使离子选择性定向迁移(目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷)。 2.离子交换膜在电化学中的作用： (1)隔离某些物质防止发生反应。 (2)用于物质的制备。 (3)物质分离、提纯等。 3.离子交换膜的类型：
根据透过的微粒，离子交换膜可以分为多种，在高考试题中主要出现阳离子交换膜、阴离子交换膜和质子交换膜三种。阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过，质子交换膜只允许质子(H)通过。可见离子交换膜的功能在于选择性地通过某些离子和阻止某些离子来隔离某些物质。 考向五 空气电池
6.(2018·暨阳联合考试)用原电池原理可以处理硫酸工业产生的SO2尾气。现将SO2 通入如图装置(电极均为惰性材料)进行实验。下列说法不正确的是( )
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A.M极为负极，电极上发生氧化反应 B.溶液中H移向N区，SO4移向M区 C.N极发生的电极反应为O2＋4H＋4e===2H2O
D.相同条件下，M、N两极上消耗的气体体积之比为2∶1
解析 该电池的本质是二氧化硫、氧气与水反应生成硫酸，M电极上二氧化硫失去电子氧化生成SO4为负极，电极反应式为：SO2＋2H2O－2e===SO4＋4H，N电极为氧气得电子结合氢离子生成水为正极，电极反应式为：O2＋4H＋4e===2H2O。A.M电极上二氧化硫失去电子氧化生成SO4为负极，电极反应式为：SO2＋2H2O－2e===SO4＋4H，故A正确；B.根据上述分析，M极为负极，溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，但阴离子不能通过质子交换膜，因此溶液中H移向N区，故B错误；C.N电极为氧气得电子结合氢离子生成水为正极，电极反应式为：O2＋4H＋4e===2H2O，故C正确；D.M电极电极反应式为：SO2＋2H2O－2e===SO4＋4H，N电极电极反应式为：O2＋4H＋4e===2H2O，所以在相同条件下，M、N两极上消耗的气
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体体积之比为2∶1，故D正确；故选B。 答案 B
7.(2018·浙江温州高三适应性测试)某电化学气敏传感器的工作原理如图所示，下列说法不正确的是( )
A.a极为负极
B.b极的电极反应式为O2＋4e＋2H2O===4OH C.电解质溶液中的OH移向a极
D.该传感器工作一段时间后，电解质溶液的pH值将变大
解析 该传感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，氧气在正极上得电子生成氢氧根离子，其电池的总反应为4NH3＋3O2===2N2＋6H2O。A.该传感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，故A正确；B.氧气在正极上得电子生成氢氧根离子， b极的电极反应式为O2＋4e＋2H2O===4OH，故B正确；C.碱性条件下，氨气失电子生成氮气和水，则a极的电极反应式为2NH3＋6OH－6e===N2＋6H2O，消耗OH，电解质溶液中的OH移向a极，故C正确；D.该传感器在工作过程中总反应为4NH3＋3O2===2N2＋6H2O，所以KOH的物质的量不变，但生成H2O浓度减小，pH值减小，故D错误；故选D。 答案 D 备考策略
空气电池也是常见的考查方式，其本质是我们常见的燃料电池的工作原理，我们可以参考燃料电池的解题方法来解题：参与负极反应的物质不一定就是负极材料，也可能是充入负极的燃料，参与正极反应的物质不是正极材料本身，而是充入到正极的空气。其中写电极方程式也可以借鉴燃料电池的书写方法，一般先写正极的电极方程式。我们需要熟记以下四种情况： (1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋4H＋4e===2H2O。 (2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋2H2O＋4e===4OH。 (3)固体电解质(高温下能传导O)环境下电极反应式：O2＋4e===2O。 (4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式：O2＋2CO2＋4e===2CO3。 再根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式：
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电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式＝电池正极反应式＋电池负极反应式。
电池负极反应式＝电池的总反应式－电池正极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。
1.(2018·浙江金丽衢十二校高三上)一种可充电锂－空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li在多孔碳材料电极处生成Li2O2－x(x＝0或1)，下列说法正确的是( )
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A.多孔碳材料电极为负极
B.外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C.Li向多孔碳材料区迁移
D.x＝0时，正极反应式为：2Li＋O2＋4e===Li2O2
解析 A.电池放电时，O2中0价的O原子反应后化合价降低，反应过程为得电子的过程，所以放电时，多孔碳材料电极为正极，A错误；B.放电时，Li失去电子转化为Li，电子经外电路从锂电极流向多孔碳材料，B错误；C.电池放电时，Li失去电子形成Li，由于正极多孔碳材料电极上负电荷较多，所以电解质溶液中Li移向正极区，即Li向多孔碳材料区迁移，C正确；D.电池放电时，2个Li失去2个电子形成2个Li，正极上通入的O2获得2个电子，形成O2，与由负极迁移过来的Li结合形成Li2O2，电极反应式为：2Li＋O2＋2e===Li2O2，D错误；故合理选项是C。 答案 C
2.(2019·浙江绿色评价3月)某浓差电池工作原理如图。下列说法不正确的是( )
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A.负极的电极反应式：Ag－e＋Cl===AgCl B.Ag电极所处的电解质环境会影响其失电子能力
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C.电池工作时，盐桥中的K向右移，NO3向左移
D.负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电池总反应为氧化还原反应
解析 A.负极Ag失去电子，与Cl结合生成AgCl，电极反应式为Ag－e＋Cl===AgCl，故A正确；B.负极Ag失去电子，与Cl结合生成难溶性AgCl，促使Ag反应加快，金属Ag的活泼性较差，若Ag不能转化为沉淀，则Ag失电子能力减弱，所以Ag电极所处的电解质环境会影响其失电子能力，故B正确；C.电池内电路中：电流由正极流向负极，即电池工作时，盐桥中的K向右移动到正极，NO3向左移动到负极，故C正确；D.负极Ag/AgCl发生氧化反应，电极反应式为Ag＋Cl－e===AgCl，正极Ag发生还原反应，电极反应式为Ag＋e===Ag，浓差电池工作原理总反应式Ag＋Cl===AgCl↓，为非氧化还原反应，故D错误；故选：D。 答案 D
3.(2018·浙江名校协作体高三上)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列说法不正确的是( )
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催化剂－
A.反应CH4＋H2O=====3H2＋CO，每消耗1 mol CH4转移6 mol e △B.电池工作时，CO3向电极A移动
C.电极A上H2参与的电极反应为：H2－2e===2H D.电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e===2CO3
解析 A.1 mol CH4→CO，化合价由－4价→＋2上升6价，1 mol CH4参加反应共转移6 mol电子，故A不符合题意；B.根据原电池工作原理，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动，故B不符合题意；C.环境不是碱性，否则不会产生CO2，其电极反应式：CO＋H2＋2CO3－4e===3CO2＋H2O，故C符合题意；D.根据电池原理，O2、CO2共同参加反应，其电极反应式：O2＋2CO2＋4e===2CO3，故D不符合题意。 答案 C
4.(2018·嘉兴高三上)一种新型的电池，总反应为：3Zn＋2FeO4＋8H2O===2Fe(OH)3↓＋3Zn(OH)2↓＋4OH，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
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