2025年高考化学二轮复习板块一题型突破专题七电化学选择题专项突破分级训练(十五)“膜”的使用.docVIP

板块一专题七选择题专项突破分级训练(十五)

【强基练】

1.(2024·广东广州二模)一种具有双极膜的酸—碱液流电池如图所示，工作时，H2O在双极膜界面处被催化解离成H＋和OH－，有利于电解反应顺利进行。充电时电极a的反应为DASQ＋2H＋＋2e－===H2DSAQ，下列说法不正确的是()

A．充电时电极b是阳极

B．充电时KOH溶液中KOH的物质的量增大

C．放电一段时间后，负极区溶液的pH减小

D．每消耗1molDSAQ，双极膜处有2mol的H2O解离

【答案】C

【解析】由信息充电时电极a的反应为DSAQ＋2H＋＋2e－===H2DSAQ，则a为阴极，b为阳极，电极反应式为2Br－－2e－===Br2；放电时a为负极，b为正极。据此作答。根据分析，b是阳极，A正确；根据分析，充电时，双极膜处产生的H＋移向左边阴极区，OH－移向KOH溶液，K＋从阳极区经过阳离子交换膜移向KOH溶液，所以KOH的物质的量增大，B正确；放电时，负极发生的电极反应：H2DSAQ－2e－===DSAQ＋2H＋，每产生2molH＋，同时有2molH＋通过双极膜离开阴极室，故pH基本不变，C错误；根据电极反应式DSAQ＋2H＋＋2e－===H2DSAQ，每消耗1molDSAQ，得到2mol电子，双极膜处有2mol的H2O解离，D正确。

2.(2024·河北部分高中二模)氮气电解催化装置可以实现同时制备铵盐和硝酸盐，利用双极膜(M、N)将水解离成H＋、OH－，还可以浓缩溶液(图中进、出气通道及部分反应均省略)。下列说法正确的是()

A．a端的电势比b端高

B．M、N分别为阴、阳离子交换膜

C．相同时间内X、Y电极上消耗的氮气质量比为5∶3

D．阴极室的总反应为N2＋6e－＋6H2O===2NH3＋6OH－

【答案】C

【解析】由已知信息可知，氮气电解催化装置可以实现同时制备铵盐和硝酸盐，根据图给示意图可知，左侧氮气转化为NHeq\o\al(＋,4)，为阴极；右侧氮气转化为NOeq\o\al(－,3)，为阳极。由图可知，X极氮气发生还原反应，即X为阴极，a与电源负极相连，所以a端电势比b端低，故A项错误；根据题干信息可推知，左侧制备铵盐，所以H＋透过M膜进入阴极室，故M为阳离子交换膜，同理可得N为阴离子交换膜，故B项错误；X极上氮元素从0价降低至－3价，Y极上氮元素从0价升高至＋5价，由得失电子守恒可得，X、Y电极上消耗的氮气质量比为5∶3，故C项正确；阴极室发生的总反应中应有NHeq\o\al(＋,4)生成，故D项错误。

3.(2024·北京西城二模)双极膜可用于电解葡萄糖(C6H12O6)溶液同时制备山梨醇(C6H14O6)和葡萄糖酸(C6H12O7)。电解原理示意图如下(忽略副反应)。

已知：在电场作用下，双极膜可将水解离，在两侧分别得到H＋和OH－。

注：R为—C5H11O5

下列说法不正确的是()

A．右侧的电极与电源的正极相连

B．阴极的电极反应：C6H12O6＋2e－＋2H＋===C6H14O6

C．一段时间后，阳极室的pH增大

D．每生成1mol山梨醇，理论上同时可生成1mol葡萄糖酸

【答案】C

【解析】左边电极葡萄糖被还原为山梨醇，为阴极，右边电极溴离子失电子被氧化为溴，为阳极，与电源正极相连，故A正确；左边电极为阴极，葡萄糖中的醛基被还原，电极反应式：C6H12O6＋2e－＋2H＋===C6H14O6，故B正确；阳极室中还发生H2O＋Br2＋RCHO===RCOOH＋2H＋＋2Br－，电解一段时间后，pH减小，故C错误；制备山梨醇的反应为C6H12O6＋2e－＋2H＋===C6H14O6，制备葡萄糖酸的总反应为C6H12O6－2e－＋H2O===C6H12O7＋2H＋，根据得失电子守恒可知每生成1mol山梨醇，理论上同时可生成1mol葡萄糖酸，故D正确。

4.(2024·福建部分地市三模)我国科学家以海水为氯源合成α，α-二氯酮，其装置如图。并以其为原料合成药物米托坦c，合成路线为。下列说法不正确的是()

A．阳极反应：＋2Cl－＋2OH－－4e－===＋H2O

B．M为阳离子交换膜

C．b为

D．整个转化中碳原子的杂化轨道类型有3种

【答案】B

【解析】阳极连接电源正极，失去电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应为＋2Cl－＋2OH－－4e－===＋H2O，A正确；阴极H2O放电生成H2和OH－，生成的OH－通过阴离子交换膜进入阳极参与反应，M为阴离子交换膜，故B错误；NaBH4可将羰基还原成醇，故b为，C正确。整个转化中碳原子的杂化轨道类型有3种，分别为sp、sp2、sp3，D正确。

5.(2024·广东深圳二模)利用双极膜电解含有HCOeq