2024届高三化学二轮复习培优练6：“隔膜”电化学装置分析

培优练6 “隔膜”电化学装置分析 1.氯化氢回收氯气技术近年来为科学研究的热点。一种氯化氢电解回收氯气的原理如图。下列说法错误的是(　　) A.石墨电极连接电源正极 B.H＋ 透过交换膜从铂电极向石墨电极移动 C.阴极区域的反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋、4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O D.随着反应的进行，阴极区域电解质溶液pH 增大 2.某新型可充电钠离子电池放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A.放电时，Mo箔为电池的负极 B.充电时，电源的正极应与Mg箔连接 C.放电时，Na＋通过交换膜从左室移向右室 D.充电时，阳极反应为Na2Fe[Fe(CN)6]－2e－===Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋ 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 4.电解法常用于分离提纯物质，某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置(如图)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液进行回收利用。(已知：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O)下列说法不正确的是(　　) A.阴极室生成的物质为NaOH和H2 B.阳极发生的电极反应是2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ C.a离子交换膜为阳离子交换膜 D.当外电路中转移2 mol电子时，阳极室可生成1 mol Cr2O 5.使用交替排列的单价选择性阳离子交换膜和阴离子交换膜的电渗析过程如图所示。电渗析分离离子的原理是单价阳离子(例如：Li＋、Na＋、K＋)通过单价选择性阳离子交换膜迁移到浓缩室，而二价阳离子(例如：Ca2＋、Mg2＋)被阻挡，留在脱盐室，达到富集锂的目的。下列说法错误的是(　　) A.电极W连接电源正极，电极N连接电源负极 B.X口流出的是富Li＋盐水，Y口流出的是贫Li＋盐水 C.选择性离子交换膜是电渗析技术应用于盐湖卤水提锂的关键 D.该电渗析过程总的电解方程式为2H2O2H2↑＋O2↑ 6.微生物电池在运行时，可同时实现无污染净化高浓度苯酚污水、高浓度酸性NO废水和海水淡化，其装置如图所示。图中 M 和 N 为阳离子交换膜或阴离子交换膜，Z以食盐水模拟海水。下列说法错误的是(　　) A.M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜 B.X为高浓度酸性NO废水，Y为高浓度苯酚污水 C.每消耗苯酚 9.4 g，模拟海水理论上除盐163.8 g D.电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为7∶15 7.乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O 解离为H＋ 和OH－，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法不正确的是(　　) A.在上述电化学合成过程中，用Cl2 代替Br2 也可以实现转化 B.如果用Cl2 代替Br2，乙二醛生成乙醛酸的化学方程式为Cl2＋OHC—CHO＋H2O===2HCl＋HOOC—CHO C.阴极的电极反应式为HOOC—COOH＋2e－＋2H＋===HOOC—CHO＋H2O D.双极膜中间层中的H＋ 在外电场作用下向石墨电极方向迁移 8.光电池在光照条件下可产生电压，如图所示装置可实现光能的充分利用。双极膜复合层间的H2O 能解离为H＋ 和OH－，且双极膜能实现H＋ 和OH－ 的定向通过。下列说法不正确的是(　　) A.该装置工作时涉及光能、化学能、电能的转化 B.光照过程中阳极区溶液中的n(OH－) 基本不变 C.再生池中的反应为2V2＋＋2H＋2V3＋＋H2↑ D.阳极生成1 mol O2 时，理论上双极膜共解离出离子数目为4NA 9.硼酸(H3BO3) 大量应用于玻璃工业，能改善玻璃制品的性能。通过电解NaB(OH)4 溶液可以制备硼酸，工作原理如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.N 为电源负极 B.产品室中的反应为B(OH)＋H＋===H3BO3＋H2O C.b 膜为阳离子交换膜 D.每生成1 mol H3BO3，两极共生成标准状况下16.8 L气体 10.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的强氧化性羟基自由基(·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.电势：N电极>M电极