第1章 微专题2 多室电解（课件）-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1【导与练】高中同步全程学习（鲁科版）

微专题2　多室电解 化学 讲解内容 1.多室电解概念:多室电解是运用离子交换膜控制离子运动方向,以达到控制生成物的特殊电解装置。 2.常见离子交换膜:①质子交换膜,仅允许H+通过;②阳离子交换膜,仅允许阳离子通过;③阴离子交换膜,仅允许阴离子通过;④特定离子交换膜:比如Na+离子交换膜等,仅允许特定离子通过。 3.多室电解解题技巧 多室电解解题关键是读图,析图。多室电解一般都会提供电解装置图,图中一般提供四类信息:①电极;②隔膜;③物质或离子移动方向;④化合价。多室电解分析时:阴极室、阳极室要分析电极反应及离子移动方向;中间室分析离子移动及由离子移动后引发的反应。 化学 [典型例题] (2020·山东德州期中)双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如图所示,M、N为离子交换膜。下列说法错误的是(　　) 化学 答案:D 化学 多室电解问题要特别注意:①离子移动受电场及膜两个因素限制;②电极反应只会在阴极室、阳极室发生,中间室不会发生“电极反应”,但可能发生由于离子移动导致的一些化学反应;③无论如何移动,各室都必须保持“电荷守恒”。 凝练素养:通过多室电解问题,培养学生科学探究与创新意识素养。 思维建模 化学 [跟踪训练] (2020·河南南阳期中)如图为通过电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理。下列说法正确的是(　 　) A.a膜为阴离子交换膜,c膜为阳离子交换膜 B.N室中,进口和出口NaOH溶液的浓度:a%>b% C.若每生成2 mol H3BO3,两极室共生成33.6 L气体(标准状况) D.电子从电源负极流出到达右侧石墨电极,经过电解质溶液到达左侧石墨电极,沿导线流回电源正极 C 化学 化学 专题集训 1.(2020·河北张家口期中)某混合物中有活性炭、MnO2和NaClO3,利用如图的电解装置可以将混合物中的NaClO3转化成KClO3提取出来(已知:KClO3在碱性条件下能够稳定存在,在酸性条件下易分解)。下列说法正确的是(　 　) C 化学 化学 B 解析:由分析可知a、c为阴离子交换膜,b为阳离子交换膜,B错误。 化学 3.(2021·广东清远月考)钙钛矿太阳能电池被称为第三代太阳能电池,如图是钙钛矿太阳能电池的示意图。若用该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸,下列说法正确的是(　 　) A 化学 化学 4.(2020·山东临沂期中)次磷酸(H3PO2)为一元弱酸,H3PO2可以通过电解的方法制备,其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　 　) A.Y为电源正极,X为电源负极 B.电解一段时间后,N室的pH减小 C.a、c为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜 D.当电路中通过3 mol电子时,可生成1 mol H3PO2 C 化学 化学 5.(2020·河北邯郸期中)电渗析法在物质制备过程中有广泛应用。以石墨为电极,利用三室式电渗析法制备高氯酸、亚氯酸的装置如图所示。 化学 Ⅰ.利用三室式电渗析法制备高氯酸(HClO4)。M为高氯酸钠溶液。 (1)出口B处得到的产品是　　　　。  (2)电解过程中,阳极区附近pH　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  (3)若C1极收集到11.2 L(标准状况)气体,则获得HClO4　　　　mol。  答案:(1)NaOH　(2)减小　(3)2 化学 (5)C2极的电极反应式为　 。  (6)该过程制备的亚氯酸中含有少量氯酸杂质,其主要原因是　　　　 　　(用离子方程式表示)。(提示:HClO2是弱酸,HClO3是强酸)  Ⅱ.利用三室式电渗析法制备亚氯酸(HClO2)。M为NaClO2溶液。 化学 A.Y电极与电源正极相连,发生的反应为4OH--4e-O2↑+2H2O B.N为阴离子交换膜,M为阳离子交换膜 C.“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH) D.若去掉双极膜(BP),电路中每转移1 mol电子,两极共得到0.5 mol气体 解析:分析可知,Y电极为阳极,与电源正极相连,发生的反应为4OH--4e-O2↑+ 2H2O,A说法正确;分析可知,M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,B说法正确;“双极膜组”电渗析法利用阴、阳离子的定向移动,可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH),C说法正确;若去掉双极膜(BP),电路中每转移1 mol电子,两极可产生 0.5 mol Cl2和0.5 mol H2,共得到1 mol气体,D说法错误。 解析:由分析可知,a膜为阳离子交换膜,c