2026年高考化学终极冲刺：压轴01 电化学（4大核心考向压轴题专练）（江苏专用）（解析版）

/压轴01电化学（4大核心考向）命题预测电化学是高考化学的重要模块，在江苏卷中常以选择题形式出现，涉及原电池、电解池、电极反应书写、离子迁移、能量转化、工业应用等多个维度。综合题注重真实情境融合，如碱性锌锰、锂/钠离子电池、固态电解质、光解水电池、微生物燃料电池、CO₂还原制有机物、电解精炼、膜分离、废水处理、电催化合成等，考查学生模型建构、信息提取、原理迁移与综合表达能力，是高三复习必须重点突破的模块。预计2026年江苏卷将继续以CO₂电制燃料、固态电池、双极膜电解、光电耦合等热点，设置电极反应、膜分离、法拉第效率计算、多产物比例、pH定量等综合问题进行考查，突出原理应用与工程思维。高频考法1.电极判断（原电池与电解池）（含新型电池）。2.电极反应式书写与电子转移分析问题（含介质影响）。3.离子迁移方向与膜材料（质子膜、阳膜、阴膜、双极膜）选择问题。4.电化学装置在绿色合成（如CO2还原、有机物电合成）与能源转化（如燃料电池、金属空气电池）中的应用问题。5.电化学原理定量计算。6.图像分析（法拉第效率-电压图、浓度-pH-时间曲线：据图像写反应、算比例、解释选择性。知识·技法·思维考向01新型化学电源的工作原理分析1．锂电池锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。工作时金属锂失去电子被氧化为Li＋，负极反应均为Li－e－=Li＋，负极生成的Li＋经过电解质定向移动到正极。2．锂离子二次电池(1)锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化—还原”原理；在两极形成的电压降的驱动下，Li＋可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。(2)锂离子电池充电时阴极反应式一般为C6＋xLi＋＋xe－=LixC6；放电时负极反应是充电时阴极反应的逆过程：LixC6－xe－=C6＋xLi＋。(3)锂离子电池的正极材料一般为含Li＋的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等。3.微生物燃料电池微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是在负极室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和负极之间进行有效传递，并通过外电路传递到正极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到正极，氧化剂(如氧气)在正极得到电子被还原。4.物质循环转化型电池根据物质转化中，元素化合价的变化或离子的移动(阳离子移向正极区域，阴离子移向负极区域)判断电池的正、负极，是分析该电池的关键。5．液流电池液流电池是正负极电解液分开、各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。它通过正、负极电解质溶液活性物质发生可逆氧化还原反应(即价态的可逆变化)实现电能和化学能的相互转化。充电时，阳极(正极)发生氧化反应使活性物质价态升高，阴极(负极)发生还原反应使活性物质价态降低。6．浓差电池利用离子浓度差也可以设计成原电池，即“浓差电池”，其总反应是一个体系的物理状态的变化。如类型原理图及信息电极反应式浓差电池闭合开关K后，电子由溶液浓度小的一极流出负极：Ag－e－=Ag＋；正极：Ag＋＋e－=Ag考向02电解原理的应用——新型电解池1．图解电解池工作原理(阳极为惰性电极)2．对比掌握电解规律(阳极为惰性电极)电解类型电解质实例溶液复原物质电解水型NaOH、H2SO4或Na2SO4水电解电解质型HCl或CuCl2原电解质放氢生碱型NaClHCl气体放氧生酸型CuSO4或AgNO3CuO或Ag2O【特别提醒】电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解CuSO4溶液，Cu2＋完全放电之前，可加入CuO或CuCO3复原，而Cu2＋完全放电之后，溶液中H＋继续放电，应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3复原。3.多膜电解池方程式书写及分析（1）双膜三室处理吸收液(吸收了烟气中的SO2)(或污水)阳极室：HSOeq\o\al(－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋3H＋或SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋吸收液(或污水)：Na＋穿过阳膜进入阴极室(左室)；HSOeq\o\al(－,3)和SOeq\o\al(2－,4)穿过阴膜进入阴极室(右室)。阴极室：2H2O＋4e－=2OH－＋H2↑HSOeq\o\al(－,3)＋OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O产品：阳极室——较浓的硫酸；阴极室（左室）——亚硫酸钠（2）三膜四室制备硼酸[H3BO3(一元弱酸)]阳极室：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋产品室：H＋＋B(OH)eq\o\al(－,4)=H3BO3＋H2O原料室：B(OH)eq\o\al(－,4)穿过阴膜进入产品室，Na＋穿过阳膜进入阴极室阴极室：4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－考向03多池串联的两大模型及原理分析1.常见串联装置图模型一外接电源与电解池的串联(如图)A、B为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。模型二原电池与电解池的串联(如图)图甲图乙显然两图中，A均为原电池，B均为电解池。2.“串联”类装置的解题流程考向04电化学计算1.根据总反应式计算先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。2.根据电子守恒计算(1)用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。(2)用于混合溶液中电解的分阶段计算。3.根据关系式计算根据得失电子守恒建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。如以电路中通过4mole－为桥梁可构建以下关系式：(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。典例·靶向·突破考向01新型化学电源例1【新情境——熔融碳酸盐燃料电池】（2025·江苏盐城·一模）一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是A．电池工作时，化学能完全转化为电能 B．电池工作时，向电极B移动C．电极B上发生的电极反应为 D．参与的电极反应为【答案】D【分析】由图可知，A极碳元素、氢元素价态升高失电子，电极A为负极，电极反应式为H2+CO+

2-4e-═H2O+3CO2，电极B为正极，电极反应式为O2+4e-+2CO2═2，据此作答。【解析】A．在电池工作过程中，虽然大部分化学能会转化为电能，但仍会有一部分能量以热能的形式损失掉。因此，化学能并不能完全转化为电能，故A错误；B．原电池工作时，阴离子向负极移动，则向电极A移动，故B错误；C．电极B为正极，电极反应式为O2+4e-+2CO2═，故C错误；D．H2参与的电极A为负极，电解质没有OH-，负极反应为，故D正确；故选：D。情境链接情境链接熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）是江苏高考电化学压轴题（选择13/14题、原理综合题）的顶级高频情境，核心特征：高温（650℃）、熔融Li2CO3/K2CO3、传导CO32-、CO2循环，命题集中在电极反应、离子迁移、CO₂循环、定量计算四大模块。考向解码解答浓差电池类题目时，关键在于①判池型（无外接电源、有燃料+H₂/O₂/空气→原电池）；②极速定正负极（燃料进负极，氧气进正极，通入H₂、CO、CH4、醇类→负极、通入O2+CO2→正极）；③认准唯一传导离子：CO32-（电解质：熔融Li₂CO₃/K₂CO3，只传CO₃²⁻，不传H⁺、OH⁻、O²⁻，移动方向：正极→负极（原电池：阴离子向负极移动）化或浓度均化过程。电极反应书写需考虑介质离子参与（如CO32-参与O2的还原）。电极反应式书写“万能套路”：①正极：固定模板，直接默写：O2+2CO2+4e-=2CO32-，必写：O2+CO2作反应物，生成CO32-，失分点：漏写CO2、系数不配平；②定产物含C燃料→CO2；含H燃料→H2O（绝对不出现CO32-、HCO3-、H+、OH-），标电子燃料失电子，写左边：燃料−ne−，配平电荷左边缺负电荷→加CO32-最后用CO2、H2O配平C、H，负极通式：燃料−ne−+CO32-→CO2+H2O。【变式探究】（2025·江苏徐州·二模）一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作支撑材料，以吸收溶液的有机高聚物为固态电解质，相关图示如图1、图2，电池总反应为：，下列说法不正确的是A．放电时，含有膜的碳纳米管纤维的反应为：B．充电时，含有膜的碳纳米管纤维与外电源正极相连C．合成图2中的有机高聚物分子的反应为缩聚反应D．有机高聚物中通过氢键的缔合作用，增强了高聚物的稳定性【答案】C【解析】A．放电时，膜为正极，Mn元素从降为，发生还原反应，电极反应：，A正确；B．充电时为电解池，原电池正极（膜）作阳极，需与外电源正极相连发生氧化反应（从升为），B正确；C．图2高聚物主链为碳链，由含碳碳双键的单体通过加聚反应生成，C错误；D．高聚物中N-H键的H可与C=O的O形成氢键（N-H…O=C），氢键增强分子间作用力，提升稳定性，D正确。故选C。考向02新型电解池例2【氢能热点——电解池及其应用】（2026·江苏南京·模拟预测）近日，武汉大学研究了一种电化学分解甲烷源（ESM）的方法，实现了以节能、无排放和无水的方式生产氢气，反应机理如图所示。下列说法正确的是A．Ni电极连接电源的正极B．Ni-YSZ电极的电极反应为C．理论上每生产11.2LH2，电路中转移2molD．反应过程中，需要不断补充【答案】B【分析】首先根据反应机理判断电极类型：Ni电极上转化为，从价降为价，得电子发生还原反应，因此Ni电极为阴极，连接电源负极；Ni-YSZ电极失电子发生氧化反应，为阳极，连接电源正极。【解析】A．Ni电极为阴极，连接电源负极，A错误；B．Ni-YSZ电极上失电子，结合生成和，配平后电极反应为：，原子、电荷均守恒，B正确；C．选项未说明气体是标准状况，无法计算的物质的量；且即使为标况，对应转移电子，也不是，C错误；D．整个过程中在熔融盐中循环使用，总反应为，不消耗，不需要补充，D错误；故选择B。情境链接情境链接本题以武汉大学电化学分解甲烷源（ESM）制氢为情境，属于固态氧化物电解池（SOEC）+熔融盐耦合的新型氢能制备技术，是江苏高考电化学压轴题的顶级高频命题方向：实现无水、无排放、节能制氢，解决传统甲烷重整制氢的碳排放、水耗问题，契合“双碳”战略与氢能产业热点。紧扣江苏高考“情境真实、技术前沿、素养导向的命题原则，将电化学原理与新能源技术深度结合；完美适配江苏电化学压轴题的“陌生装置+多离子传导+循环介质+定量计算”命题框架，是2026江苏高考的典型预测题型。考向解码以非水熔融盐电解甲烷为陌生情境，围绕电解池电极判断、电极反应书写、气体计算陷阱、循环离子守恒四大核心考点命题，是江苏电化学压轴题最典型、最规范的考法。【变式探究】（2026·江苏常州·一模）我国科研团队利用电催化分解技术，在如图所示装置中实现了温和条件下消除污染物，同时回收和单质硫。下列说法正确的是A．电极a连接电源的正极B．通过阳离子交换膜从右室移向左室C．电解前后左、右两室溶液的pH值均保持不变D．理论上当外电路通过0.1mol电子时，可回收3.2g单质硫【答案】B【分析】电极a生成，发生还原反应：，所以电极a是阴极，连接电源负极。电极b：通入，生成单质硫，发生氧化反应：，所以电极b是阳极，连接电源正极。由此解题。【解析】A．电极a是阴极，应连接电源负极，A错误；B．电解池中阳离子向阴极移动，即从右室移向左室，B正确；C．左室生成，pH增大；右室消耗，pH减小。因此两室pH均改变，C错误；D．由电极b反应可知，每生成1molS转移2mol电子，当外电路通过0.1mol电子时，生成S的物质的量为0.05mol，质量为0.05mol×32g/mol=1.6g，D错误；故答案选B。考向03多池串联例3【热点——浓差电池与电解池的串联】（25-26高三上·江苏苏州·月考）浓差电池是利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电的装置。下图是利用“海水河水”浓差电池（不考虑溶解氧的影响）制备和NaOH的装置示意图，其中X、Y均为复合电极，电极a、b均为石墨，下列说法不正确的是A．电极Y是正极，电极反应为：B．浓差电池工作时，通过阳离子交换膜向Y极移动C．c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜D．相同条件下收集到的气体的体积比【答案】D【分析】该浓差电池中，浓度高的一极为负极，浓度低的一极为正极。从图像可以看出，X极区，Y极区。则X为负极，电极反应是；Y为正极，电极反应是。在电解池中，与原电池负极连接的电极是阴极，与正极连接的是阳极。则电极a为阳极，电极反应为；电极b为阴极，电极反应为。据此作答。【解析】A．由分析可知，电极Y的电极反应为。A正确；B．原电池中，电解质的阳离子由负极流向正极。在该电池中，则是从X极流向Y极。B正确；C．电解池中，电解质的阳离子流向阴极，阴离子流向阳极。由分析可知，该电池中电极a为阳极，电极b为阴极。因此，阴离子流向a极，阳离子流向b极。c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜。C正确；D．由分析可知，电极a生成的气体M是，电极b生成的气体N是。结合电极反应方程式可知，和的生成比例是1:2。D错误；故答案选D。情境链接情境链接本题以“海水-河水”浓差电池为原电池电源，串联电解Na₂SO₄溶液制备H₂SO₄和NaOH的电解池，是江苏高考电化学压轴题的顶级高频命题框架：浓差电池原理：利用两极电解质浓度差（海水高浓度NaCl、河水低浓度NaCl）产生电势差，将盐差能转化为电能，是新型绿色储能技术，契合“双碳”战略与新能源热点。紧扣江苏高考“情境真实、技术前沿、素养导向”的命题原则，将电化学原理与新能源技术、工业制备深度结合；完美适配江苏电化学压轴题的“陌生装置+多室多膜+串联体系+定量计算”命题框架，是江苏高三月考、模拟考、高考的标杆题型。考向解码以“海水-河水”浓差电池串联多室电解池制备酸碱为情境，围绕浓差电池正负极判断、离子迁移、电解池膜类型判断、串联体系电子守恒计算四大核心考点命题，是江苏电化学压轴题的典型串联体系考法。【变式探究】（25-26高三上·江苏常州·期中）一种以新型为催化剂的-海水电池驱动电解海水系统如下图所示。在电池和电解池中同时产生氢气。下列说法正确的是A．在外电路中，电流从电极1流向电极4B．电极2为Mg-海水电池的负极C．电极3的反应为D．理论上每通过电子，共产生【答案】D【分析】该装置为两池串联的电化学装置，左侧是原电池，电极1发生反应：，失电子，发生氧化反应，作负极；电极2为正极，发生还原反应：；右侧是电解池，电极3连接电极2，则电极3是阳极，发生氧化反应；电极4连接电极1，则电极4是阴极，发生还原反应：。【解析】A．外电路中电流方向与电子流向相反。电子从原电池负极（电极1）流向电极4，因此电流应从电极4流向电极1，A错误；B．电极1（Mg）是原电池负极，电极2是原电池正极，B错误；C．电极3是电解池阳极，海水中的阴离子在电极上失去电子发生氧化反应，C错误；D．根据分析可知，原电池正极（电极2）：，通过电子，产生；电解池阴极（电极4）：，通过电子，产生，因此，每通过电子，共产生，D正确；故答案选D。考向04电化学计算例4【热点——电化学及其计算】（2025·江苏泰州·模拟预测）锌离子全电池装置如图-1所示，工作时电极发生的嵌入或脱嵌。在电解质溶液中加入弱极性的FcD，利用FcD/间转化的同时除去溶解氧和Zn电极表面的非活性锌，如图-2所示。下列说法不正确的是A．放电时经离子交换膜从右向左迁移B．加入聚乙二醇是为了增大FcD在水中的溶解度C．除去溶解氧发生的反应为D．每除去13g非活性锌，电池中转移的电子数为【答案】D【分析】锌离子全电池工作时，锌作负极，NaV3O8·1.5H2O作正极；FcD除去溶解氧和非活性锌的方程式分别为4FcD＋O2＋2H2O=4FcD+＋4OH-、2FcD+＋Zn=2FcD＋Zn2+，据此答题。【解析】A．放电时，Zn电极为负极（右侧），发生氧化反应生成Zn2+，NaV3O8·1.5H2O电极为正极（左侧），需Zn2+嵌入，阳离子向正极迁移，故Zn2+从右向左迁移，A正确；B．FcD为弱极性物质，在极性溶剂水中溶解度较小，加入聚乙二醇可通过相似相溶原理增大其溶解度，B正确；C．溶解氧（O2）作氧化剂，FeD作还原剂，O2→OH-（O从0价降为-2价），FeD→FeD+（失1e-），由电子守恒可知4FeD~O2，结合原子守恒配平得4FeD+O2+2H2O=4FeD++4OH-，C正确；D．13g非活性锌的物质的量为，Zn的化合价由0价升至+2价，非活性锌失去的电子物质的量为0.2mol×2=0.4mol，FcD/FeD+间转化的同时除去溶解氧和非活性锌，不能计算电池中转移的电子数，D错误；答案选D。情境链接情境链接本题以锌离子全电池（ZIBs）这一新型水系储能电池为核心情境，结合FcD/FcD+氧化还原介导体系的除氧、除非活性锌技术，是江苏高考电化学压轴题的典型前沿新能源命题素材：①核心技术：锌离子全电池以NaV3O8·1.5H2O为正极、Zn为负极，ZnSO4为电解质，通过Zn²+的嵌入/脱嵌实现充放电，是替代锂电池的新型储能技术，契合新能源产业热点；②创新设计：引入弱极性FcD（二茂铁衍生物），利用其FcD/FCD+的循环转化，同步除去电解液中的溶解氧（避免Zn负极腐蚀）和Zn电极表面的非活性锌（提升电池活性），完美适配江苏“真实情境+技术创新+原理应用+定量计算”的命题要求。考向解码以锌离子全电池结合FcD氧化还原介导体系为情境，围绕原电池离子迁移、电解质性质、陌生氧化还原反应书写、串联体系电子守恒计算四大核心考点命题，是江苏电化学压轴题中新型电池类的典型考法。【变式探究】（2025·江苏盐城·二模）科技工作者设计耦合HCHO制甲酸同时高效制H2的方法，装置如下图所示。阳极处的反应机理为。下列关于该方法说法正确的是A．相同电量下所制H2产量是传统电解水的2倍B．阳极的电极反应式为：C．电解时通过阴离子交换膜向a极方向移动D．电路中每转移1mol电子，阴极生成11.2L气体【答案】A【分析】根据图示，右侧电极甲醛失电子发生氧化反应生成HCOO-和氢气，右侧电极为阳极、左侧电极为阴极，阴极反应式为；【解析】A．传统电解水制H2时，阴极反应为，生成1molH2转移2mol电子。该装置中阴极反应，根据题目信息，转移2mol电子，阳极生成1molH2，所以电路中转移2mol电子时生成2molH2，故A正确；B．根据题目信息，阳极HCHO失电子发生氧化反应生成甲酸根离子和氢气，电极反应式为2HCHO-2e⁻+4OH⁻=2HCOO⁻+2H2O+H2，故B错误；C．右侧电极为阳极、左侧电极为阴极，电解池中阴离子向阳极移动，所以氢氧根离子向右侧电极移动，故C错误；D．根据，电路中每转移1mol电子，阴极生成0.5mol氢气，未指明标准状况，无法确定体积是否为11.2L，故D错误；选A。1．（2025·江苏·二模）科学家基于水/有机双相电解质开发了一种新型的铜锌二次电池，双相电解质建立了离子选择性界面，仅允许氯离子迁移，其放电时的工作原理如图所示。下列说法不正确的是A．放电时，氯离子向锌电极迁移B．充电时，石墨电极与电源正极相连C．充电时，石墨电极上可发生电极反应[CuClx]1-x-e−=[CuClx]2-xD．放电时，理论上电路中每转移1mol电子，锌电极质量增加68g【答案】D【分析】由题干装置信息可知，放电时石墨电极上为：[CuClx]2-x+e-=[CuClx]1-x，[CuClx]1-x+e-=Cu+xCl-，发生还原反应，则为正极，而Zn/ZnCl2电极上电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，发生氧化反应，则为负极，据此分析解题；【解析】A．由分析可知，放电时，石墨电极为正极，锌电极为负极，故氯离子向锌电极迁移，A正确；B．由分析可知，放电时石墨电极为正极，故充电时，石墨电极与电源正极相连，B正确；C．由分析可知，放电时石墨电极上为：[CuClx]2-x+e-=[CuClx]1-x，[CuClx]1-x+e-=Cu+xCl-，故充电时，石墨电极上可发生电极反应，C正确；D．由分析可知，放电时，Zn/ZnCl2电极上电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，理论上电路中每转移1mol电子，则溶解0.5mol锌，故锌电极质量减少0.5mol×65g/mol=32.5g，D错误；故选D。2．（2025·江苏徐州·二模）某汽车企业将推出第二代刀片电池，“刀片电池”能让电动汽车续航达1000公里以上，“刀片电池”放电时的总反应为，放电时电池的结构如图所示。下列说法正确的是A．N极为刀片电池的负极B．放电时，负极的电极反应式为C．充电时，转化为的过程中铁元素的价态发生了变化D．用充电桩给该电池充电的过程中，阴极质量减小【答案】C【解析】A．根据放电总反应，LixC6为负极（失电子生成Li+和C），图中M极材料为LixC6，故M极为负极，N极为正极，A错误；B．放电时负极反应为LixC6失电子生成Li+和C，正确电极反应式为LixC6-xe-=6C+xLi+，B选项给出的是正极得电子反应，B错误；C．充电时LiFePO4转化为Li1-xFePO4为阳极反应（放电正极反应的逆反应）：LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+。LiFePO4中Fe为+2价，Li1-xFePO4中Fe为+3价（因失去电子），铁元素价态从+2变为+3，发生变化，C正确；D．充电时阴极为原电池负极（M极），反应为6C+xLi++xe-=LixC6，阴极结合Li+生成LixC6，质量增大，D错误；故答案为C。3．（2025·江苏连云港·二模）一种新型的利用双极膜电化学制备氨装置如图所示，已知在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并分别向两极迁移，下列说法不正确的是A．电极n与电源正极相连 B．双极膜中的移向电极mC．电解一段时间后，右池溶液减小 D．每生成，双极膜中有7.2g水解离【答案】D【分析】由图可知，酸性条件下硝酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成氨气和水，电极反应式为，电极m为电解池的阴极；双极膜中的氢氧根离子移向电极n，氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为，电极n为阳极。【解析】A．电极n产生，氧元素化合价升高，发生氧化反应，n为阳极，阳极与电源正极相连，A正确；B．双极膜解离出的为阳离子，电解池中阳离子向阴极移动，电极m生成（氮元素化合价降低，发生还原反应），m为阴极，故移向电极m，B正确；C．右池为阳极区，电极反应为，反应生成稀释溶液，右池溶液减小，C正确；D．电极m处反应为，每生成转移8mol电子，双极膜解离1mol生成和，转移1mol电子，故转移电子物质的量=水解离的物质的量，生成时转移0.8mol电子，需解离0.8mol，质量为，D错误；故答案选D。4．（2025·江苏·三模）锂-氟化碳电池稳定性很高。电解质为LiClO4乙二醇二甲醚()溶液，总反应为xLi+CFx=xLiF+C，放电产物LiF沉积在正极，工作原理如图所示。下列说法正确的是A．放电时，电子从a极经过电解液到b极B．交换膜为阴离子交换膜C．电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替D．正极的电极反应式为【答案】D【分析】电解质为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液，总反应为xLi+CFx=xLiF+C，负极为Li，负极上Li失电子生成Li+；正极为CFx，正极反应式为CFx+xe-+xLi+=xLiF+C，据此分析。【解析】A．根据上述分析可知：Li电极为负极，石墨棒为正极。放电时电子从负极a极通过外电路经负载流向正极b极，电解液中通过阴、阳离子定向移动导电，电子不能进入电解液，A错误；B．放电时阳离子Li+需从负极移向正极参与反应生成LiF，故该电池使用的离子交换膜为阳离子交换膜，B错误；C．乙醇为质子溶剂，若用LiClO4的乙醇溶液代替电解质溶液，Li会与乙醇反应生成氢气，因此不能用乙醇溶液代替电解质，C错误；D．正极上CFx得电子发生还原反应，结合Li+生成LiF和C，正极的电极反应式为：CFx+xe-+xLi+=xLiF+C，D正确；故合理选项是D。5．（2025·江苏徐州·二模）某小组为探究一系列物质的性质，设计如图所示实验：下列叙述正确的是A．Ⅰ中用铜片替代石墨，上述实验现象相同B．Ⅱ中NaHS溶液被氧化生成C．其他条件相同，拆去热水浴，Ⅲ中褪色更快D．用盐酸和BaCl2溶液可以检验Ⅳ中的氧化产物【答案】D【分析】根据装置图可知：装置Ⅰ含有直流电源，该装置Ⅰ为电解池，其中Fe电极连接电源的负极，则Fe电极为阴极，C电极连接电源的正极为阳极。阳极上Cl-失去电子发生氧化反应：2Cl--2e-=Cl2↑，产生Cl2。反应产生的Cl2进入装置Ⅱ，与NaHS发生氧化还原反应产生S单质，使溶液变浑浊；Cl2进入装置Ⅲ，氯气与水反应产生的次氯酸具有强氧化性，能够使品红溶液褪色；Cl2进入装置Ⅳ，Cl2将Na2S2O3氧化为，Cl2得到电子被还原为Cl-，与Ba2+反应产生BaSO4沉淀，可用BaSO4既不溶于水，也不溶于酸的性质来检验的存在。【解析】A．根据上述分析可知：装置Ⅰ为电解池，石墨电极连接电源正极，作阳极，由于石墨不活泼，为惰性电极，由于离子放电能力：Cl-＞OH-，石墨电极发生反应：2Cl--2e-=Cl2↑，发生反应产生Cl2；若用铜片替代石墨电极，由于Cu电极为活性电极，则阳极反应变为：Cu-2e-Cu2+，无Cl2生成，导致后续各个装置实验现象不同，A错误；B．装置Ⅱ中NaHS溶液中阴离子HS-的S为-2价，具有还原性，Cl2具有氧化性，能够氧化HS-变为难溶于水的S单质，因此装置Ⅱ中产生淡黄色沉淀，而不是将HS-氧化为SO2，B错误；C．其他条件相同，若拆去热水浴，则由于反应温度降低，导致反应Ⅲ装置中品红褪色会减慢，C错误；D．装置Ⅳ中Na2S2O3会被阳极产生的Cl2被氧化的产物可能为+6价的，Cl2得到电子被还原为Cl-，可以先用盐酸酸化排除杂质离子如的干扰，然后再滴加BaCl2溶液，若生成既不溶于水，也不溶于盐酸的BaSO4白色沉淀，就达到检验氧化产物的目的，D正确；故合理选项是D。6．（2025·江苏·模拟预测）Mg/LiFePO4电池的电池反应为：xMg2++2LiFePO4xMg+2Li1-xFePO4+2xLi+，装置如下图所示。下列说法正确的是A．放电时，Li+被还原B．放电时，电路中每流过2mol电子，有24gMg2+迁移至正极区C．充电时，化学能主要转变为电能D．充电时，阳极发生的电极反应为LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+【答案】D【解析】A．电池放电时发生原电池反应，被还原生成，没有发生还原反应，A错误；B．放电时，由于导电膜的限制作用，不能迁移至正极区，B错误；C．充电是电能转化为化学能的过程，C错误；D．充电时，原电池的正极接充电电源的正极作为阳极，此时阳极反应和原电池正极反应相反，即电极反应为，D正确；故答案选D。7．（25-26高三上·江苏徐州·期中）一种光电催化脱除的工作原理如题图所示。工作时，光催化电极产生电子和空穴，双极膜中解离的和分别向两极迁移。下列说法不正确的是A．空穴和电子的产生驱动了脱除与制备的发生B．双极膜中解离的向GDE电极移动C．左室发生的电极反应式：D．工作一段时间，当电路中转移1mol，右室增重17g【答案】B【分析】由图可知，电池工作时，光催化Fe2O3电极产生电子和空穴，故Fe2O3电极为负极，电极反应为：+2OH--2e-=+H2O，GDF电极为正极，电极反应为：O2+2H++2e-=H2O2，电解质溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极，故双极膜中，靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜，OH-通过阴离子交换膜移向负极，H+通过阳离子交换膜移向正极，据此分析作答。【解析】A．原电池能够加快反应速率，空穴和电子的产生促使形成原电池反应，故驱动了脱硫与H2O2制备反应的发生，故A正确；B．结合分析可知，双极膜中水解离的氢氧根移向Fe2O3电极，故B错误；C．根据分析可知，左室发生反应：SO2+2OH-=+H2O，+2OH--2e-=+H2O，故C正确；D．工作一段时间，当电路中转移1mole-，O2+2H++2e-=H2O2，右室增重为氢离子和氧气质量，增重=1mol×1g/mol+0.5mol×32g/mol=17g，故D正确；故选：B。8．（2025·江苏镇江·模拟预测）某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，又可将废塑料(PET)碱性水溶液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。电解中下列说法错误的是A．阳极区pH下降B．从阴极区向阳极区迁移C．阴极发生反应D．阴极转化，有通过阴离子交换膜【答案】D【分析】电解池左侧电极转化为，N元素化合价降低，发生还原反应，为阴极；右侧电极乙二醇转化为羟基乙酸盐，C元素化合价升高，发生氧化反应，为阳极。装置中为阴离子交换膜，可通过该膜从阴极区向阳极区迁移。阴极发生的还原反应，阳极发生乙二醇的氧化反应。【解析】A.阳极区发生乙二醇的氧化反应，消耗，溶液中浓度降低，pH下降，A正确；B.电解池中阳离子向阴极移动，为阴离子，从阴极区向阳极区迁移，B正确；C.阴极转化为，N元素从+5价降至−3价，1mol得到8mol电子，结合电荷守恒与原子守恒，电极反应式为，C正确；D.阴极转化1mol，根据电极反应式，生成9mol，但电子转移为8mol，根据电荷守恒，通过阴离子交换膜的物质的量为8mol，并非9mol，D错误；故答案选D。9．（2026·江苏镇江·模拟预测）尿素燃料电池既能去除城市废水中的尿素，又能发电。其工作原理如图所示，下列说法正确的是A．利用此工作原理，也可以除去废水中的苯酚B．每理论上可净化C．X膜为阴离子交换膜D．甲电极是正极，电极反应式为：【答案】A【分析】燃料在甲电极产生和，氮元素化合价升高，发生氧化反应，故甲电极为电池的负极，乙电极通入氧气产生水，氧元素化合价降低，发生还原反应，故乙电极为电池的正极；【解析】A．将废水通入负极室(左室)，其中的苯酚能在负极发生氧化反应转化为无害物质而被除去：，故利用此工作原理，可以除去废水中的苯酚，A说法正确；B．因未指明是标准状况下的气体体积，故无法计算，B说法错误；C．甲电极产生二氧化，电极反应式为：，甲电极失去的电子通过导线转移到乙电极，乙电极为正极，电极反应式为：，故左室中产生的氢离子将通过离子交换膜进入到右室，X膜不是阴离子交换膜，C说法错误；D.甲电极是负极，在电极上失去电子，产生二氧化碳和氮气，故电极反应式应为：，D说法错误；答案选A。10．（2026·江苏南通·一模）某可充电锂电池分别以Li、为电池的电极反应物，硫化物固体电解质传导，电池构造示意图如图所示。下列说法正确的是A．该锂电池也可用水溶液作电解液传导B．放电时，失电子，发生氧化反应C．放电时，负极质量每减少0.7g，外电路转移0.2molD．充电时阳极电极反应式：【答案】D【分析】电池工作原理：放电时为原电池：负极(Li)：，Li失去电子被氧化，通过硫化物固体电解质向正极移动，正极()：，得到电子被还原；充电时为电解池：阴极：，阳极：，失去电子被氧化。由此解题。【解析】A．Li是活泼金属，会与水溶液中的水发生反应，因此不能用水溶液作电解液传导，A错误；B．放电时，在正极得到电子，发生还原反应，而非氧化反应，B错误；C．放电时负极反应为，每消耗1molLi即7g，外电路转移1mol电子。因此负极质量每减少0.7g，外电路转移0.1mol电子，C错误；D．充电时阳极发生氧化反应，失去电子生成和，电极反应式为：，D正确；故答案选D。11．（2026·江苏·一模）一种微生物光电化学法去除溶液中的装置如图所示，下列相关说法正确的是A．该装置工作时只存在光能转化为化学能B．通过质子交换膜从左室移向右室C．电极a上发生还原反应生成D．外电路每通过0.1mol电子，电极b上得到【答案】B【分析】电极a：光照下光电极失去电子，发生氧化反应，作负极；电极b：被还原为，发生还原反应，作正极。由此解题。【解析】A．该装置为光电化学电池，工作时存在光能→电能→化学能的转化，同时微生物作用还伴随化学能的转化，并非“只存在光能转化为化学能”，A错误；B．原电池工作时，阳离子向正极移动，电极a在左室，电极b在右室，因此通过质子交换膜从左室移向右室，B正确；C．电极a为负极，发生氧化反应而非还原反应，发生氧化反应生成，C错误；D．电极b的电极反应为，根据电子守恒，每转移10mol电子，生成1mol，则外电路通过0.1mol电子时，电极b上最初生成0.01mol，但部分发生还原反应，因此不能得到0.01mol，D错误；故答案选B。12．（2026·江苏·二模）一种电化学转化的装置如图所示。下列说法正确的是A．a极为电源的负极B．该装置使用水溶液作电解质C．阳极的电极反应式：D．电解过程中，电极消耗物质的量之比为【答案】D【分析】装置为电解池装置，左侧电极上二氧化碳失去电子发生氧化反应，为阳极，则a为电源正极，右侧电极上二氧化碳得到电子被还原，为阴极，b为电源负极；【解析】A．a极为电源的正极，A错误；B．内电路中生成氧离子，则不是电解质的水溶液，B错误；C．左侧电极上碳酸根离子失去电子发生氧化反应，为阳极，反应为，C错误；D．电解过程中，阳极反应为，阴极反应为，结合电子守恒，电极消耗物质的量之比为，D正确；故选D。13．（2026·江苏·一模）一种热激活电池的构造示意图如图所示，无水混合物一旦受热熔融，即可按反应输出电能。下列说法正确的是A．负极的电极反应：B．放电过程中，向钙电极移动C．正极反应物为LiClD．常温下，在正、负极之间连上电流表，指针发生偏转【答案】A【分析】根据总反应，从价升高为价，失电子，作负极，电极反应式；中从价降低为价，得电子，硫酸铅电极为正极，电极反应式为，据此分析。【解析】A．由分析知，Ca为负极，Ca失电子生成，电极反应，书写正确，A正确；B．原电池放电时，阳离子向正极移动，钙电极为负极，因此向硫酸铅（正极）移动，B错误；C．正极是得电子发生还原反应，反应物为，不是，C错误；D．该电池需要受热熔融后才能电离出自由移动的离子导电，常温下电解质为固态，没有自由移动离子，不能形成闭合回路，电流表指针不偏转，D错误；故选A。14．（2025·江苏泰州·模拟预测）锌离子全电池装置如图-1所示，工作时电极发生的嵌入或脱嵌。在电解质溶液中加入弱极性的FcD，利用FcD/间转化的同时除去溶解氧和Zn电极表面的非活性锌，如图-2所示。下列说法不正确的是A．放电时经离子交换膜从右向左迁移B．加入聚乙二醇是为了增大FcD在水中的溶解度C．除去溶解氧发生的反应为D．每除去13g非活性锌，电池中转移的电子数为【答案】D【分析】锌离子全电池工作时，锌作负极，NaV3O8·1.5H2O作正极；FcD除去溶解氧和非活性锌的方程式分别为4FcD＋O2＋2H2O=4FcD+＋4OH-、2FcD+＋Zn=2FcD＋Zn2+，据此答题。【解析】A．放电时，Zn电极为负极（右侧），发生氧化反应生成Zn2+，NaV3O8·1.5H2O电极为正极（左侧），需Zn2+嵌入，阳离子向正极迁移，故Zn2+从右向左迁移，A正确；B．FcD为弱极性物质，在极性溶剂水中溶解度较小，加入聚乙二醇可通过相似相溶原理增大其溶解度，B正确；C．溶解氧（O2）作氧化剂，FeD作还原剂，O2→OH-（O从0价降为-2价），FeD→FeD+（失1e-），由电子守恒可知4FeD~O2，结合原子守恒配平得4FeD+O2+2H2O=4FeD++4OH-，C正确；D．13g非活性锌的物质的量为，Zn的化合价由0价升至+2价，非活性锌失去的电子物质的量为0.2mol×2=0.4mol，FcD/FeD+间转化的同时除去溶解氧和非活性锌，不能计算电池中转移的电子数，D错误；答案选D。15．（2025·江苏·一模）微生物燃料电池可以净化废水，同时获得电能，工作原理如图所示。下列说法正确的是A．电池工作时，电极N作阳极B．电池工作时，左室中浓度减小C．电池工作时，右室除铬的电极反应式为：D．理论上，反应每生成，转移电子数为8mol【答案】C【分析】根据图示，电极M上被氧化为，碳元素的平均化合价从0价升高到+4价，发生氧化反应，因此电极M是负极，负极反应为，电极N上被还原为，同时也参与了反应，发生还原反应，因此电极N是正极，正极电极反应式为。【解析】A．由分析可得，电极N是正极，A错误；B．由分析可得，负极反应：，生成的通过质子交换膜迁移到右室，迁移量等于生成量（电荷守恒），但负极反应消耗水，因此左室浓度变大，B错误；C．由分析可得，在酸性条件下被还原为，电极反应式为：，该式满足原子守恒与电荷守恒，且符合图示产物，C正确；D．由分析可得，由负极反应可知每生成，转移电子数为8mol，则每生成，转移电子数为4mol，D错误；故答案选C。16．（2025·江苏·三模）一种储电制氢装置如图所示，该装置晚间通过转化储存电力，为白天制氢提供能量。下列说法正确的是A．晚间储电时，电极A应与电源的负极相连B．白天制氢时，溶液中从左室向右室移动C．储电时的总反应为D．理论上生成，溶液中减少64g【答案】C【分析】该装置晚间通过转化储存电力，则晚间对应电解池原理，将电能转化为化学能，B为阴极，与电源的负极相连，A为阳极，与电源的正极相连；白天制氢为原电池，将化学能转化为电能，A为正极，B为负极。【解析】A．由分析可知，晚间储电时对应电解池原理，A为阳极，与电源的正极相连，A错误；B．白天制氢时是原电池，A为正极，B为负极，溶液中为阳离子，从右室向左室移动，B错误；C．储电时，阳极发生：，阴极发生，则总反应为，C正确；D．，每生成，转移的电子为2mol，由知，溶液中减少的，对应的=32g，D错误；故选C。17．（25-26高三上·江苏·月考）一种可充放电Li-电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随着反应温度升高，Q(消耗1mol转移的电子数)增大。下列说法不正确的是A．放电时，向上通过固态电解质膜B．随温度升高放电时，正极电极反应为C．充电时，锂电极接电源负极，发生还原反应D．熔融盐中的质量分数大小影响充放电速率【答案】B【分析】电池放电时，锂电极为负极，反应为，多孔功能电极为正极，低温时发生反应，随温度升高Q增大，则正极区转化为；充电时，锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为阳极，或失去电子，据此分析；【解析】A．放电时，锂电极（负极）发生氧化反应：，生成的Li+需向正极（多孔功能电极，上方）移动，故Li+向上通