2024届高考一轮复习化学课件：多池（或多室）电化学装置及分析.pptVIP

思路导引电池种类、电极及电极反应式如下表: 答案 C 解析 光照强度大小影响单位时间内生成氧气的量,即影响电流大小,会影响KIO3的制备速率,A错误;铂电极P为阴极,铂电极Q为阳极,阴极生成氢氧根离子,而阳极生成的 比消耗的OH-少,溶液中K+通过阳离子交换膜从Q极移向P极,B错误;不考虑损耗,电路中每消耗1 mol O2,转移电子为4 mol,生成KIO3为4 mol× =0.8 mol,理论上Q极可制得KIO3的质量为0.8 mol×214 g·mol-1=171.2 g,D错误。 归纳总结 分析电池串联问题的思维流程 对点训练 1.(2023辽宁抚顺模拟)利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5,装置如图所示,下列说法正确的是(　　) A.电极a和电极d上都发生氧化反应 B.c电极上的电极反应式为N2O4+H2O +2e-===N2O5+2H+ C.乙装置d电极附近溶液的pH增大 D.电路中每转移2 mol e-,甲池质子膜 右侧溶液质量变化为18 g 答案 D 解析 电极d为阴极,氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气,A错误;与正极相连的电极c为电解池的阳极,在无水硝酸作用下,四氧化二氮在阳极失去电子发生氧化反应生成五氧化二氮,电极反应式为N2O4+2 -2e-===2N2O5,B错误;电极d为阴极,H+在阴极得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e-===H2↑,阳极区的H+通过阳离子交换膜进入阴极区,电极附近溶液pH不变,C错误;电极b为正极,酸性条件下,O2在正极得到电子并结合通过质子膜的H+生成水,发生的反应为O2+4H++4e-===2H2O,则电路中每转移2 mol e-,甲池质子膜右侧溶液质量变化为2 mol× ×18 g·mol-1 =18 g,D正确。 2.MFC-电芬顿技术不需要外加能量即可发生,通过产生羟基自由基(·OH)处理有机污染物,可获得高效的废水净化效果,其耦合系统原理示意图如图。下列说法错误的是(　　) A.标准状况下,乙池中消耗22.4 L O2时,可以产生2 mol·OH B.甲池是将化学能转化为电能,其中a极上发生氧化反应 C.电子移动方向为:a→Y,X→b D.乙池中生成羟基自由基的反应为Fe2++H2O2+H+===Fe3++H2O+·OH 答案 A 解析 乙池中Y电极上的反应为O2+2H++2e-===H2O2,再发生反应H2O2+H++Fe2+===Fe3++H2O+·OH,当产生1 mol羟基自由基时,需要1 mol H2O2,消耗1 mol的O2,则标准状况下消耗22.4 L的O2时,产生的是1 mol的羟基自由基,A错误;甲池为原电池,将化学能转化为电能,b电极上氧气被还原,b电极为正极,a电极为负极,a电极发生的是氧化反应,B正确;甲池为原电池,a电极为负极,b电极为正极。乙池为电解池,X电极为阳极,Y电极为阴极。串联装置中,电子由原电池负极流向电解池阴极,即a→Y,同时由电解池的阳极流向原电池正极,即X→b,C正确;乙池中生成自由基的反应为H2O2+H++Fe2+===Fe3++H2O+·OH,其中H2O2作氧化剂,二价铁离子作还原剂,D正确。 考点二　离子交换膜电解池 必备知识 自主预诊 1.离子交换膜的种类 2.离子交换膜的作用 (1)能将两极区隔离,阻止两极区产生的物质接触,防止发生化学反应。 (2)能选择性地通过离子,起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 3.离子交换膜的应用 关键能力 考向突破 考向1　单膜电解池及分析 例1.(2023江苏南通等七市调研)微生物电解池(MEC)是一种新型的且能兼顾氢气或甲烷回收的废水处理技术,将电化学法和生物还原法有机结合,MEC具有很好的应用前景。微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.“产电菌”极的电势比“产甲烷菌”极的低 B.该微生物电解池工作时将化学能转化为电能 C.阴极的电极反应式为CO2+8e-+8H+===CH4+2H2O D.若产生1 mol CH4,理论上阳极室生成CO2的体积为44.8 L 思路导引“产电菌”电极上CH3COO-→CO2,发生氧化反应 该电极为阳极; “产甲烷菌”电极上CO2→CH4,发生还原反应 该电极为阴极。 阴极 “产甲烷菌”极 CO2+8H++8e-===CH4+2H2O 阳极 “产电菌”极 CH3COO-+2H2O-8e-===2CO2↑+7H+ 答案 C 解析 根据装置示意图可知,“产电菌”极为阳极,“产甲烷菌”极为阴极,电解池中阳极的电势高于阴极的电势,A错误;电解池可将电能转化为化学能,B错误;阴极CO2得电子,并与H+反