高中《化学》新教材版Ⅰ课时检测(三十一) 电化学装置的解题模型建构.docxVIP

（三十一）电化学装置的解题模型建构

1.如图所示为酸性介质中，金属铜与氢叠氮酸(HN3)构成的原电池，总反应方程式为2Cu＋2Cl－＋HN3＋3H＋===2CuCl(s)＋N2↑＋NHeq\o\al(＋,4)。

下列叙述错误的是()

A．离子交换膜为阳离子交换膜

B．若将盐酸换成NaCl，电池的运行效率将会下降

C．负极的电极反应式为Cu－e－===Cu＋

D．当外电路中流过0.1mol电子时，交换膜左侧离子减少0.2mol

解析：选C根据总反应方程式，Cu元素的化合价由0价升至＋1价，Cu发生氧化反应，Cu为负极，石墨为正极。负极电极反应式为Cu－e－＋Cl－===CuCl(s)，正极电极反应式为HN3＋2e－＋3H＋===NHeq\o\al(＋,4)＋N2↑，根据电极反应式和平衡电荷，离子交换膜将负极室的H＋迁移到正极室，离子交换膜为阳离子交换膜，A项正确，C项错误；若将盐酸换成NaCl，NaCl溶液呈中性，则正极HN3还原成NH3，电池的运行效率会下降，B项正确；当电路中流过0.1mol电子时，左侧电极反应式为Cu－e－＋Cl－===CuCl(s)，该电极反应消耗0.1molCl－，为了平衡电荷，有0.1molH＋迁移到右侧，交换膜左侧离子减少0.2mol，D项正确。

2．一种太阳能电池的工作原理如图所示，电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液，下列说法不正确的是()

A．K＋移向催化剂b

B．催化剂a电极表面发生的化学反应：[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－

C．[Fe(CN)6]3－在催化剂b表面被氧化

D．该太阳能电池溶液中的[Fe(CN)6]4－和[Fe(CN)6]3－浓度基本保持不变

解析：选C根据电子的流向，a电极为负极，b电极为正极，K＋移向正极，A正确；负极反应式为[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－，正极反应式为[Fe(CN)6]3－＋e－===[Fe(CN)6]4－，B、D正确；[Fe(CN)6]3－在催化剂b表面被还原，C错误。

3．氟离子电池是新型电池中的一匹黑马，其理论比能量高于锂电池。一种氟离子电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是()

A．放电时，b是电源的正极

B．放电时，a极的电极反应为LaSrMnO4F2＋2e－===LaSrMnO4＋2F－

C．充电时，电极a接外电源的负极

D．可将含F－的有机溶液换成水溶液以增强导电性

解析：选B由于Mg是活泼金属，Mg2＋氧化性弱，所以原电池放电时，Mg失去电子，作负极，即b为负极，a为正极，A错误；放电时，a为正极发生还原反应，B正确；充电时电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应，所以a极接外电源的正极，C错误；因为Mg能与水反应，因此不能将含F－的有机溶液换成水溶液，D错误。

4．LiFePO4二次电池具有安全性能高、热稳定性好等优点，应用于新能源汽车。电池反应：Li1－xFePO4＋LixC6eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))LiFePO4＋6C，石墨层和过渡金属氧化物为电极，离子导体由锂盐掺杂在液态的有机溶剂中形成(原理如图)。下列说法错误的是()

A．放电时，电流由石墨层经外电路流向过渡金属氧化物

B．放电时，正极电极反应式：Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4

C．充电时，阴极电极反应式：xLi＋＋6C＋xe－===LixC6

D．充电时，Li＋向石墨层电极移动，若电路中通过1mol电子，质量增加7g

解析：选A由原理图和电池反应可知，石墨层为电池放电时的负极，过渡金属氧化物为正极，故放电时，电流由正极流向负极，应由过渡金属氧化物流向石墨层，A错误；放电时，正极Li1－xFePO4得电子生成LiFePO4，B正确；充电时，阴极Li＋得电子生成LixC6，电极反应式为xLi＋＋6C＋xe－===LixC6，C正确；充电时，Li＋向石墨层电极移动，若电路中通过1mol电子，石墨层电极质量增加1molLi的质量，为7g，D正确。

5．我国科学家合成了一种新型的Fe-SnO2催化剂，用该催化剂修饰电极，可实现在室温条件下电催化氮气制备铵盐和硝酸盐。下列说法错误的是()

A．电解过程中H＋由b极区向a极区迁移

B．阴极反应式为N2＋6e－＋8H＋===2NHeq\o\al(＋,4)

C．电解一段时间，阳极区的pH增大

D．电解一段时间，阴极、阳极消耗N2的物质的量之比为5∶3

解析：选C根据化合价变化，a极为阴极，b极为阳极。A.电解过程中H＋向阴极区迁移，正确。B．根据题意，阴极反应式为N2＋6e－＋8H＋===2NHeq\