(练习)讲评拓展课培优练3 “有膜”电解池题型的解题方法-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1(鲁科版2019)

讲评拓展课培优练(三)　“有膜”电解池题型的解题方法 一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求) 1．在下列装置中，MSO4和NSO4是两种常见金属的易溶盐。当K闭合时从右到左通过交换膜移向M极，下列分析正确的是(　　) A．溶液中c(M2+)减小 B．N的电极反应为N－2e－===N2+ C．X电极上有H2产生，发生还原反应 D．反应过程中Y电极周围生成白色胶状沉淀 2．某高校研究团队提出，利用TiO2基催化剂光催化还原CO2转化为甲醇，并利用产生的电能进一步电解制备新型高效净水剂Na2FeO4，其原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．电极c为负极，发生还原反应 B．电极d的电极反应式为2H2O＋4e－===O2↑＋4H＋ C．Fe电极的电势高于Cu电极的电势 D．离子交换膜n、m分别为阴、阳离子交换膜 3．双极膜(BP)是一种能将水分子解离成H＋和OH－的特殊离子交换膜。应用双极膜制取聚合硫酸铁净水剂[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2]m(PFS)的电化学装置如图所示。下列说法错误的是(　　) A．M为阴离子交换膜，乙为OH－ B．电极a的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ C．电流密度过大，会使PFS产品含量降低 D．若制得1 mol[Fe(OH)SO4]3，理论上转移的电子为2 mol 二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题目要求) 4．O3是一种常见的绿色氧化剂，可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。下列说法错误的是(　　) A．电极a为阴极 B．a极的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．电解一段时间后电极b周围溶液的pH上升 D．标准状况下，当有5.6 L O2反应时，收集到O2和O3混合气体4.48 L，O3的体积分数为80% 5．电渗析法是海水淡化的方法之一，具有选择性离子交换膜交错排列构成的多层式电渗析槽，其工作原理如图所示(a、b为不同离子交换膜)。下列有关说法错误的是(　　) A．a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 B．阴极区电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C．X为淡盐水，Y为浓盐水 D．该方法可得到副产品NaOH 6．某科研小组研究采用BMED膜堆(示意图如图)，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－。下列说法正确的是(　　) A．电极a连接电源的负极 B．电解质溶液采用Na2SO4溶液可避免有害气体的产生 C．电极a每产生1 mol气体就有2 mol离子通过B膜 D．C为阴离子交换膜 三、非选择题 7．(1)某学习小组将“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理(图示中的电极均为石墨)。图中，电解一段时间后，气球b中的气体是____________(填化学式)，U形管________(填“左”或“右”)边的溶液变红。 (2)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。 ①阳极产生ClO2的电极反应为________________________________________ ___________________________________________________________________。 ②当阴极产生标准状况下112 mL气体时，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为________。 8．氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的基本化学工业。如图是某氯碱工业生产原理示意图： (1)写出装置A在通电条件下反应的化学方程式：_______________________。 (2)装置A所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时，为除去食盐水中的Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。　 (3)氯碱工业是高耗能产业，按上图将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。 ①图中Y是________(填化学式)；X与稀NaOH溶液反应的离子方程式为___________________________________________________________________。 ②比较图示中氢氧化钠的质量分数a%与b%的大小：________。 ③若用装置B作为装置A的辅助电源，每当消耗标准状况下氧气的体积为11.2 L时，则装置B可向装置A提供的电量约为________(一个e－的电量为1.60×10-19 C；计算结果精确到0.01)。 4/4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 讲评拓展课培