高考电化学复习解题模型建构2023

1、以新型电源为载体考查原电池的原理、电解池原理、电极反应式书写与问题的分析每年必考。电化学装置的类型从电解质方面来分主要有单液电池、双液电池、固体电解质电池等；从电子转移角度来分，有常规的直接电池和新型的间接电池。此类试题主要来源最新科技成果，陌生度高、综合性强。体现了“科学探究与创新意识、证据推理与模型认知”核心素养，考查学生的迁移运用能力和创新思维。1.(2021河北等级考)K-O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是( )A隔膜允许K通过，不允许O2通过B放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极C产生1 Ah电量时，生成KO2的

2、质量与消耗O2的质量比值约为2.22D用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9 g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9 g水解析：由题图可知，b极上O2转化为KO2，则b极为电池正极，a极为电池负极，K通过隔膜由a极向b极迁移，为避免O2氧化K电极，O2不能通过隔膜，A说法正确；放电时，电流由正极经导线流向负极，即由b极经导线流向a极，充电时，b极接外接电源的正极，b电极为阳极，B说法正确；产生1 Ah电量时，生成KO2与消耗O2的质量比为71322.22，C说法正确；消耗3.9 g钾时，转移0.1 mol e，铅酸蓄电池消耗0.1 mol H2O，其质量为1.8 g，D说法错误。答案：D解析：A对：三维多

3、孔海绵状Zn为多孔结构，具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高。B对：二次电池充电时作为电解池使用，阳极发生氧化反应，元素化合价升高，原子失去电子，阳极反应为Ni(OH)2(s)OH(aq)e=NiOOH(s)H2O(l)。C对：二次电池放电时作为原电池使用，负极发生氧化反应，元素化合价升高，原子失去电子，由电池总反应可知负极反应为Zn(s)2OH(aq)2e=ZnO(s)H2O(l)。D错：二次电池放电时作为原电池使用，阴离子从正极区向负极区移动。答案：D4(2019全国卷)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2/MV在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误的

4、是( )A相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B阴极区，在氢化酶作用下发生反应H22MV2=2H2MVC正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动解析：A对：该反应中，可产生电流，反应条件比较温和，没有高温高压条件。B错：该生物燃料电池中，左端电极反应式为MVe=MV2，则左端电极是负极，应为负极区，在氢化酶作用下，发生反应H22MV2=2H2MV。C对：右端电极反应式为MV2e=MV，是正极，在正极区N2得到电子生成NH3，发生还原反应。D对：原电池中，内电路中H通过交换膜由负极区向正极区移动。答案：B单液电池是指含有单一

5、电解质溶液的化学电源，其特征是通过单一电解质溶液的离子的定向移动形成内部电流，其电极反应相对来说较为单一简单，运用基本原电池的工作原理即可解决此类新型化学电源。 例1(2021湖南等级考)锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示：下列说法错误的是( )A放电时，N极为正极B放电时，左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小C充电时，M极的电极反应式为Zn22e=ZnD隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过解析在该原电池中，活泼金属锌做负极，则N极为正极，A说法正确；放电时，左侧锌放电产生Zn2，贮液器中ZnBr2

6、浓度不断增大，B说法错误；充电时，M极为阴极，电极反应式为Zn22e=Zn，C说法正确；放电时Br通过隔膜进入溶液中与Zn2结合，充电时Zn2通过隔膜在双极性碳和塑料电极上沉积，D说法正确。答案B思维建模单液电池分析流程对点训练解析： Pt电极上发生还原反应，Pt电极作正极，故A正确；Pt电极为正极，BiVO4电极为负极，所以Pt电极电势高于BiVO4电极电势，故B正确；电子从BiVO4电极(负极)经导线流向Pt电极(正极)，但不能进入溶液，故C错误；BiVO4电极为负极，发生氧化反应，故D正确。答案：C2(2021浙江选考)镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L为小灯泡，K1、K2为开

7、关，a、b为直流电源的两极)。下列说法不正确的是( )解析：由图可知，闭合K1时放电，化学能转化为电能，闭合K2时充电，A为阴极，B为阳极。B极发生氧化反应时消耗OH生成NiOOH，KOH浓度降低。答案：C双液电池是指基于两种电解质溶液进行离子定向移动形成内部电流的原电池，其装置较为复杂，反应相对较难，此类电源需认真观察图示，分析原理，列清每一个电极、每一种溶液发生的变化，综合解决此类难题。 思维建模双液电池试题分析第一步分析两极材料中成分和两液中的成分；或两极区中粒子的转化关系，确定正极或负极第二步根据确定的两极，分析电极反应，离子移向和电子、电流方向等第三步明确问题，分析出正确答案对点训练

8、3利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。电池工作时，下列说法正确的是( )4四甲基氢氧化铵(CH3)4NOH常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵(CH3)4NCl为原料，采用电渗析法合成(CH3)4NOH，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( )AM为正极Bc、e均为阳离子交换膜Cb极电极反应式：2H2O4e=O24HD制备1 mol(CH3)4NOH，通过c膜的离子数目为2NA解析：该电解池中Cl向电极b迁移，则b电极为阳极，a电极为阴极，M为电源的负极，A错误；根据图示，加入(CH3)4NCl溶液后，(CH3)4N通过c

9、膜进入电极a附近生成(CH3)4NOH，则c膜为阳离子交换膜；Cl通过d膜进入d膜右侧，e膜右侧的Na通过e膜进入e膜的左侧，这样NaCl在d、e两膜之间富集，将NaCl稀溶液转化为浓溶液，e膜为阳离子交换膜，B正确；电极b上溶液中的OH放电，电极反应为4OH4e=O22H2O，C错误；制备1 mol (CH3)4NOH，a电极上生成了1 mol OH，反应中转移了1 mol e，通过c膜的(CH3)4N数目为NA，D错误。答案：B间接电池是以具有“电子传递”功能的物质为媒质，对反应基质进行氧化或还原，从而得到目的产物。由于媒质可以在电化学装置中再生而循环使用，因而可以充分利用资源，实现原子经

10、济性，减少了副产物的产生。 例3(2018全国卷)最近我国科学家设计了一种CO2H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如下所示，其中电极分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：EDTA-Fe2e=EDTA-Fe32EDTA-Fe3H2S=2HS2EDTA-Fe2该装置工作时，下列叙述错误的是( )A阴极的电极反应：CO22H2e=COH2OB协同转化总反应：CO2H2S=COH2OSC石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3/Fe2取代EDTA-Fe3/EDTA-Fe2，溶液需为酸性解析由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应

11、，为电解池的阳极，则ZnO石墨烯电极为阴极。由题图可知，电解时阴极反应式为CO22H2e=COH2O，A项正确；将阴、阳两极反应式合并可得总反应式为CO2H2S=COH2OS，B项正确；阳极接电源正极，电势高，阴极接电源负极，电势低，故石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的高，C项错误；Fe3、Fe2只能存在于酸性溶液中，D项正确。答案C思维建模间接电化学反应原理分析模型媒质也称为“电对”或“介对”，其首先在电极表面失去(或得到)电子，形成氧化态(或还原态)在电解溶液中进一步氧化(或还原)反应基质，最终生成目的产物。其原理如图所示：注意分析电极时，要注意电极上的物质转化，明确化合价升降，确定两电极。

12、对点训练5如图是一种新型的光化学电源，当光照射光电极时，通入O2和H2S即产生稳定的电流(H2AQ和AQ是两种有机物)。下列说法不正确的是( )6我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2SO2=H2O2S，已知甲池中发生的反应为下列说法不正确的是( )固体电解质电池是指电解质为固体的电池。固体电解质必须是离子迁移速率较高的固态物质，因为是固体，具有一定的形状和强度，对于多数固体电解质而言，只有在较高温度下，电导率才能符合电池的要求，所以对于固体电解质的电化学实际上是高温电化学。 对点训练7.为体现节能减排的理念，中国研制出了新型固态氧化物燃料电池(SOFC)，该

13、电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )A电子从b极经导线流向a极B正极的电极反应式为O24e2H2O=4OHC还可以选用NaOH固体作固态电解质D若反应中转移1 mol电子，则生成22.4 L(标准状况)CO2解析：燃料电池通入氧气的电极为正极，则a为正极，电子从b极经导线流向a极，故A正确；介质为固态熔融介质，不存在水溶液，则正极的电极反应式为O24e=2O2，故B错误；CO2能与NaOH反应生成Na2CO3，则不可选用NaOH固体作固态电解质，故C错误；若反应中转移1 mol电子，参加反应的氧气为0.25 mol，生成CO2为0.5 mol，体积为11.2 L(标准状况)，故D错误

14、。答案：A8.新华网报道，我国固体氧化物燃料电池技术研发取得新突破。科学家利用该科技实现了H2S废气资源回收能量，并得到单质硫的原理如图所示。下列说法正确的是( )A电极a为电池正极B电路中每流过4 mol电子， 正极消耗1 mol O2C电极b上的电极反应式：O24H4e=2H2OD电极a上的电极反应式：2H2S2O22e=S22H2O电化学的相关计算是每年高考的必考内容，考查的形式主要是在选择题的某一个或二个选项中出现，考查的内容主要涉及电极的质量变化、产生或消耗气体的体积、电路中转移的电子数。串联电池的题型在近几年的高考中虽出现不多，但通过这种题型的训练可以加深对原电池和电解池原理理解。

15、有助于学生全面融会贯通知识。1(2021天津等级考)如下所示电解装置中，通电后石墨电极上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是( )Aa是电源的负极B通电一段时间后，向石墨电极附近滴加石蕊溶液，出现红色C随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大D当0.01 mol Fe2O3完全溶解时，至少产生气体336 mL(折合成标准状况下)解析：通电后石墨电极上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，说明石墨电极为阳极，则电源b为正极，a为负极，石墨电极为阴极，故A正确；石墨电极为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极附近滴加石蕊溶液，出现红色，故B正确；随着电解的进行，铜离子在阴极得电

16、子生成铜单质，所以CuCl2溶液浓度变小，故C错误；当0.01 mol Fe2O3完全溶解时，消耗氢离子为0.06 mol，根据阳极电极反应式2H2O4e=O24H，产生氧气为0.015 mol，体积为336 mL (折合成标准状况下)，故D正确。答案：C2(2021山东等级考)以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池，下列说法正确的是( )A放电过程中，K均向负极移动B放电过程中，KOH物质的量均减小C消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大D消耗1 mol O2时，理论上N2H4-O2燃料电池气体产物

17、的体积在标准状况下为11.2 L解析：碱性环境下，甲醇燃料电池总反应为2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O；N2H4-O2清洁燃料电池总反应为N2H4O2=N22H2O；偏二甲肼(CH3)2NNH2中C和N的化合价均为2价，H元素化合价为1价，所以根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为(CH3)2NNH24O24KOH=2K2CO3N26H2O。放电过程为原电池工作原理，所以钾离子均向正极移动，A错误；根据分析可知，N2H4-O2清洁燃料电池的产物为氮气和水，其总反应中未消耗KOH，所以KOH的物质的量不变，其他两种燃料电池根据总反应可知，KOH的物质的量减小，B错误；3(

18、2022烟台模拟)相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法不正确的是( )Aa电极的电极反应式为4H2O4e=2H24OHBc、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜C电池放电过程中，Cu(1)电极上的电极反应式为Cu22e=CuD电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得320 g NaOH解析：浓差电池放电过程中，Cu(1)电极上发生使Cu2浓度降低的还原反应，作正极，Cu(2)电极上发生使Cu2浓度升高的氧化反应，作负极，则a电极为电解池的阴极，H2O中

19、的H得到电子发生还原反应生成H2，A项正确；电解过程中，硫酸钠溶液中的Na通过阳离子交换膜c进入阴极区，SO通过阴离子交换膜d进入阳极区，B项正确；电池放电过程中，Cu(1)电极作正极，电极反应式为Cu22e=Cu，C项正确；电池从开始工作到停止放电，正极区硫酸铜溶液的浓度由2.5 molL1降低到1.5 molL1，负极区硫酸铜溶液的浓度同时由0.5 molL1升到1.5 molL1，正极反应还原Cu2的物质的量为2 L(2.51.5)molL12 mol，电路中转移4 mol电子，电解池的阴极生成4 mol OH，即阴极区可得4 mol氢氧化钠，其质量为160 g，D项错误。答案：D提能点

20、(一)串联电池串联电池中原电池、电解池的判断1有外接电源的判断方法则甲为电镀池，乙、丙均为电解池。2无外接电源的判断方法(1)直接判断非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图所示：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原电池一般是两种活泼性不同的金属电极或一种金属电极和一个碳棒作电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒电极。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图所示：B为原电池，A为电解池。(3)根据电极反应现象判断在某些装置中根据电极反应

21、或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。如图所示：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。思维建模串联类电池的思维流程综合应用训练1某实验室用新型二次电池模拟工业上制备Mn和MnO2的工作原理如图所示。下列说法错误的是( )Aa电极的电极反应为MnO24H2e=Mn22H2OB装置工作时，c、d两个电极的质量都增加Cc电极反应为Mn22e=MnDd电极附近溶液的pH增大解析：根据示意图可知b为负极，a为正极，c为阴极，d为阳极。c、d的电极反应分别为M

22、n22e=Mn，Mn22e2H2O=MnO24H。d电极附近溶液c(H)增大，pH变小，D错误。答案：D3如图所示，X、Y、Q、W都是惰性电极，将电源接通后，W 极附近颜色逐渐加深。下列说法中不正确的是( )A电源的M极为正极B甲装置中溶液的pH减小C甲装置的两个电极上都有单质生成且物质的量之比为11D欲用乙装置给铜镀银，U极应该是Ag，电镀液选择AgNO3溶液4如图X是直流电源。Y槽中 c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。(1)电源上b为_极(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)。Z槽中e为_极。连接Y、Z槽线路中，电子流动的方向是d_e(填“”或“”

23、)。(2)写出c极上反应的电极反应式：_。写出Y槽中总反应的化学方程式：_。写出Z槽中e极上反应的电极反应式：_。提能点(二)电化学相关的计算电化学计算的三种方法如以通过4 mol e为桥梁可构建如下关系式：(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)该关系式具有总览电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。典例如图所示，通电5 min后，电极5的质量增加2.16 g，请回答下列问题。 (1)a为电源的_(填“正”或“负”)极，C池是_池。A池阳极的电极反应为_，C池阴极的电极反应为_。(2)如果B池中共收集到224 mL气体(标准状况)且溶液体积为2

24、00 mL(设电解过程中溶液体积不变)，则通电前溶液中Cu2的物质的量浓度为_。(3)如果A池溶液是200 mL足量的食盐水(电解过程溶液体积不变)，则通电5 min后，溶液的pH为_。思维建模电子守恒法的解题流程第一步找出氧化剂(正极或阴极反应物质)、还原剂(负极或阳极反应物质)及相应的还原产物和氧化产物第二步根据相关信息，找准一个电极上原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)第三步根据串联电路中各电极转移电子相等列出等式综合应用训练1用两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解，当有1103 mol的OH放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是( )A阳极上析出3.6 mL O2(标

25、准状况)B阴极上析出32 mg CuC阴极上析出11.2 mLH2(标准状况)D阳极和阴极质量都无变化解析：用惰性电极电解CuSO4溶液时，阴极：2Cu24e=2Cu，阳极：4OH4e=O22H2O。当有1103 mol的OH放电时，生成标准状况下的O2为5.6 mL，A错误；在阴极上析出32 mg Cu，阴极质量增加，B正确；C、D错误。答案：B2如图甲所示，A为新型高效的甲烷燃料电池，采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质溶液为KOH溶液。B为浸透饱和硫酸钠溶液和酚酞溶液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D为电解槽。(1)甲烷燃料电池中负极反应式为_。(2)关闭K

26、1，打开K2，通电后，B中的紫红色液滴向d端移动，则电源a端为_极，通电一段时间后，观察到滤纸c端出现的现象是_。(3)D装置中有200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液，闭合K2、打开K1后理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如图乙所示(气体体积已换算成标准状况下的体积，电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为_molL1，t2 s时所得溶液的pH_。(4)若C装置中溶液为AgNO3溶液且足量，电池总反应的离子方程式为_。电解结束后，为了使溶液恢复原样，则可以在反应后的溶液中加入_(填化学式)。离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选

27、择透过能力的高分子膜。因它对离子具有选择透过性，且电化学性能优良，在涉及电化学的工业生产中广泛应用。由于离子交换膜能将工业生产与化学知识有机的融合，实现资源的最优配置，考查学生的学以致用能力，故近几年的电化学高考试题中年年涉及。主要呈现的是阴、阳离子交换膜，质子交换膜，双极膜和气体膜等，其功能是在于选择性通过某些离子和阻断某些离子或隔离某些物质，从而制备、分离或提纯某些物质，来丰富人们物质需求。1(2021全国甲卷)乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H和OH，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是( )解析：由题图可知

28、，在铅电极乙二酸变成乙醛酸是去氧的过程，发生还原反应，则铅电极是电解装置的阴极，石墨电极发生氧化反应，反应为2Br2e=Br2，此为阳极反应式，由分析可知，Br还是阳极反应物，A、B错误；制得2 mol 乙醛酸，实际上是左、右两侧各制得1 mol乙醛酸，共转移2 mol电子，故理论上外电路中迁移的电子为2 mol，C错误；电解装置中，阳离子移向阴极(即铅电极)，D正确。答案：D一、融通必备知能，准确理解题目1电化学中的交换膜(1)离子交换膜的种类阳离子交换膜只允许阳离子透过，不允许阴离子或某些分子透过阴离子交换膜只允许阴离子透过，不允许阳离子或某些分子透过质子交换膜只允许H透过，不允许其他阳离

29、子和阴离子透过双极膜由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜。该膜特点是在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H和OH并分别通过阳膜和阴膜，作为H和OH的离子源气体膜只允许气体通过，不允许溶液通过(2)交换膜的功能使离子选择性定向迁移其目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷。(3)交换膜在中学电化学中的作用2含膜电解池装置分析(1)两室电解池制备原理：工业上利用如图两室电解装置制备烧碱阳极室中电极反应：2Cl2e=Cl2，阴极室中的电极反应：2H2O2e=H22OH，阴极区H放电，破坏了水的电离平衡，使OH浓度增大，阳极区Cl放电，使溶液中的c(Cl)减小，为保持电荷守恒，阳极室中的N

30、a通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH结合，得到浓的NaOH溶液。利用这种方法制备物质，纯度较高，基本没有杂质。阳离子交换膜的作用它只允许Na通过，而阻止阴离子(Cl)和气体(Cl2)通过。这样既防止了两极产生的H2和Cl2混合爆炸，又避免了Cl2和阴极产生的NaOH反应生成NaClO而影响烧碱的质量。(2)多室电解池3.离子交换膜类型的判断方法(1)首先写出阴、阳两极上的电极反应。(2)依据电极反应式确定该电极附近哪种离子剩余。(3)根据电极附近溶液呈电中性，从而判断出离子移动的方向。(4)根据离子移动的方向，确定离子交换膜的类型。4有“膜”条件下离子定向移动方向的判断方法二、例析常考题型，

31、内化技法解题思维建模第一步分清交换膜类型：即交换膜属于阳离子交换膜、阴离子交换膜或质子交换膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过交换膜第二步写出电极反应式：判断交换膜两侧离子的变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移的方向第三步分析交换膜的作用：在产品制备中，交换膜作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应分类例析归纳拓展电解原理常用于物质的制备，具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点，电解原理能使许多不能自发的反应得以实现。工业上常用多室电解池制备物质，多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性，即允许带某种电荷的离子通过而限制带相反电荷的离子通过，将电解池分为两室、三室、多室等，以

32、达到浓缩、净化、提纯及电化学合成的目的。 对点训练1将电化学法和生物还原法有机结合，利用微生物电化学方法生产甲烷，装置如图所示。下列说法错误的是( )A离子交换膜可允许H通过B通电时，电流方向为：a电子导体离子导体电子导体bC阳极的电极反应式为CH3COO2H2O6e=2CO27HD生成0.1 mol CH4时阳极室中理论上生成CO2的体积是4.48 L(STP)解析：根据左电极上CH3COO转化为CO2，发生氧化反应，知左电极为阳极，电极反应为CH3COO8e2H2O=2CO27H，根据右电极上CO2转化为CH4，发生还原反应，知右电极为阴极，电极反应为CO28e8H=CH42H2O。根据电

33、极反应知，阳极生成的H能通过离子交换膜移向阴极，A项正确，C错误；左电极为阳极，右电极为阴极，则a为正极，b为负极，电流方向为：正极(a)导线(电子导体)电解质溶液(离子导体)导线(电子导体)负极(b)，B项正确；根据阳极反应和阴极反应知，阴极上生成0.1 mol CH4时，转移0.8 mol电子，阴极上生成0.2 mol CO2，其在标准状况下的体积为4.48 L，D项正确。答案：C2(2021年8省联考重庆卷)双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H2解离成H和OH，并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。下图为NaBr溶液的电渗析

34、装置示意图。下列说法正确的是( )A出口2的产物为HBr溶液B出口5的产物为硫酸溶液CBr可从盐室最终进入阳极液中D阴极电极反应式为2H2e=H2解析：电解时， 溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，溶液中的Na向阴极移动，与双极膜提供的氢氧根离子结合，出口2的产物为NaOH溶液，A错误；电解时， 溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，溶液中的Br向阳极移动，与双极膜提供的氢离子结合，故出口4的产物为HBr溶液，钠离子不能通过双极膜，故出口5不是硫酸，B错误；结合选项B，Br不会从盐室最终进入阳极液中，C错误；电解池阴极处，发生的反应是物质得到电子被还原，发生还原反应，水解离成H和

35、OH，则在阴极处发生的反应为2H2e=H2，D正确。答案：D例2用电解法可提纯含有某种含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是( )A阳极反应式为4OH4e=2H2OO2B通电后阴极区溶液pH会增大CK通过交换膜从阴极区移向阳极区D纯净的KOH溶液从b口导出解析阳极区为粗KOH溶液，阳极上OH失电子发生氧化反应：4OH4e=2H2OO2，A项正确；阴极上H2O得电子发生还原反应：2H2O2e=H22OH，阴极区附近溶液中c(OH)增大，pH增大，B项正确；电解时阳离子向阴极移动，故K通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区，C项错误；阴极区生成KOH，故纯净的KOH溶液从b口导出，D项正确。答案C归纳拓展利用电解原理来分离、提纯物质，如电解精炼铜的过程中，将粗铜作阳极，含Cu2的溶液为电解液，通直流电，在阳极铜及比铜活泼的杂质金属失电子，在阴极只有Cu2得电子析出，从而提纯了铜，也可以通过离子间带同种电荷的相互排斥远离，带异性电荷的相互吸引靠近，实现不同离子的定向迁移，从而实现对物质的分离与提纯，并由此判断出离子的移动方向。电解法是实现物质简