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    2022届高考化学一轮复习常考题型75浓差电池专题含解析
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    2022届高考化学一轮复习常考题型75浓差电池专题含解析

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    这是一份2022届高考化学一轮复习常考题型75浓差电池专题含解析,共18页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上,浓差电池有多种等内容,欢迎下载使用。

    注意事项:
    1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
    2.请将答案正确填写在答题卡上
    一、单选题(共15题)
    1.物质由高浓度向低浓度扩散而引发的一类电池称为浓差电池。如图是由Ag电极和硝酸银溶液组成的电池,工作时,b电极的质量不断增大,下列说法错误的是
    A.NO3ˉ由交换膜右侧向左侧迁移
    B.a极为负极,发生氧化反应
    C.交换膜左侧溶液浓度最终会大于交换膜右侧溶液浓度
    D.原电池的总反应不一定是氧化还原反应
    2.当电解质中某离子的浓度越大时,其氧化性或还原性越强。利用这一性质,有人设计出如图所示“浓差电池”(其电动势取决于物质的浓度差,是由一种物质从高浓度向低浓度转移而产生的)。实验开始先断开K1,闭合K2,发现电流计指针发生偏转。下列说法错误的是
    A.断开K1、闭合K2,一段时间后电流计指针归零,此时两池Ag+浓度相等
    B.断开K1、闭合K2,当转移0.1ml e-时,乙池溶液质量增加17.0 g
    C.当电流计指针归零后,断开K2、闭合K1,一段时间后B电极的质量增加
    D.当电流计指针归零后,断开K2、闭合K1,乙池溶液浓度增大
    3.硫含量是生铁质量的重要指标,精确测定铁水中硫含量是高炉炼铁过程中的重要任务,利用硫化物固体电解质浓差电池定硫工作原理如图所示,电池两边产生一定硫分压差时,两极会产生相应的电势,若已知某硫分压(p's2),测定其电池电势,则可通过公式计算得出另一硫分压(p"s2),从而确定铁水中的硫含量,N电极反应为S2(p"s2)+2Mg2++4e-=2MgS。下列有关该浓差电池说法正确的是
    A.M极电势比N极电势高B.该电池为电解池
    C.M极上的电极反应式:2MgS-4e-=2Mg2++S2(p"s2)D.Mg2+从左向右移动
    4.当电解质中某离子的浓度越大时,其氧化性或还原性越强,利用这一性质,有人设计出如图所示“浓差电池”(其电动势取决于物质的浓度差,是由一种物质从高浓度向低浓度转移而产生的。)其中,甲池为3 ml⸱L−1 的AgNO3溶液,乙池为1 ml⸱L−1的AgNO3溶液,A、B均为Ag 电极。实验开始先断开K1闭合K2发现电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是
    A.实验开始先断开K1,闭合K2,此时向B电极移动
    B.断开K1,闭合K2,一段时间后电流计指针归零,此时两池银离子浓度相等
    C.当电流计指针归零后,断开K2闭合K1一段时间后B电极的质量增加
    D.当电流计指针归零后,断开K2闭合K1,乙池溶液浓度增大
    5.浓差电池有多种:一种是利用物质氧化性或还原性强弱与浓度的关系设计的原电池(如图1):一种是根据电池中存在浓度差会产生电动势而设计的原电池(如图2)。图1所示原电池能在一段时间内形成稳定电流;图2所示原电池既能从浓缩海水中提取LiCl,又能获得电能。下列说法错误的是
    A.图1电流计指针不再偏转时,左右两侧溶液浓度恰好相等
    B.图1电流计指针不再偏转时向左侧加入NaCl或AgNO3或Fe粉,指针又会偏转且方向相同
    C.图2中Y极每生成1 ml Cl2,a极区得到2 ml LiCl
    D.两个原电池外电路中电子流动方向均为从右到左
    6.某浓差电池的原理示意如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl 的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法正确的是
    A.电子由X极通过外电路移向Y 极 B.电池工作时,Li+通过离子导体向右迁移
    C.负极发生的反应为:2H++2e-=H2 ↑ D.Y 极每生成1ml Cl2,外电路中通过2mle-
    7.利用右图装置进行实验,甲乙两池均为1 ml·L–1的AgNO3溶液,A、B均为Ag电极。实验开始先闭合K1,断开K2。一段时间后,断开K1,闭合K2,形成浓差电池,灵敏电流计指针发生偏转(提示:Ag+ 浓度越大,氧化性越强),下列说法不正确的是
    A.闭合K1,断开K2后,A电极增重
    B.闭合K1,断开K2后,乙池溶液中Ag+浓度增大
    C.断开K1,闭合K2后,B电极发生氧化反应
    D.断开K1,闭合K2后,NO3–向A电极移动
    8.2019年度诺贝尔化学奖授予在锂离子电池发展做出贡献的三位科学家。某浓差电池的原理示意如图所示,可用该电池从浓缩海水中提取LiCl溶液。下列有关该电池的说法不正确的是( )
    A.该装置可在提取LiCl溶液的同时得电能
    B.电子由Y极通过外电路移向X极
    C.正极发生的反应为:2H++2e—===H2↑
    D.Y极每生成22.4LCl2,有2mlLi+从b区移至a区
    9.因存在浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用如图所示装置进行实验,开始先闭合K2,断开Kl,电解一段时间后,再断开K2,闭合Kl,形成浓差电池,电流计指针偏转(Ag+浓度越大,氧化性越强)。下列说法不正确的是
    A.闭合K2,断开Kl,NO3-从左池向右池移动
    B.断开K2,闭合K1,X为正极
    C.闭合K2,断开Kl一段时间后,右池c(AgNO3)增大
    D.装置安装后若直接闭合Kl,电流计指针不发生偏转,但往左池加入适当的氨水后,指针偏转
    10.某种浓差电池的装置如下图所示,碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为Ca(OH)2],酸液室通入CO2(以NaCl为支持电解质),产生电能的同时可生产纯碱等物质。下列叙述错误的是( )
    A.电子由M极经外电路流向N极
    B.N电极区的电极反应式为2H++2e-=H2↑
    C.在碱液室可以生成 NaHCO3、Na2CO3
    D.放电一段时间后,酸液室溶液pH增大
    11.浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是
    A.电池工作时,Li+通过离子电子导体移向b区
    B.电流由X极通过外电路移向Y极
    C.正极发生的反应为:2H++2e-=H2↑
    D.Y极每生成1 ml Cl2,a区得到2 ml LiCl
    12.浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是( )
    A.电池工作时,通过离子导体移向Y极区
    B.电流由Ⅹ极通过外电路流向Y极
    C.正极发生的反应为
    D.Y极每生成,X极区得到
    13.某种浓差电池的装置如图所示,碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为],酸液室通入 (以NaCl为支持电解质),产生电能的同时可生产纯碱等物质。下列叙述正确的是 ( )
    A.电子由N极经外电路流向M极
    B.N电极区的电极反应式为↑
    C.在碱液室可以生成
    D.放电一段时间后,酸液室溶液pH减小
    14.浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,可从浓缩海水中提取LiCl。下列有关该电池的说法错误的是
    A.该装置获得LiCl的同时又获得了电能
    B.Y极发生氧化反应:2Cl——2e—=Cl2↑
    C.X极每生成2.24L(标准状况)H2,b区溶液中减少0.2ml离子(不考虑气体溶解)
    D.电子由Y极经外电路移向X极
    15.相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法不正确的是
    A.a电极的电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-
    B.c、d离子交换膜依次为阳子交换膜和阴离子交换膜
    C.电池放电过程中,Cu(1)电极上的电极反应为Cu2++2e-=Cu
    D.电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得320g NaOH
    二、填空题(共3题)
    16.电池的种类繁多,应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。
    (1)Mg­AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-,则负极材料为_______,正极反应式为_______。
    (2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 ml H2时,_______ml Li+移向_______(填“X”或“Y”)极。
    (3)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。隔膜1为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜,负极的电极反应式为_______,当电路中转移0.2 ml电子时,模拟海水理论上除盐_______ g。
    17.磷酸燃料电池是当前商业化发展最快的一种燃料电池。该电池使用浓磷酸作电解质,浓磷酸通常位于碳化硅基质中。以氢气为燃料的磷酸燃料电池(图1),氢气由石油气经过一系列转化后得到(图2)。
    根据题意,回答下列问题:
    (1)图1中“a→”表示___________(填“电流流动”或“电子移动”)方向,电极的电极反应式为___________;实验室模拟该燃料电池(产物水不排出)工作,初始时电解质溶液为100g质量分数为50.9%的H3PO4溶液,工作一段时间后,H3PO4的质量分数变为50%,则这段时间内外电路上转移的电子数为___________NA(不考虑水的蒸发)。
    (2)写出图2中“改质器”内发生反应的化学方程式:___________,反应中水作___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
    (3)一定温度下,在容积为1L的恒容容器中,模拟进行“移位反应器”中的反应CO (g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),反应过程中某时刻各组分的物质的量浓度如下表所示,其中4min时向容器中加入了一定量的组分气体。
    该温度下,4min时该反应___________(填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”),其理由是___________(结合计算式)。
    18.对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施之一。
    (1)电镀厂的废水中含有的CN−有剧毒,需要处理加以排放。处理含CN−废水的方法之一是在微生物的作用下,CN−被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3,该反应的离子方程式为__。
    (2)电渗析法处理厨房垃极发酵液,同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A−表示乳酸根离子):

    ①阳极的电极反应式为___。
    ②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理:__。
    ③电解过程中,采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6~8,此时进入浓缩室的OH−可忽略不计。400mL10g/L乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145g/L(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为__L(提示:乳酸的摩尔质量为90g/ml)。
    参考答案
    1.C
    【分析】
    右侧AgNO3溶液浓度高,左侧AgNO3溶液浓度低。工作时,b电极的质量不断增大, Ag+在b电极得电子,故b为正极,a为负极,据此判断;
    【详解】
    A.NO3ˉ向负极运动,由交换膜右侧向左侧迁移,故A项正确;
    B.a极为负极,发生失电子的氧化反应,故B项正确;
    C.交换膜左侧溶液浓度不会大于交换膜右侧溶液浓度,故C项错误;
    D.该电池中Ag在负极失电子,变成Ag+,Ag+在b电极得电子,生成Ag,不属于氧化还原反应,故D项正确;
    综上,本题选C。
    2.C
    【分析】
    断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,甲池为3 ml/L的AgNO3溶液,乙池为1 ml/L的AgNO3溶液,Ag+浓度越大离子的氧化性越强,可知A为正极,发生还原反应,B为负极,发生氧化反应,向负极移动;闭合K1,断开K2,为电解装置,与电源正极相连的B极为阳极,阳极金属银被氧化,阴极A析出银,向阳极移动,乙池浓度增大,甲池浓度减小,据此解答。
    【详解】
    A.断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,当两池银离子浓度相等时,反应停止,电流计指针将归零,A选项正确;
    B.断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,A为正极,发生反应:Ag++e-=Ag,B为负极,发生反应为:Ag-e-=Ag+,当转移0.1 ml电子,有0.1 ml由甲池通过离子交换膜进入乙池,所以乙池增加的质量是10.8g+6.2g=17.0g,B选项正确;
    C.闭合K1,断开K2后,乙池中的B极为电解池的阳极,银失电子发生氧化反应,质量减小,C选项错误;
    D.闭合K1,断开K2后,装置为电解池,与电源正极相连的B是阳极,阳极金属银被氧化产生银离子,NO3-向阳极移动,则乙池硝酸银溶液的浓度增大,D选项正确;
    答案选C。
    【点睛】
    本题综合考查电解池和原电池的工作原理,原电池的负极和电解池的阳极失去电子发生氧化反应;原电池的正极和电解池的阴极得到电子发生还原反应,对于电解池,若阳极为活性电极,则电极失去电子;若为惰性电极,则是溶液中的阴离子失去电子,发生氧化反应。
    3.D
    【分析】
    N电极反应为S2(p"s2)+2Mg2++4e-=2MgS,发生还原反应,故N为原电池正极,M电极为原电池负极,该电池是浓差电池,是原电池,由此解答。
    【详解】
    A.N极电势比M极电势高,A错误;
    B.该电池是原电池,B错误;
    C.M电极为原电池负极,发生氧化反应,根据图示可知,M极电极反应为:2MgS-4e-=2Mg2++S2(p's2),C错误;
    D.原电池中镁离子向正极移动,即向N极移动,D正确;
    答案选D。
    4.C
    【详解】
    A. 实验开始先断开K1,闭合K2,甲池中硝酸根浓度大,氧化性强,则A为正极,B为负极,根据原电池“同性相吸”原理,得到此时向B电极移动,故A正确;
    B. 断开K1,闭合K2,一段时间后电流计指针归零,左右两边硝酸根浓度相等,根据溶液呈电中性,因此两池银离子浓度相等,故B正确;
    C. 当电流计指针归零后,断开K2闭合K1一段时间后,B电极为阳极,银质量消耗,因此B电极的质量减小,故C错误;
    D. 当电流计指针归零后,断开K2闭合K1,B为阳极,银失去电子变为银离子,甲池中的硝酸根离子不断向乙池移动,因此乙池溶液浓度增大,故D正确。
    综上所述,答案为C。
    5.B
    【分析】
    图1左边硝酸银浓度大于右边硝酸银浓度,设计为原电池时,右边银失去电子,化合价升高,作原电池负极,左边是原电池正极,得到银单质,硝酸根从左向右不断移动,当两边浓度相等,则指针不偏转;图2氢离子得到电子变为氢气,化合价降低,作原电池正极,右边氯离子失去电子变为氯气,作原电池负极。
    【详解】
    A. 根据前面分析得到图1中电流计指针不再偏转时,左右两侧溶液浓度恰好相等,故A正确;
    B. 开始时图1左边为正极,右边为负极,图1电流计指针不再偏转时向左侧加入NaCl或Fe,左侧银离子浓度减小,则左边为负极,右边为正极,加入AgNO3,左侧银离子浓度增加,则左边为正极,右边为负极,因此指针又会偏转但方向不同,故B错误;
    C. 图2中Y极每生成1 ml Cl2,转移2ml电子,因此2ml Li+移向a极得到2 ml LiCl,故C正确;
    D. 两个电极左边都为正极,右边都为负极,因此两个原电池外电路中电子流动方向均为从右到左,故D正确。
    综上所述,答案为B。
    【点睛】
    分析化合价变化确定原电池的正负极,原电池负极发生氧化,正极发生还原,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
    6.D
    【解析】生成氯气的Y极发生氧化反应,为负极,电子由Y极通过外电路移向X极,A错误;电池工作时, Li+向正极移动,即X极,B错误;在X极上生成氢气,为正极,发生还原反应,电极方程式为2H++2e-=H2 ↑,C错误;Y极每生成1ml Cl2,则转移2mle-电子, 外电路中通过2mle-,D正确;正确选项D。
    7.C
    【解析】
    试题分析:A、闭合K1,断开K2后,A为阴极,发生还原反应生成银,质量增大,A项正确;B、闭合K1,断开K2后,阳极金属银被氧化成阴离子,故乙池溶液中Ag+浓度增大,B项正确;C、断开K1,闭合K2后,B为正极,发生还原反应,C项错误;D、断开K1,闭合K2后,形成浓差电池,电流计指针偏转(Ag+浓度越大氧化性越强),可知B为正极,A为负极,NO3-向负极移动,D项正确;答案选C。
    考点:考查电解池和原电池
    8.D
    【分析】
    该模型为原电池模型,原电池中发生氧化反应的一极为负极,发生还原反应的一极为正极,由图分析可知,生成氢气的一极(X极)为正极,生成氯气的一极(Y极)为负极,据此可判断下列选项;
    【详解】
    A.该电池为原电池模型,可将化学能转化为电能,故在提取LiCl溶液的同时得电能,A选项正确;
    B.电子由负极通过外电路移向正极,B选项正确;
    C.H+在正极得到电子,故正极发生的反应为:2H++2e—===H2↑,C选项正确;
    D.未指明在标准状况下,不能直接用Vm=22.4进行计算,D选项错误;
    答案选D。
    9.B
    【分析】
    闭合K2,断开K1,为电解装置,Y为阳极,阳极金属银被氧化,X为阴极,阴极析出银,NO3-向阳极移动,左池浓度增大,右池浓度减小;
    断开K2,闭合K1后,形成浓差电池,电流计指针偏转(Ag+浓度越大氧化性越强),可知Y为正极,发生还原反应,X为负极,发生氧化反应,NO3-向负极移动。
    【详解】
    A. 闭合K2,断开Kl,右边(Y极)为阳极,NO3-从左池向右池移动,正确;
    B. 断开K2,闭合K1,X为负极,不正确;
    C. 闭合K2,断开Kl一段时间后,右池c(AgNO3)增大,正确;
    D. 装置安装后若直接闭合Kl,电流计指针不发生偏转,但往左池加入适当的氨水后,左池银离子浓度降低,产生浓度差,形成原电池,指针偏转,正确。
    答案选B。
    【点睛】
    本题考查原电池与电解池原理,结合原电池和电解池原理分析,闭合K2,断开K1,为电解装置,阳极金属银被氧化,阴极析出银,NO3-向阳极移动,右池浓度增大,左池浓度减小;断开K1,闭合K1后,形成浓差电池,电流计指针偏转(Ag+浓度越大氧化性越强),可知Y为正极,发生还原反应,X为负极,发生氧化反应,NO3-向负极移动。
    10.C
    【分析】
    氢气在电极M表面失电子得到氢离子,为电池的负极,碱液室中的氢氧根离子透过阴离子交换膜,中和正电荷。酸液室中的氢离子透过质子交换膜,在电极N表面得到电子生成氢气,电极N为电池的正极。同时,酸液室中的氯离子透过阴离子交换膜进入碱液室,补充负电荷,据此分析;
    【详解】
    A.电极M为电池的负极,电子由M极经外电路流向N极,故A项正确;
    B.酸液室中的氢离子透过质子交换膜,在电极N表面得到电子生成氢气,N电极区的电极反应式为2H++2e-=H2↑,故B项正确;
    C.酸液室与碱液室之间为阴离子交换膜,钠离子不能进入碱液室,应在酸液室得到NaHCO3、Na2CO3,故C项错误;
    D.放电一段时间后,酸液室氢离子被消耗,最终得到NaHCO3、Na2CO3,溶液pH增大,故D项正确;
    综上,本题选C。
    11.A
    【解析】加入稀盐酸,在X极(正极)上生成氢气,发生还原反应,电极方程式为2H++2e-=H2↑,为正极反应,Y极生成Cl2,为负极反应,发生2Cl--2e-=Cl2↑,原电池中电流从正极流向负极,阳离子向正极移动,则A.电池工作时,Li+向正极a上移动,A错误;B.电流由正极X极通过外电路移向负极Y极,B正确;C.在X极(正极)上生成氢气,发生还原反应,电极方程式为2H++2e-=H2↑,C正确;D.Y极每生成1 ml Cl2,则转移2ml电子,有2mlLi+向正极移动,则a区得到2 ml LiCl,D正确,答案选A。
    点睛:本题考查原电池的工作原理,为高频考点,把握总反应式结合物质所含元素化合价的变化判断原电池的正负极、电极方程式的书写方法为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查选项D是解答的难点,注意电荷守恒的应用。
    12.A
    【详解】
    A. 加入盐酸,X电极上生成氢气,发生还原反应:,X极为正极;Y极上生成,发生氧化反应:2Cl--2e-=Cl2↑,Y极是负极,电池工作时,向X极区移动,A项错误;
    B. 在外电路,电流由正极流向负极,B项正确;
    C. 由前面分析知,C项正确;
    D. Y极每生成,则转移2ml电子,有2ml向正极移动,则X极区得到,D项正确;
    答案选A。
    13.B
    【分析】
    氢气在电极M表面失电子转化为氢离子,为电池的负极,碱液室中的氢氧根离子透过阴离子交换膜,中和正电荷。酸液室中的氢离子透过质子交换膜,在电极N表面得到电子生成氢气,电极N为电池的正极,同时,酸液室中的氯离子透过阴离子交换膜进入碱液室,补充负电荷,据此答题。
    【详解】
    A.电极M为电池的负极,电子由M极经外电路流向N极,故A错误;
    B.酸液室中的氢离子透过质子交换膜,在电极N表面得到电子生成氢气,N电极区的电极反应式为2H++2e-=H2↑,故B正确;
    C.酸液室与碱液室之间为阴离子交换膜,钠离子不能进入碱液室,应在酸液室得到NaHCO3、Na2CO3,故C错误;
    D.放电一段时间后,酸液室氢离子被消耗,最终得到NaHCO3、Na2CO3,溶液pH增大,故D错误。
    故选B。
    14.C
    【分析】
    由图可知,X电极为电池的正极,溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气,溶液中阳离子浓度减小,离子导体中的锂离子通过阳离子交换膜进入a区,Y电极为负极,溶液中氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气,溶液中阴离子浓度减小,b区中锂离子通过阳离子交换膜进入离子导体中。
    【详解】
    A.由分析可知,在a区制得氯化锂的同时,还将化学能转化为电能,获得了电能,故A正确;
    B.由分析可知,Y电极为负极,溶液中氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl——2e—=Cl2↑,故B正确;
    C.标准状况下2.24L氢气的物质的量为1ml,由分析可知,X极生成1ml氢气,b区溶液中有0.2ml氯离子放电、0.2ml锂离子通过阳离子交换膜进入离子导体中,则b区溶液中减少0.4ml离子,故C错误;
    D.电池工作时,电子由负极经导线移向正极,则电子由Y极经外电路移向X极,故D正确;
    故选C。
    15.D
    【分析】
    浓差电池放电时,两个电极区的浓度差会逐渐减小,当两个电极区硫酸铜溶液的浓 度完全相等时,放电停止,电池放电过程中,Cu(1)电极上发生使Cu2+浓度降低的还原反应, 作正极,Cu(2)电极上发生使Cu2+浓度升高的氧化反应,作负极,则在右池的电解池中,a为电解池的阴极,H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2,b为电解池的阳极,H2O中的OH-失去电子发生氧化反应生成O2。电池从开始工作到停止放电,正极区硫酸铜溶液的浓度同时由2.5ml·L-1降低到1.5ml·L-1,负极区硫酸铜溶液同时由 0.5 ml·L-1升到1.5 ml·L-1, 正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L ×(2.5-1.5) ml·L-1=2ml,电路中转移4ml 电子,电解 池的阴极生成4ml OH-,即阴极区可得4ml氢氧化钠,其质量为160g。
    【详解】
    A.a为电解池的阴极,H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2,电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-,A项正确;
    B.因溶液为电中性,a电极附近产生了阴离子,必须让阳离子发生移动,c为阳离子交换膜,b电极附近阴离子减少,必须让阴离子发生移动,d为阴离子交换膜,B项正确;
    C.Cu(1)作正极,得到电子,电极反应为Cu2++2e-=Cu,C项正确;
    D.电池从开始工作到停止放电,正极区硫酸铜溶液浓度同时由2.5ml·L-1降到1.5ml·L-1,负极区硫酸铜溶液同时由0.5 ml·L-1升到1.5 ml·L-1,正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L ×(2.5-1.5) ml·L-1=2ml,电路中转移4ml 电子,电解池的阴极生成4ml OH-,即阴极区可得4ml氢氧化钠,其质量为160g,D选项错误;
    故选D。
    16.Mg AgCl+e-=Ag+Cl- 0.2 X 阴 CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+ 11.7
    【详解】
    (1)Mg­AgCl电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-,镁为还原剂,则负极材料为Mg,氧化剂为氯化银,参与正极电极反应,则正极反应式为:AgCl+e-=Ag+Cl-,答案为:Mg;AgCl+e-=Ag+Cl-;
    (2)氢气与转移电子和离子的关系为: ,X电极生成了氯化锂溶液,所以当X极生成0.1 ml H2时,会有2 ml Li+ 移向X极,答案为:0.2;X;
    (3)a极为原电池的负极,醋酸跟变为二氧化碳和氢离子,电极反应式为:CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+,同时可实现海水淡化,所以隔膜一为阴离子交换膜,海水中氯离子透过离子交换膜,实现海水淡化;转移电子和离子的关系为:,当电路中转移0.2 ml电子时,理论上除盐0.2ml,为11.7g,答案为:阴;CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+,11.7。
    17.电子移动 O2+4H++4e-=2H2O 0.2 CxHy+xH2OxCO+(x+)H2 氧化剂 向逆反应方向进行 4min时,Qc==>K==
    【详解】
    (1)氢气失电子,生成氢离子,则电极b为负极,故a→表示电子移动的方向;电极c上氧气得电子与氢离子反应生成水,电极反应为O2+4H++4e-=2H2O;电池工作时,溶质的物质的量不变,水的质量增大,则100g×50.9%=[100+n(H2O)×18g/ml]×50%,则n(H2O)=0.1ml,由0.1ml氢气发生生成,故转移电子数为0.2 NA;
    (2)根据图2中“改质器”的反应物为CxHy与水在加热、催化剂的作用下生成CO和氢气,反应的方程式为CxHy+xH2OxCO+(x+)H2;反应时,H原子的化合价降低,得电子作氧化剂;
    (3)根据表中数据,反应在2min时,达到平衡状态,生成氢气的浓度为0.1ml/L,反应的物质的量之比等于化学计量数之比,则反应的c(CO)= c(H2O) =0.1ml/L,则剩余c(CO)= 0.1ml/L、c(H2O) =0.2ml/L,生成的c(CO2)=0.1ml/L,K==;4min时,Qc==>K,则反应向逆反应方向进行。
    18.4H2O+2CN−+O2=2HCO3-+2NH3↑ 2H2O-4e−=4H++O2↑ 阳极H2O放电,c(H+)增大,H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室,A−从阴极通过阴离子交换膜进入浓缩室,H++A−=HA,乳酸浓度增大 6.72
    【分析】
    (1)CN−废水的方法之一是在微生物的作用下,CN−被氧气氧化成HCO3−,同时生成NH3,结合质量守恒书写化学方程式;
    (2)根据电解池的工作原理:阳极上是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应来判断;根据电解池的工作原理:在电解池的阳极上是OH−放电,并且H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室,再根据差量法分析计算。
    【详解】
    (1)根据题干信息知,反应物为CN−、O2和水,生成物为CN−和HCO3-,并根据得失电子守恒配平反应得到离子方程式为:4H2O+2CN−+O2=2HCO3-+2NH3↑,故答案为 4H2O+2CN−+O2=2HCO3-+2NH3↑;
    (2)①阳极上水失去电子,发生氧化反应,生成氧气,反应式为:2H2O-4e−=4H++O2↑;
    ②在阳极上发生电极反应:2H2O-4e−=4H++O2↑,阴极上发生电极反应:2H++2e-=H2↑,根据电极反应式,则有关系:HA~H+~H2,据差值法,乳酸的浓度变化量是,, 即生成HA的物质的量是1.5ml/L×0.4L=0.6ml,即产生氢气0.3ml,即0.3ml×22.4L/ml=6.72L,故答案为2H2O-4e−=4H++O2↑;阳极H2O放电,c(H+)增大,H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室,A−从阴极通过阴离子交换膜进入浓缩室,H++A−=HA,乳酸浓度增大; 6.72。时间(min)
    c(CO)(ml/L)
    c(H2O)(ml/L)
    c(CO2)(ml/L)
    c(H2)(ml/L)
    0
    0.2
    0.3
    0
    0
    2
    n1
    n2
    n3
    0.1
    3
    n1
    n2
    n3
    0.1
    4
    0.15
    0.25
    0.15
    0.15
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