高中《化学》新教材版Ⅰ课时检测(三十二) 串联电池 电化学的相关计算.docxVIP

（三十二）串联电池电化学的相关计算

一、选择题

1．500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NOeq\o\al(－,3))＝0.6mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是()

A．原混合溶液中c(K＋)为0.2mol·L－1

B．上述电解过程中共转移0.2mol电子

C．电解得到的Cu的物质的量为0.05mol

D．电解后溶液中c(H＋)为0.2mol·L－1

解析：选A石墨作电极电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极先后发生两个反应：Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋＋2e－===H2↑。从收集到O22.24L可推知电解过程中共转移0.4mol电子，而在生成2.24LH2的过程中转移0.2mol电子，所以Cu2＋共得到0.4mol－0.2mol＝0.2mol电子，电解前Cu2＋的物质的量和电解得到的Cu的物质的量都为0.1mol。电解前后分别有以下守恒关系：c(K＋)＋2c(Cu2＋)＝c(NOeq\o\al(－,3))，c(K＋)＋c(H＋)＝c(NOeq\o\al(－,3))，不难算出：电解前c(K＋)＝0.2mol·L－1，电解后c(H＋)＝0.4mol·L－1。

2．工业上采用电解Na2CO3溶液制备NaHCO3溶液的装置如图所示，A、B两极均为惰性电极。下列说法正确的是()

A．A极发生还原反应

B．生成HCOeq\o\al(－,3)的电极反应为2H2O－4e－＋4COeq\o\al(2－,3)===O2↑＋4HCOeq\o\al(－,3)

C．A极有少量CO2产生，则气体M和R的体积比略大于2∶1

D．当c1＝9、c2＝1时，理论上可制得0.4molNaHCO3(假设右室溶液体积为0.1L)

解析：选BA极作阳极，发生氧化反应，则生成HCOeq\o\al(－,3)的电极反应为2H2O－4e－＋4COeq\o\al(2－,3)===O2↑＋4HCOeq\o\al(－,3)，A错误，B正确。C项，忽略其他影响因素，由得失电子守恒知生成O2和H2的体积比为1∶2，又A极有少量CO2产生，故气体M和R的体积比略大于1∶2，错误。D项，由阴极反应式2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－知，当c1＝9、c2＝1时，右室生成0.8molNaOH，所以电路中转移0.8mol电子，由A极发生反应，根据得失电子守恒，理论上可制得0.8molNaHCO3，错误。

3．我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。碳中和，简单地说就是实现二氧化碳的“零排放”。某高校研究团队提出，利用TiO2基催化剂光催化还原CO2转化为甲醇，并利用产生的电能进一步电解制备新型高效净水剂Na2FeO4，其原理如图所示。下列说法正确的是()

A．电极c为负极，发生还原反应

B．电极d的电极反应式为2H2O＋4e－===O2↑＋4H＋

C．Fe电极的电势高于Cu电极的电势

D．离子交换膜n、m分别为阴、阳离子交换膜

解析：选CCO2在电极c上得到电子生成CH3OH，电极c为正极，发生还原反应，A错误；电极d为负极，发生氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，B错误；Fe电极为阳极，Cu电极为阴极，故Fe电极的电势较高，C正确；Fe电极区发生的电极反应为Fe＋8OH－－6e－===FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O，中间室的OH－会通过离子交换膜m移向右室来平衡电荷，故该膜为阴离子交换膜，Cu电极区发生的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，OH－浓度增大，中间室的Na＋会通过离子交换膜n移向左室来平衡电荷，故该膜为阳离子交换膜，D错误。

4．实验室以某燃料电池为电源模拟工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体污染的装置如图所示，电解过程中Fe电极附近有N2产生。下列说法不正确的是()

A．电解过程中，装置甲中Fe电极附近溶液颜色变化为无色→浅绿色→黄色

B．b电极的电极反应式：2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O

C．装置乙的中间室中的Na＋移向右室，Cl－移向左室

D．1mol甲醇参加反应时，整个装置能产生0.6molN2

解析：选D根据题意，装置甲是电解池，装置乙是原电池。装置乙中b电极上NOeq\o\al(－,3)得电子转化为N2，b极为正极，则a电极为负极，进而推知装置甲中Fe电极是阳极。A项，电解过程中，装置甲中Fe电极发生的反应为Fe－2e－===Fe2＋，然后Fe2＋和