高考一輪復(fù)習(xí)化學(xué)課件（新教材魯科版寧陜）第6章第39講多池多室的電化學(xué)裝置

第39講多池、多室的電化學(xué)裝置1.了解串聯(lián)裝置的連接特點(diǎn)，了解離子交換膜的特點(diǎn)及作用。2.掌握多池、多室問(wèn)題分析的一般方法。3.能熟練用電子守恒、關(guān)系式法等進(jìn)行有關(guān)電化學(xué)計(jì)算。復(fù)習(xí)目標(biāo)內(nèi)容索引考點(diǎn)一

多池串聯(lián)的兩大模型及原理分析考點(diǎn)二多室裝置的分析真題演練明確考向課時(shí)精練多池串聯(lián)的兩大模型及原理分析><1.常見(jiàn)多池串聯(lián)裝置圖模型一外接電源與電解池的串聯(lián)(如圖)A、B為兩個(gè)串聯(lián)電解池，相同時(shí)間內(nèi)，各電極得失電子數(shù)相等。必備知識(shí)歸納整合模型二原電池與電解池的串聯(lián)(如圖)甲、乙兩圖中，A均為原電池，B均為電解池。2.二次電池的充電(1)可充電電池原理示意圖充電時(shí)，原電池負(fù)極與外接電源負(fù)極相連，原電池正極與外接電源正極相連，記作“正接正，負(fù)接負(fù)”。(2)可充電電池有充電和放電兩個(gè)過(guò)程，放電時(shí)是原電池反應(yīng)，充電時(shí)是電解池反應(yīng)。充電、放電不是可逆反應(yīng)。(3)放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)和充電時(shí)的陰極反應(yīng)相反，放電時(shí)的正極反應(yīng)和充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)相反。將負(fù)(正)極反應(yīng)式變換方向并將電子移項(xiàng)即可得出陰(陽(yáng))極反應(yīng)式。例：Fe＋Ni2O3＋3H2O

Fe(OH)2＋2Ni(OH)2，放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___

_______________________，則充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________。2e－＋2OH－===Fe(OH)2Fe－Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－3.電化學(xué)計(jì)算的三種方法如以電路中通過(guò)4mole－為橋梁可構(gòu)建以下關(guān)系式：(式中M為金屬，n為其離子的化合價(jià)數(shù)值)該關(guān)系式具有總覽電化學(xué)計(jì)算的作用和價(jià)值，熟記電極反應(yīng)式，靈活運(yùn)用關(guān)系式便能快速解答常見(jiàn)的電化學(xué)計(jì)算問(wèn)題。1.如圖所示，甲池的總反應(yīng)式為N2H4＋O2===N2＋2H2O，下列關(guān)于該裝置工作時(shí)的說(shuō)法正確的是A.該裝置工作時(shí)，Ag電極上有氣體生成B.甲池中負(fù)極反應(yīng)式為N2H4－4e－===N2＋4H＋C.甲池和乙池中溶液的pH均減小D.當(dāng)甲池中消耗3.2gN2H4時(shí)，乙池中理論上最

多產(chǎn)生6.4g固體關(guān)鍵能力專項(xiàng)突破√該裝置圖中，甲池為燃料電池，其中左邊電極為負(fù)極，右邊電極為正極，乙池為電解池，石墨電極為陽(yáng)極，Ag電極為陰極，陰極上Cu2＋得電子生成銅，無(wú)氣體生成，A錯(cuò)誤；甲池溶液呈堿性，電極反應(yīng)式不出現(xiàn)H＋，B錯(cuò)誤；根據(jù)甲池的總反應(yīng)式可知有水生成，電解液被稀釋，故堿性減弱，pH減小，乙池的總反應(yīng)式為2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，電解液酸性增強(qiáng)，pH減小，C正確；3.2gN2H4的物質(zhì)的量為0.1mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.4mol，產(chǎn)生0.2molCu，質(zhì)量為12.8g，D錯(cuò)誤。2.鉛蓄電池是典型的可充電電池，正、負(fù)極是惰性材料，電池總反應(yīng)式為Pb＋PbO2＋2H2SO4

2PbSO4＋2H2O，回答下列問(wèn)題(不考慮氫、氧的氧化還原)：(1)放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是________________________________________。電解液中H2SO4的濃度將變_____；當(dāng)外電路通過(guò)1mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加_____g。＋2e－===PbSO4＋2H2O小48根據(jù)總反應(yīng)式可知放電時(shí)，正極PbO2得到電子，電極反應(yīng)式是PbO2＋4H＋＋

＋2e－===PbSO4＋2H2O，負(fù)極電極反應(yīng)式是Pb＋

－2e－===PbSO4；由反應(yīng)式知放電時(shí)消耗H2SO4，則H2SO4濃度變??；當(dāng)外電路通過(guò)1mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加0.5mol×96g·mol－1＝48g。(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時(shí)，若按如圖連接，電解一段時(shí)間后，則在A電極上生成______，B電極上生成________，此時(shí)鉛蓄電池的正、負(fù)極的極性將_______(填“不變”或“對(duì)換”)。對(duì)換PbPbO2若按題圖連接，B為陽(yáng)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A為陰極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，B電極上發(fā)生的反應(yīng)為PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋

，A電極發(fā)生的反應(yīng)為PbSO4＋2e－===Pb＋

，所以A電極上生成Pb，B電極上生成PbO2，此時(shí)鉛蓄電池的正、負(fù)極的極性將對(duì)換。3.在如圖所示的裝置中，若通直流電5min時(shí)，銅電極的質(zhì)量增加2.16g。試回答下列問(wèn)題。(1)電源中X為直流電源的______極。負(fù)三個(gè)裝置是串聯(lián)的電解池。電解AgNO3溶液時(shí)，Ag＋在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成Ag，所以質(zhì)量增加的銅電極是陰極，由此推知X是電源負(fù)極。(2)pH變化：A________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，B______，C______。電解KCl溶液生成KOH，溶液pH增大；電解CuSO4、K2SO4溶液生成H2SO4，溶液pH減??；電解AgNO3溶液，銀為陽(yáng)極，不斷溶解，Ag＋在陰極不斷析出，AgNO3溶液濃度基本不變，pH不變。不變?cè)龃鬁p小(3)通電5min時(shí)，B中共收集224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體，溶液體積為200mL，則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)______________(設(shè)電解前后溶液體積無(wú)變化)。0.025mol·L－1通電5min時(shí)，C中析出0.02molAg，電路中通過(guò)0.02mol電子；B中共收集0.01mol氣體，若該氣體全為氧氣，則電路中需通過(guò)0.04mol電子，電子轉(zhuǎn)移不守恒，因此，B中電解分為兩個(gè)階段，先電解CuSO4溶液，生成O2，后電解水，生成O2和H2，B中收集到的氣體是O2和H2的混合物。設(shè)電解CuSO4溶液時(shí)生成O2的物質(zhì)的量為xmol，電解H2O時(shí)生成O2的物質(zhì)的量為ymol，則4x＋4y＝0.02(電子轉(zhuǎn)移守恒)，x＋3y＝0.01(氣體體積之和)，解得x＝y(tǒng)＝0.0025，所以n(CuSO4)＝2×0.0025mol＝0.005mol，c(CuSO4)＝

＝0.025mol·L－1。(4)常溫下，若A中KCl足量且溶液的體積也是200mL，電解后，溶液的pH為_(kāi)_____(設(shè)電解前后溶液體積無(wú)變化)。13常溫下，通電5min時(shí)，A中放出0.01molH2，溶液中生成0.02molKOH，c(OH－)＝

＝0.1mol·L－1，pH＝13。返回多室裝置的分析><為實(shí)現(xiàn)特定功能需求，在電化學(xué)裝置中增加離子交換膜，將原電池或電解池分隔成兩個(gè)或多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的室。1.離子交換膜的分類和應(yīng)用必備知識(shí)歸納整合2.分析某室質(zhì)量變化的關(guān)鍵分析某室質(zhì)量的變化，既要考慮該區(qū)(或該電極)的化學(xué)反應(yīng)，又要考慮通過(guò)“交換膜”的離子帶來(lái)的質(zhì)量變化。1.鈉離子電池具有資源豐富、成本低、安全性好、轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn)，有望成為鋰離子電池之后的新型首選電池，如圖是一種鈉離子電池工作示意圖：下列說(shuō)法不正確的是A.放電時(shí)，Na＋通過(guò)交換膜向N極移動(dòng)B.充電時(shí)，光照可促進(jìn)電子的轉(zhuǎn)移C.充電時(shí)，TiO2光電極上發(fā)生的電極反應(yīng)

為3I－－2e－===D.放電時(shí)，若負(fù)極室有2mol陰離子發(fā)生反

應(yīng)，則電路中轉(zhuǎn)移2mol電子關(guān)鍵能力專項(xiàng)突破√由圖中信息知，放電時(shí)，電極N為正極，電極M為負(fù)極，Na＋由M極移向N極，A正確；根據(jù)題圖：TiO2光電極能使電池在太陽(yáng)光照下充電，所以充電時(shí)，光可以促進(jìn)I－在TiO2光電極上轉(zhuǎn)移電子，B正確；充電時(shí)，陽(yáng)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，根據(jù)圖示，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為3I－－2e－===，C正確；充電時(shí)Na2S4被還原為Na2S，電極反應(yīng)式為

＋6e－===4S2－，則放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為4S2－－6e－===，由此可知若負(fù)極室有2mol陰離子發(fā)生反應(yīng)，則電路中轉(zhuǎn)移3mol電子，D錯(cuò)誤。2.我國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了一種Zn-NO電池系統(tǒng)，該電池具有同時(shí)合成氨和對(duì)外供電的功能，其工作原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.電極電勢(shì)：Zn/ZnO電極<MoS2電極電極的反應(yīng)式為Zn－2e－＋2OH－

===ZnO＋H2OC.電池工作一段時(shí)間后，正極區(qū)溶液的pH

減小D.電子流向：Zn/ZnO電極→負(fù)載→MoS2電極√Zn/ZnO電極為負(fù)極，MoS2電極為正極，正極電勢(shì)高于負(fù)極電勢(shì)，A正確；正極區(qū)消耗的H＋源于雙極膜解離出的H＋，且產(chǎn)生的NH3會(huì)部分溶解，所以正極區(qū)溶液的pH不會(huì)減小，C錯(cuò)誤；電子流向：負(fù)極→負(fù)載→正極，D正確?！逃杉壮胤懦鯫2知，乙池電極為電解池的陰極，和電源負(fù)極連接，溶液中氫離子放電生成氫氣，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解池中陽(yáng)離子移向陰極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；陰極附近氫離子放電破壞了水的電離平衡，電極附近氫氧根離子濃度增大，NaOH溶液Y的濃度比NaOH溶液Z的大，C項(xiàng)正確；甲池電極為陽(yáng)極，電解質(zhì)溶液中氫氧根離子放電生成氧氣，氫離子濃度增大，碳酸根離子結(jié)合氫離子生成碳酸氫根離子，出口為碳酸氫鈉溶液，則電極反應(yīng)式為

＋2H2O－4e－===＋O2↑，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(2023·成都模擬)污水資源化利用既可以緩解水的供需矛盾，又可以減少水污染?；瘜W(xué)工作者提出采用電解法除去工業(yè)污水中的NaCN，其原理如圖所示，通電前先向污水中加入適量食鹽并調(diào)整其pH維持堿性(CN－不參與電極反應(yīng))。下列說(shuō)法正確的是為電源的負(fù)極B.隔膜Ⅰ為陰離子交換膜為H2，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑

＋2OH－D.當(dāng)生成2.24LN2時(shí)，電路中通過(guò)1mol電子√右側(cè)氯離子放電得到次氯酸根離子，次氯酸根離子再氧化CN－為氮?dú)?，所以右?cè)電極為陽(yáng)極，b為電源的正極，故A錯(cuò)誤；a為電源的負(fù)極，左側(cè)電極為陰極，發(fā)生反應(yīng)：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，陰離子增加，污水中的鈉離子會(huì)通過(guò)隔膜Ⅰ進(jìn)入返回左側(cè)，形成濃氫氧化鈉溶液，所以隔膜Ⅰ為陽(yáng)離子交換膜，故B錯(cuò)誤、C正確；生成的2.24LN2未標(biāo)明條件，無(wú)法求得電路中通過(guò)電子的量，D錯(cuò)誤。真題演練明確考向1.(2022·山東，13改編)設(shè)計(jì)如圖裝置回收金屬鈷。保持細(xì)菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成CO2，將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoO2(s)轉(zhuǎn)化為Co2＋，工作時(shí)保持厭氧環(huán)境，并定時(shí)將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.裝置工作時(shí)，甲室溶液pH逐漸減小B.裝置工作一段時(shí)間后，乙室應(yīng)補(bǔ)充鹽酸C.乙室電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2＋2H2O＋e－===Li＋＋Co2＋＋4OH－D.若甲室Co2＋減少200mg，乙室Co2＋增加

300mg，則此時(shí)已進(jìn)行過(guò)溶液轉(zhuǎn)移√1234512345電池工作時(shí)，左邊裝置中細(xì)菌上乙酸鹽的陰離子失去電子被氧化為CO2氣體，Co2＋在另一個(gè)電極上得到電子，被還原產(chǎn)生Co單質(zhì)，CH3COO－失去電子后，H＋、金屬陽(yáng)離子通過(guò)陽(yáng)膜移向甲室，甲室溶液pH減小，A正確；對(duì)于乙室，正極上LiCoO2得到電子，被還原為Co2＋，同時(shí)得到Li＋，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2＋e－＋4H＋===Li＋＋Co2＋＋2H2O，C錯(cuò)誤；依據(jù)電子守恒，乙室消耗的H＋比負(fù)極CH3COO－反應(yīng)產(chǎn)生的H＋多，因而需補(bǔ)充鹽酸，B正確；12345根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，可知沒(méi)有進(jìn)行溶液轉(zhuǎn)移時(shí)，乙室Co2＋增加的質(zhì)量是甲室Co2＋減少質(zhì)量的2倍，而實(shí)際二者倍數(shù)為

＝1.5<2，故此時(shí)已進(jìn)行過(guò)溶液轉(zhuǎn)移，D正確。123452.(2021·湖北，15)Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H＋濃度的增大會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO3。電解法制備CrO3的原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.電解時(shí)只允許H＋通過(guò)離子交換膜B.生成O2和H2的質(zhì)量比為8∶1C.電解一段時(shí)間后陰極區(qū)溶液OH－的濃度增大3的生成反應(yīng)為

＋2H＋===2CrO3

＋H2O√12345左側(cè)電極上產(chǎn)生O2，右側(cè)電極上產(chǎn)生H2，說(shuō)明左側(cè)電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，左側(cè)制備三氧化鉻：

＋2H＋===2CrO3＋H2O；右側(cè)電極為陰極，電極反應(yīng)式為4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑。H＋在陽(yáng)極區(qū)參與反應(yīng)制備三氧化鉻，故不通過(guò)離子交換膜向陰極區(qū)遷移，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)得失電子守恒，產(chǎn)生O2、H2的質(zhì)量之比為32∶4＝8∶1，B項(xiàng)正確；12345由陰極反應(yīng)式知，陰極產(chǎn)生OH－，如果OH－通過(guò)交換膜向左側(cè)遷移，OH－必然會(huì)中和H＋，與題意相矛盾，所以，鈉離子應(yīng)該由左側(cè)向右側(cè)遷移，陰極區(qū)氫氧化鈉溶液濃度增大，C項(xiàng)正確。123453.(2021·河北，9)K-O2電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個(gè)電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.隔膜允許K＋通過(guò)，不允許O2通過(guò)B.放電時(shí)，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時(shí)，

b電極為陽(yáng)極C.產(chǎn)生1Ah電量時(shí)，生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量

比值約為D.用此電池為鉛蓄電池充電，消耗3.9g鉀時(shí)，鉛酸蓄電池消耗0.9g水√12345金屬性強(qiáng)的鉀易與氧氣反應(yīng)，為防止鉀與氧氣反應(yīng)，電池所選擇隔膜應(yīng)允許K＋通過(guò)，不允許O2通過(guò)，故A正確；放電時(shí)，a為負(fù)極，b為正極，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極，充電時(shí)，b電極應(yīng)與直流電源的正極相連，作電解池的陽(yáng)極，故B正確；生成1mol超氧化鉀時(shí)，消耗1mol氧氣，兩者的質(zhì)量比為(1mol×71g·mol－1)∶(1mol×32g·mol－1)≈∶1，故C正確；12345鉛蓄電池充電時(shí)的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2PbSO4＋2H2O===PbO2＋Pb＋2H2SO4，反應(yīng)每消耗2mol水時(shí)，轉(zhuǎn)移2mol電子，由得失電子守恒可知，消耗3.9g鉀時(shí)，鉛酸蓄電池消耗水的質(zhì)量為

×18g·mol－1＝1.8g，故D錯(cuò)誤。123454.(2022·全國(guó)甲卷，10)一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示[KOH溶液中，Zn2＋以

存在]。電池放電時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是A.Ⅱ區(qū)的K＋通過(guò)隔膜向Ⅲ區(qū)遷移B.Ⅰ區(qū)的

通過(guò)隔膜向Ⅱ區(qū)遷移2電極反應(yīng)：MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋

＋2H2OD.電池總反應(yīng)：Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===

＋Mn2＋＋2H2O√12345根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)和題目所給信息可知，Ⅲ區(qū)Zn為電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－＋4OH－===，Ⅰ區(qū)MnO2為電池的正極，電極反應(yīng)為MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，K＋從Ⅲ區(qū)通過(guò)隔膜向Ⅱ區(qū)遷移，A錯(cuò)誤、C正確；Ⅰ區(qū)的

通過(guò)隔膜向Ⅱ區(qū)遷移，B正確；電池的總反應(yīng)為Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===＋Mn2＋＋2H2O，D正確。123455.(2021·廣東，16)鈷(Co)的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說(shuō)法正確的是A.工作時(shí)，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo，Ⅰ室溶液質(zhì)量理論上減少16gC.移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變D.電解總反應(yīng)：2Co2＋＋2H2O2Co＋O2↑

＋4H＋√返回水放電生成的氫離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動(dòng)，使Ⅱ室中氫離子濃度增大，溶液pH減小，故A錯(cuò)誤；陰極生成1mol鈷，陽(yáng)極有1mol水放電，則Ⅰ室溶液質(zhì)量減少18g，故B錯(cuò)誤；若移除離子交換膜，氯離子的放電能力強(qiáng)于水，氯離子會(huì)在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，則移除離子交換膜后，石墨電極的電極反應(yīng)會(huì)發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；電解總反應(yīng)的離子方程式為2Co2＋＋2H2O2Co＋O2↑＋4H＋，故D正確。12345課時(shí)精練1234567891011121.(2022·江西贛州模擬)為驗(yàn)證不同化合價(jià)鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是A.石墨電極作正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B.向鐵電極溶液中滴加KSCN，溶液

變血紅C.鹽橋中可選擇KCl或者KNO3作為

電解質(zhì)D.一段時(shí)間后，鐵電極溶液中c(Fe2＋)增加了0.02mol·L－1，石墨電極溶液中c(Fe2＋)

＝0.09mol·L－1(忽略溶液體積的變化)√123456789101112根據(jù)電池裝置可知，鐵電極作負(fù)極，石墨電極作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；鐵電極發(fā)生電極反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋，故向鐵電極溶液中滴加KSCN，溶液不變血紅，B錯(cuò)誤；硝酸根離子在酸性環(huán)境下具有強(qiáng)氧化性，能與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能作鹽橋中的電解質(zhì)，C錯(cuò)誤；123456789101112鐵電極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，石墨電極發(fā)生的電極反應(yīng)為2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，鐵電極溶液中c(Fe2＋)增加了0.02mol·L－1，則石墨電極溶液中c(Fe2＋)增加了0.04mol·L－1，則反應(yīng)后石墨電極溶液中c(Fe2＋)＝0.09mol·L－1，D正確。1234567891011122.高氯酸在化工生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用，工業(yè)上以NaClO4為原料制備高氯酸的原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.上述裝置中，f極為光伏電池的正極B.陰極的電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑處得到較濃的NaOH溶液，c處得到HClO4溶液D.若轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上生成100.5gHClO4√123456789101112電解時(shí)Na＋移向陰極區(qū)，則f為光伏電池的負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，Na＋移向陰極區(qū)，陽(yáng)極區(qū)溶液逐漸由NaClO4轉(zhuǎn)化為HClO4，陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，陰極區(qū)得到較濃的NaOH溶液，B項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，若轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上生成201gHClO4，D項(xiàng)錯(cuò)誤。1234567891011123.(2022·四川師范大學(xué)附中模擬)《Science》報(bào)道了我國(guó)學(xué)者發(fā)明的一種氯離子介導(dǎo)的電化學(xué)合成方法，能將乙烯高效、清潔、選擇性地轉(zhuǎn)化為環(huán)氧乙烷，電化學(xué)反應(yīng)的具體過(guò)程如圖所示。在電解結(jié)束后，將陰、陽(yáng)極電解液輸出混合，便可反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是物質(zhì)轉(zhuǎn)化原理：123456789101112電極與電源負(fù)極相連B.電解時(shí)左側(cè)電解池溶液pH增大，右側(cè)電解池

溶液pH減小C.該過(guò)程的總反應(yīng)為CH2==CH2＋H2O

＋H2√D.在電解液混合過(guò)程中會(huì)發(fā)生反應(yīng)：HCl＋KOH===KCl＋H2O123456789101112由反應(yīng)流程可知，Pt電極區(qū)要將Cl－轉(zhuǎn)化為Cl2，發(fā)生氧化反應(yīng)，故Pt為陽(yáng)極，Ni電極為陰極，與電源負(fù)極相連，A正確；右側(cè)陰極反應(yīng)為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，故陰極附近pH增大，B錯(cuò)誤；根據(jù)轉(zhuǎn)化原理和陰極區(qū)的反應(yīng)，可知該過(guò)程的總反應(yīng)為CH2==CH2＋H2O

＋H2，C正確；123456789101112陽(yáng)極區(qū)發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋H2O

HCl＋HClO，陰極區(qū)生成KOH，故在電解液混合過(guò)程中會(huì)發(fā)生反應(yīng)：HCl＋KOH===KCl＋H2O，D正確。1234567891011124.(2022·河北張家口模擬)我國(guó)科研工作者提出通過(guò)電解原理聯(lián)合制備環(huán)氧乙烷同時(shí)處理酸性含鉻廢水，其工作原理如圖所示。其中雙極膜由陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜組成，工作時(shí)內(nèi)層H2O解離為H＋和OH－，并分別向兩極遷移。下列說(shuō)法正確的是A.電極a上的電勢(shì)高于電極b上的電勢(shì)B.膜q為雙極膜中的陽(yáng)離子交換膜C.工作時(shí)，NaOH溶液濃度保持不變D.每生成1molCr3＋，酸性含鉻廢水質(zhì)量

理論上增加3g√123456789101112電極a為直流電源的負(fù)極，電極b為正極，正極電勢(shì)高于負(fù)極電勢(shì)，A錯(cuò)誤；催化電極M為陽(yáng)極，堿性條件下乙烯在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷，電極反應(yīng)式為C2H4－2e－＋2OH－―→＋H2O，OH－通過(guò)陰離子交換膜q進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)，所以工作時(shí)，陽(yáng)極區(qū)OH－的物質(zhì)的量不變，但放電生成水，會(huì)使氫氧化鈉溶液的濃度減小，B、C錯(cuò)誤；123456789101112電極N為電解池的陰極，電極反應(yīng)式為

＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O，若放電生成1mol鉻離子，電路中轉(zhuǎn)移3mol電子，同時(shí)有3mol氫離子移入陰極區(qū)，導(dǎo)致酸性含鉻廢水質(zhì)量增加3g，D正確。1234567891011125.工業(yè)上采用如圖所示裝置模擬在A池中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅，在C裝置中實(shí)現(xiàn)工業(yè)由KCl溶液制取KOH溶液。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是為精銅，b為鐵制品，可實(shí)現(xiàn)鍍銅要求為負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH3OH＋8OH－

－6e－===＋6H2OC.從e口出來(lái)的氣體為氧氣，從f口出來(lái)的

氣體為氫氣D.鉀離子從電解槽左室向右室遷移，h口出來(lái)的為高濃度的KOH溶液√123456789101112根據(jù)圖示可知，B為原電池，氧氣得電子與水反應(yīng)生成OH－，d作正極，c作負(fù)極；A、C為電解池，m、a為電解池的陽(yáng)極，b、n為電解池的陰極。a為精銅，失電子，作陽(yáng)極，b為鐵制品，作陰極，銅離子得電子，可實(shí)現(xiàn)鍍銅要求，A項(xiàng)正確；c為負(fù)極，甲醇失電子與溶液中的OH－反應(yīng)生成

和水，B項(xiàng)正確；123456789101112電解KCl溶液，m為陽(yáng)極，氯離子失電子生成氯氣，從e口出來(lái)，從f口出來(lái)的氣體為氫氣，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電解槽左側(cè)為陽(yáng)極室，鉀離子從電解槽左室向右室遷移，h口出來(lái)的為高濃度的KOH溶液，D項(xiàng)正確。1234567891011126.我國(guó)科學(xué)家研制一種新型化學(xué)電池成功實(shí)現(xiàn)廢氣的處理和能源的利用，用該新型電池電解CuSO4溶液，裝置如圖(H2R和R都是有機(jī)物)所示。下列說(shuō)法正確的是電極反應(yīng)式為R＋2H＋＋2e－===H2RB.電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)要保持呈堿性C.工作一段時(shí)間后，正極區(qū)的pH變大D.若消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLO2，則電解后的

CuSO4溶液的pH約為2√123456789101112a電極反應(yīng)式為Fe2＋－e－===Fe3＋，a電極為負(fù)極，左側(cè)還發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋，b電極為正極，電極反應(yīng)式為R＋2H＋＋2e－===H2R，右側(cè)還發(fā)生反應(yīng)：O2＋H2R===R＋H2O2，實(shí)現(xiàn)廢氣處理和能源利用。負(fù)極區(qū)生成Fe3＋，為防止Fe3＋水解生成Fe(OH)3，所以電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)要保持呈酸性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入正極區(qū)，所以正極區(qū)的pH基本不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；123456789101112根據(jù)原電池正極區(qū)的反應(yīng)，每轉(zhuǎn)移2mol電子消耗1mol氧氣，現(xiàn)消耗氧氣的物質(zhì)的量為

＝0.005mol，則轉(zhuǎn)移電子0.01mol，由電解總反應(yīng)式：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋知，生成0.01mol氫離子，c(H＋)＝

＝0.1mol·L－1，則電解后的CuSO4溶液的pH約為1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。1234567891011127.(2022·山東煙臺(tái)模擬)下圖是用“海水河水”濃差電池(不考慮溶解氧的影響)電鍍銅的裝置示意圖，其中X、Y均為Ag/AgCl復(fù)合電極。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.電子由X電極經(jīng)導(dǎo)線流向鍍件的電極反應(yīng)式為AgCl＋e－===Ag＋Cl－C.電鍍池可以用石墨電極作陽(yáng)極D.鍍件增重6.4g，理論上X極區(qū)模擬海水

的質(zhì)量減少7.1g√123456789101112電鍍池中鍍件作陰極，X電極為負(fù)極，因此電子由X電極經(jīng)導(dǎo)線流向鍍件，故A正確；Y電極為正極，電極反應(yīng)式為AgCl＋e－===Ag＋Cl－，故B正確；電鍍池中硫酸銅作電解液，在陰極銅離子得電子變?yōu)殂~單質(zhì)沉積在鍍件上，因此可以用石墨電極作陽(yáng)極，故C正確；根據(jù)Cu2＋＋2e－===Cu，鍍件增重6.4g，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，負(fù)極反應(yīng)式為Ag－e－＋Cl－===AgCl，消耗0.2molCl－，0.2molNa＋向正極移動(dòng)，理論上X極區(qū)模擬海水減少0.2molNaCl，其質(zhì)量減少0.2mol×58.5g·mol－1＝11.7g，故D錯(cuò)誤。1234567891011128.某充電寶鋰離子電池的總反應(yīng)為nLi＋Li1－nMn2O4

LiMn2O4，某手機(jī)鎳氫電池總反應(yīng)為NiOOH＋MH

M＋Ni(OH)2(M為儲(chǔ)氫金屬或合金)，有關(guān)上述兩種電池的說(shuō)法不正確的是A.鋰離子電池放電時(shí)Li＋向正極遷移B.鋰離子電池充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：

LiMn2O4－ne－===Li1－nMn2O4＋nLi＋C.如圖可表示用鎳氫電池給鋰離子電池充電D.鎳氫電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－√123456789101112原電池放電時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即鋰離子電池放電時(shí)Li＋向正極遷移，故A正確；鋰離子電池放電時(shí)，Li作負(fù)極，Li1－nMn2O4作正極，電極反應(yīng)式為nLi＋＋Li1－nMn2O4＋ne－===LiMn2O4，因此鋰離子電池充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iMn2O4－ne－===Li1－nMn2O4＋nLi＋，故B正確；題圖表示鋰離子電池放電，鎳氫電池充電，故C錯(cuò)誤；鎳氫電池放電時(shí)，NiOOH中Ni化合價(jià)降低，得到電子，是原電池的正極，電極反應(yīng)式為NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，故D正確。1234567891011129.工業(yè)上常采用電滲析法從含葡萄糖酸鈉(用GCOONa表示)的廢水中提取化工產(chǎn)品葡萄糖酸(GCOOH)和燒堿，模擬裝置如圖所示(電極均為石墨)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.交換膜1、2分別為陽(yáng)離子、陰離

子交換膜電極為陰極，b電極上發(fā)生氧化

反應(yīng)C.一段時(shí)間后，a、b電極產(chǎn)生氣體的質(zhì)量之比為8∶1D.電路中通過(guò)1mol電子時(shí)，理論上回收40gNaOH√123456789101112在電解池的左側(cè)，稀NaOH溶液轉(zhuǎn)化為濃NaOH溶液，則表明Na＋透過(guò)交換膜1進(jìn)入左側(cè)，在a電極上H2O得電子生成H2和OH－，a電極為陰極；在右側(cè)，稀GCOOH溶液轉(zhuǎn)化為濃GCOOH溶液，表明GCOO－透過(guò)交換膜2進(jìn)入右側(cè)，在b電極上H2O失電子生成O2和H＋，b電極為陽(yáng)極。電解發(fā)生后，a電極生成H2，b電極生成O2，依據(jù)得失電子守恒，H2與O2的物質(zhì)的量之比為2∶1，所以a、b電極產(chǎn)生氣體的質(zhì)量之比為1∶8；電路中通過(guò)1mol電子時(shí)，a電極上有1molH＋得電子，則有1molNa＋透過(guò)交換膜1進(jìn)入左側(cè)，理論上回收1molNaOH，質(zhì)量為40g。12345678910111210.電滲析法淡化海水的裝置如圖所示，電解槽中陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜相間排列，將電解槽分隔成多個(gè)獨(dú)立的間隔室，海水充滿在各個(gè)間隔室中。通電后，一個(gè)間隔室的海水被淡化，而其相鄰間隔室的海水被濃縮，從而實(shí)現(xiàn)了淡水和濃縮海水分離。下列說(shuō)法正確的是A.離子交換膜b為陽(yáng)離子交換膜B.各間隔室的排出液中，①③⑤⑦為淡水C.通電時(shí)，電極1附近溶液的pH比電極2附

近溶液的pH變化明顯D.淡化過(guò)程中，得到的濃縮海水沒(méi)有任何使用價(jià)值√123456789101112由圖分析可知，電極1為電解池的陽(yáng)極，氯離子放電生成氯氣，電極2為陰極，溶液中氫離子得到電子生成氫氣，離子交換膜a是陽(yáng)離子交換膜，離子交換膜b為陰離子交換膜，結(jié)合陰、陽(yáng)離子移向可知，各間隔室的排出液中，①③⑤⑦為淡水，A錯(cuò)誤、B正確；通電時(shí)，陽(yáng)極電極反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑，陰極電極反應(yīng)：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，電