1、电化学1ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示,下列说法正确的是()A该装置可以在高温下工作BX、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜C负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2+7HD该装置工作时,电能转化为化学能【答案】C【解析】A项,高温能使微生物蛋白质凝固变性,导致电池工作失效,所以该装置不能在高温下工作,A错误;B项,原电池内电路中:阳离子移向正极、阴离子移向负极,从而达到脱盐目的,所以Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜,B错误;C项,由图片可知,负极为有机废水CH3COO-的电极,失电子发生氧化反应,电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO
2、2+7H+,C正确;D项,该装置工作时为原电池,是将化学能转化为电能的装置,D错误;故选C。2一种用于驱动检验管道焊缝设备爬行器的CH3OHO2燃料电池的工作原理示意如图,下列有关该电池说法正确的是( )A标况下,该电池工作时,每消耗22.4L CH3OH转移6 mol电子B电子由电极a经负载流向电极b,再经过氢氧化钠溶液返回电极a,形成闭合回路C电池工作时,OH向电极a移动,溶液的pH减小D电极b上发生的电极反应为O24H4e2H2O【答案】C【解析】甲醇变为碳酸根,化合价升高,发生氧化反应,电极a是负极,氧气化合价降低,发生还原反应,电极b是正极。可在此认识基础上根据原电池的基础知识对各选
3、项作出判断。A项,CH3OH在标准状况下是液体,不能用气体摩尔体积进行计算,故A错误;B项,电子由电极a经负载流向电极b,但电子不经过氢氧化钠溶液返回电极a,故B错误;C项,电池工作时,阴离子移向负极,所以,OH向电极a移动;电极反应为:CH3OH6e8OH6H2OCO32-,消耗OH-,溶液的pH减小,故C正确;D项,碱性环境下,电极b上发生的电极反应为O24e2H2O4OH,故D错误;故选C。3电絮凝的反应原理是以铝、铁等金属为阳极,在直流电的作用下,阳极被溶蚀,产生金属离子,在经一系列水解、聚合及氧化过程,发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以及氢氧化物,使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝
4、聚沉淀而分离。下列说法不正确的是( )A每产生1molO2,整个电解池中理论上转移电子数为4NAB阴极电极反应式为2H2O + 2e- = H2+2OHC若铁为阳极,则阳极电极方程式为Fe-2e-=Fe2+和2H2O - 4e- = O2+4H+D若铁为阳极,则在处理废水的过程中阳极附近会发生:4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O【答案】A【解析】根据题意可知,在直流电的作用下,阳极产生金属阳离子,在经一系列水解、聚合及氧化过程,发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以及氢氧化物,使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。A项,每产生1molO2,根据电极反应,M-ne-=Mn+和2H
5、2O-4e- =O2+4H+,转移电子的物质的量大于4mol,转移电子数大于4NA,故A错误;B项,根据题意,可得到阴极电极反应式为2H2O+2e- = H2+2OH-,故B正确;C项,根据题意,若铁为阳极,则阳极电极方程式为Fe-2e-=Fe2+和2H2O-4e-=O2+4H+,故C正确;D项,若铁为阳极,在电流作用下,Fe-2e-=Fe2+,亚铁离子不稳定,具有还原性,易被氧气氧化,则在处理废水的过程中阳极附近会发生:4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O,故D正确;故选A。4肼(N2H4)碱性燃料电池的原理示意图如图所示,电池总反应为:N2H4+O2=N2+2H2O。下列说法错误的是
6、( )A电极b发生还原反应 B电流由电极a流出经用电器流入电极bC物质Y是NaOH溶液 D电极a的电极反应式为N2H4 + 4OH4e=N2 + 4H2O【答案】B【解析】该燃料电池中,通入燃料肼的电极为负极、通入氧气的电极为正极,电解质溶液呈碱性,则负极反应式为N2H4+4OH-4e-N2+4H2O,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。A项,该燃料电池中通入氧气的电极b为正极,正极上得电子,发生还原反应,故A正确;B项,a为负极、b为正极,电流从正极b经用电器流入负极a,故B错误;C项,b电极上生成氢氧根离子,钠离子通过阳离子交换膜进入右侧,所以Y为NaOH溶液,故C正确;D项,a
7、电极上肼失电子,发生氧化反应,电极反应式为N2H4+4OH-4e-N2+4H2O,故D正确;故选B。52019年3月,我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池,其原理如图所示。下列说法不正确的是( )A放电时B电极反应式为:I2+2e-=2I-B放电时电解质储罐中离子总浓度增大CM为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜D充电时,A极增重65g时,C区增加离子数为4NA【答案】C【解析】由装置图可知,放电时,Zn是负极,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,石墨是正极,反应式为I2+2e-=2I-,外电路中电流由正极经过导线流向负极,充电时,阳极反应式为2I-2e-=I2、阴极反应式为Zn2+2e-=Z
8、n。A项,放电时,B电极为正极,I2得到电子生成I-,电极反应式为I2+2e-=2I-,A正确;B项,放电时,左侧即负极,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,所以储罐中的离子总浓度增大,B正确;C项,离子交换膜是防止正负极I2、Zn接触发生反应,负极区生成Zn2+、正电荷增加,正极区生成I-、负电荷增加,所以Cl-通过M膜进入负极区,K+通过N膜进入正极区,所以M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜,C错误;D项,充电时,A极反应式Zn2+2e-=Zn,A极增重65g转移2mol电子,所以C区增加2molK+、2molCl-,离子总数为4NA,D正确;故选C。6将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的
9、铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿棕色铁锈环(b),如图所示。下列说法不正确的是( )A. 铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为:4Fe+6H2O+3O2 =4 Fe(OH)3B. 液滴之下氧气含量少, 铁片作负极,发生的氧化反应为: Fe3e=Fe3C. 液滴边缘是正极区,发生的电极反应为: O22H2O4e=4OHD. 铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域【答案】B【解析】A项,铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2 =4 Fe(OH)3,A正确;B项,液滴之下氧气含量少,铁片作负极,发生的氧化反应为: Fe2e=Fe2,B不正确;
10、C项,液滴边缘是正极区,发生的电极反应为O22H2O4e=4OH,C正确;D项,铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域,而是液滴的中心区,D正确。7微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的转化系统原理示意图。下列说法正确的是( )A好氧微生物反应器中反应为:NH4+2O2=NO3+2H+H2OBB极电势比A极电势低CA极的电极反应式CH3COO+8e+2H2O=2CO2+7H+D当电路中通过9mol电子时,理论上总共生成标况下33.6LN2【答案】A【解析】图示分析可知:酸性介质中,微生物燃料电池中氢离子移向B电极,说明A为原电池的负极,B为原电池的正极,
11、NO3-离子在正极得到电子生成氮气、发生还原反应,CH3COO-在原电池负极失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体,NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-。A项,NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-,结合电子守恒、电荷守恒得到反应的离子方程式为NH4+2O2NO3-+2H+H2O,故A正确;B项,微生物燃料电池中氢离子移向B电极,说明A为原电池的负极,B为原电池的正极,所以B极电势比A极电势高,故B错误;C项,酸性介质中,CH3COO-在原电池负极失电子、发生氧化反应生成CO2气体,则A极的电极反应式为:CH3COO-8e-+2H2O2CO2+7H+,故C错误;D项,NO3-离子在正极
12、得到电子生成氮气,电极反应式为2NO3-+12H+10e-=N2+6H2O,电路中通过9mol电子时,标准状况下,理论上总共生成0.9mol即20.16LN2,故D错误;故选A。8利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2/MV在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法错误的是( )A相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B阳极区,在氢化酶作用下发生反应H22MV22H2MVC正极区,在固氮酶催化作用下发生反应N26MV6H2O2NH36MV26OHD电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】C【解析】A项,利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,根
13、据图示,左室氢气失电子,右室氮气得电子,构成原电池,故A正确;B项,左室氢气失电子,为阳极区,氢气在氢化酶作用下发生反应H22MV22H2MV,故B正确;C项,右室氮气得电子,为正极区,氮气在固氮酶催化作用下发生反应N26MV6H+2NH36MV2,故C错误;D项,阳离子由负极移向正极,所以电池工作时氢离子通过交换膜由负极区向正极区移动,故D正确;故选C。9利用光伏电池与膜电解法制备Ce(SO4)2溶液的装置如下图所示,下列说法正确的是()A该装置工作时的能量形式只有两种B石墨电极发生反应:Ce4+ + e- = Ce3+C该离子交换膜为阴离子交换膜,SO42-由左池向右池迁移D由P电极向N电
14、极转移电子时,阳极室生成33.2g Ce(SO4)2【答案】D【解析】A项,该装置工作时的能量转化形式:热能、电能、化学能和光能,故A错误;B项,石墨是阳极,电极反应式Ce3+ -e- = Ce4+,故B错误;C项,溶液在左侧石墨电极附近电极发生反应:Ce3+ -e- = Ce4+,石墨是阳极,所以硫酸根离子移向石墨电极,离子交换膜为阴离子交换膜,SO42-由右池向左池迁移,故C错误;D项,由P电极向N电极转移0.1mol电子时,根据电极反应:Ce3+ -e- = Ce4+,阳极室生成0.1mol Ce(SO4)2,即33.2g Ce(SO4)2,故D正确;故选D。10复旦大学王永刚的研究团队
15、制得一种柔性水系锌电池,该可充电电池以锌盐溶液作为电解液,其原理如图所示。下列说法不正确的是( )A放电时,N极发生还原反应B充电时,Zn2+向M极移动C放电时,每生成1mol PTOZn2+,M极溶解Zn的质量为260gD充电时,N极的电极反应式为2PTO + 8e +4 Zn2+ = PTOZn2+【答案】D【解析】A项,放电时,左边为负极,右边为正极,正极发生还原反应,故A正确;B项,充电时,左边为阴极,右边为阳极,充电时阳离子移向阴极,即Zn2+向阴极即M极移动,故B正确;C项,放电时,每生成1mol PTOZn2+,有4mol锌离子移动到N极即消耗4mol锌,M极溶解Zn的质量为65
16、gmol-14mol =260g,故C正确;D项,充电时,N极为阳极,失去电子,其电极反应式为2PTO 8e +4 Zn2+ = PTOZn2+,故D错误。故选D。11某学习小组设计如下装置进行原电池原理的探究。一段时间后取出铜棒洗净,发现浸泡在稀硝酸铜溶液中铜棒变细,浓硝酸铜溶液中铜棒变粗。对该实验的说法正确的是( )A处于稀硝酸中的铜棒为电池的正极,电极反应为:Cu2+ +2e- =CuB装置可以实现“零能耗”镀铜C 配置上述试验所用硝酸铜溶液应加入适量的硝酸溶液使铜棒溶解D 铜棒上部电势高,下部电势低【答案】B【解析】原电池,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,正极电势比负极电势高。题意
17、中,说明稀硝酸铜中铜作负极,铜变成铜离子进入溶液,下层浓硝酸铜中发生还原反应,铜离子得电子变成铜析出。A项,题意中稀硝酸铜溶液中铜棒变细,浓硝酸铜溶液中铜棒变粗,说明稀硝酸铜中铜作负极,铜变成铜离子进入溶液,电极反应为: Cu -2e- = Cu2+;A项错误;B项,稀硝酸铜溶液中铜棒变细,浓硝酸铜溶液中铜棒变粗,这样该装置可以实现“零能耗”镀铜,B项正确;C项,配置上述试验所用硝酸铜溶液若加如硝酸,硝酸会与铜电极反应,不发生题目中的电化学,C项错误;D项,铜棒上部为负极,电势低,下部为正极,电势高,D项错误。故选B。12全钒液流储能电池是一种新型的绿色环保储能系统(工作原理如图,电解液含硫酸
18、)。该电池负载工作时,左罐颜色由黄色变为蓝色。4下列说法错误的是()A该电池工作原理为VO2+VO2+2H+VO2+V3+H2OBa和b接用电器时,左罐电动势小于右罐,电解液中的H+通过离子交换膜向左罐移动C电池储能时,电池负极溶液颜色变为紫色D电池无论是负载还是储能,每转移1 mol电子,均消耗1 mol氧化剂【答案】B【解析】电池负载工作时,左罐顔色由黄色变为蓝色,说明O2+变为O2,V化合价降低,则左罐所连电极a为正极;右罐发生V2+变为V3+,化合价升高的反应,所以右罐所连电极b为负极,因此电池反应为VO2+V2+2H+=VO2+V3+H2O,所以,该储能电池工作原理为VO2+VO2+
19、2H+VO2+V3+H2O,故A正确;B项,a和b接用电器时,该装置为原电池,左罐所连电极为正极,所以电动势大于右罐,电解液中的H+通过离子交换膜向正极移动,即向左罐方向移动,故B错误;C项,电池储能时为电解池,故电池a极接电源正极,电池b极接电源负极,电池负极所处溶液即右罐V3+变为V2+,因此溶液颜色由绿色变为紫色,故C正确;D项,负载时为原电池,储能时为电解池,根据反应式VO2+VO2+2H+VO2+V3+H2O可知,原电池时氧化剂为VO2+,电解池时氧化剂为V3+,它们与电子转移比例为n(VO2+):n(V3+):n(e)=1:1:1,故D正确。故选B。13含氯苯的废水可通过加入适量乙
20、酸钠,设计成微生物电池将氯苯转化为苯而除去,其原理如图所示。下列叙述正确的是()A电子流向:N极导线M极溶液N极BM极的电极反应式为C每生成lmlCO2,有3mole-发生转移D处理后的废水酸性增强【答案】D【解析】A项,原电池中阳离子向正极移动,所以由图示知M极为正极,则电子流向:N极导线M极,电子无法在电解质溶液中移动,故A错误;B项,M为正极,电极反应式为+2e-+H+Cl,氯苯被还原生成苯,故B错误;C项,N极为负极,电极反应为CH3COO+2H2O8e2CO2+7H+,根据转移电子守恒,则每生成1molCO2,有4mole-发生转移,故C错误;D项,根据电极反应式计算得,转移4mol
21、 e-时,负极生成3.5mol H+,正极消耗2mol H+,则处理后的废水酸性增强,故D正确。故选D。14碳呼吸电池被誉为改变世界的创新技术,设想用碳呼吸电池为钠硫电池充电的装置如下图所示:下列说法不正确的是 Ab极是多孔碳电极B充电时,Na+通过固体氧化铝陶瓷向M极移动C随着反应的进行,碳呼吸电池中C2O42-浓度不断减小D充电过程中碳呼吸电池每消耗1mol A l,N极上可生成单质【答案】C【解析】A项, M电极是阴极,则a极为外接电源的负极,应是铝电极,多孔碳电极为正极,故A正确;B项,充电时,M电极是阴极,Na+通过固体氧化铝陶瓷向M极移动,故B正确;C项,多孔碳电极的电极反应式为,
22、铝极反应为,随着反应的进行,碳呼吸电池中C2O42-浓度不变,故C错误;D项,充电过程中消耗1mol A l时,转移3mol电子,N极的电极反应式是:,N极上可生成单质,故D正确。15CO2的固定和转化是世界性课题。某大学研究团队巧妙设计构建了系列新型光电催化人工合成体系一光电催化池,p-n半导体异质结催化CO2在水中直接制备长碳链有机物石蜡(Paraffin)并放出氧气,原理如图:下列说法不正确的是( )A电极I的电势比电极II的电势高B该设计能实现光能、电能同时向化学能转化C电子从负极流到电极I,从电极II流到正极D阴极区,p-n为催化剂,CO2发生还原反应生成长碳链有机物【答案】A【解析
23、】A项,电极II连接的电源正极,电极连接的电源负极,正极电势高于负极,所以电极的电势比电极的电势低,故A错误;B项,根据图示,该装置为的电解池,电解池的原理是将电能转化为化学能,根据反应原理可知,该反应需要在光照条件下进行,实现光能向化学能转化,故该装置能实现光能、电能同时向化学能转化,故B正确;C项,电子从电源的负极经外电路流向正极,即从负极流到电极,从电极流到正极,故C正确;D项,根据图示,电极I和负极相连,相当于阴极,发生还原反应生成长碳链有机物,故D正确;故选A。16下图是通过 Li-CO2 电化学技术实现储能系统和 CO2 固定策略的示意团。储能系统使用的电池组成为钌电极/CO2 饱
24、和 LiClO4-(CH3)2SO(二甲基亚砜)电解液/锂片,下列说法不正确的是()ALi-CO2 电池电解液为非水溶液BCO2 的固定中,转秱 4mole生成 1mol 气体C钌电极上的电极反应式为 2Li2CO3+C - 4e4Li+3CO2D通过储能系统和 CO2 固定策略可将 CO2 转化为固体产物 C【答案】B【解析】A项,由题目可知,LiCO2电池有活泼金属Li,故电解液为非水溶液饱和LiClO4(CH3)2SO(二甲基亚砜)有机溶剂,故A正确;B项,由题目可知,CO2的固定中的电极方秳式为:2Li2CO3 4Li+ 2CO2+ O2 + 4e,转移4mole生成3mol气体,故B
25、错误;C项,由题目可知,钌电极上的电极反应式为 2Li2CO3 + C- 4e4Li+3CO2,故C正确;D项,由题目可知,CO2通过储能系统和CO2固定策略转化为固体产物C,故D正确。故选B。17某高能电池以稀硫酸作为电解质溶液,其总反应式为CH2=CH2+O2=CH3COOH。下列说法正确的是( )A在电池工作过程中,溶液中的SO42-向正极移动B随着反应的进行,正极区域附近溶液的pH变小C当转移4mol电子时,溶液中的CH3COOH分子数为NA(NA为阿伏加德罗常数的值)D负极的电极反应式为CH2=CH2-4e-+2H2O=CH3COOH+4H+【答案】D【解析】A项,根据原电池的工作原
26、理,阴离子向负极移动,即SO42向负极移动,A错误;B项,电解质是硫酸,正极反应式为O24H4e=2H2O,正极区域pH增大,B错误;C项,负极反应式为CH2=CH22H2O4e=CH3COOH4H,当转移4mol电子时,生成1molCH3COOH,但CH3COOH属于弱电解质,部分电离,因此溶液CH3COOH分子的物质的量小于1mol,C错误;D项,根据电池总反应,电解质是硫酸,因此负极反应式为CH2=CH22H2O4e=CH3COOH4H,D正确。18镍氢电池具有性能好、寿命长等优点,其反应原理是NiO(OH)+ MHNiO+M + H2O,MH可理解为储氢合金M中吸收结合氢原子,下列说法
27、正确的是( )A放电时正极材料质量增大B电池的电解液可为硫酸溶液C放电时电子从MH电极流向NiO(OH)电极,经KOH溶液流回MH极D充电时阴极反应为:MH2Oe=MHOH【答案】D【解析】A项,放电时正极材料NiO(OH)转化为NiO,质量减小,A不正确;B项,因为电极材料NiO(OH)、M都能与酸反应,所以电池的电解液不能用硫酸溶液,B不正确;C项,放电时电子从MH电极沿导线流向NiO(OH)电极,但不能经过KOH溶液,C不正确;D项,充电时,M为阴极,H2O失电子生成OH-,生成的H附着在M上,阴极反应为:MH2Oe=MHOH,D正确;故选D。19利用如图装置电解四甲基氯化铵(CH3)4
28、NCl的水溶液制备四甲基氢氧化铵(CH3)4NOH。下列说法正确的是( )A电极A上发生还原反应 B产物c是Cl2Ca处可收集到(CH3)4NOH D阳离子交换膜可提高(CH3)4NOH的纯度【答案】D【解析】该电解池中,阳极上发生反应2Cl-2e=Cl2,阴极反应式为2H2O+2e=H2+2OH,中间为阳离子交换膜,则四甲基铵根离子通过交换膜进入阴极区生成(CH3)4NOH,所以B为阴极,生成的c是氢气,A为阳极,生成的b为氯气。A项,电极A为阳极,发生氧化反应,故A错误;B项,由分析可知,产物c是H2,故B错误;C项,由分析可知, (CH3)4NOH在阴极区e处收集到,故C错误;D项,阳离
29、子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子通过,可提高(CH3)4NOH的纯度,故D正确;故选D。20利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。可用电解LiCl溶液制备LiOH,装置如图所示。下列说法正确的是( )A惰性电极B是阳极B电流流向为aABbC该电解池用的交换膜是阴离子交换膜D阳极发生的电极反应方程式:4OH- - 4e-=O2+2H2O【答案】B【解析】电解LiCl溶液制备LiOH,由图可知,右侧生成氢气,则右侧溶液中应为水电离出的氢离子放电,同时生成氢气和氢氧根离子,B为阴极,阳极为Cl-放电生成氯气,为防止生成的LiOH与氯气反应,应用阳离子交换膜,Li+由A经过阳离子交换膜向
30、B移动,在B中得到LiOH,阴阳两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液,据此根据电解池的工作原理来解答。A项,由以上分析知,惰性电极B是阴极,故A错误;B项,B为阴极,A为阳极,则a为电源的正极,b为电源的负极,则电流流向为aABb,故B正确;C项,由以上分析知,该电解池用的交换膜是阳离子交换膜,故C错误;D项,阳极为Cl-放电生成氯气,电极反应方程式为:2Cl-2e-=Cl2,故D错误;故选B。21荣获2019年诺贝尔化学奖的吉野彰是最早开发具有商业价值的锂离子电池的日本科学家,他设计的可充电电池的工作原理示意图如图所示。该可充电电池的放电反应为LixCn+Li(1-x)CoO2=LiC
31、oO2nC。NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是( )A该电池用于电动汽车可有效减少光化学烟雾污染B充电时,阳极反应为LiCoO2xeLi(1-x)CoO2xLiC充电时,Li+由B极移向A极D若初始两电极质量相等,当转移2NA个电子时,两电极质量差为14g【答案】D【解析】A项,汽车燃烧汽油等化石燃料,排放的汽车尾气含氮的氧化物,大量氮氧化物排放到空气中,在日光照射下二氧化氮能使氧气经过复杂的反应生成臭氧,臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用后产生了一种有毒的烟雾,就是光化学烟雾,电动汽车可有效减少光化学烟雾污染,故A正确;B项,可充电电池的放电反应为LixCn+Li(1-x)CoO
32、2=LiCoO2nC,则放电时正极反应为Li(1-x)CoO2xLixeLiCoO2,充电时,原电池的正极即为电解池的阳极,反应逆转,则反应为LiCoO2xeLi(1-x)CoO2xLi,故B正确;C项,由图知,A电极为电解池的阴极,B电极为电解池的阳极,充电时,Li由B极移向A极,故C正确;D项,若初始两电极质量相等,当转移2NA个电子时,负极减少2molLi其质量为14g,正极有2molLi迁入,其质量为14g,两电极质量差为28g,故D错误;故选D。22酒石酸(RH2)分子的结构简式为:。它可以通过电渗析法制备。“三室电析工作原理如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是( )A交
33、换膜A为阳离子交换膜,B为阴离子交换膜B阴极反应式为2H2O+2e=H2+2OH-C通过该制备方法还可以获得氢氧化钠D若用氢氧燃料电池作电源,当生成1molRH2时,电源的正极消耗气体11.2L【答案】D【解析】A项,电解过程中Na+向阴极移动,R2-向阳极移动。故交换膜A为阳离子交换膜,B为阴离子交换膜,A正确;B项,阴极是水中氢离子放电,阴极反应式为2H2O+2e=H2+2OH-,B正确;C项,阴极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-,同时电解过程中Na+向阴极移动,故可通过该制备方法获得氢氧化钠,C正确;D项,题中未说明是否为标准状况,故当生成1molRH2时,电源的正极消耗气体不一
34、定为11.2L,D不正确;故选D。23电解法对煤进行脱硫处理的基本原理如图所示,利用电极反应将Mn2+转化成Mn3+,Mn3+再将煤中的含硫物质(主要是FeS2)氧化为Fe3+和。下列说法不正确的是( )A混合液中发生反应:FeS2+15Mn3+8H2O=Fe3+15Mn2+2SO42-+16H+BMn2+在阳极放电,发生氧化反应C阴极的电极反应:2H+2e-=H2D电解过程中,混合液中H+的物质的量浓度将变小【答案】D【解析】根据原理装置图可知,Mn2+在阳极失去电子,发生氧化反应,阳极的电极反应式为Mn2+-e-=Mn3+,H+在阴极得到电子,发生还原反应,阴极的电极反应式为2H+2e-=
35、H2,混合液中发生反应FeS2+15Mn3+8H2O=Fe3+15Mn2+2 SO42-+16H+。A项,根据分析可知,混合液中发生反应FeS2+15Mn3+8H2O=Fe3+15Mn2+2 SO42-+16H+,A正确;B项,Mn2+在阳极失去电子,发生氧化反应,B正确;C项,H+在阴极得到电子,发生还原反应,阴极的电极反应式为2H+2e-=H2,C正确;D项,电解过程中,混合液中发生反应FeS2+15Mn3+8H2O=Fe3+15Mn2+2 SO42-+16H+,因此混合液中H+的物质的量浓度将变大,D错误;故选D。24将 H2S 转化为S 和 H2的工作原理如图所示,下列说法不正确的是
36、( )A该电池能实现光能转化为化学能Ba 电极的电极反应:2H+2e-=H2C光照后,b 电极的电极反应:Fe2+-e - =Fe3+Db 电极区溶液的 pH 减小【答案】D【解析】A项,该电池通过光照发生化学反应,形成原电池,将光能转化为化学能,故A正确;B项,根据图示,在a电极上H+获得电子变成氢气,a电极的电极反应为2H+2e-=H2,故B正确;C项,根据图示,光照后,b电极上,Fe2+失去电子,电极反应为Fe2+-e-= Fe3+,故C正确;D项,电池工作时,a极区消耗的H+的物质的量与通过离子交换膜进入a极区的H+相等,因此a极区溶液的pH不变,故D错误;故选D。25具有高能量密度的
37、锌一空气蓄电池是锂离子电池的理想替代品。下图是一种新型可充电锌 空气蓄电池的工作原理示意图。下列说法正确的是( )A放电时,电池正极.上发生反应: Zn(OH)42-+2e- =Zn+4OH-B充电时,锌板作为阳极,锌板附近溶液碱性增强C电池中离子交换膜是阴离子交换膜D放电时,每消耗22.4mL O2外电路转移电子数约为2.4081021个【答案】C【解析】A项,放电时,电池正极上发生反应:O2+2H2O+2e-=4OH-,A错误;B项,放电时,锌作负极失电子,充电时,锌板作阴极,电极反应式为Zn(OH)42-+2e-=Zn+4OH-,锌板附近溶液碱性增强,B错误;C项,放电时,负极要结合OH
38、-,故正极生成的OH-往锌极移动,离子交换膜是阴离子交换膜,C正确;D项,计算气体的体积时要标注条件,22.4mL O2无法计算氧气的量,D错误;故选C。26以电解食盐水为基础的“氯碱工业”是目前化学工业的重要支柱之一,原理如图所示。下列说法不正确的是( )A不可以使用阴离子交换膜,否则产品会有损失B阴极区消耗的是水,但进料为稀NaOH溶液,目的是增强导电性C阴极的电极反应式为2H2eH2或2H2O2eH22OHD两极实际收集到的气体体积相等【答案】D【解析】A项,阳极生成氯气,阴极生成氢气和氢氧根,如果是阴离子交换膜,则氢氧根穿过阴离子交换膜会与氯气反应,造成产品损失,因此不可以使用阴离子交换膜,否则产品会有损失,故A正确;B项,阴极区消耗的是水,生成氢氧化钠和氢气,要补充水,但为了提高导电性,因此进料为稀NaOH溶液,故B正确;C项,阴极的电极反应式为2H2eH2或2H2O2eH22OH,故C正确;D项,两极产生的氢气和氯气相等,但氢气难溶于水,氯气溶解度比氢气溶解度大,因此两极实际收集到的气体体积不相等,故D错误。故选D。