内容正文:
专题1
化学反应与能量变化
第1讲 描述运动的基本概念
专题专项练
题型整合练2 原电池和电解池组合装置分析
第1讲 描述运动的基本概念
1.[2025江苏盐城射阳中学月考]MFC电芬顿技术不需要外加能量即可发生,通过产生羟基自由基(·OH)
处理有机污染物,可获得高效的废水净化效果。其耦合系统原理示意图如下,下列说法不正确的是
( )
D
A.电子移动方向为a→Y,X→b
B.Y电极上得到H2O2的反应式为O2+2e-+2H+ H2O2
C.b电极上发生还原反应
D.理论上当乙中产生1 mol羟基自由基时,甲中有
4 mol H+从M室移动到N室
第1讲 描述运动的基本概念
解析 甲装置为燃料电池,乙装置为电解池;燃料电池中燃料在a电极发生失电子的氧化反应,a为负
极,Y为阴极;氧气在b电极发生得电子的还原反应,b为正极,X为阳极。电子由a电极经导线流向Y电极,
由X电极经导线流向b电极,A正确;Y电极上氧气得电子生成H2O2,电极反应式为O2+2e-+2H+ H2O2,B
正确;氧气在b电极发生得电子的还原反应,C正确;乙中生成羟基自由基的反应为Fe2++H2O2+H+ Fe3+
+H2O+·OH,产生1 mol羟基自由基需消耗1 mol H2O2,结合B项分析可知,需转移2 mol电子,则甲中有2 mol
H+从M室移动到N室,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026安徽阜阳临泉田家炳实验中学期中]某同学按如图所示的装置进行实验。电极A、B为两种常
见金属,当K闭合时,X极上产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。下列说法正确的是 ( )
A.A极和Y极上均发生还原反应,且Y极的电极反应式为Cu2++2e- Cu
B.电池工作一段时间后,丙池中两极的总质量不变
C.当0.5 mol S 通过阴离子交换膜时,X极收集到标准状况下22.4 L的气体
D.当0.1 mol B参与反应时,丙池中流经电解质溶液的电子数目约为1.204×1023
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 X极上产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明X极生成氯气,为电解池阳极,发生失
电子的氧化反应,电极反应式为2Cl--2e- Cl2↑,则Y极为阴极,发生得电子的还原反应,电极反应式为
Cu2++2e- Cu;左端为原电池装置,A为正极,发生得电子的还原反应,B为负极,发生失电子的氧化反
应。由上述分析可知,A项正确;电池工作一段时间后,丙池中Y极上析出Cu,X极的质量不变,两极的总质
量增加,B项错误;当0.5 mol S 通过阴离子交换膜时,根据电路中转移电子数相等可知,X极有1 mol Cl-
失去电子,收集到标准状况下11.2 L的氯气,C项错误;电子不能进入电解质溶液,D项错误。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2025吉林白城期中]利用酸性介质下的丁烷燃料电池(固态电解质可传导O2-)电解NaHSO3溶液可制备
Na2S2O4和NaHSO4溶液。下列说法正确的是 ( )
A.该燃料电池负极的电极反应式为C4H10-26e-+17O2- 4C +5H2O
B.A溶液是NaHSO4溶液
C.PbO2电极的电极反应式为HS -2e- S +H+
D.若该燃料电池工作时消耗标准状况下5.6 L丁烷,理论上有
6.5 mol H+通过质子交换膜
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据题意可知,燃料电池中固态电解质可传导O2-,则空气中O2在正极放电的电极反应式为O2+
4e- 2O2-,丁烷在负极放电的电极反应式为C4H10-26e-+13O2- 4CO2+5H2O;丁烷燃料电池在酸性介
质下电解NaHSO3溶液制备Na2S2O4和NaHSO4溶液,Pb作阴极,电极反应式为2HS +2e-+2H+ S2 +
2H2O,PbO2作阳极,电极反应式为HS -2e-+H2O S +3H+,则A溶液为Na2S2O4溶液,B溶液为NaHSO4
溶液。综上分析可知,A、B、C错误;该燃料电池工作时消耗标准状况下5.6 L(即0.25 mol)丁烷时,电路
中转移电子的物质的量为0.25 mol×26=6.5 mol,理论上有6.5 mol H+通过质子交换膜,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
4.结合下列电化学装置回答问题:
(1)写出通入N2H4的电极的电极反应式:___________________________。
(2)乙池中总反应的离子方程式为___________________________。
N2H4-4e-+4OH- 4H2O+N2
4Ag++2H2O 4Ag+O2↑+4H+
(3)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时,丙池也有金属析出,则丙中的某盐溶液可能是______(填字母),
此时丙池某电极析出________g金属。
A.MgSO4 B.CuSO4 C.NaCl D.Al(NO3)3
1.6
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 甲池为燃料电池,乙池、丙池都为电解池。在甲池中,通入N2H4的电极为负极,通入O2的电极为
正极。在乙池中,A电极为阳极,B电极为阴极;在丙池中,C电极为阳极,D电极为阴极。(1)N2H4失去电子
生成N2,电极反应式为N2H4-4e-+4OH- 4H2O+N2。(2)乙池为电解池,电解AgNO3溶液时,A电极的电极
反应式为2H2O-4e- O2↑+4H+,B电极的电极反应式为Ag++e- Ag,则乙池中总反应的离子方程式
为4Ag++2H2O 4Ag+O2↑+4H+。(3)电解MgSO4溶液时,Mg2+不放电,无金属生成,A错误;电解CuSO4
溶液时,Cu2+得电子生成Cu,B正确;电解NaCl溶液时,Na+不放电,无金属生成,C错误;电解Al(NO3)3溶液时,
Al3+不放电,无金属生成,D错误。当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时,n(Ag+)= =0.05 mol,转
移0.05 mol电子,根据电路中转移电子数相等可知,生成0.025 mol Cu,质量为0.025 mol×64 g/mol=1.6 g。
第1讲 描述运动的基本概念
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