微专题热练9 原电池 电解池 1. (2024·淮安、连云港一模)用如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水,同时还可以淡化海水。下列说法正确的是(D) A. a极电极反应式:2CN-+10e-+12OH-===2CO+N2↑+6H2O B. 电池工作一段时间后,右室溶液的pH减小 C. 交换膜Ⅰ为阳离子交换膜,交换膜Ⅱ为阴离子交换膜 D. 若将含有26 g CN-的废水完全处理,理论上可除去NaCl的质量为292.5 g 【解析】 由图可知,a电极CN-在碱性条件下转化为CO和N2,C、N元素化合价升高,a电极为该原电池的负极,电极反应式为2CN--10e-+12OH-===2CO+N2↑+6H2O,A错误;b为正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑,消耗氢离子,溶液pH增大,B错误;a电极附近负电荷减少,则阴离子通过交换膜Ⅰ向左(负极)移动,阳离子通过交换膜Ⅱ向右(正极)移动,则交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,交换膜Ⅱ为阳离子交换膜,C错误;由正极反应式可知,每消耗26 g(即1 mol)CN-时转移5 mol电子,根据电荷守恒,可同时处理5 mol NaCl,其质量为292.5 g,D正确。 2. (2024·徐州四模)银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,电池总反应为Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2。下列说法正确的是(D) A. 工作时原电池负极附近溶液的pH增大 B. 电子由Zn经过溶液流向Ag2O C. 溶液中OH-由Zn电极移向Ag2O电极 D. Ag2O作正极,电极反应式: Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH- 【解析】 锌作负极,失电子,发生氧化反应,电极反应式为Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2,负极消耗OH-,溶液的pH减小,A错误;该原电池中电子由负极Zn经过外电路流向正极Ag2O,电子不经过电解质溶液,B错误;电解质溶液中OH-由Ag2O电极向负极Zn移动,C错误。 3. (2024·南京二模)一种电解乙酰基吡嗪废水中的(NH4)2SO4制备(NH4)2S2O8的电化学装置如图所示。下列说法正确的是 (B) A. 石墨电极与直流电源正极相连 B. 电解时,铂网电极附近pH增大 C. 离子交换膜应选择性透过阴离子 D. 阴极上的电极反应式为2SO+2e-===S2O 【解析】 由(NH4)2SO4制备(NH4)2S2O8(分子中含有一个过氧键)的过程中,(NH4)2SO4失电子被氧化,故铂网为阳极,石墨电极为阴极。石墨电极为阴极,与直流电源负极相连,A错误;电解时阳极反应式为2SO-2e-===S2O,阴极反应式为2H++2e-===H2↑,铂网电极附近的H+通过离子交换膜进入石墨电极区,则铂网附近pH增大,B正确,C、D错误。 4. (2024·扬州期末)电解法制备Na2FeO4的工作原理如图所示。下列说法正确的是(C) A. M为电源的负极 B. 阳极上的电极反应式为 Fe-6e-+4H2O===FeO+8H+ C. 阴离子交换膜应能允许OH-通过而能阻止FeO的扩散 D. 理论上每转移0.1 mol e-,阴极上会产生1.12 L气体 【解析】 电解法制备Na2FeO4时,Fe失电子生成FeO,故Fe电极为阳极,与电源的正极相连,则M为电源的正极,A错误;阳极区溶液显碱性,电极反应式中不能出现H+,B错误;电解池中,阴离子移向阳极(Fe电极)区,阳极区消耗OH-,阴离子交换膜能允许OH-从阴极区移向阳极区,C正确;气体所处状况未知,无法进行相关计算,D错误。 5. (2024·苏州)锂-铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能,放电时发生反应:2Li+Cu2O+H2O===2Cu+2Li++2OH-。下列说法不正确的是(B) A. 通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O B. 放电时,正极的电极反应式为 O2+2H2O+4e-===4OH- C. 放电时,Li+透过固体电解质向Cu极移动 D. 整个反应过程中,总反应为4Li+O2+2H2O4LiOH 【解析】 根据放电时发生的反应,Li元素化合价由0变为+1、Cu元素化合价由+1变为0,故Li为负极,电极反应式为Li-e-===Li+,正极通入空气,铜被腐蚀,表面产生了Cu2O,A正确;正极反应式为 Cu2O+H2O+2e-===2C ... ...
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