届高考化学难点剖析专题49多室电解池练习Word文件下载.docx

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H3BO3+OH-=B（OH）4-，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．电子流向：

电源负极→b电极→电解液→a电极→电源正极

B．阳极的电极反应式为：

2H2O-4e-=O2↑+4H+

C．当电路中通过3mol电子时，可得到1molH3BO3

D．A膜为阳膜，B膜为阴膜，且穿过A膜和B膜的离子数相同

【解析】根据装置图，a电极与直流电源的正极相连，a电极为阳极，b电极与直流电源的负极相连，b电极为阴极。

A项，电子流向：

电源负极→b电极，a电极→电源正极，A错误；

B项，根据放电顺序，阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，B正确；

C项，当电路中通过3mol电子时，阳极室产生3molH+，3molH+穿过A膜进入产品室，B（OH）4-穿过阴膜进入产品室，产品室中发生的反应为B（OH）4-+H+=H3BO3+H2O，3molH+产生3molH3BO3，C错误；

D项，阳极室生成的H+穿过A膜进入产品室与B（OH）4-反应，A膜为阳膜，B（OH）4-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过B膜进入阴极室，B膜为阳膜，根据放电顺序，阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据阴、阳极得失电子相等，穿过A膜和B膜的离子数相等，D错误。

4．（2018届河南省名校高三压轴第二次考试）Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。

在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4，下列有关说法不正确的是

A．右侧电极反应方程式：

Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O

B．左侧为阳离子交换膜，当Cu电极生成1mol气体时，有2molNa+通过阳离子交换膜

C．可以将左侧流出的氢氧化钠补充到该装置中部，以保证装置连续工作

D．Na2FeO4具有强氧化性且产物为Fe3+，因此可以利用Na2FeO4除去水中的细菌、固体颗粒以及Ca2+等

【答案】D

5．（2018届福建省龙岩市高三下学期教学质量检查）某研究小组用NaOH 

溶液吸收尾气中的H2S 

气体，再将得到的Na2S溶液进行电解制得NaOH溶液，以实现NaOH的循环利用。

电解装置如图所示，电极材料均为石墨，ab、cd均为离子交换膜。

下列叙述不正确的是

A．ab表示阳离子交换膜，cd 

表示阴离子交换膜

B．阳极的电极反应式为S2--2e-==S 

↓，阳极区有淡黄色沉淀产生

C．阴极的电极反应式为2H2O-4e-==O2 

↑+4H+，阴极区溶液pH 

降低

D．当电路中转移1mol 

电子时，会有11.2 

L 

（标准状况） 

的气体生成

6．（2018届四川省泸州市高三第三次教学质量诊断考试）用惰性电极电解法制备硼酸[H3BO3或B（OH）3]的工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过）。

下列有关说法正确的是（）

A．阴极与阳极产生的气体体积比为1：

2

B．b极的电极反应式为2H2O－2eˉ=O2↑+4H+

C．产品室中发生的反应是B（OH）3+OHˉ=B（OH）4ˉ

D．每增加1molH3BO3产品，NaOH溶液增重22g

【解析】由图可知，b电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H+，a电极为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，原料室中的钠离子通过阳膜进入a极室，溶液中c（NaOH）增大，原料室中的B（OH）4-通过阴膜进入产品室，b极室中氢离子通入阳膜进入产品室，B（OH）4-、H+发生反应生成H3BO3；

理论上每生成1mol产品，a、b电极反应式分别为2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，b极生成1molH+、a极生成0.5molH2。

A.由 

a、b电极反应式：

2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+可知，阴极生成2molH2同时阳极生成1molO2，A错误；

B.b极为阳极，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，B错误；

C.原料室中的B（OH）4-通过阴膜进入产品室，b极室中氢离子通入阳膜进入产品室，B（OH）4-、H+发生反应生成H3BO3，C错误；

D.理论上每生成1mol产品，a、b电极反应式分别为2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，b极生成1molH+、a极生成0.5molH2质量为1g，同时原料室中的钠离子通过阳膜进入a极室1mol质量为23g，所以氢氧化钠溶液增重22g，D正确。

7．（2018届河北省衡水市衡水中学高三第十六次模拟考试）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-，H3BO3可以通过电解的方法制备。

下列说法错误的是（）

A．a与电源的正极相连接

C．当电路中通过3mol电子时，可得到1molH3BO3

D．B（OH）4-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室

8．（2018届辽宁省朝阳市普通高中高三第三次模拟考试）三室式电渗析祛处理废液（HCl 

和FeCl2混合溶液）的原理如图所示，其中X、Y均为离子交换膜。

在直流电场的作用下，中间室得到盐酸，阴极区可回收铁。

A．X、Y 

依次是阴离子透过膜和阳离子透过膜

B．通电后，阴极区溶液的pH 

不断减小

C．阳极反应式为2H2O-4e-==4H+ 

+ 

O2 

↑

D．中间室得到1L 

2 

mol/L盐酸时，电路中通过1mol电子

9．（2018届云南省昆明第一中学高三第八次月考）电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，a、b均为惰性电极，在直流电场的作用下，中间隔室的Na+、SO42-可分别通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。

下列有关说法正确的是

A．a极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-

B．c为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜

C．气体乙为O2，产物丁为硫酸

D．若撤去离子交换膜c、d再电解硫酸钠溶液，则不能制得硫酸和烧碱

10．（2018届四川省德阳市高三二诊考试）硼酸（H3BO3）为一元弱酸，H3BO3可以通过电解的方法制备。

其工作原理如右图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）。

下列说法错误的是

A．a与电源的正极相连接

C．[B（OH）4]-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室

D．当电路中通过3mol电子时，可得到1molH3BO3

【解析】A.与a极相连的石墨所处的区域为阳极室，则a与电源的正极相连接，A正确；

B.阳极上发生氧化反应，溶液中水失去电子生成氧气，电极反应式为：

2H2O-4e-=O2↑+4H+↑，B正确；

C.在电解池中，阴离子向阳极运动，阳离子向阴极运动，因此[B（OH）4]-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室，C正确；

D.阳极电极反应式为：

2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极上发生还原反应，溶液中的水得到电子生成氢气，2H2O+2e-=H2↑+2OH―，[B（OH）4]-穿过阴膜进入产品室，与氢离子反应生成H3BO3，[B（OH）4]-+H+=H3BO3+H2O，当电路中通过3mol电子时，生成3mol氢离子，可得到3molH3BO3，D错误。

11．次磷酸钴[Co（H2PO2）2·

6H2O]可用于化学电镀，共饱和溶液的pH约为6；

利用电渗析法可在产品室析出高纯[Co（H2PO2）2·

6H2O]电渗析原理如图所示。

则阳离子交换膜有

A．1个B．2个C．3个D．4个

12．（2018届广东省深圳市高三第一次调研考试）银锌蓄电池应用广泛，放电时总反应为

Zn+Ag2O2+H2O==Zn（OH）2+Ag2O，某小组以银锌蓄电池为电源，用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液制备H2SO4和NaOH，设计如图所示装置。

连通电路后，下列说法正确是

A．电池的a极反应式为Ag2O2+H2O+2e-=Ag2O+2OH-

B．气体Y为H2

C．pq膜适宜选择阳离子交换膜

D．电池中消耗65gZn，理论上生成1mol 

气体X

【解析】用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液制备H2SO4和NaOH，根据装置图可知，该电解池的左侧为NaOH溶液，右侧为H2SO4溶液，说明M电极为阴极，水电离的H+在M电极上得电子生成H2，电极反应式为：

2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，中间隔室的Na+通过mn膜进入装置左侧区域与生成的OH－结合生成NaOH，N电极为阳极，水电离的OH－在N电极上失电子生成O2，电极反应式为：

2H2O－4e－=O2↑＋4H+，中间隔室的SO42－通过pq膜进入装置右侧区域与生成的H+结合生成H2SO4。

A.根据上述分析可知，M为阴极，则a为负极、b为正极，a电极的反应式为Zn－2e－＋2OH－=Zn（OH）2，故A错误；

B.N电极的反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H+，气体Y为O2，故B错误；

C.因中间隔室的SO42－通过pq膜进入装置右侧区域与生成的H+结合生成H2SO4，则pq膜应选择阴离子交换膜，故C错误；

D.65gZn的物质的量为1mol，当消耗65gZn时，转移电子的物质的量为2mol，M电极的反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，由反应式可知，当转移2mol电子时，生成H2的物质的量为1mol，D正确。

13．（2018届山东K12联盟高三开年迎春考试）用Na[B（OH）4]溶液可以制备H3BO3,其工作原理如图，下列叙述不正确的是（）

A．a极反应式为：

CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O

B．M室发生的电极反应式为：

C．理论上每生成1mol产品，可消耗标准状况下5.6L甲烷气体

D．b膜为阴离子交换膜,产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸

14．（2018届福建省莆田市高三下学期教学质量检测）高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型绿色水处理剂。

工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如右图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。

A．电解时，铜电极连接电源负极B．甲溶液可回用于该电解池

C．离子交换膜a是阴离子交换膜D．阳极电极反应式：

Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O

15．（2018届福建省泉州市高三毕业班3月质量检查）磷单质及其化合物有着广泛应用。

（1）在1.0L密闭容器中放入0.10molPCl5（g），一定温度进行如下反应:

PCl5（g）

PCl3（g）＋Cl2（g）ΔH1

反应时间（t）与容器内气体总压强（p/100kPa）的数据见下表：

回答下列问题:

①PCl3的电子式为_______。

②T1温度下，反应平衡常数K=______。

③T1___T2（填“＞”、“＜”或“＝”，下同），PCl5的平衡转化率α1（T1）__α2（T2）。

（2）PCl5、PCl3可转化为H3PO4、H3PO3。

已知下列热化学方程式：

PCl5（g）＋4H2O（l）=H3PO4（aq）＋5HCl（aq）ΔH2

PCl3（g）＋3H2O（l）=H3PO3（aq）＋3HCl（aq）ΔH3

H3PO3（aq）＋Cl2（g）＋H2O（l）=H3PO4（aq）＋2HCl（aq）ΔH4

则ΔH4=______。

（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示）

（3）次磷酸钴[Co（H2PO2）2]广泛用于化学镀钴，以金属钴和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备，原理如下图。

①Co的电极反应式为______________，A、B、C为离子交换膜，其中B为__________离子交换膜（填“阳”或“阴”）。

②次磷酸（H3PO2）为一元弱酸，次磷酸钠溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________。

【答案】

0.32mol·

L－1＜＜ΔH2－ΔH1－ΔH3Co－2e－=Co2＋阴c（Na＋）＞c（H2PO2－）＞c（OH－）＞c（H+）

【解析】

（1）.①.P原子最外层有5个电子，Cl原子最外层有7个电子，P原子与3个Cl原子形成3个共用电子对，PCl3的电子式为

，故答案为：

；

②.在恒温恒容的密闭容器中，容器内气体的总压强之比等于气体的总物质的量之比，根据平衡三段式法有：

PCl3（g）＋Cl2（g）

起始量（mol）0.100

转化量（mol）xxx

平衡量（mol）0.1-xxx

平衡时气体总物质的量为：

（0.1-x+x+x）=（0.1+x）mol，则有：

=

，x=0.08mol，所以T1温度下，反应平衡常数K=

=0.32mol·

L－1，故答案为：

0.32mol·

L－1；

③.在1.0L密闭容器中放入0.10molPCl5（g），由表中数据可知，在时间为0时，T1对应的气体总压强小于T2对应的气体总压强，因相同条件下温度越高，气体的压强越大，所以T1＜T2，在温度为T2时，根据平衡三段式法有：

转化量（mol）yyy

平衡量（mol）0.1-yyy

（0.1-y+y+y）=（0.1+y）mol，则有：

，y=0.083mol，x=0.08mol＜y=0.083mol，所以在温度为T2时PCl5的平衡转化率更大，即α1（T1）＜α2（T2），故答案为：

＜；

②.次磷酸（H3PO2）为一元弱酸，在次磷酸钠溶液中，H2PO2－水解使溶液呈碱性，溶液中各离子浓度的大小关系为：

c（Na＋）＞c（H2PO2－）＞c（OH－）＞c（H+），故答案为：

c（Na＋）＞c（H2PO2－）＞c（OH－）＞c（H+）。