05素养提升练(十一)模型认知-电化学中的“多池”与“多室”【正文】作业手册

素养提升练(十一)模型认知——电化学中的“多池”与“多室”探究点一多池串联电化学装置及分析1.[2025·湖南长沙一中检测]某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究电化学问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生偏转。下列有关说法正确的是 ()A.该装置为两个原电池串联B.乙装置中Pt作负极、C作正极C.当甲中产生0.1mol气体时,乙中析出固体的质量为6.4gD.实验一段时间后,甲烧杯中溶液的pH减小2.[2024·山东齐鲁名校联盟联考]钴酸锂电池是目前用量最大的锂离子电池,用它作电源按如图所示装置进行电解。通电后,a电极上一直有气泡产生;d电极附近先出现白色沉淀(CuCl),后白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀(CuOH)。已知钴酸锂电池放电时总反应为Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+6C,下列有关叙述正确的是 ()A.Li1-xCoO2作负极,失电子B.当外电路中转移0.2mol电子时,理论上装置Ⅰ中加入100mL2mol·L-1盐酸可复原C.电极d为阴极,电解过程中发生反应Cu+Cl--e-CuClD.随着电解的进行,U形管Ⅱ中发生了如下转化CuCl+OH-CuOH+Cl-3.[2025·湖北七市州教科研协作体联考]利用光伏并网发电装置电解NH3得到高纯度H2的装置如图所示。下列说法正确的是 ()A.m极电势高于n极电势B.离子交换膜最好为阳离子交换膜C.b电极的电极反应式为2NH3+6OH--6e-N2+6H2OD.电解产生2.24LH2时导线中通过0.2mol电子4.[2025·湖南衡阳名校联考]利用燃料电池原理可处理高浓度的氨氮废水,同时电解含有苯酚、乙腈(CH3CN)的水溶液合成扑热息痛(),装置如图所示,其中a、b的电极材料为石墨。下列说法正确的是 ()A.溶液中的H+由甲室向乙室迁移B.工作一段时间后,甲室溶液pH下降C.乙室每产生1molN2,a电极理论上可产生H233.6L(标准状况下)D.丙室中反应的总方程式为+CH3CN+H2O+H2↑5.[2025·湖南湘楚名校联考]利用氢氧燃料电池可实现由白磷电解制备Li[P(CN)2],并实现H2的循环利用,其工作原理如图所示。(已知:Me为甲基;电极均为石墨电极)下列说法正确的是 ()A.电池工作时电极b连接电极dB.当生成9.0gLi[P(CN)2]时,电极a消耗2.24L(标准状况)H2C.通电一段时间后,若隔膜e为阴离子交换膜,则c(KOH)减小D.电极c的电极反应式为P4-4e-+8LiCN4Li[P(CN)2]+4Li+探究点二“多室”电化学装置及分析6.[2024·山东聊城期初调研]1,5-戊二胺()是生物法制备尼龙材料的重要原料,利用双极膜(BPM)电渗析产碱技术可将生物发酵液中的1,5-戊二胺硫酸盐(含SO42-和)转换为1,5-戊二胺,实现无害化提取,工作原理如图所示。下列说法错误的是 (A.a极的电势比b极的低B.m膜为阳离子交换膜,n膜为阴离子交换膜C.电解过程中,H2SO4极室溶液的pH逐渐减小D.b极区每生成11.2L气体(标准状况),理论上可生成2mol1,5-戊二胺7.[2025·辽宁沈阳二中检测]车载双电极镍氢电池为近年新研发成果。放电时工作原理如图所示,a、c电极为吸附了氢气的稀土合金,可表示为MH;b、d电极上吸附了NiO(OH)。下列叙述正确的是()A.放电时,电子流动路径为a→外电路→d→c→铜箔→bB.充电时,外电路每通过1mol电子,该电池正极共减轻2gC.放电时,c极上的反应可表示为H2O+M+e-MH+OH-D.充电时,a、b接电源的负极,c、d接电源的正极8.四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂,以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料,采用电渗析法合成[(CH3)4NOH],其工作原理如图所示(a、b为石墨电极,c、d、e为离子交换膜),下列说法正确的是 ()A.电流方向为M→a,b→NB.a、b两极均有气体生成,且同温同压下体积比为1∶2C.c为阳离子交换膜,d、e为均阴离子交换膜D.线路中通过1mole-时,两极室电解液质量变化差值为42g9.[2024·辽宁凌源三模]一种应用间接电氧化红曲红(M)合成新型红曲黄色素(N)的装置如图所示。已知:由M到N的反应可表示为M+WO52-N+WO42-(A.该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能B.b极为阳极,电极反应式为O2+2e-+2H+H2O2C.理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为1∶2D.反应前后c(WO4210.某有色金属工业的高盐废水中主要含有H+、Cu2+、Zn2+、SO42-、F-和Cl-,利用如图所示电解装置可回收ZnSO4、CuSO4并尽可能除去F-和Cl-,其中双极膜(BP)中间层的H2O解离为H+和OH-,并在直流电场作用下分别向两极迁移,M膜、N膜需在一价阴离子交换膜和阳离子交换膜中选择。下列说法错误的是 A.BP膜中H+均向右侧溶液迁移,M膜为一价阴离子交换膜B.溶液a的溶质主要为HF和HCl,溶液b的溶质主要为ZnSO4和CuSO4C.当阳极产生22.4L气体(标准状况)时,有4mol离子通过N膜D.电解过程中,应控制高盐废水的pH不能过高探究点三多池与多室中的电子守恒计算11.[2025·河北高中名校联盟联考]一种将废水中的硝酸盐转化为羟胺(NH2OH)的绿色电化学原理如图所示。下列说法正确的是 ()A.b为电源的正极 B.每转移1mole-,阳极区溶液的质量减少8gC.工作时阴极区溶液的pH减小 D.当阳极生成1.5mol气体,生成33g羟胺12.[2024·河北石家庄二模]电有机合成是一种应用广泛的新型有机合成方法。某种3-氯-4-氨基苯酚的电有机合成装置如图所示,下列说法正确的是 ()A.b与外接电源的正极相连B.Pb电极的电极反应式为Pb-2e-Pb2+C.电解一段时间后,阴阳两极室中电解质溶液的质量均增大D.理论上每生成1mol,电路中转移4mole-13.某科研团队推出一种新型Zn-NO2电池,通过自供电实现NO2-转化为NH3,装置如图所示。下列说法错误的是 (A.b电极为原电池的正极B.装置工作时c极区溶液的pH减小C.d电极反应式为NO2-+7H++6e-NH3+2H2D.装置工作时,若消耗6.5gZn,理论上能得到0.2molNH314.[2024·湖南永州模拟]相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极