《2026年一本密卷高考化学》

14.某工业废水中主要含有CH3COONH4和(CH3COO)2Ba,现
采用电化学方法对废水进行处理，同时达到回收CH3COOH
和氮肥的目的，其装置如图所示。已知双极膜在直流电场的
作用下会将复合层中的水解离成H+和OH−。下列说法正

确的是 (B)

A.离子交换膜a与离子交换膜b的种类相同
B.电解一段时间后，适当补充NaOH固体可以使阳极室溶液
恢复原状
C.当阳极生成1molO2时,原料室有4molNH4通过离子交换膜b进入回收室
D.电解结束后，回收室中产生白色沉淀，过滤分离后对滤液进行蒸发结晶获得氮肥

答案：
14.[答案]　B
[解析]
　　　
电解池中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，则Ba²⁺、NH₄⁺、H⁺左移，CH₃COO⁻、SO₄²⁻、OH⁻右移；由于要达到回收CH₃COOH和氮肥的目的，故离子交换膜a为阴离子交换膜，离子交换膜b为阳离子交换膜，A错误。阳极上OH⁻放电产生O₂，电极反应式为4OH⁻ - 4e⁻ = O₂↑ + 2H₂O，则每消耗1molOH⁻生成0.5molH₂O，同时双极膜中有1molOH⁻进入阳极室，相当于生成水稀释阳极室中的NaOH溶液，故电解一段时间后，适当补充NaOH固体可以使阳极室溶液恢复原状，B正确。结合上述分析可知，当阳极生成1molO₂时，电路中转移4mol电子，即迁移的阳离子共带4mol正电荷，原料室中的Ba²⁺、NH₄⁺都会通过离子交换膜b进入回收室，故迁移的NH₄⁺的物质的量小于4mol，C错误。电解结束后，回收室中溶质为BaSO₄(难溶)和(NH₄)₂SO₄(易溶)，可以通过过滤的方法分离二者，但铵盐受热易分解，故不能采用蒸发结晶的方法从滤液中获得氮肥，D错误。

15.我国科技工作者开发出多孔氮磷掺杂碳材料用于胼氧化辅助的节能制氢技术，以肼的燃料电池供电的
该制氢技术的工作原理如图所示。下列说法正确的是 (C)


A.肼的燃料电池乙作为化学电源为电解池甲供电
B.反应一段时间后甲中左侧电解质溶液的pH减小，说明离子交换膜为质子交换膜
C.电极c的电极反应式为N2H4+4OH−−4e−=N2↑+4H2O
D.每消耗1molN2H4可以生成标准状况下44.8LH2

答案： 15.[答案]　C
[解析]　由题图可知，甲中肼为燃料，H₂O₂为氧化剂，则甲为肼的燃料电池，乙为制氢的电解装置，故肼的燃料电池甲作为化学电源为电解池乙制氢供电，A错误。两电池的电极类型及电极反应式如下：
装置 电极 电极类型 电极反应式
甲（原电池） 电极a 负极 N₂H₄ + 4OH⁻ - 4e⁻ = N₂↑ + 4H₂O
电极b 正极 H₂O₂ + 2e⁻ + 2H⁺ = 2H₂O
乙（电解池） 电极c 阳极 N₂H₄ + 4OH⁻ - 4e⁻ = N₂↑ + 2H₂O + 2OH⁻
电极d 阴极 2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻
由上述分析可知，C正确。甲中左侧反应消耗OH⁻，同时生成水使电解质溶液的pH减小，此外，原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则左侧电解质溶液pH减小不可能是右侧H⁺向左侧移动导致的，因此，离子交换膜不是质子交换膜，B错误。生成标准状况下44.8L(2mol)H₂时，电路中转移4mol电子，此时电极a处消耗1molN₂H₄，电极c处消耗1molN₂H₄，即每消耗2molN₂H₄可以生成标准状况下44.8LH₂，D错误。