人教版高考化学一轮总复习精品课件 第6章 化学反应与能量 第33讲 多池(或多室)电化学装置及分析.pptVIP

思维建模1.分析“多室”电解池类题目的思维流程2.判断离子交换膜种类的方法(1)判断离子交换膜的用途是制取物质,还是避免电极产物之间发生反应。(2)根据电解质溶液呈电中性的原则,判断离子交换膜的种类。明确电极反应及产物,写出阴、阳极上的电极反应式。(3)依据电极反应式判断该电极附近剩余哪种离子,考虑交换膜的用途,结合溶液呈电中性的原则,判断离子移动的方向,确定离子交换膜的种类。素养发展进阶进阶1练易错·避陷阱1.(2023·四川成都模拟)科研工作者利用双功能催化剂实现了室温条件下电催化联合制备氨气和硝酸。下列说法错误的是()A.X端为化学电源的负极B.b极的电极反应式为C.理论上a、b电极消耗N2速率相等D.离子交换膜可以是质子交换膜C解析因为a电极氮元素化合价降低,氮气得电子,所以a极为阴极,X端为化学电源的负极,A正确;理论上a、b电极得失电子数相等,但a极上1molN2得到6mol电子,b极上1molN2失去10mol电子,所以消耗N2速率不相等,C错误;离子交换膜可以是质子交换膜,b极产生的质子通过交换膜进入a极区,D正确。2.如图所示,甲池的总反应式为N2H4+O2═N2+2H2O,下列关于该装置工作时的说法正确的是()A.该装置工作时,Ag电极上有气体生成B.甲池中负极反应式为N2H4-4e-═N2+4H+C.甲池和乙池中溶液的pH均减小D.当甲池中消耗3.2gN2H4时,乙池中理论上最多产生6.4g固体C解析该装置图中,甲池为燃料电池,其中左边电极为负极,右边电极为正极,乙池为电解池,石墨电极为阳极,Ag电极为阴极,阴极上Cu2+得电子生成铜,无气体生成,A错误;甲池溶液呈碱性,电极反应式不出现H+,B错误;根据甲池的总反应式可知有水生成,电解液被稀释,故碱性减弱,pH减小,乙池的总反应式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,电解液酸性增强,pH减小,C正确;3.2gN2H4的物质的量为0.1mol,转移电子的物质的量为0.4mol,产生0.2molCu,质量为12.8g,D错误。进阶2练热点·提素能3.(2023·陕西汉中二模)LiFePO4电池是一种新型锂离子电池,其工作原理为LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6,充放电时,Li+在正极材料上嵌入或脱嵌,随之在石墨中发生了LixC6的生成与解离。利用LiFePO4电池可将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵,其回收利用装置如图所示,下列说法不正确的是()A.放电时电池内部Li+向正极移动B.电池工作时,正极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4C.转化为硫酸铵时,M与b相接,N与a相接D.该装置实际工作过程中需要在C处补充适量H2SO4D由分析可知,电池工作时,N电极为正极,锂离子作用下Li1-xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4,电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4,B正确;由分析可知,将雾霾中的一氧化氮、二氧化硫转化为硫酸铵时,与负极M电极相接的b电极为阴极,与正极N电极相接的a电极为阳极,C正确;由分析可知,电解的总反应方程式为5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4,实际工作过程中需要在C处补充适量氨水将生成的硫酸转化为硫酸铵,D错误。4.(2023·山西忻州一模)镍离子(Ni2+)和钴离子(Co2+)性质相似,工业上可通过电化学装置将废水中的Co2+和Ni2+分离,装置如图。已知Co2+和乙酰丙酮不反应,下列说法错误的是()A.膜a为阴离子交换膜,膜b为阳离子交换膜B.通电过程中Ⅳ室内硫酸浓度逐渐增大C.Ⅲ室中Ni2+参与的反应为Ni2++2CH3COCH2COCH3+2OH-═Ni(CH3COCHCOCH3)2+2H2OD.通电过程中N极每产生11.2L(标准状况下)气体,双极膜内减少18gH2OB解析根据电解池中离子移动方向,左侧石墨M为阳极,右侧石墨N为阴极,Ⅱ室为原料室,膜b为阳离子交换膜,Co2+、Ni2+进入Ⅲ室,Co2+和乙酰丙酮不反应,Ni2+和乙酰丙酮反应。膜a为阴离子交换膜,膜b为阳离子交换膜,A正确;石墨N为阴极,2H++2e-═H2↑,Ⅳ室内消耗的H+与转移来的H+相等,故硫酸浓度不变,B错误;由题中信息可知,Ⅲ室中Ni2+参与的反应为Ni2++2CH3COCH2COCH3+2OH-═Ni(CH3COCHCOCH3)2+2H2O,C正确;通电过程中N极每产生11.2L(标准状况下)气体,即0.5molH2,透过