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课题　以“电化学法处理废水”为载体解决化学反应与电能问题
电化学法可以处理废水中的多种有机物、重金属等。例如，对制药废水、肉类加工废水、电镀废水等的处理都有显著效果。目前世界各国对工业废水的处理研究甚多，其中电化学法设备占地面积小，操作灵活，排污量小，不仅可以处理无机污染物，也可以处理有机污染物，甚至连一些无法生物降解的有毒有机物与某些含重金属的污水都可用此方法进行处理；再加上风力、核电等新兴发电技术的大力发展和推广应用带来的电能成本降低，使得电化学方法在治理废水方面具有更大的优势。
　原电池的工作原理
如图装置是一种微生物脱盐电池的装置，它可以通过处理有机废水(以含CH3COO－的溶液为例)获得电能，同时还可实现海水淡化。已知a、b电极为惰性电极，X、Y均为离子交换膜。
　判断a极和b极的电极名称。
提示：根据题中图示可知，在a极上CH3COO－失去电子被氧化生成CO2和H＋，碳元素化合价升高，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。
　判断X、Y离子交换膜的类型。
提示：为了实现海水的淡化，海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则X为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则Y为阳离子交换膜。
　写出a极的电极反应式，判断H＋能否移向正极。
提示：a极为负极，CH3COO－失去电子被氧化生成CO2，同时产生H＋，则结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋，由于X是阴离子交换膜，所以阻碍生成的H＋向正极移动，即H＋不能移向正极。
　当电路中转移1 mol电子时，在b极室可以生成多少克NaOH
提示：当电路中转移1 mol电子时，会有1 mol Na＋进入b极室形成1 mol NaOH，其质量是40 g。
　电解池的工作原理
积极推进污水资源化利用，既可缓解水的供需矛盾，又可减少水污染。采用电解法可以除去工业污水中的CN－，原理如图所示。通电前先向含CN－的污水中加入适量NaCl并调整其pH维持碱性(CN－不参与电极反应)。
　判断电源X、Y极的名称，隔膜1是阳离子交换膜还是阴离子交换膜。
提示：题图中右侧氯离子放电产生次氯酸根离子，次氯酸根离子氧化CN－生成氮气，右侧电极是阳极，则电源的X极是负极，Y极是正极。左侧水放电，产生氢气和氢氧化钠，所以钠离子向左侧移动，所以隔膜1是阳离子交换膜。
　电解过程中，阴极区溶液的pH如何变化？
提示：电解过程中，阴极区水放电，产生氢气和氢氧化钠，溶液的pH变大。
　写出该装置中右侧电极的电极反应式。
提示：ClO－是电极产物，溶液显碱性，电极反应式为2OH－＋Cl－－2e－===ClO－＋H2O。
　当生成2.24 L(标准状况)N2时，电路中通过电子的物质的量为多少？
提示：当生成2.24 L(标准状况)N2时即0.1 mol N2，根据反应5ClO－＋2CN－＋H2O===5Cl－＋2CO2↑＋N2↑＋2OH－可知，消耗0.5 mol次氯酸根离子，氯元素化合价从＋1价降低到－1价，则电路中通过1 mol电子。
　原电池、电解池的工作原理的综合应用
某化肥厂排放含大量磷酸二氢铵(NH4H2PO4)的废水，拟采用甲烷燃料电池为电源，用电化学渗析法处理废水并提取化工产品氨水和浓磷酸。装置如图所示。
　膜1、膜2为阳离子交换膜还是阴离子交换膜？
提示：观察题中图示知，左侧制备氨水，X为氢气，a极(阴极)反应式为＋OH－===NH3·H2O；右侧制备浓磷酸，Y为氧气，b极(阳极)反应式为＋H＋===H3PO4。向左侧迁移向右侧迁移，故膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜。
　a、b电极的名称是什么？
提示：a极为阴极，b极为阳极。
　消耗标准状况下2.24 L甲烷，理论上生成H3PO4的质量是多少？
提示：根据得失电子守恒，有CH4～8e－～8H3PO4，则消耗标准状况下2.24 L甲烷，即0.1 mol CH4时，理论上生成H3PO4的质量＝＝78.4 g。
1．“打赢蓝天保卫战”意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．该电池放电时质子从电极b移向电极a
B．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1
C．电极a附近发生的电极反应为SO2＋2H2O－2e－===H2SO4＋2H＋
D．电极b附近发生的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B　[电极a中SO2转化为H2SO4，发生氧化反应，则电极a为负极，发生的电极反应为＋4H＋，负极生成的H＋透过质子交换膜移向正极，电极b为正极，发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。电极a为负极，电极b为正极，阳离子向正极移动，则质子从电极a向电极b移动，A错误；电池总反应为2SO2＋2H2O＋O2===2H2SO4，相同条件下，放电过程中，消耗的SO2和O2的体积比为2∶1，B正确；电极a附近发生的反应为＋4H＋，C错误；电极b附近发生的反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，D错误。]
2．利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生，同时利用该电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH溶液。装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法错误的是(　　)
A．隔膜为阴离子膜
B．当电路中转移2 mol电子时通过膜d向右移动
C．电池总反应为
D．M、P、X、Y对应的物质分别是稀硫酸、稀NaOH溶液、O2、H2
B　[向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室电极溶解，铜失去电子发生氧化反应变为铜离子，铜离子与氨形成，电极反应为，因此甲室电极为负极，乙室电极为正极。硫酸根离子通过隔膜向负极移动，进入甲室，则隔膜为阴离子膜，A正确；结合分析可知，b为阴极，电解池中阴离子向阳极移动，B错误；甲室电极发生反应为，乙室正极上铜离子得到电子发生还原反应生成铜：Cu2+＋2e－===Cu，则电池总反应为Cu2+＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+，C正确；结合分析可知，b为阴极，a为阳极，该装置为电解硫酸钠溶液的装置，在阳极产生氧气和H2SO4，在阴极产生氢气和氢氧化钠，D正确。]
章末综合测评(四)　化学反应与电能
(本试卷共65分)
一、选择题(本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．化学与社会、生活等方面密切相关。下列有关说法不正确的是(　　)
A．银首饰表面生成硫化银变黑属于电化学腐蚀
B．地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
C．在铁片上镀铜时，铜片连接电源的正极，硫酸铜溶液作电解质溶液
D．食品包装袋里含炭粉、铁粉和食盐的双吸粉既能除氧又能除水
A　[银首饰表面变黑，是银与空气中硫化氢反应生成硫化银，为化学腐蚀，A不正确。]
2．下列电化学装置的相关叙述错误的是(　　)
A．若甲装置中两电极为石墨，则U形管右侧溶液变红
B．乙装置中正极的电极反应为Ag2O＋2e－＋2H＋===2Ag＋H2O
C．丙为锂-空气电池的工作原理图，离子交换膜为阳离子交换膜
D．丁装置使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
B　[乙装置中电解质溶液呈碱性，正极反应为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，B错误。]
3．海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，以海水为电解质溶液，在海洋中任何深度都可以正常工作，研究前景广。下列说法不正确的是(　　)
A．海洋电池可用于灯塔等海边或岛屿上的小规模用电
B．该电池总反应为
C．该电池工作时，电能转化成化学能
D．铝板在空气中不易被腐蚀，可以长期储存
C　[电池工作时，化学能转化为电能，C错误。]
4．新型H2O2液态电池的工作原理如图所示(a、b均为石墨电极)。下列有关说法错误的是(　　)
A．a电极为负极，发生氧化反应
B．放电时，负极区溶液pH减小
C．正极的电极反应式为H2O2－2e－＋2OH－===2H2O＋O2↑
D．若用此电池为铅酸蓄电池充电，b电极连接PbO2电极
C　[a电极有气体c放出，放出的气体为氧气，可知a电极H2O2发生氧化反应生成氧气，a电极是负极、b电极是正极。负极反应为H2O2－2e－＋2OH－===2H2O＋O2↑，消耗OH－，pH减小；正极反应为H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O，消耗H＋，pH增大，C错误。]
5．某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法不正确的是(　　)
A．b端电势低于a端电势
B．理论上转移2 mol e－生成2 g H2
C．电解后海水pH减小
D．阳极反应：Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋
C　[根据题图可知，钛网上海水中Cl－、H2O发生失电子的氧化反应生成HClO，钛网为阳极，电极反应为Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋；钛箔上生成H2，钛箔上生成H2的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，钛箔为阴极，高选择性催化剂PRT可抑制O2产生，电解的主要总反应为H＋＋Cl－＋H2OHClO＋H2↑，电解后c(H＋)减小，pH增大，C错误。]
6．铁-铬液流电池是近年新研制投产、可以高效储(放)能的新型电池。该电池总反应为Fe2+＋Cr3+充电,放电Fe3+＋Cr2+。下列有关说法正确的是(　　)
A．储(放)能时电解质溶液a中存在Cr3+与Cr2+的相互转化
B．储能时原正极上的电极反应为Fe3+＋e－===Fe2+
C．放电时正极区电解质溶液酸性增强
D．在相同条件下，离子的氧化性：Cr3+>Fe3+
C　[结合该电池总反应可知，放电时，正极发生Fe3+生成Fe2+的还原反应，负极区是Cr2+生成Cr3+；充电时，H＋移向负极(阴极)区，发生Cr3+生成Cr2+的还原反应，正极(阳极)区发生Fe2+生成Fe3+的氧化反应。溶液a中存在Fe3+与Fe2+的相互转化，A错误；储能时原正极即阳极反应为Fe2+－e－===Fe3+，B错误；放电时H＋移向正极区，c(H＋)增大，酸性增强，C正确；放电时，氧化性：Fe3+>Cr3+，D错误。]
7．利用如图装置能实现生物炼铜，将辉铜矿(主要成分为Cu2S)转化成硫酸铜。下列说法正确的是(　　)
A．N极为负极
B．X交换膜为阳离子交换膜
C．外电路上每通过1 mol 电子，左室溶液增重32 g
D．M极上的电极反应式为
D　[Cu2S→CuSO4，失电子，M极为负极，N极为正极，负极反应为，正极反应为通过阴离子交换膜移向M极，A、B错误，D正确；外电路通过1 mol电子，左室溶液增重0.1 mol Cu2S(16 g)和(48 g)共64 g，C错误。]
8．我国科学家设计的“海泥电池”，既可用于深海水下仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理，其中微生物代谢产物显酸性，电池工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．A电极的电势高于B电极
B．质子从海底沉积层通过交接面向海水层移动
C．负极的电极反应式为CH2O－4e－＋H2O===CO2＋4H＋
D．海水和海泥作为电解质的一部分，富含盐分，导电性高，有利于输出电能
C　[由题图可知，A电极物质由氧气转化为水，氧元素化合价降低，所以A电极是正极，B电极是负极。负极的电极反应式为HS－－2e－===S＋H＋，C错误。]
9．双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－。利用双极膜电渗析法和惰性电极电解食盐水可获得淡水、NaOH溶液和盐酸，其工作原理如下图所示，M、N为离子交换膜。下列说法错误的是(　　)
A．M为阳离子交换膜
B．出口2的产物是盐酸
C．若去掉双极膜(BP)，阳极室会有Cl2生成
D．电路中每转移1 mol电子，两极共得到0.5 mol 气体
D　[根据题图信息可知，阴极室电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，阳极室电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，总反应为2H2O2H2↑＋O2↑；盐室中Na＋经过M移向出口1所在产品室，与BP中转移过来的OH－结合生成NaOH，所以M为阳离子交换膜；盐室中Cl－经过N移向出口2所在产品室，与BP中转移过来的H＋结合生成HCl，所以N为阴离子交换膜。M为阳离子交换膜，故A正确；出口2的产物是盐酸，故B正确；若去掉双极膜(BP)，阳极会发生电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，故C正确；总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，每转移1 mol电子，两极共得到0.75 mol气体，故D错误。]
10．微生物燃料电池(MFC)技术以污水中的有机物为电子供体，在微生物的参与下将蕴含在污水中的化学能直接转化为电能，可在常温下运行。下列关于MFC的说法错误的是(　　)
A．有机物在负极微生物作用下被氧化，释放质子和电子
B．将碳纳米材料应用于MFC可以大幅增加负极的导电性和比表面积，从而使微生物与负极之间的电子传递更容易
C．正极发生的电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O、＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O
D．若该有机物为CH3OH，则当反应32 g CH3OH时，理论上转移4 mol e－
D　[32 g CH3OH的物质的量为1 mol，CH3OH被氧化为CO2时C元素化合价升高6价，所以转移6 mol电子，D错误。]
11．金属铬生产常采用金属热还原法及电解法，下图是一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置示意图。下列说法错误的是(　　)
A．石墨电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
B．A膜为阴离子交换膜，B膜为质子交换膜
C．电解过程中，甲池需要不断补充，丙池需要不断补充Na2SO4
D．电解过程中，导线中每通过0.3 mol电子，甲池质量减少19.6 g
C　[石墨电极上水失电子产生氧气，酸性条件下电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，选项A正确；根据题意可知，A膜为阴离子交换膜，B膜为质子交换膜，选项B正确；电解过程中，甲池中Cr3+得电子生成Cr，硫酸根离子移向乙池，需要不断补充Cr2(SO4)3，丙池中水失电子产生氧气且氢离子定向移动到乙池，不需要补充Na2SO4，选项C错误；电解过程中，导线中每通过0.3 mol电子，甲池中减少0.05 mol Cr2(SO4)3，质量减少19.6 g，选项D正确。]
12．我国科学家开发一款新型钠离子二次电池，工作原理如图所示。已知：钒常见的化合价有＋2、＋3、＋4、＋5价。放电时最终还原产物为Na2Se和Cu，氧化产物为NaV2(PO4)3。下列叙述错误的是(　　)
A．放电时，电池左端为正极
B．放电时，负极反应式为Na3V2(PO4)3＋2e－===NaV2(PO4)3＋2Na＋
C．充电时，转移2 mol电子时，阴极增重46 g
D．充电时，总反应可能是NaV2(PO4)3＋(2－x)Cu＋Na2Se===Cu2-xSe＋Na3V2(PO4)3
B　[由题图分析可知，放电时，左边电极为正极，故A正确；放电时，负极发生氧化反应，电极反应式为Na3V2(PO4)3－2e-===NaV2(PO4)3＋2Na+，故B错误；充电时，每生成1 mol Na3V2(PO4)3转移2 mol电子，理论上迁移2 mol Na+，阴极增重46 g，故C正确；充电时，阴极反应式为NaV2(PO4)3＋2e-＋2Na+===Na3V2(PO4)3，阳极反应式为Na2Se＋(2－x)Cu－2e-===Cu2-xSe＋2Na+，故总反应可能是NaV2(PO4)3＋(2－x)Cu＋Na2Se===Cu2-xSe＋Na3V2(PO4)3，故D正确。]
二、非选择题(本题共2小题，共29分)
13．(11分)电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。回答下列问题：
(1)最近科学家研制的一种新型“微生物电池”可以将污水中的有机物转化为H2O和CO2，同时产生电能，其原理示意图如图1所示。
正极为________(填“石墨”或“氧化银”)电极，H＋移动方向为________(填“由左向右”或“由右向左”)，写出石墨电极的电极反应式：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(4分)
(2)SO2和NOx是主要大气污染物，利用图2装置可同时吸收SO2和NO。
①b是直流电源的________(填“正”或“负”)极。(1分)
②已知电解池的阴极室中溶液的pH为4～7，阴极的电极反应式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(3)双极膜是一种复合膜，在直流电场的作用下，复合层间的H2O解离成H＋和OH－，并实现定向移动。该技术对淡水缺乏的地区有重大的意义，图3利用双极膜组合电解法模拟海水淡化。
①X极为________(填“阳”或“阴”)极。(2分)
②电路中通过0.1 mol电子时，理论上NaCl溶液质量减少________g。(2分)
[答案]　(1)氧化银　由左向右　C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋　(2)①正　
②＋2H2O　
(3)①阳　②5.85
[解析]　(1)“微生物电池”中，负极上是C6H12O6发生失电子的氧化反应，正极上是氧气发生得电子的还原反应，正极为氧化银电极，原电池中阳离子定向移动到正极，故H＋移动方向为由左向右，石墨电极为负极，负极上C6H12O6失电子产生二氧化碳和水，电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋。
(2)①由图2中信息可知，与a相连的电极上被还原为，所以a为电源的负极，b为正极。②已知电解池的阴极室中溶液的pH为4～7，溶液显酸性，所以阴极的电极反应式为＋2H2O。
(3)①X极为阳极。②海水中的氯离子透过阴膜，进入左侧，钠离子向右透过阳膜与氢氧根离子结合成氢氧化钠，电路中通过0.1 mol电子时，则NaCl溶液质量减少0.1 mol×58.5 g·mol-1＝5.85 g。
14．(18分)回答下列问题：
(1)在图1所示的原电池装置中，负极的电极反应为______________________，电池总反应为_________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________，
当电路中通过0.1 mol电子时，交换膜左侧溶液中离子减少的物质的量为________。(6分)
(2)金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，故可用电解法制备高纯度的镍。(金属活动性：Zn>Fe>Ni>Cu>Pt)
①电解过程中，阳极杂质的电极反应式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
②电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量________(填“相等”或“不相等”)，电解结束后，Cu和Pt以________形式存在。(4分)
(3)图2是一种将废水中的氯乙烯(CH2==CHCl)进行环境无害化处理的微生物电池装置，同时利用此装置在铁上镀铜。
　
①M极为________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，镀铜时，________(填“X”或“Y”)与铁电极相连，工作过程中，N极区域溶液中pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。(3分)
②若M极消耗0.1 mol氯乙烯，则铁电极增重________g，硫酸铜溶液的浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。(3分)
[答案]　(1)Ag－e－＋Cl－===AgCl　2Ag＋Cl2===2AgCl　0.2 mol　(2)①Zn－2e－===Zn2+、Fe－2e－===Fe2+　②不相等　阳极泥
(3)①负极　X　增大　②32　不变
[解析]　(1)由装置图1可知左侧Ag电极为负极，右侧Pt电极为正极，负极Ag失电子生成AgCl，电极反应为Ag－e－＋Cl－===AgCl；电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl；当电路中通过0.1 mol电子时，交换膜左侧溶液中消耗0.1 mol氯离子，同时为保持电荷守恒，左侧有0.1 mol氢离子向右侧迁移，则左侧溶液中离子减少的物质的量为0.2 mol。
(2)①金属活动性：Zn>Fe>Ni>Cu>Pt，则电解过程中，阳极杂质的放电顺序为锌、铁依次失去电子生成锌离子和亚铁离子，电极反应式为Zn－2e－===Zn2+、Fe－2e－===Fe2+。
②电解过程中，阳极的锌、铁、镍均会放电成为阳离子，而阴极只有镍离子放电生成单质镍，故阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等，电解结束后，Cu和Pt不放电，以阳极泥的形式存在。
(3)①由图2可知，N极氧气得到电子发生还原反应生成水，N极为正极，则M极为负极；镀铜时，铁为镀件，应为电解池的阴极，故X与铁电极相连，工作过程中，N极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故该区域消耗氢离子，溶液中pH将增大。
②CH2===CHCl转化中碳元素化合价由－1价变为＋4价，铁电极上铜离子得到电子生成铜，根据得失电子守恒，若M极消耗0.1 mol氯乙烯，则铁电极生成0.5 mol Cu，增重32 g，电解池中阳极铜转化为铜离子，铜离子在阴极转化为铜，故硫酸铜溶液的浓度将不变。课题　以“电化学法处理废水”为载体解决化学反应与电能问题
电化学法可以处理废水中的多种有机物、重金属等。例如，对制药废水、肉类加工废水、电镀废水等的处理都有显著效果。目前世界各国对工业废水的处理研究甚多，其中电化学法设备占地面积小，操作灵活，排污量小，不仅可以处理无机污染物，也可以处理有机污染物，甚至连一些无法生物降解的有毒有机物与某些含重金属的污水都可用此方法进行处理；再加上风力、核电等新兴发电技术的大力发展和推广应用带来的电能成本降低，使得电化学方法在治理废水方面具有更大的优势。
原电池的工作原理
如图装置是一种微生物脱盐电池的装置，它可以通过处理有机废水(以含CH3COO－的溶液为例)获得电能，同时还可实现海水淡化。已知a、b电极为惰性电极，X、Y均为离子交换膜。
　判断a极和b极的电极名称。
　判断X、Y离子交换膜的类型。
　写出a极的电极反应式，判断H＋能否移向正极。
　当电路中转移1 mol电子时，在b极室可以生成多少克NaOH
电解池的工作原理
积极推进污水资源化利用，既可缓解水的供需矛盾，又可减少水污染。采用电解法可以除去工业污水中的CN－，原理如图所示。通电前先向含CN－的污水中加入适量NaCl并调整其pH维持碱性(CN－不参与电极反应)。
　判断电源X、Y极的名称，隔膜1是阳离子交换膜还是阴离子交换膜。
　电解过程中，阴极区溶液的pH如何变化？
　写出该装置中右侧电极的电极反应式。
　当生成2.24 L(标准状况)N2时，电路中通过电子的物质的量为多少？
原电池、电解池的工作原理的综合应用
某化肥厂排放含大量磷酸二氢铵(NH4H2PO4)的废水，拟采用甲烷燃料电池为电源，用电化学渗析法处理废水并提取化工产品氨水和浓磷酸。装置如图所示。
　膜1、膜2为阳离子交换膜还是阴离子交换膜？
　a、b电极的名称是什么？
　消耗标准状况下2.24 L甲烷，理论上生成H3PO4的质量是多少？
1．“打赢蓝天保卫战”意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫 空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．该电池放电时质子从电极b移向电极a
B．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1
C．电极a附近发生的电极反应为SO2＋2H2O－2e－===H2SO4＋2H＋
D．电极b附近发生的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
2．利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生，同时利用该电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH溶液。装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法错误的是(　　)
A．隔膜为阴离子膜
B．当电路中转移2 mol电子时通过膜d向右移动
C．电池总反应为
D．M、P、X、Y对应的物质分别是稀硫酸、稀NaOH溶液、O2、H2
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