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1、2020届高考化学二轮题型对题必练交换膜在电化学中的作用1. 以柏林绿FeFe(CN)6为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法 错误的是 A. 放电时,正极反应为FeFe(CN)6+2Na+2e=Na2FeFe(CN)6B. 充电时,Mo(钼)箔接电源的正极C. 充电时,Na+通过交换膜从右室移向左室D. 外电路中通过0.2mol电子的电量时,负极质量变化为2.4g2. 碳酸二甲酯（CH3O）2CO是一种具有发展前景的“绿色”化工产品，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示（加入两极的物质均是常温常压下的物质）。下列说法正确的是 A. B为直流电源正极B. H+由石墨2
2、极通过质子交换膜向石墨1极移动C. 石墨1极发生的电极反应为2CH3OH+CO2e=(CH3O)2CO+2H+D. 当石墨2极消耗22.4LO2时,质子交换膜有4molH+通过3. 四甲基氢氧化铵(CH3)4NOH常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵(CH3)4NCl为原料，采用电渗析法合成(CH3)4NOH，其工作原理如下图所示(a、b为石墨电板，c、d、e为离子交换膜)，下列说法正确的是 A. M为正极B. 制备1mol(CH3)4NOH,a、b两极共产生0.5mol气体C. c、e均为阳离子交换膜D. b极电极反应式：2H2O4e=O2+4H+4. 如图所示阴阳膜组合电解装置用于循环脱硫
3、，用NaOH溶液在反应池中吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解又制得NaOH。其中a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域，电极材料为石墨，产品C为H2SO4溶液。下列说法正确的是（ ）A. b为只允许阳离子通过的离子交换膜B. 阴极区中B最初充入稀NaOH溶液,产品E为氧气C. 反应池采用气、液逆流方式,目的是使反应更充分D. 阳极的电极反应式为SO32+2e+H2O=2H+SO425. 如图是利用一种微生物将废水中的有机物（如淀粉）和废气NO的化学能直接转化为电能，下列说法中一定正确的是（）A. 质子透过阳离子交换膜由右向左移动B. 电子流动方向为NYXMC. M电极反应式：
4、(C6H10O5)n+7nH2O24ne=6nCO2+24nH+D. 当M电极微生物将废水中16.2g淀粉转化掉时,N电极产生134.4LN2(标况下)6. 金属（M）-空气电池（如图）具有原料易得，能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源，该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M（OH）n，已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，下列说法不正确的是（）A. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面B. 比较Mg,Al,Zn三种金属空气电池,Al空气电池的理论比能量最高C. M空气电池放电过程
5、的正极反应式：4M+nO2+2nH2O+4ne=4M(OH)nD. 在Mg空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜7. 三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是（）A. 通电后中间隔室的SO42离子向正极迁移,正极区溶液pH增大B. 该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C. 负极反应为2H2O4e=O2+4H+,负极区溶液pH降低D. 当电路中通过1mol电子的电
6、量时,会有0.5mol的O2生成8. 某电源装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl下列说法正确的是（）A. 正极反应为AgCl+e=Ag+ClB. 放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C. 若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变D. 当电路中转移0.01mole时,交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子9. 电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅已知：3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，下列说法不正确的是（）A. 右侧发生的电极反应式：2H2O+2e=H2+2O
7、HB. 电解结束后,右侧溶液中含有IO3C. 电解槽内发生反应的总化学方程式：KI+3H2O电解KIO3+3H2D. 如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内总反应不变10. 锌空气电池由活性炭(空气扩散极)、锌、苛性碱溶液构成，其中活性炭部分浸泡在苛性碱溶液中，其工作原理如图所示，负极产物是ZnO。下列说法正确的是( ) A. 活性炭的作用是吸附空气,为电池提供氧化剂B. 原理图中的隔离膜为质子交换膜C. 负极反应式为Zn+H2O2e=ZnO+2H+D. 电池工作时,当电路中通过0.2mol电子,消耗3.2gO211. 一种微生物电解池，其制取氢气的原理如下图所示。下列说法正确的是 A.
8、 该微生物电解池可在高温下工作B. 阳极的电极反应式为CH3COO+4H2O8e=2HCO3+9H+C. 图中离子交换膜为阴离子交换膜D. 电解池工作时每转移2mol电子,阴极产生22.4LH212. 现有二氧化硫空气质子交换膜燃料电池，其原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合B. 该电池工作时质子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极C. Pt1电极附近发生的反应为：SO2+2H2O2e=SO42+4H+D. Pt2电极附近发生的反应为：O2+2e+2H2O=4H+13. 科学家用氮化镓（GaN）材料与铜作电极组装如图所示的人工光合系统，成功地实现
9、了以CO2和H2O合成CH4下列说法不正确的是 A. 该过程是将太阳能转化为化学能和电能B. GaN表面发生氧化反应,有O2产生C. 电解液中H+从质子交换膜右侧向左侧迁移D. Cu表面电极反应式： CO2+8e+8H+=CH4+2H2O14. 金属(M)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M + nO2 + 2nH2O = 4M(OH) n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是（ ） A. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至
10、电极表面B. 比较Mg、Al、Zn三种金属空气电池,Al空气电池的理论比能量最高C. M空气电池放电过程的正极反应式：4Mn+nO2+2nH2O+4ne=4M(OH)nD. 在M空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜15. 微型直接甲醇燃料电池能量密度高，可应用于各类便携式电子产品，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )A. 多孔扩散层可起到传导电子的作用B. 负极上直接通入无水甲醇可提高电池的比能量C. 当电路中通过3mole时,内电路中有3molH+透过质子交换膜D. 电池工作时,H+向阴极催化层迁移16. 以铬酸钾（K2CrO4）为原料用电化学法
11、制备K2Cr2O7的装置如图，下列说法正确的是 A. a极的电极反应式为2H2O+2e=2OH+H2B. 电解过程中氢氧化钾溶液的浓度保持不变C. b极上CrO42发生氧化反应生成Cr2O72D. 电解过程中H+从右侧通过离子交换膜迁移到左侧17. NaClO2(亚氯酸钠)是常用的消毒剂和漂白剂，工业上可采用电解法制备，工作原理如图所示。下列叙述正确的是() A. 若直流电源为铅蓄电池,则b极为PbB. 阳极反应式为ClO2+e=ClO2C. 交换膜左侧NaOH的物质的量不变,气体X为Cl2D. 制备18.1gNaClO2时理论上有0.2molNa+由交换膜左侧向右侧迁移18. 如图装置可模拟
12、绿色植物的光合作用，该装置模拟将空气中的H2O和CO2转化为O2和有机物（C3H8O）下列叙述正确的是（）A. x为电源正扱,a电极发生还原反应B. 通电后,质子通过离子交换膜从阴极移向阳极C. 电解开始阶段,阳极区pH逐渐减小D. 当电路中有1mol电子通过时,会有标注状况下2.8LCO2反应19. 一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中的有机物可用C8H10O5表示，咸水主要含NaCl下列说法错误的是（）A. b电极为该电池的正极B. 当a电极上产生22.4LCO2(标况下)时,电路中转移的电子数目为2NAC. b交换膜允许Na+由中间室移向硝酸根废水处理室D. b
13、电极附近溶液的pH增大20. H2O2被称为绿色氧化剂如图是以甲烷燃料电池为电源，电解制备H2O2的示意图下列有关叙述中正确的是（）A. 电解池装置应选择阳离子交换膜B. d极的电极反应式为：O2+2e+2H+=H2O2C. 当有16g甲烷参与原电池反应时,可制备4molH2O2D. 工作时,a、c电极附近的pH均增大21. 新型锌碘液流电池具有能量密度高、循环寿命长等优势，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（）A. 放电时电流从石墨电极流向锌电极B. 充电时阳极反应式为：3I2e=I3C. 若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜,放电时正负极也随之改变D. 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
14、22. 处理烟气中的SO2可以采用碱吸-电解法，其流程如图1：模拟过程如图2：下列推断正确的是（）A. 膜1为阴离子交换膜,膜2为阳离子交换膜B. 若用锌锰碱性电池为电源,a极与锌极相连C. a极的电极反应式为2H2O4e=4H+O2D. 若收集22.4LP(标准状况下),则转移4mol电子23. 如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素（H2NCONH2，氮元素显-3价）的化学能直接转化为电能，并生成对环境无害物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是（）A. H+透过质子交换膜由右向左移动B. 铜电极应与X相连接C. M电极的反应式：H2NCONH2+H2O6e=CO2+N
15、2+6H+D. 当N电极消耗0.5mol气体时,则铁电极增重32g24. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置某微生物燃料电池的工作原理如图所示（a、b为电极），下列说法正确的是（）A. 电解质溶液一定为强酸性B. 电子从a流出,经质子交换膜流向bC. HS在硫氧化菌作用下发生的反应为HS+4H2O8e=SO42+9H+D. 若该电池电路中有0.8mol电子发生转移,则有0.9molH+通过质子交换膜25. 为了强化安全管理，从油库引进一台空气中汽油含量的测量仪，其工作原理如图所示（用强酸性溶液作电解质溶液）下列说法不正确的是（）A. 石墨电极作正极,发生还原反应B. 铂电极的电极反应式：C8H18+16H2O50e=8CO2+50H+C. H+由质子交换膜左侧
