增分微练(七) 新型化学电源 离子交换膜的应用-【赢在微点】2024高考化学大一轮复习顶层设计核心微练word（新教材新高考）不定项

增分微练(七)　新型化学电源　离子交换膜的应用 一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。 1.(2023·惠州一调)一种微生物燃料电池如图所示,下列关于该电池说法正确的是 (　　) A.a电极是该电池的正极 B.电池工作时,电流由a电极沿导线流向b电极 C.b电极上发生还原反应 D.H+由右室通过质子交换膜进入左室 解析　a电极上,苯酚转化为CO2,C元素的化合价升高,发生氧化反应,故a电极是该电池的负极,A项错误;a电极为负极,b电极为正极,则电池工作时,电流由b电极沿导线流向a电极,B项错误;b电极上,N转化为N2,N元素化合价降低,发生还原反应,C项正确;阳离子向原电池正极移动,b电极为正极,故H+由左室通过质子交换膜进入右室,D项错误。 答案　C 2.中国科学院研发了一种新型钾电池,有望成为锂电池的替代品。该电池的电解质为CF3SO3K溶液,其简要组成如图所示。电池放电时的总反应为2KC14H10+xMnFe(CN)62K1-xC14H10+xK2MnFe(CN)6。则下列说法正确的是 (　　) A.放电时,电子从电极A经过CF3SO3K溶液流向电极B B.充电时,电极A质量增加,电极B质量减少 C.放电时,CF3SO3K溶液的浓度变大 D.充电时,阳极反应为K2MnFe(CN)6-2e-2K++MnFe(CN)6 解析　放电时,KC14H10失电子为负极,负极(B极)反应式为2KC14H10-2xe-2K1-xC14H10+2xK+,MnFe(CN)6得到电子为正极,正极(A极)电极反应式为xMnFe(CN)6+2xK++2xe-xK2MnFe(CN)6,充电时,正极与外接电源的正极相连为阳极,负极与外接电源负极相连为阴极。放电时电子不可能经过电解质溶液,故A项错误;充电时总反应为2K1-xC14H10+xK2MnFe(CN)62KC14H10+xMnFe(CN)6,则电极A的质量减少,电极B的质量增加,故B项错误;该电池的电解质为CF3SO3K溶液,放电时,CF3SO3K溶液不参与电极反应,所以CF3SO3K溶液的浓度不发生变化,故C项错误;充电时,阳极上K2MnFe(CN)6失电子,电极反应式为K2MnFe(CN)6-2e-2K++MnFe(CN)6,故D项正确。 答案　D 3.纳米Fe2O3在常压电化学法合成氨过程中起催化作用。该电解装置如图所示。已知熔融NaOH—KOH为电解液,Fe2O3在发生反应时生成中间体Fe。下列说法正确的是 (　　) A.惰性电极Ⅱ是电解池的阴极,发生还原反应 B.产生2.24 L O2时,转移的电子数为0.4NA C.惰性电极Ⅰ的电极反应:Fe2O3+3H2O-6e-2Fe+6OH- D.生成氨气的反应:2Fe+N2+3H2OFe2O3+2NH3 解析　根据题给图像可知,电极Ⅰ生成NH3,故为阴极,电极Ⅱ生成氧气,故为阳极。而纳米Fe2O3在常压电化学法合成氨过程中起催化作用,Fe2O3在阴极发生反应生成中间体Fe,则意味着铁先生成,后又消耗,而Fe2O3先消耗,又生成,故电极Ⅰ上Fe2O3先放电生成Fe,后Fe又将N2还原为NH3,故电极Ⅰ的反应为Fe2O3+3H2O+6e-2Fe+6OH-,2Fe+N2+3H2OFe2O3+2NH3;电极Ⅱ的反应为4OH--4e-2H2O+O2↑。电极Ⅱ生成氧气,故为阳极,发生氧化反应,故A项错误;氧气所处的状态不明确,故其物质的量无法计算,则转移的电子数无法计算,故B项错误;电极Ⅰ上首先Fe2O3得电子生成Fe单质,由于是碱性环境,故反应为Fe2O3+3H2O+6e-2Fe+6OH-,故C项错误;电极Ⅰ上首先Fe2O3得电子生成Fe单质:Fe2O3+3H2O+6e-2Fe+6OH-,后来生成的铁单质将氮气还原为氨气,铁又被氧化为Fe2O3:2Fe+N2+3H2OFe2O3+2NH3,故生成氨气的反应为2Fe+N2+3H2OFe2O3+2NH3,故D项正确。 答案　D 4.我国科研团队成功研究出高比能量、低成本的钠离子二次电池,其工作原理如图所示。已知电池反应:Na1-xMnO2+NaxCnNaMnO2+nC。下列说法错误的是 (　　) A.电池放电过程中,NaMnO2/Al上的电势高于石墨烯/Al上的电势 B.电池放电时,正极发生反应:Na1-xMnO2+xNa++xe-NaMnO2 C.电池充电时,外接电源的负极连接NaMnO2/Al电极 D.电池充电时,Na+由NaMnO2/Al电极移向石墨烯/Al电极 解析　该电池中,石墨烯/Al为负极,NaMnO2/Al为正极,则NaMnO2/Al上的电势高于石墨烯/Al上的电势,故A项正确;NaMnO2/Al为正极,正极上Na1-xMnO2发生得电子的还原反应生成NaMnO2,电极反应为Na1-