加反应,理论上外电路通过的电子总量为
2.(2025·云南·高考真题)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.(2025·陕晋青宁·高考真题)下列实验方案不能得出相应结论的是
A
B
结论:金属活动性顺序为
结论:氧化性顺序为
C
D
结论:甲基使苯环活化
结论:增大反应物浓度,该反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
4.(2025·黑吉辽蒙·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
5.(2025·江苏·高考真题)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
6.(2024·江西·高考真题)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
考点2 化学电源
1.(2026·甘肃·高考真题)我国科研人员设计了一种可处理含污水的新型尿素燃料电池(如图所示)。下列说法错误的是
A. 体系中每转移,最多可产生1 mol N2
B. 工作时电子从电极2通过外电路向电极1转移
C. 工作时负极区pH降低
D. a是阴离子交换膜
2.(2026·陕晋青宁·高考真题)某科研团队利用S和Cu2S的相互转化设计了如图所示电池。工作时,两极上发生反应的S和Cu2S的物质的量相等。放电完成后,将一侧的电解液加热,产生的气体通入另一侧,可使电池重复工作。若性能显著衰减,经简单处理可恢复。下列说法正确的是
A. 膜为阳离子交换膜
B. 当气体通入左室开始工作时,电极a为正极
C. 理论上,电路中通过的与消耗的物质的量之比为
D. 电池总反应为
3.(2025·重庆·高考真题)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
4.(2025·广东·高考真题)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
5.(2025·湖北·高考真题)某电池的正极材料为,负极材料为嵌锂石墨。利用人工智能筛选出的补锂试剂,能使失活的电池再生并延长寿命,且保持电池原结构。将注入电池后充电补锂,过程中转化为气体离去。下列有关充电补锂的说法错误的是
A. 在阳极失去电子
B. 生成气体中含有氟代烃
C. 过程中铁元素的价态降低
D. 反应并离去是该电池保持原结构的原因
6.(2024·广西·高考真题)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
(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。
7.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
8.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
9.(2024·全国甲卷·高考真题)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,电极上检测到和少量。下列叙述正确的是
A. 充电时,向阳极方向迁移
B. 充电时,会发生反应
C. 放电时,正极反应有
D. 放电时,电极质量减少,电极生成了
考点3 多池和多室电化学装置
1.(2026·广东·高考真题)一种利用电解还原同时实现海水脱盐的装置如图,电解液在Ⅰ和Ⅳ室间循环,初始电解液为溶液,膜①~③为阳离子或阴离子交换膜。下列说法错误的是
A. ①为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜
B. 阳极反应为
C. 电解一段时间后,Ⅲ室海水中盐的浓度降低
D. 电解过程中,Ⅰ室电解液的pH在一段时间内可保持稳定
2.(2026·山东·高考真题)(多选)利用电还原产生的氧化石油化工副产物制备,装置如图所示。电解过程中,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是
A. 极反应式为
B. 双极膜中解离的向极方向迁移
C. 电解一段时间后,电极反应消耗与生成的质量相等
D. 理论上,生成时,极上消耗
3.(2025·广东·高考真题)一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上减少;电极材料每转移1mol电子,对应的理论容量为。下列说法错误的是
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:
D. 充电时16gS能提供的理论容量为
4.(2025·甘肃·高考真题)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
5.(2025·安徽·高考真题)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
6.(2025·北京·高考真题)用电解溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池,重新取溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。
实验
电极I
电极Ⅱ
电压/V
关系
i
石墨1
石墨2
a
ii
石墨1
新石墨
b
iii
新石墨
石墨2
c
iv
石墨1
石墨2
d
下列分析不正确的是
A. ,说明实验i中形成原电池,反应为
B. ,是因为ii中电极Ⅱ上缺少作为还原剂
C. ,说明iii中电极I上有发生反应
D. ,是因为电极II上吸附的量:iv>iii
考点4 电解池的工作原理
1.(2026·全国卷·高考真题)我国科学家设计了一种电解装置(如图所示),在降解环境污染物四环素(TC)的同时,将转化为甲醇和乙醇。
电解时,下列叙述正确的是
A. 在BiOBr电极上,TC的降解为还原反应
B. 从CuO电极向BiOBr电极方向迁移
C. 阴极发生的反应有
D. CuO电极通过6 mol电子,生成的甲醇少于1 mol
2.(2026·浙江1月·高考真题)一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示,下列说法中,不正确的是
A. 电极M处的电极反应式为:
B. 离子交换膜P为阳离子交换膜
C. 1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为
D. 电解过程可能产生葡萄糖酸钾()
3.(2025·黑吉辽蒙·高考真题)巧设实验,方得真知。下列实验设计合理的是
A.除去中的HCl
B.制备少量NO避免其被氧化
C.用乙醇萃取中的S
D.制作简易氢氧燃料电池
A. A B. B C. C D. D
4.(2025·海南·高考真题)(多选)用电解方法在铝表面转化生成致密氧化膜,实现对铝工件的保护。装置示意如图。电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出。下列说法错误的是
A. 铝工件连接电源正极
B. 槽电压越高,氧化膜的形成速率越快
C. 电路中每转移6 mol ,铝工件增重48 g
D. 为获得更加致密的氧化膜,工作过程中,应选择适当电流密度
5.(2025·陕晋青宁·高考真题)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
6.(2024·福建·高考真题)从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下:
已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是
A. “机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B. “酸溶”时产生和离子
C. “碱溶”时存在反应:
D. “电解精炼”时,粗铜在阴极发生还原反应
7.(2024·重庆·高考真题)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·海南·高考真题)(多选)电解溶液得到,是早期制备的重要步骤。某实验装置如图所示。电解过程流出液b中混有少量气泡。下列说法错误的是
A. 电解过程中阴极区的不断迁移到阳极区
B. 图中a代表
C. 回路中通过电子产生
D. 氧化成的电极反应为
9.(2024·广东·高考真题)一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图),可用于湿法冶铁的研究。电解过程中,下列说法不正确的是
A. 阳极反应:
B. 阴极区溶液中浓度逐渐升高
C. 理论上每消耗,阳极室溶液减少
D. 理论上每消耗,阴极室物质最多增加
10.(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:
考点5 金属的腐蚀与防护
1.(2026·广东·高考真题)做好防腐是发展海上风电的基础。下列措施不能达到防腐目的的是
A.
B.
C.
D.
2.(2025·全国卷·高考真题)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:
试卷第1页,共3页
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