《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

11.(2024·河北省部分学校模拟)我国在光电催化—化学耦合烟气脱硫并进行能量转化的研究中取得重大突破，其工作原理如图所示。
　下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　　)
A. 负极的电极反应
　　　为SO₂ + 2H₂O - 2e⁻ = SO₄²⁻ + 4H⁺
B. 右室中H₂SO₄溶
　　　液的浓度基本保持不变
C. 每吸收1molSO₂，理论上装置的总质量增加64g
D. 电子由光催化电极通过导线流向多孔电极

答案： B　由题干装置图示信息可知，多孔电极上发生反应Fe²⁺ - e⁻ = Fe³⁺，为氧化反应，故该电极为负极，然后再发生2Fe³⁺ + SO₂ + 2H₂O = 2Fe²⁺ + 4H⁺ + SO₄²⁻，光催化电极上发生反应2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑，为还原反应，则该电极为正极，负极室产生的H⁺经质子交换膜移向正极室，据此分析解题。由分析可知,负极的电极反应为Fe²⁺ - e⁻ = Fe³⁺，A错误;右室中即光催化电极上的反应2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑，根据电荷守恒可知，每消耗2molH⁺则有2molH⁺从左室经质子交换膜进入右室，故右室中H₂SO₄溶液的浓度基本保持不变,B正确;根据电荷守恒可知，每吸收1molSO₂,将产生2gH₂,即理论上装置的总质量增加64g - 2g = 62g,C错误;多孔电极为负极，光催化电极为正极，故电子由负极(即多孔电极)通过导线流向正极(即光催化电极),D错误。

12.(2024·浙江省五校联盟高三联考)一种新型短路膜电池分离CO₂
　装置如下图所示。
　下列说法不正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　　)

A. 短路膜既能传递阴离子，也能传递电子
B. 电池工作过程中，正极pH增大，工作结束后，短路膜中pH减小
C. 标准状况下，每分离出224mLCO₂，进出短路膜前后空气的体积差为448mL
D. 空气(含CO₂)的流速越快，CO₂的去除率不一定越高

答案： C　由题图可知，H₂通入极为负极，电极反应式为H₂ - 2e⁻ = 2H⁺，H⁺与HCO₃⁻反应生成CO₂，O₂通入极为正极，正极反应式为O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻，CO₂和OH⁻反应生成CO₃²⁻，CO₃²⁻移向负极与H⁺结合生成HCO₃⁻，据此分析解答。由题图可知，短路膜中存在电子移动，和常见的离子交换膜不同，它既能传递阴离子，还可以传递电子，故A正确;电池工作过程中,正极反应式为O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻，故正极pH增大，总反应为O₂ + 2H₂ = 2H₂O，水增多，CO₃²⁻浓度减小，故工作结束后，短路膜中pH减小，故B正确;正极反应式为O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻，CO₂和OH⁻反应生成CO₃²⁻，反应式为CO₂ + 2OH⁻ = CO₃²⁻ + H₂O，则可得关系式O₂～4OH⁻～2CO₂，则标准状况下，每分离出224mLCO₂(即0.01molCO₂)会消耗0.005molO₂，则进出短路膜前后空气的体积差为(0.01 + 0.005)mol×22.4L·mol⁻¹ = 0.336L = 336mL，故C错误;空气(含CO₂)的流速过快，不利于氢氧根离子与二氧化碳的反应，则CO₂的去除率不一定越高，故D正确。

13.2023年12月我国大连化学物理研
　究所率先研究出镁锂双盐电池，工
　作原理如图所示，放电时b极转化
　关系为VS₂→LiₓVS₂。下列说法
　正确的是　　　　　　　　　(　　　)
A. 该电池放电时，Li失去电子转化为Li⁺并迁移到b极
B. 放电时正极反应式为VS₂ + xe⁻ + xLi⁺ = LiₓVS₂
C. 该电池电解质溶液需要加入氢氧化钠以提高电解质的导电性，降低电池内阻
D. 该电池充电时，若通过电路转移电子的物质的量为0.1mol，正、负极质量变化正好相等

答案： B　镁锂双盐电池的工作原理为放电时，电池负极金属镁失去电子生成Mg²⁺，电解液中的Li⁺得到电子嵌入正极材料，达到电荷平衡;充电时，电池正极材料中LiₓVS₂失去电子，生成Li⁺，电解液中的Mg²⁺得到电子沉积到金属镁负极上去，再次达到电荷平衡，据此分析作答。放电时是Mg失去电子而不是Li失去电子,A错误;放电时负极反应为Mg - 2e⁻ = Mg²⁺，正极反应为VS₂ + xe⁻ + xLi⁺ = LiₓVS₂，B正确;如果加入NaOH就会生成Mg(OH)₂沉淀，不能提高导电性，C错误;充电时a极反应为Mg²⁺ + 2e⁻ = Mg，b极反应为LiₓVS₂ - xe⁻ = VS₂ + xLi⁺，当通过电子0.1mol时，a极增加1.2g，b极减少0.7g，故质量变化不等，D错误。