專題12化學(xué)反應(yīng)與電能1．有關(guān)原電池的下列說法中正確的是()A．在外電路中電子由正極流向負(fù)極B．在原電池中，只有金屬鋅作為負(fù)極C．原電池工作時(shí)，陽離子向正極方向移動(dòng)D．原電池工作時(shí)，陽離子向負(fù)極方向移動(dòng)【答案】C【解析】在原電池中，電子從負(fù)極流向正極；原電池中活潑的金屬作負(fù)極，而不一定是Zn；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，陽離子在正極被還原，所以電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動(dòng)，而陰離子向負(fù)極移動(dòng)。答案為C。2．下列有關(guān)敘述正確的是()A．在空氣中金屬鋁發(fā)生原電池反應(yīng)表面迅速氧化形成保護(hù)層B．原電池電解質(zhì)溶液中陽離子向負(fù)極移動(dòng)C．最早使用的鋅錳干電池的壽命和性能都不如改進(jìn)后的堿性鋅錳電池D．“嫦娥五號(hào)”使用的太陽能電池陣和鋰離子電池組，均可將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能【答案】C【解析】A項(xiàng)，Al和氧氣直接反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜，不涉及原電池反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極、陰離子移向負(fù)極，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，最早使用的鋅錳干電池電解質(zhì)溶液顯酸性容易腐蝕鋅皮，壽命和性能都不如改進(jìn)后的堿性鋅錳電池，C正確；D項(xiàng)，太陽能電池陣是將光能轉(zhuǎn)化為電能，描述錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；故選C。3．下列有關(guān)電化學(xué)的說法正確的是()A．原電池的金屬負(fù)極質(zhì)量一定減小 B．待充電電池的負(fù)極應(yīng)與電源正極相連C．電解池的電解質(zhì)溶液質(zhì)量一定減小 D．原電池工作時(shí)在溶液中電流由負(fù)極到正極【答案】D【解析】A項(xiàng)，原電池放電時(shí)，負(fù)極質(zhì)量可能增大、可能不變也可能減小，如鉛蓄電池中負(fù)極電極反應(yīng)式為Pb2e+SO42=PbSO4↓，負(fù)極質(zhì)量增加，燃料電池中負(fù)極材料質(zhì)量不變，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，蓄電池充電時(shí)，其負(fù)極應(yīng)與電源的負(fù)極相連，正極與電源的正極相連，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電解池的電解質(zhì)溶液質(zhì)量可能不變，如精煉銅，電解質(zhì)溶液CuSO4的質(zhì)量不變，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，原電池工作時(shí)，外電路中電流是從正極經(jīng)過導(dǎo)線到負(fù)極，電池內(nèi)部電流從負(fù)極經(jīng)溶液到正極，故D正確；故選D。4．下列說法正確的是()A．在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法B．用H2S作沉淀劑，可除去廢水中的Fe2+和Cu2+C．電解精煉銅時(shí)，陽極泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金屬D．將AgCl和AgBr的飽和溶液等體積混合，再加入足量的濃AgNO3溶液，AgCl沉淀少于AgBr【答案】A【解析】A項(xiàng)，海輪外殼連接鋅塊時(shí)，鋅和外殼構(gòu)成了原電池，鋅做負(fù)極，外殼受到了保護(hù)不被腐蝕，采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法，A正確；B項(xiàng)，若用H2S作沉淀劑除去廢水中的Fe2+和Cu2+后溶液呈酸性，應(yīng)選擇Na2S做沉淀劑，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電解精煉銅時(shí)，陽極泥中含有比銅穩(wěn)定的金屬，如Ag、Au等金屬，沒有Zn、Fe，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，因?yàn)镵sp(AgCl)Ksp(AgBr)，所以將AgCl和AgBr的飽和溶液等體積混合后，c(Cl)c(Br)，再加入足量的濃AgNO3溶液，AgCl沉淀多于AgBr，D錯(cuò)誤；故選A。5．下列有關(guān)電化學(xué)裝置完全正確的是()ABCD鐵上鍍銀電解法制鈉保護(hù)鐵銅鋅原電池【答案】C【解析】銅極燒杯中盛放硫酸銅溶液，鋅極燒杯中盛放硫酸鋅，A錯(cuò)誤；工業(yè)上得到金屬鈉，電解熔融狀態(tài)的氯化鈉，電解氯化鈉溶液得到NaOH、H2和Cl2，B錯(cuò)誤；鋅比鐵活潑，鋅作負(fù)極，鐵作正極，這叫犧牲陽極的陰極保護(hù)法，C正確；鐵上鍍銀，鐵作陰極，銀作陽極，電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液，D錯(cuò)誤。6．下列圖示內(nèi)容的對(duì)應(yīng)說明正確的是()編號(hào)ABCD圖示食鹽水片刻后在Fe電極附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液說明驗(yàn)證鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕驗(yàn)證Fe電極被保護(hù)該裝置是犧牲陽極的陰極保護(hù)法該化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)【答案】A【解析】A項(xiàng)，食鹽水浸泡過的鐵釘，會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕，、裝置內(nèi)的O2得到電子，方程式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，裝置內(nèi)O2減小，壓強(qiáng)減小，右側(cè)試管內(nèi)導(dǎo)管中的液面上升，A正確；B項(xiàng)，F(xiàn)e電極被保護(hù)，應(yīng)該外界電源作陰極，F(xiàn)e應(yīng)該與電源的負(fù)極相連，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，該保護(hù)措施利用的是電解池的原理，是外接電源的陰極保護(hù)法，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，圖示中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，表示的吸熱反應(yīng)，D錯(cuò)誤；故選A。7．下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯(cuò)誤的是()【答案】C【解析】電鍍銅時(shí)，Cu作陽極，鍍件作陰極，故C錯(cuò)。8．關(guān)于如圖所示裝置(鹽橋含KCl)的敘述，正確的是()A．銅離子在銅片表面被氧化B．銅作負(fù)極，銅片上有氣泡產(chǎn)生C．電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D．右側(cè)燒杯中，SO42的物質(zhì)的量幾乎不變，K+的數(shù)目增多【答案】D【解析】A項(xiàng)，銅作正極，銅離子在銅片表面發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，原電池中Zn作負(fù)極，Cu作正極，無氣泡產(chǎn)生，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電流從正極向負(fù)極流動(dòng)，所以應(yīng)是從銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，反應(yīng)本質(zhì)是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，SO42的物質(zhì)的量幾乎不變，原電池中，鹽橋中的K+向正極移動(dòng)，所以右側(cè)燒杯中的K+的數(shù)目增多，而硫酸根離子的數(shù)目幾乎不變，D正確；故選D。9．一種水果電池的示意圖如圖所示，該電池工作時(shí)，下列有關(guān)說法正確的是()A．鋅片作正極，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2+B．內(nèi)外電路中電流均由電子定向移動(dòng)形成C．柳橙的成分不會(huì)發(fā)生變化D．若將鋅片換為鐵片，LED燈仍然發(fā)光【答案】D【解析】A項(xiàng)，Zn比Cu活潑，Zn做負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，外電路由電子的定向移動(dòng)形成，內(nèi)電路由電解質(zhì)中離子定向移動(dòng)形成，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，柳橙中的電解質(zhì)氫離子得電子生成氫氣，其成分會(huì)改變，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，將鋅片換為鐵片，F(xiàn)e與Cu有活潑性差異，能構(gòu)成原電池，能產(chǎn)生電流，LED燈仍然發(fā)光，故D正確；故選D。10．關(guān)于下列裝置，敘述不正確的是()A．石墨電極反應(yīng)式：O2+4H++4e=2H2OB．溫度計(jì)的示數(shù)會(huì)上升C．加入少量NaCl，會(huì)加快Fe生銹D．加入HCl，石墨電極反應(yīng)式：2H++2e=H2↑【答案】A【解析】A項(xiàng)，電解質(zhì)溶液不是酸性的，所以石墨電極反應(yīng)式為O2+4e+2H2O=4OH，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，原電池放電時(shí)會(huì)放出熱量，所以溫度計(jì)的示數(shù)會(huì)上升，故B正確；C項(xiàng)，加入少量NaCl，溶液中自由移動(dòng)離子濃度增大，溶液導(dǎo)電能力增強(qiáng)，會(huì)加快Fe生銹，故C正確；D項(xiàng)，加入HCl，溶液呈酸性，在正極石墨上是H+得到電子，電極反應(yīng)式為2H++2e=H2↑，故D正確；故選A。11．如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，下列說法不正確的是()A．裝置為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)B．一段時(shí)間后，向插入鐵釘?shù)牟Ａ矁?nèi)滴入NaOH溶液，即可觀察到鐵釘附近的溶液有沉淀產(chǎn)生C．向插入石墨棒的玻璃筒內(nèi)滴入石蕊溶液，可觀察到石墨附近的溶液變紅D．若將裝置中飽和食鹽水換成稀硫酸，裝置為析氫腐蝕【答案】C【解析】食鹽水顯中性，裝置為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)，A正確；一段時(shí)間后，有亞鐵離子產(chǎn)生，向插入鐵釘?shù)牟Ａ矁?nèi)滴入NaOH溶液，即可觀察到鐵釘附近的溶液有沉淀產(chǎn)生，B正確；石墨棒是正極，氧氣得到電子轉(zhuǎn)化為氫氧根，滴入石蕊溶液，可觀察到石墨附近的溶液變藍(lán)，C錯(cuò)誤；若將裝置中飽和食鹽水換成稀硫酸，裝置為析氫腐蝕，D正確，答案選C。12．中科院研制出一種陶瓷基混合導(dǎo)體透氧膜，它允許電子和O2同時(shí)透過，可實(shí)現(xiàn)水連續(xù)分解制H2，工作時(shí)，CO、H2O分別在透氧膜的兩側(cè)反應(yīng)，工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．CO在b側(cè)反應(yīng)C．當(dāng)產(chǎn)生H233.6L時(shí)，CO消耗1.5molD．a(chǎn)側(cè)的電極反應(yīng)式為：H2O+2e=H2↑+O2B．該裝置實(shí)現(xiàn)了太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】B【解析】A項(xiàng)，由圖知，CO在b側(cè)失去電子被氧化，電子從b側(cè)透過膜進(jìn)入a側(cè)，水得電子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃猓珹正確；B項(xiàng)，未指明處于標(biāo)準(zhǔn)狀況，當(dāng)產(chǎn)生H233.6L時(shí)，不能計(jì)算出消耗CO的物質(zhì)的量，B不正確；C項(xiàng)，a側(cè)，水得電子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃猓姌O反應(yīng)式為：H2O+2e=H2↑+O2，C正確；D項(xiàng)，光照下，水得電子生成H2和O2，O2經(jīng)過透氧膜進(jìn)入b側(cè)，CO在b側(cè)失去電子被氧化、在O2參與下生成二氧化碳，則該裝置實(shí)現(xiàn)了太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，D正確；故選B。13．下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是()A．鉛蓄電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：PbO2+2e—+4H++SO42=PbSO4+2H2OB．電解飽和MgCl2溶液：2Cl+2H2Oeq\o(\s\up7(電解),\s\do0(====))H2↑+Cl2↑+2OHC．用惰性電極電解Cu溶液：Cu+2H2Oeq\o(\s\up7(電解),\s\do0(====))Cu(OH)2↓+↑+H↑D．銅片上電鍍銀的總反應(yīng)(銀作陽極，硝酸銀溶液作電鍍液)：Ag(陽極)Ag(陰極)【答案】D【解析】A項(xiàng)，鉛蓄電池放電時(shí)，鉛為電池的負(fù)極，鉛失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸鉛，電極反應(yīng)式為Pb—2e—+SO42=PbSO4，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電解飽和MgCl2溶液會(huì)生成氫氧化鎂沉淀，離子方程式應(yīng)為：2++2Cl+2H2Oeq\o(\s\up7(電解),\s\do0(====))H2↑+Cl2↑+(OH)2↓，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，用惰性電極電解Cu溶液，Cu2+氧化性比H+強(qiáng)，故Cu2+先放電，正確的離子方程式為Cueq\o(\s\up7(電解),\s\do0(====))Cu+↑，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，銀作陽極，陽極的電極反應(yīng)式為Age=Ag+，銅片作陰極，陰極的電極反應(yīng)式為Ag++e=Ag，總反應(yīng)為Ag(陽極)Ag(陰極)，D正確；故選D。14．我國千噸級(jí)“液態(tài)太陽燃料合成示范項(xiàng)目”在蘭州通過了鑒定，該工藝具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，整體技術(shù)處于國際領(lǐng)先，其技術(shù)路線如圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．太陽能最終轉(zhuǎn)化為電能和熱能B．燃料電池正極反應(yīng)式為C．H2O和CO2可循環(huán)利用D．該技術(shù)的關(guān)鍵是氫氣如何安全、高效儲(chǔ)存及轉(zhuǎn)移【答案】B【解析】A項(xiàng)，從圖中可以看出，通過光伏發(fā)電，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，水在電能作用下分解為氧氣和氫氣，最后氫氣和氧氣生成水，所以太陽鋅專化為電能、熱能和化學(xué)能，A不符合題意；B項(xiàng)，發(fā)生還原反應(yīng)的是正極，所以燃料電池正極反應(yīng)式為O2+4H++4，B符合題意；C項(xiàng)，水分解為氫氣和氧氣，最后氫氣和氧氣又生成水，故水可以循環(huán)使用，氫氣和二氧化碳反應(yīng)生成水和甲醇，水和甲醇又生成二氧化碳，所以二氧化碳也可以循環(huán)利用，C不符合題意；D項(xiàng)，氫氣易燃易爆，使用氫氣時(shí)如何安全、高效儲(chǔ)存及轉(zhuǎn)移是關(guān)鍵，D不符合題意；故選B。15．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A．電解飽和食鹽水時(shí)，若陰陽兩極產(chǎn)生氣體的總質(zhì)量為73g，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NAB．14.0gFe發(fā)生吸氧腐蝕生成Fe2O3·xH2O，電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5NAC．用電解粗銅的方法精煉銅，當(dāng)電路中通過的電子數(shù)為NA時(shí)，陽極應(yīng)有32gCu轉(zhuǎn)化為Cu2+D．利用2ClO2＋2Cl－2ClO2－＋Cl2生成1molCl2時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8NA【答案】B16．深埋在潮濕土壤中的鐵管道，在硫酸鹽還原菌作用下，能被硫酸根腐蝕，其電化學(xué)腐蝕原理如圖示，下列與此原理有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．正極反應(yīng)為：SO42+5H2O+8e=HS+9OHB．輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕C．這種情況下，F(xiàn)e腐蝕的最終產(chǎn)物為Fe2O3·xH2OD．管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕【答案】C【解析】A項(xiàng)，原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)，由圖示可知發(fā)生的電極反應(yīng)為SO42+5H2O+8e=HS+9OH，故A正確；B項(xiàng)，硫酸鹽還原菌是蛋白質(zhì)，在高溫下易變性，失去催化效率，則輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕，故B正確；C項(xiàng)，由圖示可知，F(xiàn)e腐蝕的最終產(chǎn)物為FeO，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，管道上刷富鋅油漆，形成Zn—Fe原電池，F(xiàn)e變?yōu)檎龢O，可以延緩管道的腐蝕，故D正確；故選C。17．電滲析法是海水淡化的方法之一，具有選擇性離子交換膜交錯(cuò)排列構(gòu)成的多層式電滲析槽，其工作原理如圖所示(a、b為不同離子交換膜)。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)為陽離子交換膜，b為陰離子交換膜B．陰極區(qū)電極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2↑+2OHC．X為淡鹽水，Y為濃鹽水D．該方法可得到副產(chǎn)品NaOH【答案】A【解析】A項(xiàng)，根據(jù)題意，圖中左側(cè)是電解池的陽極，陰離子向左側(cè)遷移，相反陽離子向右側(cè)遷移，則a為陰離子交換膜，b為陽離子交換膜，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，陰極區(qū)電極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2↑+2OH，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，X為淡鹽水，Y為濃鹽水，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，根據(jù)電解原理可知，該方法可得到副產(chǎn)品NaOH，D項(xiàng)正確。故選A。18．一種新型Na－CaFeO3可充電電池，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A．放電時(shí)N為正極，電極反應(yīng)為：2CaFeO3+2e=2CaFeO2.5+O2B．充電時(shí)，M應(yīng)與電源的正極相連接C．放電時(shí)，Na+向M電極移動(dòng)D．電極材料中，單位質(zhì)量放出的電能大?。篘a＞Li【答案】A【解析】由題干工作原理圖可知，Na電極M發(fā)生的電極反應(yīng)為：Nae=Na+，發(fā)生氧化反應(yīng)，故M為負(fù)極；則N為電池正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2CaFeO3+2e=2CaFeO2.5+O2。A項(xiàng)，放電時(shí)N為正極，電極反應(yīng)為：2CaFeO3+2e=2CaFeO2.5+O2，A正確；B項(xiàng)，M極為原電池的負(fù)極，故充電時(shí)，M應(yīng)與電源的負(fù)極相連接，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，放電時(shí)，M電極為負(fù)極帶正電，Na+向N極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電極材料中，Na的單位質(zhì)量放出的電能為，Li的單位質(zhì)量放出的電能為，故Na<Li，D錯(cuò)誤；故選A。19．風(fēng)力發(fā)電輸出功率的波動(dòng)性導(dǎo)致其直接并網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)帶來不良影響，需要連接儲(chǔ)能電池裝置，通過儲(chǔ)能電池對(duì)電能的存儲(chǔ)、匯集，再集中供電來提高并網(wǎng)性能，下圖是水系鋁離子儲(chǔ)能電池工作機(jī)理，下列有關(guān)其說法不正確的是()A．單位質(zhì)量的鋁放出的電量高，并且價(jià)格低廉，儲(chǔ)量豐富B．鋁儲(chǔ)能電池是二次電池C．放電時(shí)，Al3+從正極材料的空隙中脫出進(jìn)入電解液，再以單質(zhì)鋁的形式沉積負(fù)極材料表面D．該電池中金屬鋁電極易形成致密的氧化鋁鈍化膜，阻斷鋁離子的傳輸從而降低電池效能【答案】D【解析】A項(xiàng)，鋁在地殼中的含量豐富，且單位質(zhì)量的鋁放出的電量高，可以用于制造水系鋁離子儲(chǔ)能電池，故A正確；B項(xiàng)，根據(jù)題意，儲(chǔ)能電池通過對(duì)電能的存儲(chǔ)、匯集，再集中供電，說明鋁儲(chǔ)能電池是二次電池，故B正確；C項(xiàng)，放電時(shí)，鋁失去電子變成Al3+，鋁為負(fù)極，石墨為正極，Al3+從正極材料的空隙中脫出進(jìn)入電解液，再以單質(zhì)鋁的形式沉積負(fù)極材料表面，故C正確；D項(xiàng)，該電池中沒有氧氣產(chǎn)生，金屬鋁電極表面不會(huì)形成致密的氧化鋁鈍化膜，故D錯(cuò)誤；故選D。20．H2S可通過電化學(xué)循環(huán)法轉(zhuǎn)化為H2SO4和H2，其裝置如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是()已知氧化過程發(fā)生兩步反應(yīng)：H2S+H2SO4=S+SO2+2H2O，S+O2=SO2。A．電極a周圍溶液pH減小B．電流由電極b經(jīng)負(fù)載、電極a、離子導(dǎo)體回到電極bC．理論上1molH2S參加反應(yīng)可產(chǎn)生1molH2D．用此電池為鉛蓄電池充電，該電池生成19.6gH2SO4時(shí)，鉛蓄電池消耗7.2g水【答案】C【解析】A項(xiàng)，電極a為負(fù)極，是二氧化硫生成硫酸，即溶液的酸性增強(qiáng)，pH減小，A正確；B項(xiàng)，電極a為負(fù)極，電極b為正極，電流從b經(jīng)過負(fù)載流向a，通過離子導(dǎo)體回到電極b，B正確；C項(xiàng)，H2S+H2SO4=S+SO2+2H2O，S+O2=SO2，1mol硫化氫反應(yīng)生成2mol二氧化硫，二氧化硫失去4mol電子生成硫酸，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生2mol氫氣，即理論上1mol硫化氫參與反應(yīng)可以產(chǎn)生2mol氫氣，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該電池生成19.6克硫酸，即0.2mol硫酸，轉(zhuǎn)移0.4mol電子，鉛蓄電池中每消耗2mol水轉(zhuǎn)移2mol電子，故消耗0.4mol水，即7.2克水，D正確；故選C。21．工業(yè)上采用電化學(xué)法對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理，減少硫排放。脫硫原理：將Mn2+氧化成Mn3+，Mn3+再將煤中的含硫物質(zhì)(主要是FeS2)氧化為Fe3+和SO42，F(xiàn)eS2+15Mn3++8H2O=Fe3++15Mn2++2SO42+16H+。模擬裝置如圖所示。下列說法正確的是()A．電極a為負(fù)極B．石墨1上的反應(yīng)式為Mn3++e—=Mn3+C．電子流向：a→b，b→石墨2D．電路上轉(zhuǎn)移1.5mol電子理論上處理12.0gFeS2【答案】D【解析】由Mn2+離子氧化為Mn3+可知，石墨1為電解池的陽極，a為電源正極，陽極電極反應(yīng)式為Mn2+—e—=Mn3+；b為電源負(fù)極，石墨電極2為陰極，氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H++2e=H2↑。A項(xiàng)，電極a為正極，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，石墨1為電解池的陽極，Mn2+離子在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Mn3+離子，電極反應(yīng)式為Mn2+e=Mn3+，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電子由電源的負(fù)極b流向電解池的陰極石墨2，由電解池陽極石墨1流向電源正極a，電池內(nèi)電路和電解池電解質(zhì)溶液中無電子流動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由圖可知1molFeS2為1molFe3+和2molSO42，則有FeS2~失15e，則電路上轉(zhuǎn)移1.5mol電子理論上處理FeS2的質(zhì)量為0.1mol×120g/mol=12.0g，故D正確；故選D。22．中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所課題組基于二氧化碳和甲酸的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種可逆的水系金屬—二氧化碳二次電池，放電時(shí)工作原理如圖所示。下列有關(guān)電池放電時(shí)的說法錯(cuò)誤的是()A．N極發(fā)生還原反應(yīng)B．電子由N極流出經(jīng)導(dǎo)線流入M極C．N極的電極反應(yīng)式為CO2+2e—+2H+=HCOOH【答案】B23．實(shí)驗(yàn)室利用原電池原理吸收SO2制備少量硫酸(如圖所示)。下列有關(guān)說法正確的是()A．放電過程中可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能B．電子從a電極流出，經(jīng)電解質(zhì)流向b電極C．有1molO2參加反應(yīng)時(shí)，通過質(zhì)子交換膜的H+為4molD．a(chǎn)電極上的電極反應(yīng)式為SO22e+2H2O=H2SO4+2H+【答案】C【解析】A項(xiàng)，放電過程中有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，不能全部轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電子從a電極流出，經(jīng)導(dǎo)線負(fù)載流向b電極，電子不能在電解質(zhì)溶液中移動(dòng)，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，a極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：SO22e+2H2O=H2SO4+2H+，b極為正極，電極反應(yīng)式為：O2+4e+4H+=2H2O，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，氫離子從負(fù)極透過質(zhì)子交換膜移動(dòng)到正極，有1molO2參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移4mol電子，所以通過質(zhì)子交換膜的H+為4mol，C正確；D項(xiàng)，a極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：SO22e+2H2O=H2SO4+2H+，硫酸在溶液中完全電離生成氫離子和硫酸根，D錯(cuò)誤；故選C。24．中國科學(xué)院大連化物所的研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出鋅碘單液流電池的概念，實(shí)現(xiàn)鋅碘單液流中電解液的利用率近100%，其原理如圖所示。下列說法正確的是()A．放電時(shí)A電極反應(yīng)式為：Zn2++2e=ZnB．放電時(shí)電解質(zhì)儲(chǔ)罐中離子總濃度減小C．M為陰離子交換膜，N為陽離子交換膜D．充電時(shí)A極增重65g，C區(qū)增加離子數(shù)為2NA【答案】C【解析】A項(xiàng)，放電時(shí)A電極是負(fù)極，A極反應(yīng)式為：Zn2e=Zn2+，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)，A區(qū)發(fā)生反應(yīng)Zn2e=Zn2+，C區(qū)Cl進(jìn)入A區(qū)，所以電解質(zhì)儲(chǔ)罐中離子總濃度增大，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，放電時(shí)，C區(qū)Cl進(jìn)入A區(qū)、K+進(jìn)入B區(qū)，所以M為陰離子交換膜，N為陽離子交換膜，故C正確；D項(xiàng)，充電時(shí)A極增重65g，A區(qū)發(fā)生反應(yīng)Zn2++2e=Zn，電路中轉(zhuǎn)移2mol電子，根據(jù)電荷守恒，2molCl自A區(qū)進(jìn)入C區(qū)，2molK+自B區(qū)進(jìn)入C區(qū)，C區(qū)增加離子數(shù)為4NA，故D錯(cuò)誤；故選C。25．研究HCOOH燃料電池性能的裝置如圖所示，兩電極區(qū)間用允許K+、H+通過的離子交換膜隔開，下列說法錯(cuò)誤的是()A．該燃料電池的總反應(yīng)方程式為：HCOOH+Fe3+=CO2↑+H2OB．放電過程中，K+向右移動(dòng)C．放電過程中需要補(bǔ)充的物質(zhì)A為H2SO4D．電池負(fù)極電極反應(yīng)式為：HCOO+2OH2e=HCO3+H2O【答案】A【解析】A項(xiàng)，該裝置是燃料電池，因此總方程式為2HCOOH+O2+2OH=2HCO3+2H2O，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)圖示，該燃料電池加入HCOOH的一端為負(fù)極，通入O2的一端為正極，因此放電時(shí)K+向正極移動(dòng)，即向右移動(dòng)，B正確；C項(xiàng)，在正極一端發(fā)生的反應(yīng)為O2+4Fe2++4H+=4Fe3++2H2O，需要消耗H+，且排出K2SO4，可推出需要補(bǔ)充的物質(zhì)A為H2SO4，C正確；D項(xiàng)，根據(jù)圖示，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：HCOO+2OH2e=HCO3+H2O，D正確。故選A。26．一種高性能水系鐵氫氣二次電池工作原理如圖所示，下列說法中正確的是()A．放電時(shí)，碳網(wǎng)電極為負(fù)極B．離子交換膜為陽離子交換膜，充電時(shí)，K+通過離子交換膜從左極室移向右極室C．放電時(shí)，負(fù)極區(qū)pH變大D．充電時(shí)，電池總反應(yīng)為2[Fe(CN)6]4+2H2O=2[Fe(CN)6]3+2OH+H2↑【答案】D【解析】A項(xiàng)，放電時(shí)，Pt/C電極失電子作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，碳網(wǎng)電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，充電時(shí)，碳網(wǎng)作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Pt/C電極作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，離子交換膜為陽離子交換膜，充電時(shí)，K+通過離子交換膜從陽極室移向陰極室，即從右極室移向左極室，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生H2+2OH2e=2H2O，負(fù)極區(qū)pH減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，充電時(shí)，電池總反應(yīng)為2[Fe(CN)6]4+2H2O=2[Fe(CN)6]3+2OH+H2↑，D項(xiàng)正確；故選D。27．室溫鋁二次電池采用鋁或鋁插層化合物為電極，離子液體{[EMIm]}為電解液，能在電解液中移動(dòng)，電極反應(yīng)式為，下列說法不正確的是(已知氧氣難溶于離子液體)()A．放電時(shí)當(dāng)外電路中有3mol電子通過時(shí)，電解液中就有1mol移向B．放電時(shí)作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)C．充電時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為D．型離子液體能夠抑制金屬鋁表面氧化物的生成【答案】A【解析】根據(jù)總反應(yīng)可知，作為原電池時(shí)，金屬鋁做負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，做正極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)；充電時(shí)，電極反應(yīng)與原電池正好相反；根據(jù)題給信息氧氣難溶于離子液體可知，型離子液體能夠抑制金屬鋁表面氧化物的生成。A項(xiàng)，放電時(shí)，1個(gè)鋁原子失3e變?yōu)锳l3+，電極反應(yīng)式為：Al3e=Al3+，鋁電極失電子為負(fù)極，所以當(dāng)外電路有3mol電子通過時(shí)，有1mol移向正極，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)作負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確；C項(xiàng)，充電時(shí)，陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：，故C正確；D項(xiàng)，氧氣難溶于離子液體，型離子液體會(huì)抑制金屬鋁表面氧化物的生成，故D正確；故選A。28．中國科學(xué)院研發(fā)了一種新型鉀電池，有望成為鋰電池的替代品。該電池的電解質(zhì)為CF3SO3K溶液，其簡(jiǎn)要組成如圖所示。電池放電時(shí)的總反應(yīng)為2KC14H10+xMnFe(CN)6=2K1xC14H10+xK2MnFe(CN)6，則下列說法中，正確的是()A．放電時(shí)，電子從電極A經(jīng)過CF3SO3K溶液流向電極BB．充電時(shí)，電極A質(zhì)量增加，電極B質(zhì)量減少C．放電時(shí)，CF3SO3K溶液的濃度變大D．充電時(shí)，陽極反應(yīng)為K2MnFe(CN)6－2e－=2K++MnFe(CN)6【答案】D【解析】A項(xiàng)，放電時(shí)，該裝置為電池裝置，即放電時(shí)電子不可能經(jīng)過電解質(zhì)溶液，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)，負(fù)極(電極B)反應(yīng)式為KC14H10xe=K1xC14H10+xK+，正極(電極A)反應(yīng)式為MnFe(CN)6+2e+2K+=K2MnFe(CN)6，充電時(shí)應(yīng)將放電反應(yīng)倒過來看，顯然電極A的質(zhì)量是減少的，電極B的質(zhì)量是增加的，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)B分析，放電時(shí)，CF3SO3K溶液的濃度不發(fā)生變化的，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，充電時(shí)，電池的正極接電源的正極，充電時(shí)的電極反應(yīng)式應(yīng)是放電時(shí)電極反應(yīng)逆過程，即陽極反應(yīng)式為K2MnFe(CN)6－2e－=2K++MnFe(CN)6，故D正確；故選D。29．相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列說法不正確的是()A．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)為4H2O+4e=2H2↑+4OHB．c、d離子交換膜依次為陽子交換膜和陰離子交換膜C．電池放電過程中，Cu(1)電極上的電極反應(yīng)為Cu2++2e=CuD．電池從開始工作到停止放電，電解池理論上可制得320gNaOH【答案】D【解析】濃差電池放電時(shí)，兩個(gè)電極區(qū)的濃度差會(huì)逐漸減小，當(dāng)兩個(gè)電極區(qū)硫酸銅溶液的濃度完全相等時(shí)，放電停止，電池放電過程中，Cu(1)電極上發(fā)生使Cu2+濃度降低的還原反應(yīng)，