2024届高三新高考化学大一轮专题练习 电解池

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-电解池
一、单选题
1．（2023·全国·统考高考真题）用可再生能源电还原时，采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是  
  
A．析氢反应发生在电极上
B．从电极迁移到电极
C．阴极发生的反应有：
D．每转移电子，阳极生成气体(标准状况)
2．（2023春·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考期中）支撑海港码头基础的防腐技术，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述正确的是
      
A．高硅铸铁作用为传递电流和损耗阳极材料
B．通电后外电路电子被强制从钢管桩流向高硅铸铁
C．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
D．该防腐技术为牺牲阳极的阴极保护法
3．（2023春·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考期中）氟离子电池是新型电池中的一匹黑马，其理论比能量高于锂电池。一种氟离子电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是
  
A．放电时，a是电源的负极
B．放电时，a极的电极反应为：LaSrMnO4F2-2e-=LaSrMnO4＋2F-
C．充电时，电极a接外电源的正极
D．可将含F-的有机溶液换成水溶液以增强导电性
4．（2023·山西吕梁·统考二模）液流电池是利用液态电解质的可逆氧化还原电化学反应实现循环的能量存储和释放，其工作原理如图所示，全钒液流电池体系C(m+1)+为V3+， Cm+为V2+， An+为，A(n-1)+为VO2+，下列说法正确的是
    
A．电池工作过程中电子由双极板流向集流板
B．放电时正极反应式为  +2H++e- =VO2+ + H2O
C．液流电池的总反应为VO2+ +V3+ + H2O +V2+ +2H+
D．电池充电时，阳极区附近溶液的pH增大
5．（2023·江西鹰潭·统考二模）为探究电解过程中溶液pH的变化。装置、所得数据结果如图所示。电解过程中，充分搅拌使溶液均匀，忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是
  
A．0-t1时：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，t1-t2时：2H2O2H2↑+O2↑
B．若进行到t2时刻共有0.224L气体(标况下)产生，则外电路有0.04mol电子通过
C．若使用氢氧燃料电池为电源，t1时，理论上负极消耗的气体物质的量为0.005mol
D．电解到t1时刻，加入1.16gAg2O可使溶液复原
6．（2023·内蒙古呼和浩特·二模）双极电化学法装置如图所示，是在传统电解装置中放置了导电性电极BPE，通电时，BPE两端界面产生电势差；生成梯度合金。
  
下列有关说法正确的是
A．n为电源负极
B．在BPE中电子的移动方向由b到c
C．装置c端发生的反应为2H2O+2e- =H2↑+ 2OH-
D．BPE的b端到中心的不同位置能形成组成不同的铜镍合金
7．（2023春·湖南·高三校联考期中）习近平总书记提出我国要在2030年实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为实现再利用，转化的基本原理如图所示。下列说法正确的是

A．M极为正极，N极发生氧化反应
B．N上的电极反应方程式为
C．该电池工作时溶液中移向N极
D．若生成标准状况下，电路中转移的电子数目为
8．（2023·浙江·校联考二模）微生物电解池(MEC)是近年来快速发展的一种生物制氢技术。其中一种实验装置如图所示。若以葡萄糖为底物，下列说法不正确的是
  
A．膜是阴离子交换膜
B．电极为阴极，发生还原反应
C．阳极的电极反应：
D．电极和电极附近溶液的不同
9．（2023春·河南安阳·高三安阳市第二中学校考阶段练习）化学电池已成为人类生产生活的重要能量来源之一，化学电池是根据原电池原理制成的。根据如图装置，下列说法正确的是

A．若X为Zn，Y为溶液，则溶液中的向X电极移动
B．若X为Fe，Y为稀硫酸，则铜电极上的电极反应式为
C．若X为A1，Y为浓硝酸，则铝电极上的电极反应式为
D．若X为Zn，Y为溶液，当电路中转移0.2mol电子时，电解质溶液增加0.1g
10．（2023秋·河南平顶山·高三统考期末）镍镉电池是一种新型的封闭式小体积的可充电电池，其放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．a极为负极
B．b极的电极反应式为
C．负极区pH减小，正极区pH增大
D．用该电池作电源电解硫酸铜溶液时，电路中通过时，阳极产生
11．（2023·湖南长沙·长沙一中校考一模）某研究机构使用Li-SO2Cl2电池作为电源电解制备，其工作原理如图所示。已知电池反应为，下列说法错误的是
  
A．电池中C电极的电极反应式为
B．电池的e极连接电解池的h极
C．膜a、c是阳离子交换膜，膜b是阴离子交换膜
D．生成时，理论上电解池中不锈钢电极附近溶液质量增加46克
12．（2023春·江苏南京·高三南京市江宁高级中学校联考期中）氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体。利用太阳能电池电解得到高纯的装置如图所示：
  
下列说法正确的是
A．该装置工作时，只发生两种形式能量的转化
B．电解过程中由b极区向a极区迁移
C．电解时b极区溶液中减少
D．电解过程中参与反应，得到3mol电子
13．（2023春·山东济宁·高三统考期中）原电池原理在污染处理方面有重要应用。微生物脱盐池的a极上加入了呼吸细菌，工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．工作时，a极发生氧化反应
B．工作时，电流从a极流向b极
C．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜，脱盐室最终可得到淡盐水
D．若b极上消耗标准状况下11.2L气体，通过N膜的离子的物质的量为2mol

二、多选题
14．（2023春·山东菏泽·高三菏泽一中校考期中）如图所示装置是利用铅蓄电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法错误的是
  
A．电极附近生成的气体是氢气
B．阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜
D．当铅蓄电池中转移0.2mol电子时，电解池理论上可制得4.0gNaOH

三、非选择题
15．（2023春·江苏南通·高三统考阶段练习）研究去除水体中的污染是环境保护的重要课题。
(1)一种活性炭载纳米铁粉吸附剂去除废水中的可能反应机理如图1所示。图中“*”表示微粒处于吸附状态。

①相同条件下，将活性炭载纳米铁粉和纳米铁粉分别加入含废水中，反应相同时间，采用活性炭载纳米铁粉去除的效率更高，原因是_______。
②实验测得反应相同时间，初始pH对去除率影响如图2所示。时，pH越小，去除率越低的原因是_______。
③图1所示反应机理可描述为_______。
(2)以石墨为阳极、铁为阴极电解含废水可用于去除。电解时各种含氮微粒的浓度、溶液的pH与时间的关系如图3所示。

①0~1min时，阴极发生的主要电极反应方程式为_______。
②若向废水中加入一定量的，则电解后废水中的几乎完全转化为，原因是_______。
16．（2023·辽宁·校联考一模）可燃冰是一种高效清洁能源，中国已勘探的可燃冰储量居世界第一，持续安全开采量创下了世界纪录，有望2030年实现产业化开采。科学家也对进行了重点研究。
I.与重整的工艺过程中涉及如下反应：
反应①
反应②
反应③
(1)已知：反应④，则_______。
(2)一定条件下，向体积为的密闭容器中通入各及少量，测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。

①图中a和c分别代表产生_______和_______。由图中信息判断后产生的主要反应并说明理由_______。
②平衡时，与的转化率分别为95%和90%，体系内余，反应③的平衡常数_______(写出计算式)。
③密闭恒容条件下，反应②达到平衡的标志是_______
A．每消耗的同时消耗
B．的分压不再发生变化
C．气体平均分子量不再发生变化
D．气体密度不再发生变化
E.比值不再发生变化
Ⅱ.将与一种产生温室效应的气体利用电解装置进行耦合转化，原理示意如图。

(3)电池工作时，向电极_______移动。
(4)若消耗和产生温室效应气体的体积比为3∶2，则生成乙烷和乙烯的体积比为_______。
17．（2023春·上海长宁·高三上海市延安中学校考开学考试）该小组同学设想用电解硫酸钠溶液装置来制取氧气、氧气、硫酸和氧氧化钠。请结合实验小组探究活动设想图，回答下列问题：

(1)B出口导出的气体是________。
(2)制得的氢氧化钠溶液从出口________(填“A”、“B”、“C”或“D”)导出。
(3)通过负离子交换膜的离子数________(填“>”、“<”或“=”)通过正离子交换膜的离子数。
(4)氢气、氧气和氢氧化钠溶液又可制成燃料电池，该电池的负极反应式为________________。
18．（2023·湖北·高三统考期末）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺，节能超过30%。在此工艺中，物料传输和转化关系如图，其中电极未标出，所用离子交换膜只允许阳离子通过。

(1)电解池A中，离子交换膜的作用除了平衡电荷并形成闭合回路外，还有：_______。
(2)电解池A阴极产物化学式为：_______。
(3)燃料电池B负极反应式为：_______。
(4)分析比较图示中a%与b%的大小：a%_______b%(填“＞”“＜”或“=”)。
(5)假设空气中O2体积比占20%。标准状况下，当得到8.96 L气体X时，电路中通过电子_______mol，需要通入空气_______L。
(6)该工艺虽然节约了能源，但与传统氯碱工业相比。产品减少了_______的产量。

参考答案：
1．C
【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的IrOx-Ti电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e−=C2H5OH+3H2O，电解池工作时，氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。
【详解】A．析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上发生，故A错误；
B．离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，Cl-不能通过，故B错误；
C．由分析可知，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式有2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O，故C正确；
D．水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+，每转移1mol电子，生成0.25molO2，在标况下体积为5.6L，故D错误；
答案选C。

2．C
【详解】A．高硅铸铁为惰性辅助阳极，作用为传递电流，没有作损耗阳极材料，A错误；
B．高硅铸铁为阳极，通电后，电子从阳极（高硅铸铁）经导线流向电源正极，负极流向阴极（钢管柱），B错误；
C．钢管桩为电解池的阴极，没有被损耗，其表面腐蚀电流接近为零，C正确；
D．在电流的作用下，该装置为外接电源的阴极保护法，D错误；
故选C。
3．C
【分析】由于Mg是活泼金属，Mg2+氧化性弱，所以该电池工作时Mg失去电子结合F-生成MgF2，即b电极为负极，电极反应式为：Mg+2F－－2e－=MgF2，则a为正极，正极反应式为：LaSrMnO4F2＋2e－=LaSrMnO4＋2F－；充电时，电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应，电极反应与原电池的电极反应反应物与生成物相反，据此解答；
【详解】A．由于Mg是活泼金属，Mg2+氧化性弱，所以原电池放电时，Mg失去电子，作负极，即b为负极，a为正极，A错误；
B．放电时，a为正极发生还原反应，电极反应为：LaSrMnO4F2＋2e－=LaSrMnO4＋2F－，B错误；
C．充电时电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应，所以a极接外电源的正极，C正确；
D．因为Mg能与水反应，因此不能将有机溶液换成水溶液，D错误；
答案选C。
4．B
【分析】放电时，正极，负极，以此分析；
【详解】A．根据分析，集流板为负极，双极板为正极，电子由负极移动到正极，则由集流板流向双极板，A错误；
B．根据分析，放电时，正极电极反应式为，B正确；
C．根据分析，总电极反应式为，C错误；
D．充电时，阳极发生反应，氢离子浓度增加，pH减小，D错误；
故答案为：B。
5．B
【详解】A．银离子氧化性大于氢离子的氧化性，所以溶液中银离子先被还原，水电离出的OH-被氧化生成氧气，0-t1时：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，当银离子被电解完，水电离出来的氢离子被还原生成氢气，t1-t2时：2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；
B．进行到t1时银离子被完全还原，溶液的pH为1，硝酸银溶液中，，由反应得消耗电子转移0.01mol，设此过程生成氧气的物质的量为，，，，，t1- t2电解水生成的气体体积为0.224L-0.056L=0.168L，其中氧气和氢气体积比为1：2，电解水生成的氧气体积为0.056L，氧气的物质的量为，电子转移0.01mol，共计电子转移0.02mol，故B错误；
C．若使用氢氧燃料电池为电源，氢气与通过电子的关系为： ，t1时，电子转移0.01mol，理论上负极消耗的氢气物质的量为0.005mol，故C正确；
D．电解到t1时刻，生成了0.01mol的银和0.025mol氧气，0.01mol硝酸，加入1.16gAg2O其物质的量为，0.005molAg2O与0.01mol硝酸恰好完全反应生成0.01mol硝酸银和0.005mol水，可使溶液复原，故D正确；
故选：B。
6．D
【分析】由电解装置图可知，a电极上，水转化为氧气，发生氧化反应，a极阳极，电极反应为：，则n为电源正极，m为电源负极，则溶液中靠着正极的b端电势高于靠近负极的c端，则b端得到电子发生还原反应，电极反应为：，c端失去电子发生氧化反应，电极反应为：。
【详解】A．由分析可知，n为电源正极，A项错误；
B．电子由电势低的地方流向电势高的地方，则在BPE中电子的移动方向由c到b，B项错误；
C．由分析可知，装置c端发生的反应为，C项错误；
D．BPE的b端到中心的不同位置，由于电势不同，电极反应：中x不同，能形成组成不同的铜镍合金由于电势不同，D项正确；
答案选D
7．D
【分析】由图可知，该装置为原电池，N极二氧化碳中的+4价碳得到电子变为+2价碳，为正极，则M极为负极，以此解题。
【详解】A．由图可知，该装置为原电池，M为负极，N为正极发生还原反应，A错误；
B．N极为原电池正极，溶液显酸性不会生成氢氧根离子，电极反应式为：，B错误；
C．N为电池正极，M为负极，溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，则移向M极，C错误；
D．电极反应式为，标况下的物质的量为1摩尔 ，外电路转移4mol电子，转移的电子数为，D正确；
故选D。
8．A
【详解】A．膜允许氢离子通过是阳离子交换膜，故A错误；
B．电极上是氢离子得电子生成氢气，是阴极，发生还原反应，故B正确；
C．阳极底物失去电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应：，故C正确；
D．电极附近溶液的大于电极附近溶液的，因为两侧生成的氢离子都向Y极移动，故D正确；
故选：A。
9．D
【详解】A．若X为Zn，金属性锌强于铜，锌是负极，Y为溶液，则溶液中的向正极即铜电极移动，A错误；
B．若X为Fe，Y为稀硫酸，金属性铁强于铜，铁是负极，铜是正极，则铜电极上的电极反应式为，B错误；
C．若X为Al，Y为浓硝酸，常温下铝遇浓硝酸钝化，故铝是正极，铜是负极，则铝电极上的电极反应式为NO+e-+2H＋=NO2↑+H2O，C错误；
D．若X为Zn，Y为溶液，金属性锌强于铜，锌是负极，当电路中转移0.2mol电子时，溶解0.1mol锌，析出0.1mol铜，所以电解质溶液增加6.5g-6.4g=0.1g，D正确；
故选D。
10．D
【分析】根据图中信息可知放电时b极变为，Ni化合价降低，为正极，a为负极。
【详解】A．根据图中信息可知放电时a极为负极，b极为正极，A项正确；
B．正极变为，则放电时b极的电极反应式为，B项正确；
C．根据图示，负极反应式为，则负极区pH减小，根据b极电极反应式可知，正极区pH增大，C项正确；
D．未给出具体电极，且1.12L氧气所处的温度和压强条件未知，无法判断，D项错误；
故选D。
11．D
【分析】根据电池反应为2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑可知，放电时Li元素化合价由0价变为+1价，失去电子，所以Li电极是负极，则碳棒是正极，正极是SO2Cl2中+6价的硫得电子、发生还原反应，结合方程式书写电极反应；电解池中，Ni电极失去电子生成Ni2+，通过膜a进入产品室Ⅱ室，所以g电极为阳极、与锂-磺酰氯（Li-SO2Cl2）电池的正极C棒相接，H2PO由原料室III室通过膜b进入产品室II室，与Ni2+生成Ni（H2PO2）2，h电极为阴极，与原电池的e电极相接，H2O或H+发生得电子的还原反应，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑，Na+通过膜c进入IV室，形成闭合回路，所以膜a、c是阳离子交换膜，膜b是阴离子交换膜。
【详解】A．由图示可知，Li电极为负极，发生氧化反应，则C电极为正极，发生得电子的还原反应，电极反应式为SO2Cl2+2e−=2Cl−+SO2↑，A正确；
B．原电池中Li电极为负极，C电极为正极，电解池中，Ni电极失去电子生成Ni2+，即g电极为阳极，则h电极为阴极，接原电池的e极，B正确；
C．电解池中，Ni电极失去电子生成Ni2+，通过膜a进入产品室II室，H2PO由原料室III室通过膜b进入产品室II室，在产品室II室中与Ni2+生成Ni（H2PO2）2，Na+通过膜c进入IV室，形成闭合回路，所以膜a、c都是阳离子交换膜，b是阴离子交换膜，C正确；
D．电解池中不锈钢电极即h电极为阴极，电极上H2O或H+发生得电子的还原反应，电极反应式为：，生成时，电路中转移2mol电子，同时2molNa+通过膜c进入IV室，理论上电解池中不锈钢电极附近溶液质量增加(23×2- 2)g=44g，D错误；
故选D。
12．B
【分析】由图可知，该装置为电解池，a电极为电解池的阳极，碱性条件下氨分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，b极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极区移向阳极区。
【详解】A．由图可知，该装置工作时，存在的能量转化方式为太阳能转为电能、电能转为化学能，故有3种能量的转化，故A错误；
B．由分析可知，电解过程中，a电极为电解池的阳极，b极为阴极，氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极区移向阳极区，故B正确；
C．由分析可知，电解过程中，b极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，生成的氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极区移向阳极区，则b区氢氧化钾的物质的量不变，故C错误；
D．由分析可知，电解过程中，a电极为电解池的阳极，碱性条件下氨分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，故D错误；
故选B。
13．A
【分析】a极有机污染物转化为二氧化碳，失去电子为负极，b极为正极，因此工作时，a极发生氧化反应，电流从b极流向a极，据此分析解题。
【详解】A．a极有机污染物转化为二氧化碳，失去电子为负极，发生氧化反应，故A正确；
B．a极为负极，b极为正极，因此工作时，电流从b极流向a极，故B错误；
C．阴离子向a极迁移，阳离子向b极迁移，因此N为阳离子交换膜，M为阴离子交换膜，故C错误；；
D．若b极上消耗标准状况下11.2LO2，则外电路中通过2mole−，此时通过阳离子交换膜的电荷数为2mol，经过N膜的离子为Na＋和Ca2＋，其所带电荷数不同，故此离子数目无法确定，故D错误；
故答案选A。
14．CD
【分析】a电极与电源负极相连作阴极，发生反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，因此左侧出气口有氢气逸出，钠离子通过离子交换膜c进入左侧，从而提高了NaOH浓度；b电极作阳极，发生反应：2H2O-4e-=O2↑+4H+，右侧出气口有氧气逸出，硫酸根离子通过交换膜d进入右侧，提高了硫酸浓度，据此解答。
【详解】A．由以上分析可知，a电极附近生成氢气，故A正确；
B．由以上分析可知，阴极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B正确；
C．由以上分析可知c膜允许钠离子通过，应为阳离子交换膜，d膜允许硫酸根离子通过，应为阴离子膜，故C错误；
D．由阴极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电路中每转移2mol电子生成2mol氢氧根离子，即制得2molNaOH，则转移0.2mol电子时，电解池理论上可制得8.0gNaOH，故D错误；
故选：CD。
15．(1) 活性炭具有吸附性，能吸附；活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，加快反应速率 pH低于4.0，纳米铁粉易与反应放出氢气，被还原的数目减少 失去电子转化为，失去电子转化为或，吸附于活性炭表面的得到电子转化为进入溶液(或离开活性炭表面)
(2) 电解时阳极产生，将溶液中的氧化为

【详解】（1）①活性炭具有吸附性，能吸附大量的，活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，原电池反应可以加快反应速率，这样可以提高的去除效率，故答案为：活性炭具有吸附性，能吸附；活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，加快反应速率；
②时，pH越小，氢离子浓度越大，纳米铁粉易与反应放出氢气，被还原的数目减少，故答案为：纳米铁粉易与反应放出氢气，被还原的数目减少；
③由图可知，失去电子转化为，失去电子转化为或，吸附于活性炭表面的得到电子转化为进入溶液(或离开活性炭表面)故答案为：失去电子转化为，失去电子转化为或，吸附于活性炭表面的得到电子转化为进入溶液(或离开活性炭表面)；
（2）①由图可知0~1min时，减小，浓度增大趋势大于氮气，则此时发生的主要反应为转化为，阴极电极反应为：，故答案为：；
②若向废水中加入一定量的，氯离子在阳极放电生成氯气，氯气具有强的氧化性，能将溶液中的氨气氧化成氮气，故答案为：电解时阳极产生，将溶液中的氧化为；
16．(1)
(2) 由图知后随温度升高减小，说明升温平衡移动方向即吸热方向应该是减小方向，因此逆反应吸热的反应④为主要反应 BE
(3)B
(4)2∶1

【详解】（1）反应为反应④，由盖斯定律反应②=①-③+④，故。
（2）①由反应①②③可知，反应产物有、和，生成的会在反应②中与反应生成，的产量高于，故a曲线表示产物，b曲线表示，c表示；反应②是吸热反应，升高温度，有利于反应正向进行，的含量增大，但反应④为放热反应，升高温度，不利于反应正向进行，的含量减小，由图知后的含量减小，说明此时以的含量减小的反应为主，故后，生成的主要反应为反应④。
②时，与的转化率分别为95%、90%，则计算得平衡时，根据碳元素守恒计算得平衡时，由图可知，，则反应③的平衡常数。
③A．消耗和消耗均表示的是正反应速率，不能作为平衡判断依据，A错误；
B．产生的压强随着反应进行会增大，因此产生的压强不再发生变化能作为判断依据，B正确；
C．平均分子量=气体总质量÷气体总物质的量，二者反应前后均未发生变化，因此随着反应进行气体平均分子量也不会发生变化，故气体平均分子量不再发生变化不能作为判断依据，C错误；
D．气体密度=气体总质量÷气体体积，二者反应前后均未发生变化，因此随着反应进行气体密度也不会发生变化，故气体密度不再发生变化不能作为判断依据，D错误；
E．比值随着反应进行而减小，因此该比值不再发生变化能作为判断依据。，E正确；
故选BE。
（3）产生温室效应的气体为，且其在电极A上发生的反应为：，故电极A为电解池阴极，电极B为电解池阳极。电池工作时，产生于电极A消耗于电极B，故向电解池阳极即电极B移动。
（4）若消耗和的体积比为3∶2，根据阿伏加德罗定律，同温同压下，气体体积比等于物质的量之比，可令和物质的量分别为和，乙烷和乙烯物质的量分别为x、y，再根据得失电子守恒，电极A：、电极B：，可得方程组，求得。
17．(1)氧气
(2)D
(3)＜
(4)H2−2e－＋2OH－＝2H2O

【详解】（1）左边为阳极，阳极是水中氢氧根失去电子变为氧气，因此B出口导出的气体是氧气；故答案为：氧气。
（2）右边是阴极，阴极是水中氢离子得到电子变为氢气，剩余氢氧根与钠离子结合形成氢氧化钠，因此制得的氢氧化钠溶液从出口D导出；故答案为：D。
（3）钠离子穿过正离子交换膜向右移动，硫酸根穿过阴离子交换膜向左移动，根据穿过离子交换膜的电荷数相等分析得到通过负离子交换膜的离子数＜通过正离子交换膜的离子数；故答案为：＜。
（4）氢气、氧气和氢氧化钠溶液又可制成燃料电池，该电池的负极为燃料氢气，其负极的电极反应式为H2−2e－＋2OH－＝2H2O；故答案为：H2−2e－＋2OH－＝2H2O。
18．(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应
(2)H2、NaOH
(3)H2+2OH--2e-=2H2O
(4)＜
(5) 0.8 22.4
(6)H2

【分析】燃料电池B中，通入空气的电极为正极，则通入Y的电极为负极；电解池A中，右侧电极与负极相连，为阴极，则左侧电极为阳极。电解饱和食盐水时，阳极Cl-失电子生成Cl2，则X为Cl2，阴极水得电子，生成H2和OH-，Na+通过阳离子交换膜进入右侧阴极区；在B池中，通入的Y(H2)在左侧负极失电子，与OH-结合成水；Na+通过阳离子交换膜进入右侧正极区，在正极，O2得电子产物与水作用生成OH-，此时溶液中NaOH增多，浓度增大。
【详解】（1）电解池A中，电解饱和食盐水，阳极生成的Cl2能与阴极生成的H2和NaOH反应，产物不仅影响产品的纯度，还可能引起爆炸，所以离子交换膜的作用除了平衡电荷并形成闭合回路外，还有：能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。答案为：能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应；
（2）由分析可知，电解池A中，阴极发生反应2H2O+2e-=2OH-+H2↑，所以产物的化学式为：H2、NaOH。答案为：H2、NaOH；
（3）燃料电池B中，负极通入的Y(H2)失电子产物与OH-结合成水，反应式为：H2+2OH--2e-=2H2O。答案为：H2+2OH--2e-=2H2O；
（4）因为在燃料电池的正极，O2得电子产物与电解质反应生成OH-，与负极迁移的Na+构成NaOH，从而使NaOH溶液的浓度增大，所以图示中a%与b%的大小：a%＜b%。答案为：＜；
（5）n(Cl2)==0.4mol，Cl2——2e-，则电路中通过电子0.4mol×2=0.8mol；由关系式O2——4e-，可得出需要通入空气的体积为：=22.4L。答案为：0.8；22.4；
（6）该工艺虽然节约了能源，但与传统氯碱工业相比，阴极产生的H2在负极被消耗，所以产品减少了H2的产量。答案为：H2。
【点睛】在燃料电池中，通入空气或氧气的电极为正极。