讲义12 浓差电池-2022年高考化学二轮专题精品讲义【电化学专题】

讲义12  浓差电池1、由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池，称浓差电池，电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极。如图所示装置中，X电极与Y电极初始质量相等。进行实验时，先闭合K2，断开K1，一段时间后，再断开K2,闭合K1，即可形成浓差电池，电流计指针偏转。下列不正确的是(     )A．充电前，该电池两电极存在电势差B．放电时，右池中的NO3－通过离了交换膜移向左池C．充电时，当外电路通过0.1 mol电子时，两电极的质量差为21.6gD．放电时，电极Y为电池的正极2、浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是(     )A．电池工作时，Li+通过离子电子导体移向b区      B．电流由X极通过外电路移向Y极C．正极发生的反应为：2H++2e-=H2↑                D．Y极每生成1 mol Cl2，a区得到2 mol LiCl3、利用电解质溶液的浓度对电极电势的影响，可设计浓差电池。下图为一套浓差电池和电解质溶液再生的配套装置示意图，闭合开关K之前，两个Cu电极的质量相等。下列有关这套装置的说法中错误的是(     )A．循环物质E为水                       B．乙池中Cu电极为阴极，发生还原反应C．甲池中的电极反应式为Cu2++2e-=Cu      D．若外电路中通过1mol电子，两电极的质量差为64g4、物质由高浓度向低浓度扩散而引发的一类电池称为浓差电池。如图是由Ag电极和硝酸银溶液组成的电池，工作时，b电极的质量不断增大，下列说法错误的是(     )A．NO3ˉ由交换膜右侧向左侧迁移B．a极为负极，发生氧化反应C．交换膜左侧溶液浓度最终会大于交换膜右侧溶液浓度D．原电池的总反应不一定是氧化还原反应5、一种浓差电池如图所示，阴、阳离子交换膜交替放置，中间的间隔交替充以河水和海水，选择性透过Cl-和Na+，在两电极板形成电势差，进而在外部产生电流。下列关于该电池的说法错误的是(     )A．a电极为电池的正极，电极反应为B．A为阴离子交换膜，C为阳离子交换膜C．阳极（负极）隔室的电中性溶液通过阳极表面的氧化作用维持D．该电池的缺点是离子交换膜价格昂贵，电极产物也没有经济价值6、某浓差电池的原理示意如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl 的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法正确的是(     )A．电子由X极通过外电路移向Y 极       B．电池工作时，Li+通过离子导体向右迁移C．负极发生的反应为:2H++2e-=H2 ↑        D．Y 极每生成1mol Cl2，外电路中通过2mole-7、金属的腐蚀除化学腐蚀和普通的电化学腐蚀外,还有“氧浓差腐蚀”,如在管道或缝隙等处的不同部位氧的浓度不同,在氧浓度低的部位是原电池的负极。下列说法正确的是(     )A．纯铁的腐蚀属于电化学腐蚀B．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极的电极反应式为Fe﹣3e﹣＝Fe3﹢C．海轮在浸水部位镶一些铜锭可起到抗腐蚀作用D．在图示氧浓差腐蚀中，M极处发生的电极反应为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣ 
【浓差电池】答案1、A【解析】【分析】先闭合K2，断开K1，形成电解池，X电极是阴极，电极反应是Ag++e-=Ag，Y是阳极，电极反应式是Ag-e-=Ag+，NO3-通过离子交换膜进入右池，所以左池浓度小于右池；再断开K2,闭合K1，形成原电池，电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极，X是负极、Y是正极。【详解】A. 充电前，左右两池浓度相同，该电池两电极不存在电势差，故A错误；B. 放电时，电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极，X是负极、Y是正极，右池中的NO3－通过离了交换膜移向左池，故B正确；C. 充电时，当外电路通过0.1 mol电子时，X电极消耗0.1molAg，Y电极生成0.1molAg，所以两电极的质量差为21.6g，故C正确；D. 电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极，充电后左池浓度小于右池，所以放电时，电极Y为电池的正极，故D正确；选A。2、A【解析】加入稀盐酸，在X极（正极）上生成氢气，发生还原反应，电极方程式为2H++2e-＝H2↑，为正极反应，Y极生成Cl2，为负极反应，发生2Cl--2e-=Cl2↑，原电池中电流从正极流向负极，阳离子向正极移动，则A．电池工作时，Li+向正极a上移动，A错误；B．电流由正极X极通过外电路移向负极Y极，B正确；C．在X极（正极）上生成氢气，发生还原反应，电极方程式为2H++2e-=H2↑，C正确；D．Y极每生成1 mol Cl2，则转移2mol电子，有2molLi+向正极移动，则a区得到2 mol LiCl，D正确，答案选A。点睛：本题考查原电池的工作原理，为高频考点，把握总反应式结合物质所含元素化合价的变化判断原电池的正负极、电极方程式的书写方法为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查选项D是解答的难点，注意电荷守恒的应用。3、B【解析】【详解】由阴离子SO42-的移动方向可知：右边Cu电极为负极，发生反应：Cu-2e-=Cu2+，Cu电极失去电子，发生氧化反应；左边的电极为正极，发生反应：Cu2++2e-=Cu，当电路中通过1mol电子，左边电极增加32g，右边电极减少32g，两极的质量差变为64g。电解质再生池是利用太阳能将CuSO4稀溶液蒸发，分离为CuSO4浓溶液和水后，再返回浓差电池。A.通过上述分析可知循环物质E为水，使稀硫酸铜溶液变为浓硫酸铜溶液，A正确；B.乙池的Cu电极为负极，发生氧化反应，B错误；C.甲池的Cu电极为正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，C正确；D.若外电路中通过1mol电子，左边电极增加32g，右边电极减少32g，所以两电极的质量差为64g，D正确；故合理选项是B。4、C【解析】【分析】右侧AgNO3溶液浓度高，左侧AgNO3溶液浓度低。工作时，b电极的质量不断增大， Ag+在b电极得电子，故b为正极，a为负极，据此判断；【详解】A.NO3ˉ向负极运动，由交换膜右侧向左侧迁移，故A项正确；B.a极为负极，发生失电子的氧化反应，故B项正确；C.交换膜左侧溶液浓度不会大于交换膜右侧溶液浓度，故C项错误；D.该电池中Ag在负极失电子，变成Ag+，Ag+在b电极得电子，生成Ag，不属于氧化还原反应，故D项正确；综上，本题选C。5、D【解析】【详解】A. b电极电子流出，b为电池的负极，a电极为电池的正极，电极反应为，故A正确；B. 钠离子向a电极方向移动，氯离子向b电极方向移动，所以A为阴离子交换膜，C为阳离子交换膜，故B正确；C. 阳极（负极）隔室中氯离子放电产生氯气，保持溶液中的电荷守恒，故C正确；D. 电极产物有氢气，是很好的清洁能源，氯气是重要的化工原料，经济价值是非常高的，故D错误；答案选D。6、D【解析】生成氯气的Y极发生氧化反应,为负极,电子由Y极通过外电路移向X极,A错误；电池工作时， Li+向正极移动，即X极，B错误；在X极上生成氢气，为正极，发生还原反应,电极方程式为2H++2e-=H2 ↑，C错误；Y极每生成1mol Cl2,则转移2mole-电子, 外电路中通过2mole-，D正确；正确选项D。7、D【解析】【详解】A. 纯铁发生腐蚀时，没有正极材料，不能形成原电池，所以发生的是化学腐蚀，故A错误；B. 钢铁发生吸氧腐蚀时，负极Fe失电子生成亚铁离子，负极的电极反应式为Fe﹣2e﹣=Fe2﹢，故B错误；C. Fe、Cu构成原电池时，Fe作负极，Fe失电子被腐蚀，所以海轮在浸水部位镶一些铜锭不能起到抗腐蚀作用，故C错误；D. M处氧气的浓度大，为原电池的正极，则正极上氧气得电子生成氢氧根离子，M极处发生的电极反应为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故D正确，答案选D。