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角度一 “单膜”电解池
1.(2018·全国卷Ⅰ,13)最近我国科学家设计了一种CO +HS协同转化装置,实现对天然
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气中CO 和HS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
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的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:
①EDTA-Fe2+-e-===EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++HS===2H++S+2EDTA-Fe2+
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该装置工作时,下列叙述错误的是( )
A.阴极的电极反应:CO+2H++2e-===CO+HO
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B.协同转化总反应:CO+HS===CO+HO+S
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C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性2.[2018·全国卷Ⅲ,27(3)①②]KIO 也可采用“电解法”制备,装置如图所示。
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①写出电解时阴极的电极反应式:____________________________________________
________________________________________________________________________。
② 电 解 过 程 中 通 过 阳 离 子 交 换 膜 的 离 子 主 要 为 ________ , 其 迁 移 方 向 是
________________________________________________________________________。
角度二 “双膜”电解池
3.(2022·全国甲卷,10)一种水性电解液Zn-MnO 离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液
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中,Zn2+以Zn(OH)存在]。电池放电时,下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B.Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C.MnO 电极反应:MnO +2e-+4H+===Mn2++2HO
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D.电池总反应:Zn+4OH-+MnO +4H+===Zn(OH)+Mn2++2HO
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角度三 “多膜”电解池
4.[2014·全国卷Ⅰ,27(4)]HPO 也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所
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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HPO 的原因:________________________________________
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________________________________________________________________________。③早期采用“三室电渗析法”制备HPO :将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用HPO
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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______________________________
________________________________________________________________________。
1.(2021·重庆1月适应性测试,10)双极膜在电渗析中应用广泛,它是由阳离子交换膜和阴
离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层,工作时水层中的 HO解离成H+和OH-,并分别
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通过离子交换膜向两侧发生迁移。下图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。
下列说法正确的是( )
A.出口2的产物为HBr溶液
B.出口5的产物为硫酸溶液
C.Br-可从盐室最终进入阳极液中
D.阴极反应式为2H++2e-===H↑
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2.[2021·河北1月选考模拟,18(1)(2)(3)(4)(5)]我国科学家最近发明了一种Zn-PbO 电池,
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电解质为KSO 、HSO 和KOH,由a和b两种离子交换膜隔开,形成A、B、C三个电解
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质溶液区域,结构示意图如下:
回答下列问题:
(1)电池中,Zn 为__________极,B 区域的电解质为______(填“KSO ”“HSO ”或
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“KOH”)。
(2)电池反应的离子方程式为__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)阳离子交换膜为图中的______(填“a”或“b”)膜。
(4)此电池中,消耗6.5 g Zn,理论上可产生的容量(电量)为________毫安时(mAh)(1 mol电子
的电量为1 F,1 F=96 500 C·mol-1,结果保留整数)。(5)已知E为电池电动势[电池电动势即电池的理论电压,是两个电极电位之差,E=E -
(+)
E ],ΔG为电池反应的自由能变,则该电池与传统铅酸蓄电池相比较, ________
(-)
; ____ (填“>”或“<”)。