專題八-離子交換膜在電化學(xué)中的應(yīng)用高二化學(xué)期末專題復(fù)習(xí)(人教版2019選擇性必修1)(原卷版)

專題八離子交換膜在電化學(xué)中的應(yīng)用(建議用時：45分鐘)1．(2021·山東棗莊八中高二月考)已知X、Y均為惰性電極，海水中富含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等離子，用如圖裝置模擬海水淡化的過程。下列敘述中不正確的是()A．N是陰離子交換膜B．Y電極上產(chǎn)生有色氣體C．X電極區(qū)有渾濁產(chǎn)生D．X電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O2．一種全天候太陽能電化學(xué)電池的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A.該電池能將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和電能B.光照時，a極周圍pH減小C.光照時，H+由a極室透過質(zhì)子膜進(jìn)入b極室D.光照時，a極的電極反應(yīng)式為V3++e-=V2+3．以石墨負(fù)極(C)、LiFePO4正極組成的鋰離子電池的工作原理如圖所示(實際上正負(fù)極材料是緊貼在鋰離子導(dǎo)體膜兩邊的)。充放電時，Li＋在正極材料上脫嵌或嵌入，隨之在石墨中發(fā)生了LixC6生成與解離。下列說法正確的是()A．鋰離子導(dǎo)電膜應(yīng)有保護(hù)成品電池安全性的作用B．該電池工作過程中Fe元素化合價沒有發(fā)生變化C．放電時，負(fù)極材料上的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6D．放電時，正極材料上的反應(yīng)為LiFePO4－xe－=Li1－xFePO4＋xLi＋4．．三室式電滲析法處理含乳酸表示乳酸分子，表示乳酸根離子廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，下列說法正確的是

A．負(fù)極區(qū)電極反應(yīng)式為B．交換膜cd為陽離子交換膜，從正極區(qū)通過交換膜向濃縮室移動C．通過一段時間后濃縮室水的量減少，導(dǎo)致乳酸溶液濃度上升D．當(dāng)電路中通過電子的電量時，兩極共產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體5．如圖是質(zhì)子交換膜氫氧燃料電池，下列敘述正確的是（）A．溶液中透過質(zhì)子交換膜從右向左遷移B．b極發(fā)生氧化反應(yīng)C．電子從a極流出，經(jīng)溶液到b極D．該電池在使用過程中，的物質(zhì)的量保持不變6．某工廠采用如圖裝置處理化石燃料開采、加工過程產(chǎn)生的H2S廢氣，已知電解池中的兩個電極均為惰性電極。下列說法不正確的是A．若交換膜為質(zhì)子交換膜，則NaOH溶液的濃度逐漸變大，需要定期更換B．若交換膜為陽離子交換膜，b電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色沉淀C．電極a為陽極D．反應(yīng)池中處理H2S的反應(yīng)是H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+7．雙極膜(BP)是陰、陽復(fù)合膜，在直流電的作用下，陰、陽膜復(fù)合層間的H2O解離成H+和OH-，作為H+和OH-離子源。利用雙極膜電滲析法電解食鹽水可獲得淡水、NaOH和HCl，其工作原理如圖所示，M、N為離子交換膜。下列說法錯誤的是（）A．Y電極與電源正極相連，發(fā)生的反應(yīng)為4OH--4e-=O2+2H2O↑B．M為陰離子交換膜，N為陽離子交換膜C．“雙極膜組”電滲析法也可應(yīng)用于從鹽溶液(MX)制備相應(yīng)的酸(HX)和堿(MOH)D．若去掉雙極膜(BP)，電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，兩極共得到0.5mol氣體8．硼酸(H3BO3)為一元弱酸，已知H3BO3與足量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為H3BO3＋OH－=B(OH)eq\o\al(－,4)，H3BO3可以通過電解的方法制備。其工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)。下列說法正確的是()A．當(dāng)電路中通過1mol電子時，可得到1molH3BO3B．將電源的正負(fù)極反接，工作原理不變C．陰極室的電極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋D．B(OH)eq\o\al(－,4)穿過陰膜進(jìn)入陰極室，Na＋穿過陽膜進(jìn)入產(chǎn)品室9．最近有研究人員利用隔膜電解法處理高濃度的乙醛(CH3CHO)廢水轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸。實驗室以一定濃度的乙醛-Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液，模擬乙醛廢水的處理過程，其裝置如圖所示。下列說法不正確的是()A．直流電源a端連接的電極發(fā)生氧化反應(yīng)B．若以氫氧燃料電池為直流電源，燃料電池的a極應(yīng)通入H2C．反應(yīng)進(jìn)行一段時間，電極Y附近溶液的酸性減弱D．電解過程中，陽極區(qū)生成乙酸，陰極區(qū)生成乙醇10．用陰離子交換膜控制電解液中OH－的濃度制備納米Cu2O，反應(yīng)為2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，裝置如圖。下列說法中正確的是()A．電解時Cl－通過交換膜向Ti極移動B．陽極發(fā)生的反應(yīng)為2Cu－2e－＋2OH－=Cu2O＋H2OC．陰極OH－放電，有O2生成D．Ti電極和Cu電極生成物物質(zhì)的量之比為2∶111．用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的NHeq\o\al(＋,4)，模擬裝置如圖所示。下列說法正確的是()A．陽極室溶液由無色變成棕黃色B．陰極的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑C．電解一段時間后，陰極室溶液中的pH升高D．電解一段時間后，陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NH4)3PO412．根據(jù)下列要求回答問題。(1)次磷酸鈷[Co(H2PO2)2]廣泛用于化學(xué)鍍鈷，以金屬鈷和次磷酸鈉為原料，采用四室電滲析槽電解法制備，原理如圖。則Co的電極反應(yīng)式為_____________，A、B、C為離子交換膜，其中B為________離子交換膜(填“陽”或“陰”)。(2)我國科研人員研制出的可充電“Na-CO2”電池，以鈉箔和多壁碳納米管(MWCNT)為電極材料，總反應(yīng)方程式為4Na＋3CO22Na2CO3＋C。放電時該電池“吸入”CO2，其工作原理如圖所示。①放電時，正極的電極反應(yīng)式為______________________________________。②若生成的Na2CO3和C全部沉積在正極表面，當(dāng)正極增加的質(zhì)量為28g時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。③可選用高氯酸鈉-四甘醇二甲醚作電解液的理由是__________________。(3)用電化學(xué)法模擬工業(yè)處理SO2。將硫酸工業(yè)尾氣中的SO2通入如圖裝置(電極均為惰性材料)進(jìn)行實驗，可用于制備硫酸，同時獲得電能：①M極發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________