1、PAGE PAGE 4題型突破集訓(xùn)(六)新型電源、含隔膜的電化學(xué)裝置應(yīng)用1(2021廣東“百越名校聯(lián)盟”12月學(xué)業(yè)質(zhì)量檢測(cè))我國(guó)科學(xué)家以固體菱形十二面體為原料，用化學(xué)刻蝕法制備PtCo納米膜，將該納米膜應(yīng)用于燃料電池的電極，顯著提高了燃料電池的性能，原理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A燃料電池放電時(shí)，陽離子向電極B移動(dòng)B交換膜是質(zhì)子交換膜 C正極反應(yīng)式為O24e2H2O=4OHD使用PtCo納米膜，能提高兩個(gè)電極的反應(yīng)速率C根據(jù)題圖所示可知正極反應(yīng)為O24e4H=2H2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤。2(2021湖南選擇性考試，T10)鋅溴液流電池是一種先進(jìn)的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)的

2、備用電源等。三單體串聯(lián)鋅/溴液流電池工作原理如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是()A放電時(shí)，N極為正極B放電時(shí)，左側(cè)貯液器中ZnBr2的濃度不斷減小C充電時(shí)，M極的電極反應(yīng)式為Zn22e=ZnD隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過B在該原電池中，活潑金屬鋅作負(fù)極，則N極為正極，A說法正確；放電時(shí)，左側(cè)鋅放電產(chǎn)生Zn2，貯液器中ZnBr2濃度不斷增大，B說法錯(cuò)誤；充電時(shí)，M極為陰極，電極反應(yīng)式為Zn22e=Zn，C說法正確；放電時(shí)Br通過隔膜進(jìn)入溶液中與Zn2結(jié)合，充電時(shí)Zn2通過隔膜在雙極性碳和塑料電極上沉積，D說法正確。3(雙選)(2021日照模擬)CO難溶于水和堿液，在優(yōu)化催化劑的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)電極

3、的孔道和疏水性增加CO的擴(kuò)散速率，可實(shí)現(xiàn)高選擇性將CO電解還原制備C2H4，裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A聚四氟乙烯具有吸附并增加CO濃度的作用B碳紙/聚四氟乙烯電極連接電源的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)C生成C2H4的電極反應(yīng)為2CO8e6H2O=C2H48OHD為了維持電解效率，離子交換膜應(yīng)使用陰離子交換膜BC聚四氟乙烯的作用是吸附并增加CO的濃度，A項(xiàng)正確；CO轉(zhuǎn)化為乙烯的過程中C元素化合價(jià)由2降為2，發(fā)生還原反應(yīng)，則碳紙/聚四氟乙烯電極為陰極，連接電源的負(fù)極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；生成C2H4的電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：2CO8e6H2O=C2H48OH，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)陰極反應(yīng)：2CO8e6H2O=C

4、2H48OH，產(chǎn)生了OH，陽極反應(yīng)：4OH4e=O22H2O，要消耗OH，則陰極產(chǎn)生的OH向陽極移動(dòng)，故離子交換膜應(yīng)使用陰離子交換膜，D項(xiàng)正確。4(2021山東名校聯(lián)考)電解精煉銅的廢液中含有大量的Cu2和SOeq oal(2,4)，利用雙膜三室電沉積法從廢液中回收銅的裝置如圖。下列說法正確的是()A交換膜a為陰離子交換膜，交換膜b為陽離子交換膜B若使用鉛蓄電池進(jìn)行電解，則Y極為PbO2C若廢液的酸性太強(qiáng)，消耗等量的電能時(shí)，銅的提取率將降低D若濃縮室得到1 L 0.5 molL1的Na2SO4溶液，則陰極可回收12.8 g銅(不考慮副反應(yīng))C由圖可知惰性電極乙為陰極，陰極區(qū)SOeq oal(2

5、,4)通過交換膜b進(jìn)入濃縮室，故交換膜b為陰離子交換膜，陽極區(qū)Na通過交換膜a進(jìn)入濃縮室，故交換膜a為陽離子交換膜，A錯(cuò)誤；惰性電極乙為陰極，連接的Y極應(yīng)為外接電源的負(fù)極，所以若使用鉛蓄電池進(jìn)行電解，Y極為Pb，B錯(cuò)誤；若廢液的酸性太強(qiáng)，則陰極可發(fā)生副反應(yīng)2H2e=H2，消耗同樣等量的電能，銅的提取率將降低，C正確；若濃縮室得到1 L 0.5 molL1的Na2SO4溶液，則有0.4 mol SOeq oal(2,4)進(jìn)入濃縮室，外電路有0.8 mol電子通過，可析出0.4 mol Cu，質(zhì)量為25.6 g，D錯(cuò)誤。5某實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了如圖裝置制備N2H4。雙極膜是陰、陽復(fù)合膜，層間的H2O解離成

6、H和OH并分別通過陽、陰膜定向移動(dòng)。下列說法錯(cuò)誤的是()APt電極為負(fù)極B石墨電極的電極反應(yīng)式為ClO2e2H=ClH2OC雙極膜中產(chǎn)生的OH移向Pt電極D每消耗11.2 L NH3時(shí)雙極膜中消耗1 mol H2OD由題圖知，NH3N2H4，化合價(jià)升高，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則Pt電極作負(fù)極，電極反應(yīng)式為2NH32e=N2H42H，石墨作正極，電極反應(yīng)式為ClO2e2H=ClH2O，A、B正確；雙極膜中產(chǎn)生的H移向正極，產(chǎn)生的OH移向負(fù)極，C正確；未指明NH3處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下，則11.2 L NH3的物質(zhì)的量不一定為0.5 mol，故無法計(jì)算消耗水的物質(zhì)的量，D錯(cuò)誤。6(雙選)某實(shí)驗(yàn)室用新型二次

7、電池電解制備Mn和MnO2的工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()AA電極的電極反應(yīng)為MnO24H2e=Mn22H2OB裝置工作時(shí)，C、D兩個(gè)電極的質(zhì)量都增加C右側(cè)裝置離子交換膜為陽離子交換膜D二次電池在充電時(shí)，陰極區(qū)電解質(zhì)的堿性減弱CD由題給工作原理圖可知，左側(cè)裝置為原電池裝置，右側(cè)裝置為電解池裝置。左側(cè)原電池放電過程中，Zn(B電極)為負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn2e4OH=ZnOeq oal(2,2)2H2O，MnO2(A電極)為正極，電極反應(yīng)為MnO24H2e=Mn22H2O，右側(cè)裝置電解過程中，C電極連接電源負(fù)極，是陰極，電極反應(yīng)為Mn22e=Mn，D電極連接電源正極，是陽極，電極反應(yīng)為Mn22e2H2O=MnO24H，A、B正確；右側(cè)電解池工作時(shí)，SOeq oal(