2019版高考化學總復(fù)習 第6章 化學反應(yīng)與能量 微專題強化突破11“共隔膜”電解池在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用專題集訓(xùn) 新人教版.doc
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專題強化突破11“共隔膜”電解池在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用一、選擇題1用如圖所示裝置處理含NO的酸性工業(yè)廢水,某電極反應(yīng)式為2NO12H10e=N26H2O,則下列說法錯誤的是()A電源正極為A,電解過程中有氣體放出B電解時H從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)移動C電解過程中,右側(cè)電解液pH保持不變D電解池一側(cè)生成5.6 g N2,另一側(cè)溶液質(zhì)量減少18 g解析:選C。A根據(jù)電極反應(yīng)式可知,插入廢水中的Pt電極為陰極,B為直流電源的負極,則電源正極為A,電解過程中有氣體放出,A項正確;B左側(cè)電極為陽極,水電離出來的氫氧根離子在陽極放電生成氫離子,氫離子從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)移動,B項正確;C陽極電極反應(yīng)式為4OH4e=O22H2O,陰極電極反應(yīng)式為2NO12H10e=N26H2O,轉(zhuǎn)移20 mol電子時,陽極生成20 mol氫離子,而陰極消耗24 mol氫離子,氫離子濃度減小,pH增大,C項錯誤;D根據(jù)電極反應(yīng)式,陽極電極反應(yīng)式為4OH4e=O22H2O,陰極電極反應(yīng)式為2NO12H10e=N26H2O,電解池陰極生成5.6 g N2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為5.6 g28 g/mol102 mol;每有2 mol水電解轉(zhuǎn)移4 mol電子,則陽極被電解的水的質(zhì)量為1 mol18 g/mol18 g,D項正確。2高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途,用鎳(Ni)、鐵作電極電解NaOH濃溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示。下列說法合理的是()A鎳電極上的電極反應(yīng)為2H2O2e=H22OHB鐵是陽極,電極反應(yīng)為Fe2eOH=Fe(OH)2C若隔膜為陰離子交換膜,則OH自右向左移動D電解時陽極區(qū)pH降低、陰極區(qū)pH升高,最終溶液pH不變解析:選A。A用鎳(Ni)、鐵作電極電解NaOH濃溶液制備高鐵酸鈉(Na2FeO4),鐵失電子生成高鐵酸根,則鐵作陽極,鎳作陰極,溶液中的氫離子在陰極放電生成氫氣,則電極反應(yīng)式為2H2O2e=H22OH,A項正確;B根據(jù)上述分析,鐵是陽極,電極反應(yīng)為Fe8OH6e=FeO4H2O,B項錯誤;C若隔膜為陰離子交換膜,則OH自左向右移動,C項錯誤;D電解時陽極區(qū)的電極反應(yīng)為Fe8OH6e=FeO4H2O,pH降低,陰極區(qū)電極反應(yīng)為2H2O2e=H22OH,pH升高,電池的總反應(yīng)為Fe2H2O2OH=FeO3H2,最終溶液pH降低,D項錯誤。3電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示,其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下,氣體甲與氣體乙的體積比約為12,以下說法正確的是()Aa電極與電源的負極相連B產(chǎn)物丙為硫酸C離子交換膜d為陰離子交換膜Da電極反應(yīng)式:2H2O2e=H22OH解析:選B。由氣體甲與氣體乙的體積比約為12可知,甲為氧氣,a電極發(fā)生反應(yīng):2H2O4e=O24H,乙為氫氣,b電極發(fā)生反應(yīng):2H2O2e=H22OH。則a電極與電源的正極相連,產(chǎn)物丙為硫酸,產(chǎn)物丁為氫氧化鈉,c為陰離子交換膜,d為陽離子交換膜。4因存在濃度差而產(chǎn)生電動勢的電池稱為濃差電池。利用如圖所示裝置進行實驗,開始先閉合K2,斷開Kl,一段時間后,再斷開K2,閉合Kl,形成濃差電池,電流計指針偏轉(zhuǎn)(Ag濃度越大,氧化性越強)。下列說法不正確的是()A閉合K2、斷開Kl一段時間后,X電極質(zhì)量增加B閉合K2、斷開Kl一段時間后,右池c(AgNO3)增大C斷開K2,閉合K1,X電極發(fā)生氧化反應(yīng)D斷開K2,閉合K1,NO從左池向右池移動解析:選D。A閉合K2,斷開K1后,X為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)生成銀,質(zhì)量增加,故A正確;B閉合K2,斷開K1后,陽極金屬銀被氧化,陰極析出銀,NO向陽極移動,右池AgNO3濃度增大,左池AgNO3濃度減小,故B正確;C斷開K2,閉合K1后,X為負極,發(fā)生氧化反應(yīng),故C正確;D斷開K2,閉合K1后,形成濃差電池,電流計指針偏轉(zhuǎn)(Ag濃度越大氧化性越強),可知Y為正極,X為負極,NO從右池向左池移動,故D錯誤。5已知反應(yīng):2CrO(黃)2HCr2O(橙)H2O,設(shè)計圖示裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,下列有關(guān)敘述正確的是()ACrO生成Cr2O的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng),不能通過電解方法獲得B電源左側(cè)是正極C右側(cè)電極的電極反應(yīng)為2H2O2e=H22OHDNa從右側(cè)通過Na交換膜進入左側(cè)解析:選D。A已知反應(yīng):2CrO(黃)2HCr2O(橙)H2O,電解時陽極區(qū)水中氫氧根離子失電子,同時生成氫離子,氫離子濃度增大,化學平衡向右移動,CrO生成Cr2O,所以能通過電解方法獲得,錯誤;B根據(jù)圖示可知左側(cè)H放電,左側(cè)是陰極,所以電源左側(cè)是負極,錯誤;C右側(cè)是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為2H2O4e=O24H,錯誤;D陽離子向陰極移動,左側(cè)為陰極,所以Na從右側(cè)通過Na交換膜進入左側(cè),正確。6用二甲醚燃料電池做電源,用惰性電極電解飽和K2SO4溶液可制取H2SO4和KOH,實驗裝置如圖所示:下列說法錯誤的是()AY為KOHBA口導(dǎo)出的物質(zhì)為H2SO4C二甲醚燃料電池的負極反應(yīng)式為CH3OCH33H2O12e=2CO212HD若燃料電池通入CH3OCH3(g)的速率為0.1 mol/min,2 min時,理論上C口收集到氣體的體積為26.88 L解析:選D。根據(jù)圖示可知D出口處的電極與燃料電池的負極連接,為陰極;A出口處的電極與燃料電池的正極連接,為陽極。電解K2SO4溶液,實質(zhì)是電解水,在陽極是OH放電產(chǎn)生O2,附近的水溶液中c(H)增大;在陰極是H放電產(chǎn)生H2,附近的水溶液中c(OH)增大,所以A口導(dǎo)出的物質(zhì)為H2SO4溶液,B是O2;C是H2,D是KOH溶液,Y為KOH;選項A、B正確;在二甲醚燃料電池的負極,二甲醚失去電子變?yōu)镃O2逸出,負極的電極反應(yīng)式為CH3OCH33H2O12e=2CO212H,選項C正確;根據(jù)負極的電極反應(yīng)式可知,每有1 mol CH3OCH3發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子12 mol,若燃料電池通入CH3OCH3(g)的速率為0.1 mol/min,2 min時,反應(yīng)的CH3OCH3的物質(zhì)的量是n(CH3OCH3)0.1 mol/min2 min0.2 mol,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.2 mol122.4 mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知,生成氫氣的物質(zhì)的量n(H2)2.4 mol21.2 mol,其在標準狀況下的體積是V(H2)1.2 mol22.4 L/mol26.88 L,但是由于沒有指明氣體所處的環(huán)境,因此不能確定氣體的體積大小,選項D錯誤。二、非選擇題7H3PO2可用電滲析法制備。“四室電滲析法”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(yīng)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(yīng)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(yīng)生成H3PO2。(3)在陽極區(qū)H2PO或H3PO2可能失電子發(fā)生氧化反應(yīng),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(yīng)生成H3PO2(3)POH2PO或H3PO2被氧化- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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