2020届高考化学二轮题型对题必练——离子交换膜在交换膜里的应用1. 电解法制备MnO 2的装置如图所示。

下列说法不正确的是A. 离子交换膜可选用质子交换膜B. 阳极反应式为Mn 2++2H 2O −2e −=MnO 2+4H +C. 阴极区溶液的pH 增大D. 导线中通过1mole −时,理论上阳极区溶液的质量减少44.5g2. 双隔膜电解池的结构示意简图如图所示，利用该装置可电解硫酸钠溶液以制取硫酸和氢氧化钠，并得到氢气和氧气。

对该装置及其原理判断正确的是（）A. a 气体为氢气,b 气体为氧气B. A 溶液为氢氧化钠,B 溶液为硫酸C. C 隔膜为阳离子交换膜,d 隔膜为阴离子交换膜D. 该电解反应的总方程式可以表示为2Na 2SO 4+6H 2O =电解2H 2SO 4+4NaOH +O 2↑+2H 2↑3. 如图装置（Ⅰ）为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K +通过，该电池充放电的化学方程式为；K 2S 4+3KI ⇌放电充电 2K 2S 2+KI 3 ，装置（Ⅱ）为电解池的示意图当闭合开关K 时，X 附近溶液先变红．则下列说法正确的是（ ）A. 闭合K 时,K 十从左到右通过离子交换膜B. 闭合K 时,A 的电极反应式为：3I −−2e −=I 2− C. 闭合K 时,X 的电极反应式为：2CI −−2e −=Cl 2↑D. 闭合K 时,当有0.1mo1K +通过离子交换膜,X 电极上产生标准状况下气体2.24L 4. 如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X 为阳离子交换膜。

下列有关说法正确的是( )A. 反应一段时间后,乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠B. 乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为Fe −2e -=F e 2+C. 通入氧气的一极为正极,发生的电极反应为O 2-4e -+2H 2O =4OH -D. 反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变5. 高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。

用镍 (Ni)、铁作电极电解浓NaOH 溶液制备高铁酸钠(Na 2FeO 4)的装置如图所示。

下列说法正确的是A.铁是阳极,电极反应为Fe−2e−+2OH−=Fe(OH)2↓B. 电解一段时间后,镍电极附近溶液的pH减小C. 每制得1molNa2FeO4,理论上可以产生67.2L气体D. 若离子交换膜为阴离子交换膜,则电解结束后左侧溶液中含有FeO42−6.实验室采用电解法将CuCl转化为Cu和CuCl2，实验装置如下所示。

下列说法正确的是A. 若隔膜为阴离子交换膜,则电解过程中,隔膜两侧盐酸的物质的量基本不变(忽略盐酸的挥发)B. M极可能为石墨,N极可能为铜C. M极的电极反应式为CuCl−e−=Cu2++Cl−D. 每处理1 mol CuCl,理论上消耗N2H4的质量为8 g7.某热再生电池工作原理如图所示。

放电后，可利用废热进行充电。

已知电池总反应：Cu²++4NH3⇌[Cu(NH3)4]2+ΔH＜0下列说法正确的是A. 充电时,能量转化形式主要为电能→化学能B. 放电时,负极反应为NH3−8e−+9OH−=no3−+6H2OC. a为阳离子交换膜D. 放电时,左池Cu电极减少6.4g时,右池溶液质量减少18.8g8.乙醛酸(HOOC-CHO)是一种重要的有机合成中间体。

在乙二酸( HOOC-COOH)电还原法合成乙醛酸的基础上化学工作者创新性地提出双极室成对电解法装置模型及工作原理如图所示。

下列说法中错误的是A. 该离子交换膜应选择阳离子交换膜B. HCl是制取乙醛酸反应的催化剂,并起导电作用第2页，共14页C. 该方法的总反应为OHC−CHO+HOOC−COOH=通电2HOOC−CHOD. 乙二醛、乙二酸分别在阴、阳电极表面放电,故称为双极室成对电解法9.国内某科技研究小组首次提出一种新型的Li+电池体系，该体系征集采用含有I-、Li+的水溶液，负极采用固体有机聚合物，电解质溶液采用LiNO3溶液，聚合物离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开（原理示意图如图）。

已知：I-+I2=I3-，则下列有关判断正确的是A. 图甲是原电池工作原理图,图乙是电池充电原理图B. 放电时,正极液态电解质溶液的颜色变浅C. 充电时,Li+从右向左通过聚合物离子交换膜D. 放电时,负极的电极反应式为：10.铬及其化合物在工农业生产中用途广泛,工业上常用双膜电解法制备铬,其电解示意图如下,下列说法错误的是（）A. 石墨电极为阳极,膜B为阳离子交换膜B. 为了使电解反应持续进行,一段时间后,阳极室需要补充H2OC. 阴极发生的电极反应式：Cr3++3e−=CrD. CrO3与CH3OH反应,每转移3N A e−,生成标况下11.2LCO211.Kolbe法制取乙烯的装置如图所示，电极a上的产物为乙烯和碳酸根离子。

下列说法正确的是A. 该装置将化学能转化为电能B. 图中为阳离子交换膜C. 阴极周围溶液的pH不断减小D. 每生成1mol乙烯,电路中转移2mol电子12.实验室采用电解法将CuCl转化为Cu和CuCl2，实验装置如下图所示。

下列说法正确的是（）A. 若隔膜为阴离子交换膜,则电解过程中,隔膜两侧盐酸的物质的量基本不变(忽略盐酸的挥发)B. M极可能为石墨,N极可能为铜C. M极的电极反应式为CuCl−e−=Cu2++Cl−D. 每处理1molCuCl,理论上消耗N2H4的质量为8g13.装置(Ⅰ)为铁镍(Fe-Ni)可充电电池：Fe+NiO2+2H2O⇌放电Fe(OH)2+Ni(OH)2；装置(Ⅱ)充电为电解示意图。

当闭合开关K时，Y附近溶液先变红。

下列说法正确的是（）A. 闭合K时,X的电极反应式为：2H++2e−=H2↑B. 闭合K时,A电极反应式为：NiO2+2e−+2H+=Ni(OH)2C. 给装置(Ⅰ)充电时,B极参与反应的物质被氧化D. 给装置(Ⅰ)充电时,OH−通过阴离子交换膜,移向A电极14.下列有关工业生产的叙述中正确的是（）A. 硫酸工业中,为了提高SO2的转化率,使用五氧化二钒作催化剂B. 合成氨中通过及时分离液态氨来提高化学反应速率C. 电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小D. 电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室15.通过电解法分离NaHSO3与Na2SO3混合物,其装置如下图。

下列说法不正确的是( ) ArrayA. 阳极的电极反应式为4OH −−4e −=2H2O+O2↑B. 阳极区c(H+)增大,H+由a室经阳离子交换膜进入b室C. 外电路每转移0.2mol电子,有0.2molNa+从b室进入c室D. c室得到Na2SO3的原因是OH−+HSO3−=H2O+SO32−16.实验室采用电解法将CuCl转化为Cu和CuCl2，实验装置如下所示。

下列说法正确的是（）第4页，共14页A. 若隔膜为阴离子交换膜,则电解过程中,隔膜两侧盐酸的物质的量基本不变(忽略盐酸的挥发)B. M极可能为石墨,N极可能为铜C. M极的电极反应式为CuCl−e−=Cu2++Cl−D. 每处理1mol CuCl,理论上消耗N2H4的质量为8g17.通过电解法分离NaHSO3与Na2SO3混合物，其装置如下图。

下列说法不正确的是（）A. 阳极的电极反应式为4OH−−4e−=2H2O+O2↑B. 阳极区c(H+)增大,H+由a室经阳离子交换膜进入b室C. 外电路每转移0.2mol电子,有0.2molNa+从b室进入c室D. c室得到Na2SO3的原因是OH−+HSO 3−=H2O+SO 32−18.以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：下列说法不正确的是（）A. 在阴极室,发生的电极反应为：2H2O+2e−=2OH−+H2↑B. 在阳极室,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,是因为阳极区H+浓度增大,使平衡2CrO 42−+2H+Cr2O72−+H2O向右移动C. 该制备过程总反应的化学方程式为：4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑D. 通过阳离子交换膜的离子主要是H+离子19.下图中装置Ⅰ是原电池，电池总反应为：N2H4＋O2＝N2↑＋2H2O，离子交换膜只允许H＋通过。

装置Ⅱ为电解池，闭合开关K时，b极附近先变红色。

下列说法正确的是第6页，共14页A. 原电池负极发生的电极反应式为N 2H 4+4OH −−4e −=N 2↑+4H 2OB. 电解池中,b 电极为阳极C. 当有0.01molH +通过离子交换膜时,a 电极上析出气体112mLD. 闭合K 后,电流方向为A →a →b →B →A20. 以铬酸钾为原料，用电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下所示，其原理为2CrO 42−+2H +C r 2O 72−+H 2O 。

下列说法不正确的是（ ）A. 电解槽中的离子交换膜是阳离子交换膜B. 在阴极室,发生的电极反应为2H 2O +2e −=2OH −+H 2↑C.该制备过程总反应的化学方程式为D. 电解一段时间后,测定阳极液中K 和Cr 的含量,若K 与Cr 的物质的量之比为d,则此时铬酸钾的转化率为(2−d)21. 下图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K ＋通过，该电池充放电的化学方程式为2K 2S 2＋KI 3⇌放电充电K 2S 4＋3KI ；装置(Ⅱ)为电解池的示意图，当闭合开关K 时，X 附近溶液先变红。

则下列说法正确的是()A. 闭合K 时,K +从左到右通过离子交换膜B. 闭合K 时,电极A 的反应式为3I −−2e −=I 3−C. 闭合K时,X的电极反应式为2Cl−−2e−=Cl2↑D. 闭合K时,当有0.1molK+通过离子交换膜,X电极上产生标准状况下气体2.24L22.金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。

该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。

已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。

下列不正确的是A. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液接触面积,且利于氧气扩散至电极表面B. 在M–空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜C. M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)nD. 比较Mg,Al,Zn三种金属–空气电池,Al–空气电池的理论比能量最高答案和解析1.【答案】C由题中给的信息可知，锰离子在阳极失电子结合水生成二氧化锰，同时产生氢离子，反应式为：Mn2＋＋2H2O－2e－＝MnO2＋4H＋；阴极氢离子得电子产生氢气，根据溶液呈电中性的原则，阳极产生的氢离子通过离子交换膜进入阴极，离子交换膜为质子交换膜，A.根据以上分析可知，离子交换膜为质子交换膜，故A不符合题意；B.阳极反应式为：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+，故B不符合题意；C.根据溶液呈电中性的原则，阳极产生的氢离子通过离子交换膜进入阴极，故阴极溶液PH不变，故C符合题意；D.根据Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+，通过1mol电子，产生0.5mol二氧化锰，和进入阴极的2mol氢离子的质量之和为44.5g。