含离子交换膜电池的应用训练题
经典高考原电池电解池离子交换膜问题.doc
学习必备 欢迎下载经典高考原电池电解池离子交换膜问题【试题 】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： 2H 2O不锈钢惰性电极＋2e －－＋H 2↑＝ 2OHB ．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，使平衡稀KOH 溶液K 2 CrO 4 溶液2 CrO 42 ＋ 2H＋Cr 2 O 72＋ H 2O 向右移动 |C ．该制备过程总反应的化学方程式为：阳离子交换膜4K 2CrO 4＋ 4H 2O通电2K 2Cr 2O 7＋4KOH ＋ 2H 2↑＋ O 2↑D ．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 1－d2【答案】D－－(不锈钢 )发生的反应为＋ H 2↑；【解析】根据实验装置图可知：阴极2H 2O ＋ 2e ＝ 2OH 因为 CrO 42 是最高价含氧酸根， 不可能在阳极 (惰性电极 )失去电子，阳极发生的反应为 2H 2O—4e －＝ 4H +＋ O 2↑，产生的 H +使平衡 2 CrO 42 ＋2H ＋Cr 2 O 72 ＋H 2O 向右移动，即生成K 2Cr 2O 7，溶液逐渐由黄色变为橙色。
阳极室中多余的 K + 通过阳离子交换膜移向阴极室，平衡两室中的电荷。
电解过程中实质是电解水，一段时间以后，阴极室KOH 溶液浓度增大。
D 选项：在阳极室中，电解前是 K 2CrO 4 溶液，其 K 与 Cr 的物质的量之比值为 2，电解后若 K 2CrO 4 完全转化为 K 2Cr 2O 7 ，其 K 与 Cr 的物质的量之比值为 1，则 1≤ d ≤2。
在 1≤ d ≤2 时，铬酸钾的转化率 α 为 100%≤ α ≤0。
[巧解 ] 将 d 的取值范围 1≤ d ≤ 2 代入题设的 “式子： 1－ d”，铬酸钾的转化率 α 为 50%≤α ≤ 100%，与事实相悖。
化学基本理论——含离子交换膜电池的应用
化学基本理论——含离子交换膜电池的应用近几年全国卷的高考中，涉及离子交换膜的试题较多，且常考常新。
离子交换膜是一种含有离子基团的、对溶液中离子具有选择性透过的高分子膜。
根据透过的微粒类型，离子交换膜可以分为多种，在高考试题中，主要出现的是阳离子交换膜(如2018·全国卷ⅠT27、2018·全国卷ⅢT27)、阴离子交换膜和质子交换膜(2018·全国卷ⅠT13、)三种，其功能是在于选择性通过某些离子和阻断某些离子或隔离某些物质，从而制备、分离或提纯某些物质。
[重难点拨]1．离子交换膜的类型和作用2．多室电解池多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性，即允许带某种电荷的离子通过而限制带相反电荷的离子通过，将电解池分为两室、三室、多室等，以达到浓缩、净化、提纯及电化学合成的目的。
(1)两室电解池①制备原理：工业上利用如图两室电解装置制备烧碱阳极室中电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极室中的电极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH －，阴极区H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH－浓度增大，阳极区Cl－放电，使溶液中的c(Cl－)减小，为保持电荷守恒，阳极室中的Na＋通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH－结合，得到浓的NaOH溶液。
利用这种方法制备物质，纯度较高，基本没有杂质。
②阳离子交换膜的作用它只允许Na＋通过，而阻止阴离子(Cl－)和气体(Cl2)通过。
这样既防止了两极产生的H2和Cl 2混合爆炸，又避免了Cl 2和阴极产生的NaOH 反应生成NaClO 而影响烧碱的质量。
(2)三室电解池利用三室电解装置制备NH 4NO 3，其工作原理如图所示。
阴极的NO 被还原为NH ＋4：NO ＋5e －＋6H ＋===NH ＋4＋H 2O ，NH ＋4通过阳离子交换膜进入中间室；阳极的NO 被氧化为NO －3：NO －3e －＋2H 2O===NO －3＋4H ＋，NO －3通过阴离子交换膜进入中间室。
2020届高考化学一模备考训练(二轮)：离子交换膜在电化学中的应用【核心回顾、方法总结、题组训练】
6(2019·深圳调研)．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方 面应用广泛，通常是由 NaHSO3 过饱和溶液经结晶脱水制得。制备 Na2S2O5 可采用 三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SO2 碱吸收液中含有 NaHSO3 和 Na2SO3。电 解后，a 室的 NaHSO3 浓度增加，b 室的 Na2SO3 浓度增加。将 a 室溶液进行结晶脱 水，可得到 Na2S2O5。下列叙述错误的是( )
5(2019·莆田一模)．通过电解法分离 NaHSO3 与 Na2SO3 混合物，其装置如图 所示，则下列说法不正确的是( )
4
A．阳极的电极反应式为 2H2O－4e－===4H＋＋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．c 室得到 Na2SO3 的原因是 OH－＋HSO－3 ===H2O＋SO32－ D．外电路每转移 0.2 mol 电子，有 0.2 mol Na＋从 b 室进入 c 室 解析：选 D。A 项，根据装置图分析，电解池阳极发生氧化反应，电极反应 式为 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，正确；B 项，阳极区放电产生 H＋，c(H＋)增大，H＋ 由 a 室经阳离子交换膜进入 b 室，正确；C 项，阴极区发生还原反应，电极反应 式为 2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，c 室中产生 Na2SO3，是因为 OH－＋HSO－3 ===H2O＋SO23－， 正确；D 项，c 室放电后产生阴离子，需要从 b 室迁移阳离子以使溶液呈电中性， b 室的阳离子为 Na＋和 H＋，故外电路每转移 0.2 mol 电子，有 Na＋和 H＋共 0.2 mol 从 b 室进入 c 室，错误。
(天津专用)2020高考化学二轮复习热点专攻9电化学中离子交换膜的应用训练(含解析)
精品文档，欢迎下载如果你喜欢这份文档，欢迎下载，另祝您成绩进步，学习愉快！热点专攻9 电化学中离子交换膜的应用1.(2019全国Ⅰ)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。
下列说法错误的是( )A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动,因此比现有工业合成氨的条件温和,同时还能提供电能,A项正确;阴极区发生的是得电子的反应,而左池中发生的是失电子的反应,B项错误;右池为正极区,氮气发生还原反应生成氨气,C项正确;左池中产生的氢离子通过交换膜向右池移动,即由负极区移向正极区,D项正确。
2.(2019天津河西高三模拟)利用电化学原理将有机废水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]转化为无毒物质的原理示意图如下图1所示,同时利用该装置再实现镀铜工艺示意图如图2所示。
当电池工作时,下列说法正确的是( )A.图1中H+透过质子交换膜由右向左移动B.工作一段时间后,图2中CuSO4溶液浓度减小C.当Y电极消耗0.5 mol O2时,铁电极质量增大64 gD.X电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O+16e-2CO2↑+N2↑+16H+解析:图1是原电池,Y电极上氧气被还原成水,所以Y是正极,氢离子移向正极,H+透过质子交换膜由左向右移动,A项错误;图2是电镀池,CuSO4溶液浓度不变,B项错误;当Y电极消耗0.5molO2时,转移电子2mol,铁电极上发生反应Cu2++2e-Cu,生成1mol铜,电极质量增大64g,C项正确;X是负极,失电子发生氧化反应,电极反应式是H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-2CO2↑+N2↑+16H+,D项错误。
3.工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。
届高三化学期末考前复习专题训练——电化学离子交换膜的分析与应用（word版，含答案与解析）
电化学离子交换膜的分析与应用专题训练1.水系锌离子电池是一种新型二次电池，工作原理如下图。
该电池以粉末多孔锌电极(锌粉、活性炭及粘结剂等)为负极，V2O5为正极，三氟甲磺酸锌[Zn(CF3SO3)2]为电解液。
下列叙述错误的是()A．放电时，Zn2＋向V2O5电极移动B．充电时，阳极区电解液的浓度变大C．充电时，粉末多孔锌电极发生还原反应D．放电时，V2O5电极上的电极反应式为：V2O5＋x Zn2＋＋2x e－===Zn x V2O52．(2020·日照市高三3月实验班联考)荣获2019年诺贝尔化学奖的吉野彰是最早开发具有商业价值的锂离子电池的日本科学家，他设计的可充电电池的工作原理示意图如图所示。
该可充电电池的放电反应为Li x C n ＋Li(1－x)CoO2===LiCoO2＋n C。
N A表示阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是()A．该电池用于电动汽车可有效减少光化学烟雾污染B．充电时，阳极反应为LiCoO2－x e－===Li(1－x)CoO2＋x Li＋C．充电时，Li＋由B极移向A极D．若初始两电极质量相等，当转移2N A个电子时，两电极质量差为14 g3．2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示(已知：H2O2H＋＋HO－2，K a＝2.4×10－12)。
下列说法错误的是()A．X膜为选择性阳离子交换膜B．催化剂可促进反应中电子的转移C．每生成1 mol H2O2电极上流过4 mol e－D．b极上的电极反应为O2＋H2O＋2e－===HO－2＋OH－4.最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如下所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTAFe2＋－e－===EDTAFe3＋②2EDTAFe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTAFe2＋该装置工作时，下列叙述错误的是()A．阴极的电极反应：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2OB．协同转化总反应：CO2＋H2S===CO＋H2O＋SC．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D．若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTAFe3＋/EDTAFe2＋，溶液需为酸性5. 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)。
电化学中的阴、阳离子交换膜专项练习（附解析）
电化学中的阴、阳离⼦交换膜专项练习（附解析）电化学中的阴、阳离⼦交换膜专项练习（附解析）⼀、单选题（本⼤题共23⼩题）1.氮氧化物具有不同程度的毒性，利⽤构成电池⽅法既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，⼜能充分利⽤化学能，发⽣反应6NO2+ 8NH3= 7N2+ 12H2O，装置如图所⽰。
下列关于该电池的说法正确的是( )A. 为使电池持续放电,离⼦交换膜需选⽤阴离⼦交换膜B. 电⼦从右侧电极经过负载后流向左侧电极C. 电极A极反应式为D. 当有被处理时,转移电⼦物质的量为2.海⽔是巨⼤的资源宝库，从海⽔中提取⾷盐和溴的过程如图所⽰；下列描述错误的是（）A. 淡化海⽔的⽅法主要有蒸馏法、电渗析法、离⼦交换法B. 以NaCl为原料可以⽣产烧碱、纯碱、⾦属钠、氯⽓、盐酸等化⼯产品C. 步骤Ⅱ中⿎⼊热空⽓吹出溴,是因为溴蒸⽓的密度⽐空⽓的密度⼩D. ⽤⽔溶液吸收的离⼦反应⽅程式为3.离⼦交换法净化⽔过程如图所⽰。
下列说法错误的是( )A.⽔中的、、通过阴离⼦树脂后被除去B. 经过阳离⼦交换树脂后,⽔中阳离⼦的总数不变C. 通过净化处理后,⽔的导电性降低D. 阴离⼦树脂填充段存在反应4.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S2＋KI3K2S4＋3KI；装置(Ⅱ)为电解池的⽰意图，当闭合开关K时，⽅程式为2KX附近溶液先变红。
则下列说法正确的是()A. 闭合K时,从左到右通过离⼦交换膜B. 闭合K时,电极A的反应式为C. 闭合K时,X的电极反应式为D. 闭合K时,当有通过离⼦交换膜,X电极上产⽣标准状况下⽓体5.我国预计在2020年前后建成⾃⼰的载⼈空间站。
为了实现空间站的零排放，循环利⽤⼈体呼出的并提供，我国科学家设计了⼀种装置（如下图），实现了“太阳能→电能→化学能”转化，总反应⽅程式为。
关于该装置的下列说法正确的是（）A. 图中N型半导体为正极,P型半导体为负极B. 图中离⼦交换膜为阳离⼦交换膜C. 反应完毕,该装置中电解质溶液的碱性增强D. ⼈体呼出的⽓体参与X电极的反应：6.锌铜原电池装置如图所⽰，其中阳离⼦交换膜只允许阳离⼦和⽔分⼦通过．下列有关叙述不正确的是（）A. Zn电极上发⽣氧化反应B. 电⼦的流向为电流表C. 由⼄池通过离⼦交换膜向甲池移动D. 电池⼯作⼀段时间后,⼄池溶液的总质量明显增加7.某种三室微⽣物燃料电池污⽔净化系统原理如图所⽰，图中有机废⽔（酸性）中的有机物可⽤C6H10O5表⽰[交换膜分别是只允许阴（阳）离⼦通过的阴（阳）离⼦交换膜]，下列有关说法中不正确的是A.电池⼯作时,电⼦由a极经导线流向b极B. 交换膜a是阴离⼦交换膜C. 电极b的反应式：D. 相同时间内相同状况下⽣成和的体积⽐为8.电渗析法是指在外加电场作⽤下，利⽤阴离⼦交换膜和阳离⼦交换膜的选择透过性，使部分离⼦透过离⼦交换膜⽽迁移到另⼀部分⽔中，从⽽使⼀部分⽔淡化⽽另⼀部分⽔浓缩的过程．如图是利⽤电渗析法从海⽔中获得淡⽔的原理图，已知海⽔中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离⼦，电极为⽯墨电极．下列有关描述错误的是（）A. 阳离⼦交换膜是A,不是BB. 通电后阳极区的电极反应式：C. ⼯业上阴极使⽤铁丝⽹代替⽯墨碳棒,以减少⽯墨的损耗D. 阴极区的现象是电极上产⽣⽆⾊⽓体,溶液中出现少量⽩⾊沉淀9.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。
2021_2022学年新教材高中化学专题提升训练三离子交换膜在电化学中的应用课件新人教版选择性必修1
【加固训练】 (2021·衡水中学高二检测)一种浓差电池如图所示，阴、阳离子交换膜交替放 置，中间的间隔交替充以河水和海水，选择性透过Cl－和Na＋，在两电极板形成电 势差，进而在外部产生电流。下列关于该电池的说法错误的是( )
A.a电极为电池的正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑ B．A为阴离子交换膜，C为阳离子交换膜 C．阳极(负极)隔室的电中性溶液通过阳极表面的氧化作用维持 D．该电池的缺点是离子交换膜价格昂贵，电极产物也没有经济价值
2．(2021·烟台高二检测)我国科学家研制一种新型化学电池成功实现废气的处 理和能源的利用，用该新型电池电解CuSO4溶液，装置如图(H2R和R都是有机物)。 下列说法正确的是( )
A．b电极反应式为R＋2H＋＋2e－===H2R B．电池工作时，负极区要保持呈碱若消耗标准状况下112 mL O2，则电解后的CuSO4溶液pH约为2
题图中负极即为阴极，氢离子在阴极上发生得电子的还原反应生成氢气，C错 误。每生成1 mol氧气转移4 mol电子，当电路中通过 1 mol电子的电量时，会有0.25 mol的O2生成，D错误。
【加固训练】 (2021·黄冈高二检测)有科研工作者提出可用如图所示装置进行水产养殖用水的 净化处理。该装置工作时。下列说法错误的是( )
A.通电后中间隔室的SO24－ 向正极迁移，正极区溶液pH增大 B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C．负极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，负极区溶液pH降低 D．当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成
【解析】选B。题给装置为电解池，电解池中阴离子向阳极(即题图中正极区)移 动，阳极氢氧根离子放电：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，溶液中氢离子浓度增大， pH减小，A错误。在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋、SO42－ 可通过离子交换 膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室，通电时，氢氧根离子在阳极放 电生成水和氧气，溶液中氢离子浓度增大，考虑电荷守恒，两膜中间的硫酸根离 子会进入正极区；氢离子在阴极得电子生成氢气，溶液中氢氧根离子浓度增大， 考虑电荷守恒，两膜中间的钠离子会进入负极区，故可以得到NaOH和H2SO4产品， B正确。
高中化学二轮复习试题离子交换膜在交换膜里的应用
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。
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含离子交换膜电池的应用训练题
1.(2019·潍坊模拟)海水中含有大量Na ＋、Cl －及少量Ca 2
＋
、Mg 2＋、SO 2－4，用电渗析法对该海水样品进行淡化处理，如
图所示。
下列说法正确的是( )
A ．b 膜是阳离子交换膜
B ．A 极室产生气泡并伴有少量沉淀生成
C ．淡化工作完成后A 、B 、C 三室中pH 大小为pH A <pH B <pH C
D ．B 极室产生的气体可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
解析：选A 因为阴极是阳离子反应，所以b 膜为阳离子交换膜，选项A 正确；A 极室Cl －在阳极失电子产生氯气，但不产生沉淀，选项B 错误；淡化工作完成后，A 室Cl －失电子产生氯气，部分溶于水溶液呈酸性，B 室H ＋得电子产生氢气，OH －浓度增大，溶液呈碱性，C 室溶液呈中性，pH 大小为pH A <pH C <pH B ，选项C 错误；B 极室H ＋得电子产生氢气，不能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，选项D 错误。
2.用电解法可提纯含有某种钾的含氧酸盐杂质
(如硫酸钾、碳酸钾等)的粗KOH 溶液，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是( )
A ．电极N 为阳极，电极M 上H ＋发生还原反应
B ．电极M 的电极反应式为4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑
C ．d 处流进粗KOH 溶液，e 处流出纯KOH 溶液
D ．b 处每产生11.2 L 气体，必有1 mol K ＋穿过阳离子交换膜
解析：选B 根据图示，K ＋移向电极N ，所以N 是阴极，M 极是阳极，OH －发生氧化反应生成氧气，电极反应式为4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑，故A 错误、B 正确；c 处流进粗KOH 溶液，f 处流出纯KOH 溶液，故C 错误；N 极是阴极，H ＋发生还原反应生成氢气，非标准状况下11.2 L 氢气的物质的量不一定是0.5 mol ，故D 错误。
3．(2019·洛阳质检)如图是一种正投入生产的大型蓄电系统。
放电前，被膜隔开的电解质为Na 2S 2和NaBr 3，放电后分别变为Na 2S 4和NaBr 。
下列叙述正确的是
( )
A ．放电时，负极反应为3NaBr －2e －===NaBr 3＋2Na ＋
B ．充电时，阳极反应为2Na 2S 2－2e －===Na 2S 4＋2Na ＋
C ．放电时，Na ＋经过离子交换膜由b 池移向a 池
D ．用该电池电解饱和食盐水，产生2.24 L H 2时，b 池生成17.40 g Na 2S 4 解析：选C 放电时，负极上Na 2S 2被氧化生成Na 2S 4，电极反应式为2Na 2S 2－2e －===Na 2S 4＋2Na ＋，A 错误；充电时，阳极上NaBr 失电子被氧化生成NaBr 3，电极反应式为3NaBr －2e －===NaBr 3＋2Na ＋，B 错误；放电时，阳离子向正极移动，故Na ＋经过离子交换膜，由b 池移向a 池，C 正确；题目未指明2.24 L H 2是否处于标准状况下，无法计算b 池中生成Na 2S 4的质量，D 错误。
4．电解Na 2CO 3溶液制取NaHCO 3溶液和NaOH 溶液的装置如图所示。
下列说法中不正确的是( )
A ．阴极产生的物质A 是H 2
B ．溶液中Na ＋由阳极室向阴极室迁移
C ．阳极OH －放电，H ＋浓度增大，CO 2－3转化为HCO －
3
D ．物质B 是NaCl ，其作用是增强溶液导电性
解析：选D 阴极上发生还原反应，电极反应式为2H 2O ＋2e －===2OH －＋H 2↑，则阴极上产生的物质A 是H 2，A 正确；电解池中阳离子向阴极移动，则Na ＋由阳极室向阴极室迁移，B 正确；由图可知，阳极上产生O 2，则阳极反应式为2H 2O －4e －
===4H ＋＋O 2↑，溶液中c (H ＋)增大，CO 2－3转化为HCO －
3，C 正确；由图可知，阴极区
得到NaOH 溶液，为不引入杂质，物质B 应为NaOH ，其作用是增强溶液的导电性，D 错误。
5．(2018·全国卷Ⅰ)最近我国科学家设计了一种CO 2＋H 2S 协同转化装置，实
现对天然气中CO 2和H 2S 的高效去除。
示意图如下所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为
①EDTAFe 2＋－e －===EDTAFe 3＋
②2EDTAFe 3＋＋H 2S===2H ＋＋S ＋2EDTAFe 2＋
该装置工作时，下列叙述错误的是( ) A ．阴极的电极反应：CO 2＋2H ＋＋2e －===CO ＋H 2O B ．协同转化总反应：CO 2＋H 2S===CO ＋H 2O ＋S C ．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D ．若采用Fe 3＋/Fe 2＋取代EDTAFe 3＋/EDTAFe 2＋，溶液需为酸性
解析：选C 由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应，为电解池的阳极，则ZnO@石墨烯电极为阴极。
由题图可知，电解时阴极反应式为CO 2＋2H ＋
＋2e －
===CO ＋H 2O ，A 项正确；将阴、阳两极反应式合并可得总反应式为CO 2＋H 2S===CO ＋H 2O ＋S ，B 项正确；阳极接电源正极，电势高，阴极接电源负极，电势低，故石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高，C 项错误；Fe 3＋、Fe 2＋只能存在于酸性溶液中，D 项正确。
6．(2019·防城港一模)一定条件下，利用如图所示装置可实现有机物的储氢，下列有关说法正确的是( )
A ．气体X 是氢气，电极E 是阴极
B ．H ＋由左室进入右室，发生还原反应
C ．该储氢过程就是C 6H 6与氢气反应的过程
D ．电极D 的电极反应式为C 6H 6＋6H ＋＋6e －===C 6H 12
解析：选D 由图可知，苯(C 6H 6)在D 电极加氢还原生成环己烷(C 6H 12)，则电极D 是阴极，电极E 是阳极，阳极反应式为2H 2O －4e －===4H ＋＋O 2↑，故气体X 是氧气，A 错误；电解池中阳离子向阴极移动，则H ＋由右室进入左室，发生还原反应，B 错误；阴极上苯(C 6H 6)被还原生成环己烷(C 6H 12)，电极反应式为C 6H 6＋6H ＋＋6e －===C 6H 12，根据阴、阳极上发生的反应及得失电子守恒推知电池总反应式为2C 6H 6
＋6H 2O===2C 6H 12＋3O 2↑，故该储氢过程就是C 6H 6与水反应的过程，C 错误，D 正确。
7.在微生物作用下电解有机废水(含CH 3COOH)，可获得清洁能源H 2。
其原理如图所示。
下列有关说法不正确的是( )
A ．电源
B 极为负极
B ．通电后，若有0.1 mol H 2生成，则转移0.2 mol 电子
C ．通电后，H ＋通过质子交换膜向右移动，最终右侧溶液pH 减小
D ．与电源A 极相连的惰性电极上发生的反应为CH 3COOH －8e －＋2H 2O===2CO 2↑＋8H ＋
解析：选C 电解有机废水(含CH 3COOH)，在阴极上氢离子得电子生成氢气，即2H ＋＋2e －===H 2↑，则连接阴极的B 极为负极，选项A 正确；通电后，若有0.1 mol H 2生成，根据电极反应式2H ＋＋2e －===H 2↑可知转移0.2 mol 电子，选项B 正确；在阴极上氢离子得电子生成氢气，但是氢离子会经过质子交换膜向右移动进入阴极室，阴极室的pH 几乎保持不变，选项C 不正确；与电源A 极相连的惰性电极是阳极，电极反应式为CH 3COOH －8e －＋2H 2O===2CO 2↑＋8H ＋，选项D 正确。
8．(2019·泸州一诊)氢碘酸(HI)可用“四室电渗析法”制备，其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。
下列叙述错误的是( )
A ．通电后，阴极室溶液的pH 增大
B ．阳极电极反应式是2H 2O －4e －===4H ＋＋O 2↑
C ．得到1 mol 产品HI ，阳极室溶液质量减少8 g
D．通电过程中，NaI的浓度逐渐减小
解析：选C 通电后，阴极电极反应式为2H
2O＋2e－===2OH－＋H
2
↑，则溶液的
pH增大，故A正确；阳极上发生氧化反应，电极反应式为2H
2O－4e－===4H＋＋O
2
↑，
故B正确；根据阳极电极反应式可知得到1 mol产品HI，则转移1 mol电子，阳极室溶液质量减少9 g，故C错误；通电过程中，原料室中的Na＋移向阴极室，I －移向产品室，所以NaI的浓度逐渐减小，故D正确。