《2022高考化學 難點剖析 專題49 多室電解池練習》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022高考化學 難點剖析 專題49 多室電解池練習（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022高考化學 難點剖析 專題49 多室電解池練習 1．（2018屆湖北省黃岡中學高三5月適應性考試）某化學興趣小組學生對塑料飯盒廢棄物的水解液進行電滲析處理，同時得到對苯二甲酸。原理如圖所示（H2A表示對苯二甲酸，A2-表示對苯二甲酸根離子），下列說法正確的是（ ） A． 電極a為陰極，電極b產(chǎn)生氧氣 B． 通電一段時間后，硫酸溶液pH升高 C． A2-通過陰離子交換膜進入濃縮室 D． 對200ml的8.3g/L對苯二甲酸溶液，通電一段時間后，濃度上升到0.1mol/L，陰極產(chǎn)生氣體體積4.48L 【答案】C 2．（2018屆山東省臨沂市高三第三次高考模擬考試）電

2、解NaB(OH)4溶液制備H3BO3的原理如下圖所示，下列敘述錯誤的是 A． M室發(fā)生的電極反應式：2H2O-4e-=O2↑+4H+ B． a、c為陰離子交換膜，b為陽離子交換膜 C． N室中：a％

3、確的是 A． 電子流向： 電源負極→b電極→電解液→a 電極→電源正極 B． 陽極的電極反應式為：2H2O - 4e- = O2↑+4H+ C． 當電路中通過3mol電子時，可得到1mol H3BO3 D． A膜為陽膜，B膜為陰膜，且穿過A膜和B膜的離子數(shù)相同 【答案】B 【解析】根據(jù)裝置圖，a電極與直流電源的正極相連，a電極為陽極，b電極與直流電源的負極相連，b電極為陰極。A項，電子流向：電源負極→b電極，a電極→電源正極，A錯誤；B項，根據(jù)放電順序，陽極電極反應式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，B正確；C項，當電路中通過3mol電子時，陽極室產(chǎn)生3molH+，3molH

4、+穿過A膜進入產(chǎn)品室，B（OH）4-穿過陰膜進入產(chǎn)品室，產(chǎn)品室中發(fā)生的反應為B（OH）4-+H+=H3BO3+H2O，3molH+產(chǎn)生3molH3BO3，C錯誤；D項，陽極室生成的H+穿過A膜進入產(chǎn)品室與B（OH）4-反應，A膜為陽膜，B（OH）4-穿過陰膜進入產(chǎn)品室，Na+穿過B膜進入陰極室，B膜為陽膜，根據(jù)放電順序，陰極電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根據(jù)陰、陽極得失電子相等，穿過A膜和B膜的離子數(shù)相等，D錯誤。 4．（2018屆河南省名校高三壓軸第二次考試）Na2FeO4是制造高鐵電池的重要原料，同時也是一種新型的高效凈水劑。在工業(yè)上通常利用如圖裝置生產(chǎn)Na2FeO4，

5、下列有關(guān)說法不正確的是 A． 右側(cè)電極反應方程式：Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O B． 左側(cè)為陽離子交換膜，當Cu電極生成1mol氣體時，有2molNa+通過陽離子交換膜 C． 可以將左側(cè)流出的氫氧化鈉補充到該裝置中部，以保證裝置連續(xù)工作 D． Na2FeO4具有強氧化性且產(chǎn)物為Fe3+，因此可以利用Na2FeO4除去水中的細菌、固體顆粒以及Ca2+等 【答案】D 5．（2018屆福建省龍巖市高三下學期教學質(zhì)量檢查）某研究小組用NaOH?溶液吸收尾氣中的H2S?氣體，再將得到的Na2S溶液進行電解制得NaOH溶液，以實現(xiàn)NaOH的循環(huán)利用。電解裝置如圖所示，電極

6、材料均為石墨，ab、cd均為離子交換膜。下列敘述不正確的是 A． ab表示陽離子交換膜，cd?表示陰離子交換膜 B． 陽極的電極反應式為S2--2e-==S?↓，陽極區(qū)有淡黃色沉淀產(chǎn)生 C． 陰極的電極反應式為2H2O-4e-==O2?↑+4H+，陰極區(qū)溶液pH?降低 D． 當電路中轉(zhuǎn)移1mol?電子時，會有11.2?L?(標準狀況)?的氣體生成 【答案】C 6．（2018屆四川省瀘州市高三第三次教學質(zhì)量診斷考試）用惰性電極電解法制備硼酸[H3BO3或B(OH) 3]的工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子和陰離子通過)。下列有關(guān)說法正確的是（ ） A． 陰極

7、與陽極產(chǎn)生的氣體體積比為1：2 B． b極的電極反應式為2H2O－2eˉ=O2↑+4H+ C． 產(chǎn)品室中發(fā)生的反應是B(OH)3+OHˉ=B(OH)4ˉ D． 每增加1 mol H3BO3產(chǎn)品，NaOH溶液增重22g 【答案】D 【解析】由圖可知，b電極為陽極，電解時陽極上水失電子生成O2和H+，a電極為陰極，電解時陰極上水得電子生成H2和OH-，原料室中的鈉離子通過陽膜進入a極室，溶液中c(NaOH)增大，原料室中的B(OH)4-通過陰膜進入產(chǎn)品室，b極室中氫離子通入陽膜進入產(chǎn)品室，B(OH)4-、H+發(fā)生反應生成H3BO3；理論上每生成1mol產(chǎn)品，a、b電極反應式分別為2H2O

8、+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，b極生成1molH+、a極生成0.5molH2。 A.由?a、b電極反應式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+可知，陰極生成2mol H2同時陽極生成1mol O2，A錯誤；B. b極為陽極，電極反應為2H2O-4e-=O2↑+4H+，B錯誤；C. 原料室中的B(OH)4-通過陰膜進入產(chǎn)品室，b極室中氫離子通入陽膜進入產(chǎn)品室，B(OH)4-、H+發(fā)生反應生成H3BO3，C錯誤；D. 理論上每生成1mol產(chǎn)品，a、b電極反應式分別為2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+

9、，b極生成1molH+、a極生成0.5molH2質(zhì)量為1g，同時原料室中的鈉離子通過陽膜進入a極室1mol質(zhì)量為23g，所以氫氧化鈉溶液增重22g，D正確。 7．（2018屆河北省衡水市衡水中學高三第十六次模擬考試）硼酸(H3BO3)為一元弱酸，已知H3BO3與足量NaOH溶液反應的離子方程式為H3BO3+OH-=B(OH)4-，H3BO3可以通過電解的方法制備。其工作原理如下圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)。下列說法錯誤的是（ ） A． a與電源的正極相連接 B． 陽極的電極反應式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+ C． 當電路中通過3mol電子時，可得到

10、1molH3BO3 D． B(OH)4-穿過陰膜進入產(chǎn)品室，Na+穿過陽膜進入陰極室 【答案】C 8．（2018屆遼寧省朝陽市普通高中高三第三次模擬考試）三室式電滲析祛處理廢液(HCl?和FeCl2混合溶液)的原理如圖所示，其中X、Y均為離子交換膜。在直流電場的作用下，中間室得到鹽酸，陰極區(qū)可回收鐵。下列說法正確的是 A． X、Y?依次是陰離子透過膜和陽離子透過膜 B． 通電后，陰極區(qū)溶液的pH?不斷減小 C． 陽極反應式為2H2O-4e-==4H+?+?O2?↑ D． 中間室得到1L?2?mol/L鹽酸時，電路中通過1mol電子 【答案】C 9．（2018屆云南省昆明第

11、一中學高三第八次月考）電解硫酸鈉溶液生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，a、b均為惰性電極，在直流電場的作用下，中間隔室的Na+、SO42-可分別通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。下列有關(guān)說法正確的是 A． a極的電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH- B． c為陽離子交換膜，d為陰離子交換膜 C． 氣體乙為O2，產(chǎn)物丁為硫酸 D． 若撤去離子交換膜c、d再電解硫酸鈉溶液，則不能制得硫酸和燒堿 【答案】D 10．（2018屆四川省德陽市高三二診考試）硼酸( H3BO3) 為一元弱酸，H3BO3可以通過電解的方法制備。其工作原理如右圖所示( 陽膜和陰膜

12、分別只允許陽離子、陰離子通過)。下列說法錯誤的是 A． a 與電源的正極相連接 B． 陽極的電極反應式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+ C． [B(OH)4]-穿過陰膜進入產(chǎn)品室，Na+穿過陽膜進入陰極室 D． 當電路中通過3mol 電子時，可得到1molH3BO3 【答案】D 【解析】A.與 a 極相連的石墨所處的區(qū)域為陽極室，則a與電源的正極相連接，A正確；B. 陽極上發(fā)生氧化反應，溶液中水失去電子生成氧氣，電極反應式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+↑，B正確；C. 在電解池中，陰離子向陽極運動，陽離子向陰極運動，因此[B(OH)4]-穿過陰膜進入產(chǎn)品室，Na+穿過

13、陽膜進入陰極室，C正確；D. 陽極電極反應式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+，陰極上發(fā)生還原反應，溶液中的水得到電子生成氫氣，2H2O+2e- = H2↑+ 2OH―，[B(OH)4]-穿過陰膜進入產(chǎn)品室，與氫離子反應生成H3BO3，[B(OH)4]-+ H+= H3BO3+ H2O，當電路中通過3mol 電子時，生成3mol氫離子，可得到3mol H3BO3，D錯誤。 11．次磷酸鈷[Co(H2PO2)2·6H2O]可用于化學電鍍，共飽和溶液的pH約為6；利用電滲析法可在產(chǎn)品室析出高純[Co(H2PO2)2·6H2O]電滲析原理如圖所示。則陽離子交換膜有 A． 1個 B．

14、2個 C． 3個 D． 4個 【答案】C 12．（2018屆廣東省深圳市高三第一次調(diào)研考試）銀鋅蓄電池應用廣泛，放電時總反應為 Zn+Ag2O2+H2O==Zn(OH)2+Ag2O，某小組以銀鋅蓄電池為電源，用惰性電極電解飽和Na2SO4溶液制備H2SO4和NaOH，設(shè)計如圖所示裝置。連通電路后，下列說法正確是 A． 電池的a極反應式為Ag2O2+H2O+2e-=Ag2O+2OH- B． 氣體Y為H2 C． pq膜適宜選擇陽離子交換膜 D． 電池中消耗65gZn，理論上生成1mol?氣體X 【答案】D 【解析】用惰性電極電解飽和Na2SO4溶液制備H2SO4和

15、NaOH，根據(jù)裝置圖可知，該電解池的左側(cè)為NaOH溶液，右側(cè)為H2SO4溶液，說明M電極為陰極，水電離的H+在M電極上得電子生成H2，電極反應式為：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，中間隔室的Na+通過mn膜進入裝置左側(cè)區(qū)域與生成的OH－結(jié)合生成NaOH，N電極為陽極，水電離的OH－在N電極上失電子生成O2，電極反應式為：2H2O－4e－=O2↑＋4H+，中間隔室的SO42－通過pq膜進入裝置右側(cè)區(qū)域與生成的H+結(jié)合生成H2SO4。A. 根據(jù)上述分析可知，M為陰極，則a為負極、b為正極，a電極的反應式為Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2，故A錯誤；B. N電極的反應式為2H2O－4e－=

16、O2↑＋4H+，氣體Y為O2，故B錯誤；C. 因中間隔室的SO42－通過pq膜進入裝置右側(cè)區(qū)域與生成的H+結(jié)合生成H2SO4，則pq膜應選擇陰離子交換膜，故C錯誤；D. 65gZn的物質(zhì)的量為1mol，當消耗65gZn時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol，M電極的反應式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，由反應式可知，當轉(zhuǎn)移2mol電子時，生成H2的物質(zhì)的量為1mol，D正確。 13．（2018屆山東K12聯(lián)盟高三開年迎春考試）用Na[B(OH)4]溶液可以制備H3BO3,其工作原理如圖，下列敘述不正確的是（ ） A． a極反應式為：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O B

17、． M室發(fā)生的電極反應式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+ C． 理論上每生成1mol產(chǎn)品，可消耗標準狀況下5.6L甲烷氣體 D． b膜為陰離子交換膜,產(chǎn)品室發(fā)生反應的化學原理為強酸制弱酸 【答案】C 14．（2018屆福建省莆田市高三下學期教學質(zhì)量檢測）高鐵酸鈉（Na2FeO4）是一種新型綠色水處理劑。工業(yè)上可用電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4，其工作原理如右圖所示，兩端隔室中離子不能進入中間隔室。下列說法錯誤的是 A． 電解時，銅電極連接電源負極 B． 甲溶液可回用于該電解池 C． 離子交換膜a是陰離子交換膜 D． 陽極電極反應式：Fe-6e-+8OH-=

18、FeO42-+4H2O 【答案】C 15．（2018屆福建省泉州市高三畢業(yè)班3月質(zhì)量檢查）磷單質(zhì)及其化合物有著廣泛應用。 （1）在1.0 L密閉容器中放入0.10mol PCl5(g)，一定溫度進行如下反應:PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH1 反應時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(p/100kPa)的數(shù)據(jù)見下表： 回答下列問題: ①PCl3的電子式為_______。 ②T1溫度下，反應平衡常數(shù)K=______。 ③T1___T2（填“＞”、“＜”或“＝”，下同），PCl5的平衡轉(zhuǎn)化率α1(T1) __α2(T2)。 （2）PCl5、PCl3可轉(zhuǎn)化為H3PO4、

19、H3PO3。已知下列熱化學方程式： PCl5(g)＋4H2O(l) = H3PO4(aq)＋5HCl(aq) ΔH2 PCl3(g)＋3H2O(l) = H3PO3(aq)＋3HCl(aq) ΔH3 H3PO3(aq)＋Cl2(g)＋H2O(l) = H3PO4(aq)＋2HCl(aq) ΔH4 則ΔH4= ______。（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示） （3）次磷酸鈷[Co(H2PO2)2]廣泛用于化學鍍鈷，以金屬鈷和次磷酸鈉為原料，采用四室電滲析槽電解法制備，原理如下圖。 ①Co的電極反應式為______________，A、B、C為離子交換膜，其中B為____

20、______離子交換膜（填“陽”或“陰”）。 ②次磷酸(H3PO2)為一元弱酸，次磷酸鈉溶液中離子濃度由大到小的順序是__________。 【答案】 0.32 mol·L－1 ＜ ＜ ΔH2－ΔH1－ΔH3 Co－2e－=Co2＋ 陰 c(Na＋)＞c(H2PO2－)＞c(OH－)＞c(H+) 【解析】(1). ①.P原子最外層有5個電子，Cl原子最外層有7個電子，P原子與3個Cl原子形成3個共用電子對，PCl3的電子式為，故答案為：； ②. 在恒溫恒容的密閉容器中，容器內(nèi)氣體的總壓強之比等于氣體的總物質(zhì)的量之比，根據(jù)平衡三段式法有： PCl5(g)PCl3(g)

21、＋Cl2(g) 起始量(mol) 0.1 0 0 轉(zhuǎn)化量(mol) x x x 平衡量(mol) 0.1-x x x 平衡時氣體總物質(zhì)的量為：(0.1-x+x+x)=(0.1+x)mol，則有： = ，x=0.08mol，所以T1溫度下，反應平衡常數(shù)K==0.32 mol·L－1，故答案為：0.32 mol·L－1； ③. 在1.0 L密閉容器中放入0.10mol PCl5(g)，由表中數(shù)據(jù)可知，在時間為0時，T1對應的氣體總壓強小于T2對應的氣體總壓強，因相同條件下溫度越高，氣體的壓強越大，所

22、以T1＜T2，在溫度為T2時，根據(jù)平衡三段式法有： PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) 起始量(mol) 0.1 0 0 轉(zhuǎn)化量(mol) y y y 平衡量(mol) 0.1-y y y 平衡時氣體總物質(zhì)的量為：(0.1-y+y+y)=(0.1+y)mol，則有： = ，y=0.083mol，x=0.08mol＜y=0.083mol，所以在溫度為T2時PCl5的平衡轉(zhuǎn)化率更大，即α1(T1) ＜α2(T2)，故答案為：＜；＜； ②. 次磷酸(H3PO2)為一元弱酸，在次磷酸鈉溶液中，H2PO2－水解使溶液呈堿性，溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為：c(Na＋)＞c(H2PO2－)＞c(OH－)＞c(H+)，故答案為：c(Na＋)＞c(H2PO2－)＞c(OH－)＞c(H+)。