小题保分训练16 电化学中含膜装置（附答案解析）-冲刺2023年高考化学满分集训

小题保分训练(16) 电化学中含膜装置 1．利用电解法将CO2转化为CH4的原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移 B．电极b上反应为：CO2＋8HCO－8e－===CH4＋8CO＋2H2O C．电解过程中化学能转化为电能 D．电解时Na2SO4溶液浓度保持不变 2．采用惰性电极，以氮气和水为原料通过电解法制备氨的装置如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．电解时，溶液中K＋向a极移动 B．电解时，电子由电源负极经导线流向a极 C．电解时，a极上发生反应：N2＋6e－＋6H＋===2NH3 D．电解一段时间后，b极附近溶液的pH减小 3．如图为CO2电甲烷化的装置图(MEC)，其利用微生物催化驱动工作，该生物电催化技术既有助于降低温室效应，也可处理有机废水。下列说法正确的是(　　) A．b电极为MEC的阳极 B．若b电极转化1.5 mol CO2，装置中转移的电子数是15NA C．MEC工作时，质子将从a电极室向b电极室迁移 D．b电极的反应方程式为CO2＋8e－＋6H2O===CH4＋8OH－ 4．当前，随着CO2的排放增加，如何解决CO2的污染成为世界各国研究的课题，我国科学家提出采用电化学原理将其转化为多种燃料，装置如图。下列说法正确的是(　　) A．电极A与外接电源的正极相连 B．生成CH4的电极反应式：CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O C．若右侧KOH减少5.6 g，电路中通过电子为0.2NA D．电极电势：A＞B 5．三氯乙烯、四甲基氯化铵等含氯清洗剂被列入有毒有害水污染物名录，某课题小组利用电化学原理处理四甲基氯化铵，进行水体修复的过程如图所示。a、b为石墨电极，c、d、e均为离子交换膜，c、e能使带有相同电性的离子通过，下列说法错误的是(　　) A．N为正极 B．NaCl溶液的浓度：Ⅱ处大于Ⅰ处 C．a电极的反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．除去1 mol四甲基氯化铵，在标准状况下a、b两极共生成气体11.2 L 6．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。下列说法正确的是(　　) A．a极反应：CH4＋8e－＋4O2－===CO2＋2H2O B．A膜和C膜均为阴离子交换膜 C．可用铁电极替换阴极的石墨电极 D．a极上通入2.24 L甲烷，阳极室Ca2＋减少0.4 mol 7．厨房垃圾发酵液通过电渗析法处理，同时得到乳酸的原理如图所示(图中HA表示乳酸分子，A－表示乳酸根离子)。下列说法正确的是(　　) A．通电后，阳极附近pH增大 B．电子从负极经电解质溶液回到正极 C．通电后，A－通过阴离子交换膜从阴极区进入浓缩室 D．当电路中通过2 mol电子的电量时，会有1 mol O2生成 8．Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4，下列有关说法不正确的是(　　) A．右侧电极反应式：Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O B．左侧为阳离子交换膜，当Cu电极生成1 mol气体时，有2 mol Na＋通过阳离子交换膜 C．可以将左侧流出的氢氧化钠补充到该装置中部，以保证装置连续工作 D．Na2FeO4具有强氧化性且产物为Fe3＋，因此可以利用Na2FeO4除去水中的细菌、固体颗粒以及Ca2＋等 9．高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐(Na2FeO4)的装置如图所示。下列推断合理的是(　　) A．镍是阳极，电极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O B．电解时，电流的方向为负极→Ni电极→溶液→Fe电极→正极 C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH－自右向左移动 D．电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH降低(假设电解前后体积变化忽略不计) 10．H3PO2可用电渗析法制备。“四室电渗析法”的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)，下列说法正确的是(　　) A．产品室中的氢离子扩散到阳极室中 B．阴极室中的钠离子扩散到原料室中 C．产品室中的氢氧根离子扩散到原料室中 D．原料室中的H2PO扩散到产品室中 11．某科研小组研究采用BMED膜堆(示意图如下)，模拟以精制浓海水为原料直接制备酸碱。BMED膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(A、D)。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，生成H＋和OH－。下列说法错误的是(　　) A．电极a连接电源的正极