2023高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)-第6講新型電池和電解原理的應(yīng)用題組訓(xùn)練

第6講新型電池和電解原理的應(yīng)用1．(2021年全國甲卷第13題)乙醛酸是一種重要化工中間體，可果用如下圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH-，并在直流電場作用下分別問兩極遷移。下列說法正確的是()A.KBr在上述電化學(xué)合成過程中只起電解質(zhì)的作用B.陽極上的反應(yīng)式為：+2H++2e-=+H2OC.制得2mol乙醛酸，理論上外電路中遷移了1mol電子D.雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向鉛電極方向遷移2．(2021·重慶模擬)我國科研工作者研制出基于PANa(聚丙烯酸鈉)電解質(zhì)的Zn/NiCo-LDMH可充電電池，該電池具有高容量和超長循環(huán)穩(wěn)定性。電池反應(yīng)為5Zn＋6CoOOH＋4NiOOH＋5H2O5ZnO＋6Co(OH)2＋4Ni(OH)2。PANa是一種超強(qiáng)吸水聚合物，吸收大量Zn(CH3COO)2和KOH溶液作為水和離子含量調(diào)節(jié)劑形成水凝膠電解質(zhì)，示意圖如圖。下列說法錯誤的是()A．PANa是一種有機(jī)高分子聚合物，在水溶液中不會發(fā)生電離B．PANa具有超強(qiáng)吸水性可避免電池充放電過程中因失水使離子導(dǎo)電率下降C．放電時(shí)，負(fù)極附近pH減小D．充電時(shí)，陽極反應(yīng)為3Co(OH)2＋2Ni(OH)2－5e－＋5OH－=3CoOOH＋2NiOOH＋5H2O3．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·湖北卷)研究發(fā)現(xiàn)，在酸性乙醇燃料電池中加入硝酸，可使電池持續(xù)大電流放電，其工作原理如下圖所示。下列說法錯誤的是()A．加入HNO3降低了正極反應(yīng)的活化能B．電池工作時(shí)正極區(qū)溶液的pH降低C．1molCH3CH2OH被完全氧化時(shí)有3molO2被還原D．負(fù)極反應(yīng)為CH3CH2OH＋3H2O－12e－=2CO2＋12H＋4．(2021·浙江選考)鎳鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下(L為小燈泡，K1、K2為開關(guān)，a、b為直流電源的兩極)。下列說法不正確的是()A．?dāng)嚅_K2、合上K1，鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能→電能B．?dāng)嚅_K1、合上K2，電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)C．電極B發(fā)生氧化反應(yīng)過程中，溶液中KOH濃度不變D．鎳鎘二次電池的總反應(yīng)式：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)25．(2020·浙江選考)電解高濃度RCOONa(羧酸鈉)的NaOH溶液，在陽極RCOO－放電可得到R—R(烷烴)。下列說法不正確的是()A．電解總反應(yīng)方程式：2RCOONa＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))R—R＋2CO2↑＋H2↑＋2NaOHB．RCOO－在陽極放電，發(fā)生氧化反應(yīng)C．陰極的電極反應(yīng)：2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑D．電解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷6.(2020·山東選考)采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置如圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯誤的是()A．陽極反應(yīng)為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑B．電解一段時(shí)間后，陽極室的pH未變C．電解過程中，H＋由a極區(qū)向b極區(qū)遷移D．電解一段時(shí)間后，a極生成的O2與b極反應(yīng)的O2等量7．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·江蘇卷)利用電解法將CO2轉(zhuǎn)化為CH4的原理如圖所示。下列說法正確的是()A．電解過程中，H＋由a極區(qū)向b極區(qū)遷移B．電極b上反應(yīng)為CO2＋8HCOeq\o\al(－,3)－8e－=CH4＋8COeq\o\al(2－,3)＋2H2OC．電解過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．電解時(shí)Na2SO4溶液濃度保持不變8．(2021·煙臺模擬)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)式為4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－B．c、d離子交換膜依次為陽離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)式為Cu2＋＋2e－=CuD．電池從開始工作到停止放電，電解池理論上可制得320gNaOH9．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·廣東卷)環(huán)氧乙烷(C2H4O)常用于醫(yī)用消毒，一種制備方法為：使用惰性電極電解KCl溶液，用Cl－交換膜將電解液分為陰極區(qū)和陽極區(qū)，其中一區(qū)持續(xù)通入乙烯；電解結(jié)束，移出交換膜，兩區(qū)混合反應(yīng)：HOCH2CH2Cl＋OH－=Cl－＋H2O＋C2H4O。下列說法錯誤的是()A．乙烯應(yīng)通入陰極區(qū)B．移出交換膜前存在反應(yīng)Cl2＋H2OHCl＋HClOC．使用Cl－交換膜阻止OH－通過，可使Cl2生成區(qū)的pH逐漸減小D．制備過程的總反應(yīng)為H2C=CH2＋H2O=H2↑＋C2H410．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·遼寧卷)在N-羥基鄰苯二甲酰亞胺(NHPI)介質(zhì)中，可實(shí)現(xiàn)醇向醛的轉(zhuǎn)化，原理如圖。下列說法錯誤的是()A．理論上NHPI的總量在反應(yīng)前后不變B．海綿Ni電極作陽極C．總反應(yīng)為D．每消耗1mmol苯甲醇，產(chǎn)生22.4mL氫氣11．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·重慶卷)雙極膜在電滲析中應(yīng)用廣泛，它是由陽離子交換膜和陰離子交換膜復(fù)合而成。雙極膜內(nèi)層為水層，工作時(shí)水層中的H2О解離成H＋和OH－，并分別通過離子交換膜向兩側(cè)發(fā)生遷移。下圖為NaBr溶液的電滲析裝置示意圖。下列說法正確的是()A．出口2的產(chǎn)物為HBr溶液B．出口5的產(chǎn)物為硫酸溶液C．Br－可從鹽室最終進(jìn)入陽極液中D．陰極電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑12．(2020·全國卷Ⅲ)一種高性能的堿性硼化釩(VB2)-空氣電池如圖所示，其中在VB2電極發(fā)生反應(yīng)：VB2＋16OH－－11e－=VOeq\o\al(3－,4)＋2B(OH)eq\o\al(－,4)＋4H2O。該電池工作時(shí)，下列說法錯誤的是()A．負(fù)載通過0.04mol電子時(shí)，有0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2參與反應(yīng)B．正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高C．電池總反應(yīng)為4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O=8B(OH)eq\o\al(－,4)＋4VOeq\o\al(3－,4)D．電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極13．(2020·天津等級考)熔融鈉-硫電池性能優(yōu)良，是具有應(yīng)用前景的儲能電池。如圖中的電池反應(yīng)為2Na＋xSeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Na2Sx(x＝5～3，難溶于熔融硫)。下列說法錯誤的是()A．Na2S4的電子式為B．放電時(shí)正極反應(yīng)為xS＋2Na＋＋2e－=Na2SxC．Na和Na2Sx分別為電池的負(fù)極和正極D．該電池是以Na-β-Al2O3為隔膜的二次電池14．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·遼寧卷)Hg-Hg2SO4標(biāo)準(zhǔn)電極常用于測定其他電極的電勢，測知Hg-Hg2SO4電極的電勢高于Cu電極的電勢。以下說法正確的是()A．K2SO4溶液可用CCl4代替B．Hg-Hg2SO4電極反應(yīng)為Hg2SO4－2e－=2Hg＋SOeq\o\al(2－,4)C．若把Cu-CuSO4體系換作Zn-ZnSO4體系，電壓表的示數(shù)變大D．微孔瓷片起到阻隔離子通過的作用15．(2020·全國卷Ⅰ)科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型Zn-CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如下，電極為金屬鋅和選擇性催化材料。放電時(shí)，溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等，為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯誤的是()A．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－＋4OH－=Zn(OH)eq\o\al(2－,4)B．放電時(shí)，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2molC．充電時(shí)，電池總反應(yīng)為2Zn(OH)eq\o\al(2－,4)=2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2OD．充電時(shí)，正極溶液中OH－濃度升高16．電化學(xué)在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用。(1)甲醇燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染，具有很高的應(yīng)用前景。其工作原理如圖所示。①A處的電極反應(yīng)式為__________________________________________，電池工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的pH______(填“增大”“不變”或“減小”)。②利用該電池及惰性電極電解4L飽和KCl溶液，產(chǎn)生448mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2時(shí)(假設(shè)全部逸出并收集，忽略溶液體積的變化)，所得溶液(25℃)的pH為________。(2)利用微生物燃料電池處理某廢水的工作原理如圖所示。①該電池的正極為__________(填“a”或“b”)，a電極反應(yīng)式為______________________________。②當(dāng)電路中有0.6mole－轉(zhuǎn)移時(shí)，通過質(zhì)子交接膜的H＋數(shù)目為________。(3)綠色環(huán)保的全釩液流電池工作原理如圖所示。①電池放電時(shí)電極A為正極。充電時(shí)，A電極反應(yīng)式為__________________________，H＋移動方向?yàn)開_______(填“A→B”或“B→A”)。②電極A與電極B之間質(zhì)子交換膜的作用__________________________________________。17.(1)Fe3O4中含有二價(jià)鐵、三價(jià)鐵，分別表示為Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)，以Fe3O4/Pd為催化材料，可實(shí)現(xiàn)用H2消除酸性廢水中的致癌物NOeq\o\al(－,2)，其反應(yīng)過程示意圖如圖所示，則在Pd上發(fā)生的電極反應(yīng)為__________________________。用該法處理后水體的pH________(填“升高”“降低”或“不變”)。(2)催化劑協(xié)同零價(jià)鐵(Fe)可將地下水體中NOeq\o\al(－,3)轉(zhuǎn)化為N2，不同初始pH下零價(jià)鐵催化還原脫除地下水體中NOeq\o\al(－,3)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和反應(yīng)的過程如圖所示。為有效降低水體中氮元素的含量，宜調(diào)整水體pH為4.2，解釋當(dāng)水體pH<4.2時(shí)，隨pH減小，N2生成率逐漸降低的原因是____________________________________________。18．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·河北卷)我國科學(xué)家最近發(fā)明了一種Zn-PbO2電池，電解質(zhì)為K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b兩種離子交換膜隔開，形成A、B、C三個(gè)電解質(zhì)溶液區(qū)域，結(jié)構(gòu)示意圖如下：回答下列問題：(1)電池中，Zn為_____________極，B區(qū)域的電解質(zhì)為_________(填“K2SO4”“H2SO4”或(2)電池反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________。(3)陽離子交換膜為圖中的________膜(填“a”或“b”)。(4)此電池中，消耗6.5gZn，理論上可產(chǎn)生的容量(電量)為_________________毫安時(shí)(mAh)(1mol電子的電量為1F，F(xiàn)＝96500C·mol－1，結(jié)果保留整數(shù))(5)已知E為電池電動勢(電池電動勢即電池的理論電壓，是兩個(gè)電極電位之差，E＝E(＋)－E(－))，ΔG為電池反應(yīng)的自由能變，則該電池與傳統(tǒng)鉛酸蓄電池相比較，Eeq\a\vs4\al(Zn-PbO2)_________Eeq\a\vs4\al(Pb-PbO2)；ΔGeq\a\vs4\al(Zn-PbO2)________ΔGeq\a\vs4\al(Pb-PbO2)(填“>”或“<”)。(6)Zn是一種重要的金屬材料，工業(yè)上一般先將ZnS氧化，再采用熱還原或者電解法制備。利用H2還原ZnS也可得到Zn，其反應(yīng)式如下：ZnS(s)＋H2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫))Zn(s)＋H2S(g)727℃時(shí)，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝2.24×10－6。此溫度下，在盛有ZnS的剛性容器內(nèi)通入壓強(qiáng)為1.01×105Pa的H2，達(dá)平衡時(shí)H2S的分壓為________Pa(結(jié)果保留兩位小數(shù))。第6講新型電池和電解原理的應(yīng)用答案及解析1.【答案】D【解析】該裝置通電時(shí)，乙二酸被還原為乙醛酸，因此鉛電極為電解池陰極，石墨電極為電解池陽極，陽極上Br-被氧化為Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，雙極膜中間層的H+在直流電場作用下移向陰極，OH-移向陽極。A．KBr在上述電化學(xué)合成過程中除作電解質(zhì)外，同時(shí)還是電解過程中陽極的反應(yīng)物，生成的Br2為乙二醛制備乙醛酸的中間產(chǎn)物，故A錯誤；B．陽極上為Br-失去電子生成Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，故B錯誤；C．電解過程中陰陽極均生成乙醛酸，1mol乙二酸生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol，1mol乙二醛生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可知每生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為1mol，因此制得2mol乙醛酸時(shí)，理論上外電路中遷移了2mol電子，故C錯誤；D．由上述分析可知，雙極膜中間層的H+在外電場作用下移向陰極，即H+移向鉛電極，故D正確；綜上所述，說法正確的是D項(xiàng)，故答案為D。2.【答案】A【解析】PANa在水溶液中電離出聚丙烯酸根離子和Na＋，應(yīng)為離子化合物，A項(xiàng)錯誤；PANa是一種超強(qiáng)吸水聚合物，具有超強(qiáng)吸水性，可避免電池充放電過程中因失水使離子導(dǎo)電率下降，B項(xiàng)正確；分析題給電池反應(yīng)，放電時(shí)，Zn的化合價(jià)升高，失去電子，作負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－＋2OH－=ZnO＋H2O，負(fù)極附近OH－濃度降低，pH減小，C項(xiàng)正確；充電時(shí)，Co(OH)2和Ni(OH)2在陽極失去電子得到CoOOH和NiOOH，電極反應(yīng)為3Co(OH)2＋2Ni(OH)2＋5OH－－5e－=3CoOOH＋2NiOOH＋5H2O，D項(xiàng)正確。3.【答案】B【解析】由分析知，HNO3在正極起催化作用，作催化劑，則加入HNO3降低了正極反應(yīng)的活化能，故A正確；電池工作時(shí)正極區(qū)的總反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，則溶液中氫離子濃度減小，pH增大，故B錯誤；根據(jù)得失電子守恒可知，1molCH3CH2OH被完全氧化時(shí)，轉(zhuǎn)移12mol電子，則有3molO2被還原，故C正確；由分析知，負(fù)極反應(yīng)為CH3CH2OH＋3H2O－12e－=2CO2＋12H＋，故D正確。4.【答案】C【解析】由圖可知，閉合K1時(shí)放電，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，閉合K2時(shí)充電，A為陰極，B為陽極。由圖可知總反應(yīng)式為Cd＋2NiOOH＋2H2Oeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。5.【答案】A【解析】CO2可與NaOH反應(yīng)，故電解后不能得到CO2，A項(xiàng)錯誤；陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，B項(xiàng)正確；陰極得電子，電極反應(yīng)為2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，C項(xiàng)正確；根據(jù)電解RCOONa的NaOH溶液生成R—R可知，電解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH的混合溶液，CH3—、CH3CH2—可結(jié)合成乙烷、丙烷、丁烷，D項(xiàng)正確。6.【答案】D【解析】結(jié)合題圖，可知a極上產(chǎn)生O2，發(fā)生的反應(yīng)為水被氧化生成O2的反應(yīng)，即a極為陽極，b極為陰極，A項(xiàng)正確；電解一段時(shí)間后，溶液中H＋濃度未變，即陽極室的pH未變，B項(xiàng)正確；電解過程中H＋通過質(zhì)子交換膜，從a極區(qū)向b極區(qū)遷移，C項(xiàng)正確；由陰、陽極的電極反應(yīng)式，可知電解一段時(shí)間后，b極消耗O2的量是a極生成O2的量的2倍，即a極生成的O2與b極反應(yīng)的O2的量不相等，D項(xiàng)錯誤。7.【答案】A【解析】由a極生成O2可以判斷出a極為陽極，b為陰極，陽離子向陰極流動。則H＋由a極區(qū)向b極區(qū)遷移，故A正確；電極b上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CO2＋8HCOeq\o\al(－,3)＋8e－=CH4＋8COeq\o\al(2－,3)＋2H2O，故B錯誤；電解過程中是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故C錯誤；電解時(shí)OH－比SOeq\o\al(2－,4)更容易失去電子，所以電解Na2SO4溶液的實(shí)質(zhì)是電解水，溶液中的水發(fā)生消耗，所以Na2SO4溶液的濃度是增大的，故D錯誤。8.【答案】D【解析】濃差電池放電過程中，Cu(1)電極上發(fā)生使Cu2＋濃度降低的還原反應(yīng)，作正極，Cu(2)電極上發(fā)生使Cu2＋濃度升高的氧化反應(yīng)，作負(fù)極，則a電極為電解池的陰極，H2O中的H＋得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成H2，電極反應(yīng)式為4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－，A項(xiàng)正確；電解過程中，硫酸鈉溶液中的Na＋通過陽離子交換膜c進(jìn)入陰極區(qū)，SOeq\o\al(2－,4)通過陰離子交換膜d進(jìn)入陽極區(qū)，B項(xiàng)正確；電池放電過程中，Cu(1)電極作正極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu，C項(xiàng)正確；電池從開始工作到停止放電，正極區(qū)硫酸銅溶液的濃度由2.5mol·L－1降低到1.5mol·L－1，負(fù)極區(qū)硫酸銅溶液的濃度同時(shí)由0.5mol·L－1升到1.5mol·L－1，正極反應(yīng)還原Cu2＋的物質(zhì)的量為2L×(2.5－1.5)mol·L－1＝2mol，電路中轉(zhuǎn)移4mol電子，電解池的陰極生成4molOH－，即陰極區(qū)可得4mol氫氧化鈉，其質(zhì)量為160g，D項(xiàng)錯誤。9.【答案】A【解析】環(huán)氧乙烷的制備原理：Cl－在陽極被氧化生成Cl2，Cl2與水發(fā)生反應(yīng)Cl2＋H2OHCl＋HClO，HClO與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)生成HOCH2CH2Cl；陰極區(qū)水電離出的氫離子放電生成氫氣，同時(shí)產(chǎn)生氫氧根，電解結(jié)束，移出交換膜，兩區(qū)混合反應(yīng)：HOCH2CH2Cl＋OH－=Cl－＋H2O＋C2H4O。陽極區(qū)產(chǎn)生HClO，所以乙烯通入陽極區(qū)，故A錯誤；根據(jù)分析可知陽極氧化生成的氯氣會與水發(fā)生反應(yīng)Cl2＋H2OHCl＋HClO，故B正確；根據(jù)分析可知陽極區(qū)會產(chǎn)生HCl，使用Cl－交換膜阻止OH－通過，HCl的濃度不斷增大，pH逐漸減小，故C正確；根據(jù)分析可知該反應(yīng)過程中KCl并沒有被消耗，實(shí)際上是水、乙烯反應(yīng)，總反應(yīng)為H2C=CH2＋H2O=H2↑＋C2H4O，故D10.【答案】D【解析】根據(jù)題意可知，NHPI在陽極區(qū)參與反應(yīng)，又在陰極區(qū)為生成物，因此理論上NHPI的總量在反應(yīng)前后不發(fā)生改變，A正確；Ni2＋在海綿Ni電極失去電子得到Ni3＋，發(fā)生氧化反應(yīng)，則海綿Ni為陽極，B正確；陽極反應(yīng)式為Ni2＋－e－=Ni3＋，陽極區(qū)同時(shí)還發(fā)生反應(yīng)：Ni3＋＋NHPI→Ni2＋＋PINO，陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2，陰極區(qū)同時(shí)還發(fā)生反應(yīng)：，因此總反應(yīng)為，C正確；未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，不能用Vm＝22.4L·mol－1進(jìn)行計(jì)算，D錯誤。11.【答案】D【解析】電解時(shí)，溶液中的陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，溶液中的Na＋向陰極移動，與雙極膜提供的氫氧根離子結(jié)合，出口2的產(chǎn)物為NaOH溶液，A錯誤；電解時(shí)，溶液中的陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，溶液中的Br－向陽極移動，與雙極膜提供的氫離子結(jié)合，故出口4的產(chǎn)物為HBr溶液，鈉離子不能通過雙極膜，故出口5不是硫酸，B錯誤；結(jié)合選項(xiàng)B，Br－不會從鹽室最終進(jìn)入陽極液中，C錯誤；電解池陰極處，發(fā)生的反應(yīng)是物質(zhì)得到電子被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，水解離成H＋和OH－，則在陰極處發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，D正確。12.【答案】B【解析】由題給信息知VB2電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則VB2電極為負(fù)極，復(fù)合碳電極為正極，正極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，則電路中通過0.04mole－時(shí)，正極有0.01molO2參加反應(yīng)，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.224L，A項(xiàng)正確；由正、負(fù)極的電極反應(yīng)式可知，該電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液的pH降低，正極區(qū)溶液的pH升高，B項(xiàng)錯誤；該電池的總反應(yīng)方程式為4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O=8B(OH)eq\o\al(－,4)＋4VOeq\o\al(3－,4)，C項(xiàng)正確；電流與電子的流動方向相反，電流從正極出發(fā)，沿負(fù)載流向負(fù)極，再經(jīng)過溶液最終回到正極，D項(xiàng)正確。13.【答案】C【解析】Na2S4中Seq\o\al(2－,4)中硫原子間以非極性鍵結(jié)合，每個(gè)硫原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)正確；放電時(shí)正極上S發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為xS＋2Na＋＋2e－=Na2Sx，B項(xiàng)正確；熔融鈉為負(fù)極，熔融硫(含碳粉)為正極，C項(xiàng)錯誤；由圖可知，D項(xiàng)正確。14.【答案】C【解析】CCl4為非電解質(zhì)，不能導(dǎo)電，因此不能用CCl4代替K2SO4溶液，A錯誤；Hg-Hg2SO4電極為正極，其電極反應(yīng)式為Hg2SO4＋2e－=2Hg＋SOeq\o\al(2－,4)，B錯誤；由于Cu-CuSO4體系是電池的負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，若換成更加活潑的Zn-ZnSO4體系，更容易失去電子，電壓表的示數(shù)變大，C正確；微孔瓷片起到便于離子通過，而阻隔溶液通過的作用，D錯誤。15.【答案】D【解析】由題給裝置圖可知，放電時(shí)負(fù)極鋅失去電子后結(jié)合OH－生成Zn(OH)eq\o\al(2－,4)，負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－＋4OH－=Zn(OH)eq\o\al(2－,4)，A項(xiàng)正確；放電時(shí)，正極上CO2得電子生成HCOOH，CO2中C的化合價(jià)為＋4價(jià)，HCOOH中C的化合價(jià)為＋2價(jià)，1molCO2轉(zhuǎn)化為1molHCOOH，轉(zhuǎn)移2mol電子，B項(xiàng)正確；充電時(shí)，陰極上Zn(OH)eq\o\al(2－,4)參與反應(yīng)得到鋅，陽極上H2O參與反應(yīng)得到氧氣，電池總反應(yīng)為2Zn(OH)eq\o\al(2－,4)=2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2O，C項(xiàng)正確；充電時(shí)，陽極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，OH－濃度降低，D項(xiàng)錯誤。16．【答案】：(1)①CH3OH＋8OH－－6e－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O減?、?2(2)①bH2S＋4H2O－8e－=SOeq\o\al(2－,4)＋10H＋②0.6NA或3.612×1023(3)①VO2＋＋H2O－e－=VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋A→B②避免氧化劑與還原劑直接接觸(其他合理答案也可)17.【解析】(1)由圖中可看出在Pd上發(fā)生的電極反應(yīng)為H2－2e－=2H＋；H2消除NOeq\o\al(－,2)的總反應(yīng)為2NOeq\o\al(－,2)＋2H＋＋3H2=N2＋4H2O，故用該法處理后水體的pH升高。(2)水體pH減小，H＋濃度增大，會生成更多的H，使NOeq\o\al(－,3)被還原的中間產(chǎn)物NH繼續(xù)與H、H＋反應(yīng)生成NHeq\o\al(＋,4)，減少N2的生成。答案：(1)H2－2e－=2H＋升高(2)pH減小，c(H＋)增大，生成H越多，使生成NH與H、H＋反應(yīng)生成的NHeq\o\al(＋,4)增多，減少了N2的生成18.【解析】(1)根據(jù)圖示可知Zn電極失去電子Zn2＋與溶液中的OH－結(jié)合形成Zn(OH)eq\o\al(2－,4)，所以Zn電極為負(fù)極；在A區(qū)