多池串聯(lián)、隔膜多室電化學(xué)裝置（原卷版）-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義（新教材新高考）

備戰(zhàn)2025年高考化學(xué)【一輪?考點(diǎn)精講精練】復(fù)習(xí)講義

考點(diǎn)38多池串聯(lián)、隔膜多室電化學(xué)裝置

疆本講?講義概要

隔膜多室電化學(xué)裝置的分析

知識(shí)精講

二.多池串聯(lián)電化學(xué)裝置的分析

選擇題：20題建議時(shí)長(zhǎng)：60分鐘

課后精練

實(shí)際時(shí)長(zhǎng)：________分鐘

非選擇題：5題

曜夯基?知識(shí)精講________________________________________________

一.隔膜多室電化學(xué)裝置的分析

由于離子交換膜對(duì)離子具有選擇透過(guò)性，且電化學(xué)性能優(yōu)良，在涉及電化學(xué)的工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。

由于離子交換膜能將工業(yè)生產(chǎn)與化學(xué)知識(shí)有機(jī)的融合，實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)配置，考查學(xué)生學(xué)以致用的能力，

故近幾年的電化學(xué)高考試題中年年涉及。

1.離子交換膜的含義和作用

(1)含義：離子交換膜是一種含離子基團(tuán)的、對(duì)溶液里的離子具有選擇透過(guò)能力的高分子膜。

(2)作用

①能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如：在電解飽和食鹽水中，利

用陽(yáng)離子交換膜，防止陽(yáng)極產(chǎn)生的Cb進(jìn)入陰極室與氫氧化鈉反應(yīng)，導(dǎo)致所制產(chǎn)品不純；防止與陰極產(chǎn)生的

用混合發(fā)生爆炸；

②能選擇性的通過(guò)離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用；

③用于物質(zhì)的分離、提純等；

④用于物質(zhì)的制備，電解后溶液陰極區(qū)或陽(yáng)極區(qū)得到所制備的物質(zhì)；

2.離子交換膜類型的判斷方法

(1)首先寫出陰、陽(yáng)兩極上的電極反應(yīng)。

(2)依據(jù)電極反應(yīng)確定該電極附近哪種離子剩余。

(3)根據(jù)電極附近溶液呈電中性，從而判斷出離子移動(dòng)的方向。

(4)根據(jù)離子移動(dòng)的方向，確定離子交換膜的類型。

3.離子交換膜的種類及作用

①只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，阻止陰離子和氣體通過(guò)。

陽(yáng)離子一透過(guò)陽(yáng)離子交換膜—原電池正極(或電解池的陰極)

②以鋅銅原電池為例，中間用陽(yáng)離子交換膜隔開：

鋅銅原電池

Zn

陽(yáng)離子交換膜a

陽(yáng)離子im°bL-1

1mobL-1

交換膜CuSO4(aq)

ZnSO4(aq)

負(fù)極：Zn—2e-=Zn2+

正極：Cu2++2e-^=Cu

Z/+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入正極區(qū)

①只允許陰離子和水分子通過(guò)，阻止陽(yáng)離子和氣體通過(guò)。

陰離子一透過(guò)陰離子交換膜一》電解池陽(yáng)極(或原電池的負(fù)極)

②以Pt為電極電解淀粉-KI溶液，中間用陰離子交換膜隔開：

陰離子交換膜

/Pt

陰離子

一交換膜

陰極：2H2。+25=H2T+2OH-

陽(yáng)極：2「一2e-=l2

陰極產(chǎn)生的OH-移向陽(yáng)極與陽(yáng)極產(chǎn)物反應(yīng):3I2+6OH=IO3+51-+3H2O

①只允許H+和水分子通過(guò)，不允許其他陽(yáng)離子和陰離子透過(guò)。

H+―?透過(guò)質(zhì)子交換膜一?原電池正極（或電解池的陰極）

②在微生物作用下電解有機(jī)廢水（含CH3COOH）,可獲得清潔能源H2：

,AB,

廠|。電源。1|牛

一

惰

惰

性

質(zhì)子交換膜性

電

電

極

極

」

儂

硫

有

水

稀

質(zhì)子交換膜

陰極：2H++2e--H2T

+

陽(yáng)極：CH3COOH-8e-+2H2O==2CO2t+8H

陽(yáng)極產(chǎn)生的H+通過(guò)質(zhì)子交換膜移向陰極

由一張陽(yáng)膜和一張陰膜復(fù)合制成。該膜特點(diǎn)是在直流電的作用下，陰、陽(yáng)

雙極膜膜復(fù)合層間的H2。解離成H+和OH-并通過(guò)陽(yáng)膜和陰膜分別向兩極區(qū)移動(dòng),

作為H+和0H-的離子源。

4.離子交換膜在物質(zhì)制備、分離提純中的應(yīng)用

多室電解池是利用離子交換膜的選擇透過(guò)性，即允許帶某種電荷的離子通過(guò)而限制帶相反電荷的離子

通過(guò)，將電解池分為兩室、三室、多室等，以達(dá)到物質(zhì)制備、濃縮、凈化、提純的目的。

⑴兩室電解池：

例如，工業(yè)上利用如圖兩室電解裝置制備燒堿：

|H2

淡鹽水半=二三jNaOH溶液

--U-————----'/-"/~\TY~T-TT=--U-

二二二二

精二制二飽編和T含少量NaOH)

NaCl溶液交換膜

陽(yáng)極室中電極反應(yīng)：2c「一2e-=CbT，

陰極室中的電極反應(yīng)：2H2。+25=H2f+2OH-,

陰極區(qū)H+放電，破壞了水的電離平衡，使0H-濃度增大，陽(yáng)極區(qū)C1-放電，使溶液中的c(C「)減小,

為保持電荷守恒，陽(yáng)極室中的Na+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜與陰極室中生成的OH-結(jié)合，得到濃的NaOH溶液。

利用這種方法制備物質(zhì)，純度較高，基本沒(méi)有雜質(zhì)。

陽(yáng)離子交換膜的作用：只允許Na+通過(guò)，而阻止陰離子(Cr)和氣體(Cb)通過(guò)。這樣既防止了兩極產(chǎn)生

的H2和Cb混合爆炸，又避免了Cb和陰極產(chǎn)生的NaOH反應(yīng)生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量。

(2)三室電解池

例如，利用三室電解裝置制備NH4NO3，其工作原理如圖所示。

陰極的NO被還原為NH上NO+5e-+6H+=NH：+H2O,NH1通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入中間室;

陽(yáng)極的NO被氧化為NC>3：NO-3e-+2H2O=NO3+4H+,NO3通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入中間室。

電解

根據(jù)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等可得電解總反應(yīng)：8NO+7H2O=====3NH4NO3+2HNO3,為使電解產(chǎn)物

全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,補(bǔ)充適量NH3可以使電解產(chǎn)生的HNC>3轉(zhuǎn)化為NH4NO3。

(3)多室電解池

例如，“四室電滲析法”制備H3Po2(次磷酸)，其工作原理如圖所示：

I陽(yáng)離子陰離子陽(yáng)離子1

石墨?交換膜交換膜交換膜?石墨

HPO,NaH,PONaOH

稀硫酸稀3溶液濃溶液2稀溶液

陽(yáng)極室產(chǎn)品室原料室陰極室

電解稀硫酸的陽(yáng)極反應(yīng)：2H2。一4e-=O2T+4H+,產(chǎn)生的H+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入產(chǎn)品室，原料室

中的H2PO5穿過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入產(chǎn)品室，與H+結(jié)合生成弱電解質(zhì)H3P。2；

電解NaOH稀溶液的陰極反應(yīng)：4H2O+4e-=2H2f+4OH-,原料室中的Na+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰

極室，可得副產(chǎn)品NaOH。

(4)電滲析法

競(jìng)爭(zhēng)放電:H+>A"+競(jìng)爭(zhēng)放電：OHnB"-

+

2H2O+2e-=H2t+2OH-2H2O-4e==4H+O2t

將含A?B?,的廢水再生為H?B和A(OH)m的

原理：已知A為金屬活動(dòng)順序表H之前的金

屬，B"-為含氧酸根離子。

A(OH)m濃A,BM(aq)H?B

若無(wú)膜只能得到A.B,“濃溶液

5.“隔膜”電解池的解題步驟

(1)第一步：分清隔膜類型。即交換膜屬于陽(yáng)膜、陰膜或質(zhì)子膜中的哪一種，判斷允許哪種離子通過(guò)隔膜。

(2)第二步：寫出電極反應(yīng)式，判斷交換膜兩側(cè)離子變化，推斷電荷變化，根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向。

(3)第三步：分析隔膜作用。在產(chǎn)品制備中，隔膜作用主要是提高產(chǎn)品純度，避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng)，或避

免產(chǎn)物因發(fā)生反應(yīng)而造成危險(xiǎn)。

二.多池串聯(lián)電化學(xué)裝置的分析

1.常見(jiàn)多池串聯(lián)裝置圖

(1)直接判斷：非常直觀明顯的裝置，如有燃料電池、鉛蓄電池等在電路中時(shí)，則其他裝置為電解池。

A為原電池，B為電解池

（2）根據(jù)電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液判斷:

原電池一般是兩個(gè)不同的金屬電極或一個(gè)金屬電極和一個(gè)碳棒作電極；而電解池則一般都是兩個(gè)惰性

電極，如兩個(gè)粕電極或兩個(gè)碳棒電極。原電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液之間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng),

電解池的電極材料一般不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)。

NaCl溶液稀硫酸

AB

A為電解池,B為原電池

（3）根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷:

在某些裝置中根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象可判斷電極，并由此判斷電池類型。

如圖：若C極溶解，D極上析出Cu,B極附近溶液變紅，A極上放出黃綠色氣體，則可知乙是原電池,

D是正極，C是負(fù)極，甲是電解池，A是陽(yáng)極，B是陰極。B、D極發(fā)生還原反應(yīng)，A、C極發(fā)生氧化反應(yīng)。

-@-

JCBc71

NaCk酚猷溶液CuSO”溶液

甲乙

（4）外接電源與電解池的串聯(lián)：所有都為電解池，若電池陽(yáng)極材料與電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子相同，則該電

池為電鍍池。

AgN（）3溶液NaCl溶液CuSC）4溶液

甲乙丙

A、B為兩個(gè)串聯(lián)電解池，相同時(shí)間內(nèi)，各電

甲為電鍍池，乙、丙均為電解池。

極得失電子數(shù)相等。

2.綜合裝置中的有關(guān)計(jì)算：

原電池和電解池綜合裝置的有關(guān)計(jì)算的根本依據(jù)就是電子轉(zhuǎn)移的守恒，分析時(shí)要注意兩點(diǎn):

①串聯(lián)電路中各支路電流相等；

②并聯(lián)電路中總電流等于各支路電流之和。

在此基礎(chǔ)上分析處理其他各種數(shù)據(jù)。

圖中裝置甲是原電池，乙是電解池，若電路中有0.2mol電子轉(zhuǎn)移，則Zn極溶解6.5g,Cu極上析出

H?2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），Pt極上析出Cb01mol,C極上析出Cu6.4g。甲池中H+被還原，生成Z11SO4，溶液

pH變大；乙池中是電解CuCb由于CM+濃度的減小使溶液pH微弱增大，電解后再加入適量CuCb固體

可使溶液復(fù)原。

逐提能?課后精練_________________________________________________

1.羥基自由基（OH）有極強(qiáng)的氧化性，其氧化性僅次于氟單質(zhì)。我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)的一種能將苯酚

（C6H6。）氧化為CO?和H2。的原電池⑤電解池組合裝置如圖所示，該裝置能實(shí)現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體。

下列說(shuō)法正確的是

abc

質(zhì)

C6H50H子

M

Cr20riN00000交

幽微!

換石墨烯復(fù)合導(dǎo)

i!+

膜a

OH+H,電凝膠顆粒

NaCl溶液蜘I林

Cr(OH)3：C0

2Na2sO,高濃度含

溶液苯酚廢水

A.該裝置工作時(shí)，電流方向?yàn)殡姌Ob—ni室—n室—I室一電極a

B.裝置工作時(shí)，c極區(qū)溶液堿性明顯增強(qiáng)

C.電極d的電極反應(yīng)式為H20+e-=H++QH

D.當(dāng)電極b上有0.6molCC>2生成時(shí)，電極c、d兩極共產(chǎn)生氣體22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

2.工業(yè)上用雙陰極微生物燃料電池處理含NH：和CH3c00一的廢水.廢水在電池中的運(yùn)行模式如圖1所示,

電池的工作原理如圖2所示.已知ni室中除了在電極上發(fā)生反應(yīng)，還在溶液中參與了一個(gè)氧化還原反應(yīng)。

下列說(shuō)法正確的是

?~~r-^>

NO,CILCOO

I室II室III室XY/。2

交

N,交

換

換

8—C^H2O

膜

膜

含NH：和CH3coeT的廢水

室

I室in室

圖1圖2

A.電流從ii室電極經(jīng)導(dǎo)線流向i室電極和in室電極

B.n室電極反應(yīng)式為CH3coeT+8e-+2凡0=282T+7H+

C.X交換膜為陽(yáng)離子交換膜，Y交換膜為陰離子交換膜

D.若雙陰極上各轉(zhuǎn)移lOmol電子，III室消耗0］大于2.5mol

3.H2O2同時(shí)作為燃料和氧化劑的直接過(guò)氧化氫燃料電池（DPPFC）的工作原理如圖所示（電解過(guò)程中K2SO4

溶液中溶質(zhì)的種類不變且其質(zhì)量減輕）。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

AA

石墨1

H.O.-KOH

離子交換膜1JSC>4溶液離子交換膜2

A.石墨1為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.石墨2的電極反應(yīng)式為H2（）2+2H++2e一=2凡0

C.離子交換膜1、2分別為陰、陽(yáng)離子交換膜

D.當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移0.3mole一時(shí)，K2s0,溶液的質(zhì)量減輕52.2g

0

4.一種新型醍類（1|lJTJ）酸堿混合電池具有高能量密度和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。該電池工作示意

圖如下，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

離子交換膜

A.放電時(shí)，a極周圍溶液pH增大

B.c為陰離子交換膜，d為陽(yáng)離子交換膜

C.充電時(shí)，中間室K2s。4溶液濃度增大（假設(shè)溶液體積保持不變）

5.2022年冬奧會(huì)期間，我國(guó)使用了鐵-銘液流電池作為備用電源，其工作原理如圖示。已知充電時(shí)C產(chǎn)被

還原，下列說(shuō)法不正確的是

A.放電時(shí)，a極電極電勢(shì)低于b極

B.充電時(shí)，a極的電極反應(yīng)式為Fe?+-e-=Fe"

C.充電時(shí)，若有ImolC產(chǎn)被還原，則電池中有l(wèi)molH+由左向右移動(dòng)

D.若用該電池做電源給鍍件鍍銅，鍍件增重0.64g時(shí)，理論上有0.02molFe3+被還原

6.某研究所構(gòu)建了Zn-CO2新型二次電池，為減少CO2的排放和實(shí)現(xiàn)能源的開發(fā)利用提供了新的研究方向,

該電池以Zn和多孔Pd納米片為兩極材料，以KOH和NaCl溶液為電解液，工作原理如圖所示。下列說(shuō)法

錯(cuò)誤的是

—?放電

充電

雙極膜

A.b極電勢(shì)高于a極

B.當(dāng)雙極膜中離解1molH2O時(shí)，外電路轉(zhuǎn)移2mol電子

-

C.放電時(shí)，總反應(yīng)為：Zn+CO2+2OH-+2H2O=Zn（OH）J+HCOOH

D.充電時(shí)，雙極膜中OH-移向b極，H+移向a極

7.一種新型Zn-NO?電池，可以有效地捕獲NO?,將其轉(zhuǎn)化為NO2,再將產(chǎn)生的NO/電解制NH；,裝置如圖

所示,下列說(shuō)法正確的是

A.b為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電池工作中電子的流向：a-d,b-c

+

C.d電極的電極反應(yīng)式：NO；-6e+8H=NH：+2H2O

D.捕獲0.5molNC>2,c極產(chǎn)生2.8LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

8.一種自生酸和堿的電化學(xué)回收體系如圖所示。PO表示H2PO4等含磷微粒，HAP為

Ca10(PO4)6(OH)2(M=1004g/mol)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

I室n室脫鹽室皿室吸收室

A.a、c為陰離子交換膜，b為陽(yáng)離子交換膜

B.X為H2SO4,將其泵入吸收室用于吸收NH,

C.當(dāng)電路中通過(guò)0.14mol電子，陰極增重10.04g

2+

D.in室可發(fā)生反應(yīng)：6H2PO4+14OH-+10Ca=Ca10(PO4)6(OH)2；+12H2O

9.全鋼液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲(chǔ)能系統(tǒng)，工作原理如圖。當(dāng)完成儲(chǔ)能時(shí)，右端儲(chǔ)液罐溶液為紫色。

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

離子種類VO；vo2+v3+v2+

顏色黃色藍(lán)色綠色紫色

A.放電時(shí)，正極顏色由黃色一藍(lán)色

B.放電時(shí)，H+由電極A-電極B

C.充電時(shí)，總反應(yīng)為v3++vc)2++H2O=vo；+v2++2H+

D.充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為VO2++H2。-e-=VO；+2H+

10.四甲基氫氧化鏤［(CHs^NOH］常用作電子工業(yè)清洗劑。以四甲基氯化鏤［(CKhNCl］為原料，采用電

滲析法合成四甲基氫氧化鏤［(CH3)4NOH］,工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

____________太陽(yáng)也1m

(CH3)4NCI

濃溶液「

型半導(dǎo)體■片*

JTI111_III}NJ,

(CH3)4NOH1*CdeJ

p型半導(dǎo)體,

-1-^NaOH電極

(CH3)4NOHJ-y-.-；......................:國(guó)

溶液產(chǎn)產(chǎn)

溶液光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置

X溶液

A.光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置中n電極的電勢(shì)高于m電極

+

B.a電極反應(yīng)式為2（CH,）4N+2H2O+2e「=2（CH3）4NOH+H2T

C.若c、e均為陽(yáng)離子交換膜，d為陰離子交換膜，則X為NaCl

D.每生成18.2g（CH?%NOH,理論上兩極共產(chǎn)生氣體4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

11.在工業(yè)中電化學(xué)處理有機(jī)廢水是一種高效綠色的氧化技術(shù)，可用于海水的淡化，其原理示意圖如下。

下列說(shuō)法正確的是

A.X為陽(yáng)離子交換膜

B.一段時(shí)間后，b極附近pH降低

C.a極反應(yīng)式為CH3COO-8e+7OH=2CO2T+5H2O

D.當(dāng)電路通過(guò)0.2mol電子時(shí)，正極區(qū)質(zhì)量增加6.2g

HO—GN/

12.電解苯酚的乙月青（CH3CN）水溶液可在電極上直接合成撲熱息痛（。/），電極材料均為石墨。

已知：裝置工作時(shí)，電極a上有生成且能逸出；雙極膜中間層中的H?O解離為H+和OH'并分別通過(guò)

其中的陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜向兩側(cè)發(fā)生遷移。下列說(shuō)法正確的是

甲乙丙

三在撲熱息痛把

[H2O2和KOH三理。刑后60三三母酚+CH3CC

二混合液二三混合液--

雙極膜

A.該裝置中雙極膜左側(cè)為陽(yáng)離子交換膜

B.裝置工作時(shí)，丙池中陰極區(qū)附近溶液的pH保持不變

C.電極c的電極反應(yīng)式為C>—OH+CH3CN+H2O-2e-->+2H+

D.每合成Imol撲熱息痛，理論上甲室中溶液的質(zhì)量減少32g

13.裝置甲是某可充電電池的示意圖，該電池放電時(shí)的總反應(yīng)為2K2s2+KIs=K2s“+3KI。

,K

離子交換膜

All/

甲

圖中的離子交換膜只允許K+通過(guò)，C、D、F均為石墨電極，E為銅電極。工作一段時(shí)間后，斷開K,此時(shí)

E電極質(zhì)量減少1.28g。

下列說(shuō)法正確的是

A.電池工作過(guò)程中K+通過(guò)離子交換膜向左側(cè)移動(dòng)

B.裝置乙中C電極產(chǎn)生的氣體是。2，體積為112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)

C.裝置乙工作過(guò)程中溶液pH先減小后不變

D.裝置丙中F電極的電極反應(yīng)式為2H2。+26-=旦T+201r

14.硼酸(H3BO3)可以通過(guò)電解NaB(OH)4溶液的方法制備，工作原理如圖所示。下列有關(guān)表述正確的是

。電源*

石墨石墨

a膜bl莫C膜

b%NaOH

溶液

-NaB(OH)”

,稀硫酸；:濃溶液-a%NaOH

溶液

M室產(chǎn)品室原料室N室

A.M室的石墨為電解池的陰極

B.N室的電極反應(yīng)式為OH--4片=0/+4可

C.b膜為陰離子交換膜，產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)為H++[B(OH)4[=H3BC)3+H2O

D.理論上每生成ImolHjBOs，陽(yáng)極室可生成11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體

15.電解硫酸鈉溶液制取電池正極材料LN乜CozM'O?的前驅(qū)體N乜COIM，(OH)2,其工作原理如圖所示:

333333

石墨oab?純鈦

電極

直流電源電極

NiSCL

I室II室CoS。4in室,

Na2s。4溶液一二二濃度均為0.2mol?L-蠲%-V-Na2s。4溶液

'前驅(qū)體

交換膜A交換膜B

下列說(shuō)法正確的是

A.a是直流電源的負(fù)極，石墨電極發(fā)生還原反應(yīng)

B.交換膜A是陰離子交換膜，通電一段時(shí)間，I室pH上升

C.當(dāng)產(chǎn)生O.hnol的NLCOzM'(OH)2時(shí)，理論上純鈦電極上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氣體

333

D.若將純鈦電極直接放入II室，則前驅(qū)體產(chǎn)率升高

16.研究人員利用電化學(xué)原理吸收廢氣中的NO,,其工作原理如下圖所示。

溶

液X

郃

弋

CNAH

P+N。

惰

惰

惰

性

性

庖ZnCl性

電

電

2電

極溶液

極

極

極

NO-質(zhì)子交換膜

下列說(shuō)法不正確的是

A.a電極為負(fù)極，c電極為陽(yáng)極B.b電極的電極反應(yīng)式為：NO,+e-=NO；

C.反應(yīng)一段時(shí)間后，c極區(qū)溶液pH減小D.每吸收ImolNOz，理論上可以得至(JImolNH：

17.一種新型酸堿混合鋅鐵液流電池放電時(shí)的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

用電器

1XY/

[Zn(OH)J2-

2Fe3+

aNa+crb

cr

Zn

2Fe2+

①區(qū)②區(qū)③區(qū)

A.離子交換膜X為陽(yáng)離子交換膜

B.放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移Imol電子，中間腔室內(nèi)的溶液中將增加ImolNaCl

C.充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移2moi電子，參與反應(yīng)的鐵元素質(zhì)量為112g

D.充電時(shí)，③區(qū)溶液的酸性減弱

18.利用雙極膜電解Na2sO4制備NaOH,捕集煙氣中CO2,制備NaHCC^。電解原理如圖所示:

0Hse◎

濃NaOHH2SO4

離

離

陰

H陽(yáng)

子

子b

離

離

一J

茂

迂

在

存H

換

父

+父

換+

換

換

膜

膜0

膜

IHH膜

，

稀NaOHNa2SO4雙極膜Na2SO4稀硫酸

已知：雙極膜為復(fù)合膜，可在直流電的作用下，將膜間的應(yīng)0解離，提供H+和OHJ

下列說(shuō)法正確的是

A.陰極反應(yīng)式：2H2O+2e-=H2T+2OH-

B.1為陰離子交換膜，n陽(yáng)離子交換膜

C.電路中轉(zhuǎn)移2moi電子時(shí)共產(chǎn)生2moiNaOH

電解

D.該裝置總反應(yīng)的方程式為4H2(3-2H2T+02T+2H++2OH「

19.利用CR燃料電池電解制備Ca(H2Po。2并得到副產(chǎn)物NaOH、印、Cl2,裝置如圖所示。下列說(shuō)法

不正確的是

A膜B月C膜

二氧石墨石墨

化碳

Ca（HPO）

CaCl2242NaH2PO4NaOH

濃溶液稀溶液濃溶液稀溶液

甲烷氧氣

a極電解質(zhì)b極陽(yáng)極室產(chǎn)品室原料室陰極室

2

A.a極反應(yīng)：CH4-8e-+4O-=CO2+2H2O

B.A膜和C膜均為陰離子交換膜，B膜為陽(yáng)離子交換膜

C.可用鐵電極替換陰極的石墨電極

D.a極上通入標(biāo)況下2.24L甲烷，理論上產(chǎn)品室可新增0.4molCa(H2Po力

20.一種雙陰極微生物燃料電池的工作原理如圖所示(燃料為C2HQ?)。下列說(shuō)法正確的是

出水出水出水

-5

生物膜HO

co2co22

O2

NOj

2O-

C2H4。2C2H4。2。好氧QO南極

ICT缺1氧陰極___________厭氧陽(yáng)極

質(zhì)子交換膜1質(zhì)子交換膜2

進(jìn)水：含

NO.進(jìn)水：含C2H4。2進(jìn)水

A.放電時(shí)，缺氧陰極和好氧陰極相當(dāng)于原電池的負(fù)極

B.“缺氧陰極”的電極反應(yīng)式為2NO；+10e+6H2。=N2+12OH

C.若“厭氧陽(yáng)極”流出Imol電子，則該區(qū)域理論上消耗C2HQz的質(zhì)量為7.5g

D.放電時(shí)，“缺氧陰極”區(qū)域質(zhì)量增加，“好氧陰極”區(qū)域質(zhì)量減輕

21.如圖所示，其中甲池的總反應(yīng)式為2cH3OH+3C)2+4KOH=2K2co3+6H2O,完成下列問(wèn)題:

甲池乙池丙池

(1)甲池燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為:

(2)寫出乙池石墨電極的名稱為(填“正極”“負(fù)極”或“陰極”“陽(yáng)極”)。寫出乙池中電解總反應(yīng)的化學(xué)

方程式：?

(3)甲池中消耗224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。2,此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生___________g沉淀，此時(shí)乙池中溶液的

體積為400mL,該溶液的pH=o

(4)若丙中電極不變，將其溶液換成NaOH溶液，開關(guān)閉合一段時(shí)間后，甲中溶液的pH將(填“增

大”“減小”或“不變”，下同)，丙中溶液的pH將0

(5)某同學(xué)利用甲醇燃料電池設(shè)計(jì)電解法制取漂白液或Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖)。若用于制漂白液，a為電

池的極，電解質(zhì)溶液最好用-若用于制Fe(OH)2，使用硫酸鈉溶液作電解質(zhì)溶液，

陽(yáng)極選用作電極。陽(yáng)極反應(yīng)的電極方程式為。

22.某同學(xué)設(shè)計(jì)如下電化學(xué)串聯(lián)裝置圖，反應(yīng)起始從裝置甲右側(cè)打開止水夾，通入一定時(shí)間b氣體后，關(guān)

閉止水夾，串聯(lián)電化學(xué)裝置亦會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，可見(jiàn)丙裝置濕潤(rùn)紅色布條褪色，回答下列問(wèn)題。

(1)甲裝置中a通入的氣體是，寫出通入該氣體一極的電極反應(yīng)方程式：.

（2）乙裝置中，息反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

（3）丙裝置中使紅色布條褪色的具體物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為,淀粉KI溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。

（4）丁裝置為電解精煉粗銅裝置，當(dāng)c極質(zhì)量______（填“增加”或“減少”）12.8g時(shí)，裝置乙中產(chǎn)生氣體的總物

質(zhì)的量為，裝置戊中電解質(zhì)溶液質(zhì)量減少。

23.某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究原電池、電解池和電解制備鉆的工作原理。一段

時(shí)間后裝置甲的兩極均有氣體產(chǎn)生，且X極處溶液逐漸變成紫紅色；停止實(shí)驗(yàn)觀察到鐵電極明顯變細(xì)，電

解液仍然澄清。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及所查資料，回答下列問(wèn)題：

查閱資料：高鐵酸根（FeOj）在溶液中呈紫紅色。

X(Fe)Y（C）Zn—1I—Cu

石墨陽(yáng)離子陰離子Co

ZnSO'4：CuSO

溶液4

隔膜溶液

6mol/LNaOH溶液1室n室m室

（只允許SO：通過(guò)）

甲乙丙

（1）上述裝置中，發(fā)生還原反應(yīng)的電極有（填字母）。

A.X(Fe)B.Y(C)C.CoD.Zn

⑵丙池中的S0；~（填“從左向右”“從右向左”或“不”）移動(dòng)。

（3）若撤掉裝置乙中的陽(yáng)離子交換膜，石墨電極上產(chǎn)生的氣體除。2外，還