第一篇 选择题八 微题型20 含“协同反应”电化学装置的分析与判断-（教师用书）【考前60天】2024年高考化学总复习特色专项集训

微题型20　含“协同反应”电化学装置的分析与判断 　(2023·河南洛阳期中)研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示，两电极区间用允许K＋、H＋通过的半透膜隔开，下列说法错误的是(　　) A.电池负极的电极反应式为HCOO－＋2OH－－2e－===HCO＋H2O B.放电过程中需补充的物质A为H2SO4 C.HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能 D.理论上，当有2 mol HCOO－参加反应时，需要补充4 mol Fe3＋[思路分析] [答案]　D 1.(2023·山东枣庄期中)2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。某高能锂离子电池的总反应为Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋C6(x<1)，以该锂离子电池为电源、苯乙酮为原料制备苯甲酸的装置如图所示(苯甲酸盐溶液酸化后可以析出苯甲酸)。下列说法正确的是(　　) A.锂离子电池放电时，Li＋向b极移动 B.锂离子电池充电时，a极的电极反应式为LiCoO2＋xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋ 5 学科网（北京）股份有限公司 C.交换膜M为阳离子交换膜 D.生成苯甲酸盐的反应为＋3ClO－―→＋CHCl3＋2OH－ 解析　由装置图可推知，放电时，a极为正极，Li＋向a极移动，A错误；电池充电时的电极反应为放电时电极反应的逆向反应，则电池充电时，a极的电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，B错误；电解池阳极区发生反应Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，生成氧化剂ClO－，消耗OH－，又电解池阴极反应生成OH－，OH－从电解池右侧迁移至左侧，故交换膜M为阴离子交换膜，C错误；氧化剂ClO－与反应生成苯甲酸盐，反应方程式为＋3ClO－―→＋CHCl3＋2OH－，D正确。 答案　D 2.图中是利用垃圾假单胞菌株分解有机物的电化学原理图。下列说法正确的是(　　) A.电子流向：B电极→用电器→A电极，该过程将化学能转化为电能 B.A电极上发生氧化反应，电极反应式为X－4e－===Y＋4H＋ C.若有机物为麦芽糖，处理0.25 mol有机物，12 mol H＋透过质子交换膜移动到右室 D.若B电极上消耗标准状况下氧气56 mL，则A电极上生成1.64 g Y 解析　由图可知，氧气生成水发生还原反应，B电极为电源正极，则电子流向：A电极→用电器→B电极，该过程将化学能转化为电能，A错误；A电极为电源负极，发生氧化反应，由图可知，X失去两个H，则电极反应式为X－2e－===Y＋2H＋，B错误；麦芽糖的化学式为C12H22O11，由图知处理1 mol麦芽糖，转移48 mol电子，处理0.25 mol麦芽糖，有48×0.25 mol＝12 mol H＋透过质子交换膜移动到右室，C正确；若B电极上消耗标准状况下56 mL(即0.056 L)氧气，O2的物质的量为0.002 5 mol，转移电子的物质的量为0.01 mol，则A电极上生成0.005 mol Y，Y的化学式为C13H8O2N2，则Y的质量为0.005 mol×224 g·mol－1＝1.12 g，D错误。 答案　C 3.(2023·辽宁1月适应性测试)在N­羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)介质中，可实现醇向醛的转化，原理如图。下列说法错误的是(　　) 5 学科网（北京）股份有限公司 A.理论上NHPI的总量在反应前后不变 B.海绵Ni电极作阳极 C.总反应为＋H2↑ D.每消耗1 mmol苯甲醇，产生22.4 mL氢气 解析　由装置分析可知，该装置为电解池，Ni2＋在海绵Ni电极失去电子得到Ni3＋，发生氧化反应，则海绵Ni为阳极，电极反应式为Ni2＋－e－===Ni3＋，阳极区同时还发生反应：Ni3＋＋NHPI―→Ni2＋＋PINO，H＋在石墨电极得到电子生成H2，发生还原反应，则石墨为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，阴极区同时还发生反应：＋PINO―→＋NHPI，据此解答。未指明标准状况，不能用Vm＝22.4 L·mol－1进行计算，D错误。 答案　D 4.(2023·湖南模拟预测)如图所示，甲池是一种偏二甲肼[(CH3)2NNH2]燃料电池。一段时间乙池内，D中进入8 mol混合气体，其中环戊二烯的物质的量分数为20%(杂质不参与反应)，C出来的是含环戊二烯的物质的量分数为15%的混合气体(不含H2，该条件下环戊烷、环戊二烯都为气态)。下列说法正确的是(　　) A.甲池中B处通入O2，E处有O2放出，且体积一样(标况下测定) B.乙池中惰性电极上发生反应： C.甲池中OH－由G极移向F极，乙池中H＋由惰性电极移向多孔惰性电极 D.导线中共传导0.8 mol电子 解析　由题意和图示可知，甲池为燃料电池，乙池为