第6章 跟踪练(27) 多池(或多室)电化学装置及分析（Word练习）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

跟踪练(27)　多池(或多室)电化学装置及分析 选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1．(改编题)LiPON薄膜锂离子电池是目前研究最广泛的全固态薄膜锂离子电池。下图为其工作示意图，LiPON薄膜只允许Li＋通过，放电时总反应为LixSi＋Li1－xCoO2Si＋LiCoO2。 下列说法正确的是(　　) A．LiPON薄膜在充放电过程中质量发生变化 B．导电介质c可为Li2SO4的水溶液 C．放电时，Li＋从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极 D．放电时，b极为正极，发生反应：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2 D　解析：LiPON薄膜在充放电过程中仅仅起到盐桥的作用，并未参与电极反应，故其质量不发生变化，A错误；由于2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，故导电介质c中不能有水，则c不可为Li2SO4溶液，B错误；放电时，负极产生Li＋，经过电解质嵌入正极，C错误；放电时，b极为正极，发生还原反应：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2，D正确。 2．(2023·湖南省雅礼中学检测)目前最安全的锂离子电池是LiFePO4电池，结构如图所示，电池中间是聚合物的隔膜，只允许Li＋通过。放电时电池总反应为 (1－x)LiFePO4＋xFePO4＋LixCn===LiFePO4＋nC。放电时，下列说法不正确的是(　　) A．正极反应式为xFePO4＋xLi＋＋xe－===xLiFePO4 B．电子由负极经电解质流向正极 C．负极反应式为LixCn－xe－===xLi＋＋nC D．若转移0.01 mol电子，正极质量增加0.07 g B　解析：放电时，石墨负极上Li失去电子生成Li＋，从石墨脱嵌，电极反应式为LixCn－xe－===xLi＋＋nC，C正确；由放电时电池总反应式减去负极反应式可得，正极反应式为xFePO4＋xLi＋＋xe－===xLiFePO4，A正确；原电池中，电子由负极流出，经导线、用电器、导线流向正极，不能进入电解质中，B错误；若转移0.01 mol电子，正极上有0.01 mol Li＋嵌入电极，故正极质量增加为0.01 mol×7 g/mol＝0.07 g，D正确。 3．电解硫酸铵的废水可制备硫酸和化肥，电解装置如图。下列说法错误的是(　　) A．a极为电源的负极 B．NH通过阳膜移向N室 C．电解过程中原料室溶液pH升高 D．M室电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ A　解析：电解硫酸铵的废水可制备硫酸和化肥，则NH通过阳膜移向N室，所以右边N室电极为阴极，左边M室电极为阳极，则a极为电源的正极，A错误；电解硫酸铵的废水可制备硫酸和化肥，则NH通过阳膜移向N室，SO通过阴膜移向M室，原料室中(NH4)2SO4浓度降低，则溶液中pH升高，B、C正确；左边M室电极为阳极发生氧化反应，由于离子放电顺序为OH－＞SO，所以溶液中M室电极上水电离产生的OH－发生氧化反应，M室电极的反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，D正确。 4．甲烷燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．电极B为正极 B．OH－由电极A区移向电极B区 C．电池总反应的化学方程式为CH4＋2O2===CO2＋2H2O D．若电极区溶液体积不变，一段时间后电极A区溶液pH变大 A　解析：燃料电池中通入燃料的一极发生氧化反应为负极，通入氧化剂的一极发生还原反应为正极。电极B上氧气得电子发生还原反应，为正极，A正确；电极A为负极，电极B为正极，原电池中阴离子移向负极，则OH－由电极B区移向电极A区，B错误；电解质溶液显碱性，所以二氧化碳会和氢氧根反应生成碳酸根，总反应为CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O，C错误；碱性环境中电极A的电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O，消耗氢氧根，电极A区溶液的pH变小，D错误。 5．科学家采用碳基电极材料设计了一种新的电解氯化氢回收氯气的工艺方案，原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．a是电源的正极 B．阴极的电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋ C．电路中每转移1 mol e－理论上可以回收氯气11.2 L(标准状况) D．该工艺涉及的总反应为4HCl＋O22Cl2＋2H2O B　解析：连接电源a的电极上，HCl转化为Cl2，发生氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，阳极连接的是电源正极，故a为电源正极，A正确；阴极区上Fe3＋得电子生成Fe2＋，阴极发生的电极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，B错误；根据阳极的电极反应式2HCl－2e－===Cl2(g)＋2H＋，可知2e－～Cl2(g)，故电路中每转移1 mol e－理论上可以回收氯气的体积为V＝×1 mol×22.4 L/mol＝11.2 L