2026年高考化学二轮复习（全国）专题10 电化学基础（讲义）（解析版）

专题10电化学基础

目录

第一部分考情精析

第二部分重难考点深解

【考点01】原电池原理及其应用

【考点02】电解池原理及其应用

【考点03】金属腐蚀与防护

第三部分解题思维优化

【题型01】考查原电池原理装置的分析判断

【题型02】考查电解原理装置的分析判断

【题型03】考查原电池原理和电解原理的综合分析判断

【题型03】考查金属腐蚀与防护的分析判断

主战场转移：电化学考查紧扣前沿，情境从单一变复杂，结合新能源、环保等实际，

侧重知识迁移与综合应用，对细节和核心素养考查更精准。

核心考向聚焦核心价值：聚焦化学学科与生产生活、新能源环保的关联，落实学以致用，培养学

生分析解决实际问题的能力，渗透科学态度与社会责任，凸显化学学科的实用价值

和育人功能。

关键能力：聚焦信息提取与加工、电极反应书写、电化学定量计算能力，侧重分析

推理与知识迁移，考查解决实际电化学问题的综合应用能力。

关键能力与思维瓶颈培优瓶颈：尖子生易在复杂陌生电化学情境中卡壳，对多池联用、跨界融合问题的

分析推理不足，电极反应书写易忽视细节，定量计算易漏守恒条件，知识迁移与综

合应用能力待突破。

预测：2026年高考中，电化学将紧扣新能源、绿电等前沿情境，侧重多池联用、跨

命题前瞻与备考策略界融合类问题，强化电极反应书写细节与守恒计算，突出信息提取、分析推理及知

识迁移的综合应用考查。

策略：备考立足基础，聚焦情境，强化电极书写与守恒计算，提升信息提取和知识

迁移能力。

重点训练：1.强化陌生情境下电极反应式书写，关注介质影响与细节规范

2.专项训练多池联用、跨界融合类综合题，提升分析推理能力

3.突破电化学定量计算，紧扣守恒规律，规避易错点

4.积累前沿情境素材，提升知识迁移与实际应用能力

考点01原电池原理及其应用

一、重难点基础知识梳理

1．“五类”依据判断原电池电极：

（1）依据构成原电池两极的电极材料判断。一般是较活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金

属为正极。

（2）依据原电池两极发生反应的类型判断。负极发生氧化反应;正极发生还原反应。

（3）依据电子流动方向或电流方向判断。在外电路中,电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。

（4）依据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断。阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。

（5）依据原电池盐桥中离子的移动方向判断。阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。

2．“三步”突破原电池电极反应式的书写：

第一步：分析氧化还原反应

根据氧化还原反应，分析元素化合价的升降，确定正负极反应物质及电子得失数目

第二步：注意电解质溶液环境

分析电解质溶液的酸碱性及离子参加反应的情况，确定电极反应，写出电极反应式

第三步：合并正、负电极反应

调整两极反应式中得失电子数目相等并叠加，消去电子，得出总反应式

3．解答新型化学电源的步骤

（1）判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。

（2）确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。

（3）充电电池→放电时为原电池→失去电子的为负极反应。

（4）电极反应→总反应离子方程式减去较简单一极的电极反应式→另一电极反应式。

4．常见的化学电源

（1）一次电池

负极材料：Zn

－－

电极反应：Zn＋2OH－2e===Zn(OH)2

碱性锌锰

正极材料：碳棒

干电池

－－

电极反应：2MnO2＋2H2O＋2e===2MnOOH＋2OH

总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2

负极材料：Zn

－－

电极反应：Zn＋2OH－2e===Zn(OH)2

锌银电池正极材料：Ag2O

－－

电极反应：Ag2O＋H2O＋2e===2Ag＋2OH

总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag

（2）二次电池

铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为

Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)

【特别提醒】分析可充电电池问题“三注意”

（1）放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。

（2）充电电池需要注意的是充电、放电的反应不能理解为可逆反应。

（3）充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反，充电时的阳极反应恰与放电时的正极反应相反，充

电时的阴极反应恰与放电时的负极反应相反。故二次电池充电时，可充电电池的正极连接外接电源的正极，

可充电电池的负极连接外接电源的负极。简单记为“正接正、负接负”。

（4）充、放电时电解质溶液中离子移动方向的判断

分析电池工作过程中电解质溶液的变化时，要结合电池总反应进行分析。

①首先应分清电池是放电还是充电。

②再判断出正、负极或阴、阳极。

放电：阳离子→正极，阴离子→负极；

充电：阳离子→阴极，阴离子→阳极；

总之：阳离子→发生还原反应的电极；阴离子→发生氧化反应的电极。

（5）书写化学电源的电极反应式和总反应方程式时，关键是抓住氧化产物和还原产物的存在形式。

（3）燃料电池

氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池：总反应式：2H2＋O2===2H2O

①酸性介质

－＋＋－

负极：2H2－4e===4H正极：O2＋4H＋4e===2H2O

②碱性介质

－－－－

负极：2H2＋4OH－4e===4H2O正极：O2＋2H2O＋4e===4OH

③熔融的金属氧化物作介质

－2－－2－

负极：2H2－4e＋2O===2H2O正极：O2＋4e===2O

④碳酸盐作介质

－2－－2－

负极：2H2－4e＋2CO3===2H2O＋2CO2正极：O2＋4e＋2CO2===2CO3

（4）浓差电池

1）在浓差电池中，为了限定某些离子的移动，常涉及到“离子交换膜”。

①常见的离子交换膜

阳离子交换膜只允许阳离子(包括H＋)通过

阴离子交换膜只允许阴离子通过

质子交换膜只允许H＋通过

②离子交换膜的作用

a.能将两极区隔离，阻止两极物质发生化学反应。

b.能选择性地允许离子通过，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。

③离子交换膜的选择依据：离子的定向移动。

2）“浓差电池”的分析方法

浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差，离子均是由“高浓

度”移向“低浓度”，依据阴离子移向负极区域，阳离子移向正极区域判断电池的正、负极，这是解题的关键。

5.电解池中电极反应式的书写方法

（1）书写步骤

①首先注意阳极是活性材料还是惰性材料。

②分析确定溶液中所有阴阳离子并清楚放电顺序。

③根据放电顺序分析放电产物。

＋－

④根据电解质溶液的酸碱性确定电极反应式中是否有H、OH或H2O参与；最后配平电极反应式。

（2）介质对电极反应式的影响

①在电解池电极方程式中，如果是H＋或OH－放电，则电解质溶液的酸碱性对电极反应式没有影响。

②酸性溶液反应物或生成物中均没有OH－。

③碱性溶液反应物或生成物中均没有H＋。

（3）电极产物的溶解性对电极反应式的影响。

2＋－＋－

电解MgCl2溶液时的阴极反应式应为：Mg＋2H2O＋2e===Mg(OH)2↓＋H2↑，而不是2H＋2e===H2↑。

电解

2＋－

总反应离子方程式为：Mg＋2Cl＋2H2O=====Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑。

－电解－

不能把电解MgCl2溶液的离子方程式写成：2Cl＋2H2O=====2OH＋Cl2↑＋H2↑，忽视了生成难溶的Mg(OH)2。

6.原电池电极上区pH变化规律

（1）若电极反应消耗OH－(H＋)，则电极周围溶液的pH减小(增大)；

（2）若电极反应生成H＋(OH－)，则电极周围溶液的pH减小(增大)。

（3）若总反应的结果是消耗OH－(H＋)，则溶液的pH减小(增大)；

（4）若总反应的结果是生成H＋(OH－)，则溶液的pH减小(增大)。

－＋

（5）若两极消耗或生成的OH(H)的物质的量相等，则溶液的pH变化规律视溶液的酸碱性及是否有水生

成而定，应具体问题具体分析（如酸性燃料电池，由于生成水，pH增大）。

二、培优瓶颈及突破策略

1.培优瓶颈表现

尖子生在本考点的瓶颈集中在陌生情境拆解与细节应用深化，具体为：

（1）陌生装置（如新型燃料电池、液流电池）中电极判断、离子移动方向推导易思维卡顿，无法快速关联

原电池核心原理；

（2）特殊介质（熔融盐、非水体系、混合电解质）下电极反应书写，易忽视介质粒子参与反应，配平缺乏

规范；

（3）多池联用的原电池组合问题，难以理清电子转移路径，无法实现装置间原理衔接；

（4）原电池原理与实际应用（如金属防腐、电池设计）结合时，知识迁移能力不足，不能将原理转化为实

际问题解决方案；

（5）对原电池反应中的速率、效率等衍生问题分析，缺乏逻辑推导能力。

2.突破策略

（1）锚定核心，强化模型构建：紧扣“自发氧化还原反应→电子定向移动→电极极化”核心逻辑，构建“电

极判断-介质分析-反应书写-离子移动”的原电池解题模型，让陌生装置快速匹配基础模型。

（2）专项突破，聚焦反应书写：针对不同介质（酸、碱、熔融盐、中性）开展电极反应书写专项训练，总

结“标变价→配电子→补介质→平电荷→配原子”的五步书写法，强化介质粒子添加的规律记忆。

（3）拆解综合，理清电子路径：对多池联用原电池，通过“标注电极反应类型→追踪电子转移方向→关联

离子移动与电极反应”三步拆解，明确各装置间的原理关联，突破跨装置思维障碍。

（4）情境落地，提升迁移能力：积累新能源、金属防腐等真实情境素材，将实际问题转化为原电池原理问

题，训练“情境提取-原理匹配-问题解决”的思维链条。

（5）细节纠偏，规范解题步骤：整理电极判断、离子移动、反应书写中的高频易错点（如燃料电池正极反

应的氧气还原规律、离子交换膜与离子移动的匹配），通过错题复盘强化细节规范，减少非知识性失分。

考点02电解池原理及其应用

一、重难点基础知识梳理

1．“五类”依据判断电解池电极

判断依据

电极材料电极反应电子流向离子移向电极现象

电极

电极溶解或

阳极与电源正极相连氧化反应流出阴离子移向

pH减小

电极增重或

阴极与电源负极相连还原反应流入阳离子移向

pH增大

2．电解池电极反应式的书写

（1）电极产物判断

（2）电解池电极反应式的书写模式：

注：①阳极阴离子放电次序：非惰性电极>S2->I->Br->Cl->OH->高价含氧酸根离子>F-

②阴极阳离子放电次序一般为：Ag+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+

当然，微粒的浓度也会影响放电的顺序，如电镀锌时，溶液中C(Zn2+)>C(H+),放电次序Zn2+>H+。

（3）电极反应方程式的书写技巧：

分：分析电极材料是惰性电极如碳棒、Pt，还是活性电极（电极参与反应）。

析：分析溶液组成即溶液中有哪些离子。

判：判断离子流向（阳离子移向阴极，阴离子移向阳极）。

断：根据离子放电顺序判断反应的离子。

书：书写电极反应方程式。

写：书写总反应方程式，放电离子来源物质=电极产物+剩余部分组合。

3．惰性电极电解电解质溶液的规律

－－

放H2生碱型(以阳极反应式：2Cl－2e===Cl2↑电解后电解质溶液的复原

－－

NaCl为例)阴极反应式：2H2O＋2e===H2↑＋2OH电解后电解质溶液复原遵循“少什么补什

－－

电解电解质型(以阳极反应式：2Cl－2e===Cl2↑么”原则，先让析出的产物(气体或沉淀)恰

＋－

HCl为例)阴极反应式：2H＋2e===H2↑好完全反应，再将其化合物投入电解后的

－＋溶液中即可。如：

电解水型(以H2SO4阳极反应式：2H2O－4e===O2↑＋4H

＋－①溶液：通气体不能加盐酸；

为例)阴极反应式：4H＋4e===2H2↑NaClHCl()

－＋②溶液：加固体；

阳极反应式：2H2O－4e===O2↑＋4HAgNO3Ag2O

＋－③溶液：加固体；

阴极反应式：2Cu2＋4e===2CuCuCl2CuCl2

放O2生酸型(以④KNO3溶液：加H2O；

电解

CuSO4为例)2＋⑤CuSO4溶液：加CuO或CuCO3[不能加

总离子方程式：2Cu＋2H2O=====2Cu

＋Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3]。

＋4H＋O2↑

4．电解原理的应用

（1）电解饱和食盐水。

－－＋－

阳极反应式：2Cl－2e===Cl2↑(氧化反应)阴极反应式：2H＋2e===H2↑(还原反应)

总反应方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

－－

离子反应方程式：2Cl＋2H2O2OH＋H2↑＋Cl2↑

（3）应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气

阳极：钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)。

阴极：碳钢网。

阳离子交换膜：①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过。②将电解槽隔成阳极室和阴极室。

（2）电解精炼铜

（3）电镀铜

（4）电冶金

利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等

总方程式阳极、阴极反应式

通电－－＋－

冶炼钠－2，＋

2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑2Cl2e===Cl↑2Na2e===2Na

通电－－2＋－

冶炼镁－2，＋

MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑2Cl2e===Cl↑Mg2e===Mg

通电2－－3＋－

冶炼铝－2，＋

2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑6O12e===3O↑4Al12e===4Al

5．有关电化学计算的三大方法

（1）根据电子守恒计算

用于串联电路中电解池阴阳两极产物、原电池正负两极产物、通过的电量等类型的计算，其依据是电路中

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出比例式计算。

（3）根据关系式计算

根据得失电子守恒关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。

如以通过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)

6．原电池、电解池、电镀池判定

（1）若无外接电源，可能是原电池，然后根据原电池的形成条件判定；

（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池，当阳极金属与电解质溶液中的金

属离子相同则为电镀池；

（3）若为无明显外接电源的串联电路，则应利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池。

二、培优瓶颈及突破策略

1、培优瓶颈

尖子生的瓶颈主要集中在复杂情境拆解、原理灵活应用及细节规范上，具体表现为：

（1）陌生电解装置（如电解治污、新型储能装置）中，阴阳极判断、离子放电顺序灵活应用不足，易受活

性电极、特殊电解质影响而误判；

（2）特殊介质（熔融盐、非水体系）下电解反应书写，难以精准判断参与反应的离子，忽视介质对反应产

物的影响，配平不规范；

（3）多池联用（原电池+电解池）中，无法理清电子转移、离子移动的关联，难以衔接两装置的反应逻辑；

（4）电解原理与工业应用（如氯碱工业、电解精炼）结合时，不能快速提取工艺信息、关联原理，知识迁

移能力欠缺；

（5）电解定量计算中，易遗漏副反应、电流效率等实际因素，导致计算偏差。

2、突破策略

（1）锚定核心，强化放电顺序应用，分类记忆活性/惰性电极、不同介质下的离子放电优先级，结合电极反

应类型快速判断电极产物；

（2）专项突破反应书写，总结“判电极→定放电离子→写半反应→补介质→平守恒”的步骤，针对性训练特

殊介质电解反应，强化规范表达；

（3）拆解综合装置，通过标注电子流向、离子移动方向，理清多池间的联动关系，突破跨装置思维障碍；

（4）关联实际应用，梳理工业电解工艺的核心原理的关键点，训练“情境提取—原理匹配—问题解决”的思

维；

（5）规范计算步骤，紧扣电子守恒核心，兼顾副反应、电流效率等实际条件，通过错题复盘规避计算易错

点，提升解题精准度。

考点03金属腐蚀与防护

一、重难点基础知识梳理

1．影响金属腐蚀的因素

（1）对于金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。

（2）电解质溶液对金属的腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，

都容易被腐蚀。

2．金属腐蚀快慢的规律

（1）金属腐蚀类型的差异：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）电解质溶液的影响：对同一金属来说，腐蚀的快慢(浓度相同)强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解

质溶液；对同一种电解质溶液来说，一般电解质溶液浓度越大，腐蚀越快；活泼性不同的两金属与电解质

溶液构成原电池时，一般活泼性差别越大，负极腐蚀越快。

3．金属电化腐蚀的类型

类型析氢腐蚀吸氧腐蚀

条件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性

＋－－－

正极反应2H＋2e===H2↑O2＋2H2O＋4e===4OH

负极反应Fe－2e－===Fe2＋

其他反应吸氧腐蚀更普遍，危害更大

4.金属保护的方法

（1）加防护层，如在金属表面加上油漆、搪瓷、沥青、塑料、橡胶等耐腐蚀的非金属材料；采用电镀或表

面钝化等方法在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属。

（2）电化学防护：

1）牺牲阳极法：原电池原理，外接活泼金属作负极(阳极)使被保护金属作正极(阴极)。形成原电池时，被保

护的金属作正极，不发生化学反应受到保护；活泼金属作负极，发生化学反应受到腐蚀。负极要定期予以

更换。

2）外加电流法：电解原理，被保护金属作阴极，用惰性电极作辅助阳极。通电后强制电子流向被保护的金

属设备，使金属表面腐蚀电流降至零或接近零。从而使金属受到保护。

方法牺牲阳极法外加电流法

依据原电池原理电解池原理

形成原电池时，被保护的金属作正极，不发生将被保护的金属与另一附加电极作为电解池

原理化学反应受到保护；活泼金属作负极，发生化的两个电极，使被保护的金属作阴极，在外

学反应受到腐蚀。负极要定期予以更换加直流电的作用下使阴极得到保护

保护一些钢铁设备，如锅炉内壁、船体外壳等

应用保护土壤、海水及水中的金属设备

装上镁合金或锌块

实例示

意图

二、培优瓶颈及突破策略

1.培优瓶颈表现

培优瓶颈集中在原理辨析、情境应用及细节把控上，具体表现为：难以精准区分析氢腐蚀与吸氧腐蚀的发

生条件及电极反应差异，对复杂环境下金属腐蚀速率判断逻辑混乱；对牺牲阳极法、外加电流法等防护原

理理解不透彻，无法结合实际场景选择合适防护方案；忽视环境因素对腐蚀的影响，书写腐蚀电极反应时

易遗漏介质细节，规范度不足；面对陌生腐蚀情境，知识迁移能力欠缺，难以关联原电池、电解池原理分

析问题。

针对性突破策略：一是明确核心差异，专项区分析氢、吸氧腐蚀的条件、电极反应及现象，总结腐蚀速率

判断规律；二是深化防护原理，对比两种核心防护方法的本质、适用场景，结合实例强化理解；三是规范

反应书写，梳理腐蚀电极反应的书写步骤，重点关注介质对产物的影响；四是强化情境迁移，结合工业、

生活中的腐蚀案例，训练原理应用能力，通过错题复盘规避细节易错点，提升解题精准度。

题型01考查原电池原理装置的分析判断

典｜例｜精｜析

典例1（2025·江西卷）我国学者设计了一种新型去除工业污水重金属离子的电池(如图)。下列说法错．误．的

是

已知：为铜基普鲁士蓝CuFeCNnHO

CuHCF(60.672)

A．CuHCF中的铁为3价B．交换膜为阴离子交换膜

C．洗脱目的是去除电极吸附的Ni2+D．Zn2+溶液可电解再生电池负极

【答案】C

【分析】由图可知，Zn电极失去电子生成Zn2+，该原电池中左侧电极为负极，右侧电极为正极。

【解析】A．CuHCF的化学式为Cu[Fe(CN)6]0.67·nH2O，设该化合物中Cu、Fe元素的化合价分别为x、y，

根据化合物中元素正负化合价的代数和为0可知，x=0.67(6-y)，当x=+1时，y=+4.5（不合适，舍去）；当

x=+2时，y=+3，以此得出铁的化合价为+3，A正确；B．Zn电极为负极，反应为Zn-2e-=Zn2+，负极区正

2-

电荷增加。污水中SO4通过交换膜移向负极区以平衡电荷，说明交换膜允许阴离子通过，为阴离子交换膜，

2+

B正确；C．Ni在正极得到电子生成Ni，Ni被CuHCF电极吸附，洗脱目的是利用H2O2的氧化性去除电

极吸附的Ni，C错误；D．电解Zn2+溶液时，阴极反应为Zn2++2e-=Zn，可得到Zn单质再生负极，D正

确；故选C。

典例2（2024·江西卷）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NO36H2O+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

【答案】B

-

【分析】由原电池中电子移动方向可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO和H2，电极方程式为：

-﹣﹣-

2HCHO+4OH﹣2e═2HCOO+H2↑+2H2O，CuRu为正极，NO3得到电子生成NH3，电极方程式为：

﹣﹣

NO36H2O+8e═NH3↑+9OH，以此解答。

-

【解析】A．由分析可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO和H2，根据得失电子守恒和电荷守

-﹣﹣

恒配平电极方程式为：2HCHO+4OH﹣2e═2HCOO+H2↑+2H2O，A错误；B．由分析可知，CuRu为正极，

-﹣﹣

NO3得到电子生成NH3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：NO36H2O+8e═NH3↑+9OH，

B正确；C．质子交换膜只允许H+通过，C错误；D．由分析可知，负极电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e

﹣﹣﹣﹣

═2HCOO+H2↑+2H2O，正极电极方程式为：NO36H2O+8e═NH3↑+9OH，总反应为

---

8HCHO+NO37OH=NH3+8HCOO+4H2↑+2H2O，处理废水过程中消耗OH，溶液pH减小，需补加KOH，

D错误；故选B。

方｜法｜提｜练

分析原电池装置

（1）先判电极：活泼性差异定正负极（或依据电子/电流方向、氧化还原反应），负极失电子发生氧

化反应，正极得电子发生还原反应。

（2）再看电路：电子经导线从负极到正极，电解质溶液中阴、阳离子分别向负、正极移动形成内电路。

（3）最后验构成：需有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路及自发的氧化还原反应，注意燃

料电池、盐桥原电池等特殊装置的电极判断与离子移动特点。

变｜式｜巩｜固

变式1（2025·广东·模拟预测）我国科技工作者研发的直接甲醇无膜微流体燃料电池工作原理如图所示。该

电池凭借微流控技术，让燃料与氧化剂像“并行的车道”一样各走各路，无需物理隔膜。已知电池工作时，

34

电极b上Fe(CN)6转化为Fe(CN)6，下列说法正确的是

A．电极a的电势比电极b的电势高

B．电极a的电极方程式为CH3OH6eH2OCO26H

C．该电池工作时，电子由电极a经主流道流向电极b

D．电池工作时，若电路中转移0.3mol电子，理论上消耗0.4molOH

【答案】D

【分析】由图可知，电极a为燃料电池的负极，碱性条件下甲醇在负极失去电子发生氧化反应，生成碳酸

2

根离子和水，电极反应式为：CH3OH6e8OHCO36H2O；电极b为正极，铁氰酸根离子在正极得

34

到电子发生还原反应，生成亚铁氰酸根离子，电极反应式为：FeCNeFeCN，据此分析解

66

答。

【解析】A．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，电极b为正极，所以电极a的电势比电极b的电势低，

2

A错误；B．由分析可知，电极a为负极，电极反应式为：CH3OH6e8OHCO36H2O，B错误；C．电

池工作时，电子不能经过电解质溶液，电子由电极a经外电路流向电极b，C错误；D．由分析可知，负极

每转移6mol电子消耗8mol氢氧根离子，则电路中转移0.3mol电子时，理论上消耗氢氧根离子的物质的

4

量为0.3mol0.4mol，D正确；故答案为：D。

3

变式2（2025·广东汕尾·一模）我国科学家以Al和MnO2为电极材料，研发出一种如图所示的水系电池(水

分子在双极膜中会自动解离为+与-，电极反应相应的产物为-和2+。该电池工作时，下

HOH)Al(OH)4Mn

列说法正确的是

A．双极膜中的H+移向Y电极

．电极发生反应：-+2+

BXMnO2+2e+4H=Mn+2H2O

C．电池工作一段时间后，正极区溶液的pH减小

D．理论上每消耗1molAl，负极区溶液质量增加27g

【答案】B

【分析】由题目信息可知，铝电极反应产物为-，铝元素化合价由价升高为价，失电子发生

Al(OH)40+3

氧化反应，铝电极为电池负极，电极反应式为Al3e4OH=AlOH，MnO电极产物为2+，锰元

42Mn

素化合价由+4价降低为+2价，得电子发生还原反应，MnO2为电池正极，电极反应式为

2，结合电解质溶液种类判断，稀硫酸中与-不能共存，所以，电

MnO22e+4H=Mn+2H2OHAl(OH)4

极Y为Al，电极X为MnO2；原电池中，阳离子向电池正极移动，阴离子向电池负极移动，双极膜中膜a

为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜；

【解析】A．由分析可知，Y电极为负极，X电极为正极，电池工作时，H+移向电池正极，即移向X电极，

2+2

A项错误；B．X电极上MnO2得电子发生还原反应，生成Mn，电极反应式为MnO22e+4H=Mn+2H2O，

2+

B项正确；C．电池工作一段时间，正极发生反应MnO22e+4H=Mn+2H2O，反应消耗H并生成水，

使得H+的浓度变小，pH变大，C项错误；D．由分析可得，消耗1molAl转移电子的物质的量为3mol，

生成-，同时有通过膜进入负极区，负极区增加的质量为

1molAl(OH)43molOHb

127g/mol+317g/mol=78g，D项错误；故答案选B。

变式3（2025·浙江·一模）用如图所示的新型电池可以处理含CN的碱性废水，同时可以淡化海水(主要成分

为NaCl，含有Na2SO4等杂质)。下列说法不正确的是

A．交换膜II为阳离子交换膜

B．电池工作一段时间后，右室溶液的pH增大

2

C．a极电极反应式：2CN6H2O10e2CO3N212H

D．若除去废水中52gCN，可同时除去海水中NaCl的质量小于585g

【答案】C

【分析】由图可知，a电极CN-在碱性条件下失去电子生成氮气和碳酸根离子，电极反应为

2

2CN10e12OH2CO3N26H2O，a为负极，则b为正极，电极反应为：2H+2eH2，据此

分析；

2

【解析】A．a极电极反应式：2CN10e12OH2CO3N26H2O，a电极附近负电荷减少，则阴

-

离子通过交换膜Ⅰ向左移动，b为正极，电极反应为：2H+2eH2，b电极附近正电荷减少，则阳离子通

过交换膜Ⅱ向右移动，则交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，交换膜Ⅱ为阳离子交换膜，A正确；B．由分析可知，b

-

为正极，电极反应为：2H+2eH2，氢离子浓度减小，pH增大，B正确；C．由分析可知，a极电极反

2-

应式：2CN10e12OH2CO3N26H2O，C错误；D．52gCN的物质的量为2mol，消耗2mol

-

CN时转移10mol电子，因含有Na2SO4，故处理的NaCl的物质的量小于10mol，NaCl的质量小于585g，

D正确；故选C。

变式4【原创题】以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，其工作原理如图所示。

放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，下列说法正确的是（）

A.放电时，Al电极为正极

B.放电时，OH-通过阴离子交换膜从Al电极区向NiO(OH)电极区移动

C.正极的电极反应式为：NiO(OH)+H2O+e⁻=Ni(OH)2+OH⁻

D.放电一段时间后，Al电极区的pH增大

【答案】C

【解析】A.Al在强碱性溶液中易失电子发生氧化反应，因此Al电极为负极；NiO(OH)得电子发生还原反应，

为正极，A错误；B.原电池中，阴离子（OH-）向负极（Al电极区）移动，因此OH-是从NiO(OH)电极区向

Al电极区移动，B错误；C.放电时NiO(OH)转化为Ni()2，Ni元素从+3价降至+2价，每个NiO(OH)得1个

--

电子，结合电解液为NaOH溶液，反应式为：NiO(OH)+H2O+e=Ni(OH)2+OH，C正确；D.Al电极（负极）

-----

的反应为：Al-3e+4OH=Al(OH)4，该反应消耗OH，会使Al电极区的c(OH)减小，pH减小，D错误。答

案选C。

题型02考查电解原理装置的分析判断

典｜例｜精｜析

32

典例（2025·湖北卷）某电化学制冷系统的装置如图所示。FeHO和FeHO在电极上发生相

12626

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①②③④①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

32

A．阴极反应为FeHOeFeHO

2626

23

B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断FeHO比FeHO稳定

2626

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FeHO和

26

3

FeHO离子结构的改变

26

【答案】B

23

【分析】由图可知，左侧电极发生反应FeHOeFeHO，则左侧为阳极，右侧电极反应

2626

32

为FeHOeFeHO，则右侧电极为阴极，据此解答。

2626

32

【解析】A．由分析可知，阴极反应为FeHOeFeHO，A正确；B．已知②处的电解液

2626

323

温度比①处的低，则可推断FeHOeFeHO是吸热反应，则可推断FeHO的能量更

262626

32

低，FeHO比FeHO稳定，B错误；C．多孔隔膜可以阻止两电极区的溶液对流，可阻止热交

2626

换，C正确；D．题干明确指出电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。这意味着电子转移（即氧化还

2

原反应）本身不会直接导致结构变化，热效应实际上来源于电子转移完成后，新生成的离子：FeHO

26

3

和FeHO因配位环境或电荷分布变化引起的结构重组导致热量变化，D正确；故选B。

26

典例2（2025·贵州卷）以Co3O4/SiC为阴极反应的催化剂，在KHCO3溶液中电解CH3CH2CH2OH和KNO3，

两极协同合成CH3CH2CONH2(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：NO36e7HNH2OH2H2O

C．当电路中转移2mol电子时，理论上合成1molCH3CH2CONH2

D．合成CH3CH2CONH2时会生成CH3CH2COOK副产物

【答案】D

【分析】a极：NO3被还原为NH2OH、NH3（得电子），故a极为阴极，与电源负极相连；b极：

CH3CH2CH2OH被氧化为CH3CH2CHO（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KHCO3

2

溶液（呈弱碱性），反应式中不能出现H，正确的反应应为NO36e7HCO3NH2OH7CO3+2H2O，

B不符合题意；C．合成CH3CH2CONH2可通过羟胺(NH2OH)与丙醛(CH3CH2CHO)反应生成

CH3CH2CONH2，有NH2OHCH3CH2CHOCH3CH2CONH2H2O，此时每生成1molCH3CH2CONH2，

电极上转移4mol电子；也可通过氨气与丙醛反应生成CH3CH2CONH2，有

NH3CH3CH2CHOCH3CH2CONH2H2，此时每生成1molCH3CH2CONH2，电极上转移8mol电子，

C不符合题意；D．b极生成的CH3CH2CHO，在碱性的KHCO3溶液中，CH3CH2CHO可进一步被氧化为

-

CH3CH2COO，故会产生该副产物CH3CH2COOK，D符合题意；故选D。

方｜法｜提｜练

分析电解装置

（1）先定电极：与电源正极相连为阳极、负极相连为阴极，阳极发生氧化反应失电子，阴极发生还原反

应得电子。

（2）再析电路：电子从电源负极流向阴极，阳极流向电源正极，电解质溶液中阳离子移向阴极、阴离子

移向阳极。

（3）后验核心：需有外接电源、电极、电解质（溶液/熔融态）和闭合回路，注意活性/惰性阳极差异、

电镀/电解精炼/熔融电解等特殊装置的电极反应，及离子放电顺序对产物的影响，区分电极反应与总反应

书写要点。

变｜式｜巩｜固

变式1（2025·陕西商洛·模拟预测）我国科学家通过Cu2O超低电位下电催化硝酸盐与甲醇在Cu2O/Cu复合

电极上反应，其原理如图，其中离子交换膜只允许OH通过。下列说法错误的是

A．电极b为阳极

=

B．Cu2O电极上的电极反应式为NO36H2O8eNH39OH

C．理论上每生成1molHCOO，就有4molOH通过离子交换膜

D．KOH溶液在反应过程中pH保持不变

【答案】D

【分析】Cu2O/Cu复合电极失电子，Cu生成CuO、Cu2O生成Cu(OH)2，Cu2O/Cu复合电极是阳极；Cu2O

电极上硝酸根离子得电子生成氨气，Cu2O电极是阴极。

【解析】A．根据以上分析，Cu2O/Cu复合电极是阳极，即电极b为阳极，故A正确；B．根据图示，Cu2O

=

电极上硝酸根离子得电子生成氨气，Cu2O电极上的电极反应式为NO36H2O8eNH39OH，故B正

确；C．甲醇转化为HCOO，碳元素化合价由-2升高为+2，理论上每生成1molHCOO，电路中转移4mol

电子，根据电荷守恒，就有4molOH通过离子交换膜，故C正确；D．1mol甲醇转化为HCOO-的反应：

--

CH3OH+CuO→HCHO+Cu+H2O、HCHO+2Cu(OH)2+OH=HCOO+Cu2O+3H2O，总反应为

--

2CH3OH+NO3+OH2HCOO+NH3+2H2O，所以KOH溶液在反应过程中浓度降低，pH减小，故D错误；

通电

选D。

变式2（2025·湖北·一模）我国科研团队以廉价易得的重水(D2O)为氘源，通过温和电催化实现了芳烃氘代

还原反应，反应原理如图所示，反应液为酸性环境。下列叙述错误的是

A．电极a接电源负极

B．电极b上的电极反应式为：2D2O4eO24D

C．每生成1mol的，理论上消耗54g重水

D．该方法绿色环保且成本低廉

【答案】C

【解析】A．电极a处发生芳烃（苯环）的还原反应，为阴极，阴极接电源负极，A正确；B．电极b为阳

+

极，酸性环境下D2O失电子发生氧化反应生成O2和D，电极反应式为2D2O4eO24D，B正确；

C．产物为(六元环氘代环己烷)，每生成1mol的需加6molD（来自6molD+）。阳

++

极每生成4molD消耗2molD2O（20g/mol），生成6molD需3molD2O，质量为3mol×20g/mol=60g，C

错误；D．该方法以廉价重水为氘源，电催化产物无污染，绿色环保且成本低，D正确；故选C。

变式3（2025·河北保定·模拟预测）电解回收工业废气中的CO2和SO2实验原理示意图如下。

下列说法正确的是

A．经过装置a排放出的CO2全部来自于废气

B．流出装置a的碱性溶液进入装置b的阴极区

2

C．每回收1molCO2的同时生成1molSO4

D．装置b中吸收CO2的电解液应为浓NaOH溶液

【答案】C

【解析】A．装置a中，废气中的SO2与NaHCO3溶液反应（2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O），会生成

新的CO2，因此排放的CO2不仅来自废气，还包括反应生成的部分，A错误；B．装置a流出的溶液含Na2SO3

222

（SO3），装置b中，SO3在阳极被氧化为SO4（S的化合价从+4升高到+6，失去电子），故该碱性溶液

应进入阳极区，而非阴极区，B错误；C．回收1molCO2时，CO2在阴极被还原为HCOOH（C的化合价从

22

+4降低到+2），