2025版高三化學(xué)二輪專項(xiàng)復(fù)習(xí) 專題四 選擇題專攻　1

1．(2024·浙江臺(tái)州高三統(tǒng)考期中)質(zhì)子交換膜氫氧燃料電池具有能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，質(zhì)子交換膜主要成分為全氟磺酸聚合物，吸水后，強(qiáng)疏水性主鏈和親水性側(cè)鏈形成尺寸為3－5納米的離子通道。質(zhì)子通過(guò)水、－SOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))等載體之間氫鍵的伸縮振動(dòng)，定向連續(xù)傳遞。電池及膜的工作原理如下圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()圖1質(zhì)子交換膜氫氧燃料電池圖2質(zhì)子選擇性透過(guò)交換膜示意圖A．通O2電極的電勢(shì)比通H2電極的電勢(shì)高B．質(zhì)子交換膜燃料電池的電解質(zhì)為全氟磺酸聚合物C．給出質(zhì)子能力：H2O>質(zhì)子交換膜的－SO3HD．質(zhì)子交換膜吸水后形成離子通道答案C解析A．該燃料電池中，氫氣失去電子被氧化為負(fù)極、氧氣得到電子被還原為正極，則通O2電極的電勢(shì)比通H2電極的電勢(shì)高，A正確；B.氟原子電負(fù)性大，是吸電子基團(tuán)，導(dǎo)致－SO3H中羥基極性增強(qiáng)，易電離出氫離子，故質(zhì)子交換膜燃料電池的電解質(zhì)為全氟磺酸聚合物，B正確；C.結(jié)合選項(xiàng)B可知，給出質(zhì)子能力：H2O＜質(zhì)子交換膜的－SO3H，C錯(cuò)誤；D.由圖及題干信息可知，主鏈?zhǔn)杷瑑?nèi)側(cè)－SOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))親水，形成了質(zhì)子傳導(dǎo)的水通道，D正確；答案選C。2．NO－空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了制硝酸、發(fā)電、環(huán)保一體化。某興趣小組用該電池模擬工業(yè)處理廢氣和廢水的過(guò)程，裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)膜為陰離子交換膜B．乙池中陰極的電極反應(yīng)式為NO＋5e－＋5H2O=NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋6OH－C．當(dāng)濃縮室得到4L0.6mol·L－1的鹽酸時(shí)，M室溶液的質(zhì)量變化為18g(溶液體積變化忽略不計(jì))D．標(biāo)況下，若甲池有11.2LO2參加反應(yīng)，則乙池中處理廢氣(SO2和NO)的總體積為15.68L分析由圖可知，甲為原電池，乙和丙為電解池；甲中通入一氧化氮的電極為負(fù)極，通入氧氣的電極為正極；乙池中通入二氧化硫的電極連接電解池的陽(yáng)極，二氧化硫在陽(yáng)極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子，通入一氧化氮的電極為陰極，酸性條件下一氧化氮在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銨根離子和水；丙池中，左側(cè)電極為電解池的陽(yáng)極，水在陽(yáng)極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，氫離子從M室通過(guò)陽(yáng)離子交換膜a膜進(jìn)入濃縮室，右側(cè)電極為陰極，鎳離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鎳，N室中氯離子通過(guò)陰離子交換膜b膜進(jìn)入濃縮室，最終在濃縮室得到較濃的鹽酸。答案C解析A．由分析可知，a膜為陽(yáng)離子交換膜，故A錯(cuò)誤；B.由分析可知，乙池中通入一氧化氮的電極為陰極，酸性條件下一氧化氮在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銨根離子和水，電極反應(yīng)式為NO＋5e－＋6H＋=NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋H2O，故B錯(cuò)誤；C.當(dāng)濃縮室得到4L0.6mol/L鹽酸時(shí)，從M室通過(guò)陽(yáng)離子交換膜a膜進(jìn)入濃縮室的氫離子物質(zhì)的量為(0.6mol/L－0.1mol/L)×4L＝2mol，則M室消耗水的質(zhì)量為2mol×eq\f(1,2)×18g/mol＝18g，故C正確；D.由得失電子數(shù)目守恒可知，標(biāo)況下，O2～4e－～2SO2，O2～4e－～eq\f(4,5)NO，若甲池有11.2L氧氣參加反應(yīng)時(shí)，乙池中處理廢氣的體積為(eq\f(11.2L,22.4L/mol)×2＋eq\f(11.2L,22.4L/mol)×eq\f(4,5))×22.4L/mol＝31.36L，故D錯(cuò)誤；故選C。3．一種雙陰極微生物燃料電池裝置如圖所示。該裝置可以同時(shí)進(jìn)行硝化和反硝化脫氮，其中硝化過(guò)程中NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))被O2氧化。下列敘述正確的是()A．電池工作時(shí)，“厭氧陽(yáng)極”為正極，“缺氧陰極”和“好氧陰極”為負(fù)極B．電池工作時(shí)，“缺氧陰極”電極附近溶液的pH減小C．“好氧陰極”存在反應(yīng)：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))－6e－＋8OH－=NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋6H2OD．“厭氧陽(yáng)極”區(qū)質(zhì)量減少28.8g時(shí)，該電極輸出電子2.4mol答案D解析該裝置為原電池，“厭氧陽(yáng)極”上C6H12O6轉(zhuǎn)化為CO2，C由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，則“厭氧陽(yáng)極”為負(fù)極；“缺氧陰極”上NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))轉(zhuǎn)化為NO2，再轉(zhuǎn)化為N2，N由＋5價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，最后變?yōu)?價(jià)，則“缺氧陰極”為正極；“好氧陰極”上O2轉(zhuǎn)化為H2O，O由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，則“好氧陰極”為正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；“缺氧陰極”上電極反應(yīng)式分別為NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋e－＋2H＋=NO2↑＋H2O，2NO2＋8e－＋8H＋=N2＋4H2O，電池工作時(shí)，“缺氧陰極”上消耗H＋，其附近溶液的pH增大，B錯(cuò)誤；“好氧陰極”上的反應(yīng)有O2＋4H＋＋4e－=2H2O，2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋3O2=2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋2H2O＋4H＋，2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋O2=2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，C錯(cuò)誤；“厭氧陽(yáng)極”的電極反應(yīng)式為C6