第3板块 专题微课(4) 含膜电化学装置在生产生活中的应用(课件PPT)-【新高考方案】2025年高考化学二轮复习专题增分方略(江苏专版)

含膜电化学装置在生产生活中的应用 专题微课(四) 离子交换膜是一种含离子基团的,对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。因它对离子具有选择透过性,且电化学性能优良,在涉及电化学的工业生产中广泛应用。由于离子交换膜能将工业生产与化学知识有机地融合,考查学生的学以致用能力,因此备受高考命题者的青睐。 一、 二、 必备知能与思维建模 考法训练与迁移应用 三、 专题质量评价 目 录 必备知能与思维建模 一、 (一)离子交换膜的作用 1.能将两极区隔离,阻止两极区产生的物质接触,防止发生化学反应,如:在电解饱和食盐水中,利用阳离子交换膜,防止阳极产生的Cl2进入阴极室与氢氧化钠反应,导致所制产品不纯;防止与阴极产生的H2混合发生爆炸。 2.能选择性地通过离子,起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 3.用于物质的分离、提纯等。 4.用于物质的制备,电解后溶液阴极区或阳极区得到所制备的物质。 (二)离子交换膜的类型 1.阳离子交换膜 只允许阳离子和水分子通过,阻止阴离子和气体通过 图示 以锌铜原电池为例,中间用阳离子交换膜隔开 分析 ①负极反应式:Zn-2e-===Zn2+ ②正极反应式:Cu2++2e-===Cu ③Zn2+通过阳离子交换膜进入正极区 ④阳离子→透过阳离子交换膜→原电池正极(或电解池的阴极) 续表 2.阴离子交换膜 只允许阴离子和水分子通过,阻止阳离子和气体通过 图示 以Pt为电极电解淀粉⁃KI溶液,中间用阴离子交换膜隔开 分析 ①阴极反应式:2H2O+2e-===H2↑+2OH- ②阳极反应式:2I--2e-===I2 ③阴极产生的OH-移向阳极与阳极产物反应: 3I2+6OH-===I+5I-+3H2O ④阴离子→透过阴离子交换膜→电解池阳极(或原电池的负极) 续表 3.质子交换膜 只允许H+和水分子通过 图示 在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH),可获得清洁能源H2 分析 ①阴极反应式:2H++2e-===H2↑ ②阳极反应式:CH3COOH-8e-+2H2O===2CO2↑+8H+ ③阳极产生的H+通过质子交换膜移向阴极 ④H+→透过质子交换膜→原电池正极(或电解池的阴极) 续表 (三)离子交换膜类型的判断 实例分析 电解饱和食盐水 分析方法 电解饱和食盐水时,阴极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,则阴极区域破坏水的电离平衡,OH-有剩余,阳极区域的Na+穿过离子交换膜进入阴极室,与OH-结合生成NaOH,故电解食盐水中的离子交换膜是阳离子交换膜 续表 [典例]　利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸铵的工业废水中生产硝酸和氨,原理如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.产品室发生的反应为N+OH-===NH3·H2O B.N室中硝酸溶液浓度:a%>b% C.a、c为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜 D.M、N室分别产生氧气和氢气 √ 　[解题观摩] 一、通过离子移动走向判断隔膜类型 该装置为用电解法从含硝酸铵的工业废水中生产硝酸和氨,M室为阴极室,电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,N室为阳极室,电极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+。由M室的电极反应可以看出溶液中OH-的浓度增大,为了保持M室的电中性,多余的OH-需通过a膜进入产品室,故a膜为阴离子交换膜。由N室的电极反应可以看出溶液中H+的浓度增大,为保持N室的电中性及制得产品HNO3,故N需通过c膜进入N室,故c膜为阴离子交换膜。同理为了保持原料室的电中性,N需通过b膜进入产品室,故b膜为阳离子交换膜。 二、逐项分析判断正确答案 由于OH-通过阴离子交换膜进入产品室,N通过阳离子交换膜进入产品室,则产品室发生的反应为N+OH-===NH3·H2O,故A正确;由于N室电极反应产生H+,N通过c膜进入N室,使HNO3浓度增大(b%>a%),故B错误;由上述分析可知a、c为阴离子交换膜,b为阳离子交换膜,故C错误;由上述分析可知M、N室分别产生氢气和氧气,故D错误。 考法训练与迁移应用 二、 1.[质子交换膜](2024·江西卷)我国学者发明了一种新型多功能甲醛-硝酸盐电池,可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是 (　　) A.CuAg电极反应为2HCHO+2H2O-4e-===2HCOO-+H2↑+2OH- B.CuRu电极反应为N+6H2O+8e-===NH3↑+9OH- C.放电过程中,OH-通过质子交换膜从左室传递到右室 D.处理废水过程中溶液pH不变,无需补加KOH √ 解析:CuAg电极上HCHO转化为HCOO-和H2,电极反应为2HCHO+4OH--2e-===2HCOO-+H2↑+2H2O,A项错误;CuRu电极上N转化为NH3,电极反应为N+6H2O+8e-===NH3↑+9OH-,B项正确;OH-不能通过质子交换膜,C项错误;总反应为8HCHO+N+7OH-===8HCOO-+NH3↑+4H2↑+2H2O,消耗OH-,因此需要补充KOH,D项错误。 2.[阴离子交换膜](2024·黑吉辽卷)“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题,科技工作者设计耦合HCHO高效制H2的方法,装置如图所示。部分反应机理为 。下列说法错误的是(　　) A.相同电量下H2理论产量是传统电解水的1.5倍 B.阴极反应:2H2O+2e-===2OH-+H2↑ C.电解时OH-通过阴离子交换膜向b极方向移动 D.阳极反应:2HCHO-2e-+4OH-===2HCOO-+2H2O+H2↑ √ 解析:传统电解水过程中每转移4 mol e-可制得2 mol H2,耦合HCHO高效制H2过程中每转移4 mol e-,阴、阳极均可产生2 mol氢气,则相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍,A错误;由装置图知,b为阳极,a为阴极,在阴极区阳离子放电,则阴极的电极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑,B正确;综合装置图中的离子交换膜为阴离子交换膜及电解池中阴离子向阳极移动知,OH-通过阴离子交换膜向b极区移动,C正确;由反应机理知,D正确。 3.[阴、阳离子交换膜](2024·江苏连云港一模)用如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水,同时还可以淡化海水。 √ 下列说法正确的是 (　　) A.a极电极反应式:2CN-+10e-+12OH-===2C+N2↑+6H2O B.电池工作一段时间后,右室溶液的pH减小 C.交换膜Ⅰ为阳离子交换膜,交换膜Ⅱ为阴离子交换膜 D.若将含有26 g CN-的废水完全处理,理论上可除去NaCl的质量为292.5 g 解析:由图可知,a电极CN-在碱性条件下失去电子生成氮气,电极反应为2CN--10e-+12OH-===2C+N2↑+6H2O,a为负极,则b为正极,电极反应为2H++2e-===H2↑,以此解题。由分析可知,A错误;b为正极,电极反应为2H++2e-===H2↑,则消耗氢离子,pH增大,B错误;a电极附近负电荷减少,则阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动,b电极附近正电荷减少,则阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动,C错误;26 g CN-的物质的量为1 mol,消耗1 mol CN-时转移5 mol电子,根据电荷守恒可知,可同时处理5 mol NaCl,其质量为292.5 g,D正确。 4.[双极膜](2024·湖北卷)我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂,用H2C2O4和NH2OH电化学催化合成甘氨酸,原理如图,双极膜中H2O解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。已知在KOH溶液中,甲醛转化为HOCH2O-,存在平衡HOCH2O-+OH- [OCH2O]2-+H2O。Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2--e-===HCOO-+H·。下列说法错误的是(　　) A.电解一段时间后阳极区c(OH-)减小 B.理论上生成1 mol H3N+CH2COOH双极膜中有4 mol H2O解离 C.阳极总反应式为2HCHO+4OH--2e-===2HCOO-+H2↑+2H2O D.阴极区存在反应H2C2O4+2H++2e-===CHOCOOH+H2O 解析:左侧PbCu电极的Pb表面 转化为 ,发生脱氧的还原反应,Cu表面 转化为 ,发生脱氧、加氢的还原反应,因此PbCu电极为阴极; √ 根据题干信息,右侧Cu电极上发生失电子的氧化反应,因此Cu电极为阳极。根据题干信息可知,Cu电极所在的阳极区先后发生反应: HCHO+OH- HOCH2O-、HOCH2O-+OH- [OCH2O]2-+H2O、[OCH2O]2--e-===HCOO-+H·,H·可转化为H2,则阳极总反应式为2HCHO+4OH--2e-===2HCOO-+H2↑+2H2O,C正确。根据阳极总反应可知,每消耗4个OH-,电路中通过2e-,根据电荷守恒,双极膜中有2个OH-向阳极迁移,即阳极区c(OH-)减小,A正确。由题给信息知,阴极总反应物为H2C2O4、NH2OH,总产物为H3N+CH2COOH, 电极反应式为H2C2O4+NH2OH+6e-+7H+===H3N+CH2COOH+3H2O,每生成1 mol H3N+CH2COOH,电路中通过6 mol e-,双极膜中需有6 mol H2O解离出6 mol H+向阴极迁移,B错误。双极膜中H2O解离出的H+向阴极移动,因此H2C2O4在阴极Pb电极上转化为OHCCOOH的反应为H2C2O4+2H++2e-===OHCCOOH+H2O,D正确。 专题质量评价 (选择题每小题3分,本检测满分30分) 1 2 3 4 5 6 7 1.我国科学家开发设计一种天然气脱硫装置,利用如图装置可实现: H2S+O2===H2O2+S↓。已知甲池中有如下的转化: 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 下列说法错误的是 (　　) A.该装置可将光能转化为电能和化学能 B.H+移动方向:甲池→全氟磺酸膜→乙池 C.甲池①处发生反应:O2+H2AQ===AQ+H2O2 D.乙池中每转化1 mol H2S,有1 mol 发生还原反应 √ 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 解析:由题图可知,装置为原电池装置,右侧I-失去电子发生氧化反应生成,为负极,则左侧为正极;根据图中信息知道是将光能转化为电能和化学能的装置,A正确。原电池中阳离子移向正极,甲池中碳棒是正极,所以氢离子从乙池移向甲池,B错误。由图可知,甲池①处发生反应,氧气和H2AQ生成AQ和过氧化氢,反应为O2+H2AQ===AQ+H2O2,C正确。乙池中硫的化合价由-2变为0,I-失去2个电子转化为,由电子守恒可知H2S~2e-~,则每转化1 mol H2S,有1 mol 发生氧化反应,D正确。 10 9 8 1 2 4 5 6 7 3 2.(2024·贵阳市第一中学三模)一种利用分子筛除去空气中的H2O、CO2、N2等,获得纯氧气并构建锂⁃氧气电池,工作原理如图所示。下列叙述正确的是 (　　) 10 9 8 1 2 4 5 6 7 3 √ A.放电时,a极为负极,发生还原反应 B.放电时,空气通入分子筛发生分解反应生成O2 C.充电时,b极反应式为-2e-===O2↑ D.充电时,a极质量净减3.2 g时,外电路中有0.1 mol电子转移 10 9 8 1 2 4 5 6 7 3 解析:放电时,a极为负极,发生氧化反应,A错误。分子筛分离出氧气,属于物理变化,没有发生化学变化,B错误。充电时,b极为阳极,过氧根离子发生氧化反应生成氧气,C正确。充电时,a极为阴极,电极反应式为Li2O2+2e-===2Li+,阴极减少质量等于脱去过氧根离子质量,阴极净减3.2 g,相当于脱离0.1 mol ,根据电极方程式中的计量关系,电路中应有0.2 mol电子转移,D错误。 10 9 8 1 2 4 5 6 7 3 10 9 8 3.(2024·江苏南通模拟预测)利用如图所示装置可实现化学储氢。下列说法正确的是 (　　) A.Y为电源负极 B.电解后硫酸溶液的物质的量浓度减小 C.电极a上发生的反应为　 D.电解过程中每生成11.2 L O2,理论上可储存1 mol H2 √ 1 2 4 5 6 7 3 10 9 8 解析:由图可知, 在惰性电极a得到电子生成 ,惰性电极a为阴极,惰性电极b为阳极,H2O在阳极失去电子生成O2,以此解答。由分析可知,惰性电极b为阳极,与电源的正极相连,Y为电源正极,A错误;由分析可知,惰性电极b为阳极,H2O在阳极失去电子生成O2,电极方程式为2H2O-4e- ===O2↑+4H+,H+通过质子交换膜进入阴极区,硫酸溶液中H+物质的量不变,但水消耗了,硫酸溶液的物质的量浓度增大,B错误;由分析可知, 在惰性电极a得到电子生成 ,电极方程式为 ,C正确;未说明11.2 L O2所处的温度和压强,无法计算O2的物质的量,D错误。 1 2 4 5 6 7 3 10 9 8 4.(2024·江苏前黄高级中学适应考试)高电压水系锌⁃有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是 (　　) 1 2 4 5 6 7 3 √ 10 9 8 A.充电时,中性电解质NaCl的浓度增大 B.放电时,负极反应式为Zn-2e-+4OH-===Zn(OH C.充电时,1 mol FQH2转化为FQ转移2 mol电子 D.放电时,正极区溶液的pH增大 解析:高电压水系锌⁃有机混合液流电池工作原理为放电时为原电池,金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+,为负极,则FQ所在电极为正极,正极反应式为FQ+2e-+2H+===FQH2,负极反应式为Zn-2e-+4OH-===Zn(OH; 1 2 4 5 6 7 3 10 9 8 充电时为电解池,原电池的正负极连接电源的正负极,阴阳极的电极反应与原电池的负正极的反应式相反,电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极。充电时装置为电解池,电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极, NaCl溶液中的钠离子和氯离子分别发生定向移动,即电解质NaCl的浓度减小,故A错误;放电时为原电池,金属Zn为负极,负极反应式为Zn-2e-+4OH-===Zn(OH,故B正确;充电时为电解池,阳极反应为FQH2-2e-===FQ+2H+,则1 mol FQH2转化为FQ时转移2 mol电子,故C正确;放电时为原电池,正极反应式为FQ+2e-+2H+===FQH2,即正极区溶液的pH增大,故D正确。 1 2 4 5 6 7 3 5.(2024·沈阳市第二中学三模)利用铝⁃CO2电池电解MnSO4溶液制备MnO2的装置如图所示。N极为铝电极,其余电极为石墨电极,下列说法错误的是 (　　) 10 9 8 1 2 4 5 6 7 3 A.双极膜产生的H+移向M极 B.Q极端的电势高于P极端 C.装置工作时,消耗的气体与生成的气体的物质的量相等 D.外电路中通过0.3 mol e-时,氢氧化钠溶液的质量增加2.7 g 解析:M电极二氧化碳得电子发生还原反应生成甲酸,N电极Al失电子发生氧化反应生成[Al(OH)4]-,可知M是正极、N是负极;N与电解池P相连, √ 10 9 8 1 2 4 5 6 7 3 则P为阴极,M与电解池Q相连,则Q是阳极。原电池中阳离子移向正极, M是正极,双极膜产生的H+移向M极,故A正确。Q是阳极、P是阴极, Q极端的电势高于P极端,故B正确。装置工作时,M电极1 mol CO2参加反应转移2 mol电子,P极氢离子得电子生成氢气,转移2 mol电子生成 1 mol氢气,消耗的气体与生成的气体的物质的量相等,故C正确。外电路中通过0.3 mol e-时,双极膜中有0.3 mol氢氧根离子进入氢氧化钠溶液,0.1 mol Al进入溶液,氢氧化钠溶液的质量增加7.8 g,故D错误。 10 9 8 1 2 4 5 6 7 3 6.(2024·湖北省华中师大一附中模拟)中科院研究人员使用水、碳酸酯两相电解液通过电化学固⁃液反应器将Na嵌入到FePO4合成NaFePO4,反应器中发生反应的离子方程式为3xI-+2FePO4+2xNa+=== 2NaxFePO4+x(0≤x≤1),下列说法正确的是(　　) 10 9 8 1 2 4 5 6 7 3 A.合成总反应可以表示为xNa+FePO4 NaxFePO4 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.阳极区采用水相,NaPF6的作用是增强导电性 D.理论上,当电路转移0.2 mol电子时,此时固体中钠铁个数比为1∶5 解析:由图可知,与直流电源负极相连的铁电极为电解池的阴极,碘三离子在阴极得到电子发生还原反应生成碘离子,电极反应式为+2e-===3I-,钠电极为阳极, √ 10 9 8 1 2 4 5 6 7 3 金属钠在阳极失去电子发生氧化反应生成钠离子,电极反应式为Na-e-===Na+,钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,放电生成的碘化钠进入反应器中与FePO4反应生成NaxFePO4和NaI3,合成总反应可以表示为xNa+FePO4 NaxFePO4。由分析可知,合成NaxFePO4过程中,钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,故B错误;金属钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气,所以阳极区不能采用水相,故C错误;当电路转移0.2 mol电子时,放电生成0.2 mol钠离子,但无法确定参与反应FePO4的物质的量,所以无法依据反应器中的反应方程式确定x的值,不能计算固体中钠铁个数比,故D错误。 10 9 8 1 2 4 5 6 7 3 7.(2024·山西省部分学校模拟)某小组采用电化学法制备乙炔和环氧环己烷( )。装置如图所示。双极膜是由阴膜和阳膜组成,双极膜中水电离出阴、阳离子在电场中向两极迁移。下列叙述正确的是(　　) 10 9 8 1 2 4 5 6 7 3 A.电解时a极与电源负极连接 B.b极反应式为2CO2+10H++10e-===C2H2+4H2O C.制备1 mol环氧环己烷时双极膜内质量减少18 g D.a、b两极环氧环己烷与乙炔的物质的量之比为1∶5 √ 10 9 8 1 2 4 5 6 7 3 解析:观察物质转化可知,环己烯被氧化,CO2被还原,所以a极为阳极,b极为阴极。阳极与电源正极连接,阴极与电源负极连接,故电解时a极应与电源正极连接,A错误;b极上CO2发生还原反应制备乙炔,所给反应式遵守电子守恒、电荷守恒,B正确;阳极反应式为 ,制备1 mol氧化产物,双极膜内向左侧迁移2 mol OH-,向右侧迁移2 mol H+,共减少36 g,C错误;若制备1 mol C2H2,则电路中应有10 mol电子通过,阳极生成环氧环己烷5 mol,环氧环己烷与乙炔的物质的量之比为5∶1,D错误。 10 9 8 1 2 4 5 6 7 3 8.(2024·辽阳市二模)香港城市大学、中国科学院深圳先进技术研究院和深圳大学合作,证明了TiO2纳米片在酸性条件下具有本征差的析氢活性,展现出快速选择性地将硝酸根离子还原为氨的催化性能。下列有关装置放电过程(如图所示)的叙述错误的是 (　　) 8 10 9 1 2 4 5 6 7 3 8 A.电子由a极经用电器流向b极 B.a极为负极,b极发生还原反应 C.b极上的电极反应式为N+8e-+6H2O===NH3↑+9OH- D.a极质量减少2.60 g时,双极膜中有0.08 mol H+向a极区迁移 √ 10 9 1 2 4 5 6 7 3 8 解析:a极上Zn发生失电子的氧化反应转化成Zn2+,a极为负极,b极上硝酸根离子发生得电子的还原反应转化成NH3,b极为正极。放电时,电子由负极(a极)经用电器流向正极(b极),A项正确;根据分析,a极为负极,b极为正极,b极上N发生还原反应,B项正确;b极上硝酸根离子发生还原反应转化成NH3,电极反应式为N+8e-+6H2O===NH3↑+9OH-,C项正确;a极电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,a极减少Zn的物质的量为=0.04 mol,电路中通过电子物质的量为0.08 mol,b极电极反应式为N+8e-+6H2O===NH3↑+9OH-,双极膜中有0.08 mol OH-向a极区迁移,D项错误。 10 9 1 2 4 5 6 7 3 8 9 10 9.(2024·江苏南通二模)以甲苯为原料通过间接氧化法可以制取苯甲醛、苯甲酸等物质,反应原理如图所示。下列说法正确的是 (　　) 1 2 4 5 6 7 3 8 9 √ 10 A.电解时的阳极反应为2Cr3++6e-+7H2O===Cr2+14H+ B.电解结束后,阴极区溶液pH升高 C.1 mol甲苯氧化为0.5 mol苯甲醛和0.5 mol苯甲酸时,共消耗 mol Cr2 D.甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物可以通过分液的方法分离 1 2 4 5 6 7 3 8 9 10 解析:由题图可知,左侧电极为阳极,水分子作用下铬离子在阳极失去电子发生氧化反应生成重铬酸根离子和氢离子,电极反应式为2Cr3+-6e-+7H2O===Cr2+14H+,阳极槽外中重铬酸根离子与甲苯在酸性条件下反应生成苯甲醛或苯甲酸,反应的离子方程式为3C6H5—CH3+2Cr2+16H+===3C6H5—CHO +4Cr3++11H2O, C6H5—CH3+Cr2+8H+===C6H5—COOH +2Cr3++5H2O,电解时, 1 2 4 5 6 7 3 8 9 10 氢离子通过质子交换膜由左侧阳极区进入右侧阴极区,右侧电极为电解池的阴极,阴极上氢离子得到电子,电极反应为2H++2e-===H2↑,据此作答。电解时的阳极发生氧化反应,电极反应为2Cr3+-6e-+7H2O=== Cr2+14H+,A错误;阳极区产生的氢离子透过质子交换膜进入阴极区,阴极上氢离子得到电子,电极反应为2H++2e-===H2↑,电极上每消耗2 mol H+,就有2 mol H+进入阴极区,故电解结束后,阴极区溶液pH不变,B错误;结合3C6H5—CH3~2Cr2,0.5 mol甲苯氧化为 1 2 4 5 6 7 3 8 9 10 苯甲醛时消耗 mol Cr2,根据C6H5—CH3~Cr2,0.5 mol甲苯氧化为苯甲酸时消耗0.5 mol Cr2,则1 mol甲苯氧化为0.5 mol苯甲醛和0.5 mol苯甲酸时,共消耗 mol Cr2,C正确;甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物是互溶的液体,不可以通过分液的方法分离,D错误。 1 2 4 5 6 7 3 8 10.利用双极膜电解Na2SO4制备NaOH,捕集烟气中CO2,制备NaHCO3。电解原理如图所示: 9 10 1 2 4 5 6 7 3 8 已知:双极膜为复合膜,可在直流电的作用下,将膜间的H2O解离,提供H+和OH-。下列说法正确的是 (　　) A.阴极反应式:2H2O+2e-===H2↑+2OH- B.Ⅰ为阴离子交换膜,Ⅱ为阳离子交换膜 C.电路中转移2 mol电子时共产生2 mol NaOH D.该装置总反应的方程式为4H2O 2H2↑+O2↑+2H++2OH- 9 10 √ 1 2 4 5 6 7 3 8 解析:选A　由图知,与电源负极相连的阴极的电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,与电源正极相连的阳极的电极反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑,钠离子通过离子交换膜Ⅰ移向阴极,故Ⅰ为阳离子交换膜,硫酸根通过离子交换膜Ⅱ向右移动,故Ⅱ为阴离子交换膜,双极膜处氢离子向左移动,氢氧根向右移动,钠离子通过阳离子交换膜向左移动,硫酸根通过阴离子交换膜向右移动,据此回答。由分析知,阴极反应式:2H2O+2e-===H2↑+2OH-,A正确;由分析知,Ⅰ为阳离子交换膜, 9 10 1 2 4 5 6 7 3 8 Ⅱ为阴离子交换膜,B错误;由分析知,电解过程中有两处生成NaOH,由电子守恒得,电路中转移2 mol电子时共产生4 mol NaOH,C错误;由阴极和阳极电解反应式得,该装置总反应的方程式为2H2O 2H2↑+O2↑,D错误。 9 10 本课结束 $$