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
思想方法练1
第1讲 描述运动的基本概念
运用守恒思想突破电化学计算题
方法概述
电化学试题的特点是把考查的知识点以语言叙述或图像的形式呈现出来。转移电子数相等是联
系电路中各个电极变化的工具,利用守恒思想可以迅速解决电化学相关计算。串联电路中,各电极上转
移电子的物质的量是相等的,这是电化学计算的依据。守恒思想的特点是抓住有关变化的始态和终态,
忽略中间过程,利用各电极电极的反应式建立相关量的关系式,从而简化思路,快速解题。
第1讲 描述运动的基本概念
1.[2026山东滕州一中月考]如下图所示,利用N2H4、O2和KOH溶液制成燃料电池(总反应式为N2H4+O2
N2+2H2O),模拟氯碱工业。下列说法正确的是 ( )
A.甲池中负极反应为N2H4-4e- N2↑+4H+
B.乙池中出口G、H处气体分别为H2、Cl2
C.乙池中离子交换膜为阴离子交换膜
D.当甲池中消耗32 g N2H4时,乙池中理论上最多
产生142 g Cl2
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据装置图可知,甲池为原电池,乙池为电解池,具体分析如下:
甲池为原电池,负极的电极反应式为N2H4-4e-+4OH- N2↑+4H2O,故A错误;乙池中出口G、H处气体
分别为Cl2、H2,故B错误;电解饱和食盐水制备烧碱时必须阻止OH-移向阳极,使Na+和OH-在阴极区溶液
第1讲 描述运动的基本概念
中富集,即溶液中的钠离子通过阳离子交换膜移向阴极,由F出口得到氢氧化钠溶液,所以乙池中离子交
换膜为阳离子交换膜,故C错误;原电池负极的电极反应式为N2H4-4e-+4OH- N2↑+4H2O,电解池阳极
的电极反应式为2Cl--2e- Cl2↑,根据电路中转移电子数相等,可得关系式:N2H4~2Cl2,当甲池中消耗32
g(即1 mol)N2H4时,乙池中生成2 mol Cl2,即乙池中理论上最多产生Cl2的质量为2 mol×71 g·mol-1=142 g,
故D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
方法点津
本题以较熟悉的情境——燃料电池、氯碱工业原理综合考查了原电池和电解池。解答该类题时,
先根据两池的结构特点和题目所给的信息判断哪个是原电池、哪个是电解池,然后根据电化学原理和
电解质溶液判断各电极发生的电极反应,再结合电路中转移电子数相等进行相关计算。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[不定项][2025山东省实验中学月考]由相同金属电极及不同浓度的同种盐溶液组成的电池是浓差电
池,电子由溶液浓度较小的一极经外电路流向溶液浓度较大的一极。如图所示装置中,X电极与Y电极
初始质量相等。进行实验时,先断开K1,闭合K2,一段时间后,断开K2,闭合K1,即可形成浓差电池。下列说
法不正确的是 ( )
A.充电前,该电池两电极存在电势差
B.放电时,右池中的N 通过离子交换膜移向左池
C.充电时,当外电路通过0.1 mol电子时,两电极的
质量差为10.8 g
D.放电时,电极Y为电池的正极
AC
第1讲 描述运动的基本概念
解析 断开K1,闭合K2,根据装置图可知,装置为电解池,Y为阳极,电极反应式为Ag-e- Ag+,X为阴极,
电极反应式为Ag++e- Ag,N 向阳极(Y)移动,即右池溶液中AgNO3浓度上升,左池溶液中AgNO3浓
度下降;一段时间后,断开K2,闭合K1,即可形成浓差电池,电子由X经外电路流向Y,即X为负极,Y为正极,N
向负极(X)移动。充电前,左右两池溶液中AgNO3浓度相等,两极不存在电势差,故A错误;放电时,右池
中的N 通过离子交换膜移向左池,故B正确;充电时,当外电路通过0.1 mol电子时,阳极有0.1 mol Ag转
化为Ag+,而阴极析出0.1 mol Ag,所以两电极的质量差为21.6 g,故C错误;放电时,电极Y为电池的正极,故
D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[创新题·新考法][2026重庆一中月考]我国科研团队研发的强酸单液流电池通过多电子转移提高了
电池的安全性和能量密度,其工作原理如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.放电时,电极M的电势高
B.放电时,电极M的质量减少1.12 g,右室有0.01 mol Br-生成
C.充电时,阳极区存在电极反应:2IBr-10e-+6H2O Br2+2I +
12H+
D.充电时,H+向N极方向迁移
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 放电时为原电池,电极M中Cd失电子生成Cd2+,为负极,电极N为正极,原电池中正极(N)电势高于
负极(M),A错误;放电时负极反应:Cd-2e- Cd2+,1.12 g Cd的物质的量为0.01 mol,消耗0.01 mol Cd时电
路中转移电子0.02 mol,放电时正极总反应为Br2+2I +14e-+12H+ 2Br-+2I-+6H2O,电路中每转移0.02
mol电子,生成0.003 mol Br-,B错误;充电时为电解池,电极N为阳极,根据装置图中物质的转化关系,阳极
区存在电极反应:2IBr-10e-+6H2O Br2+2I +12H+,C正确;充电时阳离子移向阴极,故H+移向M极,D错
误。
第1讲 描述运动的基本概念
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