文档文本内容
专题07 电化学及其应用
6 年真题1 年模拟
考点分类
考情示例
命题规律
考点01 电化学及其应用
2026 黑吉辽蒙（1 题）、2025 黑
吉辽蒙（1 题）、2024 黑吉辽（1
题）、2023 辽宁（2 题）、2022
辽宁（2 题）、2021 辽宁（2 题）
· 情境设置：聚焦新能源电池（储氢、储能、废旧电池
回收）、电解法制氢、CO₂ 分离等真实科研与工业场
景，装置图复杂化、信息陌生化。
· 考查重点：电极反应式书写与判断、离子/电子迁移
方向、物质转化与定量计算、膜的选择性透过原理，强
调"看图析理"能力。
· 命题趋势：耦合有机电合成、零碳能源等前沿情境；
强化多室膜电解、流动电解池等新型装置分析；计算维
度向电量-产量定量关联延伸。
考点1 电化学及其应用
1.（2026·黑吉辽蒙·高考真题）一种从废旧电池正极材料（LiFePO4）中回收锂元素的电化学装置如图。下
列说法错误的是
A. a电极反应：O2+2H2O+2e
−= H2O2+2OH
−
B. 电路中转移2mol电子，理论上可回收4 molLi
+
C. b电极连接电源正极
D. I3
−可转化为I
−和IO3
−，会降低锂的理论回收产率
【答案】D
【分析】左侧池通入O2 生成H2O2，这是还原反应，因此a 电极是阴极，连接电源的负极。电极反应:
O2+2H2O+2e
− = H2O2+2OH
−，右侧池I
−被氧化为I3
−，这是氧化反应，因此b 电极是阳极，连接电源的
正极。电极反应: 3I
−
2
−e
−=I3
−；阴离子交换膜：允许阴离子(如SO4
2−、OH-等)通过，以维持电荷平衡。
【详解】A．如上分析，左侧通入氧气生成双氧水，且在Na2SO4溶液中可生成OH-，该方程式书写正确，
A 正确
B．电路中转移2mol电子时，整个体系总电子转移量为2mol，每释放1molLi
+对应1mol电子转移（
LiFePO4−e
−=FePO4+Li
+），双电极可同时回收Li
+，理论上可回收4 mol Li
+，B 正确；
C．右侧发生氧化反应：I
−被氧化为I3
−，阳极连接电源正极，C 正确；
D．若I3
−歧化转化为I
−和IO3
−，反应为：3I3
−+3H2O =8I
−+IO3
−+6H
+，该歧化反应为碘自身氧化还原，总
可得到的电子数（氧化LiFePO4
的总能力）不变：3~mol~I3
−原本可得到6~mol电子，歧化后1~mol~IO3
−
作为氧化剂可得到6~mol电子，总氧化能力不变，理论上脱出回收的Li
+总物质的量不变，因此不会降低
锂的理论回收产率，D 错误；
故选D。
2.（2025·黑吉辽蒙·高考真题）一种基于Cu2O的储氯电池装置如图，放电过程中a、b 极均增重。若将b 极
换成Ag/AgCl 电极，b 极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是
A. 放电时Na
+向b 极迁移
B. 该电池可用于海水脱盐
C. a 极反应：Cu2O+2H2O+Cl
−
2
−e
−=Cu2(OH)3Cl+ H
+
D. 若以Ag/AgCl 电极代替a 极，电池将失去储氯能力
【答案】D
【分析】放电过程中a 、b 极均增重，这说明a 电极是负极，电极反应式为
Cu2O+2H2O+Cl
−
2
−e
−=Cu2(OH)3Cl+ H
+，b 电极是正极，电极反应式为NaTi2(PO4)3+2e
－
+2Na+=Na3Ti2(PO4)3，据此解答。
【详解】A．放电时b 电极是正极，阳离子向正极移动，所以Na
+向b 极迁移，A 正确；
B．负极消耗氯离子，正极消耗钠离子，所以该电池可用于海水脱盐，B 正确；
C．a 电极是负极，电极反应式为Cu2O+2H2O+Cl
−
2
−e
−=Cu2(OH)3Cl+ H
+，C 正确；
D．若以Ag/AgCl 电极代替a 极，此时Ag 失去电子，结合氯离子生成氯化银，所以电池不会失去储氯能
力，D 错误；
答案选D。
3.（2024·黑吉辽·高考真题）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反
应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合HCHO高效制H2的方法，装置如图所示。部分反应机理为：
。下列说法错误的是
A. 相同电量下H2理论产量是传统电解水的1.5 倍
B. 阴极反应：2H2O+2e
−=2OH
−+ H2\arrow
C. 电解时OH
−通过阴离子交换膜向b 极方向移动
D. 阳极反应：2HCHO 2
−e
−+4OH
−=2HCOO
−+2H2O+ H2\arrow
【答案】A
【分析】据图示可知，b 电极上HCHO 转化为HCOO-，而HCHO 转化为HCOO-为氧化反应，所以b 电极
为
阳
极
，
a
电
极
为
阴
极
，
HCHO
为
阳
极
反
应
物
，
由
反
应
机
理
可知：反应
后生成
的
转化为HCOOH。由原子守恒和电荷守恒可知，在生成HCOOH 的同时还生成了H-，生成
的HCOOH 再与氢氧化钾酸碱中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在阳极失电子发生氧化反应
生成氢气，即2H--2e-=H2↑，阴极水得电子生成氢气：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
【详解】A．由以上分析可知，阳极反应：①HCHO+OH--e-→HCOOH+1
2
H2，②HCOOH+OH-=HCOO-
+H2O，阴极反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-，即转移2mol 电子时，阴、阳两极各生成1molH2，共2molH2，而传
统电解水：2H2O电解
¿
2H2\arrow+O2\arrow，转移2mol 电子，只有阴极生成1molH2，所以相同电量下
H2理论产量是传统电解水的2 倍，故A 错误；
B．阴极水得电子生成氢气，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B 正确；
C．由电极反应式可知，电解过程中阴极生成OH-，负电荷增多，阳极负电荷减少，要使电解质溶液呈电
中性，OH
−通过阴离子交换膜向阳极移动，即向b 极方向移动，故C 正确；
D．由以上分析可知，阳极反应涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+1
2
H2，②HCOOH+OH-=HCOO-
+H2O，由(
+
)×2
①②
得阳极反应为：2HCHO 2
−e
−+4OH
−=2HCOO
−+2H2O+ H2\arrow，故D 正确；
答案选A。
4.（2023·辽宁·高考真题）某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑
制O2产生。下列说法正确的是
A. b 端电势高于a 端电势
B. 理论上转移2mole
−生成4gH2
C. 电解后海水pH下降
D. 阳极发生：Cl
−+ H2O
2
−e
−=HClO+ H
+
【答案】D
【分析】根据图示，钛网上海水中Cl-、H2O 发生失电子的氧化反应生成HClO、O2，钛网为阳极，电极反
应式为Cl-+H2O-2e-=HClO+H+，钛箔上生成H2，钛箔上生成H2的电极反应为2H++2e-=H2↑，钛箔为阴极，
高选择性催化剂PRT 可抑制O2产生，电解的主要总反应为Cl-+2H2O电解
¿
HClO+H2↑+OH-，以此解题。
【详解】A．由分析可知，a 为正极，b 电极为负极，则a 端电势高于b 端电势，A 错误；
B．右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H++2e-=H2↑，则理论上转移2mole
−生成2gH2，B 错误；
C．由分析可知，电解的主要总反应为Cl-+2H2O电解
¿
HClO+H2↑+OH-，电解后海水中OH-浓度增大，pH 上
升，C 错误；
D．由图可知，阳极上的电极反应为：Cl
−+ H❑2O
2
−e
−=HClO+ H
+，D 正确；
故选D。
5.（2023·辽宁·高考真题）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
A. 放电时负极质量减小
B. 储能过程中电能转变为化学能
C. 放电时右侧H
+通过质子交换膜移向左侧
D. 充电总反应：Pb+SO4
2−+2Fe
3+= PbSO4+2Fe
2+
【答案】B
【分析】该储能电池放电时，Pb 为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极
上Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4
得电子生成Pb 和硫酸。
【详解】A．放电时负极上Pb 失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A 错误；
B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B 正确；
C．放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C 错
误；
D．充电时，总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb+SO4
2−+2Fe3+，D 错误；
故答案选B。
6.（2022·辽宁·高考真题）如图，c 管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取10.00mL待测样品
加入b 容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是
A. 左侧电极反应：2H2O
4
−e
−=O2\arrow+4 H
+
B. 实验结束时，b 中溶液红色恰好褪去
C. 若c 中收集气体11.20 mL，则样品中乙酸浓度为0.1mol·L
1
−
D. 把盐桥换为U 形铜导线，不影响测定结果
【答案】A
【分析】本装置为电解池，左侧阳极析出氧气，右侧阴极析出氢气，据此分析解题。
【详解】A．左侧阳极析出氧气，左侧电极反应：2H2O
4
−e
−=O2\arrow+4 H
+，A 正确；
B．右侧电极反应2CH3COOH+2e-=H2\arrow+2CH3COO-，反应结束时溶液中存在CH3COO-，水解后溶液
显碱性，故溶液为红色，B 错误；
C．若c 中收集气体11.20mL，若在标况下，c 中收集气体的物质的量为0.5×10-3mol，转移电子量为
0.5×10-3mol×4=2×10-3mol ，故产生氢气：1×10-3mol ，则样品中乙酸浓度为：2×10-3mol ÷10÷10-3=
0.2mol·L
1
−，并且题中未给定气体状态不能准确计算，C 错误；
D．盐桥换为U 形铜导线，则铜导线构成了电解池的一部分，左侧铜导线为阴极，右侧铜导线为阳极，生
成的铜离子影响溶液酸碱性，影响测定结果，D 错误；
答案选A。
7.（2022·辽宁·高考真题）某储能电池原理如图。下列说法正确的是
A. 放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3
2
−e
−= NaTi2(PO4)3+2Na
+
B. 放电时Cl
−透过多孔活性炭电极向CCl4中迁移
C. 放电时每转移1mol电子，理论上CCl4吸收0.5mol~Cl2
D. 充电过程中，NaCl溶液浓度增大
【答案】A
【分析】放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3
2
−e
−= NaTi2(PO4)3+2Na
+，正极反应：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯
气，放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。
【详解】A． 放电时负极失电子，发生氧化反应，电极反应：Na3Ti2(PO4)3
2
−e
−= NaTi2(PO4)3+2Na
+，
故A 正确；
B． 放电时，阴离子移向负极，放电时Cl
−透过多孔活性炭电极向NaCl 中迁移，故B 错误；
C． 放电时每转移1mol电子，正极：Cl2+2e-=2Cl-，理论上CCl4释放0.5mol~Cl2，故C 错误；
D． 充电过程中，阳极：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯离子，NaCl溶液浓度减小，故D 错误；
故选A。
8.（2021·辽宁·高考真题）如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物Li3Bi。下列说法正确的是
A. 放电时，M 电极反应为Ni 2
−e
−=N i
2+
B. 放电时，Li
+由M 电极向N 电极移动
C. 充电时，M 电极的质量减小
D. 充电时，N 电极反应为Li3Bi+3e
−=3Li
++Bi
【答案】B
【分析】由题干信息可知，放电时，M 极由于Li 比Ni 更活泼，也比N 极上的Sb、Bi、Sn 更活泼，故M
极作负极，电极反应为：Li-e-=Li+，N 极为正极，电极反应为：3Li++3e-+Bi=Li3Bi，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，放电时，M 电极反应为Li-e-=Li+，A 错误；
B．由分析可知，放电时，M 极为负极，N 极为正极，故Li
+由M 电极向N 电极移动，B 正确；
C．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，M 电极的电极反应为：
Li++e-= Li，故电极质量增大，C 错误；
D．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，充电时，N 电极反应为
Li3Bi - 3e
-=3Li
++Bi，D 错误；
故答案为：B。
9.（2021·辽宁·高考真题）利用
(Q)与
电解转化法从烟气中分离
CO2
的原
理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是
A. a 为电源负极
B. 溶液中Q 的物质的量保持不变
C. CO2在M 极被还原
D. 分离出的CO2从出口2 排出
【答案】C
【分析】由题干信息可知，M 极发生的是由Q
转化为
的过程，该过程
是一个还原反应，故M 极为阴极，电极反应为：
+2H2O+2e-=
+2OH-，故
与M 极相连的a 电极为负极，N 极为阳极，电极反应为：
-2e-=
+2H+，b 极
为电源正极，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，a 为电源负极，A 正确；
B．由分析可知，根据电子守恒可知，溶液中Q 的物质的量保持不变，B 正确；
C．由分析可知，整个过程CO2未被还原，CO2
在M 极发生反应为CO2+OH-=HCO3
-，C 错误；
D．由题干信息可知，M 极上CO2发生反应为：CO2+OH-=HCO3
-被吸收，HCO3
-向阳极移动，N 极上发生的
反应为：HCO3
-+H+=H2O+CO2↑，故分离出的CO2
从出口2 排出，D 正确；
故答案为：C。
模拟题精选
1.（2026·辽宁·一模）电化学富集锂的一种装置如图所示。工作步骤如下：
(1)向MnO2所在腔室通入海水，启动电源1，使海水中的Li
+进入具有孔道结构的MnO2；
(2)关闭电源1 和海水通道，启动电源2，同时向电极2 上通入空气，使Lix Mn2O4中的Li
+脱出进入腔室
2(忽略其他离子在该交换膜上的移动)。
下列说法错误的是
A. 接通电源1 时，MnO2
电极上的反应为2MnO2+xLi
++xe
−=Lix Mn2O4
B. 接通电源2 时，电极2 为阴极
C. 该装置同时可以淡化海水
D. 每收集到1molLiOH，电极2 上消耗O2约5.6L(标准状况)
【答案】C
【分析】该装置通过两步电化学过程实现从海水中富集锂：首先在电源1 驱动下，利用电解原理使海水中
的Li
+嵌入MnO2形成Lix Mn2O4 ；随后切换至电源2 并通入空气，利用原电池原理使Lix Mn2O4脱锂，释放
的Li
+通过阳离子交换膜迁移至腔室2，与OH
−结合生成LiOH，从而实现锂的浓缩与提取。
【详解】A．根据题意，接通电源1，海水中的Li
+进入MnO2结构而形成Lix Mn2O4，电极反应为
2MnO2+xLi
++xe
−=Lix Mn2O4
，A 正确；
B．接通电源2，需要让Lix Mn2O4脱附Li
+，并且让Li
+进入腔室2，且电极2 上通入空气，发生还原反应：
O2+2H2O+4e
−=4OH
−，所以电极2 为阴极，B 正确；
C．接通电源1 时，腔室1 中Na
+通过右边的阳离子交换膜进入海水中，海水中LiCl的Li
+进入MnO2电极
中，于是LiCl转化为NaCl，让海水更“咸”，不会淡化海水，C 错误；
D．每收集1molLiOH，转移1mol电子，电极2 反应0.25molO2，即标准状况下约5.6LO2，D 正确；
故选C。
2.（2026·黑龙江哈尔滨·一模）一种基于蒽醌吩嗪融合分子设计的二次电池结构如图，下列说法错误的是
A. 放电时，b 极电势高于a 极电势
B. 放电时，a 极电极反应式：[Fe(CN)6]
4−−e
−=[Fe(CN)6]
3−
C. 充电时，b 极发生氧化反应
D. 充电时，理论上生成1 mol
转移2 mol 电子
【答案】D
【分析】放电时，a 极中[Fe(CN )6]
4−转化为[Fe(CN )6]
3−，Fe 化合价从+2 升高到+3，失电子发生氧化
反应，因此a 是负极；b 极的蒽醌吩嗪氧化态分子转化为还原产物，得电子，化合价降低发生还原反应，
因此b 是正极。 充电时，原负极a 作阴极，原正极b 作阳极。
【详解】A．放电时，原电池正极电势高于负极电势，b 是正极、a 是负极，因此b 极电势高于a 极电势，
A 正确；
B ．放电时a 极失电子，[Fe(CN )6]
4−失去1 mol 电子生成[Fe(CN )6]
3−，电极反应式
[Fe(CN )6]
4−−e
−=[Fe(CN )6]
3−，B 正确；
C．充电时，原放电的正极b 作阳极，阳极发生失电子的氧化反应，因此b 极发生氧化反应，C 正确；
D．从结构变化和电荷变化分析：氧化态分子（题干图的分子）为电中性，还原产物带2 个单位负电荷
（两个O
−），说明放电时1 mol 氧化态分子得到2 mol 电子生成还原产物；但实际该结构中，2 个羰基C=O
和2 个C= N均发生还原，总共得到4 mol 电子，因此充电时生成1 mol 氧化态分子，转移了4 mol 电子，不
是2 mol，D 错误；
故答案选D。
3.（2026·内蒙古呼和浩特·一模）铁基液流电池为解决储能问题提供了一种经济、环保和安全的选择，全
铁液流电池工作原理如图，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. 放电时，a 极电势低于b 极电势
B. 隔膜为阴离子交换膜
C. 充电时，a 极可能发生析氢反应：2H
++2e
−= H2\arrow
D. 充电时，隔膜两侧溶液Fe
2+浓度均增大
【答案】D
【分析】全铁液流电池原理为2Fe3++Fe=3Fe2+，放电时，a 极发生Fe-2e-=Fe2+，发生氧化反应，a 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；据此解答。
【详解】A．原电池中，负极电势低于正极电势，因此放电时a 极电势低于b 极，A 正确；
B．放电时，a 极由Fe 生成正电荷更多的Fe
2+，正电荷过剩，b 极消耗Fe
3+生成Fe
2+，正电荷减少，需要阴
离子从右侧转移到左侧平衡电荷，阴离子交换膜允许阴离子通过，同时可防止Fe
2+、Fe
3+交叉污染，B 正
确；
C．充电时a 极为阴极，发生得电子反应，酸性条件下溶液中的H
+可以得到电子发生析氢反应，C 正确；
D．充电时，a 是阴极，发生反应Fe
2++2e
−=Fe，左侧Fe
2+浓度减小，b 是阳极，发生反应Fe
2+−e
−=Fe
3+
，消耗Fe
2+，右侧Fe
2+浓度降低，隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小，D 错误；
故答案为D。
4.（2026·辽宁沈阳·一模）某锂离子电池放电时总反应为LixCy+Li1−xCoO2=LiCoO2+Cy，下列说法中错
误的是
A. 离子液体具有良好的导电性，可作为该电池的电解质
B. 交换膜为阳离子交换膜
C. 充电时，阳极LiCoO2中钴元素化合价降低
D. 放电时，每转移1 mol 电子，负极质量减少7 g
【答案】C
【分析】结合电池总反应，放电时为原电池，则LixCy
电极发生氧化反应： LixCy−xe
−=xLi
++Cy
，作
负极；Li1−xCoO2
电极发生还原反应：Li1−xCoO2+xe
−+xLi
+=LiCoO2
，作正极；充电时为电解池，原电
池负极作电解池的阴极，原电池正极作电解池的阳极。
【详解】A．离子液体中存在自由移动的离子，具有良好的导电性，可作为该电池的电解质，A 正确；
B．放电时，Li+需从负极向正极移动，因此交换膜为阳离子交换膜，B 正确；
C．充电时为电解池，原电池正极作电解池的阳极，阳极式为LiCoO2−xe
−=Li1−xCoO2+xLi
+，LiCoO2
中钴元素化合价升高，发生氧化反应，C 错误；
D．放电时，每转移1 mol 电子，就有1molLi+从负极脱嵌进入电解质溶液，因此负极减少的质量为7g，D
正确；
故答案选C。
5.（2026·吉林长春·一模）一种新型短路膜电池捕捉CO2装置如下图所示。下列说法正确的是
A. 正极反应为O2+4 H
++4e
−=2H2O
B. 短路膜既能传递离子，又能传递电子
C. 负极反应消耗11.2L H2，理论上转移1 mol 电子
D. 该装置从空气中捕获的CO2最终由出口A 流出
【答案】B
【分析】由图可知，O2
得到电子生成OH
−，OH
−与CO2
反应得到CO3
2−；氢气失去电子生成H
+，H
+与HCO3
−反应
生成CO2
，实现CO2
的分离，所以通入空气（氧气）的一极为正极，电极反应式为O2+2H2O+4e
−=4OH
−，
通入氢气的一极为负极，电极反应式为H2
2
−e
−=2H
+，据此分析回答。
【详解】A．由分析知，正极反应式为O2+2H2O+4e
−=4OH
−，A 错误；
B．由图可知，短路膜既能传递离子，又能传递电子，B 正确；
C．未指明氢气是否处于标准状况，无法确定其物质的量，不能计算转移电子数，C 错误；
D．装置用于捕获空气中CO2
，由化学传输示意图可知，CO2
在正极区域生成CO3
2−，CO3
2−转化为HCO3
−，移向
负极区域后与H
+反应释放CO2，最终富集的CO2从出口B 流出，D 错误；
故选B。
6.（2026·东三省三校·一模）利用偏二甲肼(CH3)2NNH2燃料电池电解制备Mg(H2PO4)2，并得到副产物
KOH、H2、Cl2装置如下图所示。电解所需试剂为：KOH 稀溶液、MgCl2浓溶液、KH2PO4浓溶液、
Mg(H2PO4)2稀溶液。下列说法正确的是
A. a 极反应：(CH3)2NNH2
12
−
e
−+6O
2−=2CO2+ N2+4 H2O
B. 可用银电极替换石墨I 电极
C. A 膜和B 膜之间存放KH2PO4浓溶液，A 膜为阳离子交换膜
D. a 极消耗0.15 mol 偏二甲肼时，X 室Mg
2+减少1.2 mol
【答案】D
【分析】由图可知，左侧装置为燃料电池，a 极为燃料电池的负极，氧离子作用下偏二甲肼在负极失去电
子发生氧化反应生成二氧化碳、氮气和水，b 极为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子；
右侧装置为制备磷酸二氢镁的电解池，与燃料电池正极相连的石墨Ⅰ为电解池的阳极，氯离子在阳极失去
电子发生氧化反应生成氯气，溶液中的镁离子通过阳离子交换膜进入A 膜和B 膜之间的产品室，则X 室为
盛有氯化镁溶液的阳极室，产品室中盛有的是磷酸二氢镁稀溶液；石墨Ⅱ是阴极，水分子在阴极得到电子
发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，则Y 室为盛有氢氧化钾稀溶液的阴极室，B 膜和C 膜之间的区域是
盛有磷酸二氢钾浓溶液的原料室，原料室中的钾离子通过阳离子交换膜进入阴极室，磷酸二氢根离子通过
阴离子交换膜进入产品室得到磷酸二氢镁，则A 膜和C 膜均为阳离子交换膜，B 膜为阴离子交换膜。
【详解】A．由分析可知，a 极为燃料电池的负极，氧离子作用下偏二甲肼在负极失去电子发生氧化反应生
成二氧化碳、氮气和水，电极反应式为：(CH3)2NNH2
16
−
e
−+8O
2−=2CO2\arrow+ N2\arrow+4 H2O，A
错误；
B．由分析可知，石墨Ⅰ为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，所以不能用银
电极替换石墨I 电极，否则无法制得副产品氯气，B 错误；
C．由分析可知，石墨Ⅰ为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，溶液中的镁离
子通过阳离子交换膜进入A 膜和B 膜之间的产品室，产品室中盛有的是磷酸二氢镁稀溶液，C 错误；
D．由得失电子数目守恒可知，a 极消耗0.15 mol 偏二甲肼时，X 室减少镁离子的物质的量为：
0.15mol×16
2
=1.2 mol，D 正确；
故选D。
7.（2026·辽宁抚顺协作体·一模）全铁液流电池的工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极(电极b)和负
载铁的石墨电极(电极a)。下列说法正确的是
A. 放电时，电极a 发生还原反应
B. 充电时，以铅蓄电池为电源，则电极b 与铅蓄电池的PbO2电极相连
C. 放电时，电子由电极a 流出经隔膜向电极b 移动
D. 理论上，Fe
3+每减少1 mol，Fe
2+总量相应减少1.5 mol
【答案】B
【分析】全铁液流电池原理为2Fe
3++ Fe=3Fe
2+，a 极为负极，发生氧化反应Fe
2
−e
−=Fe
2+，电极材料为
负载铁的石墨，b 极为正极，发生还原反应Fe
3++e
−=Fe
2+，电极材料为石墨，以此作答；
【详解】A．放电时电极a 为负极，负载的Fe 失电子发生氧化反应，A 错误；
B．充电时电极b 为阳极，需与外接电源正极相连，铅蓄电池的PbO2电极是其正极，故电极b 与PbO2电极
相连，B 正确；
C．电子仅能在外电路中移动，无法通过隔膜进入电解质溶液区域，C 错误；
D．放电时Fe
3+每减少1 mol，转移1 mol 电子，负极a 生成0.5 mol Fe
2+，正极b 生成1 mol Fe
2+，Fe
2+总
量共增加1.5 mol，并非减少，D 错误；
故选B。
8.（2026·辽宁·二模）一种基于氯碱工业的新型电解池(如图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列
说法错误的是
A. 左边电极电势低于右边电极电势
B. 阳极区溶液中Na
+浓度逐渐降低
C. 阴极发生的反应为Fe2O3+6e
−+3H2O =2Fe+6OH
−
D. 理论上每消耗1~mol~Fe2O3，阳极室溶液质量减少175.5 g
【答案】D
【分析】该装置为电解池：左侧Fe2O3被还原为Fe，得电子，因此左侧电极为阴极，连接电源负极；右侧
为阳极，连接电源正极，阳极饱和食盐水中的Cl
−失电子生成Cl2（对应图中逸出的气体）；中间为阳离子
交换膜，仅允许阳离子（Na
+）通过。
【详解】A．电解池中，阳极（右侧）接电源正极，阴极（左侧）接电源负极，电势关系：阳极电势＞阴
极电势，因此左边电极电势低于右边电极电势，A 正确；
B．阳极Cl
−放电生成Cl2逸出，由于阳离子交换膜允许阳离子通过，阳极区的Na
+会持续迁移到左侧阴极
区，因此阳极区Na
+浓度逐渐降低，B 正确；
C ．阴极得电子，Fe2O3被还原为Fe，电解质为NaOH溶液，配平后电极反应
Fe2O3+6e
−+3H2O =2Fe+6OH
−，C 正确；
D．消耗1~mol~ Fe2O3
时，总共转移6~mol电子： 阳极反应为2Cl
−
2
−e
−=Cl2\arrow，转移6~mol电子
生成3~mol~Cl2，同时有6~mol~ Na
+迁移到阴极区。 阳极室减少的总质量 = 逸出Cl2的质量 + 迁移出
Na
+的质量 = 3×71 g+6×23 g=351 g，不是175.5 g，D 错误；
故选D。
9.（2026·东三省三校·模拟考试）由DAPQ 组成的液流电池如图所示。已知电池在充电时，[Fe(CN )6]
3−转
化为[Fe(CN )6]
4
−，有机电解液中存在DAPQ 和re-DAPQ 的转化。下列说法错误的是
A. 放电时，电极Y 电势较低
B. 放
电
时
，
X
电
极
的
反
应
式
为
：
C. 充电时，H
+穿过质子交换膜向X 电极移动
D. 液流电池的电解液不储存于电池内部，可以通过增加电解液体积来实现增容
【答案】C
【分析】该装置为液流电池，充电时[Fe(CN )6]
3−转化为[Fe(CN )6]
4−，说明Y 电极发生还原反应，为
电解池阴极，对应X 电极为电解池阳极；放电时为原电池，Y 电极为负极，X 电极为正极，质子交换膜允
许H
+在两室间迁移，有机电解液与铁氰化物电解液分别储存于电池外部，通过电泵循环。
【详解】A．放电时为原电池，Y 电极为负极，原电池中负极电势低于正极，因此电极Y 电势较低，A 正
确；
B．放电时X 电极为正极，发生还原反应，DAPQ 得电子结合H
+生成re-DAPQ，电极反应式书写正确，B
正确；
C．充电时为电解池，阳离子向阴极移动，Y 电极为阴极，因此H
+穿过质子交换膜向Y 电极移动，而非向
X 电极移动，C 错误；
D．液流电池的电解液不储存于电池内部，可通过增加电解液体积来提升电池总容量，实现增容，D 正
确；
故答案选C。
10.（2026·内蒙古呼和浩特·二模）某电池以储氢化合物NaAlH4、贫氢材料CeH2为电极，以该电池作为电源
制备氘代酸碱装置如图，下列说法正确的是
已知：双极膜能将D2O解离为D
+和OD
−，电极3、4 为惰性电极。
A. 电子移动的方向为电极1→电极4→电极3→电极2
B. 膜M 为阳离子交换膜
C. 放电时，电极1 发生反应CeH2−e
−+ H
−=CeH3
D. 为维持原料室溶液浓度不变，产品室1 中双极膜解离20g重水时，应补加0.25molK2SO4固体
【答案】C
【分析】由图可知，贫氢材料CeH2得到H 负离子过程发生氧化反应，故电极1 为电源负极，电极2 为正
极，电极3 是阳极，电极4 是阴极，据此分析。
【详解】A．电子在外电路中从电源负极流向正极。即从电极1 流向电极4，以及从电极3 流向电极2。电
子不能在电解质溶液中移动。选项中“电极4→电极3”的描述是错误的，A 错误；
B．以该电池作为电源制备氘代酸碱，在电解池中，阳离子向阴极（电极4）移动，原料室中的K
+会穿过膜
N 进入产品室2，得到KOD，阴离子向阳极（电极3）移动，原料室中的SO4
2−会穿过膜M 进入产品室1，
得到D2SO4，膜M 为阴离子交换膜，膜N 为阳离子交换膜，B 错误；
C．电极1 是负极，发生氧化反应。反应物为CeH2和从溶液中迁移来的 H
− ，生成物为CeH3，电极1 发
生反应为 CeH2−e
−+ H
−=CeH3
，C 正确；
D．重水（D2O）的物质的量：n(D2O)= m
M =20 g
20 g/ mol =1~mol，双极膜解离反应为D2O = D
++O D
−，1
mol D2O解离生成1 mol D
+和1 mol O D
−，在产品室1 中，为了维持电中性，每生成1 mol D
+，就需要有1
mol 的阳离子（K
+）从原料室通过阳离子交换膜N 进入产品室2，因此，有1 mol K
+从原料室移出，相当于
消耗了0.5~mol~ K2SO4，为维持浓度不变，应补加0.5~mol~ K2SO4，D 错误；
故选C。
11.（2026·辽宁沈阳·二模）一种基于蒽醌吩嗪融合分子设计的二次电池结构如图，下列说法错误的是
A. 放电时，b 极电势高于a 极电势
B. 放电时，a 极电极反应式：[Fe(CN)6]
4−−e
−=[Fe(CN)6]
3−
C. 充电时，b 极发生氧化反应
D. 充电时，理论上生成1 mol
转移2 mol 电子
【答案】D
【分析】放电时，a 极中[Fe(CN )6]
4−转化为[Fe(CN )6]
3−，Fe 化合价从+2 升高到+3，失电子发生氧化
反应，因此a 是负极；b 极的蒽醌吩嗪氧化态分子转化为还原产物，得电子，化合价降低发生还原反应，
因此b 是正极。 充电时，原负极a 作阴极，原正极b 作阳极。
【详解】A．放电时，原电池正极电势高于负极电势，b 是正极、a 是负极，因此b 极电势高于a 极电势，
A 正确；
B ．放电时a 极失电子，[Fe(CN )6]
4−失去1 mol 电子生成[Fe(CN )6]
3−，电极反应式
[Fe(CN )6]
4−−e
−=[Fe(CN )6]
3−，B 正确；
C．充电时，原放电的正极b 作阳极，阳极发生失电子的氧化反应，因此b 极发生氧化反应，C 正确；
D．从结构变化和电荷变化分析：氧化态分子（题干图的分子）为电中性，还原产物带2 个单位负电荷
（两个O
−），说明放电时1 mol 氧化态分子得到2 mol 电子生成还原产物；但实际该结构中，2 个羰基C=O
和2 个C= N均发生还原，总共得到4 mol 电子，因此充电时生成1 mol 氧化态分子，转移了4 mol 电子，不
是2 mol，D 错误；
故答案选D。
12.（2026·吉林长春·二模）一种基于蒽醌吩嗪融合分子设计的二次电池结构如图，a 极区域pH =14时，放
电效果最佳。下列说法错误的是
A. 放电时，a 极电势低于b 极电势
B. 放电时，a 极电极反应式：[Fe(CN )6]
4−−e
−=[Fe(CN )6]
3−
C. 离子交换膜为阳离子交换膜
D. 充电时，理论上生成1 mol M 转移2 mol 电子
【答案】D
【分析】首先判断放电时的电极性质： 放电时，b极上M转化为N，M（中性）得电子生成带2 个单位负电
荷的N，因此b为正极；a极上[Fe(CN )6]
4−失电子转化为[Fe(CN )6]
3−，因此a为负极，充电时，a 为阴
极，b 为阳极，据此解答。
【详解】A．放电时，负极电势低于正极电势，a为负极、b为正极，因此a极电势低于b 极电势，A 正
确；
B ．放电时a 为负极，[Fe(CN )6]
4−失电子生成[Fe(CN )6]
3−，电极反应式为
[Fe(CN )6]
4−−e
−=[Fe(CN )6]
3−，B 正确；
C．放电时，a 极每失去1 mol 电子，a 极区域负电荷减少1 mol，多余的K
+（阳离子）需要移向正极（b
极）；b 极得到电子后负电荷增加，需要阳离子平衡电荷，因此离子交换膜为阳离子交换膜，C 正确；
D．放电时M→N，对比结构变化写出电极反应：M +2H2O+4e
−= N +2OH
−（N 自身带2 个单位负电荷）；
充电是放电的逆过程，1 mol N 生成1 mol M 时，总共失去4 mol 电子，因此生成1 mol M 转移4 mol，D 错
误；
故选D。
13.（2026·黑龙江哈尔滨三中·二模）科学家研制了一种以H2SO4溶液为电解质溶液的铅-醌(Pb
PCHL
−
)电
池，其装置如图所示。已知：四氯对苯醌(
PCHL
)的结构简式为
。下列叙述正确的是
A. 放电时，SO4
2−向氧化石墨烯电极迁移
B. 充电时，Pb电极电势高于氧化石墨烯电极
C. 充电时，0.2~mol电子流经外电路，理论上Pb电极质量增加20.7 g
D. 放电时，电池总反应为：2Pb+4H++
+2
SO4
2−
＝
＋2PbSO4
【答案】D
【分析】首先根据装置图判断电极：放电时电子从Pb电极流向氧化石墨烯电极，因此放电时Pb为负极，氧
化石墨烯电极为正极；充电时Pb为电解池阴极，氧化石墨烯电极为电解池阳极。
【详解】A．原电池中，阴离子向负极迁移，负极是Pb电极，因此SO4
2−向Pb电极迁移，A 错误；
B．充电时为电解池，阳极电势高于阴极，Pb电极为阴极，因此Pb电极电势低于氧化石墨烯电极，B 错
误；
C．充电时，Pb电极（阴极）的反应为：PbSO4+2e
−=Pb+SO4
2−，PbSO4
转化为Pb，固体质量减少（每转
移0.2~mol电子，反应0.1~mol~ PbSO4，质量减少9.6 g），质量不是增加，C 错误；
D．放电时，负极Pb失电子生成PbSO4，正极PCHL得电子被还原为对应的二元醇，配平后总反应与选项D
给出的方程式一致，D 正确；
故选D。
14.（2026·辽宁沈阳·一模）一种基于Ti3C2Cl2材料的可充电海水氯离子电池装置如图，Ti3C2Cl2材料可实现
可逆性氯离子储存。放电过程中a 极增重。下列说法中正确的是
A. 放电时，Cl
−嵌入b 极
B. 该电池可淡化海水
C. 充电时，a 极反应为Ti3C2Cl2−xe
−=Ti3C2Cl2+x
D. 充电时，电路中转移1 mol 电子，b 极增重35.5 g
【答案】D
【分析】根据可充电海水氯离子电池装置，放电时a 极增重，则a 极由Ti3C2Cl2→Ti3C2Cl2+x，氯离子移
向a 极参与电极反应，a 极为负极，电极反应为Ti3C2Cl2+xCl
−−xe
−=Ti3C2Cl2+x
；b 极为正极，电极反
应为AgCl+e
−= Ag+Cl
−。
【详解】A．放电时a 极增重，故Cl
−嵌入a 极，A 错误；
B．该装置在工作时，Cl
−嵌入a 极，Na
+不参与正极反应，不会嵌入b 极，海水中的Na
+不会消耗，不能淡
化海水，B 错误；
C ．根据放电时的信息可知，a 电极充电时由Ti3C2Cl2+x→Ti3C2Cl2，极反应方程式为
Ti3C2Cl2+x+xe
−=Ti3C2Cl2+xCl
−，C 错误；
D．根据放电时b 极的物质转化可知充电时，b 极由Ag 转化为AgCl 使电极质量增重，极反应方程式为
Ag+Cl
−−e
−= AgCl，故每转移1 mol 电子，b 极增重1 mol 氯元素，质量为35.5 g，D 正确；
故选D。
