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电化学中离子交换膜的应用
2++
1.(2019全国Ⅰ)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV/MV在电极与
酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是()
A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能
2+++
B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H+2MV2H+2MV
2
C.正极区,固氮酶为催化剂,N发生还原反应生成NH
23
D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
答案:B
解析:该过程是在室温条件下进行的,因此比现有工业合成氨的条件温和,同时还能提供电
能,A项正确;阴极区发生的是得电子的反应,而左池中发生的是失电子的反应,B项错误;右
池为正极区,氮气发生还原反应生成氨气,C项正确;左池中产生的氢离子通过交换膜向右池
移动,即由负极区移向正极区,D项正确。
2.(2019天津河西高三模拟)利用电化学原理将有机废水中的乙二胺[HN(CH)NH]转化为无
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毒物质的原理示意图如下图1所示,同时利用该装置再实现镀铜工艺示意图如图2所示。当
电池工作时,下列说法正确的是()
+
A.图1中H透过质子交换膜由右向左移动
B.工作一段时间后,图2中CuSO溶液浓度减小
4
C.当Y电极消耗0.5molO时,铁电极质量增大64g
2
D.X电极反应式为HN(CH)NH+4HO+16e-2CO↑+N↑+16H+
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答案:C
+
解析:图1是原电池,Y电极上氧气被还原成水,所以Y是正极,氢离子移向正极,H透过质子交
换膜由左向右移动,A项错误;图2是电镀池,CuSO溶液浓度不变,B项错误;当Y电极消耗
4
2+-
0.5molO时,转移电子2mol,铁电极上发生反应Cu+2eCu,生成1mol铜,电极质量增大
2
64g,C项正确;X是负极,失电子发生氧化反应,电极反应式是
-+
HN(CH)NH+4HO-16e2CO↑+N↑+16H,D项错误。
2222222
3.工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是
()
2+
已知:①Ni在弱酸性溶液中发生水解,
2+
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