2024届高考一轮复习化学课时练　第41练　多池、多室的电化学装置（含答案）

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A．石墨电极作正极，发生氧化反应
B．向铁电极溶液中滴加KSCN，溶液变红
C．盐桥中可选择KCl或者KNO3作为电解质
D．一段时间后，铁电极溶液中c(Fe2＋)增加了0.02 ml·L－1，石墨电极溶液中c(Fe2＋)＝
0.09 ml·L－1(忽略溶液体积的变化)
2．高氯酸在化工生产中有广泛应用，工业上以NaClO4为原料制备高氯酸的原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．上述装置中，f极为光伏电池的正极
B．阴极的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
C．d处得到较浓的NaOH溶液，c处得到HClO4溶液
D．若转移2 ml电子，理论上生成100.5 g HClO4
3．(2022·四川师范大学附中模拟)我国学者报道了一种氯离子介导的电化学合成方法，能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷，电化学反应的具体过程如图所示。在电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便可反应生成环氧乙烷。下列说法错误的是( )
物质转化原理：
A．Ni电极与电源负极相连
B．电解时左侧电解池溶液pH增大，右侧电解池溶液pH减小
C．该过程的总反应为CH2==CH2＋H2Oeq \(――→,\s\up7(通电))＋H2
D．在电解液混合过程中会发生反应：HCl＋KOH===KCl＋H2O
4．(2023·南京模拟)我国科研工作者提出通过电解原理联合制备环氧乙烷同时处理酸性含铬废水，其工作原理如图所示。其中双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成，工作时内层H2O解离为H＋和OH－，并分别向两极迁移。下列说法正确的是( )
A．电极a上的电势高于电极b上的电势
B．膜q为双极膜中的阳离子交换膜
C．工作时，NaOH溶液浓度保持不变
D．每生成1 ml Cr3＋，酸性含铬废水质量理论上增加3 g
5．(2023·苏州月考)工业上采用如图所示装置模拟在A池中实现铁上镀铜，在C装置中实现工业由KCl溶液制取KOH溶液。
下列有关说法错误的是( )
A．a为精铜，b为铁制品，可实现镀铜要求
B．c为负极，电极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－===COeq \\al(2－,3)＋6H2O
C．从e口出来的气体为氧气，从f口出来的气体为氢气
D．钾离子从电解槽左室向右室迁移，h口出来的为高浓度的KOH溶液
6．我国科学家研制一种新型化学电池成功实现废气的处理和能源的利用，用该新型电池电解CuSO4溶液，装置如图(H2R和R都是有机物)所示。下列说法正确的是( )
A．b电极反应式为R＋2H＋＋2e－===H2R
B．电池工作时，负极区要保持呈碱性
C．工作一段时间后，正极区的pH变大
D．若消耗标准状况下112 mL O2，则电解后的CuSO4溶液的pH约为2
7．(2022·山东烟台模拟)下图是用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)电镀铜的装置示意图，其中X、Y均为Ag/AgCl复合电极。下列说法错误的是( )
A．电子由X电极经导线流向镀件
B．Y的电极反应式为AgCl＋e－===Ag＋Cl－
C．电镀池可以用石墨电极作阳极
D．镀件增重6.4 g，理论上X极区模拟海水的质量减少7.1 g
8．某充电宝锂离子电池的总反应为nLi＋Li1－nMn2O4eq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))LiMn2O4，某手机镍氢电池总反应为NiOOH＋MHeq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))M＋Ni(OH)2(M为储氢金属或合金)，有关上述两种电池的说法不正确的是( )
A．锂离子电池放电时Li＋向正极迁移
B．锂离子电池充电时，阳极的电极反应式：LiMn2O4－ne－===Li1－nMn2O4＋nLi＋
C．如图可表示用镍氢电池给锂离子电池充电
D．镍氢电池放电时，正极的电极反应式：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－
9．工业上常采用电渗析法从含葡萄糖酸钠(用GCOONa表示)的废水中提取化工产品葡萄糖酸(GCOOH)和烧碱，模拟装置如图所示(电极均为石墨)。
下列说法错误的是( )
A．交换膜1、2分别为阳离子、阴离子交换膜
B．a电极为阴极，b电极上发生氧化反应
C．一段时间后，a、b电极产生气体的质量之比为8∶1
D．电路中通过1 ml电子时，理论上回收40 g NaOH
10．电渗析法淡化海水的装置如图所示，电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列，将电解槽分隔成多个独立的间隔室，海水充满在各个间隔室中。通电后，一个间隔室的海水被淡化，而其相邻间隔室的海水被浓缩，从而实现了淡水和浓缩海水分离。下列说法正确的是( )
A．离子交换膜b为阳离子交换膜
B．各间隔室的排出液中，①③⑤⑦为淡水
C．通电时，电极1附近溶液的pH比电极2附近溶液的pH变化明显
D．淡化过程中，得到的浓缩海水没有任何使用价值
11．(2022·福建莆田模拟)利用如图装置可持续生产两种消毒剂，其中甲池生产过氧化氢。a、d均为包裹催化剂的惰性电极，b、c为共用的Ni(OH)2、NiOOH电极。通过电极反应在甲、乙池间转运某些离子。调节电源的电流，使b、c电极的净组成不变。下列说法错误的是( )
A．乙池生产的消毒剂是Cl2
B．生产过程OH－从甲池转运至乙池
C．b电极反应式：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O
D．理论上甲、乙池生成的消毒剂的物质的量之比为1∶1
12．(2022·石家庄模拟)1,5-戊二胺()是生物法制备尼龙材料的重要原料，利用双极膜(BPM)电渗析产碱技术可将生物发酵液中的1,5-戊二胺硫酸盐(含和SOeq \\al(2－,4))转换为1,5-戊二胺，实现无害化提取，工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．a极的电势比b极的低
B．m膜为阳离子交换膜，n膜为阴离子交换膜
C．电解过程中，H2SO4极室溶液的pH逐渐减小
D．b极区每生成11.2 L气体(标准状况)，理论上可生成2 ml 1,5-戊二胺
第41练 多池、多室的电化学装置
1．D 2.C 3.B 4.D 5.C 6.A 7.D
8．C [原电池放电时，阳离子向正极移动，即锂离子电池放电时Li＋向正极迁移，故A正确；锂离子电池放电时，Li作负极，Li1－nMn2O4作正极，电极反应式为nLi＋＋Li1－nMn2O4＋ne－=== LiMn2O4，因此锂离子电池充电时，阳极的电极反应式为LiMn2O4－ne－===Li1－nMn2O4＋nLi＋，故B正确；题图表示锂离子电池放电，镍氢电池充电，故C错误；镍氢电池放电时，NiOOH中Ni化合价降低，得到电子，是原电池的正极，电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，故D正确。]
9．C [在电解池的左侧，稀NaOH溶液转化为浓NaOH溶液，则表明Na＋透过交换膜1进入左侧，在a电极上H2O得电子生成H2和OH－，a电极为阴极；在右侧，稀GCOOH溶液转化为浓GCOOH溶液，表明GCOO－透过交换膜2进入右侧，在b电极上H2O失电子生成O2和H＋，b电极为阳极。电解发生后，a电极生成H2，b电极生成O2，依据得失电子守恒，H2与O2的物质的量之比为2∶1，所以a、b电极产生气体的质量之比为1∶8；电路中通过
1 ml电子时，a电极上有1 ml H＋得电子，则有1 ml Na＋透过交换膜1进入左侧，理论上回收1 ml NaOH，质量为40 g。]
10．B [由图分析可知，电极1为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，电极2为阴极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，离子交换膜a是阳离子交换膜，离子交换膜b为阴离子交换膜，结合阴、阳离子移向可知，各间隔室的排出液中，①③⑤⑦为淡水，A错误、B正确；通电时，阳极电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极电极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，电极2附近溶液的pH比电极1附近溶液的pH变化明显，C错误；淡化过程中，得到的浓缩海水可以提取氯化钠、镁、溴等，有使用价值，D错误。]
11．A [乙池中d电极连接电源的正极，为阳极，氯离子放电生成氯气，生成的氯气再和水反应生成HClO，则乙池生产的消毒剂是HClO，A错误；a电极为阴极，b电极为阳极，
OH－先迁移到b电极，参与电极反应：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O，c电极为阴极，电极反应为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，生成的氢氧根离子再迁移到乙池中，B、C正确；甲池中生成消毒剂的反应为O2＋2e－＋2H2O===H2O2＋2OH－，乙池中d极的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，生成消毒剂的反应为Cl2＋H2OHCl＋HClO，所以转移2 ml电子时，分别生成1 ml H2O2、1 ml HClO，D正确。]
12．D [根据题意，将生物发酵液中的1,5-戊二胺硫酸盐转换为1,5-戊二胺，则生物发酵液中的SOeq \\al(2－,4)应通过n膜进入H2SO4溶液，应通过m膜进入产品室，与BPM表面产生的OH－反应生成水和。阳离子向a极移动，a极是阴极，则b极是阳极，阳极电势比阴极电势高，A正确；电解过程中SOeq \\al(2－,4)进入H2SO4极室，生成H2SO4，溶液pH逐渐减小，C正确；b极区是阳极区，电渗析过程生成O2，每生成11.2 L气体(标准状况)转移的电子为eq \f(11.2 L,22.4 L·ml－1)×4＝2 ml，而1 ml生成转移2 ml电子，故理论上可生成1 ml 1,5-戊二胺，D错误。]