2026年高考化学三轮冲刺新题刷分15 复杂的新型电化学装置
2026-03-18
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.79 MB |
| 发布时间 | 2026-03-18 |
| 更新时间 | 2026-03-25 |
| 作者 | qcszzyy |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56881143.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026高考三轮冲刺新题刷分15 复杂的新型电化学装置
一.刷题秘诀
1.离子交换膜
2.电化学串联装置
(1)两类串联装置
有外接电源,两烧杯均为电解池,且串联电解,导线上转移的电子、通过的电流相等
无外接电源,二者必有一个装置是原电池(相当于发电装置),为电解装置提供电能,其中两个电极活动性差异大者为原电池装置,即左侧为原电池装置,右侧为电解池装置
(2)串联装置的解题流程
二.新题快练
题组一 基础保分题
1.(江西赣州市2026年高三下学期摸底考试化学试卷)用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水,同时还可以淡化海水。下列说法错误的是
A.交换膜Ⅰ为阴离子交换膜
B.电池工作一段时间后,右室溶液的pH增大
C.a极电极反应式:
D.若将含有的废水完全处理,可除去NaCl的质量为292.5g
2.(25-26高三下·重庆·月考)电化学传感器是将环境中浓度转变为电信号的装置,工作原理如图所示。已知在测定含量过程中,电解质溶液的质量保持不变。一定时间内,若通过传感器的待测气体为22.4 L(标准状况),某电极增重了1.6 g。下列说法错误的是
A.甲电极的电极反应为 B.乙电极的电势高于甲电极的电势
C.反应过程中转移的物质的量为0.2 mol D.待测气体中氧气的体积分数为
3.(2026·安徽淮北·一模)“甲醛-硝酸盐”原电池装置如图,该系统可将废弃物增值反应为高附加值产品并产生电能。下列说法错误的是
A.M电极为负极 B.离子交换膜为阳离子交换膜
C.理论上每转移2 mol电子,生成 D.M电极反应为
4.(25-26高三下·黑龙江哈尔滨·开学考试)通过电化学方法制备,进而由与反应合成。为提高电流利用效率,某小组设计电化学合成示意图如下,已知氧化性:。下列说法错误的是
A.电极A的电势高于电极B
B.电极B连接电源负极
C.电解液中可以用氢溴酸代替
D.原料足量的情况下,理论上电路中转移可得到0.1 mol
5.(2026·河北沧州·一模)我国科研团队报道了一种溴化物介导无膜电合成EC()的新策略,该方法以和水为原料可完成EC的制备,工作原理示意图如图所示。下列说法正确的是
A.泡沫镍电极上的电势高于Ti@电极上的电势
B.阴极反应式为
C.该装置工作时,混合溶液的pH减小
D.若生成1 mol EC,理论上电解池消耗
6.(2026·山西朔州·一模)一种无膜电合成碳酸乙烯酯()的工作原理如图。下列说法错误的是
A.电子移动方向为“二氧化铱电极→电源→镍电极”
B.反应前后的物质的量不变
C.反应Ⅰ为
D.反应后溶液的pH增大
7.(2026·重庆·二模)采用电化学-化学串联催化策略可将高选择性的合成,装置如图所示。下列说法错误的是
A.a应与电源的正极相连
B.阴极的电极反应式为
C.理论上,电解池左室产生的
D.反应器中发生反应,
8.(25-26高三下·河南郑州·月考)科学家设计了一种能产生羟基自由基()的原电池—电解池组合装置,能将苯酚氧化为和,实现发电、环保二位一体,其工作原理如图所示(微生物在强酸性条件下,活性会减弱)。下列说法正确的是
A.左池为电解池右池为原电池
B.d极电极反应:H2O - e- = OH + H+
C.当电路转移28mol电子,该组合装置最多消耗苯酚的物质的量为1mol
D.若M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,可防止b极区酸性增强,电池效能减弱
9.(2026·四川绵阳·二模)MEC是一种微生物电化学装置,可以实现将有机废弃物有效转化为清洁能源。不仅促进了废弃物的资源化利用,还为实现绿色能源供给提供了新路径。其反应原理如图所示,下列说法正确的是
A.a端的电势低于b端
B.阴极反应:
C.当a端产生44.8 L(标准状况)时,理论上装置中有穿过质子交换膜
D.电解过程中a、b两电极产生气体的物质的量之比为1:2
10.(2026·福建泉州·一模)我国科研工作者采用配对电解体系将工业废气中的转化为单质硫,并与二醇反应高效构建五元、六元及七元环状亚硫酸酯,实现资源的可持续利用。例如,与乙二醇反应制备的原理如图。下列说法错误的是
A.石墨为阳极,发生氧化反应
B.总反应方程式为:SO2+HOCH2CH2OHH2O+
C.若消耗0.5 mol乙二醇,理论上交换膜中通过的离子数为
D.若与反应,可制得
题组二 能力提升题
11.(25-26高三上·江苏苏州·期末)利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是
A.隔膜为阳离子交换膜
B.甲室中电极反应为:
C.电池工作过程中,两电极质量均减轻
D.其他条件不变,若扩散到乙室将增大电流强度
12.(25-26高三下·安徽阜阳·开学考试)锂-空气电池具有很高的能量密度(11680 wh·kg-1),接近燃油的能量密度,且对环境友好,其工作原理示意图如下:
下列有关该电池的说法正确的是
A.a中的隔膜为阳离子交换膜
B.充电时,b中Li+从左向右移动
C.放电时,a和b两装置中的正极反应相同
D.装置中含Li+的有机电解液可以用水代替,Li电极也可以用Mg、Al代替
13.(2026·甘肃·一模)一种新型低成本、高性能的光可充电水系钠离子电池的装置如下图所示。充电时,光照嵌入电解液中的电极产生电子和空穴,驱动两极完成反应;放电原理与传统钠离子电池相同。下列说法错误的是
A.充电效率与光照产生的电子和空穴的数目有关
B.充电时电极上发生的反应为
C.放电时电路每转移,理论上极室中溶液的质量减少
D.放电时需闭合a、打开b,同时对电极做避光处理
14.(2026·山西运城·一模)某科研小组以硝基苯为原料电催化合成的装置如图所示,M电极和N电极为覆盖催化剂的惰性电极,装置工作时定时将N电极室溶液转移至M电极室。下列说法错误的是
A.装置工作时,N电极为阴极,得电子被还原
B.装置工作时,M电极的电极反应为2-4e-+4OH-+4H2O
C.若起始时M极室和N极室中KOH浓度相等,工作一段时间后,N极室溶液的pH<M极室溶液的pH
D.转移相同电量,M电极消耗的大于N电极产生的
15.(2026·山东淄博·一模)用双极膜电渗析法除去卤水中的装置如图,双极膜中解离出的、在电场作用下向两极迁移。已知。下列说法正确的是
A.Pt电极连接电源的负极
B.X膜为阴离子交换膜
C.Ⅰ室每生成1 mol气体,Ⅱ室最多生成2 mol
D.石墨电极区每生成40 g NaOH,双极膜内共有18 g 被解离
16.(2026·山东日照·一模)科研人员以间硝基甲苯为原料,用惰性电极电解合成间氨基苯甲酸的原理如图所示。下列说法错误的是
A.电极电势:
B.槽内氧化的电极反应为
C.每1mol间硝基甲苯合成1mol间氨基苯甲酸,有8mol由N极移向M极
D.槽外还原反应为+ 6Ti3++4H2O +6TiO2++6H+
17.(2026·安徽·模拟预测)一种通过催化合成氨及联合氨燃料电池的装置如图,在光照作用下光催化剂被激发产生电子()和空穴()。下列说法错误的是
A.X极的电极反应式:
B.光催化剂表面发生反应:
C.电池中向Y极移动
D.每产生11.2L(标准状况),光催化装置生成
18.(2026·陕西西安·模拟预测)为回收尿液中氮资源(真实尿液中的氮以NH3计,放电时先放电)并减少水体富营养化,其三腔室电解系统处理尿液的原理如图所示:
下列叙述错误的是
A.M极为阳极
B.电势:M极高于N极
C.极的电极反应式为,生成的将转化为NH3
D.当外电路中转移1 mol电子时,理论上M极所在腔室中电解液的质量减少26 g
19.(2026·广东汕头·一模)实验室利用模拟“海水河水”浓差电池(浓差电池是利用同一物质的浓度差产生电势的一种装置,其原理是高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类特殊原电池)电解制备的装置如图所示,维持电流强度为(相当于每秒通过电子)进行电解,其中、均为复合电极(不考虑溶解氧的影响)。下列说法正确的是
A.膜a和膜b均为阴离子交换膜
B.电极反应为:
C.电解一段时间后,石墨电极区溶液减小
D.若电解,理论上制备的的质量为
20.(2026·陕西西安·模拟预测)利用温室气体实现有机物转化是环境治理和提高产能的重要研究。现有光电转化装置如图甲所示,在不同电压下进行光照电解实验,不同有机产物的法拉第效率()随电压变化如图乙所示。
已知:,其中,,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。下列说法错误的是
A.N极电势高于M极
B.装置中的交换膜为质子交换膜
C.的电极反应式为
D.在电压为条件下,生成的和的物质的量之比为,则生成的法拉第效率m为
参考答案与解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
C
D
D
D
C
B
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
A
C
C
B
C
C
C
D
C
1.D
【分析】如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水,在a极,失去电子,被氧化为和,为负极,电极反应式为,则b极为正极,得电子被还原为,电极反应式为,海水中的阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动,阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动,据此回答:
【详解】A.a电极失去电子,附近负电荷减少,为了淡化海水,阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动,A正确;
B.由分析可知,b为正极,电极反应式为,则消耗氢离子,pH增大,B正确;
C.由分析可知,a极电极反应式为,C正确;
D.26g的物质的量为1mol,根据a电极反应式可知,消耗1mol时转移5mol电子,根据电荷守恒可知,可同时处理5molNaCl,其质量为292.5g,但是海水中还含有等杂质离子,故除去的质量小于292.5g,D错误;
故答案选D。
2.A
【详解】A.根据装置图分析可知,该装置为原电池,通入氧气的一极为正极,乙电极即Pt电极为正极,甲电极Pb为负极,则甲电极反应为,A错误;
B.乙为正极,甲为负极,乙电极的电势高于甲电极的电势,B正确;
C.Pb电极为负极,电极反应为,转移2 mol 电子时,结合2 mol 氢氧根离子,电极质量增重16 g,该电极增重的质量为1.6 g,则反应过程中转移OH-的物质的量为0.2 mol,C正确;
D.根据选项C的分析可知,转移电子物质的量为0.2 mol,正极电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-,标准状况下消耗氧气的体积为,故氧气的体积分数为,D正确;
故答案选A。
3.C
【分析】由图可知,M电极上甲醛被氧化为甲酸根,碳元素化合价从0升至+2,发生氧化反应,M电极为负极,N电极上硝酸根被还原为氨气,氮元素化合价从+5降至-3,发生还原反应,N电极为正极。
【详解】A.由分析可知,M电极为负极,A正确;
B.M电极产物为HCOO-,为防止移向负极使产物不纯,故使用阳离子交换膜,B正确;
C.没有明确所处的状态,无法计算NH3的体积,C错误;
D.M电极上甲醛被氧化为甲酸根,碳元素化合价从0升至+2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:,D正确;
故答案选C。
4.D
【详解】A.有图可知,该装置为电解池,电极A发生氧化反应为阳极,电极B发生还原反应为阴极,故电极A的电势高于电极B,A正确;
B.电极B为阴极,连接电源负极,B正确;
C.溴离子起导电作用,又可在电极A放电,故电解液中可以用氢溴酸代替,C正确;
D.理论上电路中转移可得到0.1 mol Br2,但由,生成的也可将溴离子氧化为Br2,所以生成的Br2物质的量大于0.1 mol,即得到的大于0.1 mol,D错误;
故答案选D。
5.D
【详解】A.由信息可知,Ti@作阳极,泡沫镍电极作阴极,阳极上的电势高于阴极上的电势,A错误;
B.阴极上在酸性介质中得电子生成乙烯,电极反应式为,B错误;
C.电解池中制备EC的总反应为,反应过程中生成水,且消耗HBr,HBr的浓度减小,混合溶液的pH增大,C错误;
D.由总反应化学方程式可知,生成1 mol EC的同时消耗,D正确。
故选D。
6.D
【分析】根据图中信息可知,二氧化铱电极发生氧化反应,故二氧化铱电极为阳极,镍电极发生还原反应,故镍电极为阴极,即可判断电源a极为正极、电源b极为负极,据此解答。
【详解】A.由分析可知,二氧化铱电极为阳极,镍电极为阴极,故电子移动方向为“二氧化铱电极→电源→镍电极”,A不符合题意;
B.根据图示,从整个反应过程来看,在电极a转化为后,又经反应I、Ⅱ等量产生,故反应前后的物质的量不变,B不符合题意;
C.根据图示可知,反应I为,C不符合题意;
D.阳极区总反应方程式为,反应生成,导致阳极区pH减小,阴极反应为,反应生成,导致阴极区pH增大,综合来看,产生的和物质的量相同,溶液总的pH不变,D符合题意;
故答案选D。
7.C
【分析】该装置为电解池,在b极被还原为,因此b是阴极,a是阳极,据此分析选项:
【详解】A.电解池中阳极连接电源正极,a为阳极,因此a应与电源正极相连,A正确;
B.阴极得电子生成,配平后电极反应,电荷、原子均守恒,B正确;
C.左室(阳极a)中,放电生成,生成的与反应放出,总阳极反应为:,因此,不是,C错误;
D.反应器通入和,出口产物为、,对应题给两步反应,D正确;
答案选C。
8.B
【分析】根据a极区转化为,Cr元素化合价从+6降低到+3,发生还原反应,可推测a电极为正极,则b电极为负极,即c为阴极,d为阳极,据此解答。
【详解】A.左池是原电池,右池是电解池,A错误;
B.是电解池阳极,失电子生成羟基自由基,电极反应为,符合图中产物,B正确;
C.被氧化为,共失去电子,负极电极反应式为,电路转移电子时,原电池的极消耗苯酚;同时电解池生成,又会氧化苯酚,总消耗为,C错误;
D.(负极)反应生成大量,正电荷累积,若为阴离子交换膜,只有阴离子进入区,无法移出,会导致极区酸性不断增强,微生物活性减弱,电池效能降低。实际应为阳离子交换膜、为阴离子交换膜,才能平衡电荷,防止酸性增强,D错误;
答案选B。
9.D
【详解】A.a电极发生的反应为,所以a电极为阳极,则b电极为阴极,所以a端电势高于b端,A错误;
B.阴极室电解质为溶液,所以阴极反应为,B错误;
C.标况下当a端产生44.8 L即时,转移,根据电极反应式可知,为了使阴极室溶液呈电中性,理论上装置中有穿过质子交换膜,C错误;
D.根据电极反应可知,,所以a、b两电极产生气体的物质的量之比为1:2,D正确;
故选D。
10.D
【分析】右侧Pt电极上,转化为,从价降为价,得电子发生还原反应,因此Pt为阴极;则左侧石墨为阳极,据此解答。
【详解】A.根据分析左侧石墨为阳极,阳极失电子发生氧化反应,A正确;
B.总反应为与乙二醇反应生成环状亚硫酸酯和水,反应为,原子守恒、产物正确,B正确;
C.左侧电极反应为:,1mol乙二醇反应转移电子,因此乙二醇对应转移电子;质子交换膜中,每转移电子有通过,因此通过交换膜的离子数为,C正确;
D.反应物二醇为,两个羟基分别在1号、3号碳上,成环时环骨架共6个原子,为六元环,且只连有1个甲基,正确的结构应为,D错误;
故选D。
11.B
【分析】甲室加入氨水后,Cu失去电子与发生络合反应,为负极,电极反应式为;乙室Cu为正极,溶液中在正极得电子生成Cu,电极反应式为。
【详解】A.由分析可知,电池工作时,甲室产生阳离子,为维持溶液电中性,乙室的需向甲室迁移,因此隔膜应为阴离子交换膜,A错误;
B.由分析可知,甲室中电极反应式为,B正确;
C.甲室(负极)Cu失去电子溶解,质量减轻,乙室(正极)得电子析出Cu,质量增加,C错误;
D.扩散到乙室后,会与乙室的络合,降低溶液中浓度,导致正极得电子的速率减慢,电流强度减小,D错误;
故答案选B。
12.A
【分析】根据a、b两种锂-空气电池的结构可知,左侧金属锂电极为电池的负极,右侧通空气的电极为电池的正极。放电时,a中的锂电极的电极反应为Li-e-=Li+,多孔碳电极的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,b中锂电极的电极反应为Li-e-=Li+,多孔碳电极的电极反应为O2+4e-+4Li+=2Li2O。
【详解】A.放电时,a中负极生成的Li+移向正极,与正极生成的OH-反应生成LiOH,故a中的隔膜为阳离子交换膜,A项正确;
B.充电时,b中的Li电极作阴极,多孔碳电极作阳极,Li+从右向左移动,B项错误;
C.根据上述分析,放电时,a和b两个装置中的正极反应不相同,C项错误;
D.Li单质非常活泼,可以与水反应,因此含Li+的有机电解液不能用水代替,D项错误;
答案选A。
13.C
【分析】充电时,光照产生电子,电子从右侧电极流出,经外电路流向左侧极,因此充电时为阴极、为阳极,放电时为负极、为正极。
【详解】A.充电反应由光照产生的电子和空穴驱动,产生的电子、空穴数目越多,反应越充分,充电效率越高,因此充电效率和二者数目有关,A正确;
B.充电时为阴极,得电子化合价降低,生成,电极反应为,B正确;
C.放电时,N极为正极,电路中每转移0.1 mol e-,会有0.1 mol Na+从M极室迁入N极室,使溶液质量增加2.3 g,同时,N极作为正极发生还原反应,会消耗电解质溶液中的阳离子,若消耗的是0.1 mol Na+,则溶液质量减少2.3 g,综合来看,N极室溶液的总质量理论上不变,C错误;
D.放电时需要对外供电,因此需要闭合开关、打开开关,光照会触发充电过程,因此放电时需要对电极避光,D正确;
故答案为C。
14.C
【分析】M电极上苯胺转化为偶氮苯,发生失电子的氧化反应,因此M为阳极,阳极电极反应式为:2-4e-+4OH-+4H2O;N电极上硝基苯转化为苯胺,发生得电子的还原反应,因此N为阴极,阴极电极反应式为+6e-+4H2O=+6OH-,中间为阴离子交换膜,可从N极室移向M极室,据此分析;
【详解】A.N电极为阴极,阴极发生还原反应,硝基苯转化为苯胺时N元素化合价降低,得电子被还原,A正确;
B.据分析,M为阳极,阳极电极反应式为:2-4e-+4OH-+4H2O,B正确;
C.阴极(N极)的电极反应为:+6e-+4H2O=+6OH-,转移电子时,N极生成,同时有通过阴离子交换膜迁移到M极,因此N极总物质的量不变,但反应消耗水,浓度升高; 阳极(M极)反应消耗,同时得到从N极迁移来的,总物质的量不变,但反应生成水,浓度降低。 因此工作一段时间后,,C错误;
D.转移电子(取公倍数计算),M电极消耗苯胺,N电极生成苯胺,因此M消耗的苯胺大于N产生的苯胺,D正确;
故选C。
15.B
【分析】该装置为双极膜电渗析除硼装置,核心是利用电场驱动离子迁移与双极膜水解离,将卤水中的[B(OH)4]-转化为B(OH)3以除去;Pt电极为阳极,连接电源正极,Ⅰ室中OH-放电生成O2;石墨电极为阴极,连接电源负极,Ⅴ室中H2O得电子生成H2和OH-,与迁移来的Na+结合得到浓NaOH溶液;双极膜解离出的H+向Ⅱ室迁移,与[B(OH)4]-反应生成B(OH)3;解离出的OH-向Ⅰ室迁移,补充阳极放电消耗的OH-;X膜为阴离子交换膜,允许Cl-从Ⅲ室进入Ⅱ室以维持电荷平衡;Y膜为阳离子交换膜,允许Na+从Ⅲ室进入Ⅳ室,最终实现卤水除硼与NaOH富集;据此作答。
【详解】A.Pt电极为阳极,应连接电源的正极,A错误;
B.X膜为阴离子交换膜,B正确;
C.Ⅰ室(阳极)发生反应:,生成1 mol O2时转移4 mol电子,对应双极膜解离出4 mol H+进入Ⅱ室;由反应可知,最多生成4 mol B(OH)3,C错误;
D.石墨电极(阴极)的反应为,40 g NaOH的物质的量为1 mol,对应转移1 mol电子;则1个双极膜需解离1 mol H2O,提供1 mol H+和1 mol OH-,即2个双极膜需解离2 mol H2O,质量为36 g,D错误;
故选B。
16.C
【分析】首先判断电极:M极发生,化合价从降低到,得电子,故M为阴极;N极发生,化合价从升高到,失电子,故N为阳极,据此分析;
【详解】A.电解池中,阳极电势高于阴极,故电极电势,A正确;
B.N极(阳极)氧化生成,配平后电极反应为:,B正确;
C.1 mol间硝基甲苯()合成1 mol间氨基苯甲酸():需要将1 mol的甲基氧化为羧基生成(转移6 mol电子),并将1 mol的硝基还原为氨基生成(转移6 mol电子)。这两个过程分别由阳极和阴极反应提供氧化剂和还原剂,在同一个电解池中,两极转移的电子数相等,故电路中总共转移6 mol电子,即可生成足量的氧化剂和还原剂。因此,有6 mol H⁺由阳极N移向阴极M,C错误;
D.槽外还原反应中,间硝基苯甲酸()得到生成间氨基苯甲酸,失去生成,反应为+ 6Ti3++4H2O +6TiO2++6H+,D正确;
故选C。
17.C
【分析】N2在光催化剂表面转化为NH3,在燃料电池中,碱性介质条件下,NH3转化为N2,N化合价升高,发生氧化反应,则电极X为负极,电极反应式为:;H2O转化为H2,H化合价降低,发生还原反应,则电极Y为正极,电极反应式为:,据此分析回答。
【详解】A.由分析可知,电极X为负极,电极反应式为:,A项正确;
B.光催化剂表面H2O转化为O2,发生反应为:,B项正确;
C.由分析可知,电极X为负极,电极Y为正极,移向负极,即X极,C项错误;
D.N2在光催化剂表面转化为NH3,生成2 molNH3,转移6 mole-,则每产生11.2L (标准状况)NH3,转移电子1.5mol,同时生成,D项正确;
答案选C。
18.C
【分析】阳离子向阴极移动,向N极迁移说明N为阴极,因此M极为阳极,N为阴极;
【详解】A.根据分析可知,M极为阳极,A正确;
B.电解池中阳极接电源正极、阴极接电源负极,正极电势高于负极,故M极电势高于N极,B正确;
C.N极为阴极,发生得电子的还原反应,正确电极反应式为,C错误;
D.M极阳极反应为,转移1 mol电子时,生成0.25 mol (质量8g)逸出,同时有1 mol (质量18 g)通过阳离子交换膜离开M极室,共减少,D正确;
答案选C。
19.D
【分析】该浓差电池中,浓度高的一极为负极,浓度低的一极为正极。从图可以看出,X极区,Y极区。则X为负极,电极反应是;Y为正极,电极反应是。在电解池中,与原电池负极连接的电极是阴极,与正极连接的是阳极。则电极Co为阳极,电极反应为,通过膜a进入产品室,膜a为阳膜,石墨电极为阴极,电极反应为,膜b为阴膜,通过膜b进入产品室,通过膜c进入阴极室,膜c是阳膜,据此作答。
【详解】A.阳极室中Co失电子生成,需通过膜a进入产品室,因此膜a为阳离子交换膜;原料室中需通过膜b进入产品室与结合生成产物,膜b为阴离子交换膜,A错误;
B.X为浓差电池的负极,发生失电子的氧化反应,电极反应为,B错误;
C.石墨连接浓差电池负极,为电解池阴极,发生反应,浓度增大,溶液pH增大,C错误;
D.电解60min转移电子总物质的量为,生成1 mol 需转移2 mol电子,故,质量为,
D正确;
故选D。
20.C
【详解】A.电源的正极电势高于负极,由图可知,右侧电极O的化合价升高,发生氧化反应,做阳极,阳极与电源的正极相连,所以为正极、为负极,A正确;
B.阳极的经过反应生成了,电极反应式为。阴极的生成物中含有甲酸,需要从阳极移向阴极,交换膜为质子交换膜,B正确;
C.根据选项B的分析可知,正确电极反应为,C错误;
D.生成时从价变为价,每生成转移;生成时从价变为价,每生成转移。已知,则转移电子的物质的量之比为。法拉第效率与转移电子量成正比,时生成的法拉第效率为,因此,得,D正确;
答案选C。
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