1、强化训练二 电化学组合装置题一、选择题1二甲醚汽车发动机具有显著的节能减排效果，该电池的工作原理示意图如图所示。下列有关说法错误的是( )A负极上的电极反应式为CH3OCH312e 3H 2O=2CO212H B工作过程中，H 移向正极C每消耗 0.5 mol O2 就有 2 mol e 通过离子交换膜D电池总反应为 C2H6O3O 2=2CO2 3H2O答案 C解析 由工作原理图知，CH 3OCH3在负极上失去电子转化为CO2，A 正确；阳离子移向原电池的正极，B 正确；电子应沿外电路流动而无法通过离子交换膜，C 错误；观察电池工作原理 图知 D 正确。2厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理得到
2、乳酸(图中 HA 表示乳酸分子、A 表示乳酸根离子)如图所示，下列说法正确的是( )A阴极的电极反应式为 4OH 4e =2H2OO 2B H 从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动CA 通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室D当浓缩室中增加了 0.6 mol HA 时，可得到 4.48 L H2(标准状况)答案 C解析 电解时阴极的电极反应式：4H 4e =2H2，A 错误；因阳离子不能透过阴离子交换膜，故留在浓缩室，B 错误；在电场作用下，阴离子移向阳极，但进入浓缩室后被阳离子交换膜阻挡而留在浓缩室，得到 浓乳酸溶液，C 正确；当浓缩室中增加了 0.6 mol HA 时，表明有 0.6 molH 放电
3、转 化为 H2，体 积为 6.72 L(标准状况) ，D 错误。3如图是电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的装置示意图，质子交换膜将电解池分隔为阴极室和阳极室。下列说法中正确的是( )Aa 是阴极B B 极室的反应是 CO22e 2H =COH 2OC一段时间后，A 极室中溶液的 pH 增大D电子由 B 极室流向 A 极室答案 B解析 根据题意可知该装置是电解池，根据质子的流向知 b 是阴极，B 极室是阴极室， 发生的反应是CO22e 2H =COH 2O，A 极室发生的反应是2H2O4e =4H O 2，总反应是 2CO2=2COO 2，A 错误，B 正确；A 极室中溶液的 pH 不变， C
4、 错误；电子不能在电解质溶液中流动， D 错误 。4利用如图所示装置进行实验，开始时，a、b 两处的液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是( )Aa 管发生吸氧腐蚀，b 管发生析氢腐蚀B一段时间后，a 管的液面高于 b 管的液面Ca 处溶液的 pH 增大， b 处溶液的 pH 减小Da、b 两处具有相同的电极反应式：Fe2e =Fe2答案 C解析 a 管发生吸氧腐蚀，a 处溶液的 pH 增大， b 管发生析氢腐蚀， b 处溶液的 c(H )减小，pH 增大， A 正确， C 错误；a 处消耗了液面上的氧气，b 管有氢 气生成， B 正确；电化学腐 蚀中铁失去电子变成 Fe2 ，D
5、正确。5. 如图是一种应用广泛的锂电池，LiPF 6 是电解质，SO(CH 3)2做溶剂，反应原理是 4LiFeS 2=Fe2Li 2S。下列说法不正确的是( )A该装置将化学能转化为电能B电子移动方向是由 a 极到 b 极C可以用水代替 SO(CH3)2 做溶剂Db 极反应式是 FeS24Li 4e =Fe2Li 2S答案 C解析 原电池将化学能转化为电能，A 项正确； a 为负极，b 为正极，电子由 负极(a 极)流出经导线流入正极(b 极)， B 项正确；Li 能与水反应，因此不能用水代替 SO(CH3)2做溶剂，C 项错误；b 极上发生还原反应：FeS 24Li 4e =Fe2Li 2
6、S，D 项正确。6如图所示，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。当闭合开关 S 后，以下表述正确的是( )A电流表指针不发生偏转B Al、Pt 两极有 H2 产生C甲池 pH 减小，乙池 pH 不变DMg、C 两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应答案 D解析 根据电子转移数目相等，则 Mg、C 两极产生的 H2、O2体积比为 21，在一定条件下可以完全反应。7用铅蓄电池电解 AgNO3、Na 2SO3 的溶液，a、b、c、d 电极材料均为石墨。已知铅蓄电池的总反应为：Pb(s)PbO 2(s)2H 2SO4(aq) 2PbSO4(s)2H 2O(l)，通电时 a
7、 电极质量增加， 放 电 充 电下列说法正确的是( )A电路中通过 1 mol 电子时，Y 电极质量增加 48 gB放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：PbO2(s)4H (aq)SO (aq)2e =PbSO4(s)2H 2O(l)24Cc 、 d 电极产生气体的物质的量之比为 12DX 极为负极答案 A解析 a 极质量增加，即析出了 Ag，a 为阴极，则 Y 为负极，X为正极，D 项错；B 项，所写电极反应式为正极的电极反应式；C 项，c为阴极放出 H2，d 为阳极放出 O2，物质的量之比为 21。8假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。为各装置中的电极编号。
8、下列说法错误的是( )A当 K 闭合时，A 装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源B当 K 断开时，B 装置锌片溶解，有氢气产生C当 K 闭合后，整个电路中电子的流动方向为；D当 K 闭合后，A、B 装置中 pH 变大，C 、D 装置中 pH 不变答案 A解析 当闭合 K 时，B 装置中反应为自发氧化还原反应，B 装置为原电池， A 为电解池，且 Fe 做阴极，所以 A 项错误。9图中为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是( )A分子组成为 Cm(H2O)n的物质一定是糖类B微生物所在电极区放电时发生还原反应C放电过程中，H 从正极区移向负极区D正极反应式为 MnO24H 2e =M
9、n2 2H 2O答案 D解析 A 项，当 mn1 时，分子代表甲 醛，错误；B 项，Cm(H2O)n中的 C 看成 0 价，反 应后生成 CO2中的 C 为4 价，C 的化合价升高，失去电子，故做负极， 负极发生氧化反应，错误；C 项，H 移向正极放电，错误；D 项，从图示知， MnO2得电子生成了Mn2 ，正确。10流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为CuPbO 22H 2SO4=CuSO4PbSO 42H 2O。下列说法不正确的是( )Aa 为
10、负极，b 为正极B该电池工作时 PbO2 电极附近溶液的 pH 增大Ca 极的电极反应式为 Cu2e =Cu2D调节电解质溶液的方法是补充 CuSO4答案 D解析 A 项，根据电池总反应：CuPbO 22H 2SO4=CuSO4PbSO 42H 2O 可得铜为负极，PbO2为正极； B 项，该电 池工作时 PbO2电极发生的反应为PbO24H SO 2e =PbSO42H 2O，消耗了溶液中的 H ，24故溶液的 pH 增大；C 项，铜电极的电极反应为 Cu2e =Cu2 ；D项，通过总 反应可以看到 H2SO4参加了反应，故应补充 H2SO4。二、非选择题11某实验小组同学对电化学原理进行了
11、一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_。设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差 12 g，导线中通过_mol 电子。(2)其他条件不变，若将 CuCl2 溶液换为 NH4Cl 溶液，石墨电极反应式为_，这是由于 NH4Cl 溶液显_( 填“酸性” “碱性”或“中性 ”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因_，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式_，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的3 价铁
12、被氧化为更高的价态。 ”如果3 价铁被氧化为FeO ，试写出该反应的离子方程式24_。(3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成 n型，如图所示。一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是_，电极反应为_；乙装置中石墨(1)为_极(填“正”“负” “阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为_，产物常用_检验，反应的离子方程式为_。答案 (1)FeCu 2 =Fe2 Cu 0.2(2)2H 2e =H2 酸性NH H 2O NH3H2OH 42Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 2Fe3 3Cl 28H 2O=2FeO 6Cl 16H 24(3)溶液变红 O
13、 22H 2O4e =4OH 阴2Cl 2e =Cl2 湿润淀粉碘化钾试纸Cl22I =2Cl I 2解析 (1) 设导线 中通过的电子的物质的量为 x，则负极减少 28x gmol1 ，正极增重 32x gmol1, 28x32x 12，x0.2 mol。12如图所示三套实验装置，分别回答下列问题。(1)装置 1 为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入 NaOH 溶液，即可观察到铁钉附近的溶液有沉淀，表明铁被_( 填“氧化”或“还原”)；向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到石墨棒附近的溶液变红，该电极反应式为_。(2)装置 2 中的石墨是_极( 填“正”或“负”)
14、，该装置发生总反应的离子方程式为_。(3)装置 3 中甲烧杯盛放 100 mL 0.2 molL1 的 NaCl 溶液，乙烧杯盛放 100 mL 0.5 molL1 的 CuSO4 溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红。电源的 M 端为_ 极；甲烧杯中铁电极的电极反应式为_。乙烧杯中电解反应的离子方程式为_。停止电解，取出 Cu 电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64 g，甲烧杯中产生的气体在标准状况下的体积为_mL。答案 (1) 氧化 O 2 4e 2H 2O=4OH(2)正 2Fe3 Cu =2Fe2 Cu 2(3)正 Fe 2e =Fe22Cu 2 2H2O 2CuO 24H 224= = = = =电 解 解析 (3) 两池中的对应关系：Cu2e H264 g 1 mol0.64 g 0.01 mol即 H2体积为 224 mL。
