电化学合成氨进一步提高了人类合成氨的产量。现采用双极膜(解离出、分别移至两级室溶液)，通过电解溶液制取氨，该装置的工作原理如图所示。下列说法正确的是

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1. 电化学合成氨进一步提高了人类合成氨的产量。现采用双极膜( $\text{[math]}$ 解离出 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别移至两级室溶液)，通过电解 $\text{[math]}$ 溶液制取氨，该装置的工作原理如图所示。下列说法正确的是

A. 电极b接电源的负极 B. 电解一段时间后I室的 $\text{[math]}$ 值增大 C. 双极膜中 $\text{[math]}$ 解离出的 $\text{[math]}$ 向电极b极移动 D. 理论上电极a与电极b上产生的气体的物质的量之比为 $\text{[math]}$

【考点】

电解池工作原理及应用;

【答案】

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单选题普通

基础巩固

能力提升

变式训练

拓展培优

真题演练

换一批

1. 某钠离子二次电池如图所示，该电池主要依靠钠离子在两极之间移动来工作。下列说法正确的是

A. 充电时，a电极发生还原反应 B. A为阴离子交换膜，B为阳离子交换膜 C. 放电时，b电极的电极反应式：

D. 若放电前两极室质量相等，放电过程中转移1mol电子，则两极室质量差为23g

单选题容易

2. 中学阶级介绍的电解原理的应用主要有三种：一是氯碱工业、二是电解精炼铜、三是电解冶金。下列关于这三个工业生产的描述中正确的是（）

A. 电解精炼铜时，负极反应式： $\text{[math]}$ B. 氯碱工业和电解精炼铜中，阳极都是氯离子放电放出氯气 C. 在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是 $\text{[math]}$ ， NaOH在阳极附近产生 D. 电解精炼铜时，应用粗铜作阳极、精铜作阴极，可溶性铜盐作电解质溶液

单选题容易

1. 下列化学反应与方程式不相符的是

A. $\text{[math]}$ 和溴酸根溶液反应制备高溴酸根： $\text{[math]}$ B. 电合成己二腈的阴极反应： $\text{[math]}$ C. 软脂酸的燃烧反应： $\text{[math]}$ D. 天然橡胶的合成： $\text{[math]}$

单选题普通

2. NiCo-LDHs电催化HMF(

)，NiCo-LDHs电极的物质转化过程为OHMF→HMFCA→FFCA→FDCA(

)，其工作原理如图1所示，各物质含量的动态变化如图2所示。下列说法正确的是

A. NiCo-LDHs电极电势低于石墨烯电极电势 B. HMFCA转化为FFCA是整个转化过程的决速步 C. 石墨烯电极产物为 $\text{[math]}$ D. 一段时间后，两电极室pH均减小

单选题普通

3. 微酸性次氯酸水广泛应用于果蔬、医疗器械的消毒。一种制备微酸性次氯酸水的电解设备的工作原理如图所示。下列说法错误的是

A. 电极N与直流电源的负极相连 B. 阳极室的总反应可表示为 $\text{[math]}$ C. 膜b为阴离子交换膜 D. 理论上每转移 $\text{[math]}$ 时阴极室增重 $\text{[math]}$

单选题普通

1. KMnO₄在实验室和工业上均有重要应用，其工业制备的部分工艺如下：

Ⅰ．将软锰矿(主要成分MnO₂)粉碎后，与KOH固体混合，通入空气充分焙烧，生成暗绿色熔融态物质。

Ⅱ．冷却，将固体研细，用稀KOH溶液浸取，过滤，得暗绿色溶液。

Ⅲ．向暗绿色溶液中通入CO₂ ，溶液变为紫红色，同时生成黑色固体。

Ⅳ．过滤，将紫红色溶液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，得KMnO₄固体。

资料：K₂MnO₄为暗绿色固体，在强碱性溶液中稳定，在近中性或酸性溶液中易发生歧化反应(Mn的化合价既升高又降低)。

(1)Ⅰ中，粉碎软锰矿的目的是。

(2)Ⅰ中，生成K₂MnO₄的化学方程式是。

(3)Ⅱ中，浸取时用稀KOH溶液的原因是。

(4)Ⅲ中，CO₂和K₂MnO₄在溶液中反应的化学方程式是。

(5)将K₂MnO₄溶液采用惰性电极隔膜法电解，也可制得KMnO₄ ．装置如图：

①b极是极(填“阳”或“阴”)，D是。

②结合电极反应式简述生成KMnO₄的原理：。

③传统无膜法电解时，锰元素利用率偏低，与之相比，用阳离子交换膜可以提高锰元素的利用率，其原因是。

(6)用滴定法测定某高锰酸钾产品的纯度，步骤如下：

已知：Na₂C₂O₄+H₂SO₄═H₂C₂O₄+Na₂SO₄

5H₂C₂O₄+2MnO₄^﹣+6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O

摩尔质量：Na₂C₂O₄134g/mol KMnO₄158g/mol

ⅰ．称取ag产品，配成50mL溶液。

ⅱ．称取bgNa₂C₂O₄ ，置于锥形瓶中，加蒸馏水使其溶解，再加入过量的硫酸。

ⅲ．将锥形瓶中溶液加热到75℃～80℃，恒温，用ⅰ中所配溶液滴定至终点，消耗溶液V mL(杂质不参与反应)。

产品中KMnO₄的质量分数的表达式为。

流程题普通

天然气是一种绿色、优质能源，但其中含有的 $\text{[math]}$ 腐蚀管道设备，开采天然气后须及时除去 $\text{[math]}$ 。

已知：i．氢硫酸和碳酸的电离常数如下表。

	K_a1	K_a2
H₂S	1.3×10^-7	7.1×10^-15
H₂CO₃	4.4×10^-7	4.7×10^-11

ii． $\text{[math]}$ (无色) $\text{[math]}$ (黄色)(x=2～6)

Ⅰ．醇胺法脱硫：醇胺对脱除 $\text{[math]}$ 选择性很高，二乙醇胺脱硫原理如下： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

（1）上述反应能够发生是因为二乙醇胺分子中含有性基团。

（2）依据平衡移动原理推测脱硫后使二乙醇胺再生的方法有、(2种即可)。

Ⅱ．热碱法脱硫：用热碱液( $\text{[math]}$ 溶液)吸收天然气中的 $\text{[math]}$ ，可将其转化为可溶性的NaHS。

（3）反应的化学方程式是。

Ⅲ．利用如图电解装置，可从吸收 $\text{[math]}$ 后的热碱液中提取单质硫。

（4）电解一段时间后，阳极区溶液变黄，结合电极反应式解释原因：。

（5）取①中阳极区的黄色溶液，加入硫酸可得到单质硫，产率高达91.6%。推断黄色溶液中含硫微粒除 $\text{[math]}$ 外，还有。

（6）电解时出气口1出的气体为(填化学式，下同)。一段时间后，阴极区得到的溶液可继续用于吸收 $\text{[math]}$ 。该溶液中溶质一定含有(填化学式)。

综合题困难

3. 利用电解法脱除生活废水中的氮磷，其原理如图。开始时，n接电源正极，电解一段时间后将电源正负极交换， $\text{[math]}$ 可转化为Fe₃(PO₄)₂沉淀。下列说法错误的是

A. 电解一段时间(正负极交换前)，溶液pH减小 B. 若开始时n接电源负极，可达到相同的脱除效果 C. 若除去等物质的量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，理论上电路中通过的电子数相同 D. 除磷的电解反应为 $\text{[math]}$

多选题普通

1. 废旧锂离子电池的正极材料主要成分是LiCoO₂ ，还含有少量金属Al、Fe以及其他不溶性物质，采用如下工艺流程回收其中的钴制备Co单质：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

金属离子	Co²⁺	Al³⁺	Fe³⁺	Fe²⁺
开始沉淀时(c=0.01 mol·L^-1)的pH	7.8	3.7	2.2	7.5
沉淀完全时的pH	9.3	4.7	3.2	9.0

回答下列问题：

(1) Co²⁺的简化核外电子排布式为，Co的第四电离能比Fe的第四电离能要小得多，原因是。

(2) “碱浸”中发生反应的化学方程式：。

(3) 如果“酸浸”后的溶液中Co²⁺浓度为0.1 mol·L^-1 ，则“调pH₁”应控制的pH范围是。

(4) “滤渣2”的物质主要是(填化学式)。

(5) “电解”时装置如图所示，阳极电极反应式为，电解后a室中的电解质溶液可以返回工序循环使用。

(6) 钴酸锂(LiCoO₂)的一种晶胞如图所示(仅标出Li，Co与O未标出)，已知该晶体的密度为ρ g∙cm⁻³ ，阿伏加德罗常数的值为N_A ，则该晶胞的晶胞参数为nm。

流程题普通

2. 从含铅烟灰（主要化学成分为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ）中分离回收铟的工艺流程如图。

已知：

①“萃取”时发生反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

②“反萃取”时发生反应： $\text{[math]}$ 。

回答下列问题：

(1) 基态铟原子的电子排布式为 $\text{[math]}$ 。

(2) “氧化浸出”过程中硫元素最终均以硫酸根离子的形式存在于浸出液中，请写出 $\text{[math]}$ 发生反应的化学方程式：。

(3) 滤渣A的主要成分除 $\text{[math]}$ 外，还有（填化学式）。

(4) “萃取”所用的萃取剂P204结构如下图所示（R表示某烃基）。从物质结构的角度分析比较P204与P507（结构如下图）的酸性强弱，并说明可能的原因：。

(5) “萃取”过程中，铟的萃取率的高低受溶液的 $\text{[math]}$ 影响很大。当 $\text{[math]}$ 时，萃取率为50%，若要将萃取率提升到95%，应调节溶液的 $\text{[math]}$ （忽略萃取剂浓度的变化，结果保留三位有效数字）。[已知： $\text{[math]}$ 与萃取率 $\text{[math]}$ 的关系为 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ ]

(6) 盐酸的浓度与铟、铁的反萃取率的关系如图所示。则“反萃取”过程中应选择盐酸的最佳浓度范围为。

(7) 电解精炼铟时阳极材料应选用，随着电解的不断进行，电解液中 $\text{[math]}$ 会逐渐（填“增大”“减小”或“不变”）。

流程题困难

3. 电镀污泥是指电镀废水处理后产生的污泥和镀槽淤泥，被列入国家危险废物名录，属于第十七类危险废物。电镀污泥中含有 $\text{[math]}$ 等物质，工业上通过“中温焙烧—钠氧化法”回收得到Na₂Cr₂O₇等物质。

已知：①水浸后溶液中存在 $\text{[math]}$ 等物质25℃时， $\text{[math]}$

②不同钠盐在不同温度下的溶解度(g)如下表

温度物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	19.5	45.3	42.5
$\text{[math]}$	183	269	415
$\text{[math]}$	84	115	126

(1) 水浸后的溶液呈性(“酸”、“碱”、“中”)。

(2) 焙烧时增大效率的操作方法有：(填一种)

(3) 实验室水浸过滤操作中需要用到的玻璃仪器有：烧杯，。

(4) 滤渣Ⅱ的主要成分有Zn(OH)₂、。

(5) “系列操作”为：继续加入H₂SO₄ ，蒸发浓缩，趁热过滤，冷却结晶，(填操作方法)，洗涤，干燥。继续加入H₂SO₄目的是(结合平衡移动的原理予以说明)。

(6) 工业上还可以在水浸过滤后的溶液(Na₂CrO₄)中加入适量H₂SO₄ ，用石墨做电极电解生产金属铬，写出生成铬的电极反应方程式。

流程题普通

1. Na₂Cr₂O₇的酸性水溶液随着H⁺浓度的增大会转化为CrO₃。电解法制备CrO₃的原理如图所示。下列说法错误的是（）

A. 电解时只允许H⁺通过离子交换膜 B. 生成O₂和H₂的质量比为8∶1 C. 电解一段时间后阴极区溶液OH^-的浓度增大 D. CrO₃的生成反应为：Cr₂O $\text{[math]}$ +2H⁺=2CrO₃+H₂O

单选题普通

2. 如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取 $\text{[math]}$ 待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是（）

A. 左侧电极反应： $\text{[math]}$ B. 实验结束时，b中溶液红色恰好褪去 C. 若c中收集气体 $\text{[math]}$ ，则样品中乙酸浓度为 $\text{[math]}$ D. 把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果

单选题普通

3. 某储能电池原理如图。下列说法正确的是（）

A. 放电时负极反应： $\text{[math]}$ B. 放电时 $\text{[math]}$ 透过多孔活性炭电极向 $\text{[math]}$ 中迁移 C. 放电时每转移 $\text{[math]}$ 电子，理论上 $\text{[math]}$ 吸收 $\text{[math]}$ D. 充电过程中， $\text{[math]}$ 溶液浓度增大

单选题普通