第17講 化學(xué)反應(yīng)與電能-9-2024版高考完全解讀 化學(xué)

第五章化學(xué)反應(yīng)與能量

第17講化學(xué)反應(yīng)與電能

1.（2022?廣東卷?16）科學(xué)家基于CL易溶于CC"的性質(zhì)，發(fā)展了一種無(wú)需離子交

換膜的新型氯流電池，可作儲(chǔ)能設(shè)備（如圖）。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為

，

NaTi2(PO1)3+2Na+2e

下列說(shuō)法正確的是（

A.充電時(shí)電極b是陰極

B.放電時(shí)NaCl溶液的pH減小

C.放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大

D.每生成1molCL,電極a質(zhì)量理論上增加23g

答案：C

解析：由題給充電時(shí)電極a的反應(yīng)式可知，充電時(shí)電極a發(fā)生得電子的還原反應(yīng),

作陽(yáng)極，則電極b作陽(yáng)極,A錯(cuò)誤;結(jié)合題給裝置圖可知，充電時(shí)，電極b上發(fā)生反

應(yīng)：2C「-2e-CLt,放電時(shí)，電極b作正極，發(fā)生反應(yīng):S+2e—2C1,電極a發(fā)生

反應(yīng)XaJi/POO-Se'_NaTi2（P03+2Na：0H、H均不參與反應(yīng)，只是NaCl溶液濃度

發(fā)生變化,NaCl溶液呈中性，則NaCl溶液的pH不變,B錯(cuò)誤;結(jié)合B項(xiàng)分析可知，放

電時(shí),a電極放出Na＞電極Ch得電子轉(zhuǎn)化成C1,所以NaCl溶液的濃度會(huì)增大,C

正確;根據(jù)關(guān)系式:S~2e~2Na'可知每生成1molCh,電極a有2molN5嵌入故

理論上a電極增加的質(zhì)量應(yīng)為2molX23g?mo『=46g,D錯(cuò)誤。

2.（2022?浙江1月選考?2l）pH計(jì)是一種采用原電池原理測(cè)量溶液pH的儀器。

如圖所示，以玻璃電極（在特制玻璃薄膜球內(nèi)放置已知濃度的HC1溶液,并插入

Ag-AgCl電極）和另一Ag-AgCl電極插入待測(cè)溶液中組成電池,pH與電池的電動(dòng)勢(shì)

￡’存在關(guān)系:川二震。下列說(shuō)法正確的是（

Ag-AgCl電極

(O.lmol-L-'HCI)'二Ag-AgCl電極

~(3.0BMJI-L'KCI；

密封膠卷-細(xì)孔陶瓷

玻璃薄膜球

待測(cè)溶液+

A.如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢(shì)低，則該電極反應(yīng)式為AgCl(s)+e—

Ag(s)+Cl(0.1mol?Ll)

B.玻璃膜內(nèi)外氫離子濃度的差異不會(huì)引起電動(dòng)勢(shì)的變化

C.分別測(cè)定含已知pH的標(biāo)準(zhǔn)溶液和未知溶液的電池的電動(dòng)勢(shì)，可得出未知溶液的

pH

D.pH計(jì)工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

答案：C

解析：本題考查濃差電池的工作原理。如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢(shì)低,則該極

為負(fù)極，應(yīng)發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),A錯(cuò)誤;由題干中pH與月的關(guān)系可知，玻璃膜內(nèi)

外氫離子濃度的差異會(huì)引起電動(dòng)勢(shì)的變化,B錯(cuò)誤根據(jù)公式，若知道電動(dòng)勢(shì)的差值,

則可以計(jì)算未知溶液的PH,C正確;pH計(jì)采用的是原電池原理,因此是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化

為電能,D錯(cuò)誤。

3.(2022?湖北卷74)含磷有機(jī)物應(yīng)用廣泛。電解法可實(shí)現(xiàn)由白磷直接制備

Li[P(CN)J過(guò)程如圖所示(M。為甲基)。下列說(shuō)法正確的是()。

------[?]--------

2Me3SiCN+LiOH

HO(SiMe,)2

一

石LiCN+HCN

鉗

墨

.電

電

XcNJ-極

極

、i[P(CN)JI

A.生成1molLi[P(CN)J理論上外電路需要轉(zhuǎn)移2mol電子

B.陰極上的電極反應(yīng)為R+8CN~-4e-：~4[P(CN)2]

C.在電解過(guò)程中CN向鉗電極移動(dòng)

D.電解產(chǎn)生的心中的氫元素來(lái)自LiOll

答案：D

解析：石墨電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì):PLLi[P(CN)J化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)，所以

石墨電極為陽(yáng)極,對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為P.+8CN-4e——4[P(CN)2]，則生成1niol

Li[P(CN)J理論上外電路需要轉(zhuǎn)移1mol電子,A錯(cuò)誤;陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)該得

電子R+8CN-4e4p(CN)2]為陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng),E錯(cuò)誤;石墨電極上P4->Li[P(CN)2]

發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，珀電極為陽(yáng)極,CN應(yīng)該向陽(yáng)極移動(dòng)，即移向石墨電極,C錯(cuò)誤；

由題圖可知HCN在陰極放電，產(chǎn)生CN和“，而IICN中的H來(lái)自Li()H,則電解產(chǎn)生的

乩中的氫元素來(lái)自LiOH,D正確。

4.(2021?河北卷?9)卜02電池結(jié)構(gòu)如圖,a和b為兩個(gè)電極，其中之一為單質(zhì)餌片。

關(guān)于該電池，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。

A.隔膜允許K通過(guò),不允許通過(guò)

B.放電時(shí)，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極;充電時(shí),b電極為陽(yáng)極

C.產(chǎn)生1Ah電荷量時(shí)，生成K0」的質(zhì)量與消耗(力的質(zhì)量比值約為2.22

D.用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時(shí)，鉛酸蓄電池消耗0.9g水

答案：D

解析:由題圖可知,b電極上轉(zhuǎn)化為K0〃則b電極為電池正極,a電極為電池負(fù)極K

通過(guò)隔膜由a電極向b電極遷移,為避免0,氧化K電極。不能通過(guò)隔膜,A說(shuō)法正

確;放電時(shí)，電流由正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極，即由b電極經(jīng)導(dǎo)線流向a電極，充電時(shí),b電

極接外接電源的正極,b電極為陽(yáng)極,B說(shuō)法正確;產(chǎn)生1Ah電荷量時(shí)，生成地與消

耗Q的質(zhì)量比為71：32-2.22:LC說(shuō)法正確;消耗3.9g鉀時(shí)，轉(zhuǎn)移0.1mole；

鉛酸蓄電池消耗0.1molH。其質(zhì)量為1.8g,D說(shuō)法錯(cuò)誤。

5.(2022?北京朝陽(yáng)區(qū)六校聯(lián)考)已知：1。3在酸性溶液中被氧化為晨離子反應(yīng)方

程式為IO3+5T+6H-?3I2+3H20O研究Na2s0?溶滿口KI0,溶液反應(yīng)的過(guò)程,裝置如

圖所示。實(shí)驗(yàn):開(kāi)關(guān)K閉合后，電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況如表所示。

期性往復(fù)

多次

⑴t.,s時(shí)取b極區(qū)溶液并向其中加入鹽酸酸化的Back溶液,現(xiàn)象是_。

答案：生成白色沉淀

解析：開(kāi)關(guān)K閉合后，指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說(shuō)明與發(fā)生了氧化還原反應(yīng),SO,被

氧化為SO"3s時(shí)S01完全反應(yīng),b極區(qū)溶液為硫酸鈉溶液，故加入鹽酸酸化的

BaCk溶液，會(huì)產(chǎn)生難溶于鹽酸的白色沉淀硫酸鋼。

⑵0~bs時(shí),取少量a極區(qū)溶液于試管中,滴加淀粉溶液，溶液變藍(lán);直接向a極區(qū)

滴加淀粉溶液，溶液未變藍(lán)。則1。3在a極放電的產(chǎn)物是o

答案：I

解析：s時(shí),取少量a極區(qū)溶液于試管中,滴加淀粉溶液，溶液變藍(lán)，而直接向a

極區(qū)滴加淀粉溶液，溶液未變藍(lán)，說(shuō)明1。3在"極放電生成了1，生成的1與1。3反

應(yīng)生成了I2o

⑶結(jié)合反應(yīng)解釋為，S時(shí)指針回到"0〃處的原因:—。

答案：此時(shí)用極區(qū)發(fā)生反應(yīng):1。3+51+6H'——3l2+3H。外電路無(wú)電流通過(guò)

解析論工s時(shí)用極區(qū)的還原產(chǎn)物1與過(guò)量的IO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)：1。3+51+6H'

:-3k+3IM）,外電路無(wú)電流通過(guò)。

6.（1）（2021?重慶卷?17節(jié)選）硫酸銅參比電極具有電位穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)?？捎糜谕寥?/p>

環(huán)境中鋼質(zhì)管道的電位監(jiān)測(cè)。測(cè)量的電化學(xué)原理如圖1所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：

,-———一—

電位

I計(jì)

參比電CuSO4

幽-溶液

放大：CuS()4-5H,Oi

①負(fù)極的電極反應(yīng)式為O

②測(cè)量后參比電極中CuSO,溶液的濃度（填"變大〃"變小"或"不變〃）。

答案：①Fe-2e=—Fe"②不變

解析：①根據(jù)題中信息判斷，電位監(jiān)測(cè)時(shí)，鋼質(zhì)管道發(fā)生腐蝕，負(fù)極反應(yīng)式為Be-2e

——Fe:②根據(jù)題中裝置圖分析，裝置內(nèi)存在CuSD,i?5Ho放電過(guò)程中,CuSOi溶液

濃度始終保持不變。

⑵人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素［CO(NHJJ原理如圖2

所示。

若兩極共收集到氣體13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)廁除去的尿素為g(忽略氣體的

溶解)。

答案：7.