第三板块 作业(三) 重难点强化——与工业生产接轨的含“膜”电化学装置（Word练习）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（新教材 江苏专用）

作业（三） 重难点强化——与工业生产接轨的含“膜” 电化学装置 1.为实现碳中和，可通过电解法用CO2制备C2H4，电解装置如图，下列说法不正确的是(　 ) A．玻碳电极为阳极，发生氧化反应 B．铂电极的电极反应：2CO2＋12e－＋12H＋===C2H4＋4H2O C．制得28 g C2H4时，产生32 g O2 D．电解一段时间后，右池中溶液的pH可能不变 解析：选C　H2O在玻碳电极上失去电子生成O2，则玻碳电极为阳极，发生氧化反应，故A正确；铂电极为阴极，CO2得到电子生成C2H4，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为2CO2＋12e－＋12H＋===C2H4＋4H2O，故B正确；由电极反应式：2CO2＋12e－＋12H＋===C2H4＋4H2O和阳极电极反应式：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋可知，制得28 g即1 mol C2H4时转移12 mol电子，此时产生3 mol O2，质量为3 mol×32 g·mol－1＝96 g，故C错误；由阳极电极反应式可知，阳极消耗水的同时产生H＋，产生的H＋通过质子交换膜进入阴极，若阴极产生的水能够进入阳极，则电解一段时间后，右池中溶液的pH可能不变，故D正确。 2．(2023·徐州三模)利用电化学原理控制反应条件能将CO2电催化还原为HCOOH，电解过程中还伴随着析氢反应，反应过程原理的示意图如图。下列有关说法正确的是(　 ) A．玻碳电极发生还原反应 B．铂电极发生的电极反应为4H＋＋CO2＋4e－===HCOOH＋H2 C．电池工作时，电流由玻碳电极经电解质溶液到铂电极 D．当电路中转移1 mol e－时，阳极室溶液的质量减少8 g 解析：选C　分析该装置，H2O转化为O2，O失去电子发生氧化反应，则玻碳电极为阳极，铂电极为阴极。玻碳电极为阳极，发生氧化反应，A错误；铂电极发生的电极反应为CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH、2H＋＋2e－===H2↑，B错误；电池工作时，电流由玻碳电极经电解质溶液到铂电极，C正确；当电路中转移1 mol e－时，同时有1 mol氢离子通过质子交换膜进入左侧，阳极室溶液的质量减少 mol×32 g·mol－1＋1 mol×1 g·mol－1＝9 g，D错误。 3．(2023·南通市通州区期末)钠离子电池是利用Na＋在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图所示)，工作时总反应为NaxMO2＋nCNax－yMO2＋NayCn(M为一种过渡元素)。下列说法正确的是(　 ) A．放电时，Na＋由Y极通过交换膜移向X极 B．放电时，正极反应式为NaxMO2－yNa＋＋ye－===Nax－yMO2 C．充电时，过渡元素M发生氧化反应 D．用铅酸蓄电池对该钠离子电池充电，铅酸蓄电池中每消耗20.7 g铅，钠离子电池正极区域质量减少4.6 g 解析：选D　放电时M元素化合价升高，故X极为负极，Y极为正极；充电时X极为阴极，Y极为阳极，据此解答。放电时，阳离子向正极移动，故Na＋由X极通过交换膜移向Y极，A错误；放电时，正极反应式为yNa＋＋ye－＋nC===NayCn，B错误；充电时，X极为阴极，过渡元素M的化合价降低，被还原，C错误；铅酸蓄电池放电时，负极发生反应：Pb－2e－＋SO===PbSO4，每消耗20.7 g(0.1 mol)铅转移0.2 mol电子，钠离子电池正极区域发生失电子的氧化反应：NayCn－ye－===yNa＋＋nC，因此钠离子电池正极区域质量减少4.6 g，D正确。 4．(2023·泰州期末)隔膜电解法制备K2FeO4的工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　 ) A．电解时，电能主要转化为化学能 B．隔膜为阳离子交换膜 C．Fe电极上的反应为Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O D．该方法中KOH可以循环使用，无需另外补充 解析：选D　该装置为电解池，与直流电源正极相连的铁电极为阳极，碱性条件下，铁失去电子发生氧化反应生成高铁酸根离子，电极反应式为Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O，铂电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，电解的总反应为Fe＋2H2O＋2OH－===FeO＋3H2↑，则电解时，氢氧根离子通过阳离子交换膜从右池移向左池。由分析可知，该装置为电解池，电解时，电能主要转化为化学能，故A正确；电解池中隔膜为阳离子交换膜，故B正确；与直流电源正极相连的铁电极为阳极，碱性条件下，铁失去电子发生氧化反应生成高铁酸根离子，故C正确；电解的总反应为Fe＋2H2O＋2OH－===FeO＋3H2↑，由方程式可知，反应中消耗氢氧根离子，需要补充氢氧化钾，故D错误。 5．(2023·苏锡常镇四市二调)H2S气体有高毒性和强腐蚀性，