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1、1/5 离子交换膜试题总结 1(2010 卷 29)钒(V)与其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域(1)V2O5是接触法制硫酸的催化剂 一定条件下，SO2与空气反映 t min 后，SO2和 SO3物质的量浓度分别为 a mol/L 和 b mol/L，那么 SO2起始物质的量浓度为 mol/L；生成 SO3的化学反响速率为 mol/(Lmin)。工业制硫酸，尾气 SO2用_吸收(2)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化复原反响来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如题 29 图所示 当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反响式为 充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由色变为色 放电过程中
2、氢离子的作用是和；充电时假设转移的电子数为 3.011023个，左槽溶液中 n(H)的变化量为 答案：(1)；氨水(2)绿 紫参与正极反响；通过交换膜定向移动使电流通过溶液；0.5mol 2.(09 卷 26)工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中局部原料可用于制备多晶硅。(1)题 26 图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是；NaOH 溶液的出口为(填字母)；精制饱和食盐水的进口为(填字母)；枯燥塔中应使用的液体是。ab/b t2222VOHeVOH O2/5 (2)多晶硅主要采用 SiHCl3复原工艺生产，其副产物 SiCl4的综合利用收到广泛关注。SiCl4可制
3、气相白炭黑(与光导纤维主要原料一样)，方法为高温下 SiCl4与 H2和 O2反响，产物有两种，化学方程式为。SiCl4可 转化为 SiHCl3而循环使用。一定条件下，在 20L 恒容密闭容器中的反响：3 SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4SiHCl3(g)达平衡后，H2与 SiHCl3物质的量浓度分别为 0.140mol/L 和 0.020mol/L，假设 H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯 NaCl 的质量为 kg。(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠 213.0kg，那么生成氢气(标准状况)。答案：(1)氯气；a；d；浓硫酸
4、(2)SiCl42H2O2SiO24HCl0.35(3)134.4 3(2012 29)尿素 CO(NH2)2 是首个由无机物人工合成的有机物。工业上尿 CO2和 NH3，在一定条件下合成，其反响方程式为。当氨碳比n(NH3)n(CO2)=4，CO2的转化率随时间的变化关系如题 29 图 1 所示 A 点的逆反响速率v逆(CO2)B点的正反响速率为v正(CO2)填“大于、“小于或“等于 NH3的平衡转化率为。人工肾脏可用间接电化学方法除去代产物中的尿素，原理如图 29 图 2 电源的负极为填“A或“B 3m 高温 0 20 40 60 30 60 时间/min CO2的转化率/%A B 电解槽
5、 c d b a 离子交换膜 化工 产品 循环 冷却 水洗、冷却 枯燥塔 题 26 题 3/5 阳极室中发生的反响以此为、。点解完毕后，阴极室溶液的 pH 与电解前相比将；假设两极共收集到气体 13.44L标准状况，那么除去的尿素为 g忽略气体的溶解 答案：2NH3CO2CO(NH2)2 H2O 小于 30%B 2Cl2e=Cl2 CO(NH2)2 3Cl2H2O=N2CO26HCl 不变；7.2 2(2012 25)直接排放含 SO2，的烟气会形成胶雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的 SO2，(1)用化学方程式表示 SO2：形成硫酸型胶雨的反响:(2)在钠碱循环法中，Na2SO3溶液
6、作为吸收液，可由 NaOH 溶液吸收 SO2：制得，该反响的离子方程式是(3)吸收液吸收 SO2的过程中，pH 随 n(SO32)，n(HSO3)变化关系如下表：n(SO32)：n(HSO3)91：9 1：1 1：91 PH 8.2 7.2 6.2 上表判断 Na2SO3溶液显性，用化学平衡原理解释:当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的选项是(选填字母):ac(Na)=2c(SO32)c(HSO3)bc(Na)c(HSO3)c(SO32)c(H)=c(OH)cc(Na)c(H)=c(SO32)c(HSO3)c(OH)(4)当吸收液的 pH 降至约为 6 时，满送至电解槽再生。再生示意图如
7、下:+pH 约为 6 的吸收液 pH8 的吸收液 稀 H2SO4 浓的 H2SO4 H2 Na SO42 HSO3 SO32 阳离子 交换膜 阳离子 交换膜 一定条件 直流电源 质子交换膜 H2 CO2+N2 NaCl 溶液 NaCl尿素 混合溶液 惰性电极 Cl2 NaCl 溶液 4/5 HSO3在阳极放电的电极反响式是。当阴极室中溶液 PH 升至 8 以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理:答案：(1)SO2H2O=H2SO3，2H2SO3O2=2H2SO4；(2)SO22OH=SO32H2O(3)酸；HSO3：HSO3=SO32H和 HSO3H2O=H2SO3OH，HSO3的电离程度
8、强于水解程度；ab；(4)HSO3H2O2e=3HSO42；H+在阴极得电子生成 H2，溶液中的 c(H+)降低，促使 HSO3电离生成 SO32，且 Na进入阴极室，吸收液得以再生。4.2013 高考 卷 11(14 分)化学在环境保护中趁着十分重要的作用，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。(1)催化反硝化法中，H2能将 NO3复原为 N2，25时，反响进展 10min，溶液的 pH 由 7 变为 12。N2的结构式为。上述反响离子方程式为，其平均反响速率v(NO3)为 mol L1 min1 复原过程中可生成中间产物 NO2，写出 3 种促进 NO2水解的方法。(2)电
9、化学降解 NO3的原理如题 11 图所示。电源正极为(填“A或“B)，阴极反响式为。假设电解过程中转移了 2mol 电子，那么膜两侧 电解液的质量变化差(m左m右)为 g。答案：1NN 2NO3-+5H2N2+2OH-+4H2O 0.001 加酸，升高温度，加水 2A，2NO3-+6H2O+10e-N2+12OH-14.4【解析】1N2分子中氮原子间通过氮氮三键结合，因此其结构式为 NN；利用溶液pH 变化可知有 OH-生成，再结合原子守恒可写出反响的离子方程式；利用离子方程式知 v(NO3-)v(OH-)(10-2-10-7)/100.001mol/(L min)；水解是吸热反响，NO2-水
10、解使溶液中 c(OH-)变大，因此可促进 NO2-水解的措施有加热、加水或加酸等。2由图示知在 Ag-Pt 电极上NO3-发生复原反响，因此 Ag-Pt 电极为阴极，那么 B 为负极，A 为电源正极；在阴极反响是NO3-得电子发生复原反响生成 N2，利用电荷守恒与原子守恒知有 H2O 参与反响且有 OH-生成；转移 2mol 电子时，阳极 阳极反响为 H2O 失电子氧化为 O2和 H+消耗 1mol 水，产生 2molH+进入阴极室，阳极室质量减少 18g；阴极室中放出 0.2molN25.6g，同时有 2molH+2g 催化剂 直流电源 Pt 电极 Ag-Pt 电极 H2O NO3 N2 质子交换膜 题 11 图 A B 5/5 进入阴极室，因此阴极室质量减少 3.6g，故膜两侧电解液的质量变化差m左-m右18g-3.6g14.4g。