专题03 多池串联装置分析（重难点专练）化学人教版选择性必修1

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 专题03多池串联装置分析 题组A 类型突破 类型一 有外接电源的串联装置 1.D 2.C 3.D 类型二 无外接电源的串联装置 4.D 5.D 6.D 类型三多池串联校换膜分析 7.C 8.D 9.D 类型四多池串联相关计算 10.C 11.B 10.C 题组B能力进阶 1.B 2.C 3.D 4.C 5.C 6.D 7.D 1/2 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 8.B 9.D 10.C 11.B 12.A 13.D 14.C 15.D 题组C高考挑战 1.D 2.C 3.D 4.D 212 专题03 多池串联装置分析 类型一 有外接电源的串联装置 1.（2026·山西忻州·模拟预测）化学镀镍液的主要成分是浓次磷酸镍和浓次磷酸的混合溶液，该混合溶液可由如图所示电解装置制备。下列说法正确的是 A．a室中在电极上放电的物质只有金属镍 B．电解一段时间后b室中NaOH的浓度会减小 C．膜2是阳离子交换膜，膜3是阴离子交换膜 D．转移2mol电子，通过膜1的小于1mol 【答案】D 【解析】a室电极连接电源正极，作阳极，阳极上Ni失电子生成，失电子生成，A项错误；电解过程中在阴极上得电子生成，原料室中的进入b室中，因此电解一段时间后b室中NaOH的浓度会增大，B项错误；电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。产品室中得到次磷酸镍，因此阳极区生成的Ni2+移向产品室，原料室中的也移向产品室，为了确保产品的纯度和原料室电荷守恒，原料室中的Na+移向阴极区，因此膜1、膜2、膜3分别采用阳离子交换膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜，C项错误；因为通过膜1的离子不仅有，还有，因此转移2mol电子，通过膜1的小于1mol，D项正确；故选D。 2.（2026·云南·模拟预测）四甲基氢氧化铵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，其工作原理如图所示(a、b为石墨电极，c、d、e为离子交换膜)，下列说法正确的是 A．NaOH溶液的浓度大小关系： B．c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 C．若两极共产生33.6 L气体(标准状况下)，则制备的质量为182 g D．线路中通过1 mol 时，阳极室电解液质量减重8g 【答案】C 【分析】以四甲基氯化铵为原料，采用电渗析法合成的过程中，根据从左往右第二、三个池中浓度变化得出：钠离子从第四池通过e膜，氯离子从第二池通过d膜，从第二池通过c膜，b为阳极，a为阴极，且阳极电极反应式为，阴极反应式为 。 【解析】由分析可知，b为阳极，浓氢氧化钠溶液进入阳极区，稀的氢氧化钠溶液出阳极区，则NaOH溶液的浓度大小关系：　，A错误；由分析可知，需要移入阴极区产生产物，因此允许阳离子通过，为阳离子交换膜；中的需要移出原料室，因此允许阴离子通过，为阴离子交换膜，B错误；由分析可知，若两极共产生33.6L气体(标准状况下)，则有2mol生成，则制备的质量为，C正确；转移时，阳极生成，质量，同时有移出阳极室，质量为，因此阳极室总减重为，不是，D错误；故选C。 3.（2026·北京·三模）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为电源的正极 B．装置中电极2应选择Ag电极，电极反应为 C．互换后电极4发生的反应与互换前电极1发生的反应不同 D．理论上，电路通过1 mol电子时，有1 mol Li+富集在右侧电解液中 【答案】D 【分析】该装置的目的是富集锂，从储液槽进入左侧电解室，电极1为，需要得电子结合生成，因此电极1为阴极，阴极连接电源负极，电极1接电源端，故为电源负极，为正极。 【解析】阳离子向阴极移动，由的移动方向可知向电极1移动，说明电极1为阴极，阴极连接电源负极，因此为电源负极，A错误；电极2为阳极，若发生反应，生成的会迁移至阴极发生还原析出，干扰提锂过程；实际电极反应为，B错误；互换前电极1（阴极）的反应为：，运行一段时间后，原电极4在右侧做阳极，反应为，因此原电极4最终转化为；互换后电极4移到原电极1的位置，仍接电源负极做阴极，反应同样为，和互换前电极1的反应相同，C错误；根据电子守恒，结合时，每转移电子，结合；互换后释放到右侧电解液时，每转移电子，恰好释放到右侧，同时电极3和4之间的阴离子交换膜阻止Li+迁出右侧电解室，因此释放的Li⁺在右侧富集，理论上电路通过电子时，有富集在右侧电解液中，D正确；故选D。 类型二 无外接电源的串联装置 4.（2026·海南·模拟预测）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，将其与微生物电解池进行串联，可实现海水淡化、去除重金属离子的同时制串联装置的示意图如下，所用电极均是惰性电极。 下列说法不正确的是 A．电子由R极经导线流向N极 B．交换膜1为阴离子交换膜 C．R极电极反应式： D．一段时间后，T极沉积2.07 gPb，NaCl溶液中减少0.02 molNaCl 【答案】D 【分析】原电池中，M极氧化为，失电子，故M是原电池负极；N极还原为，得电子，故N是原电池正极。电解池中，原电池正极N接R极，故R是电解池阳极；原电池负极M接T极，故T是电解池阴极。 【解析】电子仅在导线中移动，流向为：原电池负极M→电解池阴极T，电解池阳极R→原电池正极N，因此电子由R极经导线流向N极，A正确；原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极；为脱盐，需要从NaCl溶液向负极M侧移动，因此允许通过的交换膜1是阴离子交换膜，B正确；R为阳极，失电子生成，电极反应，原子、电荷、化合价均配平正确，C正确；，T极阴极同时发生两个还原反应：、，生成0.01 mol Pb时，仅Pb就得到0.02 mol电子，加上得电子，总转移电子数大于0.02 mol；原电池中每转移1 mol电子，就有1 mol和1 mol移出NaCl溶液，因此NaCl减少量大于0.02 mol，D错误；故选D。 5.（2026·山东威海·二模）在分析化学中应用广泛。如图所示，可将装置甲、乙联合使用来制取。下列说法错误的是 A．工作时装置甲内部，电流由b流向a B．装置乙隔膜为质子交换膜 C．装置乙中电极反应式为： D．若一段时间后装置乙减轻2 g，则理论上装置甲有生成 【答案】D 【分析】根据装置图和反应原理可知，乙为电解池、甲为原电池，Pt电极上发生氧化反应生成，Pt电极为阳极；左侧Pb电极为阴极，所以电池中a电极为正极、b电极为负极。 【解析】装置甲为原电池，Zn电极b为负极，a为正极；原电池内部电流由负极流向正极，即由b流向a，故A正确；装置乙中Pt为阳极，电极反应生成，Pb为阴极，得电子生成，需要通过隔膜从阳极室移向阴极室，故隔膜为质子交换膜，故B正确；Pt为阳极，失电子生成，电极反应式为，故C正确；装置乙减轻2 g说明阴极生成1 mol ，电路中转移2 mol电子；装置甲为放电过程，正极反应为，转移2 mol电子时消耗，不是生成，故D错误；故选D。 6.（2026·湖南衡阳·模拟预测）一种电化学组合装置如图所示，锌电池工作时“双极膜”中间层的解离为和，在电场作用下向两极迁移，同时可高选择性电催化5-羟甲基糠醛生成2，5-呋喃二甲酸并耦合析氢。下列说法正确的是 A．膜n为阳离子交换膜 B．c为阳极，发生氧化反应 C．产生0.3 mol 时，理论上生成0.3 mol 2，5-呋喃二甲酸 D．当双极膜中有1 mol 解离时，负极区溶液质量增加49.5 g 【答案】D 【分析】首先判断装置：左侧为原电池，右侧为电解池。Zn失电子发生氧化反应，因此Zn电极（b）为原电池负极，a为原电池正极；电解池中，阳极接原电池正极，发生氧化反应，阴极接原电池负极，发生还原反应，5-羟甲基糠醛氧化为 2,5-呋喃二甲酸是氧化反应，因此d为电解池阳极，c为电解池阴极，发生还原反应。 【解析】双极膜解离的H＋向原电池正极（左侧a区）迁移，OH-向原电池负极（右侧Zn区）迁移，因此膜n需要允许OH-（阴离子）通过，为阴离子交换膜，A错误；c接原电池负极（b），因此c为电解池阴极，发生还原反应，B错误；正极反应，生成0.3 mol时，转移电子，1分子5-羟甲基糠醛生成2,5-呋喃二甲酸：失4e-，失2e-，1 mol产物共转移6 mol e-，因此生成产物的物质的量为，C错误；1 mol H2O解离生成1 mol H+和1 mol OH- ，转移1 mol电子，负极反应为，转移1 mol电子时，有0.5 mol Zn进入溶液（质量为0.5× 65 =32.5 g），同时双极膜解离的1 mol OH-也进入负极区（质量1×17=17 g），因此负极区溶液总质量增加32.5+17=49.5 g，D正确；故选D。 类型三 多池串联交换膜分析 7.（2026·福建福州·模拟预测）一种光诱导耦合界面阳离子调控增强型热化学电池的工作原理如图。下列说法正确的是 A．热端电极反应式为： B．图中箭头a均表示电子的移动方向、箭头b表示电流的方向 C．离子交换膜为阳离子交换膜 D．移除紫外光后电池电压不变 【答案】C 【分析】由图可知，热端电极失电子，是负极，冷端电极得电子，是正极，电极反应。 【解析】热端电极上转化为，化合价从+2升高为+3，失电子，电极反应应为，A错误；热端电极失电子发生氧化反应，电子在外电路中从热端流向冷端，故箭头a表示电子的移动方向，光阳极发生氧化反应，电子在外电路中从光阳极流向阴极，故箭头b也表示电子的移动方向，B错误；由图可知，（阳离子）穿过离子交换膜，从冷端侧向光阳极侧移动，说明该膜允许阳离子通过，属于阳离子交换膜，C正确；该电池是光诱导增强型热化学电池，紫外光是光阳极反应的能量来源，移除紫外光后，光阳极反应停止，阳离子调控效应消失，电池电压会发生改变，D错误；故选C。 8.（2026·江苏连云港·三模）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．I为阳离子交换膜，III为阴离子交换膜 B．电极b上发生的电极反应式为： C．须在3室中加入海水，电解池工作一段时间后，3室中可以得到淡化海水 D．若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5 g NaCl，理论上消耗标准状况下 【答案】D 【分析】该装置为电解池，电极a与外接电源负极相连作阴极，电极反应为；电极b与外接电源正极相连作阳极，发生氧化反应，电极反应为。该电解池工作时可以实现海水淡化，并以形式回收含锂废弃物中的锂元素，电解池中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，阳极有大量，所以阳极的通过离子交换膜Ⅲ向左移动，通过离子交换膜Ⅱ向右移动，在离子交换膜Ⅱ、Ⅲ之间得到，同时要淡化海水，所以离子交换膜Ⅰ、Ⅱ间的阴、阳离子向两侧移动，即通过离子交换膜Ⅰ向左移动，通过离子交换膜Ⅱ向右移动，离子交换膜Ⅰ、Ⅱ间得到淡化的海水，故离子交换膜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜。 【解析】由分析知，I为阳离子交换膜，通过离子交换膜Ⅰ向左移动；III为阳离子交换膜，通过离子交换膜Ⅲ向左移动，A错误；由分析知，电极b与外接电源正极相连作阳极，发生氧化反应，电极反应为，B错误；由分析可知，应在2室中加入海水以进行淡化，而3室用于收集，离子浓度会增大，无法得到淡化水，C错误；每脱除58.5 g NaCl，电路中转移1 mol电子，根据a电极反应：计算可知，消耗，标准状况下体积为，D正确；故选D。 9.（2026·北京朝阳·二模）某电化学制冷系统的装置如图所示(该装置仅通过热交换区与环境进行热量交换，其他区域绝热)。电解液温度：①>③、②>④。 下列说法不正确的是 A．电极M连接的是电源的正极 B．该装置通过热交换区2实现制冷 C． D．左池实现了电能、化学能转化为热能，右池实现了热能转化为电能、化学能 【答案】D 【分析】由图可知，电极M发生反应[Fe(CN)6]4--e−=[Fe(CN)6]3-，则电极M为阳极，电极Q反应为[Fe(CN)6]3-+e−=[Fe(CN)6]4-，则电极Q为阴极，已知电解液温度：①>③、②>④，说明左池M电极附近放热，右池Q电极附近吸热。 【解析】由分析可知，电极M为阳极，连接的是电源的正极，A正确；已知电解液温度：①>③、②>④，则左池反应为放热反应，右池反应为吸热反应，使得出液温度低于进液温度，右池的出液在热交换区2吸收热量，来制冷，B正确；已知电解液温度：①>③、②>④，说明左池中，为放热反应，C正确；该装置的电解池部分（左池和右池）是将电能转化为化学能，D错误；故选D。 类型四 多池串联相关计算 10.（25-26高二下·湖南·期末）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(图右为“双极膜组”内部结构图)。M、N为离子交换膜，在直流电作用下，双极阴阳膜(BP)复合层间的解离成H+和OH-，作为H+和OH-的离子源。下列说法错误的是 A．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜 B．X电极为阳极，电极反应式为 C．电路中每生成 0.25 mol气体 a，理论上获得副产品 A 和 B各0.5mol D．“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH) 【答案】C 【分析】在双极膜组的左侧区域，由离子移动方向可知，X电极为电解池的阳极，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑；Y电极为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，电解总反应为2H2O+2Cl-Cl2↑+H2↑+2OH-。精制盐水中Na+经过M离子交换膜移向产品A室，与BP双极膜中转移过来的OH-结合生成NaOH，所以M膜为阳离子交换膜，Cl-经过N离子交换膜移向产品B室，与BP双极膜中转移过来的H+结合生成HCl，所以N膜为阴离子交换膜，据此分析解答。 【解析】可透过M膜进入产品A室与结合为，故M为阳离子交换膜；可透过N膜进入产品B室与结合为，故N为阴离子交换膜，A正确；X电极为阳极，失电子生成，电极反应：，B正确；生成0.25 mol气体a（）时转移电子为，理论上1个双极膜组生成、各0.5 mol，但根据题图，该电池存在多个“电极膜组”，C错误；双极膜可解离出和，盐溶液中与结合得，与结合得，可用于制备对应酸和碱，D正确；故选C。 11.（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：。 【解析】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；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；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；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。 12.（25-26高二上·四川·期末）工业上采用“绿色脱硫”工艺，利用惰性电极电解已捕获的吸收液(主要成分为)，既能脱除，又能再生吸收液，装置示意图如图所示。 下列说法正确的是 A．阳极的电极反应式为 B．离子交换膜Ⅱ是阳离子交换膜 C．电解前、后吸收液的 D．标准状况下，若收集到22.4 L的，则有1 mol阳离子移向左侧 【答案】C 【分析】由图可知，左侧连接外电源负极为电解池的阴极，右侧连接外电源正极为电解池的阳极；中间的吸收液中是溶液，通过离子交换膜‌Ⅰ移向阴极，通过离子交换膜Ⅱ移向阳极。 【解析】在阳极失电子生成硫酸根，电极反应式为，A错误；由分析可知，离子交换膜Ⅱ是阴离子交换膜，B错误；电解前吸收液是溶液，电解时阴极电极反应式为，生成的与反应生成，溶液显酸性，溶液显碱性，故，C正确；标准状况下，若收集到22.4 L的，电解池转移2 mol电子，则有移向左侧，D错误；故选C。 1.（25-26高二上·湖北·期末）某学习小组按下图探究金属电化学腐蚀与防护的原理。 下列说法正确的是 A．同一条件下，若为食盐水，开关分别连接时，前者铁棒的腐蚀速度更慢 B．若为模拟海水，开关未闭合时铁棒上点表面铁锈最多 C．若为正极，开关连接时，铁棒防腐的方式称为外加电流法 D．若在X溶液中预先加入适量的KSCN溶液，可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果 【答案】B 【解析】K连接B时，Fe作为负极，被腐蚀；K连接C时，Zn作负极，Fe作正极，即牺牲Zn，保护Fe，所以后者铁棒的腐蚀速度更慢，A错误；E点(界面处)氧气浓度较大，生成的浓度最大，而经氧化才形成铁锈，所以是点铁锈最多，B正确；若为正极，连接时，铁棒成为电解池的阳极，加速腐蚀速率，C错误；与溶液反应产生蓝色沉淀，通过观察沉淀量的多少判断铁棒腐蚀或防腐的效果，应加溶液，与KSCN溶液不反应，D错误；故选B。 2.（25-26高二上·新疆哈密·阶段检测）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出。下列说法错误的是 A．图中X、Y分别是Cl2、H2 B．燃料电池中负极的电极反应式为 C．电解池中产生2molCl2时，理论上燃料电池中消耗2molO2 D．图中a、b、c的大小关系为c＞a＞b 【答案】C 【解析】电解饱和食盐水时，阳极失电子生成，阴极得电子生成，可作燃料电池的燃料，故为、为，A正确；碱性氢氧燃料电池中，通入的电极为负极，失电子后与结合生成，电极反应式为，B正确；电解池中生成2 时，转移电子总物质的量为，根据电子守恒，燃料电池中消耗的物质的量为，不是2 ，C错误；电解池阴极生成，通过阳离子交换膜进入阴极室，故流出的 浓度大于流入的 ，即；燃料电池正极得电子生成，通过阳离子交换膜进入正极室，故流出的 浓度大于流入的 ，即，因此浓度关系为，D正确；故选C。 3.（25-26高二上·湖北武汉·阶段检测）电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。若使用铅蓄电池作外接电源，下列说法正确的是 A．Y室可获得淡化的海水 B．电解时，M电极连接铅蓄电池的Pb电极 C．理论上M电极产生11.2L(标准状况)气体时，通过阴离子交换膜的离子有2mol D．理论上N电极产生11.2L(标准状况)气体时，Pb电极增重48 g 【答案】D 【分析】M极生成，发生失电子的氧化反应，因此M是电解池的阳极，N是电解池的阴极；铅蓄电池中Pb为负极，为正极。 【解析】X室中向右、向左分别透过阳、阴离子交换膜移出，Z室中向右、向左分别透过阳、阴离子交换膜移出，X、Y之间为阳离子交换膜、Y和Z之间为阴离子交换膜，X移出的和Z移出的进入Y室，Y室盐浓度增大，无法获得淡化海水，A错误；M电极上失电子生成，为电解池阳极，应连接外接电源正极，铅蓄电池中为负极、为正极，故M应连接电极，B错误；标况下11.2 L 的物质的量为，根据阳极反应，转移电子为1 mol，每个阴离子带1个单位负电荷，故通过阴离子交换膜的阴离子为1 mol，C错误；N电极为阴极，反应为，标况下11.2 L 物质的量为0.5 mol，转移电子1 mol；电极反应为，每转移2 mol电子电极结合1 mol 增重96 g，故转移1 mol电子时增重48 g，D正确；故选D。 4.（26-27高三上·云南昆明·开学考试）某课题组通过电解技术从海水中提取锂的装置如图所示。接通，电极从海水中吸收；断开，接通，乙室富集。下列叙述正确的是 A．X电极应接光伏电池的负极 B．接通，电子流向：Y电极→电源→电极 C．膜b是一种只允许通过的阳离子交换膜，目的是提高提取锂的选择性 D．接通，待电极恢复至起始状态时，甲室变化与乙室变化之比为 【答案】C 【分析】由题和图可知，接通K1时，FePO4电极从海水中吸收Li+，发生还原反应：FePO4+Li++e-=LiFePO4，则FePO4电极为阴极，X电极为阳极；断开，接通，乙室富集，则中间室的通过膜b移向乙室，电解池中阳离子移向阴极区，则Y电极为阴极，FePO4电极为阳极，据此分析。 【解析】由分析可知，接通K1时，FePO4电极为阴极，X电极为阳极，阳极应接光伏电池的正极，A错误；由分析可知，接通K2时，LiFePO4电极为阳极，接外接电源的正极，Y电极为阴极接电源负极，电子流向为：LiFePO4电极→电源正极，电源负极→Y电极，电子不能通过电源内部，电子不能从Y电极流向电源再流向LiFePO4电极，B错误；接通K2时，LiFePO4电极释放出Li+，膜b是只允许Li+通过的阳离子交换膜，可阻止海水中的Na+等其他阳离子进入乙室，让Li+定向迁移到乙室富集，从而提高提取锂的选择性，C正确；接通K2，FePO4电极恢复至起始状态时，每1 molLiFePO4反应释放1 molLi+，转移1 mol电子：甲室的X电极为阳极，发生反应2H2O -4e- = O2↑+ 4H+，为平衡电荷，甲室中的会向中间的阳极室迁移，转移1 mol电子时，甲室的物质的量减少0.5 mol；同时中间室释放的1 molLi+通过膜b进入乙室，乙室的Li+物质的量增加1 mol，因此甲室变化与乙室n(Li+)变化之比为0.5:1=1:2，不是2:1，D错误；故选C。 5.（25-26高二上·福建厦门·阶段检测）羟基自由基(•OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂，该粒子是中性粒子。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2、H2O的电化学组合装置(如图所示)，该装置能实现发电、环保双功能。下列说法错误的是 A．甲池为化学能转化为电能的装置，其中a极为正极 B．工作一段时间，b极区发生氧化反应 C．工作一段时间后，乙池装置中d区始终无气体产生而c区有气体产生 D．d极区发生的电极反应： 【答案】C 【分析】本题考查原电池—电解池组合装置。由装置图可知，甲池中存在自发进行的氧化还原反应，为原电池，a电极上重铬酸根离子得电子发生还原反应，为原电池的正极，b电极上苯酚失电子发生氧化反应，为原电池的负极，乙池为电解池，与b极相连的c极为阴极，溶液中氢离子得电子发生还原反应，与a极相连的d极为阳极，水失电子生成·OH，·OH氧化苯酚达到处理废水的目的； 【解析】甲池为原电池，可将化学能转化为电能，a极上得电子发生还原反应生成，故a极为正极，A不符合题意；b极上失电子发生氧化反应生成，C元素化合价升高，发生氧化反应，B不符合题意；乙池中c为阴极，水电离出的得电子生成，有气体产生，d为阳极，生成的将苯酚氧化为，d区也有气体产生，并非始终无气体，C符合题意；d极为阳极，水失电子生成羟基自由基和，电极反应为，D不符合题意；故选C。 6.（25-26高三上·天津·阶段检测）利用如图双离子交换膜电解法可以处理含的工业废水。下列叙述错误的是 A．c室中电极为阴极 B．由b室向c室迁移 C．阳极反应式为 D．理论上外电路中通过1mol电子，可处理工业废水中 【答案】D 【解析】a室最终产出硝酸，说明向a室迁移，阴离子向阳极移动，因此a室电极为阳极，c室电极为阴极，A正确；阳离子向阴极移动，为阳离子，可通过阳离子交换膜由b室向阴极c室迁移，B正确；阳极上失电子生成和，反应式为，生成的与迁入的结合为硝酸，C正确；阳极反应式为，阴极反应式为，外电路通过电子时，阳极生成，需迁入a室平衡电荷；阴极生成，需迁入c室反应，因此可处理，D错误；故选D。 7.（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）如图所示，装置中电极A、B为两种常见金属，当K闭合时，X极上产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。下列说法正确的是 A．还原性：A>B B．电势：A<B C．丙池中水的电离程度逐渐增大 D．通电一段时间后，Y极可能会产生气体 【答案】D 【分析】左侧能自发地进行氧化还原反应，则左侧电池为原电池、右侧电池为电解池，当K闭合时，X极上产生的气体使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，则X电极上放电，生成，为阳极，Y为阴极，则A为正极、B为负极； 【解析】原电池中负极金属更易失电子，还原性更强，A为正极、B为负极，则还原性：A＜B，A错误；正极电势大于负极电势，则电势：A>B，B错误；Cu2+水解促进水的电离，电解过程中消耗Cu2+，Cu2+浓度逐渐降低，对水电离的促进作用减弱，所以丙池中水的电离程度逐渐减小，C错误；通电一段时间，Y电极Cu2+消耗殆尽，则Y电极上会继续发生反应，因此通电一段时间后，Y极可能会产生H2，D正确；故选D。 8.（25-26高二上·安徽滁州·阶段检测）利用燃料电池电解制备并得到副产物、、，装置如下图所示。下列说法不正确的是 A．a极反应： B．A膜和膜均为阴离子交换膜 C．可用铁电极替换石墨Ⅱ电极 D．a极上通入标况下甲烷，阳极室减少 【答案】B 【解析】a极为燃料电池负极，甲烷失去电子并与结合，产生水和，电极反应式书写正确，A正确；阳极产物为，反应式为，阴离子不断减少，为平衡电荷并得到产物，阳极向产品室移动，故A膜为阳离子交换膜；阴极产物为和，反应式为，阴离子不断增多，为平衡电荷并消耗原料室中的，原料室中的向阴极移动，故C膜也为阳离子交换膜。A膜和C膜均为阳离子交换膜，B错误；石墨Ⅱ电极为阴极，其中的氢氧化钠溶液不与铁单质反应，故可以用铁电极替换石墨，C正确；根据电极反应式，1 mol在负极被氧化时，释放8 mol电子，根据电荷守恒，阳极室每向产品室转移1 mol，阳极转移2 mol电子，故1 mol在负极被氧化时，阳极室减少4 mol，标准状况下2.24L物质的量为0.1 mol，故阳极室减少0.4 mol，D正确；故选B。 9.（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+。 【解析】 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； 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； 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； 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。 10.（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。 【解析】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；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；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；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。 11.（25-26高二上·河南安阳·阶段检测）如图所示，若电解时，测得铜电极的质量增加，B中共收集到 (标准状况)气体。下列说法错误的是 A．电源中X极是负极 B．B中阳极产生的气体为 C．若B中溶液体积为(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前 D．若A中溶液的体积也是，电解后溶液中仍有，则电解后溶液的 【答案】B 【解析】C装置中铜电极质量增加，说明铜电极上发生得电子生成的还原反应，，因此铜电极是阴极，连接阴极的电源X极为负极，Y为正极，A正确；B装置的阳极反应：，铜电极质量增加，析出的物质的量为，因此整个电路中转移电子的总物质的量，则阳极生成的物质的量，B错误；B装置的阴极，先：，耗尽后：，标准状况下体积为，题干B装置共收集到气体，阳极只产生，说明阴极除了析出，还生成了，，，阴极生成得电子，，则得到电子，，，，C正确；A装置电解溶液且电解后溶液中仍有，反应为，，，，，，D正确；故选B。 12.（2026·甘肃武威·模拟预测）近日，我国科学家开发肼-双氧水燃料电池，碱性条件下电解肼制备氢气，装置如图所示。 下列叙述正确的是 A．a极和b极材料可能相同 B．电子流向：b→c→d→a C．d极附近电解质溶液pH降低 D．乙池产生时，理论上甲池消耗 【答案】A 【分析】该装置中，甲池为肼-双氧水燃料电池（原电池），乙池为电解池，先判断电极性质： 甲池中，失电子，故为负极；得电子，故为正极。乙池中，原电池负极接电解池阴极，原电池正极接电解池阳极，以此解答。 【解析】甲池为燃料电池，电极材料不参与反应，可以选择相同材料作电极，A正确；电子由负极流向阴极，阳极流向正极，即a→d，c→b，电解质溶液中靠离子迁移构成闭合回路，B错误；d极的电极反应式为，电极附近生成了OH-，pH升高，C错误；b极的电极反应式为，c极的电极反应式为，根据电子守恒，乙池生成时，理论上消耗，D错误；故选A。 13.（2026·河南漯河·三模）一种循环产氢体系原理如图所示，将锌一多硫化物电池与H2生产装置集成，最大化利用了间歇性太阳光，实现日夜不间断生产氢气。下列说法正确的是 A．硅太阳能电池、锌一多硫化物电池均可实现化学能转化为电能 B．白天断开开关K，夜间闭合开关K C．日间工作时，b电极的反应式为S+S2-+2e-=S D． H2生产装置工作时，若使用阳离子交换膜，Na+向d电极方向迁移 【答案】D 【分析】白天太阳能转化为电能所以需要闭合K，电能转化为化学能，一方面给锌一多硫化物电池充电，另一方面对H2装置电解。晚上锌一多硫化物电池放电对H2生产装置电解。放电时，a极锌失去电子发生氧化反应为负极，则b为正极；氢气生产装置中d极，水得电子生成氢气，发生还原反应，d为阴极，则c为阳极；白天可利用太阳能电池给左侧锌一多硫化物电池充电，实现电能向化学能的转化，夜间作电源，给H2装置供电，电解反应产生H2，据此分析解题。 【解析】由分析可知，白天可利用太阳能电池给左侧锌一多硫化物电池充电，实现电能向化学能的转化，晚上实现化学能向电能的转化，但硅太阳能电池是将太阳能转化为电能，而不是化学能转化为电能，A错误；白天闭合开关K，夜间断开开关K，B错误；白天工作时，锌一多硫化物电池处于充电状态，则b电极是阳极，发生氧化反应，电极反应式为S+S2--2e-=S，C错误；由分析可知，H2生产装置工作时，c电极为阳极，d电极为阴极，若使用阳离子交换膜，则阳离子Na+向阴极即d电极方向迁移，D正确；故选D。 14.（2026·北京·三模）下图为氯碱工业与燃料电池组合新工艺示意图，离子交换膜均为阳离子交换膜。 下列说法不正确的是 A．为，为 B．燃料电池正极反应为： C．比较图中溶液浓度： D．理论上制备，可同时制备 【答案】C 【分析】右侧装置为燃料电池，其中右边通入空气，则氧气放电，为原电池正极，电极反应为；电解池中生成X一侧进入的饱和溶液浓度降低，则发生了向右的迁移，在电解池中，阳离子向阴极移动，故电解池右侧为阴极，左侧为阳极，阳极上放电生成，阴极上水放电生成与，使得b%的浓度上升，变为a%；同时在原电池中，向正极迁移，与正极生成的结合生成，得到c%的溶液，浓度进一步提高； 【解析】电解饱和食盐水时，阳极放电生成，阴极放电生成，故X为，Y为，A正确；该燃料电池为碱性氢氧燃料电池，正极得电子与水反应生成，电极反应为，B正确；电解池阴极生成，通过阳离子交换膜进入阴极区，因此；燃料电池正极生成，移向正极，因此，浓度关系为，C错误；电解总反应为，生成1mol时同时生成2mol，D正确；故选C。 15.（2026·湖南株洲·模拟预测）我国科学家研究的自驱动高效制取的电化学装置示意图如图所示。下列说法错误的是 A．电极Ⅱ的电势小于电极Ⅰ的电势 B．工作一段时间后装置b的溶液组成不变 C．装置a消耗时，整个装置消耗 D．装置b生成时，理论上装置a负极区溶液质量减少了28g 【答案】D 【解析】装置a为原电池，放电时电极Ⅰ为正极，电极Ⅱ为负极，正极电势大于负极电势，A正确；工作一段时间装置b的总反应为，所以装置b的溶液组成不变，B正确；装置a消耗时，转移4电子，装置a、b中均被氧化生成，根据得失电子守恒，装置a、b各消耗，则整个装置消耗，C正确；装置b生成时，转移，装置a负极区电极反应式为，每转移，有由装置a正极区经过阴离子交换膜移向负极区，消耗32 g N2H4，所以负极区溶液的质量增加了，D错误；故选D。 1.（2026·河南卷）一种多组串联的电化学装置可以同时产生和，其工作原理如图所示。其中均为电极，每组装置左侧均为高浓度盐酸，右侧均为低浓度盐酸。该装置工作时仅在石墨电极与铂电极上产生气体。 下列说法错误的是 A．工作时，铂电极上产生 B．工作时，电极、、的质量均减小 C．定期互换直接相连的电极，并恢复溶液浓度，整个装置可再次运行 D．将盐酸换为对应浓度溶液，使用阳离子交换膜，每组装置启动时均生成 【答案】D 【分析】整个装置中，中间串联的是原电池，左右两边是电解池，石墨电极为阳极，发生氧化反应：2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl2↑，铂电极为阴极，发生还原反应：2H+ + 2e⁻ = H2↑。在原电池装置中，a2~an-1均为Ag/AgCl电极，偶数电极为负极，电极反应：Ag - e⁻ + Cl⁻ = AgCl，奇数电极为正极，电极反应：AgCl + e⁻ = Ag + Cl⁻，据此分析各选项； 【解析】铂电极是阴极，H+在阴极得电子生成H2：2H+ + 2e⁻ = H2↑，A正确；工作时，电极为阴极，电极反应：AgCl + e⁻ = Ag + Cl⁻，、等奇数电极为正极，电极反应：AgCl + e⁻ = Ag + Cl⁻，均是AgCl转化为Ag，质量减小，B正确；在装置运行过程中：左侧高浓度盐酸中，Cl⁻被消耗，同时H+通过质子交换膜迁移到右侧，最终，左侧盐酸浓度降低，右侧盐酸浓度升高；且a1、a3、…、an-1电极质量减小，a2、a4、…、an电极质量增加。若定期将直接相连的Ag/AgCl电极互换，并恢复两侧盐酸浓度，可使装置恢复到初始状态，再次运行，C正确；将盐酸换为NaCl溶液、使用阳离子交换膜时，阳极反应：2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl2↑；阴极反应，Na+会通过阳离子交换膜向阴极移动，在铂电极附近生成NaOH。但中间的装置中，Ag/AgCl电极发生反应：Ag - e⁻ + Cl⁻ = AgCl和AgCl + e⁻ = Ag + Cl⁻，不会生成NaOH，D错误；故选D。 2.（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，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理：。下列说法错误的是 A．Pt电极反应： 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，同时Ⅱ室最多生成 【答案】C 【分析】由图中氢离子和氢氧根的流向，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：，阴极发生的反应为：，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，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。 【解析】由分析可知，Pt电极为阳极，阳极发生的反应为：，A正确；水可微弱的电离出氢离子和氢氧根，在外加电场作用下，使氢离子和氢氧根往两侧移动，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；Ⅳ室每生成，则转移1mol电子，有1mol氢离子移到Ⅱ室中，生成，D正确；故选C。 3.（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()电解系统(如下图)。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： D．理论上，每通过2mol电子，可产生 【答案】D 【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为阳极，产生氧气，电极4产生阴极，产生氢气。 【解析】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，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：，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2mol电子，可产生2molH2，D错误；故选D。 4.（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附近溶液的减小 C．电极b上发生的电极反应式为 D．若海水用溶液模拟，则每脱除，理论上可回收 【答案】D 【分析】由图可知，左侧为阴极，电极反应为，右侧为阳极，电极反应为，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，pH变大，B错误；由分析可知，电极b的反应为，C错误；每脱除58.5gNaCl，转移电子数为1mol，有1molLi+和1molCl-分别透过离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ，可得到1molLiCl，D正确；故选D。 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03 多池串联装置分析 类型一 有外接电源的串联装置 1.（2026·山西忻州·模拟预测）化学镀镍液的主要成分是浓次磷酸镍和浓次磷酸的混合溶液，该混合溶液可由如图所示电解装置制备。下列说法正确的是 A．a室中在电极上放电的物质只有金属镍 B．电解一段时间后b室中NaOH的浓度会减小 C．膜2是阳离子交换膜，膜3是阴离子交换膜 D．转移2mol电子，通过膜1的小于1mol 2.（2026·云南·模拟预测）四甲基氢氧化铵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，其工作原理如图所示(a、b为石墨电极，c、d、e为离子交换膜)，下列说法正确的是 A．NaOH溶液的浓度大小关系： B．c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 C．若两极共产生33.6 L气体(标准状况下)，则制备的质量为182 g D．线路中通过1 mol 时，阳极室电解液质量减重8g 3.（2026·北京·三模）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为电源的正极 B．装置中电极2应选择Ag电极，电极反应为 C．互换后电极4发生的反应与互换前电极1发生的反应不同 D．理论上，电路通过1 mol电子时，有1 mol Li+富集在右侧电解液中 类型二 无外接电源的串联装置 4.（2026·海南·模拟预测）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，将其与微生物电解池进行串联，可实现海水淡化、去除重金属离子的同时制串联装置的示意图如下，所用电极均是惰性电极。 下列说法不正确的是 A．电子由R极经导线流向N极 B．交换膜1为阴离子交换膜 C．R极电极反应式： D．一段时间后，T极沉积2.07 gPb，NaCl溶液中减少0.02 molNaCl 5.（2026·山东威海·二模）在分析化学中应用广泛。如图所示，可将装置甲、乙联合使用来制取。下列说法错误的是 A．工作时装置甲内部，电流由b流向a B．装置乙隔膜为质子交换膜 C．装置乙中电极反应式为： D．若一段时间后装置乙减轻2 g，则理论上装置甲有生成 6.（2026·湖南衡阳·模拟预测）一种电化学组合装置如图所示，锌电池工作时“双极膜”中间层的解离为和，在电场作用下向两极迁移，同时可高选择性电催化5-羟甲基糠醛生成2，5-呋喃二甲酸并耦合析氢。下列说法正确的是 A．膜n为阳离子交换膜 B．c为阳极，发生氧化反应 C．产生0.3 mol 时，理论上生成0.3 mol 2，5-呋喃二甲酸 D．当双极膜中有1 mol 解离时，负极区溶液质量增加49.5 g 类型三 多池串联交换膜分析 7.（2026·福建福州·模拟预测）一种光诱导耦合界面阳离子调控增强型热化学电池的工作原理如图。下列说法正确的是 A．热端电极反应式为： B．图中箭头a均表示电子的移动方向、箭头b表示电流的方向 C．离子交换膜为阳离子交换膜 D．移除紫外光后电池电压不变 8.（2026·江苏连云港·三模）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．I为阳离子交换膜，III为阴离子交换膜 B．电极b上发生的电极反应式为： C．须在3室中加入海水，电解池工作一段时间后，3室中可以得到淡化海水 D．若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5 g NaCl，理论上消耗标准状况下 9.（2026·北京朝阳·二模）某电化学制冷系统的装置如图所示(该装置仅通过热交换区与环境进行热量交换，其他区域绝热)。电解液温度：①>③、②>④。 下列说法不正确的是 A．电极M连接的是电源的正极 B．该装置通过热交换区2实现制冷 C． D．左池实现了电能、化学能转化为热能，右池实现了热能转化为电能、化学能 类型四 多池串联相关计算 10.（25-26高二下·湖南·期末）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(图右为“双极膜组”内部结构图)。M、N为离子交换膜，在直流电作用下，双极阴阳膜(BP)复合层间的解离成H+和OH-，作为H+和OH-的离子源。下列说法错误的是 A．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜 B．X电极为阳极，电极反应式为 C．电路中每生成 0.25 mol气体 a，理论上获得副产品 A 和 B各0.5mol D．“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH) 11.（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 12.（25-26高二上·四川·期末）工业上采用“绿色脱硫”工艺，利用惰性电极电解已捕获的吸收液(主要成分为)，既能脱除，又能再生吸收液，装置示意图如图所示。 下列说法正确的是 A．阳极的电极反应式为 B．离子交换膜Ⅱ是阳离子交换膜 C．电解前、后吸收液的 D．标准状况下，若收集到22.4 L的，则有1 mol阳离子移向左侧 1.（25-26高二上·湖北·期末）某学习小组按下图探究金属电化学腐蚀与防护的原理。 下列说法正确的是 A．同一条件下，若为食盐水，开关分别连接时，前者铁棒的腐蚀速度更慢 B．若为模拟海水，开关未闭合时铁棒上点表面铁锈最多 C．若为正极，开关连接时，铁棒防腐的方式称为外加电流法 D．若在X溶液中预先加入适量的KSCN溶液，可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果 2.（25-26高二上·新疆哈密·阶段检测）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出。下列说法错误的是 A．图中X、Y分别是Cl2、H2 B．燃料电池中负极的电极反应式为 C．电解池中产生2molCl2时，理论上燃料电池中消耗2molO2 D．图中a、b、c的大小关系为c＞a＞b 3.（25-26高二上·湖北武汉·阶段检测）电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。若使用铅蓄电池作外接电源，下列说法正确的是 A．Y室可获得淡化的海水 B．电解时，M电极连接铅蓄电池的Pb电极 C．理论上M电极产生11.2L(标准状况)气体时，通过阴离子交换膜的离子有2mol D．理论上N电极产生11.2L(标准状况)气体时，Pb电极增重48 g 4.（26-27高三上·云南昆明·开学考试）某课题组通过电解技术从海水中提取锂的装置如图所示。接通，电极从海水中吸收；断开，接通，乙室富集。下列叙述正确的是 A．X电极应接光伏电池的负极 B．接通，电子流向：Y电极→电源→电极 C．膜b是一种只允许通过的阳离子交换膜，目的是提高提取锂的选择性 D．接通，待电极恢复至起始状态时，甲室变化与乙室变化之比为 5.（25-26高二上·福建厦门·阶段检测）羟基自由基(•OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂，该粒子是中性粒子。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2、H2O的电化学组合装置(如图所示)，该装置能实现发电、环保双功能。下列说法错误的是 A．甲池为化学能转化为电能的装置，其中a极为正极 B．工作一段时间，b极区发生氧化反应 C．工作一段时间后，乙池装置中d区始终无气体产生而c区有气体产生 D．d极区发生的电极反应： 6.（25-26高三上·天津·阶段检测）利用如图双离子交换膜电解法可以处理含的工业废水。下列叙述错误的是 A．c室中电极为阴极 B．由b室向c室迁移 C．阳极反应式为 D．理论上外电路中通过1mol电子，可处理工业废水中 7.（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）如图所示，装置中电极A、B为两种常见金属，当K闭合时，X极上产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。下列说法正确的是 A．还原性：A>B B．电势：A<B C．丙池中水的电离程度逐渐增大 D．通电一段时间后，Y极可能会产生气体 8.（25-26高二上·安徽滁州·阶段检测）利用燃料电池电解制备并得到副产物、、，装置如下图所示。下列说法不正确的是 A．a极反应： B．A膜和膜均为阴离子交换膜 C．可用铁电极替换石墨Ⅱ电极 D．a极上通入标况下甲烷，阳极室减少 9.（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) 10.（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 11.（25-26高二上·河南安阳·阶段检测）如图所示，若电解时，测得铜电极的质量增加，B中共收集到 (标准状况)气体。下列说法错误的是 A．电源中X极是负极 B．B中阳极产生的气体为 C．若B中溶液体积为(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前 D．若A中溶液的体积也是，电解后溶液中仍有，则电解后溶液的 12.（2026·甘肃武威·模拟预测）近日，我国科学家开发肼-双氧水燃料电池，碱性条件下电解肼制备氢气，装置如图所示。 下列叙述正确的是 A．a极和b极材料可能相同 B．电子流向：b→c→d→a C．d极附近电解质溶液pH降低 D．乙池产生时，理论上甲池消耗 13.（2026·河南漯河·三模）一种循环产氢体系原理如图所示，将锌一多硫化物电池与H2生产装置集成，最大化利用了间歇性太阳光，实现日夜不间断生产氢气。下列说法正确的是 A．硅太阳能电池、锌一多硫化物电池均可实现化学能转化为电能 B．白天断开开关K，夜间闭合开关K C．日间工作时，b电极的反应式为S+S2-+2e-=S D． H2生产装置工作时，若使用阳离子交换膜，Na+向d电极方向迁移 14.（2026·北京·三模）下图为氯碱工业与燃料电池组合新工艺示意图，离子交换膜均为阳离子交换膜。 下列说法不正确的是 A．为，为 B．燃料电池正极反应为： C．比较图中溶液浓度： D．理论上制备，可同时制备 15.（2026·湖南株洲·模拟预测）我国科学家研究的自驱动高效制取的电化学装置示意图如图所示。下列说法错误的是 A．电极Ⅱ的电势小于电极Ⅰ的电势 B．工作一段时间后装置b的溶液组成不变 C．装置a消耗时，整个装置消耗 D．装置b生成时，理论上装置a负极区溶液质量减少了28g 1.（2026·河南卷）一种多组串联的电化学装置可以同时产生和，其工作原理如图所示。其中均为电极，每组装置左侧均为高浓度盐酸，右侧均为低浓度盐酸。该装置工作时仅在石墨电极与铂电极上产生气体。 下列说法错误的是 A．工作时，铂电极上产生 B．工作时，电极、、的质量均减小 C．定期互换直接相连的电极，并恢复溶液浓度，整个装置可再次运行 D．将盐酸换为对应浓度溶液，使用阳离子交换膜，每组装置启动时均生成 2.（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，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理：。下列说法错误的是 A．Pt电极反应： 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，同时Ⅱ室最多生成 3.（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()电解系统(如下图)。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： D．理论上，每通过2mol电子，可产生 4.（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附近溶液的减小 C．电极b上发生的电极反应式为 D．若海水用溶液模拟，则每脱除，理论上可回收 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 $