第13练 电化学基础-2022年高考复习化学考前20天必练小题

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2022年高考复习化学考前20天必练小题
第13练 电化学基础
1．（2022·辽宁·阜新高级中学模拟预测）“碳呼吸电池”是一种新型能源装置，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是

A．通入的一极电极反应式为：
B．以该装置为电源为铅蓄电池充电，金属铝质量减少时，理论上阴极质量减少144克
C．每得到，负极质量减少54克
D．向正极移动
【答案】D
【解析】据图可知Al被氧化，所以金属铝为负极，通入CO2的电极为正极，CO3被还原为草酸根，以此解题。
A．据图可知CO2在正极被还原为草酸根，根据电子守恒、元素守恒可得反应式为，A正确；
B．金属铝质量减少时，则转移3mol电子，铅蓄电池的阴极为：PbSO4 + 2e- = Pb + SO，则阴极减少的质量为：，B正确；
C．每得到，则需要2molAl，其质量为54g，C正确；
D．在原电池中阴离子向负极移动，故向负极移动，D错误；
故选D。
2．（2022·辽宁·二模）南开大学牛志强研究员研制了一种基于抗冻，电解液中四氯对苯醌/氧化石墨烯(PCHL−rGO)的铅−醌电池示意图如图所示。已知：四氯对苯醌(PCHL)的结构简式为。下列叙述错误的是

A．充电时，Pb电极与外接电源的负极相连
B．放电时，氧化石墨烯的电极反应式为2H+++2e－=
C．充电时，Pb电极的电极反应式为
D．放电时，Pb电极增重48g，则有移向氧化石墨烯电极
【答案】B
【解析】A．放电时，电极为负极，则充电时，电极与外接电源的负极相连，故A正确；
B．由物质的转化关系及电荷守恒可知，放电时，氧化石墨烯电极的电极反应式为4H++ +4e-=，故B错误；
C．放电时，电极的电极反应式为，则充电时，电极的电极反应式为，故C正确；
D．放电时，电极增重，即消耗，则转移电子，有移向氧化石墨烯电极，故D正确。
综上所述，答案为B。
3．（2022·湖北·模拟预测）新型钠离子电池总反应方程式为，其中充电为含钠过渡金属氧化物，其工作原理如图所示，下列说法正确的是

A．接通开关1时，向铝箔1电极方向移动
B．接通开关1时，铝箱2上电极反应式：
C．接通开关2时，X为电源的正极
D．接通开关2时，电路中转移1mol电子，硬碳质量增加11g
【答案】B
【解析】A．接通开关1时构成原电池，铝箔1是负极，原电池中阳离子向正极移动，则向铝箔2电极方向移动，A错误；
B．接通开关1时构成原电池，铝箔2是正极，发生得到电子的还原反应，铝箱2上电极反应式：，B正确；
C．接通开关2时构成电解池，铝箔1作阴极，接电源的负极，即X为电源的负极，C错误；
D．接通开关2时构成电解池，阴极电极反应式为C+(1-x)Na＋+(1-x)e－＝Na1－xC，电路中转移1mol电子，硬碳质量增加23g，D错误；
答案选B。
4．（2022·北京丰台·二模）利用下图装置将2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+反应的化学能转化为电能，下列设计不合理的是

A．a是Cu棒
B．X可以是CuSO4溶液或Na2SO4溶液
C．b可以是石墨或Cu棒
D．Y可以是Fe2(SO4)3溶液
【答案】C
【解析】①G表为电流表，原电池放电时，负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应；
②根据电池反应，负极为Cu，负极液体不可以是三价铁溶液，否则直接反应不会有电子转移，可以用铜离子溶液或常规盐溶液即可；
③正极液体需要放置三价铁溶液，确保电子流通；
④正极富电子，需能导电的电极，此电极不可以直接和三价铁反应。
A．根据电池反应，负极为Cu，负极液体不可以是三价铁溶液，否则直接反应不会有电子转移，可以用铜离子溶液，A项正确；
B．根据电池反应，负极为Cu，负极液体不可以是三价铁溶液，否则直接反应不会有电子转移，可以用常规盐溶液，B项正确；
C．正极富电子，需能导电的电极，此电极的活泼性要弱于三价铁，所以不能用铜棒，C项错误；
D．正极液体需要放置三价铁溶液，确保电子流通，D项正确；
答案选C。
5．（2022·广东·模拟预测）习近平总书记提出我国要在2030年实现“碳达峰”， 2060年前实现“碳中和"。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示。下列说法不正确的是

A．该装置能将化学能转化为电能
B．M上的电极反应方程式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
C．工作一段时间后，N电极室中的溶液pH不变
D．当转化2molCO2时，外电路中转移的电子数为2NA
【答案】D
【解析】A．由图可知，该装置为原电池，能将化学能转化为电能，A正确；
B．M为电池的负极，在紫外光的作用下，水失去电子发生氧化反应生成O2，电极反应方程式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，B正确；
C．N为电池正极，电极反应式为CO2+2H++2e-═CO+H2O，当外电路转移4mol电子时，有4molH+从左室穿过交换膜到达右室，然后被CO2消耗，因此N电极室的溶液pH不变，C正确；
D．电极反应式为CO2+2H++2e-═CO+H2O，当转化2mol时，外电路转移4mol电子，转移的电子数为4NA，D错误；
答案选D。
6．（2022·全国·二模）MFC-电芬顿技术不需要外加能量即可发生，通过产生羟基自由基(·OH)处理有机污染物，可获得高效的废水净化效果。其耦合系统原理示意图如图，下列说法中错误的是

A．标准状况下，乙池中消耗22.4LO2时，可以产生2mol·OH
B．甲池是将化学能转化为电能，其中a极上发生氧化反应
C．电子移动方向为：a→Y，X→b
D．乙池中生成羟基自由基的反应为Fe2++H2O2+H+=Fe3++H2O+·OH
【答案】A
【解析】A．乙池中Y电极上的反应为O2+2H++2e-= H2O2，之后再发生H2O2+H++Fe2+= Fe3++H2O+， 当产生1mol羟基自由基时，需要 1mol H2O2，消耗1mol的O2。所以，标准状况下，消耗22. 4L的O2时，产生的是1mol的羟基自由基，A错误；
B．甲池为原电池，将化学能转化为电能，是燃料电池，b电极上氧气被还原，为正极，a电极为负极，发生的是氧化反应，B正确；
C．甲池为原电池，a电极为负极，b电极为正极。乙池为电解池，X电极为阳极，Y电极为阴极。串联装置中，电子由原电池负极流向电解池阴极，即a→Y，由电解池的阳极流向原电池正极，即X→b，C正确；
D．乙池中生成自由基的反应：H2O2+H++Fe2+= Fe3++H2O+，其中过氧化氢作氧化剂，二价铁离子作还原剂，D正确；
故选A。
7．（2022·四川·遂宁中学三模）科学家最近发明了一种Al-PbO2电池，电解质为K2SO4、H2SO4、KOH，通过x和y两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域(a>b)，结构示意图如图所示。下列说法不正确的是

A．M区域电解质为KOH
B．R区域的电解质浓度逐渐减小
C．每消耗0.1molPbO2电路中转移0.2mol电子
D．放电时，Al电极反应为：Al-3e−+4OH−=[Al(OH)4] −
【答案】B
【解析】由图可知，原电池工作时，Al发生氧化反应，则Al为负极，PbO2为正极，负极生成，则M区域电解质为KOH，R区域电解质为K2SO4，N区为硫酸，a>b，N区硫酸浓度下降，硫酸根离子向R区迁移，则x是阳离子交换膜，y是阴离子交换膜。
A．由上述分析可知，M区域电解质为KOH，故A正确；
B．原电池工作的过程中，M区域的K+通过x膜移到R区，N区的硫酸根离子通过y膜移到R区，则硫酸钾的浓度逐渐增大，故B错误；
C．PbO2为正极，正极的电极反应式为，则每消耗0.1molPbO2电路中转移0.2mol电子，故C正确；
D．放电时，Al电极是负极，Al发生氧化反应生成，电极反应式为：Al-3e−+4OH−=[Al(OH)4] −，故D正确；
答案选B。
8．（2022·广西南宁·二模）KIO3广泛用于化工、医学和生活中，工业上制备KIO3的工作原理如图所示，下列说法正确的是

A．a为正极，B极上发生氧化反应
B．电子流向：A→a→b→B
C．X气体是H2，每转移2mole-，可产生22.4LX气体
D．A极的电极反应式为：I-+6OH--6e-=IO+3H2O
【答案】D
【解析】根据图示，该装置为电解池，A电极上I-发生失电子的氧化反应生成，A电极为阳极，则a为电源的正极，b为电源的负极，B电极为阴极；据此分析作答。
A．a为电源的正极，B电极为阴极，B极上发生得电子的还原反应，A错误；
B．A电极为阳极，a为电源的正极，b为电源的负极，B电极为阴极，电子流向为：A→a、b→B，电子不通过电源的内电路，B错误；
C．B极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，X气体是H2，每转移2mole-生成1molH2，由于H2所处温度和压强未知，不能计算H2的体积，C错误；
D．A电极上I-发生失电子的氧化反应生成，电极反应式为I-+6OH--6e-=+3H2O，D正确；
答案选D。
9．（2022·广东广东·二模）一种电解法制备并得到NaOH等副产物的示意装置如图，下列说法错误的是

A．与a、b相连的分别是电源的正极、负极
B．NaOH溶液中石墨电极上的反应为
C．A膜、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜
D．产品室中的和原料室的物质的量浓度同等程度增大
【答案】D
【解析】由图可知，产品Ca(H2PO4)2在产品室生成，左侧石墨作阳极，氯离子放电，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，阳极室的Ca2+透过A膜进入产品室，A膜为阳离子交换膜，透过B膜进入产品室与Ca2+结合生成Ca(H2PO4)2，B膜为阴离子交换膜，右侧石墨极为阴极，水放电，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，Na +透过C膜进入阴极室，C膜为阳离子交换膜，据此作答。
A．由分析可知，左侧电极为阳极，应连接电源正极，即a、b相连的分别是电源的正极、负极，故A正确；
B．由分析可知，右侧石墨极为阴极，水放电，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B正确；
C．据上述分析，A膜、C膜为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜，故C正确；
D．阳极室的Ca2+透过A膜进入产品室，产品室中的离子浓度增大，Na+透过C膜进入阴极室，原料室的浓度减小，故D错误；
故选：D。
10．（2022·广东·二模）我国报道了一种新型的锌-空气电池，如图所示。该电池以一种富含的非碱性水性溶液为电解质溶液，放电时总反应为。下列有关该电池放电时的说法正确的是

A．放电时向空气电极迁移
B．正极的电极反应：
C．外电路电流的方向：锌电极→负载→空气电极
D．当空气电极消耗(标雅状况下)空气时，锌电极质量减少
【答案】A
【解析】由放电时总反应为，电解质溶液为非碱性，则正极为氧气得电子，电极反应式为：，负极为锌失电子，电极反应式为：；
A．由分析可知，氧气得电子则空气电极做正极，原电池中阳离子移向正极，则向空气电极迁移，A正确；
B．电解质溶液为非碱性，电极反应不存在OH-，正极的电极反应：，B错误；
C．外电路电流从正极流向负极，则电流的方向：空气电极→负载→锌电极，C错误；
D．标准状况下，22.4L空气物质的量为，由于空气是混合物，氧气的物质的量小于1mol，则转移电子小于4mol，锌电极质量减少小于65g，D错误；
故选：A。
11．（2022·全国·模拟预测）2022年，冬投拥有自主知识产权的“铁—冬投产号”电池产能和发电量为一粒电池，并为电池连续生产，电池电量和产量将在全国范围内正常生产。的罐体，电池结构如不同所示，该电池的法拉第一次效率为60% 。(法拉第一次效率=mnF/(It) ，m——生成物物质的量，n——生成一个转移的电子数，F ——法线数字即是摩尔电子的第一个时间，我为电流，t ）下面是正确的

A．电池的工作原理为Fe 2+ +Cr 3+Fe 3+ +Cr 2+
B．装置中的离子交换膜为水果交换膜
C．有10mol离子通过交换膜时，可制备6g绿氢
D．相对于锂电，铁铬液流电池成本低，安全性高，能量密度高
【答案】C
【解析】根据储罐里的电极液可知，a为正极，在正极上Fe3+得到电子生成Fe2+，b为负极，在负极上Cr2+失去电子生成Cr3+，所以放电时的反应为Fe3++Cr2+=Fe2++Cr3+。
A．由分析可知，放电时的总反应为Fe3++Cr2+=Fe2++Cr3+，充电时和放电时相反，故A错误；
B．Fe3+和Fe2+在正极区以及正极液储罐内转换，Cr2+和Cr3+在负极区以及负极液储罐内转换，所以装置中的离子交换膜为阴离子交换膜，Cl-通过离子交换膜移向负极，即从左向右移动，故B错误；
C．10molCl-通过离子交换膜，电路中转移10mol电子。生成1molH2，转移2mol电子，即生成1gH2，转移1mol电子，该电池的法拉第效率为60%，则可制备6gH2，故C正确；
D．相对于锂电，铁铬液流电池成本低，安全性高，但两份溶液体积大、质量大，能量密度低，故D错误；
故选C。
12．（2022·山东淄博·二模）浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。将两个完全相同的电极浸入两个溶质相同但浓度不同的电解质溶液中构成的浓差电池，称为双液浓差电池。模拟工业上电渗析法实现海水(用氯化钠溶液代替)淡化的装置如图所示。下列说法错误的是

A．向Cu(1)极区域迁移 B．C(2)极发生还原反应
C．膜1为阳离子交换膜 D．C(2)极反应为：2H2O-2e-=2OH-+H2↑
【答案】C
【解析】浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置，将两个完全相同的电极浸入两个溶质相同但浓度不同的电解质溶液中构成的浓差电池，称为双液浓差电池，该浓差电池最终交换膜两侧硫酸铜溶液浓度相等，即阴离子交换膜左侧溶液c(CuSO4)增大，右侧c(CuSO4)减小，又因为只允许阴离子迁移，故交换膜左侧铜极溶解，c(Cu2+)增大；交换膜右侧铜极上析出铜，c(Cu2+)减小，即Cu(1)极为负极，发生反应Cu-2e-═Cu2+；Cu(2)极为正极，发生还原反应，Cu2++2e-═Cu，由阴离子交换膜右侧向左侧迁移，据此分析解题。
A．由分析可知，Cu(1)极为负极，Cu(2)极为正极，原电池中阴离子流向负极，则向Cu(1)极区域迁移，A正确；       
B．由分析可知，Cu(1)极为负极，则C(2)极为阴极，电解池中阴极发生还原反应，B正确；
C．由分析可知，Cu(2)极为正极，则C(1)极为阳极，电极反应为：2Cl- -2e-=Cl2↑，故NaCl中的Cl-通过膜1进入阳极室，故膜1为阴离子交换膜，C错误；
D．由B项分析可知，C(2)极为阴极，发生还原反应，电极反应为：2H2O-2e-=2OH-+H2↑，D正确；
故答案为：C。
13．（2022·全国·三模）我国科学家研发出一种绿色锌碘单液流二次电池，工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．放电时，聚烯烃多孔电极上发生氧化反应
B．放电时，K+向多孔石墨电极迁移
C．充电时，阳极反应式为2I--2e-=I2
D．充电时，阴极净增65g时a区净增2mol离子
【答案】D
【解析】装置连接用电器时，该装置为电池装置，连接光伏电池时，该装置为电解装置，若为电池时，根据原电池工作原理，以及装置图可知，聚烯烃多孔电极为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，多孔石墨电极为正极，电极反应式为I2+2e-=2I-，据此分析。
A．根据上述分析，放电时，聚烯烃多孔电极作负极，化合价升高，发生氧化反应，故A正确；
B．根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，即放电时，K+向多孔石墨电极迁移，故B正确；
C．充电时，电池正极接电源的正极，阳极的电极反应式为2I--2e-=I2，故C正确；
D．充电时，阴极电极反应式为Zn2++2e-=Zn，增加65g锌，转移电子物质的量2mol，所以C区增加2molK+、2molCl-，离子总数为4mol，故D错误；
答案为D。
14．（2022·河南·三模）我国科学家成功研制出二次电池，在潮湿条件下的放电原理为，模拟装置如图所示(已知放电时，由负极向正极迁移)。下列说法正确的是

A．放电时，电流由镁极经外电路流向石墨极
B．放电时，正极的电极反应式为
C．充电时，阴极上放出，发生还原反应
D．充电时，当阳极质量净减12g时，转移了4mol电子
【答案】B
【解析】该装置为电池装置，根据放电原理，Mg的化合价升高，Mg电极为负极，石墨为正极，据此分析；
A．放电属于原电池，电流的方向是由正极经外电路流向负极，即电流由石墨经外电路流向镁极，故A错误；
B．放电时，Mg2＋由负极向正极迁移，根据在潮湿条件下的放电原理，正极反应式为3CO2＋2Mg2＋＋2H2O＋4e－=2MgCO3·H2O＋C，故B正确；
C．充电时，电池的正极接电源的正极，电池的负极接电源的负极，充电时，石墨为阳极，阳极电极反应式为2MgCO3·H2O＋C－4e－=3CO2＋2Mg2＋＋2H2O，故C错误；
D．根据C选项分析，充电时，阳极上质量减少的是2[MgCO3·H2O]和C，即当阳极质量净减(2×102＋12)g=216g时，转移电子物质的量为4mol，故D错误；
答案为B。
15．（2022·安徽黄山·二模）羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置(如下图所示)，该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是

A．b极为负极，d极为阳极
B．b电极区每产生3molCO2，c电极区溶液质量减轻14g
C．d电极的电极反应式：H2O-e-=·OH+H+
D．工作时，如果II室中Na+、Cl− 数目都减小，则M为阳离子交换膜
【答案】B
【解析】苯酚氧化为CO2和H2O的原电池中C6H6O CO2+H2O，发生了氧化反应，作负极，c为阴极： 发生了还原反应，作正极，d为阳极。以此分析解答。
A. 根据上述分析可知：b极为负极，d极为阳极，故A正确；
B. 根据上述分析可知：1molC6H6O 6molCO228mole-，c极区2H+H2 2mole-。所以b电极区每产生3molCO2，转移14mol电子，c电极产生7molH2，d极质子通过质子交换膜进入c极区，溶液质量不会变化，故B错误；
C. 根据上述分析可知：d为阳极，其电极的电极反应式：H2O-e-=·OH+H+，故C正确；
D. 根据上述分析可知：a为正极，其电极的电极反应式：7H2O++6 e-=2+8OH-，阴离子浓度增大，Na+透过M膜进入a极区，所以M为阳离子交换膜，故D正确；
故答案：B。
16．（2022·安徽·二模）英国南安普敦大学Pletcher课题组提出铅液流电池。它是一种沉积型液流电池，电解液为甲基磺酸铅和甲基磺酸(均为强电解质)，特点是无隔膜、单一电解质、成本低等。其放电时的装置如图所示，下列说法错误的是

A．放电时，电解质溶液的pH减小
B．充电时，储液罐中甲基磺酸铅的浓度减小
C．充电时，PbO2电极的电极反应式为Pb2＋＋2H2O-2e-=PbO2＋4H+
D．与传统的铅酸蓄电池相比，铅液流电池的循环利用率更高
【答案】A
【解析】A．由题中图示信息可知，放电时，该装置为原电池，负极是Pb，电极反应式为Pb-2e-=Pb2+，正极是PbO2，电极反应式为PbO2+4H++2e-═Pb2++2H2O，所以放电时，不断消耗H+，H+浓度减小，pH增大，故A错误；
B．由题中图示信息可知，充电时，该装置为电解池，阴极为Pb，电极反应式为Pb2++2e-=Pb，阳极是PbO2，电极反应式为Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+，则总反应式为2Pb2++2H2O=Pb+PbO2+4H+，所以Pb2+的物质的量浓度减小，即充电时，储液罐中甲基磺酸铅的浓度减小，故B正确；
C．由题中图示信息可知，充电时，该装置为电解池，阴极为Pb，阳极是PbO2，阳极上Pb2+失电子生氧化反应，其电极反应式为Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+，故C正确；
D．传统的铅酸蓄电池的总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，铅液流电池的总反应为Pb+PbO2+4H+2Pb2++2H2O，则传统的铅酸蓄电池以H2SO4为电解液，生成的PbSO4难溶于水，活性物质的利用率减低，所以与传统的铅酸蓄电池相比，铅液流电池的循环利用率更高，故D正确；
答案为A。
17．（2022·陕西西安·二模）据文献报道，一种新型的微生物脱盐电池的装置如图所示，关于该电池装置说法正确的是

A．Y为阴离子选择性交换膜
B．左室溶液碱性增强
C．负极反应是CH3COO- +2H2O-8e-=2CO2 ↑+7H+
D．转移2 mol电子，海水脱去氯化钠的质量是58.5 g
【答案】C
【解析】A．原电池中阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐的目的，因此Y为阳离子交换膜，X为阴离子交换膜，A错误；
B．由图示可知，左室为负极，负极CH3COO-失电子生成二氧化碳，负极反应式为：CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+，生成了氢离子，溶液碱性减弱，B错误；
C．由图示可知，负极CH3COO-失电子生成二氧化碳，负极反应式为：CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+，C正确；
D．转移电子数目与钠离子、氯离子所带电荷数相同，因此转移2mol电子，各有2mol钠离子和2mol氯离子分别透过半透膜，可除去氯化钠2mol，质量为2mol58.5g/mol=117g，D错误；
答案选C。
18．（2022·江西·模拟预测）以对硝基苯甲酸( )为原料，用铅蓄电池电解合成对氨基苯甲酸( )的装置如图。下列说法中错误的是

A．装置中铅合金电极与铅蓄电池的Pb电极相连
B．阴极的主要电极反应式为+6e-+6H+= +2H2O
C．每转移4mol电子时，阳极电解质溶液的质量减少32g
D．生成对氨基苯甲酸的同时还产生少量H2
【答案】C
【解析】铅合金电极上主要是对硝基苯甲酸发生还原反应制得对氨基苯甲酸，铅合金电极为阴极；金属阳极DSA上H2O电离的OH-失去电子发生氧化反应生成O2；结合电解池的工作原理作答。
A．铅蓄电池放电时Pb为负极，PbO2为正极，铅合金电极上主要是对硝基苯甲酸发生还原反应制得对氨基苯甲酸，铅合金电极为阴极，与铅蓄电池的负极相连，即铅合金电极与铅蓄电池的Pb电极相连，A项正确；
B．阴极上主要是对硝基苯甲酸发生还原反应生成对氨基苯甲酸，1mol对硝基苯甲酸得到6mol电子生成1mol对氨基苯甲酸，结合酸性条件，阴极的主要电极反应式为+6e-+6H+=+2H2O，B项正确；
C．阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，阳极除放出O2外、生成的H+通过阳离子交换膜移向阴极室，故每转移4mol电子，阳极电解质溶液的质量减少36g，C项错误；
D．在阴极除了对硝基苯甲酸被还原成对氨基苯甲酸酸，还存在电极反应2H++2e-=H2↑，即生成对氨基苯甲酸的同时还产生少量H2，D项正确；
答案选C。
19．（2022·福建·模拟预测）某科研小组设计双阴极微生物燃料电池进行同步硝化和反硝化脱氮研究，装置如图所示。下列叙述错误的是

A．“厌氧阳极”的电极反应方程式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+
B．若“好氧阴极”1molNH完全生成NO，此时向该电极输送电子的物质的量为4mol，则该区消耗的O2在标准状况的体积约为44.8L
C．该电池工作中“好氧阴极”和“缺氧阴极”之间存在着对电子的竞争作用，NH和电极之间存在着对O2的竞争
D．电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH增大
【答案】B
【解析】由题干微生物燃料电池示意图可知，电子从厌氧阳极流出，即葡萄糖在厌氧阳极上失去电子，生成CO2，则该电极反应为：C6H12O6+6H2O - 24e -=6CO2↑+24H+，电子转移到左侧的缺氧阴极上，得到电子并结合阳极产生的H+，生成NO2和H2O，NO2能够进一步得到电子结合H+，生成N2和H2O，电极反应分别为：+e-+2H+=NO2↑+H2O，2NO2+8e-+8H+=N2+4H2O，电子转移到好氧阴极，则可能是O2得到电子，发生的电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，同时O2还可能氧化生成，甚至还可以进一步被O2氧化成，反应方程式为：2+3O2=2+2H2O+4H+，2+O2=2，据此分析解题。
A．由分析可知，“厌氧阳极”的电极反应方程式为 C6H12O6+6H2O - 24e -=6CO2+24H+，A正确；
B．若“好氧阴极”1mol完全生成则反应中转移了8mol电子，此时转移的电子是发生在和O2之间，消耗了2molO2，即此时并未向该电极输送电子，则该区消耗的O2在标准状况的体积约为2mol×22.4L/mol=44.8L，B错误；
C．由分析可知，该电池工作中厌氧阳极的电子同时转移到“好氧阴极”和“缺氧阴极”中，故“好氧阴极”和“缺氧阴极”之间存在着对电子的竞争作用，在“好氧阴极”上电极上得电子也可以将O2还原，同时也可以被O2氧化，即和电极之间存在着对O2的竞争，C正确；
D．由分析可知，电池工作时，“缺氧阴极”电极的电极反应为：+e-+2H+=NO2↑+H2O，2NO2+8e-+8H+=N2+4H2O，故其电极附近的溶液中H+浓度减小，pH增大，故D正确；
故答案为：B。
20．（2022·河南郑州·二模）钛铁合金具有优异的性能，在航天和生物医学等领域有广泛的应用。下图是以二氧化钛、氧化亚铁混合粉末压制的块体和石墨坩埚分别做电极材料，以CaCl2熔盐为离子导体(不参与电极反应)制备钛铁合金的电解装置示意图。下列相关说法正确的是

A．石墨坩埚连接直流电源的负极
B．通入Ar气主要是为了保护石墨坩埚不被氧化
C．TiO2发生的电极反应为：TiO2-4e-＝Ti＋2O2-
D．每生成16.0g TiFe2时，流出气体在标准状况下的体积大于4.48L
【答案】D
【解析】该装置的目的是制备钛铁合金，所以需要Fe2+、Ti4+发生还原反应，而CaCl2熔盐不参与电极反应，所以阳极应是O2-被氧化生成氧气。
A．电解过程中需要Fe2+、Ti4+发生还原反应，所以以二氧化钛、氧化亚铁混合粉末压制的块体应为阴极，连接电源的负极，A错误；
B．Ti、Fe性质活泼，容易被生成的氧气氧化，所以通入Ar气主要是为了保护钛铁合金不被氧化，B错误；
C．TiO2得电子发生还原反应，电极反应应为TiO2+4e-＝Ti＋2O2-，C错误；
D．16.0g TiFe2，即=0.1mol，需生成0.1mol Ti、0.2mol Fe，根据电极反应TiO2+4e-＝Ti＋2O2-、FeO+2e-＝Fe＋O2-可知，共转移0.8mol电子，O2-在阳极被还原，电极反应为2O2--4e-=O2↑，所以生成0.2mol氧气，标况下体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，但同时流出的气体还有Ar，所以流出气体在标准状况下的体积大于4.48L，D正确；
综上所述答案为D。