2026年高考化学模拟试卷重点知识题型汇编-原电池与电解池的综合

第1页（共1页）2026年高考化学模拟试卷重点知识题型汇编——原电池与电解池的综合一．选择题（共20小题）1．（2025•4月份模拟）我国学者开发出利用率为91%的水系锌电池，该电池以2ZnCO3•3Zn（OH）2@石墨烯为复合电极，充电时的阴极反应式为2ZnCO3•3Zn（OH）2+10e﹣＝5Zn+2CO32-+A．2ZnCO3•3Zn（OH）2中含离子键、π键和σ键 B．放电时的负极反应式为Zn﹣2e﹣═Zn2+，电解液中c（Zn2+）增大 C．充电时，OH﹣穿过离子交换膜进入右侧 D．放电时，每转移1mol电子，理论上复合电极增重22.2g2．（2025•许昌三模）如图甲乙两个装置相连，甲池是一种常见的氢氧燃料电池装置，乙池内，D中通入10mol混合气体，其中苯的物质的量分数为20%（其余气体不参与反应），一段时间后，C处出来的气体中含苯的物质的量分数为10%（不含H2，该条件下苯、环己烷都为气态），下列说法错误的是（）A．甲池中A处通入O2，乙池中E处有O2放出 B．甲池中H+由G极移向F极，乙池中H+由多孔惰性电极移向惰性电极 C．导线中共传导12mol电子 D．乙池中左侧惰性电极上发生反应：C6H6+6H++6e﹣═C6H123．（2024秋•贵阳期末）如图所示，装置甲是利用微生物降解废水中尿素（H2NCONH2）产生的化学能直接转化为电能的装置，利用装置甲的电能可在乙装置的铁上镀铜。下列说法错误的是（）A．M电极为负极，发生氧化反应 B．Fe电极与Y电极相接 C．N极电极反应式为O2D．甲装置中，H+由M向N迁移4．（2025秋•泊头市期中）湖南大学科研团队在国际期刊上展示了一个双极电化学铀提取系统，该系统结合了铀物种的阴极直接电还原和阳极的电化学辅助间接铀还原，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（）A．TS电极为阴极，CF电极为阳极 B．TS电极反应式为：UOC．CF电极总反应为：2Cu+3UOD．当转移2mol电子时，共有1molUO5．（2025秋•青岛期中）下列关于各装置的说法正确的是（）A．图1：钢闸门与正极相连可防腐，称为牺牲阳极保护法 B．图2：关闭K1或K2，Zn片质量均减少 C．图3：盐桥中的K+移向CuSO4溶液 D．图4：电解精炼铜后，CuSO4溶液浓度保持不变6．（2025秋•河北期中）锰酸锂（LiMn2O4）电池主要用于手机和笔记本电脑等便携式电子设备，工作原理如图所示。电池总反应为LiA．电池放电时Li+向石墨电极迁移 B．电解质溶液可能是含锂离子的水溶液 C．锰酸锂电池污染风险低，对环境友好 D．电池充电时与电源正极相连的电极反应式为L7．（2025秋•潮阳区期中）我国科学家研发了一种具有“氨氧化、析氢”双功能的Zn—NH3电池，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是（）A．放电时，负极反应为Zn+4OHB．充电时，阴极室电解质溶液pH增大 C．复合石墨电极表面，充电时析出N2，放电时析出H2 D．充电时，导线中每转移6mol电子，阳极室溶液质量减少28g8．（2025秋•河北期中）以水、空气为原料，利用电化学原理可制取绿色氧化剂H2O2，其制备原理如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（）A．电极电势：a极＞b极 B．b极上电极反应式：CH4﹣8e﹣+2H2O＝CO2↑+8H+ C．阴极上电极反应式：O2+2H++2e﹣＝H2O2 D．当电路中有2mol电子转移时，理论上移向d极的质子的数目为2NA9．（2025秋•福州期中）某全固态薄膜锂离子电池的工作示意图如下，电极a为锂硅合金，电极b为镍钴锰三元材料（Li1﹣xNi0.8Co0.1Mn0.1O2），电解质选用固态Li6PS5Cl，下列说法中错误的是（）A．放电时电极a电势低于电极b电势 B．放电时通过电路0.5mol电子时，电解质Li6PS5Cl增加0.5molLi+ C．充电时电极a连接电源的负极 D．充电时阳极反应为：LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2﹣xe﹣＝Li1﹣xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi+10．（2025秋•沈阳月考）科研工作者设计了一种用废弃电极材料LixCoO2（x＜1）再锂化的电化学装置，示意图如图，已知：参比电极的作用是确定LixCoO2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：LiB．再锂化过程中，SO42-向LixCoOC．电解过程中，阳极附近溶液pH升高 D．产生标准状况下5.6LO2时，理论上可转化11-xmol的Lix11．（2024秋•武汉期末）党的二十大报告指出：持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。二氧化硫作为空气的一种主要污染物，消除其污染势在必行。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是（）A．该电池放电时电子从Pt2电极经过外电路流向Pt1电极 B．Pt1电极是正极 C．Pt2电极附近发生的反应为O2+4e﹣+4H+＝2H2O D．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为1：212．（2024秋•武汉期末）中科院研制出了双碳双离子电池，以石墨（Cn）和中间相炭微粒球（MCMB）为电极，电解质溶液为含有KPF6的有机溶液，其充电示意图如图。下列说法错误的是（）A．KPF6为离子化合物 B．放电时，K+向左迁移 C．放电时，负极反应为Cn+xPF6--xe﹣═Cn（PFD．充电时，若阴极增重39g则阳极增重145g13．（2025秋•荣县校级期中）钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注，钠离子电池与锂离子电池工作原理相似，遵循脱嵌式的工作模式，主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。一种钠离子电池的工作原理为NaA．放电时，电极a为正极 B．充电时，钴元素的化合价升高，钠离子在阳极上嵌入 C．放电时，负极反应式为NaCoOD．充电时，外电路中转移4mole﹣，理论上阴极质量增加92g14．（2025秋•河北期中）丙酰胺（CH3CH2CONH2）是一种用于合成抗菌和抗癌药物的重要中间体，电化学合成丙酰胺的原理如图，两极产物发生C——N偶联反应最终生成丙酰胺：*NH2OH+CH3CH2CHO→丙醛肟→丙酰胺（*表示吸附态）。下列有关说法错误的是（）A．a极连接外接电源的负极，电极反应为NOB．Co3O4/SiC为a极的催化剂，*NH2OH为合成丙酰胺的中间产物 C．该研究的最大挑战在于阴阳极所需电子不对等，能源利用效率待提高 D．随着合成反应的进行，电解质溶液pH增大15．（2025秋•广东月考）双中心（Pb和Cu作电极材料）催化电解草酸（H2C2O4）和羟胺（NH2OH，显碱性）的混合溶液合成甘氨酸（）是我国科学家提出的一种新型电化学合成路径，其中a电极区的反应原理示意图如图所示。下列说法不正确的是（）A．a电极为阴极，发生还原反应 B．电化学合成过程中H+向该电极移动 C．a电极区反应中存在极性键的断裂与形成 D．当生成2molHOOCCH2NH2时，理论上外电路转移电子的数目约为8×6.02×1023个16．（2025秋•邵阳校级期中）全铁液流电池工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法错误的是（）A．隔膜为阴离子交换膜 B．充电时，a极为阴极 C．放电时，隔膜两侧溶液Fe2+浓度均增大 D．理论上，Fe3+每减少1mol，Fe2+总量相应增加2mol17．（2025秋•汕头月考）科学家近年发明了一种新型Zn—CO2水介质电池。电极为金属锌和选择性催化材料，电池工作时允许中间层的水解离为H+和OH﹣向两极移动，电池工作原理和正极反应的催化机理如图所示。下列说法错误的是（）A．充电时，阴极的电极反应式为Zn(OH)B．放电时，每溶解6.5gZn，正极区溶液增重4.4g C．无论是催化剂Sn还是s—Snli，HCOOH的选择性均优于CO D．放电时，用催化剂Sn会使正极速率更快18．（2024秋•武汉期末）关于如图装置说法正确的是（）A．装置①中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2+生成 B．装置②工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大 C．装置③中钢闸门应与外接电源的正极相连获得保护 D．装置④盐桥中KCl的Cl﹣移向乙烧杯19．（2024秋•越秀区校级期末）我国科学家开发的一种“磷酸钒锂/石墨锂离子电池”在4.6V电位区电池总反应为：LiA．该电池比能量高，用Li3V2（PO4）3做负极材料 B．放电时，外电路中通过0.1mol电子，M极质量减少0.7g C．充电时，Li+向N极区迁移 D．充电时，N极反应为V20．（2025秋•牡丹江校级期中）调节pH可使溶液中的氨基酸主要以两性离子的形式存在，两性离子整体呈电中性，此时溶液的pH为该氨基酸的pI（等电点）。已知：谷氨酸的pI为3.22，丙氨酸的pI为6.02，赖氨酸的pI为9.74.利用如图装置分离这三种氨基酸，a、b为离子交换膜，电极均为惰性电极。下列说法错误的是（）A．电流由电源正极经阳极、电解质溶液、阴极流向电源负极 B．可在产品室2中获得赖氨酸 C．a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 D．维持电流强度5A，电池工作10分钟，该装置理论上可分离出谷氨酸和赖氨酸共约为0.031mol（已知F＝96500C/mol）

2026年高考化学模拟试卷重点知识题型汇编——答案一．选择题（共20小题）题号1234567891011答案BCBDBCDDBDC题号121314151617181920答案CDDDDBBBD一．选择题（共20小题）1．（2025•4月份模拟）我国学者开发出利用率为91%的水系锌电池，该电池以2ZnCO3•3Zn（OH）2@石墨烯为复合电极，充电时的阴极反应式为2ZnCO3•3Zn（OH）2+10e﹣＝5Zn+2CO32-+A．2ZnCO3•3Zn（OH）2中含离子键、π键和σ键 B．放电时的负极反应式为Zn﹣2e﹣═Zn2+，电解液中c（Zn2+）增大 C．充电时，OH﹣穿过离子交换膜进入右侧 D．放电时，每转移1mol电子，理论上复合电极增重22.2g【答案】B【分析】该电池以2ZnCO3•3Zn（OH）2@石墨烯为复合电极，充电时的阴极反应式为2ZnCO3•3Zn（OH）2+10e﹣＝5Zn+2CO32-+6OH﹣，放电时为负极，电极反应：5Zn+2CO32-+6OH﹣﹣10e﹣＝2ZnCO3•3Zn（OH）2，正极上的电极反应：，2H+【解答】解：A．2ZnCO3•3Zn（OH）2是离子化合物，含离子键，碳酸根离子中含碳氧双键、碳氧单键，含有π键和σ键，故A正确；B．放电时的负极反应式为5Zn+2CO32-+6OH﹣﹣10e﹣＝2ZnCO3•3Zn（OH）2，电解液中c（Zn2+C．充电时，OH﹣移向阳极，穿过离子交换膜进入右侧，故C正确；D．放电时，负极电极反应5Zn+2CO32-+6OH﹣﹣10e﹣＝2ZnCO3•3Zn（OH）2，每转移1mol电子，理论上复合电极增重为0.2molCO32-和0.6molOH﹣离子的质量，质量＝0.2mol×60g/mol+0.6mol×17g/mol故选：B。【点评】本题考查电化学，侧重考查学生原电池和电解池的掌握情况，注意知识的熟练掌握，题目难度中等。2．（2025•许昌三模）如图甲乙两个装置相连，甲池是一种常见的氢氧燃料电池装置，乙池内，D中通入10mol混合气体，其中苯的物质的量分数为20%（其余气体不参与反应），一段时间后，C处出来的气体中含苯的物质的量分数为10%（不含H2，该条件下苯、环己烷都为气态），下列说法错误的是（）A．甲池中A处通入O2，乙池中E处有O2放出 B．甲池中H+由G极移向F极，乙池中H+由多孔惰性电极移向惰性电极 C．导线中共传导12mol电子 D．乙池中左侧惰性电极上发生反应：C6H6+6H++6e﹣═C6H12【答案】C【分析】如图甲乙两个装置相连，甲池是一种常见的氢氧燃料电池装置，乙池内，D中通入10mol混合气体，其中苯的物质的量分数为20%（其余气体不参与反应），一段时间后，C处出来的气体中含苯的物质的量分数为10%（不含H2，该条件下苯、环己烷都为气态），由题意和图示，甲为氢氧燃料电池，乙为电解池，根据乙池中，惰性电极处苯被还原为环己烷，故惰性电极发生还原反应为阴极，多孔性惰性电极为阳极，则G电极与阴极相连，为原电池负极，F为正极，故甲池中F为正极，A处通入氧气，G为负极，B处通入氢气，由此分析作答。【解答】解：A．由题意和图示，甲为氢氧燃料电池，乙为电解质，根据乙池中，惰性电极处苯被还原为环己烷，故惰性电极发生还原反应为阴极，多孔性惰性电极为阳极，则G电极与阴极相连，为原电池负极，F为正极，故甲池中F为正极，A处通入O2G为负极，B处通入H2A处通入O2，E处为电解池阳极产物，阳极是水电离产生的OH﹣放电生成O2，故A正确；B．原电池中阳离子向正极移动，F极为正极，故甲池中H+由G极移向F极，电解池中，阳离子向阴极移动，惰性电极为阴极，故乙池中H+由多孔惰性电极移向惰性电极，故B正确；C．10mol含20%苯的混合气体，经过电解生成10mol含苯10%的混合气体，则被还原苯的物质的量＝10mol×（20%﹣10%）＝1mol，惰性电极处苯得到电子，被还原为环己烷，电极方程式为C4H4+6H++6e﹣＝C6H12由电极方程式得转移电子的物质的量为6mol，故C错误；D．分析可知，乙池中左侧惰性电极上发生反应：C6H6+6H++6e﹣═C6H12，故D正确；故选：C。【点评】本题考查电化学，侧重考查学生原电池和电解池的掌握情况，题目难度中等。3．（2024秋•贵阳期末）如图所示，装置甲是利用微生物降解废水中尿素（H2NCONH2）产生的化学能直接转化为电能的装置，利用装置甲的电能可在乙装置的铁上镀铜。下列说法错误的是（）A．M电极为负极，发生氧化反应 B．Fe电极与Y电极相接 C．N极电极反应式为O2D．甲装置中，H+由M向N迁移【答案】B【分析】由图中信息结合原电池原理可知，N上氧气得电子生成水，为正极，M为负极，由电解原理可知，Cu电极为阳极，Fe为阴极，据此解答。【解答】解：A．N上氧气得电子生成水，为正极，M电极为负极，发生氧化反应，故A正确；B．乙装置的铁上镀铜，Fe电极得电子，所以与原电池负极即X电极相接，故B错误；C．N极氧气得电子生成水，电极反应式为O2+4eD．甲装置中，H+会从负极向正极移动，即由M向N迁移，故D正确；故选：B。【点评】本题考查电化学，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。4．（2025秋•泊头市期中）湖南大学科研团队在国际期刊上展示了一个双极电化学铀提取系统，该系统结合了铀物种的阴极直接电还原和阳极的电化学辅助间接铀还原，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（）A．TS电极为阴极，CF电极为阳极 B．TS电极反应式为：UOC．CF电极总反应为：2Cu+3UOD．当转移2mol电子时，共有1molUO【答案】D【分析】TS电极反应为：UO22++2e【解答】解：A．TS电极反应为：UO22++2eB．TS电极反应式为：UO22+C．CF电极总反应为：2Cu+3UO22+D．当转移2mol电子时，TS电极1molUO22+被还原，CF电极有3molUO2故选：D。【点评】本题考查电化学，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。5．（2025秋•青岛期中）下列关于各装置的说法正确的是（）A．图1：钢闸门与正极相连可防腐，称为牺牲阳极保护法 B．图2：关闭K1或K2，Zn片质量均减少 C．图3：盐桥中的K+移向CuSO4溶液 D．图4：电解精炼铜后，CuSO4溶液浓度保持不变【答案】B【分析】A．钢闸门与正极相连做电解池的阳极被腐蚀；B．关闭K1时为电解池，Zn做阳极失电子发生氧化反应，关闭K2时为原电池，Zn做原电池的负极失电子发生氧化反应；C．图3为原电池原理，Cu做负极，Ag做正极，阴离子移向负极，阳离子移向正极；D．电解精炼铜后，阳极失电子发生氧化反应的有Cu、Zn、Fe、Ni等，阴极析出铜，电子守恒分析判断。【解答】解：A．图1：钢闸门与负极相连，做电解池的阴极可以防腐，称为电阴极保护法，牺牲阳极保护法是原电池原理，故A错误；B．关闭K1时为电解池，Zn做阳极失电子发生氧化反应，关闭K2时为原电池，Zn做原电池的负极失电子发生氧化反应，Zn片质量均减少，故B正确；C．图3为原电池原理，Cu做负极，Ag做正极，盐桥中的K+移向正极，即移向AgNO3溶液，故C错误；D．图4：电解精炼铜后，阳极失电子发生氧化反应的有Cu、Zn、Fe、Ni等，阴极析出铜，电子守恒可知，则CuSO4溶液浓度减小，故D错误；故选：B。【点评】本题考查了原电池和电解池原理的分析判断、电极反应的理解应用，注意知识的熟练掌握，题目难度不大。6．（2025秋•河北期中）锰酸锂（LiMn2O4）电池主要用于手机和笔记本电脑等便携式电子设备，工作原理如图所示。电池总反应为LiA．电池放电时Li+向石墨电极迁移 B．电解质溶液可能是含锂离子的水溶液 C．锰酸锂电池污染风险低，对环境友好 D．电池充电时与电源正极相连的电极反应式为L【答案】C【分析】根据电池总反应为可知，放电时，则锰酸锂电极为正极，则石墨电极为负极，当充电时，石墨电极为阴极，锰酸锂电极为阳极。【解答】解：A．电池放电时锰酸锂电极为正极，石墨电极为负极，Li+向锰酸锂电极（正极）迁移，故A错误；B．锂易与水反应，所以电解质溶液不可能是水溶液，故B错误；C．锰酸锂电池不含有污染的重金属，污染风险低，对环境友好，故C正确；D．电池充电时，锰酸锂电池与电源正极相连的，电极反应式为LiMn2O故选：C。【点评】本题考查电化学，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。7．（2025秋•潮阳区期中）我国科学家研发了一种具有“氨氧化、析氢”双功能的Zn—NH3电池，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是（）A．放电时，负极反应为Zn+4OHB．充电时，阴极室电解质溶液pH增大 C．复合石墨电极表面，充电时析出N2，放电时析出H2 D．充电时，导线中每转移6mol电子，阳极室溶液质量减少28g【答案】D【分析】根据图示可知，放电时是原电池。放电时负极为锌，电解质为KOH，负极产物为[Zn(OH)4]2-，负极的电极反应式为Zn-2e-+4O【解答】解：A．放电时负极为锌，电解质为KOH，负极产物为[Zn(OH)4]2-，负极反应为：B．充电时，阴极的反应为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-，当转移2mol电子时，生成C．由分析的电极反应可知，复合石墨电极表面，放电时析出H2，充电时析出N2，故C正确；D．充电时，导线中每转移6mol电子，阳极生成1mol氮气（质量减少28g），同时会有6molOH﹣透过阴离子交换膜移向阳极室（质量增加6mol×17g/mol＝102g），故阳极室质量增加102g﹣28g＝74g，故D错误；故选：D。【点评】本题考查电化学，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。8．（2025秋•河北期中）以水、空气为原料，利用电化学原理可制取绿色氧化剂H2O2，其制备原理如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（）A．电极电势：a极＞b极 B．b极上电极反应式：CH4﹣8e﹣+2H2O＝CO2↑+8H+ C．阴极上电极反应式：O2+2H++2e﹣＝H2O2 D．当电路中有2mol电子转移时，理论上移向d极的质子的数目为2NA【答案】D【分析】由图可知，甲为燃料电池，通入燃料的电极为负极，所以b是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为CH4+2H2O﹣8e﹣═CO2+8H+，通入氧化剂的电极为正极，所以a是正极，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4H++4e﹣═2H2O，与b极相连的c极是阴极，阴极上电极反应式：O2+2H++2e﹣＝H2O2，与a极相连的d极是阳极，由此分析解答。【解答】解：A．通入燃料的电极为负极，所以b是负极，通入氧化剂的电极为正极，所以a是正极，则电极电势：a极＞b极，故A正确；B．b是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为CH4+2H2O﹣8e﹣═CO2+8H+，故B正确；C．与b极相连的c极是阴极，阴极上电极反应式：O2+2H++2e﹣＝H2O2，故C正确；D．电解池中，阳离子移向阴极，故当电路中有2mol电子转移时，理论上移向c极的质子的数目为2NA，故D错误；故选：D。【点评】本题考查了燃料电池和电解池的工作原理，根据电解质溶液的酸碱性结合正负极上发生的反应来分析解答，题目难度不大。9．（2025秋•福州期中）某全固态薄膜锂离子电池的工作示意图如下，电极a为锂硅合金，电极b为镍钴锰三元材料（Li1﹣xNi0.8Co0.1Mn0.1O2），电解质选用固态Li6PS5Cl，下列说法中错误的是（）A．放电时电极a电势低于电极b电势 B．放电时通过电路0.5mol电子时，电解质Li6PS5Cl增加0.5molLi+ C．充电时电极a连接电源的负极 D．充电时阳极反应为：LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2﹣xe﹣＝Li1﹣xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi+【答案】B【分析】由题可知，电极a为锂硅合金，故a为负极，b为正极，电极b为镍钴锰三元材料（Li1﹣xNi0.8Co0.1Mn0.1O2），正极反应方程式为Li1﹣xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi++xe﹣═LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，据此分析。【解答】解：A．放电时，a为负极，b为正极，电极a电势低于电极b电势，故A正确；B．放电时，负极反应为：LiSi﹣﹣xe﹣═Li1﹣xSi+xLi+，正极反应为Li1﹣xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi++xe﹣═LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，故电路中通过电路0.5mol电子时，电解质Li6PS5Cl不增加Li+，故B错误；C．a为负极，充电时电极a与外接电源负极相连，故C正确；D．放电时正极反应方程式为Li1﹣xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi++xe﹣═LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，故充电时阳极反应为：LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2﹣xe﹣═Li1﹣xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi+，故D正确；故选：B。【点评】本题考查新型可充电电池，题目难度中等，为高考高频考点，能结合题目信息和图示判断正负极和阴阳极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。10．（2025秋•沈阳月考）科研工作者设计了一种用废弃电极材料LixCoO2（x＜1）再锂化的电化学装置，示意图如图，已知：参比电极的作用是确定LixCoO2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：LiB．再锂化过程中，SO42-向LixCoOC．电解过程中，阳极附近溶液pH升高 D．产生标准状况下5.6LO2时，理论上可转化11-xmol的Lix【答案】D【分析】该装置中有直流电源，为电解池，废弃电极材料LixCoO2（x＜1），则LixCoO2转化为LiCoO2过程中，Co元素化合价由+（4﹣x）降为+3，LixCoO2得电子发生还原反应，为阴极，Pt电极为阳极，据此分析。【解答】解：A．LixCoO2得电子发生还原反应，电极反应式为：LixCoO2+（1﹣x）e﹣+（1﹣x）Li+＝LiCoO2，故A错误；B．再锂化过程中，阴离子向阳极移动，即SO42-向PtC．阳极反应式为2H2O﹣4e﹣═O2↑+4H+，电解过程中，阳极产生H+，阳极附近溶液pH降低，故C错误；D．Pt电极为阳极，电极反应式为2H2O﹣4e﹣═O2↑+4H+，由电极反应式可知，产生标准状况下5.6L（即0.25mol）O2时转移1mol电子，理论上转化11-xmol的LixCoO2，故故选：D。【点评】本题综合考查电解原理以及应用，两电极上的电极反应分析是这道题的解题关键，难度中等。11．（2024秋•武汉期末）党的二十大报告指出：持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。二氧化硫作为空气的一种主要污染物，消除其污染势在必行。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是（）A．该电池放电时电子从Pt2电极经过外电路流向Pt1电极 B．Pt1电极是正极 C．Pt2电极附近发生的反应为O2+4e﹣+4H+＝2H2O D．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为1：2【答案】C【分析】该电池为原电池，Pt1电极二氧化硫失电子生成硫酸，Pt1是负极，电极反应式为：SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-；Pt2电极氧气得电子生成水，Pt2是正极，电极反应式为：O2+4e﹣+4H+＝2H2【解答】解：A．Pt1是负极、Pt2是正极，该电池放电时电子从负极经外电路流向正极，故从Pt1电极经过外电路流向Pt2电极，故A错误；B．Pt1是负极、Pt2是正极，正极电势高，故Pt1电极电势低于Pt2电极，故B错误；C．Pt2是正极，Pt2电极氧气得电子生成水，电极反应为O2+4e﹣+4H+＝2H2O，故C正确；D．总反应为SO2和O2、H2O反应生成H2SO4，反应方程式为2SO2+O2+2H2O＝2H2SO4，相同条件下，放电过程中消耗的二氧化硫和氧气的体积比为2：1，故D错误；故选：C。【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。12．（2024秋•武汉期末）中科院研制出了双碳双离子电池，以石墨（Cn）和中间相炭微粒球（MCMB）为电极，电解质溶液为含有KPF6的有机溶液，其充电示意图如图。下列说法错误的是（）A．KPF6为离子化合物 B．放电时，K+向左迁移 C．放电时，负极反应为Cn+xPF6--xe﹣═Cn（PFD．充电时，若阴极增重39g则阳极增重145g【答案】C【分析】根据充电时，阴极生成金属钾，阳极发生反应Cn+xPF6--xe﹣═Cn（PF6）x，充电时K+向右迁移，右侧MCMB为阴极，放电时，右侧MCMB【解答】解：A．充电时含有KPF6的有机溶液中，K+、PF6-分别向两极移动，固态KPF6B．放电时，右侧MCMB为负极、左侧石墨电极为正极，原电池中K+向左迁移，移向正极，故B正确；C．放电时，右侧MCMB为负极，负极反应为K﹣e﹣═K+，故C错误；D．充电时，阴极生成金属钾，若阴极增重39g，外电路转移1mol电子，阳极发生反应Cn+xPF6--xe﹣═Cn（PF6）x，根据电子守恒，阳极有1molPF6-参加反应，增重1mol故选：C。【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。13．（2025秋•荣县校级期中）钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注，钠离子电池与锂离子电池工作原理相似，遵循脱嵌式的工作模式，主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。一种钠离子电池的工作原理为NaA．放电时，电极a为正极 B．充电时，钴元素的化合价升高，钠离子在阳极上嵌入 C．放电时，负极反应式为NaCoOD．充电时，外电路中转移4mole﹣，理论上阴极质量增加92g【答案】D【分析】由图，放电时为原电池，阳离子（Na+）向正极移动，根据装置图中“放电”时Na+箭头指向右边（电极b），可知电极b为正极，电极a为负极；负极发生氧化反应，放电过程中发生的电极反应为：NaxCn﹣xe﹣＝Cn+xNa+，充电时，a与电源负极相连为阴极，电极反应为：Cn+xNa++xe﹣＝NaxCn；正极发生还原反应，电极反应为：Na1﹣xCoO2+xe﹣+xNa+＝NaCoO2，充电时，b与电源正极相连作阳极，电极反应为：NaCoO2﹣xe﹣＝Na1﹣xCoO2+xNa+；【解答】解：A．放电时为原电池，阳离子（Na+）向正极移动，根据装置图中“放电”时Na+箭头指向右边（电极b），放电时，电极a为负极，故A错误；B．充电时为电解池，总反应逆向进行，NaCoO2转化为Na1﹣xCoO2，Co元素化合价从+3升高到3+x（氧化反应），故含Co的电极b为阳极，阳极反应为NaCoO2﹣xe﹣＝Na1﹣xCoO2+xNa+，Na+从阳极脱嵌而非嵌入，故B错误；C．放电时负极发生氧化反应，电极a为负极，反应式应为NaxCn﹣xe﹣＝Cn+xNa+，故C错误；D．充电时阴极反应为Cn+xNa++xe﹣＝NaxCn，转移xmole﹣时阴极结合xmolNa+，质量增加23xg，转移4mole﹣时，增加4molNa+，质量为4mol×23g/mol＝92g，故D正确；故选：D。【点评】本题考查电化学，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。14．（2025秋•河北期中）丙酰胺（CH3CH2CONH2）是一种用于合成抗菌和抗癌药物的重要中间体，电化学合成丙酰胺的原理如图，两极产物发生C——N偶联反应最终生成丙酰胺：*NH2OH+CH3CH2CHO→丙醛肟→丙酰胺（*表示吸附态）。下列有关说法错误的是（）A．a极连接外接电源的负极，电极反应为NOB．Co3O4/SiC为a极的催化剂，*NH2OH为合成丙酰胺的中间产物 C．该研究的最大挑战在于阴阳极所需电子不对等，能源利用效率待提高 D．随着合成反应的进行，电解质溶液pH增大【答案】D【分析】丙酰胺（CH3CH2CONH2）是一种用于合成抗菌和抗癌药物的重要中间体，电化学合成丙酰胺的原理如图，两极产物发生C——N偶联反应最终生成丙酰胺：*NH2OH+CH3CH2CHO→丙醛肟→丙酰胺（*表示吸附态），a电极为电解池的阴极，NO3-+2e﹣+H2O=NO2-+2OH﹣，b电极为电解池的阳极，CH3CH2CH2OH﹣2e﹣＝CH3CH2CHO+2H+，*NH2OH+CH3CH2CHO→丙醛肟→丙酰胺（【解答】解：A．分析可知，a为电解池的阴极，连接外接电源的负极，电极反应为NO3-+2e﹣+H2O=NO2B．Co3O4/SiC为a极的催化剂，NO2-生成的*NH2OH和丙醛反应丙酰胺，*NH2OH为合成丙酰胺的中间产物，故C．总反应分析阴阳极所需电子不同，该研究的最大挑战在于阴阳极所需电子不对等，能源利用效率待提高，故C正确；D．a电极为电解池的阴极，NO3-+2e﹣+H2O=NO2-+2OH﹣，b电极为电解池的阳极，CH3CH2CH2OH﹣2e﹣＝CH3CH2CHO+2H+，*NH2OH+CH3CH2CHO→丙醛肟→丙酰胺（CH3CH2故选：D。【点评】本题考查电化学，主要是电解池原理和电极反应书写，侧重考查学生电解池的掌握情况，题目难度中等。15．（2025秋•广东月考）双中心（Pb和Cu作电极材料）催化电解草酸（H2C2O4）和羟胺（NH2OH，显碱性）的混合溶液合成甘氨酸（）是我国科学家提出的一种新型电化学合成路径，其中a电极区的反应原理示意图如图所示。下列说法不正确的是（）A．a电极为阴极，发生还原反应 B．电化学合成过程中H+向该电极移动 C．a电极区反应中存在极性键的断裂与形成 D．当生成2molHOOCCH2NH2时，理论上外电路转移电子的数目约为8×6.02×1023个【答案】D【分析】由图知，在a电极上，被选择性电还原为，故a为阴极，发生还原反应，电极反应式为，NH2OH和反应，生成，快速氢化生成，上述方程式相加可得a电极区的总反应为，据此解答。【解答】解：A．在a电极上，被选择性电还原为，a电极为阴极，发生还原反应，故A正确；B．电化学合成过程中，该电极为阴极，H+向阴极移动，故B正确；C．由分析可知，a电极区反应中存在极性键的断裂与形成，故C正确；D．根据总反应：，生成2molHOOCCH2NH2时，理论上外电路转移电子的数目约为12×6.02×1023个，故D错误；故选：D。【点评】本题考查电化学，侧重考查基础知识的掌握情况，试题难度中等。16．（2025秋•邵阳校级期中）全铁液流电池工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法错误的是（）A．隔膜为阴离子交换膜 B．充电时，a极为阴极 C．放电时，隔膜两侧溶液Fe2+浓度均增大 D．理论上，Fe3+每减少1mol，Fe2+总量相应增加2mol【答案】D【分析】全铁流电池原理为2Fe3++Fe＝3Fe2+，a极发生Fe﹣2e﹣＝Fe2+，为负载铁的石墨电极做负极，b极发生Fe3++e﹣＝Fe2+，发生还原反应，b为石墨电极，做正极，依次解题。【解答】解：A．放电时原电池中，阴离子向负极移动；正极室（右侧）Fe3+得电子生成Fe2+，负极室（左侧）Fe失电子生成Fe2+，阴离子从正极室穿过隔膜向负极室移动以平衡电荷，故隔膜为阴离子交换膜（阴膜可防止Fe3+进入a极区），故A正确；B．充电时，原电池的负极（a极）对应电解池的阴极，发生还原反应（Fe2++2e﹣＝Fe），故B正确；C．放电时，a极生成Fe2+，b极Fe3+还原为Fe2+，故两侧Fe2+浓度均增大，故C正确；D．放电总反应为Fe+2Fe3+＝3Fe2+，2molFe3+减少生成3molFe2+，则1molFe3+减少时，Fe2+总量增加1.5mol，而非2mol，故D错误；故选：D。【点评】本题考查电化学，侧重考查学生有机基础知识的掌握情况，试题难度中等。17．（2025秋•汕头月考）科学家近年发明了一种新型Zn—CO2水介质电池。电极为金属锌和选择性催化材料，电池工作时允许中间层的水解离为H+和OH﹣向两极移动，电池工作原理和正极反应的催化机理如图所示。下列说法错误的是（）A．充电时，阴极的电极反应式为Zn(OH)B．放电时，每溶解6.5gZn，正极区溶液增重4.4g C．无论是催化剂Sn还是s—Snli，HCOOH的选择性均优于CO D．放电时，用催化剂Sn会使正极速率更快【答案】B【分析】放电时是原电池装置，左侧为负极，电极反应式：Zn-2e-+4OH-【解答】解：A．放电时是原电池装置，左侧为负极，电极反应式：Zn-2e-+4OH-B．放电时，Zn的电极反应式为：Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-，每溶解6.5gZn，物质的量n(Zn)=mM=6.5g65g/mol=0.1mol，转移0.2mol电子，正极反应式：CO2+2e-+2H+=HCOOH，消耗0.1molCO2，质量为m（CO2）＝n•M＝0.1mol×44g/mol＝C．根据图像可知使用催化剂Sn或者s—Snli时CO2转化成CO的活化能较大，转化成HCOOH的活化能较小，活化能越小反应越容易发生，所以无论是催化剂Sn还是s—Snli，HCOOH的选择性均优于CO，故C正确；D．根据图像可知，放电时，使用催化剂Sn时正极反应活化能小于使用催化剂s—Snli时的正极反应活化能，活化能越小反应速率越快，所以用催化剂Sn会使正极速率更快，故D正确；故选：B。【点评】本题考查电化学，侧重考查基础知识的掌握情况，试题难度中等。18．（2024秋•武汉期末）关于如图装置说法正确的是（）A．装置①中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2+生成 B．装置②工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大 C．装置③中钢闸门应与外接电源的正极相连获得保护 D．装置④盐桥中KCl的Cl﹣移向乙烧杯【答案】B【分析】A．在原电池中正极材料不参加反应；B．在该电极上水电离的氢离子得电子发生还原反应生成氢气，破坏水的电离平衡，氢氧根浓度增大；C．用外加电流法保护金属，被保护的金属应该接电源的负极；D．原电池中阴离子向负极移动。【解答】A．锌比铁活泼，锌作负极，电子从负极锌流出经导线流向正极铁，是溶液中的阳离子得电子，铁电极不参加反应，不可能产生二价铁离子，故A错误；B．a为与电源负极相连是阴极，水电离产生的氢离子得电子发生还原反应生成氢气，破