压轴04 电化学原理及综合应用（压轴题专练）（浙江专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

压轴04 电化学原理及综合应用 命题预测 电化学是高考化学的重要模块，在浙江选考卷中第12题中呈现，以新型电池、电解合成、环境治理、海水淡化为真实情境，涉及原电池、电解池、金属的腐蚀与防护等多个维度。命题以装置图为载体，侧重正负极 / 阴阳极判断、离子迁移方向、电极反应书写、电子与电量计算、膜作用分析，强调多室电解、离子选择性透过、pH变化与能量效率。选项常设置迁移方向、电子数计算、膜类型、反应式正误等陷阱，注重宏观辨识与微观探析结合。2026年6月预测：情境更偏向新型电池、光催化耦合电解、双功能电催化；装置更复杂，双极膜、多级串联、多离子竞争迁移成为主流；强化电极反应定量关系、法拉第效率、能量转化效率计算；突出机理分析、条件调控等，对模型认知和综合推理要求显著提高。 高频考法 1．电极判断：根据电子流向、离子迁移、物质升降价判断原电池正负极与电解池阴阳极。 2．电极反应式书写：结合介质酸碱性、隔膜类型，书写氧化 / 还原半反应，判断正误。 3．离子迁移与膜作用：判断质子、阳离子、阴离子移动方向，识别阳离子 / 阴离子 / 双极膜功能。 4．电化学定量计算：利用电子守恒计算转移电子数、产物产量、电流效率、浓度变化。 5．体系变化分析：判断电极附近 pH 变化、总反应方程式、充放电可逆性与能量效率。 6．装置评价：分析电化学装置的环保性、选择性、能量利用率及实际应用价值。 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 NaCl HCl气体 放氧生酸型 CuSO4或AgNO3 CuO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：HSO－2e－＋H2O===SO＋3H＋或SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋ 吸收液(或污水)：Na＋穿过阳膜进入阴极室(左室)；HSO和SO穿过阴膜进入阴极室(右室)。 阴极室：2H2O＋4e－===2OH－＋H2↑ HSO＋OH－===SO＋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)===H3BO3＋ H2O 原料室：B(OH)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 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4 mol e－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。 考向04 “串联”类装置的解题流程 典例·靶向·突破 考向01 新型化学电源 例1【新情境——浓差电池】(2026·浙江杭州市高三年级教学质量检测)在恒温条件下，一种S2浓差电池的工作原理如下图，下列说法不正确的是( ) A．气体压强P1[S2(g)]＜P2[S2(g)] B．固体电解质中加入TiS2的目的是提高电解质的导电能力 C．B电极的电极方程式为：2Mg2++S2+4e-=2MgS D．若外电路中转移4mole-，则两极气体的质量差将改变64g 情境链接 本题以一种S2浓差电池的工作原理为真实情境，融合氧化还原反应原理，结合电极反应式书写、电子守恒计算，考查原理应用与信息提取能力。 考向解码 先判断电极：根据物质转化、电子流向区分正负极/阴阳极，负极/阳极发生氧化反应，正极/阴极发生还原反应。再分析离子移动：阴离子移向负极/阳极，阳离子移向正极/阴极。接着书写电极反应式：结合介质(酸/碱/熔融)配平，遵循电子守恒、电荷守恒、原子守恒。最后计算：利用串联电路电子守恒，结合物质的量关系进行定量计算。 【变式探究】(2026·浙江省县域教研联盟高三一模)如图是处理废水中苯酚的装置，回收利用苯后再排放。下列有关说法不正确的是( ) A．a为正极，电极附近pH增大 B．b电极反应式为 C．该离子交换膜为质子交换膜 D．若有0.2 mol电子通过导线，A、B两区域中液体质量改变量的和为0.4 g 考向02 新型电解池 例2【热点——电解池及其应用】(2026·浙江绍兴市高三下学期选考科目考试适应性试卷)尼龙6的关键中间体环己酮肟可以通过电化学合成，将大气污染物NO转化为高价值化工原料，实现“变废为宝”，转化过程如图。 下列说法不正确的是( ) A．电极B连接电源的正极，发生氧化反应 B．离子交换膜应选用阴离子交换膜 C．理论上获得1mol环己酮肟，电极B附近将生成5．6L O2(标况下测定) D．电极A的电极反应式为：NO+3e-+3H2O=NH2OH+3OH- 情境链接 本题以大气污染物NO转化环己酮肟真实情境，紧扣新型电解池与资源利用的高考热点，围绕电极反应、气体产物判断、离子移动方向及工艺目的展开设问。 考向解码 试题融合电解原理，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，全面考查证据推理、模型认知与科学探究等核心素养，是浙江选考以新型电解池为载体的电化学综合题典型考法。 【变式探究】(2026·浙江强基联盟高三联考)某课题组以硫酸为介质，采用电解法制备H2O2，间接氧化邻硝基甲苯()制备邻硝基苯甲醛()，装置如图所示。制备过程中，b极表面无明显现象。下列说法正确的是( ) A．a电极连接电源正极 B．b电极反应式： C．电解质溶液的酸性逐渐增强 D．理论上，每生成1 mol邻硝基苯甲醛，标况下a电极消耗22．4LO2 考向03 电化学离子交换膜的分析与应用 例3【热点——电化学离子交换膜的分析与应用】(2026·浙江金华三模)TMAH[]是一种强碱，可采用四甲基碳酸氢铵[(CH3)4NHCO3]为原料，利用三室两膜法电解制备，中间原料池中离子分别通过交换膜往两极移动，工作原理如图所示。下列说法不正确的是( ) A．电池左侧为阳极池 B．电极N上的电极反应式为：2H2O+2e−=H2↑+2OH− C．中间原料池中的(CH3)4N+通过阳离子交换膜移向阴极池 D．理论上，每转移1 mole-，阳极池生成0.25 mol气体 情境链接 该考点融合了电解池工作原理、离子交换膜的作用与选择、电极反应式书写、电化学计算等核心知识，还结合了强碱的制备工艺，涉及阴阳极判断、离子迁移方向分析、电子守恒计算，综合考查电化学基础理论与实际应用的结合。 考向解码 解题方法为判电极、析膜型、写反应、算守恒；核心考点为电解池原理、离子交换膜应用、电极反应书写、电子守恒计算、化工应用。总结考点： 1． 判断电极：根据产物生成、离子移动方向，确定阴阳极(阴极还原、阳极氧化)。 2． 分析交换膜：根据离子迁移方向，判断交换膜类型(阳离子/阴离子/质子交换膜)。 3． 书写电极反应：结合电解质环境，配平电极反应式，注意电荷、原子守恒。 4． 电化学计算：利用电子守恒，串联电路中各电极转移电子数相等，进行相关计算。 【变式探究】(2026·浙江稽阳联谊学校高三联考)一种电催化CO2还原制备多碳(C2+)产物的装置示意图如图所示，该装置利用Ag掺杂CuO和电解液中碘离子双调控，促进C—C偶联反应的进行。已知可以通过范德华力等吸附在电极表面，增大电极有效表面积。下列说法中正确的是( ) A．Ag掺杂CuO后，降低C-C偶联反应的活化能，提高多碳(C2+)产物的选择性 B．可以用Cl-代替I-，且能提高电解效率 C．离子交换膜为阴离子交换膜 D．在电催化CO2还原反应中，生成0.1molC2H4，则电极上转移的电子数为1．2NA 1．(2026·浙江湖州、衢州、丽水等三地市高三下学期教学质量检测)将CO2转化为CO(OCH3)2是其资源化利用的重要研究方向，电化学转化装置如图所示。下列说法不正确的是( ) A．金电极连接电源负极，发生还原反应 B．电解过程中适当搅拌可促进电极产物在Pd/C上发生反应 C．若CO逸出，则理论上溶液中的浓度会降低 D．若导线中通过电子，最多生成2molCO(OCH3)2 2．(2026·浙江宁波市“十校”高三二模)以Co3O4/SiC为阴极反应的催化剂，在KHCO3溶液中电解CH3CH2CH2OH和KNO3，两极协同合成CH3CH2CONH2(丙酰胺)的原理如图。 下列说法正确的是( ) A．合成CH3CH2CONH2时会生成CH3CH2COOK副产物 B．a极的反应为NO3-+5H2O+6e-=NH2OH+7OH- C．b极与电源负极相连，发生还原反应 D．当电路中转移2 mol电子时，理论上合成0.25 mol CH3CH2CONH2 3．(2026·浙江省七校联盟高三一模)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，下列说法不正确的是( ) A．隔膜应该为阴离子交换膜 B．b极电解材料应该为石墨电极 C．充电时，隔膜两侧溶液浓度均增加 D．充电时，a与外接电源的负极相连 4．(2026·浙江杭州二中高三三模)一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气液流二次电池的工作原理如图所示，其中双膜结构的液流电池设计缓解了硫交叉问题。下列说法正确的是( ) A．放电时，电子流向为：电极B→电解液→电极A B．膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜 C．充电时发生反应的离子方程式为：4OH－＋2S42 4S22-＋O2↑＋2H2O D．放电时，当外电路通过2 mol电子时，理论上Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共减少2 mol 5．(2026·浙江宁波市高考与选考模拟考试)一种电解乙腈(CH3CN)制备乙胺(CH3CH2CN)的装置如图。 下列说法不正确的是( ) A．电极A与电源正极相连 B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．1 mol乙腈完全转化为乙胺，理论上电路中转移电子数为6NA D．当阳极表面产生标准状况下11．2 L气体时，阴极区溶液质量减少34 g 6．(2026·浙江省天域全国名校协作体高三一模)研究燃料电池性能的装置如图所示，两电极区间用只允许通过的半透膜隔开。下列说法不正确的是( ) A．电池负极的电极反应式为：HCOO-+ 2OH--2e-=HCO3-+H2O B．Fe3+为该电池反应的催化剂 C．放电过程中需补充的物质A为H2SO4 D．电池工作时，每生成1 molHCO3-，将会有1 molK+通过半透膜移向右侧 7．(2026·浙江温州市普通高中高三第二次适应性考试)电催化还原硝酸盐生成氨气的原理如图所示，下列说法正确的是( ) A．惰性电极a与电源负极相连 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．从溶液中逸出1molCl2，左室溶液质量减少了71 g D．工作一段时间后，右室溶液pH变小 8．(2026·浙江省七彩阳光新高考研究联盟2026届高三开学联考)采用如图所示的间接电解法制备氯仿(CHCl3)，离子交换膜只允许Na＋通过，生成CHCl3的原理：CH3COCH3+3ClO-→CHCl3+CH3COO-+2OH-。下列叙述不正确的是( ) A．电解时须控制电流强度，防止Cl-利用率下降 B．冷水可防止副反应3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O发生 C．每生成1molCHCl3，通过交换膜的Na＋为2mol D．电解结束后，右室溶液添加CH3COCH3后可导入左室 / 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴04 电化学原理及综合应用 典例·靶向·突破 考向01 新型化学电源 例1 D 【变式探究】D 考向02 新型电解池 例2 C 【变式探究】D 考向03 电化学离子交换膜的分析与应用 例3 D 【变式探究】A 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A C C C D B C / 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴04 电化学原理及综合应用 命题预测 电化学是高考化学的重要模块，在浙江选考卷中第12题中呈现，以新型电池、电解合成、环境治理、海水淡化为真实情境，涉及原电池、电解池、金属的腐蚀与防护等多个维度。命题以装置图为载体，侧重正负极 / 阴阳极判断、离子迁移方向、电极反应书写、电子与电量计算、膜作用分析，强调多室电解、离子选择性透过、pH变化与能量效率。选项常设置迁移方向、电子数计算、膜类型、反应式正误等陷阱，注重宏观辨识与微观探析结合。2026年6月预测：情境更偏向新型电池、光催化耦合电解、双功能电催化；装置更复杂，双极膜、多级串联、多离子竞争迁移成为主流；强化电极反应定量关系、法拉第效率、能量转化效率计算；突出机理分析、条件调控等，对模型认知和综合推理要求显著提高。 高频考法 1．电极判断：根据电子流向、离子迁移、物质升降价判断原电池正负极与电解池阴阳极。 2．电极反应式书写：结合介质酸碱性、隔膜类型，书写氧化 / 还原半反应，判断正误。 3．离子迁移与膜作用：判断质子、阳离子、阴离子移动方向，识别阳离子 / 阴离子 / 双极膜功能。 4．电化学定量计算：利用电子守恒计算转移电子数、产物产量、电流效率、浓度变化。 5．体系变化分析：判断电极附近 pH 变化、总反应方程式、充放电可逆性与能量效率。 6．装置评价：分析电化学装置的环保性、选择性、能量利用率及实际应用价值。 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 NaCl HCl气体 放氧生酸型 CuSO4或AgNO3 CuO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：HSO－2e－＋H2O===SO＋3H＋或SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋ 吸收液(或污水)：Na＋穿过阳膜进入阴极室(左室)；HSO和SO穿过阴膜进入阴极室(右室)。 阴极室：2H2O＋4e－===2OH－＋H2↑ HSO＋OH－===SO＋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)===H3BO3＋ H2O 原料室：B(OH)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 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4 mol e－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。 考向04 “串联”类装置的解题流程 典例·靶向·突破 考向01 新型化学电源 例1【新情境——浓差电池】(2026·浙江杭州市高三年级教学质量检测)在恒温条件下，一种S2浓差电池的工作原理如下图，下列说法不正确的是( ) A．气体压强P1[S2(g)]＜P2[S2(g)] B．固体电解质中加入TiS2的目的是提高电解质的导电能力 C．B电极的电极方程式为：2Mg2++S2+4e-=2MgS D．若外电路中转移4mole-，则两极气体的质量差将改变64g 【答案】D 【解析】原电池中阳离子向正极移动，由Mg2+移向B电极可知：A为负极，B为正极，据此分析。A项，负极(A)反应：2MgS-4e-=2Mg2++S2(生成S2)；正极(B)反应：2Mg2++S2+4e-=2MgS(消耗S2)。浓差电池自发进行方向为S2从高压(高浓度)变为低压(低浓度)，消耗S2一极的气体压强更大，所以压强为P1[S2(g)]＜P2[S2(g)]，A正确；B项，TiS2具有导电性，加入固体电解质中可以提高电解质导电能力，B正确；C项，B为正极，S2得电子，结合Mg2+生成MgS，电极反应2Mg2++S2+4e-=2MgS，配平、原理均正确，C正确；D项，转移4mole-时，A极生成1molS2(气体质量增加64g)，B极消耗1molS2(气体质量减少64g)，两极气体的质量差改变量为64g+64g=128g，不是64g，D错误；故选D。 情境链接 本题以一种S2浓差电池的工作原理为真实情境，融合氧化还原反应原理，结合电极反应式书写、电子守恒计算，考查原理应用与信息提取能力。 考向解码 先判断电极：根据物质转化、电子流向区分正负极/阴阳极，负极/阳极发生氧化反应，正极/阴极发生还原反应。再分析离子移动：阴离子移向负极/阳极，阳离子移向正极/阴极。接着书写电极反应式：结合介质(酸/碱/熔融)配平，遵循电子守恒、电荷守恒、原子守恒。最后计算：利用串联电路电子守恒，结合物质的量关系进行定量计算。 【变式探究】(2026·浙江省县域教研联盟高三一模)如图是处理废水中苯酚的装置，回收利用苯后再排放。下列有关说法不正确的是( ) A．a为正极，电极附近pH增大 B．b电极反应式为 C．该离子交换膜为质子交换膜 D．若有0.2 mol电子通过导线，A、B两区域中液体质量改变量的和为0.4 g 【答案】D 【解析】图示是处理废水中苯酚的装置，a极苯酚(C6H6O)转化为苯(C6H6)，失去氧原子被还原(得到电子)，则a极为正极，电极反应式为：C6H6O+2H＋＋2e-= C6H6+H2O；b电极为负极，失电子(氧化反应)，电极反应式为：。A项，a极苯酚(C6H6O)转化为苯(C6H6)，失去氧原子被还原，得到电子，a极为正极；电极反应式为：C6H6O+2H＋＋2e-= C6H6+H2O，消耗氢离子，生成水，a电极附近pH增大，A正确；B项，b电极为负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为：，B正确； C项，依据电极反应式可知，氢离子从B迁移到A，则离子交换膜为质子交换膜，C正确；D项，若有0.2 mol电子通过导线，就有0.2 mol H+从B迁移到A，A区溶液质量增加，B区溶液的质量不变(产生0.2 mol H+，迁移至A区)，A、B两区域中液体质量改变量的和为0.2 g，D错误；故选D。 考向02 新型电解池 例2【热点——电解池及其应用】(2026·浙江绍兴市高三下学期选考科目考试适应性试卷)尼龙6的关键中间体环己酮肟可以通过电化学合成，将大气污染物NO转化为高价值化工原料，实现“变废为宝”，转化过程如图。 下列说法不正确的是( ) A．电极B连接电源的正极，发生氧化反应 B．离子交换膜应选用阴离子交换膜 C．理论上获得1mol环己酮肟，电极B附近将生成5．6L O2(标况下测定) D．电极A的电极反应式为：NO+3e-+3H2O=NH2OH+3OH- 【答案】C 【解析】电极A上NO转化为NH2OH，N化合价从+2变为-1，化合价降低、得电子，阴极的电极反应为NO+3H2O+3e-=NH2OH+3OH-，电极A为阴极；电极B上OH-转化为O2，O化合价从-2变为0，化合价升高、失电子，阳极的电极反应为4OH--4e-=O2↑＋2H2O，电极B为阳极。A项，根据分析，电极B为阳极，阳极连接电源正极，发生氧化反应，A正确；B项，阴极A反应生成OH-，阳极B消耗OH-，OH-需要从阴极室迁移到阳极室，因此选用阴离子交换膜，B正确；C项，获得1mol环己酮肟，需要1molNH2OH，对应NO得3mol电子，整个电路转移3mol电子。阳极反应为4OH--4e-=O2↑＋2H2O，转移3mol电子时生成O2的物质的量为，标况下体积为，C错误；D项，电极A上NO得电子生成NH2OH，配平后电极反应为NO+3H2O+3e-=NH2OH+3OH-，D正确；故选C。 情境链接 本题以大气污染物NO转化环己酮肟真实情境，紧扣新型电解池与资源利用的高考热点，围绕电极反应、气体产物判断、离子移动方向及工艺目的展开设问。 考向解码 试题融合电解原理，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，全面考查证据推理、模型认知与科学探究等核心素养，是浙江选考以新型电解池为载体的电化学综合题典型考法。 【变式探究】(2026·浙江强基联盟高三联考)某课题组以硫酸为介质，采用电解法制备H2O2，间接氧化邻硝基甲苯()制备邻硝基苯甲醛()，装置如图所示。制备过程中，b极表面无明显现象。下列说法正确的是( ) A．a电极连接电源正极 B．b电极反应式： C．电解质溶液的酸性逐渐增强 D．理论上，每生成1 mol邻硝基苯甲醛，标况下a电极消耗22．4LO2 【答案】D 【解析】a电极通入氧气，转化为过氧化氢，氧元素化合价降低，为阴极，电极反应式为O2＋2H＋＋2e-=H2O2，则b电极为阳极，电极反应式为 2H2O-2e-=H2O2＋2H＋。A项，据分析，a电极为阴极，连接外接电源负极，A错误；B项，据分析，b电极为阳极，电极反应为 2H2O-2e-=H2O2＋2H＋，B错误；C项，转移相同电子数时，a电极消耗H+与b电极生成H+的物质的量相同，b电极消耗水，a极生成H2O2，忽略体积变化，溶液中H+浓度基本不变，酸性基本不变，C错误；D项，，转移4 mol电子时，生成1 mol邻硝基苯甲醛，需要2 molH2O2，由a电极反应式O2＋2H＋＋2e-=H2O2和b电极反应2H2O-2e-=H2O2＋2H＋可知，此时a电极消耗1 mol氧气，即消耗标准状况下氧气的体积为22．4 L，D正确；故选D。 考向03 电化学离子交换膜的分析与应用 例3【热点——电化学离子交换膜的分析与应用】(2026·浙江金华三模)TMAH[]是一种强碱，可采用四甲基碳酸氢铵[(CH3)4NHCO3]为原料，利用三室两膜法电解制备，中间原料池中离子分别通过交换膜往两极移动，工作原理如图所示。下列说法不正确的是( ) A．电池左侧为阳极池 B．电极N上的电极反应式为：2H2O+2e−=H2↑+2OH− C．中间原料池中的(CH3)4N+通过阳离子交换膜移向阴极池 D．理论上，每转移1 mole-，阳极池生成0.25 mol气体 【答案】D 【解析】要制备(CH3)4NOH(TMAH)，需要(CH3)4N+与阴极生成的OH−结合得到产物，因此(CH3)4N+要向右侧移动，右侧为阴极，左侧为阳极。A．由分析可知，右侧得到TMAH，因此右侧电极N为阴极，左侧电极M为阳极。左侧为阳极池，A正确；B．阴极上水得电子生成H2和OH−，电极反应为2H2O+2e−=H2↑+2OH−，B正确；C．电解池中阳离子向阴极移动，因此中间原料池的(CH3)4N+(阳离子)通过阳离子交换膜移向阴极池，在右侧结合OH−得到TMAH，C正确；D．阳极反应为2H2O−4e−=O2↑+4H+，转移1 mol e−时，生成0.25 mol O2，同时生成1 mol H+；同时中间池的阴离子HCO3-会移向阳极，1 molHCO3-与1 mol H+反应：H++HCO3-=CO2↑ +H2O，又生成1 mol CO2； 因此阳极总气体为0.25 mol + 1 mol = 1．25 mol，不是0.25 mol，D错误；故选D。 情境链接 该考点融合了电解池工作原理、离子交换膜的作用与选择、电极反应式书写、电化学计算等核心知识，还结合了强碱的制备工艺，涉及阴阳极判断、离子迁移方向分析、电子守恒计算，综合考查电化学基础理论与实际应用的结合。 考向解码 解题方法为判电极、析膜型、写反应、算守恒；核心考点为电解池原理、离子交换膜应用、电极反应书写、电子守恒计算、化工应用。总结考点： 1． 判断电极：根据产物生成、离子移动方向，确定阴阳极(阴极还原、阳极氧化)。 2． 分析交换膜：根据离子迁移方向，判断交换膜类型(阳离子/阴离子/质子交换膜)。 3． 书写电极反应：结合电解质环境，配平电极反应式，注意电荷、原子守恒。 4． 电化学计算：利用电子守恒，串联电路中各电极转移电子数相等，进行相关计算。 【变式探究】(2026·浙江稽阳联谊学校高三联考)一种电催化CO2还原制备多碳(C2+)产物的装置示意图如图所示，该装置利用Ag掺杂CuO和电解液中碘离子双调控，促进C—C偶联反应的进行。已知可以通过范德华力等吸附在电极表面，增大电极有效表面积。下列说法中正确的是( ) A．Ag掺杂CuO后，降低C-C偶联反应的活化能，提高多碳(C2+)产物的选择性 B．可以用Cl-代替I-，且能提高电解效率 C．离子交换膜为阴离子交换膜 D．在电催化CO2还原反应中，生成0.1molC2H4，则电极上转移的电子数为1．2NA 【答案】A 【解析】A项，Ag掺杂通过调整Cu的电子结构，优化了对CO中间体的吸附强度，同时Ag本身也促进了CO的生成，二者协同降低了C—C偶联的活化能，从而提高了多碳产物的选择性,A正确；B项，Cl-代替I-，半径减小，范德华力减小，电解效率降低，B错误；C项，应该是阳离子交换膜，若HCO3-迁移到阳极室    遇到大量H⁺，立刻反应：HCO3-+ H⁺ = CO2 + H₂O，产生大量CO2气体，破坏电解液组成。I-迁移到阳极室，I-在阳极会被氧化成I2，消耗碘离子，破坏电解液调控作用，应该是质子交换膜，阳极产生H+迁移到阴极室作为CO2电还原的氢源，C错误；D项，CO2还原反应中，生成0.1 mol C2H4气体时，还有乙醇等副产物的生成，则电极上转移的电子数大于1．2NA，D错误；故选A。 1．(2026·浙江湖州、衢州、丽水等三地市高三下学期教学质量检测)将CO2转化为CO(OCH3)2是其资源化利用的重要研究方向，电化学转化装置如图所示。下列说法不正确的是( ) A．金电极连接电源负极，发生还原反应 B．电解过程中适当搅拌可促进电极产物在Pd/C上发生反应 C．若CO逸出，则理论上溶液中的浓度会降低 D．若导线中通过电子，最多生成2molCO(OCH3)2 【答案】D 【解析】该装置为电解池，金电极上CO2转化为CO，C化合价从+4降低为+2，得电子，因此金电极为阴极，玻碳电极为阳极。A项，金电极为阴极，阴极连接电源负极，得电子发生还原反应，A正确；B项，搅拌可以使反应物与Pd/C催化剂更充分接触，促进反应，B正确；C项，原本体系中Br-在阳极被氧化为Br2，Br2在Pd/C上参与反应后又被还原为Br-，Br-循环使用；若CO逸出，Br2无法被还原为Br-，因此溶液中Br-浓度会降低，C正确；D项，生成1molCO(OCH3)2需要1molCO，阴极生成1molCO时，CO2得2mol电子，对应导线中转移2mol电子，因此转移2mol电子最多生成1molCO(OCH3)2，不是2mol，D错误；故选D。 2．(2026·浙江宁波市“十校”高三二模)以Co3O4/SiC为阴极反应的催化剂，在KHCO3溶液中电解CH3CH2CH2OH和KNO3，两极协同合成CH3CH2CONH2(丙酰胺)的原理如图。 下列说法正确的是( ) A．合成CH3CH2CONH2时会生成CH3CH2COOK副产物 B．a极的反应为NO3-+5H2O+6e-=NH2OH+7OH- C．b极与电源负极相连，发生还原反应 D．当电路中转移2 mol电子时，理论上合成0.25 mol CH3CH2CONH2 【答案】A 【解析】从图中可以看出，a极上NO3-被还原为NH2OH，NH2OH被还原为NH3，N化合价降低，发生还原反应，a极为电解池阴极，与电源负极相连，电极反应式为：NO3-+7HCO3-+6e-=NH2OH+7CO32-＋2H2O、NH2OH+2HCO3-+2e-=NH3↑＋2CO32-＋H2O；b极上CH3CH2CH2OH被氧化为CH3CH2CHO，C化合价升高，发生氧化反应，b极为电解池阳极，与电源正极相连，电极反应式为：CH3CH2CH2OH+2HCO3--2e-=CH3CH2CHO+2CO2↑＋2H2O；CH3CH2CHO进一步与NH2OH或NH3反应合成CH3CH2CONH2。A项，结合电池分析，电解池工作时b极产生的CH3CH2CHO较多，合成CH3CH2CONH2时有剩余，且具有还原性，在阳极上可失去电子，发生氧化反应转化为CH3CH2COOH，与溶液中的KHCO3反应生成副产物CH3CH2COOK，A正确；B项，电解质为KHCO3溶液，故a极的反应为：NO3-+7HCO3-+6e-=NH2OH+7CO32-＋2H2O，B错误；C项，由分析可知，b极为阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，C错误；D项，当电路中转移2 mol电子时，b极生成1 mol CH3CH2CHO，而a极发生两个反应，无法确定生成的NH2OH和NH3的总量，故无法确定合成的CH3CH2CONH2的物质的量，D错误；故选A。 3．(2026·浙江省七校联盟高三一模)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，下列说法不正确的是( ) A．隔膜应该为阴离子交换膜 B．b极电解材料应该为石墨电极 C．充电时，隔膜两侧溶液浓度均增加 D．充电时，a与外接电源的负极相连 【答案】C 【解析】全铁液流电池原理为2Fe3++Fe=3Fe2+，a极发生Fe-2e-=Fe2+，为负载铁的石墨电极作负极，b极发生Fe3++e-=Fe2+，发生还原反应，b为石墨电极，作正极。A项，放电时，为平衡电荷，阴离子从b极区(正极)移向a极区(负极)，故隔膜为阴离子交换膜，该膜也能阻止b极区的Fe3+与a极的Fe直接反应，A正确；B项，b极为装置正极，发生Fe3++e-=Fe2+反应，电极仅起导电作用，故应为惰性的石墨电极，B正确； C项，充电时，a接电源负极，为阴极，电极反应式为Fe2++2e-=Fe，b接电源正极，为阳极，发生的电极反应式为：Fe2+-e-=Fe3+，两极的Fe2+均减少，C错误； D项，放电时，a极负载铁的石墨电极作负极，则充电时，a与外接电源的负极相连，D正确；故选C。 4．(2026·浙江杭州二中高三三模)一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气液流二次电池的工作原理如图所示，其中双膜结构的液流电池设计缓解了硫交叉问题。下列说法正确的是( ) A．放电时，电子流向为：电极B→电解液→电极A B．膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜 C．充电时发生反应的离子方程式为：4OH－＋2S42 4S22-＋O2↑＋2H2O D．放电时，当外电路通过2 mol电子时，理论上Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共减少2 mol 【答案】C 【解析】由电池装置图可知，放电时，空气氧化多硫化物，则电极B为正极，电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，电极A为负极，电极反应为2S22--2e-=S42-；充电时，电极B为阳极，电极反应为4OH--4e-=O2↑＋2H2O，电极A为阴极，电极反应为S42-+2e-=2S22-。A项，放电时，电子由负极经外电路流向正极，即电极A→负载→电极B，A错误；B项，由分析可知，放电时，负极室中的Na+通过膜a向Ⅱ室迁移，膜a为阳离子交换膜；正极室中的OH-通过膜b向Ⅱ室迁移，膜b为阴离子交换膜，B错误；C项，结合充电时阳极和阴极的电极反应式可得总反应的离子方程式为4OH－＋2S42 4S22-＋O2↑＋2H2O，C正确；D项，放电时，当外电路通过2 mol电子时，理论上负极室中有2 mol 进入Ⅱ室，正极室中有2 mol OH－进入Ⅱ室，则Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共增加2 mol，D错误；故选C。 5．(2026·浙江宁波市高考与选考模拟考试)一种电解乙腈(CH3CN)制备乙胺(CH3CH2CN)的装置如图。 下列说法不正确的是( ) A．电极A与电源正极相连 B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．1 mol乙腈完全转化为乙胺，理论上电路中转移电子数为6NA D．当阳极表面产生标准状况下11．2 L气体时，阴极区溶液质量减少34 g 【答案】C 【解析】该电解装置中，电极A为阳极，发生氧化反应，电极反应式为4OH--4e-=O2↑＋2H2O，与电源正极相连；电极B为阴极，发生还原反应，碱性条件下乙腈CH3CN得电子被还原为乙胺CH3CH2CN，电极反应式为CH3CN＋4H2O+4e-=CH3CH2CN＋4OH-；为维持两池溶液电中性，阴极区生成的OH-通过阴离子交换膜移向阳极区，因此离子交换膜为阴离子交换膜；总反应式为。A项，电极A发生4OH--4e-=O2↑＋2H2O，为阳极，与电源正极相连，A正确；B项，阳极消耗OH-，为维持溶液电中性，OH-需通过离子交换膜移向阳极，故为阴离子交换膜，B正确；C项，CH3CN生成CH3CH2CN，1 mol 乙腈得4 mol电子，转移电子数为4NA，C错误；D项，阳极生成11．2L，即0.5molO2，转移2mol电子，阴极消耗1mol乙腈生成1mol乙胺，有2molOH-移向阳极，阴极质量减少34g，D正确；故选C。 6．(2026·浙江省天域全国名校协作体高三一模)研究燃料电池性能的装置如图所示，两电极区间用只允许通过的半透膜隔开。下列说法不正确的是( ) A．电池负极的电极反应式为：HCOO-+ 2OH--2e-=HCO3-+H2O B．Fe3+为该电池反应的催化剂 C．放电过程中需补充的物质A为H2SO4 D．电池工作时，每生成1 molHCO3-，将会有1 molK+通过半透膜移向右侧 【答案】D 【解析】HCOOH燃料电池原理为原电池，如图所示，HCOO-一侧为负极，失电子发生氧化反应又因含有KOH溶液呈碱性，因此负极反应式为HCOO-+ 2OH--2e-=HCO3-+H2O；Fe3+一侧为正极，得电子发生还原反应，Fe3++e-=Fe2+，生成的Fe2+又被O2氧化，发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O反应，因此正极总反应为O2＋4H＋＋4e-=2H2O。A项，负极发生氧化反应，HCOO-中C为+2价，转化为HCO3-中+4价C，失去2 e-。碱性环境下(左侧有KOH)，电极反应式为HCOO-+ 2OH--2e-=HCO3-+H2O，电荷、原子均守恒，A正确；B项，右侧Fe3+得电子生成Fe2+(Fe3++e-=Fe2+)，Fe2+又被O2氧化为Fe3+(4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O)，Fe3+循环使用，总量不变，为催化剂，B正确；C项，右侧生成K2SO4需SO42-，且Fe2+被O2氧化需酸性条件(H+)，故物质A为H2SO4提供SO42-和H+，C正确；D项，生成1 mol HCO3-时，负极转移2 mole-，为平衡电荷，K+(+1价)需迁移2 mol至正极，D错误；故选D。 7．(2026·浙江温州市普通高中高三第二次适应性考试)电催化还原硝酸盐生成氨气的原理如图所示，下列说法正确的是( ) A．惰性电极a与电源负极相连 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．从溶液中逸出1molCl2，左室溶液质量减少了71 g D．工作一段时间后，右室溶液pH变小 【答案】B 【解析】首先判断电极：NO3-转化为NH3时，N元素化合价从+5变为-3，得电子发生还原反应，因此惰性电极b为阴极，接电源负极；惰性电极a为阳极，接电源正极。A项，a是阳极，应与电源正极相连，A错误；B项，阳极(a极)反应为2Cl--2e-=Cl2↑ ，左室反应后正电荷过剩，Na+需要迁移到右室(阴极室)平衡电荷，因此离子交换膜为阳离子交换膜，B正确；C项，逸出1molCl2时，转移2mol电子，同时有2molNa+(共46g)从左室迁移到右室，左室溶液总减少质量为71g+46g=117g，C错误；D项，阴极(b极)反应为NO3-+8e-＋6H2O=9OH-+NH3↑，反应生成OH-，右室c(OH-)增大，pH变大，D错误；故选B。 8．(2026·浙江省七彩阳光新高考研究联盟2026届高三开学联考)采用如图所示的间接电解法制备氯仿(CHCl3)，离子交换膜只允许Na＋通过，生成CHCl3的原理：CH3COCH3+3ClO-→CHCl3+CH3COO-+2OH-。下列叙述不正确的是( ) A．电解时须控制电流强度，防止Cl-利用率下降 B．冷水可防止副反应3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O发生 C．每生成1molCHCl3，通过交换膜的Na＋为2mol D．电解结束后，右室溶液添加CH3COCH3后可导入左室 【答案】C 【解析】由图可知，左侧为阳极，电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，右侧为阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。A项，电解时电流强度过大，Cl-在阳极失电子生成Cl2的速率过快，可能导致Cl2未来得及与OH-反应生成ClO-就逸出，降低Cl-利用率，需控制电流强度，A正确；B项，副反应3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O需加热条件，冷水可降低温度，抑制该反应发生，B正确；C项，结合题干给的方程式可知，生成1mol CHCl3需3mol ClO-，生成3mol ClO-需3mol Cl2(Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O)，生成3mol Cl2需阳极转移6mol e-(阳极反应：2Cl--2e-=Cl2↑)，电解中Na+向阴极移动，转移电子数=Na+迁移数，故通过交换膜的Na+为6mol，C错误；D项，右室为阴极区，反应生成NaOH，含过量NaCl，添加CH3COCH3后导入左室，可提供OH-、Cl-及反应物CH3COCH3，实现循环利用，D正确；故选C。 / 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $