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2022届高三化学一轮高考复习常考题型：75浓差电池专题
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这是一份2022届高三化学一轮高考复习常考题型：75浓差电池专题，共18页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上，浓差电池有多种等内容，欢迎下载使用。
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2022届高三化学一轮高考复习常考题型：75浓差电池专题
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（共15题）
1．物质由高浓度向低浓度扩散而引发的一类电池称为浓差电池。如图是由Ag电极和硝酸银溶液组成的电池，工作时，b电极的质量不断增大，下列说法错误的是
A．NO3ˉ由交换膜右侧向左侧迁移
B．a极为负极，发生氧化反应
C．交换膜左侧溶液浓度最终会大于交换膜右侧溶液浓度
D．原电池的总反应不一定是氧化还原反应
2．当电解质中某离子的浓度越大时，其氧化性或还原性越强。利用这一性质，有人设计出如图所示“浓差电池”(其电动势取决于物质的浓度差，是由一种物质从高浓度向低浓度转移而产生的)。实验开始先断开K1，闭合K2，发现电流计指针发生偏转。下列说法错误的是
A．断开K1、闭合K2，一段时间后电流计指针归零，此时两池Ag+浓度相等
B．断开K1、闭合K2，当转移0.1mol e-时，乙池溶液质量增加17.0 g
C．当电流计指针归零后，断开K2、闭合K1，一段时间后B电极的质量增加
D．当电流计指针归零后，断开K2、闭合K1，乙池溶液浓度增大
3．硫含量是生铁质量的重要指标，精确测定铁水中硫含量是高炉炼铁过程中的重要任务，利用硫化物固体电解质浓差电池定硫工作原理如图所示，电池两边产生一定硫分压差时，两极会产生相应的电势，若已知某硫分压(p's2)，测定其电池电势，则可通过公式计算得出另一硫分压(p"s2)，从而确定铁水中的硫含量，N电极反应为S2(p"s2)＋2Mg2＋＋4e-=2MgS。下列有关该浓差电池说法正确的是
A．M极电势比N极电势高 B．该电池为电解池
C．M极上的电极反应式：2MgS-4e-=2Mg2＋+S2(p"s2) D．Mg2＋从左向右移动
4．当电解质中某离子的浓度越大时，其氧化性或还原性越强，利用这一性质，有人设计出如图所示“浓差电池”(其电动势取决于物质的浓度差，是由一种物质从高浓度向低浓度转移而产生的。)其中，甲池为3 mol⸱L−1 的AgNO3溶液，乙池为1 mol⸱L−1的AgNO3溶液，A、B均为Ag 电极。实验开始先断开K1闭合K2发现电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是
A．实验开始先断开K1，闭合K2，此时向B电极移动
B．断开K1，闭合K2，一段时间后电流计指针归零，此时两池银离子浓度相等
C．当电流计指针归零后，断开K2闭合K1一段时间后B电极的质量增加
D．当电流计指针归零后，断开K2闭合K1，乙池溶液浓度增大
5．浓差电池有多种:一种是利用物质氧化性或还原性强弱与浓度的关系设计的原电池（如图1）:一种是根据电池中存在浓度差会产生电动势而设计的原电池（如图2）。图1所示原电池能在一段时间内形成稳定电流;图2所示原电池既能从浓缩海水中提取LiCl，又能获得电能。下列说法错误的是
A．图1电流计指针不再偏转时,左右两侧溶液浓度恰好相等
B．图1电流计指针不再偏转时向左侧加入NaCl或AgNO3或Fe粉，指针又会偏转且方向相同
C．图2中Y极每生成1 mol Cl2，a极区得到2 mol LiCl
D．两个原电池外电路中电子流动方向均为从右到左
6．某浓差电池的原理示意如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl 的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法正确的是
A．电子由X极通过外电路移向Y 极 B．电池工作时，Li+通过离子导体向右迁移
C．负极发生的反应为:2H++2e-=H2 ↑ D．Y 极每生成1mol Cl2，外电路中通过2mole-
7．利用右图装置进行实验，甲乙两池均为1 mol·L–1的AgNO3溶液，A、B均为Ag电极。实验开始先闭合K1，断开K2。一段时间后，断开K1，闭合K2，形成浓差电池，灵敏电流计指针发生偏转（提示：Ag+ 浓度越大，氧化性越强），下列说法不正确的是
A．闭合K1，断开K2后，A电极增重
B．闭合K1，断开K2后，乙池溶液中Ag+浓度增大
C．断开K1，闭合K2后，B电极发生氧化反应
D．断开K1，闭合K2后，NO3–向A电极移动
8．2019年度诺贝尔化学奖授予在锂离子电池发展做出贡献的三位科学家。某浓差电池的原理示意如图所示，可用该电池从浓缩海水中提取LiCl溶液。下列有关该电池的说法不正确的是（ ）
A．该装置可在提取LiCl溶液的同时得电能
B．电子由Y极通过外电路移向X极
C．正极发生的反应为：2H++2e—===H2↑
D．Y极每生成22.4LCl2，有2molLi+从b区移至a区
9．因存在浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用如图所示装置进行实验，开始先闭合K2，断开Kl，电解一段时间后，再断开K2，闭合Kl，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大，氧化性越强）。下列说法不正确的是
A．闭合K2，断开Kl，NO3－从左池向右池移动
B．断开K2，闭合K1，X为正极
C．闭合K2，断开Kl一段时间后，右池c(AgNO3)增大
D．装置安装后若直接闭合Kl，电流计指针不发生偏转，但往左池加入适当的氨水后，指针偏转
10．某种浓差电池的装置如下图所示，碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为Ca(OH)2]，酸液室通入CO2(以NaCl为支持电解质)，产生电能的同时可生产纯碱等物质。下列叙述错误的是（ ）
A．电子由M极经外电路流向N极
B．N电极区的电极反应式为2H++2e－=H2↑
C．在碱液室可以生成 NaHCO3、Na2CO3
D．放电一段时间后，酸液室溶液pH增大
11．浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是
A．电池工作时，Li+通过离子电子导体移向b区
B．电流由X极通过外电路移向Y极
C．正极发生的反应为：2H++2e-=H2↑
D．Y极每生成1 mol Cl2，a区得到2 mol LiCl
12．浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是（ ）
A．电池工作时，通过离子导体移向Y极区
B．电流由Ⅹ极通过外电路流向Y极
C．正极发生的反应为
D．Y极每生成，X极区得到
13．某种浓差电池的装置如图所示，碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为]，酸液室通入 (以NaCl为支持电解质)，产生电能的同时可生产纯碱等物质。下列叙述正确的是 （ ）
A．电子由N极经外电路流向M极
B．N电极区的电极反应式为↑
C．在碱液室可以生成
D．放电一段时间后，酸液室溶液pH减小
14．浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，可从浓缩海水中提取LiCl。下列有关该电池的说法错误的是
A．该装置获得LiCl的同时又获得了电能
B．Y极发生氧化反应：2Cl——2e—=Cl2↑
C．X极每生成2.24L(标准状况)H2，b区溶液中减少0.2mol离子(不考虑气体溶解)
D．电子由Y极经外电路移向X极
15．相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法不正确的是
A．a电极的电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-
B．c、d离子交换膜依次为阳子交换膜和阴离子交换膜
C．电池放电过程中，Cu(1)电极上的电极反应为Cu2++2e-=Cu
D．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得320g NaOH
二、填空题（共3题）
16．电池的种类繁多，应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。
(1)MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-，则负极材料为_______，正极反应式为_______。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol H2时，_______mol Li+移向_______(填“X”或“Y”)极。
(3)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。隔膜1为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜，负极的电极反应式为_______，当电路中转移0.2 mol电子时，模拟海水理论上除盐_______ g。
17．磷酸燃料电池是当前商业化发展最快的一种燃料电池。该电池使用浓磷酸作电解质，浓磷酸通常位于碳化硅基质中。以氢气为燃料的磷酸燃料电池(图1)，氢气由石油气经过一系列转化后得到(图2)。
根据题意，回答下列问题：
(1)图1中“a→”表示___________(填“电流流动”或“电子移动”)方向，电极的电极反应式为___________；实验室模拟该燃料电池(产物水不排出)工作，初始时电解质溶液为100g质量分数为50.9%的H3PO4溶液，工作一段时间后，H3PO4的质量分数变为50%，则这段时间内外电路上转移的电子数为___________NA(不考虑水的蒸发)。
(2)写出图2中“改质器”内发生反应的化学方程式：___________，反应中水作___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(3)一定温度下，在容积为1L的恒容容器中，模拟进行“移位反应器”中的反应CO (g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)，反应过程中某时刻各组分的物质的量浓度如下表所示，其中4min时向容器中加入了一定量的组分气体。
时间(min)
c(CO)(mol/L)
c(H2O)(mol/L)
c(CO2)(mol/L)
c(H2)(mol/L)
0
0.2
0.3
0
0
2
n1
n2
n3
0.1
3
n1
n2
n3
0.1
4
0.15
0.25
0.15
0.15
该温度下，4min时该反应___________(填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)，其理由是___________(结合计算式)。
18．对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施之一。
（1）电镀厂的废水中含有的CN−有剧毒，需要处理加以排放。处理含CN−废水的方法之一是在微生物的作用下，CN−被氧气氧化成HCO3-，同时生成NH3，该反应的离子方程式为__。
（2）电渗析法处理厨房垃极发酵液，同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子，A−表示乳酸根离子)：
①阳极的电极反应式为___。
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：__。
③电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6～8，此时进入浓缩室的OH−可忽略不计。400mL10g/L乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为145g/L(溶液体积变化忽略不计)，阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为__L(提示：乳酸的摩尔质量为90g/mol)。
参考答案
1．C
【分析】
右侧AgNO3溶液浓度高，左侧AgNO3溶液浓度低。工作时，b电极的质量不断增大， Ag+在b电极得电子，故b为正极，a为负极，据此判断；
【详解】
A.NO3ˉ向负极运动，由交换膜右侧向左侧迁移，故A项正确；
B.a极为负极，发生失电子的氧化反应，故B项正确；
C.交换膜左侧溶液浓度不会大于交换膜右侧溶液浓度，故C项错误；
D.该电池中Ag在负极失电子，变成Ag+，Ag+在b电极得电子，生成Ag，不属于氧化还原反应，故D项正确；
综上，本题选C。
2．C
【分析】
断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，甲池为3 mol/L的AgNO3溶液，乙池为1 mol/L的AgNO3溶液，Ag+浓度越大离子的氧化性越强，可知A为正极，发生还原反应，B为负极，发生氧化反应，向负极移动；闭合K1，断开K2，为电解装置，与电源正极相连的B极为阳极，阳极金属银被氧化，阴极A析出银，向阳极移动，乙池浓度增大，甲池浓度减小，据此解答。
【详解】
A．断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，当两池银离子浓度相等时，反应停止，电流计指针将归零，A选项正确；
B．断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，A为正极，发生反应：Ag++e-=Ag，B为负极，发生反应为：Ag-e-=Ag+，当转移0.1 mol电子，有0.1 mol由甲池通过离子交换膜进入乙池，所以乙池增加的质量是10.8g+6.2g=17.0g，B选项正确；
C．闭合K1，断开K2后，乙池中的B极为电解池的阳极，银失电子发生氧化反应，质量减小，C选项错误；
D．闭合K1，断开K2后，装置为电解池，与电源正极相连的B是阳极，阳极金属银被氧化产生银离子，NO3-向阳极移动，则乙池硝酸银溶液的浓度增大，D选项正确；
答案选C。
【点睛】
本题综合考查电解池和原电池的工作原理，原电池的负极和电解池的阳极失去电子发生氧化反应；原电池的正极和电解池的阴极得到电子发生还原反应，对于电解池，若阳极为活性电极，则电极失去电子；若为惰性电极，则是溶液中的阴离子失去电子，发生氧化反应。
3．D
【分析】
N电极反应为S2(p"s2)＋2Mg2＋＋4e-=2MgS，发生还原反应，故N为原电池正极，M电极为原电池负极，该电池是浓差电池，是原电池，由此解答。
【详解】
A．N极电势比M极电势高，A错误；
B．该电池是原电池，B错误；
C．M电极为原电池负极，发生氧化反应，根据图示可知，M极电极反应为：2MgS-4e-=2Mg2＋+S2(p's2)，C错误；
D．原电池中镁离子向正极移动，即向N极移动，D正确；
答案选D。
4．C
【详解】
A. 实验开始先断开K1，闭合K2，甲池中硝酸根浓度大，氧化性强，则A为正极，B为负极，根据原电池“同性相吸”原理，得到此时向B电极移动，故A正确；
B. 断开K1，闭合K2，一段时间后电流计指针归零，左右两边硝酸根浓度相等，根据溶液呈电中性，因此两池银离子浓度相等，故B正确；
C. 当电流计指针归零后，断开K2闭合K1一段时间后，B电极为阳极，银质量消耗，因此B电极的质量减小，故C错误；
D. 当电流计指针归零后，断开K2闭合K1，B为阳极，银失去电子变为银离子，甲池中的硝酸根离子不断向乙池移动，因此乙池溶液浓度增大，故D正确。
综上所述，答案为C。
5．B
【分析】
图1左边硝酸银浓度大于右边硝酸银浓度，设计为原电池时，右边银失去电子，化合价升高，作原电池负极，左边是原电池正极，得到银单质，硝酸根从左向右不断移动，当两边浓度相等，则指针不偏转；图2氢离子得到电子变为氢气，化合价降低，作原电池正极，右边氯离子失去电子变为氯气，作原电池负极。
【详解】
A. 根据前面分析得到图1中电流计指针不再偏转时，左右两侧溶液浓度恰好相等，故A正确；
B. 开始时图1左边为正极，右边为负极，图1电流计指针不再偏转时向左侧加入NaCl或Fe，左侧银离子浓度减小，则左边为负极，右边为正极，加入AgNO3，左侧银离子浓度增加，则左边为正极，右边为负极，因此指针又会偏转但方向不同，故B错误；
C. 图2中Y极每生成1 mol Cl2，转移2mol电子，因此2mol Li+移向a极得到2 mol LiCl，故C正确；
D. 两个电极左边都为正极，右边都为负极，因此两个原电池外电路中电子流动方向均为从右到左，故D正确。
综上所述，答案为B。
【点睛】
分析化合价变化确定原电池的正负极，原电池负极发生氧化，正极发生还原，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
6．D
【解析】生成氯气的Y极发生氧化反应,为负极,电子由Y极通过外电路移向X极,A错误；电池工作时， Li+向正极移动，即X极，B错误；在X极上生成氢气，为正极，发生还原反应,电极方程式为2H++2e-=H2 ↑，C错误；Y极每生成1mol Cl2,则转移2mole-电子, 外电路中通过2mole-，D正确；正确选项D。
7．C
【解析】
试题分析：A、闭合K1，断开K2后，A为阴极，发生还原反应生成银，质量增大，A项正确；B、闭合K1，断开K2后，阳极金属银被氧化成阴离子，故乙池溶液中Ag+浓度增大，B项正确；C、断开K1，闭合K2后，B为正极，发生还原反应，C项错误；D、断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大氧化性越强），可知B为正极，A为负极，NO3-向负极移动，D项正确；答案选C。
考点：考查电解池和原电池
8．D
【分析】
该模型为原电池模型，原电池中发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极，由图分析可知，生成氢气的一极（X极）为正极，生成氯气的一极（Y极）为负极，据此可判断下列选项；
【详解】
A.该电池为原电池模型，可将化学能转化为电能，故在提取LiCl溶液的同时得电能，A选项正确；
B．电子由负极通过外电路移向正极，B选项正确；
C．H+在正极得到电子，故正极发生的反应为：2H++2e—===H2↑，C选项正确；
D．未指明在标准状况下，不能直接用Vm=22.4进行计算，D选项错误；
答案选D。
9．B
【分析】
闭合K2，断开K1，为电解装置，Y为阳极，阳极金属银被氧化，X为阴极，阴极析出银，NO3-向阳极移动，左池浓度增大，右池浓度减小；
断开K2，闭合K1后，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大氧化性越强），可知Y为正极，发生还原反应，X为负极，发生氧化反应，NO3-向负极移动。
【详解】
A. 闭合K2，断开Kl，右边（Y极）为阳极，NO3－从左池向右池移动，正确；
B. 断开K2，闭合K1，X为负极，不正确；
C. 闭合K2，断开Kl一段时间后，右池c(AgNO3)增大，正确；
D. 装置安装后若直接闭合Kl，电流计指针不发生偏转，但往左池加入适当的氨水后，左池银离子浓度降低，产生浓度差，形成原电池，指针偏转，正确。
答案选B。
【点睛】
本题考查原电池与电解池原理，结合原电池和电解池原理分析，闭合K2，断开K1，为电解装置，阳极金属银被氧化，阴极析出银，NO3-向阳极移动，右池浓度增大，左池浓度减小；断开K1，闭合K1后，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大氧化性越强），可知Y为正极，发生还原反应，X为负极，发生氧化反应，NO3-向负极移动。
10．C
【分析】
氢气在电极M表面失电子得到氢离子，为电池的负极，碱液室中的氢氧根离子透过阴离子交换膜，中和正电荷。酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，电极N为电池的正极。同时，酸液室中的氯离子透过阴离子交换膜进入碱液室，补充负电荷，据此分析；
【详解】
A.电极M为电池的负极，电子由M极经外电路流向N极，故A项正确；
B.酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，N电极区的电极反应式为2H++2e－=H2↑，故B项正确；
C.酸液室与碱液室之间为阴离子交换膜，钠离子不能进入碱液室，应在酸液室得到NaHCO3、Na2CO3，故C项错误；
D.放电一段时间后，酸液室氢离子被消耗，最终得到NaHCO3、Na2CO3，溶液pH增大，故D项正确；
综上，本题选C。
11．A
【解析】加入稀盐酸，在X极（正极）上生成氢气，发生还原反应，电极方程式为2H++2e-＝H2↑，为正极反应，Y极生成Cl2，为负极反应，发生2Cl--2e-=Cl2↑，原电池中电流从正极流向负极，阳离子向正极移动，则A．电池工作时，Li+向正极a上移动，A错误；B．电流由正极X极通过外电路移向负极Y极，B正确；C．在X极（正极）上生成氢气，发生还原反应，电极方程式为2H++2e-=H2↑，C正确；D．Y极每生成1 mol Cl2，则转移2mol电子，有2molLi+向正极移动，则a区得到2 mol LiCl，D正确，答案选A。
点睛：本题考查原电池的工作原理，为高频考点，把握总反应式结合物质所含元素化合价的变化判断原电池的正负极、电极方程式的书写方法为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查选项D是解答的难点，注意电荷守恒的应用。
12．A
【详解】
A. 加入盐酸，X电极上生成氢气，发生还原反应：，X极为正极；Y极上生成，发生氧化反应：2Cl--2e-=Cl2↑，Y极是负极，电池工作时，向X极区移动，A项错误；
B. 在外电路，电流由正极流向负极，B项正确；
C. 由前面分析知，C项正确；
D. Y极每生成，则转移2mol电子，有2mol向正极移动，则X极区得到，D项正确；
答案选A。
13．B
【分析】
氢气在电极M表面失电子转化为氢离子，为电池的负极，碱液室中的氢氧根离子透过阴离子交换膜，中和正电荷。酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，电极N为电池的正极，同时，酸液室中的氯离子透过阴离子交换膜进入碱液室，补充负电荷，据此答题。
【详解】
A.电极M为电池的负极，电子由M极经外电路流向N极，故A错误；
B.酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，N电极区的电极反应式为2H++2e-=H2↑，故B正确；
C.酸液室与碱液室之间为阴离子交换膜，钠离子不能进入碱液室，应在酸液室得到NaHCO3、Na2CO3，故C错误；
D.放电一段时间后，酸液室氢离子被消耗，最终得到NaHCO3、Na2CO3，溶液pH增大，故D错误。
故选B。
14．C
【分析】
由图可知，X电极为电池的正极，溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，溶液中阳离子浓度减小，离子导体中的锂离子通过阳离子交换膜进入a区，Y电极为负极，溶液中氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，溶液中阴离子浓度减小，b区中锂离子通过阳离子交换膜进入离子导体中。
【详解】
A．由分析可知，在a区制得氯化锂的同时，还将化学能转化为电能，获得了电能，故A正确；
B．由分析可知，Y电极为负极，溶液中氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl——2e—=Cl2↑，故B正确；
C．标准状况下2.24L氢气的物质的量为1mol，由分析可知，X极生成1mol氢气，b区溶液中有0.2mol氯离子放电、0.2mol锂离子通过阳离子交换膜进入离子导体中，则b区溶液中减少0.4mol离子，故C错误；
D．电池工作时，电子由负极经导线移向正极，则电子由Y极经外电路移向X极，故D正确；
故选C。
15．D
【分析】
浓差电池放电时，两个电极区的浓度差会逐渐减小，当两个电极区硫酸铜溶液的浓 度完全相等时，放电停止，电池放电过程中，Cu(1)电极上发生使Cu2+浓度降低的还原反应， 作正极，Cu(2)电极上发生使Cu2+浓度升高的氧化反应，作负极，则在右池的电解池中，a为电解池的阴极，H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2，b为电解池的阳极，H2O中的OH-失去电子发生氧化反应生成O2。电池从开始工作到停止放电，正极区硫酸铜溶液的浓度同时由2.5mol·L-1降低到1.5mol·L-1，负极区硫酸铜溶液同时由 0.5 mol·L-1升到1.5 mol·L-1， 正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L ×(2.5-1.5) mol·L-1=2mol，电路中转移4mol 电子，电解 池的阴极生成4mol OH-，即阴极区可得4mol氢氧化钠，其质量为160g。
【详解】
A．a为电解池的阴极，H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2，电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，A项正确；
B．因溶液为电中性，a电极附近产生了阴离子，必须让阳离子发生移动，c为阳离子交换膜，b电极附近阴离子减少，必须让阴离子发生移动，d为阴离子交换膜，B项正确；
C．Cu(1)作正极，得到电子，电极反应为Cu2++2e-=Cu，C项正确；
D．电池从开始工作到停止放电，正极区硫酸铜溶液浓度同时由2.5mol·L-1降到1.5mol·L-1，负极区硫酸铜溶液同时由0.5 mol·L-1升到1.5 mol·L-1，正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L ×(2.5-1.5) mol·L-1=2mol，电路中转移4mol 电子，电解池的阴极生成4mol OH-，即阴极区可得4mol氢氧化钠，其质量为160g，D选项错误；
故选D。
16．Mg AgCl+e-=Ag+Cl- 0.2 X 阴 CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+ 11.7
【详解】
(1)MgAgCl电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-，镁为还原剂，则负极材料为Mg，氧化剂为氯化银，参与正极电极反应，则正极反应式为：AgCl+e-=Ag+Cl-，答案为：Mg；AgCl+e-=Ag+Cl-；
(2)氢气与转移电子和离子的关系为： ，X电极生成了氯化锂溶液，所以当X极生成0.1 mol H2时，会有2 mol Li+ 移向X极，答案为：0.2；X；
(3)a极为原电池的负极，醋酸跟变为二氧化碳和氢离子，电极反应式为：CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+，同时可实现海水淡化，所以隔膜一为阴离子交换膜，海水中氯离子透过离子交换膜，实现海水淡化；转移电子和离子的关系为：，当电路中转移0.2 mol电子时，理论上除盐0.2mol，为11.7g，答案为：阴；CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+，11.7。
17．电子移动 O2+4H++4e－=2H2O 0.2 CxHy+xH2OxCO+(x+)H2 氧化剂 向逆反应方向进行 4min时，Qc==＞K==
【详解】
(1)氢气失电子，生成氢离子，则电极b为负极，故a→表示电子移动的方向；电极c上氧气得电子与氢离子反应生成水，电极反应为O2+4H++4e－=2H2O；电池工作时，溶质的物质的量不变，水的质量增大，则100g×50.9%=[100+n(H2O)×18g/mol]×50%，则n(H2O)=0.1mol，由0.1mol氢气发生生成，故转移电子数为0.2 NA；
(2)根据图2中“改质器”的反应物为CxHy与水在加热、催化剂的作用下生成CO和氢气，反应的方程式为CxHy+xH2OxCO+(x+)H2；反应时，H原子的化合价降低，得电子作氧化剂；
(3)根据表中数据，反应在2min时，达到平衡状态，生成氢气的浓度为0.1mol/L，反应的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的c(CO)= c(H2O) =0.1mol/L，则剩余c(CO)= 0.1mol/L、c(H2O) =0.2mol/L，生成的c(CO2)=0.1mol/L，K==；4min时，Qc==＞K，则反应向逆反应方向进行。
18．4H2O+2CN−+O2=2HCO3-+2NH3↑ 2H2O-4e−=4H++O2↑ 阳极H2O放电，c(H+)增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，A−从阴极通过阴离子交换膜进入浓缩室，H++A−=HA，乳酸浓度增大 6.72
【分析】
（1）CN−废水的方法之一是在微生物的作用下，CN−被氧气氧化成HCO3−，同时生成NH3，结合质量守恒书写化学方程式；
（2）根据电解池的工作原理：阳极上是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应来判断；根据电解池的工作原理：在电解池的阳极上是OH−放电，并且H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，再根据差量法分析计算。
【详解】
（1）根据题干信息知，反应物为CN−、O2和水，生成物为CN−和HCO3-，并根据得失电子守恒配平反应得到离子方程式为：4H2O+2CN−+O2=2HCO3-+2NH3↑，故答案为 4H2O+2CN−+O2=2HCO3-+2NH3↑；
（2）①阳极上水失去电子，发生氧化反应，生成氧气，反应式为：2H2O-4e−=4H++O2↑；
②在阳极上发生电极反应：2H2O-4e−=4H++O2↑，阴极上发生电极反应：2H++2e-=H2↑，根据电极反应式，则有关系：HA~H+~H2，据差值法，乳酸的浓度变化量是，， 即生成HA的物质的量是1.5mol/L×0.4L=0.6mol，即产生氢气0.3mol，即0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案为2H2O-4e−=4H++O2↑；阳极H2O放电，c(H+)增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，A−从阴极通过阴离子交换膜进入浓缩室，H++A−=HA，乳酸浓度增大； 6.72。
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2022届高三化学一轮高考复习常考题型：75浓差电池专题
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（共15题）
1．物质由高浓度向低浓度扩散而引发的一类电池称为浓差电池。如图是由Ag电极和硝酸银溶液组成的电池，工作时，b电极的质量不断增大，下列说法错误的是
A．NO3ˉ由交换膜右侧向左侧迁移
B．a极为负极，发生氧化反应
C．交换膜左侧溶液浓度最终会大于交换膜右侧溶液浓度
D．原电池的总反应不一定是氧化还原反应
2．当电解质中某离子的浓度越大时，其氧化性或还原性越强。利用这一性质，有人设计出如图所示“浓差电池”(其电动势取决于物质的浓度差，是由一种物质从高浓度向低浓度转移而产生的)。实验开始先断开K1，闭合K2，发现电流计指针发生偏转。下列说法错误的是
A．断开K1、闭合K2，一段时间后电流计指针归零，此时两池Ag+浓度相等
B．断开K1、闭合K2，当转移0.1mol e-时，乙池溶液质量增加17.0 g
C．当电流计指针归零后，断开K2、闭合K1，一段时间后B电极的质量增加
D．当电流计指针归零后，断开K2、闭合K1，乙池溶液浓度增大
3．硫含量是生铁质量的重要指标，精确测定铁水中硫含量是高炉炼铁过程中的重要任务，利用硫化物固体电解质浓差电池定硫工作原理如图所示，电池两边产生一定硫分压差时，两极会产生相应的电势，若已知某硫分压(p's2)，测定其电池电势，则可通过公式计算得出另一硫分压(p"s2)，从而确定铁水中的硫含量，N电极反应为S2(p"s2)＋2Mg2＋＋4e-=2MgS。下列有关该浓差电池说法正确的是
A．M极电势比N极电势高 B．该电池为电解池
C．M极上的电极反应式：2MgS-4e-=2Mg2＋+S2(p"s2) D．Mg2＋从左向右移动
4．当电解质中某离子的浓度越大时，其氧化性或还原性越强，利用这一性质，有人设计出如图所示“浓差电池”(其电动势取决于物质的浓度差，是由一种物质从高浓度向低浓度转移而产生的。)其中，甲池为3 mol⸱L−1 的AgNO3溶液，乙池为1 mol⸱L−1的AgNO3溶液，A、B均为Ag 电极。实验开始先断开K1闭合K2发现电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是
A．实验开始先断开K1，闭合K2，此时向B电极移动
B．断开K1，闭合K2，一段时间后电流计指针归零，此时两池银离子浓度相等
C．当电流计指针归零后，断开K2闭合K1一段时间后B电极的质量增加
D．当电流计指针归零后，断开K2闭合K1，乙池溶液浓度增大
5．浓差电池有多种:一种是利用物质氧化性或还原性强弱与浓度的关系设计的原电池（如图1）:一种是根据电池中存在浓度差会产生电动势而设计的原电池（如图2）。图1所示原电池能在一段时间内形成稳定电流;图2所示原电池既能从浓缩海水中提取LiCl，又能获得电能。下列说法错误的是
A．图1电流计指针不再偏转时,左右两侧溶液浓度恰好相等
B．图1电流计指针不再偏转时向左侧加入NaCl或AgNO3或Fe粉，指针又会偏转且方向相同
C．图2中Y极每生成1 mol Cl2，a极区得到2 mol LiCl
D．两个原电池外电路中电子流动方向均为从右到左
6．某浓差电池的原理示意如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl 的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法正确的是
A．电子由X极通过外电路移向Y 极 B．电池工作时，Li+通过离子导体向右迁移
C．负极发生的反应为:2H++2e-=H2 ↑ D．Y 极每生成1mol Cl2，外电路中通过2mole-
7．利用右图装置进行实验，甲乙两池均为1 mol·L–1的AgNO3溶液，A、B均为Ag电极。实验开始先闭合K1，断开K2。一段时间后，断开K1，闭合K2，形成浓差电池，灵敏电流计指针发生偏转（提示：Ag+ 浓度越大，氧化性越强），下列说法不正确的是
A．闭合K1，断开K2后，A电极增重
B．闭合K1，断开K2后，乙池溶液中Ag+浓度增大
C．断开K1，闭合K2后，B电极发生氧化反应
D．断开K1，闭合K2后，NO3–向A电极移动
8．2019年度诺贝尔化学奖授予在锂离子电池发展做出贡献的三位科学家。某浓差电池的原理示意如图所示，可用该电池从浓缩海水中提取LiCl溶液。下列有关该电池的说法不正确的是（ ）
A．该装置可在提取LiCl溶液的同时得电能
B．电子由Y极通过外电路移向X极
C．正极发生的反应为：2H++2e—===H2↑
D．Y极每生成22.4LCl2，有2molLi+从b区移至a区
9．因存在浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用如图所示装置进行实验，开始先闭合K2，断开Kl，电解一段时间后，再断开K2，闭合Kl，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大，氧化性越强）。下列说法不正确的是
A．闭合K2，断开Kl，NO3－从左池向右池移动
B．断开K2，闭合K1，X为正极
C．闭合K2，断开Kl一段时间后，右池c(AgNO3)增大
D．装置安装后若直接闭合Kl，电流计指针不发生偏转，但往左池加入适当的氨水后，指针偏转
10．某种浓差电池的装置如下图所示，碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为Ca(OH)2]，酸液室通入CO2(以NaCl为支持电解质)，产生电能的同时可生产纯碱等物质。下列叙述错误的是（ ）
A．电子由M极经外电路流向N极
B．N电极区的电极反应式为2H++2e－=H2↑
C．在碱液室可以生成 NaHCO3、Na2CO3
D．放电一段时间后，酸液室溶液pH增大
11．浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是
A．电池工作时，Li+通过离子电子导体移向b区
B．电流由X极通过外电路移向Y极
C．正极发生的反应为：2H++2e-=H2↑
D．Y极每生成1 mol Cl2，a区得到2 mol LiCl
12．浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是（ ）
A．电池工作时，通过离子导体移向Y极区
B．电流由Ⅹ极通过外电路流向Y极
C．正极发生的反应为
D．Y极每生成，X极区得到
13．某种浓差电池的装置如图所示，碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为]，酸液室通入 (以NaCl为支持电解质)，产生电能的同时可生产纯碱等物质。下列叙述正确的是 （ ）
A．电子由N极经外电路流向M极
B．N电极区的电极反应式为↑
C．在碱液室可以生成
D．放电一段时间后，酸液室溶液pH减小
14．浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，可从浓缩海水中提取LiCl。下列有关该电池的说法错误的是
A．该装置获得LiCl的同时又获得了电能
B．Y极发生氧化反应：2Cl——2e—=Cl2↑
C．X极每生成2.24L(标准状况)H2，b区溶液中减少0.2mol离子(不考虑气体溶解)
D．电子由Y极经外电路移向X极
15．相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法不正确的是
A．a电极的电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-
B．c、d离子交换膜依次为阳子交换膜和阴离子交换膜
C．电池放电过程中，Cu(1)电极上的电极反应为Cu2++2e-=Cu
D．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得320g NaOH
二、填空题（共3题）
16．电池的种类繁多，应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。
(1)MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-，则负极材料为_______，正极反应式为_______。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol H2时，_______mol Li+移向_______(填“X”或“Y”)极。
(3)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。隔膜1为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜，负极的电极反应式为_______，当电路中转移0.2 mol电子时，模拟海水理论上除盐_______ g。
17．磷酸燃料电池是当前商业化发展最快的一种燃料电池。该电池使用浓磷酸作电解质，浓磷酸通常位于碳化硅基质中。以氢气为燃料的磷酸燃料电池(图1)，氢气由石油气经过一系列转化后得到(图2)。
根据题意，回答下列问题：
(1)图1中“a→”表示___________(填“电流流动”或“电子移动”)方向，电极的电极反应式为___________；实验室模拟该燃料电池(产物水不排出)工作，初始时电解质溶液为100g质量分数为50.9%的H3PO4溶液，工作一段时间后，H3PO4的质量分数变为50%，则这段时间内外电路上转移的电子数为___________NA(不考虑水的蒸发)。
(2)写出图2中“改质器”内发生反应的化学方程式：___________，反应中水作___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(3)一定温度下，在容积为1L的恒容容器中，模拟进行“移位反应器”中的反应CO (g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)，反应过程中某时刻各组分的物质的量浓度如下表所示，其中4min时向容器中加入了一定量的组分气体。
时间(min)
c(CO)(mol/L)
c(H2O)(mol/L)
c(CO2)(mol/L)
c(H2)(mol/L)
0
0.2
0.3
0
0
2
n1
n2
n3
0.1
3
n1
n2
n3
0.1
4
0.15
0.25
0.15
0.15
该温度下，4min时该反应___________(填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)，其理由是___________(结合计算式)。
18．对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施之一。
（1）电镀厂的废水中含有的CN−有剧毒，需要处理加以排放。处理含CN−废水的方法之一是在微生物的作用下，CN−被氧气氧化成HCO3-，同时生成NH3，该反应的离子方程式为__。
（2）电渗析法处理厨房垃极发酵液，同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子，A−表示乳酸根离子)：
①阳极的电极反应式为___。
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：__。
③电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6～8，此时进入浓缩室的OH−可忽略不计。400mL10g/L乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为145g/L(溶液体积变化忽略不计)，阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为__L(提示：乳酸的摩尔质量为90g/mol)。
参考答案
1．C
【分析】
右侧AgNO3溶液浓度高，左侧AgNO3溶液浓度低。工作时，b电极的质量不断增大， Ag+在b电极得电子，故b为正极，a为负极，据此判断；
【详解】
A.NO3ˉ向负极运动，由交换膜右侧向左侧迁移，故A项正确；
B.a极为负极，发生失电子的氧化反应，故B项正确；
C.交换膜左侧溶液浓度不会大于交换膜右侧溶液浓度，故C项错误；
D.该电池中Ag在负极失电子，变成Ag+，Ag+在b电极得电子，生成Ag，不属于氧化还原反应，故D项正确；
综上，本题选C。
2．C
【分析】
断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，甲池为3 mol/L的AgNO3溶液，乙池为1 mol/L的AgNO3溶液，Ag+浓度越大离子的氧化性越强，可知A为正极，发生还原反应，B为负极，发生氧化反应，向负极移动；闭合K1，断开K2，为电解装置，与电源正极相连的B极为阳极，阳极金属银被氧化，阴极A析出银，向阳极移动，乙池浓度增大，甲池浓度减小，据此解答。
【详解】
A．断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，当两池银离子浓度相等时，反应停止，电流计指针将归零，A选项正确；
B．断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，A为正极，发生反应：Ag++e-=Ag，B为负极，发生反应为：Ag-e-=Ag+，当转移0.1 mol电子，有0.1 mol由甲池通过离子交换膜进入乙池，所以乙池增加的质量是10.8g+6.2g=17.0g，B选项正确；
C．闭合K1，断开K2后，乙池中的B极为电解池的阳极，银失电子发生氧化反应，质量减小，C选项错误；
D．闭合K1，断开K2后，装置为电解池，与电源正极相连的B是阳极，阳极金属银被氧化产生银离子，NO3-向阳极移动，则乙池硝酸银溶液的浓度增大，D选项正确；
答案选C。
【点睛】
本题综合考查电解池和原电池的工作原理，原电池的负极和电解池的阳极失去电子发生氧化反应；原电池的正极和电解池的阴极得到电子发生还原反应，对于电解池，若阳极为活性电极，则电极失去电子；若为惰性电极，则是溶液中的阴离子失去电子，发生氧化反应。
3．D
【分析】
N电极反应为S2(p"s2)＋2Mg2＋＋4e-=2MgS，发生还原反应，故N为原电池正极，M电极为原电池负极，该电池是浓差电池，是原电池，由此解答。
【详解】
A．N极电势比M极电势高，A错误；
B．该电池是原电池，B错误；
C．M电极为原电池负极，发生氧化反应，根据图示可知，M极电极反应为：2MgS-4e-=2Mg2＋+S2(p's2)，C错误；
D．原电池中镁离子向正极移动，即向N极移动，D正确；
答案选D。
4．C
【详解】
A. 实验开始先断开K1，闭合K2，甲池中硝酸根浓度大，氧化性强，则A为正极，B为负极，根据原电池“同性相吸”原理，得到此时向B电极移动，故A正确；
B. 断开K1，闭合K2，一段时间后电流计指针归零，左右两边硝酸根浓度相等，根据溶液呈电中性，因此两池银离子浓度相等，故B正确；
C. 当电流计指针归零后，断开K2闭合K1一段时间后，B电极为阳极，银质量消耗，因此B电极的质量减小，故C错误；
D. 当电流计指针归零后，断开K2闭合K1，B为阳极，银失去电子变为银离子，甲池中的硝酸根离子不断向乙池移动，因此乙池溶液浓度增大，故D正确。
综上所述，答案为C。
5．B
【分析】
图1左边硝酸银浓度大于右边硝酸银浓度，设计为原电池时，右边银失去电子，化合价升高，作原电池负极，左边是原电池正极，得到银单质，硝酸根从左向右不断移动，当两边浓度相等，则指针不偏转；图2氢离子得到电子变为氢气，化合价降低，作原电池正极，右边氯离子失去电子变为氯气，作原电池负极。
【详解】
A. 根据前面分析得到图1中电流计指针不再偏转时，左右两侧溶液浓度恰好相等，故A正确；
B. 开始时图1左边为正极，右边为负极，图1电流计指针不再偏转时向左侧加入NaCl或Fe，左侧银离子浓度减小，则左边为负极，右边为正极，加入AgNO3，左侧银离子浓度增加，则左边为正极，右边为负极，因此指针又会偏转但方向不同，故B错误；
C. 图2中Y极每生成1 mol Cl2，转移2mol电子，因此2mol Li+移向a极得到2 mol LiCl，故C正确；
D. 两个电极左边都为正极，右边都为负极，因此两个原电池外电路中电子流动方向均为从右到左，故D正确。
综上所述，答案为B。
【点睛】
分析化合价变化确定原电池的正负极，原电池负极发生氧化，正极发生还原，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
6．D
【解析】生成氯气的Y极发生氧化反应,为负极,电子由Y极通过外电路移向X极,A错误；电池工作时， Li+向正极移动，即X极，B错误；在X极上生成氢气，为正极，发生还原反应,电极方程式为2H++2e-=H2 ↑，C错误；Y极每生成1mol Cl2,则转移2mole-电子, 外电路中通过2mole-，D正确；正确选项D。
7．C
【解析】
试题分析：A、闭合K1，断开K2后，A为阴极，发生还原反应生成银，质量增大，A项正确；B、闭合K1，断开K2后，阳极金属银被氧化成阴离子，故乙池溶液中Ag+浓度增大，B项正确；C、断开K1，闭合K2后，B为正极，发生还原反应，C项错误；D、断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大氧化性越强），可知B为正极，A为负极，NO3-向负极移动，D项正确；答案选C。
考点：考查电解池和原电池
8．D
【分析】
该模型为原电池模型，原电池中发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极，由图分析可知，生成氢气的一极（X极）为正极，生成氯气的一极（Y极）为负极，据此可判断下列选项；
【详解】
A.该电池为原电池模型，可将化学能转化为电能，故在提取LiCl溶液的同时得电能，A选项正确；
B．电子由负极通过外电路移向正极，B选项正确；
C．H+在正极得到电子，故正极发生的反应为：2H++2e—===H2↑，C选项正确；
D．未指明在标准状况下，不能直接用Vm=22.4进行计算，D选项错误；
答案选D。
9．B
【分析】
闭合K2，断开K1，为电解装置，Y为阳极，阳极金属银被氧化，X为阴极，阴极析出银，NO3-向阳极移动，左池浓度增大，右池浓度减小；
断开K2，闭合K1后，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大氧化性越强），可知Y为正极，发生还原反应，X为负极，发生氧化反应，NO3-向负极移动。
【详解】
A. 闭合K2，断开Kl，右边（Y极）为阳极，NO3－从左池向右池移动，正确；
B. 断开K2，闭合K1，X为负极，不正确；
C. 闭合K2，断开Kl一段时间后，右池c(AgNO3)增大，正确；
D. 装置安装后若直接闭合Kl，电流计指针不发生偏转，但往左池加入适当的氨水后，左池银离子浓度降低，产生浓度差，形成原电池，指针偏转，正确。
答案选B。
【点睛】
本题考查原电池与电解池原理，结合原电池和电解池原理分析，闭合K2，断开K1，为电解装置，阳极金属银被氧化，阴极析出银，NO3-向阳极移动，右池浓度增大，左池浓度减小；断开K1，闭合K1后，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大氧化性越强），可知Y为正极，发生还原反应，X为负极，发生氧化反应，NO3-向负极移动。
10．C
【分析】
氢气在电极M表面失电子得到氢离子，为电池的负极，碱液室中的氢氧根离子透过阴离子交换膜，中和正电荷。酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，电极N为电池的正极。同时，酸液室中的氯离子透过阴离子交换膜进入碱液室，补充负电荷，据此分析；
【详解】
A.电极M为电池的负极，电子由M极经外电路流向N极，故A项正确；
B.酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，N电极区的电极反应式为2H++2e－=H2↑，故B项正确；
C.酸液室与碱液室之间为阴离子交换膜，钠离子不能进入碱液室，应在酸液室得到NaHCO3、Na2CO3，故C项错误；
D.放电一段时间后，酸液室氢离子被消耗，最终得到NaHCO3、Na2CO3，溶液pH增大，故D项正确；
综上，本题选C。
11．A
【解析】加入稀盐酸，在X极（正极）上生成氢气，发生还原反应，电极方程式为2H++2e-＝H2↑，为正极反应，Y极生成Cl2，为负极反应，发生2Cl--2e-=Cl2↑，原电池中电流从正极流向负极，阳离子向正极移动，则A．电池工作时，Li+向正极a上移动，A错误；B．电流由正极X极通过外电路移向负极Y极，B正确；C．在X极（正极）上生成氢气，发生还原反应，电极方程式为2H++2e-=H2↑，C正确；D．Y极每生成1 mol Cl2，则转移2mol电子，有2molLi+向正极移动，则a区得到2 mol LiCl，D正确，答案选A。
点睛：本题考查原电池的工作原理，为高频考点，把握总反应式结合物质所含元素化合价的变化判断原电池的正负极、电极方程式的书写方法为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查选项D是解答的难点，注意电荷守恒的应用。
12．A
【详解】
A. 加入盐酸，X电极上生成氢气，发生还原反应：，X极为正极；Y极上生成，发生氧化反应：2Cl--2e-=Cl2↑，Y极是负极，电池工作时，向X极区移动，A项错误；
B. 在外电路，电流由正极流向负极，B项正确；
C. 由前面分析知，C项正确；
D. Y极每生成，则转移2mol电子，有2mol向正极移动，则X极区得到，D项正确；
答案选A。
13．B
【分析】
氢气在电极M表面失电子转化为氢离子，为电池的负极，碱液室中的氢氧根离子透过阴离子交换膜，中和正电荷。酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，电极N为电池的正极，同时，酸液室中的氯离子透过阴离子交换膜进入碱液室，补充负电荷，据此答题。
【详解】
A.电极M为电池的负极，电子由M极经外电路流向N极，故A错误；
B.酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，N电极区的电极反应式为2H++2e-=H2↑，故B正确；
C.酸液室与碱液室之间为阴离子交换膜，钠离子不能进入碱液室，应在酸液室得到NaHCO3、Na2CO3，故C错误；
D.放电一段时间后，酸液室氢离子被消耗，最终得到NaHCO3、Na2CO3，溶液pH增大，故D错误。
故选B。
14．C
【分析】
由图可知，X电极为电池的正极，溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，溶液中阳离子浓度减小，离子导体中的锂离子通过阳离子交换膜进入a区，Y电极为负极，溶液中氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，溶液中阴离子浓度减小，b区中锂离子通过阳离子交换膜进入离子导体中。
【详解】
A．由分析可知，在a区制得氯化锂的同时，还将化学能转化为电能，获得了电能，故A正确；
B．由分析可知，Y电极为负极，溶液中氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl——2e—=Cl2↑，故B正确；
C．标准状况下2.24L氢气的物质的量为1mol，由分析可知，X极生成1mol氢气，b区溶液中有0.2mol氯离子放电、0.2mol锂离子通过阳离子交换膜进入离子导体中，则b区溶液中减少0.4mol离子，故C错误；
D．电池工作时，电子由负极经导线移向正极，则电子由Y极经外电路移向X极，故D正确；
故选C。
15．D
【分析】
浓差电池放电时，两个电极区的浓度差会逐渐减小，当两个电极区硫酸铜溶液的浓 度完全相等时，放电停止，电池放电过程中，Cu(1)电极上发生使Cu2+浓度降低的还原反应， 作正极，Cu(2)电极上发生使Cu2+浓度升高的氧化反应，作负极，则在右池的电解池中，a为电解池的阴极，H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2，b为电解池的阳极，H2O中的OH-失去电子发生氧化反应生成O2。电池从开始工作到停止放电，正极区硫酸铜溶液的浓度同时由2.5mol·L-1降低到1.5mol·L-1，负极区硫酸铜溶液同时由 0.5 mol·L-1升到1.5 mol·L-1， 正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L ×(2.5-1.5) mol·L-1=2mol，电路中转移4mol 电子，电解 池的阴极生成4mol OH-，即阴极区可得4mol氢氧化钠，其质量为160g。
【详解】
A．a为电解池的阴极，H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2，电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，A项正确；
B．因溶液为电中性，a电极附近产生了阴离子，必须让阳离子发生移动，c为阳离子交换膜，b电极附近阴离子减少，必须让阴离子发生移动，d为阴离子交换膜，B项正确；
C．Cu(1)作正极，得到电子，电极反应为Cu2++2e-=Cu，C项正确；
D．电池从开始工作到停止放电，正极区硫酸铜溶液浓度同时由2.5mol·L-1降到1.5mol·L-1，负极区硫酸铜溶液同时由0.5 mol·L-1升到1.5 mol·L-1，正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L ×(2.5-1.5) mol·L-1=2mol，电路中转移4mol 电子，电解池的阴极生成4mol OH-，即阴极区可得4mol氢氧化钠，其质量为160g，D选项错误；
故选D。
16．Mg AgCl+e-=Ag+Cl- 0.2 X 阴 CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+ 11.7
【详解】
(1)MgAgCl电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-，镁为还原剂，则负极材料为Mg，氧化剂为氯化银，参与正极电极反应，则正极反应式为：AgCl+e-=Ag+Cl-，答案为：Mg；AgCl+e-=Ag+Cl-；
(2)氢气与转移电子和离子的关系为： ，X电极生成了氯化锂溶液，所以当X极生成0.1 mol H2时，会有2 mol Li+ 移向X极，答案为：0.2；X；
(3)a极为原电池的负极，醋酸跟变为二氧化碳和氢离子，电极反应式为：CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+，同时可实现海水淡化，所以隔膜一为阴离子交换膜，海水中氯离子透过离子交换膜，实现海水淡化；转移电子和离子的关系为：，当电路中转移0.2 mol电子时，理论上除盐0.2mol，为11.7g，答案为：阴；CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+，11.7。
17．电子移动 O2+4H++4e－=2H2O 0.2 CxHy+xH2OxCO+(x+)H2 氧化剂 向逆反应方向进行 4min时，Qc==＞K==
【详解】
(1)氢气失电子，生成氢离子，则电极b为负极，故a→表示电子移动的方向；电极c上氧气得电子与氢离子反应生成水，电极反应为O2+4H++4e－=2H2O；电池工作时，溶质的物质的量不变，水的质量增大，则100g×50.9%=[100+n(H2O)×18g/mol]×50%，则n(H2O)=0.1mol，由0.1mol氢气发生生成，故转移电子数为0.2 NA；
(2)根据图2中“改质器”的反应物为CxHy与水在加热、催化剂的作用下生成CO和氢气，反应的方程式为CxHy+xH2OxCO+(x+)H2；反应时，H原子的化合价降低，得电子作氧化剂；
(3)根据表中数据，反应在2min时，达到平衡状态，生成氢气的浓度为0.1mol/L，反应的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的c(CO)= c(H2O) =0.1mol/L，则剩余c(CO)= 0.1mol/L、c(H2O) =0.2mol/L，生成的c(CO2)=0.1mol/L，K==；4min时，Qc==＞K，则反应向逆反应方向进行。
18．4H2O+2CN−+O2=2HCO3-+2NH3↑ 2H2O-4e−=4H++O2↑ 阳极H2O放电，c(H+)增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，A−从阴极通过阴离子交换膜进入浓缩室，H++A−=HA，乳酸浓度增大 6.72
【分析】
（1）CN−废水的方法之一是在微生物的作用下，CN−被氧气氧化成HCO3−，同时生成NH3，结合质量守恒书写化学方程式；
（2）根据电解池的工作原理：阳极上是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应来判断；根据电解池的工作原理：在电解池的阳极上是OH−放电，并且H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，再根据差量法分析计算。
【详解】
（1）根据题干信息知，反应物为CN−、O2和水，生成物为CN−和HCO3-，并根据得失电子守恒配平反应得到离子方程式为：4H2O+2CN−+O2=2HCO3-+2NH3↑，故答案为 4H2O+2CN−+O2=2HCO3-+2NH3↑；
（2）①阳极上水失去电子，发生氧化反应，生成氧气，反应式为：2H2O-4e−=4H++O2↑；
②在阳极上发生电极反应：2H2O-4e−=4H++O2↑，阴极上发生电极反应：2H++2e-=H2↑，根据电极反应式，则有关系：HA~H+~H2，据差值法，乳酸的浓度变化量是，， 即生成HA的物质的量是1.5mol/L×0.4L=0.6mol，即产生氢气0.3mol，即0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案为2H2O-4e−=4H++O2↑；阳极H2O放电，c(H+)增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，A−从阴极通过阴离子交换膜进入浓缩室，H++A−=HA，乳酸浓度增大； 6.72。
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