化学基本概念
——化学能与电能专题限时训练
【新题特训】
1．(2019·历下区校级模拟)图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。图乙为电解氯化铜溶液的实验装置的一部分。下列说法中不正确的是( )
A．a极应与X连接
B．N电极发生还原反应，当N电极消耗11.2 L(标准状况下)O2时，则a电极增重64 g
C．不论b为何种电极材料，b极的电极反应式一定为2Cl－－2e－===Cl2↑ D．若废水中含有乙醛，则M极的电极反应为CH3CHO＋3H2O－10e－===2CO2＋10H＋ 解析：根据以上分析，M是负极，N是正极，a为阴极应与负极相连即X极连接，故A正确；N是正极氧气得电子发生还原反应，a为阴极铜离子得电子发生还原反应，根据得失电子守恒，则当N电极消耗11.2 L(标准状况下)气体时，则a11.24
电极增重××64 g/mol＝64 g，故B正确；b为阳极，当为惰性电极，则
22.42反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，当为活性电极，反应式为本身失电子发生氧化反应，故C错误；有机废水中主要含有乙醛，则图甲中M极为CH3CHO失电子发生氧化反应，发生的电极应为CH3CHO＋3H2O－10e－===2CO2↑＋10H＋，故D正确。
1
答案：C
2.全钒氧化还原电池是一种新型可充电电池，不同价态的含钒离子作为正极和负极的活性物质，分别储存在各自的酸性电解液储罐中。其结构原理如图所示，该电池放电时，右槽中的电极反应为V2＋－e－===V3＋。下列说法正确的是( )
A．放电时，右槽发生还原反应
B．放电时，左槽中的电极反应式：VO2＋2H＋e===VO＋H2O
C．充电时，每转移1 mol电子，电解质溶液中n(H＋)的变化量为1 mol D．充电时，阴极电解液pH升高
解析：已知电池放电时右槽中的电极反应为V2＋－e－===V3＋，V2＋失去电子，作电池的负极，发生氧化反应，故A错误；放电时左槽作电池的正极，溶液中的H＋
2＋
向正极移动，结合VO＋中钒元素的化合价，可写出其电极反应：VO＋2和VO2＋2H＋
＋
＋
－
2＋
＋e－===VO2＋＋H2O，故B正确；由放电时的正极反应式可知，充电时每转移1 mol
电子，H＋的物质的量改变2 mol，故C错误；根据充电、放电原理可知，充电时
＋＋的阳极反应为VO2＋＋H2O－e－===VO＋2＋2H，所以阳极电解液的pH降低，H从左
槽(阳极)通过离子交换膜进入右槽(阴极)，所以阴极电解液的pH也降低，故D错误。 答案：B
2
3．(2019·河南省高考诊断)含氯苯()的废水可通过加入适量乙酸钠，
设计成微生物电池将氯苯转化为苯而除去，其除去原理如图所示，下列叙述正确的是( )
A．A极为负极，发生氧化反应 B．H＋由A极穿过质子交换膜到达B极
D．反应后电解液的pH升高
解析：正极上发生得电子的还原反应，即
＋2e－＋H＋===Cl－＋
，
C正确，A错误；由示意图可知质子从B极移向A极，B错误；B为负极，发生氧化反应，电极反应式为CH3COO－－8e－＋2H2O===2CO2＋7H＋，由电极反应式可知当转移8 mol电子时，正极消耗4 mol H＋，负极生成7 mol H＋，则处理后的废水pH降低，D错误。 答案：C
4.H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫，反应原理为2H2S(g)＋O2(g)===S2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－632 kJ·mol－1，如图为质子膜H2S燃料电池的示意图，下列说法正确的是( )
3
A．电极a为电池的正极
B．电极b上发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e===4OH C．电路中每流过4 mol 电子，电池内部释放632 kJ热能 D．每17 g H2S参与反应，有1 mol H＋经质子膜进入正极区
解析：由2H2S(g)＋O2(g)===S2(g)＋2H2O得出负极H2S失电子发生氧化反应，则a为电池的负极，故A错误；正极O2得电子发生还原反应，所以电极b上发生的电极反应为O2＋4H＋4e===2H2O，故B错误；电路中每流过4 mol电子，则消耗1 mol氧气，但该装置将化学能转化为电能，据能量守恒电池内部放出能量少于632 kJ，故C错误；每17 g即0.5 mol H2S参与反应，则消耗0.25 mol 氧气，则根据O2＋4H＋＋4e－===2H2O，可知有1 mol H＋经质子膜进入正极区，故D正确。 答案：D
5．(2019·长郡中学押题卷)在新型储能体系，可充电锂二氧化碳电池被称为“可呼吸电池2.0”，该电池的总反应式为Li＋CO2＋O2
放电
充电Li2CO3(未配平)。其
＋
－
－
－
工作原理如图所示(放电时产生的碳酸锂固体储存于碳纳米管中，TEGDME是一种有机溶剂)。下列说法中正确的是( )
4
