《直通名校》特色题型专项练三、巧用物质微循环破解电解合成有机物（教师版）-高考化学大二轮专题复习

三、巧用物质微循环破解电解合成有机物 1.环氧乙烷（）可用于生产乙二醇。电化学合成环氧乙烷（）的装置如图所示： 已知：CH2CH2HOCH2CH2Br。 下列说法正确的是（　　） A.Pt电极接电源负极 B.制备1 mol环氧乙烷，Ni电极区产生2 mol H2 C.Pt电极区的反应方程式为CH2CH2－2e－＋2OH－＋H2O D.电解完成后，将阳极区和阴极区溶液混合才可得到环氧乙烷 解析：D　由题给转化关系可知，与直流电源正极相连的铂电极为电解池的阳极，Br－在Pt电极发生氧化反应生成Br2，通入的乙烯与Br2、H2O反应生成HOCH2CH2Br，Pt电极为阳极，镍电极为阴极，水分子在阴极发生还原反应生成H2和OH－，K＋通过阳离子交换膜进入阴极区，电解完成后，将阳极区和阴极区溶液混合，HOCH2CH2Br在碱性条件下发生取代反应生成环氧乙烷。铂电极为电解池的阳极，与直流电源的正极相连，A错误；生成1 mol环氧乙烷需要消耗1 mol Br2，则由得失电子守恒可知，阴极上生成H2的物质的量为1 mol，B错误；阳极区发生的反应为CH2CH2＋Br2＋H2OHOCH2CH2Br＋HBr，C错误；电解完成后，将阳极区和阴极区溶液混合，HOCH2CH2Br在碱性条件下发生取代反应生成环氧乙烷，D正确。 2.工业上丙烯腈电合成己二腈的电解原理如图所示。下列说法不正确的是（　　） A.甲室为阴极室，碳棒上的电极反应式为 2CH2CHCN＋2H＋＋2e－NC（CH2）4CN B.在电解工作时乙室需要补充水，气体c是氧气 C.离子交换膜为阳离子交换膜，H＋从左室流向右室 D.异丙醇作用：维持电解液pH稳定和助溶剂 解析：C　碳棒上发生CH2CHCNNC（CH2）4CN反应，Pt电极上产生O2，碳棒为阴极，Pt电极为阳极。阴极的电极反应式为2CH2CHCN＋2H＋＋2e－NC（CH2）4CN，阳极的电极反应式为2H2O－4e－O2↑＋4H＋。碳棒电极为阴极，甲室为阴极室，碳棒上的电极反应式正确，A正确；在电解工作时乙室消耗水，故需要补充H2O，气体c是O2，B正确；离子交换膜为阳离子交换膜，H＋从右室流向左室，C错误；异丙醇是有机物，可以维持电解液pH稳定，并有利于丙烯腈的溶解，D正确。 3.利用电催化将温室气体转化为高附加值化学品是实现“碳中和”的重要途径。一种集成式电化学耦合系统如图所示，总反应为CO2＋CH4HCOOCH3。下列说法正确的是（　　） A.a接直流电源负极 B.产物中可能有CH3OH C.M为阳离子交换膜 D.右室的电极反应式为H＋＋CO2＋2e－HCOO－ 解析：B　左边电极发生氧化反应，为阳极，接电源正极，电极反应式为CH4＋Cl－＋OH－－2e－CH3Cl＋H2O，右边电极发生还原反应，为阴极，接电源的负极，电极反应式为H2O＋CO2＋2e－HCOO－＋OH－，阴极区的HCOO－透过阴离子交换膜进入阳极区，与CH3Cl反应生成HCOOCH3和氯离子，因此M为阴离子交换膜。a接直流电源正极，A错误；氢氧根离子与CH3Cl反应可生成CH3OH，B正确；阴极区的HCOO－透过阴离子交换膜进入阳极区，与CH3Cl反应生成HCOOCH3和氯离子，因此M为阴离子交换膜，C错误；右室的电极反应式为H2O＋CO2＋2e－HCOO－＋OH－，D错误。 4.如图装置可合成重要的化工中间体乙醛酸，双极膜中的H2O能解离为H＋和OH－，下列说法正确的是（　　） A.石墨电极也可以用Pb代替 B.双极膜解离出来的H＋向石墨电极移动 C.H2C2O4在Pb电极表面发生反应：HOOC—COOH＋2e－＋2H＋HOOC—CHO＋H2O D.当石墨电极析出1 mol O2，Pb电极附近一定生成2 mol乙醛酸 解析：C　由两极物质变化知，Pb电极作阴极，电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－、H2C2O4＋2e－＋2H＋HOOCCHO＋H2O，石墨电极作阳极，电极反应式为4OH－－4e－2H2O＋O2↑，石墨电极上析出O2，为阳极，若用Pb代替，则发生反应：Pb－2e－Pb2＋，因此石墨电极不能用Pb代替，A项错误；根据石墨电极上的电极反应式知，双极膜解离出来的OH－向石墨电极移动，B项错误；Pb ... ...