第04讲 电化学原理的综合应用（培优讲义）（全国通用）2027年高考化学一轮复习高效培优系列

该高中化学高考复习讲义聚焦电化学原理综合应用专题，涵盖电化学装置模型、离子交换膜分类与应用、离子迁移方向、电极反应式书写技巧及电化学计算等核心考点，按“考情分析-知识梳理-重难突破-分层集训”逻辑架构知识体系。通过课标要求解读、知识导图构建、核心考点提炼、解题技巧归纳及真题实战演练等教学环节，帮助学生突破多池串联分析、膜功能识别及跨模块融合等难点，体现复习教学的系统性与针对性。 讲义突出科学思维与科学探究能力培养，如电极反应式书写采用“四步法”与“加减法”引导学生基于事实证据推理，离子交换膜应用通过山东卷、江西卷等真题案例分析其选择性传导作用。设置基础演练、能力进阶、真题实战分层练习，配合二次电池“放电-充电反应互逆”模型建构等教学活动，确保学生高效掌握高考高频考点，为教师精准把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支撑。

第04讲 电化学原理的综合应用 内容导航 夯实基础·突破重难·分层提能 考情・分析解读（课标要求 考情解读 备考策略） 知识・归纳梳理（知识导图 核心梳理 方法归纳） 知识点01 电化学装置模型 知识点02 离子交换膜的分类和应用 知识点03 电解质溶液中三种离子迁移方向 知识点04 电极反应式书写技巧 知识点05 电化学的计算 重难・核心突破（核心提炼 解题技巧 命题探究） 考向01 考查二次电池的原理及其应用 解题技巧 可充电电池解题方法 考向02 考查离子交换膜的应用 解题技巧 有关离子交换膜的解题方法 考向03 考查电极方程式的书写 解题技巧 电极方程式的书写方法 考向04 考查电化学的计算 解题技巧 电化学的计算方法 拔高・分层集训（基础演练 能力进阶 真题实战） 考情·分析解读 课标要求 1.掌握多池连接的分析应用。 2.了解离子交换膜的分类，理解离子交换膜在装置中的作用。 3.熟悉电化学综合计算中的常用方法。 考题统计 核心考点 2026年 2025年 2024年 考点01 电化学原理的综合应用 四川卷T14，3分 江西卷T7，3分 江苏卷T8，3分 山东卷T12，4分 湖南卷T9，3分 江西卷T11，3分 海南卷T13，4分 考点02 离子交换膜的类型及其应用 山东卷T12，4分 江西卷T7，3分 浙江1月卷T12，3分 陕晋青宁卷T13，3分 黑吉辽蒙卷T13，3分 江西卷T9，3分 四川卷T14，3分 广东卷T14，4分 广东卷T16，4分 湖北卷T15，3分 全国新课标卷T4，6分 陕晋宁青卷T13，3分 重庆卷T9，3分 贵州卷T11，3分 海南卷T13，4分 湖北卷T14，3分 河北卷T13，3分 江西卷T11，3分 黑吉辽蒙T12，3分 考点03 电化学综合计算 山东卷T12，4分 湖南卷T7，3分 河北卷T10，3分 广西卷T9，3分 广东卷T16，3分 山东卷T13，4分 考情解读 电化学原理的综合应用是高考电化学模块的最高频考点和区分度最大的题型。分值稳定在6~12分，题型覆盖选择题与非选择题。命题以多池串联装置为载体，深度融合离子交换膜技术，考查电极判断、电极反应式书写、离子迁移方向、溶液pH变化及电子守恒定量计算等核心知识。情境素材高度真实化，聚焦新型电池、废旧电池回收废水处理等前沿领域。试题强调多池联动分析、膜功能识别与跨模块融合，综合性强、逻辑复杂，是区分高分考生的关键题型。 备考策略 一要强化原电池、电解池装置的综合分析训练，厘清各池间的电子守恒与物质关联，熟练运用“电子守恒法”进行电化学计算。 二要深入理解离子交换膜的类型及其选择性传导与隔离作用。 三要关注新型化学电源和膜电解等前沿应用，提升陌生情境下信息提取与模型迁移能力。 四要通过高考真题系统演练，重点突破多池串联、膜技术应用和复杂动态过程分析等难点。 基础・知识梳理 知识导图 核心梳理 知识点1 电化学装置模型 1.构建原电池模型(以锌铜原电池为例) 2.构建电解池模型(以电解CuCl2溶液为例) 3.二次电池的工作原理及充电连接 (1)二次电池充电时，电池正极连接 ，电池负极连接 ，即“正接正，负接负”。 (2)放电时负极反应与充电时阴极 ，同理放电时正极反应与充电时阳极反应相反。 【方法技巧】解答电化学综合判断题的一般步骤 知识点2 离子交换膜的分类和应用 1.阳离子交换膜(只允许 和 通过，阻止 和 通过) 以锌铜原电池为例，中间用阳离子交换膜隔开 ①负极反应式：Zn-2e-=Zn2＋ ②正极反应式：Cu2＋＋2e-=Cu ③Zn2＋通过阳离子交换膜进入 区 ④阳离子→透过阳离子交换膜→原电池正极(或电解池的阴极) 2.阴离子交换膜(只允许 和 通过，阻止 和 通过) 以Pt为电极电解淀粉­KI溶液，中间用阴离子交换膜隔开 ①阴极反应式：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH- ②阳极反应式：2I-_2e-=I2 ③阴极产生的OH-移向阳极与阳极产物反应：3I2＋6OH-=IO3-＋5I-＋3H2O ④阴离子→透过阴离子交换膜→电解池阳极(或原电池的负极) 3.质子交换膜(只允许H＋和水分子通过) 在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH)，可获得清洁能源H2 ①阴极反应式：2H＋＋2e-=H2↑ ②阳极反应式：CH3COOH-8e-＋2H2O=2CO2↑＋8H＋ ③阳极产生的H＋通过质子交换膜移向阴极 ④H＋→透过质子交换膜→原电池正极(或电解池的阴极) 知识点3 电解质溶液中三种离子迁移方向 1.离子从“生成区”移向“消耗区”（以电解CO2制HCOOH为例，其原理如图所示） 2.离子从“原料区”移向“产品区”（以电渗析法制备H3PO2为例，其原理如图所示） 3.离子从“浓→稀”的溶液区移出，移向“稀→浓”的溶液区（以电化学制备K2Cr2O7为例，其原理如图所示，其中a、b均为石墨电极） 知识点4 电极反应式书写技巧 1.分析电化学装置的物质变化书写电极反应式 (1)确定装置类型 原电池：外接用电器、电压表、负载等； 电解池：外接电源或题干给出信息； 二次电池：放电为 ，充电为 。 (2)“四步法”书写电极反应式 2.已知总反应式，书写电极反应式 (1)书写三步骤 步骤一：根据电池总反应式，标出电子转移的方向和数目(ne-)。 步骤二：找出正(阴)、负(阳)极，失电子的电极为负(阳)极；确定溶液的酸碱性。 步骤三：写电极反应式。 负(阳)极反应：还原剂-ne-===氧化产物 正(阴)极反应：氧化剂+ne-===还原产物 (2)电极方程式书写技巧 若某电极反应式较难写出时，可先写出较易的电极反应式，然后根据得失电子守恒，用总反应式减去较易的电极反应式，即可得出较难写出的电极反应式。 知识点5 电化学的计算 1. 电化学中电子转移的计算 电路中，流过某截面的电子数＝电极上得失电子的数目＝电解质溶液中离子传输的电荷数。 由得失电子守恒建立各量间的关系。 ①根据电子守恒法计算：串联电路电极上得失电子 。 ②根据电解方程式或电极反应式计算。 ③根据关系式计算，由得失电子守恒关系建立各量间的关系，如串联电池各电极产物的关系： O2～2Cl2～2Br2～4H＋～4e－～2H2～2Cu～4Ag～4OH－ 涉及气体体积计算，使用22.4 L·mol－1时务必看清条件(标准状况)，然后再进行计算。 2.守恒法在电化学计算中的应用 (1)电子守恒和电荷守恒列关系式 ①电子守恒：两极得失电子数 。 ②电荷守恒：1个电子对应1个正电荷(或负电荷)。 ③常用关系式：O2~4e-~4Ag~2Cu~2H2~2Cl2~4OH-~4H+~Mn+。 (2)几个注意问题 ①气体体积相关计算时，必须注明 。 ②计算含交换膜电化学装置中某一区域质量变化，注意 。 【方法技巧】 重难・核心突破 考点01 考查二次电池的原理及其应用 【例1】（2026·安徽芜湖·二模）某新型钠离子二次电池用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶液，其电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基以增强电化学活性，电池充电时工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电解质溶液也可以用NaPF6的水溶液替换 B．放电时，电极B的电极电势高于电极A C．放电时，电极A的电极反应式为：+e-+Na+→ D．充电刚开始时，假设两电极质量相等，若外电路通过0.1mol e-时，理论上两电极质量相差4.6 g 解题技巧 可充电电池解题方法 (1)可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。充电、放电不是可逆反应。 (2)放电时的负极反应和充电时的阴极反应相反，放电时的正极反应和充电时的阳极反应相反。将负(正)极反应式变换方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。 【变式探究】（2026·浙江嘉兴·二模）液流电池是电化学储能领域的研究热点之一，一种钒液流电池的结构及其充电时的工作原理如图所示，其电解液存储在储液罐中，使用时将电解液分别泵入阴极室和阳极室中。下列说法不正确的是 A．a为正极 B．放电时， C．充电时，每生成，有从左室向右室迁移 D．充电时，具有较高能量的产物被泵回储液罐，将能量储存起来 【变式探究】（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： 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 考点02 考查离子交换膜的应用 【例2】（2026·北京昌平·二模）一种高性能的碱性硼化钒()—空气电池装置示意图如下。 总反应为：(中的化合价为) 该电池工作时，下列说法不正确的是 A．复合碳电极上发生还原反应 B．电极发生反应： C．若有(标准状况)参与反应，有通过阴离子交换膜移向负极 D．正极区溶液的降低、负极区溶液的升高 解题技巧 有关离子交换膜的解题方法 1.分清隔膜类型。即交换膜属于阳离子交换膜、阴离子交换膜或质子交换膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过隔膜。 2.写出电极反应。判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移方向。 3.分析隔膜作用。在产品制备中，隔膜作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。 【变式探究】（2026·北京昌平·二模）一种高性能的碱性硼化钒()—空气电池装置示意图如下。 总反应为：(中的化合价为) 该电池工作时，下列说法不正确的是 A．复合碳电极上发生还原反应 B．电极发生反应： C．若有(标准状况)参与反应，有通过阴离子交换膜移向负极 D．正极区溶液的降低、负极区溶液的升高 【变式探究】（2026·广东广州·三模）某科研小组设计如图装置，实现含盐废水(以NaCl为例)和造纸废水(以含葡萄糖为例)的有效处理，并获得HCl溶液和NaOH溶液。已知，电极A和电极B均为惰性电极，M、N、P膜为离子交换膜。下列说法正确的是 A．电势：电极A＞电极B B．M膜和P膜均为阴离子交换膜 C．该装置工作时，Ⅱ室和Ⅳ室溶液的pH均升高 D．消耗，理论上可获得24 mol NaOH和24 mol HCl 考点03 考查电极方程式的书写 【例3】（2026·湖南长沙·模拟检测）中科院研究所曾报道了一种高压可充电碱-酸Zn-PbO2混合电池，电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环，该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法正确的是 A．充电时，阳极反应式为PbO2＋4H＋＋＋2e-=PbSO4＋2H2O B．电池工作时，a、d两极室电解质溶液pH都减小 C．离子交换膜b、c分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜 D．放电时，每转移2 mol电子，中间K2SO4溶液中溶质增加1 mol 解题技巧 电极方程式的书写方法 1.公式法 第一步：根据题中信息(如总反应方程式或原理图中元素化合价的升降等)判断还原剂和氧化产物、氧化剂和还原产物。 第二步：根据电池负极(或电解池阳极)为“还原剂－ne－―→氧化产物”、电池正极(或电解池阴极)为“氧化剂＋ne－―→还原产物”初步写出电极反应式。 第三步：根据电荷守恒、原子守恒及电解质性质，在初步书写的电极反应式两侧补充介质，配平电极反应式。 2.加减法 若已知电池放电时的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，由总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。 【变式探究】（2026·河南郑州·一模）近日，我国科学家成功研发出新型氢负离子原电池，其利用氢负离子的移动来存储和释放能量，放电时总反应方程式为：。 下列说法错误的是 A．电流方向：CeH2→固态电解质→NaAlH4→导线→CeH2 B．该装置存储能量时，H-由NaAlH4电极移向CeH2电极 C．放电时，正极的电极反应式为 D．理论上，当有1mol CeH3生成时，两极的质量变化差值为2 g 【变式探究】（2026·云南·模拟预测）掺杂高分子作为可充电锂电池正极材料的研究在学术界和工业界均受到关注，这类材料在光学显示器中的一种应用原理如图所示(掺杂为充电过程)，下列说法错误的是 A．掺杂时，电极为阴极 B．光学显示器由红色变为蓝色时，发生还原反应 C．光学显示器由蓝色变为红色时，电子由电极经外电路移向掺杂高分子 D．放电时，正极的电极反应式为 考点04 考查电化学的计算 【例4】（2026·四川成都·二模）某新型钠离子二次电池用溶解了的二甲氧基乙烷作电解质溶液，其电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基以增强电化学活性，电池充电时工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，电极B为负极，质量减少 B．放电时，电极A的电极反应式为 C．充电一段时间后，电解质溶液中的浓度基本保持不变 D．充电过程中，外电路通过时，理论上两电极质量变化相差46 g 解题技巧 电化学的计算方法 【变式探究】（2026·陕西榆林·模拟预测）某科研团队采用RhCu M-tpp双功能催化剂，成功构建了可充电锌-硝酸盐/乙醇电池，其放电工作原理如图所示。下列叙述错误的是 A．放电时，向极移动 B．放电时，正极的电极反应为 C．充电时，忽略体积的变化，储液罐甲内溶液的减小 D．充电时，每生成的同时有生成 【变式探究】（2026·河南南阳·模拟预测）全铁液流电池具有储能容量大、使用寿命长的特点。利用该电池为电源，电解制备金属Co和盐酸的装置如图所示。下列说法错误的是 A．工作时，甲装置中隔膜两侧溶液中浓度均增大 B．乙装置中膜Ⅰ和膜Ⅱ分别为阳离子膜和阴离子膜 C．乙装置的总反应为 D．理论上，增加1 mol，则阴极质量增加约19.7 g 拔高・分层集训 基础演练 1.（2026·安徽滁州·模拟预测）重庆大学程佳、黄寻、魏子栋教授团队在不对称电解池内电催化乙二醇(EG)转化为高价值的乙醇酸(GA)的研究取得新的突破。其电解原理如下图所示：(不考虑溶液体积的变化)下列叙述错误的是 A．N极电势高于M极 B．电子流向：电源负极→M，N→电源正极 C．工作时，OH-向N极迁移，N极区pH增大 D．每生成1 mol乙醇酸，理论上电路中转移4 mol电子 2.（2026·安徽合肥·模拟预测）我国研究人员设计出一种金属羟基氧化物双功能催化剂电极，并利用该电极实现甲醇、乙醛酸联合制备酒石酸的电化学装置如图所示，已知在电场的作用下，双极膜中的水可解离为和，并向两极移动。下列说法正确的是 A．B极为电源负极 B．由中间水层向极移动 C．M极的电极反应式为 D．若双极膜消耗3mol水，理论上有16g甲醇被氧化 3.（2026·天津武清·一模）电解饱和食盐水的原理示意图如下。下列说法不正确的是 A．阴极的电极反应为： B．离子交换膜是阳膜 C．电解初期电路中每通过2 mol电子，阳极室溶液质量减少71 g D．右侧电极区溶液的pH升高 4.（2026·湖南长沙·二模）电化学-化学耦合反应实现氨选择性氧化合成肼()的装置如图所示。下列说法错误的是 A．电子移动方向：a极→电源正极，电源负极→b极 B．该合成方法可以避免氨在电极上被过度氧化产生副产物 C．电极反应Ⅱ为2   D．理论上电路中每通过6 mol e-，阴极区电解质溶液的质量减少6 g 5.（2026·湖北武汉·模拟预测）我国学者以有机物NHPI()为氢原子转移试剂，电催化合成硅醇()的原理如图所示。下列说法错误的是 A．a极与电源正极相连，发生氧化反应 B．每生成，外电路中至少转移2mol电子 C．NHPI在反应中浓度保持不变 D．该合成反应的总反应为 6.（2026·河南开封·模拟预测）我国科研小组研发了一种以为固体电解质的锂电池(自由移动)，结构如图所示，两电极材料分别为和石墨烯()。使用前，先将电池充电激活至电压为，此时转化为；放电至时，电极材料中检测到大量的。下列说法错误的是 A．放电时，电极的电势高于电极 B．放电至过程中，电极的电极反应式为 C．充电过程中，移向电极，固体电解质中的质量分数不变 D．当电路中通过电子时，理论上两电极的质量变化差为 7.（2026·河南开封·模拟预测）环己酮()是一种重要的有机合成中间体和溶剂，其制取方法之一是间接氧化环己醇法，工作原理如图所示。 下列说法错误的是 A．a极电极反应式： B．理论上，每生成1 mol环己酮，阴极将产生标准状况下的 C．电解槽中的离子交换膜为阳离子交换膜，b极区溶液降低 D．环己醇被氧化成环己酮，碳原子杂化方式由变成 8.（2026·四川绵阳·一模）Na—Ni/NiCl2二次电池具有高能量密度、长寿命、安全性高的优点，以β﹣氧化铝陶瓷作固体电解质(只允许钠离子通过)，工作原理如图所示。下列说法错误的是 已知：该题环境下，AlCl3易结合Cl﹣生成[AlCl4]﹣。 A．该电池在常温下无法运行 B．充电时电势：a＜b C．放电时，负极电极反应式为Na-e-=Na+ D．放电时，每转移1mole﹣熔融电解质质量增加35.5g 9.（2026·陕西咸阳·模拟预测）生物电芬顿(Bio-Electro Fenton，BEF)系统是将生物电化学系统与芬顿氧化工艺耦合的新兴水处理技术，具有条件温和、污泥产量少、污染物去除效率高、能耗低的优点。系统结构及原理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法错误的是 A．外电路中箭头方向为电流的方向 B．当左侧电极消耗时，外电路转移电子总数为 C．离子交换膜可以采用质子交换膜，从左侧电极室迁移到右侧电极室 D．右侧电极室中生成的反应为                                                                             10.（2026·河南·一模）以溶液为离子导体，在如图装置中光催化烯烃可制得环氧化物。下列有关说法正确的是 A．能量转化形式：光能电能化学能 B．电流从电极经离子导体流向电极 C．需及时补加以维持体系稳定 D．若电极生成5.6L气体(标准状况)，理论上生成   能力进阶 11.（2026·甘肃张掖·二模）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。下列说法错误的是 A．放电时，电子流动方向：电极负载电极 B．放电时，当外电路通过电子时，理论上中间室及右侧贮液器中的共减少 C．充电时，该电池发生反应的离子方程式为 D．膜为阳离子交换膜，膜为阴离子交换膜 12.（2026·河南新乡·模拟预测）通过下图所示装置，可将CO2转化为碳酸二甲酯[CO(OCH3)2]。 下列说法正确的是 A．合成时电流方向：玻碳电极→电源→金电极 B．电解过程中要不断搅拌，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Br-的浓度增加 D．若导线中通过2 mol电子，最多生成2 mol碳酸二甲酯 13.（2026·浙江·二模）一种通过一氧化碳与乙炔共电解高效合成1-丙醇的装置如图所示（电解质为溶液），下列说法中不正确的是 A．基电极的电极反应为： B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．1 mol与完全转化为1-丙醇转移电子数为 D．电解过程可能产生1，3-丁二烯 14.（2026·河南南阳·模拟预测）在饱和的甲醇溶液中，2-氯-5-三氯甲基吡啶()电化学脱氯生成6-氯烟酸甲酯(MCN)的过程如图所示。 下列说法错误的是 A．电极连接电源正极 B．电极的电极反应式： C．若使用阴离子交换膜，Pt电极上会产生黄绿色气体 D．理论上电极上产生的与电极通入的的质量相等 15.（2026·山东德州·三模）一种无膜电合成碳酸乙烯酯()的工作原理如图。下列说法错误的是 A．电极电势 B．反应中的物质的量不变 C．每生成，可制得 D．“反应Ⅱ”为 16.（2026·四川·模拟预测）某研究小组以浓差电池为电源，用如图所示装置从含Na2CrO4的浆液中分离得到含的溶液并制备。已知：浓差电池中，某种电解质离子或分子浓度越大，其氧化性或还原性越强。 下列说法正确的是 A．Ag(Ⅰ)为负极，起始时， B．膜a、膜b、膜c均为阴离子交换膜 C．转化成所需主要由C室提供 D．E室的电极反应式为 17.（2026·河南南阳·模拟预测）某化学实验小组以铅蓄电池为电源模拟对含二甲胺的工业废水进行处理，反应原理如图1所示(a池发生反应的微观过程如图2所示，转化过程中b池溶质的物质的量不变)。下列说法错误的是 A．工作时铅蓄电池的铅电极连接N极 B．阴极电极反应式： C．离子交换膜为阴离子交换膜 D．转移6 mol 时，理论上阳极区生成1 mol 18.（2026·重庆·模拟预测）热敏结晶增强液态热化学电池中，胍离子()选择性诱导结晶，冷热端电极产生电势差，从而实现给锂离子电池充电，工作原理如图。锂离子电池反应为 。下列说法错误的是 A．冷端电极电势高于热端电极电势 B．该新型热敏电池放电时，热端的电极反应式为 C．锂离子电池充电过程中，Li+通过LiPON薄膜移向a极 D．对锂离子电池充电时，电路中转移x mol电子，b极生成x mol Li1-xCoO2 19.（2026·四川绵阳·模拟预测）利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生，同时利用该电池电解溶液制取溶液和溶液，装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室通入足量氨气后电池开始工作。下列说法错误的是 A．电解装置中离子交换膜为阴离子交换膜 B．A、B、C对应的物质分别是、浓溶液、溶液 C．电池总反应： D．其他条件不变，若扩散到乙室将减小电流强度 20.（2026·甘肃张掖·一模）工业上将单独脱除SO2的反应与H2O2的制备反应相结合，可实现协同转化。 ①单独制备：   ②单独脱除：   协同转化装置如图所示，在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为OH-和H+，并向两极迁移。下列叙述错误的是 A．反应②释放的能量可以用于反应① B．协同转化总反应： C．产生H2O2的电极反应： D．反应过程中不需要补加稀硫酸 真题实战 1.（2026·江苏·高考真题）镁锰干电池的结构如图所示，作电解质，干电池的总反应式：，该电池缺点是易“鼓包”。下列说法正确的是 A．镁合金作负极，发生还原反应 B．电池工作过程中，从负极向正极迁移 C．引起“鼓包”的反应： D．参加反应，理论上外电路通过的电子总量为 2.（2026·湖南·高考真题）一种可用于心脏起搏器的扣式电池部分截面结构如图所示(-有机溶剂作电解质溶液，难溶于该溶剂)。下列说法错误的是 A．往电极材料中添加石墨，可增强其导电性 B．正极反应式为 C．放电时，从负极向正极移动 D．每消耗负极材料，理论上外电路中通过了 3.（2026·北京·高考真题）利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐，实现资源化利用。原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A．溶液的作用之一是吸收 B．极的电极反应式： C．工作一段时间后，阴极室的总浓度下降 D．理论上，阳极产生的大于阴极消耗的 4.（2026·重庆·高考真题）电化学捕获并生产的一种联合电解装置如图所示。下列叙述错误的是 A．两个电解池阳极上的电极反应相同 B．理论上电解池1中氧气的净增量为零 C．电解池2的总反应为 D．理论上该联合电解装置生产需转移电子 5.（2026·湖北·高考真题）某光电化学还原制的装置如图所示。给光电极施加脉冲偏压，偏压为负时，光电极上发生还原反应。 下列说法错误的是 A．偏压为时，光电极反应为 B．每产生，右室溶液质量减少 C．偏压为时，光电极排斥以清洁表面 D．相对于恒定偏压，脉冲偏压利于提高光电极的制效率 6.（2026·四川·高考真题）化学工作者最近研究出一种电化学回收废旧电极材料中有价成分的新方法。将在磷酸存在下处理得到的溶液经提取电解槽电解，和分别进入对应的储存电极。提取完成后，将储存电极转移到含LiCl溶液的释放电解槽电解，即得纯净的。其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是 A．提取的电极反应为 B．提取电解槽中，每提取，理论上可回收 C．释放电解槽中，中的钛被氧化 D．释放电解槽的总反应为 7.（2026·贵州·高考真题）储能技术是新能源产业发展的重要支撑。一种基于TEMPO衍生物作为正极储能活性材料的水系有机液流电池的工作原理如图。 下列说法正确的是 A．充电时，电极a发生氧化反应 B．充电时，电子从电源的负极流向a极，由b极流向电源的正极 C．放电时，正极反应为 D．放电时，外电路转移2 mol电子，理论上负极区溶液质量减少71 g 8.（2026·江西·高考真题）背靠背式电解池可用于电化学合成氨，如图。下列说法正确的是 A．阳极反应： B．外电路电子由b流向a C．每生成，消耗 D．经交换膜从右向左移动 9.（2026·广东·高考真题）一种利用电解还原同时实现海水脱盐的装置如图，电解液在Ⅰ和Ⅳ室间循环，初始电解液为溶液，膜①~③为阳离子或阴离子交换膜。下列说法错误的是 A．①为阳离子交换膜，②为阴离子交换膜 B．阳极反应为 C．电解一段时间后，Ⅲ室海水中盐的浓度降低 D．电解过程中，Ⅰ室电解液的pH在一段时间内可保持稳定 10.（2026·河北·高考真题）我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂，可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化，其原理如图所示： 下列说法错误的是 A．M是电源正极，N是电源负极 B．电解一段时间后，电极Ⅱ附近减小 C．电路中每通过 电子，理论上产生0.5 mol D．总反应为 11.（2026·河南·高考真题）一种多组串联的电化学装置可以同时产生和，其工作原理如图所示。其中均为电极，每组装置左侧均为高浓度盐酸，右侧均为低浓度盐酸。该装置工作时仅在石墨电极与铂电极上产生气体。 下列说法错误的是 A．工作时，铂电极上产生 B．工作时，电极、、的质量均减小 C．定期互换直接相连的电极，并恢复溶液浓度，整个装置可再次运行 D．将盐酸换为对应浓度溶液，使用阳离子交换膜，每组装置启动时均生成 12.（2026·云南·高考真题）一种“双模式”锂电池工作原理如图。已知：只参与模式Ⅰ的充放电，其放电时反应方程式为。下列说法正确的是 A．充电时，模式Ⅱ的反应为 B．充电时，若外电路通过1 mol电子，则石墨电极最多生成 C．放电时，体系中的向电池的锂电极迁移 D．放电时，分别消耗，模式Ⅰ理论放电量大于模式Ⅱ 13.（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种从废旧电池正极材料（）中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是 A．电极反应： B．电路中转移电子，理论上可回收 C．电极连接电源正极 D．可转化为和，会降低锂的理论回收产率 14.（2026·浙江·高考真题）一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示，下列说法中，不正确的是 A．电极M处的电极反应式为： B．离子交换膜P为阳离子交换膜 C．1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为 D．电解过程可能产生葡萄糖酸钾() 15.（2026·重庆·高考真题）电化学捕获并生产的一种联合电解装置如图所示。下列叙述错误的是 A．两个电解池阳极上的电极反应相同 B．理论上电解池1中氧气的净增量为零 C．电解池2的总反应为 D．理论上该联合电解装置生产需转移电子 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 电化学原理的综合应用 内容导航 夯实基础·突破重难·分层提能 考情・分析解读（课标要求 考情解读 备考策略） 知识・归纳梳理（知识导图 核心梳理 方法归纳） 知识点01 电化学装置模型 知识点02 离子交换膜的分类和应用 知识点03 电解质溶液中三种离子迁移方向 知识点04 电极反应式书写技巧 知识点05 电化学的计算 重难・核心突破（核心提炼 解题技巧 命题探究） 考向01 考查二次电池的原理及其应用 解题技巧 可充电电池解题方法 考向02 考查离子交换膜的应用 解题技巧 有关离子交换膜的解题方法 考向03 考查电极方程式的书写 解题技巧 电极方程式的书写方法 考向04 考查电化学的计算 解题技巧 电化学的计算方法 拔高・分层集训（基础演练 能力进阶 真题实战） 考情·分析解读 课标要求 1.掌握多池连接的分析应用。 2.了解离子交换膜的分类，理解离子交换膜在装置中的作用。 3.熟悉电化学综合计算中的常用方法。 考题统计 核心考点 2026年 2025年 2024年 考点01 电化学原理的综合应用 四川卷T14，3分 江西卷T7，3分 江苏卷T8，3分 山东卷T12，4分 湖南卷T9，3分 江西卷T11，3分 海南卷T13，4分 考点02 离子交换膜的类型及其应用 山东卷T12，4分 江西卷T7，3分 浙江1月卷T12，3分 陕晋青宁卷T13，3分 黑吉辽蒙卷T13，3分 江西卷T9，3分 四川卷T14，3分 广东卷T14，4分 广东卷T16，4分 湖北卷T15，3分 全国新课标卷T4，6分 陕晋宁青卷T13，3分 重庆卷T9，3分 贵州卷T11，3分 海南卷T13，4分 湖北卷T14，3分 河北卷T13，3分 江西卷T11，3分 黑吉辽蒙T12，3分 考点03 电化学综合计算 山东卷T12，4分 湖南卷T7，3分 河北卷T10，3分 广西卷T9，3分 广东卷T16，3分 山东卷T13，4分 考情解读 电化学原理的综合应用是高考电化学模块的最高频考点和区分度最大的题型。分值稳定在6~12分，题型覆盖选择题与非选择题。命题以多池串联装置为载体，深度融合离子交换膜技术，考查电极判断、电极反应式书写、离子迁移方向、溶液pH变化及电子守恒定量计算等核心知识。情境素材高度真实化，聚焦新型电池、废旧电池回收废水处理等前沿领域。试题强调多池联动分析、膜功能识别与跨模块融合，综合性强、逻辑复杂，是区分高分考生的关键题型。 备考策略 一要强化原电池、电解池装置的综合分析训练，厘清各池间的电子守恒与物质关联，熟练运用“电子守恒法”进行电化学计算。 二要深入理解离子交换膜的类型及其选择性传导与隔离作用。 三要关注新型化学电源和膜电解等前沿应用，提升陌生情境下信息提取与模型迁移能力。 四要通过高考真题系统演练，重点突破多池串联、膜技术应用和复杂动态过程分析等难点。 基础・知识梳理 知识导图 核心梳理 知识点1 电化学装置模型 1.构建原电池模型(以锌铜原电池为例) 2.构建电解池模型(以电解CuCl2溶液为例) 3.二次电池的工作原理及充电连接 (1)二次电池充电时，电池正极连接电源正极，电池负极连接电源负极，即“正接正，负接负”。 (2)放电时负极反应与充电时阴极反应相反，同理放电时正极反应与充电时阳极反应相反。 【方法技巧】解答电化学综合判断题的一般步骤 知识点2 离子交换膜的分类和应用 1.阳离子交换膜(只允许阳离子和水分子通过，阻止阴离子和气体通过) 以锌铜原电池为例，中间用阳离子交换膜隔开 ①负极反应式：Zn-2e-=Zn2＋ ②正极反应式：Cu2＋＋2e-=Cu ③Zn2＋通过阳离子交换膜进入正极区 ④阳离子→透过阳离子交换膜→原电池正极(或电解池的阴极) 2.阴离子交换膜(只允许阴离子和水分子通过，阻止阳离子和气体通过) 以Pt为电极电解淀粉­KI溶液，中间用阴离子交换膜隔开 ①阴极反应式：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH- ②阳极反应式：2I-_2e-=I2 ③阴极产生的OH-移向阳极与阳极产物反应：3I2＋6OH-=IO3-＋5I-＋3H2O ④阴离子→透过阴离子交换膜→电解池阳极(或原电池的负极) 3.质子交换膜(只允许H＋和水分子通过) 在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH)，可获得清洁能源H2 ①阴极反应式：2H＋＋2e-=H2↑ ②阳极反应式：CH3COOH-8e-＋2H2O=2CO2↑＋8H＋ ③阳极产生的H＋通过质子交换膜移向阴极 ④H＋→透过质子交换膜→原电池正极(或电解池的阴极) 知识点3 电解质溶液中三种离子迁移方向 1.离子从“生成区”移向“消耗区”（以电解CO2制HCOOH为例，其原理如图所示） 2.离子从“原料区”移向“产品区”（以电渗析法制备H3PO2为例，其原理如图所示） 3.离子从“浓→稀”的溶液区移出，移向“稀→浓”的溶液区（以电化学制备K2Cr2O7为例，其原理如图所示，其中a、b均为石墨电极） 知识点4 电极反应式书写技巧 1.分析电化学装置的物质变化书写电极反应式 (1)确定装置类型 原电池：外接用电器、电压表、负载等； 电解池：外接电源或题干给出信息； 二次电池：放电为原电池，充电为电解池。 (2)“四步法”书写电极反应式 2.已知总反应式，书写电极反应式 (1)书写三步骤 步骤一：根据电池总反应式，标出电子转移的方向和数目(ne-)。 步骤二：找出正(阴)、负(阳)极，失电子的电极为负(阳)极；确定溶液的酸碱性。 步骤三：写电极反应式。 负(阳)极反应：还原剂-ne-===氧化产物 正(阴)极反应：氧化剂+ne-===还原产物 (2)电极方程式书写技巧 若某电极反应式较难写出时，可先写出较易的电极反应式，然后根据得失电子守恒，用总反应式减去较易的电极反应式，即可得出较难写出的电极反应式。 知识点5 电化学的计算 1. 电化学中电子转移的计算 电路中，流过某截面的电子数＝电极上得失电子的数目＝电解质溶液中离子传输的电荷数。 由得失电子守恒建立各量间的关系。 ①根据电子守恒法计算：串联电路电极上得失电子数目相等。 ②根据电解方程式或电极反应式计算。 ③根据关系式计算，由得失电子守恒关系建立各量间的关系，如串联电池各电极产物的关系： O2～2Cl2～2Br2～4H＋～4e－～2H2～2Cu～4Ag～4OH－ 涉及气体体积计算，使用22.4 L·mol－1时务必看清条件(标准状况)，然后再进行计算。 2.守恒法在电化学计算中的应用 (1)电子守恒和电荷守恒列关系式 ①电子守恒：两极得失电子数相等。 ②电荷守恒：1个电子对应1个正电荷(或负电荷)。 ③常用关系式：O2~4e-~4Ag~2Cu~2H2~2Cl2~4OH-~4H+~Mn+。 (2)几个注意问题 ①气体体积相关计算时，必须注明标准状况。 ②计算含交换膜电化学装置中某一区域质量变化，注意离子的迁移。 【方法技巧】 重难・核心突破 考向01 考查二次电池的原理及其应用 【例1】（2026·安徽芜湖·二模）某新型钠离子二次电池用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶液，其电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基以增强电化学活性，电池充电时工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电解质溶液也可以用NaPF6的水溶液替换 B．放电时，电极B的电极电势高于电极A C．放电时，电极A的电极反应式为：+e-+Na+→ D．充电刚开始时，假设两电极质量相等，若外电路通过0.1mol e-时，理论上两电极质量相差4.6 g 【答案】D 【分析】充电时，电极A连接电源的正极，A是阳极；放电时该极被还原，作原电池正极。充电时，电极B连接电源的负极，B是阴极，放电时该极被氧化，作原电池负极。电极A的导电聚合物中掺杂了磺酸基，充电时Na+从电极A脱嵌，进入电解质；放电时Na+嵌入电极A。电极B为NaxCy，充电时Na+嵌入电极B，放电时Na+脱嵌。 【解析】钠能与水反应，所以电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换，故A错误；放电时，NaxCy失电子发生氧化反应，电极B是负极、电极A是正极，B的电极电势低于电极A，故B错误；放电时，电极A是正极，正极得电子发生还原反应，电极反应式为，故C错误；充电刚开始时，假设两电极质量相等，若外电路通过0.1mol e-时，则有0.1molNa+由正极移向负极，则正极减少0.1molNa+、负极增加0.1molNa+，理论上两电极质量相差4.6 g，故D正确；故选D。 解题技巧 可充电电池解题方法 (1)可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。充电、放电不是可逆反应。 (2)放电时的负极反应和充电时的阴极反应相反，放电时的正极反应和充电时的阳极反应相反。将负(正)极反应式变换方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。 【变式探究】（2026·浙江嘉兴·二模）液流电池是电化学储能领域的研究热点之一，一种钒液流电池的结构及其充电时的工作原理如图所示，其电解液存储在储液罐中，使用时将电解液分别泵入阴极室和阳极室中。下列说法不正确的是 A．a为正极 B．放电时， C．充电时，每生成，有从左室向右室迁移 D．充电时，具有较高能量的产物被泵回储液罐，将能量储存起来 【答案】B 【分析】充电时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，由图可知，充电时，与a电极相连的电极上，发生失电子的氧化反应，与b电极相连的电极上，发生得电子的还原反应，则a为正极，b为负极，左侧为阳极，右侧为阴极。 【解析】由分析可知，a为正极，A正确；由分析可知，a为正极，则放电时得电子生成，电极反应式为，B错误；充电时，左侧电极的电极反应式为VO2+-e-+H2O=+2H+，每生成1 mol，转移1 mol电子，同时生成2 mol，其中1 mol会通过质子交换膜从左室（阳极室）向右室（阴极室）迁移，C正确；充电时，和是具有较高能量的产物，被泵回储液罐储存能量，D正确；故选B。 【变式探究】（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： 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极中转化为，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。 【解析】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；放电时a极失电子，失去1 mol电子生成，电极反应式，B正确；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；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），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个羰基和2个均发生还原，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；故选D。 考向02 考查离子交换膜的应用 【例2】（2026·北京昌平·二模）一种高性能的碱性硼化钒()—空气电池装置示意图如下。 总反应为：(中的化合价为) 该电池工作时，下列说法不正确的是 A．复合碳电极上发生还原反应 B．电极发生反应： C．若有(标准状况)参与反应，有通过阴离子交换膜移向负极 D．正极区溶液的降低、负极区溶液的升高 【答案】D 【分析】由题可知，该电池中，中V的化合价升高，发生失电子的氧化反应，所以电极为负极；复合碳电极通入空气，为正极，发生得电子的还原反应。 【解析】复合碳电极为正极，得电子，发生还原反应，A正确；负极失电子，结合总反应配平可得电极反应：，电荷、原子均守恒，B正确；标准状况下物质的量为0.01 mol，参与反应转移4 mol电子，故反应转移0.04 mol电子；原电池中阴离子移向负极，为维持电荷平衡，转移0.04 mol电子时，有通过阴离子交换膜移向负极，C正确；正极反应为，生成，正极区pH升高；负极反应消耗，负极区pH降低，D错误；故选D。 解题技巧 有关离子交换膜的解题方法 1.分清隔膜类型。即交换膜属于阳离子交换膜、阴离子交换膜或质子交换膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过隔膜。 2.写出电极反应。判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移方向。 3.分析隔膜作用。在产品制备中，隔膜作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。 【变式探究】（2026·北京昌平·二模）一种高性能的碱性硼化钒()—空气电池装置示意图如下。 总反应为：(中的化合价为) 该电池工作时，下列说法不正确的是 A．复合碳电极上发生还原反应 B．电极发生反应： C．若有(标准状况)参与反应，有通过阴离子交换膜移向负极 D．正极区溶液的降低、负极区溶液的升高 【答案】D 【分析】由题可知，该电池中，中V的化合价升高，发生失电子的氧化反应，所以电极为负极；复合碳电极通入空气，为正极，发生得电子的还原反应。 【解析】复合碳电极为正极，得电子，发生还原反应，A正确；负极失电子，结合总反应配平可得电极反应：，电荷、原子均守恒，B正确；标准状况下物质的量为0.01 mol，参与反应转移4 mol电子，故反应转移0.04 mol电子；原电池中阴离子移向负极，为维持电荷平衡，转移0.04 mol电子时，有通过阴离子交换膜移向负极，C正确；正极反应为，生成，正极区pH升高；负极反应消耗，负极区pH降低，D错误；故选D。 【变式探究】（2026·广东广州·三模）某科研小组设计如图装置，实现含盐废水(以NaCl为例)和造纸废水(以含葡萄糖为例)的有效处理，并获得HCl溶液和NaOH溶液。已知，电极A和电极B均为惰性电极，M、N、P膜为离子交换膜。下列说法正确的是 A．电势：电极A＞电极B B．M膜和P膜均为阴离子交换膜 C．该装置工作时，Ⅱ室和Ⅳ室溶液的pH均升高 D．消耗，理论上可获得24 mol NaOH和24 mol HCl 【答案】D 【分析】由图可知，电极A为原电池的负极，葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，反应式为C6H12O6-24e-+ 6H2O=6CO2↑+24H+；电极B是正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；则原电池工作时，Ⅰ室中的氢离子通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅲ室中的氯离子通过阴离子交换膜进入Ⅱ室，则Ⅱ室得到盐酸；Ⅲ室中钠离子通过阳离子交换膜进入Ⅳ室，在Ⅳ室得到氢氧化钠溶液。 【解析】由分析可知，电极A为原电池的负极，电极B是正极，则电极B的电势高于电极A，A错误；由分析可知，M膜和P膜均为阳离子交换膜，B错误；由分析可知，原电池工作时，Ⅱ室得到盐酸，溶液pH减小；Ⅳ室得到氢氧化钠溶液，pH升高，C错误；电极A的反应式为：C6H12O6-24e-+ 6H2O=6CO2↑+24H+，由电荷守恒可知，Ⅱ室可以获得24 mol氯化氢，Ⅳ室获得24 mol氢氧化钠，D正确；故选D。 考向03 考查电极方程式的书写 【例3】（2026·湖南长沙·模拟检测）中科院研究所曾报道了一种高压可充电碱-酸Zn-PbO2混合电池，电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环，该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法正确的是 A．充电时，阳极反应式为PbO2＋4H＋＋＋2e-=PbSO4＋2H2O B．电池工作时，a、d两极室电解质溶液pH都减小 C．离子交换膜b、c分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜 D．放电时，每转移2 mol电子，中间K2SO4溶液中溶质增加1 mol 【答案】D 【分析】该电池放电时，为负极，为正极，放电时负极反应式：，正极反应式：，据此解答。 【解析】充电时阳极发生失电子的氧化反应，题给反应是放电时正极的还原反应，A错误；放电时，a极消耗，降低，减小；d极消耗，降低，增大，B错误；放电时，a极负电荷减少，（阳离子）需要透过b膜进入中间室，故b为阳离子交换膜；d极负电荷增多，（阴离子）需要透过c膜进入中间室，故c为阴离子交换膜，C错误；转移电子时，a极有进入中间溶液，d极有进入中间溶液，共增加，溶质增加，D正确；故选D。 解题技巧 电极方程式的书写方法 1.公式法 第一步：根据题中信息(如总反应方程式或原理图中元素化合价的升降等)判断还原剂和氧化产物、氧化剂和还原产物。 第二步：根据电池负极(或电解池阳极)为“还原剂－ne－―→氧化产物”、电池正极(或电解池阴极)为“氧化剂＋ne－―→还原产物”初步写出电极反应式。 第三步：根据电荷守恒、原子守恒及电解质性质，在初步书写的电极反应式两侧补充介质，配平电极反应式。 2.加减法 若已知电池放电时的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，由总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。 【变式探究】（2026·河南郑州·一模）近日，我国科学家成功研发出新型氢负离子原电池，其利用氢负离子的移动来存储和释放能量，放电时总反应方程式为：。 下列说法错误的是 A．电流方向：CeH2→固态电解质→NaAlH4→导线→CeH2 B．该装置存储能量时，H-由NaAlH4电极移向CeH2电极 C．放电时，正极的电极反应式为 D．理论上，当有1mol CeH3生成时，两极的质量变化差值为2 g 【答案】B 【分析】放电时总反应方程式为：，Ce元素化合价由+2升高为+3，CeH2失电子发生氧化反应，CeH2是负极；Al元素化合价由+3降低为0，NaAlH4是正极； 【解析】原电池放电时，电流由正极经外电路流入负极，电流方向：CeH2→固态电解质→NaAlH4→导线→CeH2，故A正确；该装置存储能量时为电解池，阴离子移向阳极，CeH2为阴极、NaAlH4为阳极，H-由CeH2电极移向NaAlH4电极，故B错误；放电时，正极NaAlH4得电子生成Al，正极的电极反应式为，故C正确；放电时负极反应式为CeH2-e-+H-=CeH3，理论上，当有1mol CeH3生成时，电路中转移1mol电子，负极消耗1molH-，负极质量增加1g，正极生成1molH-，正极质量减少1g，两极的质量变化差值为2 g，故D正确；故选B。 【变式探究】（2026·云南·模拟预测）掺杂高分子作为可充电锂电池正极材料的研究在学术界和工业界均受到关注，这类材料在光学显示器中的一种应用原理如图所示(掺杂为充电过程)，下列说法错误的是 A．掺杂时，电极为阴极 B．光学显示器由红色变为蓝色时，发生还原反应 C．光学显示器由蓝色变为红色时，电子由电极经外电路移向掺杂高分子 D．放电时，正极的电极反应式为 【答案】B 【分析】该装置为可充电电化学装置，题干明确掺杂为充电过程（电解池），对应红色未掺杂高分子转化为蓝色掺杂高分子；去掺杂为放电过程（原电池），对应蓝色掺杂高分子转化为红色未掺杂高分子：装置组成：两个电极分别为金属Li电极、ITO玻璃基底负载的高分子电极，电解质为有机电解质；未掺杂高分子为红色，掺杂后高分子为蓝色。充电时，在Li电极得到电子生成，因此Li电极作电解池的阴极；高分子电极作阳极，发生反应：，失去电子生成带正电的掺杂高分子，发生氧化反应，颜色由红色变为蓝色。放电（去掺杂，原电池过程）放电时为原电池，活泼金属Li易失电子，作原电池负极，发生反应（氧化反应）；蓝色掺杂高分子电极为原电池正极，发生反应：，掺杂高分子得到电子被还原为红色未掺杂高分子，颜色由蓝色变为红色，外电路中电子由负极Li流向正极（掺杂高分子电极）。 【解析】掺杂（充电）时，接电源负极，作阴极，A正确；红色变蓝色是掺杂过程，失电子发生氧化反应，不是还原反应，B错误；蓝色变红色是放电（原电池），是负极，电子由经外电路流向正极（掺杂高分子），C正确；放电时正极掺杂高分子得电子，反应式，电荷、原子均守恒，符合推导，D正确；故选B。 考向04 考查电化学的计算 【例4】（2026·四川成都·二模）某新型钠离子二次电池用溶解了的二甲氧基乙烷作电解质溶液，其电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基以增强电化学活性，电池充电时工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，电极B为负极，质量减少 B．放电时，电极A的电极反应式为 C．充电一段时间后，电解质溶液中的浓度基本保持不变 D．充电过程中，外电路通过时，理论上两电极质量变化相差46 g 【答案】B 【分析】充电时，电极A连接电源的正极，是阳极；放电时该极被还原，作原电池正极，电极B连接电源的负极，是阴极。放电时该极被氧化，作原电池负极。电极A的导电聚合物中掺杂了磺酸基，充电时从电极A脱嵌，进入电解质；放电时嵌入电极A。电极B为，充电时嵌入电极B，放电时脱嵌。 【解析】放电时，电极B为负极，脱嵌，质量减少，选项正确。放电时，电极A作原电池正极，电极反应为：，B错误。充电一段时间后，嵌入电极B的与通过隔膜迁移的数目相同，电解质溶液中的浓度基本保持不变，C正确。充电过程中，每转移1 mol ，电极A有1 mol 脱嵌移至电极B，因此电极A减重23 g，同时有1 mol 嵌入电极B使其增重23 g，则两电极质量变化相差，D项正确；故选B。 解题技巧 电化学的计算方法 【变式探究】（2026·陕西榆林·模拟预测）某科研团队采用RhCu M-tpp双功能催化剂，成功构建了可充电锌-硝酸盐/乙醇电池，其放电工作原理如图所示。下列叙述错误的是 A．放电时，向极移动 B．放电时，正极的电极反应为 C．充电时，忽略体积的变化，储液罐甲内溶液的减小 D．充电时，每生成的同时有生成 【答案】D 【解析】放电时，为负极，向极移动，A项正确；放电时，左池生成了氨气，电解质溶液非酸性，则正极的电极反应为，B项正确；充电时，阴极的电极反应为，阳极的电极反应为，有乙酸生成，忽略体积的变化，储液罐甲内溶液的pH减小，C项正确；根据得失电子守恒，Zn的摩尔质量为65 g/mol，生成6.5 g Zn的物质的量为0.1 mol。根据阴极反应，生成0.1 mol Zn转移0.2 mol电子。根据阳极反应，生成1 mol CH3COOH转移4 mol电子。因此，当转移0.2 mol电子时，生成的CH3COOH的物质的量为0.2 mol/4 =0.05 mol，故D错误。故选D。 【变式探究】（2026·河南南阳·模拟预测）全铁液流电池具有储能容量大、使用寿命长的特点。利用该电池为电源，电解制备金属Co和盐酸的装置如图所示。下列说法错误的是 A．工作时，甲装置中隔膜两侧溶液中浓度均增大 B．乙装置中膜Ⅰ和膜Ⅱ分别为阳离子膜和阴离子膜 C．乙装置的总反应为 D．理论上，增加1 mol，则阴极质量增加约19.7 g 【答案】B 【分析】全铁液流电池（甲装置）为原电池，电解制备金属Co和盐酸的装置（乙装置）为电解池。甲装置中，电极a为正极，发生还原反应：；电极b为负极，发生氧化反应：，阴离子通过阴离子交换膜向负极迁移以维持电荷平衡。乙装置中，Co电极为阴极，发生还原反应：；惰性电极为阳极，发生氧化反应：。为制备盐酸，膜Ⅰ允许通过，膜Ⅱ允许通过，与在中间室结合生成HCl，据此分析。 【解析】甲装置中，正极a发生反应，浓度增大；负极b发生反应，浓度也增大，故两侧溶液中浓度均增大，A不符合题意；乙装置中，为使中间室生成HCl，膜Ⅰ需允许通过，为阴离子膜，膜Ⅱ需允许通过，为阳离子膜，B符合题意；乙装置中，阴极反应为，阳极反应为，透过膜Ⅰ、透过膜Ⅱ进入中间室生成HCl，总反应为，C不符合题意；正极a发生反应，负极b发生反应，甲装置中，每生成3 mol ，转移2 mol电子；电解池阴极发生反应，增加1 mol，则阴极质量增加，阴极质量增加，D不符合题意；故选B。 拔高・分层集训 基础演练 1.（2026·安徽滁州·模拟预测）重庆大学程佳、黄寻、魏子栋教授团队在不对称电解池内电催化乙二醇(EG)转化为高价值的乙醇酸(GA)的研究取得新的突破。其电解原理如下图所示：(不考虑溶液体积的变化)下列叙述错误的是 A．N极电势高于M极 B．电子流向：电源负极→M，N→电源正极 C．工作时，OH-向N极迁移，N极区pH增大 D．每生成1 mol乙醇酸，理论上电路中转移4 mol电子 【答案】C 【分析】由题干装置图信息可知，M极上H2O中的H得到电子转化为H2，即发生还原反应，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则M极为阴极，N极上HOCH2CH2OH转化为HOCH2COOH，发生氧化反应，电极反应为：HOCH2CH2OH-4e-+4OH-=HOCH2COOH+3H2O，N极为阳极，据此分析解题。 【解析】由分析可知，M为阴极与电源的负极相连，N为阳极与电源的正极相连，故N极电势高于M极，A正确；由分析可知，M为阴极与电源的负极相连，N为阳极与电源的正极相连，则电子流向：电源负极→M，N→电源正极，B正确；由分析可知，电解池工作时N极电极反应为：HOCH2CH2OH-4e-+4OH-=HOCH2COOH+3H2O，即电路上通过4 mol e-就有4 mol OH-由M极移向N极，恰好消耗4 mol OH-，生成H2O导致OH-浓度进一步减小，同时生成的乙醇酸使溶液pH减小，即工作时，OH-向N极迁移，N极区pH减小，C错误；由分析可知，电解池工作时N极电极反应为：HOCH2CH2OH-4e-+4OH-=HOCH2COOH+3H2O，故每生成1 mol乙醇酸，理论上电路中转移4 mol电子，D正确。 2.（2026·安徽合肥·模拟预测）我国研究人员设计出一种金属羟基氧化物双功能催化剂电极，并利用该电极实现甲醇、乙醛酸联合制备酒石酸的电化学装置如图所示，已知在电场的作用下，双极膜中的水可解离为和，并向两极移动。下列说法正确的是 A．B极为电源负极 B．由中间水层向极移动 C．M极的电极反应式为 D．若双极膜消耗3mol水，理论上有16g甲醇被氧化 【答案】D 【分析】观察N极（右侧）： 原料是甲醇（），产物是碳酸根（），发生氧化反应，N极为阳极。观察M极（左侧）： 原料是乙醛酸（），产物是酒石酸，这是一个加氢的过程（醛基变成醇羟基），属于还原反应，M极为阴极。 【解析】由分析可知，N极是阳极，在电解池中，阳极连接电源的正极。因此，B极为电源的正极，A极为电源的负极，A错误；题目已知双极膜中的水解离为和，在电场作用下，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。M极是阴极，N极是阳极。所以，（阳离子）应该向M极（阴极）移动，（阴离子）向N极（阳极）移动，B错误；由分析可知，M极是阴极，发生还原反应，反应物是乙醛酸（），生成物是酒石酸，正确电极反应式为，C错误；若双极膜消耗3mol水，生成3mol和3 mol ，为了维持电路中的电荷平衡，外电路每转移1 mol电子，双极膜内部就需要解离出1 mol 移向阴极，1 mol 移向阳极，消耗3mol水时转移 3 mol 电子，N极（阳极）上甲醇被氧化成碳酸根，电极反应式为，有0.5mol甲醇被氧化，质量为，D正确；故选D。 3.（2026·天津武清·一模）电解饱和食盐水的原理示意图如下。下列说法不正确的是 A．阴极的电极反应为： B．离子交换膜是阳膜 C．电解初期电路中每通过2 mol电子，阳极室溶液质量减少71 g D．右侧电极区溶液的pH升高 【答案】C 【解析】电解饱和食盐水时，阴极发生还原反应，溶液中氢离子得电子生成氢气，电极反应式为，A正确；图中离子交换膜允许从阳极室移向阴极室，不允许OH-离子通过，因此是阳离子交换膜（阳膜），B正确；阳离子交换膜只允许阳离子（如Na+）通过。电解初期，阳极室发生反应：，同时Na+通过阳离子交换膜进入阴极室。每通过2 mol电子，阳极室生成1 mol （71 g）逸出，同时2 mol Na+（46 g）迁出，阳极室溶液质量共减少117 g，C错误；右侧为阴极区，水放电生成和，浓度升高，溶液 pH 升高，D正确；故选C。 4.（2026·湖南长沙·二模）电化学-化学耦合反应实现氨选择性氧化合成肼()的装置如图所示。下列说法错误的是 A．电子移动方向：a极→电源正极，电源负极→b极 B．该合成方法可以避免氨在电极上被过度氧化产生副产物 C．电极反应Ⅱ为2   D．理论上电路中每通过6 mol e-，阴极区电解质溶液的质量减少6 g 【答案】D 【分析】根据装置中物质转化可知，a极上苯酚转化为环己酮，发生失电子的氧化反应，故a为阳极，与电源正极相连，b极为阴极，与电源负极相连。阳极区苯酚先被氧化为环己酮，环己酮再在溶液中与反应生成，在电极上失去电子生成环己酮和肼，可避免直接在电极表面发生氧化反应。阴极区得电子生成和，装置中为阴离子交换膜，允许阴离子向阳极迁移。 【解析】电解池中电子由阳极流出流向电源正极，由电源负极流向阴极，故电子移动方向为a极→电源正极，电源负极→b极，A正确；未直接在电极上发生反应，而是在溶液中与阳极生成的环己酮反应，可避免氨在电极上被过度氧化产生副产物，B正确；电极反应Ⅱ中失电子，结合水与碳酸根生成环己酮、肼和碳酸氢根，配平后离子方程式符合电荷守恒与原子守恒，C正确；阴极的电极反应为，电路中每通过2 mol电子，生成1 mol 逸出，同时生成2 mol ，会通过阴离子交换膜向阳极区迁移，故电路中通过6 mol电子时，阴极区减少的质量为生成氢气的质量与迁出的质量之和，为，D错误；故选D。 5.（2026·湖北武汉·模拟预测）我国学者以有机物NHPI()为氢原子转移试剂，电催化合成硅醇()的原理如图所示。下列说法错误的是 A．a极与电源正极相连，发生氧化反应 B．每生成，外电路中至少转移2mol电子 C．NHPI在反应中浓度保持不变 D．该合成反应的总反应为 【答案】C 【解析】a极上，NHPI失去电子转化为氧自由基，发生氧化反应，电解池中阳极发生氧化反应，阳极与电源正极相连，因此a极接电源正极，A正确；阳极反应分4步：①②③④ 每生成，①③各失去1mol电子，外电路中至少转移2mol电子，B正确；NHPI在a极被氧化后，又和R3SiH反应重新生成，整个过程中不被消耗，由于反应中要消耗水，NHPI在反应中浓度发生变化，C错误；由B中4步反应，结合阴极反应H++e-=、H2O+e-=+OH-，消去所有中间产物，总反应为R3SiH+H2O→R3SiOH+H2↑，D正确；故选C。 6.（2026·河南开封·模拟预测）我国科研小组研发了一种以为固体电解质的锂电池(自由移动)，结构如图所示，两电极材料分别为和石墨烯()。使用前，先将电池充电激活至电压为，此时转化为；放电至时，电极材料中检测到大量的。下列说法错误的是 A．放电时，电极的电势高于电极 B．放电至过程中，电极的电极反应式为 C．充电过程中，移向电极，固体电解质中的质量分数不变 D．当电路中通过电子时，理论上两电极的质量变化差为 【答案】B 【解析】放电时电极材料转化为，可以判断出Ru的化合价降低，得电子，即M极是正极，N极是负极，所以电极的电势高于电极，A正确；放电过程中，电极材料转化为，电极的电极反应式为，B错误；充电时，电极是阴极，电极反应式，移向电极，阳极电极反应式（），阴极消耗多少，阳极就会生成多少，所以固体电解质中的质量分数不变，C正确；当电路中通过电子时，以放电为例电极的电极反应式为，N电极，当电路中通过电子时，电极增加，N电极减少，理论上两电极质量变化量的差值为的质量，即质量相差7克，D正确；故选B。 7.（2026·河南开封·模拟预测）环己酮()是一种重要的有机合成中间体和溶剂，其制取方法之一是间接氧化环己醇法，工作原理如图所示。 下列说法错误的是 A．a极电极反应式： B．理论上，每生成1 mol环己酮，阴极将产生标准状况下的 C．电解槽中的离子交换膜为阳离子交换膜，b极区溶液降低 D．环己醇被氧化成环己酮，碳原子杂化方式由变成 【答案】C 【分析】根据题图可知，a极为电解池的阳极，三价铬离子失电子发生氧化反应，电极反应式为，重铬酸根离子再将环己醇氧化为环己酮，本身被还原为；b为阴极，氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为。 【解析】据分析，a极为阳极，电极反应式为，A正确；环己醇被氧化为环己酮时，1 mol环己醇失去2 mol电子；转移2 mol电子时，阴极（b极）发生反应，生成1 mol H2，标准状况下体积为22.4 L，B正确；b极（阴极）发生反应，消耗H+，为维持电荷平衡，a极生成的H+通过阳离子交换膜迁移到b极区；迁移过来的H+补充了消耗的H+，因此b极区溶液的 pH基本不变，C错误；环己醇中与羟基相连的碳原子为饱和碳，采取杂化，被氧化为环己酮后，该碳原子与氧原子形成双键，该碳原子采取杂化，D正确；故选C。 8.（2026·四川绵阳·一模）Na—Ni/NiCl2二次电池具有高能量密度、长寿命、安全性高的优点，以β﹣氧化铝陶瓷作固体电解质(只允许钠离子通过)，工作原理如图所示。下列说法错误的是 已知：该题环境下，AlCl3易结合Cl﹣生成[AlCl4]﹣。 A．该电池在常温下无法运行 B．充电时电势：a＜b C．放电时，负极电极反应式为Na-e-=Na+ D．放电时，每转移1mole﹣熔融电解质质量增加35.5g 【答案】D 【解析】因为电解质为β﹣氧化铝陶瓷，在常温下不能作为熔融状态让钠离子通过，所以该电池在常温下无法运行，故A正确；放电时，a为负极，b为正极，充电时，a为阴极，b为阳极，根据电解原理，阳极电势高于阴极，所以充电时电势：，故B正确；放电时，负极发生氧化反应，钠失去电子生成钠离子，电极反应式为，故C正确；放电时，负极反应为，生成的通过β - 氧化铝陶瓷进入正极区，正极发生反应：，生成的与结合生成，反应为，同时与结合为。每转移时：有（质量为23 g）进入正极熔融电解质；正极生成（质量为35.5 g）进入电解质，与结合转化为。因此熔融电解质增加的质量为，而非35.5 g。故D错误；故选D。 9.（2026·陕西咸阳·模拟预测）生物电芬顿(Bio-Electro Fenton，BEF)系统是将生物电化学系统与芬顿氧化工艺耦合的新兴水处理技术，具有条件温和、污泥产量少、污染物去除效率高、能耗低的优点。系统结构及原理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法错误的是 A．外电路中箭头方向为电流的方向 B．当左侧电极消耗时，外电路转移电子总数为 C．离子交换膜可以采用质子交换膜，从左侧电极室迁移到右侧电极室 D．右侧电极室中生成的反应为 【答案】A 【解析】根据电极反应判断，左侧电极为负极，右侧为正极，因此外电路的箭头方向为电子的流向，A错误；左侧电极反应式为，因此当消耗1mol时，外电路转移电子总数为，B正确；左侧电极生成，右侧电极反应消耗，因此采用质子交换膜，有利于从左侧电极室迁移到右侧电极室，C正确；右侧电极室中生成⋅OH的反应为，D正确；故选A。                                                                            10.（2026·河南·一模）以溶液为离子导体，在如图装置中光催化烯烃可制得环氧化物。下列有关说法正确的是 A．能量转化形式：光能电能化学能 B．电流从电极经离子导体流向电极 C．需及时补加以维持体系稳定 D．若电极生成5.6L气体(标准状况)，理论上生成   【答案】D 【分析】电极发生氧化反应，，是阳极；则Pt电极为阴极，发生还原反应，。电池总反应为： 。 【解析】光能未转化为电能，而是与电能共同转化为化学能，A错误；是阳极，是阴极，在作为离子导体的NaBr溶液中，电流是从流向，B错误；根据转化图可知，反应中阴极生成的会在后续反应中完全消耗，+OH-→， 、，结合总反应，体系稳定，不需要补加，C错误；标准状况下的物质的量为，总反应中对应环氧化物，因此生成时，理论生成 ，D正确；故选D。 能力进阶 11.（2026·甘肃张掖·二模）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。下列说法错误的是 A．放电时，电子流动方向：电极负载电极 B．放电时，当外电路通过电子时，理论上中间室及右侧贮液器中的共减少 C．充电时，该电池发生反应的离子方程式为 D．膜为阳离子交换膜，膜为阴离子交换膜 【答案】B 【分析】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，电极A为负极，电极反应为；充电时，电极B为阳极，电极反应为，电极A为阴极，电极反应为； 【解析】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正确；放电时，当外电路通过2 mol电子时，理论上负极室中有2 mol Na+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，B错误；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，C正确；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，D正确；故选B。 12.（2026·河南新乡·模拟预测）通过下图所示装置，可将CO2转化为碳酸二甲酯[CO(OCH3)2]。 下列说法正确的是 A．合成时电流方向：玻碳电极→电源→金电极 B．电解过程中要不断搅拌，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Br-的浓度增加 D．若导线中通过2 mol电子，最多生成2 mol碳酸二甲酯 【答案】B 【分析】玻碳电极上转化为，发生失电子的氧化反应，因此玻碳电极为阳极，阳极电极反应方程式：；金电极为阴极，阴极电极反应方程式：。 【解析】电流从电源正极流出，经过玻碳电极（阳极），在电解质溶液中由离子导电，然后从金电极（阴极）流回电源负极，选项中电流方向错误，A错误；搅拌可以促进、、扩散，使反应物更充分接触催化剂，促进催化反应的进行，B正确；整个过程中可循环：阳极，催化阶段得电子重新生成。若逸出，无法参与催化反应，不能被还原为，溶液中浓度会降低，C错误；根据催化剂上发生的反应：。生成碳酸二甲酯，对应转移电子，因此导线通过电子时，最多生成碳酸二甲酯，D错误；故选B。 13.（2026·浙江·二模）一种通过一氧化碳与乙炔共电解高效合成1-丙醇的装置如图所示（电解质为溶液），下列说法中不正确的是 A．基电极的电极反应为： B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．1 mol与完全转化为1-丙醇转移电子数为 D．电解过程可能产生1，3-丁二烯 【答案】B 【分析】右侧通入和合成1-丙醇，发生得电子的还原反应，为阴极；则左侧基为阳极。 【解析】电解质为溶液，阳极失电子生成，电极反应，A正确；阳极消耗，阴极生成，为维持电中性、补充阳极消耗的，需要从阴极室迁移到阳极室，因此R应为阴离子交换膜，B错误；1-丙醇为，中为价，中2个总共为价，反应物中总化合价为；产物1 mol 1-丙醇中3个总化合价为，总共得到电子，转移电子数为，C正确；电解过程中，2分子乙炔可以发生偶联加氢，生成1，3-丁二烯，因此可能生成该产物，D正确；故选B。 14.（2026·河南南阳·模拟预测）在饱和的甲醇溶液中，2-氯-5-三氯甲基吡啶()电化学脱氯生成6-氯烟酸甲酯(MCN)的过程如图所示。 下列说法错误的是 A．电极连接电源正极 B．电极的电极反应式： C．若使用阴离子交换膜，Pt电极上会产生黄绿色气体 D．理论上电极上产生的与电极通入的的质量相等 【答案】B 【分析】Pt电极上转化为，氧元素化合价升高，发生失电子的氧化反应，故Pt电极为阳极，连接电源正极，阳极电极反应式为；Ag电极为阴极，阴极上得电子结合有机物，生成和。 【解析】Pt电极上转化为，发生失电子的氧化反应，为阳极，连接电源正极，A正确；Ag电极为阴极，1mol得4mol电子，根据原子守恒，阴极电极反应式为，所给选项中反应物系数匹配错误，B错误；C．若使用阴离子交换膜，会透过交换膜向阳极Pt电极移动，在Pt电极上失电子生成，氯气为黄绿色气体，C正确；根据整个电路得失电子守恒，Ag电极每消耗1mol得到4mol电子，而Pt电极每生成1mol失去4mol电子，故理论上Pt电极产生的与Ag电极通入的物质的量相等，质量也相等，D正确；故选B。 15.（2026·山东德州·三模）一种无膜电合成碳酸乙烯酯()的工作原理如图。下列说法错误的是 A．电极电势 B．反应中的物质的量不变 C．每生成，可制得 D．“反应Ⅱ”为 【答案】D 【分析】镍电极发生还原反应，作阴极，连接电源负极；二氧化铱电极发生氧化反应，作阳极，连接电源正极。从整个反应过程来看，在电极a转化为后，在后续反应中再生，反应Ⅰ为：，整个电解池的反应物为、和，生成物为和，总反应为，据此分析。 【解析】二氧化铱电极为阳极接电源正极，镍电极为阴极接电源负极，正极电势高于负极，故电极电势，A正确；在阳极被氧化为，又在后续反应Ⅰ和Ⅱ中再生，其总量不变，B正确；生成转移电子，阳极生成，对应生成，C正确；“反应Ⅱ”反应物为和，生成物为和，题干中“无膜”及图中阴极产生可知，“反应Ⅱ”是在碱性介质中进行，故“反应Ⅱ”应为，D错误；故选D。 16.（2026·四川·模拟预测）某研究小组以浓差电池为电源，用如图所示装置从含Na2CrO4的浆液中分离得到含的溶液并制备。已知：浓差电池中，某种电解质离子或分子浓度越大，其氧化性或还原性越强。 下列说法正确的是 A．Ag(Ⅰ)为负极，起始时， B．膜a、膜b、膜c均为阴离子交换膜 C．转化成所需主要由C室提供 D．E室的电极反应式为 【答案】C 【分析】用如图所示装置从含Na2CrO4的浆液中分离得到含的溶液并制备，说明从D室通过膜c进入E室，则E室为阴极室，发生还原反应，电极反应式为；C室为阳极区，发生氧化反应，电极反应式为。生成的通过膜b进入D室，与反应转化为（）。浓差电池的正极（）连接电解池的阳极（惰性电极Ⅰ），负极（）连接电解池的阴极（惰性电极Ⅱ）。 【解析】由分析可知，Ag(Ⅰ)为负极，Ag(Ⅱ)为正极，浓差电池中，某种电解质离子或分子浓度越大，其氧化性或还原性越强，则正极区氧化性更强、浓度更大，故起始时，A错误；由分析可知，为负极，电极反应式为：，为维持电中性，需从B室移向A室，故膜a为阴离子交换膜；C室生成的需进入D室参与反应，故膜b为阳离子交换膜，D室的需进入E室制备，故膜c为阳离子交换膜，B错误；由分析可知，C室为阳极区，电极反应生成，通过膜b迁移到D室，为转化为提供，C正确；由分析可知，E室为阴极区，发生得电子的还原反应，电极反应为，D错误；故选C。 17.（2026·河南南阳·模拟预测）某化学实验小组以铅蓄电池为电源模拟对含二甲胺的工业废水进行处理，反应原理如图1所示(a池发生反应的微观过程如图2所示，转化过程中b池溶质的物质的量不变)。下列说法错误的是 A．工作时铅蓄电池的铅电极连接N极 B．阴极电极反应式： C．离子交换膜为阴离子交换膜 D．转移6 mol 时，理论上阳极区生成1 mol 【答案】D 【解析】由图2知，M极为阳极，则N极为阴极，故工作时铅蓄电池的铅电极(负极)与N极相连，A项正确；阴极电极反应式：，B项正确；工作过程中b池溶质的物质的量不变，阴极区生成的定向移动到阳极区”修改为“阳极区进行氧化反应消耗，阴极区进行还原反应生成，为保持电荷守恒，从阴极区通过离子交换膜移向阳极区，C项正确；当转移6 mol电子时，生成，碱性条件下生成，根据方程式可知，理论上阳极区生成，D项错误。 18.（2026·重庆·模拟预测）热敏结晶增强液态热化学电池中，胍离子()选择性诱导结晶，冷热端电极产生电势差，从而实现给锂离子电池充电，工作原理如图。锂离子电池反应为 。下列说法错误的是 A．冷端电极电势高于热端电极电势 B．该新型热敏电池放电时，热端的电极反应式为 C．锂离子电池充电过程中，Li+通过LiPON薄膜移向a极 D．对锂离子电池充电时，电路中转移x mol电子，b极生成x mol Li1-xCoO2 【答案】D 【分析】根据锂离子电池反应可知，放电时，Li1-xCoO2发生反应：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，得到电子，即b极作正极，LixSi即a极为负极，充电时，a极为阴极，b极为阳极，冷端电极为正极，热端电极为负极，据此分析解题。 【解析】由分析可知，冷端电极为正极，热端电极为负极，即冷端电极电势高于热端电极电势，A正确；由分析可知，该新型热敏电池放电时，热端电极为负极，发生氧化反应，故热端的电极反应式为，B正确；由分析可知，锂离子电池充电过程中，a极为阴极，b极为阳极，故Li+通过LiPON薄膜移向a极，C正确；对锂离子电池充电时，b电极反应为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+，电路中每转移x mol电子，生成1mol Li1-xCoO2，D错误。 19.（2026·四川绵阳·模拟预测）利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生，同时利用该电池电解溶液制取溶液和溶液，装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室通入足量氨气后电池开始工作。下列说法错误的是 A．电解装置中离子交换膜为阴离子交换膜 B．A、B、C对应的物质分别是、浓溶液、溶液 C．电池总反应： D．其他条件不变，若扩散到乙室将减小电流强度 【答案】A 【分析】左侧是热再生氨电池，右侧是电解池。甲室通入足量氨气后，与形成，导致甲室浓度降低，乙室相对较高。根据原电池原理，甲室为负极室，Cu失电子，乙室为正极室，得电子析出。右侧电解池中，丙室连正极，丁室连负极。电解池反应：丙室：，得溶液。丁室：，需Na+从丙室迁移至丁室以维持电荷平衡，最终得浓NaOH溶液。 【解析】Na+需从丙室迁移到丁室，说明膜允许阳离子通过，是阳离子交换膜，A错误；丁室反应生成，同时迁移过来，因此 B 为浓 NaOH 溶液；丙室反应生成，因此 C 为 溶液；丁室通入的中含少量 A，阴极反应生成​，A 应为NaOH，B正确；负极：，正极：，相加得总反应：，C正确；若扩散到乙室，会与结合生成，使乙室浓度降低，正极反应速率下降，整体电流强度减小，D正确；故选A。 20.（2026·甘肃张掖·一模）工业上将单独脱除SO2的反应与H2O2的制备反应相结合，可实现协同转化。 ①单独制备：   ②单独脱除：   协同转化装置如图所示，在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为OH-和H+，并向两极迁移。下列叙述错误的是 A．反应②释放的能量可以用于反应① B．协同转化总反应： C．产生H2O2的电极反应： D．反应过程中不需要补加稀硫酸 【答案】B 【分析】根据电子流向判断左侧电极为负极，硫元素化合价从+4升高为+6，二氧化硫转化为硫酸根，发生氧化反应；右侧电极为正极，氧元素化合价从0降低为-1，氧气转化为过氧化氢，发生还原反应。双极膜解离产生的氢离子向正极迁移，氢氧根离子向负极迁移。 【解析】反应②焓变小于0为放热反应，释放能量，反应①焓变大于0为吸热反应，需要吸收能量，反应②释放的能量可通过能量转化用于反应①，A正确；左侧为碱性氢氧化钠溶液环境，二氧化硫与氢氧根反应生成亚硫酸根，再被氧化为硫酸根，最终生成硫酸钠而非硫酸，总反应为，选项给出的总反应不符合实际反应环境，B错误；右侧为酸性稀硫酸环境，氧气得电子生成过氧化氢，1mol氧气得2mol电子，结合双极膜迁移过来的氢离子配平，电极反应为，C正确；生成过氧化氢消耗的氢离子全部由双极膜解离提供，稀硫酸中的硫酸根不参与反应，仅起导电作用，浓度不变，反应过程中不需要补加稀硫酸，D正确；故选B。 真题实战 1.（2026·江苏·高考真题）镁锰干电池的结构如图所示，作电解质，干电池的总反应式：，该电池缺点是易“鼓包”。下列说法正确的是 A．镁合金作负极，发生还原反应 B．电池工作过程中，从负极向正极迁移 C．引起“鼓包”的反应： D．参加反应，理论上外电路通过的电子总量为 【答案】D 【解析】镁合金作负极，但发生的是氧化反应，非还原反应，A错误；Br⁻为阴离子，在原电池中应向负极迁移，而非从负极向正极迁移，B错误；“鼓包”若因气体产生，该方程式生成O2，但是Mg是强还原剂，反应中Mg应该被氧化，O不会被氧化生成O2；鼓包实际是Mg与水发生副反应生成H2，C错误；由总反应可知，2 mol MnO₂参与反应时转移2 mol电子，故1 mol MnO2参与反应时，外电路通过电子总量为1 mol，D正确；故选D。 2.（2026·湖南·高考真题）一种可用于心脏起搏器的扣式电池部分截面结构如图所示(-有机溶剂作电解质溶液，难溶于该溶剂)。下列说法错误的是 A．往电极材料中添加石墨，可增强其导电性 B．正极反应式为 C．放电时，从负极向正极移动 D．每消耗负极材料，理论上外电路中通过了 【答案】B 【分析】该扣式电池中，活泼金属作负极，作正极，以此解答。 【解析】石墨具有良好的导电性，添加到电极材料中可增强电极的导电性，A正确；题干明确难溶于有机溶剂，无法电离出自由移动的，正极反应物是固体，正极反应应为，B错误；原电池放电时，阳离子向正极移动，因此从负极向正极移动，C正确；负极反应为，2.1g 的物质的量为，理论上外电路中通过，D正确；故选B。 3.（2026·北京·高考真题）利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐，实现资源化利用。原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A．溶液的作用之一是吸收 B．极的电极反应式： C．工作一段时间后，阴极室的总浓度下降 D．理论上，阳极产生的大于阴极消耗的 【答案】D 【分析】由题可知，通入溶液中，反应生成，在a电极得到电子生成和，电极反应式为，被氧化为，b电极上，失去电子生成水和氧气，电极反应式为：，据此回答。 【解析】溶液呈碱性，可与酸性气体发生反应，起到吸收的作用，A正确；a极为阴极，O2在碱性条件下得电子生成，电极反应式为：，B正确；阴极室中吸收H2S会消耗，假设处理：，消耗，生成，被氧化为消耗：，同时生成，为了生成需要转移8 mol电子：同时生成，同时双极膜中有向阴极迁移，并消耗（中和反应），综合来看，消耗，生成，因此总浓度下降，C正确；阳极反应为，每生成1 mol O2转移4 mol电子，阴极每消耗1 mol O2转移2 mol电子，相同转移电子数下，阳极产生的n(O2)小于阴极消耗的n(O2)，D错误；故选D。 4.（2026·重庆·高考真题）电化学捕获并生产的一种联合电解装置如图所示。下列叙述错误的是 A．两个电解池阳极上的电极反应相同 B．理论上电解池1中氧气的净增量为零 C．电解池2的总反应为 D．理论上该联合电解装置生产需转移电子 【答案】D 【分析】两个电解池中，b极和d极均生成，氧元素从-2价升高到0价，失电子发生氧化反应，因此b、d均为阳极，a、c均为阴极。 【解析】两个电解池的阳极（b、d）反应均为，电极反应相同，A正确； 电解池1阴极a消耗，电极反应：，阳极b生成，相同转移电子数下，消耗和生成的物质的量相等，故净增量为零，B正确；电解池2阴极反应为，阳极反应为，阴阳极反应相加配平得到总反应，C正确；中C为+4价，中C为+2价，生成1mol 时C得到2mol电子，故转移电子为2mol；如果考虑整个联合装置的电子转移总数：为了给电解池2提供这 1 mol CO2，电解池1中需要生成 1 mol 并与反应放出 1 mol CO2。根据电解池1的阴极反应，生成1 mol 同样需要转移 2 mol 电子。 因此，系统内外总共转移 4 mol 电子。无论采用何种计算方式，转移的电子数都不是 3 mol，D错误；故选D。 5.（2026·湖北·高考真题）某光电化学还原制的装置如图所示。给光电极施加脉冲偏压，偏压为负时，光电极上发生还原反应。 下列说法错误的是 A．偏压为时，光电极反应为 B．每产生，右室溶液质量减少 C．偏压为时，光电极排斥以清洁表面 D．相对于恒定偏压，脉冲偏压利于提高光电极的制效率 【答案】B 【解析】偏压为-0.2V时为负偏压，光电极发生还原反应，得电子生成，电极方程式为，A正确；18g 的物质的量为1mol，生成1mol 转移8mol电子。右室对电极反应为，转移8mol电子时，生成2mol （质量64g）逸出，同时有8mol 通过质子交换膜进入左室，右室共减少质量为，B错误；偏压为1.0V时为正偏压，光电极带正电，会排斥阳离子，可清洁电极表面，C正确；脉冲偏压下，负偏压时还原生成，正偏压时同种电荷相互排斥，及时排出生成的，能有效刷新电极表面，从而提高长效反应的催化效率，利于提高制的效率，D正确；故选B。 6.（2026·四川·高考真题）化学工作者最近研究出一种电化学回收废旧电极材料中有价成分的新方法。将在磷酸存在下处理得到的溶液经提取电解槽电解，和分别进入对应的储存电极。提取完成后，将储存电极转移到含LiCl溶液的释放电解槽电解，即得纯净的。其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是 A．提取的电极反应为 B．提取电解槽中，每提取，理论上可回收 C．释放电解槽中，中的钛被氧化 D．释放电解槽的总反应为 【答案】B 【分析】由图可知，提取电解槽中，左侧为阴极，电极反应：，右侧电极为阳极，电极反应为；释放电解槽中，左侧释放，为电解池阳极，电极反应：，右侧为释放，为电解池阴极，电极反应：，与结合，即得纯净的，据此解答。 【解析】提取的电极为阴极，得电子嵌入电极，反应式电荷、原子均守恒，符合反应事实，A正确；提取电解槽中，每提取，电路中转移，由阳极电极反应式可知，理论上可回收，B错误；释放电解槽中，释放出，转化为，反应中失电子，Ti元素化合价升高，钛被氧化，C正确；配平释放电解槽的总反应， 阳极：；阴极：，两式相加，结合，整理后得到选项中的总反应，原子、电子均守恒，D正确；故选B。 7.（2026·贵州·高考真题）储能技术是新能源产业发展的重要支撑。一种基于TEMPO衍生物作为正极储能活性材料的水系有机液流电池的工作原理如图。 下列说法正确的是 A．充电时，电极a发生氧化反应 B．充电时，电子从电源的负极流向a极，由b极流向电源的正极 C．放电时，正极反应为 D．放电时，外电路转移2 mol电子，理论上负极区溶液质量减少71 g 【答案】B 【分析】放电时，a是负极，电极反应：，b是正极，电极反应：，充电时，a是阴极，b是阳极，电极反应与原电池相反，据此解答。 【解析】充电时电极a连接电源负极，为阴极，得电子发生还原反应，A错误；充电时电子仅在外电路移动，由电源负极流向阴极a，再由阳极b流向电源正极，B正确；放电时正极发生得电子的还原反应，正确反应为，选项给出的是失电子的氧化反应，C错误；放电时阴离子向负极移动，转移2 mol电子时，有2 mol 进入负极区，负极区溶液质量增加71 g，而非减少，D错误；故选B。 8.（2026·江西·高考真题）背靠背式电解池可用于电化学合成氨，如图。下列说法正确的是 A．阳极反应： B．外电路电子由b流向a C．每生成，消耗 D．经交换膜从右向左移动 【答案】D 【分析】该装置为阴离子交换膜电解池，右侧通入与生成，氮元素化合价从0降低至-3，发生得电子的还原反应，因此右侧电极为阴极，连接电源负极b，阴极反应为；左侧电极为阳极，连接电源正极a，在阳极失电子发生氧化反应，阳极反应为，总电解反应为； 【解析】阳极是失去电子生成氧气，正确电极反应式为，A错误；右侧转化为，N元素化合价降低发生得电子的还原反应，故右侧为阴极，b为电源负极，a为电源正极，外电路电子只能在导线中移动，路径为b流向阴极、阳极流向a，不存在b直接流向a的路径，B错误；根据总反应，生成消耗，则生成 仅消耗，C错误；电解池通用规律为阴离子向阳极移动，阳极在装置左侧，体系中迁移的阴离子可穿过阴离子交换膜，因此从阴极区向阳极区移动，D正确；故选D。 9.（2026·广东·高考真题）一种利用电解还原同时实现海水脱盐的装置如图，电解液在Ⅰ和Ⅳ室间循环，初始电解液为溶液，膜①~③为阳离子或阴离子交换膜。下列说法错误的是 A．①为阳离子交换膜，②为阴离子交换膜 B．阳极反应为 C．电解一段时间后，Ⅲ室海水中盐的浓度降低 D．电解过程中，Ⅰ室电解液的pH在一段时间内可保持稳定 【答案】C 【分析】由题图可知，在电极上反应转化为，元素化合价降低，故电极为阴极，阴极反应为，生成的与电解液中的发生反应。电极为阳极，电离出的在阳极放电，阳极反应为，电离出的发生反应。若③为阴离子交换膜，结合电流方向可知，Ⅲ室海水中的会向右通过膜③迁移至Ⅳ室中，并在电极上放电生成，故③应为阳离子交换膜，以阻止通过，据此可知实现脱盐的海水不是Ⅲ室海水，而是Ⅱ室海水，则①为阳离子交换膜，②为阴离子交换膜，Ⅱ室海水中的向左通过膜①迁移至Ⅰ室中，Ⅱ室海水中的向右通过膜②迁移至Ⅲ室中，Ⅳ室电解液中的向左通过膜③迁移至Ⅲ室中，故电解一段时间后，Ⅱ室海水中盐的浓度降低，Ⅲ室海水中盐的浓度升高。 【解析】由分析知，①为阳离子交换膜，②为阴离子交换膜，A正确；由分析知，电极为阳极，电离出的在阳极放电，阳极反应为，B正确；由分析知，电解一段时间后，Ⅱ室海水中盐的浓度降低，Ⅲ室海水中盐的浓度升高，C错误；根据前述分析，Ⅰ室中阴极反应生成的与电解液中的反应生成，形成缓冲体系，有利于Ⅰ室电解液的pH在一段时间内保持稳定，D项正确；故选C。 10.（2026·河北·高考真题）我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂，可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化，其原理如图所示： 下列说法错误的是 A．M是电源正极，N是电源负极 B．电解一段时间后，电极Ⅱ附近减小 C．电路中每通过 电子，理论上产生0.5 mol D．总反应为 【答案】B 【分析】左侧电极Ⅰ上，C6H12O6转化为，碳元素的化合价从0升高到+1，发生氧化反应，电极反应式为，因此电极Ⅰ是阳极。右侧电极Ⅱ上，转化为NH3，氮元素的化合价从+5降低到-3，发生还原反应，电极反应式为，因此电极Ⅱ是阴极。 【解析】根据上述分析，电极Ⅰ是阳极，应连接电源正极M；电极Ⅱ是阴极，应连接电源负极N，A项正确；电极Ⅱ是阴极，发生还原反应。转化为NH3，N的化合价从+5降为-3，每个N原子获得8e⁻。在碱性条件下，电极反应式为，阴极生成了OH⁻，导致电极Ⅱ附近c(OH⁻)增大，而不是减小，B项错误；根据分析可知电极Ⅰ发生的电极反应式为：每转移6mol e⁻，生成1mol。因此转移3mol e⁻时，生成0.5mol ， C正确；将两极电极反应结合：阳极：，阴极：，将阳极×4，阴极×3，使得失电子数相等，相加得，D项正确；故选B。 11.（2026·河南·高考真题）一种多组串联的电化学装置可以同时产生和，其工作原理如图所示。其中均为电极，每组装置左侧均为高浓度盐酸，右侧均为低浓度盐酸。该装置工作时仅在石墨电极与铂电极上产生气体。 下列说法错误的是 A．工作时，铂电极上产生 B．工作时，电极、、的质量均减小 C．定期互换直接相连的电极，并恢复溶液浓度，整个装置可再次运行 D．将盐酸换为对应浓度溶液，使用阳离子交换膜，每组装置启动时均生成 【答案】D 【分析】整个装置中，中间串联的是原电池，左右两边是电解池，石墨电极为阳极，发生氧化反应：2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl2↑，铂电极为阴极，发生还原反应：2H+ + 2e⁻ = H2↑。在原电池装置中，a2~an-1均为Ag/AgCl电极，偶数电极为负极，电极反应：Ag - e⁻ + Cl⁻ = AgCl，奇数电极为正极，电极反应：AgCl + e⁻ = Ag + Cl⁻，据此分析各选项； 【解析】铂电极是阴极，H+在阴极得电子生成H2：2H+ + 2e⁻ = H2↑，A正确；工作时，电极为阴极，电极反应：AgCl + e⁻ = Ag + Cl⁻，、等奇数电极为正极，电极反应：AgCl + e⁻ = Ag + Cl⁻，均是AgCl转化为Ag，质量减小，B正确；在装置运行过程中：左侧高浓度盐酸中，Cl⁻被消耗，同时H+通过质子交换膜迁移到右侧，最终，左侧盐酸浓度降低，右侧盐酸浓度升高；且a1、a3、…、an-1电极质量减小，a2、a4、…、an电极质量增加。若定期将直接相连的Ag/AgCl电极互换，并恢复两侧盐酸浓度，可使装置恢复到初始状态，再次运行，C正确；将盐酸换为NaCl溶液、使用阳离子交换膜时，阳极反应：2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl2↑；阴极反应，Na+会通过阳离子交换膜向阴极移动，在铂电极附近生成NaOH。但中间的装置中，Ag/AgCl电极发生反应：Ag - e⁻ + Cl⁻ = AgCl和AgCl + e⁻ = Ag + Cl⁻，不会生成NaOH，D错误；故选D。 12.（2026·云南·高考真题）一种“双模式”锂电池工作原理如图。已知：只参与模式Ⅰ的充放电，其放电时反应方程式为。下列说法正确的是 A．充电时，模式Ⅱ的反应为 B．充电时，若外电路通过1 mol电子，则石墨电极最多生成 C．放电时，体系中的向电池的锂电极迁移 D．放电时，分别消耗，模式Ⅰ理论放电量大于模式Ⅱ 【答案】D 【分析】中S元素为+6价，由此可知模式I放电过程中石墨电极上S元素化合价降低，发生还原反应，为正极，锂电极为负极，充电过程中石墨电极为阳极，锂电极为阴极。 【解析】充电时，模式II阴极上LiCl得到电子生成Li，阳极上Li2S2O4失去电子生成，根据守恒关系可知模式II的反应为，A项错误；模式I充电时总反应为，充电过程中Li元素化合价降低，S元素及部分Cl元素化合价升高，因此外电路通过1mol电子，石墨阳极上最多生成0.25mol Cl2，B项错误；放电时，Li+移向正极，即石墨电极，C项错误；放电时，模式I的总反应与转移电子关系为，模式II的总反应与转移电子关系为，由此可知分别消耗，模式Ⅰ理论放电量大于模式Ⅱ，D项正确；故选D。 13.（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种从废旧电池正极材料（）中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是 A．电极反应： B．电路中转移电子，理论上可回收 C．电极连接电源正极 D．可转化为和，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: ，右侧池被氧化为，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: ；阴离子交换膜：允许阴离子(如、OH-等)通过，以维持电荷平衡。 【解析】如上分析，左侧通入氧气生成双氧水，且在溶液中可生成OH-，该方程式书写正确，A正确；电路中转移电子时，整个体系总电子转移量为，每释放对应电子转移（），双电极可同时回收，理论上可回收，B正确；右侧发生氧化反应：被氧化为，阳极连接电源正极，C正确；若歧化转化为和，反应为：，该歧化反应为碘自身氧化还原，总可得到的电子数（氧化的总能力）不变：原本可得到电子，歧化后作为氧化剂可得到电子，总氧化能力不变，理论上脱出回收的总物质的量不变，因此不会降低锂的理论回收产率，D错误；故选D。 14.（2026·浙江·高考真题）一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示，下列说法中，不正确的是 A．电极M处的电极反应式为： B．离子交换膜P为阳离子交换膜 C．1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为 D．电解过程可能产生葡萄糖酸钾() 【答案】B 【分析】在该体系中，葡萄糖在右侧电极处反应生成葡萄糖二酸钾，已知K为+1价，H为+1价，O为-2价，可知中C的平均化合价为+1，每1 mol 转化为1 mol 会失去6 mol电子；产物中的C化合价升高，所以电极N为阳极发生氧化反应，电极M为阴极发生还原反应，阴极处的溶液仅含有KOH，电极反应式为，阳极处的电极反应式为；据此回答该问题。 【解析】由分析可知，电极M处的电极反应式为，A正确；由分析可知，随反应进行，阴极处不断生成OH-，同时阳极处不断消耗OH-，为维持电荷平衡，需要将阴极处生成的OH-补充至阳极处，P应为阴离子交换膜，B错误；由分析可知，1 mol 完全转化为1 mol ，转移的电子数为，C正确；中C的平均化合价为，与葡萄糖相比，C的平均化合价也升高，说明为不完全氧化产物，也可能是电解产物，D正确；故选B。 15.（2026·重庆·高考真题）电化学捕获并生产的一种联合电解装置如图所示。下列叙述错误的是 A．两个电解池阳极上的电极反应相同 B．理论上电解池1中氧气的净增量为零 C．电解池2的总反应为 D．理论上该联合电解装置生产需转移电子 【答案】D 【分析】两个电解池中，b极和d极均生成，氧元素从-2价升高到0价，失电子发生氧化反应，因此b、d均为阳极，a、c均为阴极。 【解析】两个电解池的阳极（b、d）反应均为，电极反应相同，A正确； 电解池1阴极a消耗，电极反应：，阳极b生成，相同转移电子数下，消耗和生成的物质的量相等，故净增量为零，B正确；电解池2阴极反应为，阳极反应为，阴阳极反应相加配平得到总反应，C正确；中C为+4价，中C为+2价，生成1mol 时C得到2mol电子，故转移电子为2mol；如果考虑整个联合装置的电子转移总数：为了给电解池2提供这 1 mol CO2，电解池1中需要生成 1 mol 并与反应放出 1 mol CO2。根据电解池1的阴极反应，生成1 mol 同样需要转移 2 mol 电子。 因此，系统内外总共转移 4 mol 电子。无论采用何种计算方式，转移的电子数都不是 3 mol，D错误；故选D。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $