专题四　选择题专攻3　电化学中的多室、多池装置--2025年高考化学大二轮专题复习课件+讲义+专练

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如：(1)三室式电渗析法处理Na2SO4废水
(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)物质制备中的离子交换膜次磷酸钴[C(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：
②C为阳极，阳极反应式为C-2e-===C2+。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。
下列说法错误的是A.电解一段时间后阳极区c(OH-)减小B.理论上生成1 ml H3N+CH2COOH双极　膜中有4 ml H2O解离C.阳极总反应式为2HCHO+4OH--2e-===　2HCOO-+H2↑+2H2OD.阴极区存在反应H2C2O4+2H++2e-===OHCCOOH+H2O
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
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↑
3.(2023·湖北，10)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x ml·h-1。下列说法错误的是A.b电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-B.离子交换膜为阴离子交换膜C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜D.海水为电解池补水的速率为2x ml·h-1
1.电有机合成是一种应用广泛的新型有机合成方法。某种3⁃氯⁃4⁃氨基苯酚的电有机合成装置如图所示，下列说法正确的是A.b与外接电源的正极相连B.Pb电极的电极反应式： Pb-2e-===Pb2+C.电解一段时间后，阴、阳两极室中电解质溶液　的质量均增大D.理论上每生成1 ml ，电路中转移4 ml电子
2.一种光电催化法脱除H2S的原理如图所示。下列说法错误的是A.隔膜应为质子交换膜B.脱除H2S过程中光能转化为化学能，最　终转化为电能C.三氧化钨电极的电极反应式为2H2S-4e-　===4H++S2D.每生成1 ml H2O2，左侧电极室质量增加32 g
下列说法错误的是A.BP膜中H+均向右侧溶液迁移，　M膜为一价阴离子交换膜B.溶液a的溶质主要为HF和HCl，　溶液b的溶质主要为ZnSO4和CuSO4C.当阳极产生22.4 L气体(标准状况)时，有4 ml离子通过N膜D.电解过程中，应控制高盐废水的pH不能过高
6.(2024·山东菏泽高三一模)以浓差电池(电解质溶液浓度不同造成电势差)为电源，用石墨作电极将NH3转化为高纯H2的装置如图。下列说法错误的是A.Cu(1)的电极反应式为Cu2++2e-===CuB.离子交换膜Ⅱ一定为阳离子交换膜C.工作时，M电极附近溶液的pH降低D.电解停止时，理论上Cu(1)和Cu(2)电　极的质量差为256 g
7.(2024·天津市十二区县重点校高三模拟)间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。
下列说法正确的是A.电极a与电源负极相连B.“氧化池”中发生反应： +4Mn3++　H2O―→　　 +4Mn2++4H+C.电解结束后，电解池阴极区溶液pH升高(忽略溶液体积变化)D.氧化池中产生的苯甲醛对a极反应没有干扰
8.(2024·黑龙江绥化高三下学期联考模拟)如图所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是A.a极电势低于b极电势B.交换膜c为质子交换膜C.随着电解的进行，CuCl2溶液　浓度变小D.当0.01 ml Fe2O3完全溶解时，外电路中通过0.03 ml电子
9.(2024·湖南师范大学附属中学高三模拟)利用氢氧燃料电池可实现由白磷电解法制备Li[P(CN)2]，并能实现H2的循环利用，其工作原理如图所示(已知：Me为甲基；电极均为石墨电极)，下列说法正确的是A.电池工作时电极a连接电极cB.通电一段时间后，当生成　9 g Li[P(CN)2]时，电极a消耗H2的　体积(标准状况)为2.24 LC.若隔膜e为阳离子交换膜，则燃料电池的放电会使左侧溶液pH增大D.电解产生的H2中的氢元素来自LiOH
12.(2024·长沙长郡中学高三适应性考试)溶液电池是最具潜力的大规模储能电化学器件，然而不同的水溶液电池的发展又受到不同因素的限制。醌类( )电极的酸碱混合电池能够实现高能量密度和优异的循环稳定性。电池工作示意图如图所示，
下列有关说法错误的是A.放电时，右侧醌类电极为负极B.放电时，左侧电极反应式为MnO2+　2e-+4H+===Mn2++2H2OC.充电时，阳极区电解质溶液的pH保　持不变D.充电时，电路中每转移1 ml电子，阴极增重20 g
电化学装置图的综合分析
用此电池电解(惰性电极)足量AgNO3溶液，阳极发生2H2O-4e-===O2↑+4H+，阴极发生4Ag++4e-===4Ag，当有1 ml离子穿过隔膜时(转移电子1 ml)，产生氧气0.25 ml，分子数目为0.25NA，D正确。
3.(2024·长沙高三新高考适应性考试)氧化铋(Bi2O3)作为镍/铋电池的负极材料，因其理论容量高、易制备而受到广泛关注。如图为该电池的示意图，下列说法正确的是A.放电时，OH-从电极a移向电极bB.充电时，电子从电源负极→电极a→电极b→电源　正极C.放电时，总反应为Bi2O3+3H2O+6NiO===6NiOOH+2BiD.充电时，电路转移9.03×1024个电子，阳极质量增加255 g
5.羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂，在直流电源的作用下，利用如图所示装置处理含苯酚废水和含甲醛废水(已知：H2O在膜a、b间解离为H+和OH-)。下列说法错误的是A.直流电源的电极电势：右端高于左端B.阳极的电极反应式为OH--e-===·OHC.电解质Na2SO4的作用是增强溶液的导　电能力D.每处理9.4 g苯酚，理论上有2.8 ml OH-透过膜b
6.(2024·江西九江市高三模拟)我国科学家设计了CO2与氯碱耦合电解池装置如图。这种方法的优点是可以得到氯气和氢氧化钠，实现与氯碱工业的联合。下列说法正确的是A.离子交换膜为阴离子交换膜B.工作一段时间阴极附近溶液的pH减小C.电解总反应的化学方程式为CO2+2NaCl+H2O　　 HCOONa+Cl2+NaOHD.标准状况下，每生成2.24 L Cl2，溶液中通过的电子为0.2 ml
8.电渗析法淡化海水装置示意图如图，电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列，将电解槽分隔成多个独立的间隔室，海水充满在各个间隔室中。通电后，一个间隔室的海水被淡化，而其相邻间隔室的海水被浓缩，从而实现了淡水和浓缩海水分离。下列说法正确的是A.离子交换膜b为阳离子交换膜B.各间隔室的排出液中，①③⑤⑦为　淡水C.通电时，电极1附近溶液的pH比电　极2附近溶液的pH变化明显D.淡化过程中，得到的浓缩海水没有任何使用价值
9.用锂硫电池处理含有氯化铵的废水装置如图，锂硫电池工作原理：16Li + S8 8Li2S。下列说法正确的是A.a电极与锂硫电池的正极相连B.c、e为阴离子交换膜，d为阳离子交　换膜C.当锂硫电池中消耗32 g硫时，N室增　加的离子总物质的量为4 mlD.出口一和出口二物质分别为H3PO4浓　溶液、Na2SO4浓溶液
12.钠离子电池以其低成本、高安全性及其优异电化学属性等成为锂离子电池的首选“备胎”，其充放电过程是Na+在正、负极间的镶嵌与脱嵌。下列说法不正确的是A.放电时负极区钠单质失去电子B.充电时Na+由B极向A极移动C.由于未使用稀缺的锂钴元素，量产后该　电池生产成本比锂离子电池低D.该电池一种正极材料为NaFeFe(CN)6，充电时的电极反应为　Na1+xFeFe(CN)6-xe-===NaFeFe(CN)6+xNa+