内容正文:
第二节 电解池
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第四章 化学反应与电能
(建议用时:40分钟)
1.H3BO3可以通过电解NaB(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
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4. 我国科学家最新研发的固体透氧膜提取金属钛工艺,装置如图所示。将TiO2熔于NaClNaF融盐体系中,以石
墨为阴极,覆盖氧渗透膜的多孔金属陶瓷涂层
为阳极,固体透氧膜把阳极和熔融电解质隔开,
只有O2-可以通过。下列说法不正确的是( )
A.a极是电源的正极,O2-在熔融盐中从右向左迁移
B.阳极的电极反应式为2O2--4e-===O2↑
C.NaClNaF融盐的作用是降低熔化TiO2需要的温度
D.阳极每产生4.48 L的O2,理论上能生成0.4 mol钛
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解析 温度和压强未知,导致气体摩尔体积未知,无法计算氧气的物质的量,则无法计算生成钛的物质的量,D错误。
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5.(2023·河北石家庄二中调研)己二腈[NC(CH2)4CN]是工业制造尼龙66的原料,利用丙烯腈(CH2===CHCN,微溶于水)为原料、四甲基溴化铵[(CH3)4NBr]溶液为电解液制备己
二腈的电化学合成装置如图所示。下列
说法正确的是( )
A.电极b作阳极
B.交换膜为阴离子交换膜
C.当电路中转移1 mol电子时,阳极室溶液质量减少8 g
D.正极区的电极反应为2CH2===CHCN+2e-+2H+===NC(CH2)4CN
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解析 根据物质变化判断电极:CH2===CHCN―→NC(CH2)4CN,发生加氢的还原反应,则催化电极a为阴极,电极反应式为2CH2===CHCN+2e-+2H+===NC(CH2)4CN,催化电极b为阳极,发生反应2H2O-4e-===4H++O2↑,当电路中转移1 mol电子时,有1 mol H+从阳极室通过交换膜移向阴极室,且有0.25 mol O2生成,故阳极室质量减少9 g,该交换膜为质子交换膜,B、C、D错误,A正确。
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6.(2023·沈阳市郊联体高三联考)目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水,同时获得副产品A和B。其模拟工作原理如图所示。M和N为离子交换膜,在直流电作用下,双极阴阳膜(BP)复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-的离子源。下列说法正确的是( )
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A.X电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑
B.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,BP膜的作用是选择性通过Cl-和Na+
C.每生成5.6 L气体a,理论上获得副产品A和B各1 mol
D.“双极膜组”电渗析法也可应用于盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)
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解析
由以上分析知,A错误;BP膜的作用是选择性通过H+和OH-,B错误;没有指明在标准状况下,无法进行计算,C错误;“双极膜组”电渗析法由NaCl溶液获得了酸(HCl)和碱(NaOH),由此推知,也可由MX溶液制备相应的酸(HX)和碱(MOH),D正确。
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7. (2022·广州市普通高中毕业班综合测试(一))某学生设计了一种家用消毒液发生器,装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.该消毒液的有效成分是NaClO
B.通电时Cl-发生氧化反应
C.通电时电子从阳极经食盐溶液流向阴极
D.该装置的优点是随制随用
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解析 电解食盐溶液会生成氯气、氢气和氢氧化钠,氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,故有效成分是次氯酸钠,A正确;通电时Cl-发生氧化反应生成氯气,B正确;电子不能经过电解质溶液,C错误;该装置的优点是随制随用,以防久置的次氯酸钠分解失效,D正确。
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10.(2022·济南市高三学情检测)采用电渗析法可以从含NH4H2PO4和(NH4)2HPO4的废水中回收NH3·H2O和H3PO4,电解装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.X电极应连电源的正极
B.M口处回收产生的浓氨水
C.隔膜ab为阳离子交换膜,隔膜cd为阴离子交换膜
D.电解一段时间后,产生的NH3·H2O和H3PO4的物质的量相等
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11.(2022·苏州八校联盟高三适应性检测)纳米Fe2O3在常压电化学法合成氨过程中起催化作用,其电解装置
如图所示。已知熔融的NaOH—KOH为电
解液,Fe2O3在发生反应时生成中间体Fe。
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