高考化学电化学专题训练离子交换膜在电化学中的作用(附解析)

1、第 1 页，共 31 页高考化学电化学专题训练离子交换膜在电化学中的作用（解析附后）1.nabh4燃料电池具有电压高、能量密度大等优点。以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。下列说法不正确的是( ) a离子交换膜应为阳离子交换膜，na由左极室向右极室迁移b该燃料电池的负极反应式为bh48oh8e=bo26h2o c电解池中的电解质溶液可以选择 cuso4溶液d每消耗 2.24 l o2(标准状况 )时，a电极的质量减轻 12.8 g 2. 一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化 , 其工作原理如图所示 , 图中有机废水中有机物可用 c6h10o5表示。下列有关说法不正确的是( )

2、 a.cl- 由中间室移向左室b.x 气体为 co2c.处理后的含 no3-废水的 ph降低d.电路中每通过 4 mol 电子, 产生 x气体的体积在标准状况下为 22.4 l 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 (ch3)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（）第 2 页，共 31 页a. m为正极b. 制备1mol(ch3)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：

3、2h2o- 4e-= o2+4h+4. 利用电化学原理还原co2制取 znc2o4的装置如图所示 ( 电解液不参加反应 ), 下列说法正确的是( ) a.可用 h2so4溶液作电解液b.阳离子交换膜的主要作用是增强导电性c.工作电路中每流过 0.02 mol 电子,zn 电极质量减重 0.65 g d.pb电极的电极反应式是2co2-2e-c2o42-5. naclo2是重要的消毒剂和漂白剂 , 可用如图所示装置制备。下列说法正确的是( ) a.电极 b 为负极b.阳极区溶液的 ph增大c.电极 d的反应式为 clo2+e-clo2-d.电极 e上生成标准状况下 22.4 l 气体时 , 理论

4、上阴极区溶液质量增加135 g 6. 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第 3 页，共 31 页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 so32-+ 2e-+ h2o = 2h+ so42-7. 如图是利用一种微生物将废水中的有机物（如淀粉

5、）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 mc. m 电极反应式： (c6h10o5)n+ 7nh2o - 24ne-=6nco2 +24nh+d. 当 m电极微生物将废水中 16.2g 淀粉转化掉时 ,n 电极产生 134.4l n2(标况下 )8. 如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(h2nconh2)的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，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乙装置中溶液颜色会变浅b铁电极应与 y相连接cm电极反应式： h2nconh2h2o 6

6、e=co2n26hd当 n电极消耗 0.25 mol 气体时，铜电极质量减少16 g 9. 一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示， 图中有机废水中有机物可用c6h10o5表示。下列有关说法不正确的是( ) acl由中间室移向左室第 4 页，共 31 页bx气体为 co2c处理后的含 no3废水的 ph降低d电路中每通过 4 mol 电子，产生标准状况下x气体的体积为 22.4 l 10. 海水中含有大量na、cl及少量 ca2、mg2、so24，用电渗析法对该海水样品进行淡化处理，如图所示。下列说法正确的是( ) ab 膜是阳离子交换膜ba极室产生气泡并伴有少量沉

7、淀生成c淡化工作完成后 a、b、c三室中 ph大小为 phaphbphcdb极室产生的气体可使湿润的ki- 淀粉试纸变蓝11. 用电解法可提纯含有某种钾的含氧酸盐杂质( 如硫酸钾、碳酸钾等 )的粗 koh 溶液，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 ( ) a电极 n为阳极，电极 m上 h发生还原反应b电极 m的电极反应式为 4oh4e=2h2o o2cd 处流进粗 koh 溶液， e 处流出纯 koh 溶液db 处每产生 11.2 l 气体，必有 1 mol k穿过阳离子交换膜12. 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

8、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（）第 5 页，共 31 页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)nd. 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13(2019洛阳质检 )如图是

9、一种正投入生产的大型蓄电系统。放电前，被膜隔开的电解质为na2s2和 nabr3，放电后分别变为na2s4和 nabr。下列叙述正确的是 ( ) a放电时，负极反应为3nabr2e=nabr32nab充电时，阳极反应为2na2s22e=na2s42nac放电时， na经过离子交换膜由b 池移向 a 池d用该电池电解饱和食盐水，产生2.24 l h2时，b 池生成 17.40 g na2s414电解 na2co3溶液制取nahco3溶液和 naoh溶液的装置如图所示。下列说法中不正确的是( ) a阴极产生的物质 a是 h2b溶液中 na由阳极室向阴极室迁移c阳极 oh放电， h浓度增大， co2

10、3转化为 hco3d物质 b是 nacl，其作用是增强溶液导电性15最近我国科学家设计了一种co2h2s 协同转化装置，实现对天然气中co2和 h2s 的高效去除。示意图如下所示，其中电极分别为zno 石墨烯 ( 石墨 烯包裹的 zno)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为第 6 页，共 31 页edta - fe2e=edta - fe32edta - fe3h2s=2hs2edta - fe2该装置工作时，下列叙述错误的是( ) a阴极的电极反应： co22h2e=co h2o b协同转化总反应： co2h2s=coh2o s c石墨烯上的电势比zno石墨烯上的低d若采用 fe3/fe2取代

11、edta - fe3/edta - fe2，溶液需为酸性16. 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 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 so42-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17. 某电

12、源装置如图所示，电池总反应为2ag+cl2=2agcl下列说法正确的是（）a. 正极反应为 agcl+ e-= ag + 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离子第 7 页，共 31 页18. 四室式电渗析法制备盐酸和naoh 的装置如图所示。 a、b、c 为阴、阳离子交换膜。已知：阴离子交换膜只允许阴离子透过，阳离子交换膜只允许阳离子透过。下列叙述正确的是 ( ) ab、c 分别依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜b通电后室中的 cl透过

13、 c 迁移至阳极区c、四室中的溶液的ph均升高d电池总反应为 4nacl6h2o=电解4naoh 4hcl2h2o219用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的nh4，模拟装置如图所示。下列说法正确的是 ( ) a阳极室溶液由无色变成棕黄色b阴极的电极反应式为4oh4e=2h2o o2c电解一段时间后，阴极室溶液的ph升高d电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(nh4)3po420. 高铁酸盐 (如 na2feo4) 已经被广泛应用在水处理方面，以铁质材料为阳极，在高浓度强碱溶液中利用电解的方式可以制备高铁酸盐，装置如图。下列说法不正确的是( ) aa 为阳极，电极反应式为fe6e8o

14、h=feo244h2o b为防止高铁酸根扩散被还原，则离子交换膜为阳离子交换膜c在电解过程中溶液中的阳离子向a 极移动第 8 页，共 31 页d铁电极上有少量气体产生原因可能是4oh4e=o22h2o 21. 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-?电

15、解 ?kio3+ 3h2d. 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22. 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c. pt1 电极附近发生的反应为： so2+ 2h2o- 2e-= so42-+4h+d. pt2 电极附近发生的反应为： o2+ 2e-+ 2h2o= 4h+23. 科学家用氮化镓（ gan ）材料与铜作电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

16、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第 9 页，共 31 页24电解 na2co3溶液制取nahco3溶液和 naoh溶液的装置如图所示。下列说法中不正确的是( ) a阴极产生的物质 a是 h2b溶液中 na由阳极室向阴极室迁移c阳极 oh放电， h浓度增大， co23转化为 hco3d物质 b是 nacl，其作用是增强溶液导电性25一定条件下，利用如图所示装置可实现有机物的储氢，下列有关说法正确的是( ) a气体 x是氢气，电极 e是阴极bh由左室

17、进入右室，发生还原反应c该储氢过程就是 c6h6与氢气反应的过程d 电极 d的电极反应式为 c6h66h6e=c6h1226. 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. 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

18、过程的正极反应式：4mn+ no2+ 2nh2o + 4ne= 4m(oh)nd. 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第 10 页，共 31页27. 锂空气电池能够提供相当于普通锂离子电池10 倍的能量，因此它是最有前途的电池之一。下图是锂空气电池放电和充电时的工业原理示意图。下列说法正确的是( ) 图图a图所示电池中电极a 为正极， b 为负极b图电池中的固体电解质可用naoh 溶液代替c当给图中的锂空气电池充电时，d 极应接外接电源的负极d图中 d 极的电极反应式为4oh4e=2h2o o228. 微型直接甲醇燃料电池能量密度高，可应用

19、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( ) 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 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29. 厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理，同时得到乳酸的原理如图所示(图中 ha表示乳酸分子，a表示乳酸根离子，乳酸的摩尔质量为90 gmol1)，下表有关说法中正确的是( ) 第 11 页，共 31页a阳极的电极反应式为4oh4e=2h2o o2bh从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动ca通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室d400 ml

20、10 gl1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为145 gl1(溶液体积变化忽略不计 ) ，阴极上产生的 h2在标准状况下的体积约为4.48 l 30氢碘酸 (hi) 可用“四室电渗析法”制备，其工作原理如图所示( 阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过 ) 。下列叙述错误的是 ( ) a通电后，阴极室溶液的ph增大b阳极电极反应式是2h2o 4e=4ho2c得到 1 mol 产品 hi，阳极室溶液质量减少8 g d通电过程中， nai 的浓度逐渐减小31. 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fef

21、e(cn)6 2na2e=na2fefe(cn)6 b充电时， mo(钼) 箔接电源的负极c充电时， na通过交换膜从左室移向右室d外电路中通过 0.2mol 电子时，负极质量变化为2.4g 第 12 页，共 31页32.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cl2d. 制备18.1gnaclo2时理论上有 0.2molna+由交换膜左侧向右侧迁移33用一

22、种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的nh4，模拟装置如图所示。下列说法正确的是 ( ) a阳极室溶液由无色变成棕黄色b阴极的电极反应式为4oh4e=2h2o o2c电解一段时间后，阴极室溶液的ph升高d电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(nh4)3po434. 水系锌离子电池是一种新型二次电池，工作原理如下图。该电池以粉末多孔锌电极(锌粉、活性炭及粘结剂等 ) 为负极，v2o5为正极，三氟甲磺酸锌 zn(cf3so3)2 为电解液。下列叙述错误的是( ) a放电时， zn2向 v2o5电极移动b充电时，阳极区电解液的浓度变大第 13 页，共 31页c充电时，粉末多孔锌电极发生还原反应

23、d放电时， v2o5电极上的电极反应式为： v2o5xzn22xe=znxv2o535. 海水中含有大量na、cl及少量 ca2、mg2、so24，用电渗析法对该海水样品进行淡化处理，如图所示。下列说法正确的是( ) ab 膜是阳离子交换膜ba极室产生气泡并伴有少量沉淀生成c淡化工作完成后 a、b、c三室中 ph大小为 phaphb”“=”或“ ”) 。处理含 cn-废水的方法之一是在微生物的作用下,cn-被氧气氧化成 hco3-, 同时生成 nh3, 该反应的离子方程式为 _ 。(3) 电渗析法处理厨房垃圾发酵液, 同时得到乳酸的原理如图所示( 图中“ha ”表示乳酸分子 ,a-表示乳酸根离

24、子 ): 第 15 页，共 31页阳极的电极反应式为 _ 。简述浓缩室中得到浓乳酸的原理:_。电解过程中 , 采取一定的措施可控制阳极室的ph约为 68, 此时进入浓缩室的oh-可忽略不计。400 ml 10 g l-1乳酸溶液通电一段时间后 , 浓度上升为 145 gl-1(溶液体积变化忽略不计), 阴极上产生的 h2在标准状况下的体积约为_l(乳酸的摩尔质量为90 gmol-1) 。40. 电化学在处理环境污染方面发挥了重要的作用。(1) 据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料,其原理如图 1 所示。其中电解时b 极上生成乙烯的电极反应式为_ 。(2)

25、 利用电解原理可将 no 还原为 n2, 装置见图 2, 以高质子导电性的 scy 陶瓷(能传递 h+) 为介质 ,金属钯薄膜作电极。钯电极a为_ 极, 电极反应式为_。第 16 页，共 31页(3) 脱去冶金工业排放烟气中so2的方法有多种。离子膜电解法: 利用硫酸钠溶液吸收so2, 再用惰性电极电解。将阴极区溶液导出 , 经过滤分离硫黄后 , 可循环吸收利用 , 装置如图 3 所示, 则阴极的电极反应式为 _, 阳极产生的气体的化学式为_ 。【答案及解析】第 17 页，共 31页1.【解析】选 d 通入 o2发生反应 o24e2h2o=4oh，通入 o2的一极为正极。 na通过交换膜进入右

26、边得到浓naoh 溶液，故离子交换膜允许na通过，是阳离子交换膜， 选项 a正确；根据图示，负极 bh4转化为 bo2，反应式为 bh48oh8e=bo26h2o，选项b 正确；该电解池用于电解精炼铜，电解质溶液可以选择cuso4溶液，选项 c 正确；a 极连接原电池的正极，作阳极，每消耗2.24 l o2(标准状况 )时，转移电子0.4 mol，但阳极上 (a 极)为粗铜，不只有 cu参与放电，还有比cu 活泼的金属放电，故减少质量不一定为12.8 g，选项d 不正确。2. 【解析】选 c。该原电池中 ,no3-得电子发生还原反应 , 则装置中右边电极是正极 , 电极反应为2no3-+10e

27、-+12h+=n2+6h2o,装置左边电极是负极 , 负极上有机物失电子发生氧化反应生成x,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳。放电时 , 电解质溶液中阴离子cl- 移向负极室 (左室),a 、b项正确 ; 根据正极反应式可知h+ 参加反应导致溶液酸性减小, 溶液的 ph增大,c 项错误 ; 根据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, 电极反应为c6h10o5-24e-+7h2o=6co2+24h+知, 电路中每通过 4 mol 电子, 产生标准状况下 x气体的体积为424622.4 l=22.4 l,d项正确。3. 【答案】 c 【分析】本题考查了电解池的相关知识

28、， 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-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；第 18 页，共 31

29、页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. 4. 【解析】选 c。如果用 h2so4溶液作电解液 , 溶液中氢离子会在正极得电子生成氢气, 影响2co2+2e-c2o42-反应的发生 ,a 错误; 用阳离子交换膜把阳极室和阴极室隔开, 它具有选择透过性, 它只允许 h+透过, 其他离子难以透过 ,b 错误;zn 电极为负极 , 发生氧化反应 ,zn-2e-zn2+;当电路中每流过 0.02 mol 电子, 消耗锌的物质的量为

30、0.01 mol, 质量为 0.65 g,c正确;pb 电极为正极 , 发生还原反应 ,2co2+2e-c2o42-,d错误。5. 【解析】 d极区通入的 clo2发生还原反应生成clo2-, 则 d极区为阴极区 ,a 为电源的负极 , 则b 为电源正极 ,a 错误; 阳极区为溶液中的cl-失电子被氧化生成氯气 ,na+向阴极区移动 , 阳极区溶液的 ph不变,b 错误; 电极 d上发生还原反应的电极反应式为clo2+e-clo2-,c 正确; 电极 e上生成标准状况下22.4 l 氯气时, 转移 2 mol 电子, 阴极发生还原反应的clo2的物质的量为 2 mol, 阴极区溶液质量增加13

31、5 g, 但由于阳极区的na+会向阴极区移动 , 故理论上阴极区质量增加应大于 135 g,d 错误。6. 【答案】 c 【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，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。第 19 页，共 31页7. 【答案】 c 【分析】本题考查原电池基本原理， 侧重考查学生获取信息、

32、 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， m极为负极，发生氧化反应，负极的电极反应为（c6h10o5）n+7nh2o-24ne-=6nco2+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

33、，故 a错误；b.电子流动方向从负极经过导线到正极，为m xyn，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-=6nco2+24nh+，故 c正确；d.当 m电极微生物将废水中16.2 g 淀粉转化掉时，物质的量为110nmol，所以转移电子的物质的量为：110n24n=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。8.【解析】乙装置为电镀装置， 电镀液的浓度不变， 因此溶液颜色不变， a项错误；电镀时，待镀金属

34、作阴极，与电源负极相连，而n电极上 o2转化为 h2o发生还原反应， n电极为正极，b项错误；m电极为负极， 发生氧化反应： h2nconh2h2o 6e=co2n26h，c项正确；根据 n电极反应式： o24h4e=2h2o 、铜电极反应式： cu2e=cu2，由各电极上转移电子数相等，可得关系式：o22cu ，则 n电极消耗 0.25 mol o2时，铜电极质量减少0.25 mol264 gmol132 g，d项错误。9. 解析 该电池中， no3得电子发生还原反应，则装置中右边电极是正极，电极反应为2no310e12h=n26h2o ，装置左边电极是负极， 负极上有机物失电子发生氧化反应

35、生第 20 页，共 31页成 x，电极反应 c6h10o524e7h2o=6co224h。放电时，电解质溶液中阴离子cl移向负极室 ( 左室)，a 项正确； x 气体为 co2，b 项正确；正极反应为2no310e12h=n26h2o ，h参加反应导致溶液酸性减弱，溶液的ph 增大， c 项错误；根据负极电极反应c6h10o524e7h2o=6co224h知，电路中每通过4 mol 电子，产生标准状况下co2气体的体积为4 mol24622.4 l mol122.4 l ，d项正确。 答案 c 10. 【解析】 ：选 a 因为阴极是阳离子反应，所以b 膜为阳离子交换膜，选项a正确； a极室 c

36、l在阳极失电子产生氯气，但不产生沉淀，选项b 错误；淡化工作完成后， a 室 cl失电子产生氯气， 部分溶于水溶液呈酸性， b室 h得电子产生氢气， oh浓度增大，溶液呈碱性，c室溶液呈中性， ph大小为 phaphcphb，选项 c错误；b极室 h得电子产生氢气，不能使湿润的 ki- 淀粉试纸变蓝，选项d错误。11. 解析：选 b 根据图示， k移向电极 n，所以 n是阴极， m极是阳极， oh发生氧化反应生成氧气，电极反应式为4oh4e=2h2o o2，故 a错误、 b正确； c 处流进粗 koh 溶液， f处流出纯 koh 溶液，故 c错误；n极是阴极， h发生还原反应生成氢气，非标准状

37、况下11.2 l氢气的物质的量不一定是0.5 mol ，故 d错误。12. 【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1g24g/mol2=112mol、1g27g/mol3=19mol、1g65g/mol2=132.5mol，所以 al- 空气电池的理论比能量最高，故b正确；c 正

38、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-，第 21 页，共 31页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

39、（oh ）2， 则阴极区溶液不能含有大量oh-。13. 解析：选 c 放电时，负极上 na2s2被氧化生成 na2s4，电极反应式为 2na2s22e=na2s42na， a错误； 充电时， 阳极上 nabr失电子被氧化生成nabr3， 电极反应式为 3nabr2e=nabr32na，b错误；放电时，阳离子向正极移动，故na经过离子交换膜，由b 池移向 a 池，c正确；题目未指明 2.24 l h2是否处于标准状况下， 无法计算 b 池中生成 na2s4的质量，d错误。14. 解析：选 d 阴极上发生还原反应，电极反应式为2h2o 2e=2ohh2，则阴极上产生的物质 a 是 h2，a 正确；

40、电解池中阳离子向阴极移动，则na由阳极室向阴极室迁移， b正确；由图可知，阳极上产生 o2， 则阳极反应式为 2h2o 4e=4ho2， 溶液中c(h) 增大，co23转化为 hco3， c正确；由图可知，阴极区得到 naoh 溶液， 为不引入杂质，物质 b应为 naoh ，其作用是增强溶液的导电性，d错误。15. 解析：选 c 由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应，为电解池的阳极，则zno石墨烯电极为阴极。由题图可知，电解时阴极反应式为co22h2e=co h2o ，a 项正确；将阴、阳两极反应式合并可得总反应式为co2h2s=coh2o s， b项正确；阳极接电源正极，电势高，阴极接电源

41、负极，电势低，故石墨烯上的电势比zno石墨烯上的高， c 项错误； fe3、fe2只能存在于酸性溶液中， d项正确。16. 【答案】 b 【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；第 22 页，共 31页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

42、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；c.负极即为电解池阴极，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。17. 【答案】 d 【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+

43、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

44、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。18. 解析 由图中信息可知，左边电极与负极相连为阴极，右边电极为阳极，所以通电第 23 页，共 31页后，阴离子向右定向移动，阳离子向左定向移动，阳极上h2o放电生成 o2和 h，阴极上 h2o放电生成 h2和 oh；h透过 c，cl透过 b，二者在 b、c 之间的室形成盐酸，盐酸浓度变大，所以 b、c 分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜；na透过 a，naoh 的浓度变大，所以 a 也是阳离子交换膜，故 a、b两项均错误；电解一段时间后，中的溶液的c(oh) 升高，ph升高，

45、中为 nacl 溶液， ph不变，中有 hcl 生成，故 c(h)增大， ph减小，中 h移向， h2o放电生成 o2，使水的量减小， c(h)增大， ph减小， c不正确。 答案 d 19. 解析：选 c fe电极与电源正极相连，则fe 作阳极，电极反应式为fe2e=fe2，反应中生成 fe2，溶液由无色变为浅绿色， a错误；阴极上 h得电子发生还原反应，电极反应式为 2h2e=h2，b错误；电解过程中阴极上消耗h，则阴极室溶液的 ph升高，c正确；电解时， (nh4)2so4溶液中 nh4向阴极室迁移，故阴极室溶液中的溶质可能为(nh4)3po4、 (nh4)2hpo4、nh4h2po4等

46、，d错误。20. 解析：选c 铁电极材料为阳极，在高浓度强碱溶液中利用电解的方式可以制备高铁酸盐，所以铁是阳极，电极反应式为fe6e8oh=feo244h2o ，故 a 正确；阳离子交换膜可以阻止 feo24进入阴极区域，故b正确；在电解过程中溶液中的阳离子向阴极移动，所以阳离子向 b 极移动，故 c错误；铁电极上发生氧化反应，所以生成的气体可能是氧气，电极反应式是 4oh4e=o22h2o ，故 d正确。21. 【答案】 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

47、 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： ki+3h2o-电解kio3+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，右侧第 24 页，共 31页电极为阴极，电

48、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+i2+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-，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，保证两边溶液呈电中性， 左侧的 io3-通过阴离子交

49、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22. 【答案】 d 【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 so2+2h2o-2e-=so4

50、2-+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。23. 【答案】 c 【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第 25 页，共 31页变化可知，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.由图示可知，该过程是原电池，将太阳能转化为化学

51、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。24. 解析：选 d 阴极上发生还原反应，电极反应式为2h2o 2e=2ohh2，则阴极上产生的物质 a 是 h2，a 正确；电解池中阳离子向阴极移动，则na由阳极室向阴极室迁移， b正确；由图可知，阳极上产生 o2， 则阳极反应式为 2h2o 4e=4ho2， 溶液中 c(h) 增大，co23转化为 hco3， c正确；由图可知，阴极区得到 naoh 溶液，

52、为不引入杂质，物质 b应为 naoh ，其作用是增强溶液的导电性，d错误。25. 解析：选 d 由图可知，苯 (c6h6) 在 d电极加氢还原生成环己烷(c6h12)，则电极 d是阴极，电极 e是阳极，阳极反应式为2h2o 4e=4ho2，故气体 x是氧气， a错误；电解池中阳离子向阴极移动，则h由右室进入左室，发生还原反应，b错误；阴极上苯 (c6h6) 被还原生成环己烷 (c6h12) ，电极反应式为 c6h66h6e=c6h12，根据阴、阳极上发生的反应及得失电子守恒推知电池总反应式为2c6h66h2o=2c6h123o2，故该储氢过程就是c6h6与水反应的过程， c错误， d正确。26

53、. 【答案】 c 【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。第 26 页，共 31页【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1g24g

54、/mol2 =112mol、1g27g/mol3 =19mol、1g65g/mol2 =132.5mol，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。27.【解析】根据题意， a选项，图中 a 电极为锂，为活泼金属，易失电子，故a 极为负极，错误。 b 选项，锂是较活泼的金属，易

55、与naoh 溶液中的水反应，故不可用其代替。错误。当给图中的锂空气电池充电时， d 极作阳极，应接外接电源的正极， 电极反应式为 4oh4e=2h2o o2，因此 c项错误， d项正确。28. 【答案】 b 【分析】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；第 27 页，共 31页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， 不能提高电池的比能量，故 b错误；c.质子交换膜允许氢离子通过， 当电

56、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。29.【解析】阳极： 2h2o 4e=o24h。阴极区 a移向浓缩室，阳极区h浓度增大，移向浓缩室，得到浓乳酸溶液，增加的乳酸的物质的量为0.4 l 145 gl10.4 l 10 gl190 gmol10.6 mol ，所以产生h2的体积 ( 标准状况 ) 为0.6 mol222.4 l mol16.72 l 。30. 解析：选 c 通电后，阴极电极反应式为2h2o 2e=2ohh2，则溶液的 ph增大，故 a 正确；阳极上发生氧化反应

57、，电极反应式为2h2o 4e=4ho2，故 b 正确；根据阳极电极反应式可知得到1 mol 产品 hi，则转移 1 mol 电子，阳极室溶液质量减少9 g ，故 c错误；通电过程中，原料室中的na移向阴极室， i移向产品室，所以nai 的浓度逐渐减小，故 d正确。31. 答案b 解析a 项，根据工作原理， mg作负极， mo作正极，正极反应式为fefe(cn)6 2na2e=na2fefe(cn)6 ，正确； b项，充电时，电池的负极接电源的负极，电池的正极接电源的正极，即 mo箔接电源的正极，错误； c项，充电时，属于电解，根据电解原理，na应从左室移向右室，正确； d项，负极上应是2mg 4e2cl=mg2cl22，通过 0.2mol 电子时，消耗第 28 页，共 31页0.1molmg，质量减少 2.4g ，正确。32. 【答案】 c 【分析】本题考查学生电解池的