跟蹤檢測（三十八） 化學能與電能（5）含離子交換膜電池的應用 （過熱點）1.(2019濰坊模擬)海水中含有大量Na、Cl及少量Ca2、Mg2、SO，用電滲析法對該海水樣品進行淡化處理，如圖所示。下列說法正確的是()Ab膜是陽離子交換膜BA極室產生氣泡并伴有少量沉淀生成C淡化工作完成后A、B、C三室中pH大小為pHApHBpHCDB極室產生的氣體可使濕潤的KI淀粉試紙變藍解析：選A因為陰極是陽離子反應，所以b膜為陽離子交換膜，選項A正確；A極室Cl在陽極失電子產生氯氣，但不產生沉淀，選項B錯誤；淡化工作完成后，A室Cl失電子產生氯氣，部分溶于水溶液呈酸性，B室H得電子產生氫氣，OH濃度增大，溶液呈堿性，C室溶液呈中性，pH大小為pHApHCpHB，選項C錯誤；B極室H得電子產生氫氣，不能使濕潤的KI淀粉試紙變藍，選項D錯誤。2.用電解法可提純含有某種鉀的含氧酸鹽雜質(如硫酸鉀、碳酸鉀等)的粗KOH溶液，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A電極N為陽極，電極M上H發生還原反應B電極M的電極反應式為4OH4e=2H2OO2Cd處流進粗KOH溶液，e處流出純KOH溶液Db處每產生11.2 L氣體，必有1 mol K穿過陽離子交換膜解析：選B根據圖示，K移向電極N，所以N是陰極，M極是陽極，OH發生氧化反應生成氧氣，電極反應式為4OH4e=2H2OO2，故A錯誤、B正確；c處流進粗KOH溶液，f處流出純KOH溶液，故C錯誤；N極是陰極，H發生還原反應生成氫氣，非標準狀況下11.2 L氫氣的物質的量不一定是0.5 mol，故D錯誤。3(2019洛陽質檢)如圖是一種正投入生產的大型蓄電系統。放電前，被膜隔開的電解質為Na2S2和NaBr3，放電后分別變為Na2S4和NaBr。下列敘述正確的是()A放電時，負極反應為3NaBr2e=NaBr32NaB充電時，陽極反應為2Na2S22e=Na2S42NaC放電時，Na經過離子交換膜由b池移向a池D用該電池電解飽和食鹽水，產生2.24 L H2時，b池生成17.40 g Na2S4解析：選C放電時，負極上Na2S2被氧化生成Na2S4，電極反應式為2Na2S22e=Na2S42Na，A錯誤；充電時，陽極上NaBr失電子被氧化生成NaBr3，電極反應式為3NaBr2e=NaBr32Na，B錯誤；放電時，陽離子向正極移動，故Na經過離子交換膜，由b池移向a池，C正確；題目未指明2.24 L H2是否處于標準狀況下，無法計算b池中生成Na2S4的質量，D錯誤。4電解Na2CO3溶液制取NaHCO3溶液和NaOH溶液的裝置如圖所示。下列說法中不正確的是()A陰極產生的物質A是H2B溶液中Na由陽極室向陰極室遷移C陽極OH放電，H濃度增大，CO轉化為HCOD物質B是NaCl，其作用是增強溶液導電性解析：選D陰極上發生還原反應，電極反應式為2H2O2e=2OHH2，則陰極上產生的物質A是H2，A正確；電解池中陽離子向陰極移動，則Na由陽極室向陰極室遷移，B正確；由圖可知，陽極上產生O2，則陽極反應式為2H2O4e=4HO2，溶液中c(H)增大，CO轉化為HCO，C正確；由圖可知，陰極區得到NaOH溶液，為不引入雜質，物質B應為NaOH，其作用是增強溶液的導電性，D錯誤。5(2018全國卷)最近我國科學家設計了一種CO2H2S協同轉化裝置，實現對天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如下所示，其中電極分別為ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區發生反應為EDTAFe2e=EDTAFe32EDTAFe3H2S=2HS2EDTAFe2該裝置工作時，下列敘述錯誤的是()A陰極的電極反應：CO22H2e=COH2OB協同轉化總反應：CO2H2S=COH2OSC石墨烯上的電勢比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3/Fe2取代EDTAFe3/EDTAFe2，溶液需為酸性解析：選C由題中信息可知，石墨烯電極發生氧化反應，為電解池的陽極，則ZnO石墨烯電極為陰極。由題圖可知，電解時陰極反應式為CO22H2e=COH2O，A項正確；將陰、陽兩極反應式合并可得總反應式為CO2H2S=COH2OS，B項正確；陽極接電源正極，電勢高，陰極接電源負極，電勢低，故石墨烯上的電勢比ZnO石墨烯上的高，C項錯誤；Fe3、Fe2只能存在于酸性溶液中，D項正確。6(2019防城港一模)一定條件下，利用如圖所示裝置可實現有機物的儲氫，下列有關說法正確的是()A氣體X是氫氣，電極E是陰極BH由左室進入右室，發生還原反應C該儲氫過程就是C6H6與氫氣反應的過程D電極D的電極反應式為C6H66H6e=C6H12解析：選D由圖可知，苯(C6H6)在D電極加氫還原生成環己烷(C6H12)，則電極D是陰極，電極E是陽極，陽極反應式為2H2O4e=4HO2，故氣體X是氧氣，A錯誤；電解池中陽離子向陰極移動，則H由右室進入左室，發生還原反應，B錯誤；陰極上苯(C6H6)被還原生成環己烷(C6H12)，電極反應式為C6H66H6e=C6H12，根據陰、陽極上發生的反應及得失電子守恒推知電池總反應式為2C6H66H2O=2C6H123O2，故該儲氫過程就是C6H6與水反應的過程，C錯誤，D正確。7.在微生物作用下電解有機廢水(含CH3COOH)，可獲得清潔能源H2。其原理如圖所示。下列有關說法不正確的是()A電源B極為負極B通電后，若有0.1 mol H2生成，則轉移0.2 mol電子C通電后，H通過質子交換膜向右移動，最終右側溶液pH減小D與電源A極相連的惰性電極上發生的反應為CH3COOH8e2H2O=2CO28H解析：選C電解有機廢水(含CH3COOH)，在陰極上氫離子得電子生成氫氣，即2H2e=H2，則連接陰極的B極為負極，選項A正確；通電后，若有0.1 mol H2生成，根據電極反應式2H2e=H2可知轉移0.2 mol電子，選項B正確；在陰極上氫離子得電子生成氫氣，但是氫離子會經過質子交換膜向右移動進入陰極室，陰極室的pH幾乎保持不變，選項C不正確；與電源A極相連的惰性電極是陽極，電極反應式為CH3COOH8e2H2O=2CO28H，選項D正確。8(2019瀘州一診)氫碘酸(HI)可用“四室電滲析法”制備，其工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)。下列敘述錯誤的是()A通電后，陰極室溶液的pH增大B陽極電極反應式是2H2O4e=4HO2C得到1 mol產品HI，陽極室溶液質量減少8 gD通電過程中，NaI的濃度逐漸減小解析：選C通電后，陰極電極反應式為2H2O2e=2OHH2