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备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第37 讲 多池串联、隔膜多室电化学装置的分析（讲义）
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】多池串联电化学装置的分析+5 道例题
【知识点2】多池串联装置的综合计算+5 道例题
【知识点3】常见的离子交换膜+5 道例题
【知识点4】隔膜多室电化学装置的分析+5 道例题
练习
提能·课后精练
选择题：
15
题
非选择题：
5
题
建议时长：
75
分钟
实际时长： 分钟
【知识点1】多池串联电化学装置的分析
（1）外接电源与电解池的串联：所有都为电解池，若电池阳极材料与电解质溶液中的阳离子相同，则该
电池为电镀池。
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。
甲为电镀池，乙、丙均为电解池。
（2）直接判断：非常直观明显的装置，如有燃料电池、铅蓄电池等在电路中时，则其他装置为电解池。
A 为原电池，B 为电解池
（3）根据电池中的电极材料和电解质溶液判断：
原电池一般是两个不同的金属电极或一个金属电极和一个碳棒作电极；而电解池则一般都是两个惰性
电极，如两个铂电极或两个碳棒电极。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反
应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。
A 为电解池，B 为原电池
（4）根据电极反应现象判断：在某些装置中根据电极反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。
如图：若C 极溶解，D 极上析出Cu，B 极附近溶液变红，A 极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电
池，D 是正极，C 是负极，甲是电解池，A 是阳极，B 是阴极。B、D 极发生还原反应，A、C 极发生氧化
反应。
【例1】甲烷燃料电池采用铂作为电极材料，两个电极上分别通入
和
，电解质溶液为KOH 溶液。
某研究小组将上述两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行电解饱和NaCl 溶液的实验，如图所示。
下列说法错误的是
A．c 电极的电极反应式为
B．电极b 换成铁棒，对电池反应没有影响
C．相同条件下，每个电池
通入量为1L 且反应完全，则理论上最多能产生
4L
D．电池工作的过程中，KOH 的物质的量减小
【例2】微生物燃料电池(MFC)是一种利用微生物将有机物(如苯酚)中的化学能直接转化成电能的装置，工
作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．电极a 上发生的是氧化反应
B．电极c 上的电极反应式：
C．右池中的
通过质子交换膜从c 移向d
D．处理污染物苯酚1mol，理论上外电路中迁移了20mol 电子
【例3】某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流
表的指针发生了偏转。下列有关判断不正确的是
A．甲池为原电池，乙池中A(石墨)电极为阳极
B．甲池中通入CH3OH 电极的电极反应式为：CH3OH-6e−+8OH− = CO
+6H2O
C．若将CuCl2溶液换成NaCl 溶液，电键闭合一段时间后，丙池中溶液的pH 将减小
D．当乙池中B 极质量增加5.40g 时，丙池中D 极析出1.60g 铜
【例4】甲烷燃料电池采用铂作电极材料，两个电极上分别通入CH4和O2，电解质溶液为KOH 溶液。某
研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X
为离子交换膜。下列说法错误的是
A．乙中X 为阳离子交换膜
B．当电路中通过0.4 mol e-时，乙中Fe 电极上产生氯气4.48 L(标准状况)
C．用丙装置给铜镀银，b 应是Ag
D．甲烷燃料电池负极电极反应式是
【例5】利用
燃料电池电解制备
并得到副产物
、
、
，装置如下图所示。下列
说法不正确的是
A．a 极反应：
B．A 膜和
膜均为阴离子交换膜
C．可用铁电极替换石墨Ⅱ电极
D．a 极上通入标况下
甲烷，阳极室
减少
【知识点2】多池串联装置的综合计算
原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒，分析时要注意两点：
①串联电路中各支路电流相等；
②并联电路中总电流等于各支路电流之和。
在此基础上分析处理其他各种数据。
图中装置甲是原电池，乙是电解池，若电路中有0.2 mol 电子转移，则Zn 极溶解6.5 g，Cu 极上析出
H2 2.24 L(标准状况)，Pt 极上析出Cl2 0.1 mol，C 极上析出Cu 6.4 g。甲池中H＋被还原，生成ZnSO4，溶
液pH 变大；乙池中是电解CuCl2，由于Cu2＋浓度的减小使溶液pH 微弱增大，电解后再加入适量CuCl2固
体可使溶液复原。
【例1】浓差电池指利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电。实验室利用浓差电池实现电解丙
烯腈(
)合成己二腈[
]，装置如图所示(实验前，隔膜两侧溶液均为100mL，铜电
极质量均为100g)。下列说法不正确的是
A．
极为负极，其电极反应为
B．隔膜为阴离子交换膜
C．上述装置理论上可制备0.4 mol 己二腈
D．生成己二腈的电极反应式为：
【例2】中国科研人员研制出一种新型
电池，通过自供电实现
转化为
，装置如图所示。
下列说法正确的是
A．电极电势：
B．c 极电极反应式为
C．每消耗
时理论上可得
D．当电路中转移
时，丙室溶液质量减少大于
【例3】利用氢氧燃料电池可实现由白磷电解制备
，并实现
的循环利用，其工作原理如图
所示。(已知：Me 为甲基；电极均为石墨电极)
下列说法正确的是
A．电池工作时电极b 连接电极d
B．当生成9.0g
时，电极a 消耗2.24L(标准状况)
C．通电一段时间后，若隔膜e 为阴离子交换膜，则
减小
D．电极c 的电极反应方程式为
【例4】某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该
装置的电键K 时，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
(1)甲池为 (填“原电池”“电解池”“电镀池”)，A 电极的电极反应式为： 。
(2)丙池中F 电极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，写出电解时总反应的离子
方程式 。
(3)当乙池中C 极质量变化10.8g 时，甲池中B 电极理论上消耗
的体积为 mL(标准状况)。
(4)一段时间后，断开电键K。下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是___________(填选项字母)。
A．Cu
B．CuO_
C．
D．
(5)若丙池通电一段时间后，向所得的溶液中加入
后恰好恢复到电解前的浓度和
PH(不考虑
的溶解)，则电解过程中转移的电子 mol，若电解后溶液的体积为
，则所
得溶液中氢离子的浓度 。
(6)若将丙池改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质)，电解质溶液为
溶液，则下列说
法中正确的是___________。
A．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
B．丙池左侧电极为粗铜，发生氧化反应
C．
溶液的浓度保持不变
D．杂质中Ag、Pt、Au 以单质的形式沉淀到池底
【例5】我国科学家研发的
电池可吸收利用
，将两组双极膜反向放置分隔两室电解液，充、
放电时双极膜间的
解离成
和
，工作原理如图。回答下列问题：
(1)放电时，Zn 为 极，电极反应式为 。
(2)放电时，当吸收
气体时，双极膜解离出
的物质的量为 。
(3)放电时的总反应式为 。
(4)充电时，多孔
纳米片电极衍连接电源铅蓄电池的 电极(填“
”或“
”)，铅蓄电
池的该电极反应式为 ，理论上，当通过0.1mol 电子时，该电极增重 g。
【知识点3】常见的离子交换膜
1．离子交换膜的含义和作用
含义
离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。
作用
** 错误的表达式 **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Cl2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H2混合发生爆炸；
②能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用；
** 错误的表达式 **用于物质的分离、提纯等；
** 错误的表达式 **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．离子交换膜的种类及作用
阳离子交换膜
①只允许阳离子和水分子通过，阻止阴离子和气体通过。
阳离子
透过阳离子交换膜
原电池正极(或电解池的阴极)
②以锌铜原电池为例，中间用阳离子交换膜隔开：
负极：Zn－2e－===Zn2＋
正极：Cu2＋＋2e－===Cu
Zn2＋通过阳离子交换膜进入正极区
阴离子交换膜
①只允许阴离子和水分子通过，阻止阳离子和气体通过。
阴离子
透过阴离子交换膜
电解池阳极(或原电池的负极)
②以Pt 为电极电解淀粉KI 溶液，中间用阴离子交换膜隔开：
阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
阳极：2I－－2e－===I2
阴极产生的OH－移向阳极与阳极产物
反应：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O
质子交换膜
①只允许H＋和水分子通过，不允许其他阳离子和阴离子透过。
H＋
透过质子交换膜
原电池正极(或电解池的阴极)
②在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH)，可获得清洁能源H2：
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
阳极：CH3COOH－8e－＋2H2O===2CO2↑＋8H
＋
阳极产生的H＋通过质子交换膜移向阴极
双极膜
由一张阳膜和一张阴膜复合制成。该膜特点是在直流电的作用下，阴、阳
膜复合层间的H2O 解离成H＋和OH－并通过阳膜和阴膜分别向两极区移
动，作为H＋和OH－的离子源。
【例1】一种新型锌电池的工作原理如图所示。双极膜中的H2О 解离为H+和OH-，两种离子在电场作用下
分别向两极迁移。该电池工作时，下列说法不正确的是
A．a 膜为阴离子交换膜，b 膜为阳离子交换膜
B．Ⅱ室中酸性溶液的pH 逐渐增大
C．理论上每生成1mol
，Ⅰ室溶液质量增加532g
D．理论上电路中每通过4mol 电子，双极膜内有4molH2O 发生解离
【例2】一种耦合光催化和电催化分解水的装置如图。工作时，电极产生电子
和空穴
。下列说法
正确的是
A．a 极电势高于b 极电势
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．生成气体Y 的电极反应式是
D．理论上每分解0.01mol H2O，光催化装置生成
【例3】一种新型电池既可以实现海水淡化，又可以处理含
的废水，装置如图(模拟海水由
溶液替代)。下列说法不正确的是
A．a 极为负极，发生氧化反应
B．隔膜Ⅱ为阴离子交换膜
C．a 极电极反应为
D．理论上除去模拟海水中的
，可得
【例4】我国学者利用双膜三室电解法合成了
，该方法的优点是能耗低、 原料利用率高，
同时能得到高利用价值的副产品， 其工作原理如下图所示。下列说法正确的是
A．a 为阳极，其副产品为
与
B．膜 为阴离子交换膜，使
从左池移向中间池
C．电解一段时间后，当阴极区质量增加
时，电路中有
电子转移
D．理论上生成
与气体
的质量比为
【例5】化学实验是判断化学知识是否正确的最高法庭，下列有关实验的说法正确的是
A．阴离子交换膜法电解饱和食盐水可制备较纯净的烧碱
B．
与
均为红棕色气体，可用湿润的淀粉
试纸鉴别
C．可用酸式滴定管准确量取一定体积的
溶液
D．配制
溶液时，用新煮沸过并冷却的
溶液溶解
固体
【知识点4】隔膜多室电化学装置的分析
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、提纯的目的。
“隔膜”电解池的解题步骤：
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。
（1）两室电解池：
例如，工业上利用如图两室电解装置制备烧碱：
阳极室中电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，
阴极室中的电极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，
阴极区H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH－浓度增大，阳极区Cl－放电，使溶液中的c(Cl－)减
小，为保持电荷守恒，阳极室中的Na＋通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH－结合，得到浓的NaOH 溶
液。利用这种方法制备物质，纯度较高，基本没有杂质。
阳离子交换膜的作用：只允许Na＋通过，而阻止阴离子(Cl－)和气体(Cl2)通过。这样既防止了两极产生
的H2和Cl2混合爆炸，又避免了Cl2和阴极产生的NaOH 反应生成NaClO 而影响烧碱的质量。
（2）三室电解池
例如，利用三室电解装置制备NH4NO3，其工作原理如图所示。
阴极的NO 被还原为NH：NO＋5e－＋6H＋===NH＋H2O，NH 通过阳离子交换膜进入中间室；
阳极的NO 被氧化为NO：NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋，NO 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电解总反应：8NO＋7H2O=====3NH4NO3＋2HNO3，为使电解产物全
部转化为NH4NO3，补充适量NH3可以使电解产生的HNO3转化为NH4NO3。
（3）多室电解池
例如，“四室电渗析法”制备H3PO2(次磷酸)，其工作原理如图所示：
电解稀硫酸的阳极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，产生的H＋通过阳离子交换膜进入产品室，原料室
中的H2PO 穿过阴离子交换膜进入产品室，与H＋结合生成弱电解质H3PO2；
电解NaOH 稀溶液的阴极反应：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－，原料室中的Na＋通过阳离子交换膜进入
阴极室，可得副产品NaOH。
（4）电渗析法
将含AnBm的废水再生为HnB 和A(OH)m的原理：已知A 为金属活动顺序表H 之前的金属，Bn－为含氧
酸根离子。
【例1】电解吸收
的KOH 溶液（主要成分是
）可将
转化为有机物，图1 是双膜三室法电解
的吸收液。图2 是在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率
随电解电压的变化曲线。
下列说法错误的是
A．Y 是直流电源的负极，交换膜b 是阴离子交换膜
B．当电解电压为
时，阴极主要还原物质为
C．当电解电压为
时，生成
的电极反应式：
D．当电解电压为
时，生成的
和
的物质的量之比为2：1
【例2】我国科学家研究出一种四室电催化还原有机物的装置。该装置以重氢氧化钾(KOD)溶液为电解
质，利用电解原理将质子源在钯(
)膜电极上变成活性氢原子(H)，活性氢通过钯膜电极渗透到加氢的隔
室与有机物发生氢化反应，工作原理示意图如图所示，该实验中为验证质子的来源，采用了同位素示踪
法。下列说法错误的是
A．
电极接外电源负极
B．若共有
被加氢还原，则通过阴离子交换膜的
的数目为
C．
电极上所发生的电极反应方程式为
D．当外电路流过的电子数为
，则II 室与III 室质量变化的差值
【例3】我国某科研团队研究了一种电催化合成苯胺，同时获得乙醇的方法，其装置如图，工作时双极膜
将
解离为
和
并分别向两侧移动
。
下列说法错误的是
A．催化电极N 为阳极，
通过双极膜向左侧移动
B．催化电极M 上的反应为
C．单位时间内生成苯胺与乙醇的物质的量之比为3：2
D．以10 A 的电流(电流效率为
)电解40 min，可获得2.76g 乙醇
【例4】次磷酸(
)是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。回答下列问题。
(1)
是一元中强酸，写出其电离方程式： 。
(2)
为 (填“正盐”或“酸式盐”)，其溶液显 (填“弱酸性”“中性”或
“弱碱性”)。
(3)
可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离
子通过)：
①写出阴极的电极反应式： 。
②分析产品室可得到
的原因： 。
③早期采用“三室电渗析法”制备
，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用
稀溶液代替，
并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是产品中混有 杂
质，该杂质产生的原因是 。
【例5】我国科学家研发出一种四室电催化还原有机物装置，以KOH 溶液为电解质，将质子源在钯（Pd）
膜电极上转化为活性氢原子
，渗透至加氢隔室与有机物反应。工作原理示意图如图所示。下列说法正
确的是
A．电极N 接外电源负极
B．外电路通过1mol 电子，则Ⅱ室与Ⅲ室质量变化的差值
C．若共有1mol
被加氢还原，则有
参与反应
D．隔膜为阳离子交换膜
第37 讲 多池串联、隔膜多室电化学装置的分析 （练习）
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求．
1．甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入
和
，电解质溶液为
溶液。某研究小
组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X 为离子
交换膜。下列说法错误的是
A．为防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中X 为阳离子交换膜
B．丙中的
溶液，银离子浓度不变
C．甲烷燃料电池正极电极反应式是
D．乙中两电极上一共产生气体
(标准状况)时，丙中a 极质量增加
2．调节pH 可使溶液中的氨基酸主要以两性离子的形式存在，两性离子整体呈电中性，此时溶液的pH 为
该氨基酸的pI(等电点)。已知：谷氨酸的pI 为3.22，丙氨酸的pI 为6.02，赖氨酸的pI 为9.74。利用如图装
置分离这三种氨基酸，a、b 为离子交换膜，电极均为惰性电极。下列说法错误的是
A．阴极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B．a 为阳离子交换膜，b 为阴离子交换膜
C．原料室的pH 应控制在6.02
D．在产品室1 中，可以收集到赖氨酸
3．相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解
溶液(a、b
电极均为石墨电极)，可以制得
，
，
和
。下列说法不正确的是
A．a 电极的电极反应为
B．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得320g
C．c、d 离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D．电池放电过程中，
电极上的电极反应为
4．我国科技工作者设计了一种电解装置，能将甘油(
)和二氧化碳转化为甘油醛(
)和合成气(
、和
)，原理如图所示。下列说法正确的是
已知：阴极电流效率
。
A．甘油、甘油醛、碳酸钠均属于电解质
B．电解时催化电极a 的电极反应式为
C．电子移动方向：催化电极
电源
催化电极
阴离子交换膜
催化电极a
D．若左室生成
甘油醛，右室生成
混合气体(
、
)，则阴极电流效率为
5．将足量的
，
，
三种强电解质溶液分别置于三个烧杯中进行电解，电极均为石墨，
接通电源，经过一段时间，测得烧杯乙中C 电极增加16g，常温下，个烧杯中溶液的
与电解时间t 的关
系如图所示，下列说法错误的是
A．M 为直流电源的负极
B．甲、乙、丙烧杯放入的溶质依次是
、
、
C．电极b 上反生的反应是
D．电极e 上生成的气体在标准状况下的体积为11.2L
6．电解原理在化学工业中有着广泛的应用。如图所示装置，E、F、X、Y 都是惰性电极，甲、乙中溶液的
体积和浓度都相同，A、B 为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F 极附近呈红色。下列说法中不正
确的是
A．用甲装置精炼铜时，C 电极材料为粗铜
B．乙装置中E 电极反应为：
C．用丙装置给铜件镀银，当乙中溶液的
浓度是
时(此时乙溶液体积为
)，丙中镀
件上析出银的质量为
D．电解一段时间后，发现丁中
极附近溶液红褐色加深，则
胶体带正电荷
7．用甲醇燃料电池作电源，用铁作电极电解含Cr2O
的酸性废水，处理过程发生反应：Cr2O
+6 Fe2+
+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，最终可将Cr3+转化成Cr(OH)3沉淀而除去，装置如下图。下列说法正确的是
A．Fe(Ⅱ)为阳极
B．M 电极的电极反应式为CH3OH＋8OH--6e-=CO
＋6H2O
C．电解一段时间后，在Fe(Ⅰ)极附近有沉淀析出
D．电路中每转移6mol 电子，最多有1molCr2O
被还原
8．某同学组装了如图所示的电化学装置，则下列说法不正确的是
A．甲池为原电池
B．
电极的电极反应式为：
C．当乙池中B 极质量增加
时，甲池理论上消耗
的体积为
(标准状况下)
D．若丙中电极不变，电解质换成
溶液，则一段时间后，丙中溶液的
将增大
9．
空气质子交换膜燃料电池实现了制硝酸、发电、环保一体化。某兴趣小组用该电池模拟工业处理
废气和废水的过程，装置如图所示，下列说法正确的是
A．a 膜为阴离子交换膜
B．乙池中阴极的电极反应式为
C．当浓缩室得到
的盐酸时，M 室溶液的质量变化为
(溶液体积变化忽略不计)
D．标况下，若甲池有
参加反应，则乙池中处理废气(
和
)的总体积为
10．近年来将丙烯腈电解阴极加氢生成己二腈的电有机合成法在工业化生产中已非常成熟，其总反应为：
。某研究小组利用如图所示两个甲烷燃料电池串联后作为电
源，利用丙烯腈(
，不溶于水)为原料、四甲基溴化铵
为盐溶液电合成己二腈，
下列有关说法不正确的是
A．电极a 电势高于电极b 电势
B．
在电化学合成中作电解质，并有利于丙烯腈的溶解
C．与其他有机合成相比，电有机合成法反应条件温和、反应试剂纯净且生产效率高
D．若每个电池通入甲烷11.2L(标准状况)且反应完全，阳极室溶液质量减少32g
11．相同金属在不同浓度的盐溶液中可形成浓差电池。如图所示是利用浓差电池电解
溶液(a、b 电
极均为石墨电极)的装置，可以制得
、
、
、NaOH。下列说法不正确的是
A．a 电极的电极反应为
B．离子交换膜c、d 分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C．电池放电过程中，
电极的电极反应为
D．电池从开始工作到停止放电，电解池阳极区理论上可生成
12．氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺，节能超过30%，在此工艺中，物
料传输和转化关系如图(电极均为石墨电极)。已知：空气中氧气的体积分数为20%，下列说法不正确的是
A．装置A 为电解池，装置B 为燃料电池
B．若两池中所用离子膜类型相同，则
C．电流方向：甲→乙→丙→丁
D．标准状况下，若电解产生22.4LY，则消耗空气56L
13．利用如图所示的电化学装置可捕捉废气中的
，并将其转为
，同时得到高浓度的盐酸、
和
。在直流电源的作用下，双极膜中的
可自动解离为
和
。下列说法不正确的是
A．电极b 连接电源正极
B．Ⅱ、Ⅲ室之间为阴离子交换膜
C．Ⅱ室中发生反应：
D．理论上，每转移
，双极膜上共解离
14．Al-H2O2电池是一种新型电池，已知H2O2是一种弱酸，在强碱性溶液中以HO 形式存在。现以Al-
H2O2为电源(如甲池所示，电池总反应为2Al+3HO =2AlO +OH-+H2O)，电解处理有机质废水(如乙池所
示)。下列说法正确的是
A．电池工作时，甲池、乙池用导线连接的顺序为a 连c，b 连d
B．电池工作一段时间后甲池中pH 值减小
C．乙池工作时，质子将从B 电极室移向A 电极室
D．若B 电极上转化1.5molCO2，则甲池中溶解4molAl
15．下图是一套模拟工业生产的电化学装置。丙装置中两电极均为惰性电极，电解质溶液为KCl 溶液，不
考虑气体溶解，且钾离子交换膜只允许钾离子通过。下列说法正确的是
A．乙装置中负极发生的反应是CH3OH - 6e- + H2O = CO2 + 6H+
B．若甲装置中b 为精铜，a 为镀件，则可实现a 上镀铜
C．丙装置可以制取KOH 溶液，制得的KOH 可以通过g 口排出
D．当d 电极消耗标准状况下2.24LO2时，丙装置中阳极室溶液质量减少29.8g
二、非选择题：本题共5 小题，共55 分。
16．二十大报告明确了中国生态文明建设的总基调是推动绿色发展。NO—空气质子交换膜燃料电池实现
了制硝酸、发电、环保三位一体的结合。某兴趣小组用如图装置模拟工业处理废气和废水的过程。已知电
极材料均为惰性电极。回答下列问题：
(1)甲池在放电过程中的负极反应式为 。
(2)乙池中通入废气SO2的电极为 极，电池总反应的离子反应方程式为 。
(3)b 为 离子交换膜(填“阳”或“阴”)。当浓缩室得到4L 浓度为0.6mol•L-1盐酸时，M 室中溶液的质
量变化为 (溶液体积变化忽略不计)。
(4)若在标准状况下，甲池有5.6LO2参加反应，则乙池中处理废气(SO2和NO)的总体积为 。
17．I.装置如图所示，C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前
后溶液体积不变)，A、B 为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F 极附近呈红色。氢氧化铁胶体的
胶粒带正电荷。请回答：
(1)B 极是电源的 极，C 极的电极反应式为 ，甲中溶液的pH (填“变大“变
小”或“不变”)。一段时间后丁中X 极附近的颜色逐渐 (填“变深”或“变浅”)。
(2)现用丙装置给铜件镀银，则H 应该是 (填“铜”或“银”)。常温下，当乙中溶液的OH-浓度为
0.1mol/L(此时乙溶液体积为500mL)，丙中镀件上析出银的质量为 g。
(3)若甲、乙装置中的C、D、E、F 电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 。
(4)若工作一段时间后停止通电，此时，甲中C、D 两极上都产生2.24L 气体(标准状况)，欲使溶液恢复到起
始状态，可向溶液中加入_________(填序号)。
A．CuO
B．Cu2(OH)2CO3
C．Cu(OH)2
D．CuCO3
(5)若将C 电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为 。
II.以Fe、Ni 为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后，在铁电极附近生成紫红色的FeO
，若pH 过
高，铁电极区会产生红褐色物质。
(6)电解时阳极的电极反应式为 ，离子交换膜(b)为 ，(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
18．如图是一个电化学过程的示意图，请按要求回答下列问题
(1)甲池是 装置(填“原电池”或“电解池”)
(2)写出电极反应式：通入CH4的电极 。
(3)反应一段时间后，甲池中消耗1.6g 甲烷，则乙池中某电极的质量增 g。
(4)反应一段时间后，乙池中溶液成分发生了变化，想要完全恢复到电解前可加入的物质是
。
(5)某工厂烟气中主要含SO2，可用NaOH 溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环
再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。
①图中a 极要连接电源的 (填“正”或“负”)极，C 口流出的物质是 。
②
放电的电极反应式为 。
19．回答下列问题
(1)某兴趣小组的同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫
酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阴极反应式为 。
②通电开始后，阳极附近溶液pH 会 (填“变大”、“变小”或“不变”)
③出口A 获得 产品，离子交换膜b 是 离子交换膜(填“阳”或“阴”)。
(2)电化学在化学工业中有着广泛应用。根据图示电化学装置，回答下列问题：
①甲池通入乙烷(C2H6)一极的电极反应式为 。
②乙池中，若X、Y 都是石墨，A 是饱和食盐水，乙池中的离子反应方程式为 。
③若使用铜棒、铁质钥匙等材料用该装置实现在铁质钥匙表面镀一层金属铜，CuSO4溶液作电解液，则乙
池中：铁质钥匙应放在 极(填X 或Y)，电镀一段时间后，CuSO4溶液浓度 (“减小”
“不变”“增大”)。
④乙池中，若X、Y 都是石墨，A 是足量AgNO3溶液，体积为2L，电解一段时间后，甲池消耗1.12LO2
(标准状况下)，则乙池溶液的pH 为 (忽略溶液体积的变化)。
(3)工业上通过电解浓NaOH 溶液制备Na2FeO4，其工作原理如图所示，则阳极的电极反应式为
，当制备0.5mol Na2FeO4时，阴极产生气体体积为 (标准状况下)。
20．亚运会火炬燃料甲醇是利用焦炉气中的氢气(
)与从工业尾气中捕集的二氧化碳(
)合成，并由远
程甲醇动力重卡提供运输保障。
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：
。该反应一般认为通过
如下步骤来实现：
①
②
总反应的
；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是
(填标号)。
(2)甲醇可作为燃料使用，也可用
和
组合形成质子交换膜燃料电池，其结构示意图如图所示：
①电池总反应为
，则c 电极的反应方程式
②下图是一个电化学过程的装置示意图。
已知甲池的总反应式为：
a．甲池是 (填“原电池”或“电解池”)，通入
的电极作 极；
b．乙池是 (填“原电池”或“电解池”)，石墨电极为 极，电极反应式为 。乙池中
总反应的离子方程式为 。一段时间后丙池 极(填“阴极”或“阳极”)附近有白色浑浊出
现。
c．当乙池中Ag 极的质量增加
时，甲池中理论上消耗
mL(标准状况)。
