内容正文:
归类探究
知能提升
《全效作业本》 化学 选修 第一册 [RJ]
知能素养提升
化学反应与电能
第四章
归类探究
知能提升
《全效作业本》 化学 选修 第一册 [RJ]
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类型一
类型二
类型三
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类型一 原电池
【例1】 如图装置,电流表G发生偏转,a极逐渐变粗,同时b极逐渐变
细,c为电解质溶液,则a、b、c可能是下列各组中的( )
B
A.a是Ag、b是Cu、c为Cu(NO3)2溶液
B.a是Ag、b是Fe、c为AgNO3溶液
C.a是Zn、b是Cu、c为稀H2SO4 溶液
D.a是Cu、b是Zn、c为稀H2SO4溶液
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《全效作业本》 化学 选修 第一册 [RJ]
【解析】 a是Ag、b是Cu、c为Cu(NO3)2溶液,不能自发的发生氧化还原反应,不能构成原电池,A不符合题意;a是Ag、b是Fe、c为AgNO3溶液,Fe比Ag活泼,Fe作负极,铁被腐蚀逐渐变细,Ag作正极,溶液中Ag+得电子,在a表面生成Ag单质,a极逐渐变粗,B符合题意;a是Zn、b是Cu、c为稀H2SO4,Zn作负极,被腐蚀逐渐变细,Cu作正极,但析出氢气不是金属,b极不会逐渐变细,C不符合题意;a是Cu、b是Zn、c为稀H2SO4,Zn比Cu活泼,Zn作负极被腐蚀逐渐变细,Cu作正极,但析出氢气不是金属,a极不会逐渐变粗,D不符合题意。
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《全效作业本》 化学 选修 第一册 [RJ]
【变式1】 某固体酸燃料电池以NaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池总反应为2H2+O2===2H2O,下列说法正确的是( )
D
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2
C.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b
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【解析】 由电池总反应式2H2+O2===2H2O可知,通入氢气的一极为电池的负极,发生氧化反应,反应式为H2-2e-===2H+,通入氧气的一极为电池的正极,发生还原反应,反应式为O2+4e-+4H+===2H2O。通入氢气的一极为负极,则a为负极,b为正极,电子由负极经外电路流向正极,由a极经外电路流向b极,A错误;每转移0.1mol电子,消耗0.05mol的H2,标准状况下的体积为1.12L,但没有说明是否为标准状况,则气体的体积不一定为1.12L,B错误;中间为固体电解质,该电池为酸性电池,b极上的电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O,C错误;a极氢气失电子生成H+,阳离子向正极移动,b为正极,所以H+由a极通过固体酸电解质传递到b极,D正确。
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类型二 电解池
【例2】 铜是人类最早发现和使用的金属之一,铜及其合金的用途广泛。粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质,工业上可用电解法精炼粗
铜制得纯铜,下列说法正确的是( )
A.精铜作阳极,粗铜作阴极
B.可用AgNO3溶液作电解质溶液
C.电解时,阴极反应式为Cu-2e-===Cu2+
D.电解后,可用阳极泥来提炼金、银
D
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【解析】 电解法精炼粗铜时,需要用纯铜作阴极,粗铜作阳极,A错误;电解法精炼粗铜时,需要用含铜离子的盐溶液作电解质溶液,因此不能使用AgNO3溶液作电解质溶液,B错误;电解池中,阴极发生还原反应,阴极的电极反应式为Cu2++2e-===Cu,C错误;粗铜中含有少量铁、锌、镍、银、金等杂质作阳极,银、金不失电子,沉降到电解池底部形成阳极泥,所以可用阳极泥来提炼金、银等贵金属,D正确。
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【变式2】 Kolbe法制取乙烯的装置如图所示,电极a上的产物为乙烯
和碳酸根离子。下列说法正确的是( )
D
A.该装置将化学能转化为电能
B.图中为阳离子交换膜
C.阴极周围溶液的pH不断减小
D.每生成1mol乙烯,电路中转移2mol电子
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【解析】 该装置是电解装置,由电能转化为化学能,A错误;a电极为阳极,电极反应式为4OH-+CH2COO-CH2COO-,-2e-