《2019版高考化学总复习 第6章 化学反应与能量 微专题强化突破11“共隔膜”电解池在工业生产中的应用专题集训 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考化学总复习 第6章 化学反应与能量 微专题强化突破11“共隔膜”电解池在工业生产中的应用专题集训 新人教版（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1专题强化突破专题强化突破 11“11“共隔膜共隔膜”电解池在工业生产中的应用电解池在工业生产中的应用一、选择题1用如图所示装置处理含 NO的酸性工业废水，某电极反应式为 32NO12H10e=N26H2O，则下列说法错误的是( ) 3A电源正极为 A，电解过程中有气体放出B电解时 H从质子交换膜左侧向右侧移动C电解过程中，右侧电解液 pH 保持不变D电解池一侧生成 5.6 g N2，另一侧溶液质量减少 18 g解析：选 C。A根据电极反应式可知，插入废水中的 Pt 电极为阴极，B 为直流电源的负极，则电源正极为 A，电解过程中有气体放出，A 项正确；B左侧电极为阳极，水电离出来的氢氧根离子在
2、阳极放电生成氢离子，氢离子从质子交换膜左侧向右侧移动，B 项正确；C阳极电极反应式为 4OH4e=O22H2O，阴极电极反应式为2NO12H10e=N26H2O，转移 20 mol 电子时，阳极生成 20 mol 氢离子，而阴极 3消耗 24 mol 氢离子，氢离子浓度减小，pH 增大，C 项错误；D根据电极反应式，阳极电极反应式为 4OH4e=O22H2O，阴极电极反应式为2NO12H10e=N26H2O，电解池阴极生成 5.6 g N2，转移电子的物质的量为 5.6 3g28 g/mol102 mol；每有 2 mol 水电解转移 4 mol 电子，则阳极被电解的水的质量为1 mol18
3、g/mol18 g，D 项正确。2高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途，用镍(Ni)、铁作电极电解 NaOH 浓溶液制备高铁酸盐 Na2FeO4的装置如图所示。下列说法合理的是( )A镍电极上的电极反应为 2H2O2e=H22OHB铁是阳极，电极反应为 Fe2eOH=Fe(OH)2C若隔膜为阴离子交换膜，则 OH自右向左移动2D电解时阳极区 pH 降低、阴极区 pH 升高，最终溶液 pH 不变解析：选 A。A用镍(Ni)、铁作电极电解 NaOH 浓溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)，铁失电子生成高铁酸根，则铁作阳极，镍作阴极，溶液中的氢离子在阴极放电生成氢气，则电极反应式为 2H2O2e=H22O
4、H，A 项正确；B根据上述分析，铁是阳极，电极反应为Fe8OH6e=FeO4H2O，B 项错误；C若隔膜为阴离子交换膜，则 OH自左向右24移动，C 项错误；D电解时阳极区的电极反应为 Fe8OH6e=FeO4H2O，pH 降低，24阴极区电极反应为 2H2O2e=H22OH，pH 升高，电池的总反应为Fe2H2O2OH=FeO3H2，最终溶液 pH 降低，D 项错误。243电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为 12，以下说法正确的是( )Aa 电极与电源的负极相连B产物丙为硫酸C离子交换膜 d 为阴离子交换
5、膜Da 电极反应式：2H2O2e=H22OH解析：选 B。由气体甲与气体乙的体积比约为 12 可知，甲为氧气，a 电极发生反应：2H2O4e=O24H，乙为氢气，b 电极发生反应：2H2O2e=H22OH。则 a 电极与电源的正极相连，产物丙为硫酸，产物丁为氢氧化钠，c 为阴离子交换膜，d 为阳离子交换膜。4因存在浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用如图所示装置进行实验，开始先闭合 K2，断开 Kl，一段时间后，再断开 K2，闭合 Kl，形成浓差电池，电流计指针偏转(Ag浓度越大，氧化性越强)。下列说法不正确的是( )A闭合 K2、断开 Kl一段时间后，X 电极质量增加B闭合 K2、断开
6、 Kl一段时间后，右池c(AgNO3)增大C断开 K2，闭合 K1，X 电极发生氧化反应3D断开 K2，闭合 K1，NO从左池向右池移动 3解析：选 D。A闭合 K2，断开 K1后，X 为阴极，发生还原反应生成银，质量增加，故A 正确；B闭合 K2，断开 K1后，阳极金属银被氧化，阴极析出银，NO向阳极移动，右池 3AgNO3浓度增大，左池 AgNO3浓度减小，故 B 正确；C断开 K2，闭合 K1后，X 为负极，发生氧化反应，故 C 正确；D断开 K2，闭合 K1后，形成浓差电池，电流计指针偏转(Ag浓度越大氧化性越强)，可知 Y 为正极，X 为负极，NO从右池向左池移动，故 D 错误。 3
7、5已知反应：2CrO(黄)2HCr2O(橙)H2O，设计图示装置(均为惰性电极)电2427解 Na2CrO4溶液制取 Na2Cr2O7，下列有关叙述正确的是( )ACrO生成 Cr2O的反应为非氧化还原反应，不能通过电解方法获得2427B电源左侧是正极C右侧电极的电极反应为 2H2O2e=H22OHDNa从右侧通过 Na交换膜进入左侧解析：选 D。A已知反应：2CrO(黄)2HCr2O(橙)H2O，电解时阳极区2427水中氢氧根离子失电子，同时生成氢离子，氢离子浓度增大，化学平衡向右移动，CrO生成 Cr2O，所以能通过电解方法获得，错误；B根据图示可知左侧 H放电，左侧是2427阴极，所以电
8、源左侧是负极，错误；C右侧是阳极，发生氧化反应，电极反应为2H2O4e=O24H，错误；D阳离子向阴极移动，左侧为阴极，所以 Na从右侧通过Na交换膜进入左侧，正确。6用二甲醚燃料电池做电源，用惰性电极电解饱和 K2SO4溶液可制取 H2SO4和 KOH，实验装置如图所示：下列说法错误的是( )AY 为 KOHBA 口导出的物质为 H2SO44C二甲醚燃料电池的负极反应式为 CH3OCH33H2O12e=2CO212HD若燃料电池通入 CH3OCH3(g)的速率为 0.1 mol/min，2 min 时，理论上 C 口收集到气体的体积为 26.88 L解析：选 D。根据图示可知 D 出口处的电
9、极与燃料电池的负极连接，为阴极；A 出口处的电极与燃料电池的正极连接，为阳极。电解 K2SO4溶液，实质是电解水，在阳极是 OH放电产生 O2，附近的水溶液中c(H)增大；在阴极是 H放电产生 H2，附近的水溶液中c(OH)增大，所以 A 口导出的物质为 H2SO4溶液，B 是 O2；C 是 H2，D 是 KOH 溶液，Y 为 KOH；选项A、B 正确；在二甲醚燃料电池的负极，二甲醚失去电子变为 CO2逸出，负极的电极反应式为CH3OCH33H2O12e=2CO212H，选项 C 正确；根据负极的电极反应式可知，每有 1 mol CH3OCH3发生反应，转移电子 12 mol，若燃料电池通入
10、CH3OCH3(g)的速率为 0.1 mol/min，2 min 时，反应的 CH3OCH3的物质的量是n(CH3OCH3)0.1 mol/min2 min0.2 mol，则转移电子的物质的量是 0.2 mol122.4 mol，根据电子转移守恒可知，生成氢气的物质的量n(H2)2.4 mol21.2 mol，其在标准状况下的体积是V(H2)1.2 mol22.4 L/mol26.88 L，但是由于没有指明气体所处的环境，因此不能确定气体的体积大小，选项 D 错误。二、非选择题7H3PO2可用电渗析法制备。 “四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：(1)写出
11、阳极的电极反应式：_。(2)分析产品室可得到 H3PO2的原因：_。(3)早期采用“三室电渗析法”制备 H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有_杂质。该杂质产生的原因是_。解析：(1)阳极为水电离出的 OH放电，电极反应式为 2H2O4e=O24H。(2)阳极室中 H穿过阳膜进入产品室，原料室中 H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二者 2反应生成 H3PO2。(3)在阳极区 H2PO或 H3PO2可能失电子发生氧化反应，即生成物中会混有 PO。 234答案：(1)2H2O4e=O24H5(2)阳极室中 H穿过阳膜扩散至产品室，原料室中 H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二 2者反应生成 H3PO2(3)PO H2PO或 H3PO2被氧化34 2
