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专题6.2 原电池 化学电源1（2018届湖北省鄂东南省级市范高中教育教学改革联盟学校高三五月联考）如图所示为酸性介质中，金属铜与氢叠氮酸(HN3) 构成的原电池，总反应方程式为: 2Cu+2Cl-+HN3+3H+=2CuCl(s)+N2+NH4+。下列叙述错误的是（ ） A. 离子交换膜为阳离子交换膜B. 若将盐酸换成NaCl,电池的运行效率将会下降C. 负极的电极反应式为： Cu-e-=Cu+D. 当外电路中流过0.1mol电子时，交换膜左侧离子减少0.2 mol【答案】C 2（2018届北京市西城区高三二模）在金属Pt、Cu和铱（Ir）的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮（NO3）以达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如下： 下列说法不正确的是A. Ir的表面发生反应：H2 + N2O = N2 + H2OB. 导电基体上的负极反应：H22e = 2H+C. 若导电基体上只有单原子铜，也能消除含氮污染物D. 若导电基体上的Pt颗粒增多，不利于降低溶液中的含氮量【答案】C 3（2018届四川省成都市高三第二次诊断性检测）最近浙江大学成功研制出具有较高能量密度的新型铝一石墨烯(Cn)电池(如图)。该电池分别以铝、石墨烯为电极，放电时电池中导电离子的种类不变。已知能量密度=电池容量(J)负极质量(g)。下列分析正确的是 A. 放电时，Cn (石墨烯)为负极B. 放电时，Al2Cl7-在负极转化为AlCl4-C. 充电时，阳极反应为4 Al2Cl7-+3e -=A1+7AlCl4-D. 以轻金属为负极有利于提高电池的能量密度【答案】D【解析】A放电时，铝是活泼的金属，铝是负极，Cn(石墨烯)为正极，选项A错误；B放电时，铝是活泼的金属，铝是负极，铝发生氧化反应生成铝离子，铝离子与AlCl4-结合生成Al2Cl7-，选项B错误；C、充电时，Al2Cl7-在阴极得电子发生还原反应，即阴极发生：4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-，选项C错误；D、以轻金属为负极有利于提高电池的能量密度，选项D正确。答案选D。4（2018届河北省保定市高三第二次模拟考试）现在污水治理越来越引起人们的重视，通过膜电池可以除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚()，其原理如图所示，下列说法正确的是 A. 甲极为电池的正极，发生氧化反应 B. 电流从乙极经导线、小灯泡流向甲极C. 甲极的电极反应式为: D. 当外电路中有0.2mole-转移时，甲板区增加H+0.2mol【答案】C 5（2018届湖南省衡阳市高三下学期第三次联考）微生物燃料电池( MPC)处理技术是通过微生物的作用去除污染物，该技术可广泛应用于去除土壤中有机污染物。一种土壤微生物燃料电池的纵截面如图所示，下列说法不正确的是 A. 电流从活性炭电极经工作站流向碳纤维布电极B. 有机污染物在电池负极上氧化为对环境无害的物质C. 活性炭能有效吸附空气，提高电池的工作效率D. 该电池的正极反应式为O2+4e -+2H2O=4OH-【答案】D 6（2018届湖南省岳阳市第一中学高三第一次模拟考试）通过膜电池可除去废水中的乙酸钠和对氯笨酚（），其原理如下图所示，下列说法正确的是 A. B为电池的正极，发生还原反应B. 电流方向从B极沿导线经小灯泡流向A极C. A极的电极反应式为:D. 当外电路中有0.2mole-转移时，A极区增加的H+的数目为0.1NA【答案】D 7（2018届福建省漳州市高三下学期第三次调研测试）某科研小组公司开发了Li-SO2Cl2军用电池，其示意图如下图所示，已知电池总反应为：2Li+ SO2Cl2= 2LiCl+SO2。下列叙述中错误的是 A. 电池工作时负极材料是Li，发生氧化反应B. 电池工作时电子流向：锂电极导线负载碳棒C. 电池工作时，外电路流过0.2 mol电子，标准状况下生成4.48 L气体D. 电池工作过程中，石墨电极反应式为SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2【答案】C【解析】根据电池的总反应：2Li+ SO2Cl2= 2LiCl+SO2。得到单质锂在反应中失电子化合价升高，所以单质锂是该电池的负极，发生失电子的氧化反应，选项A正确。锂电极为负极，所以电子从锂电极流出，经导线、负载，到达石墨电极，选项B正确。总反应的电子转移数为2e-，所以转移电子是生成的SO2气体的2倍，外电路流过0.2 mol电子，标准状况下生成2.24 L（0.1mol）气体，选项C错误。石墨电极是反应的正极，正极上是SO2Cl2得电子，转化为SO2和Cl-，方程式为：SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2，选项D正确。8（2018届广东省梅州市高三总复习质检5月二模）流动电池可以在电池外部调节电解质溶液，从而维持电池内部电解质溶液浓度稳定，原理如图。下列说法不正确的是 A. 甲中应补充硫酸B. 当消耗1molPbO2时需分离出1molCuSO4C. 电子由PbO2极流出经过用电器流向Cu极D. 电池总反应为：Cu+PbO2+2H2SO4=CuSO4+PbSO4+2H2O【答案】C 9（2018届福建省泉州市高三下学期第二次（5月）质量检查）新型Zn-GO(GO为氧化石墨烯:C2O)电池，如图所示，GO反应过程中转化为rGO(rGO为石墨烯:C)。下列有关说法错误的是 A. 电池工作时，电子由a经外电路流向bB. b极电极反应式:C2O+2e-+H2O =2C+2OH-C. 每生成0.1molZn(OH)42-，转移电子数为0.2NAD. 放电过程中电解质溶液的pH增大【答案】D【解析】A、根据装置图，Zn失去电子转化成Zn(OH)42，根据原电池工作原理，失电子一极为负极，即a为负极，b为正极，电子从a极经外电路流向b极，故A说法正确；B、b电极为氧化石墨烯，作氧化剂，GO反应过程中转化为rGO，即转化成C，电极反应式为C2OH2O2e=2C2OH，故B说法正确；C、Zn的化合价由0价2价，因此生成1molZn(OH)42，转移电子物质的量为0.2mol，故C说法正确；D、负极反应式为Zn2e4OH=Zn(OH)42，因此电池总反应是ZnC2O2OHH2O=2CZn(OH)42，消耗OH，pH降低，故D说法错误。10（2018届陕西省榆林市高三第四次模拟考试）锂碘电池的正极材料是聚2-乙烯吡啶(简写为P2VP)和I2的复合物，电解质是熔融薄膜状的碘化锂,正极的电极反应式为P2VPnI2+2e-+2Li+=P2VP(n- 1)I2+2LiI。下列说法正确的是A. 该电池放电时，锂电极发生还原反应B. P2VP和I2的复合物是绝缘体，不能导电C. 该电池工作时，碘离子移向正极D. 该电池发生的总反应为2Li+P2VPnI2=P2VP(n-1)I2+2LiI【答案】D 11（2018届内蒙古鄂伦春自治旗高三下学期二模）下图是采用新能源储能器件将CO2 转化为固体产物，实现CO2 的固定和储能灵活应用的装置。储能器件使用的Li-CO2电池组成为钌电极/CO2-饱和LiClO4-DMSO电解液/锂片。下列说法正确的是 A. Li -CO2 电池电解液由LiClO4和DMSO溶于水得到B. CO2 的固定中，每转移8 mole-，生成3mol气体C. 过程中电能转化为化学能D. 过程的钌电极的电极反应式为2Li2CO3 +C-4e-=4Li+3CO2【答案】D【解析】金属锂能够与水反应，电解液不能由LiClO4和DMSO溶于水得到，A错误；根据反应的方程式2Li2CO3 =4Li+2CO2+O2+4e-可知，得到4 mole-，生成2mol二氧化碳和1mol氧气，现转移8 mole-，生成6mol气体，B错误；通过图示可知，电子不断的流出，过程中化学能转化为电能，C错误；由图示可知，碳变为二氧化碳，发生氧化反应，过程的钌电极为负极，电极反应式为2Li2CO3 +C-4e-=4Li+3CO2，D正确；正确选项D。 12（2018届内蒙古呼和浩特市高三第二次模拟考试）下图是用于航天飞行器中的一种全天候太阳能电化学电池在光照时的工作原理。下列说法正确的是 A. 该电池与硅太阳能电池供电原理相同B. 光照时，H+由a极室通过质子膜进入b极室C. 光照时，b极反应为VO2+2OH-e-=VO2+H2OD. 夜间无光照时，a电极流出电子【答案】D 13（2018年广东省揭阳市高三第二次模拟考试）如图为镁-次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是 A. 该燃料电池中镁为负极，发生还原反应B. 电池的总反应式为MgClOH2O=Mg(OH)2ClC. 放电过程中OH移向负极D. 酸性电解质的镁-过氧化氢燃料电池正极反应为：H2O22H2e=2H2O【答案】A 14（2018届四川省攀枝花市高三第三次统考）某新型电池，以NaBH4（B的化合价为+3价）和H2O2作原料，负极材料采用Pt，正极材料采用MnO2（既作电极材料又对该极的电极反应具有催化作用），该电池可用作卫星、深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 每消耗3mol H2O2，转移6mol eB. 电池工作时Na+从b极区移向a极区C. a极上的电极反应式为：BH4+8OH8eBO2+6H2OD. b极材料是MnO2，该电池总反应方程式：NaBH4 + 4H2O2=NaBO2 + 6H2O【答案】B【解析】试题分析：由图中信息可知，NaBH4是还原剂，其在负极上被氧化为BO2，电极反应式为BH415（2018届江苏省泰州中学高三下学期模拟）新型液氨燃料电池示意图如图，下列有关说法不正确的是 A. 该装置将化学能转化为电能B. 氨气在电极1上发生氧化反应C. 电子由电极2经负栽流向电极1D. 电极2的反应式为：02+4e-+2H2040H-【答案】C【解析】A. 该装置是原电池，将化学能转化为电能，A正确；B. 氨气失去电子，在电极1上发生氧化反应，B正确；C. 电极1是负极，电极2是正极，电子由电极1经负栽流向电极2，C错误；D. 氧气在正极得到电子，则电极2的反应式为：02+4e-+2H2040H-，D正确，答案选C 16（2018年贵州省普高等学校招生适应性考试）第三代混合动力车目前一般使用镍氢电池(M表示储氢合金；汽车在刹车或下坡时，电池处于充电状态)。镍氢电池充放电原理的示意图如下： 其总反应式为。根据所给信息判断，下列说法错误的是A. 混合动力汽车上坡或加速时，乙电极的电极反应式为：NiOOH+H2O+e=Ni(OH)2+OHB. 混合动力汽车上坡或加速时，电解液中OH向甲电极移动C. 混合动力汽车下坡或刹车时，甲电极周围溶液的pH减小D. 混合动力汽车下坡或刹车时，电流的方向为：甲电极发动机乙电极【答案】C 17（2018届河南省六市高三第二次联考）NO2是大气的主要污染物之一，某研究小组设计如图所示的装置对NO2进行回收利用,装置中a、b均为多孔石墨电极。下列说法不正确的是 A. a为电池的负极，发生氧化反应B. 一段时间后，b极附近HNO3 浓度减小C. 电池总反应为4NO2+O2+2H2O4HNO3D. 电子流向:a电极用电器b电极溶液a电极【答案】D【解析】A. 由装置图可知，在a电极上，NO2失电子生成HNO3，N元素化合价升高发生氧化反应，a为电池的负极，故A正确；B. b电极上发生的电极反应式为：O24H4e=2H2O，由反应式可知，b极消耗氢离子，所以b极附近HNO3的浓度减小，故B正确；C. 由装置图可知，该电池的总反应为4NO2+O2+2H2O4HNO3，故C正确；D. 电子从负极流向正极，但不会经过电解质溶液，故D错误；答案选D。18（2018届河南省洛阳市高三下学期尖子生第二次联考）2 017 年9 月我国科学家对于可充放电式锌一空气电池研究取得重大进展。电池装置如图所示，该电池的核心是驱动氧化还原反应(ORR)和析氧反应(OER)，KOH溶液为电解质溶液，放电的总反应方程式为2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH)42-。下列有关说法正确的是 A. 可逆锌一空气电池实际上是二次电池，放电时电解质溶液中K+ 向负极移动B. 在电池产生电力的过程中，空气无阻挡地进入电池，发生ORR 反应，并释放电荷C. 发生OER 反应的电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+D. 放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L(标准状况)【答案】B 19（2018届广东省韶关市高三4月模拟考试）某手机电池采用了石墨烯电池，可充电5分钟，通话2小时。一种石墨烯锂硫电池(2Li+S8=Li2S8)工作原理示意图如图。下列有关该电池说法不正确的是 A. 金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料B. 充电时A电极为阴极，发生还原反应C. 充电时B电极的反应:Li2S8-2e-=2Li+S8D. 手机使用时电子从A电极经过手机电路版流向B电极，再经过电池电解质流回A电极【答案】D【解析】A、单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多，则得到的电能越多，能量越高，Li是所有金属元素中原子量最小的金属，所以金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料，故A正确；B、原电池中阳离子向正极移动，由图可知，做电源时，B为正极，A为负极，负极发生失电子的氧化反应；反过来，充电时负极为阴极，发生还原反应，故B正确；C、B电极上S8得电子生成Li2S8，则B电极的反应：2Li+S8+2e-Li2S8，故C正确；D、电子只能在电极和导线中移动，电子不能在电解质溶液中移动，故D错误；故选D。20（2018届河北省唐山市高三第二次模拟考试）镁、锌等金属与H2O2 可形成“金属-H2O2”电池，能为潜水器提供动力，可用食盐水作为电解质溶液，如下图所示。下列有关Zn-H2O2电池的说法正确的是 A. 电流从Zn 电极沿导线流向Pt 电极B. Pt为正极，电极反应为: H2O2+2e-=2OH-C. 每消耗6.5gZn，将反应0.05mol H2O2D. 食盐水中Cl-向Pt 电极移动【答案】B 21（2018届陕西省高三教学质量检测二）中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极，设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如下图1，电池的工作原理如下图2。下列有关说法正确的是 A. 放电时，纸张中的纤维素作锂电池的正极B. 开关K闭合给锂电池充电，X为直流电源负极C. 放电时，Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极D. 充电时，阳极的电极反应式为：Li2O2+2e-=O2+2Li+【答案】B 22（2018届陕西省咸阳市高三模拟考试）“软电池”采用一张薄层纸片作为传导体,一面为锌,另一面为二氧化锰,纸层中水和氧化锌组成电解液。电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O=2MnO(OH)+ZnO。下列说法正确的是A. 该电池的正极为氧化锌B. 锌电极附近溶液的PH不变C. 电池正极反应式:2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-D. 当0.1molZn完全溶解时,流经电解液的电子的物质的量为0.2mol【答案】C【解析】根据总反应，MnO2发生还原反应，MnO2是正极，故A错误；锌电极是负极，负极反应是Zn-2e-+2OH-= ZnO+H2O，溶液的PH减小，故B错误；根据总反应，正极反应式:2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-，故C正确；电解液中通过离子移动导电，没有电子流动，故D错误。 23（2018届天津市和平区第二学期高三第一次质量检测）现在污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚(),其原理如下图所示，下列说法正确的是 A. 该装置为电解装置，B为阳极B. 电子是从A极沿导线经小灯泡流向B极C. A极的电极反应式为D. 当外电路中有0.1mole-转移时，A极区增加的H+的个数为0.05NA【答案】D 24（2018届江西省九所重点中学高三联合考试）根据反应KMnO4FeSO4H2SO4MnSO4Fe2(SO4)3K2SO4H2O（未配平）设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 molL1，溶液的体积均为200 mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法不正确的是( ) A. 石墨b是原电池的负极，发生氧化反应B. 甲烧杯中的电极反应式：MnO4-5e8H=Mn24H2OC. 电池工作时，盐桥中的阴阳离子分别向乙甲烧杯中移动，保持溶液中的电荷平衡D. 忽略溶液体积变化，Fe2(SO4)3浓度变为1.5 mol/L，则反应中转移的电子为0.1 mol【答案】D【解析】A、根据所给反应方程式，Fe2的化合价升高，依据原电池工作原理，因此石墨b为负极，发生氧化反应，故A说法正确；B、石墨a为正极，发生还原反应，电极反应式为MnO45e8H=Mn24H2O，故B说法正确；C、盐桥的作用是形成闭合回路，同时保持溶液中电荷平衡，根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，即K向甲烧杯移动，SO42向乙烧杯移动，故C说法正确；D、生成Fe3的物质的量为(2001031.5220010312)mol=0.2mol，负极反应式为Fe2=2e=Fe3，因此电路中转移电子物质的量0.2mol，故D说法错误。25（2018年安徽省安庆市高三第二次模拟考试）某化学兴趣小组能探究发现水果汁中存在电解质，可以设计成如图所示的水果原电池。随后又进一步思考原电池工作效率和其构成要素之间的一些关系如下表所示。实验次数电极材料水果品种电极间距/cm电压/mV1锌铜菠萝39002锌铜苹果36503锌铜西红柿37504锌铝菠萝36505锌铝苹果34506锌铝苹果2550 由表中数据可知，下列说法不正确的是A. 实验1、4电流方向应该相反B. 电极及其间距相同时，电压大小只与水果种类有关，与其他因素无关C. 如果用锌、碳棒作电极，实验1中电压可能大于900mVD. 实验中发光二极管不太亮，可用铜锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来【答案】B 26（2018届河南省安阳市高三下学期毕业班第二次模拟考试）近几年科学家发明了一种新型可控电池一一锂水电池，工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是 A. 电极a的材料是Li B. 电极b上发生还原反应，气体N是氢气C. 消耗锂的质量为14 g 时，产生22.4L气体N D. 该装置是一次电池【答案】C 27（2018届河南省六市高三第一次联考）世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁一空气电池，其结构如图所示。 下列有关该电池放电时的说法正确的是A. O2- 由b极移向a极B. 正极的电极反应式为FeOx+2xe-=Fe+xO2-C. 铁表面发生的反应为xH2O(g)+Fe=FeOx+xH2D. 若有22.4L(标准状况)空气参与反应，则电路中有4mol 电子转移【答案】C【解析】由新型中温全瓷铁-空气电池的装置图可知，a极空气中氧气得电子发生还原反应为正极，铁与水反应生成氢气，氢气在b极失电子发生氧化反应为负极。A、在原电池中，阴离子向负极移动，O2- 由a极移向b极，故A错误；B、a极空气中氧气得电子发生还原反应为正极，电极反应式为：O2+4e-2O2-，故B错误；C、由新型中温全瓷铁-空气电池的装置图可知，铁表面发生的反应为xH2O(g)+FeFeOx+xH2，故C正确；D、有22.4L(标准状况)空气参与反应，则氧气为=0.2mol，则电路中转移0.8mol电子，故D错误；故选C。28（2018届广东省佛山市高三下学期综合能力测试二）最近报道的一种处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图如下。装置工作时，下列说法不正确的是 A. 盐桥中Cl-向Y 极移动B. 化学能转变为电能C. 电子由X 极沿导线流向Y 极D. Y 极发生的反应为2NO3-+10e- +12H+=N2+6H2O，周围pH 增大【答案】A 29（2018届广东省六校（广州二中，深圳实验，珠海一中，中山纪念，东莞中学，惠州一中）高三下学期第三次联考）锂空气电池放电时的工作原理如图所示。下列叙述正确的是 A. 放电时Li由B极向A极移动B. 电池放电时总反应方程式为4LiO2 2H2O=4LiOHC. 电解液a、b之间可采用阴离子交换膜D. 电解液a可能为LiCl水溶液【答案】B 30（2018届山东省济南市章丘区高三3月模拟联考）一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法正确的是 A. 电池工作时,光能转变为电能,X为电池的正极B. 镀铂导电玻璃的作用是传递I-C. 电解质溶液中发生反应：2Ru3+3I-=2Ru2+I3-D. 电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度均不断减小【答案】C【解析】由图中电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应为：2Ru2+-2e-=2Ru3+，Y 电极为原电池的正极，电解质为I-和I3-的混合物，I3-在正极上得电子被还原，正极反应为I3-+2e-=3I-。A、电池工作时，光能转变为电能，由图电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，选项A错误；B、电池工作时，电极为原电池的正极，发生还原反应，则镀铂导电玻璃的作用是作正极材料，选项B错误；C、电池工作时，负极反应为2Ru2+-2e-=2Ru3+，正极反应为I3-+2e-=3I-，又Ru2+和Ru3+，I3-和I-相互转化，所以电解质溶液中发生反应，选项C正确；D、由电池中发生的反应可知，I3-在正极上得电子被还原为I-，后又被氧化为I3-，I3-和I-相互转化，反应的实质是光敏有机物在激发态与基态的相互转化，所有化学物质都没有被损耗，选项D错误。答案选C。31（2018届宁夏回族自治区银川市六盘山高级中学高三一模）关于下列图示的说法中正确的是 ( ) A. 用图所示实验可比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱B. 用图所示实验装置排空气法收集CO2气体C. 图表示可逆反应CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）的H0D. 图两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量也相同【答案】A 32（2018届浙江省温州市高三选考适应性测试）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【答案】D 33（2018届福建省泉州市高三毕业班3月质量检查）如图所示为盐酸介质中，金属铜与氢叠氮酸（HN3）构成的原电池，总反应方程式为： 2Cu+2Cl- +HN3+3H+2CuCl(s)+N2+NH4+。下列叙述错误的是 A. 电子的流向为Cu石墨B. 负极的电极反应式为Cu+CleCuCl(s)C. 反应一段时间后正极区溶液的pH减小D. 标准状况下，生成224mL N2时，铜转移的电子数为0.02NA【答案】C【解析】A. 由总反应方程式可知，Cu失电子生成CuCl，所以Cu为负极，石墨为正极，电子的流向为Cu石墨，故A正确；B. Cu失电子生成CuCl，电极反应式为Cu+CleCuCl(s)，故B正确；C. 正极的电极反应式为HN32e3H=N2NH4，由电极反应式可知，反应一段时间后正极区溶液的pH增大，故C错误；D. 由总反应方程式可知，Cu的化合价从0价升高到+1价，生成1mol氮气时，消耗2molCu，转移2mol电子，在标准状况下，224mL N2的物质的量为0.01mol，则消耗0.02molCu，Cu转移的电子数为0.02NA，故D正确；答案选C。34（2018届四川省绵阳市高三第二次诊断考试）现有的氨合成气，液体燃料合成气制备工艺复杂且能耗高，中科院大连化学物理研究所提出在混合导体透氧膜反应器中一步同时制备氨合成气和液体燃料合成气的概念，并取得研究进展。其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. 膜I侧相当于原电池的正极B. O2和H2O均发生还原反应C. 膜II侧发生的反应为:CH4+O2-2e-=2H2+COD. 膜II侧消耗CH4与膜I侧生成H2的物质的量之比为1：2【答案】D【解析】A. 氧气在膜I侧被还原，所以膜I侧相当于原电池的正极，故A正确；B. O2和H2O均发生还原反应，故B正确；C. 膜II侧发生的反应为:CH4+O2-2e-=2H2+CO，故C正确；D. 膜II侧发生的反应：CH4+O2-2e-=2H2+CO，膜I侧发生的反应：H2O+2e-=H2+O2-，O2+4e-=2O2-，膜II侧每消耗1molCH4，膜I侧生成小于1molH2，故D错误。故选D。35（2018届陕西省榆林市高考模拟第一次测试）热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是 A. Ca为正极 B. 放电过程中，Li+向负极移动C. 每转移0.2mol电子,理论上生成20.7gPb D. 电池工作一段时间后，正极质量增大【答案】C 36（2018届福建省永春县第一中学等校高三上学期第一次四校联考）某些电子手表安装的纽扣电池由锌和氧化银、KOH溶液构成。放电时，电极反应分别为：Zn+2OH-2e=Zn(OH)2 ；Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH- 下列说法中，正确的是（ ）A. 锌为正极，电极上发生了氧化反应B. 放电过程中，电解质溶液的酸碱性基本保持不变C. 溶液中的OH-向正极移动,K+和H+向负极移动D. 常温下，该电池总反应为非自发的氧化还原反应【答案】B 37（2018届福建省永春县第一中学等校高三上学期第一次四校联考）下列装置或操作能达到实验目的的是 【答案】C【解析】A收集氨气的集气瓶口需要塞一团棉花，以提高收集氨气的纯度，故A错误；B左侧烧杯中发生Zn与硫酸铜的反应，不能构成原电池，应将图中两个烧杯中电解质互换可构成原电池，故B错误；C关闭止水夹，从长颈漏斗加水，出现漏斗下端导管与烧瓶内液面的差，且一段时间液面差不变，则气密性良好，故C正确；DCO2的密度比空气大，利用向上排空气法收集，则应从长导管进气，故D错误；故选C。382018届（四川省资阳市高中高三第二次诊断性考试）锂铜空气燃料电池（如图）容量高、成本低，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为：2LiCu2OH2O2Cu2Li+2OH-，下列说法错误的是 A. 整个反应过程中，氧化剂为O2B. 放电时，正极的电极反应式为：Cu2OH2O2e-2Cu2OH-C. 放电时，当电路中通过0.1 mol电子的电量时，有0.1 mol Li+透过固体电解质向Cu极移动，有标准状况下1.12 L氧气参与反应D. 通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O【答案】C 39（2018届广东省佛山市普通高中高三教学质量检测一）锂空气充电电池有望成为电动汽车的实用储能设备。工作原理示意图如下，下列叙述正确的是 A. 该电池工作时Li+向负极移动B. Li2SO4溶液可作该电池电解质溶液C. 电池充电时间越长，电池中Li2O 含量越多D. 电池工作时，正极可发生: 2Li+ +O2+ 2e-=Li2O2【答案】D【解析】原电池中，阳离子应该向正极移动，选项A错误。单质锂会与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以电解质溶液不能使用任何水溶液，选项B错误。电池充电的时候应该将放电的反应倒过来，所以将正极反应逆向进行，正极上的Li应该逐渐减少，所以电池充电时间越长，Li2O 含量越多应该越少，选项C错误。题目给出正极反应为：xLi+ +O2+ xe-=LixO2，所以当x=2的时候反应为：2Li+ +O2+ 2e-=Li2O2，所以选项D正确。40（2018届吉林省普通中学高三第二次调研测试）下列关于如图装置的判断正确的是 A. 铁电极上发生还原反应B. 盐桥中的阳离子由右向左移动C. 铜电极不断溶解D. 铁电极的电极反应式为FeCu2+Fe2+Cu【答案】B 41（2018届湖南省株洲市高三教学质量统一检测一）下列关于反应4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2的叙述中，正确的是A. SOCl2既是氧化剂又是还原剂，Li是还原剂B. 若2molSOCl2参加反应，则转移的电子数为8NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)C. 若将该反应设计成电池，则SOCl2在正极发生反应D. 若将该反应设计成电池，则可用稀硫酸作电解质溶液【答案】C【解析】 Li的化合价升高，作还原剂，SOCl2中S元素的化合价降低，作氧化剂，A项错误；观察反应4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2可知：Li由0价升高到+1价，2 mol SOCl2参加反应，需要消耗4molLi，共转移4 mol电子， B项错误；将该反应设计成电池，正极电极反应式为2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2，则SOCl2在正极发生反应，C项正确；由于Li和SOCl2都易与水反应，电解池应为非水电解质，D项错误。42（2018届湖北省襄阳市高三上学期1月调研统一测试）将光敏染料(用S表示) 涂在纳米TiO2晶体(可导电) 表面制成其中一个电极，光敏染料可吸收光能将光敏染料S激发成敏化剂S* (高活性光敏材料)后发生下列相关反应:TiO2/STiO2/S*(激发态)；TiO2/S*- e-TiO2/S+ 2TiO2/S+ +3I-2TiO2/S+I3-(注: S和S*不是硫单质，是光敏染料的代号) 下列关于该太阳能电池叙述错误的是A. 电池工作时，染料敏化的TiO2 电极为负极B. 电池工作时，正极发生的反应为I3-+2e-=3I-C. 电池工作过程中，光敏材料SS*需要吸收能量，总反应中光敏材料S 不消耗D. 该电池将光能直接转化为电能【答案】D 43（2018届四川省凉山州高中毕业班第一次诊断性检测）金属(M)-空气电池放电的总反应方程式为:4M+ nO2+ 2nH2O = 4M(OH)n。己知: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，下列说法正确的是 A. 比较Mg、Al、Zn 三种金属-空气电池，Mg-空气电池的理论比能量最高B. M-空气电也放电过程的正极反应式:4Mn+ nO2 + 2nH2O+ 4ne-= 4M(OH)nC. Al 作电极材料时电解质溶液最好选酸性，这样更有利于反应的发生，同时防止负极区沉淀D. 在Mg-空气电也中,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【答案】D 44（2018届皖江名校联盟高三12月联考）Li-Cu-空气燃料电池的原理示意如图，电池通入空气腐蚀铜电极而产生正极反应物Cu2O。下列有关说法正确的是 A. 电池工作时，正极上有金属锂析出B. 电池工作时,负极区溶液中c(OH-)增大C. 电池放电过程中的总反应为:2Cu+2Li+2OH-=2Li+Cu2O+H2OD. 停止通入空气一段时间，电池将停止放电【答案】D【解析】A、电池工作时，正极发生反应为Cu2O+H2O+2e=2OH+2Cu，没有金属锂析出，选项A错误；B、负极为锂失电子生成Li+，负极区无水溶液，选项B错误；C、电池放电过程中的总反应为：2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li+2OH，选项C错误；D、停止通入空气一段时间，铜电极不能再氧化生成Cu2O，当正极的Cu2O全部转化为Cu后，电池将停止放电，选项D正确。答案选D。45（2018届广西贵港市高三上学期12月联考）据外媒报道，Wirth Research公司公布了其用轻型氢燃料电池作为主要能源的无人空中系统(UAS)的设计，该轻型氢燃料电池比普通理离子电池具有更高的能量密度(能量密度是指单位体积或重量可以存储的能量多少)。用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如下图所示。该电池的总反应为H2+2NiO(OH) 2Ni(OH)2，已知:6NiO(OH)+NH3+H2O+OH-=6Ni(OH)2+NO2-。下列说法不正确的是 A. 碳纳米管吸附H2的密度越大，电池的能量密度越高B. 电池可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液C. 放电时.乙电极反应为NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-D. 充电时，电池的碳电极与直流电源的负极相连【答案】B 46（2018届湖南省浏阳一中、株洲二中等湘东五校高三12月联考）高铁电池具有比能量高、无污染的特点，用如图模拟其工作原理（放电时两电极均有稳定的金属氢氧化物生成），下列有关说法中正确的是（ ） A. 放电时，电子由正极通过外电路流向负极B. 放电时，负极上的电极反应式为：Zn-2e +2H2O = Zn(OH)2+2H+C. 充电时，阴极区溶液的pH减小D. 充电时，阳极上的电极反应式为：Fe(OH)3-3e +5OH = FeO42 +4H2O【答案】D【解析】放电时，电子由负极通过外电路流向正极，故A错误；放电时，负极上的电极反应式为：Zn-2e+2OH- = Zn(OH)2，故B错误；充电时，阴极反应是Zn(OH)2 +2e-= Zn +2OH-，所以溶液的pH增大，故C错误；充电时，阳极上的电极反应式为：Fe(OH)3-3e+5OH = FeO42 +4H2O，故D正确。47（2018届湖北省荆州市高三第一次质量检查）硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如下,该电池工作时反应为:4VB2+11O2=4B2O3 +2V2O5。下列说法不正确的是 A. 电极a 为电池正极B. 图中选择性透过膜为阴离子透过性膜C. 电池工作过程中,电极a附近区域pH减小D. VB2极发生的电极反应为:2VB2 +22OH-22e- = V2O5+2B2O3 + 11H2O【答案】C 48（2018届山西实验中学、南海桂城中学高三上学期联考）一种新型的“锂-呼吸CO2电化学装置”的结构如下图所示，下列说法正确的是 A. 该装置可由电能转变为化学能B. 利用该技术可减少温室气体CO2的排放C. 正极的电极反应为：C2O42-2e-=2CO2D. 每生成10.2gLi2C2O4，有0.2molLi+从正极迁移至负极【答案】B【解析】由图可知，该装置为原电池，可以将化学能转化为电能，总反应为2Li+2CO2= Li2C2O4，锂是负极，锂失电子被氧化生成Li+；正极上CO2被还原为C2O42-，所以利用该技术可减少温室气体CO2的排放。Li+从负极移向正极。综上所述，B正确，本题选B.49（2018届安徽省皖南八校高三第一次联考）将铁片和锌片用导线相连插入盛有海水（溶有氧气）的烧杯中（见右图）。下列说法正确的是 A. 锌片作正极，逐渐溶解B. 电子从铁片经过导线流向锌片C. 铁片上电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-D. 该装置能将电能转化为化学能【答案】C 50（2018届辽宁省六校协作体高三下学期联考）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( ) A. 反应CH4+H2O=3H2+CO，每消耗11.2L CH4转移3mol电子B. 电极B上发生的电极反应为O22CO24e-=2CO32-C. 电池工作时，电子通过熔融盐由电极B向电极A移动D. 电极A上CO参与的电极反应为CO4OH- 2e- = CO32-2H2O【答案】B 51（2018届吉林省吉大附中高三第四次模拟考试）如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700 -900时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是 A. 电池内的O2-由电极乙移向电极甲B. 电池总反应为N2H4+2O2= 2NO+2H2OC. 当甲电极上有lmol N2H4消耗时，乙电极上有22.4LO2参与反应D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 【答案】A【解析】分析：根据题目信息和装置，以N2H4为燃料与氧气构成燃料电池，生成物为无毒无害的物质，即N2和水，根据元素化合价的变化，可确定N2H4为负极（电极甲）反应物，失去电子，被氧化为N2，O2为正极（电极乙）反应物，得到电子，被还原为O2-，结合原电池工作原理即可解答。详解：A、在原电池内部，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，该装置中电极甲为负极，电极乙为正极，所以O2-由电极乙移向电极甲，故A正确；B、电池的总反应为N2H4+O2= N2+2H2O，故B错误；C、当甲电极上有lmol N2H4消耗时，转移4mol电子，根据电子转移守恒，则乙电极上有lmolO2参与反应，在标准状况下O2的体积为22. 4L，但题目没有指明条件，故C错误；D、在外电路中，电子由负极（甲）移向正极（乙），故D错误。本题答案为A。 52（2018届福建省莆田市高三下学期第二次（5月）质量测试）硼化钒（VB2）-空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如下。该电池工作时的反应为4VB211O2=4B2O32V2O5。下列说法正确的是 A. 电极a为电池负极B. 反应过程中溶液的pH升高C. 电池连续反应过程中，选择性透过膜采用阳离子选择性膜D. VB2极的电极反应式为：2VB2 + 22OH-22e=V2O5+ 2B2O3+ 11H2O【答案】D D正确。答案选D。53（2018届重庆市高三第二次诊断考试）一种可连续使用的锂电池结构如图所示，下列有关该电池放电时的说法正确的是 A. 电子由Li电极经Li+透过膜进入Fe2+、Fe3+的水溶液移向Ti电极B. Ti电极上发生的电极反应为：Fe3+ + e- Fe2+C. Li+透过膜除允许Li+通过外,还允许H2O分子通过D. 贮罐中发生的离子反应为：S2O82- + 2Fe3+ 2Fe2+ + 2SO42-【答案】BD 54（2018届云南省保山市高三毕业复习统一检测一）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O下列有关说法不正确的是（ ）A. 检测时，电解质溶液中的H+向正极移动B. 若有 0.4 mol电子转移，则消耗 2.24 L氧气C. 正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应D. 负极上的反应为：CH3CH2OH4e+H2OCH3COOH+4H+【答案】B【解析】分析：本题给出酸性燃料电池的电池反应方程式CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O，以此分析。详解：A项，正极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，消耗H+，因此H+向正极移动，故A项正确；B项，每消耗0.1mol O2转移电子0.4mol，0.1mol O2在标准状况下的体积为2.24L，故B项错误；C项，O2在正极得电子，发生还原反应，CH3CH2OH在负极失电子，发生氧化反应，故C项正确；D项，CH3CH2OH在负极失电子与H2O反应生成CH3COOH与H+，电极反应式为CH3CH2OH-4e-+ H2O = CH3COOH+4H+，故D项正确。本题正确答案选B。55（2018届浙江省普通高校招生选考）金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 金属M作电池负极B. 电解质是熔融的MOC. 正极的电极反应D. 电池反应【答案】B 56（2018届甘肃省兰州市第一中学高三考前最后冲刺模拟）如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是( ) A. 正极反应式为B. 微生物所在电极区放电时发生还原反应C. 放电过程中，H+从正极区移向负极区D. 若用该电池给铅蓄电池充电，MnO2电极质量减少8.7g，则铅蓄电池负极增重9.6g【答案】C【解析】分析：形成原电池时,微生物所在电极区发生氧化反应, Cm(H2O)n被氧化生成水和二氧化碳, MnO2被还原生成Mn2+,为原电池的正极,放电时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,以此解答。详解:A.MnO2被还原生成Mn2+,为原电池的正极,电极方程式为，所以A选项是正确的；B.微生物所在电极区发生氧化反应，Cm(H2O)n被氧化生成水和二氧化碳,故B错误；C.原电池工作时,阳离子向正极移动,故C错误；D.给铅蓄电池充电,阴极发生PbSO4+2e-=Pb+SO42-，电极质量减小,故D错误。因此，本题A选项是正确的。57（2018届河北省石家庄市高中毕业班模拟考试二）微型直接甲醇燃料电池能量密度高，可应用于各类便携式电子产品，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 多孔扩散层可起到传导电子的作用B. 负极上直接通入无水甲醇可提高电池的比能量C. 当电路中通过3mol e- 时，内电路中有3mol H+ 透过质子交换膜D. 电池工作时，H+ 向阴极催化层迁移【答案】B 58（2018届青海省西宁市高三下学期复习检测二）镁-空气电池的工作原理如图所示，电池反应方程式为:2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。下列说法错误的是 A. 通入氧气的电极为正极B. 放电时，溶液中的OH-由正极移向负极C. 负极的电极反应为Mg-2e-=Mg2+D. 采用多孔Pt电极有利于氧气扩散，提高电极与电解质溶液的接触而积【答案】C 59（2018届深圳市高三年级第二次调研）以柏林绿FeFe(CN)6为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时，正极反应为FeFe(CN)6+2Na+2e=Na2FeFe(CN)6B. 充电时，Mo(钼)箔接电源的负极C. 充电时，Na+通过交换膜从左室移向右室D. 外电路中通过0.2mol电子的电量时，负极质量变化为2.4g【答案】B 60（2018届河南省洛阳市高三第三次统一考试）乙烯直接氧化法制乙醛的总反应方程式为2CH2=CH2+O22CH3CHO。现有人将该反应设计成如图所示的燃料电池，下列有关说法正确的 A. a为负极，发生还原反应B. 电子移动方向：电极a磷酸溶液电极bC. 放电时，电路中每转移0.4mol电子，溶液中就有0.4molH+向负极迁移D. 该电池负极反应式为CH2=CH2+H2O2e=CH3CHO+2H+【答案】D【解析】根据电池反应式知，该反应中O元素化合价由0价变为-2价而发生还原反应，所以通入氧气的b电极是正极、通入乙烯的a电极是负极。A. a为负极，发生氧化反应，选项A错误；B放电时，电子从负极沿导线流向正极，通入乙烯的电极a是负极、通入氧化剂的电极b是正极，电子移动方向：电极a负载电极b，选项B错误；C原电池中阳离子向正极移动，所以放电时，电路中每转移0.4mol电子，溶液中就有0.4molH+向正极迁移，选项C错误；D负极发生氧化反应，所以负极电极方程式为CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+，选项D正确。答案选D。61（2018届重庆市江津中学、合川中学等七校高三第三次诊断性考试）据最近媒体报道，化学研究人员开发了一种可充电锌空气电池，这种电池的电解质溶液为KOH溶液，储电量是锂电池的五倍，而且更安全、更环保，未来或许可以取代锂电池，用在智能手机等电子设备中，其反应原理为2Zn+O2+4KOH+2H2O2K2Zn(OH)4。下列说法正确的是A. 放电时，负极反应式为Zn+2e-4OH-=Zn(OH)B. 放电时，电路中通过4mol电子，消耗22.4L氧气C. 充电时，电解质溶液中OH-浓度逐渐增大D. 充电时，电解质溶液中K+向正极移动，且发生氧化反应【答案】C 62（2018年辽宁省葫芦岛市普通高中高三第二次模拟考试）新型锂-空气电池具有能量密度高的优点，可以用作新能源汽车的电源，其结构如图所示，其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是 A. Li+穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液B. 放电时，当外电路中有1 mol e转移时，水性电解液离子总数增加NAC. 应用该电池电镀铜，阴极质量增加64 g，理论上将消耗11.2 L O2D. 放电时，负极反应式：LieOHLiOH【答案】A【解析】A项，由图示可得，放电时铝在负极失电子，氧气在正极得电子，固体电解质只允许Li+通过，所以Li+穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液，故A正确；B项，放电时正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，当外电路中有1mole转移时，生成1mol OH-，同时1molLi+穿过固体电解质进入水性电解
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