化学二轮题型必练-交换膜在电化学中的作用.docx

1、第 1 页，共 19 页 2020届高考化学二轮题型对题必练届高考化学二轮题型对题必练 交换膜在电化学中的作用交换膜在电化学中的作用 1. 以柏林绿 FeFe(CN)6为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。 下列说法 错误的是 A. 放电时,正极反应为 FeFe(CN)6 + 2Na:+ 2e;= Na2FeFe(CN)6 B. 充电时,Mo(钼)箔接电源的正极 C. 充电时,Na:通过交换膜从右室移向左室 D. 外电路中通过0.2mol电子的电量时,负极质量变化为2.4g 2. 碳酸二甲酯（CH3 O）2CO是一种具有发展前景的“绿色”化工产品，电化学合成 碳酸二甲酯的工作原

2、理如图所示（加入两极的物质均是常温常压 下的物质）。下列说法正确的是 A. B 为直流电源正极 B. H:由石墨 2 极通过质子交换膜向石墨 1极移动 C. 石墨 1极发生的电极反应为 2CH3OH+ CO 2e;= (CH3O)2CO+ 2H: D. 当石墨 2 极消耗22.4LO2时,质子交换膜有4molH:通过 3. 四甲基氢氧化铵(CH3)4NOH常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵(CH 3)4NCl 为原料， 采用电渗析法合成(CH3)4NOH， 其工作原理如下图所示(a、 b 为石墨电板， c、d、e为离子交换膜)，下列说法正确的是 A. M 为正极 B. 制备1mol(CH3)

3、4NOH,a、b 两极共产生0.5mol气体 C. c、e 均为阳离子交换膜 D. b 极电极反应式：2H2O 4e;= O2 +4H: 4. 如图所示阴阳膜组合电解装置用于循环脱硫， 用 NaOH溶液在反应池中吸收尾气中 的二氧化硫，将得到的 Na2SO3溶液进行电解又制得 NaOH。其中 a、b 离子交换膜 将电解槽分为三个区域，电极材料为石墨，产品 C为 H2SO4溶液。下列说法正确的 是（ ） A. b 为只允许阳离子通过的离子交换膜 B. 阴极区中 B最初充入稀 NaOH溶液,产品 E 为氧气 C. 反应池采用气、液逆流方式,目的是使反应更充分 D. 阳极的电极反应式为SO3 2;

4、+ 2e;+ H2O = 2H:+ SO4 2; 第 2 页，共 19 页 5. 如图是利用一种微生物将废水中的有机物（如淀粉）和废气 NO的化学能直接转化 为电能，下列说法中一定正确的是（ ） A. 质子透过阳离子交换膜由右向左移动 B. 电子流动方向为N Y X M C. M 电极反应式：(C6H10O5)n+ 7nH2O 24ne;= 6nCO2 +24nH: D. 当 M 电极微生物将废水中16.2 g 淀粉转化掉时,N电极产生134.4 L N2(标况下) 6. 金属（M）-空气电池（如图）具有原料易得，能量密度高等优点，有望成为新能 源汽车和移动设备的电源，该类电池放电的总反应方程

5、式为：4M+nO2+2nH2O=4M （OH）n，已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的 最大电能，下列说法不正确的是（ ） A. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散 至电极表面 B. 比较 Mg,Al,Zn 三种金属空气电池,Al 空气电池的理论比能量最高 C. M 空气电池放电过程的正极反应式： 4M:+ nO2+ 2nH2O + 4ne;= 4M(OH)n D. 在Mg 空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交 换膜 7. 三室式电渗析法处理含 Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd

6、均为 离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的 Na+和 SO42-可通过离子交换膜， 而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是（） A. 通电后中间隔室的SO4 2;离子向正极迁移,正极区溶液 pH增大 B. 该法在处理含Na2SO4废水时可以得到 NaOH 和H2SO4产品 C. 负极反应为2H2O 4e;= O2+ 4H:,负极区溶液 pH降低 D. 当电路中通过 1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成 8. 某电源装置如图所示，电池总反应为 2Ag+Cl2=2AgCl下列说法正确的是（ ） 第 3 页，共 19 页 A. 正极反应为AgCl + e;= Ag

7、 + Cl; B. 放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C. 若用 NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变 D. 当电路中转移0.01mole;时,交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子 9. 电解装置如图所示，电解槽内装有 KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开在 一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅 已知：3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，下列说法不正确的是（ ） A. 右侧发生的电极反应式：2H2O + 2e;= H2 +2OH; B. 电解结束后,右侧溶液中含有IO3 ; C. 电解槽内发生反应的总化学方程式：KI + 3H2O ;

8、电解 KIO3+ 3H2 D. 如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内总反应不变 10. 锌空气电池由活性炭(空气扩散极)、锌、苛性碱溶液构成，其中活性炭部分浸泡 在苛性碱溶液中，其工作原理如图所示，负极产物是 ZnO。下列说法正确的是( ) A. 活性炭的作用是吸附空气,为电池提供氧化剂 B. 原理图中的隔离膜为质子交换膜 C. 负极反应式为Zn + H2O 2e;= ZnO + 2H: D. 电池工作时,当电路中通过0.2mol电子,消耗3.2gO2 11. 一种微生物电解池，其制取氢气的原理如下图所示。下列说法正 确的是 A. 该微生物电解池可在高温下工作 B. 阳极的电极反应式为

9、CH3COO;+ 4H2O 8e;= 2HCO3 ; + 9H: C. 图中离子交换膜为阴离子交换膜 D. 电解池工作时每转移 2mol电子,阴极产生22.4LH2 12. 现有二氧化硫空气质子交换膜燃料电池，其原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合 B. 该电池工作时质子从 Pt1 电极经过内电路流到 Pt2电极 第 4 页，共 19 页 C. Pt1电极附近发生的反应为：SO2+ 2H2O 2e;= SO4 2; + 4H: D. Pt2 电极附近发生的反应为：O2+ 2e;+ 2H2O = 4H: 13. 科学家用氮化镓（GaN）材料与铜作电

10、极组装如图所示的人工光合系统，成功地实 现了以 CO2和 H2O 合成 CH4下列说法不正确的是 A. 该过程是将太阳能转化为化学能和电能 B. GaN 表面发生氧化反应,有O2产生 C. 电解液中H:从质子交换膜右侧向左侧迁移 D. Cu表面电极反应式： CO2+ 8e;+ 8H:= CH4+ 2H2O 14. 金属(M)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽 车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M + nO2 + 2nH2O = 4M(OH) n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的 最大电能。下列说法不正确的是（ ） A

11、. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并 有利于氧气扩散至电极表面 B. 比较 Mg、Al、Zn三种金属空气电池,Al空气电池的理论比 能量最高 C. M空气电池放电过程的正极反应式： 4Mn:+ nO2+ 2nH2O+ 4ne= 4M(OH)n D. 在M空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换 膜 15. 微型直接甲醇燃料电池能量密度高，可应用于各类便携式电子产品，其工作原理如 图所示。下列说法不正确的是( ) 第 5 页，共 19 页 A. 多孔扩散层可起到传导电子的作用 B. 负极上直接通入无水甲醇可提高电池的比能量 C. 当电路中通过

12、3mole; 时,内电路中有3molH: 透过质子交换膜 D. 电池工作时,H: 向阴极催化层迁移 16. 以铬酸钾（K2CrO4）为原料用电化学法制备 K2Cr2O7的装置如图，下列说法正确的 是 A. a 极的电极反应式为2H2O + 2e;= 2OH;+ H2 B. 电解过程中氢氧化钾溶液的浓度保持不变 C. b 极上CrO4 2;发生氧化反应生成Cr2O72; D. 电解过程中H:从右侧通过离子交换膜迁移到左侧 17. NaClO2(亚氯酸钠)是常用的消毒剂和漂白剂，工业上可采用电解法制备，工作原理 如图所示。下列叙述正确的是() A. 若直流电源为铅蓄电池,则 b极为 Pb B. 阳

13、极反应式为ClO2+ e;= ClO 2 ; C. 交换膜左侧 NaOH 的物质的量不变,气体 X 为Cl2 D. 制备18.1gNaClO2时理论上有0.2molNa:由交换 膜左侧向右侧迁移 18. 如图装置可模拟绿色植物的光合作用，该装置模拟将空气中的 H2O和 CO2转化为 O2和有机物（C3H8O）下列叙述正确的是（ ） A. x 为电源正扱,a 电极发生还原反应 B. 通电后,质子通过离子交换膜从阴极移向阳极 C. 电解开始阶段,阳极区 pH逐渐减小 D. 当电路中有 1mol电子通过时,会有标注状况下2.8 L CO2反应 19. 一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，

14、图中有机 废水中的有机物可用 C8H10O5表示，咸水主要含 NaCl下列说法错误的是（ ） A. b 电极为该电池的正极 B. 当 a 电极上产生22.4 L CO2(标况下)时,电路中转移的电子数目为 2 NA C. b 交换膜允许Na:由中间室移向硝酸根废水处理室 D. b 电极附近溶液的 pH增大 20. H2O2被称为绿色氧化剂如图是以甲烷燃料电池为电源，电解制备 H2O2的 第 6 页，共 19 页 示意图下列有关叙述中正确的是（ ） A. 电解池装置应选择阳离子交换膜 B. d 极的电极反应式为：O2+ 2e;+ 2H:= H2O2 C. 当有 16g 甲烷参与原电池反应时,可制

15、备 4 mol H2O2 D. 工作时,a、c 电极附近的 pH均增大 21. 新型锌碘液流电池具有能量密度高、循环寿命长等优势，其工作原理如图所示。下 列说法错误的是（ ） A. 放电时电流从石墨电极流向锌电极 B. 充电时阳极反应式为：3I; 2e;= I3 ; C. 若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜,放电时正负极也随之改变 D. 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 22. 处理烟气中的 SO2可以采用碱吸-电解法，其流程如图 1：模拟过程如图 2： 下列推断正确的是（ ） A. 膜 1为阴离子交换膜,膜 2为阳离子交换膜 B. 若用锌锰碱性电池为电源,a极与锌极相连 C. a 极的电

16、极反应式为2H2O 4e;= 4H:+ O2 D. 若收集22.4LP (标准状况下),则转移 4mol 电子 23. 如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素（H2NCONH2，氮元素显-3 价）的化学能 直接转化为电能，并生成对环境无害物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀 铜，下列说法中正确的是（ ） A. H:透过质子交换膜由右向左移动 B. 铜电极应与 X相连接 C. M 电极的反应式：H2NCONH2+ H2O 6e;= CO2 +N2 +6H: D. 当 N 电极消耗0.5 mol气体时,则铁电极增重 32 g 第 7 页，共 19 页 24. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将

17、化学能转化为电能的装置 某微生物燃料 电池的工作原理如图所示（a、b 为电极），下列说法正确的是（ ） A. 电解质溶液一定为强酸性 B. 电子从 a流出,经质子交换膜流向 b C. HS;在硫氧化菌作用下发生的反应为HS;+ 4H2O 8e;= SO4 2; + 9H: D. 若该电池电路中有0.8mol电子发生转移,则有0.9molH:通过质子交换膜 25. 为了强化安全管理，从油库引进一台空气中汽油含量的测量仪，其工作原理如图所 示（用强酸性溶液作电解质溶液）下列说法不正确的是（ ） A. 石墨电极作正极,发生还原反应 B. 铂电极的电极反应式：C8H18+ 16H2O 50e;= 8C

18、O2 +50H: C. H:由质子交换膜左侧向右侧迁移 D. 每消耗5.6LO2,电路中通过 1 mol电子 第 8 页，共 19 页 答案和解析答案和解析 1.【答案】C 【解析】【分析】 根据电池中电极上物质发生的反应判断原电池和电解池的电极， 分析电极反应和其中的 变化即可。 【解答】 A.放电时，原电池的正极发生还原反应，电极方程式为 FeFe（CN）62Na2e Na2FeFe（CN）6 ，正确； B.充电时，Mo（钼）箔电极发生氧化反应，所以接电源的正极，正确； C.充电时，Mo（钼）箔电极发生氧化反应，钠离子浓度增大，所以 Na通过交换膜从 左室移向右室，错误； D.Mg 作为负

19、极发生氧化反应，外电路中通过 0.2mol 电子的电量时，质量变化为 2.4g， 正确。 故选 C。 2.【答案】C 【解析】【分析】 本题考查电解池综合知识的应用，为高频考点，侧重于电解池工作原理的考查，注意把 握电极反应的判断，把握电极方程式的书写，为解答该类题目的关键，难度不大。 【解答】 A.石墨 2 为阴极，阴极与电源的负极相连，则 B 为负极，故 A错误； B.阳离子移向阴极，则氢离子由石墨 1 极通过质子交换膜向石墨 2 极移动，故 B 错误； C.石墨 1 为阳极，阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应，电极反应为 2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+，

20、故 C正确； D.没有指明是标准状况下，不能计算质子交换膜通过的 H+，故 D 错误。 故选 C。 3.【答案】C 第 9 页，共 19 页 【解析】【分析】 本题考查了电解池的相关知识， 注意根据离子的移动方向判断阴阳极是解决本题的关键， 题目难度不大。 【解答】 A.根据第三个池中浓度变化得出： 钠离子从第四池通过 e膜， 氯离子从第二池通过 d膜， 得到 a 为阴极，b为阳极，所以 N为正极，据溴离子的移动方向可知，a 为阴极 b为阳 极，所以 M 为负极，故 A错误； B.a电极为氢离子放电生成氢气， 故电极反应方程式为 2H+2e-=H2， b 电极为氢氧根离 子放电生成氧气 4OH

21、-4e-=O2+2H2O， 标况下制备 1mol （CH3） 4NOH， 转移电子是 1mol， a、b两极共产生气体物质的量=0.5mol+025mol=0.75mol，故 C错误； C.阳极上不是溴离子放电， 则 e不是阴离子交换膜， 是阳离子交换膜， 据左池产物分析， c 也是阳离子交换膜，故 C正确； D.b 电极为氢氧根离子放电生成氧气 4OH-4e-=O2+2H2O，故 D错误。 故选 C。 4.【答案】C 【解析】【分析】 本题考查膜电化学知识，注意阳离子交换膜只允许阳离子通过。 【解答】 A、b 为只允许阴离子通过的离子交换膜，因为阴离子在阳极放电，故 A错误； B、电解池中，

22、阴极区是溶液中的氢离子放电，产品 E为氢气，故 B 错误； C、反应池采用气、液逆流方式，这样反应更充分，故 C 正确； D、阳极发生氧化反应，阳极的电极反应式为：SO32-2e-+H2O=2H+SO42-，故 D 错误； 故选：C。 5.【答案】C 【解析】【分析】 本题考查原电池基本原理，侧重考查学生获取信息、分析推断能力，根据化合价变化确 定正负极，难点是电极反应式的书写，且原电池原理是高考高频点，要熟练掌握。 【解答】 由题意利用一种微生物将废水中有机物主要成分是（C6H10O5）n的化学能转化为电能 的装置，即为原电池，由图 N 极通 NO，M 极为有机物，则 N极为正极发生还原反应

23、， M 极为负极，发生氧化反应，负极的电极反应为（C6H10O5） n+7nH2O-24ne -=6nCO 2+24nH +，原电池中阳离子移向正极。 A.由题意利用一种微生物将废水中有机物主要成分是（C6H10O5）n的化学能转化为电 能的装置，即为原电池，则 N 极为正极发生还原反应，质子透过阳离子交换膜，从左向 右移动，故 A 错误； B.电子流动方向从负极经过导线到正极，为 MXYN，故 B 错误； C.M极为有机物，M极为负极，发生氧化反应，负极的电极反应为（C6H10O5） n+7nH2O-24ne -=6nCO 2+24nH +，故 C正确； D.当 M电极微生物将废水中 16.

24、2 g淀粉转化掉时， 物质的量为 1 10nmol， 所以转移电子的 第 10 页，共 19 页 物质的量为： 1 10n 24n=2.4mol，而生成 1mol的氮气转移电子的物质的量为 4mol，所以 生成 0.6mol的氮气，标况下的体积为 13.44 L，故 D错误； 故选 C。 6.【答案】C 【解析】解：A反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电极的目的是提 高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率， 故 A 正确； B电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，则单位 质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能

25、越多，假设质量都是 1g 时，这 三种金属转移电子物质的量分别为 1g 24g/mol 2= 1 12mol、 1g 27g/mol 3= 1 9mol、 1g 65g/mol 2= 1 32.5mol，所以 Al-空气电池的理论比能量最高，故 B正确； C正极上氧气得电子和水反应生成 OH-，因为是阴离子交换膜，所以阳离子不能进入 正极区域，则正极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-，故 C 错误； D负极上 Mg 失电子生成 Mg2+，为防止负极区沉积 Mg（OH）2，则阴极区溶液不能 含有大量 OH-，所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜，故 D正确； 故选：C。 A反应物接触面积越

26、大，反应速率越快； B电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，则单位 质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多； C正极上氧气得电子和水反应生成 OH-； D负极上 Mg 失电子生成 Mg2+，为防止负极区沉积 Mg（OH）2，则阴极区溶液不能 含有大量 OH-。 本题考查原电池原理，为高频考点，侧重考查学生分析判断、获取信息解答问题及计算 能力，明确各个电极上发生的反应、离子交换膜作用、反应速率影响因素、氧化还原反 应计算是解本题关键，易错选项是 C。 7.【答案】B 【解析】【分析】 本题考查了电解原理的应用， 明确电解池中的阴阳极以及阴阳极上离子的放

27、电顺序是解 题的关键，注意题干信息的分析应用，题目难度一般。 【解答】 A.阴离子向阳极（即正极区）移动，阳极水放电生成氧气和氢离子，pH减小，故 A错 误； B.在直流电场的作用下， 两膜中间的 Na+和 SO42-可通过离子交换膜， 而两端隔室中离子 被阻挡不能进入中间隔室，通电时，水在阳极放电生成氧气和氢离子，考虑电荷守恒， 两膜中间的硫酸根离子会进入正极区，与氢离子结合成硫酸，水在阴极得电子生成氢气 和氢氧根离子，考虑电荷守恒，两膜中间的钠离子会进入负极区，与氢氧根离子结合成 氢氧化钠，故可以得到 NaOH和 H2SO4产品，故 B正确； 第 11 页，共 19 页 C.负极即为电解池

28、阴极，发生还原反应，水得电子生成氢气和氢氧根离子，故 C 错误； D.每生成 1mol氧气转移 4mol电子，当电路中通过 1mol电子的电量时，会有 0.25mol 的 O2生成，故 D 错误。 故选 B。 8.【答案】D 【解析】【分析】 本题考查了原电池原理的应用及沉淀反应， 注意把握原电池原理及正负极的判断和电极 方程式的书写，利用电子及电荷守恒来解决原电池中有关计算的问题，题目难度中等 【解答】 根据电池总反应为 2Ag+Cl2=2AgCl 可知，Ag 失电子作负极失电子，氯气在正极上得电 子生成氯离子， A、正极上氯气得电子生成氯离子，其电极反应为：Cl2+2e-=2Cl-，故 A

29、错误； B、放电时，交换膜左侧溶液中生成银离子，银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀，所 以交换膜左侧溶液中有大量白色沉淀生成，故 B 错误； C、根据电池总反应为 2Ag+Cl2=2AgCl 可知，用 NaCl溶液代替盐酸，电池的总反应不 变，故 C 错误； D、放电时，当电路中转移 0.01mol e-时，交换膜左侧会有 0.01mol氢离子通过阳离子交 换膜向正极移动，同时会有 0.01mol Ag失去 0.01mol 电子生成银离子，银离子会与氯离 子反应生成氯化银沉淀，所以氯离子会减少 0.01mol，则交换膜左侧溶液中约减少 0.02mol离子，故 D 正确。 故选：D。 9.【答案】

30、D 【解析】解：A左侧溶液变蓝色，生成 I2，左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，电极 反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-，故 A 正确； B 一段时间后，蓝色变浅，发生反应 3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O， 中间为阴离子交换膜， 右侧 I-、OH-通过阴离子交换膜向左侧移动，保证两边溶液呈电中性，左侧的 IO3-通过 阴离子交换膜向右侧移动，故右侧溶液中含有 IO3-，故 B正确； C左侧电极为阳极，电极反应为：2I-2e-=I2，同时发生反应 3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O， 右侧电极为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-，故总的电极反应式为

31、： KI+3H2O ; 电解KIO 3+3H2，故 C正确； D 如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜， 左侧电极为阳极， 电极反应为： 2I-2e-=I2， 右侧电极为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-，保证两边溶液呈电中性，左侧 多余 K+通过阳离子交换膜迁移至阴极，左侧生成 I2，右侧溶液中有 KOH生成，碘单质 与 KOH不能反应，总反应相当于：2KI+2H2O ; 电解2KOH+I 2+H2，故 D 错误； 故选：D。 左侧溶液变蓝色， 生成 I2， 左侧电极为阳极， 电极反应为： 2I-2e-=I2， 右侧电极为阴极， 电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-

32、，右侧放出氢气，右侧 I-、OH-通过阴离子交换膜 向左侧移动，发生反应 3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，一段时间后，蓝色变浅，保证两边溶 第 12 页，共 19 页 液呈电中性，左侧的 IO3-通过阴离子交换膜向右侧移动，如果用阳离子交换膜代替阴离 子交换膜，左侧多余 K+通过阳离子交换膜迁移至阴极，保证两边溶液呈电中性 本题考查电解原理，难度中等，注意 D选项为易错点，注意氢氧根不能通过阳离子交换 膜，不能与碘单质发生反应 10.【答案】A 【解析】【分析】 本题考查新型燃料电池， 考查学生对原电池的工作原理的理解及应用原电池原理解释问 题的能力。 【解答】 A.活性炭具有多

33、孔结构，可有效的吸附空气，作电池的正极为电池提供氧化剂，故 A 正确； B.该电池的电解质溶液为苛性碱溶液，且负极消耗氢氧根，故隔离膜为阴离子交换膜， 故 B 错误； C.负极反应式为 Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O ，故 C错误； D.电池工作时， 外电路中流过 0.2mol电子， 消耗 O20.2mol/4x32g/mol=1.6 g， 故 D错误。 故选 A。 11.【答案】B 【解析】【分析】 本题考查学生原电池和电解池的工作原理知识，注意知识的归纳和梳理是关键，难度中 等。 根据放电工作原理图， 在正极上发生还原反应： FeFe （CN）6+2Na+2e-=Na2FeFe （

34、CN） 6，负极上是失电子的氧化反应：2Mg+2Cl -4e-= Mg2Cl22+，充电时，原电池的负极连接电源的负极，电极反应和放电时的相反，据此 回答即可。 【解答】 A.放电时，正极上是得电子的还原反应 FeFe（CN）6+2Na+2e-=Na2FeFe（CN）6， 故 A 正确； B.充电时，原电池的负极连接电源的负极，Mo（钼）箔是正极接电源的正极，故 B错 误； C.充电时，Na+通过交换膜移向阴极，即从左室移向右室，故 C正确； D.负极上是失电子的氧化反应：2Mg+2Cl-4e-=Mg2Cl22+，外电路中通过 0.2mol 电子的 电量时，负极质量变化为减少金属镁 0.1mo

35、l，质量变化 2.4g，故 D正确。 故选 B。 12.【答案】B 【解析】【分析】 本题考查电解原理的应用、电极反应式的书写和电解计算，难度中等，根据图示准确判 断电解池的两极，准确书写电极反应式是解题的关键。 第 13 页，共 19 页 【解答】 A.高温能使活性微生物蛋白质变性，活性微生物死亡，该微生物电解池不能在高温下工 作，故 A 错误； B.分析图示知左侧电极上醋酸根转化为碳酸氢根，发生氧化反应，为电解池的阳极，电 极反应式为 CH3COO+4H2O -8e 2HCO3+9H+，故 B 正确； C.图中离子交换膜允许氢离子通过，为质子交换膜，故 C错误； D.电解池工作时阴极反应为

36、：2H+2e-=H2，每转移 2mol电子产生 1molH2 ，缺少温度 和压强，无法确定氢气的体积，故 D错误。 故选 B。 13.【答案】D 【解析】【分析】 本题考查了原电池原理的应用，侧重考查原电池原理，明确电解质溶液酸碱性、电极的 判断以及电极方程式的书写方法是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度中 等。 【解答】 A.该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，故 A 正确； B.Pt1电极上 SO2失去电子，为负极，Pt2电极为正极，质子即 H+，为阳离子，移向正 极 Pt2，故 B正确； C.Pt1电极通入 SO2，SO2在负极失电子生成 SO42-，则电极反应为 S

37、O2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，故 C正确； D.酸性条件下，氧气得电子生成水，则 Pt2 电极附近发生的反应为 O2+4H+4e-=2H2O， 故 D 错误。 故选 D。 14.【答案】C 【解析】【分析】 原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所 以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。由二氧化碳和甲烷中碳 元素的化合价变化可知，二氧化碳应该在正极放电形成甲烷，由图示装置电子移动的方 第 14 页，共 19 页 向可确定铜为正极，GaN为负极。铜表面：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，据此进行分析解 答。 【解答】 A

38、.由图示可知，该过程是原电池，将太阳能转化为化学能的过程，故 A正确； B.GaN 表面发生氧化反应，有 O2产生，故 B正确； C.阳离子流向负极，故电解液中的 H+从质子交换膜左侧向右侧迁移，故 C 错误； D.Cu表面的电极反应式 CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，故 D 正确。 故选 C。 15.【答案】C 【解析】【分析】 本题考查原电池原理，为高频考点，侧重考查学生分析判断、获取信息解答问题及计算 能力，明确各个电极上发生的反应、离子交换膜作用、反应速率影响因素、氧化还原反 应计算是解本题关键，易错选项是 C。 【解答】 A.反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电

39、极的目的是提高电极与电解质 溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率，故 A 正确； B.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能， 则单位质 量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多，假设质量都是 1g时，这三 种金属转移电子物质的量分别为 1g 24g/mol 2 = 1 12mol、 1g 27g/mol 3 = 1 9 mol、 1g 65g/mol 2 = 1 32.5mol，所以 Al-空气电池的理论比能量最高，故 B 正确； C.正极上氧气得电子和水反应生成 OH-，因为是阴离子交换膜，所以阳离子不能进入正 极区域，则正极反应

40、式为 O2+2H2O+4e-=4OH-，故 C错误； D.负极上 Mg失电子生成 Mg2+，为防止负极区沉积 Mg（OH）2，则阴极区溶液不能含 有大量 OH-，所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜，故 D 正确。 故选 C。 16.【答案】B 【解析】【分析】 第 15 页，共 19 页 本题考查化学电源新型电池，明确原电池原理是解本题关键，为高频考点，知道正负极 的判断、电极反应式的书写、离子及电子移动方向，易错选项是 D，题目难度中等。 【解答】 A.多孔扩散层允许微粒通过，可起到传导电子的作用，故 A 正确； B.单位质量的甲醇氧化放出的能量是一定的，负极上直接通入无水甲醇，不能提高电池

41、 的比能量，故 B错误； C.质子交换膜允许氢离子通过，当电路中通过 3mole-时，内电路中有 3mol H+透过质子 交换膜，故 C 正确； D.电池工作时，H+向正极移动，即向着阴极催化层移动，故 D正确。 故选 B。 17.【答案】A 【解析】【分析】 本题考查电解池的原理，难度不大，掌握电解原理及应用是解答的关键。 【解答】 A.从电源可知 a极为阴极，应当是得电子，故 A 正确； B.从 A中可知阴极产生氢氧根，所以氢氧化钾的浓度会变大，故 B错误； C.b极为阳极，水中的氧原子失电子产生氧气，并会产生氢离子，然后氢离子与CrO4 2;反 应生成Cr2O7 2;，故 C 错误； D

42、.右侧产生的氢离子与CrO4 2;反应，不会移动到左侧，故 D错误。 故选 A。 18.【答案】C 【解析】【分析】 本题考查学生电解池的工作原理以及应用知识，注意知识的归纳和梳理是关键，难度不 大。 【解答】 A.二氧化氯转化为 NaClO2（ 亚氯酸纳）的过程是发生还原反应，应该发生在阴极，所 第 16 页，共 19 页 以 a是负极，b 是正极，若直流电源为铅蓄电池，则电池的负极和电源的负极相连，b 极为正极，应该是 PbO2，故 A 错误； B.在阳极上是氯离子失电子的氧化反应，产生的是氯气，故 B错误； C.阳离子交换膜只允许阳离子通过，所以交换膜左边 NaOH 的物质的量不变，在阳

43、极上 是氯离子失电子的氧化反应，产生的是氯气，气体 X 为 Cl2，故 C 正确； D.Na+由交换膜右侧向左侧迁移，故 D错误。 故选 C。 19.【答案】C 【解析】解：A、CO2转化 C3H8O 化合价降低发生还原反应，所以 x 为电源负扱，而不 是正极，故 A 错误； B、电解池中阳离子向阴极移动，通电后，质子通过离子交换膜从阳极移向阴极，故 B 错误； C、 阳极区水中的氧负离子放电生成氧气和氢离子， 所以溶液的 PH值减小， 故 C 正确； D、 电池总的方程式为： 6CO2+8H2O ; 通电2C 3H8O+9O2， 即生成 9mol的氧气， 即转移 36mol 的电子，阴极有

44、6mol 的二氧化碳被还原，所以当电路中有 1mol电子通过时，会有标注 状况下 6 36 22.4=3.7LCO2反应，故 D错误； 故选：C。 A、CO2转化 C3H8O 化合价降低发生还原反应，所以 x为电源负扱； B、电解池中阳离子向阴极移动； C、阳极区水中的氧负离子放电生成氧气和氢离子； D、 电池总的方程式为： 6CO2+8H2O ; 通电2C 3H8O+9O2， 即生成 9mol的氧气， 即转移 36mol 的电子，阴极有 6mol 的二氧化碳被还原，由此分析解答， 本题考查电化学的相关知识，学生要清楚电解池的反应原理，阴极发生还原反应，阳极 发生氧化反应，以及离子的移动方向就

45、可以迅速解题了，比较容易 20.【答案】B 【解析】解：A该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极 b 是正极，故 A 正确； B左边装置电极 a 是负极，负极上有机物失电子发生氧化反应，有机物在厌氧菌作用 下生成二氧化碳， 电极反应式为C8H10O5-32e-+11H2O=8CO2+32H+， 当a电极上产生22.4 LCO2（标况下）时，物质的量=1mol，电子转移总数 4mol，即为 4NA，故 B错误； C该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极 b 是正极，阳离 子移向该电极，这边的交换膜是阳离子交换膜，b交换膜允许 Na+由中间室移向硝酸根 废水

46、处理室，故 C 正确； D右边装置中电极 b 是正极，电极反应式为 2NO3-+10e-+12H+=N2+6H2O，氢离子参 加反应导致溶液酸性减小，溶液的 pH增大，故 D正确； 故选：B。 该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极 b是正极，电极反应 第 17 页，共 19 页 式为 2NO3-+10e-+12H+=N2+6H2O，左边装置电极 a是负极，负极上有机物失电子发生 氧化反应，有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳，电极反应式为 C8H10O5-32e-+11H2O=8CO2+32H+，以此解答该题。 本题考查化学电源新型电池，为高频考点，侧重考查学生获取信息、分析

47、推断能力，根 据 N 元素化合价变化确定正负极， 难点是电极反应式的书写， 且原电池原理是高考高频 点，要熟练掌握，题目难度中等。 21.【答案】C 【解析】 解： A、 右边为电解池， d 与负极相连为阴极， O2在阴极得电子放电生成 H2O2， 电极反应式为：O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-，所以电解池装置应选择阴离子交换膜，故 A 错误； B、d 与负极相连为阴极，O2在阴极得电子放电生成 H2O2，电极反应式为： O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-，故 B错误； C、左边甲烷为负极，电极反应式为：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，d 与负极相连为阴极， 电极反

48、应式为：O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-，根据电子守恒，则当有 16g甲烷参与原电池 反应时，可制备 16g 16g/mol 8 2=4 mol H2O2，故 C 正确； D、a 极甲烷为负极，电极反应式为：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，生成氢离子，c与正极 相连为阳极，氢氧根离子在阳极放电放出氧气，消耗氢氧根，所以 a、c 电极附近的 pH 均减小，故 D 错误； 故选：C。 左边甲烷燃料电池 a 极甲烷为负极，电极反应式为：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，氧气为 正极，右边为电解池，d与负极相连为阴极，O2在阴极得电子放电生成 H2O2，电极反 应式为：O2

49、+2e-+2H2O=H2O2+2OH-，c 与正极相连为阳极，氢氧根离子在阳极放电放出 氧气，据此结合选项分析 本题考查了原电池原理和电解池原理的应用， 注意把握原电池正负极的判断以及电极方 程式的书写，题目难度不大 22.【答案】C 【解析】解：A放电时，Zn 是负极，石墨是正极，电流由正极经过导线流向负极，即 电流从石墨电极流向锌电极，故 A 正确； B充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，与原电池的电极反应式相反，即充电时阳 极反应式为：3I-2e-=I3-，故 B 正确； C放电时，Zn 是比较活泼金属，作负极，石墨作正极，无论离子交换膜是阳离子交换 膜，还是阴离子交换膜，放电时正负极反应均不会改变，故 C错误； D放电时，左侧即正极反应式为 I3-+2e-=3I-，所以储罐中的离子总浓度增大，故 D正 确； 故选：C。 由装置图可知，放电时，Zn 是负极，负极反应式