適用于新高考新教材廣西專版2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)熱點(diǎn)專項(xiàng)練9電化學(xué)裝置中的“離子交換膜”

熱點(diǎn)專項(xiàng)練9電化學(xué)裝置中的“離子交換膜”1.如圖是利用陽(yáng)離子交換膜和過(guò)濾膜制備高純度Cu的裝置示意圖,下列敘述不正確的是()A.電極A是粗銅,電極B是純銅B.電路中通過(guò)1mol電子,生成32g銅C.溶液中SO4D.膜B是過(guò)濾膜,阻擋陽(yáng)極泥及雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)2.(2024廣西北海模擬)我國(guó)科研人員以二硫化鉬(MoS2)作為電極催化劑,研發(fā)出一種Zn-NO電池系統(tǒng),該電池同時(shí)具備合成氨和對(duì)外供電的功能,其工作原理如圖所示(雙極膜可將水解離成H+和OH-,并實(shí)現(xiàn)其定向通過(guò))。下列說(shuō)法正確的是()A.外電路中電子從MoS2電極流向Zn/ZnO電極B.雙極膜右側(cè)為陰離子交換膜C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí),負(fù)極質(zhì)量減小6.5gD.運(yùn)用MoS2電極能加快合成氨的速率3.為實(shí)現(xiàn)碳回收,我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)的用電化學(xué)法還原CO2制備草酸的裝置如圖所示。下列有關(guān)該裝置的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.a、b分別為電源的負(fù)極、正極B.電解裝置左池發(fā)生的電極反應(yīng)為2CO2+2e-C2O4C.為增加溶液導(dǎo)電性,左池中可加入少量Na2C2O4溶液D.右池電解質(zhì)溶液為稀硫酸,發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O-4e-O2↑+4H+4.(2024河北保定期末)雙極膜能夠在直流電源作用下將H2O解離為H+和OH-。以維生素C的鈉鹽(C6H7O6Na)為原料制備維生素C(C6H8O6,具有弱酸性和還原性)的裝置如圖。下列說(shuō)法正確的是()A.a離子是H+,b離子是OH-B.此裝置最終既可以得到維生素C,又可以得到NaOHC.將X極區(qū)的Na2SO4替換為C6H7O6Na,可以提高維生素C的產(chǎn)率D.X極的電極反應(yīng)式為4OH-+4e-O2↑+2H2O

參考答案熱點(diǎn)專項(xiàng)練9電化學(xué)裝置中的“離子交換膜”1.D解析電解精煉銅時(shí),粗銅作陽(yáng)極,純銅作陰極,依據(jù)題中裝置圖可知,電極A為粗銅,電極B為純銅,A項(xiàng)正確;陰極反應(yīng)式為Cu2++2e-Cu,當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子時(shí),生成0.5molCu,即生成32gCu,B項(xiàng)正確;依據(jù)電解原理,SO422.D解析Zn/ZnO電極為負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-ZnO+H2O,MoS2電極為正極,電極反應(yīng)式為NO+4H2O+5e-NH3+5OH-。電子流向:負(fù)極→負(fù)載→正極,Zn/ZnO電極為負(fù)極,MoS2電極為正極,外電路中電子從Zn/ZnO電極流向MoS2電極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Zn/ZnO電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-ZnO+H2O,OH-移向Zn/ZnO電極,雙極膜左側(cè)為陰離子交換膜,B項(xiàng)錯(cuò)誤;負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-ZnO+H2O,負(fù)極增加的質(zhì)量為O元素的質(zhì)量,轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)增加0.1mol氧原子,負(fù)極質(zhì)量增加0.1mol×16g·mol-1=1.6g,C項(xiàng)錯(cuò)誤;結(jié)合提示,科研人員以二硫化鉬MoS2作為電極催化劑,催化劑可以降低反應(yīng)活化能,加快合成氨的反應(yīng)速率,D項(xiàng)正確。3.B解析由題圖可知,左池發(fā)生的反應(yīng)為CO2得電子被還原為H2C2O4,電極反應(yīng)式為2CO2+2e-+2H+H2C2O4,M極作陰極,電解池陰極與電源負(fù)極相連,則a為電源的負(fù)極,b為電源的正極,A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤;為增加溶液導(dǎo)電性,同時(shí)削減雜質(zhì),左池可加入少量Na2C2O4溶液,C項(xiàng)正確;右池為電解池的陽(yáng)極區(qū),H2O失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2和H+,D項(xiàng)正確。4.B解析由題中裝置圖知,X極區(qū)產(chǎn)生氧氣,X極為陽(yáng)極,在X電極,水失去電子生成氧氣,同時(shí)生成氫離子,鈉離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入右側(cè)區(qū)域與a離子即氫氧根離子構(gòu)成NaOH,則b離子為氫離子,與C6H7O6-結(jié)合為C6H8O6;Y極區(qū)產(chǎn)生氫氣,Y極為陰極,水得到電子生成氫氣,同時(shí)生成氫氧根離子。a離子是OH-,b離子是H+,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由分析知,此裝置最終既可以得到維生素C,又可以得到NaOH,B項(xiàng)正確;若將X極區(qū)的Na2SO4替換為C6H7O6Na,一方面生成的C6H8O6具