2026高三化学复习选择题训练：新型电化学装置（含答案）

2026届高三化学复习选择题专项

新型电化学装置

1.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池可长时间保持稳定的放

电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2KFeO4+8H2OT&3Zn(OH)2+4KOH+2Fe(OH)3，下

列叙述不］琥的是

A.放电时负极区应为Zn+2OH--2e=Zn(OH)2

B.放电时每转移3moi电子，止极ImolIGFeO」被氧化

C.该电池为二次电池，充电时电能转化为化学能

D.放电时正极附近溶液的碱性增强

2.段镶锋教授深入研究了锂硫电池中复杂的硫还原反应进程，研究结果表明Li-S电池中涉

及的多硫化物转化反应，＜图展示了电池中硫还原反应的示意图(左侧为嵌入S,的碳纳米管,

右侧为Li),涉及从S8分子到Li2s固体的复杂的16电子转化过程。已知：①多硫化物溶液

的颜色随着£中x的增多，颜色由黄色变深直至红色；②Li2s的水溶性较差。卜.列说法错

误的是

A.图示电池总反应为：l6Li+S8=8Li2s

B.Li?S4是控制整体疏还原反应过程的关键电化学中间体

C.充电时，正极附近颜色由红色变到黄色最后变成无色

D.选择合适的溶剂能让电池保持稳定的电流输出

3.某铝有机电池放电示意图如下，该电池以含有A1C1JEMIC(EMIC是有机物1—乙基一3-

甲基咪喋氯的简称)的溶液为电解液，以AI和富含镶基的有机框架COF为电极。下列叙述

错误的是

Al•AloClCOF

A.COF电极上得电子发生还原反应

B.负极的电极反应式为Al-女-=A1"

C.电池工作时，A1Q”从负极移向正极

D.负极质量减少27g,理论上转移3moi电子

4.低空经济为新能源电池拓宽/应用场景。•种新型光伏电池工作原理如图所不，其中

KI-KI、为电解质溶液。太阳光照下，敏化后的TiO2产生电子卜一)和空穴(h+),驱动电流产

生和离子移动。下列说法错误的是

A.电池工作时，涉及光能转化为电能

B.敏化TiO?电极是攸极

C.Pl电极反应为：3「-2e-=I；

D.光敏化剂结构中，中心离子Rd♦的配位数是6

5.科学家最近发明了一种Al-PbCh电池，电解质为KOH、K2so4、稀H2so4,通过X和Y

两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域(a>b),结构示意图

如图所示。下列说法正确的是

试卷第2页，共8页

0

/PbO2

[A1(OH)4]-

b%硫酸溶液

A1‘

NIX

a%硫酸溶液

A.R区域的电解质浓度逐渐减小

B.SO；通过Y膜移向N区

C.放电时，Al电极上的电极反应式为AL3e+4OH=[Al(OH)4r

D.理论上，消耗2.7gAl时，PbCh电极上产生3.36L气体

6.纤维电池是可以为可穿戴设备提供电能的便携二次电池。一种纤维钠离子电池放电的总

反应为Na。44MnOz+Nal^POjuNaowxMiQ+NzhJ^POj,其结构简图如图所示,

下列说法正确的是

Na^MnCb颗粒NaTi"。)颗粒

碳纳米管电极

A.放电时N极为负极

+

B.放电时正极的电极反应式为：NaTi2(PO4),+Ae-+.rNa=Na1+vTi2(PO41

C.充电时，若转移xmole\M极电极将增重23g

D.充电时Na，从M极辽移到N极

7.我国科学家研发了一种具有“氮氧化、析氢”双功能的Zn-NFL,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+4OH--2e-=[Zn(OH)『

B.充电时，阴极室电解质溶液pH增大

C.复合石墨电极表面，放电时析出H2,充电时析出N?

D.充电时，每生成3moiZn,阳极室溶液质量减少28g

8.难溶电解质的溶度积K、p难以被直接测量，根据溶液中相关离子浓度会对电池的电动势

产生影响，可通过设计原电池将K、p测出。某研究小组设计了如图所示的电池装置，已知:

电池工作时K+浓度保持不变，该电池的电动势

074

E=0.0592x1g”{Ag[v=0.34V,lO

出5.5。下列说法正确的是

c负极2

B.该离子交换膜为阳离子交换膜

C.K印[AgClJylSZxICT9

D.电路中转移Imol电子，装置左端溶液质量增加26.5g

9.中国科学院研究所发布的新型固态锂硫正极材料(2Li二SCuI),能量密度较高且成本较低。

由这种材料制成的锂离子电池如图所示，反应的化学方程式为

试卷第4页，共8页

放电

3Li4-S+CuS+LiI<--±--2-L--i-,SCuIo下列说法错误的是

充电

A.放电时，a极电势高于b极

+

B.放电时，b极上的电极反应式：3Li+S+CuS+Lil+3e-=2Li2S-Cui

C.充电时，每转移1mol电子，a极增重7g

D.电解质溶液不能采用水溶液

10.我国科学家发现，利用如下装胃可以将邻苯二豳类物质转化为邻苯二酚类物质，已知：

双极膜（膜a、膜b）中间层中的H?O可解离为H+和OFT分别向两极迁移，下列说法错误的是

电流计

稀NaOH凡0稀硫酸

A.N极为正极

B.M极电极反应为B2H6+14OH--12e-=2BO-+10H,O

C.工作一段时间后，装置需要定期补充H?O和NaOH

D.当电路中转移1.2mol电子时，双极膜中有1.4molOH-透过膜a进入到左侧区域

11.韦斯顿标准电池具有高度稳定性，常用测量或校准其他类型的电池的电动势，其装置如

图所示，已知Cd的金属性强于Hg0下列说法不正确的是

A.该装置把化学能转化为电能

B.Cd汞齐为含Hg的混合物

C.正极的电极反应：Hg2SCUs)+2e-=2Hg(l)+SO；(aq)

D.放电过程中cdscv3Hq(S)质量保持不变

12.离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴、阳离子所组成的盐，也称为

低温熔融盐。一种以LiAlCL离子液体为电解质的铝-磷酸铁锂二次电池放电时工作原理如图

所示。下列说法正确的是

--------负载---------

Li.选择性透过膜

A.放电时，铝电极的电极反应式为：Al-3e+7AlCl；=4AhCl；

B.放电时，磷酸铁锂电极中锂元素被氧化

C.充电时，电子由A1电极经离子液体流向磷酸铁锂电极

D.充、放电时，磷酸铁锂电极中铁元素质量、价态均保持不变

13.华中科技大学武汉国家光电研究中心孙永明教授课题组利用一种“蓝''石墨电极(LiF基

固态电解质界面膜)，实现了锂离子电池的极速充电和长循环寿命，工作原理如下图所示。

下列说法正确的是

试卷第6页，共8页

电源或用电器♦

MN

00000

Lil.xNi0.6C%,2Mn0,O2

000002

00000放电It充电

cccco

LiNi06Co0_2Mn02O2

00000

固态电解质

A.充电时，Li'通过固态电解质向N极移动

B.放电时，M极的电极电势比N极高

C.充电时，M极发生的电极反应为xLi++C+xe-=Li2

D.当电路中通过Imol电子时，理论上两电极的质量变化差为7g

14.我国科学家在钵基止极材料研究方面取得重要进展，使低成本钠离子电池有望取代锂离

子电池。钠离子电池的工作原理为Na—MnOz+NaCT^NaMnOz+C”，利用钠离子在

正负极之间嵌脱过程实现充放电。下列有关说法正确的是

A.该电池利用钠离子嵌脱过程实现充放电，未发生氧化还原反应

B.充电时，钵元素的化合价升高，钠离子在锌基材料上脱出

+

C.放电时，负极反应式为：NaMnO2-xe-=Na,_AMnO2+xNa

D.充电时，外电路中转移4moie,毓基材料质量增加92g

15.华中科技大学某课题组开发了一种由聚丙烯酰胺(PAM)、海藻酸钠(SA)和碘化钾(KI)组

成的双网结构水凝胶电解质，该电解质能用于固态锌-空气/碘化物混合电池，其放电、充电

过程如图所示。下列叙述错误的是

A.放电时，电极A发生还原反应

B.充电时，电极A电势比电极B高

C.放电时，若消耗.unolO?和.vmolIO；,理论上消耗65（2x+3），）gZn

D.充电时，阳极发生的电极反应之一为「-6e-+3HQ=IO；+6H+

试卷第8页，共8页

参考答案

题号12345678910

答案BCBCCBDDAD

题号1112131415

答案DACBD

1.B

(分析］由3Zn।2K2FCO,I8H2O,^3Zn(OH)214KOH»2Fc(OH),可知，该电池放电时，

金属锌与高铁酸钾反应生成氢氧化铁、氢氧化锌和氢氧化钾，锌失电子化合价升高，锌作原

电池的负极，电极反应式为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,高铁酸钾中的铁元素由+6价降低

到氢氧化铁中的+3价，得电子，其电极反应式为FcO：-3e-+4Hp=5OH-+Fc(OH)3,据此

回答。

【详解】A.该电池放电时，金属锌与高铁酸钾反应生成氢氧化铁、氢氧化锌和氢氧化钾，

在该反应中，锌失电子化合价升高，锌作原电池的负极，电极反应式为：

Zn+2OH-2e=Zn(OH)2fA正确；

B.放电时，Fe元素由+6价下降到+3价，每转移3moi电子,正极有ImolKzFeCh被还原,

B错误；

C.该电池可以充电，为二次电池，充电时电能转化为化学能，C正确；

D.放电时高铁酸钾中的铁元素由+6价降低到氢氧化铁中的+3价，得电子，其电极反应式

为FeC宁+3e-+4H2(>5OH-+Fe(OH)3,正极附近产生氢氧根离子，该处溶液的碱性增强，D

正确；

故选B。

2.C

【详解】A.由电池中硫还原反应涉及从Sg分子到Li?S固，本的复杂的16电子转化过程可知，

电池总反应为16Li+S8=8U2s，故A正确；

B.由图可知，Li凡转化生成的Li2s2和Li2s③最终转化为Li?S,说明Li0是控制整体疏还

原反应过程的关键电化学中间体，故B正确；

C.充电时，与直流电源正极相连的左侧电极为电解池的阳极，Li2s在阳极失去电子发生氧

答案第1页，共7页

化反应生成淡黄色Sx和锂离子，S：中X减小，则正极附近颜色变浅，由红色变到黄色，S'为

淡黄色固体，所以颜色不可能最后变成无色，故C错误；

D.由题给信息可知，口白的水溶性较差，所以选择合适的溶剂，有利于增强电解质溶液的

导电性，能让电池保持稳定的电流输出，故D正确；

故选C。

3.B

【分析】根据有机电池放电示意图可知，A1电极失电子发生氧化反应，作负极，电极反应

式为：3AI+AICl；-9e=4AICl2+,则COF电极作正极,

【详解】A.由分析可知，A1作负极，失电子发生氧化反应，COF作正极，得电子发生还

原反应，A项正确：

B.由分析可知，负极的弓极反应式为3A1IA1CI：9c-=4A1C12+,B项错误；

C.电池工作时，阳离子从负极移向正极，即AICF+从负极移向正极，C项正确：

D.根据负极电极反应式，负极质量减少27g,理论上转移

n(e-)=3n(A/)=3x-2-7^。-=3/rz6>/,D项正确；

''27g/mol

答案选B。

4.C

【分析】太阳光照射TiCh电极上，敏化后的TiCh失去电子为原电池的负极，Pl电极为正极；

【详解】A.该装置是光伏电池，太阳光照下敏化后的产生电子(。)和空穴(h+),驱

动电流产生和离子移动，所以甩池工作时，涉及光能转化为电能，A正确；

B.太阳光照下，敏化后的TiOz产生电子(e)和空穴(h+),即敏化TiO?电极失电子为负极，

B正确；

C.Pt电极为正极，发生得电子还原反应，Pt电极电极反应为：I；+2e-=3r,C错误；

D.由图可知，光敏化剂结构中，中心离子Ri产与6个N原子成键，配位数是6,D正确；

答案选C。

5.C

【分析】由图可知，原电池工作时，AI为负极，被氧化生成［A1(OH)4「，PbCh为正极，发生

还原反应，电解质溶液M区为KOH,R区为K2s04,N区为H2so4,原电池工作时，负极

答案第2页，共7页

反应为AL3e-+4OH-=[Al(OH)吐，则消耗0H7钾离子向正极(M区向R区)移动,X为阳离

子交换膜；正极电极反应式为PbO2+2e-+4H+=PbSCh+2H2O,正极消耗氢离子，硫酸根向负

极(N区向R区)移动，则Y是阴离子交换膜。在同一闭合回路中电子转移数目相等，结合溶

液酸碱性及电极材料书写电极反应式和总反应的方程式，以此解答该题。

【详解】A.据分析，钾离子向正极(M区向R区)移动，硫酸根向负极(N区向R区)移动，

R区域的电解质浓度逐渐漕大，A错误；

B.据分析，SO：■向负极移动，通过Y膜移由N区向R区移动，B错误；

C.放电时，负极上发生氧化反应，A1电极为负极、电极反应式为AL3e+4OH-=【Al(OH)/：

C正确；

D.据分析，正极电极反应式为PbCh+2e-+4H+二PbSO4+2H2O,不产生气体，D错误；

选C。

6.B

【分析】据电池放电总反应：Na()44MnO2+NaTi2(PO4人=Na044vMnO2+Na1+vTi2(PO4)3,

Mn元素化合价升高，发生氧化反应，M极为负极，N极为正极。

-

M极电极反应式为：Na04.,MnO2-A^=Na044_AMnO2+.vNa"

+

N极电极反应式为：NaTi2(PO4)3+Ae-+ANa=Na1+vTi2(PO41

充电时：M极为阴极，N极为阳极。

【详解】A.电池放电的总反应为

Na044MnO2+NaTi2(PO4)3=Na044vMnO2+Na1+KTi2(PO4)3,Mn元素化合价升高，发生氧

化反应，M极为负极，N极为正极，A项错误；

+

B.放电时，正极的电极反应式为：NaTi2(PO4)3+.YC-+ANa=Na1+vTi2(PO41tB项正确；

+

C.充电时，M极电极电极反应式为：Na044,AMnO2+xNa=Na044MnO2,若转移xmol

e-,M极电极将增重23xg,C项错误；

D.充电时，阳离子向阴极移动，所以Na+从N极迁移到M极，D项错误；

答案选B。

7.D

【分析】根据图示可知，放电时是原电池，放电时，负极为锌，锌在负极失去电子生成锌离

答案第3页，共7页

子与氢氧根离子结合生成[Zn(OH)4r，负极的电极反应式为Zn+4OH-2D=[Zn(OH)J,

复合石墨是正极，发生还原反应，电极反应为4H2。+21=凡7+2。”,充电时，复合石

墨是阳极，电极反应为出MV,?6q-6-+(以/=8旦心•2,Zn是阴极，电极反应为：

2

[Zn(OH)4]+2e=Zn+40H",据此分析解题。

2

【详解】A.由分析可知，放电时，负极反应为：Zn+4OH-2e=[Zn(OH)4],A正确；

B.充电时，阴极的反应为[Zn(OH)J+21=Zn+4OH,当转移2mol电子时，生成4molOH,

有2moi透过阴离了•交换膜移向右侧，故阴极室电解质溶液pH增大，B正确：

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N?,C正确;

D.充电时，每生成3moiZn,转移6moi电子,阳极生成Imol氮气,同时会有6moiOfT透

过阴离子交换膜移向阳极至，故阳极室放量增加6mHxl7g/〃4-28g=74g,D错误；

故选D。

8.D

【分析】由图可知，A电极为原电池的负极，氯离子作用下银在负极失去电子发生氧化反应

生成氯化银，B甩极为正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银，右池中硝酸根离

子通过阴离子交换膜进入左池。

【详解】A.A电极为原电池的负极，A极电势低于B极电势，A错误;

B.由分析可知，放电过程中，右池中硝酸根离子通过阴离子交换膜进入左池，B错误;

心极(Ag')034

C.由公式可知，1g+=777士工-5.74,由图可知，正极区溶液中银离子浓度为

c负极(Ag)00592

1

0.010mol/L,则负极区溶液中银离子浓度为氤mol/L=l(r"4mo"L,由左池中氯离子浓度

774299

为0OlOmcl/L可知,氯化银的溶度积Ksp(AgCI)=IO"-xlO=1(T°"x10-=-i-x10~=

J・J

1.82x101%C错误;

D.电路中转移Imol电子，装置左端生成ImolAgCl,左侧溶液中减少ImolC「，根据电荷

守恒，右池中ImolNO,通过阴窝子交换膜进入左池，左池质量增加62g-35.5g=26.5g,D正

确；

故选D。

答案第4页，共7页

9.A

【分析】a极是活泼金属Li,作原电池的负极，b为正极，放电时a极发生Li-e=Li+,正极

+

发生3Li+S+CuS+LiI+3e=2Li2SCuI：

【详解】A.放电时a极是活泼金属Li,作原电池的负极，b正极，电极电势负极低于正极，

A错误；

B.由分析可知，放电时，b极(正极)上的电极反应式：3Li++S+CuS+LiI+3e=2Li2SCuI,B

正确；

C.充电时，a极发生Li++:=Li,每转移imol电子，a极增重ImolLi,质量为7g,C正确；

D.该电池使用活泼金属Li作原电池的负极，Li与水会反应，D正确；

故选Ao

10.D

【分析】由图可知,M电极为原电池的负极，碱性条件卜.乙硼烷在负极失去电子发牛乳化

反应生成偏硼酸根离子和水，N电极为正极，酸性条件下邻苯二醍类物质在正极得电子发生

还原反应生成邻苯二酚类物质，中间层中水电离出的氢离子移向N极、氢氧根离子移向M

极。

【详解】A.由分析可知，N电极为正极，故A正确；

B.由分析可知，M电极为原电池的负极，碱性条件下乙硼烷在负极失去电子发生氧化反应

生成偏硼酸根离子和水，电极反应式为B2H6+14OH--12e-=2130£十10凡0,故B正确；

C.N电极为正极,双极膜的b膜产生氢离子移向N电极,a膜产生氢氧根离子移向M电极，

由得失电子数目守恒和电荷守恒可知，原电池工作时需要定期补充水和氢氧化钠，故C正

确；

D.由结构简式可知，Imol邻苯二醍类物质转化为邻苯二酚类物质时，反应转移电子的物质

的量为4mol,则制取0.2mol邻苯二酚类物质转移().8mol电子时，a膜透过氢氧根离子为

08mo1,故D错误;

故选C。

II.D

【分析】根据题意可知，Cd的金属性强于Hg,因此Cd失去电子，作负极，发生的电极反

应为Cd(Hg)-2e-=Cd2++Hg；而Hg2sCh得到电子，作正极，电极反应为

Hg2SO4(s)+2e-=2Hg(l)+SOj-(aq),据此作答。

答案第5页，共7页

【详解】A.该装置为原电池装置，因此该装置把化学能转化为电能，故A正确；

B.汞齐又称汞合金，是汞与一种或几种其他金属所形成的合金，汞有一种独特的性质，它

可以溶解多种金属(如金、银、钾、钠、锌等)，溶解以后便组成了汞和这些金属的合金，

Cd汞齐是一种由汞和Cd合金化而成的固态混合物，故B正确；

C.根据分析可知，Hg2s04得到电子，作正极，电极反应为

Hg2SO4(s)+2e-=2Hg(l)-bSO2-(aq),故C正确：

D.根据分析可知，负极产生镉离子，正极释放出硫酸根，结合后可以产生硫酸镉，溶液变

QQ

为过饱和溶液，放电过程中有CdSO4sH2O(s)析出，因比放电过程中CdSO/^H/Xs)质量

增大，故D错误；

故答案选Do

12.A

【分析】以UA1CL离子液体为电解质的铝一磷酸铁锂.二次电池放电时铝为负极，失电子发

生氧化反应，根据图像可知A1CI；转化为AIQ；,负极电极反应式为：Al+7AlCI；-3e=4AkCl；,

+

磷酸铁锂为正极，铁元素被还原，电极反应式为：Li,.xFcPO4+xc+xLi=LiFcPO4；则充电

时，铝电极为阴极，磷酸挟锂为阳极，据此分析；

【详解】A.由分析可知，铝电极为负极，发生反应：Al+7AlCl；-3e=4Al2Cl；,故A正确；

B.放电时，磷酸铁锂电极为正极，由电极反应可知，锂元素化合价不变，铁元素被还原，

故B错误；

C.电子不经过电解液，充电时，电子由电源负极流出，流入