高中化学二轮复习试题镁电池(解析强化版)

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1. 如图是新型镁-锂双离子二次电池,下列关于该电池的说法不正确的是（ ）

A. 放电时,Li+由左向右移动

B. 放电时,正极的电极反应式为Li1−xFePO4+xLi++xe−=LiFePO4 C. 充电时,外加电源的正极与Y相连

D. 充电时,导线上每通过1mole−,左室溶液质量减轻12g

2. 金属(M)－空气电池的工作原理如图所示,下列说法 不的是 正 确．．．

A. 金属M作电池负极

B. 电解质是熔融的MO

C. 正极的电极反应：O2+2H2O+4e−=4OH− D. 电池反应：2M+O2+2H2O=2M(OH)2

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3. 已知：电池的理论比能量指单位质量的电极材料理论

上能释放出的最大电能。镁一空气电池的总反应方程式为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2,其工作原理如下图所示,下列说法不正确是

A. 该电池的放电过程的正极反应为O2+4e−+2H2O=4OH− B. 为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜

C. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散

至电极

D. 与铝一空气电池相比,镁一空气电池的比能量更高

4. 镁-过氧化氢燃料电池具有比能量高。安全方便等优点。其结构示意图如图所示、

关于该电池的叙述正确的是（）

A. 该电池能在高温下正常工作 B. 电流工作时, H+向 Mg电极移动

C. 电池工作时,正极周围溶液的pH将不断变小

D. 该电池的总反应式为：该电池的总反应式为Mg+H2O2+H2SO4=MgSO4+

2H2O

5. 采用双极膜电渗析技术,以NaBr为原料,用镁二次电池(有机卤代铝酸镁的THF溶液

为电解液)电解制备NaOH和HBr的实验装置如下图所示。下列说法正确的是（）

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A. 镁二次电池工作时,正极上有Mg(OH)2沉淀生成

B. 当外电路中通过n mol电子时,有 mmolH+通过离子交换膜b C. 若阴、阳极室中均为Na2SO4溶液,则电解的总反应式为

D. 通电10 min后,盐室中溶液的pH降低,低于酸室中溶液的pH

6. 镁电池作为一种低成本、高安全的储能装置,正受到国内外广大科研人员的关注。

一种以固态含Mg2+的化合物为电解质的镁电池的总反应如下。下列说法错误的是（ ）

A. 充电时,阳极质量减小

B. 充电时,阴极反应式：Mg2++2e−=Mg

C. 放电时,正极反应式为：V2O5+xMg2++2xe−=MgxV2O5 D. 放电时,电路中每流过

电子,固体电解质中有2 mol Mg2+迁移至正极

7. 将镁片、铝片平行插入到一定浓度的NaOH溶液中,用导线连接成

闭合回路,该装置在工作时,正确的是( )

A. 镁比铝活泼,镁失去电子被氧化为Mg2+

B. 铝是电池负极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成 C. 该装置的内、外电路中,均是电子的定向移动形成电流 D. 该装置开始工作时,铝片表面的氧化膜可不必处理

8. Mg/LiFePO4电池的电池反应为xMg2++2LiFePO4⇌xMg+2Li1－xFePO4+2xLi+,其装

放电充电

置示意图如下图所示,下列说法正确的是（ ）

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A. 放电时,Li+被还原 B. 充电时,镁单质被氧化

C. 放电时,电路中每流过2mol电子,有1molMg2+迁移至正极区

D. 充电时,阳极上发生的电极反应为LiFePO4−xe−=Li1−xFePO4+xLi+ 9. 电化学在日常生活中用途广泛,图甲是原电池,电池总反应为Mg＋ClO－＋H2O＝Cl

－

＋Mg（OH）2,图乙是电解池,用于含Cr2O2−7的工业废水的处理。下列说法错误的

是（ ）

A. 图甲中发生的氧化反应是Mg−2e−=Mg2+

B. 图乙中惰性电极作电解池的阴极,电极棒上有H2放出 C. 图乙中Cr2O2−7向惰性电极移动,该极附近有Cr(OH)3生成 D. 若图甲作为图乙的电源,当消耗3.6g镁时,理论上可消耗8.4g铁 10. 一种镁—盐水电池的装置如图所示。下列说法正确的是（）

A. 钢丝绒作负极 B. 镁极上产生大量H2

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C. 电子由镁极沿导线流向钢丝绒极

D. 反应片刻后,溶液中产生大量红褐色沉淀

11. 镁电池是欧盟“展望2020”科研计划项目（E-MAGIC）,镁作为阳极材料,允许有

较高的能量密度,比锂电池储能效率更高、更便宜、更安全。镁燃料电池以镁合金作为电池的一极,另一极充入氧化剂（如：过氧化氢、次氯酸盐等）。下列有关说法不正确的是

A. 镁燃料电池中镁合金为负极,发生氧化反应

B. 上图电池的总反应式为：Mg+ClO−+H2O=Mg(OH)2↓+Cl−

C. 上图电池在放电过程中OH−移向镁电极

D. 酸性电解质的镁—过氧化氢燃料电池正极反应为：H2O2+2e−=2OH−

12. 新型可充电镁—溴电池能量密度高,循环性能优越,在未来能量存储领域潜力巨大。

其工作装置如图所示。下列说法不正确的是（）

A. 该电池不能采用水溶液做为电解质溶液

−

B. 电池的总反应为Mg+Br3

Mg2++3Br−

C. 电池工作时,右侧电极区Br−的浓度增大 D. 该装置可实现化学能与电能的相互转化

13. 用一种镁二次电池（反应为：xMg＋Mo3S4⇄MgxMo3S4）连接甲、乙装置进行电

充电放电

解。如图所示,a、b、c均为石墨电极,d为Fe电极,电解时d极有气体放出。下列说法不正确的是（ ）

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A. 甲装置中a的电极反应为4OH−−4e−=O2↑+2H2O

2x−

B. 放电时镁电池正极的电极反应为Mo3S4+2xe−=Mo3S4 C. 当d极产生0.56L(标准状况)气体时,b极增重3.2g D. 镁电池放电时,甲池中的SO2−4移向a电极 14. 已知：镁电池的总反应为：

应为：

放电

,某车载锂离子电池的总反

⇌

充电

下列说法正确的是

A. 镁电池放电时,向负极移动

B. 用镁电池给车载锂离子电池充电时连接方式如上图所示 C. 锂离子电池放电时,负极的电极反应式为：D. 镁电池充电时,阳极发生的反应为：

15. 加拿大 MagPower system公司研制的镁—H2O2电池采用海水做电解质溶液,其结构

图如图所示,下列说法错误的是（）

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A. 正极反应式为：H2O2+2e−+2H+=2H2O

B. 电池工作时,负极区产生的Mg2+通过阳离子交换膜进入正极区以维持电解质溶液呈中性

C. 电池工作时,正极区的SO2−4的通过阴离子交换膜进入负极区以维持电解质溶液呈中性

D. 每向外电路提供1mole−,理论上消耗硫酸0.5mol

16. 2017年5月23日交通运输部在南海华阳礁举行华阳灯塔和赤灯塔竣工发光仪式,

宣布两座大型多功能灯塔正式发光并投入使用。灯塔可用镁海水电池提供能源,其

装置如图所示。下列有关海水电池的说法正确的是（）

A. Mg电极为电池的正极

B. 该电池工作一段时间后左侧溶液质量减轻

C. 正极的电极反应式为H2O2+2e−+2H+=2H2O D. 每转移2 mol电子,2molH+由交换膜左侧向右侧迁移 17. 由下列实验和现象能推出相应结论的是（ ）

实验操作 加热盛有少置NH4HCO3固体的试A 管,并在试管口放置湿润的红色石蕊石蕊试纸变蓝 试纸 向某无色溶液中滴加稀盐酸,将产生的无色气体通入品红溶液 NH4HCO3显碱性 实验现象 结论 B 品红溶液褪色 原溶液中一定含有SO32- 向2支各盛有2mL相同浓度银氨溶一只试管中产生相同温度下,AgCl 在水C 液的试管中分别加入2滴相同浓度黄色沉淀,另一支中的溶解度大于AgI的溶的NaCl和NaI溶液 中无明显变化 解度 第7页，共18页

D 在以镁、铝为电极,氢氧化钠溶液为镁表面有气泡产电解质溶液的原电池装置中 生 金属活动性：Al＞Mg A. A B. B C. C D. D

18. 锌、铁、镁、铝、锂等金属都可以用在金属燃料电池中．某

金属燃料电池的基本结构如图所示,其中Y电极为石墨．下列说法正确的是（ ）

A. 该电池工作时,电子沿M→电解液→Y电极流动 B. 若M为铝,则该电池工作时溶液的pH将不断增大

C. 若M为镁,则该电池反应的化学方程式为2Mg+O2=2MgO D. 若M为铁,则该电池工作时负极发生的反应为Fe−2e−=Fe2+

19. 采用金属镁作负极的可充电镁电池具有资源丰富、

理论比能量高等优点。南京大学研究发现新型镁电池负极材料TiO2－x,TiO2－x晶体中存在的晶体缺陷可用于提高导电性和提供镁离子储位,该电池的工作原理如图所示,下列有关说法正确的是

A. 放电时,a电极电势低于b电极 B. 充电时,Mg2+向a电极移动

C. 放电时,负极的电极反应式为MgnTiO2−x−2ne−=nMg2++TiO2−x D. 充电时,当有0.2mole−转移时,b电极的质量减少2.4g

20. 用镁次氯酸钠燃料电池作电源模拟消除工业酸性废水中的Cr2O72-的过程（将Cr2O72-还原为Cr3+）,装置如图所示。下列说法错误的是（ ）

A. 金属铁电极的电极反应式为Fe−2e−=Fe2+

B. 装置中电子的流动路线是C电极→惰性电极→金属铁电极→D电极 C. 装置工作过程中消耗14.4 g Mg,理论上可消除0.1 mol Cr2O2−7 D. 将Cr2O2−7处理后的废水比原工业废水的pH大

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21. 一种高能纳米级Fe3S4和镁的二次电池,其工作原理为：Fe3S4+4Mg⇌3Fe+4MgS,

充电

放电

装置如图所示．下列说法不正确的是（ ）

A. 放电时,镁电极为负极

B. 放电时,正极的电极反应式为Fe3S4+8e−=3Fe+4S2− C. 充电时,阴极的电极反应式为MgS+2e−=Mg+S2− D. 充电时,S2−从阴离子交换膜左侧向右侧迁移

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：放电时,左边镁为负极失电子发生氧化反应,反应式为Mg-2e-=Mg2+,右边为正极得电子发生还原反应,反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4,阳离子移向正极；充电时,外加电源的正极与正极相连,负极与负极相连,结合电子转移守恒进行计算解答。 A．放电时,阳离子移向正极,所以Li+由左向右移动,故A正确；

B、放电时,右边为正极得电子发生还原反应,反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4,故B正确；

C、充电时,外加电源的正极与正极相连,所以外加电源的正极与Y相连,故C正确； D、充电时,导线上每通过1mole-,左室得电子发生还原反应,反应式为Mg2++2e-=Mg,但右室将有1molLi+移向左室,所以溶液质量减轻12g-7g=5g,故D错误； 故选：D。

本题考查充电电池的原理,为高频考点,明确电极的判断、离子移动方向即可解答,难点是电极反应式的书写。

2.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查新型电池,为高频考点,把握实验装置的作用、原电池的工作原理为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意电解质的判断,题目难度不大。 【解答】

由原电池装置图中离子的移动可知,金属M为负极,负极上M失去电子,正极上氧气得到电子,电解质溶液显碱性。 A.M失去电子作负极,故A正确；

B.电解质应为M（OH）2,不存在O2-,则不能为熔融的MO,故B错误； C.正极上氧气得到电子,则正极的电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-,故C正确； D.M失去电子、氧气得到电子,则电池反应为2M+O2+2H2O=2M（OH）2,故D正确； 故选B。

3.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查了原电池原理,为高频考点,明确燃料电池中得失电子的物质即可解答,难度不太大。 【解答】

A.由图可知,Mg－空气电池放电过程中,由于阴离子交换膜的存在,正极氧气得电子被还原,其电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-,故A正确；

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B.在Mg－空气电池中,负极Mg失去电子变为Mg2+,Mg2+和OH-反应生成Mg（OH）2沉淀,为防止负极区沉积Mg（OH）2,宜采用中性电解质,并且用阳离子交换膜阻拦正极区生成的OH-,故B正确；

C.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面,故C正确；

D.每转移1mole-,消耗Mg、Al两种金属的质量分别为12g、9g,所以Al－空气电池的理论比能量最高,故D错误。 故选D。

4.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查原电池,把握原电池的工作原理为解答的关键,注意电极判断和发生的电极反应,题目难度不大。 【解答】

A.高温下,过氧化氢分解,则该电池不可以在高温下正常工作,故A错误； B.电池工作时,阳离子向正极移动,则H+向正极（石墨电极）移动,故B错误； C.正极上发生H2O2+2H++2e-=2H2O,氢离子减少,则pH增大,故C错误；

D.负极上Mg失去电子,正极上过氧化氢得到电子生成水,则该电池的总反应式为：Mg+H2O2+H2SO4=MgSO4+2H2O,故D正确。 故选D。

5.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查内容为原电池和电解池的结合装置分析,为常见考点,难度一般。 【解答】

A.原电池工作过程中通过阳离子交换膜实现电路连通效果,电解液为有机卤代铝酸镁的THF溶液,不会产生氢氧化镁沉淀,故A错误；

B.电解在酸室生成产物HBr,通过离子交换膜b的离子为Br-,故B错误； C.若阴、阳极室中均为硫酸钠溶液,则电解的总反应相当于电解水,故C正确； D.通电一段时间后,生成酸碱物质的量相等,通过离子交换膜a的钠离子等于通过交换膜b的溴离子,且溴化钠溶液显中性,溶液pH不变,故D错误； 故选C。

6.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查了二次电池的工作原理,电极反应式的书写等一系列问题,考查了学生的分析判断能力。

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【解答】 由

可知,放电时Mg是负极,V2O5 是正极,以此解答。

A.充电时,阳极MgxV2O5生成V2O5,质量减小,故 A正确；

B.充电时,阴极发生还原反应,反应式为：Mg2++2e−=Mg,故B正确； C.放电时,正极反应式为：V2O5+xMg2++2xe−=MgxV2O5 ,故C正确； D.根据V2O5+xMg2++2xe−=MgxV2O5,放电时,电路中每流过质中有1mol Mg2+迁移至正极,故D错误； 故选D。

电子,固体电解

7.【答案】D

【解析】【分析】

本题是一道有关原电池工作原理的综合题目,要求学生熟悉教材基本知识,知道原电池正负极的判断方法和工作原理,具备分析和解决问题的能力。依据原电池装置准确判断原电池正、负极是解题关键。 【解答】

在Mg、Al、NaOH溶液构成的原电池装置中,Mg虽然金属性大于Al ,但不与NaOH溶液反应,而Al能与NaOH溶液发生氧化还原反应,所以,该原电池工作的总反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。即Al为负极,Mg为正极,因此可得下列结论： A.在该装置中,铝失电子作原电池的负极,而属镁和氢氧化钠溶液不能发生氧化还原反应,故A错误；

B.在该装置中,铝失电子作原电池的负极,由于电池开始工作时,生成的铝离子的量较少,NaOH过量,此时不会有Al(OH)3白色沉淀生成,故B错误；

C.原电池装置中,外电路是由电子的定向移动形成电流,而内电路,则是由溶液中自由移动的离子的定向移动形成电流,故C错误；

D.由于Al2O3属于两性氧化物,能与NaOH溶液反应,故该装置开始工作时,铝片表面的氧化膜可不必处理,故D正确。 故选D。

8.【答案】D

【解析】【分析】

本题旨在考查学生对原电池、电解池工作原理、电极反应式的书写等应用。 【解答】

A.放电时,Li1-xFePO4被还原生成LiFePO4,Li+没有发生还原反应,故A错误；

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B.充电时,相当于电解池原理,Mg极发生得电子的还原反应,电极反应为：Mg2++2e-=Mg,故B错误；

C.放电时,电路中每流过2mol电子,有 2molLi+ 迁移至正极区,故C错误； D.充电时,阳极上发生的电极反应为LiFePO4-xe－=Li1-xFePO4+xLi+,故D正确。 故选D。

9.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查原电池和电解池原理,为高频考点,明确原电池和电解池正负极、阴阳极的判断方法及各个电极上发生的反应是解本题关键,注意：图乙中阳极上Fe失电子而不是溶液中阴离子失电子,阳极生成的亚铁离子要还原Cr2O72-,题目难度不大。 【解答】

A.Mg失电子发生氧化反应作负极,负极反应为Mg-2e-=Mg2+,故A正确； B.图乙中阴极反应式是2H++2e-=H2↑,所以电极棒上有氢气生成,故B正确； C.图乙中Cr2O72-向阳极Fe电极移动,与亚铁离子发生氧化还原反应生成的金属阳离子与惰性电极附近的OH-结合转化成Cr（OH）3除去,故C错误；

D.串联电路中转移电子数相等,若图甲中3.6g镁溶解,电极反应式为Mg-2e-=Mg2+,图乙阳极反应式是Fe-2e-=Fe2+,则图乙中溶解n（Fe）=n（Mg）=24g/mol=0.15mol,m（Fe）=0.15mol×56g/mol=8.4g,故D正确。 故选C。

3.6g

10.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查化学电源新型电池,题目难度中等,注意把握原电池的工作原理和电极反应的判断。 【解答】

A.活泼金属镁为负极,而不是钢丝,故A错误；

B.镁发生氧化反应,生成镁离子,而不产生氢气,故B错误；

C.电子由负极沿导线流向正极,所以电子由镁极沿导线流向钢丝绒极,故C正确； D.正极过氧化氢得电子生成氢氧根离子与负极产生的镁离子生成白色的氢氧化镁沉淀,而不是红褐色沉淀,故D错误。 故选C。

11.【答案】D

【解析】【分析】

本题主要考查原电池工作的基本原理,电极反应式的书写等,高频考点,难度一般。 【解析】

A.镁燃料电池中,负极金属镁发生失电子的氧化反应,故A正确；

B.放电时ClO-在正极反应得电子,Mg在负极失去电子,总反应为Mg＋ClO－＋H2O＝Mg(OH)2↓＋Cl－ ,故B正确；

C.在电池工作过程中,阴离子移向负极（即镁电极）,故C正确；

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D.电解质溶液显酸性,不会有OH－生成,正确的写法H2O2＋2e－+H+＝2H2O,故D错误； 故选D。

12.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查电解池和原电池的工作原理,电极反应式的书写等,难度较大。 【解答】

A.该电池不能采用水溶液做为电解质溶液,在水溶液中根据阳离子放电顺序,没法实现Mg2+→ Mg,故A正确；

B.可充电镁—溴电池中镁为负极,则电池的总反应中Mg→Mg2+的过程应该是放电,故B错误；

C.电池工作时,右侧电极区Br3-+2e-=3Br－,所以Br-的浓度增大,故C正确； D.该装置为可充电电池,所以可实现化学能与电能的相互转化,故D正确。 故选B。

13.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查了原电池和电解池的工作原理应用,电极判断,电极反应书写,电子转移的计算应用,明确两个烧杯中的电极反应是解答本题的关键,并注意装置特点及电子守恒来解答,题目难度中等。 【解答】

A.a、b、c均为石墨电极,d为Fe电极,电解时d极有气体放出,d电极是阴极,惰性电极电解KCl溶液,阳极上是氯离子失电子,2Cl--2e-=Cl2↑,阴极上是氢离子得电子,2H++2e-=H2↑,由两极上的电极反应可以得到总反应为

̲̲̲̲̲̲H↑+Cl↑+2OH-d2Cl-+2H2O电解,极气体为氢气,d相连的为电源负极,a相连的为电源正22

极,

a为电解池阳极,发生4OH--4e-=O2↑+2H2O,故A正确；

B.放电时,Mo3S4被还原,为原电池正极反应,发生还原反应,电极反应式为Mo3S4+2xe-=Mo3S42x-,故B正确；

C.d极气体为氢气,2H++2e-=H2↑,当d极产生0.56L（标准状况）即0.025mol气体时,转移电子数为：0.05mol,甲池中阳极a电极反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑；阴极b电极反应g/mol=1.6g,故C错误； 为：2Cu2++4e-=2Cu；b极增重0.025mol×

D.放电时甲池为电解池,电解硫酸铜溶液,SO42-移向阳极,即a电极,故D正确。 故选C。

14.【答案】D

第!异常的公式结尾页，共18页

【解析】【分析】

本题主要考查的是化学新型电源,掌握原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写是解题的关键,难度中等。 【解答】

A.镁电池放电时,阳离子向正极移动,镁离子应向正极移动,故A错误；

B.车载锂电池充电时,C6电极得电子生成LixC6,为阴极,该电极应连接电源的负极,即应连接Mg电极,故B错误；

C.锂离子电池放电时,负极的电极反应式为：LixC6-xe-=XLi++C6,故C错误； D.由镁电池的总反应可知,阳极发生的反应为：Mo3S42x--2xe-=Mo3S4,故D正确。 故选D。

15.【答案】B

【解析】【分析】

本题主要考查原电池的工作原理,要求掌握电极反应方程式的书写和电化学计算,难度不大。判断交换膜的类别是解答关键。 【解答】

若离子交换膜为阳离子交换膜,则H+会与镁合金发生反应,则应选择阴离子交换膜。 A.H2O2具有氧化性,应为原电池的正极,被还原,电极反应式为：H2O2+2H++2e-=2H2O,故A正确；

B.使用阴离子交换膜,不允许Mg2+通过,故B错误；

C.负极产生Mg2+,电池工作时,正极区的SO42-通过阴离子交换膜进入负极区以维持电解质溶液呈中性,故C正确；

D根据正极电极反应式可知,每向外电路提供1mole－,消耗1molH+,则理论上消耗硫酸0.5mol,故D正确。 故选B。

16.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查原电池的工作原理及其相应的电极反应式的书写,难度一般。 【解答】

该海水电池的负极材料是金属镁,发生失电子的氧化反应,正极材料的金属活泼性比金属镁的差,该电极上发生得电子的还原反应,原电池是将化学能转化为电能的装置,根据电子守恒以及电子转移知识来回答判断。

A.由分析可知：Mg电极为电池的负极,发生氧化反应,故A错误； B.该电池工作一段时间后,左侧溶液质量不变,故B错误；

C.正极是过氧化氢发生还原反应,其电极反应式为H2O2＋2e－＋2H＋＝2H2O,故C正确； D.原电池中离子移动方向是：正向正,负向负,故氢离子从右向左移动,故D错误。 故选C。

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17.【答案】C

【解析】解：A．氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可知分解生成氨气,但不能说明NH4HCO3显碱性,故A错误；

B．气体可能为二氧化硫或氯气,则原溶液中可能含SO32-或ClO-,故B错误； C．Ksp小的先沉淀,则由现象可知相同温度下,AgCl 在水中的溶解度大于AgI的溶解度,故C正确；

D．镁、铝为电极,氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池装置中,Al为负极,但金属性Mg大于Al,故D错误； 故选：C。

A．氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝； B．气体可能为二氧化硫或氯气； C．Ksp小的先沉淀；

D．镁、铝为电极,氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池装置中,Al为负极。

本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、离子检验、沉淀生成、原电池、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。

18.【答案】D

【解析】解：A．该装置是原电池,M易失电子发生氧化反应为负极,则Y为正极,电子沿M→负载→Y电极流动,故A错误；

B．若M为铝,则电池反应的化学方程式为4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3,溶液的pH不变,故B错误；

C．若M为镁,则该电池反应的化学方程式为2Mg+O2+H2O=2Mg（OH）2,溶液的pH不变,故C错误；

D．若M为铁,发生吸氧腐蚀,负极上Fe失电子发生氧化反应,负极发生的反应为Fe-2e-=Fe2+,故D正确； 故选D．

该原电池中,金属失电子发生氧化反应,所以M为负极、Y为正极, A．放电时,导致从负极沿导线流向正极；

B．若M为铝,发生吸氧腐蚀,电池反应式为4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3； C．若M为Mg,发生吸氧腐蚀,电池反应式为2Mg+O2+H2O=2Mg（OH）2； D．若M为铁,发生吸氧腐蚀,负极上Fe失电子发生氧化反应．

本题考查化学电源新型电池,侧重考查原电池原理,明确各个电极上发生的电极反应是解本题关键,会书写电极反应式,易错选项是A,注意电解质溶液是利用阴阳离子定向移动形成电流的,电子不加入电解质溶液．

19.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查了二次电池,侧重基础知识的考查,难度中等。

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【解答】

A.新型镁电池负极材料TiO2－x,放电时,a为正极,b为负极,a电极电势高于b电极,故A错误；

B.充电时,a为阳极,b为阴极,Mg2＋向b电极移动,故B错误；

C.放电时,负极的电极反应式为MgnTiO2－x－2ne－=nMg2＋＋TiO2－x,故C正确； D.充电时,当有0.2 mol e－转移时,b电极上镁离子得电子生成镁单质,质量增加2.4g,故D错误。 故选C。

20.【答案】B

【解析】解：A、阳极上铁失去电子,阳极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故A正确； B、电子不能进入溶液中,装置中电子从负极→阴极,阳极→正极,即电子从c电极→惰性电极,金属铁电极→d电极,故B错误；

C、由Mg-2e-=Mg2+,Fe-2e-=Fe2+,根据各电极上转移电子数相等和

Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O得到关系式为6Mg～6Fe2+～Cr2O2-7,装置工作过程中消耗14.4gMg即0.6molMg时,理论上能消除0.1molCr2O72-,故C正确； D、将Cr2O72-处理过程发生反应：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,所以处理Cr2O72-时消耗废水中的H+,废水中H+浓度减小,pH增大,故D正确； 故选：B。

根据工业酸性废水中的Cr2O72-还原为Cr3+可知,图中惰性电极为阴极,金属铁是阳极,阳极反应式是Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式是2H++2e-=H2↑,则Cr2O2-7离子向金属铁电极移动,与亚铁离子发生氧化还原反应生成的Cr3+与惰性电极附近的OH-结合转化成Cr（OH）3Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,据此分析除去,即将Cr2O72-处理过程发生反应：解答。

本题考查电解原理,为高频考点,明确离子放电顺序及电解原理是解本题关键,注意：活泼金属作阳极时,阳极上金属失电子而不是溶液中阴离子失电子,题目难度中等。

21.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查化学电源新型电池,为高考高频点,明确原电池中元素化合价变化与电极正负极关系,难点是电极反应式的书写,题目难度中等。 【解答】

根据电池反应式知,放电时为原电池反应,Mg失电子发生氧化反应,则Mg是负极,电极反应式为Mg-2e-=Mg2+,Fe3S4为正极,正极反应式为Fe3S4+8e-=3Fe+4S2-, A．通过以上分析知,Mg失电子发生氧化反应,则Mg是负极,故A正确； B．放电时,Fe3S4为正极,正极反应式为Fe3S4+8e-=3Fe+4S2-,故B正确； C．充电时,原电池的负极与电源的负极连接,发生还原反应,阴极的电极反应式为MgS+2e-=Mg+S2-,故C正确；

D．原电池的负极与电源的负极连接,原电池的正极与电源的正极相连,则左侧为阳极,右侧为阴极,充电时,S2-应移向阳极即从阴离子交换膜右侧向左侧迁移,故D错误。

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故选D。

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