高考化学一轮复习专项突破14“多池”组合装置综合试题解题方略教学案

【“多池”组合装置的综合试题解题方略】之小船创作常有组合装置模型示例1.AB(原电池)(电解池)2.A

B(电解池

)

(

原电池

)3.

4.A

B

A

B(

原电池

)

(

电解池

)

(

电解池

)

(

电镀池

)[典例导航]已知HO是一种弱酸性物质，在强碱溶液中主要以－形HO222式存在。现以Al-H2O2燃料电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气(电解池中隔阂仅阻挡气体经过，c、d均为惰性电极)。以下说法正确的选项是()A．a电极的电极反响式为－＋2e－－HO＋HO===3OH22B．反响过程中，电子的流向为d→a，b→cC．电解耗费2.7gAl时，产生N2的体积为1.12LD．电解过程中，燃料电池中溶液的pH不停增大[思路点拨]左池为Al-H2O2燃料电池，右池为电解池→c极为阳极[CO(NH2)2→N2]，d为阴极(H＋→H2)→a极为负极－－－(Al→AlO2)，b为正极(HO2→OH)。D[依据电解池中c极上发生氧化反响生成N2知，c极为阳极，故d极为阴极，因此a极是负极，b极为正极，a极的电极反响式为Al－3e－－－＋2H2O，A错误；a＋4OH===AlO2极为负极，b极为正极，c极为阳极，d极为阴极，故反响过程中电子的流向为a→d，c→b，B错误；依据各电极上转移的电子数相等知，每耗费0.1molAl，转移0.3mol电子，生成0.05molN2，在标准情况下N2的体积为1.12L，但题中未注明标准情况，C错误；Al-H2O2燃料电池的总反响为2Al－－－＋H2O，反响中有－生成，溶液pH增＋3HO2===2AlO2＋OHOH大，D正确。]电极a、b、c、d的电极反响式分别为_________________________，___________________________________________________________，___________________________________________________________，___________________________________________________________。答案：2Al－6e－－－＋4H2O＋8OH===2AlO2－＋6e－－3HO2＋3H2O===9OHCO(NH2)2－6e－＋－2－＋N2↑＋6H2O8OH===CO36H2O＋6e－2－===3H↑＋6OH[对点训练]1．(2019·辽宁五校联考)以下装置由甲、乙两部分构成(如下图)，甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友善物质的化学电源。当电池工作时，以下说法正确的选项是( )甲乙A．电子的流动方向：M→Fe→CuSO4溶液→Cu→N－－B．M极电极反响式：H2N(CH2)2NH2＋16OH－16e===2CO↑N2↑＋12H2OC．当N极耗费5.6LO2时，则铁极增重32gD．一段时间后，乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变[依据甲中N极上O2转变为H2O，O2发生复原反响，知N极为正极，M极为负极，故电子的流动方向为M→Fe、Cu→N，电子不可以经过电解质溶液，A项错误；依据乙二胺被氧化为环境友善物质，推知乙二胺转变为CO2、N2，故M极电极反响式为H2N(CH2)2NH2＋4H2O－16e－===2CO↑＋N2↑＋16H＋，B项错误；N极上发生反响：O2＋4H＋＋4e－===2HO，Fe极上发生反响：Cu2＋＋2e－===Cu，依据各电极上经过电荷量(或转移电子数)相等，可得关系式：O2～2Cu，当N极耗费标准情况下5.65.6LO2时，铁极增添的质量为22.4×2×64g＝32g，但题中没有说明O2所处的情况，C项错误；乙中Cu为阳极，Fe为阴极，原理为铁上镀铜，CuSO4溶液浓度基本保持不变，D项正确。]－12．烧杯A中盛放0.1mol·L的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1mol·L－1的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，装置如图所示，以下说法不正确的选项是( )A．A中Fe极质量减少，C极有气体产生B．A为电解池，B为原电池C．当A烧杯中产生0.1mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1molD．经过一段时间，B烧杯中溶液的pH增大(不考虑Cl2溶于水)B[构成A装置的活动性不一样的电极、电解质溶液形成了闭合的回路，A为原电池装置，且A为B的电解供给电能。电极反响式分别为(烧杯A中)C正极：2H＋＋2e－===H2↑，Fe负极：Fe－2e－===Fe2＋。(烧杯B中)阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑。烧杯B中电解氯化铜，铜离子浓度减小，水解程度减小，pH增大。]讲堂反应真题体验(对应学生用书第128页)1．(2018·全国卷Ⅰ，T13)近来我国科学家设计了一种CO2H2S共同转变妆置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。表示图如下图，此中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反响为：2＋－3＋①EDTA-Fe－e===EDTA-Fe3＋＋2＋②2EDTA-Fe＋H2S===2H＋S＋2EDTA-Fe该装置工作时，以下表达错误的选项是( )A．阴极的电极反响：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2OB．共同转变总反响：CO2＋H2S===CO＋H2O＋SC．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D．若采纳Fe3＋/Fe2＋代替EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，溶液需为酸性C[依据装置图中物质的转变关系剖析电极反响种类，如2＋3＋3＋将H2SEDTA-Fe生成EDTA-Fe，发生了氧化反响，EDTA-Fe氧化成S，自己被复原成2＋3＋2＋EDTA-Fe，EDTA-Fe和EDTA-Fe可循环使用，故石墨烯电极为阳极，阳极与光伏电池的正极连结。CO2发生复原反响生成CO，故ZnO@石墨烯电极为阴极。阴极发生复原反响，氢离子由互换膜右边向左边迁徙，阴极的电极反响式为CO2＋2e－＋2H＋===CO＋H2O，A项正确；结合阳极区发生的反响，可知共同转变总反响为CO2＋H2S===SCO＋H2O，B项正确；石墨烯作阳极，其电势高于ZnO@石墨烯的，C项错误；Fe3＋、Fe2＋在碱性或中性介质中会生成积淀，它们只稳固存在于酸性较强的介质中，D项正确。]2．(2017·全国卷Ⅱ，T11)用电解氧化法能够在铝制品表面形成致密、耐腐化的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混淆溶液。以下表达错误的选项是( )A．待加工铝质工件为阳极B．可采纳不锈钢网作为阴极C．阴极的电极反响式为Al3＋＋3e－===AlD．硫酸根离子在电解过程中朝阳极挪动C[A对：该电解池阳极发生的电极反响为2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋，铝化合价高升失电子，因此待加工铝质工件应为阳极。B对，C错：阴极发生的电极反响为2H＋＋2e－===H2↑，阴极可采纳不锈钢网作电极。D对：电解质溶液中的阴离子朝阳极挪动。]3．(2018·全国卷Ⅰ，T27(3))制备Na2S2O5也可采纳三室膜电解技术，装置如下图，此中SO2碱汲取液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反响式为___________________________________________________________。电解后，________室的NaHSO3浓度增添。将该室溶液进行结晶脱水，可获得Na2S2O5。分析：阳极发生氧化反响：2H2O－4e－＋＋O↑，阳极===4H2室H＋向a室迁徙，a室中的Na2SO3转变成NaHSO3。－＋＋O2↑a答案：2H2O－4e===4H4．(2018·全国卷Ⅲ，T27(3))KIO3也可采纳“电解法”制备，装置如图所示。写出电解时阴极的电极反响式_____________________________________________________________________________________________。电解过程中经过阳离子互换膜的离子主要为________，其迁徙方向是________。与“电解法”对比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有________________________(写出一点)。分析：(1)电解法制备KIO3时，H2O在阴极获得电子，发生复原反响：2H2O＋2