专题4 电化学 选择题突破 3.电化学中的多室、多池装置-【创新大课堂】2026年高考二轮化学专题复习

该高中化学讲义围绕电化学多室、多池装置高考核心考点，按交换膜类型及特点、作用原理、应用实例的逻辑架构梳理知识，通过考点分析、方法指导（如离子移动方向判断）、真题讲解（2025河南高考题等）和分层练习（题型强化练），帮助学生构建电化学问题分析框架，突破离子交换膜应用难点。 讲义采用模型建构与真题驱动策略，如通过三室电渗析装置分析离子交换膜作用，培养学生科学思维。设置基础到综合的分层练习，配合详细解析，保障复习效果，助力学生提升电化学综合解题能力，为教师把控复习节奏提供系统支持。

选择题突破　3.电化学中的多室、多池装置 1．交换膜类型及特点 交换膜 类型 阳膜 阴膜 双极膜 特定的 交换膜 允许通 过的离 子及移 动方向 阳离子移向原电池的正极(电解池的阴极) 阴离子移向原电池的负极(电解池的阳极) 中间层中的H2O解离出H＋和OH－，H＋移向原电池的正极(电解池的阴极)，OH－移向原电池的负极(电解池的阳极) 只允许特定的离子或分子通过，如质子交换膜只允许H＋通过，氯离子交换膜只允许Cl－通过 通性 无论是原电池还是电解池中，阳离子均移向得电子的一极，阴离子均移向失电子的一极 2.离子交换膜的作用 如：(1)三室式电渗析法处理Na2SO4废水 ①阴极产生氢气；阳离子Na＋通过阳离子交换膜进入阴极区。 ②阳极产生氧气，阴离子SO通过阴离子交换膜进入阳极区。 ③离子交换膜的作用：平衡电荷，使产品NaOH和H2SO4分开，不反应。 (2)形成浓差电池 ①左池为稀AgNO3溶液，左侧Ag电极为负极，右池为浓AgNO3溶液，右侧Ag电极为正极。只有两边AgNO3溶液浓度不同，才能形成浓差电池。 ②正、负电极均为Ag单质。随着反应进行，左右两池浓度的差值逐渐减小，外电路中电流将减小，电流表指针偏转幅度逐渐变小。当左右两侧离子浓度相等时，电池将停止工作，不再有电流产生，此时溶液中左、右两边硝酸银溶液的物质的量浓度相等。 ③离子交换膜的作用是不允许Ag＋穿过，只允许NO通过，所以是阴离子交换膜。负极Ag失电子变成Ag＋，为了平衡电荷，正极区的NO就通过阴离子交换膜向负极移动。 (3)物质制备中的离子交换膜 次磷酸钴[Co(H2PO2)2]广泛用于化学镀钴，以金属钴和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备，原理如图： ①根据产物Co(H2PO2)2确定离子移动方向；Co2＋向产品室移动，A是阳离子交换膜；H2PO向产品室移动，B是阴离子交换膜。 ②Co为阳极，阳极反应式为Co－2e－===Co2＋。 ③石墨为阴极，阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，Na＋移向阴极，C是阳离子交换膜。 1．(2025·河南高考真题)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 答案　D 分析　由图可知，左侧为阴极，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，右侧为阳极，电极反应为[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－，在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水，钠离子透过膜Ⅰ进入阴极区得到氢氧化钠，氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，在此处得到LiCl，则膜Ⅰ为阳膜，膜Ⅱ为阴膜，膜Ⅲ为阳膜，据此解答。 解析　由分析可知，膜Ⅱ为阴膜， A错误；a电极的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，pH变大，B错误；由分析可知，电极b的反应为[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－，C错误；每脱除58.5 g 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、膜Ⅱ，可得到1 mol LiCl，D正确；故选D。 2．(2024·黑吉辽，12)“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HCHO高效制H2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H2理论产量是传统电解水的1.5倍 B．阴极反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ C．电解时OH－通过阴离子交换膜向b极方向移动 D．阳极反应：2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋2H2O＋H2↑ 答案　A 解析　据图示可知，b电极上HCHO 转化为HCOO－，HCHO发生氧化反应，所以b电极为阳极，a电极为阴极，HCHO为阳极反应物，阳极反应：①HCHO＋OH－－e－===HCOOH＋H2↑，②HCOOH＋OH－===HCOO－＋H2O，阴极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，即转移2 mol电子时，阴、阳两极各生成1 mol H2，共2 mol H2；而传统电解水：2H2O2H2↑＋O2↑，转移2 mol电子，只有阴极生成1 mol H2，所以相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍，故A错误、B正确；由电极反应式可知，电解过程中阴极生成OH－，OH－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；由分析可知阳极反应为2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋2H2O＋H2↑，故D正确。 题型强化练(十五)　3.电化学中的多室、多池装置 1．(2025·贵州铜仁二模)电有机合成可以缩短传统有机合成线路，以丙烯腈(CH2===CHCN)为原料通过如下装置合成己二腈[NC(CH2)4CN]。下列说法正确的是(　　) A．①室有无色气体产生 B．c电极上发生还原反应 C．d电极发生的反应为2CH2===CHCN＋2H＋－2e－===NC(CH2)4CN D．每当b电极消耗22.4 L气体，会有4 mol H＋由③室向④室迁移 答案　C 解析　由题干装置可知，左侧为CH3OCH3燃料电池，a电极为负极，电极反应为：CH3OCH3－12e－＋16OH－===2CO＋11H2O，b电极为正极，电极反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，c与电源正极相连是阳极，电极反应为：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，d与电源负极相连是阴极，电极反应为：2CH2===CHCN＋2H＋＋2e－===NC(CH2)4CN。由分析可知，a电极为负极，电极反应为：CH3OCH3－12e－＋16OH－===2CO＋11H2O，故①室没有无色气体产生，A错误；c与电源正极相连是阳极，则c电极上发生氧化反应，B错误；d与电源负极相连是阴极，d电极发生的反应为2CH2===CHCN＋2H＋＋2e－===NC(CH2)4CN，C正确；题干未告知气体所处的状态，无法计算气体的物质的量，D错误。 2．(2025·湖南二模)某同学设计利用乙烷燃料电池来电解处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O)，其装置示意图如图所示，处理过程中存在反应Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。下列说法错误的是(　　) A．M电极的电极反应为C2H6－14e－＋7O2－===2CO2＋3H2O B．铬元素最终以Cr(OH)3形式除去 C．电解池右侧的Fe电极更换为石墨电极，对废水处理影响不大 D．若电解过程中，电子的有效利用率为60%，每处理掉0.2 mol的Cr2O，理论上N电极需要通入11.2 L(已折算为标准状况)O2 答案　D 解析　M电极为燃料电池的负极，氧离子作用下乙烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为C2H6－14e－＋7O2－===2CO2＋3H2O，故A正确；铬元素最终以氢氧化铬形式除去而达到处理酸性含铬废水的目的，故B正确；与M电极相连的右侧铁电极为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，右侧的铁电极更换为石墨电极，此时仍然是氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，不会影响对废水处理，故C正确；每处理掉0.2 mol重铬酸根离子，需要1.2 mol Fe2＋，若电解过程中，电子的有效利用率为60%，由得失电子数目守恒可知，理论上N电极需要通入标准状况下氧气的体积为×22.4 L/mol＝22.4 L，故D错误。 3．(2025·安徽三模)液流电池具有使用寿命长、储能规模大、深度放电、安全性高等优点，它广泛应用于储能领域。钒液流电池工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．电池在放电时，电解液中H＋由Ⅰ室通过交换膜移向Ⅱ室 B．充电时电极M发生的电极反应为VO＋e－＋2H＋===VO2＋＋H2O C．在硫酸溶液中用草酸还原V2O5制备电解液VO(HSO4)2，反应的离子方程式为V2O5＋C2O＋6H＋===2VO2＋＋2CO2↑＋3H2O D．采用电解VO(HSO4)2溶液可以制得五价钒离子电解液和三价钒离子电解液：阴极发生的电极反应为VO2＋＋e－＋2H＋===V3＋＋H2O 答案　D 解析　由原理图可知：放电时电极M发生还原反应：VO＋2H＋＋e－―→VO2＋＋H2O，推出M为正极，N为负极，电解液中H＋应由负极区移向正极区，即由Ⅱ室移向Ⅰ室，故A错误；充电时电极M为阳极，发生氧化反应，电极反应为VO2＋＋H2O－e－===VO＋2H＋，故B错误；草酸是弱酸，反应的离子方程式应为V2O5＋H2C2O4＋4H＋===2VO2＋＋2CO2↑＋3H2O，故C错误；电解时阴极发生还原反应，电极反应为VO2＋＋e－＋2H＋===V3＋＋H2O，故D正确。 4．(2025·浙江二模)某小组研究设计了如下装置示意图，联合制备硫酸、氯气和氢氧化钠。该设计改变了传统氯碱工业能耗大的缺点，可大幅度降低能耗。 下列说法不正确的是(　　) A．甲池中，质子经内电路移向Pt2极 B．理论上，甲池中消耗的SO2和乙池中生成的Cl2的物质的量之比为1∶1 C．乙池应选用阳离子交换膜 D．乙池的总反应方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 答案　D 解析　甲池为原电池，阳离子向正极移动，则质子向Pt2电极移动，A正确；当转移2 mol电子时，甲池消耗1 mol SO2，乙池生成1 mol Cl2，故甲池中消耗的SO2和乙池中生成的Cl2的物质的量之比为1∶1，B正确；乙池中左侧加入的饱和NaCl溶液中，钠离子向阴极B移动，用于制备NaOH，故乙池应选用阳离子交换膜，C正确；将阳极的反应×2加上阴极的反应得到总反应为4NaCl＋2H2O＋O24NaOH＋2Cl2↑，D错误。 5．(2025·河北石家庄二模)Zn—NO/乙醇混合可充电式液流电池系统在充放电过程中具有良好的稳定性，同时在正极区可以合成高附加值的醋酸铵，其工作原理如下图。下列说法错误的是(　　) A．放电时，Ru—Ni(OH)2为电池正极 B．充电过程中阴极区溶液的碱性减弱 C．放电时，正极的电极反应式为NO＋8e－＋6H2O===NH3＋9OH－ D．若正极区恰好生成1 mol醋酸铵，理论上负极质量减少130 g 答案　B 解析　放电时，Zn失去电子生成[Zn(OH)4]2－，则Zn板为负极，电极方程式为：Zn＋4OH－－2e－===[Zn(OH)4]2－，正极为硝酸根离子被还原为氨气，正极的电极反应式：NO＋8e－＋6H2O===NH3＋9OH－，此时OH－通过离子交换膜由左侧移向右侧；充电时，阴极的电极反应式：[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－，阳极的乙醇被氧化为乙酸，电极方程式为：C2H5OH－4e－＋4OH－===CH3COOH＋3H2O，此时OH－通过离子交换膜由右侧移向左侧，且生成的氨气和醋酸反应生成CH3COONH4。A．放电时，Zn作负极，Ru—Ni(OH)2为电池正极，故A正确；充电时，阴极的电极反应式：[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－，反应成氢氧根离子，阴极区溶液的碱性增强，故B错误；放电时，正极的电极反应式：NO＋8e－＋6H2O===NH3＋9OH－，故C正确；放电时，正极的电极反应式：NO＋8e－＋6H2O===NH3＋9OH－，充电时，阳极的乙醇被氧化为乙酸，电极方程式为：C2H5OH－4e－＋4OH－===CH3COOH＋3H2O，若正极区恰好生成1 mol醋酸铵，则转移4 mol电子，负极消耗2 mol Zn，质量减小130 g，故D正确。 6．(2025·山东威海二模)我国科学家在光电催化—化学耦合烟气脱硫并实现CO2的资源化利用与电能储存的研究中取得重大突破，其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．电极a的电极反应式：CO2＋2e－＋H2O===CO＋2OH－ B．装置A食盐水中NaCl质量分数：x%＜y% C．离子交换膜N为阴离子交换膜 D．每吸收1 mol SO2，理论上装置B的总质量增加62 g 答案　D 解析　装置B中，d极2Fe2＋－2e－===2Fe3＋，作原电池的负极；c极2H＋＋2e－===H2↑，作原电池的正极，则装置B为原电池。装置A为电解池，a极与电源的负极相连，作电解池的阴极，在该电极，CO2得电子产物与电解质反应生成CO和HCO，电极反应式为3CO2＋2e－＋H2O===CO＋2HCO；b极与电源正极相连，为电解池的阳极，食盐水中的Cl－失电子生成Cl2，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。装置A中，左侧HCO透过离子交换膜M进入中间盛有NaHCO3溶液室，右侧Na＋透过离子交换膜N进入中间盛有NaHCO3溶液室，使NaHCO3溶液由稀变浓，食盐水由浓变稀；离子交换膜M为阴膜，离子交换膜N为阳膜。由分析可知，电极a为阴极，CO2得电子产物与电解质反应生成CO和HCO，电极反应式：3CO2＋2e－＋H2O===CO＋2HCO，A不正确；装置A中，食盐水中Cl－失电子生成Cl2从溶液中逸出，Na＋透过阳离子交换膜N进入中间NaHCO3溶液室，从而使NaCl溶液由浓变稀，所以NaCl质量分数：x%＞y%，B不正确；由分析可知，Na＋能透过离子交换膜N，所以离子交换膜N为阳离子交换膜，C不正确；在装置B内，SO2－2e－＋2H2O===SO＋4H＋，在c极2H＋＋2e－===H2↑，每吸收1 mol SO2，同时生成1 mol H2，则理论上装置B的总质量增加1 mol×64 g/mol－1 mol×2 g/mol＝62 g，D正确。 7．(2025·湖北二模)科学家研发了一种基于Na3[Fe(CN)6]/Na4[Fe(CN)6]氧化还原循环系统的电驱动膜分离技术，将Na2SO4废水回收为高价值的H2SO4和NaOH，双极膜中H2O解离的H＋和OH－在电场作用下向两极迁移，简易工作原理如图。下列说法错误的是(　　) A．电极a与外接电源负极相连 B．装置中离子交换膜1和3均是阳离子交换膜 C．b电极反应式为[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－ D．浓缩池1中得到的产品为NaOH 答案　D 解析　由两电极的物质变化可判断出a、b分别为阴极、阳极。双极膜H2O解离的H＋和OH－分别移向浓缩池1和浓缩池2；阳极区的Na＋通过离子交换膜3(阳离子交换膜)定向移动到浓缩池2，并在浓缩池2中生成NaOH；淡化池中的SO通过交换膜2(阴离子交换膜)进入浓缩池1，并在浓缩池1中生成硫酸；淡化池中的Na＋经交换膜1(阳离子交换膜)进入阴极区，生成Na4[Fe(CN)6]。a为阴极，故与电源负极相连，A正确；由上述分析可知，装置中离子交换膜1和3均是阳离子交换膜，B正确；b为阳极，[Fe(CN)6]4－失电子发生氧化反应生成[Fe(CN)6]3－，故电极反应式为[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－，C正确；由上述分析可知浓缩池1中的产品为硫酸，D错误。 题型强化练(十六)　电化学装置图的综合分析 1．(2025·安徽三模)以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池的放电工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．充电时，阳极反应为Na2Fe[Fe(CN)6]－2e－===Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋ B．离子交换膜允许Na＋通过 C．Fe元素位于元素周期表d区，[Fe(CN)6]3－中Fe(Ⅲ)的未成对电子数为5 D．放电时，外电路中转移0.2 mol电子，两电极室物质(含电极)质量变化的差值为4.6 g 答案　D 解析　由于放电时正极反应为Fe[Fe(CN)6]＋2e－＋2Na＋===Na2Fe[Fe(CN)6]，则充电时阳极反应为Na2Fe[Fe(CN)6]－2e－===Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋，故A正确；放电时，正极消耗Na＋，而负极消耗Cl－，此时Na＋从左室移向右室。充电时，阳极释放Na＋，而阴极生成Cl－，此时Na＋从右室移向左室，故B正确；Fe为26号元素，价层电子排布3d64s2，位于元素周期表第四周期Ⅷ族，属于d区元素。[Fe(CN)6]3＋中Fe(Ⅲ)价层电子排布式为3d5，则Fe(Ⅲ)的未成对电子数为5，故C正确；放电时，外电路转移0.2 mol电子，则有0.2 mol Na＋从负极移向正极。所以负极电极室减少0.2 mol Na＋即4.6 g；正极电极室增加0.2 mol Na＋即4.6 g，则两电极室质量变化值的差值为4.6＋4.6＝9.2 g，故D错误。 2．(2025·山东临沂二模)一种电化学处理氨氮污染废水的装置如图所示。已知：Cl·与HO·为自由基，自由基之间结合生成的分子也可将NH氧化为N2。下列说法正确的是(　　) A．电极电势：a电极<b电极 B．自由基HO·氧化NH的离子方程式为6HO·＋2NH===N2＋2H＋＋6H2O C．相同数目的自由基结合生成的分子不同，标准状况下产生N2的体积不同 D．左室溶液pH下降，说明参加反应的Cl－数目大于H2O数目 答案　B 解析　由图可知a电极上Cl－转化为Cl·、H2O转化为HO·，均发生失电子的氧化反应，所以a为阳极，b为阴极。电极电势阳极高于阴极，即电极电势：a电极>b电极，A错误；HO·氧化NH生成N2，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，离子方程式为6HO·＋2NH===N2＋2H＋＋6H2O，B正确；2Cl·===Cl2、2HO·===H2O2，Cl2、H2O2氧化NH时，根据得失电子守恒，相同数目的自由基结合成的分子，氧化NH生成N2的物质的量相同，标准状况下体积也相同，C错误；Cl－转化为Cl·、H2O转化为HO·，Cl·、HO氧化NH的反应分别为3Cl·＋2NH===N2＋8H＋＋3Cl－、6OH·＋2NH===N2＋2H＋＋6H2O，左室溶液pH下降，说明生成H＋增多，从反应看参加反应的Cl－数目小于H2O数目，D错误。 3．(2025·山东济南二模)我国科学家利用WO2和NiOOH的协同作用实现了CH3OH和(CH3)2NH电催化合成HCON(CH3)2，反应装置及催化机理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．b为电源正极 B．工作一段时间后e极附近pH减小 C．CH3OH和(CH3)2NH均发生氧化反应 D．理论上每生成1 mol的C气体，e上有2 mol的(CH3)2NH被氧化 答案　D 解析　在该电催化合成装置中，CH3OH和(CH3)2NH在e电极发生反应生成HCON(CN3)2，发生氧化反应，所以e为阳极，d极为阴极；由分析知，e为阳极，与阳极相连的b为电源正极，A正确；e极发生的反应为CH3OH＋(CH3)2NH－4e－===HCON(CH3)2＋4H＋，工作一段时间后，e极附近氢离子浓度增大，pH减小，B正确；从催化机理图可知，CH3OH转化为·CHO，C元素化合价升高，(CH3)2NH转化为·N(CH3)2，N元素化合价升高，因此CH3OH和(CH3)2NH均发生氧化反应，C正确；由A分析可知，d极为阴极，e极为阳极，阴极反应为：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，H2即为题中的C气体，阳极反应为：CH3OH＋(CN3)2NH－4e－===HCON(CH3)2＋4H＋，根据得失电子守恒，理论上生成1 mol H2，转移2 mol电子，阳极上有0.5 mol的(CH3)2NH被氧化，D错误。 4．(2025·湖南二模)2019年10月9日诺贝尔化学奖授予在锂离子电池方向研究有突出贡献的三位科学家。磷酸铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的主流电池，其放电时工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．为了增强导电性，电解质可以配成水溶液 B．充电时，电极a与电源正极相连 C．充电时，电极b的反应式为LiFePO4－xe－===xLi＋＋Li1－xFePO4 D．电池驱动汽车前进时，负极材料减重14 g，理论上电路中转移4NA电子 答案　C 解析　根据Li＋的流向可知电极a为负极，失电子发生氧化反应，所以电极反应为LixC6－xe－===xLi＋＋C6；电极b为正极，得电子发生还原反应，电极反应式为Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4。负极区有活泼金属锂，遇水发生反应，故电解质不能配成水溶液，A错误；通过放电时Li＋迁移方向，确定电极a为负极，则充电时与外接电源的负极相连，B错误；充电时，电极b为阳极，与分析中正极的反应相反，反应式为LiFePO4－xe－===xLi＋＋Li1－xFePO4，C正确；电池驱动汽车前进时是原电池，负极的电极反应为LixC6－xe－===xLi＋＋C6，负极材料减少14 g时，有2 mol Li＋从负极脱嵌出来，故理论上电路中转移2 mol电子，D错误。 5．(2025·广东深圳二模)化学镀镍废水经分离处理后得到含磷废液(主要含NaH2PO2)和含镍废液(主要含NiCl2)，分别通入如图所示电解装置的两极室回收磷、镍。已知：H3PO2是一元中强酸；25 ℃时，H3PO4的Ka1＝6.9×10－3、Ka2＝6.2×10－8、Ka3＝4.8×10－13。电解过程中，下列说法不正确的是(　　) A．阳极的主要反应为H2PO＋2H2O－4e－===H2PO＋4H＋ B．Ⅰ室溶液的pH逐渐增大，Ⅱ室溶液的pH逐渐减小 C．理论上，每生成1 mol Ni，同时处理0.5 mol H2PO D．理论上，电路中每转移1 mol e－，Ⅲ室溶液质量减少65 g 答案　B 解析　阳极H2PO失去电子被氧化为H2PO，反应为H2PO＋2H2O－4e－===H2PO＋4H＋，A正确；Ⅰ室反应为H2PO＋2H2O－4e－===H2PO＋4H＋，生成氢离子通过质子交换膜进入Ⅱ室，H3PO2是一元中强酸，NaH2PO2溶液为碱性，生成的H2PO以电离为主(水解平衡常数为Kh＝＝＝＝1.4×10－12<Ka2)，溶液呈酸性，Ⅰ室溶液的pH逐渐减小；Ⅲ室反应为Ni2＋＋2e－===Ni，氯离子通过阴离子交换膜进入中间室，Ⅱ室溶液的pH逐渐减小，B错误；结合B分析和电子守恒，理论上，每生成1 mol Ni，电路中转移2 mol电子，则同时处理0.5 mol H2PO，C正确；结合B分析，理论上，电路中每转移1 mol e－，Ⅲ室中减少0.5 mol NiCl2，则溶液质量减少65 g，D正确。 6．(2025·湖北武汉二模)我国科技工作者设计了一套电化学装置，能在常温常压下实现硫化氢分解，制取氢气和硫黄，其原理如图所示。 下列说法错误的是(　　) A．该装置实现了光能―→电能―→化学能的转化 B．阳极区的总反应为H2S－2e－===S↓＋2H＋ C．质子交换膜不能换为阳离子交换膜 D．每产生32 g S，阴极区溶液质量会减小2 g 答案　D 解析　由分析，该装置实现了光能―→电能―→化学能的转化，A正确；由分析，阳极亚铁离子失去电子被氧化为铁离子，然后硫化氢和铁离子发生氧化还原生成硫单质和亚铁离子、氢离子，总反应为硫化氢失去电子生成硫单质和氢离子：H2S－2e－===S↓＋2H＋，B正确；为防止Fe3＋、Fe2＋向阴极移动而发生副反应，则质子交换膜不能换为阳离子交换膜，C正确；结合H2S－2e－===S↓＋2H＋，每产生32 g S(为1 mol)，电路中转移2 mol电子，会有2 mol氢离子迁移到阴极区生成氢气，则阴极区溶液质量不减小，D错误。 7．(2025·湖北三模)我国科技工作者设计了成对电解的高效双功能电催化剂，在电解池中实现了阴阳两极都得到高价值含氮化合物，其原理如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．催化电极a可连接铅酸蓄电池的Pb电极 B．电解过程中阳极室Na＋向催化电极b移动 C．阴极区的反应式为NO＋8e－＋9H＋===NH3＋3H2O D．每产生1 mol NH3，理论上正极区会产生2 mol 答案　D 解析　电极b发生还原反应，为阴极；电极a发生氧化反应，为阳极。铅酸蓄电池的Pb电极为负极，负极与阴极相连，A错误；电解过程中，阳离子无法通过阴离子交换膜，B错误；根据得失电子守恒与电荷守恒可知，阴极区的反应式应为NO＋8e－＋6H2O===NH3＋9OH－，C错误；每产生1 mol NH3转移8 mol e－，正极区(与电源正极相连的区域)又称阳极区，当电路中转化4 mol e－时，正极区会产生1 mol (苯乙胺转化为脱去4个H)，转移8 mol e－时产生2 mol ，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $