优化探究高考化学总复习 专题讲座六 多池串联组合装置的解题方法课时作业.doc

课时作业(二十六)多池串联组合装置的解题方法一、选择题1将下图所示实验装置的k闭合，下列判断正确的是()acu电极上发生还原反应b电子沿znabcu路径流动c片刻后甲池中c(so)增大d片刻后可观察到滤纸b点变红色解析：将装置中k闭合，该装置构成原电池，其中zn电极上发生氧化反应，cu电极上发生还原反应，故a正确；电子沿zna，在a上溶液中的h得到电子，在b上溶液中的oh失去电子，电子不能直接由ab，故b错误；该装置工作过程中，甲、乙两烧杯中的so的浓度都不改变，只是盐桥中的cl和k分别向甲、乙两烧杯中移动，故c错误；在b处溶液中的oh失去电子，c(oh)减小，c(h)增大，b处滤纸不可能变红色，故d错误。答案：a2(2013年高考海南卷)如图所示的电解池和中，a、b、c和d均为pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重bc(h)，溶液显碱性，所以y电极附近溶液变红色。所以只有a选项正确。答案：a4.用铅蓄电池电解agno3、na2so3的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨。已知铅蓄电池的总反应为：pb(s)pbo2(s)2h2so4(aq)2pbso4(s)2h2o(l)，通电时a电极质量增加，下列说法正确的是()a电路中通过1 mol电子时，y电极质量增加48 gb放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：pbo2(s)4h(aq)so(aq)4e=pbso4(s)2h2o(l)cc、d电极产生气体的物质的量之比为12dx极为负极解析：a极质量增加，即析出了ag，a为阴极，则y为负极，x为正极，d项错；b项，所写电极反应式为正极的电极反应式；c项，c为阴极放出h2，d为阳极放出o2，物质的量之比为21。答案：a5空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(rfc)，rfc是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为rfc工作原理示意图，有关说法正确的是()a当有0.1 mol电子转移时，a极产生标准状况下1.12 l o2bb极上发生的电极反应是：4h2o4e=2h24ohcc极上发生还原反应，b中的h可以通过隔膜进入add极上发生的电极反应是：o24h4e=2h2o解析：由图可知a为阴极、b为阳极、气体x为h2、气体y为o2，c为正极、d为负极。正极、阴极发生还原反应，负极、阳极发生氧化反应，a项、b项、d项错误；在原电池中阳离子移向正极，c项正确。答案：c6用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置图如图所示，下列说法中正确的是()a燃料电池工作时，正极反应为：o22h2o4e=4ohba极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出ca极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出da、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的h2体积相等解析：氢氧燃料电池的电解质溶液呈酸性，故正极反应式为o24h4e=2h2o，负极反应式：2h24e=4h，a项错误；a极是阳极，b极是阴极，a极逐渐溶解，b极上有铜析出，b项错误；电解精炼铜，a极发生反应：cu2e=cu2，b极发生反应：cu22e=cu，c项正确；a极发生反应：4oh4e=o22h2o，电池中h2发生反应：h22e=2h，根据电子守恒，在相同条件下a极产生的o2是电池消耗h2体积的，d项错误。答案：c7(2014年杭州模拟)假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。为各装置中的电极编号。下列说法错误的是()a当k闭合时，a装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源b当k断开时，b装置锌片溶解，有氢气产生c当k闭合后，整个电路中电子的流动方向为；d当k闭合后，a、b装置中ph变大，c、d装置中ph不变解析：k闭合时b为原电池，作电源。答案：a8某同学按下图所示的装置进行实验。a、b为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当k闭合时，so从右向左通过交换膜移向a极。下列分析正确的是()a溶液中c(a2)减小bb极的电极反应：b2e=b2cy电极上有h2产生，发生还原反应d反应初期，x电极周围出现白色胶状沉淀解析：k闭合时左池为原电池，so移向负极，即a为负极，b为正极，x为阴极，h在x极上得电子生成h2，使x附近溶液逐渐呈碱性生成al(oh)3白色沉淀。答案：d9.(2015年扬州调研)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：d10工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质ni的原理如图所示。下列说法不正确的是()已知：ni2在弱酸性溶液中发生水解氧化性：ni2(高浓度)hni2(低浓度)a碳棒上发生的电极反应：4oh4e=o22h2ob电解过程中，b中nacl溶液的物质的量浓度将不断减小c为了提高ni的产率，电解过程中需要控制废水phd若将图中阳离子膜去掉，将a、b两室合并，则电解总反应式发生改变解析：由题图知，碳棒与电源正极相连，是电解池的阳极，电极反应为4oh4e=2h2oo2；镀镍铁棒与电源负极相连，是电解池的阴极，电极反应为ni22e=ni。电解过程中为平衡a、c中的电荷，a中的na和c中的cl分别通过阳离子膜和阴离子膜移向b中，这使b中nacl溶液的物质的量浓度不断增大。因ni2在弱酸性溶液中易发生水解，且氧化性：ni2(高浓度)hni2(低浓度)，故为了提高ni的产率，电解过程中需要控制废水ph。若将题图中阳离子膜去掉，由于放电顺序cloh，则cl移向阳极放电：2cl2e=cl2，电解总反应式会发生改变。答案：b二、非选择题11.已知铅蓄电池的工作原理为pbpbo22h2so42pbso42h2o，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2 g。请回答下列问题。(1)a是铅蓄电池的_极，铅蓄电池正极反应式为_，放电过程中电解液的ph_(填“减小”“增大”或“不变”)。(2)ag电极的电极反应式是_，该电极的电极产物共_g。(3)cu电极的电极反应式是_，cuso4溶液的浓度_(填“减小”“增大”或“不变”)。(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线则x表示_。a各u形管中产生的气体的体积b各u形管中阳极质量的减少量c各u形管中阴极质量的增加量解析：根据在电解过程中铁电极质量减少可判断a是电源的负极，b是电源的正极，电解时ag极做阴极，电极反应式为2h2e=h2，fe作阳极，电极反应式为fe2e=fe2，左侧u形管中总反应式为fe2h=fe2h2。右侧u形管相当于电镀装置，zn电极作阴极，电极反应式为cu22e=cu，铜电极做阳极，电极反应式为cu2e=cu2，电镀过程中cuso4溶液的浓度保持不变，根据上述分析可得答案。答案：(1)负pbo24hso2e=pbso42h2o增大(2)2h2e=h20.4(3)cu2e=cu2不变(4)b12新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入ch4和o2，电解质为koh溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为_。(2)闭合k开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是_，电解氯化钠溶液的总反应方程式为_。(3)若每个电池甲烷通入量为1 l(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为_(法拉第常数f9.65104 c/mol，列式计算)，最多能产生的氯气体积为_l(标准状况)。解析：(1)总反应式为：ch42o22oh=co3h2o，正极反应式为2o24h2o8e=8oh，则负极反应式由总反应式减正极反应式得到；(2)由图可看出一二两池为串联的电源，其中甲烷是还原剂，所在电极为负极，因而与之相连的b电极为阴极，产生的气体为氢气；(3)1 mol甲烷氧化失去电子8 mol，电量为896 500 c