第2讲-电化学原理及热点预测
试卷（部分） 化学电源 电解应用 总分
题型（题量） 分值 题型（题量） 分值
全国新课标卷 选择（1） 6 － － 6
全国甲卷 非选择（1） 4 非选择（1） 2 6
广东 选择（1） 4 选择（1） 非选择（1） 6 10
黑吉辽 － － 选择（2） 3.75 3.75
北京 选择（1） 3 非选择（2） 6 9
山东 选择（1） 0.5 选择（1） 非选择（1） 7 7.5
湖北 － － 选择（1） 非选择（1） 5 5
安徽 选择（2） 4.5 选择（1） 非选择（1） 4.75 9.25
河北 选择题（1） 3 － － 3
浙江1月 选择（1） 3 选择（1） 0.75 3.75
江苏 选择（1） 3 － － 3
平均 2.82 3.2 6.02
一、考情解码
1.考题分布（部分）
电化学主要考查“化学电源”与“电解应用”。题型含选择与非选择，题量1—2道。全国新课标卷仅化学电源设1道选择题，共6分；广东卷两考点总分10分，题型多样。不同地区分值差异显著，如山东化学电源选择题仅0.5 分，而电解应用相关分值达7分。平均来看，化学电源考点平均分值2.82，电解应用为3.2，二者总分平均6.02。反映出各地区试卷在这两个化学考点的考查力度、题型设置上存在明显区别，电解应用平均分值略高于化学电源。
2.知识点分布（部分）
方程式 电极 判断 微粒移动 方向 微粒浓度 变化 计算
全国新课标卷 √ √ √
全国甲卷 √√ √ √
广东 √√√ √ √ √√
黑吉辽 √√ √ √ √
北京 √√ √ √
山东 √ √√ √
湖北 √√ √ √
安徽 √√ √√ √
河北 √ √ √ √
浙江1月 √√ √ √
江苏 √ √
就其考查的内容而言，电化学考题是以氧化还原反应为基础、化学电源及电解原理为核心的必备知识，如电极判断、电极反应方程式、离子移动方向、电子（或电流）方向、电化学计算等。
3.考查特点
（1）源于研究文献
最新的学术研究成果与社会经济发展、科技进步、生活实际等密切相关，是考查学生运用知识、能力和素养解决实际问题能力的良好素材。文献情境素材对所有考生而言都是陌生的，可以确保试题的公平性，另一方面也能引导学生避免对知识的机械式记忆。高质量的期刊文章能体现试题情境的真实性，也保证了试题本身的高质量。
追求真实情境
情境是高考评价体系中的考查载体，所谓的“情境”即“问题情境”，指的是真实的问题背景，是以问题或任务为中心构成的活动场域。高考评价体系中的“四层”考查内容和“四翼”考查要求，是通过情境和情境活动两类载体来实现的，即通过选取适宜的素材，再现学科理论产生的场景或是呈现现实中的问题情境，让学生在真实的背景下发挥核心价值的引领作用，运用必备知识和关键能力去解决实际问题，全面综合展现学科核心素养。
注重知识融合
高考要求学生能够触类旁通、融会贯通，既包括同一层面、横向的交互融合，也包括不同层面之间、纵向的融会贯通。在命制试题时，要从研究对象或事物的整体性、完整性出发，不仅要从学科内容上进行融合，凸显对复合能力的要求，也要在试题呈现形式上丰富多样，从而实现对学生素质综合全面的考查。
核心考点固定
化学电源类试题虽然以复杂多样的真实情境为测试载体，但其解决问题的工具既化学知识却是相对固定的。其考查的核心内容主要是化学方程式、电极判断、离子移动方向、电子（或电流）移动方向、微粒浓度变化、计算等方面。
二、重温经典
1.新型化学电源
（1）锂离子电池
①原理：锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化—还原”理念；在两极形成的电压驱动下，Li＋可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。锂离子电池为二次电池。
②电极材料：锂离子电池的负极材料通常为活性石墨，它具有层状结构，锂离子可以嵌入到碳层微孔中。正极材料一般为含Li＋和变价过渡金属元素的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4、Li3NiCoMnO6等。
③电极反应方程式书写：放电时，负极上富含锂离子的石墨电极失去电子，释放出Li+,若Li角标是x，则释放Li+的个数就是x，对应石墨失去电子的数目也为x。正极材料则是结合从负极产生并移向正极的Li+，生产含Li化合物。充电则是上述反应的逆过程。
以钴酸锂（LiCoO2）电池为例，其电池总反应为：
LixCy＋Li1－xCoO2LiCoO2＋Cy
注：若为金属锂电池，则金属锂作电池负极。与锂离子电池相似，电解质仍然为含Li+的物质，内电路靠Li+在两极的迁移进行放电和充电。
例1．（2024·福建）一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含有机溶液。放电过程中产生，充电过程中电解LiCl产生。下列说法正确的是
A．交换膜为阴离子交换膜
B．电解质溶液可替换为LiCl水溶液
C．理论上每生成，需消耗2 mol Li
D．放电时总反应：
【答案】D
【解析】A．放电过程中负极锂失去电子形成锂离子，锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成，A错误；
B．锂为活泼金属，会和水反应，故电解质溶液不能为水溶液，B错误；
C．充电过程中电解LiCl失去电子发生氧化反应产生：，锂离子在阴极得到电子发生还原生成锂单质：，则每生成，同时生成2mol Li，C错误；
D．由分析，放电过程中，正极氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，Li3N又转化为和LiCl，负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，总反应为，D正确。
【解法点拨】放电过程中产生，由图可知，放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，Li3N又转化为和LiCl，则左侧电极为正极，右侧电极为负极。
例2．（2025·浙江）一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随温度升高Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是
A．熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率
B．充放电时，优先于通过固态电解质膜
C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区转化为
D．充电时，锂电极接电源负极
【答案】C
【解析】A．由分析可知，电池总反应方程式为：或，充放电时有参与或生成，因此熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率，A正确；
B．比的半径小，因此优先于通过固态电解质膜，B正确；
C．放电时，正极得到电子，中氧原子为-1价，中氧原子为-2价，因此随温度升高Q增大，正极区转化为，C错误；
D．充电时，锂电极为阴极，连接电源负极，D正确。
【解法点拨】电池放电时，锂电极为负极，发生反应：，多孔功能电极为正极，低温时发生反应：，随温度升高Q增大，正极区转化为；充电时，锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为阳极，或失去电子。
例3．（2024·广西）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23 g
B．充电时，阳极电极反应为：
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
【答案】A
【解析】A．外电路通过1mol电子时，负极有1molNa失电子生成Na+进入右侧溶液，溶液中有1molNa+从右侧进入左侧，并与正极的Na3-xV2(PO4)3结合，则理论上两电极质量变化的差值为2mol×23g/mol=46g，A错误；
B．充电时，左侧电极为阳极，Na3V2(PO4)3失电子生成Na3-xV2(PO4)3，则阳极电极反应为：，B正确 ；
C．放电一段时间后，负极产生的Na+的物质的量与负极区通过隔膜进入左极区的Na+的物质的量相同，进入左极区的Na+与参加左侧正极反应的Na+的物质的量相同，所以电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变，C正确 ；
D．Na能与水反应，所以电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换，D正确。
【解法点拨】放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌，则右侧电极为负极，Na失电子生成Na+；Na+透过允许Na+通过的隔膜从右侧进入左侧，则左侧为正极。
（2）有机材料电池
作为一种新型的电池技术，有机材料电池利用有机物作为电极材料，相较于传统的无机材料电池，具有更高的能量密度、更轻的重量以及更好的柔韧性，为电池技术的发展开辟了新的道路。
有机材料电池的工作原理主要基于有机物在电化学反应中的特性。在有机材料电池中，有机物作为电极材料，通过氧化还原反应产生电流。这种反应过程中，有机物分子中的电子被抽取出来，形成负离子，而正离子则留在原来的位置。通过外部电路，电流得以产生并输送到外部设备。与此同时，正负离子的分离使得电极材料内部产生电位差，从而保持电池的电压。
例1．（2024·全国新课标卷）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
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．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a
【答案】C
【解析】A．由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，血液中的在a电极上得电子生成，电极反应式为；b电极为电池负极， 在b电极上失电子转化成CuO，电极反应式为，然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为，则电池总反应为，A正确；
B．b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为，在b电极上失电子转化成CuO，在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变，因此，CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用，B正确；
C．根据反应可知，参加反应时转移2 mol电子，的物质的量为0.1 mmol，则消耗18 mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2 mmol电子流入，C错误；
D．原电池中阳离子从负极移向正极迁移，故迁移方向为b→a，D正确。
【解法点拨】由题中信息可知，b电极为负极，发生反应，然后再发生；a电极为正极，发生反应，在这个过程中发生的总反应为。
例2．（2024·江西）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
【答案】B
【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，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：6H2O+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：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，总反应为8HCHO+7OH-=NH3+8HCOO-+4 H2↑+2H2O，处理废水过程中消耗OH-，溶液pH减小，需补加 KOH，D错误。
【解法点拨】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，得到电子生成NH3，电极方程式为：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，以此解答。
（3）电池电极反应历程
例1．（2024·河北）对电池放电时的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A．(1，3-丙二胺)捕获的反应为
B．路径2是优先路径，速控步骤反应式为
C．路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同
D．三个路径速控步骤均涉及转化，路径2、3的速控步骤均伴有再生
【答案】D
【解析】A．根据题给反应路径图可知，(1，3-丙二胺)捕获的产物为，因此捕获的反应为，A正确；
B．由反应进程－相对能量图可知，路径2的最大能垒最小，因此与路径1和路径3相比，路径2是优先路径，且路径2的最大能垒为的步骤，据反应路径2的图示可知，该步骤有参与反应，因此速控步骤反应式为，B正确；
C．根据反应路径图可知，路径1、3的中间产物不同，即经历了不同的反应步骤，但产物均为，而路径2、3的起始物均为，产物分别为和，C正确；
D．根据反应路径与相对能量的图像可知，三个路径的速控步骤中都参与了反应，且由B项分析可知，路径2的速控步骤伴有再生，但路径3的速控步骤为得电子转化为和，没有的生成，D错误。
例2．（2024·广西）我国科研人员在含的溶液中加入，提高了电池的性能。该电池放电时，正极的物质转变步骤如图。其中，的作用是 ；正极的电极反应式为 。
【答案】 催化作用
【详解】由图可知，在反应中被消耗又生成，作用是催化作用；放电时，正极上得到电子发生还原转化为S、SO2，正极电极反应为：。
2.电解应用
（1）物质制备
电化学制备物质优势显著：反应条件温和，常温常压下电能驱动氧化还原反应，低能耗、绿色环保；选择性强，通过调节电极电势、电流密度等精准控制反应路径，抑制副反应，提升产物纯度与收率；环境友好，以水或离子液体为电解质，减少有机溶剂使用，电能可源自可再生能源，实现可持续生产；适用范围广，涵盖高活性金属、纳米材料及有机化合物合成，兼具原子经济性与工艺灵活性；过程易调控，可实时监测优化参数，提升效率与安全性，在材料、能源等领域应用前景广阔。
例1．（2024·重庆）我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料，可将电催化转化为甲酸，如图是电解装置示意图。下列说法正确的是
A.电解时电极N上产生
B．电解时电极M上发生氧化反应
C．阴、阳离子交换膜均有两种离子通过
D．总反应为
【答案】D
【解析】A．酸性条件下，电解时电极N上水失去电子发生氧化反应生成氧气：，A错误；
B．催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸，B错误；
C．由分析，阳离子交换膜有1种离子通过，C错误；
D．由分析，总反应为二氧化碳和水生成甲酸和氧气，D正确；
【解法指导】催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应和水生成甲酸根离子和氢氧根离子：，甲酸根离子和氢氧根离子通过阴离子膜加入中间室，氢氧根离子和氢离子生成水、甲酸根离子和氢离子生成甲酸，则M是阴极，那么N是阳极，阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气：，氢离子通过阳离子膜进入中间室。
例2．（2024·广东）一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是
A．阳极反应：
B．阴极区溶液中浓度逐渐升高
C．理论上每消耗，阳极室溶液减少
D．理论上每消耗，阴极室物质最多增加
【答案】C
【详解】A．由分析可知，阳极反应为：，A正确；
B．由分析可知，阴极反应为：，消耗水产生，阴极区溶液中浓度逐渐升高，B正确；
C．由分析可知，理论上每消耗，转移6mol电子，产生3mol，同时有6mol由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少，C错误；
D．由分析可知，理论上每消耗，转移6mol电子，有6mol由阳极转移至阴极，阴极室物质最多增加，D正确；
【解法指导】左侧电极为阴极，发生还原反应，在碱性条件下转化为Fe，从而实现冶铁，电极反应为：；右侧电极为阳极，溶液为饱和食盐水，放电产生氯气，电极反应为：；中间为阳离子交换膜，由阳极向阴极移动。
资源环境
电化学在资源回收与环境保护中发挥关键作用：通过电沉积、电解等技术，可从废旧电池、电镀废液中高效回收锂、铜等金属，提升资源利用率；利用电催化氧化还原降解废水中有机污染物（如酚类、染料），或还原CO2制备燃料（如甲酸、甲醇），减少环境污染；其优势在于反应条件温和、选择性高、可结合可再生能源供电，兼具经济性与环境友好性，是实现“碳中和”与循环经济的重要技术路径。
例1．（2024·贵州）一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应：，。体系中与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。
下列说法错误的是
A．该芬顿系统能量转化形式为太阳能电能化学能
B．阴极反应式为
C．光阳极每消耗，体系中生成
D．在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性
【答案】C
【详解】A．该装置为电解池，利用光能提供能量转化为电能，在电解池中将电能转化为化学能，A正确；
B．由图可知，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为，B正确；
C．光阳极上水失电子生成H2O2和氢离子，电极反应式为，每转移2mol电子生成，此时阴极也生成：，即光阳极每消耗1molH2O，体系中生成，C错误；
D．由Mn(Ⅳ)和过氧化氢转化为Mn(Ⅱ)过程中，锰元素化合价降低，做还原剂，表现还原性，由Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)时，中O元素化合价降低，做氧化剂，表现氧化性，D正确；
【解法指导】该装置为电解池，光阳极上水失电子生成H2O2和氢离子，电极反应式为，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为。
例2．（2024·浙江）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：
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
【答案】B
【解析】A．图1为牺牲阳极的阴极保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，其失去电子被氧化；图2为外加电流保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的，A不正确；
B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的放电外，海水中溶解的也会竞争放电，故可发生，B正确；
C．图2为外加电流保护法，只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C不正确；
D．图1当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明钢闸门被保护，钢闸门不发生化学反应，图2中当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明钢闸门被保护，辅助阳极上发生了氧化反应，D不正确。
实验探究
高考电化学与实验探究融合试题具有以下特点：以真实实验情境为载体（如新型电池制备、废水处理装置），将电极反应机理、离子迁移规律与实验设计（如装置连接、试剂选择）结合，考查实验现象分析（如电极产物检验、电流变化原因）、误差讨论（如盐桥作用、膜材料影响）及方案优化（如提高电解效率的措施）。试题注重科学探究与创新思维，常需结合控制变量法分析影响因素（如电压、电解质浓度对反应的作用），并通过陌生装置图或数据信息推导反应原理，体现“证据推理与模型认知”的核心素养。
例1.（2022北京） 利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象
① 0.1mol/L CuSO4+少量H2SO4 阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验电解液中有Fe2+
② 0.1mol/L CuSO4+少量氨水 阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素
下列说法不正确的是
A.①中气体减少，推测是由于溶液中c(H+)减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍H+与铁接触
B.①中检测到Fe2+，推测可能发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2，Fe+Cu2+=Fe2++Cu
C.随阴极析出Cu，推测②中溶液c(Cu2+)减少，Cu2+ + 4NH3 ［Cu(NH3)4］2+平衡逆移
D.②中Cu2+生成［Cu(NH3)4］2+，使得c(Cu2+)比①中溶液的小，Cu缓慢析出，镀层更致密
【答案】C
【解析】由实验现象可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜，一段时间后，铜离子在阴极失去电子发生还原反应生成铜；实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层。
A．由分析可知，实验①时，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应，当溶液中氢离子浓度减小，反应和放电生成的铜覆盖铁电极，阻碍氢离子与铁接触，导致产生的气体减少，故A正确；
B．由分析可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜，可能发生的反应为，故B正确；
C．由分析可知，阳极铜失电子变为铜离子（铜氨和离子），阴极铜离子（铜氨和离子）得电子变为单质铜，溶液中铜离子（铜氨和离子）浓度不变，处于动态平衡状态，C错误；
D．由分析可知，实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层，故D正确。
例2.（2022·辽宁）如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是
A．左侧电极反应：
B．实验结束时，b中溶液红色恰好褪去
C．若c中收集气体，则样品中乙酸浓度为
D．把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果
【答案】A
【解析】A．左侧阳极析出氧气，左侧电极反应：，A正确；
B．右侧电极反应2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-，反应结束时溶液中存在CH3COO-，水解后溶液显碱性，故溶液为红色，B错误；
C．若c中收集气体，若在标况下，c中收集气体的物质的量为0.5×10-3mol，转移电子量为0.5×10-3mol×4=2×10-3mol，故产生氢气：1×10-3mol，则样品中乙酸浓度为：2×10-3mol ÷10÷10-3=，并且题中未给定气体状态不能准确计算，C错误；
D．盐桥换为U形铜导线则不能起到传递离子使溶液呈电中性的效果，影响反应进行，D错误。
三、考题预测
1.与有机化学融合
在电化学与有机化学的融合中，常考查有机电合成反应。如通过电极反应将有机原料转化为目标产物，像乙烯在阴极电催化加氢制乙烷。同时，有机电解质的应用也较为常见，例如新型电池中采用有机锂盐提高性能。这类考题考查电极反应式书写、电子转移与电流方向判断，以及产物的分析，要求考生结合有机反应原理与电化学知识解题 。
例．（2024·黑吉辽）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合高效制的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法错误的是
A．相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍
B．阴极反应：
C．电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动
D．阳极反应：
【答案】A
【解析】A．由以上分析可知，阳极反应：①HCHO+OH－-e－→HCOOH+H2，②HCOOH+OH－=HCOO－+H2O，阴极反应2H2O+2e－=H2↑+2OH－，即转移2mol电子时，阴、阳两极各生成1molH2，共2molH2，而传统电解水：，转移2mol电子，只有阴极生成1molH2，所以相同电量下理论产量是传统电解水的2倍，故A错误；
B．阴极水得电子生成氢气，阴极反应为2H2O+2e－=H2↑+2OH－，故B正确；
C．由电极反应式可知，电解过程中阴极生成OH－，负电荷增多，阳极负电荷减少，要使电解质溶液呈电中性，通过阴离子交换膜向阳极移动，即向b极方向移动，故C正确；
D．由以上分析可知，阳极反应涉及到：①HCHO+OH－-e－→HCOOH+H2，
②HCOOH+OH－=HCOO－+H2O，由(①+②)×2得阳极反应为：，故D正确。
【解法点拨】据图示可知，b电极上HCHO 转化为HCOO-，而HCHO 转化为HCOO-为氧化反应，所以b电极为阳极，a电极为阴极，HCHO为阳极反应物，由反应机理可知：反应后生成的转化为HCOOH。由原子守恒和电荷守恒可知，在生成HCOOH的同时还生成了H－，生成的HCOOH再与氢氧化钾酸碱中和：HCOOH+OH－=HCOO－+H2O，而生成的H－在阳极失电子发生氧化反应生成氢气，即2H－-2e－=H2↑，阴极水得电子生成氢气：2H2O+2e－=H2↑+2OH－。
2.与反应原理融合
电化学整个过程涉及电荷转移、物质扩散以及化学反应动力学等多方面协同运作。其考查可以融合平衡移动原理应用、反应速率影响因素分析、反应历程，以及电化学与热力学的综合计算等。
例.（2025北京丰台一模）钙-氧气电池如图。
放电过程中，在电极表面的两种反应路径如图。（*表示中间体，表示碳纳米管）。
i．在生成CaO的路径中，断裂 键，与另一个结合，形成了。
ii．写出参与的主要反应的电极反应式 。
【答案】键
【解析】i．在生成CaO的路径中，根据图可知，断裂键，与另一个结合，形成了；
ii．根据图可知，比CaO能量低，稳定，即主要生成，则参与的主要反应的电极反应式：；
3.与物质结构融合
电化学与物质结构融合，主要聚焦电极材料与电解质结构对性能的影响。例如锂离子电池正极材料的晶体结构决定锂离子的嵌入与脱出机制；固态电解质的结构影响离子传导通道和能力。考查时要求考生分析晶体结构、化学键与电子传导的关系，阐述结构与电化学性能的联系，从微观角度解释宏观性能差异 。
例.（2020全国卷）LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。
电池充电时，LiFePO4脱出部分Li+，形成Li1 xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x= ，n(Fe2+ )∶n(Fe3+)= 。
【答案】 或0.1875 13:3
【解析】对比(a)和(b)两个晶胞结构示意图可知，Li1-xFePO4相比于LiFePO4缺失一个面心的Li+以及一个棱心的Li+；结合上一个空的分析可知，LiFePO4晶胞的化学式为Li4Fe4P4O16，那么Li1-xFePO4晶胞的化学式为Li3.25Fe4P4O16，所以有即x=0.1875。结合上一个空计算的结果可知，Li1-xFePO4即Li0.8125FePO4；假设Fe2+和Fe3+数目分别为x和y，则列方程组：，，解得x=0.8125，y=0.1875，则Li1-xFePO4中。
4.与实验探究融合
高考电化学试题与实验探究的融合呈现出情境多元、知识整合与能力立体考查的显著特征，体现核心素养导向的命题创新：在情境创设上，试题以科研前沿、生产生活实际及教材实验为载体，构建“学术 - 应用 - 基础”多维情境，既展现学科发展动态，又强化教考衔接与化学实用性，渗透科学态度与社会责任素养；知识考查注重深度整合，突破单一知识点，将电化学核心知识与实验相结合，引入控制变量法等科学方法，要求学生在复杂情境中构建思维模型，提升综合运用与逻辑推理能力；能力考查聚焦高阶思维，通过实验装置图分析、数据处理、方案设计与评价等任务，全面考查信息获取、实验探究与创新思维，推动学生从“解题”向“解决问题”转化，契合高考改革方向，实现对学生学科能力与素养的立体检验。
例：（2025·湖南岳阳·一模）恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。
下列说法正确的是
A．铁的电化学腐蚀属于化学腐蚀
B．段越大，析氢速率越大
C．段正极反应式主要为
D．段基本不变，说明生成铁锈覆盖在铁粉表面，阻止铁粉继续发生腐蚀
【答案】C
【解析】A．铁的电化学腐蚀发生电化学反应，不属于化学腐蚀，A错误；
B．段越大，氢离子浓度越小，析氢速率越小，B错误；
C．根据分析，段正极反应式主要为，C正确；
D．铁锈疏松，不能阻止铁粉继续发生腐蚀，段基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同，D错误；
【解法点拨】图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH=1.8，AB段溶液pH值增大，体系压强增大，铁主要发生析氢腐蚀；BD段溶液的pH值增加，体系压强减小，发生吸氧腐蚀，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O；DE段溶液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe2+被O2氧化，pH基本不变可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同。
四、两点注意
1.电化学中的多步反应
电化学反应往往不是一步完成，中间可能涉及多步。重点要学会分析哪些是电极反应，哪些是非电极反应。电极反应是在电极与电解质溶液界面发生的、伴随电子得失的氧化还原反应，是电化学过程的核心。非电极反应是发生在电解质溶液中或电极附近、不直接涉及电极表面电子转移的化学反应，通常是电极反应产物引发的后续反应。
例1.（2024·重庆）(四乙基铅)能提高汽油的辛烷值，可电解合成。电解池的阳极为，阴极为碳钢，电解液为溶有格氏试剂()的有机体系。
①阳极上生成的电极反应式为 。
②为了实现阴极产物的循环利用，电解一段时间后，需在阴极区不断加入适量的，其原理是 。
③为减少铅污染，被限制使用。是一种潜在替代品，其电解合成的原理如图所示(为催化剂)。总反应化学方程式为 ；外电路转移电子时，理论上可生成的物质的量为 。
【答案】① ②阴极得到电子发生还原反应生成镁单质：，在阴极区不断加入适量的，发生反应，实现阴极产物的循环利用 ③ 0.5
【解析】①电解池的阳极为，阳极上Pb失去电子发生氧化反应生成，电极反应式为。
②阴极得到电子发生还原反应生成镁单质：，在阴极区不断加入适量的，发生反应，实现阴极产物的循环利用；
③由图，A极二氧化碳得到电子发生还原生成CO和：，CO和再和Pt2+反应生成：，则总反应为二氧化碳和甲醇反应生成和水：；反应中电子转移为，则外电路转移电子时，理论上可生成的物质的量为0.5。
例2.（2023·湖南）葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：
下列说法错误的是
A．溴化钠起催化和导电作用
B．每生成葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了电子
C．葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D．葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
【答案】B
解析：A．由图中信息可知，溴化钠是电解装置中的电解质，其电离产生的离子可以起导电作用，且在阳极上被氧化为，然后与反应生成和，再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和，溴离子在该过程中的质量和性质保持不变，因此，溴化钠在反应中起催化和导电作用，A说法正确；
B．由A中分析可知，2mol在阳极上失去2mol电子后生成1mol，1mol与反应生成1mol，1mol与1mol葡萄糖反应生成1mol葡萄糖酸，1mol葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5 mol葡萄糖酸钙，因此，每生成1 mol葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了4 mol电子，B说法不正确；
C．葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基，因此，其能通过分子内反应生成含有六元环状结构的酯，C说法正确；
D．葡萄糖分子中的1号C原子形成了醛基，其余5个C原子上均有羟基和H；醛基上既能发生氧化反应生成羧基，也能在一定的条件下与氢气发生加成反应生成醇，该加成反应也是还原反应；葡萄糖能与酸发生酯化反应，酯化反应也是取代反应；羟基能与其相连的C原子的邻位C上的H（）发生消去反应；综上所述，葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应，D说法正确。
2.电化学中的副反应
电化学中的副反应指主反应之外的竞争性氧化还原反应或后续化学变化，常降低目标产物效率并影响体系稳定性。考查形式包括书写含副反应的电极方程式、解释产物纯度或电流效率降低的原因（如副反应消耗电能或反应物）、计算主副反应的电子分配（如通过气体体积计算副反应占比）。试题常以电镀、电合成、电池性能优化为情境，判断副反应对目标产物的影响并提出抑制措施，综合考查对电化学过程的深度理解与问题解决能力。
例1.（2024全国甲卷）科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是
A. 充电时，向阳极方向迁移
B 充电时，会发生反应
C. 放电时，正极反应有
D 放电时，电极质量减少，电极生成了
【答案】C
【解析】A．充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即向阴极方向迁移，A不正确；
B．放电时，负极的电极反应为，则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn，即充电时Zn元素化合价应降低，而选项中Zn元素化合价升高，B不正确；
C．放电时电极为正极，正极上检测到和少量，则正极上主要发生的电极反应是，C正确；
D．放电时，Zn电极质量减少0.65g（物质的量为0.010mol），电路中转移0.020mol电子，由正极的主要反应可知，若正极上只有生成，则生成的物质的量为0.020mol，但是正极上还有生成，因此，的物质的量小于0.020mol，D不正确。
【解法点拨】Zn具有比较强的还原性，具有比较强的氧化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间，所以电极为正极，Zn电极为负极，则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。
例2．（2024·湖南）在水溶液中，电化学方法合成高能物质时，伴随少量生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是
A．电解时，向Ni电极移动
B．生成的电极反应：
C．电解一段时间后，溶液pH升高
D．每生成的同时，生成
【答案】B
【解析】A．由分析可知，Ni电极为阴极，Pt电极为阳极，电解过程中，阴离子向阳极移动，即向Pt电极移动，A错误；
B．由分析可知，Pt电极失去电子生成，电解质溶液为KOH水溶液，电极反应为：，B正确；
C．由分析可知，阳极主要反应为：，阴极反应为：，则电解过程中发生的总反应主要为：，反应消耗，生成，电解一段时间后，溶液pH降低，C错误；
D．根据电解总反应：可知，每生成1mol，生成0.5mol，但Pt电极伴随少量生成，发生电极反应：，则生成1molH2时得到的部分电子由OH-放电产生O2提供，所以生成小于0.5mol，D错误；
【解法指导】由电解原理图可知，Ni电极产生氢气，作阴极，发生还原反应，电解质溶液为KOH水溶液，则电极反应为：；Pt电极失去电子生成，作阳极，电极反应为：，同时，Pt电极还伴随少量生成，电极反应为：。第2讲 -电化学原理及热点预测
一、单选题
1．（2025·山西·二模）某文章报道了一种两相无膜锌/吩噻嗪电池，其放电时的工作原理如图所示(在水系/非水系电解液界面上来回穿梭，维持电荷守恒)。
已知：的密度为，难溶于水。
下列说法错误的是
A．放电时，负极反应为
B．充电时，石墨毡连电源的正极
C．放电时，电池不能倒置，由水层移向层
D．放电时，板每减轻，水层增重
2．（2025·重庆·模拟预测）我国科学家用下图所示装置将转化为甲酸，Bi电极表面的纳米片层结构形成了空腔，可有效抑制的扩散。已知：电解效率。下列说法正确的是
A．电子从电源的a极流出
B．电极反应为
C．一段时间后，Bi电极表面纳米片层结构内的溶液比其他区域低
D．若电极产生22.4L(标准状况)气体时，生成，则的电解效率为91.5%
3．（2025·山东·模拟预测）在光电条件下，利用如图所示装置可实现脂肪醇与卤代烃的氧化还原偶联反应(部分物质未标出)。
已知：、分别表示烷基和芳香基；X表示卤素原子。
下列叙述错误的是
A．b接电源的正极
B．M极电极反应式为
C．总反应式为
D．氧化还原偶联反应中存在非极性键的断裂和形成
4．（2025·河南·二模）近日，浙江大学一课题组创建光电共轭聚合物网络用于太阳能驱动硝酸盐转化产氨和氧气。模拟装置如图所示。下列叙述正确的是
A．上述装置可实现太阳能全部转化成化学能
B．M极反应式为
C．装置工作一段时间后，N极区溶液pH升高
D．同温同压下，生成时理论上逸出
5．（2025·浙江金华·二模）已知：将工业废气(主要成分和)通入足量溶液获得溶液A和，如下装置可实现污染治理和、的综合利用。下列说法不正确的是
A．装置①实现了化学能转化为电能
B．电极2发生的反应为：
C．反应一段时间后，装置②的阳极区溶液pH降低
D．治理过程中参与反应的、物质的量之比为1：1
6．（2025·广东茂名·二模）如图是一种光电催化装置，它可以将空气中捕获的转化为各种化工原料。下列说法正确的是
A．工作时，从区移向区
B．制备时，理论上生成同时，可生成
C．制备时，阴极区发生反应：
D．制备时，理论上每生成的同时，阳极区溶液减少
7．（2025·广东茂名·二模）汽车尾气管的钢材可通过镀铝的方法来延缓腐蚀，下列说法正确的是
A．该法中钢铁为负极被保护
B．该法为牺牲阴极法
C．镀铝时将钢材与电源正极相连
D．电化学腐蚀时铝发生反应：
8．（2025·河南·三模）在微生物作用下将2，4-二氯苯酚电解脱氯降解为苯酚的装置如图所示。下列说法错误的是
A．电极a的电势比电极b的高
B．N极的电极反应式：
C．由左向右移动通过质子交换膜
D．当生成苯酚时，理论上电极区生成的质量为8.8g
9．（2025·北京石景山·一模）一种利用电化学原理回收铅的示意图如下。
下列说法不正确的是
A．每生成1molPb，有透过阳离子交换膜移向负极 B．Pb在正极生成
C．负极的电极反应为 D．总反应为
10．（2025·浙江绍兴·二模）近年来，由阴极还原主导的电有机合成反应得到了更多的研究关注。2021年，Waldvogel和Morandi等人报道了一类电化学“穿梭”成对电解反应(如下图所示)。该反应有助于我们得到B有价值的气态烯烃化合物和实现对某些污染物的高效降解。
下列说法不正确的是
A．图中A是电池的负极
B．图中B端所连电极反应：
C．每生成1mol乙烯，转移电子数为
D．通过该电解反应，我们可以将“六六六”()转化为苯，实现对该农药的高效降解
11．（2025·陕西·三模）全固态LiPON薄膜锂离子电池工作示意图如下，LiPON薄膜只允许通过，电池反应为。下列说法正确的是
A．放电时，a极发生还原反应
B．导电介质c可为溶液
C．放电时，当b极薄膜质量增加3.5g时，电路通过0.5mol电子
D．充电时，b极反应为
12．（2025·北京东城·一模）一种由离子交换树脂和碳纳米管构成的复合薄膜，可同时传导阴离子和电子。利用该薄膜能有效富集空气中的。如图所示，在薄膜侧通入空气，侧通入氢气，充分反应后在侧得到高浓度的。下列分析正确的是
A．a侧CO2在薄膜表面发生还原反应
B．电子和在薄膜中移动方向相同
C．理论上b侧每消耗同时生成
D．总反应中元素的化合价均未发生变化
13．（2025·北京东城·一模）探究电解过程中离子迁移的规律，用石墨电极完成如下实验。
实验 现象
一段时间后，试纸上的图案(代表电极的位置)。
下列分析不正确的是
A．a处电极接电源正极
B．试纸Ⅰ的图案说明的迁移比的迁移快
C．电极反应产生的的物质的量：处处
D．试纸Ⅱ上发生迁移的离子主要是和
14．（2025·辽宁·二模）清华大学某课题组合成了稳定在氮掺杂碳上的单原子催化剂，用该催化剂作阳极材料合成有机物，化学反应是：
原理如图所示（部分物质省略）。
已知代表苯基。下列叙述错误的是
A．a极与电源的正极连接
B．电解一段时间后溶液中基本保持不变
C．a极的电极反应式为
D．b极收集气体时转移电子数约为
15．（2025·辽宁·模拟预测）在煤矿巷道中要安装瓦斯报警器。当巷道空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随即产生电信号并联动报警。瓦斯报警器的工作原理如图所示，固体电解质是，可以在其中自由移动。
当报警器被触发时，下列说法正确的是
A．多孔电极a的电势比多孔电极b高
B．O2-在电解质中向多孔电极a移动，电流方向为由多孔电极a经导线流向多孔电极b
C．多孔电极a的电极反应为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O
D．标准状况下56mLCH4在多孔电极a上完全反应时，流入传感控制器电路的电子的物质的量为0.04mol
16．（2025·河南南阳·模拟预测）羟基自由基(·OH)具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基(·OH)处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH-。下列说法正确的是
A．M极为阴极，电极反应式：O2-2e-＋2H＋=2·OH
B．双极膜中H2O解离出的H+透过膜a向N极移动
C．每处理6.0 g甲醛，理论上有0.4 mol H＋透过膜b
D．通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成CO2物质的量之比6 ：7
二、解答题
17．（2025·北京东城·一模）用电解工艺可将油脂工业废水中有机磷转化为磷酸盐沉淀除去，示意图如下。
资料：时，，。
(1)有机磷可用(代表烃基或)表示，其中磷元素的化合价是 价。
(2)氧化池中有机磷发生氧化反应生成和。在 (填“铂”或“铁”)附近生成。
(3)有机磷被氧化的机理可能为：ⅰ．有机磷直接参与电极反应；ⅱ．电极反应产生的将有机磷氧化。做对比实验，结果如图。
结合图中信息判断有机磷被氧化的机理并写出推理过程： 。
(4)结合电极反应解释絮凝池除磷原理： 。
(5)相同条件下，向原废水中添加一定量有利于降低“出水”中的磷含量，原因是 。
18．（2025·山东济宁·一模）煤中的硫以有机硫和无机硫(CaSO4、硫化物及微量单质硫等)的形式存在，可以采用库仑滴定法检测m g煤中硫的含量，实验装置如下图所示。
已知：①空气中含有少量杂质气体(SO2、H2S、HCHO)；②在燃烧舟中煤中S元素均转化为SO2和SO3；③钍试剂呈橙黄色，遇钡离子生成橙红色络合物。
(1)浮子流量计的作用 ，仪器a盛放的试剂为 ，仪器b的名称 。
(2)燃烧舟中CaSO4分解生成SO2的化学方程式 。
(3)库伦测硫仪工作原理如上图所示。检测前，500mL电解质溶液中保持不变，电解池不工作。待气体进入后，测硫仪立即自动进行电解，至又回到原定值。SO2与反应的离子方程式为 ，电解结束，库伦测硫仪显示电解过程中转移电子xmol；电解后取25mL电解池中溶液，滴2-3滴钍试剂，用c mol/LBaCl2溶液滴定，达滴定终点，消耗VmL，滴定终点的现象为 ；用此方法既可以测得样品中S的含量，也可以测定燃烧过程中产生SO2和SO3的物质的量的比值，n(SO2)/n(SO3)= ，下列操作中，会使n(SO2)/n(SO3)的值偏低的是 。
A．未回到原定值，即读测硫仪数据
B．燃烧舟内壁有SO3残留
C．滴定过程终点时俯视读数
D．滴定前尖嘴内有气泡，终点时无气泡
试卷第8页，共10页
试卷第9页，共10页
第2讲 -电化学原理及热点预测答案及解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D A B D C D D A C
题号 11 12 13 14 15 16
答案 C C C D C D
1．【答案】C
【解析】A．放电时，失电子，发生氧化反应，A选项正确。
B．充电时，石墨毡为阳极，与电源正极相连，B选项正确。
C．水和二氯甲烷的不互溶性和密度差能够将正极与负极分隔开，故不能倒置，放电时，阴离子移向负极，故移向水层，C选项错误。
D．放电时，板每减轻，转移电子的物质的量为，有移动到水层，故水层增重，D选项正确。
故选C。
2．【答案】D
【解析】A．由分析可知，b为电源负极，电子从电源负极b流出，A错误；
B．由分析，左侧Pt-Ti电极为阳极，溶液是硫酸溶液，阳极H2O失电子生成O2，电极反应为2H2O-4e =O2↑+4H+，B错误；
C．Bi电极上，CO2得电子转化为HCOOH，电极反应式为CO2+2H++2e =HCOOH，消耗氢离子，纳米片层结构内溶液pH会偏高，C错误；
D．电极产生22.4L(标准状况)O2时，转移电子4mol，理论上生成HCOOH为2mol，实际生成1.83mol HCOOH，故电解效率为=91.5%，D正确；
故本题选D。
3．【答案】A
【解析】A．根据示意图可判断M电极上失去电子转化为，M极是阳极，因此N极是阴极，a接电源的正极，b接电源的负极，A错误；
B．M极是阳极，因此M极电极反应式为，B正确；
C．根据转化关系图可判断总反应式可表示为，C正确；
D．氧化还原偶联反应中有碳碳单键的断裂与生成，既存在非极性键的断裂，又存在非极性键的形成，Ｄ正确；
故选A。
4．【答案】B
【解析】A．太阳能转化为化学能时，有部分能量转化为热能，A错误；
B．M极上得电子发生还原反应生成氨气，电极反应为，B正确；
C．OH-在N极失电子发生氧化反应生成O2，电极反应式为，故N极区溶液pH降低，C错误；
D．根据得失电子守恒，，同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，生成时理论上逸出体积为，D错误；
故答案选B。
5．【答案】D
【解析】A．根据分析可知，装置①为原电池装置，实现了化学能转化为电能，A正确；
B．根据分析可知，电极2为正极，发生还原反应：，B正确；
C．装置②为电解池，电极3为阳极，发生氧化反应：，反应一段时间，溶液pH降低，C正确；
D．将工业废气(主要成分和)通入足量溶液获得溶液A和，二氧化碳的量增多，治理过程中参与反应的、物质的量之比小于1：1，D错误；
答案选D。
6．【答案】C
【解析】A．工作时，M区是阳极区、N区是阴极区，从M区移向N区，故A错误；
B．理论上生成同时，电路中转移4mol电子，制备时，C元素化合价由+4降低为+2，根据电子守恒，可生成2molCO，故B错误；
C．制备时，二氧化碳在阴极区得电子生成甲醇，阴极电极反应式为，故C正确；
D．制备时，理论上每生成的同时，电路中转移4mol电子，有4mol氢离子，从M区移向N区，阳极区溶液减少36g，故D错误；
选C。
7．【答案】D
【解析】A．在镀铝的情况下，铝比钢铁活泼，形成原电池时铝为负极，钢铁为正极被保护，A错误；
B．在镀铝的情况下，铝比钢铁活泼，形成原电池时铝为负极，钢铁为正极被保护，该法为牺牲阳极法，B错误；
C．镀铝时，钢材应作为阴极与电源负极相连，铝作为阳极与电源正极相连，C错误；
D．由于铝比钢铁活泼，在电化学腐蚀时，铝作为负极发生氧化反应，电极反应式为Al 3e =Al3+，D正确；
故选D。
8．【答案】D
【解析】A．由装置图可知，极为阳极，极为阴极，所以电极的电势比电极的高，A项正确；
B．极的电极反应式为+4e－+2H+=+2Cl-，B正确；
C．在电解池中，阳离子向阴极移动，所以H+由左向右移动，C项正确；
D．M极的电极反应式为，根据极的电极反应式可知，当生成（0.1mol）苯酚时，生成的质量为，D项错误；
故选D。
9．【答案】A
【解析】A．每生成1molPb，转移电子2mol，则有透过阳离子交换膜移向正极，A项错误；
B．正极的电极反应为：，则Pb在正极生成，B项正确；
C．通入氢气的电极为原电池负极，电极反应为：，C项正确；
D．负极的电极反应为：，正极的电极反应为：，则电池的总反应为：，D项正确；
答案选A。
10．【答案】C
【解析】A．由分析可知，左侧为阴极，则图中A是电池的负极，A正确；
B．由分析可知，图中B端所连电极为阳极，电极反应为：，B正确；
C．由分析可知，每生成1mol乙烯，转移电子数为，C错误；
D．“六六六”曾被广泛用作杀虫剂，但是它具有高毒性且不易降解，选取“六六六”作为实验对象，由电解原理可知，在经过三次连续的双卤化反应后，转化为苯，实现对该农药的高效降解，D正确；
故选C。
11．【答案】C
【解析】A．根据电池反应，放电时，中Li元素化合价升高，发生氧化反应，在a极，所以a极发生氧化反应，A错误；
B．因为该电池为全固态锂离子电池，所以导电介质c不能为溶液，B错误；
C．放电时，b极为正极，b极反应为，b极薄膜质量增加是因为嵌入，增加的质量为的质量，，根据电极反应式可知转移电子的物质的量等于的物质的量，即电路通过0.5mol电子，C正确；
D．充电时是电解池，b极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为，而不是，D错误；
故选C。
12．【答案】C
【解析】A．CO2在a侧与膜中水作用只是形成的酸碱平衡过程，并不发生电子得失的还原反应，A错误；
B．膜中H2在b侧被氧化生成水，则电子应从b侧流向a侧；而则是由a侧向b侧迁移，二者方向相反，B错误；
C．H2在b侧被氧化放出2e ，每1molH2可使2mol在b侧重新放出2molCO2，符合电荷守恒和电子转移数目，C正确；
D．H2中的H的化合价由0变为+1，元素化合价发生了变化，D错误；
故选C。
13．【答案】C
【解析】A．a处电极为阳极，接电源正极，A正确；
B．试纸Ⅰ的图案红色区域大于蓝色区域，说明的迁移比的迁移快，B正确；
C．根据电路中电子守恒，则电极反应产生的的物质的量：处=c处，C错误；
D．试纸Ⅱ上变色范围较小，则发生迁移的离子主要是和，离子的定向移动形成电流，D正确；
故选C。
14．【答案】D
【解析】A．根据题干信息，用该催化剂作阳极材料合成有机物，阳极与电源正极相连，A正确；
B．b极的电极反应式为，阳极生成的数等于同时阴极消耗的数，电解质溶液中基本保持不变，B项正确；
C．a极发生氧化反应，根据总反应式可写出阳极反应式为，C项正确；
D．未指明气体是否处于标准状况，不能用22.4L/mol计算转移电子数，D错误；
答案选D。
15．【答案】C
【解析】A．由分析可知，多孔电极a为负极，多孔电极b为正极，故多孔电极a的电势比多孔电极b低，A错误；
B．由分析可知，多孔电极a为负极，多孔电极b为正极，则O2-在电解质中向多孔电极a移动，电流方向为由多孔电极b经导线流向多孔电极a，B错误；
C．由分析可知，多孔电极a为负极，发生氧化反应，该电极反应为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O，C正确；
D．由分析可知，负极电极反应为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O，则标准状况下56mLCH4在多孔电极a上完全反应时，流入传感控制器电路的电子的物质的量为=0.02mol，D错误；
故答案为：C。
16．【答案】D
【解析】A．M电极通入O2，发生反应生成自由基·OH，反应式为：O2+2e-＋2H＋=2·OH，M作阴极，A错误；
B．M为阴极，N为阳极，双极膜中H2O解离出的H+透过膜a向M极移动，B错误；
C．甲醛与·OH反应生成CO2的反应：HCHO-4e-+4OH-+·OH=CO2+4H2O，6.0 g甲醛为0.2mol，有0.8mol H＋透过膜b，C错误；
D．根据氧化还原反应规律，1mol甲醛生成CO2转移4mole-，1mol苯酚生成CO2转移28mol e-，理论上苯酚和甲醛转化生成CO2物质的量之比为6∶7，D正确；
故选D。
17．【答案】
(1)+5
(2)铂
(3)涉及机理ⅱ，电解相同时间，未添加TBA的有机磷浓度更低；可能存在机理ⅰ，添加TBA的有机磷浓度随电解时间增加而下降
(4)阳极发生反应，与反应生成沉淀
(5)氧化池中，在絮凝池中将氧化为，更有利于降低(或氧化池中，氧化有机磷效果更好)
【解析】（1）有机磷中磷原子形成5个共价键，且非金属性：O＞P，故磷元素的化合价是+5价；
（2）电解池中阳极发生氧化反应，氧化池中铂电极是阳极，在铂电极附近生成；
（3）根据图中信息，电解相同时间，未添加TBA的有机磷浓度更低，而添加TBA的有机磷浓度随电解时间增加而下降，可知有机磷被氧化涉及机理ⅱ，电解相同时间，未添加TBA的有机磷浓度更低；可能存在机理ⅰ，添加TBA的有机磷浓度随电解时间增加而下降；
（4）絮凝池中阳极发生反应，与反应生成沉淀；
（5）向原废水中添加一定量，在氧化池中生成氯气：，在絮凝池中将氧化为，更有利于降低(或氧化池中，氧化有机磷效果更好)。
18．【答案】
(1) 检测气体流速 酸性高锰酸钾溶液或双氧水 （孟式）洗瓶
(2)
(3) +SO2+2H2O=3I-++4H+ 滴入最后半滴BaCl2标准液，溶液由橙黄色变橙红色，且半分钟不恢复原色 AD
【解析】（1）由分析可知，浮子流量计的作用是：检测气体流速，仪器a盛放的试剂为酸性高锰酸钾溶液或双氧水，仪器b的名称（孟式）洗瓶。
（2）燃烧舟中CaSO4分解生成SO2，S元素化合价降低，可以推知该过程中O元素化合价上升，有O2生成，Ca元素化合价不变，该过程中还有CaO生成，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：。
（3）由分析可知，二氧化硫在电解池中发生的反应为反应生成的碘三离子与二氧化硫反应生成碘离子、硫酸根离子和氢离子，反应的离子方程式为：+SO2+2H2O=3I-++4H+。用c mol/LBaCl2溶液滴定生成BaSO4沉淀，达滴定终点时，Ba2+过量与钍试剂生成橙红色络合物，滴定终点的现象为：滴入最后半滴BaCl2标准液，溶液由橙黄色变橙红色，且半分钟不恢复原色。电解过程中SO2转化为，电解结束，库伦测硫仪显示电解过程中转移电子xmol，则n(SO2)= mol，溶液中n()=n(Ba2+)=cV×10-3mol，则n(SO3)=cV×10-3mol×-mol，则，
A．未回到原定值，即读测硫仪数据，会导致测得转移电子的物质的量偏少，测得n(SO2)偏小，则偏低，A选；
B．燃烧舟内壁有SO3残留，会导致测得n(SO3)偏小，则偏高，B不选；
C．滴定过程终点时俯视读数，会导致测得消耗BaCl2标准液的体积偏小，导致测得n()偏小，则偏高，C不选；
D．滴定前尖嘴内有气泡，终点时无气泡，会导致测得消耗BaCl2标准液的体积偏大，导致测得n()偏大，则偏低，D选；
故选AD。
答案第8页，共8页
答案第7页，共8页(共58张PPT)
第2讲-电化学原理及热点预测
contents
目录
01
考情解码
01
02
重温经典
03
考题预测
考情解码
PART 01
01
考情解码——考题分布
试卷（部分） 化学电源 电解应用 总分
题型（题量） 分值 题型（题量） 分值
全国新课标卷 选择（1） 6 － － 6
全国甲卷 非选择（1） 4 非选择（1） 2 6
广东 选择（1） 4 选择（1） 非选择（1） 6 10
黑吉辽 － － 选择（2） 3.75 3.75
北京 选择（1） 3 非选择（2） 6 9
山东 选择（1） 0.5 选择（1） 非选择（1） 7 7.5
湖北 － － 选择（1） 非选择（1） 5 5
安徽 选择（2） 4.5 选择（1） 非选择（1） 4.75 9.25
河北 选择题（1） 3 － － 3
浙江1月 选择（1） 3 选择（1） 0.75 3.75
江苏 选择（1） 3 － － 3
平均 2.82 3.2 6.02
考情解码——考查内容
方程式 电极 判断 微粒移动 方向 微粒浓度 变化 计算
全国新课标卷 √ √ √
全国甲卷 √√ √ √
广东 √√√ √ √ √√
黑吉辽 √√ √ √ √
北京 √√ √ √
山东 √ √√ √
湖北 √√ √ √
安徽 √√ √√ √
河北 √ √ √ √
浙江1月 √√ √ √
江苏 √ √
电化学必备知识
考情解码——考查特点
1.源于研究文献
考情解码——考查特点
最新的学术研究成果与社会经济发展、科技进步、生活实际等密切相关，是考查学生运用知识、能力和素养解决实际问题能力的良好素材。文献情境素材对所有考生而言都是陌生的，可以确保试题的公平性，另一方面也能引导学生避免对知识的机械式记忆。高质量的期刊文章能体现试题情境的真实性，也保证了试题本身的高质量。
1.源于研究文献
考情解码——考查特点
1.源于研究文献
文献来源：Adv. Mater. 2023
考情解码——考查特点
1.源于研究文献
文献来源：Nature Communications | (2023) 14
考情解码——考查特点
1.源于研究文献
文献来源：nature materials (2023)
考情解码——考查特点
2.追求真实情境
情境是高考评价体系中的考查载体，所谓的“情境”即“问题情境”，指的是真实的问题背景，是以问题或任务为中心构成的活动场域。高考评价体系中的“四层”考查内容和“四翼”考查要求，是通过情境和情境活动两类载体来实现的，即通过选取适宜的素材，再现学科理论产生的场景或是呈现现实中的问题情境，让学生在真实的背景下发挥核心价值的引领作用，运用必备知识和关键能力去解决实际问题，全面综合展现学科核心素养
考情解码——考查特点
2.追求真实情境
试卷 考题情境 情境分析
情境数目 有无图片 情境难度
2024 湖南 氯碱工业新型电解池冶铁 3 有 一般
2024 黑吉辽 HCHO高效制H2 5 有 难
2024 山东 电解催化结合高效制H2、O2 4 有 较难
2024 湖北 电催化合成甘氨酸 7 有 难
2024 全国新课标 可植入人体微型电池 4 有 难
2024 全国甲 MnO2-Zn可充电电池 3 有 一般
学术探索情境类“电化学”试题呈现的情境信息通常有 3-5 条，其情境内容基于学科知识理论，源自科学研究，强调真实性，体现应用价值。
情境的真实性反应了问题本身的复杂性和独特性，因此，真实情境类试题除了呈现“共性”的化学基础知识，还具备“个性”特点。
考情解码——考查特点
3.注重知识融合
高考要求学生能够触类旁通、融会贯通，既包括同一层面、横向的交互融合，也包括不同层面之间、纵向的融会贯通。在命制试题时，要从研究对象或事物的整体性、完整性出发，不仅要从学科内容上进行融合，凸显对复合能力的要求，也要在试题呈现形式上丰富多样，从而实现对学生素质综合全面的考查。
——《中国高考评价体系说明》
考情解码——考查特点
3.注重知识融合
2024全国新课标
电化学与有机化学融合
2024江西
考情解码——考查特点
3.注重知识融合
2024河北
2024广西
电化学与反应机理融合
考情解码——考查特点
3.注重知识融合
2022山东
电化学与晶体结构融合
考情解码——考查特点
4.核心考点固定
电化学试题虽然以复杂多样的真实情境为测试载体，但其解决问题的工具既化学知识却是相对固定的。其考查的核心内容主要是化学方程式、电极判断、离子移动方向、电子（或电流）移动方向、微粒浓度变化、计算等方面。
重温经典
PART 02
02
重温经典，感悟高考——新型化学电源
①原理：锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化—还原”理念；在两极形成的电压驱动下，Li＋可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。锂离子电池为二次电池。
锂离子的嵌入过程(gif动图)
锂离子的脱嵌过程(gif动图)
绿色小球为锂离子，灰色板为电极的层状结构
（1）锂离子电池
重温经典，感悟高考——新型化学电源
②电极材料：锂离子电池的负极材料通常为活性石墨，它具有层状结构，锂离子可以嵌入到碳层微孔中。正极材料一般为含Li＋和变价过渡金属元素的的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4、Li3NiCoMnO6等。
石墨锂插层化合物
LixC6
磷酸铁锂
LiFePO4
（1）锂离子电池
重温经典，感悟高考——新型化学电源
③电极反应方程式书写：以钴酸锂（LiCoO2）电池为例，其电池总反应为:
Li1－xCoO2+LixCy
LiCoO2+Cy
放电
充电
负极：LixCy - xe－= xLi+ + Cy
正极：Li1－xCoO2 + xe－+ xLi+ = LiCoO2
负极
正极
电解液
放电
充电
阴极：xLi+ + Cy + xe－= LixCy
阳极： LiCoO2- xe－=Li1－xCoO2 + xLi+
（1）锂离子电池
重温经典，感悟高考——新型化学电源
注：若为金属锂电池，则金属锂作电池负极。与锂离子电池相似，电解质仍然为含Li+的物质，内电路靠Li+在两极的迁移进行放电和充电。
（1）锂离子电池
重温经典，感悟高考——新型化学电源
负极：Li-e－ ==== Li+
正极：N2 + 6e－+ 6Li+ ==== 2Li3N
后续反应
Li3N+2CF3SO2Cl ====
(CF3SO2) 2NLi+2LiCl
放电
Li+
充电
放电过程
解析
D
重温经典，感悟高考——新型化学电源
解析
电池总反应方程式为
或
A.充放电时有Li+参与或生成，因此熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电速率
B.Li+半径小于K+，优先通过电解质膜
C
重温经典，感悟高考——新型化学电源
解析
负极
正极
放电过程
负极：Na-e－ ==== Na+
正极：Na3-xV2(PO4)3+xe－+xNa+
==== Na3V2(PO4)3
A.负极质量减小23g,正极质量增加23g,质量差为46g
水会与Na反应
A
C.负极产生的Na+的物质的量与负极区通过隔膜进入左极区的Na+的物质的量相同
重温经典，感悟高考——新型化学电源
（2）有机材料电池
有机材料电池利用有机物作为电极材料，相较于传统的无机材料龟池，具有更高的能量密度、更轻的重量以及更好的柔韧性，为电池技术的发展并辟了新的道路。
有机材料电池的工作原理主要基于有机物在电化学反应中的特性。在有机材料电池中，有机物作为电极材料，通过氧化还原反应产生电流。这种反应过程中，有机物分子中的电子被抽取出来，形成负离子，而正离子则留在原来的位置。通过外部电路，电流得以产生并输送到外部设备。与此同时，正负离子的分离使得电极材料内部产生电位差，从而保持电池的电压。
重温经典，感悟高考——新型化学电源
葡萄糖结构
葡萄糖酸结构
2e－
C6H12O6
C6H12O7
18mg
0.1mmol
解析
0.2mmol
C
负极
正极
重温经典，感悟高考——新型化学电源
解析
负极
正极
放电过程
负极：2HCHO+4OH－﹣2e－ ==== 2HCOO－+H2↑+2H2O
正极：NO3－ + 6H2O + 8e﹣==== NH3↑+ 9OH－
总反应：8HCHO+NO3－+7OH－==== NH3↑+8HCOO－+4 H2↑+2H2O
H+通过质子交换膜
消耗OH－,pH减小
B
重温经典，感悟高考——新型化学电源
（3）电池电极反应历程
解析
B.路径2的最大能垒最小，因此与路径1和路径3相比，路径2是优先路径
C.路径1、3的中间产物不同，即经历了不同的反应步骤，但产物均为*MgCO3
D.路径2的速控步骤伴有再生PDA,路径3没有PDA生成
D
重温经典，感悟高考——新型化学电源
解析
反应物（只进不出）
生成物（只出不进）
正极电极反应
重温经典，感悟高考——电解应用
电化学制备物质优势显著：反应条件温和，常温常压下电能驱动氧化还原反应，低能耗、绿色环保；选择性强，通过调节电极电势、电流密度等精准控制反应路径，抑制副反应，提升产物纯度与收率；环境友好，以水或离子液体为电解质，减少有机溶剂使用，电能可源自可再生能源，实现可持续生产；适用范围广，涵盖高活性金属、纳米材料及有机化合物合成，兼具原子经济性与工艺灵活性；过程易调控，可实时监测优化参数，提升效率与安全性，在材料、能源等领域应用前景广阔。
（1）物质制备
重温经典，感悟高考——电解应用
解析
还原反应
阴极
阳极
电极反应
阳极：
阴极：
总反应：
D
阳离子交换膜有1种离子通过
解析
重温经典，感悟高考——电解应用
阴极
阳极
电极反应
阳极：
阴极：
物质的量关系
1molFe2O3 ～ 6mole－ ～ 6molNaCl
阳极室减少质量即为NaCl的质量：6×58.5=351g
阴极室增加质量即为Na+质量：6×23=138g
C
重温经典，感悟高考——电解应用
（2）资源环境
电化学在资源回收与环境保护中发挥关键作用：通过电沉积、电解等技术，可从废旧电池、电镀废液中高效回收锂、铜等金属，提升资源利用率；利用电催化氧化还原降解废水中有机污染物（如酚类、染料），或还原CO2制备燃料（如甲酸、甲醇），减少环境污染；其优势在于反应条件温和、选择性高、可结合可再生能源供电，兼具经济性与环境友好性，是实现“碳中和”与循环经济的重要技术路径。
解析
重温经典，感悟高考——电解应用
电极反应
阳极：
阳极总：
阴极：
总：2H2O+O2=2H2O2
1mol H2O2
C
还原性
氧化性
解析
重温经典，感悟高考——电解应用
A.图2为外加电流保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极.
B.海水中溶解氧竞争放电
C.腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果
D.图2中当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明钢闸门被保护，辅助阳极上发生了氧化反应
B
重温经典，感悟高考——电解应用
（3）实验探究
高考电化学与实验探究融合试题具有以下特点：以真实实验情境为载体，将电极反应机理、离子迁移规律与实验设计（如装置连接、试剂选择）结合，考查实验现象分析（如电极产物检验、电流变化原因）、误差讨论（如盐桥作用、膜材料影响）及方案优化（如提高电解效率的措施）。试题注重科学探究与创新思维，常需结合控制变量法分析影响因素（如电压、电解质浓度对反应的作用），并通过陌生装置图或数据信息推导反应原理，体现“证据推理与模型认知”的核心素养。
解析
重温经典，感悟高考——电解应用
方案2：无副产物，利用率高，效果好
方案1：有副产物，利用率低，效果差
C.阳极铜失电子变为铜离子（铜氨和离子），阴极铜离子（铜氨和离子）得电子变为单质铜，溶液中铜离子（铜氨和离子）浓度不变，处于动态平衡状态.
C
解析
重温经典，感悟高考——电解应用
实验原理
阴极
2H2O+2e－=== H2↑+2OH－
CH3COOH+OH－=== CH3COO－+ H2O
酚酞作指示剂
O2 ~ 4e－ ~ 4OH－ ~ 4CH3COOH
乙酸浓度为：
0.5×4×10-3 ÷10÷10-3=0.2mol/L
A
考题预测
PART 03
03
考题预测
在电化学与有机化学的融合中，常考查有机电合成反应。如通过电极反应将有机原料转化为目标产物，像乙烯在阴极电催化加氢制乙烷。同时，有机电解质的应用也较为常见，例如新型电池中采用有机锂盐提高性能。这类考题考查电极反应式书写、电子转移与电流方向判断，以及产物的分析，要求考生结合有机反应原理与电化学知识解题。
1.与有机化学融合
2023河北
2022福建
2024安徽
解析
考题预测
阴极
阳极
电极反应
阳极：
①2HCHO+2OH－-2e → 2HCOOH+H2
②2HCOOH+2OH－ → 2HCOO－+2H2O
阴极：
2H2O+2e－=H2↑+2OH－
传统电解水
A
考题预测
电化学整个过程涉及电荷转移、物质扩散以及化学反应动力学等多方面协同运作。其考查可以融合平衡移动原理应用、反应速率影响因素分析、反应历程，以及电化学与热力学的综合计算等。
2.与反应原理融合
考题预测
解析
考题预测
电化学与物质结构融合，主要聚焦电极材料与电解质结构对性能的影响。例如锂离子电池正极材料的晶体结构决定锂离子的嵌入与脱出机制；固态电解质的结构影响离子传导通道和能力。考查时要求考生分析晶体结构、化学键与电子传导的关系，阐述结构与电化学性能的联系，从微观角度解释宏观性能差异。
3.与物质结构融合
ⅱ代表电池放电过程，得电子发生还原反应，嵌入Zn2+，该过程的电极反应式为Mn0.61□0.39O+xZn2++2xe-=ZnxMn0.61□0.39O。
考题预测
ⅱ代表电池放电过程，得电子发生还原反应，嵌入Zn2+，该过程的电极反应式为Mn0.61□0.39O+xZn2++2xe-=ZnxMn0.61□0.39O。
考题预测
充电 -Li+
放电+Li+
考题预测
高考电化学试题与实验探究的融合呈现出情境多元、知识整合与能力立体考查的显著特征，体现核心素养导向的命题创新。知识考查注重深度整合，突破单一知识点，将电化学核心知识与实验相结合，引入控制变量法等科学方法，要求学生在复杂情境中构建思维模型，提升综合运用与逻辑推理能力；能力考查聚焦高阶思维，通过实验装置图分析、数据处理、方案设计与评价等任务，全面考查信息获取、实验探究与创新思维，推动学生从“解题”向“解决问题”转化，契合高考改革方向，实现对学生学科能力与素养的立体检验。
4.与实验探究融合
ⅱ代表电池放电过程，得电子发生还原反应，嵌入Zn2+，该过程的电极反应式为Mn0.61□0.39O+xZn2++2xe-=ZnxMn0.61□0.39O。
解析
考题预测
AB发生析氢反应，氢离子浓度越小，析氢速率越小；
BC段溶液的pH值增加，体系压强减小，发生吸氧腐蚀
DE段pH基本不变可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2++ O2 +10H2O =
4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同。
C
两点注意
PART 04
04
两点注意
电化学反应往往不是一步完成，中间可能涉及多步。重点要学会分析哪些是电极反应，哪些是非电极反应。电极反应是在电极与电解质溶液界面发生的、伴随电子得失的氧化还原反应，是电化学过程的核心。非电极反应是发生在电解质溶液中或电极附近、不直接涉及电极表面电子转移的化学反应，通常是电极反应产物引发的后续反应。
1.电化学中的多步反应
两点注意——电化学中的多步反应
解析
反应物
生成物
总反应
分步
Ⅰ. CO2 + 2CH3OH + 2e－ =
CO + 2CH3O－ + H2O
Ⅱ. CO + 2CH3O－ +Pt2+ =
(CH3O)2CO + Pt
0.5
+4
+2
+4
2CH3OH+CO2=(CH3O)2CO+H2O
ⅱ代表电池放电过程，得电子发生还原反应，嵌入Zn2+，该过程的电极反应式为Mn0.61□0.39O+xZn2++2xe-=ZnxMn0.61□0.39O。
解析
两点注意——电化学中的多步反应
电极反应（阳极）
2Br－ - 2e－=== Br2
非电极反应
① Br2+H2O === HBrO + H+ + Br－
② HBrO + 葡萄糖 → 葡萄糖酸 + Br－
③ 2葡萄糖酸 + 碳酸钙→ 葡萄糖酸钙
计量数关系
—CHO ~ —COOH ~ 2e－
B
ⅱ代表电池放电过程，得电子发生还原反应，嵌入Zn2+，该过程的电极反应式为Mn0.61□0.39O+xZn2++2xe-=ZnxMn0.61□0.39O。
两点注意
电化学中的副反应指主反应之外的竞争性氧化还原反应或后续化学变化，常降低目标产物效率并影响体系稳定性。考查形式包括书写含副反应的电极方程式、解释产物纯度或电流效率降低的原因（如副反应消耗电能或反应物）、计算主副反应的电子分配（如通过气体体积计算副反应占比）。试题常以电镀、电合成、电池性能优化为情境，判断副反应对目标产物的影响并提出抑制措施，综合考查对电化学过程的深度理解与问题解决能力。
2.电化学中的副反应
两点注意——电化学中的副反应
有副反应，MnOOH小于0.02mol
ⅱ代表电池放电过
两点注意——电化学中的副反应
有副反应，小于0.5mol
ⅱ代表电池放电过
两点注意——电化学中的副反应
副反应相关考题的升级——法拉第效率
法拉第效率(Faraday efficiency)是电化学中的一个重要概念，它指的是实际生成物与理论生成物的百分比。
这个指标用于评估电化学反应中的能量转化效率，在实际应用中，由于存在各种电阻损耗和副反应，法拉第效率通常低于100%。
NF : 实际消耗电荷量
NT：流过外电路总电荷量
m：相关产物的摩尔数
n：反应转移的电子数
F：法拉第常数 96485C/mol
I:平均电流密度
t：反应时间
ⅱ代表电池放电过
两点注意——电化学中的副反应
解析
电子转移数关系
2CO2 ~ C2H4 ~ 12e－
CO2 ~ HCOO－ ~ 2e－
产物物质的量关系
