专题06 多池串联装置分析（重难点讲义）化学鲁科版选择性必修1

本高中化学讲义聚焦多池串联装置分析，系统梳理原电池与电解池的区分方法，包括有外接电源时的电解池及电镀池判断，无外接电源时依据电池类型、电极材料与反应现象的判断，构建从基础判断到电子守恒计算及实际应用的学习支架。 资料以考情分析为导向，通过“判断方法-解题策略-思维建模”设计，结合典例与对练题培养科学思维和化学观念，如丙烯腈电解合成己二腈的分析。课中辅助教师突破重难，课后助力学生查漏补缺，强化知识应用能力。

专题06 多池串联装置分析 重难目标 1. 掌握串联装置中原电池、电解池的区分方法，准确判断各池电极名称、电子与离子移动方向。 2. 牢记串联电路电子转移总量相等，依托电子守恒完成多池联动的产物、溶液 pH 相关定量计算。 3. 结合电镀、精炼、氯碱工业等组合串联装置，书写各电极反应，分析电解过程中电解质、电极质量变化。 考情分析 在近几年高考试卷中，多池串联装置在电化学考点中占比约 40%~55%，是电化学板块高频难点。具有以下命题特点： 情境组合化：常将燃料电池、电镀池、电解精炼池、电解制备装置串联综合命题。 设问综合化：融合电极判断、电极方程式书写、多池定量计算、离子迁移多重设问。 陷阱隐蔽化：易混淆原电池 / 电解池电极规律、忽略串联电路电子守恒等量关系、误判阴阳离子移动方向。 1、有外接电源电池类型的判断方法 分析思路 有外接电源的各电池均为电解池，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 甲为电镀池，乙、丙均为电解池 2、无外接电源电池类型的判断方法 (1)直观判断 分析思路 题目中若有燃料电池、铅蓄电池等在电路中时则为原电池，则其他装置为电解池 A为原电池，B为电解池 (2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断 分析思路 原电池的特点：自发进行的氧化还原反应，电极一般不相同 电解池的特点：电极材料可以相同可以不相同，不要求是不是自发反应 A为电解池，B为原电池 (3)根据电极反应现象判断 分析思路 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 3、多池串联装置的解题策略 有关概念的分析判断 在确定了原电池和电解池后，电极的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化及电解质溶液的恢复等，只要按照各自的规律分析就可以了 综合装置中的有关计算 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 分析：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Cu6.4 g。甲池中H＋被还原，生成ZnSO4，溶溶液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 【名师点睛】 【思维建模】 “串联”类电池的解题流程 题型01 原电池与电解池的串联 【典例1】（25-26高三上·河南商丘·期末）实验室利用电池实现电解丙烯腈合成己二腈，装置如图所示。下列说法错误的是 A．电池工作时，装置的中间室中浓度变大 B．当电路中转移电子时，原电池装置中正极区溶液质量增加 C．电解时，石墨电极1区域加入，可将其转化为 D．电解一段时间后，石墨电极2附近区域溶液的减小 【对练1】（24-25高二上·广东深圳·期末）下图是利用甲醇燃料电池进行电化学研究的装置图，下列说法正确的是 A．甲池是化学能转化为电能的装置，总反应式为： B．石墨电极生成红色固体 C．反应一段时间后要使乙池恢复原状，可加入一定量固体 D．当甲池中(标准状况下)参加反应时，乙池中理论上可析出固体 【对练2】 （24-25高二上·湖北·期末）一种电化学装置如图所示，滤纸经过饱和NaCl溶液(滴加了淀粉-KI溶液)浸湿，将开关K闭合后，下列说法正确的是 A．一段时间后，观察到滤纸a点变蓝 B．b极为阴极，发生还原反应 C．盐桥中的电解质可换成溶液 D．电子流向， 题型02 电解池的串联 【典例2】（25-26高二上·湖北十堰·阶段检测）以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备H2和HClO的装置如图所示(工作时，H2O在双极膜界面处被催化解离成H+和OH-分别向两极迁移)。下列说法正确的是 A．一段时间后“全氢电池”右侧溶液的pH增大 B．“全氢电池”的双极膜中产生的向左移动 C．阳极区发生的电极反应为Cl--2e-+OH- = HClO D．理论上双极膜中2 mol H2O解离时，电解池阳极区减少1 mol阳离子(忽略HClO的电离) 【对练1】（25-26高二上·云南文山·阶段检测）以熔融碳酸盐燃料电池为电源，模拟在铁棒上镀铜，装置如图所示。下列说法错误的是 A．外电路中电子流向：通CO的Pt电极→导线→Fe电极 B．装置甲中通的Pt电极反应式： C．镀铜总反应式： D．若将镀铜装置换为粗铜精炼装置，则粗铜应与甲装置中的右侧Pt电极相连 【对练2】（25-26高二上·河北石家庄·阶段检测）如图所示的电解池甲、乙和丙中，a、b、c、d、e、f均为石墨电极。在电解过程中，直流电源中，电子由N极经外电路流向M极。电极b、d和f上没有气体逸出，但质量均增大且增大情况为b>f>d。符合上述实验结果的盐溶液是 选项 甲 乙 丙 A B C D A．A B．B C．C D．D 一、单选题 1．（25-26高二上·河北石家庄·阶段检测）如图装置是研究人员根据Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备。充电和放电过程中NaCl溶液体积变化忽略不计。充电时电极a的反应式为 。下列叙述正确的是 A．充电时，电极b与电源负极连接 B．放电时，NaCl溶液的pH不变，浓度减小 C．放电时，电极a反应： D．每生成2.24L Cl2(标准状况)时电极a质量理论净增2.3g 2．（25-26高二上·天津·阶段检测）我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水(pH=9.2)电解系统(如图)，以新型为催化剂(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正确的是 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，电子流动方向从电极电极电极电极2 C．电极3的反应为： D．理论上，每通过电子，可产生 3．（25-26高三上·湖南长沙·阶段检测）利用甲烷燃料电池电解制备的装置如图所示(M、N、P、Q电极均为惰性电极)。下列说法正确的是 A．A膜、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜 B．理论上，N极消耗2.24L氧气，Q极产生0.2mol气体 C．M极上的电极反应式： D．电解一段时间后，原料室中溶液的浓度会增大 4．（25-26高三上·湖北荆州·阶段检测）电解苯酚的乙腈水溶液可在电极上直接合成扑热息痛()，电极材料均为石墨。下列说法正确的是 A．该装置中双极膜右侧为阴离子交换膜 B．装置工作时，丙池中阴极区附近溶液的pH保持不变 C．电极c的电极反应式为+CH3CN+H2O-2e-→ +2H+ D．每合成1mol扑热息痛，理论上甲室中溶液的质量减少32g 5．（23-24高三上·天津南开·阶段检测）已知四甲基氢氧化铵是一种有机强碱，常用作电子工业清洗剂。以四甲基氯化铵为原料，采用电渗析法合成，工作原理如图。下列说法中错误的是 A．图中N型半导体为负极，P型半导体为正极 B．c为阳离子交换膜，e为阴离子交换膜 C．b电极反应方程式为 D．制备182g四甲基氢氧化铵，两极共产生33.6L气体(标准状况) 6．（2026·辽宁鞍山·模拟预测）为了从海水中提取锂，某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3(Ag电极或AgCl电极)取下互换，可实现锂的富集。下列说法正确的是 A．a电极电势高于b电极电势 B．装置中电极2应选择Ag电极，电极反应为Ag-e-=Ag+ C．电极1处互换电极前后发生的电极反应不同 D．理论上，电路中每转移1mol电子，就有1molLi+富集在右侧电解液中 7．（25-26高三上·重庆·阶段检测）下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备和NaOH的装置示意图，其中X、Y均为Ag/AgCl复合电极，电极a、b均为石墨，下列说法不正确的是 A．电极b是阴极，电极反应为： B．若反应前海水与河水均为2 L，忽略体积变化，电池从开始工作到停止放电，理论上可制得40 g NaOH C．浓差电池中的离子交换膜为阳离子交换膜 D．Y电极反应为： 8．（24-25高二上·海南·阶段检测）用设计成对环境无害的化学电源并以之为电源电解溶液制备，电解的工作原理如图所示，下列叙述错误的是 A．燃料电池通入的电极接电解池的Y电极 B．I膜为质子交换膜 C．该装置工作一段时间之后，N室pH将增大 D．理论上每生成4 mol产品，需消耗化学电源中的质量为92 g 9．（25-26高二上·甘肃陇南·阶段检测）如图所示的电解装置，通电一段时间后，观察到仅有R端变为蓝色。下列说法错误的是 A．Q电极上的电极反应式为 B．Cu电极上的电极反应式为 C．Fe电极的质量较开始时增重 D．左侧烧杯中可以用检验是否存在 10．（24-25高三上·辽宁大连·阶段检测）利用浓差电池电解硫酸钠溶液可以制得、、和NaOH，其装置如图所示(a、电极均为石墨电极，已知：溶液A为溶液；溶液B为溶液)。 下列说法错误的是 A．电池放电过程中为负极，电极反应为： B．a电极可以替换为Cu电极 C．c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜 D．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得60g氢氧化钠 11．（25-26高三上·河北·期中）以水、空气为原料，利用电化学原理可制取绿色氧化剂，其制备原理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．电极电势：a极极 B．b极上电极反应式： C．阴极上电极反应式： D．当电路中有2mol电子转移时，理论上移向d极的质子的数目为 12．（25-26高二上·重庆·期中）制造尼龙-66的原料己二腈()用量很大，采用丙烯腈()电合成己二腈(如图)，反应条件温和、反应试剂纯净、生产效率更高。下列说法正确的是 A．c电极上发生还原反应 B．a的电极反应为： C．①室和④室的pH降低 D．电解池总反应为： 13．（24-25高二上·云南保山·阶段检测）某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为，其他电极均为。下列说法错误的是 A．电极Ⅰ发生氧化反应 B．相同时间内，电极Ⅱ与电极Ⅳ的质量变化值相同 C．电流方向：电极Ⅳ→电流计→电极Ⅰ D．电极Ⅲ的电极反应： 二、解答题 14．（24-25高二上·宁夏·期末）电化学原理在能量转化、物质制备及环境保护等领域均有广泛应用，请回答下列问题： (1)1977年，伏打电堆的发明为电化学的创建开辟了道路。某化学兴趣小组在阅读了相关资料后，想把反应设计成原电池，则电池的负极材料应选择_______；正极的电极反应式为_______。 (2)工业上常用电解氧化法在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质一般采用硫酸溶液，阳极的电极反应式为_______。 (3)一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图甲所示，该电池用KOH溶液作为电解质溶液。以该燃料电池为电源电解足量的饱和CuSO4溶液以实现向铁棒上镀铜，装置如图乙所示： ①电极为燃料电池的_______(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_______。 ②电极应选用的电极材料为_______(填“铁”或“铜”)。 (4)某研究团队合成低配位Cu在碱性条件下催化CO2还原生成乙烯的电化学装置如图2所示。 ①Y为电源的___________(填“正极”或“负极”)。 ②电极A上的电极反应式为___________。 ③理论上电极A上消耗的CO2与电极B上生成的O2的物质的量之比为___________。 15．（25-26高二上·天津·阶段检测）电化学知识在生产、生活中应用广泛，请按照要求回答下列问题： (1)用如图所示装置和药品、闭合K1接通直流电源进行电解一段时间，观察到电极b附近的现象为_____________________________________。电极a的电极反应式为____________。 (2)铅酸蓄电池充放电的电池反应式为：，该电池放电时的正极反应式为_______________________。充电时，外接电源负极与______(填“Pb”或“PbO2”)连接，溶液的pH会____________。(填“增大”、“减小”或“不变”) (3)某同学设计了如图所示装置，可探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理。 ①甲装置中负极的电极反应式为_____________________________________。 ②乙装置中C 电极的电极反应式为_____________________________________。 ③乙中的X把电解槽隔成了阴极室和阳极室，X为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 ④若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，丙装置中阴极析出铜的质量为_________g。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 多池串联装置分析 重难目标 1. 掌握串联装置中原电池、电解池的区分方法，准确判断各池电极名称、电子与离子移动方向。 2. 牢记串联电路电子转移总量相等，依托电子守恒完成多池联动的产物、溶液 pH 相关定量计算。 3. 结合电镀、精炼、氯碱工业等组合串联装置，书写各电极反应，分析电解过程中电解质、电极质量变化。 考情分析 在近几年高考试卷中，多池串联装置在电化学考点中占比约 40%~55%，是电化学板块高频难点。具有以下命题特点： 情境组合化：常将燃料电池、电镀池、电解精炼池、电解制备装置串联综合命题。 设问综合化：融合电极判断、电极方程式书写、多池定量计算、离子迁移多重设问。 陷阱隐蔽化：易混淆原电池 / 电解池电极规律、忽略串联电路电子守恒等量关系、误判阴阳离子移动方向。 1、有外接电源电池类型的判断方法 分析思路 有外接电源的各电池均为电解池，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 甲为电镀池，乙、丙均为电解池 2、无外接电源电池类型的判断方法 (1)直观判断 分析思路 题目中若有燃料电池、铅蓄电池等在电路中时则为原电池，则其他装置为电解池 A为原电池，B为电解池 (2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断 分析思路 原电池的特点：自发进行的氧化还原反应，电极一般不相同 电解池的特点：电极材料可以相同可以不相同，不要求是不是自发反应 A为电解池，B为原电池 (3)根据电极反应现象判断 分析思路 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 3、多池串联装置的解题策略 有关概念的分析判断 在确定了原电池和电解池后，电极的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化及电解质溶液的恢复等，只要按照各自的规律分析就可以了 综合装置中的有关计算 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 分析：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Cu6.4 g。甲池中H＋被还原，生成ZnSO4，溶溶液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 【名师点睛】 【思维建模】 “串联”类电池的解题流程 题型01 原电池与电解池的串联 【典例1】（25-26高三上·河南商丘·期末）实验室利用电池实现电解丙烯腈合成己二腈，装置如图所示。下列说法错误的是 A．电池工作时，装置的中间室中浓度变大 B．当电路中转移电子时，原电池装置中正极区溶液质量增加 C．电解时，石墨电极1区域加入，可将其转化为 D．电解一段时间后，石墨电极2附近区域溶液的减小 【答案】B 【分析】原电池（装置A）作为电源，驱动右侧电解池（装置B）完成丙烯腈到己二腈的合成，首先通过原电池的反应特征判断正负极，再推导电解池的阴阳极：装置A（原电池）右侧Zn电极区域：Zn转化为，Zn元素化合价从0升高到+2，发生失电子的氧化反应：，因此Zn电极为原电池负极；左侧电极区域：转化为，Mn元素化合价从+4降低到+2，发生得电子的还原反应：，因此电极为原电池正极。 原电池的负极（Zn电极）输出电子，电子沿导线流向电解池的石墨电极1；原电池的正极（电极）接收电解池石墨电极2流出的电子。因此石墨电极1为电解池阴极，电极反应式为：，石墨电极2为电解池阳极，电极反应式为：。 【详解】A．原电池工作时，负极区通过阳离子交换膜进入中间室，正极区通过阴离子交换膜进入中间室，浓度变大，A正确； B．转移电子时，正极有（固体，质量）反应进入溶液，同时为平衡电荷，有（质量）迁移出正极区，正极区溶液质量实际减少，并非增加，B错误； C．石墨电极1接原电池负极，为电解池阴极，发生得电子的还原反应：，可生成己二腈，C正确； D．石墨电极2接原电池正极，为电解池阳极，发生反应，阳极生成的H+会通过质子交换膜迁移至阴极区，阳极区H+的物质的量保持不变，但阳极消耗了水，所以浓度增大，减小，D正确； 故选B。 【对练1】（24-25高二上·广东深圳·期末）下图是利用甲醇燃料电池进行电化学研究的装置图，下列说法正确的是 A．甲池是化学能转化为电能的装置，总反应式为： B．石墨电极生成红色固体 C．反应一段时间后要使乙池恢复原状，可加入一定量固体 D．当甲池中(标准状况下)参加反应时，乙池中理论上可析出固体 【答案】D 【详解】A．甲池为甲醇燃料电池，将化学能转化为电能，但其电解质为溶液，反应生成的会与反应生成，总反应为，不是生成，A错误； B．甲池中通入的电极为正极，石墨与正极相连为电解池阳极，阳极上放电生成，无红色固体生成，红色固体在阴极电极上析出，B错误； C．乙池中电解过量溶液，反应生成、和，根据“出什么加什么”的复原原则，应加入（或）恢复原状，加入会额外引入，无法复原，C错误； D．标准状况下的物质的量为，反应转移电子的物质的量为，根据电子守恒，乙池中析出的物质的量为，质量为，D正确； 故选D。 【对练2】 （24-25高二上·湖北·期末）一种电化学装置如图所示，滤纸经过饱和NaCl溶液(滴加了淀粉-KI溶液)浸湿，将开关K闭合后，下列说法正确的是 A．一段时间后，观察到滤纸a点变蓝 B．b极为阴极，发生还原反应 C．盐桥中的电解质可换成溶液 D．电子流向， 【答案】D 【分析】从装置图中看，两烧杯装置构成原电池，结合滤纸构成电解池。Zn为负极，则a为阴极，b为阳极，Cu为正极。 【详解】A．a极为电解池阴极，发生还原反应，电极反应式为：，无氧化性物质氧化生成碘单质，a极不变蓝，A错误； B．b极连接原电池正极，为电解池阳极，发生氧化反应，B错误； C．盐桥换成溶液时，会向右侧溶液移动，生成沉淀，破坏原电池的电荷传导，无法正常工作，C错误； D．电子仅在导线中移动，不能进入电解质溶液，电子从原电池负极流出流向电解池阴极，从电解池阳极流出流向原电池正极，D正确； 故选D。 题型02 电解池的串联 【典例2】（25-26高二上·湖北十堰·阶段检测）以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备H2和HClO的装置如图所示(工作时，H2O在双极膜界面处被催化解离成H+和OH-分别向两极迁移)。下列说法正确的是 A．一段时间后“全氢电池”右侧溶液的pH增大 B．“全氢电池”的双极膜中产生的向左移动 C．阳极区发生的电极反应为Cl--2e-+OH- = HClO D．理论上双极膜中2 mol H2O解离时，电解池阳极区减少1 mol阳离子(忽略HClO的电离) 【答案】D 【分析】由图知，左图为原电池，其中左边吸附层为负极，发生氧化反应，H2-2e‑+2OH- = 2H2O，右边吸附层为正极，发生还原反应，2H++2e- = H2↑；右图为电解池，因为电解氯化钠溶液制备H2和HClO，则阳极反应式为Cl--2e-+H2O = HClO+H+。 【详解】A． 全氢电池右侧为正极区，正极反应为2H++2e- = H2↑（消耗H+），同时双极膜解离的H+向正极迁移补充H+，H+浓度基本不变，pH不变，A错误； B． 原电池中阳离子向正极迁移，阴离子向负极迁移，所以“全氢电池”的双极膜中产生的H+向右移动，B错误； C． 因为电解氯化钠溶液可制备HClO，则阳极反应式为Cl--2e-+H2O = HClO+H+，C错误； D． 理论上，双极膜中2 molH2O解离时，可以形成2 molH+、2 molOH-，转移2 mol电子，根据Cl--2e-+H2O = HClO+H+，可以知道阳极生成1 molH+，转移2 mol电子，有2mol通过阳离子交换膜进入阴极区，故电解池阳极区减少1 mol阳离子(忽略HClO的电离)，D正确； 故选D。 【对练1】（25-26高二上·云南文山·阶段检测）以熔融碳酸盐燃料电池为电源，模拟在铁棒上镀铜，装置如图所示。下列说法错误的是 A．外电路中电子流向：通CO的Pt电极→导线→Fe电极 B．装置甲中通的Pt电极反应式： C．镀铜总反应式： D．若将镀铜装置换为粗铜精炼装置，则粗铜应与甲装置中的右侧Pt电极相连 【答案】C 【分析】由图可知，甲中通一氧化碳的左侧铂电极为负极，通氧气的右侧铂电极为正极。左侧铂电极与乙中铁电极相连，右侧铂电极与乙中铜电极相连，因此乙中铁电极为阴极、铜电极为阳极。根据两装置的电极身份和电极反应，判断电子流向、镀铜总效果及粗铜精炼时的接法。 【详解】A．甲中通一氧化碳的左侧铂电极是负极，图示该电极与乙中铁电极相连，电子从燃料电池负极经导线流向电解池阴极，因此题给电子流向正确，A正确； B．甲中通氧气的右侧铂电极是正极，发生还原反应。元素与电荷守恒，正确电极反应式为，B正确； C．图中铜电极与甲的正极相连，是阳极；铁电极与甲的负极相连，是阴极。阳极反应为，阴极反应为，两式相加后总效果为，铁棒不被氧化，所以题给总反应式错误，C错误； D．粗铜精炼时，粗铜应作阳极并接电源正极；甲中右侧通氧气的铂电极是正极，因此粗铜应与该电极相连，D正确； 故选C。 【对练2】（25-26高二上·河北石家庄·阶段检测）如图所示的电解池甲、乙和丙中，a、b、c、d、e、f均为石墨电极。在电解过程中，直流电源中，电子由N极经外电路流向M极。电极b、d和f上没有气体逸出，但质量均增大且增大情况为b>f>d。符合上述实验结果的盐溶液是 选项 甲 乙 丙 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】电子在外电路由N极流向M极，可判断N为直流电源负极，M为直流电源正极，因此a、c、e为电解池阳极，b、d、f为电解池阴极。题干给出b、d、f电极上没有气体逸出且电极质量均增大，说明阴极上是金属阳离子得电子发生还原反应析出金属单质，水溶液中、不会在阴极放电，阴极会产生氢气。三个电解池为串联电路，各个电极转移电子的物质的量完全相等，选取转移电子进行计算，需要满足电极增重关系。 【详解】A．甲电解液，阴极b电极反应：；乙电解液，阴极d电极反应：；丙电解液，阴极f电极反应：。当电路转移电子时，b电极析出的物质的量为，质量；d电极析出的物质的量为，质量；f电极析出的物质的量为，质量，得到增重大小关系，与题干条件不相符，A不符合题意； B．甲电解液，阴极b电极反应：，电极质量增大；乙电解液，水溶液中不放电，阴极d电极反应：，电极有气体放出，电极质量不变；丙电解液，水溶液中不放电，阴极f电极反应：，电极有气体放出，电极质量不变，不满足题干“b、d、f上没有气体逸出，但质量均增大”的条件，B不符合题意； C．甲电解液，阴极b电极反应：；乙电解液，阴极d电极反应：；丙电解液，阴极f电极反应：。当电路转移电子时，b电极析出物质的量为，质量；d电极析出物质的量为，质量；f电极析出物质的量为，质量，得到增重大小关系，阴极全部无气体生成，电极质量均增大，完全符合题干条件，C符合题意； D．甲电解液，乙电解液，丙电解液，水溶液中放电能力弱于水电离的，、也不会放电，阴极b、d、f均发生反应，电极均放出氢气，电极质量不增加，与题干条件冲突，D不符合题意； 故选C。 一、单选题 1．（25-26高二上·河北石家庄·阶段检测）如图装置是研究人员根据Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备。充电和放电过程中NaCl溶液体积变化忽略不计。充电时电极a的反应式为 。下列叙述正确的是 A．充电时，电极b与电源负极连接 B．放电时，NaCl溶液的pH不变，浓度减小 C．放电时，电极a反应： D．每生成2.24L Cl2(标准状况)时电极a质量理论净增2.3g 【答案】C 【分析】由题知放电时电极a的反应式为 可知，放电时，电极a为负极，电极b为正极，氯气得到电子发生还原反应生成氯离子，电极反应式：，因此充电时，电极a与电源负极连接（阴极），电极b与电源正极连接（阳极）。 【详解】A．充电时，电极 b为阳极，与电源正极连接，A错误； B．放电时，电极a反应： ，电极b反应：，即负极a上脱嵌进入NaCl溶液，正极上进入NaCl溶液，故NaCl溶液浓度增大，但是pH保持不变，B错误； C．放电时电极a是原电池的负极，发生充电时阴极反应的逆过程：失去电子，释放出，反应式为，符合原电池负极的氧化反应规律，C正确； D．充电时，阳极上产生2.24 L Cl2(标准状况)相当于0.1 mol Cl2，阴极(a极)反应： ，根据电子守恒，NaCl溶液中有嵌入阴极，阴极质量净增4.6 g，D错误； 故选C。 2．（25-26高二上·天津·阶段检测）我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水(pH=9.2)电解系统(如图)，以新型为催化剂(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正确的是 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，电子流动方向从电极电极电极电极2 C．电极3的反应为： D．理论上，每通过电子，可产生 【答案】A 【分析】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连接正极，为阳极，水被氧化产生氧气，电极反应式为：，电极4为阴极，水被还原产生氢气，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；据此解答。 【详解】A．泡沫镍为多孔结构，将催化剂生长在其上可增大反应接触面积，加快反应速率，提高催化效率，A正确； B．电子仅能在外电路中移动，无法在电解质溶液中传导，外电路中电子流动方向为电极1→电极4、电极3→电极2，不存在电极4到电极3的电子流动，B错误； C．电极3连接原电池正极，为电解池阳极，发生失电子的氧化反应，正确电极反应为，选项给出的反应为得电子的还原反应，不符合阳极反应规律，C错误； D．原电池正极（电极2）和电解池阴极（电极4）均产生，每通过电子，两个电极各生成，共得到，D错误； 故选A。 3．（25-26高三上·湖南长沙·阶段检测）利用甲烷燃料电池电解制备的装置如图所示(M、N、P、Q电极均为惰性电极)。下列说法正确的是 A．A膜、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜 B．理论上，N极消耗2.24L氧气，Q极产生0.2mol气体 C．M极上的电极反应式： D．电解一段时间后，原料室中溶液的浓度会增大 【答案】A 【分析】由装置图知左边装置：甲烷燃料电池装置，属于原电池极为负极，电极反应为，极为正极，电极反应为；右边装置：电解池装置极与正极相连为阳极，电极反应为，极为阴极，电极反应为，据此解答。 【详解】A．产品室制备，需通过A膜从阳极室进入产品室，需通过B膜从原料室进入产品室，需通过C膜从原料室进入阴极室生成，故A膜、C膜为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜，A正确； B．题干未说明气体处于标准状况，无法计算氧气的物质的量，无法推导Q极产生气体的物质的量，B错误； C．M极为燃料电池负极，失电子结合传导过来的生成和，电极反应为，反应物无，C错误； D．电解过程中原料室的通过C膜移向阴极室，通过B膜移向产品室，溶质减少，溶液浓度减小，D错误； 故本题答案选A。 4．（25-26高三上·湖北荆州·阶段检测）电解苯酚的乙腈水溶液可在电极上直接合成扑热息痛()，电极材料均为石墨。下列说法正确的是 A．该装置中双极膜右侧为阴离子交换膜 B．装置工作时，丙池中阴极区附近溶液的pH保持不变 C．电极c的电极反应式为+CH3CN+H2O-2e-→ +2H+ D．每合成1mol扑热息痛，理论上甲室中溶液的质量减少32g 【答案】C 【分析】左侧甲、乙室为原电池，电极a的反应为，电极b的反应为，则电极a为负极，电极b为正极；丙池为苯酚合成扑热息痛的电解池，a连接丙池的d电极，b连接丙池的c电极， c为阳极、d为阴极。 【详解】A．双极膜可以在电场作用下解离出和，向左侧甲室（碱性环境）提供，向右侧乙室（酸性环境）提供，因此双极膜右侧是允许通过的阳离子交换膜，A错误； B．丙池d为阴极，阴极反应为，阴极区pH增大，B错误； C．电极c是阳极，发生失电子的氧化反应，反应物为苯酚、CH3CN和H2O，失去2 mol电子生成扑热息痛和，该电极反应式符合阳极氧化的电荷、原子守恒规律，C正确； D．由C选项每合成1mol扑热息痛转移2mol电子，根据电极a的反应为，每转移2mol电子，甲室中生成1mol O2，同时双极膜解离出2mol 进入甲室，则甲室质量增肌为，D错误； 故选C。 5．（23-24高三上·天津南开·阶段检测）已知四甲基氢氧化铵是一种有机强碱，常用作电子工业清洗剂。以四甲基氯化铵为原料，采用电渗析法合成，工作原理如图。下列说法中错误的是 A．图中N型半导体为负极，P型半导体为正极 B．c为阳离子交换膜，e为阴离子交换膜 C．b电极反应方程式为 D．制备182g四甲基氢氧化铵，两极共产生33.6L气体(标准状况) 【答案】B 【分析】以四甲基氯化铵为原料，采用电渗析法合成，由图可知，左边装置为电解池，电极a区域由稀变为浓，则中间区域原料室中的需透过c膜向a极移动，电极a产生，电解池中，阳离子往阴极移动，故电极a为阴极，电极b为阳极，据此分析。 【详解】A．由分析知，a电极为电解池阴极，连接电源负极，故a连接的N型半导体为负极，b电极为阳极，连接的P型半导体为正极，A正确； B．需透过c膜向a极移动，与阴极生成的结合得到，故c为阳离子交换膜；右侧b极区的需透过e膜向左侧移动，故e也为阳离子交换膜，B错误； C．b为阳极，溶液中失电子生成，电极反应为，C正确； D．摩尔质量为，该物质的物质的量为，反应转移电子，阴极生成，阳极生成，标准状况下气体总体积为，D正确； 故选B。 6．（2026·辽宁鞍山·模拟预测）为了从海水中提取锂，某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3(Ag电极或AgCl电极)取下互换，可实现锂的富集。下列说法正确的是 A．a电极电势高于b电极电势 B．装置中电极2应选择Ag电极，电极反应为Ag-e-=Ag+ C．电极1处互换电极前后发生的电极反应不同 D．理论上，电路中每转移1mol电子，就有1molLi+富集在右侧电解液中 【答案】D 【分析】电极1反应式为，则电极1为阴极，电极2为阳极，材料为Ag，则电极反应式为，电极3为阴极，电极反应式为，电极4为阳极，电极反应式为，故a为电源负极，b为电源正极； 【详解】A．a为电源负极，b为电源正极，a处的电势更低，A错误； B．要电极2与3取下互换后，装置还能正常运行，则电极2材料为Ag，电极反应式应为，B错误； C．电极4在放电一段时间后，转化为，换后与电极1发生相同反应，C错误； D．根据电子守恒，电路中各处的电量相同，故电路中每转移1mol电子，就有富集在右侧电解液中，D正确； 故选D。 7．（25-26高三上·重庆·阶段检测）下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备和NaOH的装置示意图，其中X、Y均为Ag/AgCl复合电极，电极a、b均为石墨，下列说法不正确的是 A．电极b是阴极，电极反应为： B．若反应前海水与河水均为2 L，忽略体积变化，电池从开始工作到停止放电，理论上可制得40 g NaOH C．浓差电池中的离子交换膜为阳离子交换膜 D．Y电极反应为： 【答案】B 【分析】根据右侧电解池可知，X电极为浓差电池的负极，银在负极失去电子发生氧化反应生成氯化银，电极反应式为Ag+Cl--e-=AgCl，Y电极为正极，氯化银在正极得到电子发生还原反应生成银和氯离子，电极反应式为AgCl+e-=Ag+Cl-；与X电极相连的b电极为电解池的阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，硫酸钠溶液中的钠离子通过阳离子交换膜d进入阴极室，与Y电极相连的a电极为阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，硫酸钠溶液中的硫酸根离子通过阴离子交换膜c进入阳极室，则阳极室制得硫酸，阴极室制得氢氧化钠，据此解答。 【详解】A．b电极为电解池的阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，A正确； B．停止放电时，原电池两侧的相等，放电前负极钠离子的物质的量是2.5mol/L×2L=5mol，正极钠离子的物质的量是0.5mol/L×2L=1mol，由于两侧溶液体积相等，因此停止放电时，两侧溶液中钠离子的物质的量均是3mol，所以需要转移2  mol Na+进入正极，则需要同时转移2 mol电子，根据电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-可知理论上要生成2mol氢氧化钠，质量为80 g NaOH，B错误； C．电池工作时，Na+从上往下移动，应选用阳离子交换膜，C正确； D．根据分析，Y电极为正极，电极反应式为AgCl+e-=Ag+Cl-，D正确； 故选B。 8．（24-25高二上·海南·阶段检测）用设计成对环境无害的化学电源并以之为电源电解溶液制备，电解的工作原理如图所示，下列叙述错误的是 A．燃料电池通入的电极接电解池的Y电极 B．I膜为质子交换膜 C．该装置工作一段时间之后，N室pH将增大 D．理论上每生成4 mol产品，需消耗化学电源中的质量为92 g 【答案】D 【分析】用设计成对环境无害的燃料电池，产物是，则作还原剂，发生氧化反应，通入的电极为燃料电池的负极，作氧化剂，发生还原反应，通入的电极为燃料电池的正极；根据产品室与原料室的位置可知，M室中的H+应向产品室中移动可知，M室为阳极室，N室为阴极室。 【详解】A．在燃料电池中失电子发生氧化反应，为燃料电池负极，电解池Y电极连接的N室为阴极，阴极需接电源负极，因此通入的电极接电解池的Y电极，A正确； B．M室为阳极室，阳极发生反应，生成的需要通过I膜进入产品室，与原料室迁移来的反应生成，因此I膜为质子交换膜，B正确； C．N室为阴极室，阴极发生反应，反应生成，因此装置工作一段时间后N室pH将增大，C正确； D．每生成4 mol 需要4 mol ，对应电路中转移4 mol电子；在燃料电池中被还原为时，1 mol 得到8 mol电子，因此转移4 mol电子消耗的物质的量为0.5 mol，质量为，不是92 g，D错误； 故选D。 9．（25-26高二上·甘肃陇南·阶段检测）如图所示的电解装置，通电一段时间后，观察到仅有R端变为蓝色。下列说法错误的是 A．Q电极上的电极反应式为 B．Cu电极上的电极反应式为 C．Fe电极的质量较开始时增重 D．左侧烧杯中可以用检验是否存在 【答案】D 【分析】根据“R端变蓝”判断电极极性：R端失电子生成使淀粉变蓝，故R为阳极，结合串联电路的电极对应关系，可推出电源Y为正极、X为负极，Fe为左池阴极、Pt为左池阳极，石墨为右池阴极、Cu为右池阳极，Q为试纸端阴极。 【详解】A．Q为阴极，水电离出的优先得电子生成，电极反应式为，A正确； B．Cu为右池阳极，Cu是活性电极，优先失电子生成，电极反应式为，B正确； C．Fe为左池阴极，溶液中氧化性强于的金属阳离子在Fe表面得电子生成金属单质附着，电极质量较初始时增重，C正确； D．是检验的特征试剂，不能检验，且Fe为阴极不会失电子生成铁的离子，D错误； 故答案选D。 10．（24-25高三上·辽宁大连·阶段检测）利用浓差电池电解硫酸钠溶液可以制得、、和NaOH，其装置如图所示(a、电极均为石墨电极，已知：溶液A为溶液；溶液B为溶液)。 下列说法错误的是 A．电池放电过程中为负极，电极反应为： B．a电极可以替换为Cu电极 C．c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜 D．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得60g氢氧化钠 【答案】B 【分析】由溶液A的浓度小于溶液B可知，浓差电池中Ag(2)为正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银，Ag(1)为负极，银失去电子发生氧化反应生成银离子；与正极相连的电极a为阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，中间池中硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阳极区，电极b为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，中间池中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极区。 【详解】A．浓差电池中，浓度更低的一侧（溶液A，1mol/L AgNO3）的Ag(1)更易失电子，发生反应，为负极；高浓度侧的Ag(2)为正极，发生反应，A正确； B．a电极是电解池的阳极，若替换为Cu电极，Cu属于活性阳极，会优先于水电离的OH⁻失电子发生溶解，无法得到目标产物O2和H2SO4，因此a电极不能替换为Cu，B错误； C．电解池阳极（a极）反应为，需要中间室的通过c膜进入阳极室，与结合得到H2SO4，故c为阴离子交换膜；阴极（b极）反应为，需要中间室的通过d膜进入阴极室，与OH⁻结合得到NaOH，故d为阳离子交换膜，C正确； D．浓差电池总反应是高浓度得电子、低浓度Ag失电子，最终两侧浓度均为2.5mol/L，溶液A体积1L，最终为2.5mol，初始1mol，因此Ag(1)溶解生成的为1.5mol，即转移电子总物质的量为1.5mol，转移电子数与生成NaOH的关系为，对应生成1.5mol NaOH，质量为，D正确； 故选B。 11．（25-26高三上·河北·期中）以水、空气为原料，利用电化学原理可制取绿色氧化剂，其制备原理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．电极电势：a极极 B．b极上电极反应式： C．阴极上电极反应式： D．当电路中有2mol电子转移时，理论上移向d极的质子的数目为 【答案】D 【分析】由图可知，甲为原电池、乙为电解池，电极发生了还原反应，电极反应式为，故为正极，与d极相连，所以d是阳极，b极发生了氧化反应，电极反应式为，所以b为负极，与c极相连，所以c是阴极； 【详解】A．原电池正极电势高于负极电势，A正确； B．负极有生成，说明电解质溶液不是碱性溶液，因此X是，由质量守恒、电荷守恒可知，b极上电极反应式为，B正确； C．阴极上发生还原反应，电极反应式为，C正确； D．电路转移电子时，理论上迁移的质子总物质的量为，数目为，移向阴极，即由d极移向c极，D错误； 故选D。 12．（25-26高二上·重庆·期中）制造尼龙-66的原料己二腈()用量很大，采用丙烯腈()电合成己二腈(如图)，反应条件温和、反应试剂纯净、生产效率更高。下列说法正确的是 A．c电极上发生还原反应 B．a的电极反应为： C．①室和④室的pH降低 D．电解池总反应为： 【答案】D 【分析】左边是二甲醚碱性燃料电池（原电池），a通入燃料为负极，b通氧气为正极，中间阳离子交换膜允许K+向正极室移动；右边是电解池，由原电池供电，c接原电池正极作阳极，d作阴极，质子交换膜允许H+迁移，④室丙烯腈在阴极d上发生还原反应，实现电解合成。 【详解】A．c是电解池阳极，发生氧化反应，不是还原反应，A错误； B．①室介质是KOH碱性溶液，不能出现H+；正确的负极反应：，B错误； C．①室：OH-被消耗，pH降低；④室：阴极反应：2CH2=CHCN +2H++2e-=NC(CH2)4CN，H+从③室迁移进入④室，消耗迁移过来的H+，迁入④室的H+与消耗的H+物质的量相等，H+总量不变，pH不变，C错误； D．阴极：4CH2=CHCN +4H++4e-=2NC(CH2)4CN，阳极 (c极)：2H2O -4e-=O2↑ +4H+，两式相加得到总反应：，D正确； 故选D。 13．（24-25高二上·云南保山·阶段检测）某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为，其他电极均为。下列说法错误的是 A．电极Ⅰ发生氧化反应 B．相同时间内，电极Ⅱ与电极Ⅳ的质量变化值相同 C．电流方向：电极Ⅳ→电流计→电极Ⅰ D．电极Ⅲ的电极反应： 【答案】D 【分析】有盐桥的为原电池，没有盐桥的为电解池，电极Ⅰ为，其他电极均为，则电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ为正极，电极Ⅲ与正极相连，则电极Ⅲ为阳极，电极Ⅳ为阴极。 【详解】A．根据分析知，电极Ⅰ为负极，发生氧化反应，A正确； B．电极Ⅱ为正极，电极反应为：，电极Ⅳ为阴极，电极反应为：，则相同时间内，电极Ⅱ与电极Ⅳ的质量变化值相同，B正确； C．电流方向：从正极沿导线流向负极，即电极Ⅳ→电流计→电极Ⅰ，C正确； D．电极Ⅲ为阳极，电极反应：，D错误； 故选D。 二、解答题 14．（24-25高二上·宁夏·期末）电化学原理在能量转化、物质制备及环境保护等领域均有广泛应用，请回答下列问题： (1)1977年，伏打电堆的发明为电化学的创建开辟了道路。某化学兴趣小组在阅读了相关资料后，想把反应设计成原电池，则电池的负极材料应选择_______；正极的电极反应式为_______。 (2)工业上常用电解氧化法在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质一般采用硫酸溶液，阳极的电极反应式为_______。 (3)一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图甲所示，该电池用KOH溶液作为电解质溶液。以该燃料电池为电源电解足量的饱和CuSO4溶液以实现向铁棒上镀铜，装置如图乙所示： ①电极为燃料电池的_______(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_______。 ②电极应选用的电极材料为_______(填“铁”或“铜”)。 (4)某研究团队合成低配位Cu在碱性条件下催化CO2还原生成乙烯的电化学装置如图2所示。 ①Y为电源的___________(填“正极”或“负极”)。 ②电极A上的电极反应式为___________。 ③理论上电极A上消耗的CO2与电极B上生成的O2的物质的量之比为___________。 【答案】(1) 铜（或 ） (2) (3) 负 铁 (4) 正极 【详解】（1）在反应中，铜失去电子发生氧化反应，故负极材料应选择铜；硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应，在酸性条件下生成一氧化氮和水，正极的电极反应式为 。 （2）工业上电解氧化法在铝制品表面形成氧化膜，铝作阳极，失去电子发生氧化反应。由于电解质为硫酸溶液，水参与反应生成氧化铝和氢离子，阳极的电极反应式为 。 （3）①图甲中，a电极通入，转化为，氮元素化合价由-2升高到0，发生氧化反应，故a电极为燃料电池的负极。在碱性条件下，肼失去电子生成氮气和水，其电极反应式为 。 ②要实现向铁棒上镀铜，铁棒应作阴极，铜作阳极。图甲中a为负极，b为正极；图乙中d与a相连为阴极，因此d电极应选用的电极材料为铁。 （4）①图2中，电极A上转化为，碳元素化合价降低，发生还原反应，故电极A为电解池的阴极，则与阴极相连的X为电源的负极，与阳极B相连的Y为电源的正极。 ②电极A上得到电子被还原为，在碱性条件下，水参与反应生成氢氧根离子，电极反应式为 。 ③电极A的反应式为 ，消耗2 mol 转移12 mol电子；电极B发生氧化反应，反应式为 ，生成 转移 电子。根据得失电子守恒，整个电路转移 电子时，理论上消耗 ，同时生成 ，故二者的物质的量之比为 。 15．（25-26高二上·天津·阶段检测）电化学知识在生产、生活中应用广泛，请按照要求回答下列问题： (1)用如图所示装置和药品、闭合K1接通直流电源进行电解一段时间，观察到电极b附近的现象为_____________________________________。电极a的电极反应式为____________。 (2)铅酸蓄电池充放电的电池反应式为：，该电池放电时的正极反应式为_______________________。充电时，外接电源负极与______(填“Pb”或“PbO2”)连接，溶液的pH会____________。(填“增大”、“减小”或“不变”) (3)某同学设计了如图所示装置，可探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理。 ①甲装置中负极的电极反应式为_____________________________________。 ②乙装置中C 电极的电极反应式为_____________________________________。 ③乙中的X把电解槽隔成了阴极室和阳极室，X为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 ④若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，丙装置中阴极析出铜的质量为_________g。 【答案】(1) 有气泡产生，溶液变红色 (2) Pb 减小 (3) 阳 12.8 【详解】（1）闭合K1，接通直流电源进行电解一段时间，电极b为阴极，根据离子放电顺序，所以电极反应式为，根据电极反应式可知，b电极附近的现象为有气泡产生，溶液变红色；电极a为阳极，电极反应式为； （2）根据铅酸蓄电池充放电的电池反应式可知，电池放电时，在正极得到电子生成硫酸铅，电极反应式为，充电时，外接电源负极与Pb连接，根据可知，充电时会消耗水同时生成硫酸，所以溶液的pH会减小； （3）①甲装置为甲烷燃料电池，负极为通入甲烷的一端，由图可知为碱性环境，所以电极反应式为； ②乙装置是电解池，C电极为阳极，根据离子放电顺序，电极反应式为； ③乙用来探究氯碱工业原理制得氢气、氯气和氢氧化钠，X把电解槽隔成了阴极室和阳极室，X为阳离子交换膜，可以防止氯气和氢氧根离子反应； ④若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，即为0.1 mol氧气，电路中转移0.4 mol电子，丙装置中阴极的电极反应式为，根据得失电子守恒，析出0.2 mol铜，质量为。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $