大单元四 选择题突破(四) 电化学中的多室、多池装置-【优化探究】2026年高考化学二轮专题复习配套课件（单选版）

该高中化学高考复习课件聚焦电化学多室、多池装置专题，依据高考评价体系梳理了离子交换膜类型与作用、电极反应书写、离子迁移计算等核心考点。通过分析近三年高考真题，明确离子交换膜作用分析（占比35%）、电极反应式书写（占比30%）等高频考点，归纳装置分析、离子迁移判断等常考选择题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“核心知识模块化+真题深度解析+关键能力分层突破”，如以2025江苏卷光解水装置题为例，通过分析H⁺迁移方向和溶液pH变化，培养学生科学思维（证据推理）和化学观念（物质转化规律）。提供离子交换膜类型判断“三步法”（辨离子迁移、析电荷平衡、查物质反应），帮助学生掌握答题技巧，教师可依托真题变式训练精准指导，提升复习效率。

选择题突破(四)　电化学中的多室、多池装置 优化探究 大单元四　电化学 提炼　核心知识 精研　高考真题 强化 关键能力 2 提炼　核心知识 3 提炼　核心知识 离子交换膜的类型和作用 1.常见的离子交换膜(隔膜) (1)阳离子交换膜:简称阳膜,只允许 离子通过。 (2)阴离子交换膜:简称阴膜,只允许 离子通过。 (3)质子交换膜:只允许 通过。 2.离子交换膜的作用 (1)平衡两边电极区的电荷。 (2)避免交换膜两边物质发生反应(反应物发生反应或产物发生反应)。 (3)形成交换膜两边电解质溶液浓度不同的浓差电池。 阳 阴 氢离子 4 3.含离子交换膜电化学装置的几个区域 5 (1)原料区 ①主料区:加入原料的 溶液,流出原料的 溶液。 ②辅料区:加入辅料的 溶液,流出辅料的 溶液。 (2)产品区:产品中的阴、阳离子通过离子交换膜进入该区域。 (3)缓冲区:两侧的离子交换膜属性相同,起防漏的保护作用。 浓 稀 稀 浓 6 例: 1.双膜三室处理吸收液(吸收了烟气中的SO2)(或污水) 吸收液(或污水):Na+穿过阳膜进入阴极室(左室);HS和S穿过阴膜进入阳极室(右室)。 7 阳极室:HS-2e-+H2O===S+3H+或S-2e-+H2O===S+2H+。 阴极室:2H++2e-===H2↑。 产品:阳极室为较浓的硫酸,阴极室为亚硫酸钠。 8 2.三膜四室制备硼酸[H3BO3( 一元弱酸)] 阳极室:2H2O-4e-===O2↑+4H+。 产品室:H++[B(OH)4]-===H3BO3+ H2O。 原料室:[B(OH)4]-穿过阴膜进入产品室,Na+穿过阳膜进入阴极室。 阴极室:4H2O+4e-===2H2↑+4OH-。 9 4.计算含交换膜电化学装置中某一区域质量变化,注意离子的迁移 装置 问题   根据O2~4e-~4H+,阳极产生1 mol O2时,有 4 mol H+由阳极移向阴极,则阳极溶液减轻的质量为32 g+4 g=36 g 10 精研　高考真题 11 精研　高考真题 1.(2025·江苏卷)以稀H2SO4为电解质溶液的光解水装置如图所示,总反应为2H2O 2H2↑+O2↑。下列说法正确的是(　　) A.电极a上发生氧化反应生成O2 B.H+通过质子交换膜从右室移向左室 C.光解前后,H2SO4溶液的pH不变 D.外电路每通过0.01 mol电子,电极b上产生0.01 mol H2 A 12 解析:光解过程中,电极a上电子流出,发生氧化反应,a为负极,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,电极b上电子流入,发生还原反应,b为正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑。根据分析,电极a为负极,发生氧化反应,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,生成物有O2,A正确;电极a上生成H+,电极b上消耗H+,H+通过质子交换膜从左室移向右室,B错误;在探究溶液浓度变化时,不仅要关注溶质的变化,也要关注溶剂的变化,在光解过程中,H2SO4溶液中H2O减少,H2SO4溶液浓度增大,pH减小,C错误;生成1 mol H2,转移2 mol 电子,外电路通过0.01 mol 电子时,电极b上生成0.005 mol H2,D错误。 13 2.(2025·湖南卷)一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A.电解过程中,K+向左室迁移 B.电解过程中,左室中N的浓度持续下降 C.用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处,试纸先变红后褪色 D.N完全转化为NH3的电解总反应:N+8Cl-+6H2ONH3↑+9OH-+4Cl2↑ B 14 解析:由图可知,左侧N→N→NH3,N元素化合价降低,则左侧是阴极区,右侧Cl-→Cl2,Cl元素化合价升高,则右侧是阳极区,据此解答。A.电解池中,阳离子向阴极移动,则K+向左室迁移,A正确;B.电解过程中,N先生成,再消耗,是中间产物,其浓度变化取决于生成速率与消耗速率,无法得出其浓度持续下降的结论,B错误;C.b处生成氯气,与水反应生成盐酸和次氯酸,蓝色石蕊试纸遇酸变红,次氯酸能使变红的试纸褪色,故能看到试纸先变红后褪色,C正确;D.左侧阴极总反应是N+8e-+6H2O===NH3↑+9OH-,右侧阳极反应是8Cl--8e-===4Cl2↑,将两电极反应相加即可得到电解总反应,D正确。 15 3.(2025·河南卷)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化,并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素,其工作原理如图所示。 下列说法正确的是(　　) A.Ⅱ为阳离子交换膜 B.电极a附近溶液的pH减小 C.电极b上发生的电极反应式为[Fe(CN)6]4-+e-===[Fe(CN)6]3- D.若海水用NaCl溶液模拟,则每脱除58.5 g NaCl,理论上可回收1 mol LiCl D 16 解析:由图可知,左侧为阴极,电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-,右侧为阳极,电极反应式为[Fe(CN)6]4--e-===[Fe(CN)6]3-,在离子交换膜Ⅰ和离子交换膜Ⅱ间加入海水,钠离子透过离子交换膜Ⅰ进入阴极区得到氢氧化钠,氯离子透过离子交换膜Ⅱ进入离子交换膜Ⅱ与离子交换膜Ⅲ之间,锂离子透过离子交换膜Ⅲ进入离子交换膜Ⅱ与离子交换膜Ⅲ之间,在此处得到LiCl,则离子交换膜Ⅰ为阳离子交换膜,离子交换膜Ⅱ为阴离子交换膜,离子交换膜Ⅲ为阳离子交换膜,据此解答。A.由分析可知,Ⅱ为阴离子交换膜,A错误;B.电极a的电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-,则电极a附近溶液的pH变大,B错误;C.由分析可知,电极b上发生的电极反应式为[Fe(CN)6]4--e-===[Fe(CN)6]3-,C错误;D.每脱除58.5 g (1 mol)NaCl,转移电子数为1 mol,有1 mol Li+和1 mol Cl-分别透过离子交换膜Ⅲ、离子交换膜Ⅱ,可回收1 mol LiCl,D正确。 17 4.(2025·云南卷)一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示,双极膜中H2O解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。除硼原理:[B(OH)4]-+H+===B(OH)3+H2O。下列说法错误的是(　　) A.Pt电极反应:4OH--4e-===O2↑+2H2O B.外加电场可促进双极膜中水的电离 C.Ⅲ室中,X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D.Ⅳ室每生成1 mol NaOH,同时Ⅱ室最多生成1 mol B(OH)3 C 18 解析:由图中氢离子和氢氧根离子的流向,可推出左侧Pt电极为阳极,右侧石墨电极为阴极,阳极发生的反应为4OH--4e-===O2↑+2H2O,阴极发生的反应为2H++2e-===H2↑,Ⅲ室中氯化钠溶液浓度降低了,说明钠离子往阴极方向移动,氯离子往阳极方向移动,据此解答。A.由分析可知,Pt电极为阳极,阳极发生的反应为4OH--4e-===O2↑+2H2O,A正确;B.水可微弱电离出氢离子和氢氧根离子,在外加电场作用下,氢离子和氢氧根离子往两侧移动,降低了浓度,可促进双极膜中水的电离,B正确;C.由分析可知,Ⅲ室中氯化钠溶液浓度降低了,说明钠离子往阴极方向移动,氯离子往阳极方向移动,即钠离子往右侧移动,通过Y膜,则Y膜为阳离子交换膜,氯离子往左侧移动,通过X膜,则X膜为阴离子交换膜,C错误;D.Ⅳ室每生成1 mol NaOH,则转移1 mol电子,有1 mol氢离子转移到Ⅱ室中,生成1 mol B(OH)3,D正确。 19 强化 关键能力 强化 关键能力 1.(2025·四川第一次教学质量联合测评)制造尼龙66的原料己二腈[NC(CH2)4CN]用量很大,工业上常采用丙烯腈(CH2==CHCN)电合成法来制备。其工作原理如图所示。已知H+比CH2==CHCN得电子能力强。下列说法正确的是(　　) 21 A.b极为阳极,电极材料可改为Fe B.甲室的电极反应为2CH2==CHCN+2H++4e-===NC(CH2)4CN C.甲室中加入磷酸四乙基铵,其阳离子覆盖在电极表面,以抑制水电离出过多H+ D.若在乙室产生标准状况下44.8 L O2,理论上可制备216 g NC(CH2)4CN 答案:C 解析:由图可知,a极丙烯腈发生还原反应生成己二腈: 2CH2==CHCN+2H++2e-===NC(CH2)4CN,a极为阴极,则b极为阳极,b极发生氧化反应:2H2O- 4e-===4H++O2↑。A.由分析可知,b极为阳极,阳极材料为合金,难失去电子,若将阳极材料换成Fe,Fe的金属性较强,易失去电子,而不能产生O2,故A错误;B.甲室的电极反应为2CH2==CHCN+2H++2e-===NC(CH2)4CN,故B错误;C.根据题干信息,H+比CH2==CHCN得电子能力强,而甲室是为了制备NC(CH2)4CN,若H+产生过多,就会造成H+优先得到电子,加入磷酸四乙基铵,其阳离子覆盖在电极表面,可减少H+在电极上的放电机会,从而抑制水电离出过多H+,故C正确;D.在乙室产生标准状况下44.8 L O2,会转移8 mol电子,根据2CH2==CHCN+2H++2e-===NC(CH2)4CN可知,会生成4 mol NC(CH2)4CN,其质量为432 g,故D错误。 2.(2025·北京汇文中学高三下学期三模)利用微生物燃料电池可处理有机废水获得电能,同时实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。 下列说法正确的是(　　) A.正极反应为O2+4e-+4H+===2H2O B.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴 离子交换膜 C.工作一段时间后A室pH下降,C室pH升高 D.处理1 mol CH3COO-,理论上B室中有7 mol Cl-发生迁移 C 解析:a极上CH3COO-失电子生成CO2,a极为负极,b极上氧气得电子,b极为正极,据此分析解答。A.由分析可知,b极为正极,b极上氧气得电子,电解质环境为碱性,电极反应:O2+4e-+2H2O===4OH-,故A错误;B.该装置可实现海水淡化,则B室中钠离子应透过隔膜2进入C室,B室中氯离子透过隔膜1进入A室,隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜,故B错误;C.A室电极反应:CH3COO-+2H2O-8e-===2CO2+7H+,反应生成氢离子,工作一段时间后A室pH下降,C室电极反应:O2+4e-+2H2O===4OH-,反应生成氢氧根离子,工作一段时间后C室pH升高,故C正确;D.由以上电极反应可知1 mol CH3COO-失去8 mol电子,为使电荷平衡,则处理1 mol CH3COO-,理论上B室中有8 mol Cl-发生迁移,故D错误。 3.(2025·陕西西安模拟)目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水,同时获得副产品A和B,其模拟工作原理如图所示。M和N为离子交换膜,在直流电作用下,双极阴阳膜(BP)复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-的离子源。下列说法正确的是(　　) A.X电极为阴极,电极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑ B.“双极膜组”电渗析法可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH) C.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,BP膜的作用是选择性通过Cl-和Na+ D.电路中每生成标准状况下5.6 L气体a,理论上获得副产品A和B各 0.25 mol 答案:B 解析:由双极阴阳膜(BP)中H+、OH-移动方向可知:X电极为电解池的阳极,电极反应为2Cl--2e-===Cl2↑;Y电极为阴极,电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,电解总反应为2H2O+2Cl-Cl2↑+H2↑+2OH-。精制食盐水中的Na+经过M离子交换膜移向产品A室,与双极阴阳膜(BP)中转移过来的OH-结合生成NaOH,所以M为阳离子交换膜,精制食盐水中的Cl-经过N离子交换膜移向产品B室,与双极阴阳膜(BP)中转移过来的H+结合生成HCl,所以N为阴离子交换膜。A.由以上分析知,X电极为阳极,电极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,故A错误;B.“双极膜组”电渗析法从NaCl溶液获得酸(HCl)和碱(NaOH),由此推知,也可由MX溶液制备相应的酸(HX)和碱(MOH),故B正确;C.由上述分析可知,M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,BP膜的作用是选择性通过H+和OH-,故C错误;D.阳极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,电路中每生成标准状况下5.6 L气体a(Cl2),其物质的量是0.25 mol,转移电子0.5 mol,理论上获得副产品A (NaOH)和B (HCl)各0.5 mol,故D错误。 $