小题19 多池多室带膜电化学装置 ——备战2021年高考化学经典小题考前必刷（全国通用）

小题19 多池多室带膜电化学装置 　(1)阳离子交换膜(只允许阳离子和水分子通过) 阳离子→透过阳离子交换膜→原电池正极(或电解池的阴极)。 (2)质子交换膜(只允许H＋和水分子通过) 在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH)，可获得清洁能源H2 H＋→透过质子交换膜→原电池正极(或电解池的阴极)。 (3)阴离子交换膜(只允许阴离子和水分子通过) 以Pt为电极电解淀粉－KI溶液，中间用阴离子交换膜隔开 阴离子→透过阴离子交换膜→电解池阳极(或原电池的负极)。 (4)电渗析法将含AnBm的废水再生为HnB和A(OH)m的原理： 已知A为金属活动顺序表H之前的金属，Bn－为含氧酸根离子。 难度：★★★☆☆ 建议用时： 20分钟 正确率 ： /15 1．如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究铜的精炼原理和电镀原理。下列说法正确的是 A．一段时间后，甲装置中溶液 pH升高 B．电解一段时间后，乙、丙装置中 CuSO4溶液的浓度均不变 C．通入氧气的一极为正极，发生的电极反应为 D．丙装置中实现铁片上镀铜，b 应为铁片 2．工业吸收H2S气体后的FeCl3溶液的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( ) A．溶液M中的溶质为FeCl2 B．电极a为阴极 C．电极b上的反应为： D．随电解的进行，阴极区溶液pH增大 3．利用甲醇燃料电池进行电解的装置如图1，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后断开K，此时A、B两极上生成等物质的量的气体。丙装置溶液中金属阳离子的物质的量(n)与转移电子的物质的量[n(e-)]变化关系如图2。下列说法正确的是( ) A．甲池中负极反应为CH3OH- 6e-+ 6OH-= CO2+ 5H2O B．乙池中B电极为阳极 C．乙池中生成的气体在标准状况下总体积为4.48 L D．图2中b线表示的丙池中Cu2+物质的量的变化 4．用三室电渗析法处理含K2SO4的废水得KOH和H2SO4，装置如图所示。下列说法错误的是 A．直流电源的A为负极，B为正极 B．ab为阳离子交换膜，cd为阴离子交换膜 C．阴极区加入KOH溶液，阳极区加入稀硫酸，目的是增加导电性同时又不引入新杂质 D．当电路上通过0.5 mol e-时，理论上溶液中共有NA个离子通过离子交换膜 5．氢碘酸可用“四室电渗析法”制备，电解装置及起始的电解质溶液如图所示。下列说法正确的是( ) A．B膜是阳离子交换膜 B．阴极反应是2H2O+2e- =2OH- +H2↑ C．去掉A膜对产品没有影响 D．阳极室中的硫酸浓度不变 6．海洋是一个十分巨大的资源宝库，海水中含量最多的是H、O两种元素，还含有Na、Cl、Mg、Br、Ca、S等元素。海水资源的利用主要包括海水淡化、海水晒盐，从海水中制取镁、钾、溴等化工产品。从海水中提取镁的步骤是将石灰乳加入海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀，再将氢氧化镁与盐酸反应，得到的溶液蒸发结晶，获得六水合氯化镁晶体(MgCl2•6H2O)进一步操作得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁可获得单质镁。海水淡化是解决淡水资源短缺的有效途径之一，其方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等。电渗析法淡化海水的原理如图所示。下列说法正确的是( ) A．该装置将化学能转化成电能 B．阴极发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑ C．Ⅱ室中流出淡水，Ⅰ、Ⅲ室流出液中NaCl浓度变大 D．若将a、b膜的位置互换，则不能获得淡水 7．利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法不正确的是( ) A．a极反应：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O B．A、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜 C．可用铁电极替换阴极的石墨电极 D．a极上通入2.24L甲烷，阳极室Ca2+减少0.4mol 8．双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H2О解离成H+和OH-，并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。下图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。 下列说法正确的是 A．出口2的产物为HBr溶液 B．出口5的产物为硫酸溶液 C．Br-可从盐室最终进入阳极液中 D．阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑ 9．某研究机构使用Li—SO2Cl2电池作为电源电解制备Ni(H2PO2)2，其工作原理如图所示。已知电池反应为2Li＋SO2Cl2=2LiCl＋SO2↑，下列说法错误的是 A．电池中C电极的电极反应式为SO2Cl2＋2e-=2Cl-＋SO2↑ B．电池的e极连接电解池的g极 C．膜a、c是阳离子交换