第04讲 电化学原理的综合应用（专项训练）（江苏专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦电化学原理综合应用，以考向分层设计，构建从基础判断到定量计算再到创新应用的递进训练体系，融合科学思维与实际问题解决。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|9题|以选择题为主，含1填空题，覆盖电极反应分析、离子交换膜判断、电化学计算|从电极反应本质（考向01）到离子迁移规律（考向02）再到电子守恒计算（考向03），形成定性到定量的认知链条| |重难·创新演练|6题|情境复杂，涉及可植入电池、海水脱盐等实际应用|基于基础原理，拓展至新能源、环境治理等跨学科场景，强化模型建构与证据推理| |真题·实战演练|7题|高考真题，注重电化学与工业流程、资源利用结合|对接高考命题趋势，突出科学态度与责任，体现化学技术的社会价值|

第04讲 电化学原理的综合应用（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 电极反应与物质变化分析 考向02 离子交换膜的类型及应用 考向03 电化学综合计算 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 电极反应与物质变化分析 1．(2026·江苏南京市第六十六中学·二模)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+向上通过固态电解质膜，A正确； B．放电时，在正极得电子，生成Li2O（O为-2价）时1molO2转移4e⁻，生成Li2O2（O为-1价）时转移2e⁻。题目中“温度升高Q增大”，说明高温下更易生成Li2O（转移电子数更多），此时正极反应应为；而对应生成Li2O2（转移2e⁻，Q=2），为低温下反应，B错误； C．充电时，锂电极作阴极，需接电源负极，发生还原反应：，C正确； D．熔融盐中的质量分数影响离子浓度，离子浓度决定导电性，进而影响充放电时离子迁移速率，D正确； 故选B。 2．(2026·江苏省苏北七市（徐、连、淮、宿、通、扬、泰）联考·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。 3．(2026·江苏南京市江浦高级中学·二模)制造尼龙-66的原料己二腈在工业上用量很大，可用电有机合成法先以丙烯为原料制备丙烯腈()，再用丙烯腈电解合成己二腈，原理如图所示，其中离子交换膜仅允许阳离子穿过。下列说法不正确的是 A．石墨电极a应与外接电源的负极相连 B．电解池工作时，H+通过交换膜向阴极移动 C．与工作前相比，一段时间后右极室的不变 D．每合成1mol 己二腈，转移电子数约为 【答案】C 【分析】丙烯腈在a极转化为己二腈，碳碳双键发生加氢还原反应，得电子，因此a为阴极，接电源负极；b为阳极，接电源正极。 【解析】A．a是阴极，电解池阴极与外接电源负极相连，A正确； B．电解池中阳离子向阴极移动，交换膜允许阳离子穿过，因此向阴极(a极)移动，B正确； C．右极室(阳极b)的反应为，生成的会通过阳离子交换膜移向阴极，因此右极室的总物质的量不变，但阳极不断消耗水，溶剂减少，导致浓度升高，故减小，C错误； D．2分子合成1分子己二腈，电极反应：，因此生成1 mol己二腈转移2 mol电子，转移电子数约为，D正确； 故选C。 4．(2026·江苏南通市·二模)-二甲基甲酰胺(DMF，结构简式为)是医药、电子等领域的重要原料，一种电化学合成DMF的装置如图所示。下列说法正确的是 A．Ni电极与电源的正极相连接 B．外电路每通过0.2 mol电子，Ni电极上产生 C．Pt电极上发生的电极反应式为N(CH3)3+4OH--4e-=+3H2O D．电解前后，KOH溶液的浓度不变 【答案】C 【解析】A．Ni电极产生H2，发生还原反应：，为阴极，应该连接电源的负极，故A错误； B．0.2 mol电子对应生成0.1 mol H2，但未标明是在标准状况下，体积不一定是2.24 L，故B错误； C．Pt电极为阳极，被氧化为：去氢加氧，发生的反应为：，故C正确； D．该装置的总反应为，KOH未参与反应，但水被消耗了，溶液体积减小，KOH浓度增大，故D错误； 故答案选C。 考向02 离子交换膜的类型及应用 5．(2026·江苏前黄高级中学·二模)已知次磷酸是一元弱酸，次磷酸钴广泛用于化学镀钴，以金属钴和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备次磷酸钴装置如下，下列说法不正确的是 A．装置中B为阳离子交换膜 B．电极应连接电源的正极 C．原料室中溶液含P元素的微粒只有2种 D．工作时需要补充原料室中的溶液 【答案】A 【分析】电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。产品室中得到次磷酸钴，因此Co作阳极，发生电极反应，阳极区生成的Co2+和原料室中的都移向产品室，为了确保产品的纯度和原料室电荷守恒，原料室中的Na+移向阴极区，阴极反应为，因此A、B、C分别采用阳离子交换膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜。 【解析】A．由分析知，B为阴离子交换膜，A项错误； B．此电解池用金属钴和次磷酸钠制备次磷酸钴，因此Co电极失去电子作阳极，与电源的正极相连，B项正确； C．次磷酸是一元弱酸，水解生成，则原料室中溶液含P元素的微粒只有2种，和，C项正确； D．产品室中得到次磷酸钴，阳极区生成的Co2+和原料室中的都移向产品室，原料室中的Na+移向阴极区，所以工作时原料室中的浓度减小，故工作时需要补充原料室中的溶液，D项正确； 故选A。 考向03 电化学综合计算 6．(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0.2 mol D．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1 molLi即7 g，外电路转移1 mol电子。因此负极质量每减少0.7 g，外电路转移0.1 mol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。 7．(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0.1 mol电子时，可回收3.2 g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1 molS转移2 mol电子，当外电路通过0.1 mol电子时，生成S的物质的量为0.05 mol，质量为0.05 mol×32 g/mol=1.6 g，D错误； 故答案选B。 8．(2026·江苏镇江第一中学等校联考·二模)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8 mol 【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8 mol，则每生成，转移电子数为4 mol，D错误； 故答案选C。 9．(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)电化学还原 一种碱性电化学还原的原理图如下。在阴极区若每得到1mol电子，同时有也会得到等物质的量的电子，且阴极区电解液的pH几乎保持不变(忽略溶液体积变化)。 ①若阴极的还原产物为，则生成的电极反应式为___________。 ②结合化学用语，阳极区产生的过程可描述为___________。 ③由于难以放电，因此降低了的选择性()，结合题中信息，选择性的理论最大值为___________。 【答案】 阳极区发生电极反应，阴极区产生的透过阴离子交换膜进入阳极，发生反应：，产生(“阳极区发生电极反应”，“阴极区产生的透过阴离子交换膜进入阳极”“，，产生”) 【解析】①若阴极的还原产物为，则生成的电极反应式为； ②电极Ⅰ为阳极，阳极区产生的过程可描述为：阳极区发生电极反应，阴极区产生的透过阴离子交换膜进入阳极，发生反应：，产生(“阳极区发生电极反应”，“阴极区产生的透过阴离子交换膜进入阳极” ，“ ，产生”)； ③阴极生成碳酸根离子，发生反应为二氧化碳和氢氧根离子生成碳酸根离子和水：；在阴极区若每得到1mol电子，同时有也会得到等物质的量的电子，若生成1mol，消耗1mol得6mol电子，生成6molOH-，也会得到6mol电子，生成6mol OH-，共12mol OH-，发生反应，消耗6mol，阴极共消耗7mol，根据选择性公式，的理论最大值为。 重难·创新演练 1．(2026·江苏南京市大厂高级中学·二模)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作(血糖浓度以葡萄糖浓度计)。电池工作时，下列叙述错误的是 A．电池总反应为 B．电池工作时，电流由b电极沿导线流向a电极 C．a电极反应式为 D．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为a→b 【答案】B 【分析】从图中可知，a电极上氧气得电子生成氢氧根离子，则a电极为正极，b电极上Cu2O失电子生成CuO，b电极为负极。 【解析】A．a电极反应式为，为正极，b电极反应式为，为负极。接着发生反应：。所以总反应为，A正确； B．电流从正极沿导线流向负极，电流从a电极沿导线流向b电极，B错误； C．a电极为正极，反应式为，C正确； D．内电路中，阴离子流向负极，为阴离子，流向为正极到负极即a→b，D正确。 故选B。 2．(2026·江苏镇江·一模)锌-空气电池由金属锌和负载催化剂的空气电极组成，电解液为KOH与醋酸锌[化学式为，其为弱电解质]的混合溶液，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电子从Zn电极经过混合溶液传递到空气电极 B．使用负载催化剂的空气电极，可以加快电池的放电速率 C．Zn电极发生反应： D．在水中电离： 【答案】B 【分析】该装置是原电池，负极是Zn电极，正极是负载催化剂的空气电极（通入），电解液是KOH与的混合溶液；Zn电极发生氧化反应，电极反应式为。 【解析】A．电子通过外电路从Zn电极流向空气电极，不经过电解液；溶液中靠离子迁移导电，A错误； B．催化剂可降低氧气在空气电极还原反应的活化能，从而加快电极反应速率，提升电池整体放电速率，B正确； C．Zn电极为负极，发生氧化反应，故正确电极反应式为，C错误； D．为弱电解质，其电离应为可逆过程，正确表达为，D错误； 故答案为B。 3．(2026·江苏南师附中、海门中学、天一中学、海安高级中学联考·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8 mol 【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8 mol，则每生成，转移电子数为4 mol，D错误； 故答案选C。 4．(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)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。 5．(2026·江苏姜堰中学等四校联考·二模)某储能电池原理如图1，其俯视图如图2，已知放电时N是负极。下列说法不正确的是 A．放电时，向N极移动 B．放电时，每转移1 mol电子，N极质量理论上减少23g C．充电时，阴极反应式为： D．充电过程中，右侧储液器中NaCl溶液浓度增加 【答案】D 【分析】放电时N是负极，负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-=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↑； 【解析】A．放电为原电池，阴离子向负极移动，因此向负极N极移动，A正确； B．放电时负极的反应为：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，每转移1mol电子，N极失去1mol钠离子，质量减少1mol×23g/mol=23g，B正确； C．充电时，原负极N作阴极，阴极发生得电子的还原反应，是放电负极反应的逆过程，反应式为，C正确； D．充电为电解过程，充电时，右侧N极为阴极，电极反应消耗，同时，作为阴离子，从右侧储液器向左侧阳极区移动，两个过程均导致右侧储液器中溶质NaCl的量减少，因此溶液浓度降低，D错误； 故选D。 6．(2026·江苏南京第九中学·二模)科学家研发了一种在电催化条件下由氢气和二氧化碳制备甲醇的方法(有少量CO产生)，反应原理如图(M、N均为石墨电极)。 已知：在电场作用下，双极膜中水电离出H+和OH-向两极迁移。下列说法错误的是 A．M极为阳极，H2发生氧化反应 B．电解一段时间后，M极区域溶液pH不变 C．N极上生成甲醇的电极反应式为 D．M极每消耗3molH2，N极消耗的CO2大于1mol 【答案】B 【分析】右边二氧化碳转化为甲醇和一氧化碳，化合价降低，得电子，所以N作阴极；左边氢气失电子，化合价升高，所以M作阳极，据此解答。 【解析】A．由题意知，氢气在M极失电子，发生氧化反应，作阳极，A正确； B．M极（阳极）反应为，双极膜中向M极迁移并与中和生成，且生成的与迁移的等量，水增多使浓度减小，pH增大，B错误； C．N极为阴极，CO2被还原为CH3OH，C元素从+4价降为-2价，得6e-。结合碱性环境及原子守恒、电荷守恒，电极反应式为，C正确； D．若M极每消耗3 mol H2，转移电子数为6 mol e-，N极发生的还原反应包括和，根据得失电子守恒可知，N极消耗的CO2大于1mol，D正确； 故选B。 真题·实战演练 1．（2026·北京卷）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】A．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； B．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； C．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； D．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。 2．（2026·广东卷）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】A．由分析知，①为阳离子交换膜，②为阴离子交换膜，A正确； B．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； C．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； D．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。 3．（2026·贵州卷）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】A．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； B．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； C．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； D．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。 4．（2026·河北卷）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】A．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； B．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； C．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； D．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。 5．（2026·河南卷）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】A．铂电极是阴极，H+在阴极得电子生成H2：2H+ + 2e⁻ = H2↑，A正确； B．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； C．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； D．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。 6．（2025·福建卷）一种无膜电合成碳酸乙烯酯()的工作原理如图。下列说法正确的是 A．电源a极为负极 B．反应中的物质的量不断减少 C．总反应为 D．“反应Ⅱ”为 【答案】C 【分析】根据图中信息可知，电合成装置左边电极发生氧化反应，右边电极发生还原反应，即可判断电源a极为正极、电源b极为负极，据此解答。 【解析】A．由分析可知，电源a极为正极，A错误； B．从整个反应过程来看，在电极a转化为Br2后，又经反应I、Ⅱ等量产生（反应I为：），故的物质的量未发生变化，B错误； C．以整个电解池为研究对象，反应物为C2H4、CO2和H2O，生成物为C3H4O3和H2，总反应为，C正确； D．“反应Ⅱ”反应物为CO2和BrCH2CH2OH，生成物为C3H4O3和，题干中“无膜”及图中阴极产生OH-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C。 7．（2025·贵州卷）以/SiC为阴极反应的催化剂，在溶液中电解和，两极协同合成(丙酰胺)的原理如图。 下列说法正确的是 A．b极与电源负极相连，发生氧化反应 B．a极涉及的反应有： C．当电路中转移2 mol电子时，理论上合成 D．合成时会生成副产物 【答案】D 【分析】a 极：被还原为、（得电子），故a 极为阴极，与电源负极相连；b 极：被氧化为（失电子），故b极为阳极，与电源正极相连，据此分析。 【解析】A．b 极发生氧化反应，应为阳极，与电源正极相连，而非负极，A不符合题意； B．溶液环境是溶液（呈弱碱性），反应式中不能出现，正确的反应应为，B不符合题意； C．阴极：，1 mol完全还原共得到；阳极：，1 mol 正丙醇失去； 合成 1 mol 丙酰胺需要与 。电路转移 2 mol 电子时，阳极生成 1 mol 丙醛，阴极仅得到 0.25 mol NH3，最多合成 0.25 mol 丙酰胺，C不符合题意； D．b 极生成的，在碱性的溶液中，可进一步被氧化为，故会产生该副产物，D符合题意； 故选D。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 电化学原理的综合应用（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 电极反应与物质变化分析 考向02 离子交换膜的类型及应用 考向03 电化学综合计算 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 电极反应与物质变化分析 1．(2026·江苏南京市第六十六中学·二模)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 2．(2026·江苏省苏北七市（徐、连、淮、宿、通、扬、泰）联考·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 3．(2026·江苏南京市江浦高级中学·二模)制造尼龙-66的原料己二腈在工业上用量很大，可用电有机合成法先以丙烯为原料制备丙烯腈()，再用丙烯腈电解合成己二腈，原理如图所示，其中离子交换膜仅允许阳离子穿过。下列说法不正确的是 A．石墨电极a应与外接电源的负极相连 B．电解池工作时，H+通过交换膜向阴极移动 C．与工作前相比，一段时间后右极室的不变 D．每合成1mol 己二腈，转移电子数约为 4．(2026·江苏南通市·二模)-二甲基甲酰胺(DMF，结构简式为)是医药、电子等领域的重要原料，一种电化学合成DMF的装置如图所示。下列说法正确的是 A．Ni电极与电源的正极相连接 B．外电路每通过0.2 mol电子，Ni电极上产生 C．Pt电极上发生的电极反应式为N(CH3)3+4OH--4e-=+3H2O D．电解前后，KOH溶液的浓度不变 考向02 离子交换膜的类型及应用 5．(2026·江苏前黄高级中学·二模)已知次磷酸是一元弱酸，次磷酸钴广泛用于化学镀钴，以金属钴和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备次磷酸钴装置如下，下列说法不正确的是 A．装置中B为阳离子交换膜 B．电极应连接电源的正极 C．原料室中溶液含P元素的微粒只有2种 D．工作时需要补充原料室中的溶液 考向03 电化学综合计算 6．(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0.2 mol D．充电时阳极电极反应式： 7．(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0.1 mol电子时，可回收3.2 g单质硫 8．(2026·江苏镇江第一中学等校联考·二模)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8 mol 9．(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)电化学还原 一种碱性电化学还原的原理图如下。在阴极区若每得到1mol电子，同时有也会得到等物质的量的电子，且阴极区电解液的pH几乎保持不变(忽略溶液体积变化)。 ①若阴极的还原产物为，则生成的电极反应式为___________。 ②结合化学用语，阳极区产生的过程可描述为___________。 ③由于难以放电，因此降低了的选择性()，结合题中信息，选择性的理论最大值为___________。 重难·创新演练 1．(2026·江苏南京市大厂高级中学·二模)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作(血糖浓度以葡萄糖浓度计)。电池工作时，下列叙述错误的是 A．电池总反应为 B．电池工作时，电流由b电极沿导线流向a电极 C．a电极反应式为 D．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为a→b 2．(2026·江苏镇江·一模)锌-空气电池由金属锌和负载催化剂的空气电极组成，电解液为KOH与醋酸锌[化学式为，其为弱电解质]的混合溶液，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电子从Zn电极经过混合溶液传递到空气电极 B．使用负载催化剂的空气电极，可以加快电池的放电速率 C．Zn电极发生反应： D．在水中电离： 3．(2026·江苏南师附中、海门中学、天一中学、海安高级中学联考·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8 mol 4．(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)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 5．(2026·江苏姜堰中学等四校联考·二模)某储能电池原理如图1，其俯视图如图2，已知放电时N是负极。下列说法不正确的是 A．放电时，向N极移动 B．放电时，每转移1 mol电子，N极质量理论上减少23g C．充电时，阴极反应式为： D．充电过程中，右侧储液器中NaCl溶液浓度增加 6．(2026·江苏南京第九中学·二模)科学家研发了一种在电催化条件下由氢气和二氧化碳制备甲醇的方法(有少量CO产生)，反应原理如图(M、N均为石墨电极)。 已知：在电场作用下，双极膜中水电离出H+和OH-向两极迁移。下列说法错误的是 A．M极为阳极，H2发生氧化反应 B．电解一段时间后，M极区域溶液pH不变 C．N极上生成甲醇的电极反应式为 D．M极每消耗3molH2，N极消耗的CO2大于1mol 真题·实战演练 1．（2026·北京卷）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 2．（2026·广东卷）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 3．（2026·贵州卷）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 4．（2026·河北卷）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 5．（2026·河南卷）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 6．（2025·福建卷）一种无膜电合成碳酸乙烯酯()的工作原理如图。下列说法正确的是 A．电源a极为负极 B．反应中的物质的量不断减少 C．总反应为 D．“反应Ⅱ”为 7．（2025·贵州卷）以/SiC为阴极反应的催化剂，在溶液中电解和，两极协同合成(丙酰胺)的原理如图。 下列说法正确的是 A．b极与电源负极相连，发生氧化反应 B．a极涉及的反应有： C．当电路中转移2 mol电子时，理论上合成 D．合成时会生成副产物 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $