高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第36講《多池(或多室)電化學(xué)裝置及分析》習(xí)題作業(yè)測(cè)試題含答案解析VIP

第36講多池(或多室)電化學(xué)裝置及分析2026123456789101112131415層次1基礎(chǔ)性1.(2024·黑龍江哈爾濱檢測(cè))如圖所示,在兩個(gè)蘋果中分別插入Cu片、Zn片、石墨棒、Cu片,然后用導(dǎo)線連接起來(lái),電流表中有電流通過(guò)。則下列說(shuō)法正確的是(

)A.該裝置為兩個(gè)蘋果原電池串聯(lián)B.Zn片為電源負(fù)極C.兩個(gè)Cu片均不參與反應(yīng)D.石墨棒上有O2生成B123456789101112131415解析

由圖可知,左側(cè)為原電池,Zn作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),Cu作正極,發(fā)生還原反應(yīng),右側(cè)為電解池,Cu作陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),石墨作陰極,發(fā)生還原反應(yīng),A錯(cuò)誤,B正確;右側(cè)裝置是電解池,銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cu-2e-═Cu2+,C錯(cuò)誤;石墨作陰極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑,D錯(cuò)誤。1234567891011121314152.(2024·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究電化學(xué)問(wèn)題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí),觀察到電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.該裝置為兩個(gè)原電池串聯(lián)B.乙裝置中,Pt作負(fù)極,石墨棒作正極C.當(dāng)甲裝置中產(chǎn)生0.1mol氣體時(shí),乙裝置中析出固體的質(zhì)量為6.4gD.實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后,甲裝置中溶液的pH減小C123456789101112131415解析

甲裝置中Zn、Cu及稀硫酸構(gòu)成原電池,其中Zn作負(fù)極,Cu作正極;乙裝置是電解池,石墨棒為陰極,Pt為陽(yáng)極,A錯(cuò)誤,B錯(cuò)誤;當(dāng)甲裝置中產(chǎn)生0.1

mol

H2時(shí),電極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑,電路轉(zhuǎn)移0.2

mol電子,乙裝置中陰極上電極反應(yīng)式為Cu2++2e-═Cu,根據(jù)得失電子守恒可知應(yīng)得到0.1

mol

Cu,其質(zhì)量為6.4

g,C正確;實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后,甲裝置的溶液中c(H+)減小,pH增大,D錯(cuò)誤。1234567891011121314153.如圖甲、乙為相互串聯(lián)的兩個(gè)電解池。下列說(shuō)法正確的是(

)A.若甲池為精煉銅的裝置,A極材料是粗銅B.Fe電極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-═H2↑+2OH-C.若向乙池中滴入少量酚酞溶液,電解開始一段時(shí)間后石墨極附近變淺紅色D.若甲池為電鍍銅的裝置,陰極增重12.8g,乙池陽(yáng)極放出氣體為4.48LB123456789101112131415解析

甲池中A極為陰極,B極為陽(yáng)極,若甲池為精煉銅的裝置,粗銅應(yīng)為電解池的陽(yáng)極,則B極材料是粗銅,A錯(cuò)誤;乙池中鐵為陰極,石墨為陽(yáng)極,水在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-═H2↑+2OH-,B正確;乙池中鐵為陰極,石墨為陽(yáng)極,水在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子,氯離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,則乙池中若滴入少量酚酞溶液,開始一段時(shí)間后鐵極附近變淺紅色,C錯(cuò)誤;氣體摩爾體積未知,無(wú)法計(jì)算乙池陽(yáng)極放出氯氣的體積,D錯(cuò)誤。1234567891011121314154.(2024·遼寧錦州名校聯(lián)考)我國(guó)科學(xué)家采用單原子Ni和納米Cu作串聯(lián)催化劑,通過(guò)電解法將CO2轉(zhuǎn)化為乙烯,裝置示意圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A.電極a連接電源的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)B.電極b附近溶液pH增大C.單原子Ni催化劑上發(fā)生反應(yīng):CO2+2e-+H2O═CO+2OH-D.若電路中通過(guò)1.2mol電子時(shí),理論上產(chǎn)生2.24L乙烯C123456789101112131415解析

由圖可知,電極a為電解池的陰極,二氧化碳在單原子鎳作催化劑的條件下在陰極先得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成一氧化碳,電極反應(yīng)式為CO2+2e-+H2O═CO+2OH-,放電生成的一氧化碳在納米銅作催化劑的條件下在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯,電極反應(yīng)式為2CO+8e-+6H2O═

C2H4+8OH-;電極b為陽(yáng)極,氫氧根離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和水,電極反應(yīng)式為4OH--4e-═2H2O+O2↑。電極a為陰極,連接電源的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;電極b為陽(yáng)極,放電時(shí)消耗氫氧根離子,則電極b附近溶液pH減小,B錯(cuò)誤;未給出氣體所處的環(huán)境,無(wú)法計(jì)算電路中通過(guò)1.2

mol電子時(shí)理論上產(chǎn)生乙烯的體積,D錯(cuò)誤。1234567891011121314155.(2024·山東師大附中月考)利用多池裝置和電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N2O5的裝置如圖,下列說(shuō)法正確的是(

)A.電極b的反應(yīng)式是O2+4e-+2H2O═4OH-B.甲中每消耗64gSO2,乙中有2molH+通過(guò)隔膜C.電極c的反應(yīng)式為N2O4-2e-+H2O═N2O5+2H+D.每轉(zhuǎn)移2mol電子,生成2molN2O5和7molH2SO4B123456789101112131415解析

根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置可知,電極b為正極,酸性條件下,氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水,電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+═2H2O,A錯(cuò)誤;64

g

SO2的物質(zhì)的量為1

mol,1

mol

SO2失去2

mol電子生成硫酸,由得失電子數(shù)目守恒可知,電極d上2

mol氫離子放電生成氫氣,則乙中有2

mol氫離子通過(guò)隔膜由左側(cè)移向右側(cè),B正確;電極c為電解池的陽(yáng)極,在無(wú)水硝酸作用下,四氧化二氮在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成五氧化二氮,電極反應(yīng)式為N2O4-2e-+2HNO3═2N2O5+2H+,C錯(cuò)誤;電極a為負(fù)極,二氧化硫在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸,電極c為電解池的陽(yáng)極,在無(wú)水硝酸作用下四氧化二氮在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成五氧化二氮,由得失電子數(shù)目守恒可知,每轉(zhuǎn)移2

mol電子,電極c生成2

mol五氧化二氮、電極a生成1

mol硫酸,D錯(cuò)誤。123456789101112131415

123456789101112131415

D123456789101112131415

1234567891011121314157.(2024·四川攀枝花模擬)工業(yè)上,利用膜技術(shù)電解下列溶液可以得到所需的工業(yè)產(chǎn)品磷酸(H3PO4)和氫氧化鈉(NaOH)等,電解裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.電解裝置中c膜為陰離子交換膜,d膜為陽(yáng)離子交換膜B.a極的電極反應(yīng)式:2H2O-4e-═O2↑+4H+C.向裝置中b極區(qū)補(bǔ)充NaOH的稀溶液,其目的是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力D.若用該裝置電解飽和氯化鈉溶液,c膜不能取消D123456789101112131415解析

由圖可知,a極區(qū)磷酸稀溶液流入,磷酸濃溶液流出,故a極的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-═O2↑+4H+,a極為陽(yáng)極,磷酸鈉溶液中的磷酸根離子由右往左經(jīng)過(guò)c膜進(jìn)入a極區(qū)與H+結(jié)合生成磷酸,故c膜為陰離子交換膜,b極為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-═H2↑+2OH-,鈉離子經(jīng)d膜進(jìn)入b極區(qū)與氫氧根離子生成氫氧化鈉,故d膜為陽(yáng)離子交換膜,A正確、B正確;NaOH是強(qiáng)電解質(zhì),向裝置中b極區(qū)補(bǔ)充NaOH的稀溶液,其目的是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力,C正確;若用該裝置電解飽和氯化鈉溶液,取消c膜,則氯離子在陽(yáng)極放電,鈉離子移向陰極與反應(yīng)2H2O+2e-═H2↑+2OH-生成的氫氧根離子形成氫氧化鈉,故c膜可以取消,D錯(cuò)誤。1234567891011121314158.(4分)工業(yè)上用電解法治理亞硝酸鹽對(duì)水體的污染,模擬工藝如圖所示,寫出電解時(shí)鐵電極發(fā)生的電極反應(yīng):____________________。

隨后,鐵電極附近有無(wú)色氣體產(chǎn)生,寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:_________________________________________________。

Fe-2e-═Fe2+

123456789101112131415

123456789101112131415層次2綜合性

123456789101112131415下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.M為陰離子交換膜,乙為OH-B.電極a的電極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑C.電流密度過(guò)大,會(huì)使PFS產(chǎn)品含量降低D.若制得1mol[Fe(OH)SO4]3,理論上轉(zhuǎn)移的電子為2molD解析

由甲中硫酸的濃度變大可知,M為陰離子交換膜,要有PFS生成,甲為H+,乙為OH-,A正確;由圖可知,電極a為陰極,電極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑,B正確;電流過(guò)大會(huì)使OH-進(jìn)入硫酸鐵溶液,生成氫氧化鐵沉淀,使PFS的含量降低,C正確;若制得1

mol

[Fe(OH)SO4]3,則有3

mol

OH-進(jìn)入硫酸鐵溶液中,理論上轉(zhuǎn)移的電子為3

mol,D錯(cuò)誤。12345678910111213141510.(2024·湖北武漢部分重點(diǎn)校聯(lián)考)認(rèn)真觀察下列裝置,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)

C123456789101112131415

12345678910111213141511.(2024·湖南永州模擬)相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池,當(dāng)鹽溶液濃度相等時(shí)停止放電。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。123456789101112131415

D123456789101112131415

12345678910111213141512.(2024·黑龍江哈爾濱模擬)為實(shí)現(xiàn)CO2的資源化利用與電能儲(chǔ)存,設(shè)計(jì)如圖所示的三室隔膜電解裝置(陰極室中注入溶有大量CO2且含有少量水的有機(jī)復(fù)合電解液),該裝置將CO2還原為CO,同時(shí)得到副產(chǎn)物Cl2和碳酸氫鹽。123456789101112131415下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.離子交換膜a為陰離子交換膜 B.陽(yáng)極反應(yīng)式:2Cl--2e-═Cl2↑C.濃度:食鹽水1>食鹽水2 D.每通過(guò)2mole-,消耗22.4LCO2D

123456789101112131415

DA.放電時(shí),Ⅰ室溶液中[Zn(H2O)5(OH)]+濃度增大B.放電時(shí),Ⅱ室中的Cl-通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入Ⅰ室C.充電時(shí),Zn電極的電極反應(yīng)式為[Zn(H2O)6]2++2e-═Zn+6H2OD.充電時(shí),每生成0.2molO2,Ⅲ室溶液質(zhì)量理論上減少6.4g123456789101112131415解析

放電時(shí),該裝置為原電池,通入O2的Pt/C電極是正極,電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O═4OH-,Zn電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn+6H2O-2e-═

[Zn(H2O)6]2+,[Zn(H2O)6]2+的濃度增大,電離平衡[Zn(H2O)6]2+[Zn(H2O)5(OH)]++H+正向移動(dòng),導(dǎo)致Ⅰ室溶液中[Zn(H2O)5(OH)]+的濃度增大,A正確;放電時(shí),Ⅱ室中的Na+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入Ⅲ室,Ⅱ室中的Cl-通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入Ⅰ室,B正確;充電時(shí),Zn電極為陰極,其電極反應(yīng)式為[Zn(H2O)6]2++2e-═Zn+6H2O,C正確;充電時(shí),Pt/C電極為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為4OH--4e-═O2↑+2H2O,每生成1

mol

O2轉(zhuǎn)移4

mol電子,同時(shí)有4

mol

Na+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入Ⅱ室,Ⅲ室溶液質(zhì)量理論上減少32

g+4

mol×23

g·mol-1=124

g,故充電時(shí)每生成0.2

mol

O2,Ⅲ室溶液質(zhì)量理論上減少24.8

g,D錯(cuò)誤。123456789101112131415層次3創(chuàng)新性14.(2024·河南豫北名校聯(lián)考)在直流電源作用下,雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH-。某技術(shù)人員利用雙極膜(膜c、膜d)電解技術(shù)從含葡萄糖酸鈉(用GCOONa表示)的溶液中提取NaOH和葡萄糖酸(GCOOH),工作原理如圖所示。123456789101112131415下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.M電極為陰極B.③室和④室所得產(chǎn)物相同C.膜a為陽(yáng)離子交換膜,膜b為陰離子交換膜D.N極電極反應(yīng)式為2H2O-4e-═4H++O2↑B123456789101112131415解析

題給裝置是在直流電源作用下高效制備葡萄糖酸和NaOH。由圖可知,M電極為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-═H2↑+2OH-,左側(cè)葡萄糖酸鈉溶液中鈉離子透過(guò)膜a向左側(cè)遷移,葡萄糖酸根離子透過(guò)膜b向右側(cè)遷移,故膜a為陽(yáng)離子交換膜,膜b為陰離子交換膜,水解離出的氫離子經(jīng)過(guò)膜c向左側(cè)遷移,膜c為陽(yáng)離子交換膜,N電極為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-═O2↑+4H+,右側(cè)葡萄糖酸鈉溶液中葡萄糖酸根離子透過(guò)膜f向右側(cè)遷移,鈉離子透過(guò)膜e向左側(cè)遷移,故膜e為陽(yáng)離子交換膜,膜f為陰離子交換膜,水解離出的氫氧根離子經(jīng)過(guò)膜d向右側(cè)遷移,膜d為