专题5 第3单元 第2讲 电解原理的综合应用 （word练习）-【金版新学案】2024高考化学大一轮复习讲义·高三总复习（新教材，双选，苏教版2019）

课时精练(三十)　电解原理的综合应用 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．(2022·广东茂名模拟预测)当斯法是经典的制钠方法，电解熔盐(氯化钠和氯化钙)装置如图所示。阳极为碳棒，阴极为圆柱形钢，两极间有交换膜隔开。下列叙述正确的是(　　) A．氯化钙作助熔剂，流程中存在反应：Ca＋2NaCl===2Na＋CaCl2 B．金属钠的密度大于熔融混合盐的密度，电解得到的钠在下层 C．每生成1 mol氯气，会有2 mol Na＋穿过铁基交换膜 D．电解槽中应通入CO2作保护气，产品氯气可用钢瓶存放 A　[A.本装置的目的是电解熔融氯化钠，可以联想电解铝工业中的助熔剂冰晶石，加入氯化钙的目的同样为作助熔剂，少量Ca2＋在阴极也会放电，形成钙单质，在熔盐中会发生Ca＋2NaCl===2Na＋CaCl2，选项A正确；B.金属钠在上部收集，所以猜想到钠的密度小于混合盐的密度，(另：钠与水反应中可知，钠的密度比水小，当然小于熔融盐)，选项B不正确；C.若铁基交换膜为阴膜，Na＋无法穿过，若铁基交换膜为阳膜，透过的还有钙离子，钠离子的量无法计算，选项C不正确；D.钠高温与二氧化碳发生反应，应以惰性气体作保护气，如氖，氯气(或液氯)常温下与铁不能反应(需要点燃)能用钢瓶存放，选项D不正确。] 2．H3BO3可以通过电解Na[B(OH)4]溶液的方法制备，其工作原理如图。下列叙述错误的是(　　) A．M室发生的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ B．N室中：a%＜b% C．Ⅱ膜为阴膜，产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸 D．理论上每生成1 mol产品，阴极室可生成标准状况下5.6 L气体 D　[A项，M室为阳极室，发生氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，正确；B项，N室为阴极室，溶液中由水电离的H＋得电子发生还原反应，生成H2，促进水的电离，溶液中OH－浓度增大，即a%＜b%，正确；C项，阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的[B(OH)4]－穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3BO3，则Ⅱ膜为阴膜，正确；D项，每生成1 mol 产品，转移电子的物质的量为1 mol，阴极室生成0.5 mol H2，其标准状况下体积为11.2 L，错误。] 3．(2022·宁夏石嘴山模拟)电渗析法是海水淡化的常用方法之一。一种利用微生物对有机废水进行处理的电化学装置如图所示，该装置在废水处理的同时还可以进行海水淡化。下列说法正确的是(　　) A．该装置工作时，化学能转化为电能，M为正极 B．X为阴离子交换膜，Y为阳离子交换膜 C．M极电极反应式为CH3CHO＋10OH－－10e－===2CO2↑＋7H2O D．当有1 mol Na＋通过离子交换膜时，N极消耗的空气体积约为26.7 L B　[由题图可知，该装置为原电池，是将化学能转化为电能，电极N中氧气发生还原反应，N作正极；电极M中甲醛发生氧化反应，M作负极，故A项错误；电极N中氧气发生还原反应，电极反应式为5O2＋20e－＋10H2O===20OH－，生成阴离子，故钠离子向N极移动，Y为阳离子交换膜，电极M中甲醛发生氧化反应，电极反应式为CH3CHO＋3H2O－10e－===2CO2↑＋10H＋，Cl－向M极移动，X为阴离子交换膜，故B项正确，C错误；N电极反应式为5O2＋20e－＋10H2O===20OH－，当有20 mol Na＋通过离子交换膜时，标准状况消耗氧气的体积为5×22.4 L/mol，标准状况，当有1 mol Na＋通过离子交换膜时，N极消耗的空气体积约为5×5××22.4 L＝28 L，选项无标准状况这一前提，故D项错误。] 4．(2022·北京市八一中学二模)在直流电源作用下，双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－，利用双极膜电解池产生强氧化性的羟基自由基(·OH)，处理含苯酚废水和含SO2的烟气的工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．从膜b进入溶液的离子是H＋ B．阴极电极反应式为O2＋2e－＋2H＋===2·OH C．每处理9.4 g苯酚，理论上有2.8 mol H＋透过膜a D．若·OH只与苯酚和SO2反应，则参加反应的苯酚和SO2物质的量之比为1∶14 C　[双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－，M极上O2得电子与H＋反应生成羟基自由基(·OH)，说明M极为阴极，连接电源的负极，M极上产生的羟基自由基将苯酚氧化生成CO2；N极为阳极，H2O解离产生的OH－失电子产生羟基自由基，羟基自由基将SO2氧化为SO。A.M极上O2得电子生成羟基自由基(·OH)，说明M极为阴极，电解池中阳离子移向阴极，则从膜b进入溶液的离子是H＋，A正确；B.M为阴极，阴极上O2得电子生成羟基自由基(·OH)，电极反应式为O2＋2