第六章 微题型62 离子导体、电子导体电荷转移及计算.docx

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1、微题型62离子导体、电子导体电荷转移及计算1.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如图，当该装置工作时，下列说法正确的是（）A.盐桥中C向丫极移动B.电路中流过7.5mo1电子时，共产生标准状况下N2的体积为16.81C.电流由X极沿导线流向Y极D.Y极发生的反应为2NO3+10e-+6H2=N2+12OH-,周围PH增大答案D解析由图示可知，X极氨气失电子发生氧化反应生成感气，X是负极；Y极NO,得电子发生还原反应生成氮气,Y是正极。原电池装置中溶液中的阴离子移向负极，所以氯离子向X极移动，故A错误；电

2、池总反应为5NH3+3NO=4N2+6H2O+3OH,该反应转移15个电子，生成4个良气，故电路中流过7.5mo1也子时，产生2mo1氮气，标准状况下N2的体积为44.81,故B错误：电流由正极流向负极，即电流由Y极沿导线流向X极，故C错误：Y是正极，NO二得电子发生还原反应生成氯气，电极反应为2NO?+10e+6H2O=N2+12OH,周围PH增大，故D正确。2.一种电池装置如图所示，它能溶解辉铜矿石（主要成分是CU2S）制得硫酸铜。下列说法正确的是（）%F%N细菌-一1一一碳棒辉铜矿石-UV4CUSO4溶液F（SOJ籀液X交换膜A. M极为正极B. X交换膜为阳离子交换膜C. M极上的电极

3、反应式为Cu2S-10e+4H2O=2Cu2+8H*+SOFD.外电路上每通过2mo1电子，左室溶液增重32g答案C解析电池工作时，M极：Cu2S-*CuSO4,失电子为负极，则N极为正极，A项错误；M极上的电极反应式为Cu2S-I0e4H2O=2Cu2+8H+SOF,因为M极产生的C/+与So1的物质的量比为2：1,故右室中的SoK需通过X交换膜进入左室，则X交换膜是阴离子交换膜，B项错误、C项正确：因为外电路上每通过2mo1电子，左室溶液中除了有0.2mo1CrS溶解,还有右室中的SOr通过X交换膜进入左室，故增重超过32g,D项错误。3.浓度差电池是指电池内物质变化仅是由一物质由高浓度变

4、成低浓度且过程伴随着吉布斯自由能转变成电能的一类电池。如图所示的浓度差电池示意图，下列有关说法正确的是（）B.c为C/+交换膜C.电流计为0时，两极的CUSO4浓度相等D.转移ImOI电子时，右池增重48g答案C解析左侧硫酸铜溶液浓度大，所以a极发生反应：Cu2+2e=Cu,为正极，右侧硫酸铜溶液浓度小，所以b极发生反应：Cu-2e-=Cu2+,为负极，A错误；左侧消耗Cu2+,右侧生成C/+,为了平衡电荷，左侧的SOK需迁移到右侧，所以C为阴离子交换膜，B错误；根据浓度差电池的定义可知当两室硫酸铜溶液浓度相等时，将不再产生电流，C正确；转移1mo1电子时，右池生成0.5mo1Cu2+,左侧迁

5、移0.5mo1SoF到右侧，所以右池增重即0.5mo1CUSO4的质量，为05mo1X160gmof=80g,D错误。4 .甲池是一种常见的氢氧燃料电池，如图所示。一段时间乙池内，D中进入IOmoI混合气体，其中苯的物质的量分数为20%（杂质不参与反应），C出来含苯的物质的量分数为10%的混合气体（不含H2,该条件下苯、环己烷都为气态），下列说法不正确的是（）含金属催化剂的多孔电极高分子电解质膜（只允许H通过）甲池乙池A.甲池中A处通入02,E处有Ch放出，且体积一样（标准状况下测定）B.甲池中H*由G极移向F极，乙池中H卡由多孔性惰性电极移向惰性电极C.乙池中惰性电极上发生：Z+6H+6e=

6、1D.导线中共传导12mo1电子答案D解析由题意和图示知，乙池中惰性电极处苯被还原为环己烷，故惰性电极发生还原反应为阴极，多孔性惰性电极为阳极，则G极与阴极相连，为原电池负极，F极为正极，则A处通入02,E处为电解池阳极产物，阳极是水放电生成氧气和H*,由于得失电子守恒，故两处的氧气的物质的量相同，体积相同，A正确；原电池中阳离子向正极移动，故甲池中H卡由G极移向F极，电解池中阳离子向阴极移动，故乙池中H卡由多孔性惰性电极移向惰性电极，B正确：乙池中，惰性电极处苯得到电子，被还原为环己烷，电极反应式为+6H+6e-=IC正确；IonK)I含20%苯的混合气体，经过电解生成IOmo1含苯10%的

7、混合气体，则被还原的笨的物质的量为IomO1X(20%10%)=1mo1,由电极反应式得转移电子的物质的量为6mo1,D错误。5 .科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜HzS燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法错误的是()JH2S电极也质子固体电解质膜H2OTO2电极bA.电极a为电池的负极B.电极b上发生的电极反应：024H,4e=2H20C.电路中每通过4mo1电子，在正极消耗44.81FhSD.每17gFhS参与反应，有ImO1H经质子膜进入正极区答案C解析该电池为燃料电池，通氧气的一极为正极，故电极b为正极，电极a为负极，A项正确：电

8、极b为正极，氧气得电子生成水，B项正确：从装置图可以看出，电池总反应为2HzSO2=S22H2O,电路中每通过4mo1电子，正极应该消耗1mo1O2,负极应该有Zmo1HzS反应，但是题目中没有给定标准状况下，所以负极消耗的HzS不一定是44.81,故C错误：每17gH2S即0.5mo1H2S参与反应会消耗0.25mo1O2,根据正极反应式2+4H+4e-=2H2O,可知有ImO1H*经质子膜进入正极区，故D正确。6 .利用微生物处理废水中的有机污染物是一个重要的研究课题。如图是一科研团队利用原电池原理设计的微生物电池装置,用于处理有机物C,“（HzO%废水。下列有关说法正确的是（）尚子（H）

9、交换膜A.电极a为负极B.放电时H卡由电极a向电极b迁移C.电极a的电极反应式为MnOz+4H+2e=Mn2+2H2OD.当电路中有InK）I电子通过时，通过质子交换膜的H+为2mo1答案C解析由图可知，a极Mn元素价态降低得电子，故a极为正极，电极反应式为Mno2+4H+2e=Mn2+2H2O,故A错误、C正确；放电叶，阳离子向正极（a极）移动，故B错误；由电荷守恒可知，当电路中有Imo1电子通过时，通过质子交换膜的H卡为Imo1,故D错误。7.中国科学家研究出对环境污染小、便于铝回收的海水电池，其工作原理示意图如图所示,己知聚丙烯半透膜的作用是允许某类粒子通过。下列说法正确的是（）B.聚丙

10、烯半透膜允许阳离子从右往左通过C.如果电极II为活性镁铝合金，则负极区会逸出大量气体D.当负极质量减少5.4g时，正极消耗3.361气体答案C解析该装置为原电池，由电子流向可知电极I作正极，电极II铝作负极。正极上得也子，发生还原反应，因介质为碱性，故电极反应式为02+2H20+4e=40H,A错误；原也池中阳离子移向正极，阴离子移向负级，根据题意知铝要便于回收，所以聚丙烯半透膜不允许AF+通过，B错误：如果电极II为活性镁铝合金，就会构成无数个微型原电池，镁为负极，铝为正极，溶液中H*得电子产生氢气，所以负极区会逸出大量气体，C正确；题中未标明是否在标准状况下，故无法计算消耗气体的体积，D错

11、误。20172023年，国家相继出台一系列政策，扶持光伏发电项目建设。图1是太阳能电池工作示意图，与图2装置联合可实现能量的转化和储存。下列有关说法正确的是（）A.图2交换膜一定为阳离子交换膜B.图2右池电极反应为V02-e+H2O=VO22H+C.Y接太阳能电池N电极D.每转移ImoI电子，图2右池溶液中（H）的变化量为4mo1答案B解析由题意知，图1为原电池，图2与图1联合时为电解池，由图2知，X电极发生还原反应，故X为阴极，与电源负极相连，由图1可知，电池的阳离子向P电极移动，所以P电极是太阳能电池的正极，N电极为负极，故X电极连接N电极，Y电极连接P电极，C错误;X电极流入电子，Y电极

12、失去电子，为了维持电荷守恒，可以是阳极室的阳离子（如H+）移入阴极室，也可以是阴极室的阴离子（如SOf）移入阳极室，故交换膜可以是阳离子或阴离子交换膜，A错误；由图2知，Y电极VO?+失电子转化为Vo孔对应电极反应为V2+-e-+H2O=VO2+2H+,则每转移Imo1电子，右池中有2mo1H*生成，B正确、D错误。8. 一种新型Na-CaFe03可充电电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（）MNIINa电极/Na+有机电解质1-NaCaFeo：,Na2OCaFeO2s有机电解质CaFeO1电极钠面子交换膜A.放电时，电流由M极经外电路流向N极B.充电时，M应与电源的正极相连接C.放电时

13、，每生成ImO1Na20,转移电子数为2mo1D.电极材料中，单位质量放出的电能：Na1i答案C解析由工作原理图可知，Na电极发生的电极反应为Na-e=Na+,发生氧化反应，故M为负极，则N为电池正极，发生还原反应，电极反应为2CaFe3+2b=2CaFe25+2,放电时，电流由正极经导线流向负极，即由N极经外电路流向M极，A错误：M极为原电池的负极，故充电时，M应与电源的负极相连接，B错误：根据得失电子守恒可知，放电时,每生成Imo1Na2。，转移电子数为2mo1,C正确；电极材料中，Na的单位质量放出的电能为表，1i的单位质量放出的电能为aD错误。10.氟离子电池是一种安全高效的新型可充电

14、电池，工作示意图如图所示。充电时，甲电极连接外加电源的正极。下列说法正确的是（）A.放电时，电子从甲电极流向乙电极B.放电时，乙电极的电极反应式为MgFz+2e-=Mg+2FC.充电时，装置将化学能转化为电能D.充电时，导线上每通过0.1mo1电子，乙电极质量减少1.9g答案D解析充电时，甲电极连接外加电源的正极，则充电时，甲电极为电解池的阳极，乙电极为阴极，则放电时，甲为正极，乙为负极，电子从乙电极流向甲电极，故A错误；放电时，乙电极为负极，电极反应式为Mg+2FI-2e一=MgF2,故B错误；充电时，装置将电能转化为化学能，故C错误；充电时，乙电极为阴极，电极反应式为MgFz+2e-=Mg

15、+2F,所以导线上每通过0.1mo1电1子，生成0.1mo1F,则乙电极质量减少0.1mo119gmo11=1.9g,故D正确。II.乙烷电池装置如图所示（未通入乙烷之前，两极室内液体质量相等），电池反应为C2K+7H2O2=2CO2+IOH2O（不考虑其他反应的影响）。下列说法正确的是（）A.电池工作时FT从右侧移向左侧B.电池负极的电极反应式为C2H6+4H2O14e=2CO2+14H+C.质子交换膜可以换为阴离子交换膜D.若通入的乙烷全部放电后左右两极室内液体质量相差为5.8g,则电路中转移1.4mo1电子答案B解析根据图示可知左侧电极为负极，右侧电极为正极。电池工作时H卡会向正极移动，即从左侧移向右侧，A错误；电池负极上C2H6失去电子生成CO2,则负极的电极反应式为C2&+4H2O-14e=2CO2+14H+,正极的电极反应式是比02+2+2酎=2比0,总反应式为C2H6+7H2O2=2CO2+IOH2O,若质子交换膜换为阴离子交换膜，则电池反应原理就会发生变化，因此不能使用阴离子交换膜，B正确、C错误；由电极正负极反应式可知，每有Imo1C2H6发生反应，电子转移14mo1,