高考化学大二轮优选习题 考前强化练12 常见膜化学.doc

考前强化练12常见膜化学1.(2018山西太原高三模拟)led系列产品是一类新型节能产品。图甲是nabh4/h2o2燃料电池的装置示意图,图乙是led发光二极管的装置示意图。下列叙述错误的是()a.电池应选用阳离子交换膜,na+向a极区移动b.电池a极区的电极反应式为h2o2+2e-2oh-c.每有1 mol nabh4参加反应,转移电子数为4nad.要使led发光二极管正常发光,图乙中的导线a应与图甲中的b极相连答案c解析电池放电过程中,负极发生氧化反应生成bo2-,电极反应式为bh4-+8oh-8e-bo2-+6h2o,a电极为正极,正极电极反应式为h2o2+2e-2oh-,为维持电荷平衡,应选用阳离子交换膜,原电池中阳离子移向正极,na+从负极区向正极区移动,故a项正确,b项正确;负极发生氧化反应生成bo2-,电极反应式为bh4-+8oh-8e-bo2-+6h2o,有1 mol nabh4参加反应转移电子数为8na,故c项错误;要使led发光二极管正常发光,图乙中的导线a(阴极)应与图甲中的b极(负极)相连,故d项正确。2.(2018山东济南第一中学高三月考)化学在环境保护中起着十分重要的作用,电化学降解no3-的原理如图所示。下列说法不正确的是()a.a为电源的正极b.溶液中h+从阳极向阴极迁移c.ag-pt电极的电极反应式为2no3-+12h+10e-n2+6h2od.电解过程中,每转移2 mol电子,则左侧电极就产生32 g o2答案d解析该装置中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则ag-pt电极为阴极、pt电极为阳极,连接阴极的b极为负极,a极为正极,故a项正确;电解时阳离子向阴极移动,所以h+从阳极向阴极迁移,故b项正确;阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应,电极反应式为2no3-+12h+10e-n2+6h2o,故c项正确;左侧电极为阳极,发生反应2h2o-4e-4h+o2,所以每转移2 mol电子时,左侧电极就产生0.5 mol即16 g o2,故d项错误。3.(2018甘肃武威第十八中学高三)根据光合作用原理,设计如图原电池装置。下列说法正确的是()a.a电极为原电池的正极b.外电路电流方向是abc.b电极的电极反应为o2+2e-+2h+h2o2d.a电极上每生成1 mol o2,通过质子交换膜的h+为2 mol答案c解析根据图示信息,可知a电极反应2h2o-4e-4h+o2,发生了氧化反应,a电极为原电池的负极,a项错误;外电路电流由正极流向负极,即由ba,b项错误;根据图示信息,b电极的电极反应为o2+2e-+2h+h2o2,c项正确;由a极的电极反应方程式可知,a电极上每生成1 mol o2,通过质子交换膜的h+为4 mol,d项错误。4.(2018安徽宿州高三教学质量监测)太阳能光电池具有可靠稳定、寿命长、安装维护简便等优点,现已得到广泛应用。氮化镓(gan)光电池的结构如图所示。下列说法中正确的是()a.该装置系统中只存在光能与电能之间的转化b.cu电极反应式为co2+8h+-8e-ch4+2h2oc.工作时,产生的o2、ch4体积比为11(同温同压)d.离子交换膜为质子交换膜,h+从左池移向右池答案d解析由氮化镓(gan)光电池的工作原理装置图可知,左池中gan为负极,该电极上水失电子发生氧化反应生成氧气,右池cu电极为正极发生还原反应,该电极上co2得到电子被还原生成ch4,电极反应式为co2+8e-+8h+ch4+2h2o。由氮化镓(gan)光电池的工作原理装置图可知,该装置系统中存在太阳能转变为化学能,化学能转变为电能,电能又转变为热能、光能等,a项错误;根据上述分析,b项错误;根据转移电子守恒可知,同温同压下产生的o2、ch4的体积比为21,c项错误;阳离子向正极移动,所以离子交换膜为质子交换膜,h+从负极左池移向正极右池,d项正确。5.(2018云南峨山彝族自治县第一中学模拟)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。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.b是阴离子交换膜,允许na+通过b.从a口出来的是h2so4溶液c.阴极反应式为4oh-4e-2h2o+o2d.na2so4溶液从g口加入答案b解析由题意知,硫酸钠溶液从f通入,阴极上h+放电生成氢气,破坏水的电离平衡生成氢气和oh-,b为阳离子交换膜,允许na+通过,从g通入稀氢氧化钠溶液,d口出来的是较浓的氢氧化钠溶液;阳极上oh-放电生成氧气和h+,a为阴离子交换膜,允许so42-通过,从e通入稀硫酸,a口出来的是较浓的硫酸。综上所述,b项正确。6.(2018四川泸州高三教学质量诊断)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12b.b极的电极反应式为2h2o-2e-o2+4h+c.产品室中发生的反应是b(oh)3+oh-b(oh)4-d.每增加1 mol h3bo3产品,naoh溶液增重22 g答案d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-与h+发生反应生成h3bo3;a、b电极反应式分别为2h2o+2e-h2+2oh-、2h2o-4e-o2+4h+,理论上每生成1 mol产品,b极生成1 mol h+、a极生成0.5 mol h2。由a、b电极反应式可知,阴极生成2 mol h2同时阳极生成1 mol o2,故a项错误;根据上述分析可知,b项、c项错误;理论上每生成1 mol产品,b极生成1 mol h+、a极生成0.5 mol h2,质量为1 g,同时原料室中的钠离子通过阳膜进入a极室1 mol,其质量为23 g,所以氢氧化钠溶液增重22 g,故d项正确。7.(2018浙江暨阳高三联考)用原电池原理可以处理硫酸工业产生的so2尾气。现将so2通入如图装置(电极均为惰性材料)进行实验。下列说法不正确的是()a.m极为负极,电极上发生氧化反应b.溶液中h+移向n区,so42-移向m区c.n极发生的电极反应为o2+4h+4e-2h2od.相同条件下,m、n两极上消耗的气体体积之比为21答案b解析该电池的本质是二氧化硫、氧气与水反应生成硫酸,m电极上二氧化硫失去电子发生氧化反应生成so42-,为负极,电极反应式为so2+2h2o-2e-so42-+4h+,n电极为氧气得电子结合氢离子生成水为正极,电极反应式为o2+4h+4e-2h2o,故a项正确;根据