高中化學(xué)專題 濃差電池

1、1由相同金屬電極及其不同濃度的鹽溶液組成的電池，稱濃差電池，電子由溶液濃度較小的一極流向濃度較大的一極。如圖所示裝置中，x 電極與 y 電極初始質(zhì)量相等。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，先閉合 k ，斷開 k ，一段時(shí)間后，再2 1斷開 k ,2閉合 k ，即可形成濃差電池，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。下列不正確的是（ ） 1a充電前，該電池兩電極存在電勢差b放電時(shí)，右池中的 no 3通過離了交換膜移向左池c 充電時(shí)，當(dāng)外電路通過 0.1 mol 電子時(shí)，兩電極的質(zhì)量差為 21.6gd 放電時(shí)，電極 y 為電池的正極2濃差電池中的電動(dòng)勢是由于電池中存在濃度差而產(chǎn)生的。某濃差電池的原理如圖所示，該電池從濃縮海水中 提取 lic

2、l 的同時(shí)又獲得了電能。下列有關(guān)該電池的說法錯(cuò)誤的是a電池工作時(shí)，li+通過離子電子導(dǎo)體移向 b 區(qū)b 電流由 x 極通過外電路移向 y 極c 正極發(fā)生的反應(yīng)為：2h+2e-=h 2dy 極每生成 1 mol cl ，a 區(qū)得到 2 mol licl22 利用電解質(zhì)溶液的濃度對電極電勢的影響，可設(shè)計(jì)濃差電池。下圖為一套濃差電池和電解質(zhì)溶液再生的配套 裝置示意圖，閉合開關(guān) k 之前，兩個(gè) cu 電極的質(zhì)量相等。下列有關(guān)這套裝置的說法中錯(cuò)誤的是2+-+a 循環(huán)物質(zhì) e 為水b 乙池中 cu 電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)c 甲池中的電極反應(yīng)式為 cu +2e-=cud 若外電路中通過 1mol 電子，兩

3、電極的質(zhì)量差為 64g4物質(zhì)由高濃度向低濃度擴(kuò)散而引發(fā)的一類電池稱為濃差電池。如圖是由 ag 電極和硝酸銀溶液組成的電池， 工作時(shí)，b 電極的質(zhì)量不斷增大，下列說法錯(cuò)誤的是ano 由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移3b a 極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)c 交換膜左側(cè)溶液濃度最終會(huì)大于交換膜右側(cè)溶液濃度d 原電池的總反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)5一種濃差電池如圖所示，陰、陽離子交換膜交替放置，中間的間隔交替充以河水和海水，選擇性透過 cl 和 na ，在兩電極板形成電勢差，進(jìn)而在外部產(chǎn)生電流。下列關(guān)于該電池的說法錯(cuò)誤的是（ ）aa 電極為電池的正極，電極反應(yīng)為2h + +2e - =h 2b a 為陰離子交換膜，c

4、為陽離子交換膜c 陽極（負(fù)極）隔室的電中性溶液通過陽極表面的氧化作用維持d 該電池的缺點(diǎn)是離子交換膜價(jià)格昂貴，電極產(chǎn)物也沒有經(jīng)濟(jì)價(jià)值6某濃差電池的原理示意如圖所示，該電池從濃縮海水中提取licl 的同時(shí)又獲得了電能。下列有關(guān)該電池的說 法正確的是+ -3a電子由 x 極通過外電路移向 y 極c負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為:2h +2e =h 2b電池工作時(shí)，li 通過離子導(dǎo)體向右遷移dy 極每生成 1mol cl ，外電路中通過 2mole27金屬的腐蝕除化學(xué)腐蝕和普通的電化學(xué)腐蝕外,還有“氧濃差腐蝕”,如在管道或縫隙等處的不同部位氧的濃度不同,在氧濃度低的部位是原電池的負(fù)極。下列說法正確的是a 純鐵的腐

5、蝕屬于電化學(xué)腐蝕b 鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為 fe3efe c 海輪在浸水部位鑲一些銅錠可起到抗腐蝕作用d 在圖示氧濃差腐蝕中，m 極處發(fā)生的電極反應(yīng)為 o +2h o+4e4oh2 2+ - -+ -+2- 2+2+ -參考答案1a【解析】【分析】先閉合 k ，斷開 k ，形成電解池，x 電極是陰極，電極反應(yīng)是 ag+e-=ag，y 是陽極，電極反應(yīng)式是 ag-e-=ag+，no - 2 1 3通過離子交換膜進(jìn)入右池，所以左池濃度小于右池；再斷開 k ,閉合 k ，形成原電池，電子由溶液濃度較小的一2 1極流向濃度較大的一極，x 是負(fù)極、y 是正極?！驹斀狻縜. 充電前，左右兩

6、池濃度相同，該電池兩電極不存在電勢差，故 a 錯(cuò)誤；b. 放電時(shí)，電子由溶液濃度較小的一極流向濃度較大的一極，x 是負(fù)極、y 是正極，右池中的 no3通過離了交換膜移向左池，故 b 正確；c. 充電時(shí)，當(dāng)外電路通過 0.1 mol 電子時(shí)，x 電極消耗 0.1molag，y 電極生成 0.1molag，所以兩電極的質(zhì)量差 為 21.6g，故 c 正確；d. 電子由溶液濃度較小的一極流向濃度較大的一極，充電后左池濃度小于右池，所以放電時(shí)，電極 y 為電池的 正極，故 d 正確；選 a。2a【解析】加入稀鹽酸，在x 極（正極）上生成氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為2h +2e h ，為正極反應(yīng)，2

7、y 極生成 cl ，為負(fù)極反應(yīng)，發(fā)生 2cl -2e =cl ，原電池中電流從正極流向負(fù)極，陽離子向正極移動(dòng)，則 a電2 2池工作時(shí)，li向正極 a 上移動(dòng)，a 錯(cuò)誤；b電流由正極 x 極通過外電路移向負(fù)極 y 極，b 正確；c在 x 極（正極）上生成氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為 2h +2e =h ，c 正確；dy 極每生成 1 mol cl2 2，則轉(zhuǎn)移 2mol電子，有 2molli 向正極移動(dòng)，則 a 區(qū)得到 2 mol licl，d 正確，答案選 a。點(diǎn)睛：本題考查原電池的工作原理，為高頻考點(diǎn)，把握總反應(yīng)式結(jié)合物質(zhì)所含元素化合價(jià)的變化判斷原電池的正負(fù)極、電極方程式的書寫方法為解答

8、的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查選項(xiàng) d 是解答的難點(diǎn)，注意電荷守恒 的應(yīng)用。3b【解析】【詳解】由陰離子 so4的移動(dòng)方向可知：右邊 cu 電極為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：cu-2e =cu ，cu 電極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；左邊的電極為正極，發(fā)生反應(yīng)：cu +2e =cu，當(dāng)電路中通過 1mol 電子，左邊電極增加 32g，右邊電極減少32g，兩極的質(zhì)量差變?yōu)?64g。電解質(zhì)再生池是利用太陽能將 cuso 稀溶液蒸發(fā)，分離為 cuso 濃溶液和水后，4 4再返回濃差電池。2+ -+ + - -本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成，請仔細(xì)校對后使用，答案僅供參考。a. 通過上述分析可知循環(huán)物質(zhì) e 為水，使稀硫酸銅溶

9、液變?yōu)闈饬蛩徙~溶液，a 正確；b. 乙池的 cu 電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，b 錯(cuò)誤；c. 甲池的 cu 電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為 cu +2e =cu，c 正確；d. 若外電路中通過 1mol 電子，左邊電極增加 32g，右邊電極減少 32g，所以兩電極的質(zhì)量差為 64g，d 正確； 故合理選項(xiàng)是 b。4c【解析】【分析】右側(cè) agno 溶液濃度高，左側(cè) agno 溶液濃度低。工作時(shí)，b 電極的質(zhì)量不斷增大， ag 在 b 電極得電子，故 3 3b 為正極，a 為負(fù)極，據(jù)此判斷；【詳解】a.no 向負(fù)極運(yùn)動(dòng)，由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，故 a 項(xiàng)正確；3b. a 極為負(fù)極，發(fā)生失電

10、子的氧化反應(yīng)，故 b 項(xiàng)正確；c. 交換膜左側(cè)溶液濃度不會(huì)大于交換膜右側(cè)溶液濃度，故 c 項(xiàng)錯(cuò)誤；d. 該電池中 ag 在負(fù)極失電子，變成 ag ，ag 在 b 電極得電子，生成 ag ，不屬于氧化還原反應(yīng)，故 d 項(xiàng)正確； 綜上，本題選 c。5d【解析】【詳解】a. b 電極電子流出，b 為電池的負(fù)極，a 電極為電池的正極，電極反應(yīng)為2h + +2e- =h2，故 a 正確；b. 鈉離子向 a 電極方向移動(dòng)，氯離子向 b 電極方向移動(dòng)，所以 a 為陰離子交換膜，c 為陽離子交換膜，故 b 正 確；c. 陽極（負(fù)極）隔室中氯離子放電產(chǎn)生氯氣，保持溶液中的電荷守恒，故 c 正確；d. 電極產(chǎn)物有

11、氫氣，是很好的清潔能源，氯氣是重要的化工原料，經(jīng)濟(jì)價(jià)值是非常高的，故d 錯(cuò)誤；答案選 d。6d【解析】生成氯氣的 y 極發(fā)生氧化反應(yīng),為負(fù)極,電子由 y 極通過外電路移向 x 極,a 錯(cuò)誤；電池工作時(shí)， li 向正 極移動(dòng)，即 x 極，b 錯(cuò)誤；在 x 極上生成氫氣，為正極，發(fā)生還原反應(yīng),電極方程式為 2h +2e =h2 ，c 錯(cuò)誤；y 極每生成 1mol cl2,則轉(zhuǎn)移 2mole 電子, 外電路中通過 2mole ，d 正確；正確選項(xiàng) d。7d2【解析】【詳解】a. 純鐵發(fā)生腐蝕時(shí)，沒有正極材料，不能形成原電池，所以發(fā)生的是化學(xué)腐蝕，故a 錯(cuò)誤；b. 鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極 fe 失電子生成亞鐵離