高考化学一轮复习 专项训练 电化学中电极质量、溶液质量变化的计算（解析版）.docxVIP

专项训练电化学中电极质量、溶液质量变化的计算（解析版）

1．（2023·全国·高三统考专题练习）科学家设计了一种能产生羟基自由基(·????OH)的原电池—电解池组合装置，·????OH能将苯酚氧化为CO2

A．a极为正极，N为阴离子交换膜

B．d极的电极反应式为H

C．a极区每产生1molCrOH

D．b极区消耗1molC6

【答案】C

【分析】由图可知，a极上Cr2O72-发生还原反应生成Cr(OH)3，b电极上苯酚发生氧化反应生成CO2，则a电极为正极，b电极为负极，正极反应为Cr2O72-+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，负极反应为C6H5OH-28e-+11H2O═6CO2↑+28H+；c电极为电解池阴极，d电极为电解池阳极，阴极反应为2H++2e-=H2↑，阳极反应为H2O-e-=H++?OH，羟基自由基(?OH)具有强氧化性，进一步氧化苯酚达到除去苯酚的目的，发生的反应为C6H5OH+28?OH═6CO2↑+17H2O，据此分析解答。

【详解】A．由上述分析可知，左侧装置为原电池，右侧装置为电解池，a电极为正极，b电极为负极，负极方程式为：C6H5OH-28e-+11H2O═6CO2↑+28H+，阳离子浓度增大，则Cl-通过N膜计入b极区，N为阴离子交换膜，故A正确；

B．d电极为电解池阳极，阳极上H2O失电子生成H+、?OH，阳极反应为H2O-e-=H++?OH，故B正确；

C．正极反应为Cr2O72?+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，a极区每产生1molCr(OH)3时转移3mol电子，通过质子交换膜移向阴极的n(H+)=3mol，阴极反应为2H++2e-=H2↑，n(H2)=12n

D．由分析可知，b极区电极方程式为：C6H5OH-28e-+11H2O═6CO2↑+28H+，消耗1molC6

故选C。

2．（2023·湖北·校联考模拟预测）我国科学家正在研究一种可充电Na－Zn双离子电池体系(如图)。下列说法不正确的是

A．闭合K1时，锌电极为电池负极

B．闭合K2时，装置中的电能转化为化学能

C．放电时，每转移0.2mol电子，负极区电解质溶液质量增加6.5g

D．充电时，阳极反应式为Na0.6MnO2-xe-=Na0.6-xMnO2+xNa+

【答案】C

【详解】A．闭合K1时，该装置为原电池，锌电极为负极，A正确；

B．闭合K2时，该装置为电解池，电解池是将电能转化为化学能，B正确；

C．放电时，装置为原电池，负极发生反应：Zn-2e-=Zn2+，每转移0.2mol电子，负极区由Zn失去电子生成0.1molZn2+，0.1molZn2+与0.4molOH-结合生成0.1molNa2[Zn(OH)4]，有0.2molNa+通过阳离子交换膜到正极，故负极区电解质溶液质量增重0.1mol×65g/mol-0.2mol×23g/mol=1.9g，C错误；

D．充电时，阳极失电子，Mn的化合价升高，反应式为Na0.6MnO2-xe-=Na0.6-xMnO2+xNa+，D正确；

故合理选项是C。

3．（2023·福建三明·统考模拟预测）一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下，下列说法错误的是

??

A．第一步中阳极的电极反应式为Na

B．第二步中正极质量每增加4.6g，负极质量减少21.6g

C．第三步的总反应为2

D．与传统氯碱工艺相比，该方法不需要使用离子交换膜

【答案】B

【详解】A．第一步为电解池，阳极为与电池正极相连接的电极，失去电子电极反应为Na0.4

B．第二步为原电池，正极得到电子电极反应为Na0.44-xMnO2

C．第三步为电解池，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl

D．该方法不需要使用离子交换膜，传统氯碱工艺需要，该方法优点是不需要使用离子交换膜，故D正确；

故选：B。

4．（2023春·辽宁·高一校联考期中）科学家研发一种“全氢电池”，其工作时原理如图所示：

下列说法错误的是

A．电子移动方向

B．M极电极反应：H

C．保证稳定通入H2

D．标准状况下，右侧电池产生22.4LH2

【答案】D

【分析】吸附层a吸收H2，作负极，发生的电极反应：H2?2e?+2OH?

【详解】A．电子移动方向，从负极出发通过导线到达正极，A正确；

B．由分析M极电极反应：H2

C．电池的总反应为H++OH-

D．由电极反应2H++2e-=H2↑，标准状况下右侧电池产生22.4L

故选D。

5．（2023春·河南·高二洛宁县第一高级中学校联考期中）基于硫化学的金属硫电池是有望替代当前锂离子电池技术，满足人类社会快速增长的能源需要，该电池的结构及原理如图所示。下列有关叙述正确的是

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A．该电池可采用含K?的水溶液或有机物为电