专题49 多室电解池（讲解）.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑专题49 多室电解池（讲解） 一、高考题再现 1．（2022课标Ⅰ）三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如下图，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na和SO2-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入4+ 中间隔室 以下表达正确的是 A．通电后中间隔室的SO2-离子向正极迁移，正极区溶液pH增大 4B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C．负极回响为2H2O ? 4e= O2+4H，负极区溶液pH降低 D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成 【答案】B – + 二、考点突破 1、根据产品和原料判断离子移动方向 典例1（2022届湖北省片面重点中学高三上学期起点考试）硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH溶液回响的离子方程式为：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 -一 膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）。

以下说法正确的是 A． 当电路中通过1mol电子时，可得到lmolH3BO3 B． 将电源的正负极反接，工作原理不变 C． 阴极室的电极回响式为：2H2O-4e＝O2+4H D． B(OH)4穿过阴膜进入阴极室，Na穿过阳膜进入产品室 【答案】A 一 +-+ 2、根据阴阳极离子放电判断产物 典例2（2022届华中师范大学第一附属中学高三5月押题考试）现有阳离子交换膜，阴离子交换膜、石墨电极和如下图的电解槽利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溶液以下说法中正确的是 A． 阴极回响式为4OH-4e=2H2O+O2↑ B． 从A口出来的是NaOH溶液 C． b是阳离子交换膜，允许Na通过 D． Na2SO4溶液从G口参与 【答案】C 【解析】A、阴极是氢离子放电，阴极发生的回响为：H+2e═H2↑，A错误；B、连接电源正极的是电解池 + ﹣ + -- 的阳极，连接电源负极的是电解池的阴极，A为阳极是氢氧根离子放电产生的气体是氧气，同时生成氢离子，那么阳极邻近生成硫酸，那么从A口出来的是H2SO4溶液，B错误；C、在阴极室一侧放置阳离子交换膜，只允许通过阳离子，故b是阳离子交换膜，允许Na通过，C正确；D、NaOH在阴极邻近生成，那么Na2SO4溶液从F口参与，D错误。

3、切实判断原料和产品 典例3（2022届河北省唐山市高三第三次模拟考试）用电渗析法由NaH2PO2制备H3PO2的工作原理如下图，以下说法正确的是 + A． 电源a极为负极，所连石墨电极上的回响为2H+2e=H2↑ B． 氢氧化钠溶液所在的极室中pH减小 C． H由左向右穿过阳膜1，H2PO2由右向左穿过阴膜 D． 当导线中转移0.4mole时，两石墨电极上产生气体体积之和为标准状况下4.48L 【答案】C -+ -+ - 4、根据离子移动方向判断阴阳极 典例4（2022届辽宁省片面重点中学协作体高三模拟考试）目前海水液化可采用双极膜电液析法、同时获得副产品，其模拟工作原理如下图其中双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H和OH,作为H和OH离子源M、N 为离子交换膜以下说法正确的是（ ） + -+ - A． X 电极为电解池的阴极，该电极回响式为： 2H-2e=H2↑ B． 电子流向： 电源负极→X电极→Y 电极→电源正极 C． 电路中每转移1mol 电子，X、Y两极共得到标准状况下16.8L的气体 D． M为阳离子交换膜，A室获得副产品NaOH; 若去掉B室双极膜，B室产物不变 【答案】C + - 5、废水处理 典例5（2022届湖北省武汉市高中毕业生四月调研测试）某镍冶炼车间排放的漂洗废水中含有确定浓度的Ni和Cl，图甲是双膜三室电沉积法回收废水中的Ni的示意图，图乙描述的是测验中阴极液pH值与镍回收率之间的关系。

以下说法不正确的是（ ） 2+ -2+ A． 交换膜a为阳离子交换膜 B． 阳极回响式为2H2O-4e=O2+4H C． 阴极液 pH=1时，镍的回收率低主要是有较多的H2生成 -+ D． 浓缩室得到1 L 0.5mol/L的盐酸时，阴极回收得到11.8g镍 【答案】D 6、根据离子交换膜的性质判断 典例6（2022届超级全能生”高考全国卷26省3月联考乙卷）利用“五室电渗析法”处理含硫酸钠废水的原理如下图，以石墨为电极材料，室与室之间用离子交换膜分开(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子 通过)，以下说法不正确的是 A． 阳极回响式为2H2O－4e==O2↑+4H，发生氧化回响 B． 通电片刻后，I、III、V室的pH依次减小、不变、增大 C． 当电路中通过1mol电子时，有1molSO4从III室进入Ⅱ室 D． 总回响式为Na2SO4+4H2O【答案】C 2NaOH+H2SO4+O2↑+2H2↑ 2--+ 【解析】A. 阳极上溶液中的水放电，发生氧化回响，电极回响式为2H2O－4e=O2↑+4H，故A正确；B. 通电片刻后，I中生成氢离子，溶液的pH减小；III中的阴阳离子分别向Ⅱ和Ⅳ移动，硫酸钠的浓度减小，溶液仍呈中性，pH不变；V室中阴极上溶液中的水放电，发生恢复回响，2H2O+2e= H2↑+ 2OH，溶液的pH增大，故B正确；C. 根据得失电子守恒和溶液的电荷守恒，当电路中通过1mol电子时，有0.5molSO4从III室进入Ⅱ室，故C错误；D. 根据A和B的分析，该电解装置的总回响式为 Na2SO4+4H2O 2NaOH+H2SO4+O2↑+2H2↑，故D正确。

2-- ― -+ 7、根据产品生成室判断 典例7（2022届辽宁省凌源市高三2月抽考）四室式电渗析法制备盐酸和NaOH的装置如下图a、b、c 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以下表达 正确的是（ ） A． b、c 分别依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 B．通电后Ⅲ室中的Cl透过c 迁移至阳极区 C． Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四室中的溶液的pH均升高 D． 电池总回响为4NaCl+6H2O【答案】D 4NaOH+4HCl+2H2↑+O2↑ - 8、合成新物质 典例8（2022届山东省临沂市高三上学期期末全市统考）四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成(CH3)4NOH，其工作原理如下图所示(a、b为石墨电板，c、d、e为离子交换膜)，以下说法正确的是 — 7 —。