2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 高考熱考題型攻關(guān)（十）（含解析）.doc
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“隔膜”電解池在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)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(shí)并遷移應(yīng)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(dòng)方向、電解產(chǎn)物、溶液pH的變化等，同時(shí)能夠熟練書寫電極反應(yīng)式，并能靈活運(yùn)用電子守恒原理進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 1．(2018全國(guó)卷Ⅰ)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)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(yīng)式為__________________________________________________ ____________________________________________________。 電解后，________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進(jìn)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(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，電解過程中H＋透過陽離子交換膜進(jìn)入a室，故a室中NaHSO3濃度增加。 答案：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ a 2．(2018全國(guó)卷Ⅲ)KIO3是一種重要的無機(jī)化合物，可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑。KIO3可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。 (1)寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)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(yīng)式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。 (2)電解過程中陽極反應(yīng)為I－＋6OH－－6e－===IO＋3H2O。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)2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ (2)K＋ 由a到b 1.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(jiǎn)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(jiǎn)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(xué)反應(yīng)。 (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(yīng)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(yīng)，或避免產(chǎn)物因發(fā)生反應(yīng)而造成危險(xiǎn)。 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( ) A．A極接電源的正極 B．A極區(qū)溶液的堿性逐漸增強(qiáng) C．本裝置中使用的是陰離子交換膜 D．B極的電極反應(yīng)式為SO2＋2e－＋2H2O===SO＋4H＋ 解析：A項(xiàng)，由HSO生成S2O，發(fā)生還原反應(yīng)，A極為陰極，應(yīng)接電源的負(fù)極，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，陰極的電極反應(yīng)式為2HSO＋2H＋＋2e－===S2O＋2H2O，堿性增強(qiáng)，正確；C項(xiàng)，陽極的電極反應(yīng)式為SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋，離子交換膜應(yīng)使H＋從右向左移動(dòng)，應(yīng)為陽離子交換膜，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，B極為陽極，發(fā)生SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋，錯(cuò)誤。 答案：B 2．(2019廣州模擬)世界水產(chǎn)養(yǎng)殖協(xié)會(huì)網(wǎng)介紹了一種利用電化學(xué)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( ) A．X為電源負(fù)極 B．若該裝置在高溫下進(jìn)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(shí)，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(yīng)是微生物作用下BOD、H2O反應(yīng)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?dú)?，氮元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，則Y為負(fù)極，X為正極，故A錯(cuò)誤；若該裝置在高溫下進(jìn)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(yīng)式：2NO＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O，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(cuò)誤；若BOD為葡萄糖(C6H12O6)，則1 mol葡萄糖被完全氧化時(shí)，碳元素化合價(jià)由0價(jià)變化為＋4價(jià)，理論上電極上流出：4e－6＝24 mol e－，故D錯(cuò)誤；故選B。 答案：B 3．(2019揚(yáng)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(cuò)誤的是( ) A．M室發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ B．N室中：a%下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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