2016届高考化学总复习 专题讲座六 多池串联组合装置的解题方法课时作业

课时作业(二十六)多池串联组合装置的解题方法一、选择题1将以下图所示实验装置的K闭合，以下判断正确的选项是()ACu电极上发生复原反响B电子沿ZnabCu路径流动C片刻后甲池中c(SO)增大D片刻后可观察到滤纸b点变红色解析：将装置中K闭合，该装置构成原电池，其中Zn电极上发生氧化反响，Cu电极上发生复原反响，故A正确；电子沿Zna，在a上溶液中的H得到电子，在b上溶液中的OH失去电子，电子不能直接由ab，故B错误；该装置工作过程中，甲、乙两烧杯中的SO的浓度都不改变，只是盐桥中的Cl和K分别向甲、乙两烧杯中移动，故C错误；在b处溶液中的OH失去电子，c(OH)减小，c(H)增大，b处滤纸不可能变红色，故D错误。答案：A2(2021年高考海南卷)如下图的电解池和中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重bc(H)，溶液显碱性，所以Y电极附近溶液变红色。所以只有A选项正确。答案：A3、Na2SO3的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨。铅蓄电池的总反响为：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)，通电时a电极质量增加，以下说法正确的选项是()A电路中通过1 mol电子时，Y电极质量增加48 gB放电时铅蓄电池负极的电极反响式为：PbO2(s)4H(aq)SO(aq)4e=PbSO4(s)2H2O(l)Cc、d电极产生气体的物质的量之比为12DX极为负极解析：a极质量增加，即析出了Ag，a为阴极，那么Y为负极，X为正极，D项错；B项，所写电极反响式为正极的电极反响式；C项，c为阴极放出H2，d为阳极放出O2，物质的量之比为21。答案：A5空间实验室“天宫一号的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。以下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的选项是()A当有0.1 mol电子转移时，a极产生标准状况下1.12 L O2Bb极上发生的电极反响是：4H2O4e=2H24OHCc极上发生复原反响，B中的H可以通过隔膜进入ADd极上发生的电极反响是：O24H4e=2H2O解析：由图可知a为阴极、b为阳极、气体X为H2、气体Y为O2，c为正极、d为负极。正极、阴极发生复原反响，负极、阳极发生氧化反响，A项、B项、D项错误；在原电池中阳离子移向正极，C项正确。答案：C6用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置图如下图，以下说法中正确的选项是()A燃料电池工作时，正极反响为：O22H2O4e=4OHBa极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出Ca极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出Da、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等解析：氢氧燃料电池的电解质溶液呈酸性，故正极反响式为O24H4e=2H2O，负极反响式：2H24e=4H，A项错误；a极是阳极，b极是阴极，a极逐渐溶解，b极上有铜析出，B项错误；电解精炼铜，a极发生反响：Cu2e=Cu2，b极发生反响：Cu22e=Cu，C项正确；a极发生反响：4OH4e=O22H2O，电池中H2发生反响：H22e=2H，根据电子守恒，在相同条件下a极产生的O2是电池消耗H2体积的，D项错误。答案：C7(2021年杭州模拟)假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。为各装置中的电极编号。以下说法错误的选项是()A当K闭合时，A装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源B当K断开时，B装置锌片溶解，有氢气产生C当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为；D当K闭合后，A、B装置中pH变大，C、D装置中pH不变解析：K闭合时B为原电池，作电源。答案：A8某同学按以下图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当K闭合时，SO从右向左通过交换膜移向A极。以下分析正确的选项是()A溶液中c(A2)减小BB极的电极反响：B2e=B2CY电极上有H2产生，发生复原反响D反响初期，X电极周围出现白色胶状沉淀解析：K闭合时左池为原电池，SO移向负极，即A为负极，B为正极，X为阴极，H在X极上得电子生成H2，使X附近溶液逐渐呈碱性生成Al(OH)3白色沉淀。答案：D9.(2021年扬州调研)如下图，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。当闭合开关S后，以下表述正确的选项是()A电流表指针不发生偏转BAl、Pt两极有H2产生C甲池pH减小，乙池pH不变DMg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反响答案：D10工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如下图。以下说法不正确的选项是()：Ni2在弱酸性溶液中发生水解氧化性：Ni2(高浓度)HNi2(低浓度)A碳棒上发生的电极反响：4OH4e=O22H2OB电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小C为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pHD假设将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，那么电解总反响式发生改变解析：由题图知，碳棒与电源正极相连，是电解池的阳极，电极反响为4OH4e=2H2OO2；镀镍铁棒与电源负极相连，是电解池的阴极，电极反响为Ni22e=Ni。电解过程中为平衡A、C中的电荷，A中的Na和C中的Cl分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中，这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大。因Ni2在弱酸性溶液中易发生水解，且氧化性：Ni2(高浓度)HNi2(低浓度)，故为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH。假设将题图中阳离子膜去掉，由于放电顺序ClOH，那么Cl移向阳极放电：2Cl2e=Cl2，电解总反响式会发生改变。答案：B二、非选择题11.铅蓄电池的工作原理为PbPbO22H2SO42PbSO42H2O，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2 g。请答复以下问题。(1)A是铅蓄电池的_极，铅蓄电池正极反响式为_，放电过程中电解液的pH_(填“减小“增大或“不变)。(2)Ag电极的电极反响式是_，该电极的电极产物共_g。(3)Cu电极的电极反响式是_，CuSO4溶液的浓度_(填“减小“增大或“不变)。(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线那么x表示_。a各U形管中产生的气体的体积b各U形管中阳极质量的减少量c各U形管中阴极质量的增加量解析：根据在电解过程中铁电极质量减少可判断A是电源的负极，B是电源的正极，电解时Ag极做阴极，电极反响式为2H2e=H2，Fe作阳极，电极反响式为Fe2e=Fe2，左侧U形管中总反响式为Fe2H=Fe2H2。右侧U形管相当于电镀装置，Zn电极作阴极，电极反响式为Cu22e=Cu，铜电极做阳极，电极反响式为Cu2e=Cu2，电镀过程中CuSO4溶液的浓度保持不变，根据上述分析可得答案。答案：(1)负PbO24HSO2e=PbSO42H2O增大(2)2H2e=H2(3)Cu2e=Cu2不变(4)b12新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如下图。答复以下问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反响分别为_。(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是_，电解氯化钠溶液的总反响方程式为_。(3)假设每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反响完全，那么理论上通过电解池的电量为_(法拉第常数F9.65104 C/mol，列式计算)，最多能产生的氯气体积为_L(标准状况)。解析：(1)总反响式为：CH42O22OH=CO3H2O，正极反响式为2O24H2O8e=8OH，那么负极反响式由总反响式减正极反响式得到；(2)由图可看出一二两池为串联的电源，其中甲烷是复原剂，所在电极为负极，因而与之相连的b电极为阴极，产生的气体为氢气；(3)1 mol甲烷氧化失去电子8 mol，电量为896 500 C，因题中虽有两个燃料电池，但电子的传递只能用一个池的甲烷量计算，1 L为1/22.4 mol，可求电量；甲烷失电子是Cl失电子数的8倍，那么得到氢气为4 L(CH48Cl4Cl2)答案：(1)2O24H2O8e=8OHCH410OH8e=CO7H2O(2)H22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(3)89.65104 Cmol13.45104 C4 L