第4章 第2节 电解池-【金版教程】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1作业与测评word（人教版2019）

素养提升练 (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 答案　D 解析　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)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1 mol电子，阴极室生成0.5 mol H2，其标准状况下的体积为11.2 L，错误。 2．利用电化学原理可对海水(主要成分为NaCl和H2O，还含有少量微生物)进行消毒，并能清除残留的含氯消毒物质(工作原理如图，其中电极均为惰性电极)。已知：工作时，先断开K2，闭合K1，一段时间后，断开K1，闭合K2。下列说法不正确的是(　　) A．闭合K1后的总反应为2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ B．闭合K2后，Na＋通过交换膜从Ⅱ室迁移至Ⅲ室 C．工作完成后，Ⅱ室中有金属Na剩余 D．残留的含氯消毒物质在Ⅲ室放电被脱除 答案　A 解析　断开K2，闭合K1时为电解池，Ⅰ室电极为阳极，Ⅱ室电极为阴极，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应为2Na＋＋2e－===2Na，总反应为2Cl－＋2Na＋Cl2↑＋2Na，A错误；断开K1，闭合K2时为原电池，Ⅱ室中Na放电生成Na＋，故Ⅱ室电极为负极，Ⅲ室电极为正极，原电池中阳离子向正极移动，即Na＋通过交换膜从Ⅱ室迁移至Ⅲ室，B正确；闭合K1时在Ⅰ室生成的氯气与水反应生成HClO(含氯消毒物质)，HClO氧化海水中的少量微生物从而对海水进行消毒，而每生成1 mol HClO，需消耗1 mol氯气，同时Ⅱ室中会产生2 mol钠单质，结合题意和题图知，残留的含氯消毒物质可进入Ⅲ室被清除，由于部分HClO被微生物还原，所以在Ⅲ室中被还原的HClO的物质的量小于1 mol，则在Ⅱ室中被氧化的钠单质小于2 mol，所以工作完成后Ⅱ室中有金属Na剩余，C、D正确。 3．1，5­戊二胺()是生物法制备尼龙材料的重要原料，利用双极膜(BPM)电渗析产碱技术可将生物发酵液中的1，5­戊二胺硫酸盐(含和SO)转换为1，5­戊二胺，实现无害化提取，工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．a极的电势比b极的低 B．m膜为阳离子交换膜，n膜为阴离子交换膜 C．电解过程中，H2SO4极室溶液的pH逐渐减小 D．b极区每生成11.2 L气体(标准状况)，理论上可生成2 mol 1，5­戊二胺 答案　D 解析　 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 答案　D 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。 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 答案　A 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。 6．