第09练-以隔膜在电化学中的功能突破电解原理(原卷版)

第09练以隔膜在电化学中的功能突破电解原理【知识结构】【思维模型】【解题步骤】1．下列各图所示装置能达到实验目的的是A．图甲，验证铁的吸氧腐蚀 B．图乙，保护水体中的钢铁设备C．图丙，在铁制品表面镀锌 D．图丁，蒸干FeSO4溶液制绿矾晶体2．铅酸蓄电池的工作原理为：，下列判断错误的是A．K闭合时，c电极反应为B．当电路中转移0.2mol电子时，Ⅰ中消耗的为0.2molC．K闭合时，Ⅱ中向c电极迁移D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极3．利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。下列说法正确的是A．氯碱工业中，X电极上反应式是B．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2+浓度不变C．在铁片上镀铜时，X是纯铜D．制取金属镁时，Z是氯化镁溶液4．H3PO2为一元中强酸，可用电渗析法制备。“四室电渗析法”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)。下列说法错误的是A．NaH2PO2溶液一定呈碱性B．电解过程中，会从阳极室穿过阳膜扩散至产品室，Na+会从阴极室扩散至原料室C．若将图中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，合并阳极室与产品室，则产品中会混有H3PO4杂质D．阳极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+5．如图是氯碱工业中的电解装置，下列说法不正确的是A．电解总反应式为：B．阳极电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑C．离子膜可以防止OH-移向阳极D．e处加入饱和食盐水，d处加入纯水6．水系钠离子电池有望代替锂离子电池和铅酸电池，工作原理如图所示。下列说法错误的是A．放电时，电极N上的电势高于电极M上的电势B．充电时，光电极参与该过程C．该交换膜为阴离子交换膜D．放电时总反应为：7．近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法不正确的是A．Ni2P电极与电源正极相连B．在In/In2O3-x电极上发生的反应为：CO2+H2O+2e-=HCOO-+OH-C．In/In2O3-x电极上可能有副产物H2生成D．一段时间后，右侧电极室内溶液pH显著降低8．以锂硫电池(电池的总反应为2Li+xS=Li2Sx)为电源，电解含(NH4)2SO4的废水制备硫酸和化肥的原理如图(不考虑其他杂质离子的反应)。下列说法正确的是A．a为锂硫电池的负极B．电解池中膜1和膜2都是阳离子交换膜C．锂硫电池每消耗2.8g锂，理论上M室产生2.24L气体(标准状况)D．电解一段时间后，原料室中溶液的pH会下降9．今年2月我国科研团队在CO2电化学还原反应机理的研究上取得新突破，明确了CO2电化学还原反应的控速步骤为CO2吸附过程。CO2电化学还原法中采用TiO2纳米管作电解池工作电极，惰性电极作辅助电极，以一定流速通入CO2，测得CO2生成CO的产率接近80%。下列说法不正确的是A．辅助电极与电源正极相连B．工作电极上主要发生的电极反应为：CO2+2HCO+2e-=CO+2CO+H2OC．电解一段时间，交换膜左侧溶液的浓度不变D．TiO2纳米管的使用是CO产率较高的关键10．CO2制取ZnC2O4的示意图如图，下列说法错误的是A．n为电源的正极B．电解池工作时，Pb电极上的电极反应式为C．电解池工作时，从右侧电极工作室往左侧电极工作室迁移D．电解池工作时，外电路电流的流动方向为m→电源，电源→n11．一种基于氯碱工业的分步制氢装置如图所示，乙电极材料为[与(0≤x≤1)]，甲、丙电极为Pt电极，下列说法错误的是A．当开关K拨向b时，Ⅱ室中经过交换膜向左移动B．该过程的，总反应为C．开关K反复拨向a、b电解数次后，Ⅰ室电解质溶液浓度增大，Ⅱ室电解质溶液浓度减小D．当开关K拨向a时，乙电极的电极反应式为(0≤x≤1)12．空间站中的物质循环利用是重要研究课题。关于如下“转化图”，说法正确的是A．Sabatier反应器中反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4B．水电解系统的阳极产物应该输送进入Sabatier反应器C．采用高压和合适催化剂均有利于提高Sabatier反应器中的反应D．由图可知，该系统中H2O的循环利用率为100%13．利用电解原理，将转化为高纯，其装置如图所示：下列说法正确的是A．电极上的电极反应式为B．放电过程中每消耗转移电子C．电解时阴极区保持不变D．电解过程中从右往左移动14．使用交替排列的单价选择性阳离子交换膜和阴离子交换膜的电渗析过程如图所示。电渗析分离离子的原理是单价阳离子(例如：Li+、Na+、K+)通过单价选择性阳离子交换膜迁移到浓缩室，而二价阳离子(例如：Ca2+、Mg2+)被阻挡，留在脱盐室，达到富集锂的目的。下列说法错误的是A．电极W连接电源正极，电极N连接电源负极B．X口流出的是富Li+盐水，Y口流出的是贫Li+盐水C．选择性离子交换膜是电渗析技术应用于盐湖卤水提锂的关键D．该电渗析过程总的电解方程式为2H2O2H2↑+O2↑15．氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池串联组合的新工艺可节能，装置图如图，下列叙述错误的是(注：假定空气中氧气的体积分数为20%)A．A池为电解池，B池为燃料电池B．c>a>bC．X为Cl2，Y为H2D．若生成标准状况下22.4LX，则理论上消耗标准状况下空气28L1．（2021年全国甲卷）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是A．在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B．阳极上的反应式为：+2H++2e-=+H2OC．制得乙醛酸，理论上外电路中迁移了电子D．双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移2．（2021年全国乙卷）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。下列叙述错误的是A．阳极发生将海水中的氧化生成的反应B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的C．阴极生成的应及时通风稀释安全地排入大气D．阳极表面形成的等积垢需要定期清理3．（2020年全国1卷）科学家近年发明了一种新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是A．放电时，负极反应为B．放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2molC．充电时，电池总反应为D．充电时，正极溶液中OH−浓度升高4．（2020年全国2卷）电致