2023届高三化学二轮复习 16 小题保分训练(16) 电化学中含膜装置

3.0 cande 2025-05-15 14 4 889.89KB 7 页 3知币

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小题保分训练(16) 电化学中含膜装置

1．利用电解法将 CO2转化为 CH4的原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．电解过程中，H＋由a极区向 b极区迁移

B．电极 b上反应为：CO2＋8HCO－8e－===CH4＋8CO＋2H2O

C．电解过程中化学能转化为电能

D．电解时 Na2SO4溶液浓度保持不变

2．采用惰性电极，以氮气和水为原料通过电解法制备氨的装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．电解时，溶液中 K＋向a极移动

B．电解时，电子由电源负极经导线流向 a极

C．电解时，a极上发生反应：N2＋6e－＋6H＋===2NH3

D．电解一段时间后，b极附近溶液的 pH 减小

3．如图为 CO2电甲烷化的装置图(MEC)，其利用微生物催化驱动工作，该生物电催化技术既有助于降低温室效

应，也可处理有机废水。下列说法正确的是(　　)

A．b电极为 MEC 的阳极

B．若 b电极转化 1.5 mol CO2，装置中转移的电子数是 15NA

C．MEC 工作时，质子将从 a电极室向 b电极室迁移

D．b电极的反应方程式为 CO2＋8e－＋6H2O===CH4＋8OH－

4．当前，随着 CO2的排放增加，如何解决 CO2的污染成为世界各国研究的课题，我国科学家提出采用电化学原

理将其转化为多种燃料，装置如图。下列说法正确的是(　　)

A．电极 A与外接电源的正极相连

B．生成 CH4的电极反应式：CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O

C．若右侧 KOH 减少 5.6 g，电路中通过电子为 0.2NA

D．电极电势：A＞B

5．三氯乙烯、四甲基氯化铵等含氯清洗剂被列入有毒有害水污染物名录，某课题小组利用电化学原理处理四甲

基氯化铵，进行水体修复的过程如图所示。a、b为石墨电极，c、d、e均为离子交换膜，c、e能使带有相同

电性的离子通过，下列说法错误的是(　　)

A．N为正极

B．NaCl 溶液的浓度：Ⅱ处大于Ⅰ处

C．a电极的反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

D．除去 1 mol 四甲基氯化铵，在标准状况下 a、b两极共生成气体 11.2 L

6．利用 CH4燃料电池电解制备 Ca(H2PO4)2并得到副产物 NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法正确的是(

)

A．a极反应：CH4＋8e－＋4O2－===CO2＋2H2O B．A膜和 C膜均为阴离子交换膜

C．可用铁电极替换阴极的石墨电极 D．a极上通入 2.24 L 甲烷，阳极室 Ca2＋减少 0.4 mol

7．厨房垃圾发酵液通过电渗析法处理，同时得到乳酸的原理如图所示(图中 HA 表示乳酸分子，A－表示乳酸根

离子)。下列说法正确的是(　　)

A．通电后，阳极附近 pH 增大

B．电子从负极经电解质溶液回到正极

C．通电后，A－通过阴离子交换膜从阴极区进入浓缩室

D．当电路中通过 2 mol 电子的电量时，会有 1 mol O2生成

8．Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产

Na2FeO4，下列有关说法不正确的是(　　)

A．右侧电极反应式：Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O

B．左侧为阳离子交换膜，当 Cu 电极生成 1 mol 气体时，有 2 mol Na＋通过阳离子交换膜

C．可以将左侧流出的氢氧化钠补充到该装置中部，以保证装置连续工作

D．Na2FeO4具有强氧化性且产物为 Fe3＋，因此可以利用 Na2FeO4除去水中的细菌、固体颗粒以及Ca2＋等

9．高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓 NaOH 溶液制备高铁酸盐(Na2FeO4)的装置

如图所示。下列推断合理的是(　　)

A．镍是阳极，电极反应为 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O

B．电解时，电流的方向为负极→Ni 电极→溶液→Fe 电极→正极

C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH－自右向左移动

D．电解时阳极区 pH 降低、阴极区 pH 升高，撤去隔膜混合后，与原溶液比较 pH 降低(假设电解前后体积变

化忽略不计)

10．H3PO2可用电渗析法制备。“四室电渗析法”的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子

通过)，下列说法正确的是(　　)

A．产品室中的氢离子扩散到阳极室中 B．阴极室中的钠离子扩散到原料室中

C．产品室中的氢氧根离子扩散到原料室中 D．原料室中的 H2PO 扩散到产品室中

11．某科研小组研究采用 BMED 膜堆(示意图如下)，模拟以精制浓海水为原料直接制备酸碱。BMED 膜堆包括

阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(A、D)。已知：在直流电源的作用下，双极膜内中间界面层发生水的

解离，生成 H＋和OH－。下列说法错误的是(　　)

A．电极 a连接电源的正极 B．B为阳离子交换膜

C．电解质溶液采用 Na2SO4溶液可避免有害气体的产生 D．Ⅱ口排出的是淡水

12．利用电解法制备 Ca(H2PO4)2并得到副产物 NaOH 和Cl2。下列说法正确的是(　　)

A．C膜可以为质子交换膜 B．阴极室的电极反应式为 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋

C．可用铁电极替换阴极的石墨电极 D．每转移 2 mol e－，阳极室中 c(Ca2＋)降低 1 mol·L－1

13 ．硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知 H3BO3与足量NaOH 溶液反应的离子方程式为 H3BO3＋OH －

===B(OH)，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通

过)。下列说法正确的是(　　)

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