2023届高考化学一轮复习 化学反应原理五多室、隔膜的电化学装置.pdf

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1、(5)多 室、隔 膜 的 电 化 学 装 置 1.我 国 科 学 家 开 发 设 计 一 种 天 然 气 脱 硫 装 置，利 用 如 图 装 置 可 实 现：H2S+02=H202+SO已 知 甲 池 中 有 如 图 所 示 的 转 化。下 列 说 法 错 误 的 是()B.该 装 置 工 作 时，溶 液 中 的 H*从 甲 池 经 过 全 氟 磺 酸 膜 进 入 乙 池 C.甲 池 碳 棒 上 发 生 电 极 反 应：AQ+2H*+2e=H,A QD.乙 池 处 发 生 反 应：H2S+I；=3 r+S；+2H2.某 研 究 机 构 使 用 Li-So。？电 池 作 为 电 源 电 解 制

2、备 N M H F O J,其 工 作 原 理 如 图 所 示。已 知 电 池 反 应 为 2Li+SC)2C12=2LiCl+SC)2T，下 列 说 法 错 误 的 是()e I o o-选 择 性 透 过 膜 稀 硫 酸 产 品 室 NaH2POz稀 氢 氧 化 场 溶 液A.电 池 中 c 电 极 的 电 极 反 应 式 为 SO2cL+2e-=2 C r+S O2 TB.电 池 的 e 极 连 接 电 解 池 的 g 极 C.膜 a、c 是 阳 离 子 交 换 膜，膜 b 是 阴 离 子 交 换 膜 D.电 解 池 中 不 锈 钢 电 极 附 近 溶 液 的 pH增 大 3.2021年

3、 1月 2 0日 中 国 科 学 院 和 中 国 工 程 院 评 选 出 2020年 世 界 十 大 科 技 进 展，排 在 第 四 位 的 是 一 种 可 借 助 光 将 二 氧 化 碳 转 化 为 甲 烷 的 新 型 催 化 转 化 方 法：CO2+4H2=C H4+2 H,O,这 是 迄 今 最 接 近 人 造 光 合 作 用 的 方 法。某 光 电 催 化 反 应 器 如 图 所 示，A 电 极 是 Pt/CNT,B 电 极 是 TiO2 O通 过 光 解 水，可 由 CO?制 得 异 丙 醇。下 列 说 法 不 正 确 的 是（）合 成 量 白 筋 纤 维 J RA.A极 是 电 池

4、 的 正 极 B.B极 的 电 极 反 应 为 2 H q-4 e-=O2 T+4H，C.A极 选 用 高 活 性 和 高 选 择 性 的 电 化 学 催 化 剂 能 有 效 抑 制 析 氢 反 应 D.每 生 成 30g异 丙 醇 转 移 的 电 子 数 目 为 9A 4.某 化 学 课 外 活 动 小 组 拟 用 铅 蓄 电 池 为 直 流 电 源，进 行 电 絮 凝 净 水 的 实 验 探 究，设 计 的 实 验 装 置 如 图 所 示，下 列 叙 述 正 确 的 是（）A.X电 极 质 量 减 轻，Y 电 极 质 量 增 加 B.电 解 池 阳 极 上 被 氧 化 的 还 原 剂 有

5、A1和 H2O电 解 C.电 解 池 的 总 反 应 为 2A1+6H2O=2 A 1(O H)3+3H2TD.每 消 耗 103.5gPb,理 论 上 电 解 池 阴 极 上 有 lmolH2生 成 5.一 种 水 性 电 解 液 Z n-M nO?离 子 选 择 双 隔 膜 电 池 如 图 所 示（K O H溶 液 中,Zn?+以 Zn（OH）；存 在）。电 池 放 电 时，下 列 叙 述 错 误 的 是（）M nO?电 极 离 子 选 择 隔 膜 Zn电 极 I二 H fO,溶 液-JSO4溶 液 二 KOH溶 液 I n mA.n 区 的 K*通 过 隔 膜 向 川 区 迁 移 B.I

6、区 的 SO：通 过 隔 膜 向 II区 迁 移 C.M nO,电 极 反 应：MnO,+4H+2e-Mn2+2H,0D.电 池 总 反 应：Zn+4OH-+MnO,+4H=Zn(OH)；+M n+2H Q6.厨 房 垃 圾 发 酵 液 通 过 电 渗 析 法 处 理 同 时 得 到 乳 酸 的 原 理 如 图 所 示（图 中 H A表 示 乳 酸 分 子，A-表 示 乳 酸 根 离 子）。下 列 有 关 说 法 中 正 确 的 是（）浓 HA溶 液 惰 性 电 极/交 换 膜 I浓 缩 室 交 换 膜 n悟 性 电 极 0.1 mol-L1稀 HA溶 液 发 酵 液 硫 酸 溶 液（含 A-

7、）A.交 换 膜 1为 阴 离 子 交 换 膜，A-从 浓 缩 室 通 过 向 阳 极 移 动 B.交 换 膜 II为 阳 离 子 交 换 膜，H 从 浓 缩 室 通 过 向 阴 极 移 动 C.阳 极 的 电 极 反 应 式 为 2H2O+2C=H,T+2OHD.400mL0.1mol-L 乳 酸 溶 液 通 电 一 段 时 间 后，浓 度 上 升 到 0.6mol-L,则 阴 极 上 产 生 的 H?的 体 积 在 标 准 状 况 下 为 2.24L7.高 铁 酸 钠（NazFeO4）在 水 处 理 中 起 着 净 化 的 作 用，利 用 电 解 法 制 备 高 铁 酸 钠 的 装 置 如

8、 图。A.甲、乙 室 间 的 交 换 膜 为 阳 离 子 交 换 膜，乙、丙 室 间 的 交 换 膜 为 阴 离 子 交 换 膜 B.Fe作 阳 极，电 极 反 应 式 为 Fe+80H-6 e-=F e O;-+4 H2OC.A 口 产 品 为 NaOH溶 液 和 H,B 口 产 品 为 Na,FeO,溶 液 和 O,D.需 要 向 乙 室 和 丙 室 中 不 断 补 充 NaOH浓 溶 液，电 解 生 成 的 NaOH可 循 环 使 用 8.利 用 含 双 膜（阴 离 子 交 换 膜 和 过 滤 膜）电 解 装 置 将 普 通 电 解 精 炼 铜 所 制 备 的 精 铜（仍 含 微 量 杂

9、 质）提 纯 为 高 纯 度 铜。下 列 有 关 叙 述 正 确 的 是（）电 极 a 电 源 F-电 极 b甲 膜 3至 CU(NO3)2溶 液 乙 膜 阳 极 液 净 化 装 置 A.电 极 a 为 精 铜，电 极 b 为 图 纯 度 铜 B.电 极 a上 发 生 的 反 应 为 40H-4e=02 T+2 H qC.甲 膜 为 阴 离 子 交 换 膜，可 阻 止 杂 质 阳 离 子 进 入 阴 极 区 D.当 电 路 中 通 过 O.lmol电 子 时，溶 解 3.2g精 铜 9.羟 基 自 由 基（O H）是 自 然 界 中 氧 化 性 仅 次 于 氟 的 氧 化 剂。我 国 科 学

10、家 设 计 了 一 种 能 将 苯 酚 氧 化 为 CO?、出。的 原 电 池 一 电 解 池 组 合 装 置（如 图），该 装 置 能 实 现 发 电、环 保 二 位 一 体。下 列 说 法 错 误 的 是（）产,N溶 液 CH,OHC 02Na?SO,溶 液 石 星 烯 复 合 号 电 凝 胶 颗 粒 一 IT L高 浓 度 含 苯 酚 废 水 A.a极 为 正 极，c 极 为 阴 极 B.b 极 的 电 极 反 应 式 为 C6H50H-28e-+11H2O=6 C O2 T+28H+C.d极 区 苯 酚 被 氧 化 的 化 学 方 程 式 为 C6H5OH+2 8-OH=6CC）2 T

11、+17H2OD.右 侧 装 置 中，每 转 移 0.7mole.，c、d 两 极 共 产 生 气 体 3.36 L（标 准 状 况）10.电 化 学 原 理 在 工 业 生 产 中 发 挥 着 巨 大 的 作 用。Na#eo&是 制 造 高 铁 电 池 的 重 要 原 料，同 时 也是 一 种 新 型 的 高 效 净 水 剂。在 工 业 上 通 常 利 用 如 图 装 置 生 产 Na?FeO4，下 列 说 法 正 确 的 是（）b%NaOH溶 液 Na?FeO,溶 液 a%NaOH溶 液 NaOH浓 溶 液 A.阳 极 的 电 极 反 应 式 为 Fe+8OH-6 e-=F e O j+4

12、H2OB.右 侧 的 离 子 交 换 膜 为 阳 离 子 交 换 膜 C.阴 极 区“%D.阴 极 产 生 的 气 体 是 氧 气 11.碱 性 硼 化 钿（V B 2）-空 气 电 池 工 作 时 反 应 为 4VB产 口 4B2O3+2YO5。用 该 电 池 为 电 源，选 用 惰 性 电 极 电 解 硫 酸 铜 溶 液，实 验 装 置 如 图 所 示。当 外 电 路 中 通 过 0.04m ol电 子 时，B装 置 内 共 收 集 到 0.448L气 体（标 准 状 况），则 下 列 说 法 正 确 的 是（)A.V B2电 极 发 生 的 电 极 反 应 式 为 2VB2+1 l H

13、q-2 2 e-V O+2 B Q,+2 2+B.外 电 路 中 电 子 由 c 电 极 流 向 VB2电 极 C.电 解 过 程 中，b 电 极 表 面 先 有 红 色 物 质 析 出，然 后 有 气 泡 产 生 D.若 B 装 置 内 的 液 体 体 积 为 2 0 0 m L,则 CuSO J 容 液 的 物 质 的 量 浓 度 为 0.05 mol12.海 洋 是 一 个 十 分 巨 大 的 资 源 宝 库，海 水 中 含 量 最 多 的 是 H、O 两 种 元 素，还 含 有 Na、ChM g、B r、Ca、S 等 元 素。海 水 资 源 的 利 用 主 要 包 括 海 水 淡 化、

14、海 水 晒 盐，从 海 水 中 制 取 镁、钾、溪 等 化 工 产 品。从 海 水 中 提 取 镁 的 步 骤 是 将 石 灰 乳 加 入 海 水 沉 淀 池 中，得 到 氢 氧 化 镁 沉 淀，再将 氢 氧 化 镁 与 盐 酸 反 应，得 到 的 溶 液 蒸 发 结 晶，获 得 六 水 合 氯 化 镁 晶 体（MgCl 6凡 O）,进 一 步 操 作 得 到 无 水 氯 化 镁，电 解 熔 融 氯 化 镁 可 获 得 单 质 镁。海 水 淡 化 是 解 决 淡 水 资 源 短 缺 的 有 效 途 径 之 一，其 方 法 主 要 有 蒸 储 法、电 渗 析 法 和 离 子 交 换 法 等。电

15、渗 析 法 淡 化 海 水 的 原 理 如 图 所 示。下 列 说 法 正 确 的 是（）b为 阴 离 子 交 换 膜 A.该 装 置 将 化 学 能 转 化 成 电 能 B.阴 极 发 生 的 电 极 反 应 为 2 c-2 一。？TC.II室 中 流 出 淡 水，I、HI室 流 出 液 中 NaCl浓 度 变 大 D.若 将 a、b 膜 的 位 置 互 换，则 不 能 获 得 淡 水 13.下 列 装 置 由 甲、乙 两 部 分 组 成（如 图 所 示），甲 是 能 将 废 水 中 的 乙 二 胺 H N lC H zhN H 2 氧 化 为 环 境 友 好 物 质 的 化 学 电 源。当

16、 电 池 工 作 时，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.电 子 的 流 动 方 向：M-Fe-CuSC4溶 液-C u-NB.M 极 的 电 极 反 应 式：H2N（CH2）2 NH,+160H-16e-=2 C O2 T+N2 T+12H,0C.当 N 极 消 耗 SELO。时，铁 电 极 质 量 增 加 32gD.一 段 时 间 后，乙 中 CuSO,溶 液 浓 度 基 本 保 持 不 变14.用 铅 蓄 电 池 进 行 电 絮 凝 净 水 是 水 净 化 方 面 的 一 项 研 究 课 题，其 工 作 原 理 如 图 所 示，下 列 叙 述 正 确 的 是（）A.Y 极 的 电 极

17、反 应：PbO?+2e-+S 0 j+4JT=P b S O4+2H,OB.铅 蓄 电 池 工 作 时 H*向 X 极 移 动 C.电 解 池 的 总 反 应 本 质 为 电 解 水 D.每 消 耗 103.5gPb,理 论 上 电 解 池 阴 极 上 有 11.2LH2生 成 15.某 实 验 小 组 利 用 燃 料 电 池 浓 缩 NaOH溶 液，装 置 如 图 所 示。已 知 通 入 左 右 两 室 的 NaOH溶 液 的 体 积 相 同 且 体 积 变 化 忽 略 不 计，钠 离 子 交 换 膜 只 允 许 Na*通 过。下 列 说 法 正 确 的 是（）A.工 作 时，电 能 转 变

18、 为 化 学 能 B.负 极 的 反 应 式：H,-2 e=2 H+C.数 值 大 小：bac D.如 每 升 溶 液 消 耗 HzO.lmol,则|c-=0.216.利 用 双 极 膜 电 解 制 备 磷 酸 和 氢 氧 化 钠 的 原 理 如 图 所 示。己 知 双 极 膜 是 一 种 复 合 膜，在 直 流 电 作 用 下，中 间 界 面 内 水 解 离 为 H+和 O H 1 并 实 现 其 定 向 通 过。下 列 说 法 正 确 的 是（）B.双 极 膜 中 a 为 H+，b 为 OH，C.当 电 路 中 通 过 4m oi电 子 时，电 极 Y 上 产 生 Im ol气 体 D.M

19、膜 为 阴 离 子 交 换 膜，N 膜 为 阳 离 子 交 换 膜 17.某 课 题 组 利 用 盐 度 梯 度 和 氧 化 还 原 工 艺，成 功 的 设 计 了 下 图 所 示 的 电 池 装 置，将 酸 性 废 水 中 存 在 的 高 毒 性 Cr,O；转 化 为 低 毒 性 C r。下 列 说 法 错 误 的 是（）A.该 电 池 利 用 溶 液 盐 度 梯 度 产 生 电 动 势,B.根 据 图 中 所 示，A M为 阴 离 子 交 换 膜,C 2表 示 高 浓 度 盐 溶 液 C M为 阳 离 子 交 换 膜 C.电 池 正 极 的 电 极 反 应 式 为 Cr2。；+6右+1 4

20、 H+-2 C/+7也 0D.负 极 产 生 标 准 状 况 下 6.72 L 氧 气 时，理 论 上 转 化 0.2 m olC rq；18.电 镀 行 业 产 生 的 酸 性 含 铭 废 水 对 环 境 有 污 染，其 中 所 含 的+6 价 格（以 C r,O f形 式 存 在）是 主 要 污 染 物，可 采 用 电 解 法 将 其 除 去。向 酸 性 含 格 废 水 中 加 入 适 量 NaCl固 体，以 F e为 阴、阳电 极 进 行 电 解。经 过 一 段 时 间，有 Cr(OH)3和 Fe(0H)3沉 淀 生 成，从 而 使 废 水 中 铝 含 量 低 于 排 放 标 准。装 置

21、 如 图 所 示。使*J H U t*已 知：在 酸 性 环 境 下，Cr(VI)通 常 以 CO；-的 形 式 存 在；C r2O 的 氧 化 能 力 强 于 CrOf;常 温 下，部 分 阳 离 子 以 氢 氧 化 物 形 式 沉 淀 时 溶 液 的 p H 如 下 表 所 示:阳 离 子 Fe3+Fe2+C产 开 始 沉 淀 的 pH 1.9 7.0 4.3沉 淀 完 全 的 pH 3.2 9.0 5.6(1)向 酸 性 含 铝 废 水 中 加 入 适 量 Na。固 体 的 作 用 是 o(2)B 极 上 有 大 量 氢 气 产 生，电 极 反 应 式 为。(3)结 合 化 学 用 语

22、分 析 酸 性 废 水 中 C与 O；-转 化 为 Cr(OH)3的 主 要 原 因 _。(4)电 解 过 程 中，溶 液 的 p H 不 同 时，通 电 时 间 与 溶 液 中 铭 元 素 去 除 率 的 关 系 如 图 所 示。由 图 知，电 解 还 原 法 应 采 取 的 最 佳 p H 范 围 为(填 字 母)。a.24b.46c.6-10 解 释 曲 线 I 和 曲 线 IV去 除 率 低 的 原 因:答 案 以 及 解 析 1.答 案：B解 析：本 题 考 查 一 种 脱 硫 装 置 的 工 作 原 理。由 装 置 图 可 知，光 照 条 件 下 放 电 时，在 N 型 半 导 体

23、 上 失 电 子 转 化 为 I；，则 N 型 半 导 体 为 负 极；负 极 产 生 的 I；会 被 硫 化 氢 还 原 成，达 到 循 环 使 用 的 目 的，此 时 硫 化 氢 被 氧 化 成 硫 单 质，氢 离 子 会 通 过 全 氟 磺 酸 膜 进 入 甲 池 参 与 反 应；A Q 在 碳 棒 上 得 电 子 转 化 为 凡 A Q,则 碳 棒 为 正 极；也 AQ继 续 被 氧 气 氧 化 为 A Q,达 到 循 环 使 用 的 目 的。由 分 析 可 知，该 装 置 放 电 时 有 光 能 参 与，是 一 个 将 光 能 转 化 为 电 能 和 化 学 能 的 装 置，A 正

24、确；放 电 过 程 中，氢 离 子 会 经 过 全 氟 磺 酸 膜 进 入 甲 池 参 与 反 应，B 错 误；电 池 工 作 时，碳 棒 上 发 生 的 电 极 反 应 为 AQ+2H+2e=H A Q,C 正 确；乙 池 处 硫 化 氢 被 I；氧 化 成 硫 单 质，发 生 的 反 应 为 HzS+I；-3 r+S J+2 H*,D 正 确。2.答 案：B解 析：本 题 考 查 电 解 制 备 Ni（H F 0 j 2 的 原 理。根 据 电 池 反 应 和 装 置 图 可 知，放 电 时，L i由 0价 变 为+1价，失 电 子 发 生 氧 化 反 应，则 L i电 极 作 负 极，电

25、 极 反 应 式 为 L i-e-Li*；SO2C12中 S 由+6 价 变 为+4 价，得 电 子 发 生 还 原 反 应，则 C 作 正 极，电 极 反 应 式 为 SO2Cl2+2 e-=2 C r+S O2T;电 解 池 中，N i电 极 失 去 电 子 生 成 Ni?+,Ni?+通 过 膜 a 进 入 产 品 室，所 以 银 电 极 为 阳 极，H?PO；由 HI室 通 过 膜 b 进 入 产 品 室，与 Ni?+生 成 Ni（H O）；不 锈 钢 电 极 为 阴 极，IV室 中 发 生 得 电 子 的 还 原 反 应，电 极 反 应 式 为 2H Q+2e-H2 f+2 O H.,

26、Na+通 过 膜 c 进 入 IV室，形 成 闭 合 回 路；根 据 离 子 移 动 方 向 判 断，膜 a、c 是 阳 离 子 交 换 膜，膜 b 是阴 离 子 交 换 膜。由 分 析 可 知，A、C 正 确；原 电 池 中 L i电 极 为 负 极，C 电 极 为 正 极，电 解 池 中，镇 电 极 为 阳 极，不 锈 钢 电 极 为 阴 极，则 电 池 的 极 应 该 连 接 电 解 池 的 h 极，B 错 误：电 解 池 中 不 锈 钢 电 极 发 生 的 电 极 反 应 为 2H2O+2 e-=H2 T+2。田，电 解 过 程 中，c(H)减 小，电 极 附 近 溶 液 的 pH增

27、大，D 正 确。3.答 案：D解 析：本 题 考 查 一 种 光 电 催 化 反 应 器 的 工 作 原 理。由 题 中 信 息 和 装 置 图 可 知，该 装 置 为 原 电 池,二 氧 化 碳、氢 离 子 在 A 极 分 别 得 电 子 转 化 为 异 丙 醇 和 氢 气，则 A 极 为 正 极；水 在 B 极 失 电 子 转 化 为 氧 气，B 极 为 负 极，A 正 确；B 极，水 失 电 子 生 成 氢 离 子 和 氧 气，电 极 反 应 为 2 H,O-4 e-=O2t+4 H B 正 确；A 极 上 同 时 发 生 H,得 电 子 被 还 原 成 H?、CO。得 电 子 被 还

28、原 成 异 丙 醇 两 个 反 应，选 用 高 活 性 和 高 选 择 性 的 电 化 学 催 化 剂 能 有 效 抑 制 析 氢 反 应，C 正 确；二 氧 化 碳 中 的 C 为+4价，而 异 丙 醇 中 的 C 为-2价，生 成 Im ol异 丙 醇 转 移 18mol电 子，但 正 极 反 应 中 除 生 成 异 丙 醇 外，还 生 成 氢 气，则 每 生 成 30g(0.5mol)异 丙 醇 转 移 的 电 子 数 目 大 于 9NA,D 错 误。4.答 案：B解 析：本 题 考 查 原 电 池 和 电 解 池 串 联 装 置 的 工 作 原 理。根 据 电 解 池 中 各 物 质

29、的 化 合 价 变 化 可 知，铝 电 极 失 电 子 作 阳 极，铁 电 极 水 得 电 子 作 阴 极，生 成 氢 气 和 氢 氧 根 离 子；铅 蓄 电 池 中 X 极 与 阴 极 相 连，为 负 极，电 极 反 应 式 为 Pb+S 0；-2 e-=P b S 0，Y 与 阳 极 相 连，为 正 极，电 极 反 应 PbO2+4H+SO：*+2e-=PbSO4+2H2O o铅 蓄 电 池 中 两 电 极 都 生 成 硫 酸 铅，因 此 两 个 电 极 的 质 量 都 增 加，A 项 错 误；根 据 分 析 可 知，电 解 池 阳 极 上 被 氧 化 的 还 原 剂 有 A 1和 H?。

30、，分 别 生 成 铝 离 子 和 氧 气，B 项 正 确；阳 极 可 发 生 电 极 反 应 2 A l-6 e-2 A 1”,阴 极 发 生 电 极 反 应 6H2。+6 0-3 凡 T+6OH,二 者 相 加 得 2A1+6H2。地 2Al(OH)3(胶 体)+3凡 T,该 装 置可 以 利 用 水 解 生 成 的 氢 氧 化 铝 胶 体 絮 凝 净 水，但 在 铝 电 极 的 表 面 还 有 氧 气 产 生，证 明 存 在 电 解 水 的 过 程：2H2O=O2T+2 H,T,C 项 错 误；n(Pb)=03 5g,=0.5mol,每 消 耗 0.5mol207g-mol的 P b,转

31、移 电 子 的 物 质 的 量 是 0.5molx2=lm ol,根 据 串 联 电 路 中 电 子 转 移 守 恒，电 解 池 的 阴 极 上 反 应 产 生 H,的 物 质 的 量 是().5mol,D 项 错 误。5.答 案：A解 析：电 池 分 析 Z n-M nO 2离 子 选 择 双 隔 膜 电 池 MnO2电 极 为 正 极，Z n电 极 为 负 极，电 池 放 电 时，电 解 质 溶 液 中 阴 离 子 向 负 极 移 动，阳 离 子 向 正 极 移 动，A 项 错 误；I 区 中 的 SO：通 过 隔 膜 向 II区 迁 移，B项 正 确；MnO?电 极 为 正 极，电 极

32、反 应 式 为 MnO2+2e-+4H+-M n+2H 2。，C 项 正 确；根 据 正 负 两 极 的 电 极 反 应 式 可 得 电 池 总 反 应，D 项 正 确。6.答 案：D解 析：左 边 电 极 为 阳 极，电 极 反 应 式 为 2HQ-4 e-4 H*+O/,生 成 的 H，通 过 交 换 膜 I 进 入 浓 缩 室，所 以 交 换 膜 I 为 阳 离 子 交 换 膜，右 边 电 极 反 应 式 为 2H2O+2e=2 O H+凡 牛，溶 液 中 A-从 右 侧 通 过 交 换 膜 II进 入 浓 缩 室，所 以 II为 阴 离 子 交 换 膜，故 A、B错 误：阳 极 上 水

33、 失电 子 生 成 氢 离 子 和 氧 气，电 极 反 应 式 为 2H3O-4 e-4H，+Oz T,故 C 错 误；400mL0.Imol 厂 乳 酸 溶 液 通 电 一 段 时 间 后，浓 度 上 升 到 0.6m ol.L-,则 生 成 的 乳 酸 物 质 的 量 为 0.4Lx(0.6-0.l)mol-L=0.2mol,转 移 的(H,)等 于 生 成 的“(HA),为 0.2 m o l,同 时 转 移 电 子 的 物 质 的 量 为 0.2m ol,根 据 2H2O+2 e-=2 O H-+H 2 T 知，生 成 氢 气 的 物 质 的 量 为 O.lm oL在 标 准 状 况

34、下 的 体 积 是 2.2 4 L,故 D 正 确。7.答 案：C解 析：本 题 考 查 电 解 法 制 备 高 铁 酸 钠。由 装 置 图 可 知，C 极 上 H?O得 电 子 转 化 为 H 2,则 C 为 阴 极，F e电 极 上 F e失 电 子 转 化 为 F e O j,F e作 阳 极，电 解 池 中 阳 离 子 移 向 阴 极，阴 离 子 移 向 阳 极，故 乙 池 中 Na*经 左 侧 离 子 交 换 膜 进 入 甲 池，O H 经 右 侧 离 子 交 换 膜 进 入 丙 池。根 据 分 析 可 知，甲、乙 室 间 的 交 换 膜 为 阳 离 子 交 换 膜，乙、丙 室 间

35、的 交 换 膜 为 阴 离 子 交 换 膜，A 正 确；阳 极 上，F e失 电 子 与 O H 反 应 生 成 FeO；,电 极 反 应 式 为 Fe+8OH-6 e=F e O r+4 H2O,B 正 确；甲 池 中 水 放 电 生 成 H2和 OH，OPT与 Na卡 结 合 使 NaOH溶 液 浓 度 变 大，而 丙 池 中 铁 放 电 转 化 为 Na?FeO4,无 O?生 成，C 错 误；乙 室 中 Na，向 甲 室 移 动，O H 向 丙 室 移 动，会 导 致 浓 NaOH溶 液 变 稀，丙 室 中 浓 NaOH溶 液 因 生 成 Na2FeO4而 被 消 耗，因 此 需 要 不

36、 断 补 充 NaOH浓 溶 液，甲 室 中 生 成 的 NaOH可 以 循 环 利 用，D 正 确。8.答 案：C解 析：电 解 池 阴 极 与 电 源 负 极 相 连，根 据 图 示，电 极 a 为 阴 极，电 极 b 为 阳 极，该 过 程 为 铜 的 精 炼，则 精 铜 作 阳 极，高 纯 铜 作 阴 极，电 极 b 上 铜 单 质 失 去 电 子 变 为 铜 离 子，主 要 电 极 反 应 为 C u-2 e-=C u2+,经 过 净 化 装 置，硝 酸 铜 溶 液 进 入 电 极 a 的 阴 极 室，由 于 精 铜 仍 含 微 量 杂 质，则 乙 膜 为 过 滤 膜，可 阻 止 阳

37、 极 泥 及 杂 质 进 入 阴 极 区，甲 膜 为 阴 离 子 交 换 膜，可 阻 止 杂 质 阳 离 子 进 入 阴 极 区，电 极 a 上，铜 离 子 得 到 电 子 形 成 铜 单 质，电 极 反 应 为 Cu?+2e=C u,从 而 获 得 高 纯 度 铜 由 于 精 铜 中 仍 含 微 量 杂 质，当 精 铜 作 阳 极 时，精 铜 中 活 泼 的 金 属 杂 质(Fe、Z n等)也和 铜 一 起 发 生 电 极 反 应，即 阳 极 上 除 了 发 生 C u-2 e-=C u 2+,还 有 其 他 金 属 杂 质 失 电 子，同 时 精 铜 中 还 含 有 不 参 与 电 极 反

38、 应 的 固 体 杂 质，则 当 电 路 中 通 过 O.lmol电 子 时，溶 解 精 铜 的 质 量 不 是 3.2 g,故 D 错 误。9 答 案:D解 析：本 题 考 查 原 电 池-电 解 池 组 合 装 置。由 装 置 图 可 知，左 侧 装 置 中 存 在 自 发 进 行 的 氧 化 还 原 反 应，为 原 电 池，a 电 极 上 重 铝 酸 根 离 子 得 电 子 发 生 还 原 反 应，为 原 电 池 的 正 极，b 电 极 上 苯 酚 失 电 子 发 生 氧 化 反 应，为 原 电 池 的 负 极：右 侧 装 置 为 电 解 池，与 b 极 相 连 的 c 极 为 阴 极，

39、溶 液 中 氢 离 子 得 电 子 发 生 还 原 反 应，与 a 极 相 连 的 d 极 为 阳 极，水 失 电 子 生 成,OH,.O H氧 化 苯 酚 达 到 处 理 废 水 的 目 的。根 据 分 析 可 知，a 电 极 为 正 极，c 电 极 为 阴 极，A 正 确；b 电 极 上 苯 酚 转 化 为 二 氧 化 碳，根 据 原 子 守 恒、电 荷 守 恒，可 以 写 出 电 极 反 应 式 为 C6H5OH-28e-+11H2O=6 C O2 T+28H+,B 正 确；羟 基 自 由 基 氧 化 能 力 仅 次 于 氟，能 氧 化 苯 酚，生 成 二 氧 化 碳 和 水，则 苯 酚

40、 被 氧 化 的 化 学 方 程 式 为 C6H5OH+2 8-O H=6 C O 2 T+1 7H2。，C 正 确；c 极 上 氢 离 子 放 电，电 极 反 应 式 为 2H+2片 T,d 极 的 电 极 反 应 式 为 H2O-e-=.OH+H+,结 合 苯 酚 的 氧 化 过 程 可 知，当 转 移 0.7m ol电 子 时，c 极 上 生 成 0.35mol氢 气，标 准 状 况 下 的 体 积 为 0.35molx22.4L-mo=7.84L，d 极 上 生 成 0.7mol的 OH,氧 化 苯 酚 时 生 成 C()2 2 m o l=().15moi,标 准 状 况 下 的 体

41、 积 为 0.15molx22.4L-mo=3.36L，则 c、d 两 极 共 产 生 气 体 的 体 积 为 3.36L+7.84L=11.2L(标 准 状 况 下)，D 错 误。10.答 案：A解 析：由 图 所 示，F e 发 生 氧 化 反 应 生 成 FeO；,为 阳 极，电 极 反 应 式 为 Fe+8OH-6e=FeO；+4H2O,A 正 确；阳 极 反 应 消 耗 氢 氧 根 离 子，故 右 侧 交 换 膜 为 能 使 阴 离 子 通 过 的 阴 离 子 交 换 膜，B 错 误；阴 极 区 水 被 电 解 产 生 和 O H-,故 产 出 的 N aO H浓 度 变 大，a%b

42、%,C、D 错 误。11.答 案：D解 析：本 题 考 查 碱 性 硼 化 锐(V B2)-空 气 电 池 的 工 作 原 理。根 据 题 中 信 息 可 知，A 装 置 为 原 电 池，VB2失 电 子 发 生 氧 化 反 应，作 负 极；氧 气 在 a 电 极 得 电 子 发 生 还 原 反 应，a 电 极 作 正 极。B装 置 为 电 解 池，与 V B,相 连 的 c 电 极 为 阴 极，与 a 电 极 相 连 的 b 电 极 为 阳 极。A 装 置 为 碱 性 环 境，贝 IJVB?极 发 生 的 电 极 反 应 式 为 2VB2+2 2 O H J 2 2 e-V a+Z B a+

43、l l H?。，A 错 误；外 电 路 中 电 子 由 负 极 经 导 线 流 向 阴 极，即 由 VB?电 极 流 向 c 电 极，B 错 误；电 解 过 程 中，b 电 极 为 阳 极，OPT失 电 子 生 成 氧 气，不 会 有 红 色 物 质 析 出，C 错 误；当 外 电 路 中 通 过 0.04mol电 子 时，b 电 极 上 生 成 的 氧 气 的 物 质 的 量 为 O.Olmol,B 装 置 内 共 收 集 到 0.448L(0.02m ol)气 体,证 明 阴 极 产 生 O.Olmol氢 气，生 成 氢 气 得 到 电 子 0.02m oL则 优 先 于 氢 离 子 放

44、电 的 铜 离 子 得 到 电 子 0.04mol-0.02mol=0.02mol,溶 液 中 n(Cu2+)=O.Olmol,则 c(CuSO4)=彳=0.05mol，D 正 确。12.答 案：C解 析：本 题 考 查 电 渗 析 法 淡 化 海 水 的 原 理。根 据 装 置 图 可 知，该 装 置 为 电 解 池，阳 极 上 氯 离 子 失 电 子 发 生 氧 化 反 应，生 成 氯 气，钠 离 子 通 过 阳 离 子 交 换 膜 进 入 I 室；阴 极 上 水 得 电 子 发 生 还 原 反 应，生 成 氢 气 和 氢 氧 根 离 子，氯 离 子 通 过 阴 离 子 交 换 膜 进 入

45、 in室；在 电 流 的 作 用 下，II室 中 氯 离 子 通 过 阴 离 子 交 换 膜 进 入 I 室，钠 离 子 通 过 阳 离 子 交 换 膜 进 入 n i室。该 装 置 为 电 解 池，能 够 将 电 能 转 化 为 化 学 能，A 错 误；阳 极 氯 离 子 失 电 子 发 生 氧 化 反 应，生 成 氯 气，电 极 反 应 式 为 2 c-2e-=Cl2 T,B 错 误；由 分 析 可 知，n 室 中 Na+、C 浓 度 减 小，流 出 淡 水，I、III室 N a:C 浓 度 增 大，流 出 液 中 NaCl浓 度 变 大，C 正 确；若 将 a、b 膜 的 位 置 互 换

46、，I 室 中 氯 离 子 通 过 阴 离 子 交 换 膜 进 入 阳 极 室，HI室 中 钠 离 子 通 过 阳 离 子 交 换 膜 进 入 阴 极 室，在 电 流 作 用 下，I 室 中 钠 离 子 通 过 阳 离 子 交 换 膜 进 入 II室，HI室 中 氯 离 子 通 过 阴 离 子 交 换 膜 进 入 H室，则 I 室 和 IH室 中 可 以 获 得 淡 水，D 错 误。13.答 案:D解 析：根 据 题 给 信 息 可 知，甲 部 分 装 置 是 将 化 学 能 转 化 为 电 能 的 原 电 池，M 是 负 极，N 是 正 极；乙 部 分 是 在 铁 上 镀 铜 的 电 镀 装

47、置，铁 电 极 与 电 源 负 极 相 连，为 阴 极，铜 电 极 与 电 源 正 极 相 连，为 阳 极。电 子 不 能 通 过 溶 液，A 项 错 误；在 负 极 失 电 子 发 生 氧 化 反 应，生 成 氮 气、二 氧 化 碳 和 氢 离 子，电 极 反 应 式 为 H?N(CH2)2 NH2+4H2O-1 6 e-=2 C O2 T+N2T+1 6 H B 项 错 误；由 于 未 注 明 是 否 处 于 标 准 状 况 下，故 无 法 计 算 5.6LO2的 物 质 的 量，C 项 错 误；乙 部 分 为 电 镀 装 置，阳 极 生 成 C d*,阴 极 消 耗 C u,所 以 一

48、段 时 间 后 乙 中 CuSO 溶 液 浓 度 基 本 保 持 不 变，D 项 正 确。14.答 案：A解 析：由 题 图 可 知，电 解 池 中，铝 电 极 失 电 子 作 阳 极，电 极 反 应 为 2A l-6e-=2A l,Y 与 阳 极 铝 相 连 作 正 极，电 极 反 应 为 PbC)2+4 H+S 0；+2e=P b S O“+2H2。，故 A 正 确；Y 与 阳 极 铝 相 连 作 正 极，则 铅 蓄 电 池 工 作 时 H+向 Y 极 移 动，故 B 错 误；阳 极 电 极 反 应 为 2A l-6e=2 A 产，阴 极 电 极 反 应 为 6 H q+6片=3 凡 T+

49、60H-,总 反 应 为 2A1+6 H q遐 里 Al(0H)3(胶 体)+3 H j,在 铝 的 表 面 有 氧 气 产 生，说 明 还 存 在 电 解 水 的 过 程:2H,O蟹。”,故 C 错 误；根 据 串 联 电 路 中 电 子 转 移 守 恒，可 知 铅 与 氢 气 的 关 系 式:3Pb 3H 所 以 每 消 耗 l()3.5gPb,理 论 上 电 解 池 阴 极 上 有 市 701。1=0501。1也 生 成，没 有 指 明 在 标 准 状 况 下，无 法 利 用 22.4L mo 计 算 气 体 体 积，故 D 错 误。15.答 案:C解 析：该 装 置 为 原 电 池，故

50、 工 作 时 化 学 能 转 化 为 电 能，A 选 项 错 误。负 极 反 应 式 为 凡-2 e+2 O H-2H2。，故 B 选 项 错 误。工 作 时，Na，透 过 钠 离 子 交 换 膜，从 左 室 到 右 室,故 右 室 的 NaOH溶 液 浓 度 增 大，即 bac,C选 项 正 确。如 每 升 溶 液 消 耗 H Q lm ol,有 0.2moINa+从 左 室 到 右 室，故 l c-=0 4,故 D 选 项 错 误。16.答 案：D解 析：A.由 分 析 可 知，与 直 流 电 源 正 极 相 连 的 电 极 x 为 电 解 池 的 阳 极，若 用 铅 酸 蓄 电 池 为