小測(cè)卷(三十九)電解原理在物質(zhì)制備、污水處理方面的應(yīng)用一、選擇題(每題5分，共4題，共20分)1．我國(guó)科學(xué)家率先提出并驗(yàn)證了一種全新的基于粉末納米顆粒光催化劑太陽能分解水制氫的“氫農(nóng)場(chǎng)”策略，其太陽能光催化全分解水制氫的效率創(chuàng)國(guó)際最高記錄(示意圖如圖所示，M1、M2為含鐵元素的離子)。下列說法正確的是()A．制O2裝置中，太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．制H2裝置中，交換膜為陰離子交換膜C．系統(tǒng)制得1molH2的同時(shí)可制得1molO2D．制H2時(shí)陽極可發(fā)生反應(yīng)：[Fe(CN)6]4-－e－=[Fe(CN)6]3-2．如圖裝置可處理乙醛廢水，乙醛在陰、陽極發(fā)生反應(yīng)，分別轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸。下列說法正確的是()A．b電極為正極B．電解過程中，陰極區(qū)Na2SO4的物質(zhì)的量增大C．陽極電極反應(yīng)式為CH3CHO－2e－＋H2O=CH3COOH＋2H＋D．電解過程中，兩極均有少量氣體產(chǎn)生，則陽極產(chǎn)生的是H23．光電池在光照條件下可產(chǎn)生電壓，如圖裝置可以實(shí)現(xiàn)光能源的充分利用，雙極性膜可將水解離為H＋和OH－，并實(shí)現(xiàn)其定向通過，下列說法不正確的是()A．該裝置中的能量轉(zhuǎn)化形式：光能→電能→化學(xué)能B．雙極性膜可控制其兩側(cè)溶液分別為酸性和堿性C．光照過程中陽極區(qū)溶液中的n(OH－)基本不變D．再生池中的反應(yīng)：2V2+＋2H2O=2V3+＋2OH－＋H2↑4．某工廠采用電解法處理含鉻廢水，耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極，槽中盛放含鉻廢水，原理示意如圖，下列說法不正確的是()A．a(chǎn)接電源正極B．陽極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為Cr2O72-＋6Fe2+＋14H＋=2Cr3+＋6Fe3+C．若不考慮氣體的溶解，當(dāng)收集到H213.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，有0.1molD．陰極區(qū)附近溶液pH降低二、非選擇題(共3題，共25分)5．(5分)電解法制取Na2FeO4，同時(shí)獲得氫氣的反應(yīng)為Fe＋2H2O＋2OH－電解FeO42-＋3H2，工作原理如圖1所示。裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色FeO42-，鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知：Na2(1)電解一段時(shí)間后，c(OH－)降低的區(qū)域在_______(填“陰極室”或“陽極室”)。(1分)(2)電解過程中，需將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出，其原因是________________________________________________________________________。(2分)(3)c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn)，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2分)6．(11分)電化學(xué)在處理環(huán)境污染方面發(fā)揮了重要的作用。(1)據(jù)報(bào)道以二氧化碳為原料采用特殊的電極電解強(qiáng)酸性的二氧化碳水溶液可得到多種燃料，其原理如圖1所示。其中電解時(shí)b極上生成乙烯的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。(3分)(2)利用電解原理可將NO還原為N2，裝置見圖2，以高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H＋)為介質(zhì)，金屬鈀薄膜作電極。鈀電極A為__________極，電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。(4分)(3)脫去冶金工業(yè)排放煙氣中SO2的方法有多種。離子膜電解法：利用硫酸鈉溶液吸收SO2，再用惰性電極電解。將陰極區(qū)溶液導(dǎo)出，經(jīng)過濾分離硫黃后，可循環(huán)吸收利用，裝置如圖3所示，則陰極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________，陽極產(chǎn)生的氣體的化學(xué)式為____________。(4分)7．(9分)電解法處理含氮氧化物廢氣，可回收硝酸，具有較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)驗(yàn)室模擬電解法吸收NOx的裝置如圖所示(圖中電極均為石墨電極)。(1)若用NO2氣體進(jìn)行模擬電解法吸收實(shí)驗(yàn)。①寫出電解時(shí)NO2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3分)②若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO2被吸收，通過陽離子交換膜(只允許陽離子通過)的H＋為______mol。(1分)(2)某小組在右室裝有10L0.2mol·L-1硝酸，用含NO和NO2(不考慮NO2轉(zhuǎn)化為N2O4)的廢氣進(jìn)行模擬電解法吸收實(shí)驗(yàn)。①實(shí)驗(yàn)前，配制10L0.2mol·L-1硝酸溶液需量取________mL密度為1.4g·mL-1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸。(1分)②電解過程中，有部分NO轉(zhuǎn)化為HNO2。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，測(cè)得右室溶液中含3molHNO3、0.1molHNO2，同時(shí)左室收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下28LH2。計(jì)算原氣體中NO和NO2的體積比(假設(shè)尾氣不含氮氧化物，寫出計(jì)算過程)。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________