1、第第 3232 讲讲多池、多室的电化学装置多池、多室的电化学装置 复习目标复习目标1.1.掌握多池连接的分析应用。掌握多池连接的分析应用。2.2.了解离子交换膜的分类及特点。了解离子交换膜的分类及特点。3.3.理解离理解离 子交换膜在装置中的作用。子交换膜在装置中的作用。4.4.熟悉电化学综合计算中的常用方法。熟悉电化学综合计算中的常用方法。 考点一考点一多池串联的两大模型及原理分析多池串联的两大模型及原理分析 1 1常见串联装置图常见串联装置图 模型一模型一外接电源与电解池的串联外接电源与电解池的串联( (如图如图) ) A A、B B 为两个串联电解池，相同时间内，为两个串联电解池，相同时
2、间内， 各电极得失电子数相等。各电极得失电子数相等。 模型二模型二原电池与电解池的串联原电池与电解池的串联( (如图如图) ) 显然两图中，显然两图中，A A 均为原电池，均为原电池，B B 均为电解池。均为电解池。 2 2“串联串联”类装置的解题流程类装置的解题流程 1 1(2020(2020长春质检长春质检) )下图装置中下图装置中 a a、b b、c c、d d 均为均为 PtPt 电极。电解过程中，电极电极。电解过程中，电极 b b 和和 d d 上没有气体逸出，但质量均增大，且增重上没有气体逸出，但质量均增大，且增重 bdbd。符合上述实验结果的盐溶液是。符合上述实验结果的盐溶液是(
3、 () ) 选项选项X XY Y A AMgSOMgSO4 4CuSOCuSO4 4 B BAgNOAgNO3 3Pb(NOPb(NO3 3) )2 2 C CFeSOFeSO4 4AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3 D DCuSOCuSO4 4AgNOAgNO3 3 2 2如图所示装置可间接氧化工业废水中含氮离子如图所示装置可间接氧化工业废水中含氮离子(NH(NH 4 4) )。下列说法不正确的是 。下列说法不正确的是( () ) A A乙是电能转变为化学能的装置乙是电能转变为化学能的装置 B B含氮离子氧化时的离子方程式为含氮离子氧化时的离子方程式为 3Cl3Cl2 22NH2N
4、H 4 4= = =N N2 26Cl6Cl 8H8H C C若生成若生成 H H2 2和和 N N2 2的物质的量之比为的物质的量之比为 3 31 1，则处理后废则处理后废 水的水的 pHpH 减小减小 D D电池工作时，甲池中的电池工作时，甲池中的 NaNa 移向 移向 MgMg 电极电极 3 3某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时当闭合该装置的电键时， 观察到电流表的指针发生了偏转。观察到电流表的指针发生了偏转。 请回答下列问题：请回答下列问题： (1)(1)甲池为甲池为_(_(填填“原电池原电池”“”
5、“电解池电解池”或或“电镀池电镀池”) )，通入，通入 CHCH3 3OHOH 电极的电极电极的电极 反应式为反应式为_。 (2)(2)乙池中乙池中 A(A(石墨石墨) )电极的名称为电极的名称为_(_(填填“正极正极”“”“负极负极”“”“阴极阴极”或或“阳阳 极极”) )，总反应式为，总反应式为_。 (3)(3)当乙池中当乙池中 B B 极质量增加极质量增加 5.40g5.40g 时，甲池中理论上消耗时，甲池中理论上消耗 O O2 2的体积为的体积为_mL(_mL(标准标准 状况下状况下) )，丙池中，丙池中_极析出极析出_g_g 铜。铜。 (4)(4)若丙池中电极不变，将其溶液换成若丙池
6、中电极不变，将其溶液换成 NaClNaCl 溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的的 pHpH 将将_(_(填填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”) )；丙中溶液的；丙中溶液的 pHpH 将将_(_(填填“增增 大大”“”“减小减小”或或“不变不变”) )。 多池串联的装置中多池串联的装置中，先根据电极反应物和电解质溶液判断哪个是原电池先根据电极反应物和电解质溶液判断哪个是原电池，其余装置一般其余装置一般 为电解池为电解池；与原电池正极相连的电极为电解池阳极与原电池正极相连的电极为电解池阳极，与原电池负极相连的电极为电解池与原电池负极相连的电极为电解池
7、 阴极，据此判断各池中发生的反应。阴极，据此判断各池中发生的反应。 考点二考点二多室隔膜在电化学中的应用多室隔膜在电化学中的应用 常见的离子交换膜常见的离子交换膜 1 1含义和作用含义和作用 (1)(1)含义：离子交换膜又叫隔膜，由高分子特殊材料制成。含义：离子交换膜又叫隔膜，由高分子特殊材料制成。 (2)(2)作用：作用：能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。 能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 2 2分类和应用分类和应用 1 1用下面的
8、装置制取用下面的装置制取 NaOHNaOH、H H2 2和和 ClCl2 2，此装置有何缺陷？，此装置有何缺陷？ 2 2用下图装置电解饱和食盐水，其中阳离子交换膜的作用有哪些？用下图装置电解饱和食盐水，其中阳离子交换膜的作用有哪些？ 题组一题组一“隔膜隔膜”在新型电池中的应用在新型电池中的应用 1 1二甲醚二甲醚(CH(CH3 3OCHOCH3 3) )燃料电池的工作原理如图，下列有关叙述正确的是燃料电池的工作原理如图，下列有关叙述正确的是( () ) A A该装置能实现化学能该装置能实现化学能 100%100%转化为电能转化为电能 B B电子移动方向：电子移动方向：a a 极极b b 极极质
9、子交换膜质子交换膜a a 极极 C Ca a 电极的电极反应式为：电极的电极反应式为：CHCH3 3OCHOCH3 33H3H2 2O O12e12e = = =2CO2CO2 212H12H D D当当 b b 电极消耗电极消耗 22.4LO22.4LO2 2时，质子交换膜有时，质子交换膜有 4molH4molH 通过 通过 2 2 (2020(2020青岛高三模拟青岛高三模拟)2019)2019 年年 3 3 月月， 我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池， 其原理图所示。下列说法不正确的是其原理图所示。下列说法不正确的是( () ) A A放电时
10、，放电时，B B 电极反应式：电极反应式：I I2 22e2e = = =2I2I B B放电时，电解质储罐中离子总浓度增大放电时，电解质储罐中离子总浓度增大 C CM M 为阳离子交换膜，为阳离子交换膜，N N 为阴离子交换膜为阴离子交换膜 D D 充电时充电时，A A 极增重极增重 65g65g 时时， C C 区增加的离子数为区增加的离子数为 4 4N NA A 题组二题组二“双室双室”电解池的应用电解池的应用 3 3(2020(2020合肥第一次教学质量检测合肥第一次教学质量检测) )利用利用 LiOHLiOH 和钴氧化物可制备锂离子电池正极材和钴氧化物可制备锂离子电池正极材 料。可用
11、电解料。可用电解 LiClLiCl 溶液制备溶液制备 LiOHLiOH，装置如图所示。下列说法正确的是，装置如图所示。下列说法正确的是( () ) A A电极电极 B B 连接电源正极连接电源正极 B BA A 极区电解液为极区电解液为 LiClLiCl 溶液溶液 C C阳极反应式为阳极反应式为 2H2H2 2O O2e2e = = =H H2 22OH2OH D D每生成每生成 1molH1molH2 2，有，有 1molLi1molLi 通过该离子交换膜 通过该离子交换膜 4 4连二亚硫酸钠连二亚硫酸钠(Na(Na2 2S S2 2O O4 4) )俗称保险粉，是一种强还原剂。工业常用惰性
12、电极电解亚硫俗称保险粉，是一种强还原剂。工业常用惰性电极电解亚硫 酸氢钠的方法制备连二亚硫酸钠，原理及装置如图所示，下列说法正确的是酸氢钠的方法制备连二亚硫酸钠，原理及装置如图所示，下列说法正确的是( () ) A Ab b 电极应该接电源的负极电极应该接电源的负极 B Ba a 电极的电极反应式电极的电极反应式 2HSO2HSO 3 3 2H2H 2e2e = = =S S2 2O O 2 2 4 4 2H2H2 2O O C C装置中所用离子交换膜为阴离子交换膜装置中所用离子交换膜为阴离子交换膜 D D电路中每转移电路中每转移 1mol1mol 电子，消耗电子，消耗 SOSO2 2的体积为
13、的体积为 11.2L11.2L 题组三题组三“多室多室”电解池的应用电解池的应用 7 7四室式电渗析法制备盐酸和四室式电渗析法制备盐酸和 NaOHNaOH 的装置如图所示。的装置如图所示。a a、b b、c c 为阴、阳离子交换膜为阴、阳离子交换膜。 已知已知：阴离子交换膜只允许阴离子透过阴离子交换膜只允许阴离子透过，阳离子交换膜只允许阳离子透过阳离子交换膜只允许阳离子透过。下列叙述正下列叙述正 确的是确的是( () ) A Ab b、c c 分别依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜分别依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 B B通电后通电后室中的室中的 ClCl 透过 透过 c c 迁移至阳极区迁移
14、至阳极区 C C、四室中的溶液的四室中的溶液的 pHpH 均升高均升高 D D电池总反应为电池总反应为 4NaCl4NaCl6H6H2 2O O4NaOH4NaOH4HCl4HCl2H2H2 2O O2 2 5 5某科研小组研究采用某科研小组研究采用 BMEDBMED 膜堆膜堆( (示意图如下示意图如下) )，模拟以精制浓海水为原料直接制备酸模拟以精制浓海水为原料直接制备酸 碱。碱。BMEDBMED 膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(A(A、D)D)。已知：在直流电源。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的作用下，双极膜
15、内中间界面层发生水的解离， 生成生成 H H 和 和 OHOH 。下列说法错误的是 。下列说法错误的是( () ) A A电极电极 a a 连接电源的正极连接电源的正极 B BB B 为阳离子交换膜为阳离子交换膜 C C 电解质溶液采用电解质溶液采用 NaNa2 2SOSO4 4溶液可避免有害气体的溶液可避免有害气体的 产生产生 D D口排出的是淡水口排出的是淡水 6 6(2020(2020河南天一大联考阶段检测河南天一大联考阶段检测) )普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质，普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质， 利用下面的双膜利用下面的双膜( (阴离子交换膜和过滤膜阴离子交换膜和过
16、滤膜) )电解装置可制备高纯度的电解装置可制备高纯度的 CuCu。下列有关叙述。下列有关叙述 正确的是正确的是( () ) A A电极电极 a a 为粗铜，电极为粗铜，电极 b b 为纯铜为纯铜 B B甲膜为过滤膜，可阻止阳极泥及漂浮物杂质进甲膜为过滤膜，可阻止阳极泥及漂浮物杂质进 入阴极区入阴极区 C C乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入 阴极区阴极区 D D当电路中通过当电路中通过 1mol1mol 电子时，可生成电子时，可生成 32g32g 纯铜纯铜 (1)(1)含离子交换膜电化学装置题的解题步骤含离子交换膜电化学装置题的解题步骤 (2)(2
17、)在原电池中应用离子交换膜，起到替代盐桥的作用，一方面能起到平衡电荷、导电在原电池中应用离子交换膜，起到替代盐桥的作用，一方面能起到平衡电荷、导电 的作用的作用，另一方面能防止电解质溶液中的离子与电极直接反应另一方面能防止电解质溶液中的离子与电极直接反应，提高电流效率提高电流效率；在电解在电解 池中使用选择性离子交换膜的主要目的是限制某些离子池中使用选择性离子交换膜的主要目的是限制某些离子( (或分子或分子) )的定向移动的定向移动， 避免电解避免电解 质溶液中的离子或分子与电极产物反应，提高产品纯度或防止造成危险等。质溶液中的离子或分子与电极产物反应，提高产品纯度或防止造成危险等。 考点三考
18、点三电化学原理的相关计算电化学原理的相关计算 电化学综合计算的三种常用方法电化学综合计算的三种常用方法 (1)(1)根据总反应式计算根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 (2)(2)根据电子守恒计算根据电子守恒计算 用于串联电路中阴阳两极产物用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物正负两极产物、相同电量等类型的计算相同电量等类型的计算，其依据是电其依据是电 路中转移的电子数相等。路中转移的电子数相等。 用于混合溶液中电解的分阶段计算。用于混合溶液中电解的分阶段计算。 (3)(3)根
19、据关系式计算根据关系式计算 根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以通过如以通过 4mole4mole 为桥梁可构建如下关系式： 为桥梁可构建如下关系式： 4e4e 4OH4OH 4H4H + + 4Cl4Cl - - 4 4AgAg + + 2 2CuCu 2+2+ 4e4e O O2 22 2H H2 22 2 ClCl2 24 4AgAg 2 2CuCu 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式熟记电极反应式，灵活运用关系式
20、便能快灵活运用关系式便能快 速解答常见的电化学计算问题。速解答常见的电化学计算问题。 1 1500mLKNO500mLKNO3 3和和 Cu(NOCu(NO3 3) )2 2的混合溶液中的混合溶液中c c(NO(NO 3 3) ) 0.6mol0.6molL L 1 1，用石墨作电极电解此溶 ，用石墨作电极电解此溶 液液，当通电一段时间后当通电一段时间后，两极均收集到两极均收集到 2.242.24 L L 气体气体( (标准状况下标准状况下) )，假定电解后溶液体积假定电解后溶液体积 仍为仍为 500500 mLmL，下列说法正确的是下列说法正确的是( () ) A A原混合溶液中原混合溶液中
21、c c(K(K ) )为 为 0.2mol0.2molL L 1 1 B B上述电解过程中共转移上述电解过程中共转移 0.2mol0.2mol 电子电子 C C电解得到的电解得到的 CuCu 的物质的量为的物质的量为 0.05mol0.05molD D电解后溶液中电解后溶液中c c(H(H ) )为 为 0.2mol0.2molL L 1 1 2 2某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的实验探究，设计的实验装置如某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的实验探究，设计的实验装置如 图所示，下列叙述正确的是图所示，下列叙述正确的是( () ) A AX X 极的电极反应式：极的电极反
22、应式：PbPb2e2e SOSO 2 2 4 4= = =PbSOPbSO4 4 B B 铅蓄电池工作时铅蓄电池工作时， 每转每转移移2mo2mol l电子电子， 消消耗耗98gH98gH2 2SOSO4 4 C C电解池的反应仅有电解池的反应仅有 2Al2Al6H6H2 2O O= = 电解电解 2Al(OH)2Al(OH)3 3 3H3H2 2 D D每消耗每消耗 103.5gPb103.5gPb，理论上电解池阴极上有，理论上电解池阴极上有 11.2LH11.2LH2 2生成生成 3 3在如图所示的装置中在如图所示的装置中，若通直流电若通直流电 5min5min 时时，铜电极的质量增加铜电
23、极的质量增加 2.16g2.16g。试回答下列试回答下列 问题。问题。 (1)(1)电源中电源中 X X 电极为直流电源的电极为直流电源的_极。极。 (2)pH(2)pH 变化：变化：A_A_，B_B_，C_C_。( (填填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”) ) (3)(3)通电通电 5min5min 时，时，B B 中共收集中共收集 224mL(224mL(标准状况下标准状况下) )气体，溶液体积为气体，溶液体积为 200mL200mL，则通电，则通电前前 CuSOCuSO4 4溶液的物质的量浓度为溶液的物质的量浓度为_(_(设电解前后溶液体积无变化设电解前后溶液体积无变化) )
24、。 (4)(4)常温下，若常温下，若 A A 中中 KClKCl 足量且溶液的体积也是足量且溶液的体积也是 200mL200mL，电解后，溶液的，电解后，溶液的 pHpH 为为 _(_(设电解前后溶液体积无变化设电解前后溶液体积无变化) )。 (1)(1)同一原电池的正、负极的电极反应得、失电子数相等。同一原电池的正、负极的电极反应得、失电子数相等。 (2)(2)同一电解池的阴、阳极电极反应中得、失电子数相等。同一电解池的阴、阳极电极反应中得、失电子数相等。 (3)(3)串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。 上述三种情况下，在写电极反应式时，得、
25、失电子数要相等，在计算电解产物的量时上述三种情况下，在写电极反应式时，得、失电子数要相等，在计算电解产物的量时， 应按得、失电子数相等计算。应按得、失电子数相等计算。 1 120202020新高考新高考 ( (山东山东) )，1010微生物脱盐电池是一种高效微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置经济的能源装置，利用微利用微 生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以 NaClNaCl 溶液模拟海水，采用惰溶液模拟海水，采用惰 性电极性电极， 用下图装置处理有机废水用下图装置处理有机废水( (以含以含 CHCH3 3COOCOO 的溶液
26、为例 的溶液为例) )。 下列说法错误的是下列说法错误的是( () ) A A负极反应为负极反应为 CHCH3 3COOCOO 2H2H2 2O O8e8e = = =2CO2CO2 27H7H B B隔膜隔膜 1 1 为阳离子交换膜，隔膜为阳离子交换膜，隔膜 2 2 为阴离子交换膜为阴离子交换膜 C C当电路中转移当电路中转移 1mol1mol 电子时，模拟海水理论上除盐电子时，模拟海水理论上除盐 58.5g58.5g D D电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为 2 21 1 2 220202020新高考全国卷新高考全国卷(
27、 (山东山东) )，1313采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过 电解法制备双氧水的装置如下图所示电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响忽略温度变化的影响，下列说法错误的是下列说法错误的是( () ) A A阳极反应为阳极反应为 2H2H2 2O O4e4e = = =4H4H O O2 2 B B电解一段时间后，阳极室的电解一段时间后，阳极室的 pHpH 未变未变 C C电解过程中，电解过程中，H H 由 由 a a 极区向极区向 b b 极区迁移极区迁移 D D电解一段时间后，电解一段时间后，a a 极生成的极生成的 O O2 2与
28、与 b b 极反应的极反应的 O O2 2等量等量 3 320182018全国卷全国卷，27(3)27(3)焦亚硫酸钠焦亚硫酸钠(Na(Na2 2S S2 2O O5 5) )在医药在医药、橡胶橡胶、印染印染、食品等方面应食品等方面应 用广泛。回答下列问题：用广泛。回答下列问题： 制备制备 NaNa2 2S S2 2O O5 5可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SOSO2 2碱吸收液中含有碱吸收液中含有 NaHSONaHSO3 3 和和NaNa2 2SOSO3 3。 阳极的电极反应式为阳极的电极反应式为_。 电解后电解后， _室室的的NaHSON
29、aHSO3 3 浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到 NaNa2 2S S2 2O O5 5。 4 420192019北京北京，27(2)27(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图工作示意图如图。通通 过控制开关连接过控制开关连接 K K1 1或或 K K2 2，可交替得到，可交替得到 H H2 2和和 O O2 2。 制制 H H2 2时时，连接连接_。产生产生 H H2 2的电极反应式是的电极反应式是_。 改变开关连接方式，可得改变开关连接方式，可得 O O2 2。 结合结合和和中电极中电极 3
30、 3 的电极反应的电极反应， 说明电极说明电极 3 3 的作用的作用： _ _。 1 1(2020(2020山东师大附中期中山东师大附中期中) )某种酒精检测仪的传感器采用某种酒精检测仪的传感器采用 PtPt 作为电极作为电极，其燃烧室内其燃烧室内 充满特种催化剂。某同学用该乙醇燃料电池作为电源设计如图所示电解实验装置。充满特种催化剂。某同学用该乙醇燃料电池作为电源设计如图所示电解实验装置。 下列说法不正确的是下列说法不正确的是( () ) A Aa a 电极为负极，电极为负极，d d 电极为阴极电极为阴极 B Bb b 电极的电极反应式为电极的电极反应式为 O O2 24H4H 4e4e =
31、 = =2H2H2 2O O C C当装置当装置中生成中生成 11.2L(11.2L(标准状况标准状况)Cl)Cl2 2时，有时，有 0.5molH0.5molH 通过装置 通过装置中的质子交换膜中的质子交换膜 D D当装置当装置中生成中生成 6.0gCH6.0gCH3 3COOHCOOH 时，装置时，装置中中 CuSOCuSO4 4溶液的质量减少溶液的质量减少 16g16g 2 2(2020(2020山东菏泽模拟山东菏泽模拟) )用石墨烯锂硫电池电解制备用石墨烯锂硫电池电解制备 Fe(OH)Fe(OH)2 2的装置如图所示。电池的装置如图所示。电池 放电时的反应为放电时的反应为 16Li16
32、Lix xS S8 8= =8Li8Li2 2S Sx x(2(2x x8)8)，电解池两极材料分别为，电解池两极材料分别为 FeFe 和石墨，工和石墨，工 作一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。下列说法不正确的是作一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。下列说法不正确的是( () ) A AX X 是铁电极，发生氧化反应是铁电极，发生氧化反应 B B电子流动的方向：电子流动的方向：B BY Y，X XA A C C正极可发生反应：正极可发生反应：2Li2Li2 2S S6 62Li2Li 2e2e = = =3Li3Li2 2S S4 4 D D锂电极减重锂电极减重 0.14g0
33、.14g 时，电解池中溶液减重时，电解池中溶液减重 0.18g0.18g 3 3用石墨电极完成下列电解实验。用石墨电极完成下列电解实验。 实验一实验一实验二实验二 装置装置 现象现象 a a、 d d 处试纸变蓝处试纸变蓝； b b 处变红处变红， 局部褪色；局部褪色；c c 处无明显变化处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产两个石墨电极附近有气泡产 生；生；n n 处有气泡产生处有气泡产生 下列对实验现象的解释或推测不合理的是下列对实验现象的解释或推测不合理的是( () ) A Aa a、d d 处：处：2H2H2 2O O2e2e = = =H H2 22OH2OH B Bb b 处：处：
34、2Cl2Cl 2e2e = = =ClCl2 2 C Cc c 处发生了反应：处发生了反应：FeFe2e2e = = =FeFe 2 2 D D根据实验一的原理，实验二中根据实验一的原理，实验二中 m m 处能析出铜处能析出铜 4 4(2020(2020太原质检太原质检) )采用电化学法还原采用电化学法还原 COCO2 2，是一种使，是一种使 COCO2 2资源化的方法。资源化的方法。如如图是利用图是利用 此法制备此法制备 ZnCZnC2 2O O4 4的示意图的示意图( (电解液不参与反应电解液不参与反应) )。下列说法正确的是。下列说法正确的是( () ) A AZnZn 与电源的负极相连
35、与电源的负极相连 B BZnCZnC2 2O O4 4在交换膜右侧生成在交换膜右侧生成 C C电解的总反应式为电解的总反应式为 2CO2CO2 2ZnZn= = 电解电解 ZnCZnC2 2O O4 4 D D通入通入 11.2LCO11.2LCO2 2时，转移时，转移 0.5mol0.5mol 电子电子 5 5(2020(2020湖北宜昌部分示范高中教学协作体期中湖北宜昌部分示范高中教学协作体期中) )现有二氧化硫现有二氧化硫空气质子交换膜燃空气质子交换膜燃 料电池，其原理如图所示。下列说法不正确的是料电池，其原理如图所示。下列说法不正确的是( () ) ( (注：质子指注：质子指 H H
36、，质子交换膜仅允许 ，质子交换膜仅允许 H H 通过 通过) ) A A Pt2Pt2 电极附近发生的反应为电极附近发生的反应为 O O2 24e4e 2H2H2 2O O= =4OH4OH B B 该电池工作时质子该电池工作时质子从从 PtPt1 1 电极经过内电路流电极经过内电路流到到 PtPt2 2 电极电极 C CPt1Pt1 电极附近发生的反应为电极附近发生的反应为 SOSO2 22H2H2 2O O2e2e = = =SOSO 2 2 4 4 4H4H D D该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合 6 6(2020(2020天津高三
37、模拟天津高三模拟) )在混合导体透氧膜反应器中只需一步就可同时制备氨合成气在混合导体透氧膜反应器中只需一步就可同时制备氨合成气 (N(N2 2、H H2 2) )和液体燃料合成气和液体燃料合成气(CO(CO、H H2 2) )，其工作原理如图所示，下列说法错误的是，其工作原理如图所示，下列说法错误的是( () ) A A膜膜侧发生的反应为侧发生的反应为 H H2 2O O2e2e = = =H H2 2O O 2 2、 、 O O2 24e4e = = =2O2O 2 2 B B膜膜侧相当于原电池的负极侧相当于原电池的负极 C C膜膜侧发生的反应为侧发生的反应为 CHCH4 4O O 2 2
38、2e2e = = =2H2H2 2COCO D D膜膜侧每消耗侧每消耗 1molCH1molCH4 4，膜膜侧一定生成侧一定生成 1molH1molH2 2 7 7三室式电渗析法处理含三室式电渗析法处理含 NaNa2 2SOSO4 4废水的原理如图所示，采用惰性电极，废水的原理如图所示，采用惰性电极，abab、cdcd 均为离均为离 子交换膜子交换膜，在直流电场的作用下在直流电场的作用下，两膜中间的两膜中间的 NaNa 和 和 SOSO 2 2 4 4可通过离子交换膜 可通过离子交换膜，而两端隔而两端隔 室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正
39、确的是( () ) A A通电后中间隔室的通电后中间隔室的 SOSO 2 2 4 4向正极迁移，正极区 向正极迁移，正极区 溶液溶液 pHpH 增大增大 B B该法在处理含该法在处理含 NaNa2 2SOSO4 4废水时可以得到废水时可以得到 NaOHNaOH 和和 H H2 2SOSO4 4产品产品 C C负极反应为负极反应为 2H2H2 2O O4e4e = = =O O2 24H4H ，负极区溶 ，负极区溶 液液 pHpH 降低降低 D D当电路中通过当电路中通过 1mol1mol 电子的电量时，会有电子的电量时，会有 0.5mol0.5mol 的的 O O2 2生成生成 8 8用用 N
40、aNa2 2SOSO3 3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生将所得的混合液进行电解循环再生， 这种新工艺叫再生循环脱硫法这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴其中阴、阳离子阳离子 交换膜组合循环再生机理如图所示交换膜组合循环再生机理如图所示，则下列有关则下列有关 说法不正确的是说法不正确的是( () ) A AX X 为直流电源的负极，为直流电源的负极，Y Y 为直流电源的正极为直流电源的正极 B B阳极区阳极区 pHpH 增大增大 C C图中的图中的b b a a D D该过程中的产品主要为该过程中的产品主要为 H H2 2SOSO4
41、 4和和 H H2 2 9 9硼酸硼酸(H(H3 3BOBO3 3) )可以通过电解可以通过电解 NaB(OH)NaB(OH)4 4溶液的方法制备，工作原理如图所示。下列有关溶液的方法制备，工作原理如图所示。下列有关 表述错误的是表述错误的是( () ) A AM M 室的电极反应式为室的电极反应式为 2H2H2 2O O4e4e = = =O O2 24H4H B BN N 室中，进口和出口的溶液浓度大小关系为室中，进口和出口的溶液浓度大小关系为a a%b b% % C Cb b 膜为阴离子交换膜，产品室发生反应为膜为阴离子交换膜，产品室发生反应为 H H B(OH)B(OH)4 4 = =
42、 =H H3 3BOBO3 3H H2 2O O D D理论上每生成理论上每生成 1molH1molH3 3BOBO3 3，阴极室可生成，阴极室可生成 5.6L(5.6L(标准状况标准状况) )气体气体 1010(2020(2020湖北四地七校联考湖北四地七校联考) )某地海水中主要离子的质量浓度如下表某地海水中主要离子的质量浓度如下表，现利用现利用“电渗电渗 析法析法”对海水进行淡化对海水进行淡化，技术原理如图所示技术原理如图所示( (两端为惰性电极两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过阳膜只允许阳离子通过， 阴膜只允许阴离子通过阴膜只允许阴离子通过) )。下列有关说法错误的是。下列有关说法错
43、误的是( () ) 离子离子NaNa K K CaCa 2 2 MgMg 2 2 ClCl SOSO 2 2 4 4 HCOHCO 3 3 质量浓度质量浓度/(mg/(mgL L 1 1) ) 93609360838320020011001100160001600012001200118118 A A甲室的电极反应式：甲室的电极反应式：2Cl2Cl 2e2e = = =ClCl2 2 B B淡化过程中易在戊室形成水垢淡化过程中易在戊室形成水垢 C C乙室和丁室中部分离子的浓度增大，淡水乙室和丁室中部分离子的浓度增大，淡水 的出口为的出口为 b b D D 当戊室收集到当戊室收集到 22.4L(
44、22.4L(标准状况标准状况) )气体时气体时，通通 过甲室阳膜的离子的物质的量一定为过甲室阳膜的离子的物质的量一定为 2mol2mol 1111(2020(2020山东淄博实验中学月考山东淄博实验中学月考) )肼肼(N(N2 2H H4 4)-)-空气碱性燃料电池放电效率高空气碱性燃料电池放电效率高，以该电池以该电池 为电源模拟工业制烧碱，装置如图所示：回答下列问题：为电源模拟工业制烧碱，装置如图所示：回答下列问题： (1)(1)乙装置的能量转化形式主要是乙装置的能量转化形式主要是_。 (2)(2)乙装置中离子交换膜的类型是乙装置中离子交换膜的类型是_(_(填填 字母字母) )。 A A质子
45、交换膜质子交换膜B B阳离子交换膜阳离子交换膜 C C阴离子交换膜阴离子交换膜 (3)(3)铂电极的名称是铂电极的名称是_(_(填填“正极正极”“”“负极负极”“”“阴极阴极”或或“阳极阳极”) )。 (4)(4)写出铜电极的电极反应式：写出铜电极的电极反应式：_。 (5)(5)电解过程中，石墨电极附近溶液的电解过程中，石墨电极附近溶液的 pHpH 减小，其原因是减小，其原因是_ _(_(用化学用语和必要的文字说明用化学用语和必要的文字说明) )。 (6)(6)若铂电极上有若铂电极上有 4.48LO4.48LO2 2( (标准状况标准状况) )发生反应发生反应，装置的电流效率为装置的电流效率为
46、 80%80%，理论上制备纯理论上制备纯 度为度为 96%96%的烧碱的烧碱_g(_g(结果保留结果保留 1 1 位小数位小数) )。 1212对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。 (1)(1)含乙酸钠和对氯苯酚含乙酸钠和对氯苯酚( () )的废水可以通过构成微生物电池除去二者，的废水可以通过构成微生物电池除去二者， 其原理如图所示。其原理如图所示。 B B 极是电池的极是电池的_(_(填填“正正”或或“负负”) )极；极； A A 极的电极反应式为极的电极反应式为 _。 (2)(2)用电渗析法处理厨房
47、垃圾发酵液，同时得到用电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到 乳酸的原理如图所示乳酸的原理如图所示( (图中图中“HAHA”表示乳酸分子表示乳酸分子， “A A ” ”表示乳酸根离子表示乳酸根离子) )。 阳极的电极反应式为阳极的电极反应式为 _。 简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：简述浓缩室中得到浓乳酸的原理： _。 电解过程中，采取一定的措施可控制阴极室的电解过程中，采取一定的措施可控制阴极室的 pHpH 为为 6 68 8，此时进入浓缩室的，此时进入浓缩室的 OHOH 可 可 忽略不计。忽略不计。400mL10g400mL10gL L 1 1乳酸溶液通电一段时间后，浓度增至 乳酸溶液通电一段时间后，浓度增至 145g145gL L 1 1( (溶液体积变 溶液体积变 化忽略不计化忽略不计) )，则阴极上产生的，则阴极上产生的 H H2 2在标准状况下的体积约为在标准状况下的体积约为_L(_L(乳酸乳酸 的摩尔质量为的摩尔质量为 90g90gmolmol 1 1) )。 。
