第四章 作业39　电解原理的创新应用

作业39电解原理的创新应用(选择题1~11题，每小题8分，共88分。有一个或两个选项符合题目要求)1．一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法正确的是()A．a为直流电源的正极B．阴极反应式为2H＋＋2e－=H2↑C．工作时，乙池中溶液的pH不变D．若有1mol离子通过A膜，理论上阳极生成0.25mol气体2．在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi)，电解装置如图所示，下列说法错误的是()A．反应后，石墨电极的质量发生变化B．a极是电源的负极C．该体系中，Cl－优先于石墨参与反应D．电极A的电极反应：TiO2＋SiO2＋8e－=TiSi＋4O2－3．我国学者以熔融的NaOH-KOH作电解质，在Fe2O3/AC催化条件下，以N2和H2O为原料气，在250℃、常压条件下成功实现电催化合成氨，其装置如图所示。下列有关说法不正确的是()A．电极a应连接电源负极B．电极b上的反应为N2＋6H2O(g)＋6e－=2NH3＋6OH－C．反应过程中，OH－由b极区向a极区迁移D．该电催化合成氨反应的化学方程式为2N2＋6H2O(g)eq\o(=,\s\up7(电解))4NH3＋3O24．一种微生物电化学方法生产甲烷的装置如图所示。下列说法正确的是()A．a为电源的负极B．反应过程中阴极附近的pH减小C．阳极的电极反应式为CH3COO－－8e－＋2H2O=2CO2＋7H＋D．每生成1.12L甲烷，电路中转移电子0.4mol5.NaClO2(亚氯酸钠)是常用的消毒剂和漂白剂，工业上可采用电解法制备，工作原理如图所示。下列叙述正确的是()A．若直流电源为铅酸蓄电池，则b极为PbO2B．阳极反应式为ClO2＋e－=ClOeq\o\al(－,2)C．交换膜左侧NaOH的物质的量不变，气体X为Cl2D．制备18.1gNaClO2时理论上有0.2molNa＋由交换膜左侧向右侧迁移6．科学家设计利用电化学原理回收CO2达到节能减排的目的，实验装置如图所示。已知在碱性条件下，卤素单质可以将乙醇氧化为乙醛，一段时间后测得a电极有HCOO－生成，下列说法不正确的是()A．b为负极B．当电路中转移1mole－时，d电极产生1molCH3CHOC．e为阳离子交换膜、f为阴离子交换膜D．a电极的电极反应式为CO2＋2e－＋H2O=HCOO－＋OH－7．工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法错误的是()已知：①Ni2＋在弱酸性溶液中发生水解②氧化性：Ni2＋(高浓度)＞H＋＞Ni2＋(低浓度)A．碳棒上发生的电极反应：4OH－－4e－=O2↑＋2H2OB．电解过程中，B室中NaCl溶液的浓度将不断减小C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pHD．若将阳离子膜去掉，电解时的阳极产物发生改变8．厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理，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)。下列有关说法正确的是()A．交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，A－从浓缩室通过交换膜Ⅰ向阳极移动B．交换膜Ⅱ为阳离子交换膜，H＋从浓缩室通过交换膜Ⅱ向阴极移动C．阳极的电极反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑D．400mL0.1mol·L－1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升到0.6mol·L－1，则阴极上产生的H2在标准状况下的体积为2.24L9．(2023·海口高二期中)KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂，KIO3可采“电解法”制备，装置如图所示。下列说法正确的是()A．溶液中K＋的迁移方向是从乙室到甲室B．装置中每转移2mole－，产生气体体积为22.4LC．电解过程中，阴极区溶液的pH增大D．电解时阳极的电极反应式为I2－10e－＋12OH－=2IOeq\o\al(－,3)＋6H2O10.某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，原理示意图如图。经过一段时间后，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀随废水排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。下列说法不正确的是()A．阴极区发生的电极反应包括：2H＋＋2e－=H2↑B．还原Cr2Oeq\o\al(2－,7)的主要反应是Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2OC．废水的pH过高或过低均会降低铬的去除率D．电解槽工作时，Cr2Oeq\o\al(2－,7)通过阴离子交换膜从阳极室进入阴极室11.某污水处理厂利用电解法处理含酚废水并制氢，工作原理如图所示。下列说法正确的是()A．X为电源的正极，a极发生还原反应B．a极电极反应式为C6H5OH＋11H2O－28e－=6CO2↑＋28H＋C．产生标准状况下4.48LCO2，则有1.4molH＋通过质子交换膜D．电解后将两极区溶液混合，与原废水相比较，溶液的pH保持不变12．(12分)氮氧化物(NOx)造成酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏等危害，不仅破坏自然生态环境，而且严重危害人类健康。采用合适的还原剂能够实现烟气的高效脱硝。(1)用食盐水作电解液电解烟气脱氮的原理如图所示，NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NOeq\o\al(－,3)，尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。电流密度和溶液pH对烟气脱氮的影响如图所示。①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NOeq\o\al(－,3)，反应的离子方程式为_____________________。②溶液的pH对NO去除率影响的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)采用电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。①直流电源的负极为______(填“A”或“B”)；该电解装置应选择______(填“阳”或“阴”)离子交换膜。②若以处理NO2为模拟实验，阳极发生的电极反应为_________________________________。(3)含铈溶液可以处理大气中的氮氧化物，并可通过电解法再生。铈元素(Ce)常见的化合价有＋3价、＋4价。NO可以被含Ce4＋的溶液吸