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
易混易错练2
第1讲 描述运动的基本概念
易错点1 对电解原理及其应用认识不清导致出错
1.[2026广东惠州调研]一种合成氨的电解池工作原理如图所示,工作时,H2O在双极膜界面处被催化解
离成H+和OH-,有利于电解反应顺利进行。
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法不正确的是 ( )
A.阴极电极反应式:N +8e-+6H2O NH3+9OH-
B.电解过程中,阳极室pH减小
C.理论上每生成1 mol NH3,双极膜处有8 mol H2O解离
D.理论上每生成1 mol NH3,阳极室溶液质量减小64 g
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 该电解池要制NH3,则KNO3发生还原反应,可知电极a为阴极,电极b为阳极,阴极电极反应式为N
+6H2O+8e- NH3+9OH-,A正确;电解过程中,阳极电极反应式为4OH--4e- O2↑+2H2O,电路中每
转移4 mol e-,双极膜解离出4 mol OH-移入阳极室,但阳极室中生成H2O,KOH浓度减小,溶液pH减小,B正
确;理论上每生成1 mol NH3,电路中转移8 mol电子,则双极膜处有8 mol H2O解离成H+和OH-,阳极室生成
2 mol O2,但同时有8 mol OH-移入阳极室,则阳极室溶液质量增加8 mol×17 g/mol-32 g/mol×2 mol=72 g,
C正确、D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
易错分析
本题以电解合成NH3为情境,与工业合成NH3原理不同,该装置打破常规认知,本题易因为不能正确
理解电解时双极膜的工作原理而出错。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026江西新余四中月考]一种废水处理装置如图所示。直流电源先连接①④电极时可实现N 、N
的分离并在Ⅲ室中富集NH3(aq),调节Ⅰ室溶液呈中性再切换电源连接②③电极可实现N 电还原为
NH3(aq),以上电极均为惰性电极。
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法正确的是 ( )
A.a为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜
B.电还原时,③接电源负极
C.电还原时,②的电极反应式为N +8e-+9H+ NH3↑+3H2O
D.将1 L废水中的N 、N 完全转化为NH3时,理论上电路中转移的电子为0.09 mol
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 直流电源先连接①④电极时可实现N 、N 的分离并在Ⅲ室中富集NH3(aq),则④电极的电极
反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,为阴极,N 通过b膜向Ⅲ室移动与产生的OH-作用富集NH3(aq);①
电极为阳极,电极反应式为2H2O-4e- O2↑+4H+,N 通过a膜向Ⅰ室迁移,从而实现N 、N 的分
离,则a为阴离子交换膜,b为阳离子交换膜,A错误。电还原时,切换电源连接②③电极可实现N 电还原
为NH3(aq),则②电极为阴极,电极反应式为N +8e-+6H2O NH3+9OH-,③电极为阳极,接电源正极,电
极反应式为2H2O-4e- O2↑+4H+,B、C错误。1 L废水中的N 、N 的物质的量均为0.01 mol·L-1×1
L=0.01 mol,N 转化为NH3(aq)时需要0.01 mol OH-,根据直流电源连接①④电极时阴极电极反应式:2H
2O+2e- H2↑+2OH-可知,电路中需转移0.01 mol电子;根据电还原时N 转化为NH3(aq)的电极反应
式:N +8e-+6H2O NH3+9OH-可知,还原0.01 mol N ,电路中转移0.08 mol电子,则将1 L废水中的N
、N 完全转化为NH3时,理论上电路中转移的电子为0.09 mol,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
易错点2 对串联装置的原理认识不清导致出错
3.[不定项][2026山东德州市级联考]浓差电池是利用电解质溶液浓度不同而产生电流的一类电池。学
习小组以浓差电池为电源,用如图所示装置从含Na2CrO4的浆液中分离得到含Cr2 的溶液并制备
NaOH。下列说法错误的是 ( )
已知:2Cr +2H+ Cr2 +H2O
A.起始加入的CuSO4溶液浓度:c1<c2
B.膜a和膜b均适合选用阴离子交换膜
C.工作时,A室溶液质量减小,C室溶液质量增加
D.导线中通过0.1 mol e-,理论上电解池中两极共
生成16.8 L气体(标准状况下)
CD
第1讲 描述运动的基本概念
解析 分析题图装置可知,左侧装置为浓差电池,右侧装置为电解池。电解池可得到含Cr2 的溶液并
制备NaOH,可推知C室中水得电子生成氢气和OH-,B室中Na+通过膜c(阳离子交换膜)向C室移动,从而得
到NaOH浓溶液,则惰性电极(Ⅱ)为阴极;A室水失电子生成氧气和H+,B室中Cr 通过膜b(阴离子交换
膜)向A室移动,A室中Cr 与H+反应生成Cr2 ,则惰性电极(Ⅰ)为阳极;故左侧装置中Cu(Ⅱ)为正极,Cu
(Ⅰ)为负极。
Cu(Ⅱ)为正极,电极反应式为Cu2++2e- Cu,Cu(Ⅰ)为负极,电极反应式为Cu-2e- Cu2+,S 通过膜a
(阴离子交换膜)从正极区移向负极区,随电池放电,浓差电池中电解质溶液的浓度差变小,故起始加入的
CuSO4溶液浓度:c1<c2,A、B正确。工作时,电解池阴、阳极反应式分别为2H2O+2e- H2↑+2OH-、2
H2O-4e- 4H++O2↑,电路中每转移4 mol e-,A室释放出1 mol O2,同时B室中有2 mol Cr 移入A室,A
室溶液质量增加;电路中每转移4 mol e-,C室释放出2 mol H2,同时B室中有4 mol Na+移入C室,C室溶液质
量增加,C错误。电路中转移0.1 mol电子时,阴极生成0.05 mol氢气,阳极生成0.025 mol氧气,共生成0.075
第1讲 描述运动的基本概念
mol气体,即1.68 L气体(标准状况下),D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026重庆一中月考]科学家研发一种“全氢电池”,用于铜片上镀银,工作原理如图所示,假设工作前,
电池两侧电解质溶液质量相同(忽略溶液体积的变化)。下列说法错误的是 ( )
A.负极电极反应式为H2-2e-+2OH- 2H2O
B.电池工作时,m电极质量逐渐减轻
C.保证稳定通入H2一段时间后,右侧溶液中NaClO4
的浓度会增大
D.标准状况下,吸附层b产生22.4 L H2时,电池两侧
电解质溶液质量差为44 g
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由电子流向可知,吸附层a为负极,电极反应式为H2-2e-+2OH- 2H2O,吸附层b为正极,电极反应
式为2H++2e- H2↑,则m为阳极,p为阴极,为了实现在铜片上镀银,则m电极材料为银,电极反应式为
Ag-e- Ag+,故m电极质量逐渐减小,A、B正确。H+在吸附层b上得e-生成H2,为维持溶液呈电中性,则
Na+会通过阳离子交换膜进入原电池右侧,因此右侧NaClO4的浓度增大,C正确。根据正极反应式2H++2
e- H2↑可知,在标准状况下,吸附层b产生22.4 L(1 mol) H2时,电路中转移2 mol e-,1 mol H2逸出的同
时有2 mol Na+从原电池左侧进入右侧,且1 mol H2在吸附层上转化为H+进入原电池左侧,则右侧质量增
加了2 mol×23 g/mol-1 mol×2 g/mol=44 g,左侧质量减少了2 mol×23 g/mol-1 mol×2 g/mol=44 g,由于工作
前,电池两侧电解质溶液质量相同,故电池两侧电解质溶液质量差为44 g+44 g=88 g,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
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