A．金屬M(fèi)作電池負(fù)極
B．電解質(zhì)是熔融的MO
C．正極電極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．電池總反應(yīng)式：2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2
2．(2024年1月·九省聯(lián)考江西卷)水系Zn-CO2電池在碳循環(huán)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。該電池的示意圖如圖，其中雙極膜在工作時(shí)催化H2O解離為H＋和OH－，并在直流電場(chǎng)的作用下分別向兩極遷移。下列說法正確的是( )
A．放電時(shí)，Zn電極為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．充電時(shí)，OH－從Zn電極通過雙極膜到達(dá)催化電極發(fā)生反應(yīng)
C．放電時(shí)，催化電極上的反應(yīng)為
CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O
D．充電時(shí)，Zn電極上的反應(yīng)為Zn2＋＋2e－===Zn
3．(2024·成都高三模擬)催化劑Ag@AgBr/mp-TiO2可以光降解2-萘酚，將其處理成無害物，裝置如圖。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．該裝置將光能和化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B．工作時(shí)，負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：－46e－＋23O2－===10CO2↑＋4H2O
C．工作時(shí)，O2－從正極遷移到負(fù)極
D．b極電勢(shì)高于a極
4．二氧化硫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合，原理如圖所示。下列說法不正確的是( )
A．該電池放電時(shí)質(zhì)子從Pt2電極經(jīng)內(nèi)電路移向Pt1電極
B．Pt1電極附近發(fā)生的反應(yīng)為
SO2＋2H2O－2e－===SOeq \\al(2－,4)＋4H＋
C．Pt2電極附近發(fā)生的反應(yīng)為
O2＋4H＋＋4e－===2H2O
D．相同條件下，放電過程中消耗SO2和O2的體積比為2∶1
5．(2024·晉中模擬)沉積物微生物燃料電池(SMFC)可以將沉積物中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)加速沉積物中污染物的去除，用SMFC處理含硫廢水的工作原理如圖所示，酸性增強(qiáng)不利于菌落存活。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．碳棒b電勢(shì)比碳棒a電勢(shì)低
B．碳棒a附近酸性增強(qiáng)
C．碳棒b存在電極反應(yīng)：
S－6e－＋4H2O===SOeq \\al(2－,4)＋8H＋
D．工作一段時(shí)間后，電池效率降低
6．一種釕(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽能電池的原理及電池中發(fā)生的主要物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化如圖所示，下列說法不正確的是( )
A．X極為電池的負(fù)極
B．電池工作時(shí)，光能轉(zhuǎn)化為電能
C．電池工作時(shí)，Y極上發(fā)生還原反應(yīng)
D．電池的電解質(zhì)溶液中I－和Ieq \\al(－,3)的濃度不斷減少
7．車用尿素的學(xué)名是柴油機(jī)尾氣處理液，是一種無色、透明、清澈的液體，用于還原氮氧化合物。目前使用的車用尿素溶液一般由32.5%的高純尿素和67.5%的去離子水組成。某學(xué)習(xí)小組利用圖示裝置探究車用尿素對(duì)尾氣中氮的氧化物的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是( )
A．a(chǎn)極為電源的正極
B．電子從a極經(jīng)固體電解質(zhì)流向b極
C．該裝置工作時(shí)，NO2 在b極上的電極反應(yīng)式為2NO2＋8e－===4O2－＋N2
D．若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1 ml電子，則b極生成5.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)N2
8．(2024·日照聯(lián)考)一種利用烴(CxHy)來消除氮氧化物污染的工作原理如圖所示，裝置中的電極均為惰性電極，兩側(cè)電解質(zhì)為同濃度的鹽酸。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．通入NO2的電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．若使用的烴為C2H6，則通入C2H6的電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為
C2H6＋4H2O－14e－===2CO2＋14H＋
C．裝置中轉(zhuǎn)移0.4 ml電子時(shí)，有0.4NA個(gè)H＋通過質(zhì)子交換膜
D．裝置工作一段時(shí)間后，兩側(cè)電極室中溶液的pH不變
9．(2023·韶關(guān)二模)我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種表面鋰摻雜的錫納米粒子催化劑s-SnLi，可實(shí)現(xiàn)安培級(jí)CO2電合成甲酸鹽，同時(shí)釋放電能，實(shí)驗(yàn)原理如圖所示。下列說法不正確的是( )
A．放電時(shí)，正極周圍pH升高
B．充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為
[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－
C．使用催化劑Sn或者s-SnLi均能有效減少副產(chǎn)物CO的生成
D．使用Sn催化劑，中間產(chǎn)物更不穩(wěn)定
10．中科院董紹俊課題組將二氧化錳和生物質(zhì)置于一個(gè)由濾紙制成的折紙通道內(nèi)形成電池，如圖所示，該電池可將可樂(pH＝2.5)中的葡萄糖作為燃料獲得能量。下列說法正確的是( )
A．a(chǎn)極為正極
B．隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行，負(fù)極區(qū)的pH不斷增大
C．b極的電極反應(yīng)式為
MnO2＋2H2O＋2e－===Mn2＋＋4OH－
D．每消耗0.01 ml葡萄糖，電路中轉(zhuǎn)移0.02 ml電子
11．(2023·寧夏石嘴山模擬)我國研發(fā)了一種治理有機(jī)物污水的技術(shù)，通過膜電池除去廢水中的乙酸鈉和氯苯酚，其工作原理如圖所示，下列說法正確的是( )
A．B極為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．微生物膜的作用主要是提高B極的導(dǎo)電性
C．A極電極反應(yīng)式為＋H＋＋2e－===Cl－＋
D．當(dāng)除去0.1 ml CH3COO－時(shí)，有0.4 ml H＋通過質(zhì)子交換膜從A極移向B極
課時(shí)檢測(cè)(四十四)
1．B 金屬(M)—空氣電池中：M→M2＋，金屬M(fèi)作電池負(fù)極，故A正確；根據(jù)電解質(zhì)中M2＋和OH－發(fā)生定向移動(dòng)可知電解質(zhì)是熔融的M(OH)2，故B錯(cuò)誤；通入空氣的電極為正極，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故C正確；負(fù)極電極反應(yīng)式為M－2e－===M2＋，則電池總反應(yīng)式為2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2，故D正確。
2．C 由圖知，該電池在放電時(shí)，Zn作負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)eq \\al(2－,4)，催化電極作為正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，充電時(shí)，Zn作為陰極，雙極膜在工作時(shí)催化H2O解離為H＋和OH－，氫離子移向陰極，電極反應(yīng)式為Zn(OH)eq \\al(2－,4)＋4H＋＋2e－===Zn＋4H2O，催化電極為陽極，雙極膜在工作時(shí)催化H2O解離為H＋和OH－，氫氧根移向陽極，電極反應(yīng)式為CO＋2OH－－2e－===CO2＋H2O，據(jù)此回答。由分析知，放電時(shí)，Zn電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；充電時(shí)，OH－從雙極膜向催化電極移動(dòng)，并發(fā)生反應(yīng)，B錯(cuò)誤；放電時(shí)，催化電極上的反應(yīng)為CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，C正確；充電時(shí)，Zn電極上的反應(yīng)為Zn(OH)eq \\al(2－,4)＋4H＋＋2e－===Zn＋4H2O，D錯(cuò)誤。
3．D 該裝置為原電池，a極：O2→O2－，氧元素化合價(jià)降低得電子，故a極為正極，b極為負(fù)極，a極電勢(shì)高于b極，D錯(cuò)誤。
4．A 放電時(shí)為原電池，質(zhì)子向正極移動(dòng)，Pt1電極：SO2→H2SO4發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極，則該電池放電時(shí)質(zhì)子從Pt1電極移向Pt2電極，A錯(cuò)誤；Pt1電極為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：SO2＋2H2O－2e－===SOeq \\al(2－,4)＋4H＋，硫酸應(yīng)拆為離子形式，B正確；Pt2電極為正極，電解質(zhì)溶液呈酸性，故電極反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C正確；根據(jù)正、負(fù)極電極反應(yīng)可知，相同條件下，放電過程中消耗SO2和O2的體積比為2∶1，D正確。
5．B 光合菌產(chǎn)生的O2得電子結(jié)合H＋生成H2O，碳棒a為正極，F(xiàn)eSx在硫氧化菌的作用下被氧化為S，S在硫氧化菌的作用下被氧化為SOeq \\al(2－,4)，碳棒b為負(fù)極，正極的電勢(shì)高于負(fù)極，A正確；碳棒a為正極，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，酸性減弱，B錯(cuò)誤；根據(jù)圖示，碳棒b存在電極反應(yīng)：S－6e－＋4H2O===SOeq \\al(2－,4)＋8H＋，C正確；酸性增強(qiáng)不利于菌落存活，負(fù)極失電子發(fā)生的氧化反應(yīng)會(huì)減慢，故工作一段時(shí)間后，電池效率降低，D正確。
6．D 由題圖中電子的移動(dòng)方向可知，電極X為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極Y為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A、C正確；電池工作時(shí)，光能轉(zhuǎn)化為電能，B正確；由題圖可知，電池放電過程中，Ieq \\al(－,3)和I－相互轉(zhuǎn)化，RuⅡ、RuⅡ*、RuⅢ間循環(huán)轉(zhuǎn)化，所有化學(xué)物質(zhì)都沒有被損耗，D錯(cuò)誤。
7．C a極：H2→H2O、CO→CO2發(fā)生氧化反應(yīng)，b極：NO→N2、NO2→N2發(fā)生還原反應(yīng)，則a極為電源的負(fù)極，b極為電源的正極，電子從a極經(jīng)導(dǎo)線流向b極，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；根據(jù)題圖信息得出NO2在b極上的電極反應(yīng)式為2NO2＋8e－===4O2－＋N2，故C正確；反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1 ml 電子時(shí)，若全為NO2參與電極反應(yīng)，根據(jù)2NO2＋8e－===4O2－＋N2知，生成N2的體積為2.8 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，若全為NO參與電極反應(yīng)，根據(jù)2NO＋4e－===2O2－＋N2知，生成N2的體積為5.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，故D錯(cuò)誤。
8．D 通入NO2的電極上NO2轉(zhuǎn)化為N2，發(fā)生還原反應(yīng)，該電極為正極，A項(xiàng)正確；若使用的烴為C2H6，C2H6轉(zhuǎn)化為CO2，結(jié)合電解質(zhì)溶液顯酸性，可知通入C2H6的電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為C2H6＋4H2O－14e－===2CO2＋14H＋，B項(xiàng)正確；為平衡電荷，裝置中轉(zhuǎn)移0.4 ml電子時(shí)，有0.4NA 個(gè)H＋通過質(zhì)子交換膜，C項(xiàng)正確；結(jié)合B項(xiàng)中負(fù)極反應(yīng)和正極反應(yīng)：2NO2＋8e－＋8H＋===N2＋4H2O知，裝置工作一段時(shí)間后，左室中溶液pH增大，右室中溶液pH減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
9．D 根據(jù)題干圖示信息可知，放電時(shí)，Zn電極作負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，另一電極為正極，電極反應(yīng)為CO2＋2e－＋H2O===OH－＋HCOO－，故正極周圍pH升高，A正確；充電時(shí)，Zn電極為陰極，電極反應(yīng)為[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－，另一電極為陽極，電極反應(yīng)為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，B正確；由題干圖示信息可知，使用催化劑Sn或者s-SnLi時(shí)，生成CO的活化能均高于生成HCOOH的活化能，故均能有效減少副產(chǎn)物CO的生成，C正確；由題干圖示信息可知，使用s-SnLi催化劑時(shí)的中間產(chǎn)物具有的總能量比使用Sn催化劑時(shí)的中間產(chǎn)物的總能量高，能量越高越不穩(wěn)定，故使用s-SnLi催化劑時(shí)的中間產(chǎn)物更不穩(wěn)定，D錯(cuò)誤。
10．D 由題圖可知，a極上C6H12O6轉(zhuǎn)化成C6H10O6，碳元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，b極上二氧化錳發(fā)生還原反應(yīng)生成Mn2＋，a極為負(fù)極，b極為正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；依題意知，負(fù)極的電極反應(yīng)式為C6H12O6－2e－===C6H10O6＋2H＋，負(fù)極區(qū)的pH不斷減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；b極為正極，電極反應(yīng)為MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由負(fù)極的電極反應(yīng)式知，每消耗0.01 ml葡萄糖，電路中轉(zhuǎn)移0.02 ml電子，D項(xiàng)正確。
11．C A極：→，發(fā)生得氫的還原反應(yīng)，則A極為電池的正極，B極為電池的負(fù)極；A極電極反應(yīng)式為＋H＋＋2e－===Cl－＋，B極電極反應(yīng)式為CH3COO－－8e－＋4H2O===2HCOeq \\al(－,3)＋9H＋，A錯(cuò)誤，C正確。微生物膜主要作催化劑，催化反應(yīng)的進(jìn)行，B錯(cuò)誤。由B極電極反應(yīng)式可知，當(dāng)除去0.1 ml CH3COO－時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.8 ml，故有0.8 ml H＋通過質(zhì)子交換膜從B極移向A極，D錯(cuò)誤。

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