2022屆高考化學(xué)搶分強(qiáng)化練-題型5.4(多室)交換膜常考題型

第=page2222頁(yè)，共=sectionpages2323頁(yè)2022屆高考化學(xué)選擇題型搶分強(qiáng)化練——題型5.4（多室）交換膜常考題型某工廠用下圖裝置處理含NiSO4的廢水，回收Ni和硫酸。其中M、N均為惰性電極，mn、pq分別為離子交換膜，已知兩膜只允許中間廢水中的Ni2+和SO42?離子通過(guò)，而不允許兩端隔室中離子進(jìn)入中間隔室。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A.pq為陽(yáng)離子交換膜

B.如果使用氫氧燃料電池作為電源，則M極應(yīng)與電池中通入氫氣的電極相連

C.M極主要發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH??4e?=2H2O+電滲析法是一種利用離子交換膜進(jìn)行海水淡化的方法，其工作原理可簡(jiǎn)單表示如下圖所示，下列說(shuō)法不正確的是(????)A.通電后a極區(qū)可能發(fā)生反應(yīng)2Cl??2e?=Cl2↑

B.圖中A為陽(yáng)離子交換膜，B為陰離子交換膜

SO2—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A.該電池放電時(shí)質(zhì)子從b電極經(jīng)過(guò)內(nèi)電路流到a電極

B.a電極附近發(fā)生的反應(yīng)為：SO2+2H2O+2e?=H2SO4三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，aB.cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na+和A.通電后中間隔室的SO42?向陽(yáng)極遷移，陽(yáng)極區(qū)溶液pH增大

B.陰極反應(yīng)為4OH??4e?=O2↑+2H2O，陰極區(qū)溶液pH降低

C.該法在處理含Na高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種高效、無(wú)毒的多功能水處理劑，三室式電解法制取Na2FeOA.a為電源的正極，電解總反應(yīng)式為Fe+2OH?+2H2O=FeO42?+3H2↑

B.C.d分別為陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜，電解時(shí)中間隔室NaOH溶液pH降低

C.電解結(jié)束后得到的如圖所示，裝置Ⅰ是可充電電池，裝置Ⅱ?yàn)殡娊獬亍ｋx子交換膜只允許Na+通過(guò)，充放電的化學(xué)方程式為2Na2S2+NaBr3NA.閉合K后，b電極附近的pH變小

B.當(dāng)有0.01?mol?Na+通過(guò)離子交換膜時(shí)，b電極上析出氣體體積為112?mL

C.N極是負(fù)極，電極反應(yīng)為2Na2S2?2電解熔融氯化鈉和氯化鈣的混合物可制備金屬鈉，陽(yáng)極A為石墨，陰極為鐵環(huán)K，兩極用離子交換膜D隔開(kāi)；氯氣從陽(yáng)極上方的抽氣罩H抽出，液態(tài)金屬鈉經(jīng)環(huán)形槽R、鐵管F流入收集器G，裝置示意圖如下所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(????)A.氯化鈣的作用可能是助熔劑，降低氯化鈉的熔點(diǎn)，節(jié)省能源，減少鈉蒸氣的揮發(fā)

B.由裝置示意圖可知，金屬鈉的密度小于熔融混合鹽的密度，電解得到的鈉在上層

C.D為陽(yáng)離子交換膜，防止生成的氯氣和鈉重新反應(yīng)生成氯化鈉

D.電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)為Na工業(yè)上用Na2SO3溶液處理硫酸廠的廢氣SO2得NaHSO3溶液，然后用惰性電極電解NaHSO3廢水(原理如圖所示A.通電后中間隔室的HSO3?離子通過(guò)C膜向左側(cè)遷移，左側(cè)電極室溶液pH增大

B.圖中A連接電源的正極，B連接電源的負(fù)極

C.陽(yáng)極反應(yīng)為HSO3?+H2O?2e?電解硫酸鈉溶液生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，A.b均為惰性電極，在直流電場(chǎng)的作用下，中間隔室的Na+、SO42-可分別通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

A.a極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e?=H2↑+2OH?

B.c為陽(yáng)離子交換膜，d為陰離子交換膜

電解Na2SO4溶液產(chǎn)生H2SO4和燒堿的裝置如下圖所示，其中陰極和陽(yáng)極均為惰性電極。測(cè)得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2。以下說(shuō)法正確的是(A.產(chǎn)物丁為H2SO4

B.a電極反應(yīng)式：2H2O+2e?=H2↑+2O納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。采用離子交換膜控制電解液中OH?的濃度制備納米級(jí)Cu2O的裝置如圖所示，發(fā)生的反應(yīng)為。下列說(shuō)法正確的是A.鈦電極發(fā)生氧化反應(yīng)

B.陽(yáng)極反應(yīng)為2Cu+2OH??2e?=Cu2O+如圖所示為光伏發(fā)電電解甲基肼(CH3—NH—NH2)制氫的裝置示意圖(電池中交換膜僅阻止氣體通過(guò)，A.b均為惰性電極)。下列敘述中正確的是(A.N型半導(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負(fù)極

B.制氫裝置溶液中電子從a極流向b極

C.工作時(shí)，a極的電極反應(yīng)式為CH3?NH?NH2?10e?+12OH?目前海水淡化可采用雙極膜電滲析法，同時(shí)獲得副產(chǎn)品，其模擬工作原理如圖所示。其中雙極膜(BP)是陰陽(yáng)復(fù)合膜，在直流電的作用下，陰陽(yáng)膜復(fù)合層間的H2O解離成H+和OH?，作為H+和OH?離子源。M、N為離子交換膜，下列說(shuō)法正確的是A.Y電極為電解池的陰極，該電極的反應(yīng)式為4OH??4e?=O2↑+2H2O

B.電子流向：電源負(fù)極→X電極→Y電極→電源正極

C.電路中每轉(zhuǎn)移1?mol電子，理論上X、Y兩極共得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體16.8?L

四甲基氫氧化銨[(CH3)4NOH]常用作電子工業(yè)清洗劑，以四甲基氯化銨[(CH3)4NCl]為原料，采用電滲析法合成[(CH3)4NOH]，其工作原理如下圖所示(aA.M為負(fù)極

B.標(biāo)況下，制備0.75NA?(CH3)4NOH，

A.b兩極共產(chǎn)生16.8L氣體

C.C.三室式電滲析法處理含乳酸(HA表示乳酸分子，A?表示乳酸根離子)廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，aB.cd均為離子交換膜，下列說(shuō)法正確的是(

)A.負(fù)極區(qū)電極反應(yīng)式為：4OH??4e?===2H2O+O2↑

B.交換膜ab為陽(yáng)離子交換膜，cd為陰離子交換膜電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開(kāi)。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，藍(lán)色逐漸變淺。已知：3下列說(shuō)法不正確的是(????)A.上右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式：2H2O+2e?=H2↑+2OH?按下圖裝置實(shí)驗(yàn)，M、N為兩種常見(jiàn)金屬，它們的硫酸鹽可溶于水。當(dāng)K閉合時(shí)，N極上有金屬析出(陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò))。下列說(shuō)法不正確的是(????)A.N作正極

B.負(fù)極的電極反應(yīng)式：M?2e?=M2+

C.該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

D.當(dāng)電路中通過(guò)雙極膜(BP)是陰、陽(yáng)復(fù)合膜，在直流電的作用下，陰、陽(yáng)膜復(fù)合層間的H2O解離成H+和OH?，作為H+和OH?離子源。利用雙極膜電滲析法電解食鹽水可獲得淡水、NaOH和HCl，其工作原理如圖所示，A.相同條件下，不考慮氣體溶解，陰極得到氣體體積是陽(yáng)極的兩倍

B.電解過(guò)程中Na+向左遷移，N為陰離子膜

C.若去掉雙極膜(BP)，陽(yáng)極室會(huì)有Cl2以鉛蓄電池為電源.通過(guò)電解法制備酒石酸(C4H6O6，簡(jiǎn)寫(xiě)為RH2)的原理如圖所示(A,B為惰性電極，A.N極的電極反應(yīng)式為PbO2+2e?+SO42?+4H+=PbSO4+2H2利用雙離子交換膜電解法可以處理含NH4NO3A.NH4+由b室向c室遷移

B.c室得到的混合氣體是NH3和H2

C.陽(yáng)極反應(yīng)式為2三室式電滲析法處理含NH4NO3廢水的原理如圖所示，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的NH4+和NA.a極為電源負(fù)極，b極為電源正極

B.c膜是陰離子交換膜，d膜是陽(yáng)離子交換膜

C.陰極電極反應(yīng)式為2NO3?+12H++10四室式電滲析法制備鹽酸和NaOH的裝置如圖所示。A.B.c分別為陰、陽(yáng)離子交換膜中的一種。已知：陰離子交換膜只允許陰離子透過(guò)，陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子透過(guò)。下列敘述正確的是(????)

A.B.c分別依次為陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜

B.通電后Ⅲ室中的Cl?透過(guò)c遷移至陽(yáng)極區(qū)

C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四室中的溶液的pH均升高

D.電池總反應(yīng)為全釩液流儲(chǔ)能二次電池如圖所示(M、N都是惰性電極)，充電過(guò)程中，交換膜右室溶液藍(lán)色逐漸變?yōu)樯罹G色。幾種離子顏色如下：

離子

V3+V2+VOV顏色

綠色

紫色

藍(lán)色淺黃或深綠

下列說(shuō)法正確的是(

)A.放電時(shí)，交換膜左室中溶液由綠色變?yōu)樽仙?/p>

B.放電時(shí)，正極反應(yīng)式為VO2++e?+2H+=VO2++H雙極膜電滲析一步法使鹽制酸堿的技術(shù)進(jìn)入到了工業(yè)化階段，某科研小組研究采用BMED膜堆(如圖所示)，模擬以精制濃海水為原料直接制備酸和堿。BMED膜堆包括陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜(a、d)，已知：在直流電源的作用下，雙極膜內(nèi)中間界面層發(fā)生水的解離，生成H+和OH?。下列說(shuō)法正確的是(

)A.電極Y連接電源的正極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.Ⅰ口排出的是混合堿，Ⅱ口排出的是淡水

C.電解質(zhì)溶液采用Na2SO4溶液可避免有害氣體的產(chǎn)生

D.目前二氧化碳造成的環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，利用電化學(xué)法處理CO2是目前研究的熱點(diǎn)。設(shè)計(jì)裝置如圖所示(已知電極A，B均為石墨烯電極，溶液為強(qiáng)酸性溶液，質(zhì)子交換膜只允許H+通過(guò))。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)

A.a極的電極反應(yīng)式：2H2O-4e?=O2↑+4H+

B.電極b為陰極

C.太陽(yáng)能電池工作原理是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

答案和解析1.【答案】B

【解析】

本題考查電解池的工作原理、電極方程式的書(shū)寫(xiě)等，明確電極反應(yīng)為解題關(guān)鍵，題目難度一般。

【解答】

由圖可知，M極為陽(yáng)極，陽(yáng)極反應(yīng)為2H2O?4e?=O2↑+4H+，則氣體X為O2；N極為陰極，陰極主要反應(yīng)為Ni2++2e?=Ni，從而回收Ni；

A.由圖可知，左端隔室回收硫酸，則中間隔室中的SO42?應(yīng)進(jìn)入左端隔室，則mn為陰離子交換膜，pq應(yīng)允許中間廢水中的Ni2+進(jìn)入右端隔室，則pq為陽(yáng)離子交換膜，故A正確；

B.如果使用氫氧燃料電池作為電源，則M極應(yīng)與電池的正極相連，則應(yīng)是與通入氧氣的電極相連，故B錯(cuò)誤；

C.通過(guò)以上分析可知，M極主要發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH??4e【解析】

本題考查電解池原理，涉及電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)，離子交換膜的判斷，注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累與應(yīng)用，題目難度不大。

【解答】

A.a極為陽(yáng)極，通電后a極區(qū)可能發(fā)生反應(yīng)2Cl??2e?=Cl2↑，故A正確；

B.a極為陽(yáng)極，通電后陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，所以圖中A為陰離子交換膜，則B為陽(yáng)離子交換膜，故B錯(cuò)誤；

C.b極為陰極，通電后，溶液中氫離子放電生成氫氣，電極附近氫氧根離子濃度增大，故C正確；

D.蒸餾法、電滲析法、離子交換法等都是海水淡化的常用方法，故D正確?！窘馕觥勘绢}考查了原電池原理的應(yīng)用，側(cè)重考查原電池原理，明確電解質(zhì)溶液酸堿性、電極的判斷以及電極方程式的書(shū)寫(xiě)方法是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，題目難度中等。【解答】A.a電極上SO2失去電子，為負(fù)極，b電極為正極，質(zhì)子即H+，為陽(yáng)離子，移向正極b，故A錯(cuò)誤；

B.a電極通入SO2，SO2在負(fù)極失電子生成SO42?，則電極反應(yīng)為SO2+2H2O?2e?=SO42?+4H+，故B錯(cuò)誤；

C.酸性條件下，氧氣得電子生成水，則b電極附近發(fā)生的反應(yīng)為O2+4【解析】

本題考查了電解原理的應(yīng)用，明確電解池中的陰陽(yáng)極以及陰陽(yáng)極上離子的放電順序是解題的關(guān)鍵，注意題干信息的分析應(yīng)用，難度一般。

【解答】

A.陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，陽(yáng)極區(qū)氫氧根離子放電pH減小，故A錯(cuò)誤；

B.陰極發(fā)生還原反應(yīng)，氫離子得電子生成氫氣，故B錯(cuò)誤；

C.直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na+和SO42?可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室，通電時(shí)，氫氧根離子在陽(yáng)極區(qū)放電生成水和氧氣，考慮電荷守恒，兩膜中間的硫酸根離子會(huì)進(jìn)入正極區(qū)，與氫離子結(jié)合成硫酸；氫離子在陰極得電子生成氫氣，考慮電荷守恒，兩膜中間的鈉離子會(huì)進(jìn)入負(fù)極區(qū)，與氫氧根離子結(jié)合成氫氧化鈉，故可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品，故C正確；

D.每生成1mol氧氣轉(zhuǎn)移4mol電子，當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.25mol的O2生成，故D【解析】

本題主要考查電解池原理的應(yīng)用及相關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，難度不大，把握電解原理為解題關(guān)鍵，注意離子交換膜的判斷。

【解答】

A.由題意可知，要電解制取Na2FeO4，鐵棒應(yīng)作陽(yáng)極，陽(yáng)極反應(yīng)式為Fe?6e?+8OH?=FeO42?+4H2O，碳棒作陰極，陰極反應(yīng)式為2H2O+2e?=2OH?+H2↑，則a為電源的負(fù)極，電解總反應(yīng)式為Fe+2OH?+2H2O=FeO42?+3H2↑，故A錯(cuò)誤；

B.電解時(shí)陽(yáng)極區(qū)消耗【解析】本題考查了原電池和電解池原理，為高考熱點(diǎn)，根據(jù)b電極溶液顏色變化確定正負(fù)極、陰陽(yáng)極，注意正負(fù)極上電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，為難點(diǎn)。【解答】

閉合開(kāi)關(guān)K時(shí)，b極附近先變紅色，說(shuō)明b電極氫離子放電，為陰極，電極N為負(fù)極；則電極M為正極，a為陽(yáng)極，據(jù)此解題，A.閉合K后，b電極氫離子放電導(dǎo)致氫氧根離子濃度增大，所以b電極附近的pH增大，故A錯(cuò)誤；

B.未指明氣體所處的溫度壓強(qiáng)，不能計(jì)算，故B錯(cuò)誤；

C.N極是負(fù)極，電極反應(yīng)為2Na2S2?2e?=2Na++Na2S4，故C正確；

D.閉合K后，【解析】

本題以電解氯化鈉工業(yè)為載體，考查電解原理中的一些問(wèn)題，掌握電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，注意根據(jù)電解鋁工業(yè)上的助溶劑，類(lèi)推氯化鈣作助溶劑的原理。

【解答】

A.工業(yè)上加入的氯化鈣是助溶劑，降低物質(zhì)的熔點(diǎn)，類(lèi)似于電解鋁工業(yè)中的助溶劑六氟合鋁酸鈉，A正確；

B.由裝置示意圖可知，金屬鈉在上部收集，所以鈉的密度小于混合鹽的密度，B正確；

C.由圖可知，氯離子通過(guò)離子交換膜D遷移至陽(yáng)極A放電產(chǎn)生氯氣，D為陰離子交換膜，C錯(cuò)誤；

D.陰極的電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)正確，副反應(yīng)也合理，D正確。

故選C。

8.【答案】C

【解析】

本題考查電解原理，為高頻考點(diǎn)，明確電解池中的陰陽(yáng)極以及陰陽(yáng)極上離子的放電順序是解題的關(guān)鍵，注意題干信息的分析應(yīng)用，會(huì)正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式，知道交換膜的選擇性，題目難度中等。

【解答】

A.電解池中陰離子向陽(yáng)極區(qū)移動(dòng)，通電后中間隔室的HSO3?通過(guò)D膜選右側(cè)遷移，左側(cè)陰極區(qū)H+放電生成OH?，然后結(jié)合HSO3?生成SO32?，所以左側(cè)陰極區(qū)溶液的pH增大，故A錯(cuò)誤；

B.左側(cè)陰極區(qū)H+放電生成氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)為陰極，與電源負(fù)極相接，B連接電源正極，故B錯(cuò)誤；

C.陽(yáng)極區(qū)HSO3?失去電子生成硫酸，電極反應(yīng)式為HSO3?+H2O?2e?=SO42?+3H+，使溶液中c(H【解析】

本題考查電解原理運(yùn)用，涉及電極式書(shū)寫(xiě)、離子交換膜判斷和電極產(chǎn)物判斷等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)電解原理，結(jié)合題中所給的離子流向，先判斷出陰陽(yáng)極，再結(jié)合電解質(zhì)溶液進(jìn)行解答即可，難度較大。

【解答】

A項(xiàng)，根據(jù)電解裝置圖，a極與直流電源的正極相連，a為陽(yáng)極，b極與直流電源的負(fù)極相連，b為陰極。根據(jù)放電順序：H+>Na+，a極的電極反應(yīng)式為2H2O?4e?=O2↑+4H+，故A錯(cuò)誤；

B項(xiàng)，a極上除了生成O2外，還生成H+，為了制得硫酸，c為陰離子交換膜，SO42?向陽(yáng)極區(qū)移動(dòng)，b極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e?=H2↑+2OH?，b極上除生成H2外，還生成OH?，為了制得NaOH，d為陽(yáng)離子交換膜，Na+向陰極區(qū)移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

【解析】

本題考查電解原理，判斷甲、乙氣體成分是解本題關(guān)鍵，結(jié)合電極反應(yīng)式分析解答，注意氣體摩爾體積的適用范圍及適用條件。

【解答】

電解硫酸鈉溶液時(shí)，陽(yáng)極上生成氧氣，電極反應(yīng)式為2H2O?4e?=O2↑+4H+，陰極反應(yīng)式為2H2O+2e?=H2↑+2OH?，測(cè)得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1：2，則甲是氧氣、乙是氫氣，則a是陽(yáng)極、b是陰極，陽(yáng)極區(qū)域生成硫酸、陰極區(qū)域生成NaOH。

A.根據(jù)以上分析可知產(chǎn)物丁為NaOH，故A錯(cuò)誤；

B.a是陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2H2O?4e?=O【解析】

本題考查電解法制取納米級(jí)Cu2O的反應(yīng)原理，考查了電解原理的應(yīng)用，在電解中電極反應(yīng)與電解質(zhì)溶液有關(guān)，電極相同，電解質(zhì)溶液的性質(zhì)不同，電極反應(yīng)不同，這是易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度不大。

【解答】

A.根據(jù)題圖可知：Ti與電源的負(fù)極連接，是陰極，在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B.Cu電極與電源的正極連接，作陽(yáng)極，由于Cu是活性電極，在陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)：Cu?2e?=Cu2+，然后與溶液中的OH?發(fā)生反應(yīng)：2Cu2++2OH?=?Cu2O+H2O，所以陽(yáng)極電極反應(yīng)式是：2Cu+2OH??2e?=

Cu2O+H2O，故B正確；

C.若離子交換膜采用陽(yáng)離子離子交換膜，OH?【解析】

本題考查了電解原理，意在考查學(xué)生的分析能力和知識(shí)應(yīng)用能力，明確電解池工作原理，準(zhǔn)確依據(jù)元素化合價(jià)變化與陰陽(yáng)極的關(guān)系判斷電解池的陰陽(yáng)極是解本題關(guān)鍵。

【解答】

A.該電池反應(yīng)時(shí)中，氮元素化合價(jià)由?3價(jià)變?yōu)?價(jià)，H元素化合價(jià)由+1價(jià)變?yōu)?價(jià)，則氮元素被氧化，氫元素被還原，所以生成氮?dú)獾碾姌Oa是陽(yáng)極，生成氫氣的電極b是陰極，則圖1中N型半導(dǎo)體為負(fù)極，P型半導(dǎo)體為正極，故A錯(cuò)誤；

B.電解池中電子從電源的負(fù)極流出流向電解池陰極，從電解池陽(yáng)極流向電源正極，所以a極流向P型半導(dǎo)體，從N型半導(dǎo)體流向b極，故B錯(cuò)誤；

C.工作時(shí)a極為電解池陽(yáng)極，CH3?NH?NH2→N2發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子生成碳酸根離子、氮?dú)夂退?，電極反應(yīng)式為：CH3?NH?NH2+12OH??10e?=CO32?+N2↑+9H2O，故C正確；【解析】本題考查海水淡化，側(cè)重考查電解池原理，掌握電極反應(yīng)式和離子移動(dòng)為解題關(guān)鍵，難度一般。

【解答】A.電解池中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，故Y電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為4OH??4e?===O2↑+2H2O，故A錯(cuò)誤；

B.電子流向，電源負(fù)極→陰極X電極、陽(yáng)極Y電極→電源正極，故B錯(cuò)誤；

C.陰極反應(yīng)為2H++2e?===H2↑，陽(yáng)極反應(yīng)為4OH??4e?===O2↑+2H2O，當(dāng)電路中通過(guò)1?mol電子時(shí)，理論上陰極得到0.5?mol【解析】解：A.根據(jù)Cl?從左向右移動(dòng)可知：a為陰極，b為陽(yáng)極，所以N為正極，故A正確；

B.陰極電極反應(yīng)式為2(CH3)4N++2H2O+2e?=2(CH3)4NOH+H2↑，即制備0.75NA(CH3)4NOH，轉(zhuǎn)移電子0.75mol，生成0.375molH2，b電極反應(yīng)式為4OH??4e?=O2↑+2H2O，生成0.1875molO2，即A.b兩極共產(chǎn)生0.5625mol氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.5626mol×22.4L/mol=12.6L，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)第三個(gè)池(左右順序)中NaCl的濃度變化可知：鈉離子從第四池通過(guò)e膜，氯離子從第二池通過(guò)d膜，在第三池得到NaCl，四甲基銨根離子通過(guò)c膜進(jìn)入第一池生成[(CH3)4NOH，所以C.e均為陽(yáng)離子交換膜，故C正確；

D.陽(yáng)極b電極為氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)式為4OH??4e【解析】

本題考查電解原理，為高頻考點(diǎn)，正確判斷陰陽(yáng)離子交換膜及各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，同時(shí)考查學(xué)生分析判斷能力，題目難度不大?！窘獯稹?/p>

A.圖中的負(fù)極區(qū)和電源負(fù)極連接，屬于陰極，電極反應(yīng)式是：2H++2e?=H2↑，A錯(cuò)誤；

B.由題意，廢水經(jīng)電解后，在濃縮室富集為HA濃溶液，那么A?必自負(fù)極區(qū)向右遷移，故ab必須是陰離子交換膜，為了與負(fù)極遷移來(lái)的A?結(jié)合為HA分子，正極放電產(chǎn)生的H+必須向左遷移，即cd必為陽(yáng)離子交換膜，故B錯(cuò)誤；

C.陰極電極反應(yīng)式是：2H++2e?=H2↑，當(dāng)電路中通過(guò)1?mol電子的電量時(shí)生成氫氣的物質(zhì)的量為0.5mol；陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2H2O?4e?=4H++【解析】略

17.【答案】D

【解析】

本題考查原電池原理的應(yīng)用，難度不大，掌握反應(yīng)原理和電極反應(yīng)式即可解答，運(yùn)用電子守恒計(jì)算為解題關(guān)鍵。

【解答】

A.N極有金屬析出，N2+得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，則N作正極，故A正確；

B.左側(cè)發(fā)生M的氧化反應(yīng)，生成M2+，則M為負(fù)極，電極反應(yīng)式：M?2e?=M2+，故B正確；

C.該裝置為原電池，能將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，故C正確；

D.當(dāng)電路中通過(guò)1?mol電子時(shí)，通過(guò)陰離子交換膜的SO42?為0.5mol，故D【解析】

本題考查電解原理，注意審題，不再是電解飽和食鹽水的反應(yīng)，由于雙極膜(BP)是陰、陽(yáng)復(fù)合膜的存在，使電解反應(yīng)變成了電解水，是易錯(cuò)點(diǎn)，試題難度一般。

【解答】

A.根據(jù)題目信息可知陰極產(chǎn)生氫氣，陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，根據(jù)得失電子守恒可知?dú)錃夂脱鯕庠谙嗤瑮l件下的體積比為2:1，故A正確；

B.電解池中陽(yáng)離子移向陰極，Na+應(yīng)通過(guò)M向左遷移，氯離子通過(guò)N向右遷移，即N為陰離子交換膜，故B正確；

C.電解時(shí)，溶液中的陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，溶液中的Cl?向陽(yáng)極移動(dòng)，若去掉雙極膜(BP)，則Cl?會(huì)在陽(yáng)極失去電子，生成Cl2，在陽(yáng)極室會(huì)有Cl2生成，故C正確；

D.陰極主要是水電離產(chǎn)生的氫離子得到電子，水電離產(chǎn)生的氫氧根離子向右遷移，所以電解結(jié)束，陰極附近溶液呈中性，故D【解析】本題考查了電解池的相關(guān)知識(shí)，包括電極反應(yīng)、電極區(qū)域pH的判斷等知識(shí)，難度中等?！窘獯稹緼.根據(jù)圖示，在右池生成RH2，R2?由原料室移動(dòng)到右池，根據(jù)離子的移動(dòng)分析，右池為陽(yáng)極，對(duì)應(yīng)N為鉛蓄電池的正極，電極反應(yīng)為：PbB.在右池生成RH2，R2?由原料室移動(dòng)到右池，則bC.左池為電解池的陰極，H+放電，電極反應(yīng)為：2H2O+2eD.根據(jù)反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，當(dāng)消耗2mol故選擇D。

20.【答案】D

【解析】

本題考查了電解原理的應(yīng)用，明確電解池中的陰陽(yáng)極反應(yīng)是解題的關(guān)鍵，注意題干信息的分析應(yīng)用，題目難度中等。

【解答】

用雙離子交換膜電解法可以處理含NH4NO3的工業(yè)廢水，根據(jù)圖示，陰離子交換膜只能讓陰離子通過(guò)，a室產(chǎn)生單一氣體同時(shí)生成硝酸，為陽(yáng)極反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O?4e?=O2↑+4H+，陽(yáng)離子交換膜只能讓陽(yáng)離子通過(guò)，c室為陰極電極反應(yīng)，反應(yīng)式為2NH4++2e?=2NH3↑+H2↑，據(jù)電子守恒和原子守恒解答。

A.陽(yáng)離子交換膜只能讓陽(yáng)離子通過(guò)，c室，為陰極電極反應(yīng)，反應(yīng)式為2NH4++2e?=2NH3↑+H2↑，NH4+由b室向c室遷移，故A正確；

B.【解析】

本題考查了電解原理的應(yīng)用，明確電解池中的陰陽(yáng)極以及陰陽(yáng)極上離子的放電順序是解題的關(guān)鍵，注意題干信息的分析應(yīng)用，題目難度中等。

【解答】

由于工作一段時(shí)間后，在兩極區(qū)均得到副產(chǎn)品NH4NO3，可知NH4+向Ⅰ室定向移動(dòng)，NO?3?向Ⅲ室定向移動(dòng)，根據(jù)陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，Ⅰ室為陰極室，Ⅲ室為陽(yáng)極室，a為電源負(fù)極，b為電源正極，c膜是陽(yáng)離子交換膜，d膜是陰離子交換膜，據(jù)此解題。

A.a極為電源負(fù)極，b極為電源正極，故A正確；

B.由分析可知c膜是陽(yáng)離子交換膜，d膜是陰離子交換膜，故B錯(cuò)誤；

C.陰極電極反應(yīng)式為2H++2e?=H2↑，故C錯(cuò)誤；

D.【解析】

本題考查電解原理和電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)，為高頻考點(diǎn)，掌握電解原理是解題關(guān)鍵，注意分析離子交換膜的作用和產(chǎn)品的形成過(guò)程，題目難度中等。

【解答】

II室為原料NaCl溶液加入室，I室為NaOH產(chǎn)品室，III室為HCl產(chǎn)品室，IV室為原料硫酸加入室，根據(jù)圖示“四室電滲析法”工作原理分析產(chǎn)品室可得到HCl和NaOH的原因，判斷a為陽(yáng)離子交換膜，b為陰離子交換膜，c為陽(yáng)離子交換膜；由于陽(yáng)極中陰離子為硫酸根離子、氫氧根離子，其中放電能力最強(qiáng)的是