34第34讲　多池(或多室)电化学装置及分析-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（人教单选版）

课时训练(34)　多池（或多室）电化学装置及分析 题组1► 电池的串联及分析 1.(2024·黑龙江哈尔滨三中模拟)如图所示，在两个苹果中分别插入Cu片、Zn片和石墨棒、Cu片，然后用导线连接起来，电流表中有电流通过，则下列说法正确的是(　　) A.该装置为两个苹果原电池串联 B.Zn片为电源负极 C.两个Cu片均不参与反应 D.石墨棒上有O2生成 B　解析：由图可知，左侧为原电池，Zn作负极，发生氧化反应，Cu作正极，发生还原反应，右侧为电解池，Cu作阳极，发生氧化反应，石墨作阴极，发生还原反应，A错误、B正确；右装置是电解池，铜电极上发生氧化反应，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，C错误；石墨作阴极，发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，D错误。 2.(2024·山东省实验中学模拟)某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究电化学问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生偏转。下列说法正确的是(　　) A.该装置为两个原电池串联 B.乙装置中Pt作负极，C作正极 C.当甲中产生0.1 mol气体时，乙中析出固体的质量为6.4 g D.实验一段时间后，甲烧杯中溶液的pH减小 C　解析：Zn、Cu电极和稀硫酸构成原电池，其中Zn作负极，Cu作正极；乙装置是电解池，C为阴极，Pt为阳极，A错误；乙中的C电极是阴极，Pt为阳极，形成电解池，B错误；当甲中产生0.1 mol H2时，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，电路转移0.2 mol电子，乙中电解池中，阴极上电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，根据得失电子守恒计算得到0.1 mol Cu，其质量为6.4 g，C正确；实验一段时间后，甲烧杯的溶液中c(H＋)减小，pH增大，D错误。 3.(2024·湖北武汉部分重点校联考)认真观察下列装置，下列说法错误的是(　　) A.装置B中PbO2上发生的电极反应式为PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O B.装置A中总反应的离子方程式为Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑ C.若在装置D中生成0.2 mol Fe(OH)3，则消耗水的物质的量共为0.4 mol D.若装置E的目的是在Cu材料上镀银，则极板N的材料为Ag C　解析：装置B和C之间通过盐桥连接，形成原电池，PbO2作正极，发生还原反应，电极反应式为PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O，A正确；装置A为电解池，Cu电极为阳极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，Pt电极为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故装置A中总反应为Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑，B正确；装置D中石墨为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，Fe电极为阳极，电极反应式为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2↓，随后被氧化生成Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故装置D中生成0.2 mol Fe(OH)3时，消耗水的物质的量为0.4 mol＋0.1 mol＝0.5 mol，C错误；装置E中极板M为阴极，在Cu材料上镀银，应将Cu材料作阴极，Ag材料作阳极，AgNO3溶液作电解质溶液，故极板N的材料应为Ag，D正确。 题组2► 带离子交换膜的电池及分析 4.(2024·江苏省扬州中学一模)如图为一种酶生物电池，可将葡萄糖(C6H12O6)转化为葡萄糖内酯(C6H10O6)，两个碳纳米管电极材料由石墨烯片层卷曲而成。下列说法不正确的是(　　) A.图中的离子交换膜为阳离子交换膜 B.负极区发生的电极反应主要为C6H12O6－2e－===C6H10O6＋2H＋ C.碳纳米管有良好的导电性能，且能高效吸附气体 D.理论上消耗标准状况下2.24 L O2，可生成葡萄糖内酯0.2 mol D　解析：图中离子交换膜能让氢离子透过，故离子交换膜为阳离子交换膜，A正确；负极区发生氧化反应，电极反应主要为C6H12O6－2e－===C6H10O6＋2H＋，B正确；碳纳米管电极材料由石墨烯片层卷曲而成，有良好的导电性能，且能高效吸附气体，C正确；理论上消耗标准状况下2.24 L O2，得到0.4 mol e－，由于负极区有H2和C6H12O6两种物质失电子，故生成葡萄糖内酯小于0.2 mol，D错误。 5.(2024·山东德州一模)水系锌锰二次电池放电时存在电极MnO2剥落现象，造成电池容量衰减。研究发现，加入少量KI固体能很大程度恢复“损失”的容量，原理如图所示。已知PBS膜只允许Zn2＋通过。下列说法错误的是(　　) A.放电时，0.6 mol I－参加反应，理论上负极减少13 g B.充电时，电路中每通过2 mol e－，阳极区溶液减少87 g C.放电时的总反应：Zn＋MnO2＋4H＋===Zn2＋＋Mn2＋＋2H2O D.PBS膜的优点是能有效抑制电池的自放电 B　解析：加入KI后，I－与剥落的MnO2反应生成I，离子方程式为MnO2＋3I－＋4H＋===Mn2＋＋I＋2H2O，电极反应式为I＋2e－===3I－，如有0.6 mol I－参加反应，需得到电子0.4 mol，理论上负极Zn减少0.2 mol，质量为13 g，A正确；充电时，阳极电极反应式为3I－－2e－===I、Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋，电路中每通过2 mol e－，阳极区溶液减少的质量小于1 mol MnO2的质量，小于87 g，B错误；Zn电极为负极，发生氧化反应Zn－2e－===Zn2＋，MnO2为正极，发生还原反应MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，放电时的总反应为MnO2＋Zn＋4H＋===Zn2＋＋Mn2＋＋2H2O，C正确；PBS膜能够防止脱落的二氧化锰与锌接触构成微电池，减少锌的损耗，能有效抑制电池的自放电，D正确。 6.(2024·辽宁凌源三模)一种应用间接电氧化红曲红(M)合成新型红曲黄色素(N)的装置如图所示。下列说法正确的是(　　) 已知：由M到N的反应可表示为M＋WO===N＋WO(已配平)。 A.该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能 B.b极为阳极，电极反应式为O2＋2e－＋2H＋===H2O2 C.理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为1∶2 D.反应前后c(WO)保持不变 C　解析：由题干电解池装置图可知，a极发生氧化反应，电极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，则a极为阳极，b极为阴极，发生还原反应，电极反应为2H＋＋O2＋2e－===H2O2，然后H2O2把WO转化为WO，M将WO又还原为WO。电解池工作时，电能不可能完全转化为化学能，故该合成方法中的能量转换形式是电能转化为化学能和热能等，A错误；b极为阴极，电极反应式为O2＋2e－＋2H＋===H2O2，B错误；根据得失电子守恒可知，a极电极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，结合b极反应式可得，理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为1∶2，C正确；根据反应H2O2＋WO===WO＋H2O，M＋WO===N＋WO，反应中阴极区产生H2O，即反应后c(WO)变小，D错误。 7.(2024·湖北省高中名校联盟联考)一种将废水中的硝酸盐转化为羟胺(NH2OH)的绿色电化学原理如图所示。 下列说法正确的是(　　) A.b为电源的正极 B.每转移1 mol e－，阳极区溶液的质量减少8 g C.工作时阴极区溶液的pH减小 D.当阳极生成1.5 mol气体，生成33 g羟胺 D　解析：由题干图示信息可知，铜电极上反应为NO＋7H＋＋6e－===NH2OH＋2H2O，发生还原反应，则Cu电极为阴极，b为电源负极，a为电源的正极，IrO2­Ti电极为阳极，电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，A错误；阳极区电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，则每转移1 mol e－，阳极区溶液释放0.25 mol O2，向阴极区转移1 mol H＋，质量共减少9 g，B错误；工作时，每转移6 mol e－，阳极区通过交换膜向阴极区转移6 mol H＋，但阴极区消耗7 mol H＋，因此pH增大，C错误；当阳极生成1.5 mol气体，外电路转移6 mol e－，生成1 mol羟胺即质量为1 mol×33 g/mol＝33 g，D正确。 8.(2024·重庆九龙坡区二模)车载双电极镍氢电池为近年新研发成果。放电时工作原理如图所示，a、c电极为吸附了氢气的稀土合金，可表示为MH；b、d电极上吸附了NiO(OH)。下列叙述正确的是(　　) A.放电时，电子流动路径为a→外电路→d→c→铜箔→b B.充电时，外电路每通过1 mol电子，该电池正极共减轻2 g C.放电时，c极上的反应可表示为H2O＋M＋e－===MH＋OH－ D.充电时，a、b接电源的负极，c、d接电源的正极 B　解析：放电时，电子不经过电解液，A错误；充电时，b、d为阳极，电极反应式为Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O，外电路每通过1 mol电子，该电池的2个正极共减轻1 mol×1 g/mol×2＝2 g，B正确；放电时，c为负极，电极反应式为MH－e－＋OH－===M＋H2O，C错误；充电时，b、d极为阳极，连接电源的正极；a、c极为阴极，连接电源的负极，D错误。 9.(2024·湖北省七市州教科协二模)利用光伏并网发电装置电解NH3得到高纯度H2的装置如图所示。下列说法正确的是(　　) A.m极电势高于n极电势 B.离子交换膜最好为阳离子交换膜 C.b电极的电极反应式为2NH3＋6OH－－6e－===N2＋6H2O D.电解产生2.24 L H2时导线中通过0.2 mol电子 C　解析：该装置为原电池和电解池的组合装置，光伏并网发电装置为原电池，另一个为电解池，通入NH3的电极为阳极，因此a电极为阴极，发生的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，b电极为阳极，发生的电极反应式为2NH3＋6OH－－6e－===N2＋6H2O，对应可知n为正极，m为负极。正极电势高于负极，则n极电势高于m极电势，A错误；OH－由a经过离子交换膜到b，离子交换膜应选择阴离子交换膜，B错误；未说明气体所处的状况(温度和压强)，无法计算2.24 L H2物质的量，D错误。 10.(2024·江西南昌二模)利用氢氧燃料电池可实现由白磷电解制备Li[P(CN)2]，并实现H2的循环利用，其工作原理如图所示。(已知：Me为甲基；电极均为石墨电极) 下列说法正确的是(　　) A.电池工作时电极b连接电极d B.当生成9.0 g Li[P(CN)2]时，电极a消耗2.24 L(标准状况)H2 C.通电一段时间后，若隔膜e为阴离子交换膜，则c(KOH)减小 D.电极c的电极反应方程式为P4－4e－＋8LiCN===4Li[P(CN)2]＋4Li＋ D　解析：电极a通入氢气、电极b通入氧气，a是燃料电池负极、b是正极。电极c P4发生氧化反应生成Li[P(CN)2]，则电极c是阳极、d是阴极，电池工作时电极b连接电极c，A错误；电极c上P4发生氧化反应生成Li[P(CN)2]，磷元素化合价由0升高为＋1，当生成9.0 g Li[P(CN)2]时转移×1＝0.1 mol 电子，根据得失电子守恒，电极a消耗0.05 mol氢气，氢气在标准状况下的体积为1.12 L，B错误；燃料电池正极发生反应O2＋4e－＋2H2O===4OH－，反应消耗水，通电一段时间后，若隔膜e为阴离子交换膜，OH－移向负极，则c(KOH)增大，C错误；电极c P4发生氧化反应生成Li[P(CN)2]，电极c的电极反应式为P4－4e－＋8LiCN===4Li[P(CN)2]＋4Li＋，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$