题型专攻(七) 电化学离子交换膜的分析与应用
竖流式沉淀池1.(2018·全国卷Ⅰ,13)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+H2O B.协同转化总反应:CO2+H2S===CO+H2O+S
C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
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D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTAFe3+/EDTAFe2+,溶液需为酸性答案 C
解析 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。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;由题图可知,电解时阴极反应式为CO2+2H++2e毛辊清洗机-===CO+H2O,A项正确;将阴、阳两极反应式合并可得总反应式为CO2+H2S===CO+H2O+S,B项正确;Fe3+、Fe2+只能存在于酸性溶液中,D项正确。
2.[2018·全国卷Ⅲ,27(3)①②]KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。
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________________。
答案 男性功能内裤①2H2O+2e-===2OH-+H2↑
②K+ 由电极a到电极b
解析 ①电解液是KOH溶液,阴极的电极反应式为2H2O+2e平板扬声器-===2OH-+H2↑。②电解过程中阳极反应为I-+6OH--6e-===IO+3H2O。阳极的K+通过阳离子交换膜由电极a迁移到电极b。
角度二 “双膜”电解池
3.[2018·全国卷Ⅰ,27(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Na挤胶2SO3。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。