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第六章　化学反应中的能量变化
第22讲　多池、多室的电化学装置
复习要点　1.掌握多池连接的分析应用。2.了解离子交换膜的分类及特点。3.理解离子交换膜在装置中的作用。4.熟悉电化学综合计算中的常用方法。
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考点1　多池串联原理分析
A基础知识重点疑难
1. 有外接电源电池类型的判断方法
有外接电源的电池均为电解池，若电池阳极材料与电解质溶液中的阳离子相同，则该电池为电镀池。如图所示，甲为电镀池，乙、丙均为电解池。
笔记：甲、乙、丙池为串联电路，转移电子数相同，书写电极反应进行现象分析和计算
2. 无外接电源电池类型的判断方法
②
甲、乙两图中，A均为原电池，B均为电解池。
笔记：①依据电极材料和电解质溶液，能有自发氧化还原反应的为原电池
②特征原电池判断：如燃料电池、铅蓄电池等
B题组集训提升能力
题组一　无外接电源的多池装置
C. c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D. 电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得80 g氢氧化钠
B
A. 该光伏电池的P电极为正极
D. 电路中有0.1 mol电子通过时，阳极室生成33.2 g Ce（SO4）2
B
3. 在如图所示的装置中，若通直流电5 min时，铜电极的质量增加2.16 g。试回答下列问题。
负　
增大　
减小　
不变　
题组二　有外接电源的多池装置
0.025 mol·L－1　
13　
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考点2　隔膜在电化学中的应用
A基础知识重点疑难
1. 交换膜类型①及特点
（1）交换膜类型
允许通过的离子及移动方向
①阳膜
②阴膜
③双极膜
中间层中的H2O解离出H＋和OH－③，H＋移向原电池的正极（电解池的阴极），OH－移向原电池的负极（电解池的阳极）。
④特定的交换膜
只允许特定的离子或分子通过，如质子交换膜只允许H＋通过，氯离子交换膜只允许Cl－通过。
笔记：①使用交换膜的目的：（1）溶液中电荷守恒；（2）制备 纯净的物质，不引入杂质离子；（3）保证电解质溶液的纯净
②移动阳离子个数判断：得失电子个数＝nRn＋＝mRm－，即电荷守恒
③相当于提供H＋（酸性环境）、OH－（碱性环境）
（2）通性
无论是原电池还是电解池中，阳离子均移向得电子的一极，阴离子均移向失电子的一极。
笔记：原电池的正极、电解池的阴极
2. 离子迁移方向的判断
（1）离子从“生成区”移向“消耗区”（以电解CO2制HCOOH为例，其原理如图所示）
（2）离子从“原料区”移向“产品区”（以电渗析法制备H3PO2为例，其原理如图所示）
（3）离子从“浓→稀”的溶液区移出，移向“稀→浓”的溶液区（以电化学制备K2Cr2O7为例，其原理如图所示，其中a、b均为石墨电极）
B题组集训提升能力
题组一　离子交换膜在原电池中的应用
C. 放电过程中，OH－通过质子交换膜从左室传递到右室
D. 处理废水过程中溶液pH不变，无需补加KOH
B
A. 电子从b电极经导线流向a电极
B. 电路中转移1 mol电子，理论上正极区域溶液增重17 g
C. 两极参与反应的SO2与O2的物质的量之比为2∶1
D. 双极膜中H2O的解离可不断提供OH－和H＋，故无需补加NaOH
B
A. 电解一段时间后阳极区c（OH－）减小
B. 理论上生成1 mol H3N＋CH2COOH双极膜中有4 mol H2O解离
B
题组二　离子交换膜在电解池中的应用
A. 相同电量下H2理论产量是传统电解水的1.5倍
C. 电解时OH－通过阴离子交换膜向b极方向移动
A
5. （2025·八省联考四川卷）我国科学家发明了一种高储能、循环性能优良的水性电池，其工作示意图如下。
D
A. 放电时，K＋从负极向正极迁移
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考点3　电化学原理的相关计算
A基础知识重点疑难
1. 电化学计算的三种方法
该关系式具有总揽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。
笔记：①（2023海南）铝、海水、溶解氧组成电池，每消耗 1 kg Al，电池最多向外提供37 mol电子的电量（×）
②阴、阳极微粒反应的先后顺序
2. 计算膜两侧溶液质量变化时，切勿忽略离子迁移的影响
计算原电池或电解池中膜两侧溶液质量变化时，要注意气体的排放或吸收、沉淀的析出或固体的溶解，尤其不能忽略离子通过膜的转移对溶液质量的影响。
B题组集训提升能力
题组一　电化学综合计算
A. 离子交换膜为质子交换膜
B. 若乙室产物只有1 mol CO生成，则乙室质量增加18 g
C. 若乙室生成CO、C2H4物质的量之比为1∶1，则两电极产生气体的物质的量相同
D. 电解过程中甲室稀硫酸浓度不断增大
C
A. 放电时，电极电势：a＞b
C. 放电时，收集11.2 L（标准状况）H2有2 mol OH－向b电极迁移
D. 充电时，b电极净增重39 g时a极上有0.4 mol氨气发生氧化反应
C
题组二　跨学科电化学计算
A. M极电势低于N极电势
B. 电解合成过程中，K＋通过阳离子交换膜向左移动
D. 理论上产生0.02 mol O2时，外电路流过的电量为3 860 C
D
图1
3.2×10－3　
图2
93.75　
题组三　“多池组合”的综合应用
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
D. 若甲室Co2＋减少200 mg，乙室Co2＋增加300 mg，则此时已进行过溶液转移
BD
B. 电池工作时，b极附近pH减小
C. 右侧装置中，c、d两极产生气体的体积比（相同条件下）为2∶1
AC
解题感悟
“多池组合”的解题流程
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限时跟踪检测
A. 放电时，0.6 mol I－参加反应，理论上负极减少13 g
B. 充电时，电路中每通过2 mol e－，阳极区溶液减少87 g
D. PBS膜的优点是能有效抑制电池的自放电
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A. L膜是阴离子膜，P膜是阳离子膜
C. 放电时，电子由a流向M极
D. 充电时，外电路中每通过1 mol电子，理论上复合膜层间有0.5 mol H2O解离
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A. N膜为阳离子交换膜
B. 产品室2中溶液pH逐渐增大
D. 双极膜共解离4 mol H2O时，理论上铅酸蓄电池中生成2 mol PbSO4
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A. 膜a、c是阴离子交换膜，膜b是阳离子交换膜
B. 电池的e极连接电解池的h极
D. 生成0.5 mol Ni（H2PO2）2时，理论上电解池中不锈钢电极附近溶液质量增加22 g
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B. 膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜
C. 产品室生成的物质为NaOH
D. 当阴极产生11.2 L气体时，理论上可除去模拟海水中5.85 g NaCl
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A. a电极应通入O2，b电极应通入SO2
B. 外电路电子的流向为d→a，b→c
D. 电解一段时间后，B装置左池中KHCO3溶液浓度降低
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7. （2025·北京丰台区一模）用电解法从含MnSO4废水中提取Mn和H2SO4的原理如图所示，阴极室中会加入适量（NH4）2SO4。
已知：ⅰ.电解时，适当减慢反应速率，有利于得到致密的金属锰。
D
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 阴极室产生的NH3可与Mn2＋形成配合物，c（Mn2＋）降低，利于形成致密的金属锰
D. 若η（Mn）＝80％，当析出1 mol Mn时，产生O2的体积为8.96 L（标准状况）
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A. 放电时，外电路中电流由Zn流向Cu2P2O7纳米片
B. 放电时，当外电路通过2 mol电子时，理论上双极膜中水减少18 g
C. 放电时，双极膜中H＋向Zn电极迁移
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B. A、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜
C. 阳极室中有氯气产生，阴极室中有氢气产生且NaOH浓度增大
D. a极上通入标准状况下2.24 L甲烷，阳极室Ca2＋减少0.2 mol
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A. 酸碱的浓度：进等于出
C. 装置工作一段时间后，n（a）∶n（b）＝2∶1
D. 右侧离子交换膜为阴离子交换膜
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A　
N2↑＋6H2O
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（3）重铬酸钾又名红矾钾，是化学实验室中的一种重要分析试剂。工业上以铬酸钾为原料，采用电化学制备重铬酸钾。制备装置如图所示：
惰性电极上有气泡产生，阳极区溶液由黄色变为橙
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