电化学原理的综合应用（高效培优讲义）原卷版-2026年高考化学一轮复习

专题04电化学原理的综合应用

目录

一、考情探究.......................................................................1

1.高考真题考点分布...........................................................................2

2.命题规律及备考策略.........................................................................2

二、培优讲练.....................................................

考点01电化学原理的综合应用..................................................................3

考向01考查电极反应与物质变化分析.........................................................4

考向02考查电化学装置的回路分析与粒子移动.................................................5

考向03考查电化学装置中溶液性质的变化分析.................................................5

考点02离子交换膜的类型及其应用...............................................................7

考向01考查离子交换膜的类型与功能识别....................................................10

考向02考查离子交换膜作用机制与离子迁移分析..............................................II

考向03考查离子交换膜在工业中的应用与装置设计............................................12

考点03电化学综合计算.........................................................................14

考向01考查守恒法在电化学计算中的应用....................................................14

考向02考查电化学计算中复杂动态过程分析..................................................15

好题冲关.................................................................17

基础过关...................................................................................17

题型01电化学原理的综合应用...............................................................17

题型02离子交换膜的类型及其应用..........................................................20

题型03电化学综合计算.....................................................................22

能力提升.....................................................................................25

真题感知.....................................................................................29

考情探究

L高考真题考点分布

考点内容考点分布

电化学原理的综合应用2025河北卷，2025湖南卷,2024江西卷,2024甘肃卷，2023辽宁卷，2023全国乙卷

离子交换膜的类型及其

2025云南卷，2025河南卷,2024福建卷，2024重庆卷,2023河北卷，2023山东卷

应用

电化学综合计算2025重庆卷，2025广东卷，2024广东卷，2024湖南卷，2023广东卷，2023全国乙卷

2.命题规律及备考策略

【命题规律】

将原电池和电解池结合在一起，综合考查化学反应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化学计算等

知识，是高考试卷中电化学部分的重要题型。考查的电化学装置常味用串闻装置，且常采用交换膜，特别

是离子交换膜的应用及电解质介质对电极反应的影响的试题比较多，且常考常新，该类题目的考查内容通

常有以下几个方面：电极的判断、电极反应式及电池反应总方程式的书写、实验现象的描述、溶液中离子

的移动、溶液pH的变化、电解质溶液的恢复及运用得失电子守恒进行相关计算等。由于离子交换膜能将工

业生产与化学知识有机的融合，实现资源的最优配置，考查学生学以致川的能力。

【备考策略】

1、了解离子交换膜的分类及特点，理解离子交换膜在电化学装置中的作用。

2、掌握电化学的计算。

3、提升应用电化学原理解决工业生产、生活中实际问题的能力。

【命题预测】

预计近年高考会涉及到电化学的综合性运用。通过陌生电化学的装置图，考查学生接受、吸收、整合化学

信息的能力，也体现了对“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养考查。

培优讲练

考点01电化学原理的综合应用

考点梳理

1、电解原理

1.电解池的工作原理（惰性电极）

与电源正极相连与电源负极相连

发*还原

产.I阴极I

反应,阳片子反应

移向

电解质溶液

2.电解池阴、阳极的判断方法

上电源负极相连

还原反应一

|电子设人

—阴

析出金属或有气

体放出号

蛆”包,

3.明确电解池的电极反应及离子放电」页序

活泼金属：电极材料本身失电干被乳

阳化・M—neM''

由极惰性电极：一般溶液中还原性强的阴

电

g离子优先失去电子被辄化

阈胤一般溶液中氧化性强的阳离子优先得到

极电子被还原

（1）阳离子在阴极上的放电顺序：Ag->Hg-->Fe3->Cu：->H-（酸）〉P值->Fe-->

芯一>«一（水）。

（2）阴离子在阳极上的放电顺序：S?->r>Br->C「>OH->含氧酸根离子。

2、电解原理常见的考查点

电解原理及应用是高考高频考点，该类试题往往与生产、生活及新科技等相联系，以装置图或流程图

为载体呈现，题材广、信息新，题目具有一定难度。主要考查阴、阳极的判断、电极反应式、电解反应方

程式的书写、溶液离子浓度变化及有关计算等。

3、“5点”突破电解综合应用题

（1）分清阴、阳极，与电源正极相连的为,与电源负极相连的为，两极反应为“阳氧阴还”。

（2）剖析离子移向，阳离子移向，阴离子移向o

（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OFT,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。

典例引领

考向01考查电极反应与物质变化分析

【例1】（2025•河南•模拟预测）以RuP/PNPC催化剂作为负极、以Pt/C为正极的液态N/JHQ?燃料电

池（DHHPFC）驱动OH7s装置的二作原理如图所示（在电场作用下，双极膜中水电离出离子向两极迁移，

电解液均为水溶液）。下列叙述正确的是

x

z

H，

O

¥

A.电子流向：a->双极膜_>b->c->d

B.a极反应式:N2H4-4e-+40H-=N2?+4H2O

C.c极附近电解质溶液pH升高

D.相同条件下，OHzS装置中生成的N?和H?体积相等

【思维建模】

电极反应与物质变化分析

1、电极反应式书写与分析

①判断电极属性（正/负极、阴/阳极）及反应类型（氧化/还原）；

②依据电解质环境（酸碱性、离子浓度）书写半反应长，注意介质对产物的影响（而酸性环境阴桃析（、

碱性环境生成OFT）；

③典型考法：新型电池（燃料电池、可充包电池）的电极反应书写。

2、电极现象与产物判断

①观察电极质量变化（如精炼铜时阳极溶解、阴极增重）、气体生成（Cl2、O2、电）等；

2

②结合放电顺序分析离子反应优先级（如阳极：S->I->Br->CP>OH'）0

考向02考查电化学装置的回路分析与粒子移动

【例2】(2025•江西萍乡•三模)利用CO2电催化还原制取C2HQH和C?也的装置如图所示。下列说法正确

B.离子交换膜应选用阴离了交换膜

C.生成乙醇的电极反应：2CO2+9H2O+12e-=C2H5OH+12OH^

D.在相同条件下，消耗的CO2和生成的3体积比为2:3

【思维建模】

回路分析与粒子移动

1、电流与电子流向

(1)原电池：电子由负极T正极，电流由正极T负极；

(2)电•解池：电子由电源负极T阴极，阳极T电源正极。

2、离子迁移方向-

(1)原电池：阴离子移向负极，阳离子移向正极；

(2)电解池：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。

3.盐桥作用：平衡电荷、形成闭合回路(盐桥中离子定向移动)。

考向03考查电化学装置中溶液性质的变化分析

【例3】(2025・广东•模拟预测)某兴趣小组设计了如下两套装置探究铜离子与硫离了•的反应，装置团的盐桥

中装有含饱和K2so4溶液的琼胶。实验过程中，装置回中产生黑色沉淀，电流衣指针无明显偏转；装置团中

甲烧杯中溶液变黄，乙烧杯中石墨电极上出现红色固体，电流表指针偏转。已知存在反应：S2-+(x-1)S=S；-

(黄色)，下列说法错误的是

装置I装置II

A.装置田中产生黑色沉淀的离子反应为C『+s2-=CuSJ

B.甲烧杯中发生的电极反应为XS?--2（x7”=S；

C.实验过程中，乙烧杯中的溶液pH会减小

D.实验说明Na2s与CuSO4能发生复分解反应和氧化还原反应

【思维建模】

溶液性质的变化分析

1、pH与离子浓度变化电解含氧酸盐溶液（如Na2s（L）时，pH不变；电解活泼金属含氧酸盐（如KNO3）美

似电解不活泼金属盐（如CuCL）时，阳极析Cl?使pH上升，阴极析Cu使pH基本不变。

2、溶液复原策略电解CuS（L后加CuO恢复原浓度：电解NaCI后通HCI恢&原态。

对点提升〉

【对点1】（2025•河北秦皇岛•模抵预测）电解苯酚的乙睛（CH「CN）水溶液可在电极上直接合成扑热息痛

昌。下列说法错误的是

A.电极a为负极

B.装置工作时，乙室溶液pH减小

c.c的电极反应式为《OH+CH3-CN+H2O-2e-+2H+

D.合成lmol扑热息痛，理论上甲室质量增重64g

【对点2】（2025•福建福州•二模）科学家开发了一种可植入体内的燃料电池，血糖（葡萄糖）过高时会激活电

池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛索，降低血糖水平c电池工作时的原理如卜.图所示（G-CHO代

表葡萄糖）。

这

苗糖

疝

总

血

糖正常血糖

下列说法正确的是

A.该燃料电池是否工作与血糖的高低无关

B.工作时，电极团附近pH下降

C.工作时，电子流向：电极回-血液1电极团

D.工作时，电极回的电极反应式为G—CHO+H2O—2e-=G—COOH+2H，

【对点3】（2025•广西•三模）我国研究人员开发了一种超快速的也0?自充电水系Zn-NaFe[Fe（CN）6〕电池,

通过H92与电极的氧化还原反应及时补偿放电过程中的能量消耗，自充电的工作原理如图所示。下列说法

正确的是

-+

-xe=NaFe[Fe(CN)6]+xNa

C.自充电时，每消耗10101凡02力甩极质量增大46g

D.根据白充电的原理，将b口极暴露在。2环境中也可能实现自充电

考点02离子交换膜的类型及其应用

考点梳理

1、离子交换膜的含义和作用

（1）含义：离子交换膜又叫隔膜，由高分子特殊材料制成

⑵作用

①能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应，如：在电解饱和食盐水中，利用

阳离子交换膜，防止阳极产生的Ck进入阴极室与氢氧化钠反应，导致所制产品不纯；防止与阴极产生

的H?混合发生爆炸

②能的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用

③用于物质的分离、提纯等

④用于物质的制备，电解后溶液阴极区或阳极区得到所制备的物质

2、离子交换膜的类型

(1)阳离子交换膜一一只允许阳离子和水分子通过，阻止阴离子和气体通过

锌铜原电池以锌铜原电池为例，中间用阳离子交换膜隔开

---(A)---

①负极反应式：______________________

11Cu

皆②正极反应式：______________________

甲1乙

厂1③Zr+通过阳离子交换膜进入正极区

阳启匕子1nwl-L-

1mobL"

妇奂膜CuSOjaq)

ZhSO/aq)④阳离子f透过阳离子交换膜f原电池正极(或电解池的阴极)

(2)阴离子交换膜一一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

------11-----

①阴极反应式：______________________

(JL>②阳极反应式：______________________

Pt、

一二

阴离子③阴极产生的OFT移向阳极与阳极产物反应：3I2+6OH-=IO；-F5r+3H2O

三三交换膜

④阴离子一透过阴离子交换膜~电解池阳极(或原电池的负极)

(3)质子交换膜一一只允许H'和水分子通过

在微生物作用下电解有机废水(含CILC00I1),可获得清洁能源IL

①阴极反应式：______________________

②阳极反应式：_____________________________________

③阳极产生的H'通过质子交换膜移向阴极

④H+一透过质子交换膜—原电池正极(或电解池的阴极)

3、离子交换膜类型的判断一一根据电解质溶液呈电中性的原则，判断膜的类型

方法与(1)首先写出阴、阳两极上的电极反应，依据电极反应式确定该电极附近哪种离子剩余

技巧(2)根据溶液呈______,判断出离子移动的_______,从而确定离子交换膜的类型

(2L用

实例分析-j—KJ/-K|J浓曲

次狙小———FaunfwnX

--Na—

电解饱和7眨芸:-

三三二

食盐水二¥-61三-0H三-二

精制饱和巾里％2。(含少量NaOH)

NaCl溶液交换膜

电解饱和食盐水时，阴极反应式为_____________________________,则阴极区域破坏水的电

分析方法离平衡，_______有剩余，阳极区域的Na+穿过离子交换膜进入阴极室，与0H一结合生成

NaOH,故电解食盐水中的离子交换膜是______________

4、离子交换膜在物质制备、分离提纯中的应用

多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性，即允许带某种电荷的离子通过而限制带相反电荷的离子通过,

将电解池分为两室、三室、多室等，以达到物质制备、浓缩、净化、提纯的FI的

⑴两室电解池一一工业上利用如图两室电解装置制备烧碱

已知反应：2CrOM（黄）+2H+uiCr2O歹（橙）++0,设计图示装置（均为

惰性电极）电解NazCrQi溶液制取NazCnO

电解Na2a04就是电解水，阴极反应：,阳极反

过程应：，阳极产生的才使2CrOU（黄）+2H'=^Cr2。歹（橙）+

分析H20正向移动，根据电荷守恒的规律，Na+经过Na-离子交换膜向左侧迁移，推知左边为—,

右边为

（2）三室电解池一一利用三室电解装置制备NHNO”其工作原理如图所示。

装置图过程分析

阴极的NO被还原为NH；：________________,NH；通过阳离子交

NH3-^金►NH4NO3浓溶液

11-换膜进入中间室；阳极的NO被氧化为NOJ：____________________,

NO-

NO二通过阴离子交换膜进入中间室。根据电路中转移电子数相等可得

NO3NO

NOy一NO电解总反应：____________________________,为使电解产物全部转化

阳肉子/ITI、阴离了

交换膜NH4NO3稀溶液交换膜

为NH4NO3,补充适量NE可以使电解产生的HN03转化为NH4NO3

⑶多室电解池一一利用“四室电渗析法”制备H3P。2（次磷酸），其工作原理如图所示

装置图过程分析

电解稀硫酸的阳极反应：，产生的H

+通过阳离子交换膜进入产品室，原料室中的H2P02穿过阴

离子交换膜进入产品室，与H+结合生成弱电解质H3P02；

电解NaOH稀溶液的阴极反应：,

原料室中的Na+通过阳离子交换膜进入阴极室

（4）电渗析法

竞争放电:HOA一竞争放电:OH>B-

,

2HX)+2e=H.f+2OH2HJO-4e=4H+O；t

将含AR,的废水再生为H,B和A（（H）,的原理:

己知A为金属活动顺序表H之前的金属，B"

一为含氧酸根离子

A(OH).浓A.B/aq)H.B

若无膜只能毋到A.B.液溶液

典例引领

考向01考查离子交换膜的类型与功能识别

【例1】（2025•江苏常州•模拟预测）浓差电池是利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电的装置。

下图是利用“海水河水"浓差电池（不考虑溶解氧的影响）制备H2s0,和NaOH的装置示意图，其中X、Y均为

Ag/AgCl复合电极，电极a、b均为石墨，下列说法不正玻的是

模拟海水

（阳

2.5mol/LM

NaCl溶液）离

子

模拟河水交

换

（0.5mol/L

膜稀硫酸

Na。溶液）稀NaOH

溶液

“海水河水”浓差电池离子交换膜

A.电极Y是正极，电极反应为：AgCI+e-=Ag+CP

B.浓差电池工作时，Na'通过阳离子交换膜向X极移动

C.c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜

D.相同条件下收集到的气体的体积比M:N=1:2

【思维建模】

离子交换膜的应用分析

+

1、阳离子交换膜：仅允许阳离子（如Na'、H）及水分子通过，拦截阴离子及气体（如C「、02）o

应用场景：氯碱工业中隔离阳极室（CL）与阴极室（NaOH、H2）,防止副反应（CL+2NaOH=NaCI+NaCIO+

HzO）及爆炸风险（JVC12混合）

2、阴离子交换膜：仅允许阴离子（如Cl\OH）通过，拦截阳离子及气体，典型应用：淀粉-KI溶液电解

中平衡辽移，辅助L生成。

1

3、质子交换膜：仅允许H,（质子）及水分子通过，用途：燃料电也、电解制H2O2/HCOOH中定向传导H维

持电荷平衡。

4、双极膜：特殊复合膜（阳膜+阴膜），通直流电时膜内水解离为K和0H,分别移向阴极和阳极。

作用：调控反应体系pH,如电解法合成甘氮酸时提供酸碱性环境。

考向02考查离子交换膜作用机制与离子迁移分析

【例2】（2025•云南玉溪•三模）我国科学家设计了一种水系S-MnO?可充电电池，其工作原理如图所示。

下列说法正确的是

用电器或直流也源

)

CuSO厂MnSO4-H2s()溶液

A.放电时，电极a的电势低

B.充电时，溶液中Cu?+向电极a方向迁移

C.充电时，阳极附近溶液的pH增大

D.放电时，负极的电极反应：Cu,S-4e-=S+2Cu2+

【思维建模】

离子迁移方向及膜的选择

1、迁移方向判断

（1）电解池：阳离子T阴极，阴离子T阳极；原电池：阳离子T正极，阴离子T负极。

⑵关键技巧：先写电极反应，确定电极区离子剩余情况（如阴极消耗H4剩余0H-,需阳离子迁入平衡

电荷）。

⑶根据电荷守恒判断膜类型（如阴极室需阳离子进入t选捽〔日膜）

2、膜的选择依据

目标需求膜类型选择实例说明

隔离产物防副反应阳离子交换膜氯碱工业防CL接触NaOH

平衡电荷+调控pH双极膜次磷酸（H3PO2）制备

定向传递H-质子交换膜CO2电解制HCOOH

考向03考查离子交换膜在工业中的应用与装置设计

【例3】(2025・山东•一模)使用惰性电极及阳离子交换膜和阴离子交换膜电解磷酸钠溶液同时制备氢气、氧

气、氢氧化钠溶液和磷酸溶液四种产品。E、F是气体出口，下列说法错误的是

A.a、b电极材料分别为石墨棒和铁棒

B.C、D两口开始时分别输入稀磷酸溶液和稀氢氟化钠溶液

C.A、BII输出的溶液，反应生成溶质的物质的量比为1:3

D.若G口输入次磷酸钠溶液，则A口输出的是次磷酸溶液

【思维建模】

离子交换膜的应用

1、氯碱工业

(1)装置：阳离子交换膜电解槽。

⑵膜作用：①允许Na'由阳极室T阴极室，与0H结合生成Na0H5o②阻止C「进入阴极室，避免生成NaCIO

杂质。③防止H?与CL混合爆炸。

2、多膜耦合技术

(1)应用：四室电渗析法制备次磷酸(H3Po2)。

(2)膜组合:交替使用阳膜/阴膜控制H2P。2-与H'定向迁移。

(3)优势：高效分离产物，提升纯度。

3、环保与资源回收

(1)废水处理：阴离子交换膜回妆重金属离子(如CrCV)。

(2)海水淡化：离子交换膜辅助电渗析脱盐。

对点提升

【对点1］(2025•山东•模拟预测)四乙基氢氧化钱［(C2H5),NOH］在工业领域有广泛的用途。一种利用四乙

基硝酸镀［(JH)NNO3］制备(GH)NOH的装置如图所示(M、N均为情性电极)。下列说法错误的是

稀硝酸（C2H5）4NNO3溶液（C2H5）4NOH溶液

A.a膜是阴离子交换膜，b膜是阳离子交换膜

B.阴极电极反应式为2Hq+2e-=2OFT+H2T

C.移除a膜后，电解总反应式不变

D.当制备14.7g（GH）NOH时，阳极室溶液质量减少0.8g

【对点2】（2025•青海西宁•二模）科技工作者利用光催化原理［光照时，光催化电极a会产生e-和空穴（h+）］

设计了•套高效光电化学燃料电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

|用电器1

光

稀硫酸

A.该装置工作过程中仅有光能转化为电能

B.电池工作时，溶液中的H，会从右向左迁移

C.电池工作时，催化电极b上发生氧化反应

D.用空穴表示的光催化电极a反应为H°°q』＞°°H+］2h++4Hq=4CO2T+12FT

【对点3］（2025•安徽池州•二模）我国科学家研究电化学降解甲醛，同时获得氢能源。原理如图所示，已知

在KOH溶液中，甲醛转化为HOCH。,存在平衡HOCHq-+OH-=［OCH2O『-+H2。。在n电极上发生

A.m极与电源负极相连

B.电解时OFT通过阴离子交换膜向n极移动

C.电解过程中共制得Q5moi氢气，理论上外电路上迁移Imol电子

D.阳极总反应式为2HCH0—2e-+4OFT=2HC00+2H2O+H2T

考点03电化学综合计算

原电池和电解池的计算包括：两极产物的定量计算、溶液的计算、相对原子质量的计算和阿伏伽德罗常数

测定的计算、根据电荷守恒量求产物的量。电化学的反应木质是氧化还原反应，各电极上转移电子的物质

的量相等，无论是单一电池还是用联电解池，均可抓住电子守恒计算。

1、解题关键

⑴电极名称要区分清楚；

(2)电极产物要判断准确；

(3)各产物间量的关系遵循得失电子守恒。

2、三种计算方法

(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：根据得失电了守恒建立起已知量与未知星之间的桥梁，构建计算所需的关系式。

如以电路中通过4mol钎为桥梁可构建以下关系式：

,4

4e〜2。(BrJ)〜(%〜2H〜2Cu〜4Ag〜—M

阳极产物阴极产物

(式中M为金属，〃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.

【易错提醒】

在巳化学计算中，还常利用Q=I*t和Q=n(e)X/I4X1.60X10-19C来计算电路中通过的电量。

考向01考查守恒法在电化学计算中的应用

【例1】(2025•宁夏银川•一模)一•种双阴极微生物燃料电池的工作原理如图所示(燃料为C2H4。小下列说法

正确的是

进水：含NO?进水：含C2H4O2进水

A.放电时，缺氧阴极和好氧阴极相当于原电池的负极

B.若“厌氧阳极〃转移1mol电子，则理论上消耗C2H4。2为7.5g

C."缺氧阴极"的电极反应式为：2NO3+10e+6H2O=N2+12OH

D.放电时，“缺氧阴极域质量增加，“好氧阴极域质量减轻

［思维建模】

电子守恒法的应用

1、串联电路中转移电子数相等，关联阴阳极产物或不同电极物质变化量(如阴极析出0.2molCu对应转移

0.4mole)

2、核心公式：n(e)=Q/F(F^96,500C/mol)其中Q为电量，用于关联电流强度与时间(Q=l-t)<>

考向02考查电化学计算中复杂动态过程分析

【例2】(2025•山西晋城•模拟预测)科学家设计J'一种能产生羟基自由基(QH)的原电池一电解池组合装置，

OH能将苯酚氧化为CO?和H?O,实现发电、环保二位一体，其工作原理如图所示(微生物在强酸性条件下，

活性会减弱)。下列说法正确的是

Tb

C=质—含高浓度

子-苯酚废水

MN交

换石墨烯复合导

膜/电凝胶颗粒

NaCl溶液

Cr(OH)3

Na2SO4含低浓度

溶液苯酚废水

A.a极为阳极

B.a极区每产生1molCr(OH),，c极区溶液质量减轻3g

C.b极区消耗1molC6H5OH,理论上外电路转移24moi电子

D.N为阴离子交换膜，可防上阴极区酸性增强

【思维建模】

复杂动态过程分析

1、分阶段电解计算——依据离子放也顺序分步计算电子转移：

①冏极：Ag*>Cu2>>H>……

②汨极：活性电极>S”>「>Br>d>OH

③示例：电解含Ci?♦和Fe?•的混合液，阴极先析出Cu后析出Fe,需分段计算电量

2、溶液复原计算——恢复电解后溶液成分的策略

①巴解CUSO4溶液：加CuO或Cu（0H）2补充消耗的Cu和0元素。

②巳解NaCI溶液：通HCI气体恢复Cl-浓度①纯净物：有固定的组成和结构；有固定的熔沸点；保持

一种物质的性质

对点提升

【对点1】（2025•湖北武汉•三模）含C1T0AOH和ChbCOONa的工业废水可利用微化学电池去除，其工作

原理如图所示。卜列说法错误的是

A.电极B的电势比电极A的低

B.负极电极反应式为CH'COCT—8e+2Hq=2CO,T+7H"

C.该电池不宜在高温环境下之行

D.每生成2moiC「，有0.5molCO2生成

【对点2】（2025•广东惠州•三模）科学家近年发明了一种新型Zn-CO：水介质电池。电池示意图如下，电极

为金属锌和选择性催化材料。下列说法正确的是

A.放电时，负极反应：Zii-2c=Zn2*

B.充电时，阴极区溶液中OK浓度逐渐降低

C.理论上每消耗6.5gZn,正极区的CO?减少2.24L（标准状况下）

D.理论上每生成32go0转移的电子数为2N、

好题冲关

基础过关

题型01电化学原理的综合应用

1.（2025•广东•模拟预测）钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注，钠离子电池与锂离子电池工

作原理相似，遵循脱嵌式的T作模式，主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来T.作。一种钠离子电池的

工作原理为NaLxCoO”NaxC「黑NaCoO2+Cn,装置如图所示。下列有关说法正确的是

B.充电时,钻元素的化合价升高，钠离子在阳极上嵌入

+

C.放电时,负极反应式为NaCoO,-.re-=Nai_ACoO2+^Na

D.充电时,外电路中转移4moie-，理论上阴极质量增加92g

2.（2025•浙江•一模）中国科大研究团队开发出一种锂-氢可充电电池（如图所示），使用前需先充电，其固体

电解质仅允许Li♦通过。下列说法不正确的是

A.放电时，电解质溶液质量减少

B.充电时，Li+移向惰性电极

C.充电时，阳极电极反应为％-2e+2H2Po产2H3P

D.该锂-氢可充电电池对比传统锂离子电池的优势在于降低成本和提高安全性

3.（2025•甘肃白银•模拟预测）钠离子电池相对于锂电池具有更好的安全性能。卜图是一种可充电钠离子电

池的工作示意图，已知该电池的电解质溶液是Na2so4溶液，化合物中Ni均显+2价。下列说法正确的是

A.放电过程中，Na.通过阳离子交换膜向N极区移动

B.充电时，M极接电源正极

C.电池工作时，N极的电极反应为Na2NiFe（CN）6+J=NaNiFe（CN）6+Na+

D.若N极质量变化了23g,则电路中转移的电子数为0.2N,、

4.（2025•内蒙古•模拟预测）钠资源储量丰富，便于开采，价格便宜，钠离子电池有望成为下一代大规模储

能也池。一种钠离子储能电池原理如下图所示（电池工作前两电极的质量相等）。下列说法错误的是

NaV2(PO4)2O2F^n

Na3V2(PO4)2O2F

掺杂石墨

A.充电时，疏松多孔钠电极接电源负极

B.充电时，阳极电极反应式为Na3V2（POjO2F-2e=NaV2（POjOF+2Na+

C.放电时，Na+由疏松多孔钠电极经NaPR有机溶液移向石墨电极

D.放电时，电路中通过lmol电子，理论上疏松多孔钠电极比石墨电极质量少23g

5.（2025・上海松江•一模）向含IT电解液的Li-CO2电池中,加入BF；离子液体,可提高电池的性

能。Li-CO2电池的总反应为：3CO2+4Li^^-2Li2CO5+C,其工作原理如下图所示:

⑴该电池放电时，正极反应式为。

⑵关于该电池，下列说法正确的是

A.电解液应选择非水溶剂

B.放电时，产物Li2cO,既是氧化产物也是还原产物

C.放电时，多孔电极附近有固体生成

D.充电时，锂离子的移动方向是锂电极3多孔电极

/

4-N+

⑶碳捕集是我国实现碳中和目标的种关键技术手段。离了液能用丁CC>2的捕获和电催化还

n■-N+②口—N+

原。捕获C°2时，③①中的三个位置均可能与C02发生反应，其中的一种产物为

///

4—N+N+N+

《N»、COOH。相较于，《N”吸收c02效果不住•结合上述信息，从结构角度解释原因

6.(2025•青海海东•模拟预测)铜阳极泥是许多贵金属及硫(Te)的主要来源，某有色金属冶炼厂处理铜阳极

泥得到的酸性分金液中主要含有AuCl；、Pt。；、P【C1；-、PdCl：-.HTeO；等离子，从该分金液中回收所有

金属资源及硫的工艺流程如图所示:

Na2SO3Zn、Na2SO3

溶液NaOH溶液盐酸溶液

试剂X试剂XNaOH溶液、NaOH

Na2sO3溶液溶液

回答下列问题:

⑴Te元素的原子序数为52,则其在元素周期表中的位置为。

（2）"沉金〃，时，发生反应的离子方程式为o

（3）“沉金〃，及“控电还原”，所得Au中常含少量Ag0所以得Au制成的粗金板和纯金板作电极，HAuCl.-HCl

作电解液进行精炼时，粗金板表面因附着生成的AgCI发生钝化。可通过直流电叠加交流电进行不对称脉动

电流电解，阳极上周期性出现正、负半周期。在正半周期，银发生极化形成钝化膜；在负半周期发生去极

化，其电极反应式为:电解时C（HAUQ4）将（填“增大〃，”减小〃，或“不变〃）。

⑷滤渣a的主要成分为（填化学式）。

⑸“控电还原〃时，试剂X可选择Na,SOj或SO?,两者信息如下表所示。从价格上分析，最佳试剂为（填

化学式），按处理7500n?/年分金波的量计算，理论上每年可节约成本万元。

消耗物料消耗量/kg.-nV,单价/元・kgT

Na,SO.22.02.7

SO213.04.2

（6广电积"时，阴极的电极反应式为—；"电枳”后的电解液可用于工艺I的—工序。

题型02离子交换膜的类型及其应用

1.（2025•福建漳州•三模）一种新型的HrPb燃料电池如图所示（其中B电极表面有催化材料和气体扩散层）。

入

「

NH储

泄

氢

储

跳

ao液

压

罐

阀

HJ泵

下列说法皆用的是

A.电池工作时A电极为正极，X为Na+

B.A电极电极反应式为HPbO；+Hq+2e-=Pb+30H-

C.右室通入2.24L（标准状况下）出时，有0.3moIX通过交换膜

D.B电极表面使用催化材料和气体扩散层可提升电池效率

2.（2025・山东•二模）我国某研究团队近期研发了以双极膜（该膜可将水解离成H+和OFT并定向通过）为交换

膜的酸碱隔离电解液新型可充电锌钵干电池，工作原理如图所示。下列说法正确的是

A.放电时，7n电极电势比MnCh极电势高

B.放电时，双极膜中阴、阳离子分别向左、右移动

C.放电时，正极电极反应式为MnO「2e-+2Hq=Mn2，+4OH-

D.充电时，当电路中转移0.2mol电子，电解质溶液1质量减少6.5g

3.（2025•安徽•三模）利用电化学从团室中富集锂和从团室中制备氢醍（氮元素的化合价不发生变化）的装置如

图所示。当断开Ki、闭合心时，Li+进入MnCh中形成LixMn2O4；当断开心、闭合Ki时，使LixMmCU中的Li*

脱出形成MnCh。下列说法正确的是

电

交

交

极

换

换

2膜

a膜Mnno

ab

海水

A.电极b、电源中c电极均为正极，交换膜a为阳离子交换膜

B.为让装置持续运作，先断开心、闭合Ki,一段时间后，再断开Ki、闭合心

C.断开Ki、闭合心时，理论上每生成1mol氢醍，同时生成的1molLixMmChj中x=2

D.断开心、闭合KI时，需要往电极a通。2,理论上每消耗1mol。2,团室增重32g

4.（2025•江苏宿迁•模拟预测）己二阑NC（CH2）$CN］是合成尼龙-56的原料。可用电解丙烯“青（CH?=CH-CN）

的方法合成己二懵，装置如图。已知：阳/阴极反应物的还原/氧化性越强，电解所需电压越小，消耗的

质子交换膜

A.在阳极获得己二睛

B.电解过程中，H+通过质了交换膜向阳极区移动

C.制得lmol己二睛的同时，理论上会产生IIZLO?

D.若要降低电解丙烯懵的能耗，可向阳极室中加入强还原剂

5.（2025•江苏南京•模拟预测）一种二次储能电池的构造示意图如图所示。下列说法正确的是

电源或负载

Pb/PbSO4多孔碳

Fe37Fe2+

H2SO4(aq)

H2SO4(aq)

质子