第四章 作業(yè)41　電化學(xué)計算模型　多池、多室裝置

作業(yè)41電化學(xué)計算模型多池、多室裝置(選擇題1～8題，每小題6分，9～12題，每小題8分，共80分)題組一電解池與原電池的綜合應(yīng)用1.如圖，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中，下列分析錯誤的是()A．閉合K1構(gòu)成原電池，閉合K2構(gòu)成電解池B．閉合K1，鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋C．閉合K2，鐵棒不會被消耗D．閉合K1，石墨棒周圍溶液pH逐漸減小2．(2024·黑龍江、吉林1月適應(yīng)性測試)如圖，b為H＋/H2標(biāo)準(zhǔn)氫電極，可發(fā)生還原反應(yīng)(2H＋＋2e－=H2↑)或氧化反應(yīng)(H2－2e－=2H＋)，a、c分別為AgCl/Ag、AgI/Ag電極。實驗發(fā)現(xiàn)：1與2相連a電極質(zhì)量減小，2與3相連c電極質(zhì)量增大。下列說法正確的是()A．1與2相連，鹽橋1中陽離子向b電極移動B．2與3相連，電池反應(yīng)為2Ag＋2I－＋2H＋=2AgI＋H2↑C．1與3相連，a電極減小的質(zhì)量等于c電極增大的質(zhì)量D．1與2、2與3相連，b電極均為e－流出極題組二離子交換膜電化學(xué)裝置的分析3．催化還原二氧化碳是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一，中國科學(xué)家設(shè)計出如圖裝置實現(xiàn)CO2的轉(zhuǎn)化，電池總反應(yīng)為CO2＋NaCleq\o(=,\s\up7(電解))CO＋NaClO。下列說法錯誤的是()A．該裝置工作時，質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜由陽極室移向陰極室B．催化電極Ⅰ上發(fā)生的電極反應(yīng)為CO2＋2e－＋2H＋=CO＋H2OC．太陽能電池的正極為A極D．該裝置不僅還原CO2，還產(chǎn)生了次氯酸鹽4．(2023·成都高二檢測)“容和一號”鐵鉻液流電池的總反應(yīng)為Fe3＋＋Cr2＋eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Fe2＋＋Cr3＋。閉合K1，斷開K2時，工作原理如圖所示，其中a電極上涂有固態(tài)氫化鉍(BiHx)。下列說法錯誤的是()A．充電時，a電極連接電源的負極B．放電時，正極反應(yīng)式為Fe3＋＋e－=Fe2＋C．放電時，H＋從a極區(qū)移向b極區(qū)D．充電時，BiHx只起導(dǎo)電的作用題組三串聯(lián)電化學(xué)裝置的分析5．用堿性氫氧燃料電池為電源進行電解的實驗裝置示意圖如圖所示。下列說法正確的是()A．燃料電池工作時負極反應(yīng)為H2=2H＋＋2e－B．若要實現(xiàn)鐵上鍍銅，則a極是鐵，b極是銅C．若要實現(xiàn)電解精煉銅，則a極發(fā)生氧化反應(yīng)，b極上有銅析出D．a(chǎn)、b兩極均是石墨時，在相同條件下，當(dāng)電池中消耗22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2時，a極析出64g銅6．如圖為相互串聯(lián)的三個裝置，下列說法正確的是()A．甲池中A極的電極反應(yīng)式為CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋B．若利用乙池在鐵片上鍍銀，則C是鐵片C．向丙池中滴加酚酞，石墨附近溶液先變紅D．若甲池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.4LCH4，則丙池中陽極上產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.15mol題組四電化學(xué)計算的基本方法7．LiPON薄膜鋰離子電池是目前研究最廣泛的全固態(tài)薄膜鋰離子電池。其工作示意圖如圖，LiPON薄膜只允許Li＋通過，電池總反應(yīng)為LixSi＋Li1－xCoO2eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Si＋LiCoO2。下列有關(guān)說法正確的是()A．LiPON薄膜在充、放電過程中質(zhì)量發(fā)生變化B．導(dǎo)電介質(zhì)c可為Li2SO4水溶液C．放電時b極為正極，電極反應(yīng)為Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋=LiCoO2D．充電時，當(dāng)外電路通過0.2mol電子時，非晶硅薄膜上質(zhì)量減少1.4g8.用如圖所示裝置電解硫酸銅和氯化鈉的混合溶液，當(dāng)線路中有1.2mol電子通過時，甲電極增重并有4.48L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，下同)氣體生成，乙電極上生成氣體7.84L，則原溶液中硫酸銅與氯化鈉的物質(zhì)的量之比為()A．2∶1 B．4∶1C．2∶3 D．4∶3(9~12題有一個或兩個選項符合題目要求)9．(2023·武漢高二質(zhì)檢)用陰離子交換膜控制電解液中OH－的濃度制備納米Cu2O，反應(yīng)為2Cu＋H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Cu2O＋H2↑，裝置如圖，下列說法正確的是()A．電解時OH－通過交換膜向Ti極移動B．陽極反應(yīng)式為2Cu－2e－＋2OH－=Cu2O＋H2OC．陰極OH－放電，有O2生成D．Ti電極和Cu電極上生成物的物質(zhì)的量之比為2∶110．雙極膜(BP)是陰、陽復(fù)合膜，在直流電的作用下，陰、陽膜復(fù)合層間的H2O解離成H＋和OH－，作為H＋和OH－離子源。利用雙極膜電滲析法電解食鹽水可獲得淡水、NaOH和HCl，其工作原理如圖所示，M、N為離子交換膜。下列說法錯誤的是()A．Y電極與電源正極相連，發(fā)生的反應(yīng)為4OH－－4e－=O2↑＋2H2OB．M為陰離子交換膜，N為陽離子交換膜C．“雙極膜電滲析法”可用于用鹽(MX)溶液制備相應(yīng)的酸(HX)和堿(MOH)D．若去掉雙極膜(BP)，電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，兩極共得到2mol氣體11．已知H2O2是一種弱酸，在強堿溶液中主要以HOeq\o\al(－,2)形式存在?，F(xiàn)以Al-H2O2電池電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制備H2，下列說法不正確的是()A．電解過程中，電子的流向為a→d→c→bB．電池的正極反應(yīng)為HOeq\o\al(－,2)＋2e－＋H2O=3OH－C．電解時，消耗5.4gAl，則產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36LN2D．c電極是陽極，且反應(yīng)后該電極區(qū)溶液pH減小12．如圖中，甲、乙是兩個完全相同的光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置，利用它們對煤漿進行脫硫處理。下列敘述錯誤的是()A．光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置中a為負極B．石墨1上消耗1molMn2＋，甲、乙中各轉(zhuǎn)移0.5mol電子C．脫硫反應(yīng)原理為15Mn3＋＋FeS2＋8H2O=15Mn2＋＋Fe3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋D．處理60gFeS2，石墨2上消耗7.5molH＋13．(20分)鈉硫電池作為一種新型儲能電池，其應(yīng)用逐漸得到重視和發(fā)展。鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉(Na2Sx)分別作為兩個電極的反應(yīng)物，固體Al2O3陶瓷(可傳導(dǎo)Na＋)為電解質(zhì)，其反應(yīng)原理如圖甲所示：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請你判斷該電池工作的適宜溫度應(yīng)控制在__________(填字母)。A．100℃以下 B．100～300℃C．300～350℃ D．350～2050℃物質(zhì)NaSAl2O3熔點/℃97.81152050沸點/℃892444.62980(2)放電時，電極A為________極，電極B發(fā)生__________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。(3)充電時，總反應(yīng)為Na2Sxeq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋xS，則陽極的電極反應(yīng)式：_______________。(4)若把鈉硫電池作為電源，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉的混合溶液，如圖乙所示，槽內(nèi)中間用陰離子交換膜隔開。通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)