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考前顶层设计·化学
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本部分内容讲解结束
解析 该装置为原电池,由题图可知,光能和化学能转化为电能,A项正确;b极为负极,电极反应式为-46e-+23O2-10CO2↑+4H2O,B项正确;原电池工作时,O2-(阴离子)从正极迁移到负极,C项正确;a极为正极,b极为负极,a极电势高于b极,D项错误。
2.(2023·石家庄质检)某有色金属工业的高盐废水中主要含有H+、Cu2+、Zn2+、S、F-和Cl-,利用如图电解装置可回收ZnSO4、CuSO4并尽可能除去F-和Cl-,其中双极膜(BP)中间层的H2O解离为H+和OH-,并在直流电场作用下分别向两极迁移,M膜、N膜需在一价阴离子交换膜和阳离子交换膜中选择。下列说法错误的是 ( )
A.BP膜中H+均向右侧溶液迁移,M膜为一价阴离子交换膜
B.溶液a的溶质主要为HF和HCl,溶液b的溶质主要为ZnSO4和CuSO4
C.当阳极产生22.4 L气体(标准状况)时,有4 mol离子通过N膜
D.电解过程中,应控制高盐废水的pH不能过高
解析 电解池中阳离子向阴极移动,BP膜中H+均向右侧溶液迁移;氟离子、氯离子通过M膜向左侧迁移,故M膜为一价阴离子交换膜,A项正确。溶液a中氟离子、氯离子通过M膜向左侧迁移,氢离子与右侧双极膜迁移出来的OH-中和,故反应后溶液a的溶质主要为ZnSO4和CuSO4;溶液b的溶质主要为右侧迁移过来的氟离子、氯离子与左侧迁移过来的氢离子生成的HF和HCl,B项错误。阳极反应为2H2O-4e-4H++O2↑,当阳极产生22.4 L气体(标准状况下为1 mol)时,根据电子守恒可知,有4 mol 一价阴离子通过N膜,C项正确。 电解过程中,若pH过高则会导致锌离子、铜离子转化为沉淀,故应控制高盐废水的pH不能过高,D项正确。
3.(2023·辽宁卷)某低成本储能电池原理如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.放电时负极质量减小 B.储能过程中电能转变为化学能
C.放电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧 D.充电总反应:Pb+S+2Fe3+PbSO4+2Fe2+
解析 左侧电极为负极,电极反应为Pb-2e-+SPbSO4,Pb转化为PbSO4,负极质量增大,A项错误;储能过程为充电过程,电能转化为化学能,B