微切口热练(5) 电化学中的“双极膜”分析应用（课件）-【金版新学案】2024高考化学大二轮专题复习与测试（新教材，单选）

微切口热练(五)　电化学中的“双极膜”分析应用 1．双极膜(BP)可以在电场作用下，使水分子快速解离为OH－和H＋，并透过阴、阳离子膜进入溶液。用此工艺捕获烟道气中的CO2过程如图所示，已知盐室中生成CaCO3实现捕获，下列说法正确的是 A．捕获装置中，阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑ B．溶液中的X为H＋ C．交换膜A为阳离子交换膜 D．捕获1.12 L CO2转化为沉淀，则转移电子2 mol √ 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2．利用双极膜电渗析法处理废水，可实现废水的高效 净化，其原理如图所示。双极膜是特种离子交换膜， 它是由一张阳膜和一张阴膜制成的阴、阳复合膜。在 直流电场的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O分子解 离成H＋和OH－并分别通过阳膜和阴膜。下列说法正确的是 A．电极X连接电源的正极，其电极反应式为4OH－－4e－===O2↑F22F＋2H2O B．Z为淡水，M为H2SO4溶液，b膜为阳离子交换膜 C．理论上，每转移2 mol电子，两极共产生1.5 mol气体 D．该装置中，电子的转移方向为电极X→电解质溶液→电极Y √ 2 3 4 5 6 7 8 1 在直流电场的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O分子解离成H＋和OH－并分别通过阳膜和阴膜，电解过程中，阳离子H＋向阴极移动，则电极X为阴极，连接电源的负极，Y为阳极，连接电源的正极。电解过程中，阳离子H＋向阴极移动，则电极X为阴极，连接电源的负极，A项错误；Na＋、Ni2＋向阴极移动，a膜为阳离子交换膜，SO 向阳极移动，b膜为阴离子交换膜，Z为淡水，N为H2SO4溶液，B项错误；阴极上H＋放电，产生H2，阳极上OH－放电，产生O2，根据得失电子守恒，理论上每转移2 mol电子，产生1 mol H2和0.5 mol O2，C项正确；电子通过外电路移动，不会经过电解质溶液，D项错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 3．双极膜是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－，作为H＋和OH－离子源。利用双极膜制取NaOH和H3PO4，产品室1的产品是NaOH，其装置如图所示。 则下列说法正确的是 A．a为铅酸蓄电池的正极，电子由b极流出经装置流入a极 B．膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜 C．电极Ⅱ的电极反应式为2H2O＋4e－===O2↑＋4H＋ D．若要制60 g NaOH，理论上铅酸蓄电池的负极增重72 g √ 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 4．八钼酸铵[(NH4)4Mo8O26]可用于染料、催化剂、防火剂等。该化合物可通过电渗析法获得，工作原理如图。下列说法错误的是 √ 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 5．我国科研人员将单独脱除SO2的反应与H2O2的制备反应相结合，实现协同转化。 ①单独制备H2O2：2H2O＋O2===2H2O2，不能自发进行 ②单独脱除SO2：4OH－＋2SO2＋O2===2SO ＋2H2O，能自发进行 协同转化装置如图(在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为OH－和H＋，并向两极迁移)。下列分析不正确的是 A．反应②释放的能量可以用于反应① B．产生H2O2的电极反应：O2＋2e－＋2H＋===H2O2 C．反应过程中不需补加稀H2SO4 D．协同转化总反应：SO2＋O2＋2H2O===H2O2＋H2SO4 √ 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 6．目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水，同时获得副产品A和B，模拟工作原理如图所示。M和N为离子交换膜，在直流电作用下，双极阴阳膜(BP)复合层间的H2O解离成H＋和OH－，作为H＋和OH－的离子源。下列说法正确的是 A．X电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ B．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜，BP膜的作用是选择性通过Cl－和Na＋ C．每生成5.6 L气体a，理论上获得副产品A和B各0.5 mol D．“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH) √ 2 3 4 5 6 7 8 1 由BP双极膜中H＋、OH－移动方向可知：X电极为电解池的阳极，电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2，Y电极为阴极，电极反应式为：2H＋＋2e－===H2，电解总反应为：2H2O＋2Cl－ Cl2↑＋H2↑＋2OH－，精制食盐水中钠离子经过M离子交换膜移向产品A室，与BP双极膜中转移过来的氢氧根结合生成氢氧化钠，所以M膜为阳离子交换膜，精制食盐水中氯离子经过N离子交换膜移向