2014-2023年高考化学试题分项汇编：多池与膜在电化学中应用（解析卷）

4<50多池与膜在电化学中应用

1.【2023年湖北卷】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Cl?生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为mioLh-i。下列说法错误的

是

川卜

离子交换膜

透汽不透液态水

的PTFE膜

30%KOH溶液

海水

A.b电极反应式为2H2。+2b=凡个+2011一

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2%mol-hT

【答案】D

【解析】由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b电极

与电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2H2O+2e-=H2T+2OH;阳极反应为40任-4日

通电

=。2产2H20,电池总反应为2H2O=2H2T+O2T，据此解答。A.b电极反应式为b电极为阴极，发生

还原反应，电极反应为2H2O+2e-=H2T+2OH,故A正确；B.该装置工作时阳极无Cb生成且KOH浓

度不变，阳极发生的电极反应为4OH-4e-=O2T+2H2。，为保持0日离子浓度不变，则阴极产生的0日

离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换摸，故B正确；C.电解时电解槽

中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，故C正确；D.由电解总

反应可知，每生成lmolH2要消耗ImolHzO,生成H2的速率为疝⑹山一，则补水的速率也应是

.unolh-1,故D错误；答案选D。

2.【2023年6月浙江卷】氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不巧卿的

是

-------电源---------

电极A.离子首换膜］］电极B

卜。2I

卜；二卜2

Tt

饱和NaCl溶液40（含少量NaOH）

A.电极A接电源正极，发生氧化反应

B.电极B的电极反应式为：2H2O+2e=H2T+2OH

C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液

D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗

【答案】B

【解析】A.电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正

极，发生氧化反应，故A正确；B.电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：

2H2O+4e+O2=4OH-,故B错误；C.右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到

右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确；D.改进设计中增大了氧气的量，提高了电极

B处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确。综上所述，答案为B。

3.（2021.天津真题）如下所示电解装置中，通电后石墨电极H上有02生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断

阴离子交换膜质子交换膜

A.a是电源的负极

B.通电一段时间后，向石墨电极n附近滴加石蕊溶液，出现红色

C.随着电解的进行，CuCb溶液浓度变大

D.当O.OlmolFezOs完全溶解时，至少产生气体336mL（折合成标准状况下）

【答案】C

【解析】通电后石墨电极II上有02生成，Fe2O3逐渐溶解，说明石墨电极II为阳极，则电源b为正极，a

为负极，石墨电极I为阴极，据此解答。A.由分析可知，a是电源的负极，故A正确；B.石墨电极

II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H附近滴加石蕊溶液，出现红色，

故B正确；C.随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以CuCL溶液浓度变小，故C

错误：D.当O.OlmolFezOs完全溶解时，消耗氢离子为0.06mol,根据阳极电极反应式

+

2H2O-4e=O2+4H,产生氧气为0.015mol,体积为336mL(折合成标准状况下)，故D正确；故选

Co

4.【2022年全国甲卷】一种水性电解液Zn-MnCh离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，+以

Zn(OH)：存在)。电池放电时，下列叙述错误的是

MnCh电极离子选择隔膜Zn电极

H

—

二

W三

一名二二---二二

W/

二

友

H2:K2so4溶液;KOH溶液

IIIIII

A.II区的K+通过隔膜向III区迁移

B.I区的SOj通过隔膜向II区迁移

+2+

C.MnCh电极反应：MnO2+2e-+4H=Mn+2H2O

+2+

D.电池总反应：Zn+4OH+MnO2+4H=Zn(OH)t+Mn+2H2O

【答案】A

【解析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知，III区Zn为电池的负极，电极反应为Zn-2e-+4OH

=Zn(OH)r，I区MnCh为电池的正极，电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2。；电池在工作过程

中，由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、

阳离子，因此可以得到I区消耗H+,生成Mn2+,II区的K+向I区移动或I区的SOf向II区移动，

III区消耗0H,生成Zn(OH)j,II区的SO：向III区移动或ni区的K+向H区移动。据此分析答题。

A.根据分析，II区的K+只能向I区移动，A错误；B.根据分析，［区的SO7向H区移动，B正

确；C.MnCh电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,C正确；D.电池的总反应为

+2+

Zn+4OH+MnO2+4H=Zn(OH)f+Mn+2H2O,D正确；故答案选A。

5.(2021・广东真题)钻(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制

备金属钻的装置示意图。下列说法正确的是

i室ii室in室

A.工作时，I室和n室溶液的pH均增大

B.生成ImolCo,I室溶液质量理论上减少16g

C.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变

2++

D.电解总反应：2Co+2H2O=2Co+O2T+4H

【答案】D

【解析】由图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水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-=O2f+4H+,I室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成的氢离子通

过阳离子交换膜由I室向II室移动，钻电极为阴极，钻离子在阴极得到电子发生还原反应生成钻，电

极反应式为Co2++2e=Co,III室中阴离子电荷数大于阳离子电荷数，氯离子过阴离子交换膜由III室向

II室移动，电解的总反应的离子方程式为2co2++2H2O骐2Co+O2T+4H+。A.由分析可知，放电生

成的氢离子通过阳离子交换膜由I室向H室移动，使II室中氢离子浓度增大，溶液pH减小，故A错

误；B.由分析可知，阴极生成Imol钻，阳极有Imol水放电，则I室溶液质量减少18g,故B错

误；C.若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成

氯气，则移除离子交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，故C错误；D.由分析可知，电解的总

反应的离子方程式为2co2++2出0迪里2co+O2T+4H+,故D正确；故选D。

6.【2022年山东卷】设计如图装置回收金属钻。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成

C02,将废旧锂离子电池的正极材料LiCoOzG）转化为Co?f,工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶

液转移至甲室。己知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是

溶液溶液溶液

A.装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大

B.装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸

+2+

C.乙室电极反应式为LiCoO2+2H2O+e=Li+Co+4OH-

D.若甲室Co?+减少200mg,乙室Co?+增加300mg,则此时已进行过溶液转移

【答案】BD

【解析】由于乙室中两个电极的电势差比甲室大，所以乙室是原电池，甲室是电解池，然后根据原电池、

电解池反应原理分析解答。A.电池工作时，甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气

体，同时生成H+,电极反应式为CH3co0-8e-+2H2。=2CO2T+7H+,H+通过阳膜进入阴极室，甲室

的电极反应式为Cc>2++2e-=Co,因此，甲室溶液pH逐渐减小，A错误；B.对于乙室，正极上LiCoCh

得到电子，被还原为C。2+,同时得到Li+,其中的02一与溶液中的H+结合H2O,电极反应式为

+

2LiCoO2+2e-+8H+=2Li++2co2++4H2O,负极发生的反应为CH3COO-8e—2H20=2C02T+7H,负极产

生的H+通过阳膜进入正极室，但是乙室的H+浓度仍然是减小的，因此电池工作一段时间后应该补充

盐酸，B正确；C.电解质溶液为酸性，不可能大量存在OH,乙室电极反应式为：

++2+

LiCoO2+4H=Li+Co+2H2O,C错误；D.若甲室Co2+减少200mg,则电子转移物质的量为"0）=

产x2=0Q068mol；若乙室CM+增加300mg,则转移电子的物质的量为w®尸

59g/mol

03。

/xl^0.0051mol,由于电子转移的物质的量不等，说明此时已进行过溶液转移，即将乙室部分

59g/mol

溶液转移至甲室，D正确；故合理选项是BD。

7.（2020•山东高考真题）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电

能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含

CH3co。的溶液为例）。下列说法错误的是

+

A.负极反应为CH3COO+2H2O-8e=2CO2+7H

B.隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜

C.当电路中转移Imol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g

D.电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1

【答案】B

【解析】据图可知a极上CH3coeT转化为CO2和H+,C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b

极为正极。A.a极为负极，CH3coeT失电子被氧化成CO2和H+,结合电荷守恒可得电极反应式为

CH3coeT+2H2O-8e-=2CO2T+7H+,正确；B.为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负

极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，

错误；C.当电路中转移Imol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有ImolCT移向负极，同时有

lmolNa+移向正极，即除去ImolNaCl,质量为58.5g,正确；D.b极为正极，水溶液为酸性，所以氢

离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2e-=H2f,所以当转移8moi电子时，正极产生4moi气体，

根据负极反应式可知负极产生2moi气体，物质的量之比为4:2=2:1,正确；故答案为B。

8.（2021•全国甲卷真题）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果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HQ解离为H+和OH,并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的

是

oOOO

nHHH

HHI<C

eC2-石

-O

铅1墨

H电

电+

极+极

OOO

UU

YH

一,

-C亿-

的

二

~

极

饱和乙二酸溶液乙二醛+KBr酸溶液

A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用

OOOO

B.阳极上的反应式为:+2H++2e=||||+H20

HO-C-C-OHHO-C-C-H

C.制得2moi乙醛酸，理论上外电路中迁移了Imol电子

D.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移

【答案】D

【解析】该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电极为电解池阳极，阳

极上Br被氧化为Bn,Bn将乙二醛氧化为乙醛酸，双极膜中间层的H+在直流电场作用下移向阴极，

OH移向阳极。A.KBr在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，

生成的Bn为乙二醛制备乙醛酸的中间产物，故A错误；B.阳极上为Br失去电子生成Brz,Bn将乙

二醛氧化为乙醛酸，故B错误；C.电解过程中阴阳极均生成乙醛酸，Imol乙二酸生成Imol乙醛酸

转移电子为2moi,Imol乙二醛生成Imol乙醛酸转移电子为2moi，根据转移电子守恒可知每生成

Imol乙醛酸转移电子为Imol,因此制得2moi乙醛酸时，理论上外电路中迁移了2moi电子，故C错

误；D.由上述分析可知，双极膜中间层的H+在外电场作用下移向阴极，即H+移向铅电极，故D正

确；综上所述，说法正确的是D项，故答案为D。

9.（2020•浙江高考真题）在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是

()

离子交换膜

A.电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气

B.离子交换膜为阳离子交换膜

C.饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出

D.0H-迁移的数量等于导线上通过电子的数量

【答案】D

电解

【解析】氯碱工业中的总反应为2C1-+2H2。^^2OH-+H2T+CI2T；电解池中阳极失电子发生氧化反

应，氯碱工业中C12为氧化产物，所以电极A为阳极，电极B为阴极，据此作答。A.根据分析可知

电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气，正确；B.阳极发生的方程式为：2Cl-2e=C12T，阴极：

H2O+2e=H2T+20H-；为了防止生成的氯气与氢氧化钠发生反应，氢氧化钠要从d口流出，所以要防

止0H-流向阳极即电极A,该离子交换膜为阳离子交换膜，正确；C.根据B选项的分析可知饱和

NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出，正确；D.因为有离子交换膜的存在，OH-不发生迁移，错

误；故答案为D。

10.(2016•全国高考真题)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd

均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SCU2-可通过离子交换膜，而两端隔室中离

子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是

A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移，正极区溶液pH增大

B.该法在处理含Na2s04废水时可以得到NaOH和H2sCU产品

C.负极反应为2H2OTe-=O2+4H+,负极区溶液pH降低

D.当电路中通过Imol电子的电量时，会有0.5mol的。2生成

【答案】B

【解析】A.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电解池中阴离子会向正电荷较多的阳

极区定向移动，因此通电后中间隔室的SCU2-离子向正极迁移；在正极区带负电荷的OIF失去电子，

发生氧化反应而放电，由于破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中c(H+)>c(OH-),所以正极区溶液酸

性增强，溶液的pH减小，错误；B.阳极区氢氧根放电，溶液中产生硫酸，阴极区氢离子获得电子，

发生还原反应而放电，破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中C(OIT)>C(H+),所以产生氢氧化钠，因

此该法在处理含Na2s04废水时可以得到NaOH和H2s04产品，正确；C.负极区氢离子得到电子，使

溶液中c(H+)增大，所以负极区溶液pH升高，错误；D.当电路中通过Imol电子的电量时，根据整

个闭合回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的量是n(O2)=lmoR4=0.25moL错误。故选

Bo

11.(2013•浙江高考真题)电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。

在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。

阴离子

交换储

已知:3l2+6OH-=IO3-+5r+3H2O

下列说法不正确的是

A.右侧发生的电极方程式：2H2O+2e-=H2f+2OH-

B.电解结束时，右侧溶液中含有1。3-

C.电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2OKI03+3H2T

D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变

【答案】D

【解析】A.左侧溶液变蓝色，生成12,左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢

气，则右侧电极反应式为：2H2O+2e-=H2f+2OH-,正确；B.一段时间后，蓝色变浅，发生反应

3l2+6OH=IO3-+5I-+3H2O,中间为阴离子交换膜，右侧「、0日通过阴离子交换膜向左侧移动，保证两

边溶液呈电中性，左侧的1。3-通过阴离子交换膜向右侧移动，故右侧溶液中含有1。3-，正确；C.左侧

电极为阳极，电极反应为：2I--2e-=l2,同时发生反应3l2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O,右侧电极为阴极，电

极反应式为：2H2O+2e=H2T+20H-,故总的电极反应式为：KI+3H2。电解KIO3+3H2T,正确；D.如

果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，左侧电极为阳极，电极反应为：21-2e-=l2,右侧电极为阴极，

电极反应式为：2H2O+2e=H2f+2OH-,为保证两边溶液呈电中性，左侧多余K+通过阳离子交换膜迁移

至阴极，左侧生成12,右侧溶液中有K0H生成，碘单质与K0H不能反应，总反应相当于：

2KI+2H20里里2KoH+I2+H2T，电解槽内发生的总化学方程式发生变化，错误；答案为D。

12.（2010•全国高考真题）铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O

研读右图，下列判断不正确的是

+2

A.K闭合时，d电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO4-

B.当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H?S04为0.2mol

C.K闭合时，II中SO：向c电极迁移

D.K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极

【答案】C

【解析】根据铅蓄电池的工作原理，可知左边是原电池，右边是电解池。A.d连的是原电池的正极，所

+2

以为电解池的阳极，电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO4-,正确；B.根据

Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O,转移2mol电子，则消耗2moi硫酸，所以当电路中转移0.2mol电子

时，I中消耗的H?S04为0.2mol,正确；C.K闭合时，II是电解池，阴离子移向阳极，d是阳极，

所以SO：向d电极迁移，错误；D.K闭合一段时间后，II中发生了充电反应：2PbSO4+2H2O=

Pb+PbO2+2H2SO,c、d电极上的PbSCM分别转化为Pb和PbCh,所以可单独作为原电池，d电极上附

着PbCh,放电时得到电子，为正极，正确；故选C。

13.（2010•全国高考真题）铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O

研读右图，下列判断不正确的是

+2

A.K闭合时，d电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO4-

B.当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2sO4为02mol

C.K闭合时，II中SO；向c电极迁移

D.K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极

【答案】C

【解析】根据铅蓄电池的工作原理，可知左边是原电池，右边是电解池。A.d连的是原电池的正极，所

+2

以为电解池的阳极，电极反应式：PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H+SO4-,正确；B.根据

Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O,转移2moi电子，则消耗2moi硫酸，所以当电路中转移0.2mol电子

时，I中消耗的H?S04为0.2mol,正确；C.K闭合时，II是电解池，阴离子移向阳极，d是阳极，

所以SO：向d电极迁移，错误；D.K闭合一段时间后，II中发生了充电反应：2PbSO4+2H2O=

Pb+PbO2+2H2SO,c,d电极上的PbSCU分别转化为Pb和PbCh,所以可单独作为原电池，d电极上附

着PbCh,放电时得到电子，为正极，正确；故选C。

14.（2020•全国高考真题）化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工

原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：

（1）氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图（a）所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许

离子通过，氯气的逸出口是（填标号）。

图(a)图⑻

【答案】（1）Na+a

【解析】

(1)电解饱和食盐水，反应的化学方程式为2NaCl+2H2。电解ZNaOH+CLT+H#,阳极氯离子失电子

发生氧化反应生成氯气，氯气从a口逸出，阴极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，产生0H-与

通过离子膜的Na+在阴极室形成NaOH,故答案为：Na+；a；

15.(2018•全国高考真题)KICh是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：

(1)KICh的化学名称是0

(2)利用“KCICh氧化法”制备KICh工艺流程如下图所示：

H:O

酒液

“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、C12和KC1。“逐C12”采用的方法是。“滤液”中的溶质主要是

。“调pH”中发生反应的化学方程式为。

(3)KICh也可采用“电解法”制备，装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式____。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为,其迁移方向是。

③与“电解法”相比，“KC1O3氧化法”的主要不足之处有(写出一点)。

【答案】(1)碘酸钾(2)加热KC1KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O(3)①2H2O+2e=2OH-

+H2TK+②a到b③产生Ck易污染环境

【解析】

(1)根据氯酸钾(KC1O3)可以推测KICh为碘酸钾；

(2)将溶解在溶液中的气体排出的一般方法是将溶液加热，原因是气体的溶解度是随温度上升而下减

小。第一步反应得到的产品中氯气在“逐CL”时除去，根据图示，碘酸钾在最后得到，所以过滤时

KH(IC>3)2应该在滤渣中，所以滤液中主要为KC1。“调pH”的主要目的是将KH(IC)3)2转化为KICh,所

以方程式为：KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O；

(3)①由图示，阴极为氢氧化钾溶液，所以反应为水电离的氢离子得电子，反应为2H2O+2e-=2OH-+

②电解时，溶液中的阳离子应该向阴极迁移，明显是溶液中大量存在的钾离子迁移，方向为由左向右，即

由a到b；

③KCIO3氧化法的最大不足之处在于，生产中会产生污染环境的氯气。

16.(2014•全国高考真题)次磷酸(H3Po2)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：

(4)(H3Po2)也可以通过电解的方法制备.工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通

过)：

①写出阳极的电极反应式___________;

②分析产品室可得到H3P02的原因___________；

③早期采用“三室电渗析法”制备H3P02,将“四室电渗析法“中阳极室的稀硫酸用H3P02稀溶液代替，

并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是杂质。

该杂质产生的原因是。

【答案】

(4)①4OH--4e-=O2T+2H20；②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2P。2-穿过阴膜扩散至产

品室，二者反应生成H3P02；③PO4&;H2P02-或H3P02被氧化

【解析】

(4)①由于阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2P02-,其中放电能力最强的是氢氧根离子，则

阳极发生的电极反应为：4OH--4e-=O2T+2H2O；故答案为40田4-=02什2H2O；

②产品室可得到H3P02的原因是因为：阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2P02-穿过阴膜扩

散至产品室，二者反应生成H3Po2,故答案为阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2P02-穿

过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3P02

③早期采用“三室电渗析法”制备H3Po2,将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3P02稀溶液代替，并撤

去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是阳极产生的氧气会把H2P02-或

H3P02氧化成PO43一,产品中混有PCU3-,故答案为P04%H2P02-或H3P02被氧化。

17.(2013・重庆高考真题)化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于

治理水中硝酸盐的污染。

(2)电化学降解N03-的原理如图所示。

①电源正极为（填A或B）,阴极反应式为

②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差（Am左一Am右）为—g。

【答案】（1）①A2NO3+6H2O+1Oe-=N2T+120H-②14.4

【解析】

（2）①在Ag—Pt电极上NO3一得电子发生还原反应生成了N2,Ag—Pt电极为阴极，则B为直流电源的负

极，A为电源的正极；阴极的电极反应式为2NO3-+6H2O+10e-=N2T+12OH-。

②Ag—Pt电极的电极反应式为2NO3-+6H2O+10e=N2T+12OH-,当转移2mol电子时，右侧放出N2的质

量为2mo°ix28g/mol=5.6g、右侧消耗0.4molNC）3-同时生成2.4molOH;为平衡电荷，有2moiH+通过

lOmol

质子交换膜进入右侧，故右侧溶液减少的质量为5.6g-2moixlg/mol=3.6g；Pt电极的电极反应式为

2mol

4OH-4e=O2T+2H2O,当转移2moi电子时，生成。2的质量为3吧x32g/mol=16g,同时有2moiH卡

4mol

通过质子交换膜进入右侧，使左侧溶液质量减少16g+2molxlg/mol=18g,故Am左一Am右二18g-

3.6g=14.4go

18.（2012・重庆高考真题）尿素［CO（NH2）2］是首个由无机物人工合成的有机物.

（3）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图2所示.

々直流电源点

NaCl溶液

目质子

交换膜

NaCl

溶液

NaCl-尿索

混合溶液一口:、惰性隹JL

后7电极转7

图2

①电源的负极为（填"A"或"B”）.

②阳极室中发生的反应依次为、.

③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将；若两极共收集到气体13.44L