專題49 多室電解池1（2018屆湖北省黃岡中學(xué)高三5月適應(yīng)性考試）某化學(xué)興趣小組學(xué)生對(duì)塑料飯盒廢棄物的水解液進(jìn)行電滲析處理，同時(shí)得到對(duì)苯二甲酸。原理如圖所示（H2A表示對(duì)苯二甲酸，A2-表示對(duì)苯二甲酸根離子），下列說法正確的是（ ）A 電極a為陰極，電極b產(chǎn)生氧氣B 通電一段時(shí)間后，硫酸溶液pH升高C A2-通過陰離子交換膜進(jìn)入濃縮室D 對(duì)200ml的8.3g/L對(duì)苯二甲酸溶液，通電一段時(shí)間后，濃度上升到0.1mol/L，陰極產(chǎn)生氣體體積4.48L【答案】C2（2018屆山東省臨沂市高三第三次高考模擬考試）電解NaB(OH)4溶液制備H3BO3的原理如下圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是A M室發(fā)生的電極反應(yīng)式：2H2O-4e-=O2+4H+B a、c為陰離子交換膜，b為陽離子交換膜C N室中：a<bD 理論上每生成1 mol H3BO3，兩極室共產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下16.8 L氣體【答案】B3（2018屆廣西南寧市第三中學(xué)高三第二次模擬考試）硼酸(H3BO3)為一元弱酸，已知H3BO3與足量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為：H3BO3+OH- = B(OH)4-，H3BO3可以通過電解的方法制備。其工作原理如下圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)。下列說法正確的是A 電子流向： 電源負(fù)極b電極電解液a 電極電源正極B 陽極的電極反應(yīng)式為：2H2O - 4e- = O2+4H+C 當(dāng)電路中通過3mol電子時(shí)，可得到1mol H3BO3D A膜為陽膜，B膜為陰膜，且穿過A膜和B膜的離子數(shù)相同【答案】B【解析】根據(jù)裝置圖，a電極與直流電源的正極相連，a電極為陽極，b電極與直流電源的負(fù)極相連，b電極為陰極。A項(xiàng)，電子流向：電源負(fù)極b電極，a電極電源正極，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)放電順序，陽極電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2+4H+，B正確；C項(xiàng)，當(dāng)電路中通過3mol電子時(shí)，陽極室產(chǎn)生3molH+，3molH+穿過A膜進(jìn)入產(chǎn)品室，B（OH）4-穿過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室，產(chǎn)品室中發(fā)生的反應(yīng)為B（OH）4-+H+=H3BO3+H2O，3molH+產(chǎn)生3molH3BO3，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，陽極室生成的H+穿過A膜進(jìn)入產(chǎn)品室與B（OH）4-反應(yīng)，A膜為陽膜，B（OH）4-穿過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室，Na+穿過B膜進(jìn)入陰極室，B膜為陽膜，根據(jù)放電順序，陰極電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2+2OH-，根據(jù)陰、陽極得失電子相等，穿過A膜和B膜的離子數(shù)相等，D錯(cuò)誤。4（2018屆河南省名校高三壓軸第二次考試）Na2FeO4是制造高鐵電池的重要原料，同時(shí)也是一種新型的高效凈水劑。在工業(yè)上通常利用如圖裝置生產(chǎn)Na2FeO4，下列有關(guān)說法不正確的是A 右側(cè)電極反應(yīng)方程式：Fe+8OH-6e-=FeO42-+4H2OB 左側(cè)為陽離子交換膜，當(dāng)Cu電極生成1mol氣體時(shí)，有2molNa+通過陽離子交換膜C 可以將左側(cè)流出的氫氧化鈉補(bǔ)充到該裝置中部，以保證裝置連續(xù)工作D Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性且產(chǎn)物為Fe3+，因此可以利用Na2FeO4除去水中的細(xì)菌、固體顆粒以及Ca2+等【答案】D5（2018屆福建省龍巖市高三下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量檢查）某研究小組用NaOH溶液吸收尾氣中的H2S氣體，再將得到的Na2S溶液進(jìn)行電解制得NaOH溶液，以實(shí)現(xiàn)NaOH的循環(huán)利用。電解裝置如圖所示，電極材料均為石墨，ab、cd均為離子交換膜。下列敘述不正確的是A ab表示陽離子交換膜，cd表示陰離子交換膜B 陽極的電極反應(yīng)式為S2-2e-=S，陽極區(qū)有淡黃色沉淀產(chǎn)生C 陰極的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2+4H+，陰極區(qū)溶液pH降低D 當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，會(huì)有11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體生成【答案】C6（2018屆四川省瀘州市高三第三次教學(xué)質(zhì)量診斷考試）用惰性電極電解法制備硼酸H3BO3或B(OH) 3的工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子和陰離子通過)。下列有關(guān)說法正確的是（ ）A 陰極與陽極產(chǎn)生的氣體體積比為1：2B b極的電極反應(yīng)式為2H2O2e=O2+4H+C 產(chǎn)品室中發(fā)生的反應(yīng)是B(OH)3+OH=B(OH)4D 每增加1 mol H3BO3產(chǎn)品，NaOH溶液增重22g【答案】D【解析】由圖可知，b電極為陽極，電解時(shí)陽極上水失電子生成O2和H+，a電極為陰極，電解時(shí)陰極上水得電子生成H2和OH-，原料室中的鈉離子通過陽膜進(jìn)入a極室，溶液中c(NaOH)增大，原料室中的B(OH)4-通過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室，b極室中氫離子通入陽膜進(jìn)入產(chǎn)品室，B(OH)4-、H+發(fā)生反應(yīng)生成H3BO3；理論上每生成1mol產(chǎn)品，a、b電極反應(yīng)式分別為2H2O+2e-=H2+2OH-、2H2O-4e-=O2+4H+，b極生成1molH+、a極生成0.5molH2。A.由a、b電極反應(yīng)式：2H2O+2e-=H2+2OH-、2H2O-4e-=O2+4H+可知，陰極生成2mol H2同時(shí)陽極生成1mol O2，A錯(cuò)誤；B. b極為陽極，電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2+4H+，B錯(cuò)誤；C. 原料室中的B(OH)4-通過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室，b極室中氫離子通入陽膜進(jìn)入產(chǎn)品室，B(OH)4-、H+發(fā)生反應(yīng)生成H3BO3，C錯(cuò)誤；D. 理論上每生成1mol產(chǎn)品，a、b電極反應(yīng)式分別為2H2O+2e-=H2+2OH-、2H2O-4e-=O2+4H+，b極生成1molH+、a極生成0.5molH2質(zhì)量為1g，同時(shí)原料室中的鈉離子通過陽膜進(jìn)入a極室1mol質(zhì)量為23g，所以氫氧化鈉溶液增重22g，D正確。7（2018屆河北省衡水市衡水中學(xué)高三第十六次模擬考試）硼酸(H3BO3)為一元弱酸，已知H3BO3與足量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為H3BO3+OH-=B(OH)4-，H3BO3可以通過電解的方法制備。其工作原理如下圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)。下列說法錯(cuò)誤的是（ ）A a與電源的正極相連接B 陽極的電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2+4H+C 當(dāng)電路中通過3mol電子時(shí)，可得到1molH3BO3D B(OH)4-穿過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室，Na+穿過陽膜進(jìn)入陰極室【答案】C8（2018屆遼寧省朝陽市普通高中高三第三次模擬考試）三室式電滲析祛處理廢液(HCl和FeCl2混合溶液)的原理如圖所示，其中X、Y均為離子交換膜。在直流電場的作用下，中間室得到鹽酸，陰極區(qū)可回收鐵。下列說法正確的是A X、Y依次是陰離子透過膜和陽離子透過膜B 通電后，陰極區(qū)溶液的pH不斷減小C 陽極反應(yīng)式為2H2O-4e-=4H+O2D 中間室得到1L2mol/L鹽酸時(shí)，電路中通過1mol電子【答案】C9（2018屆云南省昆明第一中學(xué)高三第八次月考）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，在直流電場的作用下，中間隔室的Na+、SO42-可分別通過離子交換膜，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)說法正確的是A a極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2+2OH-B c為陽離子交換膜，d為陰離子交換膜C 氣體乙為O2，產(chǎn)物丁為硫酸D 若撤去離子交換膜c、d再電解硫酸鈉溶液，則不能制得硫酸和燒堿【答案】D10（2018屆四川省德陽市高三二診考試）硼酸( H3BO3) 為一元弱酸，H3BO3可以通過電解的方法制備。其工作原理如右圖所示( 陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)。下列說法錯(cuò)誤的是A a 與電源的正極相連接B 陽極的電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2+4H+C B(OH)4-穿過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室，Na+穿過陽膜進(jìn)入陰極室D 當(dāng)電路中通過3mol 電子時(shí)，可得到1molH3BO3【答案】D【解析】A.與 a 極相連的石墨所處的區(qū)域?yàn)殛枠O室，則a與電源的正極相連接，A正確；B. 陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中水失去電子生成氧氣，電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2+4H+，B正確；C. 在電解池中，陰離子向陽極運(yùn)動(dòng)，陽離子向陰極運(yùn)動(dòng)，因此B(OH)4-穿過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室，Na+穿過陽膜進(jìn)入陰極室，C正確；D. 陽極電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2+4H+，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的水得到電子生成氫氣，2H2O+2e- = H2+ 2OH，B(OH)4-穿過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室，與氫離子反應(yīng)生成H3BO3，B(OH)4-+ H+= H3BO3+ H2O，當(dāng)電路中通過3mol 電子時(shí)，生成3mol氫離子，可得到3mol H3BO3，D錯(cuò)誤。11次磷酸鈷Co(H2PO2)26H2O可用于化學(xué)電鍍，共飽和溶液的pH約為6；利用電滲析法可在產(chǎn)品室析出高純Co(H2PO2)26H2O電滲析原理如圖所示。則陽離子交換膜有A 1個(gè) B 2個(gè) C 3個(gè) D 4個(gè)【答案】C12（2018屆廣東省深圳市高三第一次調(diào)研考試）銀鋅蓄電池應(yīng)用廣泛，放電時(shí)總反應(yīng)為Zn+Ag2O2+H2O=Zn(OH)2+Ag2O，某小組以銀鋅蓄電池為電源，用惰性電極電解飽和Na2SO4溶液制備H2SO4和NaOH，設(shè)計(jì)如圖所示裝置。連通電路后，下列說法正確是A 電池的a極反應(yīng)式為Ag2O2+H2O+2e-=Ag2O+2OH-B 氣體Y為H2C pq膜適宜選擇陽離子交換膜D 電池中消耗65gZn，理論上生成1mol氣體X【答案】D【解析】用惰性電極電解飽和Na2SO4溶液制備H2SO4和NaOH，根據(jù)裝置圖可知，該電解池的左側(cè)為NaOH溶液，右側(cè)為H2SO4溶液，說明M電極為陰極，水電離的H+在M電極上得電子生成H2，電極反應(yīng)式為：2H2O2e=H22OH，中間隔室的Na+通過mn膜進(jìn)入裝置左側(cè)區(qū)域與生成的OH結(jié)合生成NaOH，N電極為陽極，水電離的OH在N電極上失電子生成O2，電極反應(yīng)式為：2H2O4e=O24H+，中間隔室的SO42通過pq膜進(jìn)入裝置右側(cè)區(qū)域與生成的H+結(jié)合生成H2SO4。A. 根據(jù)上述分析可知，M為陰極，則a為負(fù)極、b為正極，a電極的反應(yīng)式為Zn2e2OH=Zn(OH)2，故A錯(cuò)誤；B. N電極的反應(yīng)式為2H2O4e=O24H+，氣體Y為O2，故B錯(cuò)誤；C. 因中間隔室的SO42通過pq膜進(jìn)入裝置右側(cè)區(qū)域與生成的H+結(jié)合生成H2SO4，則pq膜應(yīng)選擇陰離子交換膜，故C錯(cuò)誤；D. 65gZn的物質(zhì)的量為1mol，當(dāng)消耗65gZn時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol，M電極的反應(yīng)式為2H2O2e=H22OH，由反應(yīng)式可知，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，生成H2的物質(zhì)的量為1mol，D正確。13（2018屆山東K12聯(lián)盟高三開年迎春考試）用NaB(OH)4溶液可以制備H3BO3,其工作原理如圖，下列敘述不正確的是（ ）A a極反應(yīng)式為：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2OB M室發(fā)生的電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2+4H+C 理論上每生成1mol產(chǎn)品，可消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L甲烷氣體D b膜為陰離子交換膜,產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)原理為強(qiáng)酸制弱酸【答案】C14（2018屆福建省莆田市高三下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量檢測）高鐵酸鈉（Na2FeO4）是一種新型綠色水處理劑。工業(yè)上可用電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4，其工作原理如右圖所示，兩端隔室中離子不能進(jìn)入中間隔室。下列說法錯(cuò)誤的是A 電解時(shí)，銅電極連接電源負(fù)極 B 甲溶液可回用于該電解池C 離子交換膜a是陰離子交換膜 D 陽極電極反應(yīng)式：Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O【答案】C15（2018屆福建省泉州市高三畢業(yè)班3月質(zhì)量檢查）磷單質(zhì)及其化合物有著廣泛應(yīng)用。（1）在1.0 L密閉容器中放入0.10mol PCl5(g)，一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng):PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g) H1反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p/100kPa)的數(shù)據(jù)見下表：回答下列問題:PCl3的電子式為_。T1溫度下，反應(yīng)平衡常數(shù)K=_。T1_T2（填“”、“”或“”，下同），PCl5的平衡轉(zhuǎn)化率1(T1) _2(T2)。（2）PCl5、PCl3可轉(zhuǎn)化為H3PO4、H3PO3。已知下列熱化學(xué)方程式：PCl5(g)4H2O(l) = H3PO4(aq)5HCl(aq) H2PCl3(g)3H2O(l) = H3PO3(aq)3HCl(aq) H3H3PO3(aq)Cl2(g)H2O(l) = H3PO4(aq)2HCl(aq) H4則H4= _。（用H1、H2、H3表示）（3）次磷酸鈷Co(H2PO2)2廣泛用于化學(xué)鍍鈷，以金屬鈷和次磷酸鈉為原料，采用四室電滲析槽電解法制備，原理如下圖。Co的電極反應(yīng)式為_，A、B、C為離子交換膜，其中B為_離子交換膜（填“陽”或“陰”）。次磷酸(H3PO2)為一元弱酸，次磷酸鈉溶液中離子濃度由大到小的順序是_?！敬鸢浮?0.32 molL1 H2H1H3 Co2e=Co2 陰 c(Na)c(H2PO2)c(OH)c(H+)【解析】(1). .P原子最外層有5個(gè)電子，Cl原子最外層有7個(gè)電子，P原子與3個(gè)Cl原子形成3個(gè)共用電子對(duì)，PCl3的電子式為，故答案為：；. 在恒溫恒容的密閉容器中，容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)之比等于氣體的總物質(zhì)的量之比，根據(jù)平衡三段式法有：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)起始量(mol) 0.1 0 0轉(zhuǎn)化量(mol) x x x平衡量(mol) 0.1-x x x平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為：(0.1-x+x+x)=(0.1+x)mol，則有：0.1+x0.1 = 95，x=0.08mol，所以T1溫度下，反應(yīng)平衡常數(shù)K=0.08mol/L0.08mol/L0.02mol/L=0.32 molL1，故答案為：0.32 molL1；. 在1.0 L密閉容器中放入0.10mol PCl5(g)，由表中數(shù)據(jù)可知，在時(shí)間為0時(shí)，T1對(duì)應(yīng)的氣體總壓強(qiáng)小于T2對(duì)應(yīng)的氣體總壓強(qiáng)，因相同條件下溫度越高，氣體的壓強(qiáng)越大，所以T1T2，在溫度為T2時(shí)，根據(jù)平衡三段式法有：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)起始量(mol) 0.1 0 0轉(zhuǎn)化量(mol) y y y平衡量(mol) 0.1-y y y平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為：(0.1-y+y+y)=(0.1+y)mol，則有：0.1+y0.1 = 116，y=0.083mol，x=0.08moly=0.083mol，所以在溫度為T2時(shí)PCl5的平衡轉(zhuǎn)化率更大，即1(T1) 2(T2)，故答案為：；. 次磷酸(H3PO2)為一元弱酸，在次磷酸鈉溶液中，H2PO2水解使溶液呈堿性，溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為：c(Na)c(H2PO2)c(OH)c(H+)，故答案為：c(Na)c(H2PO2)c(OH)c(H+)。