A.放电时,负极反应为3NaBr-2e
-
NaBr3+2Na Na2S4+2Na
+
+
B.充电时,阳极反应为2Na2S2-2e
+
-
C.放电时,Na经过离子交换膜,由b池移向a池
D.用该电池电解饱和食盐水,产生2.24 L H2时,b池生成17.40 g Na2S4
10.(2019湖北武汉第六中学高三月考)微生物燃料电池可净化废水,同时还能获得能源或有价值的化学产品,该电池的工作原理和废水中Cr2 的浓度与去除率的关系如下图。下列说法正确的是( )
-
A.反应一段时间后,N极附近的溶液pH下降 B.外电路转移4 mol电子时,M极产生22.4 L CO2
C.Cr2 浓度较大时,可能会造成还原菌失活 D.M为电池正极,CH3COOH被还原
11.(2019四川泸县第四中学高三二诊模拟)目前海水液化可采用双极膜电液析法、同时获得副产品,其模拟工作原理如图所示。其中双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H和OH,作为H和OH离子源。M、N为离子交换膜。下列说法正确的是( )
+
-+
-
-
5
A.X电极为电解池的阴极,该电极反应式为2H-2e
+
-
H2↑
B.电子流向:电源负极→X电极→Y电极→电源正极
C.电路中每转移1 mol电子,X、Y两极共得到标准状况下16.8 L的气体 D.M为阳离子交换膜,A室获得副产品NaOH,若去掉B室双极膜,B室产物不变
参考答案
题型特训9 第6题 电化学
1.B 解析 根据装置示意图分析可知,a为负极,故A项错误;左池电极为负极,电极反应式为C6H6O+11H2O-28e
-
6CO2↑+28H,故B项正确;右池产生的气体为氮气,n(N2)=
+
-
=0.03mol,由
正极的电极反应式可知转移电子的物质的量为0.3mol,故C项错误;根据电子守恒,结合电极反应式可知左池消耗的苯酚与右池消耗的N 的物质的量之比应为5∶28,故D项错误。
2.B 解析 处理垃圾渗透液的装置属于原电池装置,该过程是化学能转化为电能,故A正确;处理垃圾渗透液的装置属于原电池装置,盐桥中的阴离子移向负极,即氯离子向X极移动,盐桥中K向Y极移动,故B错误;电子由负极流向正极,即电子由X极沿导线流向Y极,故C正确;Y是正极,发生得电子的还原反应,电极反应式为2N +10e+12H
--+
+
-
N2↑+6H2O,消耗氢离子,周围溶液pH增大,故D正确。
6
3.C 解析 a电极为该电池的负极,负极反应生成氢离子,为维持溶液呈电中性,咸水中阴离子Cl移向负极室左室,则离子交换膜Ⅰ是氯离子交换膜,故A错误;电解质溶液中阴离子Cl移向负极室左室,a电极附近溶液的氯离子浓度增大,b电极消耗氢离子,附近溶液的pH增大,故B错误;a电极是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H10O5-24e+7H2O
---
-
6CO2↑+24H,故C正确;放电时,电解质溶液中阳离子Na移向正极右室,阴离子
++
Cl移向负极室左室,故D错误。
4.B 解析 该电池在充、放电时的反应为6Li+Fe2O3生氧化反应,电极反应式为Li-e
-+
3Li2O+2Fe。放电时Li为负极,失去电子,发
Li,选项A正确;放电时,电子通过外电路从负极Li流向正极
Fe2O3,不能经过电解质,选项B错误;充电时,Fe作阳极,失去电子发生氧化反应,被氧化变为Fe2O3,Fe2O3不能被磁铁吸引,故电池逐渐摆脱磁铁吸引,选项C正确;充电时,阳极失去电子发生氧化反应,该电极反应式为2Fe-6e+3Li2O
-
Fe2O3+6Li,选项D正确。
+
5.D 解析 充电时Bi→BiOCl失电子,所以Bi电极为阳极,a为电源正极,故A正确;充电时Bi电极为阳极,NaTi2(PO4)3电极为阴极,阴离子向阳极定向移动,阳离子向阴极定向移动,故B正确;放电时作为原电池,正极得电子发生还原反应,电极反应为BiOCl+2H+3e阳极的电极反应式为Bi+Cl+H2O-3e
--+
+
-
Bi+Cl+H2O,故C正确;充电时,
+
-
-
BiOCl+2H,阴极的电极反应式为NaTi2(PO4)3+2Na+2e
+
-
Na3Ti2(PO4)3,根据得失电子守恒可得n(Na)∶n(Cl)=3∶1,故D错误。
6.B 解析 根据题意分析可得甲池中电极为阳极,乙池中电极为阴极。Na向阴极移动,由甲池穿过交换膜进入乙池,故A错误;甲池电极上水放电生成氧气和氢离子,氢离子与碳酸根反应生成碳酸氢根,电极反应式为4C +2H2O-4e
--+
4HC +O2↑,故B正确;乙池电极为阴极,乙池电极接原电源负极,
-
阴极上水放电生成氢气和氢氧根,故C错误;电解时,甲池得到碳酸氢钠,乙池得到氢氧化钠,则NaOH溶液Y比NaOH溶液Z的浓度大,故D错误。
7.D 解析 由图可知,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中D电极上HOOC—COOH得电子生成HOOC—CHO,C电极氯离子失电子生成氯气,氯气具有氧化性,能将醛基氧化为羧基,则乙二醛与氯气反应生成乙醛酸。根据以上分析可知,C为阳极,发生的反应为2Cl-2eCl2↑、OHC—CHO+Cl2+H2O
HOOC—CHO+2Cl+2H,D为阴极,电极反应式为HOOC—COOH+2e+2H
-+
-+--
HOOC—CHO+H2O,氢离子由阳极向阴极移动,所以应选择阳离子交换膜,故A正确;由于阳极发生的反应为2Cl-2e
--
Cl2↑、OHC—CHO+Cl2+H2OHOOC—CHO+2Cl+2H,反应后HCl并没改变,所以HCl
-+
是制取乙醛酸反应的催化剂,并起导电作用,故B正确;根据两电极反应可知,总反应为OHC—CHO+HOOC—COOH
2HOOC—CHO,故C正确;根据以上分析可知,乙二醛在阳极被阳极产物氧化为
HOOC—CHO,但乙二醛不在阳极表面放电;乙二酸在阴极得电子生成HOOC—CHO,故D错误。
7
8.B 解析 甲图是电子传向固体有机聚合物,电子传向负极材料,则图甲是电池充电原理图,图乙是原电池工作原理图,A项错误;放电时,正极液态电解质溶液的I2也会得电子生成I,故电解质溶液的颜色变浅,B项正确;充电时,Li向阴极移动,Li从左向右通过聚合物离子交换膜,C项错误;放电时,负极失电子,故负极的电极反应式为
+
+
-
,D项错误。
9.C 解析 放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2(右罐)和NaBr3(左罐),则Na2S2在负极失电子,NaBr3在正极得电子。充电时,阴极反应为放电时负极的逆反应,阳极反应为放电时正极的逆反应,放电时负极Na2S2失电子,则负极的电极反应式为2 -2e为B ,则阳极的电极反应式为3Br-2e总反应方程式为2Na2S2+NaBr3
---
-
-
,故A错误;充电时,阳极上Br失电子转化
-
-
B ,故B错误;电池放电时,Na2S2和NaBr3反应,则电池的
+
-
Na2S4+3NaBr,Na经过离子交换膜,由b池移向a池,故C正确;用该
电池电解饱和食盐水,产生2.24LH2时,此气体体积不一定是标准状况下的体积,不能进行计算,则b池生成Na2S4的质量不一定是17.40g,故D错误。
10.C 解析 由图中信息可知,电池工作时,N极上氧气得到电子转化为水,氢离子浓度减小,故N附近溶液pH增大,选项A错误;负极上CH3COOH被氧化生成CO2,负极的电极反应式为CH3COOH-8e+2H2O2CO2↑+8H,外电路转移4mol电子时,M极产生标况下的22.4LCO2,选项B错误;由图可知,Cr2
+
-
-
浓度较大时,其去除率几乎为0,因其有强氧化性和毒性,可能会造成还原菌的蛋白质变性而失活,选项C正确;由题图可知,该电池中有机物在微生物作用下发生氧化反应生成二氧化碳,所以M电极为负极,氧气和Cr2 被还原,N电极为正极,选项D错误。
11.C 解析 电解池中阳离子向阴极移动,故X电极为阴极,电极反应式为2H+2e
+
-
-
H2↑,选项A错
+
-
误;电子流向:电源负极→阴极X电极、阳极Y电极→电源正极,选项B错误;阴极反应为2H+2eH2↑,阳极反应为4OH-4e
--
O2↑+2H2O,当电路中通过1mol电子时,阴极得到0.5molH2,阳极得到
0.25molO2,两极一共得到气体为0.5mol+0.25mol=0.75mol,标准状况下气体体积为16.8L,选项C正确;电解池中,电解时溶液中的阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,因此M为阳离子交换膜,A室获得副产品NaOH,若去掉双极膜(BP),则Cl会在阳极失去电子生成Cl2,在阳极室会有Cl2生成,B室产物发生变化,选项D错误。
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