秘籍10 化学电源-备战2021年高考化学抢分秘籍（全国通用）

备战2021年高考之抢分秘籍 秘籍10 化学电源 1．(2018·浙江11月，17)金属(M)－空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．金属M作电池负极 B．电解质是熔融的MO C．正极的电极反应O2＋4e－＋2H2O===4OH－ D．电池反应2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2 【答案】B 【解析】金属(M)－空气电池中M失电子做负极，故A正确；根据传递M2＋和OH－，可知电解质是熔融的M(OH)2，故B错误；空气得电子做正极，电极反应O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故C正确；电池总反应为2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2，故D正确。 2．室温下，利用下图，可回收酸性废水中低浓度的铜，下列说法错误的是(　　) A．电极2为正极，只发生反应：Cu2＋＋2e－═══Cu B．Y为阴离子交换膜，2室流出的溶液是Na2SO4溶液 C．每8 mol NaOH参加反应，有8 mol电子转移 D．此装置在回收铜的同时还有电流产生 【答案】A 【解析】由图可知，Cu2＋、H＋在电极2被还原，则电极2为正极，电极反应式还有2H＋＋2e－═══H2↑，A错误。电极1上BH转化为B(OH)，电极反应式为BH＋8OH－－8e－═══ B(OH)＋4H2O,1室中Na＋透过X膜向2室迁移，3室中SO透过Y膜向2室迁移，故Y为阴离子交换膜，X为阳离子交换膜，2室中流出Na2SO4溶液，B正确；由负极反应式可知，消耗8 mol NaOH时，转移8 mol电子，C正确；该装置形成原电池，在回收铜的同时，有电流产生，D正确。 1．原电池的构成及工作原理 2．原电池装置中盐桥和离子交换膜的作用 （1）盐桥的作用 原电池装置中盐桥连接两个“半电池装置”，其中盐桥的作用有三种：a.隔绝正负极反应物，避免直接接触，导致电流不稳定；b.通过离子的定向移动，构成闭合回路；c.平衡电极区的电荷。 （2）离子交换膜作用 离子交换膜可看作“盐桥”的变式应用。离子交换膜是一种选择性透过膜，允许相应离子通过，离子迁移方向遵循电池中离子迁移方向。 3．(2019·全国卷Ⅰ)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误的是(　　) A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2＋2MV2＋═══2H＋＋2MV＋ C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3 D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 【答案】B 【解析】由题图和题意知，电池总反应是3H2＋N2═══2NH3。该合成氨反应在常温下进行，并形成原电池产生电能，反应不需要高温、高压和催化剂，A正确；观察题图知，左边电极发生氧化反应MV＋－e－═══MV2＋，为负极，不是阴极，B错误；正极区N2在固氮酶作用下发生还原反应生成NH3，C正确；电池工作时，H＋通过交换膜，由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移，D正确。 4．我国某科研机构研究表明，利用K2Cr2O7可实现含苯酚废水的有效处理，其工作原理如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．N为该电池的负极 B．该电池可以在高温下使用 C．一段时间后，中间室中NaCl溶液的浓度减小 D．M的电极反应式为：C6H5OH＋28e－＋11H2O═══6CO2＋28H＋ 【答案】C 【解析】由图中信息可知，N电极上Cr2O被还原生成Cr(OH)3，则N电极是正极，A错误；该电池内部有微生物参与，不能在高温下使用，B错误；左室产生H＋由阳离子交换膜进入中间室，右室产生OH－由阴离子交换膜进入中间室，H＋＋OH－═══H2O，中间室中NaCl溶液的浓度减小，C正确；M极是负极，发生氧化反应生成CO2，电极反应式应为C6H5OH＋11H2O－28e－═══6CO2＋28H＋，D错误。 燃料电池 燃料电池(以CH3OH燃料电池为例，体会不同介质对电极反应的影响) 酸性 燃料 电池 H＋ 总反应：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O 正极 O2＋4e－＋4H＋===2H2O 负极 CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋ 碱性 燃料 电池 OH－ 总反应：2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O 正极 O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 负极 CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O 熔融碳 酸盐燃 料电池 CO 总反应：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O 正极 O2＋4e－＋2CO2===2CO 负极 CH3OH－6e－＋3CO===4CO2↑＋2H2O 固态氧 化物燃