電化學(xué)綜合

0——^2025高考真題/------

考點(diǎn)01原電池原理與化學(xué)電源

光人A

1.（2025?江蘇卷）以稀H2s0,為電解質(zhì)溶液的光解水裝置如圖所示，總反應(yīng)為2H刀友言2H2T+O2T。

催化劑

B.H+通過(guò)質(zhì)子交換膜從右室移向左室

C.光解前后，H2sO,溶液的pH不變

D.外電路每通過(guò)O.Olmol電子，電極b上產(chǎn)生O.OlmoIH?

【答案】A

【分析】光解過(guò)程中，電極a上電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)，a為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：2Hq-4e=0,T+4H\

電極b上電子流入，發(fā)生還原反應(yīng)，b為正極，電極反應(yīng)式為：2H*+2e-=H2To

【詳解】A.根據(jù)分析，電極a為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H,O-4e=O2T-I-4H\生成物

有Ch，A正確；

B.原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，電極a上生成II+,電極b上消耗“JH+通過(guò)質(zhì)子交換膜從左空移向右室,

B錯(cuò)誤；

C.在探究溶液濃度變化時(shí)，不僅要關(guān)注溶質(zhì)的變化，也要關(guān)注溶劑的變化，在光解總反應(yīng)是電解水，H2SO4

溶液中H20減少，H2sO4溶液濃度增大，pH減小，C錯(cuò)誤；

D.生成ImolH2,轉(zhuǎn)移2moi電子,外電路通過(guò)O.Olmol電子時(shí)，電極b上生成O.OOSmolH?,D錯(cuò)誤;

答案選A。

2.（2025?安徽卷）研究人員開發(fā)出一種鋰-氫可充電電池（如圖所示），使用前需先充電，其固體電解質(zhì)僅

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允許ZT通過(guò)。下列說(shuō)法正確的是

A.放電時(shí)電解質(zhì)溶液質(zhì)量減小

B.放電時(shí)電池總反應(yīng)為H?+2Li=2LiH

C.充電時(shí)Li，移向惰性電極

D.充電時(shí)每轉(zhuǎn)移Imol電子，c（H+）降低Im。1.匚】

【答案】C

【分析】金屬鋰易失去電子，則放電時(shí)，惰性電極為負(fù)極，氣體擴(kuò)散電極為正極，電池在使用前需先充電,

目的是將"解離為"和H/O；,則充電時(shí)，惰性電極為陰極，電極的反應(yīng)為：Lr+c-=Li,陽(yáng)極

為氣體擴(kuò)散電極，電極反應(yīng)：H2-2e+2H2PO；=2H^4,放電時(shí)，惰性電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：

Li2=Li：氣體獷散電極為正極，電極反應(yīng)為2H3Po4+2c12H2P。；+凡牛，據(jù)此解答。

【詳解】A.放電時(shí)，ZT會(huì)通過(guò)固體電解質(zhì)進(jìn)入電解質(zhì)溶液，同時(shí)正極會(huì)生成進(jìn)入儲(chǔ)氫容器，當(dāng)轉(zhuǎn)移2moi

電子時(shí),電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加7g"〃o/x2〃?o/-L〃o/x2g/〃?o/=12g,即電解質(zhì)溶液質(zhì)量會(huì)增大,A錯(cuò)誤;

B.放電時(shí)，由分析中的正、負(fù)電極反應(yīng)可知，總反應(yīng)為2Li+2H3PO4=H21+2LiH』O4,B錯(cuò)誤：

C.充電時(shí)，向陰極移動(dòng)，則ZT向惰性電極移動(dòng)，C正確：

D.充電時(shí)每轉(zhuǎn)移Imol電子，會(huì)有山山田與H2。。；結(jié)合生成H3Po…但不知道電解液體積，無(wú)法計(jì)算c（H）

降低了多少，D錯(cuò)誤；

故選C。

3.（2025?廣東卷）某理論研究認(rèn)為：燃料電池（圖b）的電極I卻II上所發(fā)生反應(yīng)的催化機(jī)理示意圖分別如

圖a和圖c,其中0：獲得第一個(gè)電子的過(guò)程最慢。由此可知，理論上

ab

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A.負(fù)極反應(yīng)的催化劑是i

B.圖a中，i到ii過(guò)程的活化能一定最低

C.電池工作過(guò)程中，負(fù)極室的溶液質(zhì)量保持不變

D.相同時(shí)間內(nèi)，電極I和電極II上的催化循環(huán)完成次數(shù)相同

【答案】C

【分析】該燃料電池為氫氧燃料電池，由圖可知該原電池的電解質(zhì)溶液為酸性，氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)，做負(fù)

++

極，中極方程式為：H2-2e-=2H：氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，做正極，電極方程式為：O2+4e-+4H=2H2Oo

【詳解】A.由分析可知，氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，做正極，正極反應(yīng)的催化劑是i,A錯(cuò)誤；

B.圖a中，i到ii過(guò)程為。2獲得第?個(gè)電子的過(guò)程，根據(jù)題中信息，。2獲得第?個(gè)電子的過(guò)程最慢，則

i到ii過(guò)程的活化能一定最高，B借誤；

C.氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)，做負(fù)極，電極方程式為：H2-2e-=2H\同時(shí)，反應(yīng)負(fù)極每失去1個(gè)電子，就會(huì)

有一個(gè)H+通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入正極室，故電池工作過(guò)程中，負(fù)極室的溶液質(zhì)量保持不變，C正確：

D.由圖a、c可知，氧氣催化循環(huán)一次需要轉(zhuǎn)移4個(gè)電子，氫包催化循環(huán)一次需要轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，相同時(shí)

間內(nèi)，電極I和電極H上的催化循環(huán)完成次數(shù)不相同，D錯(cuò)誤；

故選Co

4.(2025?黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古卷)一種基于C40的儲(chǔ)氯電池裝置如圖，放電過(guò)程中a、b極均

增重。若將b極換成Ag/AgCI電極，b極仍增重。關(guān)于圖中裝置所示電池，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

1負(fù)載I

進(jìn)料口-------------出料口

IIiI

b

CuO/

2NaTi(PO)/

CU(OH)C1NaCl溶液243

23Na3TMp06

A.放電時(shí)Na+向b極遷移

B.該電池可用于海水脫鹽

+

C.a極反應(yīng)：Cu2O+2H2O+Cr-2e-=CU2(OH)3C1+H

D.若以Ag/AgCI電極代替a極，電池將失去儲(chǔ)氯能力

【答案】D

【分析】放電過(guò)程中a、b極均增重，這說(shuō)明a電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為

-++

Cu2O+2H2O+cr-2e=Cu2(OH)3Cl+H,b電極是正極，電極反應(yīng)式為NaTi2(PO4)3+2e>2Na=Na3Ti2(PO4)3,

據(jù)此解答.

【詳解】A.放電時(shí)b電極是正極，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，所以Na+向b極遷移，A正確：

B.負(fù)極消耗氯離子，正極消耗鈉離子，所以該電池可用于海水脫鹽，B正確；

C.a電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為€：%0+2也0+。--2e-=C%(OH)31+H+,C正確；

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A.充電時(shí)II為陽(yáng)極

B.放電時(shí)H極室中溶液的pH降低

C.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：MnS-2e-=S+Mn2+

D.充電時(shí)16gs能提供的理論容量為26.8A.h

【答案】B

【分析】放電時(shí)，電極II上MnO?減少，說(shuō)明MM)2轉(zhuǎn)化為Mn%化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，為原電池的

2+

正極，由于電解質(zhì)溶液為MnS(%,故電解質(zhì)應(yīng)為酸性溶液，正極反應(yīng)為：MnO,+2e-+4H--A/w+2H2O；

則電極I為原電池負(fù)極，MnS失云電子生成S和Mn2+,負(fù)極反應(yīng)為：M〃S-2e-=S+M/產(chǎn)。

【詳解】A.由分析可知，放電時(shí)電極I【為正極，故充電時(shí)電極【【為陽(yáng)極，A正確；

B.由分析可知，放電時(shí)電極II為正極，正極反應(yīng)為：M〃a+2e-+4H+=M〃2++2H9,反應(yīng)消耗H3'溶

液的pH升高，B錯(cuò)誤；

C.由分析可知，放電時(shí)電極I為原電池負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為："〃S-2e-=S+M〃2+,c正確；

D.根據(jù)放電時(shí)負(fù)極反應(yīng),可知充電時(shí)陰極反應(yīng)為S+M/+2e-=A/〃S，每消耗16gS,即0.5molS,轉(zhuǎn)移lmol

電子，據(jù)題意可知，能提供的理論容量為26.8A-h,D正確：

故選Bo

7.(2025?重慶卷)下圖為AgCMb二次電池的放電過(guò)程示意圖如圖所示。

負(fù)載

卜列敘述正確的是

A.放電時(shí)，M極為正極

B.放電時(shí)，N極上反應(yīng)為Ag-L+Cr=AgCI

C.充電時(shí)，消耗4moiAg的同時(shí)將消耗lmolSb,Q$CL

D.充電時(shí)，M極上反應(yīng)為Sb4Os3+12e-+10H-=4Sb+2c「+5也0

【答案】D

【分析】由圖可知，放電時(shí)，N電極上/gC/f/g發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，為正極，電極反成為：

AgCl+e-=Ag+CK,M電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為4Sb-12e-+2C「+5H2O=SbQsC12+10H+,充電時(shí)，N為陽(yáng)

極，M為陰極，電極反應(yīng)與原電池相反，據(jù)此解答。

【詳解】A.由分析可知，放電時(shí)，M電極為負(fù)極，A錯(cuò)誤；

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B.由分析可知,放電時(shí),N電極反應(yīng)為:AgCl+e=Ag+Cr,B錯(cuò)誤；

C.由分析可知，建立電子轉(zhuǎn)移關(guān)系式：S〃O￡12~12e-~12Ag,由此可知，消耗4moiAg,同時(shí)消耗

|molSb4O5Cl2,C錯(cuò)誤；

+

D.充電時(shí)，M極為陰極，電極反應(yīng)與原電池相反：Sb4O5Cl2+12e+10H=4Sb+2Cf+5H2O,D正確：

故選D。

8.（2025?湖北卷）某電池的正極材料為L(zhǎng)iFePO」,負(fù)極材料為嵌鋰石墨.利用人T智能篩選出的補(bǔ)鋰試劑

LiSO2CF；,能使失活的電池再生并延長(zhǎng)壽命，且保持電池原結(jié)構(gòu)。將LiS0?CF3注入電池后充電補(bǔ)鋰，過(guò)程

中[SO2CF3]轉(zhuǎn)化為氣體離去。下列有關(guān)充電補(bǔ)鋰的說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.[SO2CF3「在陽(yáng)極失去電子

B.生成氣體中含有氟代烽

C.過(guò)程中鐵元素的價(jià)態(tài)降低

D.[SO2CFj-反應(yīng)并離去是該電池保持原結(jié)構(gòu)的原因

【答案】C

【詳解】A.充電時(shí)，Li+在陰極得電子生成Li嵌入負(fù)極材料，[SO2CF3]-在陽(yáng)極失去電子生成氣體離去，A正

確；

B.[SO2CF3]?在陽(yáng)極失去電子,反應(yīng)為2[SO2CF31-2e=2SO2+CF3-CF3，生成氣體中含有氟代去B正確;

C.充電補(bǔ)鋰時(shí)正極反應(yīng)為2[SO2CF3「-2e-=2SO2+CF3-CF3,不涉及正極材料反應(yīng)，鐵元素價(jià)態(tài)不變，C錯(cuò)誤；

D.[SO2CF3]反應(yīng)后離去，維持電池原結(jié)構(gòu)，D正確；

答案選C。

9.（2025?浙江1月卷）一種可充放電Li-O2電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。該電池放電時(shí)，產(chǎn)物為L(zhǎng)i?。和

LiO,隨溫度升高Q（消耗ImolOz轉(zhuǎn)移的電子數(shù)）增大。下列說(shuō)法不正確的是

22???

[多孔功能電極

1熔融鹽（UNO3、

KNO3)

、固態(tài)電解質(zhì)膜

熔融鹽（LiNC>3、KNOJ

鋰電極

A.熔融鹽中UNO3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)影響充放電速率

B.充放電時(shí)，Li+優(yōu)先于K+通過(guò)固態(tài)電解質(zhì)膜

C.放電時(shí)，隨溫度升高Q增大，是因?yàn)檎龢O區(qū)。2一轉(zhuǎn)化為O；

D.充電時(shí)，鋰電極接電源負(fù)極

【答案】C

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【分析】Li-O?電池放電時(shí)，鋰電極為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Li-e=Li+,多孔功能電極為正極，低溫時(shí)發(fā)生

反應(yīng)：。2+20=0；,隨溫度升高Q增大，正極區(qū)轉(zhuǎn)化為O”；充電時(shí)，鋰電極為陰極，得到電子，多孔

功能電極為陽(yáng)極，0］或。2-失去電子。

【詳解】A.由分析可知，電池總反應(yīng)方程式為：0#2口各1唄02或02+4口暮1^2"0,充放電時(shí)

有Li+參與或生成，因此熔融鹽中LiNO.的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)影響充放電速率，A正確：

B.Li+比K+的半徑小,因此Li+優(yōu)先于K+通過(guò)固態(tài)電解質(zhì)膜,B正確：

C.放電時(shí)，正極得到電子，0；中氧原子為-1價(jià)，-中氧原子為-2價(jià)，因此隨溫度升高Q增大，正極區(qū)0，

轉(zhuǎn)化為。2-，c錯(cuò)誤；

D.充電時(shí)，鋰電極為陰極，連接電源負(fù)極，D正確；

答案選C。

考點(diǎn)02電解池原理及其應(yīng)用

10.（2025?湖南卷）一種電化學(xué)處理硝酸鹽產(chǎn)氨的工作原理如期所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

交

N陽(yáng)

離

NH3換

子

NO;膜

O;飛

JKIN(

A.電解過(guò)程中，V向左室遷移

B.電解過(guò)程中，左室中NO；的濃度持續(xù)下降

C.用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙置于b處，試紙先變紅后褪色

D.NO：完全轉(zhuǎn)化為NH3的電解總反應(yīng)：NO；+8CP+6H2O-NH3?+9OH-+4C12?

【答案】B

【分析】由圖可知，左側(cè)發(fā)生N元素化合價(jià)下降，則左側(cè)是陰極區(qū)，右側(cè)發(fā)生。廣f。的

。元素化合價(jià)上升，則右側(cè)是陽(yáng)極區(qū)，據(jù)此解答；

【詳解】A.電解池中，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，則，K+向左室遷移，A正確；

B.電解過(guò)程中，NQ?先生成，再消耗，是中間產(chǎn)物，其濃度增大還是減小，取決于生成速率與消耗速率，

無(wú)法得出其濃度持續(xù)下降的結(jié)論，B錯(cuò)誤；

C.b處生成氯氣，與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸能使藍(lán)色石蕊試紙變紅，次氯酸能使變紅的試紙褪色,

故能看到試紙先變紅后褪色，C正確；

0.左側(cè)陰極總反應(yīng)是NO；+8e-+6H、O=NH3T+9OH,右側(cè)陽(yáng)極總反應(yīng)是8c「-8-=4口，T,將兩電極反應(yīng)

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相加即可得到總反應(yīng)，D正確；

故選Bo

11.（2025?云南卷）一種用雙極膜電滲析法鹵水除硼的裝置如經(jīng)所示，雙極膜中H?O解離的H+和OFT在

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

石

pt墨

電

電

極

極

III

NaOH溶液鹵水NaCl濃溶液NaOH溶液水（含少量NaOH）

A.Pt電極反應(yīng)：4OH-4c=O2t+2H2O

B.外加電場(chǎng)可促進(jìn)雙極膜中水的電離

C.III室中，X膜、Y膜分別為陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜

D.IV室每生成ImolNaOH,同時(shí)H室最多生成lmolB（OH）3

【答案】C

【分析】由圖中氫離子和氫氧根的流向，可推出左側(cè)用電極為EF1極，右側(cè)石黑電極為陰極，陽(yáng)極發(fā)生的反

,

應(yīng)為：4OH--4C-=O2T+2H2O,陰極發(fā)生的反應(yīng)為：2H+2C-=H2T,III室中氯化鈉濃度降低了，說(shuō)明

鈉離子往陰極方向移動(dòng)，氯離子往陽(yáng)極反向移動(dòng)，據(jù)此解答。

【詳解】A.由分析可知，Pt電極為陽(yáng)極，陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為：4OH-4e-=O2T+2H2O,A正確；

B.水可微弱的電離出氫離子和氫氧根，在外加電場(chǎng)作用下，使氫離子和氫氧根往兩側(cè)移動(dòng)，降低了濃度，

可促進(jìn)雙極膜中水的電離，B正確；

C.由分析可知，川室中氯化鈉濃度降低了，說(shuō)明鈉離子往陰極方向移動(dòng)，氯離子往陽(yáng)極反向移動(dòng)，即鈉離

子往右側(cè)移動(dòng)，通過(guò)Y膜，則Y膜為陽(yáng)離子交換膜，氯離子往左側(cè)移動(dòng)，通過(guò)X膜，則X膜為陰離子交換

膜，C錯(cuò)誤；

D.N室每生成ImolNaOH,則轉(zhuǎn)移lmol電子，行l(wèi)mol氫離子移到II室中，生成,D正確：

故選C。

12.（2025?湖北卷）某電化學(xué)制冷系統(tǒng)的裝置如圖所示。,則心入「和[Fe（H]O）6r在電極上發(fā)生相互

轉(zhuǎn)化，伴隨著熱量的吸收或釋放，經(jīng)由泵推動(dòng)電解質(zhì)溶液的循環(huán)流動(dòng)（①-②—③->④1①）實(shí)現(xiàn)制冷。

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裝置只通過(guò)熱交換區(qū)域I和II與環(huán)境進(jìn)行傳熱，其他區(qū)域絕熱。下列描述錯(cuò)謨的是

熱交換區(qū)域n

①

.

t

也］收(山。)「1此（11。）『、也

-k|lc(ll,O)|-

［Fe（H,0）J2+/極

/O

泵熱交換區(qū)域I

-EH-

A.陰極反應(yīng)為［Fe（H?O）J""=缶（也0）6廣

B.已知②處的電解液溫度比①處的低，可推斷［Fe（Hq）6丁比［Fe（H?0）6「穩(wěn)定

C.多孔隔膜可以阻止陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)間的熱交換

D.已知電子轉(zhuǎn)移過(guò)程非?？欤镔|(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)不及改變。熱效應(yīng)主要來(lái)自于電子轉(zhuǎn)移后［Felker「和

［Fc（Hq）,,「離子結(jié)構(gòu)的改變

【答案】B

【分析】由圖可知，左側(cè)電極發(fā)生反應(yīng)［陽(yáng)通0）6「-?-=［陽(yáng)也0）6廣，則左側(cè)為陽(yáng)極，右側(cè)電極反應(yīng)為

3+2

［Fe（H2O）6］+e-=［Fe（H2O）6］\則右側(cè)電極為陰極，據(jù)此解答。

【詳解】A.由分析可知，陰極反應(yīng)為［Fe（H06『+e-=［Fc（H2O）6丁，A正確；

B.已知②處的電解液溫度比①處的低，則可推斷［Fe（H°了+e\［Fe（H2O）6「足吸熱反應(yīng)，無(wú)法推

斷何（電0）6'和［Fe（Hq）6「的穩(wěn)定性，B錯(cuò)誤；

C.多孔隔膜可以阻止兩電極區(qū)的溶液對(duì)流，可阻止熱交換，C正確：

D.題干明確指出電子轉(zhuǎn)移過(guò)程非?？?，物質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)不及改變。這意味著電子轉(zhuǎn)移（即氧化還原反應(yīng)）本身

不會(huì)直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變化，熱效應(yīng)實(shí)際上來(lái)源于電子轉(zhuǎn)移完成后，新生成的離子：［Fe（H?O）j"和

［FC（H20），T-因配位環(huán)境或電荷分布變化引起的結(jié)構(gòu)重組導(dǎo)致熱量變化，D正確；

故選Bo

13.（2025?河南卷）一種液流電解池在工作時(shí)可以實(shí)現(xiàn)海水淡化，并以LiCl形式回收含鋰廢棄物中的鋰元

素，其工作原理如圖所示。

9/38

離離離

電子子子電

極交交交極

]

(CN)

Li[Fe

O

6

3

2換

換b

a換

膜

膜膜I

]

(CN)

Li[Fe

6

4

U

1

，

液罐

Jja

的是

正確

說(shuō)法

下列

膜

交換

離子

為陽(yáng)

A.n

小

H減

液的p

附近溶

極a

B.電

N)J

［Fe(C

e=

)6廣+

(CN

為［Fe

應(yīng)式

極反

的電

發(fā)生

b上

電極

C.

iCl

olL

回收Im

上口J

l,埋論

NaC

.5g

除58

每脫

擬，則

溶液模

aCl

水用N

若海

D.

】D

【答案

為