(讲义)专题五 微专题突破六 电化学中离子交换膜的应用-【红对勾】2023版高考化学二轮复习讲与练

第一部分 专题五 化学反应与能量 3.(2022·汕头一模)硬水除垢可以让循环冷却 水系统稳定运行。某科研团队改进了主动式 电化学硬水处理技术,原理如图所示(其中R 为有机物)。下列说法不正确的是 ( ) A.b端为电源正极,处理后的水垢沉淀在阳 极底部 B.处理过程中Cl-可循环利用 C.流程中发生离子反应:HCO-3 +Ca2+ + OH-􀪅􀪅CaCO3↓+H2O,Mg2++2OH- 􀪅􀪅Mg(OH)2↓ D.若R为CO(NH2)2,则消耗1 mol CO(NH2)2 生成N2 时,铂电极N处产生的 H2 应大于 3 mol 4.(2022·石家庄一模)“外加电流法”和“牺牲 阳极法”均可有效防止铁发生电化学腐蚀。 下列说法错误的是 ( ) A.铁发生电化学腐蚀的原因是在其表面形成 了原电池 B.利用“外加电流法”时,铁连接电源负极 C.“牺牲阳极法”利用了电解池原理 D.两种保护法中都要采用辅助阳极 5.(2022·重庆联考)文物保护讲究“修旧如 旧”。古代青铜器铜锈成分非常复杂,主要成 分有Cu2(OH)2CO3 和Cu2(OH)3Cl。青铜 器在 潮 湿 环 境 中 发 生 电 化 学 腐 蚀 生 成 Cu2(OH)3Cl的原理示意图如图所示。已知 CuCl是白色不溶于水的固体,下列说法正确 的是 ( ) A.疏松的Cu2(OH)3Cl属于无害锈 B.过程Ⅰ中负极的电极反应式为Cu-e- 􀪅􀪅 Cu+ C.若生成2.145 g Cu2(OH)3Cl理论上消耗 标准状况下氧气的体积为0.224 L D.用 HNO3 溶液除青铜器上的铜锈,可实现 “修旧如旧”,保护文物的艺术价值 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 电化学中离子交换膜的应用 离 子 交 换 膜 功能→ 使离子选择性定向移动,平衡 整个溶液的离子浓度或电荷 → 种类→ 阳离子交换膜(只允许阳离子通过)→ 阴离子交换膜(只允许阴离子通过)→ 双极膜(BP)(阴、阳复合膜,能解离 出 H+ 和 OH-)→ 质子交换膜(只允许 H+ 通过)→ 作用→ 隔离某些物质,防止阴极与阳极 产物之间发生反应 → 物质分离、提纯→ 用于物质的制备(电解后溶液阴极 区或阳极区得到所制备的物质) → 【例】 (2021·广东卷)钴(Co)的合金材料 广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图 为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下 列说法正确的是 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 037 高三二轮·化学 A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大 B.生成1 mol Co,Ⅰ室溶液质量理论上减 少16 g C.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反 应不变 D.电解总反应:2Co2++2H2O 电解 􀪅􀪅2Co+ O2↑+4H+ 1.(2022·东北三省三校三模)高锰酸钾在化 工、医药、水处理等很多方面有重要应用,可 以用电解法制备,装置如图。直流电源采用 乙烷-空气碱性燃料电池。下列说法错误 的是 ( ) A.电源负极的电极反应式为C2H6-14e-+ 18OH-􀪅􀪅2CO2-3 +12H2O B.a极为直流电源的正极 C.保持电流恒定,升高温度可以加快电解 速率 D.此离子交换膜应为阳离子交换膜 2.(2022·遵义联考)某实验小组为了探究电解 原理,设计了如图所示装置。通电后,石墨 (2)上发生氧化反应,Cu2(OH)2CO3 逐渐溶 解。下列说法正确的是 ( ) 已知:电解质溶液足量。 A.在石墨(1)上方放一块湿润的 KI-淀粉试 纸,试纸变蓝 B.石墨(2)上的电极反应式为2H2O-4e- 􀪅􀪅4H++O2↑ C.电解过程中,n(K2SO4)增大 D.当0.01 mol Cu2(OH)2CO3 完全溶解时, 石墨(1)上有0.02 mol离子参与反应 3.(2022·湘豫名校联考)利用K2Cr2O7 可实现 含苯酚废水的有效处理,其工作原理如图所 示。已知水分子不能通过阴、阳离子交换膜, 则下列说法不正确的是 ( ) A.该装置为原电池装置,M为负极 B.该电池不能在高温下使用 C.电池工作时,Na+向N极移动 D.M 极的电极反应式为C6H5OH-28e-+ 11H2O􀪅􀪅6CO2↑+28H+ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋