D．理论上每生成1molH3BO3，两极室共产生标准状况下16.8L气体
【答案】B
【解析】M室中石墨电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H+，电极反应式为2H2O-4e-═O2↑+4H+，故A正确；原料室中的B（OH）4-通过b膜进入产品室、Na+通过c膜进入N室，M室中氢离子通入a膜进入产品室，则a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，故B错误；N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，原料室中的钠离子通过c膜进入N室，溶液中c（NaOH）增大，所以N室：
a%＜b%，故C正确；理论上每生成1mol产品，M室生成1molH+，转移电子1mol，M、N室电极反应式分别为2H2O-4e-=O2↑+4H+、2H2O+2e-=H2↑+2OH-，N室生成0.5molH2，M室生成0.25mol氧气，两极室共产生标准状况下16.8L气体，故D正确。
5．现有阳离子交换膜，阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。
利用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。
下列说法中正确的是
A．阴极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑B．从A口出来的是NaOH溶液
C．b是阳离子交换膜，允许Na+通过D．Na2SO4溶液从G口加入
【答案】C
6．硼酸（H3BO3）为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：
H3BO3+OH-=B（OH）4-，H3BO3可以通过电解的方法制备。
其工作原理如下图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）。
下列说法正确的是
A．电子流向：
电源负极→b电极→电解液→a电极→电源正极
B．阳极的电极反应式为：
2H2O-4e-=O2↑+4H+
C．当电路中通过3mol电子时，可得到1molH3BO3
D．A膜为阳膜，B膜为阴膜，且穿过A膜和B膜的离子数相同
【答案】B
【解析】根据装置图，a电极为阳极，b电极为阴极，电子流向：
电源负极→b电极，a电极→电源正极；根据放电顺序，阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+；电路中通过3mol电子，阳极室产生3molH+，在产品室中发生的反应为B（OH）4-+H+=H3BO3+H2O，电路中通过3mol电子时可得到3molH3BO3；阳极室生成的H+穿过A膜进入产品室，A膜为阳膜，B（OH）4-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过B膜进入阴极室，B膜为阳膜，根据阴、阳极得失电子相等，穿过A膜和B膜的离子数相同。
根据装置图，a电极与直流电源的正极相连，a电极为阳极，b电极与直流电源的负极相连，b电极为阴极。
A项，电子流向：
电源负极→b电极，a电极→电源正极，A项错误；B项，根据放电顺序，阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，B项正确；C项，当电路中通过3mol电子时，阳极室产生3molH+，3molH+穿过A膜进入产品室，B（OH）4-穿过阴膜进入产品室，产品室中发生的反应为B（OH）4-+H+=H3BO3+H2O，3molH+产生3molH3BO3，C项错误；D项，阳极室生成的H+穿过A膜进入产品室与B（OH）4-反应，A膜为阳膜，B（OH）4-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过B膜进入阴极室，B膜为阳膜，根据放电顺序，阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据阴、阳极得失电子相等，穿过A膜和B膜的离子数相等，D项错误；答案选B。
7．三室式电渗析法处理含
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
和
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
下列叙述正确的是
A．通电后中间隔室的
离子向正极迁移，正极区溶液pH增大
B．该法在处理含
废水时可以得到NaOH和
产品
C．负极反应为
，负极区溶液pH降低
D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有
的
生成
【答案】B
8．用电渗析法由NaH2PO2制备H3PO2的工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．电源a极为负极，所连石墨电极上的反应为2H++2e-=H2↑
B．氢氧化钠溶液所在的极室中pH减小
C．H+由左向右穿过阳膜1，H2PO2-由右向左穿过阴膜
D．当导线中转移0.4mole-时，两石墨电极上产生气体体积之和为标准状况下4.48L
【答案】C
9．高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型绿色水处理剂。
工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。
下列说法错误的是
A．阳极电极反应式：
Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O
B．甲溶液可循环利用
C．离子交换膜a是阴离子交换膜
D．当电路中通过2mol电子的电量时，会有1molH2生成
【答案】C
10．某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的H2S气体，再将得到的Na2S溶液进行电解制得NaOH溶液，以实现NaOH的循环利用。
电解装置如图所示，电极材料均为石墨，ab、cd均为离子交换膜。
下列叙述不正确的是
A．ab表示阳离子交换膜，cd表示阴离子交换膜
B．阴极的电极反应式为2H2O-4e-==O2↑+4H+，阴极区溶液pH降低
C．阳极的电极反应式为S2--2e-==S↓，阳极区有淡黄色沉淀产生
D．当电路中转移1mol电子时，会有11.2L（标准状况）的气体生成
【答案】B
【解析】根据图示，硫离子在阳极失去电子生成硫，因此cd为阴离子交换膜，溶液中的氢离子在阴极得到电子生成氢气，中间区域的钠离子向阴极区移动，形成氢氧化钠，ab表示阳离子交换膜。
A、根据上述分析，ab表示阳离子交换膜，cd表示阴离子交换膜，选项A正确；B、氢离子在阴极得到电子生成氢气，阴极的电极反应式为2H2O+2e-==H2↑+2OH-，阴极区溶液pH增大，选项B不正确；C、硫离子在阳极失去电子生成硫，阳极的电极反应式为S2--2e-==S↓，阳极区有淡黄色沉淀产生，选项C正确；D、当电路中转移1mol电子时，会生成0.5mol氢气，标准状况下的体积为11.2L，选项D正确。
11．全钒液流电池充电时间短，续航能力强，其充放电原理为VO2++V3++H2O
VO2++V2++2H+。
以此电池为电源，用石墨电极电解Na2SO3溶液，可得到NaOH 和H2SO4示意图如下。
下列说法错误的是
A．全钒液流电池放电时，正极的电极反应式为VO2++2H++e-=VO2++H2O
B．图中a电极为阴极，N物质是H2
C．全钒液流电池充电时，V3+被氧化为VO2+
D．电解时，b电极的反应式为SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+
【答案】C
12．Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。
在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4，下列有关说法不正确的是
A．右侧电极反应方程式：
Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O
B．左侧为阳离子交换膜，当Cu电极生成1mol气体时，有2molNa+通过阳离子交换膜
C．可以将左侧流出的氢氧化钠补充到该装置中部，以保证装置连续工作
D．Na2FeO4具有强氧化性且产物为Fe3+，因此可以利用Na2FeO4除去水中的细菌、固体颗粒以及Ca2+等
【答案】D
13．某研究小组用NaOH 溶液吸收尾气中的H2S 气体，再将得到的Na2S溶液进行电解制得NaOH溶液，以实现NaOH的循环利用。
电解装置如图所示，电极材料均为石墨，ab、cd均为离子交换膜。
下列叙述不正确的是
A．ab表示阳离子交换膜，cd 表示阴离子交换膜
B．阳极的电极反应式为S2--2e-==S ↓，阳极区有淡黄色沉淀产生
C．阴极的电极反应式为2H2O-4e-==O2 ↑+4H+，阴极区溶液pH 降低
D．当电路中转移1mol 电子时，会有11.2 L （标准状况） 的气体生成
【答案】C
【解析】根据图示，硫离子在阳极失去电子生成硫，因此cd为阴离子交换膜，溶液的氢离子在阴极得到电子生成氢气，中间区域的钠离子向阴极区移动，形成氢氧化钠，ab表示阳离子交换膜。
A.根据上述分析，ab表示阳离子交换膜，cd 表示阴离子交换膜，故A正确；B.硫离子在阳极失去电子生成硫，阳极的电极反应式为S2--2e-==S ↓，阳极区有淡黄色沉淀产生，故B正确；C.氢离子在阴极得到电子生成氢气，阴极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH―，阴极区溶液pH 增大，故C错误；D.当电路中转移1mol 电子时，会生成0.5mol氢气，标准状况下的体积为11.2 L，故D正确。
14．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）。
下列有关说法正确的是（）
A．阴极与阳极产生的气体体积比为1：
2
B．b极的电极反应式为2H2O－2eˉ=O2↑+4H+
C．产品室中发生的反应是B（OH）3+OHˉ=B（OH）4ˉ
D．每增加1molH3BO3产品，NaOH溶液增重22g
【答案】D
15．硼酸（H3BO3）为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH-=B（OH）4-，H3BO3可以通过电解的方法制备。
其工作原理如下图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）。
下列说法错误的是（）
A．a与电源的正极相连接
B．阳极的电极反应式为：
2H2O-4e-=O2↑+4H+
C．当电路中通过3mol电子时，可得到1molH3BO3
D．B（OH）4-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室
【答案】C
16．目前海水液化可采用双极膜电液析法、同时获得副产品，其模拟工作原理如图所示。
其中双极膜（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。
M、N 为离子交换膜。
下列说法正确的是（）
A．X 电极为电解池的阴极，该电极反应式为：
2H+-2e-=H2↑
B．电子流向：
电源负极→X电极→Y 电极→电源正极
C．电路中每转移1mol 电子，X、Y两极共得到标准状况下16.8L的气体
D．M为阳离子交换膜，A室获得副产品NaOH; 若去掉B室双极膜，B室产物不变
【答案】C
【解析】A、电解池中阳离子向阴极移动，故X电极为阴极，电极反应式为：
2H++2e-=H2↑，选项A错误；B.电子流向：
电源负极→阴极X电极、阳极Y 电极→电源正极，选项B错误；C、阴极反应为2H++2e-=H2↑，阳极反应为：
4OH--4e-=O2↑+2H2O，当电路中通过1mol电子时，阴极得到0.5molH2，阳极得到0.25molO2，两极一共得到气体为0.5mol+0.25mol=0.75mol，标准状况下16.8L的气体，选项C正确；D、电解池中，电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，因此M为阳离子交换膜，A室获得副产品NaOH；若去掉双极膜（BP），则Cl-会在阳极失去电子，生成Cl2，在阳极室会有C12生成，，B室产物发生变化，选项D错误。
17．三室式电渗析祛处理废液（HCl 和FeCl2混合溶液）的原理如图所示，其中X、Y均为离子交换膜。
在直流电场的作用下，中间室得到盐酸，阴极区可回收铁。
下列说法正确的是
A．X、Y 依次是阴离子透过膜和阳离子透过膜
B．通电后，阴极区溶液的pH 不断减小
C．阳极反应式为2H2O-4e-==4H+ + O2 ↑
D．中间室得到1L 2 mol/L盐酸时，电路中通过1mol电子
【答案】C
18．
（1）某课外活动小组同学用左图装置进行实验，试回答下列问题：
①若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的________腐蚀。
②若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为___________________________________。
（2）芒硝化学式为Na2SO4·10H2O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。
该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用右图所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。
①该电解槽的阳极反应式为__________________。
此时通过阴离子交换膜的离子数__________（填“大于”、“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钠溶液从出口（填“A”，“B”，“C”或“D”）________导出。
③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因：
_____________________________________________。
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为____________。
已知H2的燃烧热为285.8kJ·mol－1，则该燃料电池工作产生36g液态H2O时，理论上有________kJ的能量转化为电能。
【答案】吸氧2Cl－＋2H2O
2OH－＋H2↑＋Cl2↑4OH－－4e－===2H2O＋O2↑小于DH＋放电促进水的电离，使OH－浓度增大H2－2e－＋2OH－===2H2O571.6
19．次磷酸（H3PO2）是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
（1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：
_____________________。
（2）H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银。
①H3PO2中，磷元素的化合价为_____________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1，则氧化产物为______（填化学式）。
③NaH2PO2是正盐还是酸式盐？
________________，其溶液显_________（填弱酸性、中性、或者弱碱性）。
（3）H3PO2的工业制法是：
将白磷（P4）与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba（H2PO2）2，后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式_________________。
（4）H3PO2也可以通过电解的方法制备。
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_________________。
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___________杂质。
该杂质产生的原因是________________________________。
【答案】H3PO2
H2PO2－+H++1H3PO4正盐弱碱性2P4+3Ba（OH）2+6H2O＝3Ba（H2PO2）2+2PH3↑2H2O-4e－＝O2↑+4H+阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2－穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2H3PO4H2PO2－或H3PO2被氧化
①阳极室发生氧化反应，电极反应式为2H2O-4e－＝O2↑+4H+；
②由于阳极室OH－放电，造成H+浓度增大，通过阳膜进入产品室，而原料室中的H2PO2－通过阴膜进入产品室，二者反应生成H3PO2；
③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，由于氧气可以将H3PO2氧化为H3PO4，从而导致产品中混有H3PO4。
20．工业废气、汽车尾气排放出的SO2、NOx等，是形成雾霾的重要因素。
霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾。
（1）NOx和SO2在空气中存在下列平衡：
2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H=-112kJ·mol-1 ，
2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H=-196kJ·mol-1；
SO2通常在NO2的存在下，进一步被氧化，生成SO3。
写出NO2和SO2反应的热化学方程式为_____________。
（2）烟气中的SO2可以用NaOH溶液吸收，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示。
（电极材料为石墨）
①图中a极要连接电源的_______（填“正”或“负”）极，C口流出的物质是_______。
②SO32－放电的电极反应式为_____________________________________。
（3）常温下，烟气中SO2被NaOH溶液吸收可得到NaHSO3、Na2SO3等。
①已知Na2SO3水溶液显碱性，原因是_____________________________________（写出主要反应的离子方程式），该溶液中c（Na+）_________2c（SO32-）+c（HSO3-）（填“>”“<”或“=”）；
②常温下，0.1mol/L的NaHSO3溶液的pH=6，则c（SO32-）-c（H2SO3）=_________mol/L（填写准确数值）。
【答案】NO2（g）+SO2（g）⇌SO3（g）+NO（g）△H=-42kJ•mol-1负硫酸SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-＞9.9×10-7
21．利用化学反应可以为人类提供能源，也可用来解决环境问题。
（1）已知某些化学键的键能数据如下：
化学键
H-H
O=O
O-H
键能kJ·mol-1
436
495
463
①写出H2与O2反应生成水蒸气的热化学方程式____________；
②利用该反应设计成燃料电池，已知该电池每发1kW·h电能生成360g水蒸气，则该电池的能量转化率为 _____ % （结果保留三位有效数字）。
（2）三室式电渗析法可以处理含K2SO4的废水，原理如图所示，两极均为惰性电极，ab为阳离子交换膜，cd为阴离子交换膜。
①阴极区的pH______（填“升高”或“降低”） ；
②阳极发生的电极反应式为__________；
③当电路中通过1 mol电子的电量时，阴极上生成气体的体积为_____L （标准状况）。
【答案】2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）△H=－485kJ·mol－174.2升高4OH－－4e－===2H2O+O2↑（或2H2O－4e－===O2↑+4H+）11.2
22．焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题：
（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式__________。
（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
①pH=4.1时，Ⅰ中为__________溶液（写化学式）。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。
（3）制备Na2S2O5也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。
将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。
（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·L−1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。
滴定反应的离子方程式为_____________，该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1（以SO2计）。
【答案】2NaHSO3＝Na2S2O5+H2ONaHSO3得到NaHSO3过饱和溶液2H2O－4e－＝4H＋+O2↑aS2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋0.128
23．根据所学知识完成题目：
（1）某课外活动小组同学用图1装置进行实验，试回答下列问题：
①若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的___腐蚀．请写出正极反应式：
___．
②若开始时开关K与b连接时，两极均有气体产生，则N端是电源的___极（填正或负），则总反应的离子方程式为___．
（2）该小组同学设想，用如图2所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠．
①制得的氢氧化钠溶液从出口（填“A”、“B”、“C”或“D”）___导出．通过阴离子交换膜的离子数___（填“＞”、“＜”或“=”）通过阳离子交换膜的离子数．
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因：
___．
【答案】吸氧O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣负2Cl﹣+2H2O
2OH﹣+H2↑+Cl2↑D＜H+在阴极放电，水的电离平衡正向移动，溶液中OH﹣浓度增大，pH增大（合理即可）
24．某科研机构用NaOH溶液吸收硫酸工业废气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到某种副产物，其原理如图所示（电极材料为石墨）。
（1）当有1molNa＋通过阳离子交换膜时，a极生成气体__
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