专题四 选择题专攻 常见电化学装置图分析.pptx
;核心精讲;;例1(2024·扬州高三阶段练)高电压水系锌?有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是;?;充电时,阳极反应为FQH2-2e-===FQ+2H+,则1molFQH2转化为FQ转移2mol电子,故C正确;
放电时,正极反应为FQ+2e-+2H+===FQH2,则正极区溶液的pH增大,故D错误。;例2神舟系列载人飞船的电源系统有太阳能电池帆板和镉镍蓄电池。其中镉镍电池的工作原理示意图如下(L为小灯泡,K1、K2为开关),电池总反应为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。;使用太阳能帆板对镍镉电池进行充电,白天光照时才处于充电状态,故A错误;
放电时,电极A为负极,故电极A电势小于电极B,故B错误;
充电时电极A的电极反应式为Cd(OH)2+2e-;1.电解池模型;2.对比掌握电解规律(阳极为惰性电极);注意电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物,但也有特殊情况,如用惰性电极电解CuSO4溶液,Cu2+完全放电之前,可加入CuO或CuCO3复原,而Cu2+完全放电之后,溶液中H+继续放电,应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3复原。;3.电解原理的基本应用
(1)电解饱和食盐水(氯碱工业);(2)电解精炼铜
电极材料:阳极为粗铜,阴极为纯铜。
电解质溶液:含Cu2+的盐溶液。
阳极反应:Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Ni-2e-===Ni2+、Cu-2e-===Cu2+。
阴极反应:Cu2++2e-===Cu。
阳极泥的形成:在电解过程中,活动性位于铜之后的银、金等杂质,难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解,它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥。;(3)电镀:图为金属表面镀银的工作示意图。
镀件作阴极,镀层金属银作阳极。电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。
电极反应:阳极Ag-e-===Ag+;阴极:Ag++e-===Ag。
特点:阳极溶解,阴极沉积,电镀液的浓度不变。;;1.牺牲阳极法;2.外加电流法;;(2)离子交换膜的作用;如:三室式电渗析法处理Na2SO4废水;例双极膜是一种离子交换复合膜,在直流电场作用下能将中间层的水分子解离成H+和OH-,并分别向两极迁移。用双极膜电解制备金属钴,工作原理如图所示。下列说法错误的是;?;真题演练;1.(2024·江苏,8)碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O===ZnO+
2MnOOH,??池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是?
A.电池工作时,MnO2发生氧化反应
B.电池工作时,OH-通过隔膜向正极移动
C.环境温度过低,不利于电池放电
D.反应中每生成1molMnOOH,转移电子
数为2×6.02×1023;1;1;1;1;1;1;1;1;?;1;1;1;模拟预测;6.利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法不正确的是;向甲室加入足量氨水后电池开始工作,则甲室Cu电极溶解,变为铜离子与氨形成[Cu(NH3)4]2+,因此甲室Cu电极为负极,故A正确;;负极反应是Cu-2e-+4NH3===[Cu(NH3)4]2+,正极反应是Cu2++2e-===Cu,则电池总反应为Cu2++4NH3===[Cu(NH3)4]2+,故C正确;
NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成;7.(2024·连云港模拟)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。;?;26gCN-的物质的量为1mol,根据选项A分析可知,消耗1molCN-时转移5mol电子,根据电荷守恒可知,可同时处理5molNaCl,其质量为292.5g,D正确。;8.如图为一种酶生物电池,可将葡萄糖(C6H12O6)转化为葡萄糖内酯(C6H10O6),两个碳纳米管电极材料由石墨烯片层卷曲而成。下列说法不正确的是;由图可知,右侧碳纳米管为正极,电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O,左侧碳纳米管为负极,电极反应式为C6H12O6-2e-===2H++C6H10O6,H2-2e-===2H+,;理论上消耗标准状况下2.24LO2,得到0.4mole-,由于负极区有H2和C6H12O6两种物质失电子,所以生成的葡萄糖内酯小于0.2mol,故D错误。