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考点一：多池串联的两大装置图及原理分析
1．常见多池串联装置图
【装置图一】 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。
【装置图二】 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。
2．二次电池的充电
第39 讲 多池、多室的电化学装置
01 了解串联装置的连接特点，了解离子交换膜的特点及作用。
02 掌握多池、多室问题分析的一般方法。
03 能熟练用电子守恒、关系式法等进行有关电化学计算。
重点·夯基易错
1
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(1)可充电电池原理示意图
充电时，原电池负极与外接电源负极相连，原电池正极与外接电源正极相连，记作“正接正，负接负”。
(2)可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。充电、放电不是可逆
反应。
(3)放电时的负极反应和充电时的阴极反应相反，放电时的正极反应和充电时的阳极反应相反。将负(正)极
反应式变换方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。
例：Fe ＋Ni2O3 ＋3H2OFe(OH)2 ＋2Ni(OH)2 ，放电时负极的电极反应式为Fe －2e －＋2OH －
===Fe(OH)2，则充电时阴极的电极反应式为Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－。
3．电化学计算的三种方法
如以电路中通过4 mol e－为桥梁可构建以下关系式：
(式中M 为金属，n 为其离子的化合价数值)
该关系式具有总览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。
1．如图所示，甲池的总反应式为N2H4＋O2===N2＋2H2O，下列关于该装置工作时的说法正确的是( )
A．该装置工作时，Ag 电极上有气体生成
点拨·能力培养
2
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B．甲池中负极反应式为N2H4－4e－===N2＋4H＋
C．甲池和乙池中溶液的pH 均减小
D．当甲池中消耗3.2 g N2H4时，乙池中理论上最多产生6.4 g 固体
【答案】 C
【解析】 该装置图中，甲池为燃料电池，其中左边电极为负极，右边电极为正极，乙池为电解池，石墨
电极为阳极，Ag 电极为阴极，阴极上Cu2＋得电子生成铜，无气体生成，A 错误；甲池溶液呈碱性，电极
反应式不出现H＋，B 错误；根据甲池的总反应式可知有水生成，电解液被稀释，故碱性减弱，pH 减小，
乙池的总反应式为2CuSO4＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋2H2SO4，电解液酸性增强，pH 减小，C 正确；3.2 g
N2H4的物质的量为0.1 mol，转移电子的物质的量为0.4 mol，产生0.2 mol Cu，质量为12.8 g，D 错误。
2．在如图所示的装置中，若通直流电5 min 时，铜电极的质量增加2.16 g。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5 min 时，B 中共收集224 mL(标准状况下)气体，溶液体积为200 mL，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200 mL，电解后，溶液的pH 为__________(设电解前后溶
液体积无变化)。
【答案】 (1)负 (2)增大 减小 不变 (3)0.025 mol·L－1 (4)13
【解析】 (1)三个装置是串联的电解池。电解AgNO3溶液时，Ag＋在阴极发生还原反应生成Ag，所以质
量增加的铜电极是阴极，由此推知X 是电源负极。
(2)电解KCl 溶液生成KOH，溶液pH 增大；电解CuSO4、K2SO4 溶液生成H2SO4，溶液pH 减小；电解
AgNO3溶液，银为阳极，不断溶解，Ag＋在阴极不断析出，AgNO3溶液浓度基本不变，pH 不变。
(3)通电5 min 时，C 中析出0.02 mol Ag，电路中通过0.02 mol 电子；B 中共收集0.01 mol 气体，若该气体
全为氧气，则电路中需通过0.04 mol 电子，电子转移不守恒，因此，B 中电解分为两个阶段，先电解
CuSO4溶液，生成O2，后电解水，生成O2和H2，B 中收集到的气体是O2和H2的混合物。设电解CuSO4溶
液时生成O2的物质的量为x mol，电解H2O 时生成O2的物质的量为y mol，则4x＋4y＝0.02(电子转移守
恒)，x＋3y＝0.01(气体体积之和)，解得x＝y＝0.002 5，所以n(CuSO4)＝2×0.002 5 mol＝0.005 mol，
c(CuSO4)＝＝0.025 mol·L－1。
(4)常温下，通电5 min 时，A 中放出0.01 mol H2，溶液中生成0.02 mol KOH，c(OH－)＝＝0.1 mol·L－1，pH
＝13。
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1．（2023·全国·高考真题）用可再生能源电还原
时，采用高浓度的
抑制酸性电解液中的析氢反应
来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是
A．析氢反应发生在
电极上
B．
从
电极迁移到
电极
C．阴极发生的反应有：
D．每转移
电子，阳极生成
气体(标准状况)
【答案】C
【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的IrOx-Ti 电极为电解池的阳极，水在阳极失去
电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+，铜电极为阴极，酸性条件下二
氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O、
2CO2+12H++12e−=C2H5OH+3H2O，电解池工作时，氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。
【解析】A．析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上发生，故A 错误；
B．离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，Cl-不能通过，故B 错误；
C．由分析可知，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，
电极反应式有2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O，故C 正确；
D．水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+，每转移1mol
电子，生成0.25molO2，在标况下体积为5.6L，故D 错误；
真题·明考向
4
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答案选C。
2．（2014·广东·高考真题）某同学组装了如图所示的电化学装置电极I 为Al，其他电极均为Cu，则
A．电流方向：电极IV→
→电极I
B．电极I 发生还原反应
C．电极II 逐渐溶解
D．电极III 的电极反应：Cu2++2e-==Cu
【答案】A
【解析】
A、由题意可知，该装置的I、II 是原电池的两极，I 是负极，II 是正极，III、IV 是电解池的两极，其中III
是阳极，IV 是阴极，所以电流方向：电极IV→
→电极I，正确；
B、电极I 是原电池的负极，发生氧化反应，错误；
C、电极II 是原电池的正极，发生还原反应，有Cu 析出，错误；
D、电极III 是阳极，发生氧化反应，电极反应是Cu-2e-=：Cu2+，错误；
答案选A。
3．（2010·全国·高考真题）铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O
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研读右图，下列判断不正确的是
A．K 闭合时，d 电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO4
2-
B．当电路中转移0.2 mol 电子时，Ⅰ中消耗的
为0.2mol
C．K 闭合时，Ⅱ中
向c 电极迁移
D．K 闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d 电极为正极
【答案】C
【分析】根据铅蓄电池的工作原理，可知左边是原电池，右边是电解池。
【解析】A．d 连的是原电池的正极，所以为电解池的阳极，电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+
+SO4
2-，正确；
B．根据Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O，转移2mol 电子，则消耗2mol 硫酸，所以当电路中转移0.2 mol
电子时，Ⅰ中消耗的
为0.2mol，正确；
C．K 闭合时，Ⅱ是电解池，阴离子移向阳极，d 是阳极，所以
向d 电极迁移，错误；
D．K 闭合一段时间后，Ⅱ中发生了充电反应：2PbSO4+2H2O = Pb+PbO2+2H2SO，c、d 电极上的PbSO4分
别转化为Pb 和PbO2，所以可单独作为原电池，d 电极上附着PbO2，放电时得到电子，为正极，正确；
故选C。
考点二：多室装置的分析
为实现特定功能需求，在电化学装置中增加离子交换膜，将原电池或电解池分隔成两个或多个相对独立的
室。
1．离子交换膜的分类和应用
重点·夯基易错
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2．分析某室质量变化的关键
分析某室质量的变化，既要考虑该区(或该电极)的化学反应，又要考虑通过“交换膜”的离子带来的质量
变化。
1．污水资源化利用既可以缓解水的供需矛盾，又可以减少水污染。化学工作者提出采用电解法除去工业
污水中的NaCN，其原理如图所示，通电前先向污水中加入适量食盐并调整其pH 维持碱性(CN－不参与电
极反应)。下列说法正确的是( )
A．b 为电源的负极
B．隔膜Ⅰ为阴离子交换膜
C．X 为H2，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D．当生成2.24 L N2时，电路中通过1 mol 电子
【答案】 C
【解析】 右侧氯离子放电得到次氯酸根离子，次氯酸根离子再氧化CN－为氮气，所以右侧电极为阳极，
b 为电源的正极，故A 错误；a 为电源的负极，左侧电极为阴极，发生反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，
阴离子增加，污水中的钠离子会通过隔膜Ⅰ进入左侧，形成浓氢氧化钠溶液，所以隔膜Ⅰ为阳离子交换膜，
故B 错误、C 正确；生成的2.24 L N2未标明条件，无法求得电路中通过电子的量，D 错误。
2．以纯碱溶液为原料，通过电解的方法可制备小苏打，原理装置图如下：
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上述装置工作时，下列有关说法正确的是( )
A．乙池电极接电源正极，气体X 为H2
B．Na＋由乙池穿过交换膜进入甲池
C．NaOH 溶液Z 的浓度比NaOH 溶液Y 的小
D．甲池电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
【答案】 C
【解析】 由甲池放出O2知，乙池电极为电解池的阴极，和电源负极连接，溶液中氢离子放电生成氢气，
A 项错误；电解池中阳离子移向阴极，B 项错误；阴极附近氢离子放电破坏了水的电离平衡，电极附近氢
氧根离子浓度增大，NaOH 溶液Y 的浓度比NaOH 溶液Z 的大，C 项正确；甲池电极为阳极，电解质溶液
中氢氧根离子放电生成氧气，氢离子浓度增大，碳酸根离子结合氢离子生成碳酸氢根离子，出口为碳酸氢
钠溶液，则电极反应式为4CO＋2H2O－4e－===4HCO＋O2↑，D 项错误。
1．（2024·广东·高考真题）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
真题·明考向
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【答案】C
【分析】右侧溶液为饱和食盐水，右侧电极产生气体，则右侧电极为阳极，
放电产生氯气，电极反应
为：
；左侧电极为阴极，发生还原反应，
在碱性条件下转化为Fe，电极反应为：
；中间为阳离子交换膜，
由阳极向阴极移动。
【解析】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；
故选C。
2．（2024·湖北·高考真题）我国科学家设计了一种双位点
电催化剂，用H2C2O4和
电化学催
化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中
解离的
和
在电场作用下向两极迁移。已知在
溶液中，
甲醛转化为
，存在平衡
。
电极上发生的电子转移反应为
。下列说法错误的是
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A．电解一段时间后阳极区
减小
B．理论上生成
双极膜中有
解离
C．阳极总反应式为
D．阴极区存在反应
【答案】B
【分析】在KOH 溶液中HCHO 转化为HOCH2O-：HCHO+OH-→HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-
[OCH2O]2-+H2O，Cu 电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2--e-=HCOO-+H∙，H∙结合成H2，Cu 电极为阳极；
PbCu 电极为阴极，首先HOOC—COOH 在Pb 上发生得电子的还原反应转化为OHC—COOH：H2C2O4+2e-
+2H+=OHC—COOH+H2O，OHC—COOH 与HO—N+H3反应生成HOOC—CH=N—OH：OHC—COOH+HO
—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+，HOOC—CH=N—OH 发生得电子的还原反应转化成
H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O。
【解析】A．根据分析，电解过程中，阳极区消耗OH-、同时生成H2O，故电解一段时间后阳极区c(OH-)减
小，A 项正确；
B．根据分析，阴极区的总反应为H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+= H3N+CH2COOH+3H2O，1molH2O 解离成
1molH+和1molOH-，故理论上生成1molH3N+CH2COOH 双极膜中有6molH2O 解离，B 项错误；
C．根据分析，结合装置图，阳极总反应为2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C 项正确；
D．根据分析，阴极区的Pb 上发生反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，D 项正确；
答案选B。
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3．（2023·河北·高考真题）我国科学家发明了一种以
和
为电极材料的新型电池，
其内部结构如下图所示，其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时，电极材料
转化为
。下列说法错误的是
A．充电时，b 电极上发生还原反应
B．充电时，外电源的正极连接b 电极
C．放电时，①区溶液中的
向②区迁移
D．放电时，a 电极的电极反应式为
【答案】B
【分析】
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放电时，电极材料
转化为
，电极反应
-2ne-=
+2nK+，是原电池的负极，阳离子增多需要通过阳离子交换膜进入②区；二氧化
锰得到电子变成锰离子，是原电池的正极，电极反应：
，阳离子减少，多
余的阴离子需要通过阴离子交换膜进入②区，故③为碱性溶液是
电极，①为酸性溶
液是二氧化锰电极。
【解析】A．充电时，b 电极上得到电子，发生还原反应，A 正确；
B．充电时，外电源的正极连接a 电极相连，电极失去电子，电极反应为
，
B 错误；
C．放电时，①区溶液中多余的
向②区迁移，C 正确；
D．放电时，a 电极的电极反应式为
，D 正确；
故选：B。
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1．（2024·北京·三模）设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH 稳定，借助其降解乙酸盐生成
，将废旧锂离子电池的正极材料
转化为
，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转
移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法不正确的是
A．装置工作时，离子通过阳膜进入甲室
B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C．乙室电极反应式为
D．若甲室
减少200mg，乙室
增加300mg，则此时已进行过溶液转移
【答案】C
【分析】由题意可知，右侧装置为原电池，则左侧装置为电解池，原电池中细菌电极为电解池的负极，水
分子作用下乙酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为
，钴酸锂电极为正极，酸性条件下钴酸锂在正极得到电子发生还原
反应生成锂离子、钴离子和水，电极反应式为
，电池的总反应
为
；电解池中，与原电池正极相连的细菌电极
为阳极，水分子作用下乙酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为
，右侧石墨电极为阴极，钴离子在阴极得到电子发生还原反应生成
演练·提能力
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钴，电极反应式为
，电解的总反应为
。
【解析】A．由分析可知，装置工作时，甲室为电解池，电解的总反应
，反应中生成氢离子透过阳膜进入甲室，A 正确；
B．由分析可知，装置工作时，乙室为原电池，电池的总反应
，反应中消耗氢离子，说明装置工作一段时间
后，乙室应补充盐酸，B 正确；
C．由分析可知，装置工作时，乙室为原电池，钴酸锂电极为正极，酸性条件下钴酸锂在正极得到电子发
生还原反应生成锂离子、钴离子和水，电极反应式
，C 错误；
D．若甲室钴离子减少200 mg，电解转移电子的物质的量
，若乙室钴离子增加
300 mg，电解转移电子的物质的量
，由于电子转移的物质的量不等，说明此时已
进行过溶液转移，即将乙室部分溶液转移至甲室，D 正确；
答案选C。
2．（2024·广东江门·三模）四甲基氢氧化铵
常用作电子工业清洗剂。以四甲基氯化铵
为原料，采用电渗析法合成四甲基氢氧化铵
，工作原理如图所示。下列说法
不正确的是
A．光伏并网发电装置中
电极的电势高于
电极
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B．a 电极反应式为
C．若、均为阳离子交换膜，
为阴离子交换膜，则
为
D．每生成
，理论上两极共产生气体
(标准状况下)
【答案】D
【分析】由装置可知左侧电解池中由
稀溶液生成
浓溶液，则
应通过c
膜进入左侧，并在a 电极上发生反应
，则a 电极为阴极，b
电极为阳极，n 为正极，m 为负极，据此分析解答。
【解析】A．由以上分析可知n 为正极，m 为负极，正极电势高于负极电势，则
电极的电势高于
电极，
A 正确；
B．a 为阴极，得电子发生还原反应，生成
，电极反应为：
，B 正确；
C．由图中信息可知，Na+通过e 膜，Cl-通过d 膜，
通过c 膜，则c、e 为阳离子交换膜，d 为阴
离子交换膜，
为
，C 正确；
D．
物质的量为：
，a 电极发生反应为：
，0.2mol
，生成0.1molH2，转移0.2mol 电子，
b 电极发生反应：
，根据得失电子，转移0.2mol 电子，产生0.5molO2，所以生成的
气体总体积为：0.15×22.4=3.36L，D 错误；
故选：D。
3．（2024·四川成都·模拟预测）钙钛矿太阳能电池被称为第三代太阳能电池，图一是钙钛矿太阳能电池的
工作示意图，图二是该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸的工作示意图。下列说法错误的
是
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A．C 电极接钙钛矿太阳能电池的B 极
B．D 电极发生的电极反应式为
C．图二中的离子交换膜I 为质子交换膜，Ⅱ为阴离子交换膜
D．当太阳能电池有9mol 电子转移时，Cr 棒上增重的质量为156g
【答案】C
【分析】据钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知，电子从B 极流出，说明B 极为负极，A 极为正极，图二
为电解池，由该装置可电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸可知，C 极为阴极，电极反应式为
，D 极为阳极，电极反应式为
。
【解析】A．电解池的阴极接电源的负极，由钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知，B 极为负极，故C 电
极接钙钛矿太阳能电池的B 极，A 正确；
B．由分析可知，D 极为阳极，电极反应式为
，B 正确；
C．电解池中，阴离子移向阳极，则离子交换膜I 为阴离子交换膜，D 电极为阳极，产生
，阳离子移向
阴极，故离子交换膜Ⅱ为质子交换膜，C 错误；
D．当太阳能电池有9mol 电子转移时，根据得失电子守恒可知，Cr 棒上有3molCr 单质生成，则增重的质
量为52g/mol×3mol=156g，D 正确；
故选C。
4．（2024·北京·三模）利用双极膜电解
制备
，捕集烟气中C O2，制备
。电解原理
如图所示：
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已知：双极膜为复合膜，可在直流电的作用下，将膜间的
解离，提供
和
。
下列说法正确的是
A．阴极反应式：
B．Ⅰ为阴离子交换膜，Ⅱ阳离子交换膜
C．电路中转移
电子时共产生
D．该装置总反应的方程式为
【答案】A
【分析】由图知，与电源负极相连的阴极的电极反应式为
，与电源正极相连的阳
极的电极反应式为
，钠离子通过离子交换膜Ⅰ移向阴极，故Ⅰ为阳离子交换膜，硫
酸根通过离子交换膜Ⅱ向右移动，故Ⅱ阴离子交换膜，双极膜处氢离子向左移动，氢氧根享有移动，钠离
子通过氧离子交换膜向左移动，硫酸根通过阴离子交换膜向右移动，据此回答.
【解析】A．由分析知，阴极反应式：
，A 正确；
B．由分析知，Ⅰ为阳离子交换膜，Ⅱ为阴离子交换膜，B 错误；
C．由分析知，电解过程中有两处生成
，由电子守恒，电路中转移
电子时共产生
，
C 错误；
D．由阴极和阳极电解反应式得，该装置总反应的方程式为
，D 错误；
故选A。
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5．（2024·广东·三模）西北工业大学推出一种新型Zn-NO2电池，该电池能有效地捕获NO2并将其转化为
NO 。现利用Zn-NO2电池将产生的NO 电解制氨，过程如图所示。下列说法正确的是
A．c 电极的电势比d 电极的电势高
B．当电路中转移2mole-时，丙室溶液质量减少18g
C．电解池的总反应式为2H+ + 2NO + 2H2O = 2NH3 +3O2↑
D．为增强丙中水的导电性，可以加入一定量的NaCl 固体
【答案】B
【分析】由图可知，左池为原电池，Zn 电极为原电池负极，b 电极为原电池正极，则与原电池相连的右池
为电解池。与原电池负极相连的c 极为电解池阴极，与原电池正极相连的d 极为电解池阳极。
【解析】A．c 为阴极、d 为阳极，c 电极的电势比d 电极的电势低，A 错误；
B．丙室中阳极上水失电子产生氧气，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，当电路中转移2mole-时，丙室产
生氧气减少的质量为16g，同时会有2mol 质子转移至乙室，则丙室溶液质量减少量为16g+2mol×1g/
mol=18g，B 正确；
C．电解池溶液为亚硝酸盐溶液，反应物中不出现H+，电解池总反应为2NO❑2
−+ 4H2O = 2NH3 +3O2↑+
2OH-，C 错误；
D．放电顺序：Cl->OH-，若加入NaCl，Cl-会在阳极放电产生Cl2，并不能生成H+迁移至乙室去平衡电荷，
导致电解反应生成氨难以发生。可加入硫酸钠固体增强溶液导电性，D 错误；
故答案为：B。
6．设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH 稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电
池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2＋，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材
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料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法错误的是( )
A．装置工作时，甲室溶液pH 逐渐减小
B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C．乙室电极反应式为LiCoO2＋2H2O＋e－===Li＋＋Co2＋＋4OH－
D．若甲室Co2＋减少200 mg，乙室Co2＋增加300 mg，则此时已进行过溶液转移
【答案】 C
【解析】 电池工作时，左边装置中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体，Co2＋在另一个电
极上得到电子，被还原产生Co 单质，CH3COO－失去电子后，H＋、金属阳离子通过阳膜移向甲室，甲室溶
液pH 减小，A 正确；对于乙室，正极上LiCoO2得到电子，被还原为Co2＋，同时得到Li＋，电极反应式为
LiCoO2＋e－＋4H＋===Li＋＋Co2＋＋2H2O，C 错误；依据电子守恒，乙室消耗的H＋比负极CH3COO－反应产
生的H＋多，因而需补充盐酸，B 正确；根据转移电子守恒，可知没有进行溶液转移时，乙室Co2＋增加的
质量是甲室Co2＋减少质量的2 倍，而实际二者倍数为＝1.5<2，故此时已进行过溶液转移，D 正确。
7．Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H＋浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法
错误的是( )
A．电解时只允许H＋通过离子交换膜
B．生成O2和H2的质量比为8∶1
C．电解一段时间后阴极区溶液OH－的浓度增大
D．CrO3的生成反应为Cr2O＋2H＋===2CrO3＋H2O
【答案】 A
【解析】 左侧电极上产生O2，右侧电极上产生H2，说明左侧电极为阳极，电极反应式为2H2O－4e－
===4H＋＋O2↑，左侧制备三氧化铬：Cr2O＋2H＋===2CrO3＋H2O；右侧电极为阴极，电极反应式为4H2O
＋4e－===4OH－＋2H2↑。H＋在阳极区参与反应制备三氧化铬，故不通过离子交换膜向阴极区迁移，A 项错
误；根据得失电子守恒，产生O2、H2的质量之比为32∶4＝8∶1，B 项正确；由阴极反应式知，阴极产生
OH－，如果OH－通过交换膜向左侧迁移，OH－必然会中和H＋，与题意相矛盾，所以，钠离子应该由左侧
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向右侧迁移，阴极区氢氧化钠溶液浓度增大，C 项正确。
8．K-O2电池结构如图，a 和b 为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是( )
A．隔膜允许K＋通过，不允许O2通过
B．放电时，电流由b 电极沿导线流向a 电极；充电时，b 电极为阳极
C．产生1 Ah 电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22
D．用此电池为铅蓄电池充电，消耗3.9 g 钾时，铅酸蓄电池消耗0.9 g 水
【答案】 D
【解析】 金属性强的钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许K＋通过，不允许
O2通过，故A 正确；放电时，a 为负极，b 为正极，电流由b 电极沿导线流向a 电极，充电时，b 电极应与
直流电源的正极相连，作电解池的阳极，故B 正确；生成1 mol 超氧化钾时，消耗1 mol 氧气，两者的质
量比为(1 mol×71 g·mol－1)∶(1 mol×32 g·mol－1)≈2.22∶1，故C 正确；铅蓄电池充电时的总反应的化学方
程式为2PbSO4＋2H2O===PbO2＋Pb＋2H2SO4，反应每消耗2 mol 水时，转移2 mol 电子，由得失电子守恒
可知，消耗3.9 g 钾时，铅酸蓄电池消耗水的质量为×18 g·mol－1＝1.8 g，故D 错误。
9．一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH 溶液中，Zn2＋以Zn(OH)存在]。电池放电
时，下列叙述错误的是( )
A．Ⅱ区的K＋通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO 通过隔膜向Ⅱ区迁移
C．MnO2电极反应：MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O
D．电池总反应：Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===Zn(OH)＋Mn2＋＋2H2O
【答案】 A
【解析】 根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn 为电池的负极，电极反应为Zn－2e－＋4OH
－===Zn(OH)，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，K＋从Ⅲ区通过隔
膜向Ⅱ区迁移，A 错误、C 正确；Ⅰ区的SO 通过隔膜向Ⅱ区迁移，B 正确；电池的总反应为Zn＋4OH－＋
MnO2＋4H＋===Zn(OH)＋Mn2＋＋2H2O，D 正确。
10．钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示
意图。下列说法正确的是( )
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A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH 均增大
B．生成1 mol Co，Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g
C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D．电解总反应：2Co2＋＋2H2O=====2Co＋O2↑＋4H＋
【答案】 D
【解析】 水放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，使Ⅱ室中氢离子浓度增大，溶液pH
减小，故A 错误；阴极生成1 mol 钴，阳极有1 mol 水放电，则Ⅰ室溶液质量减少18 g，故B 错误；若移
除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则移除离子
交换膜后，石墨电极的电极反应会发生变化，故C 错误；电解总反应的离子方程式为2Co2 ＋＋
2H2O=====2Co＋O2↑＋4H＋，故D 正确。
11．钠离子电池具有资源丰富、成本低、安全性好、转换效率高等特点，有望成为锂离子电池之后的新型
首选电池，如图是一种钠离子电池工作示意图：
下列说法不正确的是( )
A．放电时，Na＋通过交换膜向N 极移动
B．充电时，光照可促进电子的转移
C．充电时，TiO2光电极上发生的电极反应为3I－－2e－===I
D．放电时，若负极室有2 mol 阴离子发生反应，则电路中转移2 mol 电子
【答案】 D
【解析】 由图中信息知，放电时，电极N 为正极，电极M 为负极，Na＋由M 极移向N 极，A 正确；根
据题图：TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，所以充电时，光可以促进I－在TiO2光电极上转移电子，
B 正确；充电时，阳极上发生失电子的氧化反应，根据图示，阳极电极反应式为3I－－2e－===I，C 正确；
充电时Na2S4被还原为Na2S，电极反应式为S＋6e－===4S2－，则放电时负极反应式为4S2－－6e－===S，由此
可知若负极室有2 mol 阴离子发生反应，则电路中转移3 mol 电子，D 错误。
12．我国科学家开发出了一种Zn-NO 电池系统，该电池具有同时合成氨和对外供电的功能，其工作原理如
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图所示，下列说法错误的是( )
A．电极电势：Zn/ZnO 电极<MoS2电极
B．Zn/ZnO 电极的反应式为Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O
C．电池工作一段时间后，正极区溶液的pH 减小
D．电子流向：Zn/ZnO 电极→负载→MoS2电极
【答案】 C
【解析】 Zn/ZnO 电极为负极，MoS2电极为正极，正极电势高于负极电势，A 正确；正极区消耗的H＋源
于双极膜解离出的H＋，且产生的NH3会部分溶解，所以正极区溶液的pH 不会减小，C 错误；电子流向：
负极→负载→正极，D 正确。
13 ．铅蓄电池是典型的可充电电池，正、负极是惰性材料，电池总反应式为Pb ＋PbO2 ＋
2H2SO42PbSO4＋2H2O，回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：
(1)放电时，正极的电极反应式是__________________。电解液中H2SO4的浓度将变________；当外电路通
过1 mol 电子时，理论上负极板的质量增加________ g。
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb 时，若按如图连接，电解一段时间后，则在A 电极上生成________，B 电极
上生成________，此时铅蓄电池的正、负极的极性将________(填“不变”或“对换”)。
【答案】 (1)PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O 小 48 (2)Pb PbO2 对换
【解析】 (1)根据总反应式可知放电时，正极PbO2 得到电子，电极反应式是PbO2＋4H＋＋SO＋2e－
===PbSO4＋2H2O，负极电极反应式是Pb＋SO－2e－===PbSO4；由反应式知放电时消耗H2SO4，则H2SO4
浓度变小；当外电路通过1 mol 电子时，理论上负极板的质量增加0.5 mol×96 g·mol－1＝48 g。(2)若
按题图连接，B 为阳极，失去电子发生氧化反应，A 为阴极，得到电子发生还原反应，B 电极上发生的反
应为PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO，A 电极发生的反应为PbSO4＋2e－===Pb＋SO，所以A 电极
上生成Pb，B 电极上生成PbO2，此时铅蓄电池的正、负极的极性将对换。
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