3-8 电解应用-环保方面(学生版)-2026版-高考化学培优微突破！全国通.用

6/63-8电解应用——环保方面情境真实：以废水处理、资源回收、污染物转化等环保技术为背景，体现化学知识的实际价值。装置复杂：常涉及多室电解、离子交换膜、双极膜、光催化等新型装置，考查学生对复杂系统的分析能力。综合性强：融合电极反应、离子迁移、物料守恒、电子守恒、pH变化、能量转化等多个考点。信息图文结合：题干常配装置示意图，信息分散在文字、图示、反应式中，需整合理解。考查维度具体内容考查方式知识层面电解池基本原理、电极反应式书写、离子交换膜作用、电子守恒计算、pH变化判断通过装置图推断电极性质、离子迁移方向、反应产物，并进行定量计算或定性判断能力层面信息提取与整合能力、图像分析能力、逻辑推理能力、知识迁移能力要求学生从陌生情境中识别已知模型，将教材知识迁移到新装置中进行分析素养层面科学探究与创新意识、科学态度与社会责任通过环保技术背景，引导学生关注化学在解决环境问题中的作用第一步：判断装置类型是否有外接电源？有→电解池；无→原电池注意“光阳极”“可充电电池”等提示词第二步：分析电极与反应确定阴、阳极（正、负极）写出电极反应式（注意介质：酸性、碱性、中性）关注是否有“双极膜”“离子交换膜”影响离子路径第三步：分析离子迁移与交换膜根据电极反应判断离子浓度变化推断离子移动方向（异性相吸，同性相斥）判断交换膜类型（阳离子膜、阴离子膜、双极膜）第四步：定量计算与结论判断运用电子守恒（n(e⁻)一致）注意“每生成…同时生成…”类问题结合物料守恒判断pH变化、产物量等知识点关键内容电解池基本构成阳极（氧化）、阴极（还原）、电解质、外接电源电极反应式书写注意介质（H⁺/OH⁻/H₂O参与反应）、化合价变化、电荷守恒离子交换膜阳离子膜（只允许阳离子通过）、阴离子膜（只允许阴离子通过）、双极膜（水解离出H⁺和OH⁻）电子守恒计算转移电子数相等→串联电路中各电极反应电子数一致pH变化判断消耗H⁺→pH升高；生成H⁺或消耗OH⁻→pH降低环保中常见转化NO₃⁻→NH₃、CO₂→有机物、重金属离子沉淀、有机污染物降解等易错点错误示例或说明电极判断错误将“光阳极”误认为阴极；忽略“双极膜”中水解离的方向离子迁移方向混淆误以为阴离子向阳极迁移是“向正极”，忽略电解池中阳极是正极电子守恒计算忽略介质在涉及H⁺/OH⁻迁移时，未考虑离子交换膜对离子路径的影响，导致计算错误对“双极膜”理解不透未意识到双极膜中水解离出的H⁺和OH⁻分别向两侧迁移，促进反应进行忽略“可充电电池”的双重身份放电时为原电池，充电时为电解池，电极反应相反图像信息提取不全未注意图示中箭头方向、离子符号、浓度变化提示等细节信息【典例】【审题】1．（2025·云南·高考真题）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室最多生成读题干抓关键：“双极膜电渗析法”→提示有双极膜，会水解离出H⁺和OH⁻。“除硼原理”→给出反应式，提示硼酸与OH⁻反应。图示中有H⁺和OH⁻迁移箭头，Pt电极和石墨电极。分析电极与反应：H⁺向右迁移→右侧为阴极，H⁺应移向阴极（得电子），但图中H⁺向左进入Ⅱ室，OH⁻向右进入Ⅳ室。因此左侧电极为阳极（H⁺生成并进入Ⅱ室），右侧为阴极（OH⁻生成并进入Ⅳ室）。阳极反应：4OH-−4e⁻→O₂↑+2H2O（A选项）。阴极反应：2H++2e⁻→H₂↑。分析膜与离子迁移：Ⅲ室中NaCl浓度降低→Na⁺向右（阴极）、Cl⁻向左（阳极）迁移。故X膜（左）为阴离子膜（过Cl⁻），Y膜（右）为阳离子膜（过Na⁺）。选项中C说“X为阳离子膜、Y为阴离子膜”错误。定量判断：Ⅳ室生成1molO₂，转移4mole⁻。Ⅱ室中H⁺进入，与硼酸反应生成B(OH)₄⁻，每4mole⁻对应生成4molH⁺，最多生成4molB(OH)₄⁻。D选项说“每生成1molO₂，同时Ⅱ室最多生成4molB(OH)₄⁻”正确。结论：

C错误。1．（2016·全国I卷·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SO42-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Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成2．（2025·全国卷·高考真题）某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。电解时，下列说法错误的是A．阳极区下降B．从阴极区向阳极区迁移C．阴极发生反应D．阴极转化，阳极将生成3．（2025·四川·高考真题）最近，我国科学工作者制备了一种电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的为，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的逐步还原为。下列说法错误的是A．放电时，负极区游离的数目保持不变B．放电时、还原为，理论上需要氢原子C．充电时，从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区D．充电时，电池总反应为4．（2024·贵州·高考真题）一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应：，。