《2025年金版新学案高三总复习化学》

1. (2025·辽宁瓦房店检测)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，下列说法正确的是(C)


A.该电池在高温条件下效率更高
B.电子从 b 流出，经外电路流向 a
C.${HS^{-}}$在硫氧化菌作用下转化为 ${SO^{2-}_{4}}$ 的反应是 ${HS^{-} + 4H_{2}O - 8e^{-} = SO^{2-}_{4} + 9H^{+}}$
D.该电池正极的电极反应式为 ${O_{2} + 4e^{-} + 2H_{2}O = 4OH^{-}}$

答案： 1.C 由题图可知，硫酸盐还原菌可将$SO_{4}^{2-}$还原为$HS^{-}$，而硫氧化菌可将$HS^{-}$氧化为$SO_{4}^{2-}$，a为负极，电极反应式是$HS^{-}+4H_{2}O -8e^{-}=SO_{4}^{2-}+9H^{+}$，正极b上$O_{2}$得电子发生还原反应：$4H^{+}+O_{2}+4e^{-}=2H_{2}O$。高温条件下微生物会死亡，该电池不能正常工作，故A错误；
在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，因此电子从a极流出，经外电路流向b极，故B错误；负极a上$HS^{-}$在硫氧化菌作用下转化为$SO_{4}^{2-}$，失电子发生氧化反应，负极反应式是$HS^{-}+4H_{2}O -8e^{-}=SO_{4}^{2-}+9H^{+}$，故C正确；正极b上$O_{2}$得电子发生还原反应，正极反应式为$4H^{+}+O_{2}+4e^{-}=2H_{2}O$，故D错误。

2. (2020·山东卷)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 ${CH_{3}COO^{-}}$ 的溶液为例)。下列说法错误的是(B)


A.负极反应为 ${CH_{3}COO^{-} + 2H_{2}O - 8e^{-} = 2CO_{2}\uparrow + 7H^{+}}$
B.隔膜 1 为阳离子交换膜，隔膜 2 为阴离子交换膜
C.当电路中转移 $1\ mol$ 电子时，模拟海水理论上除盐 $58.5\ g$
D.电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为 $2:1$

答案： 2.B 由题图可知，a极为负极，b极为正极，则隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，才能使模拟海水中的氯离子移向负极，钠离子移向正极，达到海水淡化的目的，B项错误；电路中有1mol电子通过时，则电解质溶液中有1mol钠离子移向正极，1mol氯离子移向负极，C项正确；负极反应：$CH_{3}COO^{-}+2H_{2}O -8e^{-}=2CO_{2}\uparrow+7H^{+}$，正极反应：$2H^{+}+2e^{-}=H_{2}\uparrow$，根据电荷守恒，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1，A、D项正确。

3. 以硝酸盐为离子导体的 ${Na-O_{2}}$ 电池装置与其某一电极 ${M}$ 附近的反应机理如图所示。下列说法错误的是(B)


A.镍电极上发生还原反应
B.${M}$ 的电极反应为 ${4Na^{+} + O_{2} + 2NO^{-}_{3} + 2e^{-} = 4NaNO_{2}}$
C.${Na_{2}O}$ 是该过程中的中间产物
D.固体电解质能起到隔绝空气的作用

答案： 3.B 金属钠为活泼金属，作负极，镍电极为正极，正极上得到电子，发生还原反应，故A正确；由题给原理图可知，$Na_{2}O$属于该过程中的中间产物，故C正确；固体电解质能够防止钠直接与氧气反应，能起到隔绝空气的作用，故D正确。

4. 固体电解质是具有与强电解质水溶液相当的导电性的一类无机物，一种以 ${RbAg_{4}I_{5}}$ 晶体为固体电解质的气体含量测定传感器如图所示，固体电解质内迁移的离子为 ${Ag^{+}}$，氧气气流通过该传感器时，${O_{2}}$ 可以透过聚四氟乙烯膜进入体系，通过电位计的变化可测得 ${O_{2}}$ 的含量。下列说法正确的是(B)


A.银电极为正极，多孔石墨电极为负极
B.${O_{2}}$ 透过聚四氟乙烯膜后与 ${AlI_{3}}$ 反应生成 ${I_{2}}$
C.银电极的电极反应为 ${Ag^{+} + e^{-} = Ag}$
D.当传感器内迁移 $2\ mol\ {Ag^{+}}$ 时，有标准状况下 $22.4\ L\ {O_{2}}$ 参与反应

答案： 4.B $O_{2}$进入传感器中发生反应$4AlI_{3}+3O_{2}=2Al_{2}O_{3}+6I_{2}$，生成的$I_{2}$在多孔石墨电极得电子生成$I^{-}$，多孔石墨电极为正极，银电极为负极，故A错误、B正确；银电极的电极反应为$Ag-e^{-}=Ag^{+}$，故C错误；由关系式$4Ag\sim O_{2}$，可知迁移2mol$Ag^{+}$时，有标准状况下11.2L$O_{2}$参与反应，故D错误。