电化学【原卷】
1.电池式氧传感器原理构造如图，可测定的含量。工作时铅极表面会逐渐附着。下列说法不正确的是
A．Pb电极上的反应式为
B．当a
mol参加反应，理论上可使Pb电极增重34a
g
C．Pt电极上发生还原反应
D．随着使用，电解液的pH逐渐增大
2.在NHPI介质中苯甲醇可转化为苯甲醛，其原理如图所示。下列说法不正确的是
A．PINO是中间产物
B．石墨电极做阴极材料
C．苯甲醇在阴极区域被还原
D．阳极反应式：Ni2+-e-=Ni3+
3.某地海水中主要离子的含量如下表，现利用电渗析法进行淡化，技术原理如图所示(两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误的是
离子
含量/
9360
200
1100
16000
1200
118
A．甲室的电极反应式为
B．淡化过程中在戊室发生的反应：、C．若将阳膜和阴膜的位置互换，则淡水的出口为a、c
D．当通过丙室阴膜的离子的物质的量为1
mol时，甲室收集到气体11.2L(标准状况)
4.金属镁被视为下一代能量存储系统负极材料的极佳选择。镁—溴电池的工作原理如图所示(正、负极区之间的离子选择性膜只允许Mg2+通过：反应前，正、负极区电解质溶液质量相等)。下列说法错误的是
A．Mg作负极，发生氧化反应
B．石墨电极上发生的电极反应为
C．用该电池对铅蓄电池进行充电时，N端与铅蓄电池中的Pb电极相连
D．当外电路通过0.2mol电子时，正、负极区电解质溶液质量差为2.4g
5.一种三室微生物燃料电池污水净化系统的原理如图所示。下列说法错误的是
A．X电极上电势比Y电极上电势高
B．该电池不能在高温下工作
C．正极上发生的电极反应：
D．交换膜a为阴离子交换膜
6.700℃下电解熔融可制备高纯度的液态锑，原理如图所示。下列说法错误的是
A．该过程需要在惰性气体氛围中进行
B．所有反应物和产物具有完全的流动性，使装料和出料变得更加简单
C．和的作用是降低的熔点(1180℃)
D．阳极反应为
7.硫酸工业尾气中的SO2可用Na2SO3溶液吸收，并通过电解方法实现吸收液的循环再生。如图所示，下列有关说法中正确的是
A．阳极发生的反应之一为SO+2OH--2e-=SO+2H2O
B．电解一段时间后，阴极室pH升高
C．电解一段时间后，b％ D．电解一段时间后，两室生成的Na2SO3与H2SO4的物质的量相等 8.科学家对具有广泛应用前景的新型Li−CO2电化学储能系统研究发现，用碳化钼(Mo2C)作Li极催化剂时CO2的放电产物为Li2C2O4，装置如图所示。若用Au和多孔碳作Li极催化剂，则产物为Li2CO3和C。下列说法正确的是 A．该电池最好选用Li2C2O4水溶液作为电解质溶液 B．保持电流不变，升高温度可以提高CO2的放电效率 C．用Au作催化剂时CO2放电的电极反应式为4Li++4e−+3CO2=2Li2CO3+C D．生成等物质的量Li2C2O4和Li2CO3消耗CO2的量相同，电路中转移电子数相同 9.一种新型水介质电池，为解决环境和能源问题提供了一种新途径，其工作示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．放电时，金属锌为负极 B．放电时，温室气体被转化为储氢物质HCOOH C．充电时，电池总反应为 D．充电时，双极隔膜产生的向右侧正极室移动 10.某研究团队发现，利用微生物电化学系统可处理含氮废水。下图是一种新型的浸没式双极室脱盐—反硝化电池，中间由质子交换膜隔开，阳极室中的通过泵循环至阴极室。下列说法错误的是 A．电极电势：阴极室高于阳极室 B．负极的电极反应式：CH2O-4e-+H2O=CO2+4H+ C．当处理1 mol时，有5 mol H+经过质子交换膜，移向阴极室 D．该装置需在适宜的温度下进行，温度不宜过高 11.中科大电化学研究团队用HC1—CuC12混合溶液做腐蚀液，处理工业废铜，提升经济效益，其方法如下图所示，水在BDD电极上生成一种具有强氧化性的羟基自由基(HO·)，下列有关说法错误的是 A．X为盐酸 B．BDD电极反应式：H2O-e-=HO·+H+ C．蚀铜槽中发生的反应：CuC12+Cu+4HC1=2H2CuC13 D．当SS电极生成32 g Cu时，将交换1 mol C1-到BDD电极区域 12.2020年，天津大学化学团队以CO2和辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如下图(隔膜a只允许OH-通过)。下列说法错误的是 A．Ni2P电极与电源正极相连 B．In/In2O3-x电极上发生氧化反应 C．电解过程中，OH-由In/In2O3-x电极区向Ni2P电极区迁移 D．Ni2P电极上发生的电极反应：CH3(CH2)7NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O 13.一种微生物电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图： 下列说法正确的是 A．a电极作原电池的正极 B．处理后的硝酸根废水pH降低 C．电池工作时，中间室的Cl-移向右室，Na+移向左室，实现海水淡化 D．左室发生反应的电极反应式：C6H12O6-24e-+6H2O= 6CO2↑+24H+ 13.如图为CO2电甲烷化的装置图(MEC)，其利用微生物催化驱动工作，该生物电催化技术既有助于降低温室效应，也可处理有机废水。下列说法正确的是 A．b电极为MEC的阳极 B．若b电极转化1.5mol CO2，装置中转移的电子数是15NA C．MEC工作时，质子将从a电极室向b电极室迁移 D．b电极的反应方程式为CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH- 14.镍氢电池是一种高容量二次电池，常用作新型混合动力汽车电源，其工作原理如图所示，其中负极上M为储氢合金，MHn为吸附了氢原子的储氢合金，KOH溶液作电解液。下列说法正确的是 A．电池交换膜为阳离子交换膜 B．电池总反应式为nNiOOH+MHnM+nNi(OH)2 C．电池充电时，a电极连接电源的负极，电极周围溶液的pH减小 D．电池工作时，b电极的电极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- 15.双极膜能够在直流电场作用下将H2O解离为H+和OH-。以维生素C的钠盐(C6H7O6Na)为原料制备维生素C(C6H8O6，具有弱酸性和还原性)的装置示意图如下。 下列说法不正确的是 A．a离子是OH-，b离子是H+ B．生成维生素C的离子方程式为+H+=C6H8O6 C．X极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+ D．将X极区的Na2SO4替换为C6H7O6Na，可以提高维生素C的产率 16.新型的高比能量锌-碘溴液流电池工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量，下列叙述正确的是 A．放电时，a作电池的负极 B．放电时，b电极每减少6.5g，a极区溶液中将增加0.2molI- C．充电时，a电极反应为 D．充电时，b电极接外电源正极 17.钠硫电池作为一种新型化学电源，具有体积小、容量大、寿命长、效率高等重要优点。其结构与工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．放电过程中，A极为电源正极 B．放电过程中，电池总反应为 C．充电过程中，由A极移动到B极 D．充电过程中，外电路中流过电子，负极材料增重 18.一种“全氢电池”的工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．电子流向是从吸附层M通过导线到吸附层N B．Na+从右边穿过离子交换膜向左边移动 C．离子交换膜可用质子交换膜 D．负极的电极反应是：H2-2e-+2OH-=2H2O 电化学 1.电池式氧传感器原理构造如图，可测定的含量。工作时铅极表面会逐渐附着。下列说法不正确的是 A．Pb电极上的反应式为 B．当a mol参加反应，理论上可使Pb电极增重34a g C．Pt电极上发生还原反应 D．随着使用，电解液的pH逐渐增大 【答案】B 【分析】 由题给示意图可知，铅电极上为原电池的负极，碱性条件下，铅失去电子发生氧化反应生成氢氧化铅，电极反应式为，铂电极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为，电池的总反应方程式为。 【详解】 A．由分析可知，铅电极上为原电池的负极，碱性条件下，铅失去电子发生氧化反应生成氢氧化铅，电极反应式为，故A正确； B．由分析可知，铅电极上为原电池的负极，碱性条件下，铅失去电子发生氧化反应生成氢氧化铅，电极反应式为，反应转移1mol电子，铅电极增重17g，当a mol参加反应时，反应转移4amol电子，由得失电子数目守恒可知，铅电极增重4amol×17g/mol=68ag，故B错误； C．由分析可知，铂电极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，故C正确； D．由分析可知，电池的总反应方程式为，反应消耗水，溶液的体积减小，氢氧化钾溶液的浓度逐渐增大，溶液pH逐渐增大，故D正确； 故选B。 2.在NHPI介质中苯甲醇可转化为苯甲醛，其原理如图所示。下列说法不正确的是 A．PINO是中间产物 B．石墨电极做阴极材料 C．苯甲醇在阴极区域被还原 D．阳极反应式：Ni2+-e-=Ni3+ 【答案】C 【详解】 A．根据原理图可知，NHPI与Ni3+反应生成PINO，PINO与苯甲醇反应生成NHPI，则PINO是中间产物，A说法正确； B．石墨电极上氢离子得电子生成氢气，则石墨电极做阴极材料，B说法正确； C．苯甲醇在阴极区域生成苯甲醛，被氧化，发生氧化反应，C说法错误； D．阳极上Ni2+失电子生成Ni3+，反应式：Ni2+-e-=Ni3+，D说法正确； 答案为C。 3.某地海水中主要离子的含量如下表，现利用电渗析法进行淡化，技术原理如图所示(两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误的是 离子 含量/ 9360 200 1100 16000 1200 118 A．甲室的电极反应式为 B．淡化过程中在戊室发生的反应：、C．若将阳膜和阴膜的位置互换，则淡水的出口为a、c D．当通过丙室阴膜的离子的物质的量为1 mol时，甲室收集到气体11.2L(标准状况) 【答案】D 【详解】 A．甲室电极与电源正极相连，电极反应式为，A项正确； B．戊室电极与电源负极相连，为阴极室，开始电解时，阴极上水得电子生成H2和OH-，生成的OH-和反应生成，Ca2+转化为CaCO3沉淀，OH-和Mg2+反应生成Mg(OH)2，B项正确； C．阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子道过，若交换位置，乙、丁室中的阴阳离子分别向两边移动，则淡水的出口为a、c，C项正确； D．通过丙室阴膜的阴离子(价阴离子和价阴离子)所带电荷不确定，故无法计算当通过丙室阴膜的离子的物质的量为1 mol时，甲室收集到的气体的体积，D项错误； 答案选D。 4.金属镁被视为下一代能量存储系统负极材料的极佳选择。镁—溴电池的工作原理如图所示(正、负极区之间的离子选择性膜只允许Mg2+通过：反应前，正、负极区电解质溶液质量相等)。下列说法错误的是 A．Mg作负极，发生氧化反应 B．石墨电极上发生的电极反应为 C．用该电池对铅蓄电池进行充电时，N端与铅蓄电池中的Pb电极相连 D．当外电路通过0.2mol电子时，正、负极区电解质溶液质量差为2.4g 【答案】C 【详解】 A．根据电池放电时Mg2+的移动方向可推知，Mg作负极，发生氧化反应，A项正确； B．石墨电极作正极，发生还原反应，电极反应为，B项正确； C．铅蓄电池充电时的总反应为，Pb电极为负极，故要与M端相连(正接正，负接负)，C项错误； D．当外电路通过0.2 mol电子时，负极发生反应：Mg-2e-=Mg2+，根据溶液的电中性，有0.1 mol Mg2+从负极区到正极区，故正极区溶液质量增加0.1mol24g/mol=2.4g，故正、负极区电解质溶液质量差为2.4g，D项正确； 答案选C。 5.一种三室微生物燃料电池污水净化系统的原理如图所示。下列说法错误的是 A．X电极上电势比Y电极上电势高 B．该电池不能在高温下工作 C．正极上发生的电极反应： D．交换膜a为阴离子交换膜 【答案】A 【分析】 该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极是正极，电极反应式为，左边装置电极是负极，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，据此分析解答。 【详解】 A．左边装置电极是负极，即X电极是负极，所以X电极上电势比Y电极上电势低，故A错误； B．高温下厌氧菌等容易发生变性，因此该电池不能在高温下工作，故B正确； C．右边装置中电极是正极，硝酸根离子得到电子，电极反应式为，故C正确； D．放电时，电解质溶液中阳离子Na+移向正极右室，阴离子Cl-移向负极室左室，左侧离子交换膜为阴离子交换膜，右侧离子交换膜为阳离子交换膜，即交换膜a为阴离子交换膜，故D正确； 故选A。 6.700℃下电解熔融可制备高纯度的液态锑，原理如图所示。下列说法错误的是 A．该过程需要在惰性气体氛围中进行 B．所有反应物和产物具有完全的流动性，使装料和出料变得更加简单 C．和的作用是降低的熔点(1180℃) D．阳极反应为 【答案】D 【详解】 A．生成的液态锑、液态硫能被空气中氧气氧化，因此该过程需要在惰性气体氛围中进行，故A正确； B． 所有反应物和产物为液态或气态，则具有完全的流动性，使装料和出料变得更加简单，故B正确； C． Na2S的熔点为1180℃，而该工艺在700℃下电解熔融态物质，和的作用是降低的熔点(1180℃)，故C正确； D．电解池分阴阳极，阳极发生氧化反应，阳极反应为，故·D错误； 答案选D。 7.硫酸工业尾气中的SO2可用Na2SO3溶液吸收，并通过电解方法实现吸收液的循环再生。如图所示，下列有关说法中正确的是 A．阳极发生的反应之一为SO+2OH--2e-=SO+2H2O B．电解一段时间后，阴极室pH升高 C．电解一段时间后，b％ D．电解一段时间后，两室生成的Na2SO3与H2SO4的物质的量相等 【答案】B 【分析】 由装置图可知，阳离子移向阴极，Pt(Ⅰ)为阴极，阴离子移向阳极，Pt(Ⅲ)为阳极，电解池中，阳极发生氧化反应，化合价上升，失电子；阴极发生还原反应，化合价下降，得电子；阳极：，阴极：； 【详解】 A．酸性介质中不存在氢氧根，A项错误； B．阴极氢离子放电，氢离子浓度减小，pH增大，B项正确； C．阳极可不断产生硫酸根离子和氢离子，b％>a％，C项错误； D．阳极产生1mol硫酸转移2mol电子，阴极消耗2mol电子产生2mol亚硫酸钠，两者物质的量不相等，D项错误； 答案选B。 8.科学家对具有广泛应用前景的新型Li−CO2电化学储能系统研究发现，用碳化钼(Mo2C)作Li极催化剂时CO2的放电产物为Li2C2O4，装置如图所示。若用Au和多孔碳作Li极催化剂，则产物为Li2CO3和C。下列说法正确的是 A．该电池最好选用Li2C2O4水溶液作为电解质溶液 B．保持电流不变，升高温度可以提高CO2的放电效率 C．用Au作催化剂时CO2放电的电极反应式为4Li++4e−+3CO2=2Li2CO3+C D．生成等物质的量Li2C2O4和Li2CO3消耗CO2的量相同，电路中转移电子数相同 【答案】C 【详解】 A．锂会与水发生反应，所以不能选择水溶液作电解质溶液，A项错误； B．保持电流不变，CO2放电效率不变，B项错误； C．根据题意，产物为Li2CO3和C，电极反应式正确，C项正确； D．生成1 mol Li2C2O4，2 mol CO2转移2 mol电子，生成1 mol Li2CO3和0.5 mol C时，1.5 mol CO2转移2 mol电子，故两者消耗CO2的量不同，D项错误； 答案选C。 9.一种新型水介质电池，为解决环境和能源问题提供了一种新途径，其工作示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．放电时，金属锌为负极 B．放电时，温室气体被转化为储氢物质HCOOH C．充电时，电池总反应为 D．充电时，双极隔膜产生的向右侧正极室移动 【答案】D 【详解】 A．放电时，负极上Zn发生氧化反应，电极反应式为：Zn一2e-+4OH- =Zn(OH)，故A正确； B．由图中反应机理可知，CO2转化为HCOOH，故B正确； C．充电时，阳极上H2O转化为O2，阴极上Zn(OH)转化为 Zn，电极反应式为：，故C正确； D．右侧电极版连接电源正极，充电时发生反应：H2O-4e-=O2↑+4H+，应向左侧移动，故D错误； 故选D。 10.某研究团队发现，利用微生物电化学系统可处理含氮废水。下图是一种新型的浸没式双极室脱盐—反硝化电池，中间由质子交换膜隔开，阳极室中的通过泵循环至阴极室。下列说法错误的是 A．电极电势：阴极室高于阳极室 B．负极的电极反应式：CH2O-4e-+H2O=CO2+4H+ C．当处理1 mol时，有5 mol H+经过质子交换膜，移向阴极室 D．该装置需在适宜的温度下进行，温度不宜过高 【答案】B 【分析】 根据原电池的图示及电子移动的方向(左→右)，可知左边为负极，发生反应(CH2O)n-4ne-+nH2O=nCO2↑+4nH+，右边为正极，发生反应2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O。 【详解】 A．原电池中电极电势，右侧正极高于左侧负极，则右侧阴极高于左侧阳极，故A正确； B．负极电极反应式为(CH2O)n-4ne-+nH2O=nCO2↑+4nH+，故B错误； C．由正极电极反应式2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O可知，当处理1 mol时，有5 mol H+经过质子交换膜，移向阴极室，故C正确； D．温度过高(CH2O)n会变成气体，因此需要控制温度，故D正确； 故答案为B。 11.中科大电化学研究团队用HC1—CuC12混合溶液做腐蚀液，处理工业废铜，提升经济效益，其方法如下图所示，水在BDD电极上生成一种具有强氧化性的羟基自由基(HO·)，下列有关说法错误的是 A．X为盐酸 B．BDD电极反应式：H2O-e-=HO·+H+ C．蚀铜槽中发生的反应：CuC12+Cu+4HC1=2H2CuC13 D．当SS电极生成32 g Cu时，将交换1 mol C1-到BDD电极区域 【答案】D 【分析】 由图示可知：由图示可知阳极上水失去电子产生羟基自由基(HO·)和H+，HO·与溶液中的Cu+发生反应：H++Cu++•OH=Cu2++H2O，Cl-通过阴离子交换膜移入阳极区可生成CuCl2蚀刻液，在阴极SS电极上，H2CuCl3得到电子发生还原反应产生Cu单质，溶液中含有H+、Cl-，故X为盐酸，HCl-CuCl2混合溶液进入蚀铜槽，将Cu单质氧化产生H2CuCl3。 【详解】 A．根据图示可知H2CuCl3部分进入阴极区，部分进入阳极区。在阴极SS电极上H2CuC13中+1价的Cu得到电子变为单质Cu附着在SS电极上，根据电荷守恒可知会有Cl-通过阴离子交换膜移入阳极区，溶液中含有H+、Cl-，故X为盐酸，A正确； B．BDD电极与电源正极连接，为阳极，在BDD电极上水失去电子产生具有强氧化性的HO·，阳极的电极反应式：H2O-e-=HO·+H+，B正确； C．HCl-CuCl2混合溶液进入蚀铜槽，将Cu单质氧化产生H2CuCl3，根据电子守恒及原子守恒，可知在蚀铜槽中发生的反应：CuC12+Cu+4HC1=2H2CuC13，C正确； D．SS电极连接电源负极，为阴极。在SS电极上发生还原反应：H2CuCl3+e-=Cu+2H++3Cl-，每反应产生1 mol Cu单质转移1 mol电子，根据电荷守恒可知同时会有1 mol Cl-通过阴离子交换膜进入阳极区，当SS电极生成32 g Cu时，其物质的量是0.5 mol，则进入阳极区Cl-的物质的量是0.5 mol，D错误； 故合理选项是D。 12.2020年，天津大学化学团队以CO2和辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如下图(隔膜a只允许OH-通过)。下列说法错误的是 A．Ni2P电极与电源正极相连 B．In/In2O3-x电极上发生氧化反应 C．电解过程中，OH-由In/In2O3-x电极区向Ni2P电极区迁移 D．Ni2P电极上发生的电极反应：CH3(CH2)7NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O 【答案】B 【分析】 由图中In/In2O3-x电极上CO2→HCOO-可知，CO2发生得电子的还原反应，In/In2O3-x电极为阴极，阴极反应为：CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，则Ni2P电极为阳极，辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈，电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，据此分析解答。 【详解】 A．Ni2P电极上发生氧化反应，则为阳极，与电源正极相连，故A正确； B．In/In2O3-x 电极为阴极，电极上发生还原反应，故B错误； C．电解过程中，阴离子向阳极移动，则OH-由In/In2O3-x电极区向Ni2P电极区迁移，故C正确； D．由图可知，Ni2P电极为阳极，CH3(CH2)7NH2→CH3(CH2)6CN，阳极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，故D正确； 故答案为B。 13.一种微生物电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图： 下列说法正确的是 A．a电极作原电池的正极 B．处理后的硝酸根废水pH降低 C．电池工作时，中间室的Cl-移向右室，Na+移向左室，实现海水淡化 D．左室发生反应的电极反应式：C6H12O6-24e-+6H2O= 6CO2↑+24H+ 【答案】D 【分析】 据图可知a电极上C6H12O6被氧化生成CO2，所以a为负极，b为正极，硝酸根被还原生成氮气。 【详解】 A．a电极上C6H12O6被氧化生成CO2，所以a为负极，A错误； B．b为正极，硝酸根被还原生成氮气，根据电子守恒和元素守恒可知电极反应式为2NO+6H2O+10e-=N2↑+12OH-，生成氢氧根，所以pH增大，B错误； C．原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以中间室的Cl-移向左室，Na+移向右室，C错误； D．左室C6H12O6被氧化生成CO2，根据电子守恒和元素守恒可知电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O= 6CO2↑+24H+，D正确； 综上所述答案为D。 13.如图为CO2电甲烷化的装置图(MEC)，其利用微生物催化驱动工作，该生物电催化技术既有助于降低温室效应，也可处理有机废水。下列说法正确的是 A．b电极为MEC的阳极 B．若b电极转化1.5mol CO2，装置中转移的电子数是15NA C．MEC工作时，质子将从a电极室向b电极室迁移 D．b电极的反应方程式为CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH- 【答案】C 【详解】 A．由图示可知有机物在a电极被氧化成二氧化碳，二氧化碳在b电极被还原成甲烷。则a为阳极，b为阴极，故A错； B．b电极为二氧化碳得到电子被还原成甲烷，则其反应为：，则转化1.5mol CO2，装置中转移的电子数是12NA，故B错； C．MEC工作时，阳离子向阴极移动，则质子将从a电极室向b电极室迁移，故选C； D．在酸性条件下无氢氧根离子生成，则b电极的电极方程式为，故D错； 答案选C 14.镍氢电池是一种高容量二次电池，常用作新型混合动力汽车电源，其工作原理如图所示，其中负极上M为储氢合金，MHn为吸附了氢原子的储氢合金，KOH溶液作电解液。下列说法正确的是 A．电池交换膜为阳离子交换膜 B．电池总反应式为nNiOOH+MHnM+nNi(OH)2 C．电池充电时，a电极连接电源的负极，电极周围溶液的pH减小 D．电池工作时，b电极的电极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- 【答案】D 【详解】 A．OH−参与电极反应，为提高电池放电效率，电池交换膜应为阴离子交换膜，允许OH−通过，A项错误； B．由题给信息可知，a电极为负极，电极反应式为MHn+nOH−−ne−=M+nH2O，周围溶液的pH减小，b电极为正极，电极反应式为NiOOH+H2O+e−=Ni(OH)2+OH−，电池总反应式为M+nNi(OH)2 nNiOOH+MHn，选项B错误； C．电池充电时，a电极连电源的负极，电极反应为nH2O+M+ne−=MHn+nOH−，电极周围溶液的pH增大，选项C错误； D．由题给信息可知，a电极为负极，电极反应式为MHn+nOH−−ne−=M+nH2O，周围溶液的pH减小，b电极为正极，电极反应式为NiOOH+H2O+e−=Ni(OH)2+OH−，选项D正确； 答案选D。 15.双极膜能够在直流电场作用下将H2O解离为H+和OH-。以维生素C的钠盐(C6H7O6Na)为原料制备维生素C(C6H8O6，具有弱酸性和还原性)的装置示意图如下。 下列说法不正确的是 A．a离子是OH-，b离子是H+ B．生成维生素C的离子方程式为+H+=C6H8O6 C．X极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+ D．将X极区的Na2SO4替换为C6H7O6Na，可以提高维生素C的产率 【答案】D 【分析】 在X电极，水失电子生成O2，同时生成H+，Na+通过阳离子交换膜进行碱室，与a离子即OH-构成NaOH；则b离子为H+，与结合为C6H7O8。Y电极为阴极，H2O得电子生成H2和OH-。 【详解】 A．由以上分析可知，a离子是OH-，b离子是H+，A正确； B．为弱酸根离子，与b离子即H+结合生成维生素C，离子方程式为+H+=C6H8O6，B正确； C．在X极，H2O失电子生成O2和H+，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，C正确； D．若将X极区的Na2SO4替换为C6H7O6Na，一方面生成的C6H8O6导电能力弱，另一方面维生素C易被生成的O2氧化，不能提高维生素C的产率，D不正确； 故选D。 16.新型的高比能量锌-碘溴液流电池工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量，下列叙述正确的是 A．放电时，a作电池的负极 B．放电时，b电极每减少6.5g，a极区溶液中将增加0.2molI- C．充电时，a电极反应为 D．充电时，b电极接外电源正极 【答案】BC 【分析】 放电时Zn被氧化为Zn2+，为负极，即b极为负极，则a极为正极；则充电时a极发生氧化反应为阳极，b极发生还原反应为阴极。 【详解】 A．放电时Zn被氧化为Zn2+，为负极，即b极为负极，则a极为正极，A错误； B．放电时b极反应为Zn-2e-=Zn2+，减少6.5g即反应0.1molZn，转移0.2mol电子，a极反应为I2Br-+2e-=2I-+Br-，根据电子守恒可知增加0.2molI-，B正确； C．放电时a极反应为I2Br-+2e-=2I-+Br-，则充电时电极反应为2I-+Br-2e--=I2Br-，C正确； D．充电时b极为阴极，接外电源的负极，D错误； 综上所述答案为BC。 17.钠硫电池作为一种新型化学电源，具有体积小、容量大、寿命长、效率高等重要优点。其结构与工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．放电过程中，A极为电源正极 B．放电过程中，电池总反应为 C．充电过程中，由A极移动到B极 D．充电过程中，外电路中流过电子，负极材料增重 【答案】AC 【详解】 A．由图可知，充电时，A接电源的负极，则放电时，A极为电源负极，故A错误； B．放电过程中，钠作负极失电子，变成钠离子，移向正极，在正极生成，电池总反应为，故B正确； C．充电过程中，移向阴极，即由B极移动到A极，故C错误； D．充电过程中，外电路中流过电子，有0.01mol钠离子转化成钠单质，所以负极材料增重，故D正确； 故选AC。 18.一种“全氢电池”的工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．电子流向是从吸附层M通过导线到吸附层N B．Na+从右边穿过离子交换膜向左边移动 C．离子交换膜可用质子交换膜 D．负极的电极反应是：H2-2e-+2OH-=2H2O 【答案】BC 【详解】 A．由工作原理图可知，左边吸附层M为负极，右边吸附层N为正极，则电子流向为从吸附层M通过导线到吸附层N，故A正确； B．原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以电解质溶液中Na+向右边移动，故B错误； C．由工作原理图可知，左边溶液为碱性，右边溶液为酸性，所以离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发生中和，故C错误； D．左边吸附层M为负极极，发生了氧化反应，电极反应是H2-2e-+2OH-=2H2O，故D正确； 故选：BC。
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