专题02 化学能与电能的转化（概念&考法&易错&迁移）（期中专项训练）高二化学上学期苏教版

专题02 化学能与电能的转化 概念扫盲题 考法聚焦题 考法一 原电池工作原理与应用 考法二 化学电源及原理分析 考法三 电解的原理及规律 考法四 电解原理的应用 考法五 电化学原理综合及计算 高频易错题 情境迁移题 概念扫盲题 【涉及概念】原电池、电解池、电极、电子（离子）的移动、化学电源、电镀、电解精炼、金属腐蚀与防护 1．（25-26高二上·福建厦门·阶段检测）下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．装置可以形成以Cu为正极的原电池，电解质溶液为稀硫酸，发生电极反应：2H++2e-=H2，A正确；B．没有自发的氧化还原反应，不可以形成原电池，B错误；C．没有自发的氧化还原反应，不可以形成原电池，C错误；D．未形成闭合回路，无法形成原电池，D错误；故答案选A。 2．（25-26高二上·河北石家庄·阶段检测）铁的腐蚀与防护是教材中的核心知识点，下列叙述正确的是 A．潮湿环境中钢闸门生锈，主要发生析氢腐蚀，负极反应为 B．自行车链条涂机油防锈，原理是牺牲阳极法，隔绝钢铁与腐蚀介质接触 C．轮船船底镶嵌锌块防腐蚀，锌作正极，发生还原反应保护铁不被腐蚀 D．埋在地下的钢管连接镁块，可减缓腐蚀，该方法利用了原电池原理 【答案】D 【解析】A．潮湿环境中，钢铁表面的水膜呈弱酸性或中性，主要发生吸氧腐蚀，而非析氢腐蚀，只有在水膜酸性较强时才以析氢腐蚀为主，A错误；B．自行车链条涂机油，通过在钢铁表面形成保护膜隔绝空气和水，属于覆盖保护层法；牺牲阳极法是电化学保护法，与涂机油的防护原理不同，B错误；C．轮船船底镶嵌锌块采用牺牲阳极法，锌的金属活动性强于铁，锌作原电池负极，发生氧化反应被腐蚀，从而保护正极的铁，C错误；D．镁的金属活动性比铁强，钢管与镁块连接后形成原电池，镁作负极优先腐蚀，钢管作正极被保护，该方法利用原电池原理实现防护，D正确；故选D。 3．（24-25高二上·江苏盐城·期中）我国首创的海洋电池是以铝板为负极、铂网为正极，如图所示。电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3.下列说法错误的是 A．海水为电解质溶液 B．电池工作时铝板逐渐被消耗 C．电池工作时氧气失去电子 D．铂电极成网状，增大与O2的接触面积 【答案】C 【解析】电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3，根据图示，Al失电子发生氧化反应，Al是负极；氧气得电子生成氢氧根离子，铂网是正极；海水为电解质溶液。A．根据以上分析，海水为电解质溶液，故A正确；B．Al是负极，电池工作时，发生的电极反应式为，铝板自身放电被消耗，故B正确；C．电池工作时氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为，故C错误；D．氧气在铂网上得电子生成氢氧根离子，铂电极成网状，增大与O2的接触面积，D正确；选C。 4．（25-26高二上·广东汕头·期中）下列装置不能达到实验目的的是 A．图甲：在铁件表面镀铜 B．图乙：依据设计原电池 C．图丙：探究吸氧腐蚀 D．图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁 【答案】A 【解析】A．在铁件表面镀铜时，需将镀层金属铜接电源正极作阳极，待镀铁件接电源负极作阴极，图甲中待镀铁件接电源正极、铜接电源负极，无法达到镀铜目的，A错误；B．反应中Cu失电子作负极，Fe3+得电子，图乙中Cu置于CuCl2溶液作负极，石墨置于FeCl3溶液作正极，盐桥构成闭合回路，可设计为原电池，B正确；C．中性食盐水环境中铁钉发生吸氧腐蚀，消耗装置内O2使压强减小，导管中液面上升，可探究吸氧腐蚀，C正确；D．Zn活泼性强于Fe，构成原电池时Zn作负极被消耗，Fe作正极被保护，滴加铁氰化钾若无蓝色沉淀，说明Fe未被氧化，可探究牺牲阳极法保护金属铁，D正确；故选A。 5．（25-26高二上·江苏苏州·月考）1800年意大利科学家伏打发明了世界上第一个发电器——伏打电堆，开创了电学发展的新时代。目前最先进电池之一的“比亚迪刀片电池”在结构上仍能看到伏打电堆的影子。下列说法正确的是 A．放电过程中，电流从极经过导线流向极 B．电池单元组越多电压越大 C．负极的电极反应： D．放电过程中，从片移向片 【答案】B 【解析】由图可知，该装置是原电池，锌比铜活泼，所以Zn作负极，Cu作正极，电流从正极b极经过导线流向负极a极；A．根据分析可知，放电过程中，电流从b极经过导线流向a极，A错误；B．电池单元组越多，电势差越大，电压越大，B正确；C．Zn作负极，Zn为活泼金属，失电子产生锌离子：，C错误；D．放电过程中，电解质中的阳离子Na+移向正极Cu片，D错误；故答案选B。 6．（25-26高二下·江苏盐城·期中）下列解释实验现象或实验事实的表达式正确的是 A．醋酸除水垢的离子方程式： B．甲烷的标准燃烧热为，其热化学方程式：    C．用惰性电极电解溶液的离子方程式为 D．氨水中滴入酚酞溶液变红： 【答案】D 【解析】A．水垢的主要成分是，它是难溶物，在离子方程式中不能拆成，应保留化学式。正确的离子方程式应为，A 错误；B。标准燃烧热的定义是：在101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。对于氢元素，其稳定氧化物是液态水（），而选项中写的是气态水（），不符合燃烧热的定义。正确的热化学方程式应为，B 错误；C．用惰性电极电解溶液时，参与反应的是水（提供），而不是溶液中原本的。正确的离子方程式应为，C 错误；D．氨水中滴入酚酞溶液变红，是因为发生电离，生成，使溶液呈碱性：，该电离方程式正确解释了溶液显碱性的原因，D 正确；故选D。 考法聚焦题 考法一 原电池工作原理及应用 【速解技巧】原电池电极速判：负极—电极材料（活泼金属）、电极反应（氧化反应）、电子流向（电子流出）、电极现象（不断溶解，质量减少），正极—电极材料（较不活泼金属）、电极反应（还原反应）、电子流向（电子流入）、电极现象（电极增重或质量不变）； 原电池设计速成：首先判断出氧化还原反应中的还原剂和氧化剂，将还原剂(一般为比较活泼金属)作负极，活动性比负极弱的金属或非金属作正极，含氧化剂的溶液作电解质溶液。如果两个半反应分别在要求的两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属的阳离子。 ‌选项秒排‌：分清原电池和电解池电极名称不同，熟悉电极判断方法，依据电极发生反应类型及守恒书写电极反应式或简单计算。 1．（25-26高二上·江苏苏州·期中）银锌纽扣电池构造示意图如图，放电后产物为Ag和ZnO，下列有关说法正确的是 A．电池工作时，发生氧化反应 B．电池工作时，正极附近产生 C．负极的电极反应为 D．电池工作时电子的移动方向为：Zn电极溶液电极 【答案】B 【解析】A．中为+1价，反应后生成0价的，得电子发生还原反应，A错误；B．正极电极反应为，反应生成，故正极附近产生，B正确；C．题干明确放电后的产物为，负极反应应为，不是，C错误；D．电子只能在外电路中移动，不能经过电解质溶液，电解质溶液中靠离子定向移动导电，D错误；故选B。 2．（2026高二上·江苏南通·学业考试）如图所示，将铁片和铜片贴在一起并放入食盐水中。下列说法正确的是 A．铁片作正极 B．电子由铁片直接移到铜片上 C．一段时间后铜片会锈蚀 D．该装置能将电能转化为化学能 【答案】B 【解析】该装置是一个以铁为负极、铜为正极的原电池，在食盐水中发生吸氧腐蚀，将化学能转化为电能。铁的金属活动性更强，在负极失去电子发生氧化反应：；电子经外电路流向铜片正极，食盐水中的氧气在铜片表面得电子，与水反应生成氢氧根离子：。溶液中，与结合生成沉淀，进一步被氧化为，最终分解为铁锈（），因此铁片会逐渐锈蚀，而铜片作为正极被保护，电子从铁流向铜，溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，维持电中性，总反应为：，据此分析。A．铁片作正极；铁的金属活动性强于铜，在原电池中作负极，A不符合题意；B．铁的金属活动性强于铜，在原电池中作负极，铜作正极，电子从负极（铁片）流向正极（铜片）。因两金属片直接接触，接触点即为外电路，故电子从铁片移到铜片上，B符合题意；C．一段时间后铜片会锈蚀；铜作正极，被保护，不会发生锈蚀，C不符合题意；D．该装置能将电能转化为化学能；原电池是将化学能转化为电能的装置，D不符合题意；故选B。 3．（25-26高二上·江苏徐州·期末）一种可植入人体内调节血糖浓度的微型燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．当传感器检测到血糖浓度低于标准时电池自动启动 B．电池工作一段时间后，血液的pH增大 C．血糖在b电极发生的电极总反应式为 D．每消耗，血液中一定有向a极迁移 【答案】C 【解析】由装置图可知，b极葡萄糖发生氧化反应，b为负极；a极氧气得电子发生还原反应，a为正极，据此分析解答。A．该电池工作时会消耗血糖，若血糖浓度低于标准时启动会进一步降低血糖，不符合调节血糖的功能，应在血糖高于标准时启动，A错误；B．电池总反应为，无额外或净生成，且血液为缓冲体系，pH不会增大，B错误；C．b为负极，葡萄糖发生氧化反应，C元素化合价总共升高2，对应失去2个电子，电极反应式满足原子守恒、电荷守恒，C正确；D．阳离子向正极a迁移，但血液中存在等其他阳离子，平衡电荷的阳离子不全部是，故迁移的物质的量不一定为，D错误；故选C。 4．（25-26高二上·江苏连云港·期末）电化学原理在金属防腐、能量转换等方面应用广泛。下列说法不正确的是 A．图①装置中辅助阳极材料可以用石墨 B．图②装置中金属M可以用锌棒 C．图③装置可将化学能完全转化为电能 D．图④装置工作一段时间后，电解质溶液的pH减小 【答案】C 【解析】A．图①是外加电流的阴极保护法，钢闸门作阴极，被保护；辅助阳极需要导电且在阳极不参与反应（或惰性），石墨是惰性电极，不参与反应，因此可以用石墨作辅助阳极，A正确；B．图②是牺牲阳极的阴极保护法，钢铁设施作阴极，被保护；金属M需要比铁活泼，作负极（阳极），发生氧化反应。锌的金属活动性比铁强，因此金属M可以用锌棒，B正确；C．图③是带盐桥的铜-银原电池装置，可将化学能转化为电能，但任何原电池都无法将化学能完全转化为电能，部分化学能会以热能等形式散失，因此 “完全转化” 的说法错误，C不正确；D．图④是碱性氢氧燃料电池，总反应为：，反应过程中不断生成水，会稀释KOH溶液，导致溶液中浓度OH-降低，因此电解质溶液的 pH 减小，D正确；故选C。 考法二 化学电源及原理分析 【速解技巧】电极反应式“二符合”速判‌：是否符合化学反应的事实（如组成、结构变化等）；是否符合守恒定律（元素种类和原子个数不变、电荷守恒）。 电极反应式“三看”速写‌：一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe生成Fe2＋)；二看介质，介质是否参与电极反应；三看是否有特殊信息，如酸性电解质溶液，产物不能有OH-，碱性电解质溶液，产物不能有H+等。 ‌选项秒排‌：仔细读图，确认电源正负极，根据电池工作原理，结合电极材料及电解质溶液性质判断或书写电极反应式，利用守恒原理进行计算等。 1．（24-25高二上·江苏镇江·阶段检测）某校课外活动小组利用电化学原理降解酸性废水中的，装置如图所示，下列说法错误的是 A．Pt电极作正极 B．电极反应式为 C．溶液中电子通过质子交换膜由电极向电极移动 D．若外电路转移电子，则右侧溶液质量减少 【答案】C 【解析】由氢离子移动方向可知，银电极为原电池的负极，银失去电子发生氧化反应生成氯化银，电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl，铂电极为正极，酸性条件下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO +10e-+12H+=N2↑+6H2O。A．由分析可知，银电极为原电池的负极，铂电极为正极，故A正确；B．由分析可知，银电极为原电池的负极，银失去电子发生氧化反应生成氯化银，电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl，故B正确；C．电子只能在导线上定向移动而不能通过溶液，故C错误；D．由分析可知，铂电极为正极，酸性条件下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O，氢离子通过质子交换膜进入正极区溶液中，则外电路转移1mol电子时，右侧溶液质量减少1mol×1/10×28g/mol-1mol×1g/mol=1.8g，故D正确；答案选C。 2．（25-26高三上·江苏扬州·阶段检测）科学家最近发明了一种电池，电解质为、、，通过X和Y两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域(a>b)，结构示意图如图所示。下列说法正确的是 A．M区域的电解质为 B．X膜为阴离子交换膜 C．放电时，Al电极上的电极反应式为 D．理论上，电极每产生3.36 L气体(标准状况)，就会有0.3 mol离子通过Y膜 【答案】C 【解析】A．M区域中反应生成，说明M区为碱性环境，电解质应为，A错误；B．放电时负极消耗，需要通过X膜向正极方向移动，故X为阳离子交换膜，B错误；C．放电时为负极，失电子在碱性条件下生成，电极反应式为，C正确；D．电极为正极，电极反应为，无气体产生，D错误；故选C。 3．（25-26高二上·江苏南通·期末）一种新型蓄电池的工作原理如下图所示。放电时，铜电极质量减小。下列说法正确的是 A．放电时，电能转化为化学能 B．放电时的正极反应为： C．放电时Cl-移向CuS电极 D．用铅蓄电池给该电池充电时，Cu电极连接铅蓄电池的PbO2极 【答案】B 【解析】放电时 Cu 电极质量减小，说明 Cu 失电子被氧化，故 Cu 电极为负极，CuS 电极为正极。A．放电时装置为原电池，能量转化形式为化学能转化为电能，A错误；B．放电时Cu电极质量减小，故Cu为负极，CuS电极为正极，正极发生还原反应，得电子结合生成，电极反应式电荷、原子均守恒，B正确；C．放电时原电池中阴离子向负极移动，应移向电极，C错误；D．充电时原电池的负极(电极)需连接外接电源的负极，铅蓄电池中为正极，为负极，故电极应连接极，D错误；故选B。 4．（25-26高二下·江苏南京·阶段检测）某乙烯燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，电子由电极经外电路流向电极 B．电极的电极反应式为 C．当有通过质子交换膜时，电极表面理论上消耗的体积为 D．验证生成的操作：取反应后的左室溶液，加入银氨溶液，水浴加热，观察现象 【答案】B 【解析】乙烯燃料电池中，燃料在电极发生氧化反应，因此为负极；在电极b发生还原反应，因此为正极。A．放电时电子由负极（电极a）经外电路流向正极（电极b），并非由电极b流向电极a，A错误； B．电极a为负极，乙烯发生氧化反应，两个C元素化合价共升高2价，失去，酸性条件下配平可得电极反应式为，B正确； C．题目未指明气体处于标准状况，无法计算消耗的体积，C错误；D．左室溶液为酸性，银镜反应需要在碱性条件下进行，需先加过量碱中和硫酸后再加入银氨溶液水浴加热，D错误； 故答案选B。 考法三 电解的原理及规律 【速解技巧】电解池电极速判‌：阳极—与电源正极相连、氧化反应、电子流出、电极质量减小或有非计算单质生成、阴离子移向；阴极—与电源负极相连、还原反应、电子流入、析出金属或有H2生成、阳离子移向。 电极过程分析速成：判断阴、阳极（明确电极活性）→分析电解质溶液（存在离子并分阴、阳离子组）→确定放电离子或物质（根据离子放电顺序，确定优先放电粒子）→写电极反应式或电池反应式（判断产物，注意溶液酸碱性及产物溶解性）→解答问题（离子浓度变化、pH、电极产物量变化，溶液复原等）。 ‌选项秒排‌：阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电；最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl－＞OH－；阴极：Ag＋＞Cu2＋＞H＋；电解水溶液时，不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、A1等金属；根据惰性电极电解规律判断溶液粒子的放电顺序及产物。 1．（25-26高二上·江苏扬州·期中）一种新型锰氢二次电池以MnSO4溶液为电解质溶液，其充电原理如图所示，下列说法不正确的是 A．电极a连接电源的正极 B．电极a所在电极室溶液的pH变小 C．H+向电极b所在区域迁移 D．b极区产生的气体是O2 【答案】D 【解析】在充电过程中，电极a上Mn2+转化为MnO2，锰元素化合价升高，发生氧化反应，根据电解池原理，阳极发生氧化反应，则a极为阳极，b极为阴极，阳极与电源正极相连，据此分析作答。A．根据分析，a极为阳极，阳极与电源正极相连，所以电极a连接电源的正极，A项正确；B．电极a的电极反应式为，每转移2mol电子，电极a生成4molH+，同时会有2molH+通过质子交换膜进入右室，导致电极a所在电极室溶液中H+浓度还是在增大，溶液的pH变小，B项正确；C．在电解池中，阳离子向阴极移动，电极a为阳极，电极b为阴极，所以H+向电极b所在区域迁移，C项正确；D．电极b为阴极，发生还原反应，溶液中的H+得到电子生成H2，D项错误； 答案选D。 2．（25-26高二上·江苏南通·期末）我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为。下列说法正确的是 A．b电极反应式为 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．PTFE膜只能让水分子通过 D．海水为电解池补水的速率为 【答案】C 【解析】A．b电极为阴极，电解液为碱性KOH溶液，电极反应式为，A错误；B．阳极消耗，阴极生成，为保持KOH浓度不变，需通过离子交换膜从阴极移向阳极，故离子交换膜为阴离子交换膜，B错误；C．PTFE膜的特点是透汽不透液态水，仅气态水分子可穿过，海水中的离子、液态水均无法通过，C正确；D．总反应为，生成的速率为时，每生成2 mol消耗2 mol ，因此每小时消耗水的物质的量为，即海水补水的速率为，D错误；故选C。 3．（25-26高二上·江苏扬州·期中）电催化还原是资源化的又一途径。一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种含碳有机物的骨架上)电催化还原的装置示意图如图所示。下列说法正确的是 A．该装置工作时将化学能转化为电能 B．电极a应连接电源的负极 C．电路上每转移2 mol电子，a电极处放出11.2 L氧气 D．电极b上，由生成的电极反应式为： 【答案】D 【解析】A．该装置为电解池，工作时将电能转化为化学能，A错误；B．电极a上转化为，元素化合价升高失电子，a为阳极，应连接电源正极，B错误；C．题目未指明气体处于标准状况下，无法计算氧气的体积，C错误；D．电极b为阴极，酸性条件下得电子生成，元素从+4价降低到-2价，转移6个电子，配平后电极反应式为，D正确；故选D。 4．（25-26高二上·江苏连云港·阶段检测）某实验探究小组用学生电源、U形管、橡胶塞两个、石墨棒两支、玻璃导管两支、石英钟、鳄鱼夹、导线若干等仪器制作简单的氢氧燃料电池实验装置，装置见下图(夹持装置省略)，U形管中注入适量6 mol·L-1 稀硫酸。下列有关说法正确的是 A．将带有石墨棒和玻璃导管的橡胶塞塞入U形管管口后，不需要检查装置气密性 B．玻璃导管的作用是收集并检验U形管两端产生的气体 C．接通学生电源，电解稀硫酸的本质就是电解水，U形管两端溶液酸性都会增强 D．关闭学生电源，连接石英钟后，石英钟指针旋转，U形管两端气体缓慢减少，说明实验取得成功。 【答案】D 【解析】A．该装置需要利用电解生成的H2、O2构成燃料电池，若气密性差会导致气体泄漏，实验失败，因此塞好橡胶塞后必须检查气密性，A错误；B．玻璃导管的作用是平衡U形管内压强，避免电解时生成气体导致压强过大损坏装置，并非用于收集检验气体，B错误；C．电解稀硫酸的本质是电解水，阳极反应为，阳极区酸性增强；阴极反应为，阴极区浓度降低，酸性减弱，并非两端酸性都增强，C错误；D．关闭电源后，吸附了H2、O2的石墨棒、稀硫酸构成氢氧燃料电池，产生电能使石英钟工作，气体被消耗所以缓慢减少，说明成功制得氢氧燃料电池，实验成功，D正确；故选D。 考法四 电解原理的应用 【速解技巧】离子交换膜常见类型及作用： 种类 允许通过的离子及移动方向 说明 阳离子交换膜 阳离子→移向电解池的阴极或原电池的正极 阴离子和气体不能通过 阴离子交换膜 阴离子→移向电解池的阳极或原电池的负极 阳离子和气体不能通过 质子交换膜 质子→移向电解池的阴极或原电池的正极 只允许H＋通过 常见多池串联装置速读： ①外接电源与电解池的串联(如图)：A、B为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。 ②原电池与电解池的串联(如图)：甲、乙两图中，A均为原电池，B均为电解池。 ‌选项秒排‌：电镀镀层金属（如铜）作阳极，镀件（如铁）作阴极，含镀层金属离子（如Cu2+）的溶液作电镀液；铜精炼：粗铜作阳极，纯铜作阴极，粗铜中不活泼的杂质(银、金等)，在阳极难以失去电子，电解后期，以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为阳极泥；氯碱工业惰性电极电解饱和食盐水，阳极生成Cl2，阴极生成H2和NaOH。 1．（25-26高二上·江苏镇江·月考）粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列说法正确的是 A．精铜做阳极，粗铜做阴极 B．阴极存在Cu2+能被氧化 C．精炼时，阳极反应只有： D．电解后，可用阳极泥来提炼金、银等贵重金属 【答案】D 【解析】A．电解精炼粗铜时，粗铜在反应过程中生成Cu2+进入电解质溶液，发生氧化反应为阳极，A错误；B．阴极反应为，在此过程中Cu2+被还原，B错误；C．粗铜中含有Fe、Zn等活泼性比Cu强的金属，在精炼过程会优先被氧化，C错误；D．电解后，阳极泥主要成分是活泼性比Cu弱的金属，其中包含Ag、Au等贵重金属，D正确；故答案选D。 2．（25-26高二下·江苏盐城·阶段检测）化学电源在日常生活和高科技领域都有广泛应用。下列说法不正确的是 A．图甲：锂电池放电时，电解质中Li+向锂电极迁移 B．图乙：正极的电极反应式为：Ag2O + 2e- + H2O = 2Ag + 2OH- C．图丙：使用一段时间后，锌筒会变薄 D．图丁：充电时，每消耗2 mol PbSO4，转移电子数为 【答案】A 【解析】A．锂电池放电时，阳离子向正极迁移，应向多孔碳电极迁移，A错误；B．正极得电子发生还原反应，碱性环境下电极反应为，B正确；C．锌筒为锌锰干电池的负极，放电时Zn失电子被氧化消耗，使用一段时间后锌筒会变薄，C正确； D．充电时总反应中每消耗2 mol ，生成1 mol 和1 mol ，转移电子的物质的量为2 mol，对应电子数为，D正确；故选A。 3．（25-26高二上·广东汕头·期末）如图是一种基于氯碱工艺的新型电解池，可用于湿法冶铁的研究。下列说法正确的是 A．左室电极作阴极，发生氧化反应 B．右室电极产生的气体是氢气 C．电解一段时间后溶液的浓度减小 D．每生成1molFe，有从交换膜右侧移动到左侧 【答案】D 【解析】装置图中右侧为饱和食盐水，右侧电极上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应：；因此左室电极上转化为，元素化合价降低，得电子发生还原反应，左室为阴极，电极反应：，中间为阳离子交换膜，从阳极移动到阴极，据此分析。A．根据分析可知，左室电极作阴极，发生还原反应，A错误；B．根据分析可知，右室电极反应：，产生的气体是氯气，B错误；C．左室阴极反应生成，且通过阳离子交换膜从右室移入左室，的物质的量增大，溶液浓度增大，C错误；D．生成时，元素化合价从+3变为0，转移，根据电荷守恒，有从交换膜右侧移动到左侧，D正确；故选D。 4．（25-26高二上·江苏南通·期中）如图所示为催化电解较低浓度的、溶液。电解后b电极上产生的与的物质的量之比为1：2.下列说法错误的是 A．催化电解过程中将电能转化为化学能 B．通过阴离子交换膜从右室迁移到左室 C．b电极反应为 D．电解过程中每产生，通过阴离子交换膜的为2 mol 【答案】D 【解析】由图和题目可以知道这是一个电解池，电极a上是水得到电子生成H2和OH-，电极b上是HCHO的碱性溶液失去电子生成H2和HCOO-，根据电解池原理可以判断出电极a是阴极，电极b是阳极。A．该装置是电解池，催化电解过程中将电能转化为化学能，A正确；B．电解池中阴离子向阳极移动，则OH-通过阴离子交换膜从右室迁移到左室，B正确；C．电极b是阳极发生氧化反应，甲醛失去电子生成氢气和甲酸根，并且溶液是碱性的，因此反应电极方程式为：，C正确；D．电解过程中阴阳两极均产生H2，阴极电极反应：，由C选项阳极的反应可知，每产生1molH2，阴阳两极各产生0.5molH2，转移电子数1 mol，通过阴离子交换膜的OH-为1 mol，D错误；故选D。 考法五 电化学原理综合及计算 【速解技巧】电化学应用题速破‌：①分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极，两极反应为“阳氧阴还”；②剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。(注意离子交换膜会限制某些离子的移动方向)；③注意放电顺序，正确判断放电的微粒或物质；④注意介质，正确判断反应产物，酸性介质不出现OH－，碱性介质不出现H＋；不能想当然地认为金属作阳极，电极产物为金属阳离子；⑤注意得失电子守恒和电荷守恒，正确书写电极反应式。 电化学速算：①根据总反应式列比例式计算；②根据电子守恒（电路中转移的电子数相等）计算；③根据关系式（已知量与未知量之间的关系式）计算。 ‌选项秒排‌：根据守恒定律，建立正确的关系式，判断有关物质的量关系是否正确，结合放电粒子及产物判断电解质溶液酸碱性变化等。 1．（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）下图是一种基于氯碱工艺的新型电解池，可用于湿法冶铁的研究。下列说法正确的是 A．左室电极作阴极，发生氧化反应 B．每生成1molFe，有从交换膜右侧移动到左侧 C．电解一段时间后NaOH溶液的浓度减小 D．右室电极产生的气体是氢气 【答案】B 【解析】装置图中右侧为饱和食盐水，右侧电极上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应：，左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应：，中间为阳离子交换膜，Na+由阳极移向阴极，据此分析判断。A．由分析可知，左室电极上发生的反应为：，该反应为得电子的还原反应，因此左室电极为阴极，A错误；B．由反应式，对应，因此生成时，阴极反应转移，根据电荷守恒，有从交换膜右侧移动到左侧，B正确；C．左室阴极反应生成，且从右侧移入左侧，使的物质的量增加，因此溶液的浓度会增大，C错误；D．右室为阳极，饱和食盐水中的放电，反应为：，生成的气体是，而非氢气，D错误；故答案选B。 2．（25-26高二上·江苏扬州·阶段检测）相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池，其电动势取决于物质的浓度差，是由于一种物质从高浓度状态向低浓度转移而产生的。如图所示装置是利用浓差电池电解溶液(电极均为石墨电极)，可以制得和NaOH。下列说法不正确的是 A．a电极的电极反应为 B．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得160 gNaOH C．离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜 D．电池放电过程中，电极上的电极反应为 【答案】C 【解析】左侧的浓差电池中，Cu(1)电极为正极，电极反应为，Cu(2)电极为负极，电极反应为；右侧的电解池中，NaOH在a电极处产生，获得浓NaOH溶液和H2，H2SO4在b电极处产生，获得较浓的硫酸和O2，则a电极为阴极，电极反应式为，b电极为阳极，电极反应式为。A．a电极为阴极，电极反应式为，A不符合题意；B．浓差电池中，Cu(1)为正极（2.5 mol/L CuSO4），Cu(2)为负极（0.5 mol/L CuSO4），转移电子n=4 mol（计算过程：电池停止放电时，两烧杯中c(Cu2+)相等，均为，正极消耗Cu2+2 mol，转移电子4 mol）。电解池中转移4 mol电子时，阴极生成4 mol NaOH，质量为4 mol×40 g/mol=160 g，B不符合题意；C．Na+移向电解池阴极（a）生成NaOH，故c为阳离子交换膜；SO移向阳极（b）生成H2SO4，故d为阴离子交换膜，C符合题意；D．Cu(1)电极为正极，电极反应为，D不符合题意；故选C。 3．（25-26高二上·江苏扬州·阶段检测）电化学在助力“碳达峰、碳中和”方面有重要贡献，以下是利用电化学装置对进行处理的几个应用案例，回答有关问题。 （1）控制其他条件相同，将一定量的通入该电催化装置中，阴极所得产物如图所示。 电极生成的电极反应式为 。 （2）在铜基配合物的催化作用下，利用电化学原理可将转化为碳基燃料，其装置原理如图所示。 ①阳极的电极反应式为 。 ②当有通过质子交换膜时，理论上最多生成HCOOH的质量为 g。 （3）一种从高炉气回收制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如图所示，请按要求回答相关问题： 利用电化学原理控制反应条件能将电催化还原为HCOOH，写出铂电极上生成HCOOH的电极反应式： ；电解过程中还伴随着析氢反应，若生成HCOOH的电解效率为，当电路中转移时，阴极室溶液的质量增加 的电解效率]。(必须写出计算过程) 【答案】（1）； （2）； 2.3； （3）； ； 【解析】（1）由图可知，生成CH3OH的电极有CO2和 H+参与了反应，结合电化学原理可推导出其电极反应式为； （2）由图可知，在该装置的Pt电极上，H2O发生了氧化反应，生成了O2，失去了电子，根据阳极失电子的规则可以判断该电极为阳极，其电极反应式为；相对的，可以推导出其阴极反应式为，根据电极反应式可知，每消耗1 mol H+可生成0.5 mol HCOOH，因此，当0.1 mol H+通过质子交换膜时，就有0.1 mol H+参与了反应，生成0.05 mol的HCOOH，其质量为； （3）根据反应条件可知，CO2通过电化学反应生成了HCOOH，结合原子守恒和电荷守恒，可推导出其电极反应式为；每当电路中转移3 mol e-，若电解效率为80%，则有参与了反应，根据反应式可知，当2.4 mol e-参与反应时，生成1.2 mol HCOOH，其质量为。 高频易错题 1．【易错点：忽视根据电解质的性质判断或书写电极反应式】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是 A．催化重整制和时，使用催化剂可以提高反应的焓变 B．电极A上参与的电极反应为： C．电池工作时，向电极A移动 D．电极B上发生的电极反应为： 【答案】C 【解析】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入氧化剂的一极为正极，正极上发生还原反应，则A为负极、B为正极，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极；A．焓变(ΔH)由反应物和生成物的总能量决定，催化剂只能降低反应活化能、加快反应速率，不能改变焓变，A错误；B．该电池为熔融碳酸盐燃料电池，电解质中无OH⁻，电极A（负极）上CO失去电子被氧化生成二氧化碳，，B错误；C．电池工作时，阴离子向负极移动，电极A为负极，故CO向电极A移动，C正确；D．电极B为正极，氧气发生还原反应，得到电子生成碳酸根离子，，D错误；故选C。 2．【易错点：忽视离子或电子的运动方向快速判断电极】氯碱工业和电解精炼铜是工业上电解原理的重要应用，其示意图如图所示，下列有关说法正确的是 A．M是电源的负极 B．电解精炼铜过程中硫酸铜溶液的浓度保持不变 C．F口产生的气体是氯气 D．电解精炼铜的纯铜与铁器表面电镀铜中的纯铜都是作阴极 【答案】C 【解析】氯碱工业中，通过电解饱和食盐水生产氯气、氢气和氢氧化钠，阳极发生反应为：，阴极发生反应为：，该装置用多孔隔膜分隔阴阳极，防止氯气、氢气混合爆炸，同时允许Na⁺迁移至阴极，维持电荷平衡，则M端与电解池阳极相连，N端与电解池阴极相连；电解精炼铜，利用电解法提纯粗铜，去除杂质（如Fe、Zn、Ni），阳极发生反应为：（杂质优先溶解），阴极发生反应为：，电解质为含Cu²⁺的硫酸铜溶液，需定期补充，据此分析作答。A．由分析可知，M端与电解池阳极相连，则M是电源的正极，A项错误；B．电解精炼铜过程中，阳极会有其他杂质参与反应，则铜离子会消耗，硫酸铜溶液的浓度下降，需定期补充，B项错误；C．M端与电解池阳极相连，阳极发生反应为：，则F口产生的气体是氯气，C项正确；D．电镀铜时，纯铜必须作为阳极，铁器作为阴极，D项错误；答案选C。 3．【易错点：陌生物质容易出现心里排斥】（25-26高二下·江苏无锡·期末）全钒液流电池是一种新型电化学储能装置，其电池反应式为：，装置如图所示。下列说法正确的是 A．关闭、打开，该装置将电能转化为化学能 B．该装置中的质子交换膜可用阳离子交换膜替代 C．放电时，负极的电极反应式为： D．充电时，每转移电子，理论上有由室移向室 【答案】D 【解析】 放电（原电池，接负载，打开关闭）时，中为价，得电子生成（为价），因此A室电极为放电时的正极；中为价，失电子生成（为价），因此B室电极为放电时的负极。充电（电解池，接电源，打开关闭）时，A室为阳极，B室为阴极。A．关闭、打开时，装置连接负载，处于放电过程，将化学能转化为电能，A错误；B．若用阳离子交换膜替代质子交换膜，钒的阳离子（、等）可通过交换膜，造成电解液交叉污染，降低电池效率，不能替代，B错误；C．放电时负极发生失电子的氧化反应，电极反应为，C错误；D．充电时A室为阳极，B室为阴极，阳离子向阴极移动，每转移1 mol电子，为平衡电荷，有1 mol H+由A室移向B室，D正确；故选D。 4．【易错点：忽视质子交换膜只能让H+通过】（25-26高二上·江苏苏州·期中）装置甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池，连接甲、乙装置进行粗铜精炼，其原理如图所示。 下列说法不正确的是 A．电解精炼时，粗铜与Y电极相连 B．电解过程中N区溶液的pH增大 C．若N电极消耗16 g，粗铜电极质量减少64 g D．M电极的电极反应式为 【答案】C 【解析】由图可知，甲装置是将化学能转化为电能的原电池，M电极为负极，水分子作用下氯乙烯在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氢离子和氯离子，电极反应式为：，N电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为：O2+4e- +4H+=+2H2O；乙装置为精炼池，与Y电极相连的粗铜做精炼池的阳极，锌、铁铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，精铜做阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜。A．由分析可知，电解精炼时，与Y电极相连的粗铜做精炼池的阳极，A正确；B．由分析可知，N电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为：O2+4e- +4H+=+2H2O，所以电解过程中N电极消耗氢离子导致N区溶液的pH增大，B正确；C．由分析可知，与Y电极相连的粗铜做精炼池的阳极，锌、铁铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，则N电极消耗16 g氧气时，无法计算粗铜电极减少质量，C错误；D．由分析可知，M电极为负极，水分子作用下氯乙烯在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氢离子和氯离子，电极反应式为：，D正确；故选C。 5．【易错点：对双极膜的性质和作用理解不到位】（25-26高三上·江苏徐州·期中）一种光电催化脱除的工作原理如题图所示。工作时，光催化电极产生电子和空穴，双极膜中解离的和分别向两极迁移。下列说法不正确的是 A．空穴和电子的产生驱动了脱除与制备的发生 B．双极膜中解离的向GDE电极移动 C．左室发生的电极反应式： D．工作一段时间，当电路中转移1 mol ，右室增重17 g 【答案】B 【解析】由图可知，电池工作时，光催化Fe2O3电极产生电子和空穴，故Fe2O3电极为负极，电极反应为：+2OH--2e-=+H2O，GDF电极为正极，电极反应为：O2+2H++2e-=H2O2，电解质溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极，故双极膜中，靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜，OH-通过阴离子交换膜移向负极，H+通过阳离子交换膜移向正极，据此分析作答。A．原电池能够加快反应速率，空穴和电子的产生促使形成原电池反应，故驱动了脱硫与H2O2制备反应的发生，故A正确；B．结合分析可知，双极膜中水解离的氢氧根移向Fe2O3电极，故B错误；C．根据分析可知，左室发生反应：SO2+2OH-=+H2O，+2OH--2e-=+H2O，故C正确；D．工作一段时间，当电路中转移1mole-，O2+2H++2e-=H2O2，右室增重为氢离子和氧气质量，增重=1mol×1g/mol+0.5mol×32g/mol=17g，故D正确；故选：B。 6．【易错点：忽视可根据题干信息判断原电池和电解池】（25-26高二下·江苏南京·阶段检测）用水介质电池电解含尿素的碱性废水，装置如图所示（电极c为Zn，a、b、d均为惰性电极，双极膜为阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成）。下列说法正确的是 A．c为原电池的正极 B．电极a的电极反应式： C．装置Ⅱ中d极室一侧的双极膜为阳离子交换膜 D．相同条件下装置Ⅰ中生成和H的体积比为 【答案】C 【解析】装置Ⅱ是原电池：c为Zn，发生氧化反应：，所以c是负极；d为正极，CO2被还原为CH4。装置I是电解池：a为阳极，电极反应式为：，b为阴极，电极反应式为：，由分析解题。A．Zn 在装置Ⅱ中失去电子，发生氧化反应，所以c是负极，A错误；B．由分析，碱性条件下，产物中不能出现CO2，应生成碳酸根离子，所以a的电极反应式为：，B错误；C．d极发生反应：，需要H+参与反应，双极膜解离产生H+和OH-，H+需要通过阳离子交换膜进入d极室参与反应，C正确；D．阳极每生成1 mol N2，转移6 mol电子，阴极每生成1 mol H2，转移2 mol电子，根据电子守恒，转移6 mol电子可以得到1 mol N2与3 mol H2，生成和H2的体积比为，D错误；故答案选C。 情境迁移题 1．（25-26高二上·江苏·期中）一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。 已知：①  快反应；②  慢反应。 下列说法错误的是 A．a为电源的负极 B．电解过程，的得电子能力强于 C．电解过程，左室中的浓度不断增加 D．完全转化为的电解总反应： 【答案】C 【解析】该装置为电解池，右室转化生成，氯元素化合价升高发生氧化反应，故右室电极为阳极，连接电源极是正极；左室逐步被还原为，再缓慢还原得到，发生还原反应，左室电极为阴极，接电源极为负极；已知是快反应，是慢反应。A．右室生成为阳极，接电源正极；左室是阴极，接电源负极，因此为电源负极，A正确；B．为快反应，为慢反应，说明更容易得电子，得电子能力强于，B正确；C．快速还原生成，生成的又会持续发生慢反应消耗生成；虽然生成速率快，但同时不断被消耗，浓度不会一直不断增加，会达到一个相对稳定的水平，C错误；D．阴极：；阳极：，则电解总反应为，D正确；故选C。 2．（25-26高二下·江苏盐城·期末）用溶液吸收烟气中的，所得的吸收液主要成分为，将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生并制得浓硫酸。下列说法正确的是 A．M极与电源的正极相连 B．a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜 C．N极发生的反应为 D．当M极产生11.2 L（标况）时，N极生成的数目为 【答案】D 【解析】Ⅰ室电极M上生成，发生还原反应：，因此M为阴极，接电源负极；N电极为阳极，接电源正极，在阳极被氧化为：，Ⅲ室得到浓硫酸；分析离子交换膜Ⅰ 室阴极生成，Ⅱ室中的通过a 阳离子交换膜进入Ⅰ室，再生得到再生液；Ⅱ室中的通过b阴离子交换膜进入Ⅲ室，在阳极氧化为硫酸根，与形成浓硫酸。A．M极生成，是得电子发生还原反应，因此M是阴极，应与电源负极相连，A错误；B． II室（吸收液室）中，阳离子（）需要透过交换膜进入I室，因此是阳离子交换膜；阴离子（）需要透过交换膜进入III室被氧化，因此是阴离子交换膜，B错误；C． N是阳极，发生失电子的氧化反应，正确反应是：，C错误；D．标况下物质的量为，生成共转移电子；从价被氧化为价生成，每生成转移电子，因此转移电子时，生成，数目为，D正确；故选D。 3．（25-26高二上·江苏宿迁·期末）我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水()电解系统如下图所示。以新型为催化剂(生长在泡沫镍电极上)，在电池和电解池中同时产生氢气且电解池中还产生。下列关于该系统的说法不正确的是 A．在外电路中，电子从电极1流向电极4 B．理论上，每通过1 mol电子，可产生 C．电极3的反应为： D．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率 【答案】B 【解析】左边为Mg-海水电池，Mg转化为，Mg元素化合价升高，故电极1为原电池负极，电极2为原电池正极。右边为电解海水的电解池，为氧化产物，在阳极生成，原电池正极连接电解池阳极，故电极3为电解池阳极，电极4为电解池阴极。原电池正极、电解池阴极均发生还原反应生成，电解池阳极发生氧化反应生成，泡沫镍为多孔结构，可增大催化剂与反应物的接触面积。A．外电路中电子从原电池负极即电极1流出，经外电路流向电解池阴极即电极4，A正确；B．原电池中每转移电子，正极生成；电解池中每转移电子，阴极生成，故每通过电子，共产生，B错误；C．电极3为电解池阳极，失电子生成，反应为，C正确；D．泡沫镍为多孔结构，将催化剂生长在泡沫镍电极上可增大催化剂与反应物的接触面积，提高催化效率，D正确；故选B。 4．（25-26高二下·江苏扬州·阶段检测）一种新型的4-硝基苯甲醇(4-NBA，结构如图)在NiSe-Cu2Se/NF双功能电催化剂作用下在整个放电/充电过程中可实现氧化还原转化(-NO2→-NH2、-CH2OH→-COOH)。其工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．充电时，Zn/ZnO发生氧化反应 B．放电时，OH¯经离子交换膜a向Zn/ZnO极 C．放电时，负极每生成24.3 g ZnO，正极生成0.1 mol有机产物 D．充电时，M极的电极反应式为 【答案】C 【解析】放电过程（原电池）：负极为Zn/ZnO极，Zn失去电子被氧化为ZnO；正极为N极，硝基得电子被还原为氨基；阴离子（OH-）向负极移动。 充电过程（电解池）：阴极接电源负极，即Zn/ZnO 极，发生还原反应，ZnO被还原为Zn；阳极接电源正极，即M极，发生氧化反应，醇羟基被氧化为羧基。A．充电时，该装置为电解池，Zn/ZnO 极连接电源的负极，作为阴极，发生还原反应，A错误；B．放电时，Zn/ZnO 极作为负极，N极为正极，在原电池中，阴离子向负极移动，因此，OH⁻的迁移方向是从中间室向负极室（Zn/ZnO）移动，需通过离子交换膜b，而非a，B错误；C．负极反应：，ZnO的摩尔质量为81 g/mol，生成24.3 g ZnO的物质的量为0.3 mol，转移电子数为0.6 mol； 正极反应：，即每生成1mol有机产物，转移6mol电子，根据电子守恒，，C正确；D．充电时，M极连接电源正极，作为阳极，发生氧化反应，D错误；因此答案选C。 5．（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 【解析】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。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。 6．（25-26高二上·江苏南通·期中）原电池的组装与测试在科学研究、生产实践等多领域发挥重要作用。 （1）搭建如题图-1所示装置，闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出。 ①盐桥中移动方向：______________(填向左、向右)。 ②电池总反应为______________。 ③若直接混合溶液和KI溶液，立即产生黄色沉淀，加入淀粉溶液，溶液不显蓝色。可能原因是______________。 （2）非氧化还原反应(如中和反应、沉淀反应等)亦可组装原电池。如对于反应：，可选择作为中间产物(如题图-2所示)组装原电池，相应的电极反应式可表示为：、。沉淀反应：同样可组装为原电池。则相应的电极反应式可表示为：(-)______________、(+)______________。 （3）如题图-3所示，甲、乙两室均预加相同的电镀废液，向甲室通入适量氨气后电池开始工作从而实现电镀废液的浓缩再生。 ①乙室Cu电极为______________(填正、负)极。 ②电池总反应为______________。 ③隔膜的作用：______________。 【答案】（1）向左 沉淀反应相较氧化还原反应的活化能小，反应速率更快，导致溶液中、的浓度显著下降，的氧化性、的还原性也随之减弱，从而难以发生氧化还原反应 （2） （3）正 仅让从乙室迁移到甲室(阴离子交换膜)，避免从甲室扩散到乙室 【解析】（1）该装置为原电池，由于在Y电极表面有银白色物质析出，说明Y中的转化为，发生还原反应，因此Y为正极，电极反应为；X为负极，电极反应为，由此解答； ①由分析可知，X为负极，Y为正极，原电池中阴离子向负极移动，即向X极移动，因此向左移动； ②由分析可知，根据正负极的电极反应可知，电池的总反应为； ③沉淀反应相较氧化还原反应的活化能小，反应速率更快，直接混合溶液和KI溶液，直接生成了沉淀，导致溶液中、的浓度显著下降，的氧化性、的还原性也随之减弱，从而难以发生氧化还原反应，没有生成，因此加入淀粉溶液，溶液不显蓝色； （2）根据题干提供的原理，对于沉淀反应，可以选择Cu作为中间产物，因此正极上发生的反应为转化为，电极反应为；负极上发生的反应是转化为，电极反应为； （3）为了实现电镀废液的浓缩再生，甲室中的产物通过低温热解为，电极反应为，发生氧化反应为原电池负极，因通入氨气，因此会发生反应，乙室中发生还原反应为原电池正极，电极反应为，电池的总反应为，由此解答； ①由分析可知，乙室Cu电极为正极； ②由分析可知，电池总反应为； ③在原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，无法实现的浓缩，应是乙室中的硫酸根离子进入甲室，该膜为阴离子交换膜，因此隔膜的作用为仅让从乙室迁移到甲室，同时避免从甲室扩散到乙室。 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 专题02 化学能与电能的转化 概念扫盲题 1.A 2.D 3.C 4.A 5.B 6.D 考法聚焦题 考法一原电池的工作原理及应用 1.B 2.B 3.C 4.C 考法二化学电源及原理分析 1.C 2.C 3.B 4.B 考法三电解原理及规律 1.D 2.C 1/3 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 3.D 4.D 考法四电解原理的应用 1.D 2.A 3.D 4.D 考法五电化学原理综合及计算 1.B 2.C 3.1) CO,+6e+6H*CHOH+H,O (2) 2H,0-4e=02↑+4H 2.3 (3)C0,+2H++2e=HC00H: 3×80%×46=55.2: 高频易错题 1.C 2.C 3.D 4.C 5.B 6.C 情境迁移题 1.C 2/3 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 2.D 3.B 4.C 5.B 6.(1)向左 2Ag+2I=2Ag+I 沉淀反应相较氧化还原反应的活化能小，反应速率更 快，导致溶液中Ag、I厂的浓度显著下降，Ag的氧化性、I厂的还原性也随之减弱，从而难以发生氧化还 原反应 (2)Cu+20H(ag)-2e=Cu(OH),(s) Cu2*(aq)+2e=Cu (3)正 Cu"+4NH,=CuNH]h 仅让SO从乙室迁移到甲室（阴离子交换膜），避免NH3 从甲室扩散到乙室 3/3 专题02 化学能与电能的转化 概念扫盲题 考法聚焦题 考法一 原电池工作原理与应用 考法二 化学电源及原理分析 考法三 电解的原理及规律 考法四 电解原理的应用 考法五 电化学原理综合及计算 高频易错题 情境迁移题 概念扫盲题 【涉及概念】原电池、电解池、电极、电子（离子）的移动、化学电源、电镀、电解精炼、金属腐蚀与防护 1．（25-26高二上·福建厦门·阶段检测）下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是 A． B． C． D． 2．（25-26高二上·河北石家庄·阶段检测）铁的腐蚀与防护是教材中的核心知识点，下列叙述正确的是 A．潮湿环境中钢闸门生锈，主要发生析氢腐蚀，负极反应为 B．自行车链条涂机油防锈，原理是牺牲阳极法，隔绝钢铁与腐蚀介质接触 C．轮船船底镶嵌锌块防腐蚀，锌作正极，发生还原反应保护铁不被腐蚀 D．埋在地下的钢管连接镁块，可减缓腐蚀，该方法利用了原电池原理 3．（24-25高二上·江苏盐城·期中）我国首创的海洋电池是以铝板为负极、铂网为正极，如图所示。电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3.下列说法错误的是 A．海水为电解质溶液 B．电池工作时铝板逐渐被消耗 C．电池工作时氧气失去电子 D．铂电极成网状，增大与O2的接触面积 4．（25-26高二上·广东汕头·期中）下列装置不能达到实验目的的是 A．图甲：在铁件表面镀铜 B．图乙：依据设计原电池 C．图丙：探究吸氧腐蚀 D．图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁 5．（25-26高二上·江苏苏州·月考）1800年意大利科学家伏打发明了世界上第一个发电器——伏打电堆，开创了电学发展的新时代。目前最先进电池之一的“比亚迪刀片电池”在结构上仍能看到伏打电堆的影子。下列说法正确的是 A．放电过程中，电流从极经过导线流向极 B．电池单元组越多电压越大 C．负极的电极反应： D．放电过程中，从片移向片 6．（25-26高二下·江苏盐城·期中）下列解释实验现象或实验事实的表达式正确的是 A．醋酸除水垢的离子方程式： B．甲烷的标准燃烧热为，其热化学方程式：    C．用惰性电极电解溶液的离子方程式为 D．氨水中滴入酚酞溶液变红： 考法聚焦题 考法一 原电池工作原理及应用 【速解技巧】原电池电极速判：负极—电极材料（活泼金属）、电极反应（氧化反应）、电子流向（电子流出）、电极现象（不断溶解，质量减少），正极—电极材料（较不活泼金属）、电极反应（还原反应）、电子流向（电子流入）、电极现象（电极增重或质量不变）； 原电池设计速成：首先判断出氧化还原反应中的还原剂和氧化剂，将还原剂(一般为比较活泼金属)作负极，活动性比负极弱的金属或非金属作正极，含氧化剂的溶液作电解质溶液。如果两个半反应分别在要求的两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属的阳离子。 ‌选项秒排‌：分清原电池和电解池电极名称不同，熟悉电极判断方法，依据电极发生反应类型及守恒书写电极反应式或简单计算。 1．（25-26高二上·江苏苏州·期中）银锌纽扣电池构造示意图如图，放电后产物为Ag和ZnO，下列有关说法正确的是 A．电池工作时，发生氧化反应 B．电池工作时，正极附近产生 C．负极的电极反应为 D．电池工作时电子的移动方向为：Zn电极溶液电极 2．（2026高二上·江苏南通·学业考试）如图所示，将铁片和铜片贴在一起并放入食盐水中。下列说法正确的是 A．铁片作正极 B．电子由铁片直接移到铜片上 C．一段时间后铜片会锈蚀 D．该装置能将电能转化为化学能 3．（25-26高二上·江苏徐州·期末）一种可植入人体内调节血糖浓度的微型燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．当传感器检测到血糖浓度低于标准时电池自动启动 B．电池工作一段时间后，血液的pH增大 C．血糖在b电极发生的电极总反应式为 D．每消耗，血液中一定有向a极迁移 4．（25-26高二上·江苏连云港·期末）电化学原理在金属防腐、能量转换等方面应用广泛。下列说法不正确的是 A．图①装置中辅助阳极材料可以用石墨 B．图②装置中金属M可以用锌棒 C．图③装置可将化学能完全转化为电能 D．图④装置工作一段时间后，电解质溶液的pH减小 考法二 化学电源及原理分析 【速解技巧】电极反应式“二符合”速判‌：是否符合化学反应的事实（如组成、结构变化等）；是否符合守恒定律（元素种类和原子个数不变、电荷守恒）。 电极反应式“三看”速写‌：一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe生成Fe2＋)；二看介质，介质是否参与电极反应；三看是否有特殊信息，如酸性电解质溶液，产物不能有OH-，碱性电解质溶液，产物不能有H+等。 ‌选项秒排‌：仔细读图，确认电源正负极，根据电池工作原理，结合电极材料及电解质溶液性质判断或书写电极反应式，利用守恒原理进行计算等。 1．（24-25高二上·江苏镇江·阶段检测）某校课外活动小组利用电化学原理降解酸性废水中的，装置如图所示，下列说法错误的是 A．Pt电极作正极 B．电极反应式为 C．溶液中电子通过质子交换膜由电极向电极移动 D．若外电路转移电子，则右侧溶液质量减少 2．（25-26高三上·江苏扬州·阶段检测）科学家最近发明了一种电池，电解质为、、，通过X和Y两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域(a>b)，结构示意图如图所示。下列说法正确的是 A．M区域的电解质为 B．X膜为阴离子交换膜 C．放电时，Al电极上的电极反应式为 D．理论上，电极每产生3.36 L气体(标准状况)，就会有0.3 mol离子通过Y膜 3．（25-26高二上·江苏南通·期末）一种新型蓄电池的工作原理如下图所示。放电时，铜电极质量减小。下列说法正确的是 A．放电时，电能转化为化学能 B．放电时的正极反应为： C．放电时Cl-移向CuS电极 D．用铅蓄电池给该电池充电时，Cu电极连接铅蓄电池的PbO2极 4．（25-26高二下·江苏南京·阶段检测）某乙烯燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，电子由电极经外电路流向电极 B．电极的电极反应式为 C．当有通过质子交换膜时，电极表面理论上消耗的体积为 D．验证生成的操作：取反应后的左室溶液，加入银氨溶液，水浴加热，观察现象 考法三 电解的原理及规律 【速解技巧】电解池电极速判‌：阳极—与电源正极相连、氧化反应、电子流出、电极质量减小或有非计算单质生成、阴离子移向；阴极—与电源负极相连、还原反应、电子流入、析出金属或有H2生成、阳离子移向。 电极过程分析速成：判断阴、阳极（明确电极活性）→分析电解质溶液（存在离子并分阴、阳离子组）→确定放电离子或物质（根据离子放电顺序，确定优先放电粒子）→写电极反应式或电池反应式（判断产物，注意溶液酸碱性及产物溶解性）→解答问题（离子浓度变化、pH、电极产物量变化，溶液复原等）。 ‌选项秒排‌：阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电；最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl－＞OH－；阴极：Ag＋＞Cu2＋＞H＋；电解水溶液时，不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、A1等金属；根据惰性电极电解规律判断溶液粒子的放电顺序及产物。 1．（25-26高二上·江苏扬州·期中）一种新型锰氢二次电池以MnSO4溶液为电解质溶液，其充电原理如图所示，下列说法不正确的是 A．电极a连接电源的正极 B．电极a所在电极室溶液的pH变小 C．H+向电极b所在区域迁移 D．b极区产生的气体是O2 2．（25-26高二上·江苏南通·期末）我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为。下列说法正确的是 A．b电极反应式为 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．PTFE膜只能让水分子通过 D．海水为电解池补水的速率为 3．（25-26高二上·江苏扬州·期中）电催化还原是资源化的又一途径。一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种含碳有机物的骨架上)电催化还原的装置示意图如图所示。下列说法正确的是 A．该装置工作时将化学能转化为电能 B．电极a应连接电源的负极 C．电路上每转移2 mol电子，a电极处放出11.2 L氧气 D．电极b上，由生成的电极反应式为： 4．（25-26高二上·江苏连云港·阶段检测）某实验探究小组用学生电源、U形管、橡胶塞两个、石墨棒两支、玻璃导管两支、石英钟、鳄鱼夹、导线若干等仪器制作简单的氢氧燃料电池实验装置，装置见下图(夹持装置省略)，U形管中注入适量6 mol·L-1 稀硫酸。下列有关说法正确的是 A．将带有石墨棒和玻璃导管的橡胶塞塞入U形管管口后，不需要检查装置气密性 B．玻璃导管的作用是收集并检验U形管两端产生的气体 C．接通学生电源，电解稀硫酸的本质就是电解水，U形管两端溶液酸性都会增强 D．关闭学生电源，连接石英钟后，石英钟指针旋转，U形管两端气体缓慢减少，说明实验取得成功。 考法四 电解原理的应用 【速解技巧】离子交换膜常见类型及作用： 种类 允许通过的离子及移动方向 说明 阳离子交换膜 阳离子→移向电解池的阴极或原电池的正极 阴离子和气体不能通过 阴离子交换膜 阴离子→移向电解池的阳极或原电池的负极 阳离子和气体不能通过 质子交换膜 质子→移向电解池的阴极或原电池的正极 只允许H＋通过 常见多池串联装置速读： ①外接电源与电解池的串联(如图)：A、B为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。 ②原电池与电解池的串联(如图)：甲、乙两图中，A均为原电池，B均为电解池。 ‌选项秒排‌：电镀镀层金属（如铜）作阳极，镀件（如铁）作阴极，含镀层金属离子（如Cu2+）的溶液作电镀液；铜精炼：粗铜作阳极，纯铜作阴极，粗铜中不活泼的杂质(银、金等)，在阳极难以失去电子，电解后期，以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为阳极泥；氯碱工业惰性电极电解饱和食盐水，阳极生成Cl2，阴极生成H2和NaOH。 1．（25-26高二上·江苏镇江·月考）粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列说法正确的是 A．精铜做阳极，粗铜做阴极 B．阴极存在Cu2+能被氧化 C．精炼时，阳极反应只有： D．电解后，可用阳极泥来提炼金、银等贵重金属 2．（25-26高二下·江苏盐城·阶段检测）化学电源在日常生活和高科技领域都有广泛应用。下列说法不正确的是 A．图甲：锂电池放电时，电解质中Li+向锂电极迁移 B．图乙：正极的电极反应式为：Ag2O + 2e- + H2O = 2Ag + 2OH- C．图丙：使用一段时间后，锌筒会变薄 D．图丁：充电时，每消耗2 mol PbSO4，转移电子数为 3．（25-26高二上·广东汕头·期末）如图是一种基于氯碱工艺的新型电解池，可用于湿法冶铁的研究。下列说法正确的是 A．左室电极作阴极，发生氧化反应 B．右室电极产生的气体是氢气 C．电解一段时间后溶液的浓度减小 D．每生成1molFe，有从交换膜右侧移动到左侧 4．（25-26高二上·江苏南通·期中）如图所示为催化电解较低浓度的、溶液。电解后b电极上产生的与的物质的量之比为1：2.下列说法错误的是 A．催化电解过程中将电能转化为化学能 B．通过阴离子交换膜从右室迁移到左室 C．b电极反应为 D．电解过程中每产生，通过阴离子交换膜的为2 mol 考法五 电化学原理综合及计算 【速解技巧】电化学应用题速破‌：①分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极，两极反应为“阳氧阴还”；②剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。(注意离子交换膜会限制某些离子的移动方向)；③注意放电顺序，正确判断放电的微粒或物质；④注意介质，正确判断反应产物，酸性介质不出现OH－，碱性介质不出现H＋；不能想当然地认为金属作阳极，电极产物为金属阳离子；⑤注意得失电子守恒和电荷守恒，正确书写电极反应式。 电化学速算：①根据总反应式列比例式计算；②根据电子守恒（电路中转移的电子数相等）计算；③根据关系式（已知量与未知量之间的关系式）计算。 ‌选项秒排‌：根据守恒定律，建立正确的关系式，判断有关物质的量关系是否正确，结合放电粒子及产物判断电解质溶液酸碱性变化等。 1．（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）下图是一种基于氯碱工艺的新型电解池，可用于湿法冶铁的研究。下列说法正确的是 A．左室电极作阴极，发生氧化反应 B．每生成1molFe，有从交换膜右侧移动到左侧 C．电解一段时间后NaOH溶液的浓度减小 D．右室电极产生的气体是氢气 2．（25-26高二上·江苏扬州·阶段检测）相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池，其电动势取决于物质的浓度差，是由于一种物质从高浓度状态向低浓度转移而产生的。如图所示装置是利用浓差电池电解溶液(电极均为石墨电极)，可以制得和NaOH。下列说法不正确的是 A．a电极的电极反应为 B．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得160 gNaOH C．离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜 D．电池放电过程中，电极上的电极反应为 3．（25-26高二上·江苏扬州·阶段检测）电化学在助力“碳达峰、碳中和”方面有重要贡献，以下是利用电化学装置对进行处理的几个应用案例，回答有关问题。 （1）控制其他条件相同，将一定量的通入该电催化装置中，阴极所得产物如图所示。 电极生成的电极反应式为 。 （2）在铜基配合物的催化作用下，利用电化学原理可将转化为碳基燃料，其装置原理如图所示。 ①阳极的电极反应式为 。 ②当有通过质子交换膜时，理论上最多生成HCOOH的质量为 g。 （3）一种从高炉气回收制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如图所示，请按要求回答相关问题： 利用电化学原理控制反应条件能将电催化还原为HCOOH，写出铂电极上生成HCOOH的电极反应式： ；电解过程中还伴随着析氢反应，若生成HCOOH的电解效率为，当电路中转移时，阴极室溶液的质量增加 的电解效率]。(必须写出计算过程) 高频易错题 1．【易错点：忽视根据电解质的性质判断或书写电极反应式】（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是 A．催化重整制和时，使用催化剂可以提高反应的焓变 B．电极A上参与的电极反应为： C．电池工作时，向电极A移动 D．电极B上发生的电极反应为： 2．【易错点：忽视离子或电子的运动方向快速判断电极】氯碱工业和电解精炼铜是工业上电解原理的重要应用，其示意图如图所示，下列有关说法正确的是 A．M是电源的负极 B．电解精炼铜过程中硫酸铜溶液的浓度保持不变 C．F口产生的气体是氯气 D．电解精炼铜的纯铜与铁器表面电镀铜中的纯铜都是作阴极 3．【易错点：陌生物质容易出现心里排斥】（25-26高二下·江苏无锡·期末）全钒液流电池是一种新型电化学储能装置，其电池反应式为：，装置如图所示。下列说法正确的是 A．关闭、打开，该装置将电能转化为化学能 B．该装置中的质子交换膜可用阳离子交换膜替代 C．放电时，负极的电极反应式为： D．充电时，每转移电子，理论上有由室移向室 4．【易错点：忽视质子交换膜只能让H+通过】（25-26高二上·江苏苏州·期中）装置甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池，连接甲、乙装置进行粗铜精炼，其原理如图所示。 下列说法不正确的是 A．电解精炼时，粗铜与Y电极相连 B．电解过程中N区溶液的pH增大 C．若N电极消耗16 g，粗铜电极质量减少64 g D．M电极的电极反应式为 5．【易错点：对双极膜的性质和作用理解不到位】（25-26高三上·江苏徐州·期中）一种光电催化脱除的工作原理如题图所示。工作时，光催化电极产生电子和空穴，双极膜中解离的和分别向两极迁移。下列说法不正确的是 A．空穴和电子的产生驱动了脱除与制备的发生 B．双极膜中解离的向GDE电极移动 C．左室发生的电极反应式： D．工作一段时间，当电路中转移1 mol ，右室增重17 g 6．【易错点：忽视可根据题干信息判断原电池和电解池】（25-26高二下·江苏南京·阶段检测）用水介质电池电解含尿素的碱性废水，装置如图所示（电极c为Zn，a、b、d均为惰性电极，双极膜为阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成）。下列说法正确的是 A．c为原电池的正极 B．电极a的电极反应式： C．装置Ⅱ中d极室一侧的双极膜为阳离子交换膜 D．相同条件下装置Ⅰ中生成和H的体积比为 情境迁移题 1．（25-26高二上·江苏·期中）一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。 已知：①  快反应；②  慢反应。 下列说法错误的是 A．a为电源的负极 B．电解过程，的得电子能力强于 C．电解过程，左室中的浓度不断增加 D．完全转化为的电解总反应： 2．（25-26高二下·江苏盐城·期末）用溶液吸收烟气中的，所得的吸收液主要成分为，将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生并制得浓硫酸。下列说法正确的是 A．M极与电源的正极相连 B．a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜 C．N极发生的反应为 D．当M极产生11.2 L（标况）时，N极生成的数目为 3．（25-26高二上·江苏宿迁·期末）我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水()电解系统如下图所示。以新型为催化剂(生长在泡沫镍电极上)，在电池和电解池中同时产生氢气且电解池中还产生。下列关于该系统的说法不正确的是 A．在外电路中，电子从电极1流向电极4 B．理论上，每通过1 mol电子，可产生 C．电极3的反应为： D．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率 4．（25-26高二下·江苏扬州·阶段检测）一种新型的4-硝基苯甲醇(4-NBA，结构如图)在NiSe-Cu2Se/NF双功能电催化剂作用下在整个放电/充电过程中可实现氧化还原转化(-NO2→-NH2、-CH2OH→-COOH)。其工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．充电时，Zn/ZnO发生氧化反应 B．放电时，OH¯经离子交换膜a向Zn/ZnO极 C．放电时，负极每生成24.3 g ZnO，正极生成0.1 mol有机产物 D．充电时，M极的电极反应式为 5．（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 6．（25-26高二上·江苏南通·期中）原电池的组装与测试在科学研究、生产实践等多领域发挥重要作用。 （1）搭建如题图-1所示装置，闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出。 ①盐桥中移动方向：______________(填向左、向右)。 ②电池总反应为______________。 ③若直接混合溶液和KI溶液，立即产生黄色沉淀，加入淀粉溶液，溶液不显蓝色。可能原因是______________。 （2）非氧化还原反应(如中和反应、沉淀反应等)亦可组装原电池。如对于反应：，可选择作为中间产物(如题图-2所示)组装原电池，相应的电极反应式可表示为：、。沉淀反应：同样可组装为原电池。则相应的电极反应式可表示为：(-)______________、(+)______________。 （3）如题图-3所示，甲、乙两室均预加相同的电镀废液，向甲室通入适量氨气后电池开始工作从而实现电镀废液的浓缩再生。 ①乙室Cu电极为______________(填正、负)极。 ②电池总反应为______________。 ③隔膜的作用：______________。 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $