内容正文:
第1章
化学反应与能量转化
第1讲 描述运动的基本概念
专题专项练
专题强化练1 隔膜在电化学中的应用
第1讲 描述运动的基本概念
衔接教材
1.[教材深研拓展]某储能电池的工作原理如图所示,溶液中c(H+)=2.0 mol·L-1,阴离子为S ,a、b均为惰
性电极,充电过程中左槽溶液颜色由蓝色变为黄色。
第1讲 描述运动的基本概念
下列叙述正确的是 ( )
A.当右槽溶液颜色由绿色变为紫色时,电池中的能量转化形式为化学能转化为电能
B.储能电池a、b两极间的电解质溶液通过电子的定向移动形成闭合回路
C.充电过程中,a极的电极反应式为VO2+-e-+H2O V +2H+
D.放电时,H+从左槽通过质子交换膜进入右槽
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析
由上述分析可知,充电过程中b为阴极,右槽溶液颜色由绿色变为紫色,此时的能量转化形式为电能转化
为化学能,A项错误;储能电池a、b两极间的电解质溶液通过离子的定向移动形成闭合回路,B项错误;充
第1讲 描述运动的基本概念
电过程中,a为阳极,电极反应式为VO2+-e-+H2O V +2H+,C项正确;结合上图分析可知,放电时a为正
极、b为负极,阳离子移向正极,则放电过程中H+从右槽通过质子交换膜进入左槽,D项错误。
第1讲 描述运动的基本概念
链接拓展
本题涉及的储能电池的工作原理与教材P30“化学与技术”中提到的钒液流电池相同。解答本题
的关键是读懂题干信息,找出破题关键——充电过程中左槽溶液颜色由蓝色(VO2+)变为黄色(V ),根据
此信息写出阴、阳极电极反应式。根据充电时阴、阳极的电极反应可写出放电时正、负极的电极反
应。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[不定项][2026山东泰安一中月考]亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,主要用作尼龙增白剂,电解Na2HPO3溶液
也可得到亚磷酸,装置如图所示(其中阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)。下列说法正确
的是 ( )
A.阳极的电极反应式为2H2O-4e- 4H++O2↑
B.产品室中发生的离子反应为HP +2H+ H3PO3
C.原料室中Na+浓度保持不变
D.阴极室中溶液的pH逐渐降低
AB
第1讲 描述运动的基本概念
解析 阳极室电解液为硫酸溶液,电极反应式为2H2O-4e- 4H++O2↑,生成的H+通过阳膜进入产品室
中,与从原料室移入产品室的HP 结合生成H3PO3,反应的离子方程式为HP +2H+ H3PO3,A、B
正确;阴极室电解液为NaOH溶液,电极反应式为2H2O+2e- 2OH-+H2↑,原料室中Na+通过阳膜移入阴
极室,则原料室中Na+浓度减小,阴极室中消耗H2O生成OH-,溶液的pH逐渐升高,C、D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026山东名校考试联盟期中]一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化,并以LiCl形式回收含锂废
弃物中的锂元素,其工作原理如图所示。
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法正确的是 ( )
A.Ⅱ为阳离子交换膜
B.电极a附近溶液的pH减小
C.电极b上发生的电极反应式为[Fe(CN)6]4-+e- [Fe(CN)6]3-
D.若海水用NaCl溶液模拟,则每脱除58.5 g NaCl,理论上可回收1 mol LiCl
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 题给装置为电解池,电极a与外接电源负极相连作阴极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O
4OH-;电极b与外接电源正极相连作阳极,发生氧化反应,电极反应式为[Fe(CN)6]4--e- [Fe(CN)6]3
-;该电解池工作时可以实现海水淡化,并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素,电解池中阴离子移向
阳极,阳离子移向阴极,阳极区有大量Li+,所以阳极区的Li+通过离子交换膜 Ⅲ向左移动,Cl-通过离子交
换膜Ⅱ向右移动,在离子交换膜Ⅱ、Ⅲ之间得到LiCl,同时要淡化海水,所以Na+通过离子交换膜Ⅰ向左
移动,故离子交换膜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜。由上述分析可
知,A、C错误;电极a上有OH-生成,电极a附近溶液的pH增大,B错误;58.5 g NaCl的物质的量为
=1 mol,脱除1 mol NaCl理论上可回收1 mol LiCl,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[不定项][2026山东济南三中质检]利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和N2O5,装置如图,
下列说法正确的是 ( )
A.电极b反应式是O2+4e-+2H2O 4OH-
B.甲中每消耗64 g SO2,乙中有2 mol H+通过隔膜
C.电极c反应式为N2O4-2e-+H2O N2O5+2H+
D.每转移2 mol电子,生成2 mol N2O5和1 mol H2SO4
BD
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题图可知装置甲为原电池,电极a的电极反应式为SO2-2e-+2H2O S +4H+,电极a为负极,电
极b为正极,电极b的电极反应式为O2+4e-+4H+ 2H2O;装置乙为电解池,电极c与正极相连,为阳极,电
极反应式为N2O4-2e-+2HNO3 2N2O5+2H+,电极d与负极相连,为阴极,电极反应式为2H++2e- H2↑,
A、C错误。64 g SO2的物质的量为 =1 mol,甲中每消耗1 mol SO2,电路中转移2 mol电子,结合
上述电极反应式可知,c极区生成2 mol N2O5,乙中有2 mol H+通过隔膜由c极区移入d极区,甲中有2 mol H
+通过质子交换膜由a极区移入b极区,则a极区生成1 mol H2SO4,B、D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
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