人教版高考化学一轮总复习精品课件 第6章 化学反应与能量 第33讲 多池(或多室)电化学装置及分析 (2).pptVIP

解析电解时,阴极液中的水电离出的H+在阴极上得到电子生成H2,左侧双极膜中的H+向阴极迁移,补充阴极液中所消耗的H+,不能通过双极膜,故出口1的物质为Na2SO4溶液;左侧双极膜中的OH-进入交换室1,盐室中的Na+通过阳离子交换膜进入交换室1,则交换室1中的溶质为NaOH,故出口2的物质为NaOH溶液,A正确。阳极液中的水电离出的OH-在阳极上失去电子生成O2,右侧双极膜中的OH-向阳极迁移,补充阳极液中所消耗的OH-,Na+不能通过双极膜,故出口5的物质为Na2SO4溶液;右侧双极膜中的H+进入交换室2,盐室中的Br-通过阴离子交换膜进入交换室2,则交换室2中的溶质为HBr,故出口4的物质为HBr溶液,B错误。NaBr溶液进入盐室后,Na+通过阳离子交换膜进入交换室1,Br-通过阴离子交换膜进入交换室2,则出口3出来的溶液的密度小于进入盐室的溶液的密度,C正确。阴极发生还原反应,水电离出H+和OH-,且H+放电能力远远强于Na+,则在阴极上发生的电极反应为2H++2e-═H2↑,D正确。思维建模1.分析“多室”电解池类题目的思维流程2.判断离子交换膜种类的方法(1)判断离子交换膜的用途是制取物质,还是避免电极产物之间发生反应。(2)根据电解质溶液呈电中性的原则,判断离子交换膜的种类。明确电极反应及产物,写出阴、阳极上的电极反应式。(3)依据电极反应式判断该电极附近剩余哪种离子,考虑交换膜的用途,结合溶液呈电中性的原则,判断离子移动的方向,确定离子交换膜的种类。素养发展进阶进阶1练易错·避陷阱1.(2023·四川成都模拟)科研工作者利用双功能催化剂实现了室温条件下电催化联合制备氨气和硝酸。下列说法错误的是()A.X端为化学电源的负极B.b极的电极反应式为C.理论上a、b电极消耗N2速率相等D.离子交换膜可以是质子交换膜C解析因为a电极氮元素化合价降低,氮气得电子,所以a极为阴极,X端为化学电源的负极,A正确;理论上a、b电极得失电子数相等,但a极上1molN2得到6mol电子,b极上1molN2失去10mol电子,所以消耗N2速率不相等,C错误;离子交换膜可以是质子交换膜,b极产生的质子通过交换膜进入a极区,D正确。2.如图所示,甲池的总反应式为N2H4+O2═N2+2H2O,下列关于该装置工作时的说法正确的是()A.该装置工作时,Ag电极上有气体生成B.甲池中负极反应式为N2H4-4e-═N2+4H+C.甲池和乙池中溶液的pH均减小D.当甲池中消耗3.2gN2H4时,乙池中理论上最多产生6.4g固体C解析该装置图中,甲池为燃料电池,其中左边电极为负极,右边电极为正极,乙池为电解池,石墨电极为阳极,Ag电极为阴极,阴极上Cu2+得电子生成铜,无气体生成,A错误;甲池溶液呈碱性,电极反应式不出现H+,B错误;根据甲池的总反应式可知有水生成,电解液被稀释,故碱性减弱,pH减小,乙池的总反应式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,电解液酸性增强,pH减小,C正确;3.2gN2H4的物质的量为0.1mol,转移电子的物质的量为0.4mol,产生0.2molCu,质量为12.8g,D错误。进阶2练热点·提素能3.(2024·湖南常宁高三模拟)某同学设计用NO-空气质子交换膜燃料电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理。下列说法正确的是()A.甲、乙装置中NO均被氧化、物质A为HNO3B.若甲装置中消耗22.4LO2(标准状况),则乙装置中SO2和NO转化的物质的量共有2.8molC.燃料电池放电过程中正极电极反应式为NO-3e-+2H2O═+4H+D.该装置中,电子的转移方向为Pt(Ⅰ)→石墨(Ⅱ)→电解质溶液→石墨(Ⅰ)→Pt(Ⅱ)B4.(2023·山西忻州一模)镍离子(Ni2+)和钴离子(Co2+)性质相似,工业上可通过电化学装置将废水中的Co2+和Ni2+分离,装置如图。已知Co2+和乙酰丙酮不反应,下列说法错误的是()A.膜a为阴离子交换膜,膜b为阳离子交换膜B.通电过程中Ⅳ室内硫酸浓度逐渐增大C.Ⅲ室中Ni2+参与的反应为Ni2++2CH3COCH2COCH3+2OH-═Ni(CH3COCHCOCH3)2+2H2OD.通电过程中N极每产生11.2L(标准状况下)气体,双极膜内减少18gH2OB解析根据电解池中离子移动方向,左侧石墨M为阳极,右侧石墨N为阴极,Ⅱ室为原料室,膜b为阳离子交换膜,Co2+、Ni2+进入Ⅲ室,Co2+和乙酰丙酮不反应,Ni2+和乙酰丙酮反应。膜a