高中化學(xué)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)：利用電子守恒法進(jìn)行多池串聯(lián)相關(guān)計(jì)算

25頁(yè)高中化學(xué)復(fù)習(xí)學(xué)問(wèn)點(diǎn)：利用電子守恒法進(jìn)展多池串聯(lián)相關(guān)計(jì)算一、單項(xiàng)選擇題2 有人設(shè)想利用電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝化劑NO，所用裝置如下圖，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是2 圖中的甲池為電解池，乙池為原電池2 B．a(chǎn)極發(fā)生的電極反響為SO2－2e－＋2HO===SO2－＋4H2 2 5 2 4 2 2 C．NO在c極上產(chǎn)生，c極的電極反響為NO－2e－＋HO===NO＋2H2 5 2 4 2 2 2D2.24LSO時(shí)，假設(shè)要維持硫酸的濃度不變則應(yīng)補(bǔ)充水11.6mL2以下圖為肯定條件下承受多孔惰性電極的儲(chǔ)氫電池充電裝置〔無(wú)視其他有機(jī)物。儲(chǔ)氫裝置的電流效率×100%，以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)A．承受多孔電極增大了接觸面積，可降低電池能量損失B．過(guò)程中通過(guò)C-H鍵的斷裂實(shí)現(xiàn)氫的儲(chǔ)存C．生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反響式為CH+6e-+6H+===CH

．．．66 612D．假設(shè)=75%，0.8mol如圖是一套電化學(xué)裝置，對(duì)其有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔 〕裝置A是原電池，裝置B是電解池B．反響一段時(shí)間后，裝置B中溶液pH增大C．a(chǎn)1molCH4，d4mol氣體3D．a(chǎn)通入C2H6C2H6-14e-+18OH-=2CO2-+12H2O34．堿性硼化釩(VB4VB＋11O2 224BO＋2VO4．堿性硼化釩(VB4VB＋11O2 224BO＋2VO23 25A．VB2VB＋11HA．VB2VB＋11HO–22eVO＋2BO＋22H+2 2 2 25 232電解過(guò)程中，b電極外表先有紅色物質(zhì)析出，然后有氣泡產(chǎn)生假設(shè)B200mL，則CuSO0.05mol/L4燒杯A中盛放0.1mol/L的H2SO4溶液，燒杯B中盛放0.1mol/L的的CuCl2溶液〔兩種溶液均足量，組成的裝置如下圖。以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是〔 〕A．A為原電池，B為電解池B．A為電解池，B為原電池C．當(dāng)A0.1mol氣體時(shí)，B0.1molD．經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，B燒杯中溶液的濃度減小據(jù)報(bào)道，我國(guó)擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車將在北京奧運(yùn)會(huì)期間為運(yùn)發(fā)動(dòng)供給效勞。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液，以下有關(guān)該電池的表達(dá)不正確的選項(xiàng)是〔〕A．正極反響式為：O2+2H2O+4e-====4OH-B．工作一段時(shí)間后，電解液中KOH的物質(zhì)的量不變C．該燃料電池的總反響方程式為：2H2+O2====2H2OD．用該電池電解CuCl22.24LCl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)0.1mol電子轉(zhuǎn)移甲、乙兩個(gè)電解池均以Pt為電極，且相互串聯(lián)，甲池盛有AgNO3溶液，乙池中盛有肯定量的某鹽溶液，通電一段時(shí)間后，測(cè)得甲池中某電極質(zhì)量增加2.16g，乙池中某電0.24g金屬，則乙池中溶質(zhì)可能是〔〕A．KNO3 B．MgSO4 C．CuSO4 D．Na2SO4某化學(xué)課外活動(dòng)小組擬用鉛蓄電池為直流電源，進(jìn)展電絮凝凈水的試驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置如下圖，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是〔〕C2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑A．X電極質(zhì)量減輕，C2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑D．每消耗103.5gPb，理論上電解池陰極上有1molH2生成9．電化學(xué)在日常生活中用途廣泛，圖甲是原電池，電池總反響為MgClOH

OClMg(OH)2

，圖乙是電解池，用于含Cr2

O2的工業(yè)廢水的7處理。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是( )圖甲中發(fā)生的氧化反響是Mg2eMg2圖乙中惰性電極作電解池的陰極，電極棒上有H放出2圖乙中CrO22 7

向惰性電極移動(dòng)，該極四周有Cr(OH) 生成3假設(shè)圖甲作為圖乙的電源，當(dāng)消耗3.6g鎂時(shí)，理論上也消耗8.4g鐵二、多項(xiàng)選擇題25%25%5LiMn2O4+Si5Li0.12Mn2O4+Li4.4Si，LiPF6純液體作電解質(zhì)，以下有關(guān)說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔 〕放電時(shí)的負(fù)極反響為L(zhǎng)i﹣e﹣=Li+假設(shè)用該電池電解水，陰極生成3.52gO2，則該電池負(fù)極質(zhì)量削減0.77gC．鋰離子電池充電時(shí)的陰極反響為Si+4.4e-+4.4Li+=Li4.4SiD．放電時(shí)電解質(zhì)LiPF6水溶液中的Li+移向正極三、綜合題完成以下填空。(1)在25℃、101kPa時(shí)，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別為393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、870.3kJ/mol，則2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的△H= 。(2)溫度為T時(shí)，在2L的密閉容器中參加2.0molSO2和1.0molO2發(fā)生反響，到達(dá)平衡時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗紩r(shí)的0.7倍。該反響的平衡常數(shù)為 。在肯定體積pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴參加肯定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液，當(dāng)溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀時(shí)，溶液pH＝11。假設(shè)反響后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積之和，則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液 利用如下圖的電解裝置，可將霧霾中的NO、SO2轉(zhuǎn)化為硫酸銨，從而實(shí)現(xiàn)廢氣的回收再利用。通入NO的電極反響式為 ；假設(shè)通入的NO體積為4.48L(標(biāo)況下)，則理論上另一電極通入SO2的物質(zhì)的量應(yīng)為 。以下圖是一個(gè)化學(xué)過(guò)程的示意圖，請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：〔1〕圖中甲池是 裝置，乙池是 裝置?！?〕D電極的名稱是 ，A電極的名稱是 。通入O2的電極的電極反響式為 ，通入CH4的電極的電極反響式為 。丙池中反響的化學(xué)方程式為 。當(dāng)乙池中B〔Ag〕極的質(zhì)量增加4.32g時(shí)，甲池中理論上消耗O2 mL〔標(biāo)準(zhǔn)狀況下。參考答案1．B【解析】【分析】【詳解】依據(jù)圖示，圖中的甲池相當(dāng)于燃料電池，為原電池，乙池的兩極均為惰性電極，為電解池，故A錯(cuò)誤；甲池相當(dāng)于燃料電池，為原電池，通入二氧化硫的為負(fù)極，發(fā)生氧化反響，生成硫酸，因此a極發(fā)生的電極反響為SO2－2e－＋2H2O=SO42－＋4H＋，故B正確；cdNO4放電生成NO5NO4-2+2HNO=22O+2+，故C錯(cuò)誤；2.24L2.24LSO2的物質(zhì)的量n(SO2)=22.4L/mol=0.1mol，電池的負(fù)極反響式為：4SO2-2+22O=4+SO20.2mo0.1mo0.1mol98g/mol=9.8，消耗水的質(zhì)量為0.2mol18g/mol=3.60.2mo0.2g49.8g設(shè)補(bǔ)充xmLH2O，則9.8gx1g/mL3.6g0.2g

×100%=50%，解得：x=13.6mLD錯(cuò)誤；應(yīng)選B。【點(diǎn)睛】此題的難點(diǎn)為D正極區(qū)。2．B【解析】【詳解】多孔電極可增大電極與電解質(zhì)溶液接觸面積，降低能量損失，故A正確；該過(guò)程苯被復(fù)原為環(huán)己烷，C-H鍵沒(méi)有斷裂，形成的C-H鍵，故B錯(cuò)誤；儲(chǔ)氫是將苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷，電極反響式為C6H6+6e-+6H+===C6H12，故C正確；依據(jù)圖示，苯加氫發(fā)生復(fù)原反響生成環(huán)己烷，裝置中左側(cè)電極為陽(yáng)極，依據(jù)放電挨次，2H2O-4e-=O2↑+4H+1.6molO26.4mol，依據(jù)陰陽(yáng)得失電子守恒，陰極得到電子總數(shù)為6.4mol，假設(shè)η=75%，則生成苯消耗的電子數(shù)為6.4mol×75％=4.8mol，苯發(fā)生的反響CH+6e-+6H+===CH，參與反響的苯的物質(zhì)的量為66 6124.8mol/6=0.8mol，故DB。3．B【解析】【分析】由裝置圖可知A應(yīng)為燃料電池裝置，則B為電解池裝置，電解硫酸溶液時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反響生成氧氣，陰極發(fā)生復(fù)原反響生成氫氣，實(shí)質(zhì)為電解水，硫酸濃度增大，pH減小，A中，負(fù)極發(fā)生氧化反響，正極發(fā)生復(fù)原反響，以此解答該題。【詳解】A．由裝置圖可知A消耗氣體，應(yīng)為燃料電池裝置，則B生成氣體，為電解池裝置，故A正確；B．電解硫酸溶液時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反響生成氧氣，陰極發(fā)生復(fù)原反響生成氫氣，實(shí)質(zhì)為電解水，硫酸濃度增大，pH減小，故B錯(cuò)誤；C．由元素化合價(jià)可知，a1molCH4，應(yīng)生成碳酸鉀，則失去電子8mol，為原電池的負(fù)極，則d4mol，故C正確；3Da口通入C2H6CH-14+18O=2CO2+12O，3故D正確；故答案選B。【點(diǎn)睛】明確原電池正負(fù)極和電解池陰陽(yáng)極上發(fā)生的電極反響是解此題關(guān)鍵寫(xiě)。4．D【解析】【分析】2硼化釩-空氣燃料電池中，VB4VB＋211O211O24BO＋2VOc23 25氧氣相連的b為陽(yáng)極，氫氧根失電子發(fā)生氧化反響，據(jù)此分析計(jì)算。【詳解】【解析】【解析】2 A、負(fù)極上是VB失電子發(fā)生氧化反響，則VB2 2VB+22OH--22e-=VO+2BO+11HO，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、外電路中電子由VB

電極流向陰2 2 5 2 3 2 2cB錯(cuò)誤；Cb選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D0.04mol電子時(shí)，B裝置內(nèi)與氧氣相連的b為陽(yáng)極，氫氧0.01mol0.448L氣體即

0.448L

=0.02mol，則陰極也產(chǎn)生22.4L/mol0.01moL的氫氣，所以溶液中的銅離子為0.04?0.01×2=0.01mol，則CuSO

溶液的物質(zhì)的量濃2 4度為0.01=0.05mol/LD正確；答案選D。0.2【點(diǎn)睛】此題考察原電池及其電解池的工作原理，題目難度不大，此題留意把握電極反響式的書(shū)寫(xiě)，利用電子守恒計(jì)算。5．B【解析】【分析】A中發(fā)生反響為Fe+2H+=Fe2++H↑，B中為惰性電極電解氯化銅溶液，發(fā)生反響CuCl22AFeCA中發(fā)生反響為Fe+2H+=Fe2++H↑，B中為惰性電極電解氯化銅溶液，發(fā)生反響CuCl222Cu+Cl↑，據(jù)此解答。2【詳解】AFe、C、稀硫酸構(gòu)成原電池，A、B相連，A裝置為B裝置供給電能，所以B為電解池，A項(xiàng)正確；由A項(xiàng)分析知，A為原電池，B為電解池，B項(xiàng)錯(cuò)誤；A中C上有氫氣生成，其電極反響式為：2H++2e-=H2↑A0.1mol氣體時(shí)，0.2mol電子，B中陽(yáng)極上氯離子失電子生成氯氣，其電極反響式為：2Cl--2e-=Cl2↑，當(dāng)0.2mol0.1mol，所以A和B中生成氣體的物質(zhì)的量一樣，C項(xiàng)正確；B中為惰性電極電解氯化銅，所以一段時(shí)間后，B燒杯中溶液的濃度會(huì)減小，D項(xiàng)正確；答案選B。6．D【分析】氫氧燃料堿性電池中，通入氫氣的一極為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反響，電極反響式為H2+2OH--2e-==2H2O，通入氧氣的一極為電池的正極，發(fā)生復(fù)原反響，電極反響式為O2+2H2O+4e-====4OH-，反響的總方程式為2H2+O2==2H2O，結(jié)合氧氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算。【詳解】正極上氧氣得電子發(fā)生復(fù)原反響，電極反響式為O2+2H2O+4e-==4OH-，所以A選項(xiàng)是正確的；溶液中鉀離子沒(méi)有參與反響，依據(jù)原子守恒知，KOH的物質(zhì)的量不變，所以B選項(xiàng)是正確的；負(fù)極電極反響式為H2+2OH--2e-==2H2O，正極電極反響式為O2+2H2O+4e-==4OH-，反響2H2+O2==2H2O，所以C選項(xiàng)是正確的；用該電池電解CuC22.24LC2n(C)=0.1mo2C--2=Cl2↑，0.2mol，故D錯(cuò)誤。答案選D。7．C【解析】【詳解】甲、乙兩個(gè)電解池均以Pt為電極，且相互串聯(lián)，甲池盛有AgNO3溶液，乙池中盛有肯定量的某鹽溶液，通電一段時(shí)間后，測(cè)得甲池中某電極質(zhì)量增加2.16g，即析出Ag單質(zhì)的質(zhì)量2.16g2.16g，n〔Ag〕108g/mol=0.02mol，則電路中通過(guò)的電子的物質(zhì)的量為；乙池中某電極上析出0.24g金屬，說(shuō)明該金屬陽(yáng)離子的氧化性強(qiáng)于H+，即該金屬的金屬活動(dòng)性在H之后，而K、Mg、Na的金屬活動(dòng)性都在H；乙池中某電極上析出0.24g金屬，說(shuō)明該金屬陽(yáng)離子的氧化性故答案C。8．B【分析】2Al-6=2Al3+生，說(shuō)明有局部氫氧根離子放電，鐵電極上水得電子作陰極，電極反響為：4 6H2O+6e-=3H2↑+6OH-，鉛蓄電池中X與陰極鐵相連，作負(fù)極，負(fù)極上發(fā)生的反響是Pb+SO2--2e-=PbSO，Y4 PbO2+4H++SO2-+2e-=PbSO+2H

O，串聯(lián)電路中各電極轉(zhuǎn)移電子相等，據(jù)此分析解答。4 4 2【詳解】蓄電池中兩電極都生成硫酸鉛，因此兩個(gè)電極的質(zhì)量都增加，A錯(cuò)誤；2Al+6H2O2Al(OH)3(膠體)+3H2↑鋁電極失電子作陽(yáng)極，電極反響為：2Al-6e-=2Al3+，在鋁外表有氧氣產(chǎn)生，說(shuō)明有局部氫OAl和2OB正確；C.陽(yáng)極鋁電極反響為：2Al-6e-=2Al2Al+6H2O2Al(OH)3(膠體)+3H2↑D.n(Pb)=

103.5g程：2H2OO2↑+2H2↑，C錯(cuò)誤；207g/mol=0.5mol程：2H2OO2↑+2H2↑，C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.5mol×2=1mol，依據(jù)串聯(lián)電路中電子轉(zhuǎn)移守恒，則電解池的陰極上反響產(chǎn)生H20.5mol，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是B?！军c(diǎn)睛】極以及鋁電極上產(chǎn)生氧氣是求解此題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反響式的書(shū)寫(xiě)。9．C【解析】【詳解】甲是原電池，由電池總反響可知，Mg失電子發(fā)生氧化反響，作負(fù)極，負(fù)極反響為Mg2eMg2，故A正確；圖乙為電解池，惰性電極與電源負(fù)極相連，作電解池的陰極，陰極反響式是2HO+2e-=H2 2

+2OH-，所以電極棒上有氫氣生成，故B正確；電解池中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，CrO2向陽(yáng)極Fe電極移動(dòng)，與亞鐵離子發(fā)生氧化復(fù)原反2 7應(yīng)生成的C3與惰性電極四周的OH結(jié)合轉(zhuǎn)化成Cr(OH) 沉淀而除去，故C錯(cuò)誤；3串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，假設(shè)圖甲中3.6g鎂溶解，電極反響式為Mg2eMg2，圖乙陽(yáng)極反響式是Fe2eFe2，則圖乙中溶解nFenMg確；應(yīng)選C?！军c(diǎn)睛】

3.6g 0.15molmFe0.15mol56g/mol8.4g，故D正24g/mol上發(fā)生的反響是解此題關(guān)鍵，留意：圖乙中陽(yáng)極上Fe失電子而不是溶液中陰離子失電子，陽(yáng)極生成的亞鐵離子要復(fù)原CrO2，題目難度不大。2 710．AC【解析】【詳解】依據(jù)放電時(shí)的電池反響，負(fù)極上是失電子的氧化反響，Li﹣e-=Li+，故A正確；3.52g即0.22mol24O﹣4HO+O2，轉(zhuǎn)移電子是0.88moL﹣=L+0.88mol7g/mol=6.16，故B錯(cuò)誤；鋰離子電池充電時(shí)，陰極發(fā)生得電子的復(fù)原反響，陰極反響為Si+4.4e-+4.4Li+=Li4.4Si，故C正確；D．LiPF6純液體作電解質(zhì)，不是水溶液，故D錯(cuò)誤；故答案為：AC?！军c(diǎn)睛】〔俗稱而可充電型鋰電池又稱之為鋰離子電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中，Li+在兩個(gè)電極之間來(lái)回嵌入和脫嵌：充電時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解11．-488.3kJ∕mol 1620 1：4 NO+6H++5e-=NH4++H2O 0.5mol【解析】【分析】依據(jù)燃燒熱寫(xiě)出熱化學(xué)方程式，再利用蓋斯定律來(lái)計(jì)算反響2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反響熱；利用三段式法，設(shè)參與反響的SO2物質(zhì)的量，用平衡狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)Ba(OH)2和NaHSO41：1pH和溶液體積換算物質(zhì)的量列式計(jì)算；依據(jù)電解裝置分析，通入NO的電極連接外電源負(fù)極，則該電極為電解4池陰極，電解池陰極發(fā)生復(fù)原反響，NO轉(zhuǎn)化為NH+，H+參與電極反響，據(jù)此寫(xiě)出電極方程式，依據(jù)電子守恒計(jì)算。據(jù)此分析。4【詳解】在2101kPaC(sH2(gCCOOH(l的燃燒熱分別為393.5kmo285.8kJmo、1870.3kJ∕mol，則H2(g)+2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ∕mol (1)C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ∕mol(2)CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-870.3kJ∕mol(3)由蓋斯定律可以知道，(1)×2+(2)×2-(3)可得反響2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)-488.3kJ∕mol；溫度為T2L2.0molSO21.0molO2發(fā)生反響，到達(dá)平衡時(shí)容0.7倍，用三段式法設(shè)反響的SO2的物質(zhì)的量：2SO2

(g)

(g) 2SO2

(g)3起始(mol)： 2 1 0轉(zhuǎn)化(mol)： 2x x 2-2x 1-x

，該反響是恒溫恒容下的反響，依據(jù)反響前后22x1x2x0.7，x0.9，則化學(xué)平衡常數(shù)211.822 2K

1620，答案為：1620；0.2 0.1( )2 2 2pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-2mol∕L，設(shè)溶液體積為aL，則氫氧根離子物質(zhì)的量為10-×amo；當(dāng)溶液中的Ba2恰好完全沉淀時(shí)，依據(jù)反響B(tài)a(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH，反響的硫酸氫鈉物質(zhì)的量為0.5a×10-2mol；設(shè)硫酸氫鈉溶液體積為bL，混合后溶液pH=11，得溶液中氫氧根離子濃度為10-3mol∕L，堿過(guò)量；a1020.5a102依據(jù)公式得： 103，a：b=1：4；答案為：1：4；ab依據(jù)電解裝置，SO2轉(zhuǎn)化為硫酸根離子，說(shuō)明NO轉(zhuǎn)化為NH4+，即NO在陰極發(fā)生復(fù)原反響NO+6H++5e-=NH

++HO，陽(yáng)極反響式為SO+2HO-2e-=4H++SO2-NO體積為4 2 2