专题42 多池串联 十年(2015-2024)高考化学真题分类汇编(原卷版)_第1页
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专题42 多池串联 十年(2015-2024)高考化学真题分类汇编(原卷版)_第3页
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2013-2024年十年高考真题汇编PAGEPAGE1专题42多池串联与膜装置考点十年考情(2015-2024)命题趋势考点1多池串联装置2022•山东卷交换膜隔离两种电解质溶液,避免负极材料与能发生反应的电解质溶液直接接触,能提高电流效率。这类试题均以“文字叙述+离子交换膜+电化学装置图”的方式呈现,考查的并不是离子交换膜的具体结构,而是以离子交换膜在化学电源、电解制备物质或电渗析等方面的实际应用为载体,考查电化学基础知识及基本的化学思想与方法。考点2单膜装置2023•山东卷、2020•山东卷、2016·浙江理综、2015·天津卷考点3双膜装置2022•全国甲卷、2021•广东选择性卷、2021•天津卷、2020•山东卷、2016·全国I卷考点1多池串联装置1.(2022•山东卷,13)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸盐生成CO2,将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2转化为Co2+,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法正确的是()A.装置工作时,甲室溶液pH逐渐增大B.装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸C.乙室电极反应式为LiCoO2+2H2O+e-+4H+=Li++Co2++4OH-D.若甲室Co2+减少,乙室Co2+增加,则此时已进行过溶液转移考点2单膜装置1.(2023•山东卷,11)利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是()A.甲室电极为正极B.隔膜为阳离子膜C.电池总反应为:D.NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响2.(2020•山东卷,13)采用惰性电极,以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响,下列说法错误的是()A.阳极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑B.电解一段时间后,阳极室的pH未变C.电解过程中,H+由a极区向b极区迁移D.电解一段时间后,a极生成的O2与b极反应的O2等量3.(2016·浙江理综,11)金属(M)–空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是()A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面B.比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池,Al–空气电池的理论比能量最高C.M–空气电池放电过程的正极反应式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)nD.在M–空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜4.(2015·天津卷,4)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是()A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡考点3双膜装置1.(2022•全国甲卷,10)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)42-存在)。电池放电时,下列叙述错误的是()A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移B.Ⅰ区的SO42-通过隔膜向Ⅱ区迁移C.MnO2电极反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)42-+Mn2++2H2O2.(2021•广东选择性卷,16)钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是()A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo,Ⅰ室溶液质量理论上减少16gC.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变D.电解总反应:为2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+3.(2021•天津卷,11)如下所示电解装置中,通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成,Fe2O3逐渐溶解,下列判断错误的是()A.a是电源的负极B.通电一段时间后,向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色C.随着电解的进行,CuCl2溶液浓度变大D.当0.01molFe2O3完全溶解时,至少产生气体336mL(折合成标准状况下)4.(2020•山东卷,10)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是()A.负极反应为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+B.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜C.当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5gD.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2:15.(2016·全国I卷,11)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()A.通电后中间隔室

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