2019高考化学 难点剖析 专题49 多室电解池讲解.doc

专题49 多室电解池一、高考题再现1（2016课标）三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是A通电后中间隔室的离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C负极反应为2H2O 4e = O2+4H+，负极区溶液pH降低D当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成【答案】B二、考点突破1、根据产品和原料判断离子移动方向典例1（2019届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试）硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：H3BO3+OH-B(OH)4一，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）。下列说法正确的是A 当电路中通过1mol电子时，可得到lmolH3BO3B 将电源的正负极反接，工作原理不变C 阴极室的电极反应式为：2H2O-4e-O2+4H+D B(OH)4一穿过阴膜进入阴极室，Na+穿过阳膜进入产品室【答案】A2、根据阴阳极离子放电判断产物典例2（2018届华中师范大学第一附属中学高三5月押题考试）现有阳离子交换膜，阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。利用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中正确的是A 阴极反应式为4OH-4e-=2H2O+O2 B 从A口出来的是NaOH溶液C b是阳离子交换膜，允许Na+通过 D Na2SO4溶液从G口加入【答案】C【解析】A、阴极是氢离子放电，阴极发生的反应为：H+2eH2，A错误；B、连接电源正极的是电解池的阳极，连接电源负极的是电解池的阴极，A为阳极是氢氧根离子放电产生的气体是氧气，同时生成氢离子，则阳极附近生成硫酸，则从A口出来的是H2SO4溶液，B错误；C、在阴极室一侧放置阳离子交换膜，只允许通过阳离子，故b是阳离子交换膜，允许Na+通过，C正确；D、NaOH在阴极附近生成，则Na2SO4溶液从F口加入，D错误。3、准确判断原料和产品典例3（2018届河北省唐山市高三第三次模拟考试）用电渗析法由NaH2PO2制备H3PO2的工作原理如图所示，下列说法正确的是A 电源a极为负极，所连石墨电极上的反应为2H+2e-=H2B 氢氧化钠溶液所在的极室中pH减小C H+由左向右穿过阳膜1，H2PO2-由右向左穿过阴膜D 当导线中转移0.4mole-时，两石墨电极上产生气体体积之和为标准状况下4.48L【答案】C4、根据离子移动方向判断阴阳极典例4（2018届辽宁省部分重点中学协作体高三模拟考试）目前海水液化可采用双极膜电液析法、同时获得副产品，其模拟工作原理如图所示。其中双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-离子源。M、N为离子交换膜。下列说法正确的是（ ）A X电极为电解池的阴极，该电极反应式为：2H+-2e-=H2B 电子流向：电源负极X电极Y电极电源正极C 电路中每转移1mol电子，X、Y两极共得到标准状况下16.8L的气体D M为阳离子交换膜，A室获得副产品NaOH;若去掉B室双极膜，B室产物不变【答案】C5、废水处理典例5（2018届湖北省武汉市高中毕业生四月调研测试）某镍冶炼车间排放的漂洗废水中含有一定浓度的Ni2+和Cl-，图甲是双膜三室电沉积法回收废水中的Ni2+的示意图，图乙描述的是实验中阴极液pH值与镍回收率之间的关系。下列说法不正确的是（ ）A 交换膜a为阳离子交换膜B 阳极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+C 阴极液 pH=1时，镍的回收率低主要是有较多的H2生成D 浓缩室得到1 L 0.5mol/L的盐酸时，阴极回收得到11.8g镍【答案】D6、根据离子交换膜的性质判断典例6（2018届超级全能生”高考全国卷26省3月联考乙卷）利用“五室电渗析法”处理含硫酸钠废水的原理如图所示，以石墨为电极材料，室与室之间用离子交换膜分开(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)，下列说法不正确的是 A 阳极反应式为2H2O4e-=O2+4H+，发生氧化反应B 通电片刻后，I、III、V室的pH依次减小、不变、增大C 当电路中通过1mol电子时，有1molSO42-从III室进入室D 总反应式为Na2SO4+4H2O通电2NaOH+H2SO4+O2+2H2【答案】C【解析】A. 阳极上溶液中的水放电，发生氧化反应，电极反应式为2H2O4e-=O2+4H+，故A正确；B. 通电片刻后，I中生成氢离子，溶液的pH减小；III中的阴阳离子分别向和移动，硫酸钠的浓度减小，溶液仍呈中性，pH不变；V室中阴极上溶液中的水放电，发生还原反应，2H2O+2e- = H2+ 2OH，溶液的pH增大，故B正确；C. 根据得失电子守恒和溶液的电荷守恒，当电路中通过1mol电子时，有0.5molSO42-从III室进入室，故C错误；D. 根据A和B的分析，该电解装置的总反应式为Na2SO4+4H2O2NaOH+H2SO4+O2+2H2，故D正确。7、根据产品生成室判断典例7（2018届辽宁省凌源市高三2月抽考）四室式电渗析法制备盐酸和NaOH的装置如图所示。a、b、c 为阴、阳离子交换膜。已知：阴离子交换膜只允许阴离子透过，阳离子交换膜只允许阳离子透过。下列叙述正确的是（ ）A b、c 分别依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜B通电后室中的Cl-透过c 迁移至阳极区C 、四室中的溶液的pH均升高D 电池总反应为4NaCl+6H2O4NaOH+4HCl+2H2+O2【答案】D8、合成新物质典例8（2018届山东省临沂市高三上学期期末全市统考）四甲基氢氧化铵(CH3)4NOH常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵(CH3)4NCl为原料，采用电渗析法合成(CH3)4NOH，其工作原理如下图所示(a、b为石墨电板，c、d、e为离子交换膜)，下列说法正确的是A M为正极B c、e均为阳离子交换膜C b极电极反应式：2H2O4e=O2+4H+D 制备1mol(CH3)4NOH，a、b两极共产生0.5mol气体【答案】B