河北省2021-2025年高考化学试题分类汇编：电化学及其应用（原卷版）

与题03电化学&共成用

——^5年考情•探规律夕----

考点五年考情(2021-2025)命题趋势

1.主要考查原电池和电解池的工作原理的

2025•河北卷、2024•河北应用。

电化学及其应用

卷、2023河北卷、2022•河2.常考内容有电子、电流、离子移动方向；

（5年5考）

北卷、2021河北卷电极判断、电极反应式、反应类型、隔膜

判断、电极附近PH变化以及相关计算。

3.考查模式以二次电源为主。

0——^5年真题•分点精准练少

1.（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Li.CoCMx<1）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Li'CoO?再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是

+

A.LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2+xe-+xLi=LiCo02

B.产生标准状况下5.6LO2时，理论上可转化J—mol的LixCoO?

C.再锂化过程中，SO：向Li.CoO?电极迁移

D.电解过程中，阳极附近溶液pH升高

2J2024•河北•高考真题）我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO］电池，以Mg（TFS【）2为电解质,

电蟀液中加入I，3-丙二胺（PDA）以捕获CO2,使放电时COZ还原产物为MgJO一该设计克服了MgCO?导

电性差和释放CO?能力差的障碍，同时改善了Mg2+的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。2.下列

说法错误的是

C

多孔

Mg碳纳

电Mg(TFSI)隔Mg(TFSI)

22米管

极膜

PDAPDA电极

MgC2O/

A.放电时，电池总反应为2c5+Mg=MgC2O$

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Mg电极流向阳极，Mg?+向阴极迁移

D.放电时，每转移Imol电子，理论上可转化ImolCO?

3.（2023•河北♦高考真题）我国科学家发明了一种以KOOK和MnO2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

OK转化为0°o下列说法错误的是

n

阴

阳

离

离

子

a子

电

交

交

极

换

换

膜

膜

K?SO4溶液

①区②区③区

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S。；向②区迁移

D.放电时，a电极的电极反应式为MnO2+4H-+2e-=Mn2++2Hq

4.(2022・河北•高考真题)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

下列说法止确的是

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

催化剂

34

D.反应器I中反应的离子方程式为4[Fe(CN)6]"+4OH4[Fe(CN)6]-+O2t+2H2O

5.（2021・河北・高考真题）K—02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

有机电解质1有机电解质2

A.隔膜允许K+通过，不允许通过

B.放电时，电流rflb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K02的质量与消耗02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

日年模拟•精选模考题，

1.（2025•河北衡水•一模）富集海水中锂的电化学系统如图所示,工作步骤如下:

海水

①启动电源1，MnO?所在腔室的Li・进入MnO］结构而形成Li.,Mnq「

②关闭电源1和海水通道，启动电源2,使口小4\0,中的Li+脱出进入腔室2.

关于该电化学系统的说法本项的是

A.启动电源1时，电极1为阴极

B.启动至关闭电源I,若转化的〃（MnOj与生成的之比为20:3,可得LiN%。,中的x=1.2

C.启动电源2时MnO2电极反应式为扎丁+2MnC）2+.e=LivMn2O4

D.电化学系统降低了腔室2中LiOH的浓度

2.（2025•河北保定•三模）用如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水，同时还可以淡化海水（主要成

分为NaCI,还含有Na2so4等杂质）。下列说法错误的是

A.交换膜I为阴离子交换膜

B.电池工作一段时间后，右室溶液的pH增大

C.a极电极反应式：2CN-+12OH^-lOe-=2CO；-+N21+6H2O

D.若将含有26gCN-的废水完全处理，可除去NaCl的质量为292.5g

3.（2025・河北保定•二模）科学家开发出了用于安全快速充电的钠金属电池的弱溶剂电解质（WSE）,一使用

7WSE的电池T作时的装置如图所示。下列叙述正确的是

WSE:

A.可以用稀硫酸代替WSE

B.放电时，Na'向a极迁移

C.WSE中阴离子呈正六面体结构

D.充电时,b极的电极反应式为NaM(POJ-xe-=Na3f*(POj+xNa+

N-

4.（2025・河北保定•三模）二苯重氮甲烷（

电源

A.电极电势：石墨,Ni

B.若以铅酸蓄电池为电源，则与Ni电极相连的为Pb电极

C.合成Imol二苯重氮甲烷，理论上消耗22.4L氢气（标准状况下）

的结构和原理示意图如下图所示。该系统采用了酸性-碱性电解液的不对称设计，使用ImoLL-kOH作为M

极电解液，使用2moi七珀2soi作为N极电解液。下列说法正确的是

<V0：<——II——►H.O

FDCALII/

M▼

碱

酸

性

性H

3

电

电NO

解

解N

液

液

—

于

HMFLVO

2

A.电子由N极通过外电路转移到M极

B.M极的电极反应为HMF+6OH-+6e-=4H2O+FDCA

C.理论上，随反应进行需要及时添加HNO；

D.理论上，当消耗Umo。时生成ImolFDCA

6.12025•河北石家庄.二模）氮气逐原耦合氢气氧化连续流电化学合成氨，以锂为介导，苯酚为质子穿梭剂,

实现了常温常压条件下的高效合成氨，其装置及原理如图所示。

电源

O-OH

8

CP

oLi.K显

8°o

-HH

电解液固态电解质电极Y我

电极XPtAu

下列有关说法错误的是

A.电极X应连接电源的正机

B.电极Y反应之一：+2xLi°+2ZC6H5OHT2LivNvHz+2zC6H5Q-

C.电解过程中质子穿梭剂可循环使用，理论上无需添加

D.与常规铁催化合成氨比较，此方法降低能耗，减少了CO?的排放

7.（2025•河北•模拟预测）二氧化氯（CIO2）气体是一种对环境无二次污染的高效水处理剂。催化电解NaClO,

制备的装置示意图如图所示。卜.列说法不正确的是

电

极

b

A.电极a为阳极,

B.阴极区溶液中OH-浓度逐渐增大

C.理论上电路中每转移Imole'阳极室溶液质量减少67.5g

D.理论上阴极室和阳极室生成气体的物质的量之比为1：2

8.（2025•河北•模拟预测）利用电蟀质高选择性传递自由基阳离子，通过电解可使苯并陕喃类有机物与乙烯

基重氮化合物的3+2环化成为可能，其工作原理如图所示，工化过程中电极上电子利用率只有60%。下列

说法正确的是

电流流动方向：正极fX极-电解质->Y极-负极

-

Y电极反应式为+2e=

工作过程中，移向Y电极的阳离子只有

R

D.当制得时，理论上电路中转移Imole

9.（2025•河北石家庄•三模）我国科学工作者研究了一种高度稳定的富锂LizRuO?正极材料。当电池充电至

3.74V和4.05V时，在正极材料中分别检测到LiuRuOs和LiogRu。?，至充电结束时正极未检测到其他形态

的物质。卜.列说法错误的是

不锈钢外壳

Li,RuOjtl极

-U7P3S]]固体电解质

Li-ln电极

A.充电过程中LLRuO；的电势高于Li-In

B.放电时，固体电解质中L『的质量分数不变

+

C.放电时，正极存在电极反应式：Lil4RuO3+0.5e-=Li09RuO3+0.5Li

D.充电时，正极有0.5molLJRuO1和0.5molLi⑺RuO；生成时，负极质量增加5.95g

10.（2025•河北保定•一模）有机物参加的反应在日常生活和科学研究中扮演着重要的角色，不仅可以用于

有机合成，还可以用于多种材料的改性和功能化设计。某科研小组以硝基苯为原料电催化合成

kA人JJ的装置如图所示，M电极和N电极为覆盖催化剂的情性电极，装置工作时定时将N电

极室溶液转移至M电极室。下列说法正确的是

厂|直流电源上

M阴离子交换膜N

KOH溶液

A.装置工作时，OFT通过离子交换膜移向N极

C.装置工作时，阴离子交换膜两侧溶液的pH保持不变

D.转移相同电量，M电极消耗的和N电极产生的1/「N”和相等

0

11.（2025•河北邯郸•三模）生物质衍生物糠醛（黔〉）作为一种大宗化学品，通过电化学方法可以实现对

其隆基官能团的氧化、加氢，以及开环反应，从而转化为多种增值化学品和燃料。根据信息回答下列小题，

吉林大学一学者在酸性电解液中以顺丁烯二酸和2-甲基吠喃为目标产物，成功构建樵醛发散成对电化学转

化体系（如图）。下列说法错误的是

电源

A.电极a的电势低于电极b

B.离子交换膜应选用质子交换膜

C.电路中转移4moie-时，两极消耗等量的楝醛

0

D.电极b的电极反应式为，ojl0Q

W-8e-+4H2O=+CO2+8H*

12.（2025•河北邢台•二模）IT-MoS2/石墨烯电极材料可在光照条件下产生电子（el和空穴（h+），其制氧效

果优越，原理如图所示。下列叙述正确的是

A.放电时，电子流向：b—►离子交换膜一>a

B.放电时，每消耗O.lmolO2,负极区电解质溶液的质量增加13g

C.充电时，电势高低：a<b

2--

D.充电时，电池总反应:2[Zn（OH）4]=2Zn+O2T+4OH+2H2O

13.（2025•河北张家口•二模）室温条件下合成氨是科技工作者研究的热点。通过使用阳离子交换膜，电解

酸性电解质溶液制备氨的部分反应原理和装置如图所示。下列说法正确的是

岗子交换腴

A.电极电势：X>Y

B.a极的电极反应式为N,+6e+6H2O=2NHH+6OH

C.电路中转移电子的数目与通过交换膜的离子的数目不相等

D.阴极消耗的质子数与阳极生成的质子数之比为5：6

14.（2025•河北唐山•二模）库伦测硫仪（如图）可测定SO2和SO3混合气体中SO2的含量。检测前，500mL

电解质溶液中去保持不变，电解池不工作。待气体进入后，测硫仪立即自动进行电解至四又回到原定

假。电解结束，库伦测硫仪显示电解过程中转移电子xmoL取100mL电解池中溶液，滴加足量BaCL溶液

得沉淀mgo(F=96500Cmoll)o下列说法错误的是

SO、、SO.

库伦测硫仪

A.右侧P(电极接电源负极

B.电解池工作时，发生反应SO2+E+2H2O=SO：+3I-+4H+

233x

C.混合气体中SO2的体积分数为不一

2m

D.若以10A的电源进行电解,则理论上需用时2.68X小时

15.(2025•河北石家庄•二模)Zn-NO)乙醇混合可充电式液流电池系统在充放电过程中具有良好的稳定性,

同时在正极区可以合成高附加值的醋酸钱，其工作原理如下图。下列说法错误的是

A.放电时，Ru-Ni(OH)?为电池正极

B.充电过程中阴极区溶液的碱性减弱

C.放电时，正极的电极反应式为NO；+8er6Hq=NH3+9OFT

D.若正极区恰好生成Imol错酸钺，理论上负极质量减少130g

16.(2025•河北•模拟预测)阅读以下材料，完成下列2个小题。

在化学世界中，氮的化合物种类繁多且作用关键，其中氮化硼(BN)和氮氧化物备受关注。六方氮化硼呈层

状排列，具备良好的润滑性，常作高温润滑剂；立方氮化硼结构紧密，硬度仅次于金刚石，代于制造切削

刀具；氮氧化物是大气污染的源头之一大量排放会造成光化学烟雾和硝酸型酸雨，危害人体健康与生态

环境，FI前，通过改进燃烧技术和安装尾气净化装置能有效控制其排放。

研究人员开发的一种Zn-NO：电池装置及在不同电压下N&的单位时间产最如图所示。

YofTi

0100

-

NH,x

)

t50

*tf

NO,

x

N

双极膜1.10.90.70.5电东/V

实际生成物的量

己知：法拉第效率=X100%。下列说法错误的是

理论生成物的量

A.x=2时，Y极电极反应为NO；+5H2O+6e-=NH3f+70H-

B.双极膜中H.向Y极迁移

C.