4.2.3-电化学中多池串联及定量计算 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第3课时　电化学中多池串联及定量计算 [核心素养发展目标]　1.深入理解原电池、电解池原理中的守恒关系，建立解决原电池、电解池工作过程中相关计算的思维模型，加深对原电池、电解池原理的理解。2.从简单的原电池、电解池的识别与电极反应式的书写发展到串联电路中原电池、电解池的识别与电极反应式的书写，培养解决复杂电化学问题的能力。 1.用如图所示装置进行实验： (1)若开始时K与N连接，则构成原电池，铁电极发生的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋；石墨电极产生的现象为有无色气泡产生。 (2)若开始时K与M连接，则构成电解池，铁电极发生的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；石墨电极产生的现象为有淡黄绿色气泡产生。一段时间后，溶液的pH增大。 (3)若用铝条和镁条分别代替图中石墨和铁电极，电解质溶液为氢氧化钠溶液，请写出原电池负极的电极反应式：Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O。 (4)甲池是______，乙池是将________能转化为______能的装置。 答案　原电池　电　化学 (5)写出甲、乙、丙池中各电极的电极名称和电极反应式。 答案　A极：负极，CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O B极：正极，2O2＋8e－＋4H2O=== 8OH－ Cu极：阳极，Cu－2e－===Cu2＋ Ag极：阴极，Cu2＋＋2e－=== Cu Pt(Ⅰ)极：阳极，2Cl－－2e－=== Cl2↑ Pt(Ⅱ)极：阴极，Mg2＋＋2H2O＋2e－=== H2↑＋Mg(OH)2↓ 2．如图所示装置，下列说法不正确的是(　　) 选项 开关状态 溶液A 电极B 说明 A 打开K1，闭合K2 NaCl 石墨 正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B 打开K1，闭合K2 NaCl Zn 金属Zn逐渐溶解 C 打开K2，闭合K1 CuSO4 Cu 铁表面镀铜 D 打开K2，闭合K1 CuSO4 粗铜 电解精炼铜 答案　D 解析　打开K1、闭合K2为原电池，Fe为负极，石墨为正极，正极上氧气得电子，则正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A正确；打开K1、闭合K2为原电池，Zn为负极，Zn失去电子生成Zn2＋，负极逐渐溶解，B正确；打开K2、闭合K1为电解池，Fe为阴极，Cu为阳极，阳极的金属铜逐渐溶解，阴极上Cu2＋得电子生成Cu附着在铁的表面，C正确；打开K2、闭合K1为电解池，Fe为阴极，粗铜为阳极，电解精炼铜时阴极应该是纯铜，D错误。 2．如图装置闭合电键时，电流表的指针将发生偏转。试回答下列问题： (1)A池是________，Zn的电极名称是________；B池是________，Pt的电极名称是________。 (2)写出下列有关反应： Zn极的电极反应式：_____________________________________________________； Pt极的电极反应式：______________________________________________________。 (3)B池中的总反应的化学方程式为__________________________________________。 (4)如果要用B池给铁片镀上一层Cu，则B池应作何改进：____________________。 答案　(1)原电池　负极　电解池　阳极 (2)Zn－2e－===Zn2＋　2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ (3)2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑ (4)Pt换成Cu，C换成Fe片 解析　(1)A池电极是Cu和Zn两种活性电极，B池是Pt和C两种惰性电极，则A池是原电池，Zn作负极；B池是电解池，Pt电极是阳极。(2)Zn电极是负极，发生氧化反应生成Zn2＋，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋。Pt电极是阳极，发生氧化反应生成O2，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。(3)B池中C电极是阴极，Cu2＋发生还原反应生成Cu，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，综合考虑阳极反应推知，电池总反应式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑。(4)用B池给铁片镀上一层Cu，则铁片作阴极，Cu电极作阳极，故将Pt换成Cu，C换成Fe片即可。 4．用惰性电极电解硫酸铜溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.01 mol，阴极无气体逸出，则阴极上析出铜的质量为(　　) A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g 答案　B 解析　解法1　根据得失电子守恒，由电极反应式计算 用惰性电极电解硫酸铜溶液，在阳极产生的气体为氧气，由2H2O－4e－===4H＋＋O2↑知，产生0.01 mol氧气转移0.04 mol电子，则根据Cu2＋＋2e－===Cu可推出应析出0.02 mol的铜，其质量为1.28 g。 解法2　根据电解化学方程式计算 2CuSO4＋2H2O2Cu＋　O2↑＋2H2SO4 　　　　　　　　　128 g　1 mol 　　　　　　　　　m　　0.01 mol m＝＝1.28 g。 5．在1 L K2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO)＝2.0 mol·L－1，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L(标准状况)气体，则原溶液中c(K＋)为(　　) A．2.0 mol·L－1 B．1.5 mol·L－1 C．1.0 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1 答案　A 解析　阳极发生的反应：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极发生的反应：Cu2＋＋2e－===Cu,2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，两极均收集到22.4 L(标准状况)气体，即均生成1 mol的气体，根据得失电子守恒：2H2～4e－～O2、2Cu～4e－～O2，阳极生成1 mol氧气说明转移4 mol电子，而阴极上生成1 mol H2只得到2 mol电子，所以剩余2 mol电子由铜离子获得，c(Cu2＋)＝ 1 mol·L－1，电解前根据电荷守恒：c(K＋)＋2c(Cu2＋)＝2c(SO)，c(K＋)＝(2.0×2－1×2) mol· L－1＝2.0 mol·L－1。 6．如图所示，若电解5 min时，测得铜电极的质量增加2.16 g。试回答下列问题： (1)电源中X极是__________(填“正”或“负”)极。 (2)通电5 min时，B中共收集到224 mL(标准状况)气体，溶液体积为200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前c(CuSO4)＝_________________________________。 (3)若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后溶液中仍有Cl－，则电解后溶液的pH＝____________(Kw＝1.0×10－14)。 答案　(1)负　(2)0.025 mol·L－1　(3)13 解析　(1)铜电极增重，说明银在铜电极析出，则铜电极为阴极，X为负极。(2)C中铜电极增重2.16 g，即析出0.02 mol Ag，线路中通过0.02 mol电子；由4e－～O2可知，B中产生的O2只有0.005 mol，即112 mL；但B中共收集到224 mL气体，说明还有112 mL是H2，即全部Cu2＋在阴极放电后，H＋接着放电产生了112 mL H2，则通过0.01 mol电子时，Cu2＋已被电解完； 由2e－～Cu，可知n(Cu2＋)＝0.005 mol， 则c(CuSO4)＝＝0.025 mol·L－1。 (3)由e－～OH－知，A中生成0.02 mol OH－， 则c(OH－)＝0.1 mol·L－1，pH＝13。 7．把物质的量均为0.1 mol的氯化铜和硫酸溶于水制成100 mL的混合溶液，用石墨作电极电解，并收集两电极所产生的气体，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同。则下列描述正确的是(　　) A．电路中共转移0.6NA个电子 B．阳极得到的气体中O2的物质的量为0.2 mol C．阴极质量增加3.2 g D．电解后剩余溶液中硫酸的浓度为1 mol·L－1 答案　A 解析　根据放电顺序，阴离子：Cl－>OH－>SO，阳离子：Cu2＋>H＋，该电解过程分为两个阶段：第一阶段，电解CuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑；第二阶段，电解H2O：2H2O2H2↑＋O2↑。阳极开始产生Cl2，后产生O2，阴极开始生成Cu，后产生H2，根据得失电子守恒：Cl2～2e－～Cu,2H2～4e－～O2，可知n(Cu2＋)＝n(Cl2)＝0.1 mol,2n(O2)＝n(H2)，又因为两极收集到的气体在相同条件下体积相同，即n(Cl2)＋n(O2)＝n(H2)，所以n(H2)＝0.2 mol，n(O2)＝0.1 mol，n(Cl2)＝0.1 mol，则转移电子数为(0.1×2＋0.1×4)NA＝0.6NA，A正确、B错误；阴极析出铜0.1 mol，即6.4 g，C错误；电解后溶液的体积未知，不能计算硫酸的浓度，D错误。 8．如图是铅酸蓄电池的工作原理示意图，已知放电时电池反应为PbO2＋Pb＋4H＋＋2SO===2PbSO4＋2H2O。下列有关说法正确的是(　　) A．K与N连接时，该装置中电能转化为化学能 B．K与N连接时，H＋向负极移动 C．K与M连接时，a为电源的负极 D．K与M连接时，阳极附近溶液的pH逐渐增大 答案　C 解析　K与N连接时，该装置是原电池，放电过程中化学能转化为电能，A错误；形成原电池时H＋向正极移动，B错误；K与M连接时，装置进行充电过程，Pb作为原电池的负极连接到电源的负极，所以a是电源的负极，C正确；K与M连接时，阳极生成PbO2和H＋，附近溶液的pH逐渐减小，D错误。 9．“容和一号”铁铬液流电池的总反应为Fe3＋＋Cr2＋Fe2＋＋Cr3＋。闭合K1，断开K2时，工作原理如图所示，其中a电极上涂有固态氢化铋(BiHx)。下列说法错误的是(　　) A．充电时，a电极连接电源的负极 B．放电时，正极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋ C．放电时，H＋从a极区移向b极区 D．充电时，BiHx只起导电的作用 答案　D 解析　充电时为电解池，根据总反应：Fe3＋＋Cr2＋Fe2＋＋Cr3＋可知，Cr3＋发生得电子的还原反应生成Cr2＋，a电极为阴极，应连接电源的负极，A正确；放电时，b电极为正极，Fe3＋发生得电子的还原反应生成Fe2＋，电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，B正确；电池放电时，a电极为负极，b电极为正极，则H＋从a极区移向b极区，C正确；充电时，Cr3＋发生得电子的还原反应生成Cr2＋，左侧发生的反应为BiHx ＋ Cr3＋===Bi＋Cr2＋＋H，BiHx起导电和转移电子的作用，D错误。 10．室温下，如图装置电解一段时间，当某极析出0.32 g Cu时，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液pH分别为(溶液足量，体积均为100 mL且电解前后溶液体积变化忽略不计)(　　) A．13、7、1 B．12、7、2 C．1、7、13 D．7、13、1 答案　A 解析　n(Cu)＝＝0.005 mol，由电极反应Cu2＋＋2e－===Cu可知转移的电子为0.01 mol，电解时，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液电解方程式分别为2KCl＋2H2O2KOH＋H2↑＋Cl2↑、2H2O2H2↑＋O2↑、2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。Ⅰ中生成0.01 mol OH－，c(OH－)＝＝0.1 mol·L－1，pH＝13；Ⅱ中实质是电解水，溶液仍然呈中性，溶液的pH＝7；Ⅲ中生成0.01 mol H＋，c(H＋)＝＝0.1 mol·L－1，pH＝1，故A正确。 11.如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入0.05 mol·L－1氯化铜溶液，B池中加入0.1 mol·L－1硝酸银溶液，进行电解。电解初期，a、b、c、d四个电极上所生成的物质的物质的量之比是(　　) A．2∶2∶4∶1 B．1∶1∶2∶1 C．2∶1∶1∶1 D．2∶1∶2∶1 答案　A 解析　由电解规律可知：a、c极为阴极，b、d极为阳极。a极上放出铜，b极上放出氯气，c极上析出银，d极上放出氧气。由得失电子守恒可得关系式：2e－～Cu～Cl2～2Ag～O2，所以a、b、c、d四个电极上所生成的物质的物质的量之比为2∶2∶4∶1。 12．电解一定量的硫酸铜溶液的实验装置如图①所示，电解的实验数据如图②所示，横轴表示电解过程中转移电子的物质的量，纵轴表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。则下列说法正确的是(　　) A．开始时b电极上有红色物质析出，而后有气泡产生 B．a电极上的电子经溶液流向b电极再流入直流电源 C．在PQ段，产生的H2和O2的体积之比为1∶2 D．从开始到Q点，装置中产生的气体中有0.1 mol氧气 答案　D 解析　根据电子的流向可知，a电极为电解池的阴极、b电极为电解池的阳极。b电极上无红色物质析出，但一直有氧气产生，A项错误；电子仅在外电路中移动，溶液中为阴、阳离子的定向移动，B项错误；由图像和反应过程可知，刚开始为电解CuSO4溶液的过程，仅有氧气生成，PQ段为电解H2O的过程，则a电极上生成氢气，b电极上生成氧气，且二者的体积之比为2∶1，C项错误；在电解过程中，每转移4 mol电子，有1 mol O2生成，由图像可知，从开始到Q点转移的电子为0.4 mol，故有0.1 mol O2生成，D项正确。 13．如图甲、乙为相互串联的两个电解池，下列说法正确的是(　　) A．甲池若为精炼铜的装置，A极材料是粗铜 B．乙池中若滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后C极附近变浅红色 C．若甲池为电镀铜的装置，阴极增重12.8 g，乙池阳极放出气体为4.48 L D．Fe极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 答案　D 解析　电解精炼铜时，粗铜作阳极，接外接电源的正极，A极连接电源的负极，应是纯铜，A错误；Fe极是阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，故乙池中Fe电极附近变浅红色，B错误，D正确；电镀铜时，阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，增重12.8 g时析出0.2 mol Cu，电路中转移0.4 mol电子，乙池中阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，据转移电子守恒推知，析出0.2 mol Cl2，在标准状况下的体积为4.48 L，其他状况则不一定，C错误。 14．已知H2O2是一种弱酸，在强碱溶液中主要以HO形式存在。现以Al-H2O2电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备H2，下列说法不正确的是(　　) A．电解过程中，电子的流向为a→d→c→b B．电池的正极反应为HO＋2e－＋H2O===3OH－ C．电解时，消耗5.4 g Al，则产生标准状况下2.24 L N2 D．c电极是阳极，且反应后该电极区溶液pH减小 答案　A 解析　根据题给装置可知，左侧为原电池，右侧为电解池，d电极上产生H2，根据电解原理，d电极为阴极，则c电极为阳极，a电极为负极，b电极为正极，电解质溶液中没有电子通过，电子流向为a→d，c→b，A错误；b电极为正极，电极反应式为HO＋2e－＋H2O===3OH－，B正确；根据得失电子守恒，有×3＝×2×3，解得V(N2)＝2.24 L，C正确；c电极为阳极，电极反应式为CO(NH2)2＋8OH－－6e－===CO＋N2↑＋6H2O，消耗OH－，反应后该电极区溶液pH减小，D正确。 15．Mg-Li1－xFePO4是一种新型二次电池，其装置的示意图如下(Li＋透过膜只允许Li＋通过)。下列说法正确的是(　　) A．断开K1、闭合K2，右室的电极为阳极，Li＋发生还原反应 B．断开K2、闭合K1，右室的电极反应式：Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4 C．断开K2、闭合K1，外电路中通过a mol电子时，左室溶液质量增加12a g D．该二次电池的总反应为xMg＋xLi2SO4＋2Li1－xFePO4xMgSO4＋2LiFePO4 答案　B 解析　断开K1、闭合K2，该装置为电解池，右室的电极与外接电源的正极相连作阳极，LiFePO4中的铁元素发生氧化反应，A错误；断开K2、闭合K1，该装置为原电池，右室的电极为正极，得电子发生还原反应，电极反应式为Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4，外电路中通过a mol电子时，左室有0.5a mol Mg溶解，同时有a mol Li＋移向右室，因此左室溶液质量增加为＝5a g，B正确、C错误；该二次电池的总反应为xMg＋xLi2SO4＋2Li1－xFePO4xMgSO4＋2LiFePO4，D错误。 16．如图所示，E为蘸有Na2SO4溶液的滤纸，并滴加几滴酚酞。A、B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电源的电极。M、N是用多微孔的Ni制成的电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。为电流表，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，断开K，接通电源一段时间后，C、D中均有气体产生。 (1)外电源的正、负极分别是R为___________________________，S为__________________。 (2)A附近溶液的现象是____________________________，B附近发生的电极反应式为________________________。 (3)滤纸上的紫色点向________(填“A”或“B”)移动。 (4)当C、D中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，C中的电极为______(填“正”或“负”)极，有关的电极反应式为________________________。 答案　(1)负极　正极　(2)溶液变为红色　2H2O－4e－===O2↑＋4H＋　(3)B　(4)负　2H2＋4OH－－4e－===4H2O 解析　(1)C、D产生气体的体积是不相同的，由图可以判断C端产生的气体是氢气，D端产生的气体是氧气，所以确定R端为负极，S端是正极。(2)因为D端放出氧气，N端为阳极，A端为阴极，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，所以，此处OH－浓度增大，溶液显红色。而在B端水电离的OH－放电，其反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。(3)因为B端是阳极，所以MnO向B端移动，而显示紫色。(4)当切断外电源并接通开关K，此时装置变为燃料电池，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，H2和O2反应生成水，在碱性条件下，C中H2发生氧化反应，电极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O。 17．如图，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业的原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中的X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题： (1)甲烷燃料电池的负极反应为______________________________________________。 (2)石墨(C)极的电极反应为________________________________________________。 (3)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成气体的体积为____________ L；丙装置中阴极析出铜的质量为__________g。 (4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。若使用硫酸钠溶液作电解质溶液，阳极选用__________作电极。 答案　(1)CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O　(2)2Cl－－2e－===Cl2↑　(3)4.48　12.8　 (4)铁(或Fe) 解析　(1)甲烷燃料电池负极上发生氧化反应，即甲烷在负极上被氧化。在KOH溶液中甲烷被氧化后生成碳酸钾，负极反应为CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O。(2)原电池的负极与电解池的阴极相连，铁极为阴极，则C极为阳极，在C极上发生氧化反应，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑。(3)n(O2)＝＝0.1 mol，甲池中正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，由转移电子守恒知，经过甲、乙、丙装置的电子的物质的量为0.4 mol。乙池中的铁电极的电极反应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，n(H2)＝＝0.2 mol，V(H2)＝0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。丙池中精铜为阴极，发生还原反应，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，n(Cu)＝＝0.2 mol，m(Cu)＝0.2 mol×64 g·mol－1＝12.8 g。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3课时　电化学中多池串联及定量计算 [核心素养发展目标]　1.深入理解原电池、电解池原理中的守恒关系，建立解决原电池、电解池工作过程中相关计算的思维模型，加深对原电池、电解池原理的理解。2.从简单的原电池、电解池的识别与电极反应式的书写发展到串联电路中原电池、电解池的识别与电极反应式的书写，培养解决复杂电化学问题的能力。 1.用如图所示装置进行实验： (1)若开始时K与N连接，则构成 ，铁电极发生的电极反应式为 ；石墨电极产生的现象 。 (2)若开始时K与M连接，则构成 ，铁电极发生的电极反应式为 ；石墨电极产生的现象为 。一段时间后，溶液的pH 。 (3)若用铝条和镁条分别代替图中石墨和铁电极，电解质溶液为氢氧化钠溶液，请写出原电池负极的电极反应式： 。 (4)甲池是______，乙池是将________能转化为______能的装置。 (5)写出甲、乙、丙池中各电极的电极名称和电极反应式。 2．如图所示装置，下列说法不正确的是(　　) 选项 开关状态 溶液A 电极B 说明 A 打开K1，闭合K2 NaCl 石墨 正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B 打开K1，闭合K2 NaCl Zn 金属Zn逐渐溶解 C 打开K2，闭合K1 CuSO4 Cu 铁表面镀铜 D 打开K2，闭合K1 CuSO4 粗铜 电解精炼铜 3．如图装置闭合电键时，电流表的指针将发生偏转。试回答下列问题： (1)A池是________，Zn的电极名称是________；B池是________，Pt的电极名称是________。 (2)写出下列有关反应： Zn极的电极反应式：______________________________； Pt极的电极反应式：______________________________。 (3)B池中的总反应的化学方程式为_____________________。 (4)如果要用B池给铁片镀上一层Cu，则B池应作何改进：____________________。 4．用惰性电极电解硫酸铜溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.01 mol，阴极无气体逸出，则阴极上析出铜的质量为(　　) A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g 5．在1 L K2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO)＝2.0 mol·L－1，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L(标准状况)气体，则原溶液中c(K＋)为(　　) A．2.0 mol·L－1 B．1.5 mol·L－1 C．1.0 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1 6．如图所示，若电解5 min时，测得铜电极的质量增加2.16 g。试回答下列问题： (1)电源中X极是__________(填“正”或“负”)极。 (2)通电5 min时，B中共收集到224 mL(标准状况)气体，溶液体积为200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前c(CuSO4)＝_________________________________。 (3)若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后溶液中仍有Cl－，则电解后溶液的pH＝____________(Kw＝1.0×10－14)。 7．把物质的量均为0.1 mol的氯化铜和硫酸溶于水制成100 mL的混合溶液，用石墨作电极电解，并收集两电极所产生的气体，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同。则下列描述正确的是(　　) A．电路中共转移0.6NA个电子 B．阳极得到的气体中O2的物质的量为0.2 mol C．阴极质量增加3.2 g D．电解后剩余溶液中硫酸的浓度为1 mol·L－1 8．如图是铅酸蓄电池的工作原理示意图，已知放电时电池反应为PbO2＋Pb＋4H＋＋2SO===2PbSO4＋2H2O。下列有关说法正确的是(　　) A．K与N连接时，该装置中电能转化为化学能 B．K与N连接时，H＋向负极移动 C．K与M连接时，a为电源的负极 D．K与M连接时，阳极附近溶液的pH逐渐增大 9．“容和一号”铁铬液流电池的总反应为Fe3＋＋Cr2＋Fe2＋＋Cr3＋。闭合K1，断开K2时，工作原理如图所示，其中a电极上涂有固态氢化铋(BiHx)。下列说法错误的是(　　) A．充电时，a电极连接电源的负极 B．放电时，正极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋ C．放电时，H＋从a极区移向b极区 D．充电时，BiHx只起导电的作用 10．室温下，如图装置电解一段时间，当某极析出0.32 g Cu时，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液pH分别为(溶液足量，体积均为100 mL且电解前后溶液体积变化忽略不计)(　　) A．13、7、1 B．12、7、2 C．1、7、13 D．7、13、1 11.如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入0.05 mol·L－1氯化铜溶液，B池中加入0.1 mol·L－1硝酸银溶液，进行电解。电解初期，a、b、c、d四个电极上所生成的物质的物质的量之比是(　　) A．2∶2∶4∶1 B．1∶1∶2∶1 C．2∶1∶1∶1 D．2∶1∶2∶1 12．电解一定量的硫酸铜溶液的实验装置如图①所示，电解的实验数据如图②所示，横轴表示电解过程中转移电子的物质的量，纵轴表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。则下列说法正确的是(　　) A．开始时b电极上有红色物质析出，而后有气泡产生 B．a电极上的电子经溶液流向b电极再流入直流电源 C．在PQ段，产生的H2和O2的体积之比为1∶2 D．从开始到Q点，装置中产生的气体中有0.1 mol氧气 13．如图甲、乙为相互串联的两个电解池，下列说法正确的是(　　) A．甲池若为精炼铜的装置，A极材料是粗铜 B．乙池中若滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后C极附近变浅红色 C．若甲池为电镀铜的装置，阴极增重12.8 g，乙池阳极放出气体为4.48 L D．Fe极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 14．已知H2O2是一种弱酸，在强碱溶液中主要以HO形式存在。现以Al-H2O2电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备H2，下列说法不正确的是(　　) A．电解过程中，电子的流向为a→d→c→b B．电池的正极反应为HO＋2e－＋H2O===3OH－ C．电解时，消耗5.4 g Al，则产生标准状况下2.24 L N2 D．c电极是阳极，且反应后该电极区溶液pH减小 15．Mg-Li1－xFePO4是一种新型二次电池，其装置的示意图如下(Li＋透过膜只允许Li＋通过)。下列说法正确的是(　　) A．断开K1、闭合K2，右室的电极为阳极，Li＋发生还原反应 B．断开K2、闭合K1，右室的电极反应式：Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4 C．断开K2、闭合K1，外电路中通过a mol电子时，左室溶液质量增加12a g D．该二次电池的总反应为xMg＋xLi2SO4＋2Li1－xFePO4xMgSO4＋2LiFePO4 16．如图所示，E为蘸有Na2SO4溶液的滤纸，并滴加几滴酚酞。A、B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电源的电极。M、N是用多微孔的Ni制成的电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。为电流表，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，断开K，接通电源一段时间后，C、D中均有气体产生。 (1)外电源的正、负极分别是R为___________________________，S为__________________。 (2)A附近溶液的现象是____________________________，B附近发生的电极反应式为________________________。 (3)滤纸上的紫色点向________(填“A”或“B”)移动。 (4)当C、D中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，C中的电极为______(填“正”或“负”)极，有关的电极反应式为________________________。 17．如图，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业的原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中的X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题： (1)甲烷燃料电池的负极反应为______________________________________________。 (2)石墨(C)极的电极反应为________________________________________________。 (3)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成气体的体积为____________ L；丙装置中阴极析出铜的质量为__________g。 (4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。若使用硫酸钠溶液作电解质溶液，阳极选用__________作电极。 学科网（北京）股份有限公司 $$