第四章化學(xué)反應(yīng)與電能單元復(fù)習(xí)卷2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第四章《化學(xué)反應(yīng)與電能》單元復(fù)習(xí)卷一、單選題1．一種鋰電池放電時(shí)的工作原理如圖所示，總反應(yīng)為。該電池以熔融鹽為電解質(zhì)，的熔點(diǎn)為1567℃，下列說法正確的是A．Li電極發(fā)生還原反應(yīng)B．電子由Ni經(jīng)輔助電極流向LiC．正極的電極反應(yīng)：D．放電時(shí)，Li電極質(zhì)量增加2．離子液體是指在室溫或接近室溫下呈現(xiàn)液態(tài)的、完全由陰陽離子所組成的鹽，也稱為低溫熔融鹽。一種以離子液體為電解質(zhì)溶液的鋁—磷酸鐵鋰二次電池放電時(shí)的工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．充電時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為B．放電時(shí)，磷酸鐵鋰電極中鋰元素被氧化C．放電時(shí)，鋁為負(fù)極，其電極反應(yīng)式為D．充電時(shí)，電子由Al電極經(jīng)離子液體流向磷酸鐵鋰電極3．微生物脫鹽池的a極上加入了呼吸細(xì)菌，工作時(shí)可將工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．工作時(shí)，極發(fā)生還原反應(yīng)，電子從極流向極B．若有機(jī)物的分子式為，則極的電極反應(yīng)式為C．極上在標(biāo)況下消耗氣體，則通過膜的離子的物質(zhì)的量為D．膜為陰離子交換膜，脫鹽室最終可得到淡鹽水4．利用生物電化學(xué)系統(tǒng)將沼氣生產(chǎn)中含的廢水轉(zhuǎn)化為甲烷的原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．裝置工作時(shí)，和向陰極室遷移B．溫度越高越有利于生物甲烷的產(chǎn)出C．陰極上發(fā)生反應(yīng)：D．該工藝可捕集獲得生物甲烷，并可得到副產(chǎn)品氯氣5．我國(guó)科研工作者研發(fā)了一種光電催化系統(tǒng)，其工作原理如圖所示。工作時(shí)，光催化Fe2O3電極產(chǎn)生電子和空穴；H2O在雙極膜界面處解離成H+和OH，有利于電極反應(yīng)順利進(jìn)行，下列說法不正確的是A．雙極膜中靠近Fe2O3電極的一側(cè)為陰膜B．左室溶液pH逐漸增大C．GDE電極發(fā)生的反應(yīng)為O2+2H++2e=H2O2D．空穴和電子的產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)了脫硫與H2O2制備反應(yīng)的發(fā)生6．微生物燃料電池是利用微生物作為電池中的催化劑，將物質(zhì)中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。一種利用微生物燃料電池處理工業(yè)含氮廢水和生活有機(jī)廢水的裝置如圖甲所示，并利用此電池模擬粗銅的精煉，如圖乙所示。下列說法正確的是A．圖甲所示微生物燃料電池的電解質(zhì)溶液為弱堿性B．增大兩電極微生物的數(shù)量、采用“波浪形”離子交換膜，均可增大電池放電速率C．處理廢水過程中離子交換膜兩側(cè)溶液的基本不變D．若a為粗銅，b應(yīng)與M相連7．2023年星恒電源發(fā)布“超鈉”開啟鈉電在電動(dòng)車上產(chǎn)業(yè)化元年。該二次電池的電極材料為(普魯士白)和(嵌鈉硬碳)。下列說法中錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，右邊電極電勢(shì)低B．放電時(shí)，電路中每轉(zhuǎn)移電子，負(fù)極質(zhì)量增加C．充電時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式可表示為：D．比能量：鋰離子電池高于鈉離子電池8．在微生物作用下電解有機(jī)廢水含，可獲得清潔能源，其原理如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是A．電極極為負(fù)極B．與電源極相連的惰性電極上發(fā)生的反應(yīng)為：C．通電后，通過質(zhì)子交換膜向右移動(dòng)。若導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移電子，左側(cè)溶液質(zhì)量減輕D．通電后，若有生成，則轉(zhuǎn)移電子9．采用惰性電極，以水和氧氣為原料電解制備H2O2的裝置如下圖所示。下列說法不正確的是(不考慮H2O2的弱酸性)：A．電極b連接電源正極B．質(zhì)子交換膜中氫離子移動(dòng)方向?yàn)閺挠蚁蜃驝．電解一段時(shí)間后，右室pH不變D．電解一段時(shí)間后，右室生成的O2與左室消耗的O2量相等10．乙醛酸（HOOCCHO）是有機(jī)合成的重要中間體.工業(yè)上用“雙極室成對(duì)電解法”生產(chǎn)乙醛酸，原理如圖所示。該裝置中陰、陽兩極為惰性電極，兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸，其中乙二醛與M電極的產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸。下列說法正確的是A．M極與直流電源的負(fù)極相連B．若有通過質(zhì)子交換膜并完全參與反應(yīng)，則該裝置中生成的乙醛酸為1molC．N電極上的電極反應(yīng)式：D．乙二醛與M電極的產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸的化學(xué)方程式：11．近日，復(fù)旦大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)雙離子鈉電池，實(shí)現(xiàn)秒充80％、極低溫70℃使用。其電池結(jié)構(gòu)如圖所示。該電池的負(fù)極材料為人造石墨(AG)，正極材料為聚三苯胺(PTPAn)。在充、放電過程中，溶劑復(fù)合物(Slovent)在人造石墨電極嵌入和脫嵌，同時(shí)陰離子()在聚三苯胺電極嵌入和脫嵌。下列說法正確的是A．電池充電時(shí)，B．電池放電時(shí)，陰陽離子同時(shí)參與電極反應(yīng)，有利于提高電池工作效率C．電池充電時(shí)，聚三苯胺為陰極，溶劑復(fù)合物得電子后嵌入陰極D．由于未使用稀缺鋰元素，量產(chǎn)后的鈉離子電池生產(chǎn)成本一定比鋰離子電池的高12．2023年星恒電源發(fā)布“超鈉”開啟鈉電在電動(dòng)車上產(chǎn)業(yè)化元年。該“超鈉”二次電池的工作原理是。下列說法錯(cuò)誤的是A．鈉離子電池能量密度(單位質(zhì)量電池所放出的能量)小于鋰離子電池B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為C．充電時(shí)，由a極向b極遷移D．用該電池為鉛酸蓄電池充電，當(dāng)b極材料減輕時(shí)，鉛酸蓄電池耗水13．水系鋅錳二次電池放電時(shí)存在電極MnO2剝落現(xiàn)象，造成電池容量衰減。研究發(fā)現(xiàn)，加入少量KI固體能很大程度恢復(fù)“損失”的容量，原理如圖。已知PBS膜只允許Zn2+通過。下列說法不正確的是A．PBS膜的優(yōu)點(diǎn)是能有效抑制電池的自放電B．放電時(shí)的總反應(yīng)：Zn+MnO2+4H+=Zn2++Mn2++2H2OC．充電時(shí)，電路中每通過2mole，陽極區(qū)溶液減少87gD．放電時(shí)，0.6molI參加反應(yīng)，理論上負(fù)極減少13g14．利用金屬Al、海水及其中的溶解氧可組成電池，如圖所示。下列說法正確的是A．b電極為電池正極B．電池工作時(shí)，海水中的Na+向a電極移動(dòng)C．電池工作時(shí)，緊鄰a電極區(qū)域的海水呈強(qiáng)堿性D．每消耗27gAl，就有22.4L的溶解氧(已換算標(biāo)準(zhǔn)狀況)參與反應(yīng)二、非選擇題15．新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組以甲烷燃料電池(裝置甲)為電源，模擬氯堿工業(yè)生產(chǎn)原理，裝置如圖所示。請(qǐng)回答以下問題：(1)B、D的電極名稱分別是、。(2)C極可以選用的材料是_______(填標(biāo)號(hào))。A．鐵棒 B．銀棒 C．石墨棒 D．銅棒(3)觀察到C極和D極的不同現(xiàn)象是。(4)氣體b應(yīng)為(填“CH4”或“O2”)，A極發(fā)生的電極反應(yīng)為。(5)裝置甲、乙中的電解質(zhì)溶液足量，當(dāng)電路中通過0.2mol電子時(shí)，理論上得到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為；此時(shí)氣體a、b的總物質(zhì)的量與氣體c、d的總物質(zhì)的量之比為。16．鋁作為一種應(yīng)用廣泛的金屬，在電化學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用?；卮鹣铝袉栴}：(1)某同學(xué)根據(jù)氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)如圖所示的原電池：A溶液溶質(zhì)的化學(xué)式為；電極Y材料的化學(xué)式為；鹽橋中的陰離子向(填化學(xué)式)溶液中移動(dòng)。(2)新型電池中的鋁電池類型較多。①LiAl/FeS是一種二次電池，可用于車載電源，其電池總反應(yīng)為，充電時(shí)鋰電極連接電源的極，充電時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為。②Al—空氣燃料電池可用作電動(dòng)汽車的電源，該電池多使用NaOH溶液為電解液。電池工作過程中，電路中通過3mol電子時(shí)，電解質(zhì)溶液質(zhì)量的變化為。③A1AgO(氧化高銀)電池可用作水下動(dòng)力電源。該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為，當(dāng)電極上析出2.16gAg時(shí)，鋁電極質(zhì)量減少g。17．I.如圖所示，某研究性學(xué)習(xí)小組利用燃燒原理設(shè)計(jì)一個(gè)肼(N2H4)─空氣燃料電池(如圖甲，已知肼反應(yīng)生成N2)并探究某些工業(yè)原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜。根據(jù)要求回答相關(guān)問題：(1)甲裝置中通入的一極為正極；乙裝置中電解一段時(shí)間后溶液呈性，此時(shí)若將乙池中石墨(C)電極換成Mg電極，電極反應(yīng)變?yōu)椋?。II.下圖是甲醇燃料電池工作的示意圖，其中A、B、D均為石墨電極，C為銅電極。工作一段時(shí)間后，斷開K，此時(shí)A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同。(2)寫出甲池的負(fù)極電極反應(yīng)式：。(3)乙中A極析出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為。(4)丙裝置溶液中金屬陽離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖，則圖中②線表示的是離子的變化；反應(yīng)結(jié)束后，要使丙裝置中金屬陽離子恰好完全沉淀，需要mL5.0mol/LNaOH溶液。18．鉛蓄電池是典型的可充電電池，電池總反應(yīng)式為：Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO2PbSO4＋2H2O。請(qǐng)回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原)：(1)放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是。電解液中H2SO4的濃度將變，當(dāng)外電路通過1mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加g。(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時(shí)，若按圖連接，電解一段時(shí)間后，則在A電極上生成。B電極上生成，充電完成后，重新放電，A電極為。參考答案：1．C【分析】由鋰離子的移動(dòng)方向可知，鋰電極為原電池的負(fù)極，鋰失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋰離子，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i—e—=Li+，輔助電極為正極，鋰離子作用下硝酸根離子在催化劑表面得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成亞硝酸根離子和氧化鋰，電極反應(yīng)式為?！驹斀狻緼．由分析可知，鋰電極為原電池的負(fù)極，鋰失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋰離子，故A錯(cuò)誤；B．由分析可知，鋰電極為原電池的負(fù)極，輔助電極為正極，則電子由鋰電極流向輔助電極，故B錯(cuò)誤；C．由分析可知，輔助電極為正極，鋰離子作用下硝酸根離子在催化劑表面得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成亞硝酸根離子和氧化鋰，電極反應(yīng)式為，故C正確；D．由分析可知，鋰電極為原電池的負(fù)極，鋰失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋰離子，則放電時(shí)，鋰電極質(zhì)量減小，故D錯(cuò)誤；故選C。2．A【分析】以離子液體為電解質(zhì)的鋁一磷酸鐵鋰二次電池放電時(shí)鋁為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)圖像可知轉(zhuǎn)化為，負(fù)極電極反應(yīng)式為：，磷酸鐵鋰為正極，鐵元素被還原，電極反應(yīng)式為：；則充電時(shí)，鋁電極為陰極，磷酸鐵鋰為陽極，據(jù)此分析；【詳解】A．充電時(shí)，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，A正確；B．放電時(shí)，磷酸鐵為正極，鐵元素被還原，B錯(cuò)誤；C．放電時(shí)，鋁為負(fù)極，其電極反應(yīng)式為，C錯(cuò)誤；D．電子不下水，不能經(jīng)過溶液，D錯(cuò)誤；故選A。3．B【分析】a極上加入了呼吸細(xì)菌，工作時(shí)可將工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為CO2，則a極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，則M為陰離子交換膜，經(jīng)過M膜的離子為Cl和，b極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，N為陽離子交換膜，經(jīng)過N膜的離子為Na+和Ca2+；【詳解】A．根據(jù)電極轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，a極為負(fù)極、b極為正極，因此工作時(shí)，a極發(fā)生氧化反應(yīng)，電流從b極流向a極，A錯(cuò)誤；B．若有機(jī)物的分子式為C6H6O，則a極失電子生成CO2，電極反應(yīng)式為，B正確；C．若b極上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LO2，則外電路中通過2mole，此時(shí)通過陽離子交換膜的電荷數(shù)為2mol，M為陰離子交換膜，經(jīng)過M膜的離子為Cl和，其所帶電荷數(shù)不同，故此離子數(shù)目無法確定，C錯(cuò)誤；D．陰離子向a極遷移，陽離子向b極遷移，因此N為陽離子交換膜，M為陰離子交換膜，D錯(cuò)誤；答案選B。4．B【分析】由圖可知，該裝置為電解池，發(fā)生的反應(yīng)為：陽極：8Cl8e=4Cl2↑陰極：CO2+8H++8e?=CH4+2H2O，【詳解】A．Na+和H+經(jīng)陽離子交換膜進(jìn)入陰極，A項(xiàng)正確；B．溫度超過一定范圍，陰極上的生物失去活性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．陰極上發(fā)生反應(yīng)：CO2+8H++8e?=CH4+2H2O，C項(xiàng)正確；D．該工藝可捕集CO2獲得生物甲烷，并可得到副產(chǎn)品氯氣，D項(xiàng)正確；故答案選B。5．B【分析】由題干圖示信息可知，電池工作時(shí)，光催化Fe2O3電極產(chǎn)生電子和空穴，故Fe2O3電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：+2OH2e=+H2O，GDE電極為正極，電極反應(yīng)為：2H++O2+2e=H2O2，電解質(zhì)溶液中陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極，故雙極膜中靠近Fe2O3電極的一側(cè)為陰膜，OH通過陰離子交換膜移向負(fù)極室，H+通過陽離子交換膜進(jìn)入正極室，據(jù)此分析解題。【詳解】A．由分析可知，雙極膜中靠近Fe2O3電極的一側(cè)為陰膜，A正確；B．已知左室發(fā)生反應(yīng)為：SO2+2OH=+H2O，+2OH2e=+H2O，根據(jù)電荷守恒可知，每消耗4molOH轉(zhuǎn)移2mol電子，則有2molOH進(jìn)入左室，即左室溶液中OH濃度減小，故pH逐漸減小，B錯(cuò)誤；C．由分析可知，GDE電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)為O2+2H++2e=H2O2，C正確；D．原電池能夠加快反應(yīng)速率，空穴和電子的產(chǎn)生促使形成原電池反應(yīng)，故可驅(qū)動(dòng)了脫硫與H2O2制備反應(yīng)的發(fā)生，D正確；故答案為：B。6．B【分析】微生物燃料電池工作時(shí)，電極N上轉(zhuǎn)化為，電極反應(yīng)式為，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極N為負(fù)極；電極M上轉(zhuǎn)化，為，電極反應(yīng)式為，發(fā)生還原反應(yīng)，電極M為正極；“波浪形”離子交換膜為質(zhì)子交換膜，通過質(zhì)子交換膜移向電極M，由此解答。【詳解】A．微生物燃料電池工作時(shí)負(fù)極放出，故電解質(zhì)溶液不能為弱堿性，應(yīng)為弱酸性，A錯(cuò)誤；B．增大兩電極微生物的數(shù)量可使兩電極放電速率更快，“波浪形”離子交換膜具有更大的膜面積，有利于通過，降低電池內(nèi)阻，可增大電池放電速率，B正確；C．當(dāng)轉(zhuǎn)移時(shí)，電極M所在的正極區(qū)消耗，但通過離子交換朠的只有，因此電極所在的溶液中減小，溶液的不斷增大，C錯(cuò)誤；D．粗銅電解精煉時(shí)，粗銅為陽極、純銅為陰極，若a為粗銅，則b為純銅，b應(yīng)與負(fù)極N相連，D錯(cuò)誤；故選B。7．B【分析】根據(jù)圖示，放電時(shí)中的鈉失去電子生成，因此為負(fù)極，左電極為原電池的正極，正極電勢(shì)高于負(fù)極。充電時(shí)左電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)；右電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此答題?！驹斀狻緼．放電時(shí)，左邊電極為正極，電極電勢(shì)高，A正確；B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式：，電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，負(fù)極質(zhì)量減少23g，B錯(cuò)誤；C．充電時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式可表示為：，C正確；D．比能量就是參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小，Li、Na原子正常狀態(tài)下反應(yīng)時(shí)均為失去1個(gè)電子，但Li的相對(duì)原子質(zhì)量小于Na的，故鋰離子電池的比能量高于鈉離子電池，D正確；答案選B。8．C【分析】電解有機(jī)廢水含，在陰極上氫離子得電子生成氫氣，即，在陽極上失電子生成二氧化碳，即，根據(jù)電極反應(yīng)式結(jié)合電子守恒進(jìn)行計(jì)算?！驹斀狻緼．連接電極的電極上生成氫氣，說明該電極上氫離子得電子，則為電解池陰極，電解池陰極連接原電池負(fù)極，所以電極極為負(fù)極，故A正確；B．與電源極相連的惰性電極為陽極，陽極上乙酸失電子生成二氧化碳和氫離子，電極反應(yīng)式為，故B正確；C．通電后，右側(cè)放電生成氫氣，所以通過質(zhì)子交換膜向右移動(dòng)。若導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移電子，，逸出二氧化碳，向右遷移的為，所以左側(cè)溶液質(zhì)量減輕為，故C錯(cuò)誤；D．右側(cè)電極反應(yīng)式為，根據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式知，若有生成，則轉(zhuǎn)移電子，故D正確；答案選C。9．D【分析】由圖可知，a極氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成過氧化氫：，為陰極；b極水失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣：，為陽極；【詳解】A．由分析可知，b為陽極，則電極b連接電源正極，A正確；B．電解池中陽離子向陰極遷移，則質(zhì)子交換膜中氫離子移動(dòng)方向?yàn)閺挠蚁蜃?，B正確；C．由分析可知，總反應(yīng)為水和氧氣電解制備H2O2：，則電解一段時(shí)間后，右室pH不變，C正確；

D．由分析可知，a極反應(yīng)：；b極反應(yīng)：，則電解一段時(shí)間后，右室生成的O2與左室消耗的O2量不相等，D錯(cuò)誤；故選D。10．D【分析】根據(jù)圖中質(zhì)子的移動(dòng)方向可知，M電極是陽極，M電極上Cl失電子生成Cl2，生成的Cl2氧化OHCCHO為HOOCCHO，陽極反應(yīng)式為Cl2e=Cl2↑，M電極生成的Cl2氧化OHCCHO生成OHCCOOH的反應(yīng)為Cl2+OHCCHO+H2O═HOOCCHO+2HCl，N電極為陰極，N極上HOOCCOOH得電子生成HOOCCHO，陰極反應(yīng)式為HOOCCOOH+2e+2H+═HOOCCHO+H2O，據(jù)此分析解答。【詳解】A．由分析可知，M極為陽極，故與直流電源的正極相連，A錯(cuò)誤；B．由分析可知，陽極反應(yīng)式為Cl2e=Cl2↑，M電極生成的Cl2氧化OHCCHO生成OHCCOOH的反應(yīng)為Cl2+OHCCHO+H2O═HOOCCHO+2HCl，陰極反應(yīng)式為HOOCCOOH+2e+2H+═HOOCCHO+H2O，根據(jù)電子守恒可知，若有通過質(zhì)子交換膜并完全參與反應(yīng)，則該裝置中生成的乙醛酸為2mol，B錯(cuò)誤；C．由分析可知，N電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，則N電極上的電極反應(yīng)式：，C錯(cuò)誤；D．由分析可知，乙二醛與M電極的產(chǎn)物即Cl2反應(yīng)生成乙醛酸的化學(xué)方程式：，D正確；故答案為：D。11．B【分析】放電時(shí)，負(fù)極材料為人造石墨(AG)，正極材料為聚三苯胺(PTPAn)，放電過程中，溶劑復(fù)合物(Slovent)在人造石墨電極脫嵌，陰離子()在聚三苯胺電極脫嵌；充電時(shí)溶劑復(fù)合物(Slovent)嵌入人造石墨電極，陰離子()嵌入聚三苯胺電極，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．雙離子鈉電池中，人造石墨為電池負(fù)極材料，充電時(shí)溶劑復(fù)合物獲得電子嵌入人造石墨電極，A錯(cuò)誤；B．雙離子鈉電池中，陰陽離子同時(shí)參與電極反應(yīng)，使得電池能量密度更大，使用效率更高，B正確；C．電池充電時(shí)，聚三苯胺為陽極，陰離子在聚三苯胺電極嵌入，溶劑復(fù)合物在陰極得電子后嵌入，C錯(cuò)誤；D．由于鋰比較稀缺，量產(chǎn)后鈉離子電池成本比鋰離子電池成本可能更低，D錯(cuò)誤；故選：B。12．D【分析】由總反應(yīng)結(jié)合圖可知，放電是a極發(fā)生還原反應(yīng)為正極、b極發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極；【詳解】A．能量密度為單位質(zhì)量電池所能釋放的能量，鈉離子密度大于鋰離子，鈉離子電池能量密度小于鋰離子電池，A正確；B．放電時(shí)負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，B正確；C．充電時(shí)為電解池裝置，則a為陽極，b為陰極，陽離子移向陰極，C正確；D．鉛酸蓄電池反應(yīng)原理為，充電時(shí)每轉(zhuǎn)移，消耗，b極減輕，有脫嵌，轉(zhuǎn)移，鉛酸蓄電池耗水0.1mol，為，D錯(cuò)誤；故選D。13．C【分析】Zn電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn2e=Zn2+，MnO2為正極，發(fā)生還原反應(yīng)：MnO2+2e+4H+=Mn2++2H2O，加入KI后，發(fā)生反應(yīng)：MnO2+3I+4H+=Mn2+++2H2O，+2e=3I，據(jù)此回答?！驹斀狻緼．PBS膜只允許Zn2+通過，能夠防止脫落的二氧化錳與鋅接觸構(gòu)成微電池，減少鋅的損耗，能有效抑制電池的自放電，A正確；B．Zn電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn2e=Zn2+，MnO2為正極，發(fā)生還原反應(yīng)：MnO2+2e+4H+=Mn2++2H2O，放電時(shí)的總反應(yīng)為MnO2+Zn+4H+=Zn2++Mn2++2H2O，B正確；C．充電時(shí)陽極電極反應(yīng)式為：3I2e=、Mn2++2H2O2e=MnO2+4H+，電路中每通過2mol，陽極區(qū)溶液減少的質(zhì)量小于1molMnO2的質(zhì)量，即小于87g，C錯(cuò)誤；D．加入KI后，I與剝落的MnO2反應(yīng)生成的，發(fā)生反應(yīng)為：MnO2+3I+4H+=Mn2+++2H2O、+2e=3I，如有0.6molI參加反應(yīng)，需得到電子0.4mol，理論上負(fù)極Zn減少0.2mol，質(zhì)量為13g，D正確；故選C。14．A【分析】利用金屬Al、海水及其中的溶解氧可組成電池，a極是鋁，作負(fù)極，b極是石墨，作正極?！驹斀狻緼．由分析可知，b極是電池的正極，A正確；B．該裝置是原電池，電池工作時(shí)鈉離子向正極移動(dòng)，應(yīng)該向b極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．電池工作時(shí)，a極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為：，鋁離子水解會(huì)顯酸性，所以緊鄰a電極區(qū)域的海水呈酸性，C錯(cuò)誤；D．每消耗27gAl，消耗鋁的物質(zhì)的量為1mol，轉(zhuǎn)移電子3mol，正極電極反應(yīng)式為，此時(shí)正極消耗氧氣的物質(zhì)的量小于1mol，所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下參與反應(yīng)的氧氣體積小于22.4L，D錯(cuò)誤；故選A。15．(1)正極陰極(2)C(3)C極產(chǎn)生的氣體為黃綠色，D極產(chǎn)生的氣體為無色；C極附近溶液不變色，D極附近溶液變紅(4)O2(5)2.24L3:8【分析】根據(jù)電子的流向可知A為負(fù)極，B為正極，則D為陰極，C為陽極，電解飽和食鹽水時(shí)，D極產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉，D電極附近溶液變紅，d為H2，C電極產(chǎn)生Cl2；【詳解】（1）根據(jù)分析可知B為正極，則D為陰極；（2）C為陽極，應(yīng)選擇惰性電極，故應(yīng)選石墨電極，其余選項(xiàng)為活性陽極，故答案為C；（3）根據(jù)分析可知C電極產(chǎn)生Cl2，應(yīng)該觀察到C極產(chǎn)生的氣體為黃綠色，D極產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉，D極產(chǎn)生的氣體為無色；C極附近溶液不變色，D極附近溶液變紅；（4）甲裝置為燃料電池，則A為負(fù)極，通入的氣體為甲烷，B為正極，正極上通O2，負(fù)極上CH4發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)生成CO32，電極反應(yīng)為；（5）C為陽極，收集的氣體為氯氣，電極反應(yīng)為2Cl2e=Cl2；當(dāng)電路中通過0.2mol電子時(shí)，理論上得到的Cl2的物質(zhì)的量為0.1mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L；當(dāng)電路中通過0.2mol電子時(shí)，消耗O20.05mol，根據(jù)電極反應(yīng)式可知消耗CH4的物質(zhì)的量0.025mol，Cl2的物質(zhì)的量為0.1mol，產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為0.1mol，此時(shí)氣體a、b的總物質(zhì)的量與氣體c、d的總物質(zhì)的量之比為(0.05+0.025)：(0.1+0.1)=3:8；16．(1)(等)Al(2)負(fù)51g0.36【分析】由總方程式可知，鋁失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，即Y電極為負(fù)極，在A溶液中應(yīng)該是銅離子得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，即X電極為正極，以此解題?！驹斀狻浚?）根據(jù)總反應(yīng)可知，X電極為銅離子得到電子生成單質(zhì)銅，故A溶液的溶質(zhì)應(yīng)該是易溶于水的銅鹽，如：(等)；在總反應(yīng)中，鋁失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故電極Y材料的化學(xué)式為Al；原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，即鹽橋中的陰離子向Al2(SO4)3溶液中移動(dòng)，故答案為：；（2）①放電時(shí)，鋰失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，則充電時(shí)，應(yīng)該接外接電源的負(fù)極；由總方程式可知，充電時(shí)鐵失去電子結(jié)合硫離子生成硫化亞鐵，則電極反應(yīng)式為：；②Al?空氣電池的總反應(yīng)為：，由該方程式可知，轉(zhuǎn)移12mol電子，溶液質(zhì)量增加4mol鋁的質(zhì)量和3mol氧氣的質(zhì)量，則電路中通過3mol電子時(shí)，電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加51g；③該電池的正極反應(yīng)為AgO+2e?+H2O=Ag+2OH?，AgO中Ag的化合價(jià)為+2，當(dāng)電極上析出2.16gAg(即0.02mol)時(shí)，由方程式可知，此時(shí)溶解的鋁的物質(zhì)的量=。17．(1)空氣堿Mg2e+2OH=Mg(OH)2(2)CH3OH6e