高考化学中离子交换膜试题
2021届高三化学二轮复习——电化学离子交换膜的分析与应用(有答案和详细解析)
2021届高三化学二轮复习——电化学离子交换膜的分析与应用（有答案和详细解析）高考真题1[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东)，13]采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。
忽略温度变化的影响，下列说法错误的是()A．阳极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑B．电解一段时间后，阳极室的pH未变C．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量2(2020·威海一模)工业电解Na2CO3溶液的装置如图所示，A、B两极均为惰性电极。
下列说法正确的是()A．该装置可用于制备NaHCO3溶液，其中A极发生还原反应B．生成a溶液的电极室中反应为：2H2O－4e－＋4CO2－3===O2↑＋4HCO－3C．A极还可能有少量CO2产生，A、B两极产生的气体M和R体积比略大于2∶1D．当c2＝1 mol·L－1，c1＝9 mol·L－1时，则另一室理论上可制备2 mol溶质a(假设右室溶液体积为0.5 L) 3(2020·全国卷Ⅰ，12)科学家近年发明了一种新型Zn—CO2水介质电池。
电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是()A．放电时，负极反应为Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)2－4B．放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2 molC．充电时，电池总反应为2Zn(OH)2－4===2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2OD．充电时，正极溶液中OH－浓度升高4．[2014·新课标全国卷Ⅰ，27(4)]H3PO2也可用电渗析法制备。
“四室电渗析法”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)：①写出阳极的电极反应式：______________________________________。
2024年高考真题——化学(福建卷)含答案
2024年福建高考化学试题（答案在最后）1.福建某科研团队发现，木材中交联纤维素的木质素可替代酚醛树脂、脲醛树脂等作为木材黏合剂。
下列说法正确的是A.木质素是无机物B.纤维素的分子中有数千个核糖单元C.脲醛树脂属于天然高分子D.酚醛树脂可由苯酚与甲醛缩聚得到2.药物X 与病毒蛋白对接的原理如图。
下列说法错误．．的是A.Ⅰ为加成反应B.X 中参与反应的官能团为醛基C.Y 无手性碳原子D.Z 中虚框内所有原子可能共平面3.某电解质阴离子的结构如图。
X 、Y 、Z 、Q 为原子序数依序增大的同周期元素，Z 的单质为空气的主要成分之一。
下列说法错误．．的是A.第一电离能：X>Y>ZB.最简单氢化物沸点：Y Z<C.键长：Y Y Y Z Y Q>>———D.Y 的最高价氧化物对应水化物在水中电离：n m n 1m H YO H YO H -+-+ 4.用CuCl 探究Cu()Cu()、ⅠⅡ性质，实验步骤及观察到的现象如下：该过程中可能涉及的反应有：①()32322CuCl 2NH H O Cu NH Cl 2H O +-⎡⎤+⋅=++⎣⎦②()()233242Cu NH Cu NH Cu ++⎡⎤⎡⎤=+↓⎣⎦⎣⎦③()()23342Cu NH Cu 2Cu NH ++⎡⎤⎡⎤+=⎣⎦⎣⎦④()()2323232244Cu NH O 8NH H O 4Cu NH 4OH 6H O ++-⎡⎤⎡⎤++⋅=++⎣⎦⎣⎦下列说法错误．．的是A.与2Cu +的配位能力：3NH OH-< B.()32Cu NH (aq)+⎡⎤⎣⎦无色C.氧化性：()()23324Cu NH Cu NH ++⎡⎤⎡⎤<⎣⎦⎣⎦ D.探究过程未发生反应②5.从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下：已知“滤液2”主要含23SnO -和2HPbO -。
下列说法正确的是A.“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质B.“酸溶”时产生33Al Fe ++、和2+Zn 离子C.“碱溶”时存在反应：2232Sn 2OH O SnO H O--++=+D.“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应6.我国科学家预测了稳定的氮单质分子8N (结构如图)。
2020届高考化学二轮题型对题必练——交换膜在电化学中的作用
2020届届届届届届届届届届届届届——届届届届届届届届届届届1.以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。
下列说法错误的是A. 放电时,正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e−=Na2Fe[Fe(CN)6]B. 充电时,Mo(钼)箔接电源的正极C. 充电时,Na+通过交换膜从右室移向左室D. 外电路中通过0.2mol电子的电量时,负极质量变化为2.4g2.碳酸二甲酯[（CH3O）2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示（加入两极的物质均是常温常压下的物质）。
下列说法正确的是A. B为直流电源正极B. H+由石墨2极通过质子交换膜向石墨1极移动C. 石墨1极发生的电极反应为2CH3OH+CO−2e−=(CH3O)2CO+2H+D. 当石墨2极消耗22.4LO2时,质子交换膜有4molH+通过3.四甲基氢氧化铵[(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)，下列说法正确的是A. M为正极B. 制备1mol(CH3)4NOH,a、b两极共产生0.5mol气体C. c、e均为阳离子交换膜D. b极电极反应式：2H2O−4e−=O2↑+4H+4.如图所示阴阳膜组合电解装置用于循环脱硫，用NaOH溶液在反应池中吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解又制得NaOH。
其中a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域，电极材料为石墨，产品C为H2SO4溶液。
下列说法正确的是（）A. b为只允许阳离子通过的离子交换膜B. 阴极区中B最初充入稀NaOH溶液,产品E为氧气C. 反应池采用气、液逆流方式,目的是使反应更充分D. 阳极的电极反应式为SO32−+2e−+H2O=2H++SO42−5.如图是利用一种微生物将废水中的有机物（如淀粉）和废气NO的化学能直接转化为电能，下列说法中一定正确的是（）A. 质子透过阳离子交换膜由右向左移动B. 电子流动方向为N→Y→X→MC. M电极反应式：(C6H10O5)n+7nH2O−24ne−=6nCO2↑+24nH+D. 当M电极微生物将废水中16.2 g淀粉转化掉时,N电极产生134.4 L N2(标况下)6.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，下列说法不正确的是（）A. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面B. 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C. M−空气电池放电过程的正极反应式：4M++nO2+2nH2O+4ne−=4M(OH)nD. 在Mg−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7.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，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。
电解池中离子交换膜的三种类型与高考真题等典例详析
电解池中离子交换膜的三种类型和作用1．离子交换膜的类型和作用2.“隔膜”电解池的解题步骤第一步：分清隔膜类型。
即交换膜属于阳膜、阴膜或质子膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过隔膜。
第二步：写出电极反应式，判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移方向。
第三步：分析隔膜作用。
在产品制备中，隔膜作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。
3．多室电解池中膜的应用（本文中重点介绍电解池膜的应用，原电池请类比练习）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防止了两极产生的H2和Cl2混合爆炸。
避免了Cl2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NH4NO3，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。
根据电路中转移电子数相等可得电解总反应：8NO ＋7H 2O=====电解3NH 4NO 3＋2HNO 3，为使电解产物全部转化为NH 4NO 3，补充适量NH 3可以使电解产生的HNO 3转化为NH 4NO 3。
高考中有关离子交换膜的电化学试题
8.（节选自2014·江苏单科化 学卷，T20）硫化氢的转化是 资源利用和环境保护的重要研 究课题。由硫化氢获得硫单质 有多种方法。
（1）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图-1所示的电解池的阳极区进行电解。
电解过程中阳极区发生如下反应：S2－ － 2e－ = S
（n—1）S+ S2－ = Sn2－ ①写出电解时阴极的电极反应式：2H2O + 2e- = H2↑+ 2OH- (或2H+ + 2e- = 。H2↑)
解析：
－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大 量白色沉淀生成
C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池 总反应随之改变
D．当电路中转移0.01 mol e－时， 交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离 子
0 1
正极反应为Cl2＋2e－=2Cl－，A项错误；放电时，交换膜右侧的电极为正极，交换膜左侧的电 极为负极，负极放电产生的Ag＋与电解质HCl中的Cl－结合生成AgCl白色沉淀。则负极电极反 应式：2Ag－2e－＋2Cl－=2AgCl，B项错误；负极放电产生的Ag＋与电解质中的Cl－结合， 若用NaCl代替盐酸不会改变电池总反应，C项错误；当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左 侧的电极放电产生0.01 mol Ag＋，与电解质中的0.01 mol Cl－结合生成AgCl沉淀，同时约 有0.01 mol H＋通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中，则交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol 离子，D项正确。
2.用于物质的制备、分离、提纯等。
三、离子交换膜的类型：
常见的离子交换膜为：阳离子交换膜、阴离子交换膜、特殊离子交换膜等。
四、试题赏析： 1.某同学按如图所示装置进行试验，A、B为常见金属，它们 的硫酸盐可溶于水。当K闭合时，SO42-从右向左通过阴离子 交换膜移向A极．下列分析正确的是 （ D ）
2024届高三化学二轮复习+专题七++：离子交换膜在电化学中的应用
近年高考中涉及离子交换膜原理的考题 频繁出现，这一类题型的特点是新情境、 老问题，考查的知识点有原电池原理、 电解池原理、化学电源等。能够多方位 考查化学学科核心素养。
近几年高考卷中有关离子交换膜考查内容统计
阳离子交换膜 阴离子交换膜
小专题 2023年河北卷， 2023年湖北卷，10
13
2023年6月浙江 2023年山东卷，11 卷，13
3.重温经典
平衡电荷，溶质单一
原电池
【例2】(2023河北卷7题)我国科学家发明了一种以
负极
和MnO2为电极材料的新型电池，其内部结构
正极
如下图所示，其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时，电极材料
转化 -2e-
为
B 。+下2K列+说法错误的是（ ）
负极反应
A.充电时，b 电极上发生还原反应 B.充电时，外电源的正极连接 b 电极 C.放电时，①区溶液中的SO42－向②区迁移
稀
2.知识重构
7. 分离提纯时，杂质离子一般从“原料室”移出。
（6）离子交换膜的选择 离子交换膜作用：③分离提纯。
例4：[2016·全国卷Ⅰ]三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，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。 ab、cd均选何种交换膜？
质子交换膜
2023年全国 甲卷，6
2020年北京 卷，节选
双极膜
2023年广东 卷，16
2021年全国 甲卷，13
离子交换膜 2022年全国甲卷，4
2023年北京卷，5
2022年山东卷， 2023年河北卷，13 13 2021河北卷，9 2022河北卷，12
压轴题07 说理叙述原因分析(原卷版)-高考化学压轴题专项训练(江苏专用)
压轴题07说理叙述原因分析说理叙述原因分析题也称为简述题，说理以说明原因、目的、理由、解释疑问，叙述以描述现象、事实、设计操作等，是每年高考化学试题中必考的题型之一，具有一定的信度与区分度，是近几年江苏高考的重要考查形式，说理叙述原因分析题仍然是2023年江苏高考考查的必考重点难点。
所以要求考生了解题型的知识点及要领，对于常考的模型要求有充分的认知。
说理叙述原因分析题主要考查学生对所学知识理解的准确性、思维的完整性、推理的严密性和表述的条理性等综合能力。
说理叙述题要求高、难度大具有很好的区分度，考生在答题时普遍存在因回答不能击中知识要点、逻辑顺序混乱、表述不清、表达不规范等原因而造成的失分较多，而在备考过程中却一直被忽视，成为知识点复习的“死角”，常见的考查角度涉及元素与化合物知识的说理叙述、涉及实验原理与操作的说理叙述、涉及电化学知识的说理叙述、涉及化学平衡图像及移动原理的说理叙述、涉及物质结构与性质的说理叙述、涉及有机化合物性质的说理叙述等。
1．磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。
溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O（1）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。
相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。
80℃后脱除率变化的原因：____________________。
（2）脱硫时，CaCO 3稍过量，充分反应后仍有SO 42−残留，原因是__________；2.以高硫铝土矿（主要成分为Al 2O 3、Fe 2O 3、SiO 2，少量FeS 2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe 3O 4的部分工艺流程如下：添加1%CaO 和不添加CaO 的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。
已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃硫去除率=（1—焙烧后矿粉中硫元素总质量焙烧前矿粉中硫元素总质量）×100%①不添加CaO 的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于__________________。
2019年全国统一高考化学试卷(新课标ⅲ)(附答案解析)
2019年全国统一高考化学试卷（新课标Ⅲ）一、选择题：本题共7个小题，每小题6分。
共42分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（6分）化学与生活密切相关。
下列叙述错误的是（）A．高纯硅可用于制作光感电池B．铝合金大量用于高铁建设C．活性炭具有除异味和杀菌作用D．碘酒可用于皮肤外用消毒2．（6分）下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是（）A．甲苯B．乙烷C．丙炔D．1，3﹣丁二烯3．（6分）X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和是10．X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z．下列叙述正确的是（）A．熔点：X的氧化物比Y的氧化物高B．热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物C．X与Z可形成离子化合物ZXD．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸4．（6分）离子交换法净化水过程如图所示。
下列说法中错误的是（）A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变B．水中的NO3﹣、SO42﹣、Cl﹣通过阴离子树脂后被除去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H++OH﹣═H2O5．（6分）设N A为阿伏加德罗常数值。
关于常温下pH＝2的H3PO4溶液，下列说法正确的是（）A．每升溶液中的H+数目为0.02N AB．c（H+）＝c（H2PO4﹣）+2c（HPO42﹣）+3c（PO43﹣）+c（OH﹣）C．加水稀释使电离度增大，溶液pH减小D．加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强6．（6分）下列实验不能达到目的是（）选项目的实验A．制取较高浓度的次氯酸溶液将Cl2通入碳酸钠溶液中B．加快氧气的生成速率在过氧化氢溶液中加入少量MnO2C．除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液D．制备少量二氧化硫气体向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸A．A B．B C．C D．D7．（6分）为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D﹣Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D﹣Zn﹣﹣NiOOH二次电池，结构如图所示。
高考化学一轮复习课后习题 热点专项练9 电化学装置中的“离子交换膜”
热点专项练9 电化学装置中的“离子交换膜”1.如图是利用阳离子交换膜和过滤膜制备高纯度Cu的装置示意图,下列叙述不正确的是( )A.电极A是粗铜,电极B是纯铜B.电路中通过1 mol电子,生成32 g铜C.溶液中S O42-向电极A迁移D.膜B是过滤膜,阻止阳极泥及杂质进入阴极区2.(广西北海模拟)我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂,研发出一种Zn-NO电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示(双极膜可将水解离成H+和OH-,并实现其定向通过)。
下列说法正确的是( )A.外电路中电子从MoS2电极流向Zn/ZnO电极B.双极膜右侧为阴离子交换膜C.当电路中转移0.2 mol电子时,负极质量减小6.5 gD.使用MoS2电极能加快合成氨的速率3.为实现碳回收,我国科学家设计的用电化学法还原CO2制备草酸的装置如图所示。
下列有关该装置的说法错误的是( )A.a、b分别为电源的负极、正极B.电解装置左池发生的电极反应为2CO2+2e-C2O42-C.为增强溶液导电性,左池中可加入少量Na2C2O4溶液D.右池电解质溶液为稀硫酸,发生的电极反应为2H2O-4e-O2↑+4H+4.(河北保定期末)双极膜能够在直流电源作用下将H2O解离为H+和OH-。
以维生素C的钠盐(C6H7O6Na)为原料制备维生素C(C6H8O6,具有弱酸性和还原性)的装置如图。
下列说法正确的是( )A.a离子是H+,b离子是OH-B.此装置最终既可以得到维生素C,又可以得到NaOHC.将X极区的Na2SO4替换为C6H7O6Na,可以提高维生素C的产率D.X极的电极反应式为4OH-+4e-O2↑+2H2O参考答案热点专项练9 电化学装置中的“离子交换膜”1.D 解析电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,根据题中装置图可知,电极A为粗铜,电极B为纯铜,A项正确;阴极反应式为Cu2++2e-Cu,当电路中通过1mol电子时,生成0.5molCu,即生成32gCu,B项正确;根据电解原理,S O42-向阳极(电极A)移动,C项正确;膜A为过滤膜,阻止阳极泥及杂质进入阴极区,膜B为阳离子交换膜,D项错误。
2024年高考化学二轮复习讲练测(新教材新高考)重难点突破 离子交换膜的分析与应用(解析版)
2024年高考化学二轮复习讲练测（新教材新高考）离子交换膜的分析与应用目 录1 2【真题研析·规律探寻】 2考点一 “单膜”池 2考点二 “双膜”池 10考点三 “多膜”池 12 【核心提炼·考向探究】 131．隔膜的作用 132．离子交换膜的类型 133．离子交换膜类型的判断 14 【题型特训·命题预测】 15 题型一 “单膜”池 15 题型二 “双膜”池 27 题型三 “多膜”池 32考点一“单膜”池1．(2023•湖北省选择性考试，10)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。
该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol·h-1。
下列说法错误的是( )A．b电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-B．离子交换膜为阴离子交换膜C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜D．海水为电解池补水的速率为2x mol·h-1【答案】D【解析】由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b电极与电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，电池总反应为2H2O2H2↑+O2↑。
A项，b电极反应式为b电极为阴极，发生还原反应，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A正确；B项，该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，为保持OH-离子浓度不变，则阴极产生的OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换摸，故B正确；C项，电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，故C正确；D项，由电解总反应可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率为x mol·h-1，则补水的速率也应是x mol·h-1，故D错误；故选D。
(2024年高考真题)广东省2024年普通高中学业水平选择性考试化学试卷(含答案)
2024年普通高中学业水平选择性考试广东卷化学试卷养成良好的答题习惯，是决定成败的决定性因素之一。
做题前，要认真阅读题目要求、题干和选项，并对答案内容作出合理预测;答题时，切忌跟着感觉走，最好按照题目序号来做，不会的或存在疑问的，要做好标记，要善于发现，找到题目的题眼所在，规范答题，书写工整;答题完毕时，要认真检查，查漏补缺，纠正错误。
本卷满分100分，考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56一、选择题：本大题共16小题，共44分。
第1-题，每小题2分；第11-16小题，每小题4分。
在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。
下列与龙有关的历史文物中，主要材质为有机高分子的是A B C D红山玉龙婆金铁芯铜龙云龙纹丝绸云龙纹瓷瓶A．A B．B C．C D．D2．“极地破冰”“太空养鱼”等彰显了我国科技发展的巨大成就。
下列说法正确的是A．“雪龙2”号破冰船极地科考：破冰过程中水发生了化学变化B．大型液化天然气运输船成功建造：天然气液化过程中形成了新的化学键C．嫦娥六号的运载火箭助推器采用液氧煤油发动机：燃烧时存在化学能转化为热能D．神舟十八号乘组带着水和斑马鱼进入空间站进行科学实验：水的电子式为3．嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。
下列说法不正确的是A．制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料B ．机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金C ．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为SiCD ．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，13555Cs 的质子数为554．我国饮食注重营养均衡，讲究“色香味形”。
下列说法不正确的是A ．烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色，蔗糖属于二糖B ．新鲜榨得的花生油具有独特油香，油脂属于芳香烃C ．凉拌黄瓜加醋使其具有可口酸味，食醋中含有极性分子D ．端午时节用棕叶将糯米包裹成形，糯米中的淀粉可水解5．我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。
2020届高考化学二轮题型小专题离子交换膜在交换膜里的应用及参考答案
2020届高考化学二轮题型小专题离子交换膜在交换膜里的应用及参考答案1.电解法制备MnO2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C. 阴极区溶液的pH增大D. 导线中通过时,理论上阳极区溶液的质量减少2.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 2S4＋3KI2K2S2＋KI3 ,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,从左到右通过离子交换膜B. 闭合K时,A的电极反应式为：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C. 通入氧气的一极为正极,发生的电极反应为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(Na2FeO4)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B. 电解一段时间后,镍电极附近溶液的pH减小C. 每制得,理论上可以产生气体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。
2020届高考化学 微专题五 离子交换膜在电化学中的应用教案(含解析)
离子交换膜在电化学中的应用［知识必备]离子交换膜在原电池和电解池中均有较广泛的应用，且常出常新.1．离子交换膜的功能使离子选择性定向迁移，其目的是平衡整个电解质的离子电荷守恒.2．交换膜在电化学中的作用（1)防止副反应的发生，避免影响所制取产品的质量；防止引发不安全因素(如在电解饱和食盐水中，利用阳离子交换膜，防止阳极产生的Cl2进入阴极室与氢氧化钠反应，导致所制产品不纯,防止与阴极产生的H2混合发生爆炸).（2)用于物质的分离、提纯等。
(3）用于制备纯净的物质。
3．离子交换膜的类型根据透过的微粒,离子交换膜可以分为多种，在高考试题中主要出现过阳离子交换膜、阴离子交换膜和质子交换膜三种.阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过,质子交换膜只允许质子（H＋）通过，另外还有特殊离子交换膜,只允许相应的离子通过。
4．离子交换膜类型的判断根据电解质溶液呈电中性的原则，判断膜的类型：(1)首先写出阴、阳两极上的电极反应，依据电极反应式确定该电极附近哪种离子剩余。
（2）根据溶液呈电中性，判断出离子移动的方向，从而确定离子交换膜的类型.(3）在利用电解原理制备物质时，选择离子交换膜的类型，既要考虑阴、阳极电极反应式，同时也要考虑产品室和原料室在装置图中的位置。
如:利用电解NaB(OH）4溶液制备H3BO3，装置图如下：阳极室放出O2，消耗OH－余出H＋，则H＋应向产品室移动，阴极室放出H2，消耗H＋余出OH－，则原料室中的Na＋应向阴极室移动，B(OH)错误!应向产品室移动，所以a膜、c膜为阳离子交换膜、b膜为阴离子交换膜，选择离子交换膜时产品室和原料室的位置也起到关键性的作用.[例1］（2018·全国Ⅰ，节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛，生产Na2S2O5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.阳极的电极反应式为___________________________________________________.电解后，________室的NaHSO3浓度增加。
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高考中有关离子交换膜的电化学试题
一、交换膜的功能：
使离子选择性定向迁移（目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷）。
二、交换膜在中学电化学中的作用：
—
1.防止副反应的发生，避免影响所制取产品的质量；防止引发不安全因素。
（如在电解饱和食盐水中，利用阳离子交换膜，防止阳极产生的氯气进入阴极室与氢氧化钠反应，导致所制产品不纯；防止与阴极产生的氢气混合发生爆炸）。
2.用于物质的制备、分离、提纯等。
三、离子交换膜的类型：
常见的离子交换膜为：阳离子交换膜、阴离子交换膜、特殊离子交换膜等。
四、试题赏析：
—
1.某同学按如图所示装置进行试验，A、B为常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。
当K闭合时，SO42-从右向左通过阴离子交换膜移向A极．下列分析正确的是（）
A．溶液中c(A2＋)减小
B．B极的电极反应：B－2e－= B2＋
C．Y电极上有H2产生，发生还原反应
D．反应初期，X电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解
\2．（2014·全国大纲版理综化学卷，T9）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni电池)。
下列有关说法不正确的是（）
A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－
B．电池的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反应为：MH＋OH－→M＋H2O＋e－
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
、
3．（2014·福建理综化学卷，T11）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。
下列说法正确的是（）
A．正极反应为AgCl＋e－＝Ag＋Cl－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D．当电路中转移mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少mol离子
-
4.(2013·浙江高考·11)电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。
在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。
已知:3I2+6OH- =IO3-+5I-+3H2O 下列说法不正确的是()
A.右侧发生的电极反应式: 2H2O+2e- = H2↑+2OH-
B.电解结束时,右侧溶液中含有IO3-
，
C.电解槽内发生反应的总化学方程式: KI+3H2O KIO3+3H2↑
D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学反应不变
5.（2012年重庆T29(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如下图。
①电源的负极为(填“A”或“B”)。
(
②阳极室中发生的反应依次为、。
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将；若两极共收集到气体L(标准状况)，则除去的尿素为g(忽略气体的溶解)。
6.（节选自2013年重庆T11(2)）．化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
电化学降解NO3－的原理如图所示。
[
①电源正极为（填A或B），
阴极反应式为。
②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为g。
7．（节选自2014·北京理综化学卷，T26）NH3经一系列反应可以得到HNO3。
/（4）IV中，电解NO制备 NH4NO3，其工作原理如上图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_____________，说明理由：________________。
8.（节选自2014·江苏单科化学卷，T20）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
由硫化氢获得硫单质有多种方法。
（1）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图-1所示的电解池的阳极区进行电解。
电解过程中阳极区发生如下反应：S2－－2e－ = S
（n—1）S+ S2－ = S n2－
[
①写出电解时阴极的电极反应式：。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成。
9．（节选自2014·新课标全国卷Ⅰ）次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性。
回答下列问题：
(4)H3PO2也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”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)：
①写出阳极的电极反应式：________________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因是________________________________。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。
其缺点是产品中混有________杂质，该杂质产生的原因是________________________________。