原电池原理及应用-备战2022年高考化学复习【错题必清】(通用版)(解析版）

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必清12原电池原理的综合应用因五-玩动疗2---------------------------_____________________________________________________＿＿＿＿_--＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿、、＇，!1原电池的工作原理I2．电极反应式的书写!3．新型化学电源的种类及其工作原理\~_________________________________________________________,l？？高考预测---------电化学是高考的热点，题型以传统题型为主，近年的高考通常以新型燃料电池、比能忙！高的新型电池为载体，考查原电池的工作原理，或将原电池、电解原理与物质的制备、}金属的提纯、金属的防护结合起来考查，考查的角度主要有电极反应方程式的书写或正！误判断、离子移动的方向、电极产物种类的判断与谥的计算等；预计在今后的高考中电！化学考点还有“变热”的趋势，题目也会更加新颖。:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------·9易错考点剖析1.原电池工作时导电粒子流向（如图）

1失e-，电子沿导线传递，有电流产生不断电子流向（外电路）：负极一导线一正极（电流方向与电子流向相反）。离子流向（内电路）：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。［注意］无论在原电池中还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。2.判断原电池的正极和负极的方法判断方法负极正极CD电极材料较活泼金属较不活泼金属或石墨＠通入物通入还原剂的电极通入氧化剂的电极雹）两极反应类型发生氧化反应的电极发生还原反应的电极＠电子流向电子流出的电极电子流入的电极（或电流方向）（或电流流入的电极）（或电流流出的电极）＠离子流向阴离子流向的电极阳离子流向的电极＠电极质量变化质麓减小的电极质量增加的电极＠有无气泡有气泡产生的电极3.特殊悄况(1)金属的活动性受所处环境的影响。如Mg、Al的活动性：在中性或酸性溶液中活动性Mg>Al;而在碱性溶液中，A］可以与OH一反应，而Mg不反应，所以Mg与Al用导线连接后放入NaOH溶液中，Al是负极，Mg是正极。(2)Fe、Cu相连，浸入稀HN03中，Fe作负极；浸在浓HN03中，Cu作负极(Fe发生钝化）。4.电极反应式的书写(1)书写步骤

2按照负极发生氧化反应、正极发生还原反应．判断出电极反应产物．找出得失电子的数尬?』存在．如碱性介质中生成的HI泣与()H生成水电极反应式耍根拟屯荷＇、．f但、质从守们和得失屯千'、.l：们等加以配斗两屯极反应式相加．与总反应卤子方程式(2)常见介质常见介质注意事项中性溶液反应物若是H十得电子或OH一失电子，则H十或OH一均来自千水的电离酸性溶液反应物或生成物中均没有OH-碱性溶液反应物或生成物中均没有H+水溶液不能出现0了5.用总反应式书写电极反应式(I)书写三步骤步骤一：写出电池总反应式，标出电子转移的方向和数目(ne-）。步骤二：找出正、负极，失电子的电极为负极；确定溶液的酸碱性。步骤三：写电极反应式。负极反应：还原剂－ne-＝氧化产物正极反应：氧化剂＋ne－二~还原产物(2)书写技巧若某电极反应式较难写出时，可先写出较易的电极反应式，然后根据得失电子守恒，用总反应式减去较易的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。6.原电池原理的四大应用(1)比较金屈的活泼性强弱。原电池中，一般是活泼性较强的金属，一般是活泼性较弱的金属（或非金属）。(2)加快化学反应速率。氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。

3(3)用于金属的防护。将需要保护的金属制品作为原电池的而受到保护。如要保护一个铁质的输水管道不被腐蚀，可用导线将其与一块锌块相连，为原电池的负极。(4)设计制作化学电源。CD首先将氧化还原反应分成两个半反应。＠根据原电池的工作原理，结合两个半反应，选择正、负电极材料以及电解质溶液。撼规避陷阱J;_Il、解答新型化学电源题目的有关步骤(1)判断电池类型一确认电池原理一核实电子、离子移动方向。(2)确定电池两极一判断电子、离子移动方向一书写电极反应和电池反应。(3)充电电池一放电时为原电池一失去电子的为负极反应。2、对于可充电电池，放电时为原电池，充电时为电解池。原电池中电子从负极经外电路流向正极，内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。电解池中电子由负极流出，由正极流入，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动；书写电极反应式时要综合电解质的组成，根据工作原理确定交换膜的使用。典例精析1.(2021年高考全国甲卷化学试题）乙酸酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为订和OH，并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是

4。000H汇11c11c酷＿醒H铅电极111102一二-)Br2)石墨电极HO—C-C-H--(乙＿（)/|(（乙醒酸）H+\+OH00`001111c2Br-IIIHO—C—d—OH,HOc乙`H（乙二酸）｀曾，饱和乙二酸溶液双极膜乙二醒＋KBr酸溶液A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用ooooB.阳极上的反应式为：IIII+2H++2e·=|||l+H心HO-C-C-01-I-HO-C-C-HC.制得2mol乙酸酸，理论上外电路中迁移了lmol电子D.双极膜中间层中的订在外电场作用下向铅电极方向迁移【答案】D【分析】该装四迪电时，乙二酸被还原为乙酐酸，因此铅电极为电韶池阴极，｛叶县电极为电解池阳极，阳极卜Br被氧化为Br2,Br2将乙＿喳氧化为乙橙酸，双极膜中间层的W在肖流电场什用卜飞多向阴极，OH移向阳极。【解析】A.KBr在上述电化学合成过程中除什电韶质外，同时还是电解过捍中阳极的反应物，生成的Br2为乙勹酵制备乙帮酸的中间产物，故A错误；B.阳极十为Br失上电子生成Br2,Br2将乙二枑氧化为乙蛭酸，故B铅误；C.电解过程中阴阳极均牛成乙酢酸，lmol乙－．酸牛成lmol乙醉酸轧移电

5千为2mol,lmol乙二楛生成lmol乙帮酸转移屯子为2mol,根据转移屯千守恒可知每生成］mol乙酢酸转移电子为lmol，因此制得2mol乙醉酸时，理论上外电路中迁移了2mol1~子，故C错误：D.由1－述分析可知，从极膜中间厌的H．在外电场作用下移向阴极，即H•移向铅电极，故D正础；综卜所述，说法什确的是D项，故答案为D。启真题再练2.(2021年河北省普通高中学业水平选择性考试化学试题（河北卷））K—02电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关千该电池，下列说法错误的是。2KO,有机电解质1有机电解质2A.隔膜允许k十通过，不允许02通过B.放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极C.产生lAh电量时，生成K02的质量与消耗02的质量比值约为2.22D.用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水【答案】D【分析】由图可知，a电极为原电池的负极，单质钾片失去电子发生氧化反应牛成钾离子，电极反应式为K-e-==K+,b电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾；据以上分析解答。【解析】A.金属性强的金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选扦隔膜应允许K通过，小允许02通过，故A正确；

6B.由分析可知，放电时，a为负极，b为正极，电流由b电极沿导线流向a电极，充电时，b电极应与百流电源的正极相连，做电韶池的为阳极，故B正确；C.由分析可知，生成Imo!超氧化钾时，消耗lmol氧气，两者的质扯比值为lmolX7lg/mol:lmo!X32g/mol~2.22:1,故C正确；D．铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为2PbS04+2比0=Pb02+Pb+2H2S04,反应消耗21110]水，轧移21110)电子，由得失电子数目守恒可知，耗3.9g钾3.9g时，铅酸蓄电池消耗水的质院为X18g/mol=l.8g,故D错误；39g/mol故选D。3.(2021年湖南省普通高中学业水平选择性考试化学试题（湖南卷））锌浪液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌澳液流电池工作原理如图所：循环回路热交换器1贮液器泵锌电极／沉积锌双极性碳和塑料电极___JBr2活性电极Br2复合物贮存下列说法错误的是A.放电时，N极为正极B.放电时，左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小C.充电时，M极的电极反应式为Zn2++2e三Zn

7D.隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过【答案】B【分析】由伤可知，放电时，N电极为电池的正极，浪在什极卜得到电了发生还原反应生成澳离千，电极反应式为Br2+2e-=2Br—,M电极为负极，锌失去电千发生氧化反应生成锌离了，电极反应式为Zn—2e=Zn气芷极放电生成的浪离子通过离子交换膜进入左侧，同时锌离子通过交换膜进入右侧，维持两侧浪化锌溶液的浓度保持不变；充屯时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，N电极与直流电源的正极相连，做阳极。【解析】A.由分析可知，放电时，N电极为电池的正极，故A正确；B.由分析可知，放屯或充电时，左侧储液器和右侧储液器中浪化锌的浓度维持不变，故B错误；C.山分析可知，充电时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，锌离子在阴极卜得到电了发生还原反应生成锌，电极反应式为zn2++2e—=Zn,故C正确D.由分析可知，放电或充电时，交换膜允许锌离了和淏离了通过，维持两侧浪化锌溶液的浓度保持不变，故D正确；故选B。4.(2020年全国统一考试化学试题（新课标I))科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。

8:0I0(ull".1i--放允电电2,'`、~-lI,o11('0011双极锐膜下列说法错误的是A.放电时，负极反应为Zn-2e飞40H-=Zn(OH);-B.放电时，ImolC02转化为HCOOH,转移的电子数为2molC.充电时，电池总反应为2Zn(OH片＝2Zn+02t+40H飞2H20D.充电时，正极溶液中OH一浓度升高（答案】D【分析】由题可知，放电时，CO2轧化为HCOOH,即CO2发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，片侧电极为负极，Zn发生氧化反应牛成Zn(OH)仁充电＂寸，右侧为阳极，比0发生氧化反应生成02,左侧为阴极，Zn(OH片发生还原反应生成Zn,以此分析解答。（解析】A.放屯时，负极上Zn发生氧化反应，屯极反应式为：Zn-2e·+40H"=Zn(OH):．，故A正确，不选；B.放电时，CO2转化为HCOOH,C元素化合价降低2,则lmolC02转化为HCOOH时，转移电了数为2mol,故B正确，不选；C.充电时，阳极上H心转化为02,负极上Zn(OH片转化为Zn,电池总反应为：2Zn(OH);·=2Zn+02t+40ff+2Hp,故C正确，不选；D.充电时，止极即为阳极，电极反应式为：2H20-4e·=4H++02个，溶液书W浓度增大，溶液中c(W)•c(OH")=Kw,温度不变时，Kw不变，因此溶液中

9OH浓度降低，故D错误，符合题意；答案选D。5.(2020年全国统一考试化学试题（新课标田））一种高性能的碱性绷化锅(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：VB2+160ff-lk=V0!·+2B(OH)~+4H20该电池工作时，下列说法错误的是负载一厂，全气＇＼KOH溶液离子选择性腴A.负载通过0.04mol电子时，有0.224L(标准状况）02参与反应B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高c．电池总反应为4VB2+1102+200H飞6H20=8B(OH);+4VO!-D．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极【答案】B【分析】根据图示的电池结构，左侧VB2发生失电子的反应生成VO仁和B(OH);，反应的电极方程式如题干所示，右侧空气中的氧气发生得电子的反应牛成OH，反应的电极方程式为02+4e-+2比0=40H",电池的总反应方程式为4YB曰I02+200H·+6H20=8B(OH)~+4YO!，据此分析。（解析】A.当负极通过0.04mol电子时，正极也迎过0.04mol电子，根据正极的电极方程式，通过0.04mol屯子消耗O.Olmol氧气，在标况下为0.224L,A正确：B.反应过程中正极生成大堂的OH使正极区pH升高，负极消耗OH使负

10极区OH浓度减小pH降低，B错误；C.根据分析，电池的总反应为4VB计110计200H-+6庄0=8B(OH)~+4vo!·,C正确：D．电池中，电子山VB2电极经负载流向复合碳电极，电流流向与电子流向相反，则电流流向为复合碳电极一负载一VB2电极一．KOH溶液一复合碳电极，D正确；故选B。6.(2020年天津卷化学高考试题）熔融钠－硫电池性能优良，是具有应用前充电景的储能电池。下图中的电池反应为2Na+xS—吓la2Sx(x=5~3，难溶于熔融江硫），下列说法错误的是尺锈钢容器-Na-P-Al203固体对独钠釉队i（含碳粉）A.Na心的电子式为Na+[:~:~:~:~:]2-Na+B.放电时正极反应为xS+2Na++2e·=Na戈C.Na和Na心分别为电池的负极和正极D.该电池是以Na书-Al203为隔膜的二次电池【答案】C【分析】充电根据电池反应2Na+xS~Na2S,可知，放电时，钠作负极，发生氧化反应，石屯极反应为：Na-e·=Na十，硫作正极，发生还原反应，电极反应为xS+2Na•+2e·=Na2S,,据此分析。【解析】A.Na2S4屈千离了化合物，4个硫原了间形成三对共用电了对，电了式为

11Na+[:~:~:~:~:]2-Na+，故A正确；B.放电时发牛的是原电池反应，正极发牛还原反应，电极反应为：xS+2Na++2e-=Na2S,,故B正确；C.放屯时，Na为屯池的负极，正极为硫单质，故C错误；D.放电时，该电池是以钠仵负极，硫作正极的原电池，充电时，是电解池，Na书-Al203为隔膜，起到电娇质溶液的作用，该电池为二次电池，故D正确；答案选C。7.(2020年山东省高考化学试卷（新高考））微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含CH3CQO的溶液为例）。下列说法错误的是勹勹5骨月n茛2．．_-_-_-_-_-_-_-,．翠亨兰亨a4.---------------.极7.．炉翠惑．金··芸萃芸::::::::::::::}.----------------._-_-_-_-_-_-_-,生物吓酥---;---酸性水溶液A.负极反应为CH3Coo·+2H20-8e·=2C02+7H+B.隔膜l为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜C.当电路中转移lmol电子时，模拟海水理论上除盐58.5gD．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的趾之比为2:J【答案】B【分析】据图可知a极上CH3COO一转化为CO2和H+,C元索被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。【解析】

12A.a极为负极，CH3COO一失电子被氧化成CO2和H十，结合电荷守恒可得屯极反应式为CH3C00-+2比0-8e-=2CO叮＋7H+，故A正确；B.为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向士极，即b极，则阰膜2为阳离子交换膜，故B错误；C.当电路中转移lmol电了时，根据电荷守恒可知，海水中会有lmoICI移向负极，同时有lmolN矿移向正极，即除去lmolNaCI,庙量为58.5g,故C正确；D.b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2W+2e-=H汀，所以当转移8mol屯子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产牛2mol气体，物质的皇之比为4:2=2.］，故D正确；故答案为B。8.(2020年海南省高考化学试卷（新高考））某燃料电池主要构成要素如图所示，下列说法正确的是--cHcHC°`一，．`CHHIP_．电极b电极A.电池可用于乙醒的制备B.b电极为正极C.电池工作时，a电极附近pH降低D.a电极的反应式为02+4e·-4H+=2H心【答案】A【分析】该燃料电池中，乙烯和水发生氧化反应，所以通入乙烯和水的电极是负极，氧气易得屯子发生还原反应，所以通入氧气的电极是正极，由图可知负极上乙烯和水牛成乙醉和氢离子，氢离子移向正极，正极上氧气和氢离子反应牛成水，x为水，山此分析。

13【解析】A.该电池将乙烯和水转化为了乙酸，可用千乙酸的制备，故A符合题意：B.根据分析，a电极为止极，b电极为负极，故B不符合题意；C.电池丁作时，氢离千移向正极，a电极的反应式为0计4e-+4H+=2比0,a电极附近pH升高，故C不符合题意：D.根据分析，a电极为正极，正极发生还原反应，a电极的反应式为02+4e+41-J+=2H心，故D不符合题意；答案选A。9.(2019年全国统一考试化学试题（新课标I)）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV十在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是氢化酌固只负A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B.阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2十一2H++2MV+C.正极区，固氮酶为催化剂，沁发生还原反应生成NH3D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B［分析】山生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV十在负极失电了发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MY+—e=MV2+，放电生成的MV2＋在氢化酶的作用下与压反应生成W和MV十，反应的方程式为比＋2MV2+=2H++2MY飞右室电极为燃料电池的正极，MV2＋在正极得电子发生还原反应生成MV十，电极反应式为MV2++e=MV十，放电生成的MV丐沁在固氮酶的作用下反应生成N比和MY2+，反应的方程式为沁＋6H++6MV+=6MV2++NH3,屯池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极

14移动。【解析】A项、相比现有工业合成氨，该方法选们酶作催化剂，条件温和，同时利川MV十和MY2＋的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，故Al卜确；B项、左室为负极区，MV十在负极失电了发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+—亡＝MV2+，放电生成的MV2＋在氢化酶的作用下与压反应生成I干和MY+，反应的方程式为H2+2MY2+=2H++2MY十，故B错误；C项、右室为正极区，MV2＋在正极得电子发生还原反应生成MV十，电极反应式为MY2++e—=MY十，放电生成的MV冯N2在固氮酌的作用下反应生成NH3和MV2+，故C正确；D项、电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故D正确。故选B。10.(2019年全国统一高考化学（新课标lIl)）为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D—Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H心(I)亡昙:=t:Zn0(s)+2Ni(OH)2(s)。以下说法不正确的是尼龙保护层导电线陨NiOOH陷膜3D.z”A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OW(aq)-e-=NiOOH(s)+H心(I)C.放电时负极反应为Zn(s)+20H-(aq)一2e-===Zn0(s)＋比0(1)D.放电过程中OH一通过隔膜从负极区移向正极区【答案】D

15【解析】A、二维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的ZnO分散度高，A正确；B、充电相当千是电解池，阳极发生失去电了的氧化反应，根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH,电极反应式为Ni(OHh(s)+OH-(aq)-e-＝沁OOH(s)+H心(]),B止确：C、放电时相当于是原电池，负极发生失去电子的乍＼化反应，根据总反应式可知负极反应式为Zn(s)+20H飞aq)-2e-=Zn0(s)＋比0(1),C正确；D、原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中OH通过隔膜从正极区移向负极区，D错误。答案选D。11.(2019年天津高考化学试题）我国科学家研制了一种新型的高比能量锌－磺浪液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是贮液器泵泵A.放电时，a电极反应为l2Br-+2e-=2r+Br-B.放电时，溶液中离子的数目增大C.充电时，b电极每增重0.65g,溶液中有0.02moll一被氧化D.充电时，a电极接外电源负极【答案】D

16【分析】放电时，Zn是负极，负极反应式为Zn-2e-=Zn气正极反应式为hBr-+2e=21-+Br一，充电时，阳极反应式为Br-+21--2e-=l2Br-、阴极反应式为Zn21+2e-=Zn,只有阳离了能穿过交换朕，阴离了不能穿过交换膜，据此分析解竺仁0【解析】A、放电时，a电极为正极，嫔得电子变成磺离子，正极反应式为hBr+2e-=2f-+Br一，故A正确；B、放电时，正极反应式为hBr-+2e-=2I-+Br一，溶液中离子数目增大，故B正确；C、充电时，b电极反应式为Zn2++2e-=Zn,每增加0.65g,转移0.02mol电子，阳极反应式为Br-+2i--2e一击Br一，有0.02moll一失电子被氧化，故C正确；D、充电时，a是阳极，应与外电源的正极相连，故D错误；故选D。12.(2018年普通高等学校招生全国统一考试化学（新课标I卷））最近我国科学家设计了一种C02+H心协同转化装置，实现对天然气中CO2和比S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO＠石墨烯（石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：'/`Prm义)J`.r,斗Z`.IIl.fi”o-,人、CI-r{叩心

17(DEDTA-Fe2+-e·=EDTA-FeH@2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+该装置工作时，下列叙述错误的是A.阴极的电极反应：C02+2H++2e·=CO+H心B.协同转化总反应：C02+H2S=CO+H心＋SC.石墨烯上的电势比ZnO＠石墨烯上的低D.若采用Fe3+/Fe2＋取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液衙为酸性【答案】C【解析】分析：该装咒属千电解池，CO2在ZnO＠石墨烯屯极上转化为co,发生得到电子的还原反应，为阴极，石墨烯电极为阳极，发牛失去电子的氧化反应，据此解答。解析：A、CO2在ZnO＠石墨烯电极上转化为CO，发生得到电了的还原反应，为阴极，电极反应式为C02+H+2e=CO+H心，A正确；B、根据石墨烯电极上发生的屯极反应可知＠戎摊P得到压S-2e-=2H++S,囚此总反应式为C02+H2S=CO+H心＋S,B正确；C、石患烯电极为阳极，与电源的正极相连，因此石黑烯上的电势比ZnO@石墨烯电极I一的高，C错误：D、由千铁离子、亚铁离子均易水解，所以如果采用Fe飞/Fe2取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2十，溶液需要酸性，D正确。答案选C。户最新模拟IeIlCl\I.(2021全国模拟预测）含乙酸钠和氯苯（［／厂）的废水可以利用微/化学电池除去，其原理如图所示，下列说法正确的是

18CH3COO-Cl-0er和。CO2傲生物膜质子交换膜B极A.一段时间后，电解质溶液的pH降低B.每生成1molCO2,有3mole一发生转移C.电子流向：B极--->导线一A极-->溶液-->B极Cl~D.A极电极反应式为：［：厂五＝Cl-＋0【答案】A【分析】C1含乙酸钠和氯朵（［厂\）的废水可以利用微化学电池除去，利用的是原/Cl~电池工作原埋，根据图不信息可知，A极：C厂转化为。，发生Cl~得屯子的还原反应，其屯极反应式为4[：『,+8e-+4H+=4Cl+40;//B极为原电池的腹肌，其反应式为：CH3CQO·-Se·+2H心＝2C02+7H十，据此结合原电池的反应原理分析。【解析】A.根据上述分析可知，当转移8mol电子时，正极消耗4mo1H十，负极生成7molH十，则处理后的废水pH降低，A正确；B.负极反应式为：CH3CQO·-Se·+2H心＝2C02+7W，每生成ImolCO2,有4mole发生转移，B错误；

19C.屯子不通过溶液，C错误；D.A为正极，发生还原反应，电极反应式为勹Cl+2e-+W=Cl-+O,D错误故选A.2.(2021.浙江台州·一模）如图为2021年新研发的车载双电极镌氢电池，放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，可表示为MH;充电时b、d电极的反应物为吸附的Ni(OH)2,下列叙述正确的是外电路MH(s)NiO(OH)(s)iiM(s)+H少Ni(OH)i(s)ab11CdOHOH铜笛A.a、b为电池负极，C、d为电池正极B.图示显示的是电池充电的过程，c极上的反应可表示为H20+M+e-=MH+OH-C.陲膜中的电解液可为KOH溶液，放电时外电路每通过lmol电子，该电池正极共增重2gD.充电时电子的流动路径为外接电源负极--->a、d----->外接电源正极，而a----->b、b----->c、C----->d的导电过程均借助离子迁移完成【答案】C【解析】A.由OH离子的移动力向可知，a为负极，c为负极，d为正极，A错误；

20B.图中显示的是原电池放电的过程，放电时a,C电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，即放屯时，反应物为MH一生成物为M(s)和比O,C极：MH+OH--e·=M+H心，B错误；c．正极：NiO(OH)+e·＋比O=Ni(OH)2+OH·，转移lmol电千，固体山NiO(OH)-Ni(OH)2质址变化为lg,转移lmol电了，b,d电极各增加lg,共增加2g,C正确；D.充电时为屯解池：电子的流动方向：电源负极一a;d一电源正极；b-c的导电过程为铜销巾的电子移动完成，D铅误；故选C。3.(2021黑龙江大庆教师发展学院一模）二氧化碳的资源化利用是目前研究的热点问题之一，西北工业大学团队研究悝－二氧化碳二次电池，取得了重大科研成果。该电池放电时的总反应为：3C02+4Li=2LiiC03+C,下列说法正确的是电__电解液c。金屈锥1衅/液ba隔膜A.该电池隔膜两侧的电解液a、b均可选用水性电解液B.放电时，电子从锥电极流出，最终通过电解质溶液流回锥电极，构成闭合回路C.放电时，若消耗3molCO2时，转移4mol电子D.充电时，锥电极与外接电源的正极相连【答案】C【解析】A.L)与水会反应，囚此该电池隔膜片侧的电解液a不能选用水性电解液，

21故A错误；B.电子不能通过电解质溶液，故B铅误；C.根据反应方程式3C02+4Li=2压C03+C,转移4mol屯子，有3mol二氧化碳参与反应，因此放电时，若消耗3molCO2时，转移4mol电了．，故C正确；D.放电时Li为负极，因此充电时，理电极与外接电源的负极相连，故D错误。综上所述，答案为C。4.(2021浙江温州一模）某新型可连续工作的锥液流电池，其工作原理如图。下列说法不正确的是电极AKl312水溶液/钾超离二；三言fA.放电时，左侧Li十浓度基本不变B.充电时，电极B发生的反应：213--2e-=3I2C.当外电路电流为0时，再向储液罐中注入FeCl3/HCl,电池可快速充电，重新工作aD.充电时，电极A质量增加ag时，右侧共有－molK十转移至左侧7【答案】D【分析】山图可知，放电时，电极A为原电池的负极，锥失去电子发生氧化反应生

22成悝离子，电极反应式为Li一e-=L广，屯极B为正极，碳在正极得到屯子发生还原反应生成礁三离了，电极反应式为3I计2e-=213,,E极室中阴离了电荷数增人，负极室生成的锥离了通过锥超离了交换朕由左向右移动，维持两边溶液电荷守恒；充电时，电极A与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，电极B与自流电源正极相连做阳极。【解析】A.巾分析可知，放电时，负极室生成的悝离子通过梩超离子交换膜巾左向右移动，维持两边溶液电荷守恒，则左侧梩离子浓度会基本保待不变，故A正确；B.充电时，电极B做电解池的阳极，磺三离子在阳极失去电子发牛氧化反应生成单质镇，电极反应式为2I;—2e-=3h,故B正确；C.当外电路电流为0时说明慎完全反应转化为懊三离子，向储液罐中注入氯化铁和盐酸混合溶液，铁离子能将姨三离子氧化为单质礁，使姨在正极上放电，起到快逑充电的作用，使电池重新工作，故C正确；D.锥超离子交换膜只允许锥离子通过，不允许钾离子通过，故D错误；故选D。5.(2021四川仁寿楼拟预测）磷酸铁锤电池是以磷酸铁理为正极材料的一放电种锥离子二次电池，电池总反应为M,_,Fe,P04+LiC6一LiMl-xFexP04+6C'苏其原理如图所示，下列说法正确的是M1-,Fe--'-PO-'LiC6LiM.FePOLt+6CI-•.-,.~-lA.放电时，石墨电极的电势更高B.充电时，L广移向磷酸铁锤电极C.充电时，磷酸铁梩电极应与电源正极相连D.放电时，正极反应式为M卜,Fe,P04+e-+Li+=LiFexP04+(l-x)M

23【答案】C【分析】从屯池总反应式可以分析出，放电时LiC6变为Li十和6C,Li元素化合价升的被氧化，所以石墨电极足负极，另一侧磷酸铁理电极为廿极，放电过程电解质中L广向磷酸铁锥电极力向移动；【解析】A.根据分析，石嗯电极为负极，故电势更低，描述错误，不符题意；B.根据分析，放屯时L广移向磷酸铁悝屯极，而充电时离子移动方向相反，向石墨电极移动，描述错误，不符题意：C.放电时，磷酸铁悝屯极是正极，屯子流入，充屯时，该极需输出电子，故要和电源正极相连，描述正确，符合题意：D.根据电池模型，可以看到，放电时正极电极反应式应是Mi-xFeXPO社e·+Li+=LiM1.,FexP04,描述错误，不符题意；综上，木匙选C。6.(2021全国模拟预测）《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取比02的绿色方法，原理如图所示（已知：庄02唔?/W+H02,凡＝2.4xI0·12）。下列说法正确的是A.X膜为阴离子交换膜B．每生成lmolH心2外电路通过4mole-C.催化剂可加快单位时间内反应中电子的转移数目D.a极上发生还原反应【答案】C

24【分析】由图可知，通入氢气的a极为原电池的负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，／孔离子通过阳离子交换膜进入反应室，通入氧气的b极为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成HO;一离子和氢氧根离子，HO;离了和氢氧根离子通过阴离子交换胶进入反应室，反应室中HO；离了和氢氧根离了与氢离了反应，蚊终生成过氧化氢。【解析】A.由分析可知，X膜应为阳离了交换膜，允许氢离了通过，故A错误；B.山分析可知，反应总力程式为比＋0产比02,山方程式可知，生成lmol过氧化氢，外电路通过2mol屯子，故B错误；C.催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，使单位时间内反应中电子的转移数日加快，故C正确；D.由分析可知，通入氢气的a极为原电池的负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，故D错误；故选C。7.(2021全国模拟预测）我国《政府工作报告》首次写入“推动充电、加氢等设施的建设＂。如图是一种新型“全氢电池”，能撇效率可达80%。下列说法不正确的是A.该装置将化学能转化为电能B.离子交换膜不允许廿和OH一通过C.吸附层A为负极，电极反应式为H2-2e-=2H+D．电池总反应为H飞oH-=HP

25【答案】C【分析】由工作原理图可知，左边吸附层A上氢气失电子与氢氧根结合生成水，发生了氧化反应为负极，电极反应是日2-2e-+20H-=2H心，右边吸附层B为正极，发生［还原反应，电极反应是2H++2e-=H叶，结合原电池原理分析解答。【解析】A.“全氢电池”工作时是原屯池反应，能批变化是将化学能转化为电能，故A正确；B.由工作原理图可知，左边溶液为碱性，右边溶液为酸性，所以岛子交换膜可阻止片边的碱性溶液和九边的酸性溶液发生中和，因此该离子交换膜不能允许忏和Oil一通过，故B正确：c.根据氢气的进出方向可知，氢气在吸附层A上发生氧化反应，化合价由0价变成＋1价，吸附层A为负极，电极反应为：H2-2e+20H一2比o,故C错误；D.根据C的分析可知，右边吸附层B为正极，发生了还原反应，正极电极反应是2甘＋2e-－儿t'左边吸附层A为负极，发生了氧化反应，电极反应是比－2e-+20H一-2比0,因此总反应为：W＋0H＝比0,故D正确故答案为：C8.(2021全国模拟预测）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。如团为许癸次氯酸盐＂燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铅合金。下列说法正确的是

26EF一二－）i1铅合金ClO-、H20A.随着反应的进行，正极区pH升高B.放电时，F极生成的Cl一移动方向与内电路电子移动方向相同C.放电时，E极的电势比F极的高D.每生成lmolMg(OH)2,则有1molCJO一氧化【答案】A【解析】A.随右反应的进行，正极上CIO－得电子生成氯离子，则正极的电极反应式为CIO飞2e-+H20=CI-+20H一，止极区pH升的，故A止确；B.溶液中个存在电子的移动，故B错误；C.干极的电势比负极的研，E为负极，E极的电势比F极的低，故C错误；D.根据得失电子守恒，每生成Imo!Mg(OH)2,伴随若Imo!CIO一被还原，故D错误选A。9.(2021浙江绍兴市教育教学研究院一模）干电池模拟实验装置如图。下列说法不正确的是

27小灯泡锌片碳棒伽02和水的泪合物A.碳棒作正极，锌片作负极B.电流方向从碳棒流向锌片，电子则相反C.NH心）是电解质，在锌片逐渐消耗过程中Mn02不断被还原D.该电池是二次电池，该废旧电池中锌可回收【答案】D【解析】A.锌是活泼金屈，则锌片作负极，碳棒作正极，A正确；B.原电池中电子从负极沿导线流向正极，电流从正极流向负极，电流从碳棒流到锌片士，B止确；C.以糊状NH心1作电解质，其中加入Mn02氧化吸收H2,故在锌片逐渐消耗过程中Mn02个断被还原，C正确；D.该电池是一次性电池，该废旧电池中锌可回收，D错误；答案选D。10.(2021·广东珠海一模）阱(N2儿）燃料电池是一种理想的电池，产物无污染，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是凡Na''O·HNaOIIx

28A.当消耗lmol02时，负极生成lmol气体B.电池工作时，负极的pH升高C.正极反应为02+4e·+4W=2H心D.X最好用阴离子交换膜【答案】A【解析】A.负极N2比失电子生成N2,当消耗lmol02时转移4mol电子，根据电子守恒，负极生成lmolN2,故A正确B.电池工作时，负极反应式是N2凡－4e-+40H-=N2+4Hp,负极的pH降低，故B错误；C.根据图示，正极牛成氢氧化钠，正极反应为02+4e·+2H心＝40H，故C错误；D.负极通入氢氧化钠，正极流出氢氧化钠，X最好用阳离子交换膜，故D/-土上＇广，扫甘已选A。11.(2021全国模拟预测）MFC－电芬顿技术不希要外加能量即可发生，通过产生胫基自由基(·OH)处理有机污染物，可获得高效的废水净化效果，其耦合系统原理示意图如图，下列说法错误的是e^Fc8,+比027~Y）F20H溶中液902(c。,l-MN甲乙A.甲池中W移动的方向从M室到N室B.电子移动方向为a---->Y,X---->bC.乙池的可在酸性较弱的环境中使用

29D.y电极上得到双氧水的反应为02+2e-+2H+＝比02【答案】C【解析】A.甲池为燃料电池，a电极燃料失去电了令，为负极，W由负极向」卜极运动，即从M室到N室移动，A项正确；B.甲为燃料电池，燃料失去电了，电了移动a-->Y,X电极作阳极，失去电子，电子移动x-b,B项正确；C.乙池中，酸性较弱时，Fe3＋易水解生成沉淀，C项错误；D.y为阴极，氧气得到电子，发牛还原反应，电极方程式为；02+2e-+2H+=H202,D项正确；答案选C。12.(2021全国模拟预测）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关千该电池的叙述正确的是勹丐9三氓凸厂质子交换腹A.该电池能够在高温下工作B.通入葡萄糖的一极为原电池负极，发生氧化反应C.放电过程中，阳离子W从正极区向负极区迁移22.4D．在电池反应中，每消耗Imo)氧气，理论上能生成CO2气体L6【答案】B【解析】A.高温条件下微生物会变性，故该电池不能在高温下工作，A项错误；B.负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳，发生氧化反应，B项正确；C.原电池内部阳离子应向正极移动，C项错误；D.消耗lmol氧气生成lmol二氧化碳，标准状况下体积是22.4L,D项错

30误；答案选B。