微題型95電子守恒在電化學(xué)計算中的應(yīng)用1.(2024·沈陽模擬)利用鋁?CO2電池電解MnSO4溶液制備MnO2的裝置如圖所示。N極為鋁電極，其余電極為石墨電極，下列說法錯誤的是()A.雙極膜產(chǎn)生的H+移向M極B.Q極端的電勢高于P極端C.裝置工作時，消耗的氣體與生成的氣體的物質(zhì)的量相等D.外電路中通過0.3mole-時，N極區(qū)溶液的質(zhì)量增加2.7g答案D解析M電極二氧化碳得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲酸，N電極Al失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Al(OH)4-，可知M是正極、N是負(fù)極；N與電解池P相連，P為陰極，M與電解池Q相連，Q是陽極。原電池中陽離子移向正極，M是正極，雙極膜產(chǎn)生的H+移向M極，故A正確；Q是陽極、P是陰極，Q極端的電勢高于P極端，故B正確；裝置工作時，M電極1molCO2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，P極H+得電子生成氫氣，轉(zhuǎn)移2mol電子生成1mol氫氣，消耗的氣體與生成的氣體的物質(zhì)的量相等，故C正確；外電路中通過0.3mole-時，有0.3molOH-、0.1molAl3+進入溶液，N極區(qū)溶液的質(zhì)量增加0.3mol×17g·mol-1+0.1mol×27g·mol-1=7.8g2.利用電化學(xué)原理控制反應(yīng)條件能將CO2電催化還原為HCOOH，電解過程中還伴隨著析氫反應(yīng)，反應(yīng)過程原理的示意圖如圖。下列有關(guān)說法正確的是()A.玻碳電極發(fā)生還原反應(yīng)B.鉑電極發(fā)生的電極反應(yīng)為CO2+2H++2e-=HCOOH、2H++2e-=H2↑C.電池工作時，電流由鉑電極經(jīng)電解質(zhì)溶液到玻碳電極D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole-時，陽極室溶液的質(zhì)量減少8g答案B解析玻碳電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯誤；玻碳電極為陽極，鉑電極為陰極，電池工作時，電流由玻碳電極經(jīng)電解質(zhì)溶液到鉑電極，C錯誤；當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole-時，同時有1mol氫離子通過質(zhì)子交換膜進入左側(cè)，陽極室溶液的質(zhì)量減少14mol×32g·mol-1+1mol×1g·mol-1=9g，D3.一種新型Na?CaFeO3可充電電池，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A.放電時，電極N是負(fù)極B.充電時，Na+通過鈉離子交換膜向M極移動C.放電時，N極電極反應(yīng)為2CaFeO2.5+O2--2e-=2CaFeO3D.充電時，每生成1molNa，有機電解質(zhì)的整體質(zhì)量減小23g答案B解析從圖示裝置可看出，Na?CaFeO3可充電電池放電時，Na失電子生成鈉離子，所以Na電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成的鈉離子通過鈉離子交換膜移向右側(cè)，所以充電時，Na+通過鈉離子交換膜向陰極(M極)移動，A錯誤、B正確；放電時，N極為正極，CaFeO3轉(zhuǎn)化為CaFeO2.5，發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)為2CaFeO3+2e-=2CaFeO2.5+O2-，C錯誤；充電時，每生成1molNa，同時也會有0.5molO2-消耗，所以有機電解質(zhì)的整體質(zhì)量減小23g+0.5mol×16g·mol-1=31g，D錯誤。4.某種酒精檢測儀的傳感器采用Pt作為電極，其燃燒室內(nèi)充滿特種催化劑。某同學(xué)用該乙醇燃料電池作為電源設(shè)計如圖所示電解實驗裝置。下列說法不正確的是()A.a電極為負(fù)極，d電極為陰極B.b電極的電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2OC.當(dāng)裝置Ⅱ中生成11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2時，有0.5molH+通過裝置Ⅰ中的質(zhì)子交換膜D.當(dāng)裝置Ⅰ中生成6.0gCH3COOH時，裝置Ⅲ中CuSO4溶液的質(zhì)量減少16g答案C解析乙醇燃料電池中，O2通入b電極區(qū)，乙醇蒸氣通入a電極區(qū)，則a電極是負(fù)極，b電極是正極，從而推知，d電極是陰極，A正確；b電極是正極，O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則正極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O，B正確；裝置Ⅱ中電解飽和氯化鈉溶液，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L(即0.5mol)Cl2，電路中通過1mol電子，據(jù)得失電子守恒和溶液呈電中性可知，裝置Ⅰ中有1molH+透過質(zhì)子交換膜向右遷移，C錯誤；裝置Ⅰ中負(fù)極反應(yīng)式為CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+，生成6.0g(即0.1mol)CH3COOH時，電路中通過0.4mol電子，裝置Ⅲ中陽極反應(yīng)式為2H2O-4e-=4H++O2↑，陰極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu，據(jù)得失電子守恒推知，放出0.1molO2、析出0.2molCu，故裝置Ⅲ中溶液減少的質(zhì)量為0.1mol×32g·mol-1+0.2mol×64g·mol-1=16g，D正確。5.(2023·廣東汕頭模擬)一種利用微生物或羥基自由基(·OH)將苯酚轉(zhuǎn)化為CO2和H2O的原電池—電解池組合裝置如圖所示，已知電極均為惰性電極，下列說法錯誤的是()A.左池(ab)為原電池，右池(cd)為電解池B.a極區(qū)工作一段時間后，溶液的pH變小C.d極電極反應(yīng)為H2O-e-=H++·OHD.每轉(zhuǎn)移2.8mol電子，該組合裝置產(chǎn)生CO2>13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)答案B解析a極的電極反應(yīng)式為Cr2O72-+6e-+7H2O=8OH-+2Cr(OH)3，生成OH-，故溶液pH變大；b極C6H5OH失去電子被氧化為CO2，電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e-+11H2O=28H++6CO2↑，生成H+，導(dǎo)致酸性增強，溶液pH變小，故B錯誤；d極H2O失去電子生成·OH和H+，電極反應(yīng)式為H2O-e-=H++·OH，故C正確；該組合裝置產(chǎn)生CO2的為b極區(qū)和d極區(qū)苯酚被氧化，b極轉(zhuǎn)移2.8mol電子，生成0.6molCO2，d極區(qū)苯酚被氧化的化學(xué)方程式為C6H5OH+28