專(zhuān)題講座（六）介質(zhì)和隔膜在電化學(xué)的作用

完卷時(shí)間：50分鐘

一、選擇題（每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，共12*5分）

1.（2021?遼寧高三二模）微生物燃料電池（MFC）是一種現(xiàn)代化氨氮去除技術(shù)。下圖為MFC碳氮聯(lián)合同時(shí)去

除的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)原理示意圖。

下列說(shuō)法正確的是

A.A極電勢(shì)比B極電勢(shì)高

B.B極的電極反應(yīng)式為2NO3+10e—12H+=N2T+6H2。

+

C.好氧微生物反應(yīng)器中反應(yīng)為NH：+2O2=HNO3+H+H2O

D.當(dāng)生成22.4LCC）2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，電路中共轉(zhuǎn)移2NA電子

【答案】B

【解析】A.根據(jù)圖中H+的移動(dòng)方向可判斷A為負(fù)極，B為正極，正極電勢(shì)高，A極電勢(shì)比B極電勢(shì)低，故

A錯(cuò)；B.B為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，貝|2NC）3+10e-+12H+=N2T+6H2。，故選B；C.HNO,為強(qiáng)

電解質(zhì)，所以好氧微生物反應(yīng)器中反應(yīng)為NH；+2O2=NO!+2H++H2。，故C錯(cuò)；D.當(dāng)生成22.4LC。？（標(biāo)

準(zhǔn)狀況）時(shí)，電路中共轉(zhuǎn)移4/電子，故D錯(cuò)；答案選B。

2.（2020?云南高三一模）如圖是甲烷燃料電池的工作原理模擬示意圖，下列說(shuō)法不正確的是

電極A陰離子電極B

KOH溶液

A.電極B為正極

B.CH4在電極A上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.電極A區(qū)發(fā)生反應(yīng)：CH「8e-+10OH-=CO；+7H2。

D.當(dāng)有8moi「通過(guò)外電路時(shí)，有l(wèi)OmolOH-通過(guò)陰離子交換膜

【答案】D

【解析】電極A是負(fù)極，甲烷（CHQ燃料電池的反應(yīng)原理是CH,與。2反應(yīng)生成CO?和H?。，但該甲烷

燃料電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，生成的C。2還要與KOH反應(yīng)生成K2co3,所以總反應(yīng)為

CH4+2KOH+2O2=K2CO3+3H2O,負(fù)極反應(yīng)為CH4-8e~+10OH-=CO^+7H2O:電極B是正極，

發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)有8moie-通過(guò)外電路時(shí)，有8moiOH-通過(guò)陰離子交換膜。A.電極B發(fā)生還原反應(yīng)

為正極，故A正確；B.A是負(fù)極，CH4在電極A上發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確；C.甲烷（CH7燃料電池

的反應(yīng)原理是CHd與。2反應(yīng)生成CO2和H?。，但該甲烷燃料電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，生成的

CO2還要與KOH反應(yīng)生成KzCOs，電極A區(qū)發(fā)生反應(yīng)：CH4-8e+10OH=CO|+7H2O,故C正確；D.當(dāng)

有8moie-通過(guò)外電路時(shí)，有8moiOH-通過(guò)陰離子交換膜，故D錯(cuò)誤；故選D。

3.（2021?南昌市?江西師大附中高三三模）我國(guó)科學(xué)家利用光能處理含苯酚（［\）廢水，裝置如圖所示。

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

III

A.a極電勢(shì)高于b極電勢(shì)

+

B.a極的電極反應(yīng)式為+2e-+2H=liI+H20

C.該裝置將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，再轉(zhuǎn)變成電能

D.H*由n區(qū)移向I區(qū)，n區(qū)溶液的pH減小

【答案】D

【解析】A.由圖示可知，a極yCl，C元素化合價(jià)降低，a極發(fā)生還原反應(yīng)，a是正極，a極

電勢(shì)高于b極電勢(shì)，故A正確；B.由圖示可知，a極,C元素化合價(jià)降低，a極得電子發(fā)

生還原反應(yīng)，a極的電極反應(yīng)式為Q明23=0+H2,故B正確；C.由圖示可知，該裝置利用

光能處理含苯酚的廢水，所以該裝置將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，再轉(zhuǎn)變成電能，故C正確；D.負(fù)極反應(yīng)式是

+

HxW03-xe=W03+XH,正極反應(yīng)式0「°"+2鼠+2/=吟+上0,根據(jù)電子守恒，負(fù)極生成的氫

離子和正極消耗的氫離子一樣多，n區(qū)生成的H+移向I區(qū)，溶液的pH不變，故D錯(cuò)誤；選D。

4.(2021?廣東廣州市?高三三模)中國(guó)向世界鄭重承諾，努力爭(zhēng)取2060年前完成“碳中和”。一種微生

物電解池(MEC)既可以處理有機(jī)廢水，又有助于降低碳排放，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

-------直流電源---------

co2CH4

A.a電極為MEC的陽(yáng)極

B.MEC工作時(shí)，質(zhì)子將從a電極室向b電極室遷移

C.b電極的電極反應(yīng)式為0）2+8葭+8中=（3山+2壓0

D.a電極室產(chǎn)生的CO?與b電極室消耗的CO2相等

【答案】D

【解析】電極a上有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為CO2,發(fā)生氧化反應(yīng)，所以a為陽(yáng)極，電極b上CO?轉(zhuǎn)化為CH,，發(fā)生還原反

應(yīng)，所以b為陰極。A.電極a上有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為CO2,發(fā)生氧化反應(yīng)，所以a為陽(yáng)極，A正確；B.工作時(shí)為

電解池，電解池中陽(yáng)離子由陽(yáng)極向陰極遷移，所以質(zhì)子將從a電極室向b電極室遷移，B正確；C.電極b

上（%得電子被還原，結(jié)合遷移過(guò)來(lái)的氫離子生成CH4和昂0,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得電極反應(yīng)式為

CO2+8e*+8H=CH4+2H2O,C正確；D.有機(jī)質(zhì)中C元素的化合價(jià)不一定和甲烷中C元素的化合價(jià)相同，所以a

電極室產(chǎn)生的CO?與b電極室消耗的CO?不一定相等，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為D。

5.（2021?江蘇鹽城市?高三三模）輝銅礦（主要成分Cu2S）可以用FeCk溶液漫泡提取銅，反應(yīng)的離子方程

3+2+2+

式為Cu2S+4Fe=2Cu+4Fe+SoCu2S可由黃銅礦（主要成分CuFeS?）通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變而成，其工作原理如

圖所示。下列有關(guān)電解CuFeSz的說(shuō)法正確的是

A.a為電源的負(fù)極

B.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

C.離子交換膜為陰離子交換膜

+-2+

D.b電極上的反應(yīng)為：2CuFeS2+6H+2e=Cu2S+2Fe+3H2Sf

【答案】D

【解析】由圖可知，該裝置為電解池，a電極為電解池的陽(yáng)極，在硫化氫作用下，銅在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧

化反應(yīng)生成硫化亞銅和氫離子，電極反應(yīng)式為2Cu—2e-+HB=Cu2s+2」，b電極是陰極，CuFeS?在陰極得到

2

電子發(fā)生還原反應(yīng)CuzS、Fe\H2S,電極反應(yīng)式為2CuFeS2+6H++2e—=Cu2S+2Fe2++3H2St,氫離子通過(guò)陽(yáng)離子

交換膜，由左室向右室移動(dòng)。A.由分析可知，該裝置為電解池，a電極為電解池的陽(yáng)極，故A錯(cuò)誤；B.由

分析可知，該裝置為將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的電解池，故B錯(cuò)誤；C.由分析可知，該裝置為電解池，工作時(shí)

氫離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜，由左室向右室移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D.由分析可知，該裝置為電解池，a電極為電

解池的陽(yáng)極，在硫化氫作用下，銅在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫化亞銅和氫離子，電極反應(yīng)式為2Cu

-+

—2e+H2S=CU2S+2H,故D正確；故選D。

6.（2021?寧夏吳忠市?高三二模）向如圖所示電池中加入稀HSO」酸化，若充電時(shí)m側(cè)溶液顏色由藍(lán)色變

為黃色，則下列敘述正確的是

叫1均為石墨

2+3+

V為紫色V為綠色

.+玨上

VO藍(lán)色V。黃色

A.放電時(shí)，裝置中n電極做正極

B.充電過(guò)程中，m極附近pH增大

C.充電過(guò)程中，n極發(fā)生的電極反應(yīng)式為了+e=V?+

D.放電時(shí)，酎從左槽遷移進(jìn)入右槽

【答案】C

【解析】根據(jù)題干信息：充電時(shí)m側(cè)溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)辄S色,m側(cè)電極反應(yīng)式為

2++

VO-e+H2O=VO^+2H,發(fā)生氧化反應(yīng)，m級(jí)為電解池的陽(yáng)極，n級(jí)為電解池的陰極，發(fā)生的電極

反應(yīng)為V3++e=V2+。A.根據(jù)上述分析，m級(jí)在電解池中為陽(yáng)極，放電時(shí)為原電池的正極，n電極做原電池

的負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B.充電過(guò)程中，m極的電極反應(yīng)為VC）2+—e-+H2（3=VO；+2H+,所以m極附近pH

減小，故B錯(cuò)誤；C.充電過(guò)程中，n級(jí)為電解池的陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為丫3++0=丫2+,故C正確；D.放

電時(shí)，H+從負(fù)極移動(dòng)到正極，所以從右槽遷移進(jìn)入左槽，故D錯(cuò)誤；綜上答案為C。

7.（2021?廣東珠海市?高三二模）2020年7月10日正式上市的比亞迪“漢”汽車(chē)，讓電動(dòng)汽車(chē)安全達(dá)到

一個(gè)新高度，其配置磷酸鐵鋰“刀片電池”放電時(shí)的總反應(yīng)：LixC6+Lix-xFePO4=6C+LiFePO4,工

作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

鋰抵有機(jī)溶液

A.放電時(shí)，鋁箔作負(fù)極

B.放電時(shí)，Li+通過(guò)隔膜移向負(fù)極

C.用充電樁給汽車(chē)電池充電的過(guò)程中，陰極質(zhì)量減小

+

D.充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式為L(zhǎng)iFePO4-xe'=Li]XFePC）4+xLi

【答案】D

【解析】放電時(shí)的總反應(yīng)：LixC6+Lij-xFePO4=6C+LiFePO4,放電時(shí)，銅箔上Lig失電子為負(fù)極，

鋁箔上Li/xFeP。,得電子做正極。A.放電時(shí)，銅箔上口S6失電子為負(fù)極，鋁箔上Li】MFePO,得電子

做正極，A錯(cuò)誤；B.放電時(shí)，陽(yáng)離子移向正極，所以L/通過(guò)隔膜移向正極，B錯(cuò)誤；C.用充電樁給汽車(chē)

電池充電的過(guò)程中，陰極反應(yīng)為：6c+6Li++6e-=Li/C6,質(zhì)量增加，C錯(cuò)誤；D.充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式

+

為L(zhǎng)iFePO4-xe-=LpFePC^+xLi,D正確；答案選D。

8.（2021?湖北高三二模）科學(xué)家設(shè)計(jì)利用電化學(xué)原理回收CO?達(dá)到節(jié)能減排的目的，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

已知在堿性條件下，鹵素單質(zhì)可以將乙醇氧化為乙醛，一段時(shí)間后測(cè)得a電極有HCOO.生成，下列說(shuō)法不正

確的是

乙醇、碳酸鉀、KI溶液

A.b為負(fù)極

B.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移時(shí)，d電極產(chǎn)生ImolCH3cH0

c.e為陽(yáng)離子交換膜、f為陰離子交換膜

D.a電極的電極反應(yīng)式為CC）2+2e-+H2o=HCOO-+0H-

【答案】B

【解析】由題干中乙醇氧化為乙醛，可判斷出d發(fā)生了氧化反應(yīng)，d為陽(yáng)極；又根據(jù)電中性的原理，可以推

斷出離子交換膜；a電極上C02轉(zhuǎn)化為HCOO-,發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為

CO2+2e+H20=HCOO+OH,則a為陰極、b為負(fù)極，A正確、B錯(cuò)誤；a電極上產(chǎn)生HCOCT,需要

補(bǔ)充陽(yáng)離子保持溶液呈電中性，所以e為陽(yáng)離子交換膜，K,通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極室，同理f為陰離子

交換膜，C正確；d電極的電極反應(yīng)式為21-2e==12,溶液中發(fā)生反應(yīng)C凡CHOH+L+ZOH-=C4CHO+2HQ+2I-，

當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移時(shí)，d電極產(chǎn)生0.5molCH3CH0,D正確。

9.（2021?天津高三三模）我國(guó)科技工作者設(shè)計(jì)了能將甘油（C3H◎）和二氧化碳轉(zhuǎn)化為甘油醛右曲。3）和合成

氣的一種電解裝置，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

B.電解時(shí)催化電極b附近的pH增大

C.電解時(shí)陰離子透過(guò)交換膜向a極遷移

D.陽(yáng)極反應(yīng)有C02+2e-+H2（）=C0+20ir

【答案】D

【解析】該裝置為電解裝置，催化電極a涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為CsHM-C3H發(fā)生的是氧化反應(yīng)，則電極a

為陽(yáng)極；催化電極b涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為C0?fC0,H20-H2,發(fā)生的是還原反應(yīng)，則電極b為陰極。A.催化

電極a涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為C3H803-C3H6。3,發(fā)生的是氧化反應(yīng)，所以該電極作陽(yáng)極，與電源正極相連，故A

正確;B.電極b為陰極,皿還原為CO,H20還原為發(fā)生的電極反應(yīng)為CO2+2e+H2O=CO+2OH-,2H20+2e-=H2+20H\

電極附近濃度增大，則電極附近的pH增大，故B正確；C.電極a為陽(yáng)極，電解時(shí)陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，

即陰離子透過(guò)交換膜向a極遷移，故C正確;D.陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C3H8（）3-2e-+20H=C3H6。3+2%0,

故D錯(cuò)誤；答案選D。

10.（2021?江西新余市?高三二模）一種流體電解海水提鋰的工作原理如下圖所示，中間室輔助電極材料

（LiMn2O4/U-Mn?。。具有選擇性電化學(xué)吸附/脫出鋰離子功能。工作過(guò)程可分為兩步，第一步為選擇

性吸附鋰，第二步為釋放鋰，通過(guò)以上兩步連續(xù)的電解過(guò)程，鋰離子最終以LiOH的形式被濃縮到陰極室。

下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A.第一步接通電源1選擇性提取鋰：第二步接通電源2釋放鋰

B.釋放鋰過(guò)程中，中間室材料應(yīng)接電源負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iMi^CI-比一=Li-Mn2O4+xLi+

C.中間室兩側(cè)的離子交換膜選用陽(yáng)離子交換膜

D.當(dāng)陰極室得到4.8gLiOH時(shí)，理論上陽(yáng)極室產(chǎn)生1.12L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）

【答案】B

【解析】A.第一步接通電源1,中間室為陰極，發(fā)生反應(yīng)Li_Mn2C）4+xe-+xLi+fLiMn2O4,選擇性

提取鋰，第二步接通電源2,中間室為陰極，發(fā)生反應(yīng)LiMi^CVxe——LijMn2C）4+xLi+釋放鋰，故A

正確；B.釋放鋰過(guò)程中，中間室材料應(yīng)接電源正極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iMn^Oa-xe-=LijMn2（）4+遼廣，

故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)圖示，第一步為選擇性吸附鋰過(guò)程中陽(yáng)極室中的離子向中間室移動(dòng)，第二步為釋放鋰的

過(guò)程中鋰離子移向陰極室，所以中間室兩側(cè)的離子交換膜選用陽(yáng)離子交換膜，故C正確；D.當(dāng)陰極室得到

4.8gLiOH時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子，陽(yáng)極室電極反應(yīng)式是2H2。-46一=4H++02，產(chǎn)生氧氣的體積是

——義22.4=1.12L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下），故D正確；選B。

4

11.（2021?四川南充市?高三三模）科學(xué)家最近設(shè)計(jì)出了質(zhì)子膜H白電池，實(shí)現(xiàn)了H2s廢氣變廢為寶，電

池結(jié)構(gòu)原理如圖，下列相關(guān)說(shuō)法正確的是

電

JI----:-------

電極a____________4-H2sp-

質(zhì)子固體電解盾膜2

—————*載

電極b------]?-6

物質(zhì)C

A.電極a為正極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.H+經(jīng)過(guò)固體電解質(zhì)膜向a電極移動(dòng)

+

C.電極b的反應(yīng)為：02+4e-+4H=2H20

D.用該電池進(jìn)行粗銅的精煉，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2moie「時(shí)，陽(yáng)極減輕64g

【答案】C

【解析】由圖可知HzS在電極a發(fā)生氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為土,因此電極a為負(fù)極，電極b為正極。A.由分析可

知電極a為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B.電解質(zhì)中陽(yáng)離子移向正極，因此不經(jīng)過(guò)固體電解質(zhì)膜向b電

極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；C.電極b為正極，氧氣在正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為02+41+4H+=2壓0,

C正確；D.電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，粗銅中比銅活潑的金屬先失電子，因此當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mole一時(shí)，

陽(yáng)極減輕的質(zhì)量不為ImolCu的質(zhì)量，即64g,D錯(cuò)誤；答案選C。

12.（2021?江西九江市?高三一模）結(jié)合KzCr2。？溶液，可利用微生物電化學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)將含乙醛的廢水有

效處理，其工作原理如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

負(fù)載

窗

L一

k”

子

CHcH0.：2—"

3交11

」r3

搟

換r

一

r膜一

co2<

KC1溶液

A.該反應(yīng)在高溫下，反應(yīng)速率加快

B.右側(cè)電極為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)

C.當(dāng)有0.3mole-通過(guò)電解質(zhì)溶液，將有0JmolCr（OH）3生成

+

D.左側(cè)電極反應(yīng)式為：CH3CHO+3H2O-10e=2CO2T+10H

【答案】D

【解析】A.該反應(yīng)是利用微生物電化學(xué)技術(shù)，微生物在高溫下活性會(huì)降低，高溫下，反應(yīng)速率反而會(huì)減慢，

故A說(shuō)法錯(cuò)誤；B.根據(jù)工作原理圖，右側(cè)是Cr元素的粒子從電極上得到電子，故右側(cè)電極為正極，發(fā)生

還原反應(yīng)，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；C.電子只能從負(fù)極沿外接線路到達(dá)正極，不能通過(guò)電解質(zhì)溶液，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；

D.左側(cè)是乙醛在微生物上失去電子被氧化成CO2,失去電子就使左側(cè)電極反應(yīng)式左邊整體上帶正電荷，則

電極反應(yīng)式右邊也必然帶正電荷，帶正電荷的必然是T,結(jié)合質(zhì)量守恒定律，則整個(gè)電極反應(yīng)式為

+

CH3CHO+3H2O-10e=2CO2T+10H,故D正確；本題答案D。

二、主觀題（共3小題，共40分）

13.（2020?陜西西安市?交大附中高三三模）（10分）（1）全固態(tài)鋰離子電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，放電時(shí)電

池反應(yīng)為2Li+MgHkMg+2LiH。放電時(shí)，X極作極。充電時(shí)，Y極反應(yīng)式為。

（2）電滲析法處理廚房垃圾發(fā)酵液，同時(shí)得到乳酸的原理如圖所示（圖中“HA”表示乳酸分子，A一表示乳

酸根離子）。

濃HA溶液

濃

陽(yáng)離子/縮、陰離r

交換膜室交換膜

0.1molL'稀IIA垃圾發(fā)附液

溶液溶液（含A離子）

①陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為

②簡(jiǎn)述濃縮室中得到濃乳酸的原理：

③電解過(guò)程中，采取一定的措施可控制陽(yáng)極室的pH約為6~8,此時(shí)進(jìn)入濃縮室的OFT可忽略不計(jì)。400mL

10g-L4乳酸溶液通電一段時(shí)間后，濃度上升為145（溶液體積變化忽略不計(jì)），陰極上產(chǎn)生的壓在

標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為L(zhǎng)。（乳酸的摩爾質(zhì)量為90g-moF1）

【答案】（每空2分）（1）正LiH+e-=Li+H-

⑵①401r-4e-=02f+2H20

②陽(yáng)極室中的H,穿過(guò)陽(yáng)離子交換膜與陰極室中穿過(guò)陰離子交換膜的A.離子在濃縮室結(jié)合生成HA

③6.72

【解析】⑴全固態(tài)鋰離子電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，放電時(shí)電池反應(yīng)為2Li+MgHz=Mg+2LiHoLi化合價(jià)升高

失去電子，放電時(shí)，作負(fù)極，崛員作正極，因此放電時(shí)，X極作正極，充電時(shí)，Y極為陰極，其電極反應(yīng)式

為L(zhǎng)iH+e=Li+H,故答案為：正；LiH+e=Li+H；

⑵①陽(yáng)極上陰離子得到電子，即水中的氫氧根得到電子，其電極反應(yīng)式為401r-4e-=02f+2Ho故答

案為：401r-4e-=02t+2H20;

②簡(jiǎn)述濃縮室中得到濃乳酸的原理：陽(yáng)極室中的穿過(guò)陽(yáng)離子交換膜與陰極室中穿過(guò)陰離子交換膜的A-離

子在濃縮室結(jié)合生成HA,故答案為：陽(yáng)極室中的4穿過(guò)陽(yáng)離子交換膜與陰極室中穿過(guò)陰離子交換膜的A-離

子在濃縮室結(jié)合生成HA；

③400mL10g1T乳酸溶液通電一段時(shí)間后，濃度上升為145g-L'（溶液體積變化忽略不計(jì)），則增加的

m54e

乳酸的質(zhì)量為（145g-L-'-IOg-L-1）XO.4L=54g,增加的乳酸的物質(zhì)的量為眸丁=------y=0.6mol,

M90g-mol

根據(jù)2HA—2A——H?關(guān)系得到陰極上產(chǎn)生的乩的物質(zhì)的量為二:乂門(mén)毋八戶(hù)^^長(zhǎng)^^^臺(tái)^^匕在標(biāo)準(zhǔn)狀

況下的體積約為0.3molX22.4L-mol-=6.72L,故答案為：6.72。

14.（12分）二氧化硫在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的用途。

（1）用足量NaOH溶液吸收尾氣中的SO2,反應(yīng)的離子方程式為；吸收后的濃溶液可用圖1的裝置再

生循環(huán)脫硫，并制得硫酸，電極a的電極反應(yīng)為,乙是—。

（2）可設(shè)計(jì)二氧化硫空氣質(zhì)子交換膜燃料電池處理尾氣中的二氧化硫，原理如圖2所示。其能量轉(zhuǎn)化的主

要形式是,c電極是—極，移動(dòng)的離子及方向是

-2--+-

【答案】（每空2分）⑴S02+20H=S04+H202H20+2e=H2f+20田（或2H+2e=H2f）濃度較大的H2S04

溶液

(2)化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能負(fù)H，由c電極通過(guò)質(zhì)子交換膜向d電極移動(dòng)

【解析】(1)用足量NaOH溶液吸收尾氣中的SO2,反應(yīng)生成亞硫酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為S02+20H-=S(V-+H。

吸收后的濃溶液可再生循環(huán)脫硫，并制得硫酸，根據(jù)圖示，電極a為陰極，溶液中的氫離子放電發(fā)生還原

反應(yīng)，電極反應(yīng)為2HzO+2e-=H"+20田(或2H*+2e-=Hzt),電極b為陽(yáng)極，SO廣在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫

2+

酸，因此乙是濃度較大的H2s0,溶液，故答案為S02+20H^S03+H20；2H20+2e=H2t+20田(或2H+2e^H2t);

濃度較大的H2sO4溶液；

(2)二氧化硫空氣質(zhì)子交換膜燃料電池屬于原電池，原電池的能量轉(zhuǎn)化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，二氧化硫?yàn)槿?/p>

料，在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，通入空氣的電極為正極，因此c電極是負(fù)極，溶液中的氫離子由c電極通過(guò)

質(zhì)子交換膜向d電極移動(dòng)，故答案為化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能；負(fù)；1由c電極通過(guò)質(zhì)子交換膜向d電極移動(dòng)。

15.(18分)電化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中有重要作用

(1)某研究小組用NaOH溶液吸收尾氣中的二氧化硫，將得到的Na2s溶液進(jìn)行電解，其中陰陽(yáng)膜組合電解裝

置如圖一所示，電極材料為石墨。

①a表示離子交換膜(填“陰”或“陽(yáng)”)。A—E分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品。其中C為硫酸，則A

表示o

②陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為O

(2)用惰性電極電解強(qiáng)酸性二氧化碳水溶液可得到乙烯，其原理如下圖所示。

①b電極上的電極反應(yīng)式為；

②該裝置中使用的是(填“陰”或“陽(yáng)”)離子交換膜。

(3)通過(guò)下圖所示電解裝置可將生成的NaHSOs轉(zhuǎn)化為硫酸，電極材料皆為石墨。則C為(填物質(zhì)名

稱(chēng))。若將陰離子交換膜換成陽(yáng)子交換膜，寫(xiě)出陽(yáng)極區(qū)域發(fā)生的電極反應(yīng).

1b1體

N*3soi藩吟斗111哈_

3sot科表卻產(chǎn)“皿初

⑷通過(guò)NO,傳感器可監(jiān)測(cè)