中文字幕精品无码一区二区,成全视频在线播放观看方法,大伊人青草狠狠久久,亚洲一区影音先锋色资源

第1章 第2、3節提升課 第2課時 電化學計算模型 多池、多室裝置(課件 學案 練習,共3份)魯科版(2019)選擇性必修1

資源下載
  1. 二一教育資源

第1章 第2、3節提升課 第2課時 電化學計算模型 多池、多室裝置(課件 學案 練習,共3份)魯科版(2019)選擇性必修1

資源簡介

第2課時 電化學計算模型 多池、多室裝置
[核心素養發展目標] 1.掌握電子守恒規律在電化學中的應用。2.掌握多池連接裝置的形式及分析思路。3.了解離子交換膜的類型及其作用。
一、電化學計算模型
1.電化學常涉及的計算問題
原電池和電解池的計算常涉及兩極產物定量計算,電路中轉移電子數的計算、溶液pH的計算、電解前后電極或電極區質量的差值計算等。
2.電化學計算模型
1.500 mL KCl和Cu(NO3)2的混合溶液中c(Cu2+)=0.2 mol·L-1,用石墨作電極電解此溶液,通電一段時間后,兩電極均收集到5.6 L(標準狀況下)氣體,假設電解后溶液的體積仍為500 mL,下列說法正確的是(  )
A.原混合溶液中c(Cl-)=0.3 mol·L-1
B.上述電解過程中共轉移0.5 mol電子
C.電解得到的無色氣體與有色氣體的體積比為3∶7
D.陽極收集到的氣體為Cl2和O2
2.(2023·重慶南開中學高二期中)光電池在光照條件下可產生電流,如圖裝置可以實現光能源的充分利用,雙極膜可將水解離為H+和OH-,并實現其定向通過。下列說法不正確的是(  )
A.該裝置可利用光能實現水的分解
B.光照過程中陰極區溶液的pH變小
C.再生池中的反應為2V2++2H+2V3++H2↑
D.電路中每有2 mol電子通過,陽極區溶液質量增加2 g
二、多池裝置
1.一池兩用
用如圖所示裝置進行實驗:
(1)若開始時K與N連接,則構成 ,鐵棒上發生的電極反應式為 ;石墨電極產生的現象為 。
(2)若開始時K與M連接,則構成 ,鐵棒上發生的電極反應式為 ;石墨電極產生的現象為 ,一段時間后,溶液的pH 。
(3)若用鋁條和鎂條分別代替圖中的石墨和鐵棒電極,電解質溶液為氫氧化鈉溶液,請寫出原電池負極的電極反應式: 。
2.多池串聯
如圖所示裝置:
回答下列問題:
(1)甲池是______,乙池是將________能轉化為______能的裝置。
(2)寫出甲、乙、丙池中各電極的電極名稱和電極反應式。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3.多池裝置的解題模型
1.用如圖裝置進行電解實驗(a、b、c、d均為鉑電極),供選擇的有4組電解液,要滿足下列要求:①工作一段時間后A燒杯的pH上升,B燒杯的pH下降;②b、c兩極上反應的離子的物質的量相等,應選擇的電解質溶液是(  )
A.A燒杯NaOH溶液;B燒杯CuSO4溶液
B.A燒杯AgNO3溶液;B燒杯CuCl2溶液
C.A燒杯Na2SO4溶液;B燒杯AgNO3溶液
D.A燒杯NaCl溶液;B燒杯AgNO3溶液
2.某興趣小組設計如圖所示實驗裝置,兩個相同的玻璃管中盛滿NaCl稀溶液(滴有酚酞),閉合S1一段時間后,兩極均有氣泡產生,Cu電極一側液面比C電極一側的低;斷開S1,閉合S2,電流表指針發生偏轉。
下列敘述正確的是(  )
A.閉合S1時,Cu電極產生氣泡的原因為2Cl--2e-===Cl2↑
B.閉合S1時,若銅電極接直流電源的正極,兩極均有氣泡產生
C.斷開S1、閉合S2時,C電極作負極
D.斷開S1、閉合S2時,Cu電極上發生反應:H2-2e-+2OH-===2H2O
3.如圖所示,若電解5 min時,測得銅電極的質量增加2.16 g。試回答下列問題:
(1)電源中X極是__________(填“正”或“負”)極。
(2)通電5 min時,B中共收集到224 mL(標準狀況)氣體,溶液體積為200 mL(電解前后溶液的體積變化忽略不計),則通電前c(CuSO4)=______________。
(3)若A中KCl溶液的體積也是200 mL,電解后溶液中仍有Cl-,則電解后溶液的c(OH)-=________。
三、多室裝置——離子交換膜的作用
1.常見的離子交換膜
離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液中的離子具有選擇透過功能的膜,通常由特殊高分子材料制成。
離子交換膜分為
(1)陽離子交換膜:只允許陽離子通過,不允許陰離子通過。
(2)陰離子交換膜:只允許陰離子通過,不允許陽離子通過。
(3)質子交換膜:只允許H+通過,不允許其他陽離子或陰離子通過。
(4)雙極隔膜:是一種新型離子交換膜,其膜主體可分為陰離子交換層、陽離子交換層和中間界面層,水解離催化劑被夾在中間的離子交換聚合物中,水電離的產物H+和OH-可在電場力的作用下快速遷移到兩側溶液中,為膜兩側的半反應提供各自理想的pH條件。
2.離子交換膜的作用
(1)能將兩極區隔離,阻止兩極區產生的物質接觸,防止發生化學反應。
(2)能選擇性地允許離子通過,起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。
例1 某原電池裝置如圖所示,電池總反應為2Ag+Cl2===2AgCl,當電路中轉移a mol電子時,交換膜左側溶液中約減少____________ mol離子。交換膜右側溶液中c(HCl)______(填“>”“<”或“=”)1 mol·L-1(忽略溶液體積變化)。
例2 科學家近年發明了一種新型Zn-CO2水介質電池。電池示意圖如下,電極為金屬鋅和選擇性催化材料,放電時,溫室氣體CO2被轉化為儲氫物質甲酸等,為解決環境和能源問題提供了一種新途徑。
下列說法錯誤的是(  )
A.放電時,負極反應為Zn-2e-+4OH-===Zn(OH)
B.放電時,1 mol CO2轉化為HCOOH,轉移的電子為2 mol
C.充電時,電池總反應為2Zn(OH)===2Zn+O2↑+4OH-+2H2O
D.充電時,陽極溶液中OH-濃度升高
例3 H3PO2可用電滲析法制備,“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過):
(1)寫出陽極的電極反應式:________________________________________________。
(2)分析產品室可得到H3PO2的原因:________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2:將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去陽極室與產品室之間的陽膜,從而合并了陽極室與產品室。其缺點是產品中混有________雜質,該雜質產生的原因是________________________________
________________________________________________________________________。
1.(2021·廣東,16)鈷(Co)的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是(  )
A.工作時,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大
B.生成1 mol Co,Ⅰ室溶液質量理論上減少16 g
C.移除兩交換膜后,石墨電極上發生的反應不變
D.電解總反應:2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+
2.(2023·山東師大附中期中)科研人員發明了一種Al-PbO2電池,通過X和Y兩種離子交換膜將電解質溶液隔開,形成M、R、N三個電解質溶液區域,電解質分別為KOH、K2SO4、H2SO4,結構示意圖如圖(已知a>b)。該電池放電時,下列說法錯誤的是(  )
A.R區K2SO4濃度逐漸增大
B.K+通過X膜由M區移向R區
C.N區電極反應為PbO2+2e-+4H++SO===PbSO4+2H2O
D.每消耗1.8 g Al,N區電解質溶液減少19.2 g
第2課時 電化學計算模型 多池、多室裝置
一、
應用體驗
1.D 2.D
二、
1.(1)原電池  Fe-2e-===Fe2+  有無色氣泡生成
(2)電解池  2H++2e-===H2↑   有淡黃綠色氣泡生成  增大
(3)Al+4OH--3e-===[Al(OH)4]-
2.(1)原電池 電 化學
(2)A極:負極,CH4-8e-+10OH-===CO+7H2O
B極:正極,O2+4e-+2H2O===4OH-
Cu極:陽極,Cu-2e-===Cu2+
Ag極:陰極,Cu2++2e-=== Cu
Pt(Ⅰ)極:陽極,2Cl--2e-=== Cl2↑
Pt(Ⅱ)極:陰極,Mg2++2H2O+2e-=== H2↑+Mg(OH)2↓
應用體驗
1.D 2.D
3.(1)負 (2)0.025 mol·L-1 (3)0.1 mol·L-1
三、
例1 2a >
例2 D
例3 (1)2H2O-4e-===O2↑+4H+
(2)陽極室的H+穿過陽膜擴散至產品室,原料室的H2PO穿過陰膜擴散至產品室,二者反應生成H3PO2
(3)PO H2PO(或H3PO2)被氧化
變式訓練
1.D 2.D(共99張PPT)
第2課時
電化學計算模型 多池、多室裝置
第1章 第2、3節提升課
<<<
核心素養
發展目標
1.掌握電子守恒規律在電化學中的應用。
2.掌握多池連接裝置的形式及分析思路。
3.了解離子交換膜的類型及其作用。
內容索引
一、電化學計算模型
二、多池裝置
課時對點練
三、多室裝置——離子交換膜的作用
>
<

電化學計算模型
1.電化學常涉及的計算問題
原電池和電解池的計算常涉及兩極產物定量計算,電路中轉移電子數的計算、溶液pH的計算、電解前后電極或電極區質量的差值計算等。

電化學計算模型
2.電化學計算模型
1.500 mL KCl和Cu(NO3)2的混合溶液中c(Cu2+)=0.2 mol·L-1,用石墨作電極電解此溶液,通電一段時間后,兩電極均收集到5.6 L(標準狀況下)氣體,假設電解后溶液的體積仍為500 mL,下列說法正確的是
A.原混合溶液中c(Cl-)=0.3 mol·L-1
B.上述電解過程中共轉移0.5 mol電子
C.電解得到的無色氣體與有色氣體的體積比為3∶7
D.陽極收集到的氣體為Cl2和O2

陽極Cl-先放電,然后是H2O電離出的OH-放電,即2Cl--2e-===Cl2↑,2H2O-4e-===O2↑+4H+;陰極Cu2+先放電,然后H+放電,即Cu2++2e-===Cu,2H++2e-===H2↑。結合兩極均收集到5.6 L(標準狀況下)氣體,則陰極收集到0.25 mol H2,原混合溶液中n(Cu2+)=0.2 mol·L-1×0.5 L=0.1 mol,Cu2+放電共轉移0.2 mol電子,生成H2時轉移0.5 mol電子,故陰極共轉移0.7 mol電子。設陽極生成Cl2、O2分別為x mol和y mol,則x+y=0.25,2x+4y=0.7,解得x=0.15,y=0.1。根據Cl原子守恒,原混合溶液中含0.3 mol Cl-,c(Cl-)= =0.6 mol·L-1,A錯誤;
電解時得到的無色氣體為H2和O2,物質的量為0.25 mol+0.1 mol=0.35 mol,有色氣體為Cl2,物質的量為0.15 mol,則無色氣體與有色氣體的體積比為0.35 mol∶0.15 mol=7∶3,C錯誤、D正確。
2.(2023·重慶南開中學高二期中)光電池在光照條件下可產生電流,如圖裝置可以實現光能源的充分利用,雙極膜可將水解離為H+和OH-,并實現其定向通過。下列說法不正確的是
A.該裝置可利用光能實現水的分解
B.光照過程中陰極區溶液的pH變小
C.再生池中的反應為2V2++2H+
2V3++H2↑
D.電路中每有2 mol電子通過,陽極區
溶液質量增加2 g

由圖上電子的移動方向可知右側是電解池的陽極,反應式為4OH--4e-===2H2O+O2↑,陰極反應式為V3++e-===V2+,雙極膜可將水解離為H+和OH-,由圖可知,H+進入陰極,OH-進入陽極,放電后的溶液進入再生池中在催化劑條件下發生反應放出氫氣,
電路中每有2 mol電子通過,會有2 mol氫氧根離子進入陽極,生成0.5 mol氧氣,陽極區溶液質量增加18 g,D項錯誤。
返回
多池裝置
>
<

1.一池兩用
用如圖所示裝置進行實驗:
(1)若開始時K與N連接,則構成 ,鐵棒上發生的電極反應式為 ;石墨電極產生的現象為 。

多池裝置
(2)若開始時K與M連接,則構成 ,鐵棒上發生的電極反應式為_____
;石墨電極產生的現象為 ,一段時間后,溶液的pH 。
原電池
Fe-2e-===Fe2+
有無色氣泡生成
電解池
2H+
+2e-===H2↑
有淡黃綠色氣泡生成
增大
(3)若用鋁條和鎂條分別代替圖中的石墨和鐵棒電極,電解質溶液為氫氧化鈉溶液,請寫出原電池負極的電極反應式:________________

Al+4OH--3e-
===[Al(OH)4]-
2.多池串聯
如圖所示裝置:
回答下列問題:
(1)甲池是_______,乙池是將___能轉化為_____能的裝置。
原電池

化學
(2)寫出甲、乙、丙池中各電極的電極名稱和電極反應式。
B極:正極,O2+4e-+2H2O===4OH-
Cu極:陽極,Cu-2e-===Cu2+
Ag極:陰極,Cu2++2e-=== Cu
Pt(Ⅰ)極:陽極,2Cl--2e-=== Cl2↑
Pt(Ⅱ)極:陰極,Mg2++2H2O+2e-=== H2↑+Mg(OH)2↓
3.多池裝置的解題模型
1.用如圖裝置進行電解實驗(a、b、c、d均為鉑電極),供選擇的有4組電解液,要滿足下列要求:①工作一段時間后A燒杯的pH上升,B燒杯的pH下降;②b、c兩極上反應的離子的物質的量相等,應選擇的電解質溶液是
A.A燒杯NaOH溶液;B燒杯CuSO4溶液
B.A燒杯AgNO3溶液;B燒杯CuCl2溶液
C.A燒杯Na2SO4溶液;B燒杯AgNO3溶液
D.A燒杯NaCl溶液;B燒杯AgNO3溶液

鉑電極是惰性電極,工作一段時間后,A燒杯的pH上升,電解Na2SO4溶液的實質是電解水,pH不變;電解AgNO3溶液時,生成Ag、O2和HNO3,pH下降,故B、C錯誤;
b是陽極,c是陰極,b、c兩極上反應的離子的物質的量相等,若B燒杯是CuSO4溶液,c電極上消耗1 mol Cu2+時轉移2 mol電子,則b電極上消耗2 mol OH-,不符合要求,A錯誤;
若A燒杯是NaCl溶液,B燒杯是AgNO3溶液,b電極上有1 mol Cl-被氧化時轉移1 mol電子,同時c電極上有1 mol Ag+被還原,且工作一段時間后,A燒杯的pH上升,B燒杯的pH下降,D正確。
2.某興趣小組設計如圖所示實驗裝置,兩個相同的玻璃管中盛滿NaCl稀溶液(滴有酚酞),閉合S1一段時間后,兩極均有氣泡產生,Cu電極一側液面比C電極一側的低;斷開S1,閉合S2,電流表指針發生偏轉。
下列敘述正確的是
A.閉合S1時,Cu電極產生氣泡的原因為2Cl--2e-
===Cl2↑
B.閉合S1時,若銅電極接直流電源的正極,兩極
均有氣泡產生
C.斷開S1、閉合S2時,C電極作負極
D.斷開S1、閉合S2時,Cu電極上發生反應:H2-2e-+2OH-===2H2O

閉合S1時,銅為陰極,產生氣泡的原因為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,A錯誤;
閉合S1時,若銅電極接直流電源的正極,Cu作陽極被氧化生成Cu2+,陽極無氣泡產生,B錯誤;
斷開S1、閉合S2時,Cu電極一側的H2發生氧化反應,Cu電極作負極,C電極作正極,C錯誤;
電解時陰極產物為H2和NaOH,形成原電池時,H2在堿性條件下發生氧化反應,其電極反應式為H2-2e-+2OH-===2H2O,D正確。
3.如圖所示,若電解5 min時,測得銅電極的質量增加2.16 g。試回答下列問題:
(1)電源中X極是____(填“正”或“負”)極。

銅電極增重,說明銀在銅電極析出,則銅電極為陰極,X為負極。
(2)通電5 min時,B中共收集到224 mL(標準狀況)氣體,溶液體積為200 mL(電解前后溶液的體積變化忽略不計),則通電前c(CuSO4)=_____________。
0.025 mol·L-1
C中銅電極增重2.16 g,即析出0.02 mol Ag,線路中通過0.02 mol電子;
由4e-~O2可知,B中陽極產生的O2只有0.005 mol,即112 mL;
但B中共收集到224 mL氣體,說明還有112 mL是H2,即全部Cu2+在陰極放電后,H+接著放電產生了112 mL H2,則通過0.01 mol電子時,Cu2+已被電解完;
(3)若A中KCl溶液的體積也是200 mL,電解后溶液中仍有Cl-,則電解后溶液的c(OH)-=___________。
0.1 mol·L-1
返回
多室裝置——離子交換膜的作用
>
<


多室裝置——離子交換膜的作用
1.常見的離子交換膜
離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液中的離子具有選擇透過功能的膜,通常由特殊高分子材料制成。
離子交換膜分為
(1)陽離子交換膜:只允許陽離子通過,不允許陰離子通過。
(2)陰離子交換膜:只允許陰離子通過,不允許陽離子通過。
(3)質子交換膜:只允許H+通過,不允許其他陽離子或陰離子通過。
(4)雙極隔膜:是一種新型離子交換膜,其膜主體可分為陰離子交換層、陽離子交換層和中間界面層,水解離催化劑被夾在中間的離子交換聚合物中,水電離的產物H+和OH-可在電場力的作用下快速遷移到兩側溶液中,為膜兩側的半反應提供各自理想的pH條件。
2.離子交換膜的作用
(1)能將兩極區隔離,阻止兩極區產生的物質接觸,防止發生化學反應。
(2)能選擇性地允許離子通過,起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。
例1 某原電池裝置如圖所示,電池總反應為2Ag+Cl2===2AgCl,當電路中轉移a mol電子時,交換膜左側溶液中約減少______ mol離子。交換膜右側溶液中c(HCl)____(填“>”“<”或“=”)1 mol·L-1(忽略溶液體積變化)。
2a
>
負極電極反應式為Ag-e-+Cl-===AgCl,原電池工作時,電路中轉移a mol電子,則負極消耗a mol Cl-,形成閉合回路移向正極的n(H+)為a mol,所以負極區即交換膜左側溶
液中約減少2a mol離子;正極區電極反應為Cl2+2e-===2Cl-,生成n(HCl)=a mol,所以交換膜右側溶液c(HCl)增大,即交換膜右側溶液c(HCl)>1 mol·L-1。
例2 科學家近年發明了一種新型Zn-CO2水介質電池。電池示意圖如下,電極為金屬鋅和選擇性催化材料,放電時,溫室氣體CO2被轉化為儲氫物質甲酸等,為解決環境和能源問題提供了一種新途徑。
下列說法錯誤的是
A.放電時,負極反應為Zn-2e-+4OH-
===
B.放電時,1 mol CO2轉化為HCOOH,
轉移的電子為2 mol
C.充電時,電池總反應為 ===2Zn+O2↑+4OH-+2H2O
D.充電時,陽極溶液中OH-濃度升高

放電時CO2轉化為HCOOH,C元素化合價降低2,則1 mol CO2轉化為HCOOH時,轉移電子為2 mol,B項正確;
充電時陽極上發生反應2H2O-4e-===4H++O2↑,OH-濃度降低,D項錯誤。
例3 H3PO2可用電滲析法制備,“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過):
(1)寫出陽極的電極反應式:_____________
_______________。
2H2O-4e-
===O2↑+4H+
(2)分析產品室可得到H3PO2的原因:________________________________
_______________________________________________________。
陽極室的H+穿過陽膜擴散至產品室,
(3)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2:將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去陽極室與產品室之間的陽膜,從而合并了陽極室與產品室。其缺點是產品中混有______雜質,該雜質產生的原因是______________________。
變式訓練
1.(2021·廣東,16)鈷(Co)的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是
A.工作時,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大
B.生成1 mol Co,Ⅰ室溶液質量理論上減少16 g
C.移除兩交換膜后,石墨電極上發生的反應不變
D.電解總反應:2Co2++2H2O 2Co+O2↑+4H+

分析可知,水放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動,使Ⅱ室中氫離子濃度增大,溶液pH減小,故A錯誤;
陰極生成1 mol鈷,陽極有1 mol水放電,則Ⅰ室溶液質量減少18 g,故B錯誤;
若移除離子交換膜,氯離子的放電能力強于水,氯離子會在陽極失去電子發生氧化反應生成氯氣,則移除離子交換膜后,石墨電極的電極反應會發生變化,故C錯誤。
2.(2023·山東師大附中期中)科研人員發明了一種Al-PbO2電池,通過X和Y兩種離子交換膜將電解質溶液隔開,形成M、R、N三個電解質溶液區域,電解質分別為KOH、K2SO4、H2SO4,結構示意圖如圖(已知a>b)。該電池放電時,下列說法錯誤的是
A.R區K2SO4濃度逐漸增大
B.K+通過X膜由M區移向R區
C.N區電極反應為
D.每消耗1.8 g Al,N區電解質溶液減少19.2 g

結合圖示可知Al為負極,M區電解質為KOH,電極反應為Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-,PbO2作正極,電極反應為PbO2+2e-+4H++
===PbSO4+2H2O。
結合負極反應可知每消耗1.8 g Al轉移 ×3=0.2 mol電子,此時
正極區減少0.2 mol H2SO4,同時生成0.2 mol H2O,即N區電解質溶液減少質量為0.2 mol×98 g·mol-1-0.2 mol×18 g·mol-1=16 g,D錯誤。
返回
課時對點練
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
題組一 電解池與原電池的綜合應用
1.如圖,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中,下列分析錯誤的是
A.閉合K1構成原電池,閉合K2構成電解池
B.閉合K1,鐵棒上發生的反應為Fe-2e-===Fe2+
C.閉合K2,鐵棒不會被消耗
D.閉合K1,石墨棒周圍溶液pH逐漸減小

對點訓練
閉合K1構成原電池,鐵棒是負極,鐵失去電子,鐵棒上發生的反應為Fe-2e-===Fe2+,閉合K2構成電解池,鐵棒與電源的負極相連,作陰極不會被消耗,A、B、C正確;
閉合K1構成原電池,石墨棒是正極,電極反應為O2+4e-+2H2O===
4OH-,石墨棒周圍溶液pH逐漸升高,D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
2.(2024·黑龍江、吉林1月適應性測試)如圖,b為H+/H2標準氫電極,可發生還原反應(2H++2e-===H2↑)或氧化反應(H2-2e-===2H+),a、c分別為AgCl/Ag、AgI/Ag電極。實驗發現:1與2相連a電極質量減小,2與3相連c電極質量增大。下列說法正確的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
A.1與2相連,鹽橋1中陽離子向b電極移動
B.2與3相連,電池反應為2Ag+2I-+2H+===2AgI+H2↑
C.1與3相連,a電極減小的質量等于c電極增大的質量
D.1與2、2與3相連,b電極均為e-流出極

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
1與2相連,左側兩池構成原電池,a電極質量減小,AgCl轉化為Ag,說明a為正極,b為負極,鹽橋1中陽離子向a電極移動,A錯誤;
2與3相連,右側兩池構成原電池,c電極質量增大,Ag轉化為AgI,說明c為負極,b為正極,生成氫氣,電池反應為2Ag+2I-+2H+===2AgI+H2↑,B正確;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
1與3相連,由于AgI更難溶,AgCl轉化為AgI,a極為正極,AgCl轉化為Ag,a極質量減小,c極為負極,Ag轉化為AgI,c極質量增加,a電極減小的質量小于c電極增大的質量,C錯誤;
1與2相連,b為負極,b電極為e-流出極,2與3相連,c為負極,c電極為e-流出極,D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
題組二 離子交換膜電化學裝置的分析
3.催化還原二氧化碳是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一,中國
科學家設計出如圖裝置實現CO2的轉化,電池總反應為CO2+NaCl
CO+NaClO。下列說法錯誤的是
A.該裝置工作時,質子通過質子交換膜由陽
極室移向陰極室
B.催化電極Ⅰ上發生的電極反應為CO2+2e-
+2H+===CO+H2O
C.太陽能電池的正極為A極
D.該裝置不僅還原CO2,還產生了次氯酸鹽

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
根據圖中的物質變化可知,催化電極Ⅰ為陰極,催化電極Ⅱ為陽極,A極為負極,B極為正極。在電解池中,陽離子向陰極移動,則質子通過質子交換膜由陽極室移向陰極室,A項正確;
陰極的電極反應為CO2+2e-+2H+===CO+H2O,B項正確;
由電池總反應可知,D項正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
4.(2023·成都高二檢測)“容和一號”鐵鉻液流電池的總反應為Fe3++Cr2+
Fe2++Cr3+。閉合K1,斷開K2時,工作原理如圖所示,其中a電極
上涂有固態氫化鉍(BiHx)。下列說法錯誤的是
A.充電時,a電極連接電源的負極
B.放電時,正極反應式為Fe3++e-===Fe2+
C.放電時,H+從a極區移向b極區
D.充電時,BiHx只起導電的作用
對點訓練

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
充電時為電解池,根據總反應:Fe3++Cr2+
Fe2++Cr3+可知,Cr3+發生得電子的
還原反應生成Cr2+,a電極為陰極,應連接電源的負極,A正確;
放電時,b電極為正極,Fe3+發生得電子的還原反應生成Fe2+,電極反應為Fe3++e-===Fe2+,B正確;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
電池放電時,a電極為負極,b電極為正極,則H+從a極區移向b極區,C正確;
充電時,BiHx起導電和轉移電子的作用,D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
題組三 串聯電化學裝置的分析
5.用堿性氫氧燃料電池為電源進行電解的實驗裝置示意圖如圖所示。下列說法正確的是
A.燃料電池工作時負極反應為H2===2H+
+2e-
B.若要實現鐵上鍍銅,則a極是鐵,b極是銅
C.若要實現電解精煉銅,則a極發生氧化反應,b極上有銅析出
D.a、b兩極均是石墨時,在相同條件下,當電池中消耗22.4 L(標準狀況)
H2時,a極析出64 g銅

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
堿性氫氧燃料電池工作時負極通入H2,電極反應式為H2-2e-+2OH-===2H2O,A錯誤;
若要實現鐵上鍍銅,則a極(陽極)是銅,b極(陰極)是鐵,B錯誤;
若要實現電解精煉銅,則a極連接粗銅,發生氧化反應,b極為陰極,Cu2+得電子,b極上有銅析出,C正確;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
a、b兩極均是石墨時,在相同條件下,當電池中消耗22.4 L(標準狀況)H2時,外電路轉移2 mol e-,b極為陰極,析出64 g銅,a極為陽極,不能析出銅,D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
6.如圖為相互串聯的三個裝置,下列說法正確的是
A.甲池中A極的電極反應式為CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+
B.若利用乙池在鐵片上鍍銀,則C是鐵片
C.向丙池中滴加酚酞,石墨附近溶液先變紅
D.若甲池消耗標準狀況下1.4 L CH4,則丙池中陽極上產生氣體的物質的量
為0.15 mol

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
結合圖示裝置可知甲池為燃料電池,乙池和丙池均為電解池。甲池中CH4在堿性條件下失電子發生氧化反應,電極反應為CH4+10OH--8e-=== +7H2O,A錯誤;
若利用乙池在鐵片上鍍銀,鐵片作陰極,即D是鐵片,B錯誤;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
丙池中Fe電極與電源負極相連,為陰極,石墨電極為陽極,在石墨電極生成Cl2,在Fe電極生成H2和NaOH,則向丙池中滴加酚酞,鐵電極附近溶液先變紅,C錯誤;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
串聯電路中轉移電子的物質的量相等,
則丙池陽極也失去0.5 mol電子,丙池中陽極開始時的電極反應為2Cl--2e-===Cl2↑,溶液中含n(Cl-)=0.1 mol,產生0.05 mol Cl2,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
然后水電離出的OH-放電,電極反應為2H2O-4e-===O2↑+4H+,可知轉移0.4 mol 電子時生成0.1 mol O2,即陽極上共生成氣體為(0.05+0.1) mol=0.15 mol,D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
題組四 電化學計算的基本方法
7.LiPON薄膜鋰離子電池是目前研究最廣泛的全固態薄膜鋰離子電池。其工作示意圖如圖,LiPON薄膜只允許Li+通過,電池總反應為LixSi+
Li1-xCoO2 Si+LiCoO2。下列有關說法正確的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
A.LiPON薄膜在充、放電過程中質量發生變化
B.導電介質c可為Li2SO4水溶液
C.放電時b極為正極,電極反應為Li1-xCoO2+xe-+xLi+===LiCoO2
D.充電時,當外電路通過0.2 mol 電子時,非晶硅薄膜上質量減少1.4 g

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
由電池總反應為LixSi+Li1-xCoO2 Si+LiCoO2可知,充電時a極為陰極,電極反應式為xLi++xe-+Si===LixSi,b極為陽極,電極反應式為LiCoO2-xe-===Li1-xCoO2+xLi+;放電時a極為負極,電極反應式為
LixSi-xe-===Si+xLi+,b極為正極,電極反應式為Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2。LiPON薄膜在充、放電過程中并未參與電極反應,故其質量不發生變化,A錯誤;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
由于2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,故導電介質c不能為Li2SO4水溶液,B錯誤;
充電時,Li+得電子生成Li嵌入非晶硅薄膜材料中,當外電路通過0.2 mol 電子時,非晶硅薄膜上質量增加0.2 mol×7 g·mol-1=1.4 g,D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
8.用如圖所示裝置電解硫酸銅和氯化鈉的混合溶液,當線路中有1.2 mol 電子通過時,甲電極增重并有4.48 L(已折算成標準狀況下的體積,下同)氣體生成,乙電極上生成氣體7.84 L,則原溶液中硫酸銅與氯化鈉的物質的量之比為
A.2∶1 B.4∶1
C.2∶3 D.4∶3

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
該電解池陰極的電極反應式為①Cu2++2e-===Cu、②2H2O+2e-===H2↑+2OH-,陽極的電極反應式為③2Cl--2e-===Cl2↑、④2H2O-4e-===4H++O2↑,甲電極增重,并有4.48 L氣體生成,則甲電極為陰極,
乙電極為陽極,甲電極上生成的氫氣為0.2 mol,乙電極上生成氣體7.84 L(氯氣和氧氣,共0.35 mol),反應共轉移1.2 mol電子,陰極上反應②共得到0.4 mol電子,則反應①共得到電子1.2 mol-0.4 mol=0.8 mol,可計算出原溶液中Cu2+的物質的量為0.4 mol;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
設陽極產生氯氣的物質的量為x,產生氧氣的物質的量為y,則x+y=0.35 mol,2x+4y=1.2 mol,聯立兩個方程,解得x=0.1 mol,y=0.25 mol,所以溶液中Cl-為0.2 mol,則原溶液中硫酸銅與氯化鈉的物質的量之比為0.4∶0.2=2∶1,A正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
9.(2023·武漢高二質檢)用陰離子交換膜控制電解液中OH-的濃度制備納米
Cu2O,反應為2Cu+H2O Cu2O+H2↑,裝置
如圖,下列說法正確的是
A.電解時OH-通過交換膜向Ti極移動
B.陽極反應式為2Cu-2e-+2OH-===Cu2O+H2O
C.陰極OH-放電,有O2生成
D.Ti電極和Cu電極上生成物的物質的量之比為2∶1
綜合強化

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
Cu極與外加電源的正極相連,Cu極為陽極,Ti極與外加電源的負極相連,Ti極為陰極。電解時陰離子向陽極移動,則OH-通過陰離子交換膜向Cu極移動,A項錯誤;
Cu極為陽極,電極反應式為2Cu-2e-+2OH-===
Cu2O+H2O,B項正確;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
Ti極為陰極,電極反應式為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,陰極有H2生成,C項錯誤;
根據電極反應式和得失電子守恒可知,Ti極生成的H2和Cu極生成的Cu2O的物質的量之比為1∶1,D項錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
10.雙極膜(BP)是陰、陽復合膜,在直流電的作用下,陰、陽膜復合層間的H2O解離成H+和OH-,作為H+和OH-離子源。利用雙極膜電滲析法電解食鹽水可獲得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如圖所示,M、N為離子交換膜。下列說法錯誤的是
綜合強化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
A.Y電極與電源正極相連,發生的反應為4OH--4e-===O2↑+2H2O
B.M為陰離子交換膜,N為陽離子交換膜
C.“雙極膜電滲析法”可用于用鹽(MX)溶液制備相應的酸(HX)和堿(MOH)
D.若去掉雙極膜(BP),電路中每轉移1 mol電子,兩極共得到1 mol氣體
綜合強化

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
由工作原理圖可知,溶液中OH-向右移動,則Y電極為陽極,NaCl濃溶液經過電解變為淡水,因此電解過程中鹽室中氯離子向Y電極移動,N為陰離
子交換膜;X電極為陰極,鹽室中的Na+向X電極移動,M為陽離子交換膜。Y電極為陽極,與電源正極相連,發生的反應為4OH--4e-===O2↑+2H2O,A正確,B錯誤;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
“雙極膜電滲析法”利用陰、陽離子的定向移動,可用于用鹽(MX)溶液制備相應的酸(HX)和堿(MOH),C正確;
若去掉雙極膜(BP),電路中每轉移1 mol
電子,陽極可產生0.5 mol氯氣,陰極產生0.5 mol的氫氣,共得到1 mol氣體,D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
11.已知H2O2是一種弱酸,在強堿溶液中主要以 形式存在。現以Al-H2O2電池電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制備H2,下列說法不正確的是
A.電解過程中,電子的流向為a→d→c
→b
B.電池的正極反應為 +2e-+H2O
===3OH-
C.電解時,消耗5.4 g Al,則產生標準狀況下2.24 L N2
D.c電極是陽極,且反應后該電極區溶液pH減小
綜合強化

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
根據題給裝置可知,左側為原電池,右側為電解池,d電極上產生H2,根據電解原理,d電極為陰極,則c電極為陽極,a電極為負極,b電極為正極,電解質溶液中沒有電子通過,電子流向為a→d,c→b,A錯誤;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
12.Mg-Li1-xFePO4是一種新型二次電池,其裝置的示意圖如圖(Li+透過膜只允許Li+通過)。下列說法正確的是
A.斷開K1、閉合K2,右室的電極為陽極,
Li+發生還原反應
B.斷開K2、閉合K1,右室的電極反應式:
Li1-xFePO4+xLi++xe-===LiFePO4
C.斷開K2、閉合K1,外電路中通過a mol電子時,左室溶液質量增加12a g
D.該二次電池的總反應為xMg+xLi2SO4+2Li1-xFePO4 xMgSO4+
2LiFePO4

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
斷開K1、閉合K2,該裝置為電解池,右室的電極與外接電源的正極相連作陽極,LiFePO4中的鐵元素發生氧化反應,A錯誤;
斷開K2、閉合K1,該裝置為原電池,右室
的電極為正極,得電子發生還原反應,電極反應式為Li1-xFePO4+xLi+
+xe-===LiFePO4,外電路中通過a mol電子時,左室有0.5a mol Mg溶解,同時有a mol Li+移向右室,因此左室溶液質量增加為0.5a mol×24 g·mol-1-a mol×7 g·mol-1=5a g,B正確、C錯誤;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
該二次電池的總反應為xMg+xLi2SO4+2Li1-xFePO4 xMgSO4+2LiFePO4,D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
13.下圖中,甲、乙是兩個完全相同的光伏并網發電模擬裝置,利用它們對煤漿進行脫硫處理。下列敘述錯誤的是
A.光伏并網發電裝置中a為負極
B.石墨1上消耗1 mol Mn2+,甲、乙中各
轉移0.5 mol電子
C.脫硫反應原理為15Mn3++FeS2+8H2O
===15Mn2++Fe3++ +16H+
D.處理60 g FeS2,石墨2上消耗7.5 mol H+

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
甲、乙兩個串聯的光伏發電裝置可直接等價于直流電源,由裝置圖可知,石墨1上發生氧化反應,即陽極反應:Mn2+-e-===Mn3+,其連接外接電源的正極,石墨2上發生還原反應,即陰極反應:2H++2e-===H2↑,其連接外接
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
石墨1上消耗1 mol Mn2+,電極反應:Mn2+-e-===Mn3+,甲、乙兩個發電裝置是串聯模式,故甲中轉移的電子數應等于乙中轉移的電子數,即甲、乙各轉移1 mol 電子,B錯誤;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
再根據脫硫反應方程式可得,裝置中轉移電子的物質的量為0.5 mol×(1+7×2)=7.5 mol,所以石墨2上發生還原反應:2H++2e-===H2↑,需消耗7.5 mol H+,D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
14.鈉硫電池作為一種新型儲能電池,其應用逐漸得到重視和發展。鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉(Na2Sx)分別作為兩個電極的反應物,固體Al2O3陶瓷(可傳導Na+)為電解質,其反應原理如圖甲所示:
(1)根據表中數據,請你判斷該電池工作的適宜溫度應控制在_____(填字母)。
A.100 ℃以下 B.100~300 ℃
C.300~350 ℃ D.350~2 050 ℃
物質 Na S Al2O3
熔點/℃ 97.8 115 2 050
沸點/℃ 892 444.6 2 980
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
原電池工作時,控制的溫度應滿足Na、S為熔融狀態,則溫度應高于115 ℃而低于444.6 ℃,只有C項符合題意。
物質 Na S Al2O3
熔點/℃ 97.8 115 2 050
沸點/℃ 892 444.6 2 980
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
(2)放電時,電極A為____極,電極B發生_____(填“氧化”或“還原”)反應。

還原
放電時,Na在電極A發生氧化反應,故電極A為原電池的負極,電極B是正極,發生還原反應。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
(3)充電時,總反應為Na2Sx 2Na+xS,則陽極的電極反應式:___________
_______。
===xS
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
(4)若把鈉硫電池作為電源,電解槽內裝有KI及淀粉的混合溶液,如圖乙所示,槽內中間用陰離子交換膜隔開。通電一段時間后,發現左側溶液變藍色,一段時間后,藍色逐漸變淺。試分析左側溶液藍色逐漸變淺的可能原因
是______________________________________________________________
_____________。
右側溶液中生成的OH-通過陰離子交換膜進入左側溶液,并與左側溶
液中的I2反應
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
左側溶液變藍色,說明生成I2,左側電極為陽極,電極反應式為2I--2e-===I2,右側電極為陰極,電極反應式為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,右側I-、OH-通過陰離子交換膜向左側移動,發生反應:3I2+6OH-===
+5I-+3H2O,故一段時間后,藍色逐漸變淺。
返回
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14作業12 電化學計算模型 多池、多室裝置
(分值:100分)
(選擇題1~8題,每小題6分,9~13題,每小題8分,共88分)
題組一 電解池與原電池的綜合應用
1.如圖,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中,下列分析錯誤的是(  )
A.閉合K1構成原電池,閉合K2構成電解池
B.閉合K1,鐵棒上發生的反應為Fe-2e-===Fe2+
C.閉合K2,鐵棒不會被消耗
D.閉合K1,石墨棒周圍溶液pH逐漸減小
2.(2024·黑龍江、吉林1月適應性測試)如圖,b為H+/H2標準氫電極,可發生還原反應(2H++2e-===H2↑)或氧化反應(H2-2e-===2H+),a、c分別為AgCl/Ag、AgI/Ag電極。實驗發現:1與2相連a電極質量減小,2與3相連c電極質量增大。下列說法正確的是(  )
A.1與2相連,鹽橋1中陽離子向b電極移動
B.2與3相連,電池反應為2Ag+2I-+2H+===2AgI+H2↑
C.1與3相連,a電極減小的質量等于c電極增大的質量
D.1與2、2與3相連,b電極均為e-流出極
題組二 離子交換膜電化學裝置的分析
3.催化還原二氧化碳是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一,中國科學家設計出如圖裝置實現CO2的轉化,電池總反應為CO2+NaClCO+NaClO。下列說法錯誤的是(  )
A.該裝置工作時,質子通過質子交換膜由陽極室移向陰極室
B.催化電極Ⅰ上發生的電極反應為CO2+2e-+2H+===CO+H2O
C.太陽能電池的正極為A極
D.該裝置不僅還原CO2,還產生了次氯酸鹽
4.(2023·成都高二檢測)“容和一號”鐵鉻液流電池的總反應為Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。閉合K1,斷開K2時,工作原理如圖所示,其中a電極上涂有固態氫化鉍(BiHx)。下列說法錯誤的是(  )
A.充電時,a電極連接電源的負極
B.放電時,正極反應式為Fe3++e-===Fe2+
C.放電時,H+從a極區移向b極區
D.充電時,BiHx只起導電的作用
題組三 串聯電化學裝置的分析
5.用堿性氫氧燃料電池為電源進行電解的實驗裝置示意圖如圖所示。下列說法正確的是(  )
A.燃料電池工作時負極反應為H2===2H++2e-
B.若要實現鐵上鍍銅,則a極是鐵,b極是銅
C.若要實現電解精煉銅,則a極發生氧化反應,b極上有銅析出
D.a、b兩極均是石墨時,在相同條件下,當電池中消耗22.4 L(標準狀況)H2時,a極析出64 g銅
6.如圖為相互串聯的三個裝置,下列說法正確的是(  )
A.甲池中A極的電極反應式為CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+
B.若利用乙池在鐵片上鍍銀,則C是鐵片
C.向丙池中滴加酚酞,石墨附近溶液先變紅
D.若甲池消耗標準狀況下1.4 L CH4,則丙池中陽極上產生氣體的物質的量為0.15 mol
題組四 電化學計算的基本方法
7.LiPON薄膜鋰離子電池是目前研究最廣泛的全固態薄膜鋰離子電池。其工作示意圖如圖,LiPON薄膜只允許Li+通過,電池總反應為LixSi+Li1-xCoO2Si+LiCoO2。下列有關說法正確的是(  )
A.LiPON薄膜在充、放電過程中質量發生變化
B.導電介質c可為Li2SO4水溶液
C.放電時b極為正極,電極反應為Li1-xCoO2+xe-+xLi+===LiCoO2
D.充電時,當外電路通過0.2 mol 電子時,非晶硅薄膜上質量減少1.4 g
8.用如圖所示裝置電解硫酸銅和氯化鈉的混合溶液,當線路中有1.2 mol 電子通過時,甲電極增重并有4.48 L(已折算成標準狀況下的體積,下同)氣體生成,乙電極上生成氣體7.84 L,則原溶液中硫酸銅與氯化鈉的物質的量之比為(  )
A.2∶1 B.4∶1
C.2∶3 D.4∶3
9.(2023·武漢高二質檢)用陰離子交換膜控制電解液中OH-的濃度制備納米Cu2O,反應為2Cu+H2OCu2O+H2↑,裝置如圖,下列說法正確的是(  )
A.電解時OH-通過交換膜向Ti極移動
B.陽極反應式為2Cu-2e-+2OH-===Cu2O+H2O
C.陰極OH-放電,有O2生成
D.Ti電極和Cu電極上生成物的物質的量之比為2∶1
10.雙極膜(BP)是陰、陽復合膜,在直流電的作用下,陰、陽膜復合層間的H2O解離成H+和OH-,作為H+和OH-離子源。利用雙極膜電滲析法電解食鹽水可獲得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如圖所示,M、N為離子交換膜。下列說法錯誤的是(  )
A.Y電極與電源正極相連,發生的反應為4OH--4e-===O2↑+2H2O
B.M為陰離子交換膜,N為陽離子交換膜
C.“雙極膜電滲析法”可用于用鹽(MX)溶液制備相應的酸(HX)和堿(MOH)
D.若去掉雙極膜(BP),電路中每轉移1 mol電子,兩極共得到1 mol氣體
11.已知H2O2是一種弱酸,在強堿溶液中主要以HO形式存在。現以Al-H2O2電池電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制備H2,下列說法不正確的是(  )
A.電解過程中,電子的流向為a→d→c→b
B.電池的正極反應為HO+2e-+H2O===3OH-
C.電解時,消耗5.4 g Al,則產生標準狀況下2.24 L N2
D.c電極是陽極,且反應后該電極區溶液pH減小
12.Mg-Li1-xFePO4是一種新型二次電池,其裝置的示意圖如圖(Li+透過膜只允許Li+通過)。下列說法正確的是(  )
A.斷開K1、閉合K2,右室的電極為陽極,Li+發生還原反應
B.斷開K2、閉合K1,右室的電極反應式:Li1-xFePO4+xLi++xe-===LiFePO4
C.斷開K2、閉合K1,外電路中通過a mol電子時,左室溶液質量增加12a g
D.該二次電池的總反應為xMg+xLi2SO4+2Li1-xFePO4xMgSO4+2LiFePO4
13.下圖中,甲、乙是兩個完全相同的光伏并網發電模擬裝置,利用它們對煤漿進行脫硫處理。下列敘述錯誤的是(  )
A.光伏并網發電裝置中a為負極
B.石墨1上消耗1 mol Mn2+,甲、乙中各轉移0.5 mol電子
C.脫硫反應原理為15Mn3++FeS2+8H2O===15Mn2++Fe3++2SO+16H+
D.處理60 g FeS2,石墨2上消耗7.5 mol H+
14.(12分)鈉硫電池作為一種新型儲能電池,其應用逐漸得到重視和發展。鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉(Na2Sx)分別作為兩個電極的反應物,固體Al2O3陶瓷(可傳導Na+)為電解質,其反應原理如圖甲所示:
(1)根據表中數據,請你判斷該電池工作的適宜溫度應控制在__________(填字母)。
A.100 ℃以下 B.100~300 ℃
C.300~350 ℃ D.350~2 050 ℃
物質 Na S Al2O3
熔點/℃ 97.8 115 2 050
沸點/℃ 892 444.6 2 980
(2)放電時,電極A為________極,電極B發生__________(填“氧化”或“還原”)反應。
(3)充電時,總反應為Na2Sx2Na+xS,則陽極的電極反應式:________________________________________________________________________。
(4)(4分)若把鈉硫電池作為電源,電解槽內裝有KI及淀粉的混合溶液,如圖乙所示,槽內中間用陰離子交換膜隔開。通電一段時間后,發現左側溶液變藍色,一段時間后,藍色逐漸變淺。試分析左側溶液藍色逐漸變淺的可能原因是______________________________
________________________________________________________________________。
作業12 電化學計算模型 多池、多室裝置
1.D 2.B 3.C 4.D 5.C 6.D 7.C 8.A 9.B 10.B
11.A 12.B 13.B
14.(1)C (2)負 還原 (3)S-2e-===xS (4)右側溶液中生成的OH-通過陰離子交換膜進入左側溶液,并與左側溶液中的I2反應
解析 (1)原電池工作時,控制的溫度應滿足Na、S為熔融狀態,則溫度應高于115 ℃而低于444.6 ℃,只有C項符合題意。(2)放電時,Na在電極A發生氧化反應,故電極A為原電池的負極,電極B是正極,發生還原反應。
(4)左側溶液變藍色,說明生成I2,左側電極為陽極,電極反應式為2I--2e-===I2,右側電極為陰極,電極反應式為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,右側I-、OH-通過陰離子交換膜向左側移動,發生反應:3I2+6OH-===IO+5I-+3H2O,故一段時間后,藍色逐漸變淺。

展開更多......

收起↑

資源列表

<pre id="tfb94"><li id="tfb94"></li></pre>

<bdo id="tfb94"><rt id="tfb94"></rt></bdo>
  • <menu id="tfb94"><dl id="tfb94"></dl></menu><i id="tfb94"><acronym id="tfb94"><sub id="tfb94"></sub></acronym></i>

    1. 主站蜘蛛池模板: 铁岭县| 江门市| 吴江市| 罗甸县| 富源县| 贡觉县| 中超| 鹤庆县| 赤水市| 皮山县| 陆河县| 靖安县| 密云县| 定陶县| 收藏| 苍梧县| 历史| 当涂县| 朝阳县| 武鸣县| 灵丘县| 南昌县| 佛山市| 陆良县| 金沙县| 团风县| 翁源县| 菏泽市| 松潘县| 莒南县| 交城县| 聂拉木县| 天津市| 崇阳县| 沭阳县| 焦作市| 北海市| 德州市| 灌阳县| 织金县| 巨野县|