必练15 原电池原理-【尖子生创造营】2025年高考化学总复习高频考点必刷1000题（广东专用）

【尖子生创造营】2025年高考化学总复习高频考点必刷1000题（广东专用） 必练15 原电池原理 1. (2024·广东高考真题) 我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A. 钢铁外壳为负极 B. 镶嵌的锌块可永久使用 C. 该法为外加电流法 D. 锌发生反应：Zn-2e-=Zn2+ 2. (2024·全国新课标)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是 A. 电池总反应为 B. b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C. 消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入 D. 两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a 3．(2023·广东高考真题)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是（ ） A．Ag作原电池正极 B．电子由Ag经活性炭流向Pt C．Pt表面发生的电极反应： D．每消耗标准状况下11.2L的O2，最多去除1mol Cl－ 4． (2022·广东高考真题)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是 A．加入溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现 C．加入溶液无红色出现 D．加入溶液无蓝色沉淀生成 5. (2021·广东高考真题) 火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时 A. 负极上发生还原反应 B. CO2在正极上得电子 C. 阳离子由正极移向负极 D. 将电能转化为化学能 6. (2024·广州一模)一种在室温下可循环充放电的新型纤维电池有望应用于可穿戴设备的储能，其工作原理为： Ca + O2 CaO2，放电时 A. 发生还原反应 B. 在正极失电子 C. 阳离子由正极移向负极 D. 每消耗，转移电子 7. (2024·广州二模)一种锂电池放电时的工作原理如图所示，总反应为。该电池以熔融盐为电解质，的熔点为1567℃，下列说法正确的是 A. Li电极发生还原反应 B. 电子由Ni经辅助电极流向Li C. 正极的电极反应： D. 放电时，Li电极质量增加 8. (2024·深圳一模)我国科学家设计了水/有机混合高能锂硫电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 硫电极为负极 B. 通过阳离子交换膜向锂电极方向迁移 C. 硫电极上发生的反应为 D. 理论上，每消耗1mol ，同时消耗2 mol 9. (2024·深圳二模)我国科研工作者研发了一种光电催化系统，其工作原理如图所示。工作时，光催化Fe2O3电极产生电子和空穴；H2O在双极膜界面处解离成H+和OH-，有利于电极反应顺利进行，下列说法不正确的是 A. 双极膜中靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜 B. 左室溶液pH逐渐增大 C. GDE电极发生的反应为O2+2H++2e-=H2O2 D. 空穴和电子的产生驱动了脱硫与H2O2制备反应的发生 10. (2024·佛山二模)某实验小组利用如图装置探究电化学法保护铁制品的原理。反应一段时间后，下列说法错误的是 A. 装置A利用的是牺牲阳极法 B. 取a处溶液，滴加溶液，有蓝色沉淀 C. 向c处滴加几滴酚酞溶液，变红 D. 在d处上方放置湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝 11．(2024·肇庆二模)SO2-空气电池是一种新型环保电池，可在发电的同时制得硫酸，电池内部以稀硫酸为电解液。电池工作时，下列说法正确的是 A．SO2发生还原反应 B．H2SO4在电池的负极生成 C．电子从负极通过电解液移向正极 D．通入空气发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH- 12.(2024·汕头一模) 液流电池在储能领域发挥着重要作用．下图是碱性锌铁液流电池，其具有电压高、成本低的优点．已知该电池放电时正极发生反应：，下列叙述正确的是 A. 放电时，M处发生氧化反应，N为负极 B. 放电时，右侧贮液器中溶液浓度减小 C. 充电时，N极电极反应为： D. 该离子交换膜为阴离子交换膜，当有65 g Zn发生反应时，有1 mol 通过 13. (2024·梅州一模)城镇地面下埋有纵横交错的金属管道，在潮湿的土壤中易腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示的装置。下列说法正确的是 A. 钢铁输水管作为负极 B. 金属镁是作为牺牲阳极材料 C. 该装置只有一条电线，没有构成闭合回路 D. 这种防腐蚀的方法称为外加电流法 14. (2024·梅州二模)某化学学习兴趣小组利用下图装置制作简易的燃料电池，电极Ⅰ、Ⅱ均为石墨电极，下列说法不正确的是 A. 断开、闭合，一段时间后，电极Ⅱ附近溶液变红 B. 电解一段时间后，断开、闭合，此时电极Ⅰ发生还原反应 C. 将溶液换成溶液也能制作成燃料电池 D. 如将电极Ⅰ、Ⅱ换成铁电极，两电极发生反应不变 15. (2024·湛江一模)如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹起、流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法正确的是 A. 电子由氧气通入的Pt电极流出 B. 质子()通过质子交换膜从负极流向正极 C. 每消耗22.4 L，会产生1 mol醋酸 D. 左侧Pt电极表面发生的反应： 16. (2024·惠州一模)将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示)，该电池可将可乐中的葡萄糖转化成葡萄糖内酯，下列说法正确的是 A. 葡萄糖发生还原反应 B. MnO2在正极失电子 C. H+由a极移向b极 D. 当电路中转移0.1NA个电子时，生成0.1mol葡萄糖内酯 17. (2024·惠州三模)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是 A. b电极为电池正极 B. 电池工作时，海水中的Na+向a电极移动 C. 电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性 D. 每消耗27gAl，就有22.4L的溶解氧(已换算标准状况)参与反应 18. (2024·韶关一模)我国科研人员将单独脱除SO2的反应与H2O2的制备反应相结合，实现协同转化。协同转化装置如图所示。在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为OH-和H+，并向两极迁移。下列分析正确的 A. 双极膜的a侧应为阳离子交换膜，b侧为阴离子交换膜 B. 每脱除标准状况下11.2L的SO2，双极膜处有2mol的H2O解离 C. 反应过程中不需补加稀 H2SO4 D. 协同转化的总反应为：SO2+O2+2H2O=H2O2+H2SO4 19．(2024·大亚湾区一模)一种镁/海水燃料电池处理海水富营养化的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．作原电池的正极 B．放电时，向气体扩散电极移动 C．反应初始阶段产生的是，后期会产生沉淀 D．气体扩散电极发生的电极反应： 20．(2024·大湾区二模)锌-空气电池因工作电压高、制造成本低等特点备受关注。该电池以特定晶型的为催化剂，KOH溶液为电解质，放电时，下列叙述正确的是 A．移向锌电极 B．在正极发生氧化反应 C．负极发生反应： D．用盐酸作电解质能减少锌电极的损耗 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【尖子生创造营】2025年高考化学总复习高频考点必刷1000题（广东专用） 必练15 原电池原理 1. (2024·广东高考真题) 我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A. 钢铁外壳为负极 B. 镶嵌的锌块可永久使用 C. 该法为外加电流法 D. 锌发生反应：Zn-2e-=Zn2+ 【答案】D 【分析】钢铁外壳镶嵌了锌块，由于金属活动性Zn＞Fe，即锌块为负极，钢铁为正极，组成原电池，Zn失去电子，发生氧化反应，Zn-2e-=Zn2+，从而保护钢铁，延缓其腐蚀。 【详解】A．钢铁外壳与锌在海水中组成原电池，由于金属活动性Zn＞Fe，钢铁外壳为正极，锌块为负极，故A错误； B．Zn失去电子，发生氧化反应，Zn-2e-=Zn2+，镶嵌的锌块会被逐渐消耗，需进行维护和更换，不能永久使用，故B错误； C．由分析得，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，不是外加电流法，故C错误； D．Zn失去电子，发生氧化反应：Zn-2e-=Zn2+，故D正确； 故选D。 2. (2024·全国新课标)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是 A. 电池总反应为 B. b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C. 消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入 D. 两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a 【答案】C 【分析】由题中信息可知，b电极为负极，发生反应，然后再发生；a电极为正极，发生反应，在这个过程中发生的总反应为。 【详解】A．由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，血液中的在a电极上得电子生成，电极反应式为；b电极为电池负极， 在b电极上失电子转化成CuO，电极反应式为，然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为，则电池总反应为，A正确； B．b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为，在b电极上失电子转化成CuO，在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变，因此，CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用，B正确； C．根据反应可知，参加反应时转移2 mol电子，的物质的量为0.1 mmol，则消耗18 mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2 mmol电子流入，C错误； D．原电池中阳离子从负极移向正极迁移，故迁移方向为b→a，D正确。 综上所述，本题选C。 3．(2023·广东高考真题)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是（ ） A．Ag作原电池正极 B．电子由Ag经活性炭流向Pt C．Pt表面发生的电极反应： D．每消耗标准状况下11.2L的O2，最多去除1mol Cl－ 【答案】B 【详解】A．Ag失去电子，作原电池负极，A错误；B．电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，B正确；C．Pt表面发生的电极反应，在酸性条件下为：O2+4e-+4H +=2H2O ,C错误；D．每消耗标准状况下11.2L（0.5mol）的O2，转移电子2mol，则Ag-e-+Cl-=AgCl，则最多去除2mol Cl－，D错误。 4． (2022·广东高考真题)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是 A．加入溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现 C．加入溶液无红色出现 D．加入溶液无蓝色沉淀生成 【答案】D 【解析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成，据此分析解答。 【详解】 A．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A不符合题意； B．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故B不符合题意； C．KSCN溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故C不符合题意； D．K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 5. (2021·广东高考真题) 火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时 A. 负极上发生还原反应 B. CO2在正极上得电子 C. 阳离子由正极移向负极 D. 将电能转化为化学能 【答案】B 【解析】根据题干信息可知，放电时总反应为4Na+3CO2=2Na2CO3+C。 A．放电时负极上Na发生氧化反应失去电子生成Na+，故A错误； B．放电时正极为CO2得到电子生成C，故B正确； C．放电时阳离子移向还原电极，即阳离子由负极移向正极，故C错误； D．放电时装置为原电池，能量转化关系为化学能转化为电能和化学能等，故D错误； 综上所述，符合题意的为B项，故答案为B。 6. (2024·广州一模)一种在室温下可循环充放电的新型纤维电池有望应用于可穿戴设备的储能，其工作原理为： Ca + O2 CaO2，放电时 A. 发生还原反应 B. 在正极失电子 C. 阳离子由正极移向负极 D. 每消耗，转移电子 【答案】D 【详解】A．Ca + O2 CaO2中Ca元素化合价上升，发生氧化反应，故A错误； B．Ca + O2 CaO2中O元素化合价下降，在正极得电子，故B错误； C．原电池中阳离子由负极移向正极，故C错误； D．Ca + O2 CaO2中O元素由0价下降到-1价，每消耗，转移电子，故D正确； 故选D。 7. (2024·广州二模)一种锂电池放电时的工作原理如图所示，总反应为。该电池以熔融盐为电解质，的熔点为1567℃，下列说法正确的是 A. Li电极发生还原反应 B. 电子由Ni经辅助电极流向Li C. 正极的电极反应： D. 放电时，Li电极质量增加 【答案】C 【分析】由锂离子的移动方向可知，锂电极为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为Li—e—=Li+，辅助电极为正极，锂离子作用下硝酸根离子在催化剂表面得到电子发生还原反应生成亚硝酸根离子和氧化锂，电极反应式为。 【详解】A．由分析可知，锂电极为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，故A错误； B．由分析可知，锂电极为原电池的负极，辅助电极为正极，则电子由锂电极流向辅助电极，故B错误； C．由分析可知，辅助电极为正极，锂离子作用下硝酸根离子在催化剂表面得到电子发生还原反应生成亚硝酸根离子和氧化锂，电极反应式为，故C正确； D．由分析可知，锂电极为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，则放电时，锂电极质量减小，故D错误； 故选C。 8. (2024·深圳一模)我国科学家设计了水/有机混合高能锂硫电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 硫电极为负极 B. 通过阳离子交换膜向锂电极方向迁移 C. 硫电极上发生的反应为 D. 理论上，每消耗1mol ，同时消耗2 mol 【答案】C 【分析】该装置为原电池，铜离子得到电子，因此硫电极为正极，电极反应式为，锂电极为负极，电极反应式为，据此作答。 【详解】A．锂在反应中失电子为负极，故A错误； B．原电池中阳离子向正极(硫电极)移动，故B错误； C．硫电极为正极，电极反应式为，故C正确； D．依据电子守恒可知，每消耗1molS，同时消耗4molLi，故D错误； 故选：C。 9. (2024·深圳二模)我国科研工作者研发了一种光电催化系统，其工作原理如图所示。工作时，光催化Fe2O3电极产生电子和空穴；H2O在双极膜界面处解离成H+和OH-，有利于电极反应顺利进行，下列说法不正确的是 A. 双极膜中靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜 B. 左室溶液pH逐渐增大 C. GDE电极发生的反应为O2+2H++2e-=H2O2 D. 空穴和电子的产生驱动了脱硫与H2O2制备反应的发生 【答案】B 【分析】由题干图示信息可知，电池工作时，光催化Fe2O3电极产生电子和空穴，故Fe2O3电极为负极，电极反应为：+2OH--2e-=+H2O，GDE电极为正极，电极反应为：2H++O2+2e-=H2O2，电解质溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极，故双极膜中靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜，OH-通过阴离子交换膜移向负极室，H+通过阳离子交换膜进入正极室，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，双极膜中靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜，A正确； B．已知左室发生反应为：SO2+2OH-=+H2O，+2OH--2e-=+H2O，根据电荷守恒可知，每消耗4molOH-转移2mol电子，则有2molOH-进入左室，即左室溶液中OH-浓度减小，故pH逐渐减小，B错误； C．由分析可知，GDE电极为正极，发生还原反应，其电极反应为O2+2H++2e-=H2O2，C正确； D．原电池能够加快反应速率，空穴和电子的产生促使形成原电池反应，故可驱动了脱硫与H2O2制备反应的发生，D正确； 故答案为：B。 10. (2024·佛山二模)某实验小组利用如图装置探究电化学法保护铁制品的原理。反应一段时间后，下列说法错误的是 A. 装置A利用的是牺牲阳极法 B. 取a处溶液，滴加溶液，有蓝色沉淀 C. 向c处滴加几滴酚酞溶液，变红 D. 在d处上方放置湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝 【答案】B 【分析】装置A中，锌的活泼性较强，作为负极，电极反应式为，铁作为正极，电极反应式为，在装置B中，C作为阳极，电极反应式为，铁作为阴极，电极反应式为，据此回答。 【详解】A．在装置A中，由于锌比铁活泼，故锌作为负极，铁作为正极，利用了牺牲阳极法保护了铁制品不被腐蚀，A正确； B．由分析知，在a处不会生成，滴加溶液，不会产生蓝色沉淀，B错误； C．由分析知，在c处有生成，加几滴酚酞溶液，变红，C正确； D．由分析知，在d处有生成，在上方放置湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝，D正确； 故选B。 11．(2024·肇庆二模)SO2-空气电池是一种新型环保电池，可在发电的同时制得硫酸，电池内部以稀硫酸为电解液。电池工作时，下列说法正确的是 A．SO2发生还原反应 B．H2SO4在电池的负极生成 C．电子从负极通过电解液移向正极 D．通入空气发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH- 【答案】B 【分析】SO2-空气电池中空气中氧气得到电子发生还原反应，通入氧气一极为正极，则通入二氧化硫一极为负极； 【详解】A．SO2在负极失去电子，发生氧化反应，A错误； B．SO2在负极失去电子，发生氧化反应生成硫酸，B正确； C．电子经导线传递到正极，不会经过电解质溶液，C错误； D．空气中氧气得到电子发生还原反应，在酸性条件下生成水：，D错误； 故选B。 12.(2024·汕头一模) 液流电池在储能领域发挥着重要作用．下图是碱性锌铁液流电池，其具有电压高、成本低的优点．已知该电池放电时正极发生反应：，下列叙述正确的是 A. 放电时，M处发生氧化反应，N为负极 B. 放电时，右侧贮液器中溶液浓度减小 C. 充电时，N极电极反应为： D. 该离子交换膜为阴离子交换膜，当有65 g Zn发生反应时，有1 mol 通过 【答案】C 【分析】由图可知：碱性锌铁液流电池放电时，右侧N极为负极，Zn发生失电子的氧化反应生成[Zn(OH)4]2-。负极发生电极反应为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-；左侧M为正极，正极上发生得电子的还原反应，正极电极反应为[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-，充电时和放电时刚好相反，电池连接方式是正极与电源正极相连，负极与电源负极连接，据此分析解答； 【详解】A．由分析可知放电时，M极为正极，发生还原反应，N电极为负极，发生失去电子的氧化反应，A错误； B．放电时，右侧电极发生反应：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，贮液器中溶液浓度增大，B错误； C．充电时，右侧电极连接电源负极，作阴极，发生还原反应，电极反应式为：[Zn(OH)4]2-+2e- =Zn+4OH-，C正确； D．在放电时，M为正极，发生反应为：[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-，右侧N电极为负极，发生反应：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，当左侧有65 g Zn反应时，转移2 mol电子，右侧反应产生1 mol的[Zn(OH)4]2-，负电荷减少2 mol，为维持电荷守恒，就会2 mol OH-通过阴离子交换膜由左侧移向右侧的负极N极， D错误； 答案选C。 13. (2024·梅州一模)城镇地面下埋有纵横交错的金属管道，在潮湿的土壤中易腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示的装置。下列说法正确的是 A. 钢铁输水管作为负极 B. 金属镁是作为牺牲阳极材料 C. 该装置只有一条电线，没有构成闭合回路 D. 这种防腐蚀的方法称为外加电流法 【答案】B 【分析】钢铁输水管与镁块相连形成原电池，镁作负极，发生氧化反应被腐蚀，钢铁输水管作正极，受到保护。 【详解】A．该方法属于牺牲阳极的阴极保护法，其中镁作为负极，钢铁输水管是正极，A错误； B．金属镁是作为牺牲阳极材料，B正确； C．该装置接地，故已经构成了闭合回路，C错误； D．这种方法是牺牲阳极的阴极保护法，D错误； 故选B。 14. (2024·梅州二模)某化学学习兴趣小组利用下图装置制作简易的燃料电池，电极Ⅰ、Ⅱ均为石墨电极，下列说法不正确的是 A. 断开、闭合，一段时间后，电极Ⅱ附近溶液变红 B. 电解一段时间后，断开、闭合，此时电极Ⅰ发生还原反应 C. 将溶液换成溶液也能制作成燃料电池 D. 如将电极Ⅰ、Ⅱ换成铁电极，两电极发生反应不变 【答案】D 【分析】根据题干装置图和需制作简易的燃料电池的要求可知，首先需断开K1，闭合开关K2，此时电极I为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，电极Ⅱ为阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，然后断开K2，闭合K1，此时装置变为氢氧燃料电池，电极I为正极，电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，电极Ⅱ为负极，电极反应为：H2-2e-=2H+，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，断开K1、闭合K2，此时电极I为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，电极Ⅱ为阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故一段时间后，电极Ⅱ附近溶液变红，A正确； B．断开K2，闭合K1，此时装置变为氢氧燃料电池，电极I为正极，电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，发生还原反应，B正确； C．将溶液换成溶液，则阳极上产生Cl2、阴极上产生H2，故也能制作成H2和Cl2的燃料电池，C正确； D．若将电极Ⅰ换成铁棒，则在电解过程中，铁作阳极失电子转化为亚铁离子，两电极发生反应发生改变，D错误； 故选D。 15. (2024·湛江一模)如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹起、流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法正确的是 A. 电子由氧气通入的Pt电极流出 B. 质子()通过质子交换膜从负极流向正极 C. 每消耗22.4 L，会产生1 mol醋酸 D. 左侧Pt电极表面发生的反应： 【答案】B 【分析】乙醇酸性燃料电池中，乙醇发生失电子的氧化反应生成醋酸，则乙醇所在铂电极为负极，负极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，O2所在的铂电极为正极、发生得电子的还原反应，电极正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，放电时，电子由负极经过导线流向正极，据此分析解答。 【详解】A．由图可知，氧气通入的Pt电极做电池正极，电子流入正极，A项错误； B．电池工作时，质子()通过质子交换膜从负极流向正极，B项正确； C．不是标准状况下，O2的物质的量无法判断，C项错误； D．左侧Pt电极表面发生的反应为，D项错误； 故选B。 16. (2024·惠州一模)将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示)，该电池可将可乐中的葡萄糖转化成葡萄糖内酯，下列说法正确的是 A. 葡萄糖发生还原反应 B. MnO2在正极失电子 C. H+由a极移向b极 D. 当电路中转移0.1NA个电子时，生成0.1mol葡萄糖内酯 【答案】C 【分析】由装置图可知，酸性条件下C6H12O6→C6H10O6，失去H原子、发生氧化反应，即a电极为负极，电极反应式为C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+，b电极为正极，电极反应式为MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O，放电时，电子由负极a经过导线流向电极b，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，葡萄糖失去H原子，发生氧化反应，A错误； B．由分析可知，MnO2在正极得电子，电极反应为：MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O，B错误； C．由分析可知，a为负极，b为正极，原电池中阳离子移向正极，故H+由a极移向b极，C正确； D．由分析可知，该原电池中，a电极为负极，电极反应式为C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+，所以当电路中转移0.1NA个电子时，生成0.05mol葡萄糖内酯，D错误； 故答案为：C。 17. (2024·惠州三模)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是 A. b电极为电池正极 B. 电池工作时，海水中的Na+向a电极移动 C. 电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性 D. 每消耗27gAl，就有22.4L的溶解氧(已换算标准状况)参与反应 【答案】A 【分析】利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，a极是铝，作负极，b极是石墨，作正极。 【详解】A．由分析可知，b极是电池的正极，A正确； B．该装置是原电池，电池工作时钠离子向正极移动，应该向b极移动，B错误； C．电池工作时，a极是负极，电极反应式为：，铝离子水解会显酸性，所以紧邻a电极区域的海水呈酸性，C错误； D．每消耗27gAl，消耗铝的物质的量为1mol，转移电子3mol，正极电极反应式为，此时正极消耗氧气的物质的量小于1mol，所以标准状况下参与反应的氧气体积小于22.4L，D错误； 故选A。 18. (2024·韶关一模)我国科研人员将单独脱除SO2的反应与H2O2的制备反应相结合，实现协同转化。协同转化装置如图所示。在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为OH-和H+，并向两极迁移。下列分析正确的 A. 双极膜的a侧应为阳离子交换膜，b侧为阴离子交换膜 B. 每脱除标准状况下11.2L的SO2，双极膜处有2mol的H2O解离 C. 反应过程中不需补加稀 H2SO4 D. 协同转化的总反应为：SO2+O2+2H2O=H2O2+H2SO4 【答案】C 【分析】该装置为原电池，根据图中电极化合价变化方向可知，左侧电极为负极，负极区SO2转变为亚硫酸根后失电子生成 ，右侧电极为正极，正极上O2发生得电子的反应生成H2O2，负极区总反应为，正极反应式为，所以协同转化总反应为SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4，原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极； 【详解】A．原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，双极膜的a侧应为阴离子交换膜，b侧为阳离子交换膜，A错误； B．每脱除标准状况下11.2L的SO2，为0.5mol SO2，转移1mol电子，双极膜处有1mol的H2O解离，B错误； C．根据总反应可知，右侧消耗H+的量等于迁移过来H+的量，硫酸的总量不变，所以反应过程中不需补加稀H2SO4，C正确； D．负极区为，正极反应式为，所以协同转化总反应为SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4，D错误； 故选C。 19．(2024·大亚湾区一模)一种镁/海水燃料电池处理海水富营养化的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．作原电池的正极 B．放电时，向气体扩散电极移动 C．反应初始阶段产生的是，后期会产生沉淀 D．气体扩散电极发生的电极反应： 【答案】D 【分析】该原电池工作时，Mg发生失电子的反应生成Mg2+、作负极，正极上氧气发生得电子的还原反应生成OH-，OH-与结合生成NH3⋅H2O，即Mg电极为负极，气体扩散电极为正极，放电时电解质溶液中向正极移动，向负极移动，则反应初始阶段Mg2+与(NH4)3PO4反应生成MgNH4PO4沉淀，后期向正极移动、溶液碱性增强，生成Mg(OH)2沉淀，正极反应为O2+4+2H2O+4e-=4NH3⋅H2O，据此分析解答。 【详解】A．镁/海水燃料电池工作时，Mg发生失电子的反应生成Mg2+，故作负极，A错误； B．原电池工作时，Mg电极为负极，气体扩散电极为正极，向正极移动，向负极（Mg电极）移动，B错误； C．反应初始阶段Mg2+与(NH4)3PO4反应生成MgNH4PO4沉淀，后期向正极移动、溶液碱性增强，生成Mg(OH)2沉淀，C错误； D．原电池工作时，Mg电极为负极，气体扩散电极为正极，正极上O2得电子生成OH-，与迁移过来的结合生成NH3⋅H2O，则正极反应式为O2+4+2H2O+4e-=4NH3⋅H2O，D正确； 故答案为：D。 20．(2024·大湾区二模)锌-空气电池因工作电压高、制造成本低等特点备受关注。该电池以特定晶型的为催化剂，KOH溶液为电解质，放电时，下列叙述正确的是 A．移向锌电极 B．在正极发生氧化反应 C．负极发生反应： D．用盐酸作电解质能减少锌电极的损耗 【答案】A 【分析】由题意可知，放电时，锌为空气电池的负极，碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，通入空气的电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子。 【详解】A．由分析可知，放电时，锌为空气电池的负极，通入空气的电极为正极，则氢氧根离子移向锌电极，故A正确； B．由分析可知，通入空气的电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，故B错误； C．由分析可知，放电时，锌为空气电池的负极，碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为，故C错误； D．锌能与盐酸反应，所以用盐酸作电解质会增加锌电极的损耗，故D错误； 故选A。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$