2018-2019学年高三专题小练电化学中的离子交换膜优质原创每天更新

2018.2019学年高三专题小练电化学中的离子交换膜（优质原创每天更新）第I卷（选择题）一、单选题1.在微生物作用下电解有机废水（含CHgOOH）,可获得清洁能源其原理如图所示,正确的是（）AB修+l:电用修+l:电用情性电极A.通电后，H+通过质子交换膜向右移动，最终右侧溶液pH减小B.电源A极为负极C.通电后，若有22.4LH,生成，则转移0.2mol电子D.与电源A极相连的惰性电极上发生的反应为CH_COOH-8e+2H2O=CO-t+8出【答案】D.模拟电渗析法淡化海水的工作原理示意图如下。已知X、丫均为惰性电极，模拟海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42一等离子。下列叙述不正确的是（）电极―一电极―一［f电批电极对―芯一设A.N是阴离子交换膜B.Y电极上产生有色气体C.X电极区域有浑浊产生D.X电极反应式为2HO-4e=4H+OJ【答案】D.有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如下图所示（电极未标出）,

F列说法不正确的是（ ）饱和HaCl溶液气体上4 极室1极室2气体气体上4 极室1极室2气体B福堂3稀NaCE容液离了交换股中—h函1WH频Oj极室4 -时凌子交换膜。%的N&OH溶灌 ►A.气体B为耳A.气体B为耳B.相同条件下，当电解池生成2LCL，理论上燃料电池应消耗IL。?C.极室1与极室2之间的离子交换膜也为阳离子交换膜D.溶液a、b、c的pH大小顺序为：a>b>c【答案】D4.氯碱工业的原理示意图如图。下列说法正确的是稀管处水试找乳化制溶液胞和食盐水稀氧轼化钠溶液稀管处水试找乳化制溶液胞和食盐水稀氧轼化钠溶液A.M为负极B.通电使氯化钠发生电离C.出De收集到的物质是氯气D.通电一段时间后，阴极区pH降低【答案】CF列说法中正确的是5.氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示（电极均为石墨电极）F列说法中正确的是精制饱和式换腺h2o食盐水A.M为电子流出的一极B.通电使氯化钠发生电离C.电解一段时间后，阴极区pH降低D.电解时用盐酸调节阳极区的pH在2〜3,有利于气体逸出【答案】D6.工业上采用如图装置模拟在A池中实现铁上镀铜，在C装置中实现工业KC1制取KOH溶液。F列有关说法错误的是a为精铜，b为铁制品可实现镀铜要求c为负极，电极反应式为CHQH+8OH-—6e-=CO产+6H,OC.从e出来的气体为氧气，从f出来的气体为氢气D.钾离子从电解槽左室向右室迁移，h口出来的为高浓度的KOH溶液【答案】C7.工业上利用电化学方法将SO2废气二次利用，制备保险粉(Na2S2O4)的装置如图所示，下列说法正确的是()

a.电极n为阳极，发生还原反应B.通电后H+通过阳离子交换膜向电极I方向移动，电极n区溶液pH增大C.阴极区电极反应式为：2SO2+2e-^O42D.若通电一段时间后溶液中H+转移0.lmoL则处理标准状况下SO］废气2.24L【答案】C8.如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2。下列说法正确的是N极的电极反应式为2HSO-+2H+e==S.O2+2H.OM极的电极反应式为SO,+2HO-2e==SO2+4H+c.离子交换膜为阴离子交换膜D.b为直流电源的正极【答案】B9.图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。图乙为电解氯化铜溶液的实验装置的一部分。下列说法中不正确的是

a极应与X连接N电极发生还原反应，当N电极消耗U.2L（标准状况下）0］时，则a电极增重64gC.不论b为何种电极材料，b极的电极反应式一定为2a--2e-=C121D.若废水中含有乙醛，则M极的电极反应为：CHqCHO+3HgO—lOe-=2CO?t+10H+【答案】C10.如图电化学原理可用于治理水中硝酸盐的污染，下列说法不正确的是A为电源正极B.在Pt电极上发生氧化反应C.阴极电极反应式为2NO-+6HO+10e=N,+12OH-D.质子从Pt电极移向Ag-Pt电极【答案】C一种新型镒氢二次电池原理如图所示。该电池以MnSO溶液为电解液，碳纤维与Pt/C分别为电极4充电材料，电池的总反应为血2++2H0＜干MnO+2H++Ht。下列说法错误的是2放甲.2 2H+F岫H+F岫碳纤维1Pt/C电IU充放一隔膜 MnO3隔膜A.充电时，碳纤维电极做阳极B.充电时，碳纤维电极附近溶液的pH增大C.放电时，电子由Pt/C电极经导线流向碳纤维电极D.放电时，正极反应式为MnO+4H++2e-=而2++2H02 2【答案】B上述装置工作时，下列有关说法正确的是（）A.乙池电极接电池正极，气体X为H2Na+由乙池穿过交换膜进入甲池NaOH溶液Z比NaOH溶液Y浓度小D.甲池电极反应：40H—4e-=2H0+0t2 2【答案】C13.全帆氧化还原电池是一种新型可充电池，不同价态的含帆离子作为正极和负极的活性物质，分别储存在各自的酸性电解液储罐中。其结构原理如图所示，该电池放电时，右槽中的电极反应为：V2+-e=V3+,下列说法不正确的是（）外加电源或j负载A.充电时，每转移Imol电子，电解液中n（H+）的变化量为2moiB.充电时，阴极电解液pH升高C.放电时，右槽发生氧化反应D.放电时，左槽的电极反应式：VO,++2H++e=VO2++H,O【答案】B14.由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池，称浓差电池，电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极。如图所示装置中，X电极与Y电极初始质量相等。进行实验时，先闭合K）,断开4,一段时间后，再断开闭合4,即可形成浓差电池，电流计指针偏转。下列不正确的是（）JL /E左陟/E左陟/,3换*飞，1mol-L-'/（仅允许NO;通过）、1mo】=AgNO3溶液 AgNOj溶液A.充电前，该电池两电极存在电势差B.放电时，右池中的NO?-通过离了交换膜移向左池C.充电时，当外电路通过0.1mol电子时，两电极的质量差为2L6gD.放电时，电极Y为电池的正极【答案】A15.人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素下列有关说法正确的是（）直流电源CO2+N2质子交换膜A.a为电源的负极B.电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高C.除去尿素的反应为：CO（NHJ+2CL+HO==N.+CO2+4HC1D.若两极共收集到气体0.6moL则除去的尿素为0.12mol（忽略气体溶解，假设氯气全部参与反应）【答案】D二非选择题

16.膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用。有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂NO,装置图如下。25H2SO4A质子膜(只允许H+通过)50%H2so工三r^-H2SO4A质子膜(只允许H+通过)50%H2so工三r^-惰性电极d惰性'电极n2o4+?c

水硝酸水过

、膜1E71S'B

隔阻子1分硝酸水

溶液)⑴A装置是 ，B装置是 (填“原电池”或“电解池”)oTOC\o"1-5"\h\z(2)NO在电解池的 (填“c极”或“d极”)区生成，其电极反应式为 o25(3)A装置中通入0的一极是一极,其电极反应式为 ；通入SO的一极是 极,2 2其电极反应式为O【答案】原电池电解池C极 NO+2HN0-2e--2N0+2H+ 正0+4H++4e-24 3 25 2=2H0负 SO-2e-+2H0=S02-+4H+2 2 2 4氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式 o(2)阳极发生的是反应、阴极发生的是 反应(填“氧化”或“还原。(3)精制饱和食盐水从图中 位置补充，氢氧化钠溶液从图中 位置流出。(选填“a”、“b”、“c”或“d”)【答案】2C1-+2Ho通电C1J+HJ+20H-氧化还原ad(1)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式:TOC\o"1-5"\h\zFe0(s)+3C0(g)=2Fe(s)+3C0(g)AH=-24.8kJ/mol23 23FeO(s)+CO(g)=2FeO(s)+CO(g)AH=-47.2kJ/mol23 34 2Fe0(s)+C0(g)=3FeO(s)+C0(g)AH=+640.4kJ/mol34 2写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO气体的热化学反应方程式：。2(2)化学在环境保护中起十分重要的作用，电化学降解法可用于治理水中硝酸盐污染，电化学降解①电源正极为—(填"A”或"B”),阴极的电极反应式为 o②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Am-Ami为-g。左 右【答案】co(g)+FeO(s)=Fe(S)+CQ(g)AH=-218kJ/molA2NO3-+10e-+12H+=N2T+6HO14.4CrCh一、Cr3+对环境具有极强的污染性，含有CrCh一、C”的工业废水常采用NaOH沉淀方法除去。27 27已知：①常温下，C9完全沉淀(cW1.0X10-5mol・L-i)时，溶液的pH为5；NaOH过量时Cr(0H)3溶解生成CrO-：Cr3++30H-^^Cr(0H) CrO-+H++H0o②CrO2一还原产物为C”。③lg3.3=0.50。2 3 2 2 27请回答下列问题：(1)常温下，Cr(OH)的溶度积常数K[Cr(OH)]= 。3 sp 3(2)常温下，向50mL0.05mol•L-i的Cr(SO)溶液中加入1.0mol•L-i的NaOH溶液50mL,充2 43

分反应后，溶液pH为oTOC\o"1-5"\h\z(3)为了测定工业废水中NaCrO的浓度，进行如下步骤:2 27I.取100mL滤液;II.用cmol-L-i的标准KMnO酸性溶液滴定bmL一定浓度的FeSO溶液，消耗KMnO溶液bmL；4 4 4in.取bmL滤液，用上述FeSO溶液滴定，达到滴定终点时，消耗dmLFeSO溶液。4 4①步骤n中的滴定过程应选用(填“酸式”或“碱式”)滴定管，滴定管装液前的操作是②步骤in的滤液中NaCr0的含量为mol-5。2 27(4)根据2CrO2-+2H+=—CrO2-+H0设计图示装置(均为惰性电极)电解NaCrO溶液制取NaCr0,4 2 7 2 2 4 227图中右侧电极连接电源的 极，其电极反应为ONa+父换膜【答案】1.0X10-3213.5酸式Na+父换膜【答案】1.0X10-3213.5酸式、、, 5cd润洗 ——6b正40H-4e 0f+2H020.铭是常见的过渡金属之一，研究铭的性质具有重要意义。甲甲(1)在上图装置中，观察到装置甲铜电极上产生大量的无色气体；而装置乙中铜电极上无气体产生,铭电极上产生大量红棕色气体。由此可得到的结论(2)工业上使用下图装置，采用石墨作电极电解岫2行。4溶液，使岫2e。4转化为Naze4。/其转化原理为(3)CrO和KCr0均易溶于水，它们是工业废水造成铝污染的主要原因。要将Cr(VI)转化为Cr(lII)3 2 27常见的处理方法是电解法和铁氧磁体法。①电解法：将含Cr02一的废水通入电解槽内，用铁作阳极，在酸性环境中，加入适量的NaCl进行电27解，使阳极生成的Fez+和Cr02一发生反应，其离子方程式为 。阴极上CrO^H+、Fe3+都可27 27能放电。若Cr02放电,则阴极的电极反应式为；若H+放电,则阴极区形成Fe(OH)和Cr(OH)27 3 3沉淀。②铁氧磁体法：在含Cr(VI)的废水中加入绿帆，在pHV4时发生反应使Cr(VI)转化为Cr(HI),调节溶液pH为6〜8,使溶液中的F