近年高考化学一轮复习培优计划第六章化学反应与能量一深化点——串联电池与膜电池常考题型面面观练习(2

2019版高考化学一轮复习培优计划第六章化学反应与能量一深化点——串联电池与膜电池常考题型面面观练习
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一、深化点-—串联电池与膜电池常考题型面面观
串联电化学组合装置
原电池和电解池统称为电池，将多个电池串联在一起,综合考查电化学知识是近年来高考命题的热点，该类题目能够考查学生对解题方法的掌握情况，需要学生具有缜密的思维能力及巧妙处理数据的能力。

1．串联装置图比较
图甲中无外接电源，二者必有一个装置是原电池(即电源）,为电解装置提供电能，其中两个电极活动性差异大者为原电池装置，可知左图为原电池装置，右图为电解装置.图乙中有外接电源，两烧杯均作电解池，且串联电解，电路中通过的电子数相等。

2．“串联"类电池的解题流程
3．多池串联装置中电池类型的判断
（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。

如下图中，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
原电池一般是两种不同的金属电极或一个为金属电极另一个碳棒作电极；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。

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.如图中，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或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型，如下图。

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.
4．串联装置中的数据处理
原电池和电解池综合装置有关计算的根本依据就是电子转移的守恒，分析时要注意两点：①串联电路中各支路电流相等；②并联电路中总电流等于各支路电流之和。

在此基础上分析处理其他各种数据。

上图中,装置甲是原电池，装置乙是电解池，若电路中有0.2 mol电子转
移，则Zn极溶解6.5 g，Cu极上析出H2 2。

24 L（标准状况)，Pt极上析出Cl2 0.1 mol，C极上析出Cu 6。

4 g。

甲池中H＋被还原，产生H2,负极Zn被氧化生成ZnSO4溶液，pH变大；乙池中是电解CuCl2溶液，由于Cu2＋浓度的减小使溶液pH微弱增大,电解后再加入适量CuCl2固体可使溶液复原。

[示例1］某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他均为Cu,则( ）
A．电流方向：电极Ⅳ→○→电极Ⅰ
B．电极Ⅰ发生还原反应
C．电极Ⅱ逐渐溶解
D．电极Ⅲ的电极反应:Cu2＋＋2e－===Cu
［分析] 带盐桥的装置①、②构成原电池,Ⅰ为负极，Ⅱ为正极，装置③为电解池。

A项，电子移动方向：电极Ⅰ→○→电极Ⅳ，电流方向与电子移动方向相反,正确;B项，原电池负极在工作中发生氧化反应，错误；C项，原电池正极上发生还原反应,Cu2＋在电极Ⅱ上得电子，生成铜单质，该电极质量逐渐增大，错误;D项，电解池中阳极为活性电极时，电极本身被氧化，生成的离子进入溶液中，因为电极Ⅱ为正极，因此电极Ⅲ为电解池的阳极，其电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，错误。

[答案] A
“离子交换膜”在电化学中
的应用
离子交换膜是一种含离子基团的对溶液里的离子具有选择性透过能力的高分子膜,主要依据其离子选择性透过，根据透过的微粒不同分为阳离子交换膜（允许阳离子透过)、阴离子交换膜(允许阴离子透过）和质子交换膜(允许
H＋透过）。

离子交换膜在电化学中的应用如下。

角度一平衡左、右两侧电荷,得到稳定电流
[示例2］铜、锌原电池装置如下图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。

［分析］甲池中的电极反应式:Zn－2e－===Zn2＋，导致甲池中c(Zn2＋）增大，乙池中的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu，乙池中c（Cu2＋)减小，而该装置中的阳离子交换膜只允许阳离子和分子通过，故要得到稳定的电流，甲池中的Zn2＋通过离子交换膜进入乙池，保持溶液中的电荷平衡，而阴离子并不通过交换膜，所以c(SO2－4)保持不变。

角度二阻隔某些离子或分子，防止某些副反应的发生
[示例3] 氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制Cl2、H2、NaOH和氯的含氧酸盐等系列化工产品,下图是离子交换膜电解食盐水的示意图,图中离子交换膜只允许阳离子通过,而H2、Cl2分子、阴离子不能通过.
[分析] 阳极区的电极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极区的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，导致阴极区c(OH－)增大，如果没有阳离子交换膜，Na＋向阴极移动而OH－向阳极移动,使得OH－与阳极生成的Cl2发生反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，从而降低Cl2与NaOH的产量并使烧碱不纯。

另外阳极产生的Cl2与阴极产生的H2混合还可能发生爆炸。

为了解决这些问题，工业上常选用阳离子交换膜,把电解槽隔成了阳极室和阴极室，这种阳离子交换膜只允许溶液中的Na＋和H＋通过，而两边的阴离子、H2和Cl2分子不能通过，故可避免副反应的发生。

角度三确定电极,制备某些特定产品
[示例4］用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示：
［分析］图中离子移动的方向是Na＋(阳离子)穿过阳离子交换膜向甲池移动，甲池为阴极室，a为阴极；SO错误!（阴离子)穿过阴离子交换膜向乙池移动,乙池为阳极室，b为阳极，甲池中阴极电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－,导致阴极区域c（OH－)增大，放置阳离子交换膜可让Na＋向阴极定向移动,从而产生高浓度的NaOH溶液。

乙池中阳极电极反应式:SO错误!－2e－＋H2O===SO错误!＋2H＋，阳极室中阴离子交换膜可使SO错误!移向阳极，而发生上述反应,故在阳极区产生高浓度的硫酸.
因此,通过放置这两个离子交换膜实现特定离子移向需要的一极，从而实现特定物质的制备。

角度四除去污水中的离子，资源再利用
［示例5] 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SO错误!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。

［分析］(1）阴极区电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴极区域c(OH－）增大,要维持阴极区的电荷平衡，则两膜中间的Na＋穿过ab膜进入阴极区与OH－结合生成NaOH,故ab膜为阳离子交换膜，同时得到副产品NaOH。

(2)阳极区电极反应式：2H2O＋4e－===O2↑＋4H＋，阳极区域c（H＋）增大，要维持阳极区的电荷平衡，则两膜中间的SO2－4穿过cd膜进入阳极区,与H＋结合生成H2SO4,故cd膜为阴离子交换膜，同时得到副产品H2SO4.
（3)由于电解过程中两膜中间污水中的Na＋和SO错误!分别穿过交换膜向阴极区和阳极区移动，使得污水中Na＋、SO2－4的浓度减小，从而达到污水处理
的目的。

［专项增分集训]
1．（2018·郴州一模)乙醇燃料电池中采用磺酸类质子
溶剂，在200 ℃左右时供电，电池总反应为C2H5OH＋
3O2===2CO2＋3H2O，电池示意图如图所示。

下列说法中正确
的是（）
A．电池工作时,质子向电池的负极迁移
B．电池工作时，电子由b极沿导线流向a极
C．a极上发生的电极反应是
C2H5OH＋3H2O＋12e－===2CO2＋12H＋
D．b极上发生的电极反应是4H＋＋O2＋4e－===2H2O
解析:选D 原电池中，阳离子向正极移动，所以质子向电池的正极迁移,故A错误;电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，在该电池中由a极沿导线流向b极，故B错误；a极上是乙醇失电子发生氧化反应，乙醇被氧化生成CO2和H＋，电极反应式为C2H5OH＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋，故C错误；b极氧气得到电子被还原，电极反应式为4H＋＋O 2＋4e
－===2H
O，故D正确。

2
2．采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的
方法。

如图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不
参与反应)。

下列说法中正确的是( ）
A．Zn与电源的负极相连
B．ZnC2O4在交换膜右侧生成
C．电解的总反应为2CO2＋Zn错误!ZnC2O4
D．通入11.2 L CO2时，转移0。

5 mol电子
解析：选C 电解过程中Zn被氧化,作阳极，所以Zn与电源的正极相连,A 错误；Zn2＋透过阳离子交换膜到达左侧与生成的C2O2－，4形成ZnC2O4，B错误；电解的总反应为2CO2＋Zn错误!ZnC2O4，C正确;没有给出气体所处的温度和压强，D错误。

3．（2018·武汉部分学校调研）如图所示，甲池的总反应式为2CH3OH＋
3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O。

下列说法正确的是（）
A．甲池通入CH3OH的电极反应式为
CH3OH＋6e－＋2H2O===CO错误!＋8H＋
B．反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu（OH)2固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度
C．甲池中消耗224 mL(标准状况)O2，此时丙池中理论上产生1.16 g固体
D．若将乙池电解质溶液换成AgNO3溶液，则可以实现在石墨棒上镀银解析:选 C 甲池通入CH3OH的电极发生氧化反应：CH3OH－6e－＋8OH－===CO2－，3＋6H2O,A项错误;乙池中石墨作阳极，Ag作阴极，电解总反应为2CuSO4＋2H2O错误!2Cu＋O2↑＋2H2SO4，由于CuSO4溶液过量，溶液中减少的是“2Cu＋O2↑”，因此加入CuO或CuCO3能使原溶液恢复到原浓度,B项错误；丙池中的总反应为MgCl2＋2H2O错误!Mg(OH）2↓＋H2↑＋Cl2↑，根据各电极上转移电子数相同,可得关系式：O2～4e－～2Mg（OH）2，丙池中产生Mg(OH)2固体的质量为错误!×2×58 g·mol－1＝1.16 g，C项正确；石墨棒作阳极,Ag作阴极，只能在银极上镀银，D项错误。

4．一种三室微生物电池污水处理系统原理如下图所示，图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示。

下列有关说法正确的是（)
A．该装置为原电池，b是原电池的负极
B．中间室：Na＋移向右室，Cl－移向左室，a极区溶液的pH减小
C．b极反应式为2NO错误!－10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O
D．当左室有4。

48 L CO2（标准状况下）生成时，右室产生N2的物质的
量为0。

8 mol
解析：选B 根据图示信息，装置左侧碳元素化合价升高,所以a为负极，
b为正极，A错误；阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，a极反应式为C6H10O5
－24e－＋7H2O===6CO2↑＋24H＋,pH减小,B正确；b极反应式为2NO错误!＋10e －＋12H＋===N
↑＋6H2O，C错误；当左室有4。

48 L CO2（标准状况下)生成时，
2
转移0。

8 mol e－，根据得失电子守恒，右室产生N2的物质的量为错误! mol
＝0。

08 mol，D错误。

5．（2018·大连重点中学考试）已知H2O2是一种弱酸，在强碱溶液中主
要以HO－，2形式存在。

现以Al。

H2O2燃料电池电解尿素［CO（NH2）2]的碱性
溶液制备氢气(电解池中隔膜仅阻止气体通过,c、d均为惰性电极）。

下列说
法正确的是（）
A．燃料电池的总反应为2Al＋3HO错误!===2AlO错误!＋2H2O
B．电解时，Al消耗2。

7 g，则产生氮气的体积为1.12 L
C．电极b是负极，且反应后该电极区pH增大
D．电解过程中，电子的流向:a―→d，c―→b
解析:选D Al.H2O2燃料电池的总反应为2Al＋3HO错误!===2AlO错误!＋OH －＋H
O，A项错误;Al错误!AlO错误!、CO(NH2）2错误!N2，根据各电极上转移电子2
数相等知，每消耗0.1 mol Al,转移0。

3 mol电子，生成0.05 mol N2，在
标准状况下氮气的体积为1.12 L，但B项未指明标准状况，B项错误；根据
电解池中c极上发生氧化反应生成N2知，c极为阳极，故d极为阴极，a极为
负极，b极为正极,正极的电极反应式为HO错误!＋H2O＋2e－===3OH－,反应后b
极区溶液的pH增大，C项错误；a极为负极，b极为正极，c极为阳极，d极
为阴极，故电解过程中电子的流向为a―→d，c―→b，D项正确。

6．(2018·福州质检）某科研小组研究采用BMED膜堆(示意图如下）,
模拟以精制浓海水为原料直接制备酸碱.BMED膜堆包括阳离子交换膜、阴离
子交换膜和双极膜（A、D）。

已知:在直流电源的作用下，双极膜内中间界面层发生水的解离，生成H＋和OH－。

下列说法错误的是( )
A．电极a连接电源的正极
B．B为阳离子交换膜
C．电解质溶液采用Na2SO4溶液可避免有害气体的产生
D．Ⅱ口排出的是淡水
解析:选B 根据题干信息确定该装置为电解池，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动,所以电极a为阳极,连接电源的正极，A正确；水在双极膜内解离后，产生的氢离子吸引浓海水中的阴离子透过B膜到左侧形成酸，B 为阴离子交换膜，B错误;电解质溶液采用Na2SO4溶液，电解时生成氢气和氧气，可避免有害气体的产生，C正确；海水中的阴、阳离子透过两侧交换膜向两侧移动，淡水从Ⅱ口排出，D正确。

7．(2018·山西四校联考）用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示，下列说法中正确的是（)
A．当a、b都是铜作电极时,电解的总反应方程式为
2CuSO4＋2H2O错误!2H2SO4＋2Cu＋O2↑
B．燃料电池工作时，正极反应为
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．当燃料电池消耗22。

4 L甲醛气体时，电路中理论上转移2 mol e－D．燃料电池工作时，负极反应为
HCHO＋H2O－2e－===HCOOH＋2H＋
解析:选 D 由题图可知，左边是原电池装置,右边是电解池装置。

通入HCHO的一极是负极，通入O2的一极是正极,a是阴极，b是阳极。

当a、b都是铜作电极时，a极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，b极反应为Cu－2e－===Cu2＋，A 项错误；燃料电池工作时，正极是氧气得到电子发生还原反应，电解质为酸性电解质，所以电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，B项错误；没有给出气体所处的温度和压强，甲醛气体的体积为22.4 L时其物质的
量不一定为1 mol,C项错误;燃料电池工作时，甲醛失去电
子，发生氧化反应：HCHO＋H2O－2e－===HCOOH＋2H＋,D项正
确.
8。

(2018·日照联合检测）纳米级Cu2O由于具有优良的
催化性能而受到关注。

采用离子交换膜控制电解液中OH－的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示，发生的反应为2Cu＋H2O错误!Cu2O＋H2↑
下列说法正确的是( )
A．钛电极发生氧化反应
B．阳极附近溶液的pH逐渐增大
C．离子交换膜应采用阳离子交换膜
D．阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O
解析：选D 钛电极为阴极,发生还原反应，A项错误；铜作阳极，阳极上铜发生失电子的氧化反应，阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O,OH－由阴极区迁移到阳极区参与反应，离子交换膜应为阴离子交换膜，C项错误、D项正确；由阴极区迁移过来的OH－在阳极区全部参与反应，阳极附近溶液的pH不变，B项错误。

9．用酸性氢氧燃料电池（乙池)为电源进行电解的实验装置(甲池,一定条件下可实现有机物的电化学储氢）如下图所示。

甲池中A为含苯的物质的量分数为10%的10 mol混合气体，B为10 mol混合气体，其中苯的物质的量分数为24%,C为标准状况下2。

8 mol气体(忽略水蒸气）,下列说法不正确的是（）
A．乙池中溶液的pH变大
B．E处通入H2,C处有O2放出
C．甲池中阴极区只有苯被还原
D．导线中共传导11.2 mol电子
解析：选 C 乙池是氢氧燃料电池，有水生成，则溶剂增加，氢离子浓度降低，因此pH增大，A项正确;苯转化为环己烷属于加氢的还原反应，则该电极是阴极，所以与之相连的电极是负极,所以E处通入H2,电解池中阳极失去电子，即溶液中氢氧根放电，生成氧气,则C处有O2放出,B项正确；根据题干信息可知参加反应的苯的物质的量为10 mol×24％－10 mol×10%＝1。

4 mol，甲池中阴极区苯放电的电极反应式为C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12，说明1.4 mol苯反应转移电子的物质的量为1.4 mol×6＝8。

4 mol，阳极产生的氧气是2.8 mol,转移电子的物质的量是2。

8 mol×4＝11.2 mol，所以根据电子得失守恒可知甲池中阴极区不只有苯被还原,即进入甲池中的氢离子也放电，C项错误；根据C项分析可知导线中共传导11.2 mol电子，D项正确。

10．(1）如图所示的实验装置中，丙为用碘化钾溶液润湿的滤纸，m、n 为夹在滤纸两端的铂夹；丁为直流电源，x、y为电源的两极；G为电流计；A、B、C、D四个电极均为石墨电极.在两试管中充满H2SO4溶液后倒立于H2SO4溶液的水槽中，闭合K2,断开K1.
①电解丙时反应的离子方程式为_______________________________________。

②继续电解一段时间后，甲池中A、B极均部分被气体包围，此时断开K2，闭合K1，电流计G指针发生偏转，则B极的电极反应式为________________________________，C极的电极反应为_________________________________。

(2)FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，所以工业上常选用电浮选凝聚法处理污水,其原理是保持污水的pH在5。

0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。

某课外小组用电浮选凝聚法处理污水,设计如图所示装置。

①电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是：Ⅰ_____________________________，Ⅱ___________________________。

②该燃料电池以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料作电极，负极电极反应式为__________________。

为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(如图）,A物质的化学式是________.
(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示（“HA"表示乳酸分子，A－表示乳酸根离子）.
①阳极电极反应式为__________________________________________________________________ ______。

②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理__________________________________________________________________
______。

③电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6~8，此时进入浓缩室的OH－可忽略不计。

400 mL 10 g·L－1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145 g·L－1(溶液体积变化忽略不计)，则阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为________ L(乳酸摩尔质量为90 g·mol－1)。

解析：（1）①闭合K2、断开K1，则构成电解池。

A、B两极产生的气体体积之比为2∶1，A极产生H2，B极产生O2，A是阴极，B是阳极，可知m是阳极，n是阴极，y是电源的负极，x是电源的正极，D是阳极，C是阴极。

电解KI溶液，反应的离子方程式为2I－＋2H2O错误!I2＋H2↑＋2OH－.②甲池中A、B极均部分被气体包围，当闭合K1，断开K2时，甲池形成原电池，A极为原电池的负极，B极为正极,B极发生还原反应，在酸性环境中电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。

乙池是电解池，C为阳极，OH－在阳极放电生成O2，电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。

（2)①电解时铁作阳极，因此主要发生Fe－2e－===Fe2＋，同时也发生副反应，即溶液中的OH－失电子被氧化生成O2.②该电池中通入甲烷的电极为负极，电极反应式为CH4－8e－＋4CO错误!===5CO2＋2H2O；电池是以熔融碳酸盐为电解质,可以循环利用的物质只有CO2。

（3)①阳极上是阴离子OH－发生氧化反应,电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑.②在电解池的阳极上是OH－放电，所以c(H＋)增大，并且H＋从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室；电解池中的阴离子移向阳极，即A－通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室,c（H＋)和c（A－)均增大，发生H＋＋A－===HA，乳酸浓度增大.③在阳极上发生反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极上发生反应：2H＋＋2e－===H2↑,根据电极反应式，则有:HA～H＋～错误!H2，由差值法知，乳酸浓度的变化量是错误!＝1。

5 mol·L－1，即生成乳酸的物质的量是1。

5 mol·L－1×0。

4 L＝0。

6 mol，产生H2 0。

3 mol，体积为0。

3 mol×22.4 L·mol－1＝6.72 L。

答案：（1)①2I－＋2H2O错误!I2＋H2↑＋2OH－②O2＋4e－＋4H＋===2H2O 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
（2）①Fe－2e－===Fe2＋2H2O－4e－===4H＋＋O2↑②CH4－8e－＋4CO2－，3
===5CO2＋2H2O CO2
（3)①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑②阳极OH－放电，c（H＋)增大，H＋从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室,A－通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，H ＋＋A－===HA，乳酸浓度增大③6.72
11．如图所示，某同学设计一个甲醚燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。

根据要求回答下列问题:
（1)写出负极的电极反应式：______________________________________________.
（2)铁电极为________(填“阳极”或“阴极”)，石墨电极（C)的电极反应式为__________________________________________________________________ ______。

(3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小"或“不变”）。

（4）若在标准状况下，有2。

24 L O2参加反应，则丙装置中阴极析出铜的质量为________ g。

假设乙装置中NaCl溶液足够多，若在标准状况下，有224 mL O2参加反应，则乙装置中阳离子交换膜左侧溶液质量将________（填“增大"“减小”或“不变”)，且变化了________ g.
（5）若将乙装置中铁电极与石墨电极位置互换，其他装置不变，此时乙装置中发生的总反应式为________________________________________.
解析:(1)甲醚燃料电池中通入氧化剂O2的电极是正极,正极上发生还原反应，负极上燃料甲醚失电子和OH－反应生成CO错误!和H2O，电极反应式为CH3OCH3－12e－＋16OH－===2CO错误!＋11H2O。

(2)铁电极连接电源负极而作电解池阴极，碳作阳极，电解NaCl饱和溶液时，阳极上Cl－放电,电极反应式为
2Cl－－2e－===Cl2↑.（3）丙装置中，阳极上金属Zn、Cu发生氧化反应，阴极
上Cu2＋得电子生成铜，阳极上铜消耗的质量小于阴极上析出铜的质量，溶液
中硫酸铜浓度减小.(4）若标准状况下有2。

24 L O2参加反应，转移电子错误!
×4＝0。

4 mol,则丙装置中阴极上Cu2＋得电子生成铜单质，析出铜的质量＝
0。

4 mol
×64 g·mol－1＝12.8 g,根据串联电池中转移电子数相等得O2、H2 2
的关系式为O2~2H2，生成n（H2）＝错误!×2＝0。

2 mol,消耗n(H＋）＝0.02×2 mol＝0.04 mol，则乙装置中从阳离子交换膜右侧进入左侧的Na＋也为0.04 mol，乙装置中阳离子交换膜左侧溶液质量将增大0.04 mol×23 g·mol－1－0.04 mol×1 g·mol－1＝0.88 g.（5）若将乙装置中铁电极与石墨电极位置互换,其他装置不变，则阳极上铁失电子发生氧化反应，阴极上H＋放电生成H2，生成的Fe2＋与阴极产生的OH－相遇生成Fe（OH)2，所以电解反应式为Fe ＋2H2O错误!Fe(OH）2↓＋H2↑.
答案：(1)CH3OCH3－12e－＋16OH－===2CO2－3＋11H2O (2)阴极2Cl－－2e－
===Cl2↑(3）减小(4)12.8 增大0。

88 （5）Fe＋2H2O错误!Fe(OH）2↓
＋H2↑
12．（1)某混合物浆液含Al(OH）3、MnO2和少量Na2CrO4.考虑到胶体的吸
附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(如
图)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。

含铬元素溶液的分离和利用。

用惰性电极电解时，CrO错误!能从浆液中分离出来的原因是
_____________________________，分离后含铬元素的粒子是________；阴极
室生成的物质为________(写化学式）。

(2）利用如图所示装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和
LiCl溶液。

B极区电解液为________溶液（填化学式),阳极电极反应式为
______________________，电解过程中Li＋向________电极迁移（填“A”或“B”).
（3)利用下图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量.
①结合方程式简述提取CO2的原理：__________________________________________________________________ ______。

②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。

处理至合格的方法是__________________________________________________________________ ______。

解析：(1）题图中电解分离装置采用离子交换膜，根据电解时阴离子向阳极移动，则在直流电场作用下，CrO错误!通过阴离子膜向阳极室移动,脱离浆液。

在阳极室，CrO错误!发生可逆反应：2CrO错误!＋2H＋Cr2O错误!＋H2O，故分离后含铬元素的粒子是CrO错误!、Cr2O错误!。

在阴极室，H2O放电：2H2O ＋2e－===H2↑＋2OH－,c(OH－）增大,且Na＋向阴极室移动，故阴极室生成的物质为NaOH、H2。

(2）根据电解装置图,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液，B极区产生H2，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑,剩余OH－与Li＋结合生成LiOH,所以B极区电解液应为LiOH溶液，B电极为阴极,则A电极应为阳极。

阳极区电解液应为LiCl溶液，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。

根据电流方向，电解过程中Li＋向B电极迁移。

(3)a室发生的反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，H＋通过阳离子膜进入b室，
发生反应：H＋＋HCO错误!===H2O＋CO2↑；c室发生的反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，将c室排出的溶液加入b室排出的酸性海水,可将b室排出的酸性海水的pH调节至接近装置入口海水的pH而达到合格的排放标准。

答案：(1）在直流电场作用下,CrO错误!通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液CrO错误!和Cr2O错误!NaOH和H2
(2)LiOH 2Cl－－2e－===Cl2↑B
(3)①a室：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，H＋通过阳离子膜进入b室，发生反应:H＋＋HCO错误!===CO2↑＋H2O
②c室的反应:2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH。