第7讲-选择放行：离子交换膜在电化学中的应用（真题演练）公开课教案教学设计课件资料.docxVIP

2024新高考化学二轮重点专题名师讲座-真题演练

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第7讲-选择放行：离子交换膜在电化学中的应用

一、离子移动，电荷平衡

1.（2023·辽宁11题）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是（）

A.放电时负极质量减小

B.储能过程中电能转变为化学能

C.放电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧

D.充电总反应：Pb+SO42－+2Fe3+=PbSO4+2Fe2+

2.（2021年河北卷9题）K-O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是()

A.隔膜允许K＋通过，不允许O2通过

B.放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极

C.产生1Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22

D.用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水

3.（2022年全国乙卷6题）Li－O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li－O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h+)，驱动阴极反应(Li++e－＝Li)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是（）

A.充电时，电池的总反应Li2O2＝2Li+O2

B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关

C.放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移

D.放电时，正极发生反应O2+2Li++2e－＝Li2O2

4.（2023年全国甲卷6题）用可再生能源电还原CO2时，采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是（）

A.析氢反应发生在IrOx－Ti电极上

B.Cl－从Cu电极迁移到IrOx－Ti电极

C.阴极发生的反应有：2CO2+12H++12e－＝C2H4+4H2O

D.每转移1mol电子，阳极生成11.2L气体(标准状况)

二、除杂提纯

5．某镍冶炼车间排放的漂洗废水中含有一定浓度的Ni2＋和Cl－，图甲是双膜三室电沉

积法回收废水中的Ni2＋的示意图，图乙描述的是实验中阴极液pH与镍回收率之间的关系。下列说法不正确的是()

A.交换膜a为阳离子交换膜

B.阳极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋

C.阴极液pH＝1时，镍的回收率低主要是有较多的H2生成

D.浓缩室得到1L0.5mol·L－1的盐酸时，阴极回收得到11.8g镍

产品制备

6.(2023·青岛高三质检)一种用电解法制备Ca(H2PO4)2m/m并得到NaOHm/m等副产物的装置示意图如下，下列说法错误的是()

A.与ma/m、mb/m相连的分别是电源的正极、负极

B.NaOHm/m溶液中石墨电极上的反应为2H2O+2e－=H2↑+2OH－m/m

C.mmA膜、/C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜

D.产品室中的Ca2+m/m和原料室中的Na+/物质的量浓度同等程度增大

7.1,5m－/m－戊二胺（5）是生产新型聚酰胺产品的重要原料。利用双极膜（BPM/m，在直流电场的作用下，双极膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－/m，可透过相应的离子交换膜）电渗析产碱技术可将生物发酵液中的1,5m－/m－戊二胺硫酸盐（含和SO42－m/m）转换为1,5－/m戊二胺，实现无害化提取，其工作原理示意图如下。下列说法错误的是()

A.mm/m为阳离子交换膜、mn/m为阴离子交换膜

B.电解过程中，图中两处Na2SO4mm溶液的溶质种类和物质的量均不变

C.a极区产生22.4L（标准状况）气体，理论上产生2mol1,5m－/m－戊二胺

D.该技术实现了酸性和碱性物质的同时生产

8.（2021·湖北）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是（）

A.电解时只允许H+通过离子交换膜

B.生成O2和H2的质量比为8∶1

C.电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大

D.CrO3的生成反应为：Cr2O+2H+=2CrO3+H2O

9.（河北省2024届高三纵向评价）氯乙醇是一种重要的工业原料，可由乙烯经电解制备，其电解原理示意图如图所示。下列说法正确的是（）

A.a端电势高于b端电势

B.理论上转移1mole－消耗28gCH2=CH2

C.应选用阳离子交换膜，电解后电极室A中KOH溶液的浓度下降

D.电极B上的电极反应式：Cl－+H2O－2e-＝HClO+H+

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