单元08化学能与电能-2022年高考一轮化学单元复习2

单元08化学能与电能过关测试1．（2021·辽宁丹东市·高三一模）利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法正确的是A．a极电极反应式为CH4+2H2O－8e=CO2+8H+B．A、B、C膜均为阳离子交换膜C．c电极可选用铁作电极材料D．a极上通入标准状况22.4L甲烷，原料室H2PO减少8mol【答案】D【分析】根据题干信息，左侧为原电池，右侧为电解池，a极为原电池的负极，电极反应式CH48e+4O2=CO2+2H2O，b极为正极，电极反应式O2+4e=2O2，阳极室的电极反应：2Cl2e=Cl2↑，阳极室的Ca2+通过A膜(阳离子交换膜)进入产品室，阴极室的电极反应：2H2O+2e=H2↑+2OH，阴极不参与反应，可以用铁电极替换石墨电极，原料室的Na+通过C膜(阳离子交换膜)进入阴极室，原料室的H2PO通过B膜(阴离子交换膜)进入产品室，在产品室中制得产品Ca(H2PO4)2。【详解】A．由上述分析知，a极为负极，负极上甲烷发生氧化反应，电极反应式为：CH48e+4O2=CO2+2H2O，A说法错误；B．根据上述分析可知，A膜、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜，B说法错误；C．c电极与电池正极相连，做阳极，不能选用铁作电极材料，C说法错误；D．a极上通入22.4L(标准状况下)甲烷，转移电子8mol，根据e守恒，原料室中8molH2PO通过阴离子交换膜进入产品室，D说法正确；答案为D。2．（2021·湖南长沙市·长郡中学高三月考）磷酸铁锂动力电池(电池)是一种新型动力电池。电池的内部结构如图所示。中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，可以通过而不能通过。该电池的总反应式为：(注：是单质Li附在碳电极上的一种形式)。下列关于该电池的叙述错误的是A．放电时，在负极上失电子发生氧化反应B．在充电时，正极中的Li+通过聚合物隔膜向负极迁移C．放电时，正极反应式为D．若用该电池电解精炼铜，阴极质量增重19.2kg时，则电池中通过聚合物隔膜的数目为【答案】D【解析】A．电池放电时，在负极上，失电子转化为Li+和C6，发生氧化反应，A正确；B．在充电时，正极连接电源正极变为阳极，发生氧化反应，Li+通过聚合物隔膜向阴极(放电时是负极)迁移，B正确；C．放电时，正极Li1xFePO4得电子产物与Li+结合生成LiFePO4，发生还原反应，电极反应式为，C正确；D．若用该电池电解精炼铜，阴极质量增重19.2kg时，则生成铜的物质的量为300mol，电子转移600mol，电池中通过聚合物隔膜的数目为600NA，D错误；故选D。3．（2021·江苏扬州市·高三期末）资源化利用CO2的一种原理如图所示。下列说法正确的是A．M为电源的负极B．O2从电极P移向电极QC．电极Q上的反应为CO2+2e=CO+O2D．理论上参与反应的n(CH4)∶n(CO2)=4∶3【答案】C【解析】A．由图知：电极Q上CO2生成CO，碳元素化合价降低，发生还原反应，该装置连接电源为电解池，电极Q为电解池的阴极，N为电源的负极，A错误；B．电极P为电解池的阳极，根据电解池的“阴阳阳阴”规律，阴离子O2应移向阳极P，B错误；C．电极Q上CO2得电子生成CO，已知固体电解质可传输O2，故Q电极反应式为CO2+2e=CO+O2，C正确；D．当电极P上生成的C2H4、C2H6物质的量之比为1:1时，参与反应的n(CH4)∶n(CO2)=4∶3，但题中未提到C2H4、C2H6物质的量之比，故无法计算甲烷与二氧化碳物质的量之比，D错误；故选C。4．（2021·北京丰台区·高三一模）一种微生物电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图：下列说法正确的是A．a电极作原电池的正极B．处理后的硝酸根废水pH降低C．电池工作时，中间室的Cl移向右室，Na+移向左室，实现海水淡化D．左室发生反应的电极反应式：C6H12O624e+6H2O=6CO2↑+24H+【答案】D【分析】据图可知a电极上C6H12O6被氧化生成CO2，所以a为负极，b为正极，硝酸根被还原生成氮气。【详解】A．a电极上C6H12O6被氧化生成CO2，所以a为负极，A错误；B．b为正极，硝酸根被还原生成氮气，根据电子守恒和元素守恒可知电极反应式为2NO+6H2O+10e=N2↑+12OH，生成氢氧根，所以pH增大，B错误；C．原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以中间室的Cl移向左室，Na+移向右室，C错误；D．左室C6H12O6被氧化生成CO2，根据电子守恒和元素守恒可知电极反应式为C6H12O624e+6H2O=6CO2↑+24H+，D正确；综上所述答案为D。5．（2021·辽宁沈阳市·高三期末）如图是将废水中乙二胺氧化为环境友好物质形成的化学电源，可给二次电池充电，下列说法错误的是A．透过质子交换膜由左向右移动B．需要充电的二次电池的负极与相连接C．极电极反应式：D．若消耗了，则转移了电子【答案】B【解析】A．H+为阳离子，原电池中阳离子向正极迁移，则透过质子交换膜由左向右移动，A正确；B．需要充电的二次电池的负极在充电时要发生还原反应，即为阴极，则连接电源的负极，所以与M相连接，B错误；C．M极为负极，乙二胺在负极失电子转化为环境友好物质，即氮气、二氧化碳，由图可知还产生氢离子，因此极电极反应式：，C正确；D．氧气在正极得电子，氧元素由0价降低为2价，则若消耗了，则转移了0.1mol×2×2=电子，D正确。答案选B。6．（2021·湖南高三一模）某光电催化反应器如图所示，A电极是，B电极是。通过光解水，可由制得异丙醇。下列说法错误的是A．B极是电池的负极B．B极的电极反应为C．转移18mol电子，一定生成60g异丙醇D．A极选用高活性和高选择性的电化学催化剂能有效抑制析氢反应【答案】C【分析】装置无外接电源，则为原电池，根据B电极H2O→O2，氧元素化合价升高可知，B为负极，电极反应为：；A为正极，据此分析解题。【详解】A．由分析可知，B极是电池的负极，故A正确；B．由分析可知，B极的电极反应为，故B正确；C．A极发生两个反应，2H++2e=H2↑，3CO2+18e+18H+=CH3CH(OH)CH3+5H2O，生成60g即1mol异丙醇，则CO2转移18mol电子，但是生成氢气也会转移电子，故生成60g异丙醇转移电子数大于18mol，故C错误；D．本装置是用二氧化碳制取异丙醇，故A极选用高活性和高选择性的电化学催化剂能有效抑制析氢反应，故D正确；故选C。7．（2021·北京海淀区·高三期末）近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是A．Ni2P电极与电源负极相连B．辛胺转化为辛腈发生了还原反应C．In/In2O3－x电极上可能有副产物H2生成D．在In/In2O3－x电极上发生的反应为CO2+H2O－2e－=HCOO－+OH－【答案】C【解析】A．根据电解质“异性相吸”原理，氢氧根向Ni2P电极移动，说明Ni2P电极为阳极，与电源正极相连，故A错误；B．左侧CO2变为HCOO－，化合价降低，发生还原反应，则辛胺在阳极转化为辛腈发生了氧化反应，故B错误；C．In/In2O3－x电极为阴极，阴极可能有氢离子得到电子，因此可能有副产物H2生成，故C正确；D．In/In2O3－x电极为阴极，根据图中信息，阴极上发生的反应为CO2+H2O+2e－=HCOO－+OH－，故D错误。综上所述，答案为C。8．（2021·陕西安康市·高三模拟）硫酸的生产工艺有多种，其中以固体金属氧化物作电解质(可传导)的电化学法生产硫酸的原理如图[已知：S(g)在电极上的反应为可逆反应]。下列说法不正确的是A．a极可发生副反应：B．b极的电极反应式：C．每产生500mL98%硫酸(密度为)，转移的电子数为55.2NAD．a极电势比b极电势低【答案】C【解析】A．由以上分析可知，a极为负极，主反应为S(g)失电子产物与电解质中的O2等反应，最终生成硫酸，可能发生副反应为：，A正确；B．由分析可知，b极为正极，O2得电子生成O2，电极反应式：，B正确；C．在负极，S(g)—H2SO4—6e，每产生500mL98%硫酸(密度为)，转移的电子数为=55.2NA，但还有副反应发生，所以转移电子总数大于55.2NA，C不正确；D．a极为负极，b极为正极，正极电势比负极高，则a极电势比b极电势低，D正确；故选C。9．（2021·辽宁抚顺市·高三一模）水系钠离子电池有成本低、寿命长、环保等诸多优势，未来有望代替锂离子电池和铅酸电池。一种水系钠离子电池放电和充电的工作原理示意图如图所示。下列说法正确的是A．放电时，电极N上的电势低于电极M上的电势B．放电时，若导线中流过2mole，理论上有2molNa+移入M电极区C．充电时，TiO2光电极不参与该过程D．充电时，阳极的电极反应式为【答案】D【分析】放电时，电极N上I转化为I，碘元素被还原，所以电极N为正极，则电极M为负极，S2被氧化为S。【详解】A．由上述分析可知，放电时，电极N为正极，电极M为负极，电极N上的电势高于电极M上的电势，A错误；B．放电时为原电池，原电池中阳离子移向正极，即Na+移入N电极区，B错误；C．据图可知充电时I在TiO2光电极上失电子被氧化为I，C错误；D．充电时阳极上I被氧化为I，电极反应为3I2e=I，D正确；综上所述答案为D。10．（2021·沈阳市·辽宁实验中学高三期末）如图为一定条件下采用多孔惰性电极的储氢电池充电装置(忽略其他有机物)的示意图。已知储氢装置的电流效率η=×100%，下列说法不正确的是A．若η=75%，则参加反应的苯为0.8molB．该过程中通过C—H键断裂实现氢的储存C．采用多孔电极增大了接触面积，可降低电池能量损失D．生成目标产物的电极反应式＋6e＋6H＋=【答案】B【解析】A．阳极生成1.6mol氧气，转移6.4mol电子，根据＋6e＋6H＋=，若η=75%，则参加反应的苯为0.8mol，故A正确；B．生成，该过程中通过C—H形成裂实现氢的储存，故B错误；C．采用多孔电极增大了接触面积，增大电流效率，可降低电池能量损失，故C正确；D．目标产物是环己烷，生成目标产物的电极反应式＋6e＋6H＋=，故D正确；选B。11．（2021·河北高三模拟）研究人员开发了一种新型的硼、氮共掺杂的多孔石墨烯材料作为正极催化剂的锂二氧化碳二次电池，实现了碳酸锂在电池中的高度可逆分解，其装置示意图如图所示。下列说法错误的是A．放电时，N极发生还原反应B．充电时，M极与电源正极相连C．放电时，正极反应式为D．电解液不可选用水溶液【答案】B【解析】A．放电时N为正极，得电子发生还原反应，故A正确；B．充电时M为阴极，与电源的负极相连，故B错误；C．放电时N为正极，正极上CO2和Li+发生还原反应生成Li2CO3和C，电极反应为，故C正确；D．Li单质性质活泼，若选用水溶液，Li会与水反应降低电池效率，故D正确；答案为B。12．（2021·辽宁抚顺市·高三一模）碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质)。下列说法错误的是A．石墨1极与直流电源正极相连B．电解一段时间后，阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为1:3C．石墨1极发生的电极反应为2CH3OH+CO2e=(CH3O)2CO+2H+D．H+由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动【答案】B【分析】通氧气的一极，氧气得到电子生成水，发生还原反应，为阴极，则阳极上是甲醇和一氧化碳失电子发生氧化反应，所以A电源正极，B为电源负极。【详解】A．根据分析可知石墨1极为阳极，与直流电源正极相连，A正确；B．阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应，电极反应为：2CH3OH+CO2e=(CH3O)2CO+2H+，通入氧气的为阴极，电极反应式为O2+4e+4H+==2H2O，甲醇不是气体，根据电极反应式可知阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为l：2，B错误；C．石墨1极为阳极，阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应，电极反应为：2CH3OH+CO2e=(CH3O)2CO+2H+，C正确；D．电解池中阳离子由阳极流向阴极，所以H+由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动，D正确；综上所述答案为B。13．（2020届宁夏三校高三联考）我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置（如图所示）。闭合K2、断开K1时，制氢并储能；断开K2、闭合K1时，供电。下列说法错误的是A．制氢时，溶液中K+向Pt电极移动B．供电时，Zn电极附近溶液的pH不变C．供电时，X电极发生还原反应D．制氢时，X电极反应式为Ni(OH)2e+OH=NiOOH+H2O【答案】B【解析】A．制氢时，Pt电极为阴极，电子从X电极向Pt电极移动，溶液中K+向Pt电极移动，A正确，不选；B．供电时，Zn电极发生氧化反应，发生反应Zn2e+4OH=ZnO22+2H2O，消耗OH，pH减小，B错误，符合题意；C．供电时，X电极发生还原反应，NiOOH转化为Ni(OH)2，C正确，不选；D．制氢时，X电极为阳极，反应式为Ni(OH)2e+OH=NiOOH+H2O，D正确，不选；答案为B。14．（2020届四川省泸州市高三第三次质检）2019年5月，香港理工大学宣布研发出超柔软高效能织物[柔性S/HPCNF(分级多孔碳纳米纤维)]锂空气二次电池，在S/HPCNF织物上均匀地沉积铜和镍，取代一般锂电池表面的金属箔，以提高柔软度，电池的工作原理如图，下列有关说法错误的是A．放电时，O2在阳极区发生氧化反应B．沉积铜和镍是为了增强织物的导电性C．充电时，Li+移向金属锂一极D．充电时，阳极的电极反应为Li2O2－2e＝O2↑＋2Li+【答案】A【解析】A．放电时，氧原子得电子，化合价降低，O2在阳极区发生还原反应，故A错误；B．铜和镍是金属，属于导体，沉积铜和镍是为了增强织物的导电性，故B正确；C．充电时，阳离子移向阴极，Li+移向金属锂一极，故C正确；D．充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为Li2O2－2e＝O2↑＋2Li+，故D正确；故选A。15．（2020届陕西省咸阳市高三模拟）碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。电化学法合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。下列说法错误的是A．石墨I与直流电源正极相连B．H＋由石墨II通过质子交换膜向石墨I移动C．石墨I上发生的电极反应为2CH3OH＋CO－2e－＝(CH3O)2CO＋2H＋D．电解过程中，阴极和阳极消耗气体的物质的量之比为1：2【答案】B【解析】A．石墨I为阳极，与直流电源正极相连，故A正确；B．电解池工作时，阳离子向阴极移动，即H＋由石墨I通过质子交换膜向石墨II移动，故B错误；C．石墨I为阳极，阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应，电极反应为2CH3OH+CO2e=(CH3O)2CO+2H+，故C正确；D．常温常压下甲醇是液体，电解池工作时转移电子守恒，根据关系式2CO～4e～O2可知阴极消耗的氧气与阳极消耗的一氧化碳物质的量之比为1:2，故D正确；故答案为B。16．（2021·辽宁大连市·高三模拟）如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法正确的是A．电子由O2所在的铂电极流出B．每消耗224mLO2，通过质子交换膜的H＋个数为0.4NAC．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量D．电池的负极反应式为CH3CH2OH＋3H2O−12e−＝2CO2↑＋12H＋【答案】C【解析】A．该装置中乙醇失去电子发生氧化反应生成乙酸，电子由呼气所在的铂电极流出，故A错误；B．未告知O2所处环境，无法确定所处条件下的气体摩尔体积，无法计算，故B错误；C．呼气中乙醇含量越高，单位时间内转移电子越多，电流越大，从而根据电流大小计算出被测气体中酒精的含量，故C正确；D．由图可知，电子负极上乙醇失去电子生成乙酸，电极反应式为CH3CH2OH－4e－＋H2O＝CH3COOH＋4H＋，故D错误；故答案为C。17．（2020届福建省厦门市高三质检）一种双电子介体电化学生物传感器，用于检测水体急性生物毒性，其工作原理如图。下列说法正确的是A．图中所示电极为阳极，其电极反应式为K4Fe(CN6)e=K3Fe(CN)6B．甲荼醌在阴极发生氧化反应C．工作时K+向图中所示电极移动D．NAD(P)H转化为NAD(P)+的过程失去电子【答案】D【解析】A．根据图示可知K4Fe(CN6)在电极表面失电子生成K3Fe(CN)6，故图示电极为阳极，其电极方程式为K4Fe(CN6)e=K3Fe(CN)6+K+，A项错误；B．甲萘醌应在阴极发生还原反应，B项错误；C．工作时在电解池中阳离子应向阴极移动，C项错误；D．根据图示，该过程NAD(P)H被甲萘醌氧化，即失去电子，D项正确；答案选D。18．（2021·陕西咸阳市·高三一模）利用假单胞菌分解有机物的电化学原理如图所示。下列说法错误的是A．该过程将化学能转化为电能B．电流流向：B电极→用电器→A电极C．A电极上发生氧化反应，电极反应式为：D．若有机物为乙酸，处理有机物，透过质子交换膜移动到右室【答案】D【分析】由图示可知，A电极由X转化为Y，该过程是失去了两个氢原子，发生氧化反应，为负极，B电极是O2转化为H2O，得到电子发生还原反应，B为正极，据此分析解题。【详解】A．该装置是原电池，利用的反应原理为有机物氧化反应，故化学能转化为电能，A正确；B．由分析可知：A电极为负极，B为正极，故电流由B电极→用电器→A电极，B正确；C．由图知X到Y少了2个H，有机物升高2价，失去2个电子，电极反应式正确，C正确；D．由反应CH3COOH+2O2→2CO2+2H2O可知，1mo乙酸反应，转移8mol电子，则有8molH+透过质子交换膜移动到右室，D错误；故答案为：D。19．（2021·广西贵港市·高三二模）微生物燃料电池可净化废水，同时还能获得能源或有价值的化学品，下图为其工作原理。下列说法正确的是A．M极的电极反应式为：CH3COOH8e+2H2O=2CO2↑+8H+B．外电路转移4mol电子时，N极消耗22.4LO2(标准状况)C．反应一段时间后，N极附近的溶液pH值下降D．该电池在常温和高温都可以工作【答案】A【解析】A．由图中信息可知，CH3COOH被氧化生成CO2，失去电子，则M电极为负极，N电极为正极，O2得到电子生成H2O，Cr2O得到电子转化为Cr(OH)3，则M极的电极反应式为：CH3COOH8e+2H2O=2CO2↑+8H+，故A符合题意；B．外电路转移4mol电子时，在N极上，O2得到电子生成H2O，Cr2O得到电子转化为Cr(OH)3，所以消耗O2的体积应小于22.4LO2(标准状况)，故B不符合题意；C．在N极，O2得到电子和H+结合生成H2O，反应一段时间后，H+浓度降低，N极附近的溶液pH值升高，故C不符合题意；D．在高温下，会使微生物失去活性，不再有催化作用，故D不符合题意；故选A。20．（2021·重庆高三一模）合成氨是催化界的经典反应，数次诺贝尔奖的获得，说明其从工业应用到机理认识都有着重要意义。当前，利用电化学手段进行氨的合成是人类化学控制合成的新目标，一种电化学合成氨的装置(惰性电极)示意图如图所示。下列说法正确的是A．电极连接电源的负极B．电极的电极反应式为：C．当有生成时，理论上产生D．电流从极经共熔物到极，再经电源流回极【答案】B【解析】A.由分析可知，a电极为电解池的阳极，与电源的正极相连，故A错误；B.由分析可知，b电极为阴极，氮气在阴极上得到电子发生还原反应生成氨气，电极反应式为，故B正确；C.未注明标准状况，无法计算1mol氨气生成时生成氧气的体积，故C错误；D.由电解原理可知，电流从b极流向电源，再经电源流回a极，故D错误；故选B。21．（2021·山东高三一模）2020年，天津大学化学团队以CO2和辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如下图(隔膜a只允许OH通过)。下列说法错误的是A．Ni2P电极与电源正极相连B．In/In2O3x电极上发生氧化反应C．电解过程中，OH由In/In2O3x电极区向Ni2P电极区迁移D．Ni2P电极上发生的电极反应：CH3(CH2)7NH2+4OH4e=CH3(CH2)6CN+4H2O【答案】B【分析】由图中In/In2O3x电极上CO2→HCOO可知，CO2发生得电子的还原反应，In/In2O3x电极为阴极，阴极反应为：CO2+2e+H2O═HCOO+OH，则Ni2P电极为阳极，辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈，电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH4e=CH3(CH2)6CN+4H2O，据此分析解答。【详解】A．Ni2P电极上发生氧化反应，则为阳极，与电源正极相连，故A正确；B．In/In2O3x

电极为阴极，电极上发生还原反应，故B错误；C．电解过程中，阴离子向阳极移动，则OH由In/In2O3x电极区向Ni2P电极区迁移，故C正确；D．由图可知，Ni2P电极为阳极，CH3(CH2)7NH2→CH3

(CH2

)6CN，阳极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH4e=CH3(CH2)6CN+4H2O，故D正确；故答案为B。22．（2020届广东省深圳市高三第一次调研）最近，科学家报道了一种新型可充电钠电池，其工作原理如图所示，下列说法错误的是A．放电时，X极为负极B．充电时，向X极迁移C．放电时，Y极反应为D．电极材料中，单位质量金属放出的电能：【答案】D【解析】A．放电时，该电池为原电池，X极上钠失电子形成钠离子，发生氧化反应，为原电池的负极，故A正确；B．充电时，X极是阴极，向X极迁移，故B正确；C．放电时，该装置为原电池，Y极为原电池的正极，由图可知CaFeO3转化为CaFeO2．5，电极反应为：，故C正确；D．锂的摩尔质量比钠小，故锂单位质量输出的电能多，单位质量金属放出的电能：Li＞Na，故D错误；答案选D。23．（2021·云南昆明市·高三二模）一种新型锂离子电池的工作原理如图所示，电池总反应为：LiMn2O4+VO2Li1xMn2O4+LixVO2，下列说法错误的是A．放电时，LiMn2O4电极的电势低于VO2电极的电势B．放电时，负极的电极反应为LiMn2O4xe=Li1xMn2O4+xLi+C．充电时，Li+移向VO2电极D．充电时，VO2电极质量减轻【答案】C【分析】由图可知，电池正处于放电状态，为原电池原理，LiMn2O4电极为负极，VO2电极为正极，负极反应式为LiMn2O4xe=Li1xMn2O4+xLi+，正极反应式为VO2+xe+xLi+⇌LixVO2；当充电时，LiMn2O4电极为阴极，VO2电极为阳极，阴极、阳极的电极反应式分别为负极、正极反应式反过来写。【详解】A．放电时，LiMn2O4电极为负极，VO2电极为正极，则LiMn2O4电极的电势低于VO2电极的电势，A正确；B．放电时，负极的电极反应为LiMn2O4xe=Li1xMn2O4+xLi+，B正确；C．充电时，阳离子移动向阴极，Li+移向LiMn2O4电极，C错误；D．充电时，VO2电极的电极反应式为LixVO2xe⇌VO2+xe+xLi+，故VO2电极质量减轻，D正确；故选C。24．（2020届河南省焦作市高三第三次模拟）用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯和，其原理如图所示（导电壳内部为纳米铁）。下列说法正确的是A．纳米铁发生还原反应B．正极电极反应式：C2HCl3＋5H＋＋8e－=C2H6＋3Cl－C．导电壳上电极反应式：＋＋14Fe2＋＋14H＋=FeAsS↓＋13Fe3＋＋7H2OD．当电路中有0．4mol电子转移时，就会有11．2L乙烷生成【答案】B【解析】A．据图可知纳米铁生成Fe2+，化合价升高，发生氧化反应，故A错误；B．原电池正极得电子发生还原反应，据图可知在酸性条件下，正极上C2HCl3被还原为乙烷，则电极反应式为：C2HCl3+5H++8e=C2H6+3C1，故B正确；C．据示意图可判断亚铁离子还原AsO3，但该反应并不是发生在导电壳上，而是发生在含SO42的酸性溶液中，导电壳上的反应为铁被氧化成亚铁离子，故C错误；D．根据电极反应式为：C2HCl3+5H++8e=C2H6+3C1，当电路中有0．4mol电子转移时，就会有0．5mol乙烷生成，但未指明温度和压强，不能确定气体的体积，故D错误；故答案为B。25．（2021·山西太原市·高三一模）积极推进污水资源化利用，既可缓解水的供需矛盾，又可减少水污染。采用电解法可以除去工业污水中的CN，原理如图所示。通电前先向含CN的污水中加入适量食盐并调整其pH维持碱性(CN不参与电极反应)。下列说法错误的是A．电源的x极是负极，隔膜1是阳离子交换膜B．电解过程中，阴极区溶液的pH变大C．ClO是电极产物，有关的电极反应式为H2O+Cl2e=ClO+2H+D．当生成2.24L(标准状况)N2时，电路中通过1mol电子【答案】C【详解】A．右侧氯离子放电产生次氯酸根离子，次氯酸根离子氧化CN－生成氮气，右侧电极是阳极，则电源的x极是负极，y极是正极。左侧氢离子放电，产生氢氧化钠，所以钠离子向左侧移动，所以隔膜1是阳离子交换膜，A正确；B．电解过程中，阴极区氢离子放电，产生氢氧化钠，溶液的pH变大，B正确；C．ClO是电极产物，溶液显碱性，有关的电极反应式为2OH－+Cl2e=ClO+H2O，C错误；D．当生成2.24L(标准状况)N2时即0.1mol氮气，根据反应5ClO－+2CN－+H2O＝5Cl－+2CO2↑+N2↑+2OH－，消耗0.5mol次氯酸根离子，氯元素化合价从+1价降低到－1价，得到2个电子，则电路中通过1mol电子，D正确；答案选C。26．（2020届东北三省四市联合模拟）2019年3月，我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池，其原理如图所示。下列说法不正确的是A．放电时B电极反应式为：I2+2e=2IB．放电时电解质储罐中离子总浓度增大C．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜D．充电时，A极增重65g时，C区增加离子数为4NA【答案】C【详解】A．放电时，B电极为正极，I2得到电子生成I，电极反应式为I2+2e=2I，A正确；B．放电时，左侧即负极，电极反应式为Zn2e=Zn2+，所以储罐中的离子总浓度增大，B正确；C．离子交换膜是防止正负极I2、Zn接触发生反应，负极区生成Zn2+、正电荷增加，正极区生成I、负电荷增加，所以Cl通过M膜进入负极区，K+通过N膜进入正极区，所以M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜，C错误；D．充电时，A极反应式Zn2++2e=Zn，A极增重65g转移2mol电子，所以C区增加2molK+、2mo