2023_2024学年新教材高中化学第四章化学反应与电能微专题7离子交换膜在电化学中的应用分层作业新人教版选择性必修1

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微专题7 离子交换膜在电化学中的应用1. [2022江苏常熟中学月考]有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂，所用装置如图所示，下列说法正确的是( )A. 图中的甲池为电解池，乙池为原电池B. 在 极上产生， 极的电极反应为C. 极发生的电极反应为D. 每转移 电子，生成 和2. [2022江苏扬州高邮阶段测试]利用钠碱循环法（溶液作为吸收液）可脱除烟气中的。当吸收液的降至约为6时，送至电解槽再生。再生示意图如图所示：下列有关说法正确的是( )A. 该装置工作时，化学能转变为电能B. 阴极反应为C. 阳极反应为 或D. 根据中间室吸收液的成分，可推知：3. 四室式电渗析法制备盐酸和的原理如图所示。、、为阴、阳离子交换膜。已知：阴离子交换膜只允许阴离子透过，阳离子交换膜只允许阳离子透过。下列叙述正确的是( )A. 、 分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜B. 通电后Ⅲ室中的 透过 迁移至阳极区C. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四室中的溶液的 均升高D. 电池总反应为4. [2022全国甲卷]一种水性电解液离子选择双隔膜电池如图所示（溶液中,以存在）。电池放电时,下列叙述错误的是( )A. Ⅱ区的 通过隔膜向Ⅲ区迁移B. Ⅰ区的 通过隔膜向Ⅱ区迁移C. 电极反应:D. 电池总反应:5. [2022全国乙卷]电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来,科学家研究了一种光照充电电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电。下列叙述错误的是( )A. 充电时，电池的总反应为B. 充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C. 放电时， 从正极穿过离子交换膜向负极迁移D. 放电时，正极发生反应微专题7 离子交换膜在电化学中的应用1. D[解析]甲是原电池，乙是电解池，错误；是阳极，是阴极，阳极上放电生成，电极反应为，错误；极为负极，发生的电极反应为，错误；结合分析可知，每转移电子，生成和，正确。2. B[解析]根据电子移动方向，阳离子移动到左侧，与负极相连的一侧，阴离子移动到右侧，与正极相连的一侧，可以看出该装置为电解池，电能转化为化学能，错误；阴极上阳离子发生还原反应生成氢气，正确；阳极发生氧化反应，应该是失电子，电极反应为或，错误；溶液中电荷守恒为，错误。3. D[解析]由图中信息可知，左边电极与电源负极相连,是电解池的阴极，右边电极是电解池的阳极，所以通电后，阴离子向右定向移动，阳离子向左定向移动，阳极上放电生成和，电极反应为，阴极上放电生成和，电极反应为；透过，透过，二者在Ⅲ室形成盐酸，盐酸浓度变大，所以、分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜；透过进入Ⅰ室，的浓度变大，所以也是阳离子交换膜，故、两项均错误。电解一段时间后，Ⅰ中的溶液的升高,升高;Ⅱ中为溶液，不变;Ⅲ中有生成，故增大，减小;Ⅳ中移向Ⅲ，放电生成，使水的量减小，增大，减小，错误。4. A[解析]根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区为电池的负极，电极反应为，Ⅰ区为电池的正极，电极反应为，正确；电池的总反应为，正确；电池在工作过程中，电极为负极,电极为正极,不可能向Ⅲ区迁移,错误;Ⅰ区的可向Ⅱ区迁移，正确。5. C[解析]充电时光照光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应，则充电时总反应为，正确；充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，正确；结合图示，充电时金属电极为阴极，光催化电极为阳极,则放电时金属电极为负极，光催化电极为正极，从负极穿过离子交换膜向正极迁移，错误；放电时总反应为，正极反应为，正确。