2020年高考化學一輪復習 高考熱考題型攻關（十）（含解析）.doc

“隔膜”電解池在工業(yè)生產(chǎn)中的應用該類試題往往與生產(chǎn)、生活及新科技等相聯(lián)系，常以裝置圖示為載體呈現(xiàn)，題材廣，信息新，注重考查考生閱讀提煉信息的分析能力和獲取知識并遷移應用的能力，題目具有一定難度。順利解題必須熟練掌握電解池的工作原理，正確判斷陰陽極、離子移動方向、電解產(chǎn)物、溶液pH的變化等，同時能夠熟練書寫電極反應式，并能靈活運用電子守恒原理進行相關計算。1(2018全國卷)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛。制備Na2S2O5可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應式為_。電解后，_室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進行結(jié)晶脫水，可得到Na2S2O5。解析：陽極上陰離子OH放電，電極反應式為2H2O4e=O24H，電解過程中H透過陽離子交換膜進入a室，故a室中NaHSO3濃度增加。答案：2H2O4e=4HO2a2(2018全國卷)KIO3是一種重要的無機化合物，可作為食鹽中的補碘劑。KIO3可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。(1)寫出電解時陰極的電極反應式_。(2)電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為_，其遷移方向是_。解析：(1)電解液是KOH溶液，陰極的電極反應式為2H2O2e=2OHH2。(2)電解過程中陽極反應為I6OH6e=IO3H2O。陽極的K通過陽離子交換膜由電極a遷移到電極b。答案：(1)2H2O2e=2OHH2(2)K由a到b1.常見的隔膜隔膜又叫離子交換膜，由高分子特殊材料制成。離子交換膜分三類：(1)陽離子交換膜，簡稱陽膜，只允許陽離子通過，不允許陰離子通過。(2)陰離子交換膜，簡稱陰膜，只允許陰離子通過，不允許陽離子通過。(3)質(zhì)子交換膜，只允許H通過，不允許其他陽離子和陰離子通過。2隔膜的作用(1)能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學反應。(2)能選擇性的通過離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。3“隔膜”電解池的解題步驟第一步，分清隔膜類型。即交換膜屬于陽膜、陰膜或質(zhì)子膜中的哪一種，判斷允許哪種離子通過隔膜。第二步，寫出電極反應式，判斷交換膜兩側(cè)離子變化，推斷電荷變化，根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向。第三步，分析隔膜作用。在產(chǎn)品制備中，隔膜作用主要是提高產(chǎn)品純度，避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應，或避免產(chǎn)物因發(fā)生反應而造成危險。1工業(yè)上可利用下圖所示電解裝置吸收和轉(zhuǎn)化SO2(A、B均為惰性電極)。下列說法正確的是()AA極接電源的正極BA極區(qū)溶液的堿性逐漸增強C本裝置中使用的是陰離子交換膜DB極的電極反應式為SO22e2H2O=SO4H解析：A項，由HSO生成S2O，發(fā)生還原反應，A極為陰極，應接電源的負極，錯誤；B項，陰極的電極反應式為2HSO2H2e=S2O2H2O，堿性增強，正確；C項，陽極的電極反應式為SO22H2O2e=SO4H，離子交換膜應使H從右向左移動，應為陽離子交換膜，錯誤；D項，B極為陽極，發(fā)生SO22H2O2e=SO4H，錯誤。答案：B2(2019廣州模擬)世界水產(chǎn)養(yǎng)殖協(xié)會網(wǎng)介紹了一種利用電化學原理凈化魚池中水質(zhì)的方法，其裝置原理如圖所示。下列說法正確的是()AX為電源負極B若該裝置在高溫下進行，則凈化效率將降低C若有1 mol NO被還原，則有6 mol H通過質(zhì)子膜遷移至陰極區(qū)D若BOD為葡萄糖(C6H12O6)，則1 mol葡萄糖被完全氧化時，理論上電極流出20 mol e解析：從裝置圖中可知，X端連接的電極上發(fā)生反應是微生物作用下BOD、H2O反應生成CO2，Y端連接的電極上，微生物作用下，硝酸根離子生成氮氣，氮元素化合價降低，發(fā)生還原反應，為電解池的陰極，則Y為負極，X為正極，故A錯誤；若該裝置在高溫下進行，催化劑微生物被滅活，則凈化效率將降低，故B正確；若有1 mol NO被還原，根據(jù)陰極電極反應式：2NO10e12H=N26H2O，可知轉(zhuǎn)移電子5 mol，則有5 mol H通過質(zhì)子膜遷移至陰極區(qū)，故C錯誤；若BOD為葡萄糖(C6H12O6)，則1 mol葡萄糖被完全氧化時，碳元素化合價由0價變化為4價，理論上電極上流出：4e624 mol e，故D錯誤；故選B。答案：B3(2019揚州模擬)H3BO3可以通過電解NaB(OH)4溶液的方法制備，其工作原理如圖。下列敘述錯誤的是()AM室發(fā)生的電極反應式為2H2O4e=O24HBN室中：a%<b%C膜為陰膜，產(chǎn)品室發(fā)生反應的化學原理為強酸制弱酸D理論上每生成1 mol產(chǎn)品，陰極室可生成標準狀況下5.6 L氣體解析：A項，M室為陽極室，發(fā)生氧化反應，電極反應式為2H2O4e=O24H，正確；B項，N室為陰極室，溶液中水電離的H得電子發(fā)生還原反應，生成H2，促進水的電離，溶液中OH濃度增大，即a%<b%，正確；C項，陽極室的H穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室，原料室的B(OH)穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者反應生成H3BO3，則膜為陰膜，正確；D項，每生成1 mol產(chǎn)品，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為1 mol，陰極室生成0.5 mol H2，其標準狀況下為11.2 L氣體，錯誤。答案：D4工業(yè)上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示。下列說法不正確的是()已知：Ni2在弱酸性溶液中發(fā)生水解氧化性：Ni2(高濃度)HNi2(低濃度)A碳棒上發(fā)生的電極反應：4OH4e=O22H2OB電解過程中，B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減小C為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過程中需要控制廢水pHD若將圖中陽離子膜去掉，將A、B兩室合并，則電解反應總方程式發(fā)生改變解析：A項，電極反應式為陽極：4OH4e=2H2OO2，陰極：Ni22e=Ni，2H2e=H2，正確；B項，由于C室中Ni2、H不斷減少，Cl通過陰離子膜從C室移向B室，A室中OH不斷減少，Na通過陽離子膜從A室移向B室，所以B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大，錯誤；C項，由于H的氧化性大于Ni2(低濃度)的氧化性，所以為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過程需要控制廢水的pH，正確；D項，若去掉陽離子膜，在陽極Cl首先放電生成Cl2，反應總方程式發(fā)生改變，正確。答案：B5(2019貴陽模擬)鉻的化合物有較大毒性，如不回收利用，會對環(huán)境造成污染。某混合漿液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。某研究小組設計了如下電解分離裝置，可以使?jié){液較完全地分離成固體混合物和含鉻元素溶液，并回收利用。下列說法錯誤的是()A通電后CrO將通過陰離子膜進入陽極室B陰極室最終只能得到Na2SO4和H2C陽極的電極反應式為：4OH4e=O22H2OD分離后所得含鉻元素的粒子有CrO和Cr2O解析：電解時陰離子應該向陽極移動，所以通電后CrO將通過陰離子膜進入陽極室，選項A正確。陰極室的反應為水電離的氫離子得電子轉(zhuǎn)化為氫氣，所以陰極室剩余水電離的氫氧根離子，同時Na透過陽離子交換膜進入陰極室，所以陰極室還要得到氫氧化鈉，選項B錯誤。陽極的反應應該是水電離的氫氧根離子失電子轉(zhuǎn)化為氧氣，方程式為4OH4e=O22H2O，選項C正確。陽極室隨著水電離的氫氧根離子被反應，剩余氫離子，使溶液顯酸性，可以與透過陰離子交換膜過來的CrO發(fā)生如下反應：2CrO2HCr2OH2O，所以分離后得到含鉻元素的粒子有CrO和Cr2O，故選D正確。答案：B6(2017江蘇卷)電解Na2CO3溶液，原理如下圖所示。陽極的電極反應式為_，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學式為_。解析：陽極上OH失去電子生成O2，由H2O電離出的H可以與CO反應生成HCO。陰極上H2O放電生成H2。答案：4CO2H2O4e=4HCOO2H27H3PO2可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：(1)寫出陽極的電極反應式：_。(2)分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因：_。(3)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點是產(chǎn)品中混有_雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是_。解析：(1)陽極為水電離出的OH放電，電極反應式為2H2O4e=O24H。(2)陽極室中H穿過陽膜進入產(chǎn)品室，原料室中H2PO穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者反應生成H3PO2。(3)在陽極區(qū)H2PO或H3PO2可能失電子發(fā)生氧化反應，即生成物中會混有PO。答案：(1)2H2O4e=O24H(2)陽極室中H穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室，原料室中H2PO穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者反應生成H3PO2(3)POH2PO或H3PO2被氧化