4.2.6 思想方法练-（Word同步练习）【学而思】2026-2027学年高二上学期化学选择性必修一（人教版）

**基本信息** 聚焦电化学计算守恒思想，通过选择与填空分层设计，实现从单一装置分析到综合系统应用的知识巩固，培养科学思维与化学观念。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础理解|单一燃料电池原理（电极反应、电势比较）|选择题（第1题）强化基础判断，结合“名师点津”明确守恒依据| |综合应用|混合离子电池工作原理（充放电分析、离子移动）|选择题（第2题）突出易错点（内电路电流方向），深化守恒应用| |拓展探究|原电池与电解池综合计算（电子守恒应用、溶液恢复）|填空题（第3题）整合多装置计算，训练跨情境守恒思想迁移|

第四章　化学反应与电能 专题专项练 思想方法练4 运用守恒思想突破电化学计算题 方法概述　转移电子数相等是联系电路中各个电极变化的工具,利用守恒思想可以迅速解决电化学相关计算。串联电路中,各电极上转移电子的物质的量是相等的,这是电化学计算的依据。 1.[2026河北衡水期中]中国科学院长春应用化学研究所曾在甲烷(CH4)燃料电池技术方面获得重大突破。甲烷燃料电池采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子(H+)和水分子通过。其工作原理的示意图如下,下列说法错误的是 (　　) A.Pt(a)端的电势低于Pt(b)端的电势 B.Pt(a)电极反应式为CH4+2H2O-8e- CO2+8H+ C.工作时,电池正极区溶液的pH增大 D.该电池工作时消耗11.2 L CH4(标准状况下),假设电池的能量转化率为80%,则电路中通过4 mol电子 2.[2025黑龙江省实验中学月考]一种锌钒水性混合离子电池的结构示意图如图,放电时正极发生的反应为xLi++xe-+V2O5 LixV2O5,下列说法错误的是 (　　) A.放电时,内电路中的电流方向为锌极到V2O5极 B.充电时,溶液中Li+浓度不断增大 C.充电时,电极B的电势比电极A的高 D.放电时,电极A每减少6.5 g,有0.2x mol Li+嵌入电极B 3.[2026山东菏泽东明一中月考]电化学及其产品与能源、材料、环境和健康等领域密切相关,回答下列问题: Ⅰ.某实验小组同学利用下图装置对电化学原理进行了一系列探究活动。 (1)甲池反应前,两电极质量相等,一段时间后,若Ag电极的质量增加21.6 g,则两电极质量相差　　　　g。  (2)实验过程中,甲池左侧烧杯中c(N)　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。  (3)若乙池中的某盐溶液是足量CuSO4溶液,则乙池中左侧Pt电极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　。工作一段时间后,若要使乙池溶液恢复至原来浓度,可向溶液中加入适量的　　　　(填化学式)。  Ⅱ.用一种新型H2O2液态燃料电池(乙池)电解催化N2制备铵盐和硝酸盐(甲池)的工作原理示意图如下(c、d均为石墨)。 (4)甲池a极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　。  (5)乙池c极的电极反应式为　　　　　　　　　　　。  (6)乙池中若生成15 mol气体m,则甲池a、b两极共消耗　　　mol N2。  答案与分层梯度式解析 第四章　化学反应与电能 专题专项练 思想方法练4 1.D　通CH4的Pt(a)端为负极,电解质溶液为稀硫酸,电极反应式为CH4+2H2O-8e- CO2+8H+,原电池中,正极电势高于负极,则Pt(a)端电势低于Pt(b)端,A、B正确;正极O2得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+ 4H++ 4e- 2H2O,每转移4 mol e-,消耗4 mol H+,同时有4 mol H+向正极移动,H+的物质的量不变,但反应生成水,正极区c(H+)减小,pH增大,C正确;标准状况下11.2 L CH4为0.5 mol,完全反应转移4 mol e-,能量转化率为80%时,实际转移4 mol×80%=3.2 mol e-,D错误。 名师点津　电化学装置中正极和负极上转移的电子数目相等,可以通过某一电极的变化数据确定得失电子的数目,继而推断另一电极的变化情况。 2.D　由放电时的正极反应知,放电时电极A为负极,电极B为正极,Li+嵌入V2O5中,内电路中的电流方向为锌极到V2O5极(易错点),电极A减少6.5 g时,嵌入电极B的Li+的物质的量为×2=0.2 mol,A正确、D错误;充电时,Li+从V2O5极脱嵌,溶液中Li+浓度不断增大,电极B为阳极,电极A为阴极,电极B的电势比电极A的高,B、C正确。 3.答案　(1)28　(2)变大　(3)2H2O-4e- 4H++O2↑　CuO　(4)N2-10e-+6H2O 2N+12H+　(5)H2O2-2e-+2OH- O2↑+2H2O　(6)8 解析　(1)甲池为原电池,Cu电极为负极,电极反应式为Cu-2e- Cu2+,Ag电极为正极,电极反应式为Ag++e- Ag,甲池反应前,两电极质量相等,一段时间后,Ag电极增加21.6 g,转移0.2 mol e-,则负极0.1 mol Cu放电,质量减轻6.4 g,则两电极质量相差21.6 g+6.4 g=28 g。 (2)实验过程中,盐桥中N移向负极,甲池左侧烧杯中的c(N)变大。 (3)乙池为电解池,左侧Pt电极是阳极,电极反应式为2H2O-4e- 4H++O2↑,乙池中发生的总反应为2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4,要使乙池溶液恢复至原来浓度,可向溶液中加入CuO。 (4)乙池是燃料电池,总反应为2H2O2 O2↑+2H2O,c极上有O2放出,c极为负极,甲池为电解池,a为阳极,电极反应式为N2-10e-+6H2O 2N+12H+。 (5)乙池中c极电极反应式为H2O2-2e-+2OH- O2↑+2H2O。 (6)乙池中若生成15 mol O2,则转移电子的物质的量为30 mol,根据阳极的电极反应式可知转移30 mol电子,阳极上消耗3 mol N2,根据阴极的电极反应式N2+6e-+8H+ 2N可知转移30 mol电子,阴极上消耗5 mol N2,两极共消耗8 mol N2。 7 学科网（北京）股份有限公司 $