1、强化训练三电化学组合装置题一、选择题1二甲醚汽车发动机具有显著的节能减排效果，该电池的工作原理示意图如图所示。下列有关说法错误的是()A负极上的电极反应式为CH3OCH312e3H2O=2CO212HB工作过程中，H移向正极C每消耗0.5 mol O2就有2 mol e通过离子交换膜D电池总反应为C2H6O3O2=2CO23H2O答案C解析由工作原理图知，CH3OCH3在负极上失去电子转化为CO2，A正确；阳离子移向原电池的正极，B正确；电子应沿外电路流动而无法通过离子交换膜，C错误；观察电池工作原理图知D正确。2如图是电化学催化还原二氧化碳制备一氧化碳的装置示意图，质子交换膜将电解池分隔为阴
2、极室和阳极室。下列说法中正确的是()Aa是阴极BB极室的反应是CO22e2H=COH2OC一段时间后，A极室中溶液的pH增大D电子由B极室流向A极室答案B解析根据题意可知该装置是电解池，根据质子的流向知b是阴极，B极室是阴极室，发生的反应是CO22e2H=COH2O，A极室发生的反应是2H2O4e=4HO2，总反应是2CO2=2COO2，A错误，B正确；A极室中溶液的pH不会增大，C错误；电子不能在电解质溶液中流动，D错误。3利用如图所示装置进行实验，开始时，a、b两处的液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是()Aa管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀B一段时间后，a管的液面高于b管的
3、液面Ca处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小Da、b两处具有相同的电极反应式：Fe2e=Fe2答案C解析a管发生吸氧腐蚀，a处溶液的pH增大，b管发生析氢腐蚀，b处溶液的c(H)减小，pH增大，A正确，C错误；a处消耗了液面上的氧气，b管有氢气生成，B正确；电化学腐蚀中铁失去电子变成Fe2，D正确。4. 如图是一种应用广泛的锂电池，LiPF6是电解质，SO(CH3)2 做溶剂，反应原理是4LiFeS2=Fe2Li2S。下列说法不正确的是()A该装置将化学能转化为电能B电子移动方向是由a极到b极C可以用水代替SO(CH3)2做溶剂Db极反应式是FeS24Li4e=Fe2Li2S答案C解析原电池将
4、化学能转化为电能，A正确；a为负极，b为正极，电子由负极(a极)流出经导线流入正极(b极)，B正确；Li能与水反应，因此不能用水代替SO(CH3)2做溶剂，C错误；b极上发生还原反应：FeS24Li4e=Fe2Li2S，D正确。5如图所示，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应答案D解析根据电子转移数目相等，则Mg、C两极产生的H2、O2物质的量之比为21，在一定条件下可以完全反应。6硼氢化物NaBH4(B元
5、素的化合价为3)燃料电池(DBFC)，由于具有比能量高、产物清洁无污染和燃料易于储存和运输等优点，被认为是一种很有发展潜力的燃料电池，其工作原理如图所示，下列说法正确的是()A放电时，每转移2 mol电子，理论上需要消耗9.5 g NaBH4B若电极a采用MnO2，则MnO2既作电极材料又有催化作用C电池放电时Na从b极区移向a极区D电池的负极反应为BH2H2O8e=BO8H答案A解析放电时，a极区发生反应BH8e8OH=BO6H2O，每转移2 mol电子，理论上需要消耗NaBH4的质量为0.25 mol38 gmol19.5 g，A项正确；若MnO2作催化剂，双氧水应该分解为氧气和水，故Mn
6、O2无催化作用，B项错误；从放电时a极区发生的反应可看出a极为电池负极，阳离子(Na)从电池负极(a极)移向正极(b极)，C项错误；负极反应在碱性介质中进行，得不到H，D项错误。7某可充电电池的原理如图所示，已知a、b为惰性电极，溶液呈酸性。充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色。下列叙述正确的是()注：V2为紫色V3为绿色VO为黄色VO2为蓝色A放电时，H从左槽迁移进右槽B放电过程中，左槽溶液颜色由黄色变为蓝色C充电时，b极接直流电源正极，a极接直流电源负极D充电过程中，a极的电极反应式为VO2He=VO2H2O答案B解析充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色，即V3V2，充电时b作阴极，接直流电源负极
7、，a极接直流电源正极，C错误；放电时，b是负极，a是正极，a极发生还原反应，化合价降低，即VOVO2，左槽溶液颜色由黄色变为蓝色，H从右槽迁移进左槽，A错误，B正确；充电过程中，a极是阳极，电极反应式为VO2eH2O=VO2H，D错误。8利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2/MV在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是()A相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B阴极区，在氢化酶作用下发生反应H22MV2=2H2MVC正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动答案B解析该反应中，可产生电流，
8、反应条件比较温和，没有高温高压条件，A正确；该生物燃料电池中，左端电极反应式为MVe=MV2，则左端电极是负极，应为负极区，在氢化酶作用下，发生反应H22MV2=2H2MV，B错误；右端电极反应式为MV2e=MV，是正极，在正极区N2得到电子生成NH3，发生还原反应，C正确；原电池中，内电路中H通过交换膜由负极区向正极区移动，D正确。二、非选择题9环戊二烯可用于制备二茂铁Fe(C5H5)2，结构简式为，后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。该电解池的阳极为_，总反应为_。电解制备需要
9、在无水条件下进行，原因为_。答案Fe电极Fe2C5H6=Fe(C5H5)2H2水会阻碍中间物Na的生成；水会电解生成OH，进一步与Fe2反应生成Fe(OH)2解析由电解原理示意图可知，电解后铁变为2价，由此可判断铁作电解池的阳极，阳极的电极反应式为Fe2e=Fe2，阴极的电极反应式为22e=2H2，由此可得总方程式为。电解时如果有水，水会与钠反应，阻碍的生成，而且电解时会产生OH，OH会与Fe2反应生成Fe(OH)2沉淀。10某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_ _。设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两
10、电极质量相差12 g，导线中通过_mol电子。(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为_，这是由于NH4Cl溶液显_(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因_，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式_，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的3价铁被氧化为更高的价态。”如果3价铁被氧化为FeO，试写出该反应的离子方程式_。(3)其他条件不变，若将盐桥换成铜导线与石墨相连成n型，如图所示。一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是_，电极反应为_；乙装置中石墨(1)为_极(填“正”“负”“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为_，产物常用_检验，反应的离子方程式为_。答案(1)FeCu2=Fe2Cu0.2(2)2H2e=H2酸性NHH2ONH3H2OH2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H(3)溶液变红O22H2O4e=4OH阴2Cl2e=Cl2湿润淀粉碘化钾试纸Cl22I=2ClI2解析(1)设导线中通过的电子的物质的量为x，则负极减少28x g，正极增重32x g,28x32x12，x0.2 mol。
