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第1章 化学反应与能量转化
2025年高考化学一轮复习
选择性必修第一册鲁科版
专项复习 隔膜在电化学中的应用
1.（2024山东泰安阶段练习）科学家最近发明了一种电池，电解质为 、
、，通过和两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成、、 三个电解质
溶液区域 ，结构示意图如图所示。下列说法错误的是( )
B
A.为阳离子交换膜， 为阴离子交换膜
B.区的电解质溶液为 溶液，电池工作一段时间
后 溶液浓度减小
C. 电极的电极反应为
D.消耗时，区电解质溶液质量减少
【解析】
A（√）为阳离子交换膜， 为阴离子交换膜。
B（×）区的电解质溶液为溶液，通过阳离子交换膜进入区， 通过阴离
子交换膜进入区，电池工作一段时间后 溶液浓度增大。
C（√）电极为负极，失电子生成 ，电极反应为
。
D（√）电极为正极，电极反应为 ，消
耗时，转移电子，正极区消耗、 ，生成
，同时流出，故 区电解质溶液质量减少
。
2.（新情境）（2024河北石家庄第十五中学阶段考）钴
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钴的装置示意图。下列说法
正确的是( )
A
A.电解总反应：
B.工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的 均增大
C.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D.生成，Ⅰ室溶液质量理论上减少
【解析】
A（√）石墨电极为阳极，电极反应式为， 电极为阴极，电
极反应式为，故电解总反应为 。
B（×）Ⅰ、Ⅱ室之间是阳离子交换膜，Ⅰ室产生的 穿过阳离子交换膜进入Ⅱ室，
Ⅰ室消耗水，浓度增大，减小；Ⅱ、Ⅲ室之间是阴离子交换膜，Ⅲ室中的 穿过
阴离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅲ室浓度不变，不变。Ⅱ室中因移入导致浓度增大，
减小。
C（×）移除两交换膜，移向石墨电极（阳极），则 在石墨电极被氧化。
D（×）生成，Ⅰ室生成，同时Ⅰ室中 进入Ⅱ室，故Ⅰ室减少
的质量为 。
考点挖掘·高
移除两交换膜后，阴极反应式发生变化吗？
阴极阳离子放电，阳离子有钴离子和氢离子。酸性介质中电对 的标准电极电势
为，电对的标准电极电势为 ，说明氢离子的氧化性强于钴离子，其会
优先于钴离子放电，则阴极的电极反应式为 ，阴极反应式也会发生
改变。
3.（2024江苏常州调研）利用电解原理制备
的装置如图所示（、 均为惰
性电极）。下列说法正确的是( )
D
A. 极与电源负极相连
B.常温下，电解后极附近溶液 减小
C.膜、膜均为阴离子交换膜，膜 为阳离
子交换膜
D.电解时可获得副产物、、
【解析】
A（×） 极为阳极，与电源正极相连。
B（×）极为阴极，与电源负极相连，电极反应为， 极附
近溶液 增大。
C（×）膜、膜均为阳离子交换膜，膜 为阴离子交换膜。
D（√）极生成，极生成、 。
4.（新情境·双极膜）（2024湖北武汉六中月考）
我国科学家设计了一种新型电化学装置，当闭
合和、打开 时，装置处于蓄电状态，原
理如图所示；当打开和、闭合 时，装置
处于放电状态。放电时，双极膜中间层中的
解离为和 并分别向两侧迁移。下列
说法正确的是( )
B
A.蓄电时，碳锰电极的电极反应式为
B.蓄电时，右侧电解池发生的总反应为
C.放电时，溶液的 变小
D.放电时，每消耗，双极膜内的水减少
【解析】
A（×） 蓄电时，碳锰电极与电源正极相连，发生失电子的氧化反应。
阳极
第1步 根据题目信息补全阳极“？ ？”的反应物和生成物，通 过化合价变化确认得失电子数，并 先搞定“变价元素的原子守恒”
（1个价个价 ）
第2步 用 调平电荷
第3步 看补，用 检查
B（√）
阳极 阴极
第1步 根据题目信息补全阳极“？ ？”、阴极“？ ？”的反应物和生成物，通过化合价变化确认得失电子数，并先搞定“变价元素的原子守恒” （2个价 个 0价 ）
（1个价 个0价 ）
第2步 用 调平电荷
第3步 看补，用 检查
总反应为 C（×）放电时，碳锰电极为正极，正极反应为
（【巧解】充电时的阳极反应式的“逆反应”（反应物和生成物对调,改为 ）），
当转移电子时，正极区消耗，有迁移至正极区，故 减小，
溶液的 变大。
D（×）放电时，每消耗，转移 电子，由电荷守恒可知，双极膜内的水减
少 。

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