2026江苏高考化学二轮复习专题11 化学能与电能电极反应突破（易错专练）（原卷版）

专题11化学能与电能电极反应突破

目录

第一部分易错点剖析

易错典题避错攻略举一反三

易错点1混淆原电池和电解池

易错点2不能正确书写电极反应式

易错点3不能正确判断电解时的电极产物

易错点4不清楚池中电解质溶液的情况

易错点5不能准确判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀

易错点6不理解离子交换膜的类型和应用

易错点7不能掌握有关电化学的计算技法

第二部分易错题闯关

易错点1混淆原电池和电解池

易错典题

【例1】(2025·浙江省稽阳联谊学校高三联考)以钴酸锂电池为电源用丙烯腈电合成己二腈

[NC(CH2)4CN]，电解质溶液为LiPF6的碳酸酯溶液，两电极均为石墨，装置如下图所示。该钴酸锂电池的总

-

反应是LixCy+Li1-xCoO2=LiCoO2+Cy。下列说法不．正．确．的是()

-

A．B为正极，电极反应式为：Li1-xCoO2+xLi+xe=LiCoO2

＋-

B．阴极区的电极反应为2CH2=CHCN+2H＋2e=NC(CH2)4CN，一段时间后，阴极室的pH增大

C．锂离子电池快速充放电的本质就是锂离子能够快速在正负极材料间嵌入和脱嵌

D．A极质量减轻14g，理论上可制备1mol己二腈

【错因分析】

根源类别具体表现解决方案

概念本质不清混淆能量转化方向强调“原电池=发电，电解池=耗电”

术语系统混乱混用“正/负”与“阴/阳”建立“系统-术语”对应表，强制语境切换

缺乏系统思维孤立记忆反应式培养“系统类型→电极命名→反应原理”链条

图像识别弱忽略电源存在训练“第一眼看电源”习惯

经验迁移错误用原电池规则套电解池明确区分“自发驱动”与“外力驱动”

避错攻略

【方法总结】

1.原电池正、负极判断方法

2.电解池中的阴、阳极判断

判断方法与电源连接方式电子流动方向离子移动方向反应类型电极现象

阳极与电源正极相连电子流出阴离子移向氧化反应溶解或产生有色气体

阴极与电源负极相连电子流入阳离子移向还原反应析出金属或产生氢气

【知识链接】

原电池、电解池的辨别

项目原电池电解池

有无外

无有

接电源

氧化还

自发不自发

原反应

氧化剂得电子,发生还原反应失电子,发生氧化反应

电极名正极阳极

内电路中阳离子移向该极内电路中阴离子移向该极

称及

还原剂失电子,发生氧化反应得电子,发生还原反应

反应负极阴极

内电路中阴离子移向该极内电路中阳离子移向该极

举一反三

【变式1-1】(2025·浙江省衢州、丽水、湖州三地市高三二模)某小组研究设计了如下装置示意图，联合

制备硫酸、氯气和氢氧化钠。该设计改变了传统氯碱工业能耗大的缺点，可大幅度降低能耗。

下列说法不正确的是()

A．甲池中，质子经内电路移向Pt2极

B．理论上，甲池中消耗的SO2和乙池中生成的Cl2的物质的量之比为1：1

C．乙池应选用阳离子交换膜

D．乙池的总反应方程式：2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH

【变式1-2】(2025·浙江省县域教研联盟高三模拟考试)一种清洁、低成本的氯碱工业双联装置工作原

理如图所示，浓缩海水可以造成溶液中离子浓度差异，使离子从高浓度区域向低浓度区域迁移，从而产生

离子电流。下列说法不．正．确．的是()

A．电极Y为负极，可以在X、Z电极上收集到H2

B．与传统氯碱工业相比，该双联装置的优点是可避免使用离子交换膜

42.5m

C．装置Ⅱ中的电极质量每变化mg，装置I中可制得gLiCl

143.5

D．随着装置的运行，电极Z附近溶液的pH增大，电极W附近有白色沉淀出现

易错点2不能正确书写电极反应式

易错典题

【例2】(2025·重庆卷，10，3分)下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。

下列叙述正确的是()

A．放电时，M极为正极

B．放电时，N极上反应为Ag+Cl--e-=AgCl

C．充电时，消耗4molAg的同时将消耗1molSb4O5Cl2

-+-

D．充电时，M极上反应为Sb4O5Cl2+12e+10H=4Sb+Cl+5H2O

【错因分析】

中学化学试题中书写电极反应式确实容易出错，主要集中在以下几个方面：

(1)电极类型与反应方向混淆

原电池与电解池混淆：原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应；电解池中阳极发生氧化反应，

阴极发生还原反应。若混淆电极类型，会导致反应方向错误。

电极材料影响：活泼金属(如Zn、Fe)作电极时，电极本身可能参与反应；惰性电极(如Pt、石墨)则不参

与反应。若忽略电极材料，可能遗漏或错误书写反应物。

(2)电解质环境考虑不周

酸碱性影响：在酸性溶液中，电极反应式中不能出现OH⁻；在碱性溶液中，不能出现H⁺。若忽略电解

质环境，会导致反应式错误。

放电顺序错误：电解水溶液时，位于H⁺、OH⁻之后的离子一般不参与放电。若未考虑放电顺序，可能

错误书写电极反应式。

(3)守恒原则未严格遵循

原子守恒：反应前后各元素原子数目必须相等。若未配平，会导致原子不守恒。

电子守恒：氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。若未配平电子转移，会导致电子不守恒。

电荷守恒：电极反应式需满足电荷守恒。若未平衡电荷，会导致电荷不守恒。

(4)电解质溶液状态未明确

水溶液与熔融状态混淆：书写电解化学方程式时，需明确是电解电解质的水溶液还是熔融电解质。若

混淆溶液状态，可能导致反应式错误。

(5)电极反应式书写不规范

符号使用错误：如反应条件未写或写错(如“=”与“→”混淆)、生成物状态未标注(如“↑”或“↓”)等，会导致

反应式不规范。

(6)电解质溶液成分未考虑

附加粒子未添加：在酸性溶液中需添加H⁺和H₂O，在碱性溶液中需添加OH⁻和H₂O。若忽略附加粒子，

会导致反应式不完整。

避错攻略

【方法总结】

电极反应的书写方法

(1)拆分法：针对比较简单的原电池可以采取拆分法，先确定原电池的正、负极，列出正、负极上反应

的物质，并标出相同数目电子的得失

a．写出原电池的总反应，如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

b．把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应，注明正、负极，并依据质量守恒、电荷守恒及

电子得失守恒配平两个半反应：

正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋

负极：Cu－2e－===Cu2＋

【微点拨】注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则电解质溶液

中的阴离子应写入负极反应式中

(2)加减法：正、负极反应相加得到电池反应的离子方程式。反之，若能写出已知电池的总反应的离子

方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式

复杂电极反应式===总反应式—简单的电极反应式

a．写出总反应，如Li＋LiMn2O4===Li2Mn2O4

b．写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极)，如

负极：Li－e－===Li＋

c．利用总反应式与上述的一极反应式相减，即得另一个电极的反应式，即

＋－

正极：LiMn2O4＋Li＋e===Li2Mn2O4

(3)“三步法”书写电极反应——按顺序书写：以“甲醇——氧气——KOH溶液”为例

以“甲醇——氧气——KOH溶液”为例

__

失电子—me电荷数为＋m；得电子ne电荷数为－n

第一步：得失2－－

负极的甲醇在碱性环境中变成CO3失去6个电子，写成－6e；正极的O2到底是变

电子守恒－－

成了OH还是H2O，一定是得到4个电子，写成＋4e，此步称之为得、失电子守恒

－2－

负极反应：CH3OH－6e—CO3；

－

正极反应：O2＋4e—；

此时负极反应左边的电荷数为＋6，右边的电荷数为－2，电荷显然不守恒，为了使左、

右两边电荷守恒必需在左边配8个OH－；正极反应的左边电荷数为－4，右边的电荷

第二步：电荷

－

数为0，为了使左、右两边电荷守恒必需在右边配4个OH，此步称之为电荷守恒

守恒

—－2－

负极反应：CH3OH—6e＋8OH—CO3；

－－

正极反应：O2＋4e—4OH；

观察负极反应左、右两边的原子个数，C守恒，H、O不守恒，需在右边配6个H2O；

第三步：原子而正极反应H、O不守恒，需在左边配2个H2O，此步称之为原子守恒

－－2－

守恒负极反应：CH3OH—6e＋8OH＋6H2O===CO3；

－－

正极反应：O2＋4e＋2H2O===4OH；

【微点拨】

①该法书写电极是各写各的电极，因此正负极电子数可能不相等，所以最后再用最小公倍数写出总方

程式

+—

②若为酸性介质，先补H，另一边补H2O；若为碱性介质，先补OH，另一边补H2O

③有机物中化合价处理方法：“氧－2，氢＋1，最后算碳化合价”，并且要注意溶液环境与产物之间的反

2－

应，碱性环境下，C元素最终产物应为CO3

④水溶液中不能出现O2－；碱性溶液反应物、生成物中均无H+；酸性溶液反应物、生成物中均无OH－，

中性溶液反应物中无H+和OH－

【知识链接】

电极反应遵循的三个守恒

(1)得失电子守恒

__

①失电子—me电荷数为＋m；得电子ne电荷数为－n

②元素的化合价每升高一价，则元素的原子就会失去一个电子

③元素的化合价每降低一价，则元素的原子就会得到一个电子

(2)电荷守恒：电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等

(3)原子守恒(质量守恒)：电极反应左、右两边同种原子的原子个数一定相等

举一反三

【变式2-1】(2025·全国新课标卷，4，6分)某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转

化为氨，又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。

电解时，下列说法错误的是()

A．阳极区pH下降

B．OH-从阴极区向阳极区迁移

---

C．阴极发生反应NO3+7H2O+8e=NH3·H2O+9OH

--

D．阴极转化1molNO3，阳极将生成4molHOCH2COO

【变式2-2】(2024·全国新课标卷，6，3分)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2C6H12O6+O2=2C6H12O7

B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用

C．消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入

D．两电极间血液中的Na＋在电场驱动下的迁移方向为b→a

易错点3不能正确判断电解时的电极产物

易错典题

【例3】(2025·北京卷，14，3分)用电解Na2SO4溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池，重新

取Na2SO4溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。

实验电极I电极Ⅱ电压/V关系

i石墨1石墨2a

ii石墨1新石墨b

a＞d＞c＞b＞0

iii新石墨石墨2c

iv石墨1石墨2d

下列分析不．正．确．的是()

A．a＞0，说明实验i中形成原电池，反应为2H2+O2=2H2O

B．b＜d，是因为ii中电极Ⅱ上缺少H2作为还原剂

C．c＞0，说明iii中电极I上有O2发生反应

D．d＞c，是因为电极I上吸附H2的量：iv>iii

【错因分析】

中学化学中判断电解时的电极产物确实容易出错，核心原因在于对电极类型、放电顺序和反应环境的

掌握不够扎实。易错原因如下：

(1)电极类型判断错误

原电池中，负极是活泼金属或还原剂，正极是较不活泼的金属或导电非金属。若混淆正负极，产物判

断会完全错误。

电解池中，阳极连接电源正极，发生氧化反应；阴极连接电源负极，发生还原反应。若误判电极极性，

产物方向会颠倒。

(2)放电顺序记忆不牢

阳极产物判断需区分活性电极(如Cu、Fe)和惰性电极(如Pt、石墨)。活性电极本身失电子，惰性电极则

需按“S²⁻>I⁻>Br⁻>Cl⁻>OH⁻>含氧酸根”顺序放电。若忽略电极材料，易误判产物。

阴极产物需按阳离子放电顺序判断，如“Ag⁺>Hg²⁺>Fe³⁺>Cu²⁺>H⁺>Fe²⁺>Zn²⁺>…>K⁺”。若顺序混

淆，会误判还原产物。

(3)反应环境影响忽略

电解质溶液的酸碱性、浓度等会影响产物。例如，电解Na₂SO₄溶液时，阳极产生O₂，阴极产生H₂。若

忽略环境，可能误判为其他产物。

有机物电解时，阳极可能产生H₂(如苯酚电解生成CO₂和H⁺)，这与无机物电解不同，需特别注意。

(4)电子转移与电荷守恒未落实

电极反应需满足电子守恒、电荷守恒和原子守恒。若未配平，产物判断会出错。例如，苯酚在a极氧

化生成CO₂和H⁺，需正确计算电子转移数。

避错攻略

【方法总结】

(1)明确电极类型：先判断是原电池还是电解池，再确定正负极或阴阳极。

(2)熟记放电顺序：阳极看电极材料，阴极看阳离子顺序，结合环境分析。

(3)注意反应环境：考虑电解质溶液的酸碱性、浓度等对产物的影响。

(4)落实守恒原则：确保电子、电荷和原子守恒，避免计算错误。

【知识链接】

惰性电极电解电解质溶液的情况分析

(1)电解溶质

电解质浓电解质溶

电解质类型电极反应式及总反应式pH

度变化液复原

－－

阳极2Cl－2e===Cl2↑

不活泼金属无氧酸＋－通入HCl

阴极Cu2＋2e===Cu减小增大

盐，如CuCl2气体

总反应式电解

CuCl2=====Cu＋Cl2↑

－－

阳极2Cl－2e===Cl2↑

＋－加入CuCl2

无氧酸，如HCl阴极2H＋2e===H2↑减小增大

固体

总反应式电解

2HCl=====H2↑＋Cl2↑

(2)电解溶质和溶剂水，生成H2和碱

电解质电解质浓电解质溶

电极反应式及总反应式pH

(水溶液)度变化液复原

阳极－－－

活泼金属的2Cl2e===Cl2↑

生成新通入HCl

阴极＋－＋－

无氧酸盐(如2H2O2e===H2↑2OH增大

电解质气体

NaCl)总反应式－电解－

2Cl＋2H2O=====Cl2↑＋H2↑＋2OH

(3)电解溶质和溶剂水，生成H2和碱

电解质电解质浓电解质溶

电极反应式及总反应式pH

(水溶液)度变化液复原

－＋

不活泼金属阳极2H2O－4e===O2↑＋4H

＋－生成新加CuO

的含氧酸盐阴极2Cu2＋4e===2Cu减小

电解质或CuCO3

如电解

(CuSO4)总反应式2＋＋

2Cu＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋4H

(4)电解溶剂水

电解质浓电解质溶

电解质类型电极反应式及总反应式pH

度变化液复原

－＋

阳极2H2O－4e===O2↑＋4H

阴极＋＋－

含氧酸，如H2SO44H4e===2H2↑增大减小加水

总反应式电解

2H2O=====2H2↑＋O2↑

－－

阳极4OH－4e===O2↑＋2H2O

可溶性强碱，如－－

阴极4H2O＋4e===2H2↑＋4OH增大增大加水

NaOH

总反应式电解

2H2O=====2H2↑＋O2↑

阳极－－＋＋

活泼金属含氧酸2H2O4e===O2↑4H

－－

阴极2＋2＋

盐，如KNO3、4HO4e===2H↑4OH增大不变加水

Na2SO4总反应式电解

2H2O=====2H2↑＋O2↑

举一反三

【变式3-1】(2025•河北卷，10，3分)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x＜1)再锂化的

电化学装置，其示意图如下：

已知：参比电极的作用是确定LixCoO2再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确

的是()

-＋

A．LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2+xe+xLi=LiCoO2

1

B．产生标准状况下5.6LO2时，理论上可转化mol的LixCoO2

1x

2-

C．再锂化过程中，SO4向LixCoO2电极迁移

D．电解过程中，阳极附近溶液pH升高

【变式3-2】(2024·江西卷，11，3分)我国学者发明了一种新型多功能甲醛﹣硝酸盐电池，可同时处理废

水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是()

﹣﹣﹣

A．CuAg电极反应为2HCHO+2H2O﹣4e═2HCOO+H2↑+2OH

-﹣﹣

B．CuRu电极反应为NO3+6H2O+8e═NH3↑+9OH

C．放电过程中，OH﹣通过质子交换膜从左室传递到右室

D．处理废水过程中溶液pH不变，无需补加KOH

易错点4不清楚池中电解质溶液的情况

易错典题

【例4】(2024·广西卷，1，3分)某新型钠离子二次电池(如图)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质

溶液。放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌。下列说法错误的是()

A．外电路通过1mol电子时，理论上两电极质量变化的差值为23g

-+

B．充电时，阳极电极反应为：Na3V2(PO4)3-xe=Na3-xV2(PO4)3+xNa

C．放电一段时间后，电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变

D．电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换

【错因分析】

中学化学中原电池与电解池电解质溶液易错点分析，核心在于混淆离子移动方向、忽略电极材料影响、

忽视溶液酸碱性作用。

避错攻略

【方法总结】

电子在导线中定向移动而导电，而离子在电解质溶液(或熔融电解质)中定移动而导电(离子不上岸，电子

不下水)。

【知识链接】

(1)确定体系：原电池(自发反应)或电解池(需外接电源)；

(2)分析反应：原电池从氧化还原反应入手，电解池从电源正负极入手；

(3)判断产物：根据放电顺序和pH变化规律。

举一反三

【变式4-1】(2023•海南卷，8)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正

确的是()

A．b电极为电池正极

B．电池工作时，海水中的Na+向a电极移动

C．电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性

D．每消耗1kgAl，电池最多向外提供37mol电子的电量

【变式4-2】(2023•辽宁省选择性考试，11)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是()

A．放电时负极质量减小

B．储能过程中电能转变为化学能

C．放电时右侧H通过质子交换膜移向左侧

2-3+2+

D．充电总反应：Pb+SO4+2Fe=PbSO4+2Fe

易错点5不能准确判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀

易错典题

【例5】(2024·浙江6月卷，13，3分)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环

境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图：

下列说法正确的是()

A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子

--

B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2+2H2O+4e=4OH

C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果

D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应

【错因分析】

(1)反应条件混淆

析氢腐蚀：发生在强酸性环境(如pH<3)中，正极反应为氢离子得电子生成氢气。

吸氧腐蚀：发生在中性或弱酸性环境中，正极反应为氧气得电子生成氢氧根离子。

易错点：学生常忽略环境酸性的差异，误认为吸氧腐蚀只在中性条件下发生，或析氢腐蚀在弱酸性环

境中也能发生。

(2)产物判断错误

析氢腐蚀：正极产物为氢气(H₂)。

吸氧腐蚀：正极产物为氢氧根离子(OH⁻)。

易错点：学生易将吸氧腐蚀的产物误判为氧气(O₂)或析氢腐蚀的产物误判为水(H₂O)。

(3)普遍性理解偏差

吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，因中性或弱酸性环境更常见。

析氢腐蚀仅在强酸性或封闭环境中发生，较为特殊。

易错点：学生可能误认为析氢腐蚀更普遍，或忽略吸氧腐蚀的主导地位。

避错攻略

【方法总结】

1．电化学腐蚀的规律

(1)对同一种金属来说，其他条件相同时腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。

(2)活泼性不同的两金属：活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。

(3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，

腐蚀越快(钝化除外)。

(4)电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。

2．金属防护分析建模

两种防护

首先判断防护类型

解题模型其次根据原电池原理和电解池原理分析防腐原理

结合生活实际对选项做出合理判断

【知识链接】

类型析氢腐蚀(腐蚀过程中不断有氢气放出)吸氧腐蚀(反应过程吸收氧气)

条件水膜酸性较强(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性

电极材料负极(Fe)Fe－2e－===Fe2＋Fe－2e－===Fe2＋

＋－－－

及反应正极(碳)2H＋2e===H2↑O2＋2H2O＋4e===4OH

＋2＋

总反应式Fe＋2H===Fe＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2

联系吸氧腐蚀更普遍

吸氧腐蚀总反应式：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一

部分水就生成Fe2O3·xH2O(铁锈主要成分)

根据介质判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀：若电解质酸性较强，如：NH4Cl溶液、稀H2SO4等，则发生析氢腐

蚀，相当于金属与酸构成原电池；若电解质为弱酸、中性、弱碱，则发生吸氧腐蚀，相当于金属、氧气

构成燃料电池

两种腐蚀正极的现象不同：析氢腐蚀正极产生H2，气体压强变大，pH增大；吸氧腐蚀正极吸收O2，气

体压强变小，pH增大

举一反三

【变式5-1】(2025·广西卷，11，3分)大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需

向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成Cu2O层。一段时间后，Cu2O表面产生的

沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是()

A．Cu2O层对铜导线起保护作用

+-

B．正极生成Cu2O的电极反应式为4Cu+O2+4e=2Cu2O

C．沉积物的成分可能有CuO、Cu2(OH)2CO3

D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处

【变式5-2】(2025·浙江省温州市高三一模)钢铁在潮湿空气中的电化学腐蚀基本化学原理如下图所示。

下列说法不．正．确．的是()

A．Fe、C构成原电池的外电路

-2-

B．钢铁表面可发生反应：O2+2CO2+4e=2CO3

C．吸氧腐蚀与析氢腐蚀可先后发生

D．利用电化学腐蚀可测定空气中氧气的含量

易错点6不理解离子交换膜的类型和应用

易错典题

【例6】(2025•河南卷，12，3分)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以LiCl形式回收含锂

废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。

下列说法正确的是()

A．Ⅱ为阳离子交换膜

B．电极a附近溶液的pH减小

4--3-

C．电极b上发生的电极反应式为[Fe(CN)6]+e=[Fe(CN)6]

D．若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5gNaCl，理论上可回收1molLiCl

【错因分析】

(1)膜类型判断：需根据离子移动方向判断膜类型，如阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。

易错点：容易忽略离子移动方向与膜类型的对应关系，导致膜类型判断错误。

(2)离子迁移分析：需结合膜类型和离子移动方向，分析膜的作用。

易错点：容易忽略膜的选择透过性对离子迁移的影响，导致离子迁移分析错误。

(3)装置类型识别：需明确装置类型(如电解池、原电池)，再分析膜的作用。

易错点：容易忽略装置类型对膜作用的影响，导致膜作用分析错误。

避错攻略

【方法总结】

第一步，分清隔膜类型。即交换膜属于阳膜、阴膜或质子膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过隔膜。

第二步，写出电极反应式，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。

第三步，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。

【知识链接】

交换膜类型阳膜阴膜双极膜特定的交换膜

＋

允许通过的阳离子移向阴离子移向中间层中的H2O解离出H和OH只允许特定的离子或分

离子及移动原电池的正原电池的负－，H＋移向原电池的正极(电解池子通过，如质子交换膜只

方向极(电解池极(电解池的阴极)，OH－移向原电池的负极允许H＋通过，氯离子交

的阴极)的阳极)(电解池的阳极)换膜只允许Cl－通过

通性无论是原电池还是电解池中，阳离子均移向得电子的一极，阴离子均移向失电子的一极

举一反三

【变式6-1】(2025•云南卷，11，3分)一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中H2O

+--+

解离的H和OH在电场作用下向两极迁移。除硼原理：[B(OH)4]+H=H3BO3+H2O。下列说法错误的是()

--

A．Pt电极反应：4OH-4e=O2↑＋2H2O

B．外加电场可促进双极膜中水的电离

C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜

D．Ⅳ室每生成1molNaOH，同时Ⅱ室最多生成1molB(OH)3

【变式6-2】(2025·浙江省杭州市高三一模)利用丙烯腈(CH2=CHCN)制备己二腈[NC(CH2)4CN]的电有机

合成装置如图所示。下列说法不．正．确．的是()

A．电极a为阴极B．四甲基溴化铵[(CH3)4NBr]可增加溶液导电性

C．交换膜为质子交换膜D．电解过程中，右侧溶液的pH不变

易错点7不能掌握有关电化学的计算技法

易错典题

【例6】在如图所示的装置中，若通直流电5min时，铜电极的质量增加2.16g。试回答下列问题。

(1)电源中X为直流电源的________极。

(2)pH变化：A__________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，B________，C________。

(3)通电5min时，B中共收集224mL(标准状况下)气体，溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的

物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变化)。

(4)常温下，若A中KCl足量且溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH为__________(设电解前

后溶液体积无变化)。

【错因分析】

(1)概念理解不清晰

电极反应与电子转移：容易混淆原电池和电解池的电极反应，比如把充电时的正极反应误写成放电时的

反应。电子转移方向也常搞错，比如误认为电子会通过电解质溶液流动。

离子迁移方向：阴离子和阳离子的移动方向容易记反，比如原电池中阴离子应向负极移动，但常被误认

为向正极。

电池类型判断：对一次电池和二次电池的特点分不清，比如误认为锂电池可以反复充电。

(2)计算过程不严谨

电子转移数目计算：没根据电极反应式准确计算电子转移数，导致后续计算全错。

守恒思想缺失：计算时忽略电荷守恒或质量守恒，比如电解水时没注意生成的氢气和氧气的比例。

单位换算错误：摩尔质量、电量单位(如库仑)换算出错，导致结果偏差。

(3)信息处理能力不足

陌生情境理解困难：遇到微生物电池、太阳能电池等新题型时，抓不住关键信息，无法迁移知识。

装置图分析错误：对电化学装置图(如三室电渗析)理解不透，误判离子交换膜的作用。

反应条件忽略：没注意电解质溶液的酸碱性，导致电极反应式写错，比如在碱性条件下漏写OH⁻。

避错攻略

【方法总结】

电化学计算中的解题模型：三步突破

通过“分清两池→判断两极→书写反应”三步快速解题。

【知识链接】

1.计算类型

电解的相关计算包括两极产物的定量计算(如质量、气体的体积、某元素的化合价、溶液的pH及物质

的量浓度等)

2.电解计算的依据

(1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数

(2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等

(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等

3.电解计算的方法

(1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其

依据是电路上转移的电子数相等

(2)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比例式计算

(3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系

式，以通过4mole－为桥梁可构建如下关系式：

(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)

举一反三

【变式7-1】如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X

为阳离子交换膜，丙中滴有少量的酚酞溶液。

请按要求回答相关问题：

(1)甲烷燃料电池负极电极反应式是。

(2)石墨电极(C)的电极反应式为。

(3)若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体体积为L。

(4)铜丝a处在开始一段时间的现象为；原因是。

【变式7-2】如图所示，通电5min后，电极5的质量增加2.16g，请回答下列问题：

(1)a为电源的(填“正”或“负”)极，C池是池。A池阳极的电极反应

为，C池阴极的电极反应为。

(2)如果B池中共收集到224mL气体(标准状况)且溶液体积为200mL(设电解过程中溶液体积不变)，则

通电前溶液中Cu2＋的物质的量浓度为。

(3)如果A池溶液是200mL足量的食盐水(电解过程溶液体积不变)，则通电后，溶液的pH

为。

1．(2025·江苏卷，8，3分)以稀H2SO4为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为

光

2HO2HO。下列说法正确的是()

2催化剂22

A．电极a上发生氧化反应生成O2

B．H通过质子交换膜从右室移向左室

C．光解前后，H2SO4溶液的pH不变

D．外电路每通过0.01mol电子，电极b上产生0.01molH2

2．(2025•辽吉黑内卷，13，3分)一种基于Cu2O的储氯电池装置如图，放电过程中a、b极均增重。若

将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是()

A．放电时Na+向b极迁移

B．该电池可用于海水脱盐

--+

C．a极反应：Cu2O+2H2O+Cl-2e=Cu2(OH)3Cl+H

D．若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力

3．(2025·福建卷，9，4分)一种无膜电合成碳酸乙烯酯(C3H4O3)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Br-的物质的量不断减少

C．总反应为C2H4+CO2+H2O=C3H4O3+H2

+-

D．“反应Ⅱ”为CO2+BrCH2CH2OH=C3H4O3+H+Br

4．(2025·四川卷，14，3分)最近，我国科学工作者制备了一种Ni-CuO电催化剂，并将其与金属铝组

-

装成可充电电池，用于还原污水中的NO3为NH3，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的

-

氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的NO3逐步还原为NH3。

下列说法错误的是()

A．放电时，负极区游离的OH-数目保持不变

-

B．放电时、还原1.0molNO3为NH3，理论上需要8.0mol氢原子

C．充电时，OH-从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区

--

D．充电时，电池总反应为4[Al(OH)4]=4Al+6H2O+4OH+3O2↑

5．(2025·浙江省第一届NBchem高三选考模拟考试)城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，当金属管

道或铁轨在潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同

学设计图所示的装置。下列有关说法中正确的是()

A．电流由Mg经过导线流向钢铁制品

B．Mg块表面随着时间的进行，会有Mg(OH)2产生

C．钢铁管道与电源正极相连的保护法是外加电流保护法

D．应选用电阻率小的导体，比如Ag来避免能量损耗

6．(2025•陕晋宁青卷，13，3分)我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醒(TQ)。

电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是()

A．电解时，H+从右室向左室移动

电解

B．电解总反应：TY+H2OTQ+2H2

C．以为原料，也可得到TQ

D．用18O标记电解液中的水，可得到

7．(2026·浙江省Z20联盟高三一模)我国科学家在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新

进展，相关装置如图所示：下列说法不．正．确．的是()

A．该离子交换膜为阳离子交换膜

---

B．b极发生的电极反应为3I-2e=I3

C．理论上每转移1mol电子，分解H2S气体22.4L(标况)

D．能量转化方式主要为光能→电能→化学能

8．(2025·浙江1月卷，12，3分)一种可充放电Li－O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产

物为Li2O和Li2O2，随温度升高Q(消耗1molO2转移的电子数)增大。下列说法不．正．确．的是()

A．熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电速率

B．充放电时，Li＋优先于K+通过固态电解质膜

2-2-

C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区O转化为O2

D．充电时，锂电极接电源负极

9．(2025·甘肃卷，12，3分)我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水(pH=8.2)电解系统(如下

图)。以新型MoNi/NiMoO4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。下列关于该

系统的说法错误的是()

A．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率

B．在外电路中，电子从电极1流向电极4

--

C．电极3的反应为：4OH-4e=O2↑＋2H2O

D．理论上，每通过2mol电子，可产生1molH2

3+2+

10．(2025•湖北卷，15，3分)某电化学制冷系统的装置如图所示。[Fe(H2O)6]和[Fe(H2O)6]在电极上

发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动①→②→③→④→①实现制冷。

装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是()

3+-2+

A．阴极反应为[Fe(H2O)6]+e=[Fe(H2O)6]

2+3+

B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断[Fe(H2O)6]比[Fe(H2O)6]稳定

C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换

2+

D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后[Fe(H2O)6]和

3+

[Fe(H2O)6]离子结构的改变

11．(2025·江西卷，9，3分)我国学者设计