2027届高三化学一轮复习讲义： 多池、多室电化学装置

该高中化学高考复习讲义聚焦多池、多室电化学装置核心考点，涵盖多池串联分析、离子交换膜分类及作用、电化学计算与工业应用，按“教材基础-装置原理-综合应用”逻辑架构知识点。通过思维引航明确目标，自我诊断查缺补漏，要点梳理夯实基础，考向探究洞察考法，真题训练淬炼能力，系统构建从知识理解到解题应用的复习路径。 资料以科学思维培养为核心，创新设计“串联装置解题流程”模型，引导学生通过电极判断、电子转移、离子迁移三步法突破难点。结合氯碱工业等教材实例溯源高考，设置基础诊断、考向例题、真题体验分层练习，助力学生在有限时间内提升电化学综合分析与计算能力，为教师把控复习节奏、落实核心素养提供高效教学资源。

一轮复习 多池、多室电化学装置 思维引航 目标驱动 1.掌握多池连接的分析应用。 2.了解离子交换膜的分类及特点,理解离子交换膜在电化学装置中的作用。 3.掌握电化学的计算。 4.能综合应用电化学原理认识解决工业生产、生活中的实际问题 走进教材 自我诊断 【教材链接】(人教版选择性必修1 P107)氯碱工业离子交换膜电解槽工作原理示意图如图所示。试判断下列说法的正误。 1.工业上电解饱和食盐水时,Na+通过交换膜移向阳极(　) 2.氯碱工业中阳离子交换膜的作用是防止H2和Cl2混合爆炸,同时避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱质量(　) 3.阳离子交换膜与质子交换膜作用相同(　) 4.理论上可以利用燃料电池作为电源电解饱和食盐水(　) 5.以铅酸蓄电池为电源电解饱和食盐水,工作时,与Pb电极相连的一极产生H2(　) 6.电解槽工作前后两室电解液均为电中性(　) 7.电化学装置工作时,各电极上电子转移数目不一定相等(　) 8.电化学装置工作时,外电路与内电路通过的电量一定相等(　) 9.以铅酸蓄电池为电源电解饱和食盐水,工作时,每产生标准状况下22.4 L H2,铅酸蓄电池中电解质溶液的质量减少96 g(　) 10.粗铜电解精炼时,若电路中通过2 mol e−,阳极减少64 g(　) 查缺补漏 记录不足 _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ 复习任务一:多池电化学装置 【要点梳理·夯基固本】 常见多池串联装置图 (1)外接电源与电解池的串联(如图所示) 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。 (2)原电池与电解池的串联(如图甲、图乙所示) 甲、乙两图中,A均为原电池,B均为电解池。 【考向探究·考法洞察】 考向一:多池电化学装置 1.(2026·锦州模拟)某实验小组利用如图所示装置制备Fe(OH)2。已知甲装置的工作原理为2Na2S2+NaBr3===Na2S4+3NaBr,电极a、b采用石墨或Fe。下列说法不正确的是(　) A.乙装置中电极a应为Fe,电极b为石墨 B.乙装置中可用CuCl2溶液代替NaCl溶液 C.电极b发生的反应:2H2O+2e−===H2↑+2OH− D.理论上每生成9.0 g Fe(OH)2,甲装置中将有0.2 mol Na+向惰性电极Ⅱ移动 【加固训练】(2026·石家庄模拟)用钴酸锂电池作电源按该图装置进行电解。通电后,a电极上一直有气泡产生;d电极附近先出现白色沉淀(CuCl),后白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀(CuOH)。下列有关叙述正确的是(　) A.已知钴酸锂电池放电时总反应为Li1−xCoO2+LixC6===LiCoO2+6C,则m处Li1−xCoO2作负极,失电子 B.当外电路中转移0.2 mol电子时,理论上装置Ⅰ中加入100 mL 2 mol·L−1盐酸可复原 C.d电极为阴极,电解过程中发生反应Cu+Cl−−e−===CuCl D.随着电解的进行,U形管Ⅱ中发生了如下转化CuCl+OH−===CuOH+Cl− 【提炼升华】 “串联”类装置的解题流程 考向二:串联电化学装置的相关计算 2.(2026·哈尔滨模拟)二十大报告明确了生态文明建设的总基调是推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。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。某化学兴趣小组用题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)b为________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。当浓缩室得到4 L浓度为0.6 mol·L−1的盐酸时,M室中的溶液的质量变化为________(溶液体积变化忽略不计)。  (2)若在标准状况下,甲池有5.6 L O2参加反应,则乙池中处理废气(SO2和NO)的总体积为________L。  复习任务二:多室电化学装置 【要点梳理·夯基固本】 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 2.离子交换膜的作用 3.分析某室质量变化的关键 ①考虑该室(或该电极)的化学反应;②考虑通过“交换膜”的离子带来的质量变化。 【考向探究·考法洞察】 1.以纯碱溶液为原料,通过电解的方法可制备小苏打,原理装置图如图所示: 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↑ 2.钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域,用双极膜电解制备金属钴的装置如图所示。双极膜是一种离子交换复合膜,在直流电场作用下能将中间层的水分子解离成H+和OH−,并分别向两极迁移。下列说法错误的是(　) A.电解池工作时,阴离子交换膜与双极膜之间的溶液的pH增大 B.当电路中转移2 mol电子时,阴离子交换膜左侧溶液的质量理论上增加80 g C.电解过程中右侧溶液中的S透过阴离子交换膜移向左侧 D.电解总反应:2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+ 教材溯源　链接高考 电解法处理工业废弃物 ——出自《人教版选择性必修1 P110T6》 用电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中发生反应: Cr2+ 6Fe2++14H+===2Cr3++ 6Fe3++7H2O,最后Cr3+ 以 Cr(OH)3形式除去,原理示意图如图所示。 从教材中来　核心落实——素材这样用 1.(1)用Fe作电极的原因为_____________________ _____________(用电极反应式解释)。  (2)阴极附近溶液pH升高,溶液中同时生成的沉淀还有__________。  (3)若不考虑气体的溶解,当收集到H2 13.44 L(标准状况下)时,有________ mol Cr2被还原。  到高考中去　迁移应用——高考这样考 2.(2025·新课标卷)某研究小组设计如下电解池,既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。 电解时,下列说法错误的是(　) A.阳极区pH下降 B.OH−从阴极区向阳极区迁移 C.阴极发生反应N+7H2O+8e−===NH3·H2O+9OH− D.阴极转化1 mol N,阳极将生成4 mol HOCH2COO− 体验高考·淬炼考能 【走进真题　瞭望高考】 1.(2025·甘肃卷)我国科研工作者设计了一种Mg−海水电池驱动海水(pH=8.2)电解系统(如下图)。以新型MoNi/NiMoO4为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是(　) A.将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率 B.在外电路中,电子从电极1流向电极4 C.电极3的反应为:4OH−−4e−===2H2O+O2↑ D.理论上,每通过2 mol电子,可产生1 mol H2 2.(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 3.(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 【走出真题·淬炼考能】 相似素材整合 【素材一】(2024·浙江1月卷)通过电化学、热化学等方法,将CO2转化为HCOOH等化学品,是实现“双碳”目标的途径之一。 【素材二】(2023·北京卷)回收利用工业废气中的CO2和SO2,实验原理示意图如图。 命题视角拓展 4.(1)考查电极的判断及电极反应式的书写 ①素材一中,A极为________极,电极反应式为_______________;  B极为________极,电极反应式为_________________________。  ②素材二中,左侧电极为__________极,电极反应式为________;  右侧电极为______极,电极反应式为______________________。  (2)考查离子交换膜的有关判断 ①素材一中,每消耗1 mol CO2气体,有________mol H+通过质子交换膜移向________极(填“A”或“B”)。  ②素材二中,离子交换膜应为______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。  - 13 - 学科网（北京）股份有限公司 $ 一轮复习 多池、多室电化学装置 思维引航 目标驱动 1.掌握多池连接的分析应用。 2.了解离子交换膜的分类及特点,理解离子交换膜在电化学装置中的作用。 3.掌握电化学的计算。 4.能综合应用电化学原理认识解决工业生产、生活中的实际问题 走进教材 自我诊断 【教材链接】(人教版选择性必修1 P107)氯碱工业离子交换膜电解槽工作原理示意图如图所示。试判断下列说法的正误。 1.工业上电解饱和食盐水时,Na+通过交换膜移向阳极(　) 2.氯碱工业中阳离子交换膜的作用是防止H2和Cl2混合爆炸,同时避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱质量(　) 3.阳离子交换膜与质子交换膜作用相同(　) 4.理论上可以利用燃料电池作为电源电解饱和食盐水(　) 5.以铅酸蓄电池为电源电解饱和食盐水,工作时,与Pb电极相连的一极产生H2(　) 6.电解槽工作前后两室电解液均为电中性(　) 7.电化学装置工作时,各电极上电子转移数目不一定相等(　) 8.电化学装置工作时,外电路与内电路通过的电量一定相等(　) 9.以铅酸蓄电池为电源电解饱和食盐水,工作时,每产生标准状况下22.4 L H2,铅酸蓄电池中电解质溶液的质量减少96 g(　) 10.粗铜电解精炼时,若电路中通过2 mol e−,阳极减少64 g(　) 答案:1.×　2.√　3.×　4.√　5.√　6.√　7.×　8.√　9.×　10.× 查缺补漏 记录不足 _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ 复习任务一:多池电化学装置 【要点梳理·夯基固本】 常见多池串联装置图 (1)外接电源与电解池的串联(如图所示) 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。 (2)原电池与电解池的串联(如图甲、图乙所示) 甲、乙两图中,A均为原电池,B均为电解池。 【考向探究·考法洞察】 考向一:多池电化学装置 1.(2026·锦州模拟)某实验小组利用如图所示装置制备Fe(OH)2。已知甲装置的工作原理为2Na2S2+NaBr3===Na2S4+3NaBr,电极a、b采用石墨或Fe。下列说法不正确的是(　) A.乙装置中电极a应为Fe,电极b为石墨 B.乙装置中可用CuCl2溶液代替NaCl溶液 C.电极b发生的反应:2H2O+2e−===H2↑+2OH− D.理论上每生成9.0 g Fe(OH)2,甲装置中将有0.2 mol Na+向惰性电极Ⅱ移动 【解析】选B。乙装置目的是制备Fe(OH)2,需要Fe2+,电极a应为Fe,作阳极失电子生成Fe2+,电极b为阴极,可采用石墨,A正确;若用CuCl2溶液代替NaCl溶液,在阴极Cu2+得电子生成Cu,无法生成OH−,就不能生成Fe(OH)2,B错误;电极b为阴极,溶液中的H2O得电子发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e−===H2↑+2OH−,C正确;9.0 g Fe(OH)2的物质的量为n===0.1 mol,根据Fe−2e−===Fe2+,Fe2++2OH−===Fe(OH)2↓,生成0.1 mol Fe(OH)2,电路中转移0.2 mol电子,甲装置中阳离子向正极(惰性电极Ⅱ)移动,根据电荷守恒,有0.2 mol Na+向惰性电极Ⅱ移动 ,D正确。 【加固训练】(2026·石家庄模拟)用钴酸锂电池作电源按该图装置进行电解。通电后,a电极上一直有气泡产生;d电极附近先出现白色沉淀(CuCl),后白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀(CuOH)。下列有关叙述正确的是(　) A.已知钴酸锂电池放电时总反应为Li1−xCoO2+LixC6===LiCoO2+6C,则m处Li1−xCoO2作负极,失电子 B.当外电路中转移0.2 mol电子时,理论上装置Ⅰ中加入100 mL 2 mol·L−1盐酸可复原 C.d电极为阴极,电解过程中发生反应Cu+Cl−−e−===CuCl D.随着电解的进行,U形管Ⅱ中发生了如下转化CuCl+OH−===CuOH+Cl− 【解析】选D。根据电池总反应,LixC6作负极,则Li1−xCoO2作正极,得电子,A错误;盐酸中的水会稀释Ⅰ中的溶液,故不可复原,B错误;a电极一直有气泡,且a的材料为铜,故a电极为阴极,d电极为阳极,d电极反应式为Cu+Cl−−e−===CuCl,C错误;d电极先产生白色沉淀(CuCl),白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀(CuOH),发生的反应是CuCl+OH−===CuOH+Cl−,D正确。 【提炼升华】 “串联”类装置的解题流程 考向二:串联电化学装置的相关计算 2.(2026·哈尔滨模拟)二十大报告明确了生态文明建设的总基调是推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。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。某化学兴趣小组用题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)b为________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。当浓缩室得到4 L浓度为0.6 mol·L−1的盐酸时,M室中的溶液的质量变化为________(溶液体积变化忽略不计)。  (2)若在标准状况下,甲池有5.6 L O2参加反应,则乙池中处理废气(SO2和NO)的总体积为________L。  【解析】(1)丙中阳极上水放电发生氧化反应生成氧气和氢离子,氢离子从M室通过a膜进入浓缩室;N室中氯离子通过b膜进入浓缩室,最终得到较浓的盐酸,故b为阴离子交换膜。当浓缩室得到4 L浓度为0.6 mol·L−1盐酸时,迁移过来的氢离子为4 L×(0.6 mol·L−1−0.1 mol·L−1)=2 mol;2H2O−4e−===4H++O2↑,则反应1 mol水,M室中溶液的质量变化为减少1 mol×18 g·mol−1=18 g。 (2)乙池中SO2转化为硫酸根离子、NO转化为铵根离子;若标准状况下,甲池有5.6 L O2(为0.25 mol)参加反应,根据得失电子守恒可知,O2~4e−~2SO2~NO,则乙池中处理废气(SO2和NO)共0.7 mol,总体积为15.68 L。 答案:(1)阴　减少18 g　(2)15.68 复习任务二:多室电化学装置 【要点梳理·夯基固本】 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 2.离子交换膜的作用 3.分析某室质量变化的关键 ①考虑该室(或该电极)的化学反应;②考虑通过“交换膜”的离子带来的质量变化。 【考向探究·考法洞察】 1.以纯碱溶液为原料,通过电解的方法可制备小苏打,原理装置图如图所示: 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↑ 【解析】选C。由甲池放出O2知,乙池电极为电解池的阴极,和电源负极相连,溶液中氢离子放电生成氢气,A错误;电解池中阳离子移向阴极,B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4C+2H2O−4e−=== 4HC+ O2↑,D错误。 2.钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域,用双极膜电解制备金属钴的装置如图所示。双极膜是一种离子交换复合膜,在直流电场作用下能将中间层的水分子解离成H+和OH−,并分别向两极迁移。下列说法错误的是(　) A.电解池工作时,阴离子交换膜与双极膜之间的溶液的pH增大 B.当电路中转移2 mol电子时,阴离子交换膜左侧溶液的质量理论上增加80 g C.电解过程中右侧溶液中的S透过阴离子交换膜移向左侧 D.电解总反应:2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+ 【图解分析】 【解析】选A。由上述分析知,电解池工作时,右侧S通过阴离子交换膜向左侧移动,可与H+结合生成硫酸,则阴离子交换膜与双极膜之间的溶液的pH减小,A错误,C正确;当电路中转移2 mol电子时,阳极产生0.5 mol(16 g)O2,同时有1 mol (96 g)S透过阴离子交换膜向左移动,则阴离子交换膜左侧溶液的质量理论上增加96 g−16 g=80 g,B正确;由上述分析知,电解总反应为2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+,D正确。 教材溯源　链接高考 电解法处理工业废弃物 ——出自《人教版选择性必修1 P110T6》 用电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中发生反应: Cr2+ 6Fe2++14H+===2Cr3++ 6Fe3++7H2O,最后Cr3+ 以 Cr(OH)3形式除去,原理示意图如图所示。 从教材中来　核心落实——素材这样用 1.(1)用Fe作电极的原因为_____________________ _____________(用电极反应式解释)。  (2)阴极附近溶液pH升高,溶液中同时生成的沉淀还有__________。  (3)若不考虑气体的溶解,当收集到H2 13.44 L(标准状况下)时,有________ mol Cr2被还原。  【解析】根据图示,A作阳极,B作阴极,阳极电极反应式:Fe−2e−===Fe2+;阴极电极反应式:2H++2e−===H2↑。 (1)用Fe作阳极,发生氧化反应,失电子,电极反应式为Fe−2e−===Fe2+,产生的亚铁离子作还原剂。 (2)Cr2在溶液中向阳极移动,Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+和OH−反应生成Fe(OH)3沉淀。 (3)根据6H2~6Fe2+~Cr2得,当有13.44 L(标准状况下)H2放出时,应有0.1 mol Cr2被还原。 答案:(1)Fe−2e−===Fe2+ (2)Fe(OH)3 (3)0.1 到高考中去　迁移应用——高考这样考 2.(2025·新课标卷)某研究小组设计如下电解池,既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。 电解时,下列说法错误的是(　) A.阳极区pH下降 B.OH−从阴极区向阳极区迁移 C.阴极发生反应N+7H2O+8e−===NH3·H2O+9OH− D.阴极转化1 mol N,阳极将生成4 mol HOCH2COO− 【解析】选D。根据图示,电解时,左侧电极连接电源负极,为阴极,发生还原反应,电极反应式为N+7H2O+8e−===NH3·H2O+9OH−;右侧电极连接电源正极,为阳极,发生氧化反应,电极反应式为HOCH2CH2OH−4e−+5OH−===HOCH2COO−+4H2O。根据分析,阳极区消耗了 OH−,pH下降,A正确;阴极区生成了OH−,阳极区消耗了OH−,按照离子移动方向,OH−从阴极区通过阴离子交换膜向阳极区迁移,B正确;根据分析,阴极发生还原反应,电极反应式为N+7H2O+8e−===NH3·H2O+9OH−,C正确;阴极转化1 mol N,转移8 mol e−,此时阳极将生成2 mol HOCH2COO−,D错误。 体验高考·淬炼考能 【走进真题　瞭望高考】 1.(2025·甘肃卷)我国科研工作者设计了一种Mg−海水电池驱动海水(pH=8.2)电解系统(如下图)。以新型MoNi/NiMoO4为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是(　) A.将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率 B.在外电路中,电子从电极1流向电极4 C.电极3的反应为:4OH−−4e−===2H2O+O2↑ D.理论上,每通过2 mol电子,可产生1 mol H2 【解析】选D。由图可知,左侧为原电池,右侧为电解池,电极1为负极,发生氧化反应,电极反应式为Mg−2e−+2OH−===Mg(OH)2,电极2为正极,发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e−===H2↑+2OH−,右侧为电解池,电极3为阳极,产生氧气,电极4为阴极,产生氢气。催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率,提高催化效率,A正确;根据分析,电极1是负极,电极4为阴极,在外电路中,电子从电极1流向电极4,B正确;由分析可知,电极3为阳极,发生氧化反应,生成氧气,电极3的反应为4OH−−4e−===2H2O+O2↑,C正确;根据分析可知,电极2和电极4均产生氢气,理论上,每通过2 mol电子,可产生2 mol H2,D错误。 2.(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 【解析】选D。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为阳离子交换膜,膜Ⅱ为阴离子交换膜,膜Ⅲ为阳离子交换膜,据此解答。由分析可知,膜Ⅱ为阴离子交换膜, 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,转移电子的物质的量为1 mol,有1 mol Li+和1 mol Cl−分别透离子交换膜Ⅲ、Ⅱ,可得到1 mol LiCl,D正确。 3.(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 【解析】选C。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2H2O+2e−===H2↑+2OH−,Ⅲ室中氯化钠浓度降低,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。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;水可微弱地电离出氢离子和氢氧根离子,在外加电场作用下,使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;由分析可知,Ⅲ室中氯化钠浓度降低,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;Ⅳ室每生成1 mol NaOH,则转移1 mol电子,有1 mol氢离子移到Ⅱ室中,生成1 mol B(OH)3,D正确。 【走出真题·淬炼考能】 相似素材整合 【素材一】(2024·浙江1月卷)通过电化学、热化学等方法,将CO2转化为HCOOH等化学品,是实现“双碳”目标的途径之一。 【素材二】(2023·北京卷)回收利用工业废气中的CO2和SO2,实验原理示意图如图。 命题视角拓展 4.(1)考查电极的判断及电极反应式的书写 ①素材一中,A极为________极,电极反应式为_______________;  B极为________极,电极反应式为_________________________。  ②素材二中,左侧电极为__________极,电极反应式为________;  右侧电极为______极,电极反应式为______________________。  (2)考查离子交换膜的有关判断 ①素材一中,每消耗1 mol CO2气体,有________mol H+通过质子交换膜移向________极(填“A”或“B”)。  ②素材二中,离子交换膜应为______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。  答案:(1)①阳　2H2O−4e−===O2↑+4H+ 阴　CO2+2H++2e−===HCOOH ②阳　S−2e−+2OH−===S+H2O 阴　CO2+2e−+2H+===HCOOH (2)①2　B　②阳 - 13 - 学科网（北京）股份有限公司 $