专题04 化学电源装置分析（重难点训练） 化学鲁科版2019选择性必修1

学科网（北京）股份有限公司 专题04 化学电源装置分析 建议时间：25分钟 突破一 原电池电极的判断和电极反应式的书写 1、原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是(　　) A．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋ B．由金属Al、Cu和稀硫酸组成的原电池，负极反应式为Al－3e－===Al3＋ C．由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O D．由金属Al、Cu和浓硝酸组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋ 2、以N2和H2为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．b电极为负极，发生氧化反应 B．a电极发生的反应为N2＋8H＋＋6e－===2NH C．A溶液中所含溶质为NH4Cl D．当反应消耗1 mol N2时，则消耗的H2为67.2 L 3、锌铜原电池装置如图，下列说法不正确的是 （含KCl饱和溶液的琼胶） A．锌电极上发生氧化反应 B．盐桥中的移向溶液 C．电子从锌片经电流计流向铜片 D．铜电极上发生反应： 突破二 一次电池 4、日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸收H2)，电极反应可简化为Zn－2e－===Zn2＋，2NH＋2e－===2NH3＋H2{NH3与Zn2＋络合生成[Zn(NH3)4]2＋}。根据以上叙述判断下列结论不正确的是(　　) A．Zn为正极，碳为负极 B．Zn为负极，碳为正极 C．工作时电流由碳极经外电路流向Zn极 D．长时间连续使用时，内装糊状物可能流出，从而腐蚀用电器 5、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋2H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋2MnO(OH)(s)。下列说法中错误的是(　　) A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为2MnO2(s)＋2H2O(l)＋2e－===2MnO(OH)(s)＋2OH－(aq) C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量减少6.5 g 6、电子表和电子计算器的电源通常用微型银—锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O＋H2O＋Zn===Zn(OH)2＋2Ag。下列说法正确的是(　　) A．Ag2O是正极，Zn是负极 B．Zn是正极，Ag2O是负极 C．工作时，电池负极区溶液pH增大 D．工作时，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 突破三 二次电池 7、下图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图，电解质是H2SO4溶液。已知放电时电池反应为：Pb + PbO2 + 4H++ 2SO=2PbSO4 + 2H2O，下列有关说法正确的是： A．K与N相接时，能量由电能转化为化学能 B．放电时，当线路通过电子0.2mol时，溶液中SO减少0.1mol C．K与M连接时，所用电源的a极为负极 D．K与M相接时，PbO2发生反应为：PbO2 + 4H++ SO+ 2e-=PbSO4+ 2H2O 8、某种钠离子的二次电池，其放电工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．放电时，石墨上的电势比MnPO4上的高 B．充电时，石墨接直流电源的正极 C．充电时，Na+由右侧经过离子交换膜迁移到左侧 D．放电时，正极反应为NaMnPO4+e-=MnPO4+Na+ 突破四 燃料电池 9、质子膜H2S燃料电池实现了H2S废气资源回收利用，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．电极a为负极 B．电池工作时H＋通过质子固体电解质膜向电极b移动 C．电极b上发生的电极反应： D．每消耗22.4L(标准状况)H2S气体，电路中转移4mole- 10、二氧化硫空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含的快速启动，装置示意图如下。以下说法正确的是 A．正极发生氧化反应 B．电子由沿导线流向 C．负极电极反应式为 D．反应，有质子通过交换膜 11、甲醇固体氧化物燃料电池工作原理示意图如下。下列有关说法正确的是 A．极氧气得电子转化为 B．从燃料电池的负极向正极迁移 C．该燃料电池能将电能转化为化学能 D．B极反应为 突破五 新型电池 12、Li-FeS2热激活电池常用作智能化弹药的弹载电源。接收到启动信号后，点火头点燃引燃条，加热片放热使LiCl-KCl熔化激活电池，电池总反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S。下列说法正确的是 A．该电池将热能转化为电能 B．工作时正极反应式为：FeS2+4e-=Fe+2S2- C．当电池中转移2mol电子时，负极质量减少32g D．工作时电子由Li电极经熔融LiCl-KCl流向FeS2电极 13、我国海域辽阔，海岸线漫长，岛屿众多，海水电池的研究十分重要。某铝-海水电池的工作原理示意图如下。该电池M极采用镍网惰性电极，同时可在电池右侧完成铝的回收。下列说法正确的是 A．电势：N电极>M电极 B．M极的电极反应式为 C．离子交换膜可选用阳离子交换膜 D．当N极质量减少5.4 g时，理论上M极消耗3.36 L空气(标准状况下) 14、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，可获得电能，同时实现海水淡化。现以溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是 A．a极电极反应为 B．工作过程b极附近pH减小 C．隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜 D．当电路中转移电子时，模拟海水理论上除盐 突破六 原电池原理综合应用 15、利用反应构成电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能。下列说法正确的是 A．电流从电极A经过负载后流向右侧电极B B．电极A极反应式为： C．电池工作过程中向电极B移动 D．当有标况下被处理时，转移电子数为 16、电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的，相关装置如图所示。下列说法错误的是 A．放电时电极A为负极，该电池可选用含水电解液 B．放电时，电极B上发生的反应是： C．充电时的移动方向是从电极B移向电极A D．放电时，电路中每通过电子，正极区质量增加 建议时间：20分钟 1．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是 A．甲：溶液中向Cu电极方向移动，电子由锌经电解质溶液流向铜电极 B．乙：正极的电极反应式为 C．丙：锌筒作负极，发生还原反应，锌筒会变薄 D．丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性增强，导电能力上升 2．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为： ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 ⑤流经盐桥进入负极溶液中 ⑥内电路中电流由正极流向负极 A．①②⑤ B．②③ C．②④ D．③④⑥ 3．用如图装置进行实验，电流计指针偏转。下列说法错误的是 A．该装置的总反应为 B．从a极经阳离子交换膜移向b极 C．该装置将化学能转化为电能 D．工作一段时间，a极附近溶液碱性会减小 4．近年来电池研发领域涌现出纸电池，电极和电解液均嵌在纸中，如图是以NaCl溶液为电解液的纸电池工作原理。下列说法正确的是 A．Zn片电势比Cu片高 B．O2在正极上得电子 C．Na+向负极移动 D．电子由Cu片流向Zn片 5．高效率新型光催化钠离子电池是一种二次电池，放电时工作原理如图所示。电池中填充固体电解质，用太阳光照射光催化电极可以对该电池进行充电。下列说法错误的是 A．放电时，光催化电极为正极 B．放电时，通过离子交换膜移向石墨电极 C．放电时，电池中总反应式为 D．光照时，石墨电极发生的电极方程式为 6．锌铜原电池装置如图所示，下列有关说法不正确的是 A．电极为该原电池的正极 B．电极是还原剂，又是电子导体 C．氯化钾盐桥中将移向溶液 D．一段时间后有红色固体沉积在电极表面 7．下图四种电池装置是依据原电池原理设计的，下列有关叙述错误的是 A．图①中锌发生氧化反应 B．图②中a电极的反应式为： C．图③中外电路中电流由B电极流向A电极 D．用图④电池做电源为铅酸蓄电池充电，当消耗0.7g锂时，铅酸蓄电池消耗3.6g水 8．我国科研团队研究出一种MB(亚甲基蓝)/MnO2固态无扩散氢离子电池，该电池模型如图所示，充电时，Mn2+沉积在石墨毡上生成MnO2，下列说法错误的是 A．放电时，石墨毡作正极 B．放电时，H+从右侧区移到左侧区 C．充电时，阴极发生反应MB+2H++2e-=H2MB D．充电时，若转移0.2NA个电子石墨毡质量增加8.7g 9．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，如图所示为两种常见的化学电源示意图，下列有关说法不正确的是 A．锌锰干电池属于一次电池，铅酸蓄电池属于二次电池 B．锌锰干电池中的带铜帽的石墨棒为负极，锌筒为正极 C．铅酸蓄电池供电时Pb电极上的反应为 D．铅酸蓄电池供电时电子由Pb电极经外电路流向电极 10．浓差电池是利用两极半电池中的特定物质的浓度差产生电势的一种电化学装置。天津大学科研团队用(phen为邻菲罗啉，结构如图1，为配体)为活性物质制作的浓差电池装置如图2所示(电极a、b均为惰性电极)，下列说法不正确的是 A．电极b为正极 B．放电时，将化学能转化为电能 C．离子交换膜为阴离子交换膜 D．负极反应为 11．微生物脱盐池是一种高效、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。现以氯化钠溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图的装置处理有机废水(以含的溶液为例)，下列说法正确的是 A．该电池可在高温环境下工作 B．Y为阴离子选择性交换膜 C．负极反应式为： D．每消耗2.24L的空气，有0.4mol电子转移 12．锌——空气电池可用作电动车的动力电源。该电池的电解质溶液为溶液，总反应为。下列说法中，错误的是 A．充电时，电解质溶液中向阴极移动 B．充电时，电解质溶液的逐渐增大 C．放电时，负极反应为 D．放电时，电路中通过电子，消耗氧气(标准状况) 13．一种新型镁硫二次电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．b电极添加石墨烯可以提高电极的导电能力 B．充电时间越长b极中MgS的含量越高 C．隔膜是阳离子交换膜，充电时Mg2+移向a极 D．放电时，正极反应包括：3Mg2++MgS8+6e−=4MgS2 14．某课题小组将和生物质放在一个由滤纸制成的通道内形成了电池，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是 A．a极为负极，发生还原反应 B．b极的电极反应式为 C．反应进行时，会从b极向a极移动，使负极区减小 D．若该电池消耗葡萄糖，则b极质量增加8.7g 15．锂电池是一类由锂或锂合金为负极材料的电池。最早出现的锂电池的总反应是，其结构如下图所示。下列说法正确的是 A．电子流向为负极电解液正极 B．该锂电池电解液可使用水电解质溶液 C．每转移电子，负极增重 D．电池正极反应 16．酒驾行为危害社会安全，交警部门常用酸性燃料电池酒精检测仪对此进行检测。该检测仪的工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．负极的电极反应式为 B．该电池工作一段时间后，正极区溶液的pH增大 C．若外电路中转移4mol电子，理论上右侧电极附近溶液增重32g（假设不挥发） D．液晶显示器上数字与电流强弱有关，显示器的数字越大，说明酒精含量越高 17．研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如下图所示。下列说法不正确的是 A．电池工作时正极区溶液的pH升高 B．加入HNO3降低了正极反应的活化能 C．负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+ D．通过质子交换膜H+从正极转移到负极 18．甲醇燃料电池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．电子从沿外电路流向 B．在电极上发生还原反应 C．负极的电极反应： D．每反应同时有通过质子交换膜流向 19．电能是现代社会应用最广泛的能源之一。      (1)关于图1所示装置的说法中，正确的是 。 a.负极反应是                    b.电子由Zn片通过导线流向Cu片 c.一段时间后，溶液的pH减小                  d.溶液中的向Cu片移动 (2)图Ⅰ所示原电池中，当Cu表面析出4.48L氢气(标准状况)时，导线中通过的电子的物质的量为 mol。 (3)图Ⅱ所示装置为电化学气敏传感器，通过电压表示数可测量环境中的含量。电极b是 (填“正”或“负”)极；溶液中向电极 (填“a”或“b”)移动。 (4)图Ⅱ所示原电池中b极的电极反应式为 。 20．回答下列问题： (1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知氧气从 口通入(填“a”或“b”)，X极为电池的 (填“正”或“负”)极，Y极的电极方程式为 。 (2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为 A极：2H2＋2O2--4e-=2H2O B极：O2＋4e-=2O2- 则A极是电池的 极；电子从该极 (填“流入”或“流出”)。 (3)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为： Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O         Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH- 总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag ①Zn是 极，Ag2O发生 反应。 ②电子由 极流向 极(填“Zn”或“Ag2O”)，当电路通过1 mol电子时，负极消耗物质的质量是 g。 ③在使用过程中，电解质溶液中KOH的物质的量 (填“增大”“减小”或“不变”)。 建议时间：30分钟 1．（2025·湖北·高考真题）某电化学制冷系统的装置如图所示。和在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是 A．阴极反应为 B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断比稳定 C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换 D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后和离子结构的改变 2．（2025·江苏·高考真题）以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为。下列说法正确的是 A．电极a上发生氧化反应生成 B．通过质子交换膜从右室移向左室 C．光解前后，溶液的不变 D．外电路每通过电子，电极b上产生 3．（2025·浙江·高考真题）一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随温度升高Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是 A．熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率 B．充放电时，优先于通过固态电解质膜 C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区转化为 D．充电时，锂电极接电源负极 4．（2025·甘肃·高考真题）我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水()电解系统(如下图)。以新型为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是 A．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率 B．在外电路中，电子从电极1流向电极4 C．电极3的反应为： D．理论上，每通过2mol电子，可产生 5．（2025·四川·高考真题）最近，我国科学工作者制备了一种电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的为，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的逐步还原为。 下列说法错误的是 A．放电时，负极区游离的数目保持不变 B．放电时、还原为，理论上需要氢原子 C．充电时，从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区 D．充电时，电池总反应为 6．（2025·重庆·高考真题）下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。 下列叙述正确的是 A．放电时，M极为正极 B．放电时，N极上反应为 C．充电时，消耗4 mol Ag的同时将消耗 D．充电时，M极上反应为 7．（2025·安徽·高考真题）研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示)，使用前需先充电，其固体电解质仅允许通过。下列说法正确的是 A．放电时电解质溶液质量减小 B．放电时电池总反应为 C．充电时移向惰性电极 D．充电时每转移电子，降低 8．（2025·浙江·高考真题）一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随温度升高Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是 A．熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率 B．充放电时，优先于通过固态电解质膜 C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区转化为 D．充电时，锂电极接电源负极 9．（2024·湖南·高考真题）近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是 A．理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 B．氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C．锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从正极脱嵌 D．太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 10．（2023·新课标卷·高考真题）一种以和为电极、水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，可插入层间形成。下列说法错误的是    A．放电时为正极 B．放电时由负极向正极迁移 C．充电总反应： D．充电阳极反应： 11．（2022·全国乙卷·高考真题）电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是 A．充电时，电池的总反应 B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移 D．放电时，正极发生反应 12．（2022·全国甲卷·高考真题）一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列叙述错误的是 A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移 B．Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移 C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O 13．（2024·上海·高考真题）根据如图，写出电极a的电极反应式 。 关于上述电化学反应过程，描述正确的是_______。 A．该装置实现电能转化为化学能 B．电极b是负极 C．电子从电极a经过负载到电极b再经过水体回到电极a D．每参与反应时，转移电子 14．（2021·重庆·高考真题）含结晶水的无机物可应用在吸波材料、电极材料和相变储能材料等领域。胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要的结晶水合物。 (1)硫酸铜参比电极具有电位稳定的优点，可用于土壤环境中钢质管道的电位监测。测量的电化学原理如图所示。回答下列问题： ①负极的电极反应式为 。 ②测量后参比电极中CuSO4溶液的浓度 (填"变大”，“变小”或“不变")。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 学科网（北京）股份有限公司 专题04 化学电源装置分析 建议时间：30分钟 突破一 原电池电极的判断和电极反应式的书写 1、原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是(　　) A．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋ B．由金属Al、Cu和稀硫酸组成的原电池，负极反应式为Al－3e－===Al3＋ C．由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O D．由金属Al、Cu和浓硝酸组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋ 【答案】A 【解析】铁比铜活泼，铁作负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，故A错误；铝比铜活泼，铝作负极，负极反应式为Al－3e－===Al3＋，故B正确；虽然镁比铝活泼，但镁不与氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，负极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O，故C正确；Al与浓硝酸发生钝化反应，则铜作负极，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，故D正确。 2、以N2和H2为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．b电极为负极，发生氧化反应 B．a电极发生的反应为N2＋8H＋＋6e－===2NH C．A溶液中所含溶质为NH4Cl D．当反应消耗1 mol N2时，则消耗的H2为67.2 L 【答案】D 【解析】N2＋3H22NH3，反应中氢元素的化合价升高，H2失去电子，因此b电极为负极，发生氧化反应，故A正确；a电极作正极，电解质溶液含盐酸，因此电极反应式为N2＋8H＋＋6e－===2NH，故B正确；根据B选项的分析，A溶液中所含溶质为NH4Cl，故C正确；没有说明外界条件，故D错误。 3、锌铜原电池装置如图，下列说法不正确的是 （含KCl饱和溶液的琼胶） A．锌电极上发生氧化反应 B．盐桥中的移向溶液 C．电子从锌片经电流计流向铜片 D．铜电极上发生反应： 【答案】B 【分析】由图可知，该装置为原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极，电极反应式为Zn−2e−=Zn2+，Cu作正极，电极反应式为Cu2++2e−=Cu，据此作答。 【解析】Zn作负极，失电子，发生氧化反应，故A正确；原电池工作时，阳离子向正极移动，因而K+移向硫酸铜溶液，故B错误；原电池工作时，电子从负极(Zn)经电流计流向正极(Cu)，故C正确；Cu作正极，电极反应式为Cu2++2e−=Cu，故D正确；故选B。 突破二 一次电池 4、日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸收H2)，电极反应可简化为Zn－2e－===Zn2＋，2NH＋2e－===2NH3＋H2{NH3与Zn2＋络合生成[Zn(NH3)4]2＋}。根据以上叙述判断下列结论不正确的是(　　) A．Zn为正极，碳为负极 B．Zn为负极，碳为正极 C．工作时电流由碳极经外电路流向Zn极 D．长时间连续使用时，内装糊状物可能流出，从而腐蚀用电器 【答案】A 【解析】由电极反应可知，Zn发生氧化反应，为电池的负极，碳棒为电池的正极。电子由锌极流出通过外电路流向碳棒，电流方向和电子移动方向相反。长时间连续使用时，MnO2吸收较多H2而体积膨胀，糊状物可能流出，因电解质呈酸性，故会腐蚀用电器。 5、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋2H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋2MnO(OH)(s)。下列说法中错误的是(　　) A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为2MnO2(s)＋2H2O(l)＋2e－===2MnO(OH)(s)＋2OH－(aq) C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量减少6.5 g 【答案】C 【解析】由电池总反应式可知，锌为负极，电子从负极流出经外电路流向正极。外电路中每通过0.2 mol电子，参加反应的锌理论上为0.1 mol，即质量减少6.5 g。 6、电子表和电子计算器的电源通常用微型银—锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O＋H2O＋Zn===Zn(OH)2＋2Ag。下列说法正确的是(　　) A．Ag2O是正极，Zn是负极 B．Zn是正极，Ag2O是负极 C．工作时，电池负极区溶液pH增大 D．工作时，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 【答案】A 【解析】根据总反应式可知，金属锌失去电子发生氧化反应，作该电池的负极，氧化银得到电子发生还原反应，作该电池的正极，A项正确，B项错误；负极区锌离子与氢氧根离子结合，溶液中氢氧根离子浓度减小，则其pH减小，C项错误；该电池工作时，电子由锌极经外电路流向氧化银极，D项错误。 突破三 二次电池 7、下图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图，电解质是H2SO4溶液。已知放电时电池反应为：Pb + PbO2 + 4H++ 2SO=2PbSO4 + 2H2O，下列有关说法正确的是： A．K与N相接时，能量由电能转化为化学能 B．放电时，当线路通过电子0.2mol时，溶液中SO减少0.1mol C．K与M连接时，所用电源的a极为负极 D．K与M相接时，PbO2发生反应为：PbO2 + 4H++ SO+ 2e-=PbSO4+ 2H2O 【答案】C 【解析】A．K与N相接时是原电池，能量变化为化学能转化为电能，A错误； B．根据放电时电池反应可知，当线路通过电子0.2mol时，溶液中减少0.2mol，B错误； C．K与M连接时是电解池，Pb电极为阴极，与之相连的为电源的负极，C正确； D．K与M连接时是电解池，PbO2电极为阳极，发生氧化反应，D错误； 答案选C。 8、某种钠离子的二次电池，其放电工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．放电时，石墨上的电势比MnPO4上的高 B．充电时，石墨接直流电源的正极 C．充电时，Na+由右侧经过离子交换膜迁移到左侧 D．放电时，正极反应为NaMnPO4+e-=MnPO4+Na+ 【答案】C 【分析】 该装置为钠离子的二次电池，根据放电工作原理的装置以及原电池工作原理，左端电极为负极，电极反应式为Na－e－=Na＋，右端电极为正极，电极反应式为MnPO4＋Na＋＋e－=NaMnPO4，据此分析； 【解析】根据上述分析，石墨为负极，MnPO4为正极，正极电势高于负极电势，即MnPO4电势高于石墨，故A错误；二次电池充电时，电池正极接电源的正极，电池负极接电源的负极，石墨为负极，充电时，应接电源的负极，故B错误；充电时，石墨电极反应式为Na＋＋e－=Na，MnPO4电极反应式为NaMnPO4－e－=Na＋＋MnPO4，Na＋从右侧经过离子交换膜迁移到左侧，故C正确；根据上述分析，放电时正极反应式为MnPO4＋Na＋＋e－=NaMnPO4，故D错误；故选C。 突破四 燃料电池 9、质子膜H2S燃料电池实现了H2S废气资源回收利用，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．电极a为负极 B．电池工作时H＋通过质子固体电解质膜向电极b移动 C．电极b上发生的电极反应： D．每消耗22.4L(标准状况)H2S气体，电路中转移4mole- 【答案】D 【分析】根据装置图可判断总反应为2H2S(g)+O2(g)＝S2(s)+2H2O，负极H2S失电子发生氧化反应，正极O2得电子发生还原反应，以此解答该题。 【解析】A．a极上硫化氢失电子生成S2和氢离子，发生氧化反应，则a为负极，故A正确； B．由分析可知，电极b是正极，a为负极，原电池中阳离子向正极移动，则H＋通过质子固体电解质膜向电极b移动，故B正确； C．由分析可知，电极b是正极，发生还原反应：，故C正确； D．2molH2S参与反应，失去4mol电子，每消耗22.4L(标准状况)H2S气体，即1mol H2S气体，电路中转移2mol电子，故D错误；故选D。 10、二氧化硫空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含的快速启动，装置示意图如下。以下说法正确的是 A．正极发生氧化反应 B．电子由沿导线流向 C．负极电极反应式为 D．反应，有质子通过交换膜 【答案】C 【分析】在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，X电极通入二氧化硫和水，硫元素化合价升高，失电子，作负极；Y电极通入氧气，氧元素化合价降低，得电子，作正极，据此解答。 【解析】A．正极得电子发生还原反应，A错误； B．电子从负极经导线流向正极，则电子由X流向Y，B错误； C．负极X上SO2失去电子被氧化生成，故负极电极反应式为：，C正确； D．正极电极反应：，则反应1molO2，转移4mol电子，有4mol质子通过交换膜，D错误；故选C。 11、甲醇固体氧化物燃料电池工作原理示意图如下。下列有关说法正确的是 A．极氧气得电子转化为 B．从燃料电池的负极向正极迁移 C．该燃料电池能将电能转化为化学能 D．B极反应为 【答案】A 【分析】由图可知O2-向B极移动，则B极为负极，电极反应为，A电极为正极，电极反应为； 【解析】A．由分析可知，A电极氧气得电子转化为，故A正确； B．原电池中阴离子移向负极，故从燃料电池的正极向负极迁移，故B错误； C．该燃料电池是原电池装置，能将化学能转化为电能，故C错误； D．由分析可知，B极为负极，电极反应为，故D错误； 故选A。 突破五 新型电池 12、Li-FeS2热激活电池常用作智能化弹药的弹载电源。接收到启动信号后，点火头点燃引燃条，加热片放热使LiCl-KCl熔化激活电池，电池总反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S。下列说法正确的是 A．该电池将热能转化为电能 B．工作时正极反应式为：FeS2+4e-=Fe+2S2- C．当电池中转移2mol电子时，负极质量减少32g D．工作时电子由Li电极经熔融LiCl-KCl流向FeS2电极 【答案】B 【分析】电池总反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S，其中Li为负极，FeS2为正极。 【解析】A．根据“在接收到启动信号后，点火头点燃引燃条，加热片迅速反应放热使LiCl－KCl熔化，将化学能转化为热能，但是电池工作是将化学能转化为电能，故A错误； B．放电时，负极反应为：Li-e-=Li+，电池总反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S ，正极反应为：FeS2+4e-=Fe+2S2-，故B正确； C．放电时，负极反应为：Li-e-=Li+，转移2mol电子，负极质量减少2×7g=14g，故C错误； D．放电时，电子在导线中流动，不经过熔融电解质，故D错误； 故选：B。 13、我国海域辽阔，海岸线漫长，岛屿众多，海水电池的研究十分重要。某铝-海水电池的工作原理示意图如下。该电池M极采用镍网惰性电极，同时可在电池右侧完成铝的回收。下列说法正确的是 A．电势：N电极>M电极 B．M极的电极反应式为 C．离子交换膜可选用阳离子交换膜 D．当N极质量减少5.4 g时，理论上M极消耗3.36 L空气(标准状况下) 【答案】B 【分析】电极N为负极，电极反应式为Al-3e-=Al3+，电极M为正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-，据此作答。 【解析】A．由题意可知铝电极为负极，电势：M电极>N电极，故A错误； B．M极氧气参与反应，所以电极反应式为，故B正确； C．若用阳离子交换膜，无法在右侧回收铝，故C错误； D．根据N电极反应方程式Al-3e-=Al3+，当N极减少5.4 g Al时，理论上M极消耗标准状况下3.36 L氧气，故D错误；答案选B。 14、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，可获得电能，同时实现海水淡化。现以溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是 A．a极电极反应为 B．工作过程b极附近pH减小 C．隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜 D．当电路中转移电子时，模拟海水理论上除盐 【答案】B 【分析】据图可知a极上CH3COO-转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。 【解析】A．a极为负极，CH3COO-失电子被氧化成转化为CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为，故A正确； B．b极为正极，酸性条件下，H+得电子生成H2，反应式为2H++2e-=H2↑，氢离子浓度减小，溶液pH增大，故B错误； C．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，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，故C正确； D．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molCl-移向负极，同时有1molNa+移向正极，即除去1molNaCl，质量为58.5g，故D正确；故选B。 突破六 原电池原理综合应用 15、利用反应构成电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能。下列说法正确的是 A．电流从电极A经过负载后流向右侧电极B B．电极A极反应式为： C．电池工作过程中向电极B移动 D．当有标况下被处理时，转移电子数为 【答案】D 【分析】由反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O可知，二氧化氮中N元素化合价由+4价变为0价、氨气中N元素化合价由-3价变为0价，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则通入NH3的A电极为负极，负极发生氧化反应，通入NO2的B电极为正极，正极发生还原反应，结合电解质溶液呈碱性书写电极反应式。 【解析】A．该原电池中，通入NO2的电极是正极、通入氨气的电极是负极，放电时，电流从正极沿导线流向负极，即电流从电极B经过负载后流向电极A，故A错误； B．电解质溶液呈碱性，则负极电极方程式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故B错误； C．原电池中，阴离子向负极移动，即OH-向电极A移动，故C错误； D．标准状况下4.48LNO2即NO2被处理时，转移电子为0.2mol×(4-0)=0.8mol，转移电子数为，故D正确；故选D。 16、电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的，相关装置如图所示。下列说法错误的是 A．放电时电极A为负极，该电池可选用含水电解液 B．放电时，电极B上发生的反应是： C．充电时的移动方向是从电极B移向电极A D．放电时，电路中每通过电子，正极区质量增加 【答案】A 【分析】放电时，A为负极，电极反应为，B为正极，电极反应为，充电时，A为阴极，电极反应式为，B为阳极，电极反应为，据此分析。 【解析】A．放电时电极A为负极，电极材料为Li，会与水反应，因此该电池只可选用无水电解液，A错误； B．放电时，B为正极，电极反应为，B正确； C．充电时，阳离子移向阴极，则Li+的移动方向是从电极B移向电极A，C正确； D．当有4mol电子转移时，增加的质量为(3×44+4×7)g=160g，则电路中每通过1mol电子时，正极区质量增加40g，D正确； 故选A。 建议时间：20分钟 1．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是 A．甲：溶液中向Cu电极方向移动，电子由锌经电解质溶液流向铜电极 B．乙：正极的电极反应式为 C．丙：锌筒作负极，发生还原反应，锌筒会变薄 D．丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性增强，导电能力上升 【答案】B 【解析】A．Zn较Cu活泼，做负极，Zn失电子变Zn2+，电子经导线转移到铜电极，电子不经过电解质溶液，铜电极负电荷变多，吸引了溶液中的阳离子，因而Zn2+和H+迁移至铜电极，故A错误； B．Ag2O作正极，得到来自Zn失去的电子，被还原成Ag，结合KOH作电解液，故电极反应式为Ag2O+2e−+H2O=2Ag+2OH−，故B正确； C．Zn为较活泼电极，做负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，锌溶解，因而锌筒会变薄，故C错误； D．铅蓄电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，可知放电一段时间后，H2SO4不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，故D错误； 故选B。 2．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为： ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 ⑤流经盐桥进入负极溶液中 ⑥内电路中电流由正极流向负极 A．①②⑤ B．②③ C．②④ D．③④⑥ 【答案】C 【分析】原电池中，较活泼的金属铜作负极，负极上金属铜失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属银作正极，正极上银离子得电子发生还原反应，外电路上，电子从负极沿导线流向正极。 【解析】①在外电路中，电流由银电极流向铜电极，故错误； ②正极上得电子发生还原反应，所以反应为：，故正确； ③实验过程中取出盐桥，不能构成闭合回路，所以原电池不能继续工作，故错误； ④该原电池的电极反应式为：负极：Cu-2e-=Cu2+，正极：，故总反应为Cu+2Ag+= Cu2++2Ag，铜片与硝酸银反应的离子方程式为Cu+2Ag+= Cu2++2Ag，与原电池的总反应相同，故正确； ⑤该电池工作过程中，盐桥中K+流向溶液中，故错误； ⑥铜为负极，银为正极，因此内电路中电流由负极流向正极，故错误； 综上所述，正确的是②④，故选C。 3．用如图装置进行实验，电流计指针偏转。下列说法错误的是 A．该装置的总反应为 B．从a极经阳离子交换膜移向b极 C．该装置将化学能转化为电能 D．工作一段时间，a极附近溶液碱性会减小 【答案】A 【分析】该装置为原电池装置，氢气为负极，氯气为正极，据此分析； 【解析】A．电解质溶液为碱性溶液，最终生成氯化钾，而不是氯化氢，该装置的总反应为，A错误； B．a为原电池的负极，b为原电池的正极，故从a极经阳离子交换膜移向b极，B正确； C．该装置为原电池装置，故该装置将化学能转化为电能，C正确； D．工作一段时间，a极H2-2e-+2OH-=2H2O，所以附近溶液碱性会减小，D正确； 故选A。 4．近年来电池研发领域涌现出纸电池，电极和电解液均嵌在纸中，如图是以NaCl溶液为电解液的纸电池工作原理。下列说法正确的是 A．Zn片电势比Cu片高 B．O2在正极上得电子 C．Na+向负极移动 D．电子由Cu片流向Zn片 【答案】B 【分析】以NaCl溶液为电解液，Zn比Cu活泼，锌做负极，失电子生成Zn2+，Cu做正极，空气中氧气在正极上得电子生成氢氧根离子； 【解析】A．锌做负极，Cu做正极，正极的电势比负极的高，则Cu片电势比Zn片高，A错误； B ．Cu做正极，空气中O2在正极上得电子生成氢氧根离子，B正确； C．原电池中电解液中阳离子向正极移动，则Na+向正极移动，C错误； D．电子由负极经外电路流向正极，则电子由Zn片流向Cu片，D错误； 故选B。 5．高效率新型光催化钠离子电池是一种二次电池，放电时工作原理如图所示。电池中填充固体电解质，用太阳光照射光催化电极可以对该电池进行充电。下列说法错误的是 A．放电时，光催化电极为正极 B．放电时，通过离子交换膜移向石墨电极 C．放电时，电池中总反应式为 D．光照时，石墨电极发生的电极方程式为 【答案】B 【分析】从工作原理图中可看出放电时，失去电子转化为，石墨电极为负极，光催化电极为正极，据此分析解答； 【解析】A． 由上述分析可知，放电时，光催化电极为正极，A项正确； B．放电时，阳离子通过离子交换膜移向正极，B项错误； C．放电时，电池中总反应式为，C项正确； D．光照时是充电过程，石墨电极为阴极，发生的电极方程式为，D项正确； 故选B。 6．锌铜原电池装置如图所示，下列有关说法不正确的是 A．电极为该原电池的正极 B．电极是还原剂，又是电子导体 C．氯化钾盐桥中将移向溶液 D．一段时间后有红色固体沉积在电极表面 【答案】C 【分析】由图可知，锌的活泼性比铜强，则锌电极为铜锌原电池的负极，铜电极为正极。 【解析】A．由分析可知，铜电极为原电池的正极，故A正确； B．由分析可知，能导电的锌电极为铜锌原电池的负极，故B正确； C．由分析可知，能导电的锌电极为铜锌原电池的负极，铜电极为原电池的正极，氯化钾盐桥中氯离子将移向硫酸锌溶液，故C错误； D．由分析可知，铜电极为原电池的正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，故D正确； 故选C。 7．下图四种电池装置是依据原电池原理设计的，下列有关叙述错误的是 A．图①中锌发生氧化反应 B．图②中a电极的反应式为： C．图③中外电路中电流由B电极流向A电极 D．用图④电池做电源为铅酸蓄电池充电，当消耗0.7g锂时，铅酸蓄电池消耗3.6g水 【答案】D 【解析】A．由图①可以看出，通入O2的一极为正极，则Zn为负极，负极发生氧化反应，A正确； B．装置②是NH3燃料电池，NH3发生氧化反应变成N2，且OH-向a极移动参与反应，a电极的反应式为，B正确； C．由图③可以看出阴离子向A极移动，原电池中阴离子移向负极，所以A是负极，B是正极，原电池中电流由正极流向负极，即由B电极流向A电极，C正确； D．装置④电池的负极反应为Li-e-=Li+，铅酸蓄电池充电时的总反应为2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4，0.7g锂的物质的量为0.1mol，根据电子守恒，当消耗0.7g锂时，铅酸蓄电池消耗0.1mol水，质量为1.8g，D错误；故选D。 8．我国科研团队研究出一种MB(亚甲基蓝)/MnO2固态无扩散氢离子电池，该电池模型如图所示，充电时，Mn2+沉积在石墨毡上生成MnO2，下列说法错误的是 A．放电时，石墨毡作正极 B．放电时，H+从右侧区移到左侧区 C．充电时，阴极发生反应MB+2H++2e-=H2MB D．充电时，若转移0.2NA个电子石墨毡质量增加8.7g 【答案】B 【分析】由充电时，锰离子沉积在石墨毡上生成二氧化锰可知，放电时，活性炭是原电池的负极，H2MB在负极失去电子发生氧化反应生成MB和氢离子，石墨毡作正极，酸性条件下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成锰离子和水；充电时，与直流电源负极相连的活性炭作阴极，酸性条件下MB在阴极得到电子发生还原反应生成H2MB，石墨毡作阳极，水分子作用下锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子。 【解析】A．由分析可知，石墨毡作正极，酸性条件下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成锰离子和水，故A正确； B．由分析可知，放电时，活性炭是原电池的负极，石墨毡作正极，则氢离子通过质子交换膜从左侧区移到右侧区，故B错误； C．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的活性炭作阴极，酸性条件下MB在阴极得到电子发生还原反应生成H2MB，电极反应式为MB+2H++2e-=H2MB，故C正确； D．由分析可知，充电时，石墨毡作阳极，水分子作用下锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子，电极反应式为Mn2+—2e-+2H2O=MnO2+4H+，则转移0.2NA个电子时，石墨毡增加质量为××87g/mol=8.7g，故D正确；故选B。 9．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，如图所示为两种常见的化学电源示意图，下列有关说法不正确的是 A．锌锰干电池属于一次电池，铅酸蓄电池属于二次电池 B．锌锰干电池中的带铜帽的石墨棒为负极，锌筒为正极 C．铅酸蓄电池供电时Pb电极上的反应为 D．铅酸蓄电池供电时电子由Pb电极经外电路流向电极 【答案】B 【分析】锌锰电池属于一次电池，锌筒为负极。铅酸电池属于二次电池，电池的总反应PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4 +2H2O，其中Pb为负极，反应式为：Pb-2e-+=PbSO4，PbO2为正极，反应式为PbO2+4H++2e-+=PbSO4+2H2O，据此分析。 【解析】A．锌锰电池是不可充电电池属于一次电池，铅酸电池属于可充电电池是二次电池，A正确； B．锌是活泼金属失电子发生氧化反应，锌筒为负极，带铜帽的石墨棒为正极，B错误； C．铅酸蓄电池供电时Pb电极是负极，发生氧化反应，失去电子，电极反应式为：，C正确； D．原电池中电子由负极经过外电路流向正极，Pb是负极，PbO2为正极，电子由Pb电极经外电路流向电极，D正确； 答案选B。 10．浓差电池是利用两极半电池中的特定物质的浓度差产生电势的一种电化学装置。天津大学科研团队用(phen为邻菲罗啉，结构如图1，为配体)为活性物质制作的浓差电池装置如图2所示(电极a、b均为惰性电极)，下列说法不正确的是 A．电极b为正极 B．放电时，将化学能转化为电能 C．离子交换膜为阴离子交换膜 D．负极反应为 【答案】D 【分析】浓差电池：高浓度一侧为负极，低浓度一侧为正极，则a是负极，b是正极，据此分析； 【解析】A．根据分析，a是负极，b是正极，A正确； B．该装置为原电池，将化学能转化为电能，B正确； C．为保证两极区域阳离子浓度不同，应使用阴离子交换膜，C正确； D．该装置为原电池，负极的电极反应为，D错误； 故选D。 11．微生物脱盐池是一种高效、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。现以氯化钠溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图的装置处理有机废水(以含的溶液为例)，下列说法正确的是 A．该电池可在高温环境下工作 B．Y为阴离子选择性交换膜 C．负极反应式为： D．每消耗2.24L的空气，有0.4mol电子转移 【答案】C 【分析】该装置为原电池，有机废水中的发生失电子的氧化反应生成，负极反应式为，正极反应式为，原电池工作时，阴离子移向负极、阳离子移向正极，即模拟海水溶液中的通过阳离子交换膜移向正极、通过阴离子交换膜移向负极，可实现海水淡化，则隔膜Y为阳离子交换膜，据此分析解答。 【解析】A．该装置为微生物脱盐电池，温度过高会导致微生物死亡，海水淡化效果变差，故A错误； B．负极区生成氢离子，需要氯离子，正极区消耗氢离子，需要钠离子，所以Y是阳离子交换膜，故B错误； C．负极上失电子发生氧化反应生成二氧化碳，同时生成氢离子，电极反应式为，故C正确； D．未讲明标况，且标况下2.24L空气中含有，每消耗1mol氧气转移4mol电子，据此计算消耗0.02mol氧气转移电子物质的量=0.02mol×4=0.08mol，D错误； 答案选C。 12．锌——空气电池可用作电动车的动力电源。该电池的电解质溶液为溶液，总反应为。下列说法中，错误的是 A．充电时，电解质溶液中向阴极移动 B．充电时，电解质溶液的逐渐增大 C．放电时，负极反应为 D．放电时，电路中通过电子，消耗氧气(标准状况) 【答案】D 【解析】A．充电时，为电解池，电解质溶液中向阴极移动，故A正确； B．充电时，发生反应，电解质溶液的逐渐增大，故B正确； C．放电时，负极锌失电子发生氧化反应，负极反应为，故C正确； D．放电时，电路中通过电子，消耗0.5mol氧气 ，标准状况下的体积为11.2L，故D错误； 故选D。 13．一种新型镁硫二次电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．b电极添加石墨烯可以提高电极的导电能力 B．充电时间越长b极中MgS的含量越高 C．隔膜是阳离子交换膜，充电时Mg2+移向a极 D．放电时，正极反应包括：3Mg2++MgS8+6e−=4MgS2 【答案】B 【分析】a电极Mg失电子被氧化生成的Mg2+，a为负极，则b电极为正极，据此分析解答； 【解析】A．石墨可以导电，b电极添加石墨烯可以提高电池正极材料导电性，故A正确； B．充电时阳极发生失去电子的氧化反应，电极反应式为8MgS－14e－＝MgS8+7Mg2＋，则充电时间越长，MgS的含量越低，故B错误； C．根据图可知，溶液中的阳离子Mg2+通过隔膜移向正极，所以使用的隔膜是阳离子交换膜，充电时Mg2+从b极移向a极，故C正确； D．放电时正极上发生还原反应，得电子，根据装置图可判断正极反应包括：Mg2++MgS2+2e−=2MgS、3Mg2++MgS8+6e−=4MgS2，故D正确； 故选B。 14．某课题小组将和生物质放在一个由滤纸制成的通道内形成了电池，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是 A．a极为负极，发生还原反应 B．b极的电极反应式为 C．反应进行时，会从b极向a极移动，使负极区减小 D．若该电池消耗葡萄糖，则b极质量增加8.7g 【答案】B 【分析】该装置为电池，葡萄糖转化成葡萄糖内酯，少了2个H，化合价升高，该电极为负极，则b电极为正极，据此分析； 【解析】A．根据上述分析，a电极为负极，化合价升高，发生氧化反应，故A错误； B．b电极为正极，MnO2得电子，发生还原反应，电解质溶液显酸性，因此电极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，故B正确； C．根据原电池工作原理，阳离子移向正极，即H+从a极向b极移动，故C错误； D．消耗1mol葡萄糖转移0.2mol电子，同时会消耗0.1molMnO2，b极质量减少0.1mol×87g/mol=8.7g，故D错误；答案为B。 15．锂电池是一类由锂或锂合金为负极材料的电池。最早出现的锂电池的总反应是，其结构如下图所示。下列说法正确的是 A．电子流向为负极电解液正极 B．该锂电池电解液可使用水电解质溶液 C．每转移电子，负极增重 D．电池正极反应 【答案】D 【分析】从图中可以看出，a电极为负极，b电极为正极。 【解析】A．电子流动时，不能经过电解质溶液，则电子流向为负极(a)电流表A正极(b)，A不正确； B．Li是活泼金属，能与水发生反应，所以该锂电池电解液不能使用水电解质溶液，B不正确； C．每转移电子，负极有1molLi失电子生成Li+，Li+迁移至LiClO4混合有机溶剂中，则负极减轻，C不正确； D．电池正极材料为MnO2，得电子的产物与Li+结合为LiMnO2，电极反应式为，D正确；故选D。 16．酒驾行为危害社会安全，交警部门常用酸性燃料电池酒精检测仪对此进行检测。该检测仪的工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．负极的电极反应式为 B．该电池工作一段时间后，正极区溶液的pH增大 C．若外电路中转移4mol电子，理论上右侧电极附近溶液增重32g（假设不挥发） D．液晶显示器上数字与电流强弱有关，显示器的数字越大，说明酒精含量越高 【答案】C 【分析】O2有氧化性反应中得电子，故通入O2的右侧为正极，原电池正极发生还原反应，负极发生氧化反应，燃料电池负极通入的为乙醇。 【解析】A．负极的电极反应式为，A正确； B．氧气在正极上发生反应，正极上消耗氢离子且产生的水对溶液稀释，氢离子浓度减小，一段时间后，正极区溶液的pH增大，故B正确； C．若外电路中转移4mol电子，理论上右侧吸收1mol氧气，内电路移入4mol ，电极附近溶液增重32g+4g=36g，故C错误； D．液晶显示器上数字与电流强弱有关，显示器上的数字越大，说明的电流越大，则负极放电的乙醇就越多，说明酒精含量越高，故D正确； 本题选C。 17．研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如下图所示。下列说法不正确的是 A．电池工作时正极区溶液的pH升高 B．加入HNO3降低了正极反应的活化能 C．负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+ D．通过质子交换膜H+从正极转移到负极 【答案】D 【分析】该原电池中加入乙醇一侧为负极区，Pt为负极，加入氧气的一侧为正极区，C为正极。该燃料电池负极区电极反应为：，正极区O2+4H++4e-=2H2O，正极区HNO3为催化剂，NO和H2O为中间产物。 【解析】A．根据正极的电极反应，电池工作时正极区溶液的pH升高，A正确； B．根据分析，正极区HNO3为催化剂，加入降低了正极反应的活化能，B正确； C．根据分析，负极反应为，C正确； D．电池工作时阳离子移向正极，则通过质子交换膜H+从负极转移到正极，D错误； 故选D。 18．甲醇燃料电池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．电子从沿外电路流向 B．在电极上发生还原反应 C．负极的电极反应： D．每反应同时有通过质子交换膜流向 【答案】C 【分析】该装置为燃料电池，通入CH3OH和H2O的一极为负极，负极的电极反应：，通空气或氧气一极为正极，电极式，电解质溶液为稀硫酸，根据原电池工作原理进行分析。 【解析】A．电子从负极沿外电路流向正极，故A正确； B．在电极上得电子，发生还原反应，故B正确； C．负极的电极反应：，故C错误； D．根据电极式，可知每反应同时有通过质子交换膜流向，故D正确；答案选C。 19．电能是现代社会应用最广泛的能源之一。      (1)关于图1所示装置的说法中，正确的是 。 a.负极反应是                    b.电子由Zn片通过导线流向Cu片 c.一段时间后，溶液的pH减小                  d.溶液中的向Cu片移动 (2)图Ⅰ所示原电池中，当Cu表面析出4.48L氢气(标准状况)时，导线中通过的电子的物质的量为 mol。 (3)图Ⅱ所示装置为电化学气敏传感器，通过电压表示数可测量环境中的含量。电极b是 (填“正”或“负”)极；溶液中向电极 (填“a”或“b”)移动。 (4)图Ⅱ所示原电池中b极的电极反应式为 。 【答案】(1)abd (2)0.4 (3) 正 a (4)O2+4e-+2H2O=4OH- 【解析】（1）a．锌比铜活泼，故锌为负极，而铜为正极，负极锌失电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，a正确； b．电子为负极流向正极，即为从锌经过导线到铜，b正确； c．总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，反应消耗硫酸，因此酸性减弱，pH增大，c错误； d．原电池中阳离子向正极移动，则氢离子向铜电极移动，d正确； 故选abd。 （2）铜电极上发生的电极反应式为2H++2e-=H2↑，析出4.48 L氢气物质的量为0.2mol，则转移电子数目为0.4mol。 （3）由图可知NH3转变为氮气，氨气失电子，故a为负极，b为正极，阴离子往负极移动，故OH-向负极即a电极移动。 （4）a极氨气失电子变为氮气，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，b极氧气得电子生成氢氧根离子，故b极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。 20．回答下列问题： (1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知氧气从 口通入(填“a”或“b”)，X极为电池的 (填“正”或“负”)极，Y极的电极方程式为 。 (2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为 A极：2H2＋2O2--4e-=2H2O B极：O2＋4e-=2O2- 则A极是电池的 极；电子从该极 (填“流入”或“流出”)。 (3)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为： Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O         Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH- 总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag ①Zn是 极，Ag2O发生 反应。 ②电子由 极流向 极(填“Zn”或“Ag2O”)，当电路通过1 mol电子时，负极消耗物质的质量是 g。 ③在使用过程中，电解质溶液中KOH的物质的量 (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1)b 负 O2＋4e－+2H2O=4OH- (2)负 流出 (3)负 还原 Zn Ag2O 32.5 不变 【解析】（1）氢氧燃料电池中，电子从负极向正极移动，X是负极；Y是正极，氧气得电子，氧气应通入正极，Y电池的电极方程式为O2＋4e－+2H2O=4OH-，故答案为：b；负；O2＋4e－+2H2O=4OH-； （2）根据电极反应可知，A极发生氧化反应，应该是电池的负极，电子从该极流出，故答案为：负；流出； （3）①根据电极反应可知Zn失电子被氧化而溶解，Ag2O得电子被还原发生还原反应故答案为：负；还原； ②发生原电池反应时，电子由负极经外电路到正极，即电子从Zn极经外电路到Ag2O极，当通过电路1 mol时，负极消耗Zn的质量是32.5 g，故答案为：Zn；Ag2O；32.5； ③根据电极反应式，电池中KOH只起到增强导电的作用，不参与反应，故电池使用过程中KOH的量不变，故答案为：不变。 建议时间：15分钟 1．（2025·湖北·高考真题）某电化学制冷系统的装置如图所示。和在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是 A．阴极反应为 B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断比稳定 C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换 D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后和离子结构的改变 【答案】B 【分析】由图可知，左侧电极发生反应，则左侧为阳极，右侧电极反应为，则右侧电极为阴极，据此解答。 【详解】A．由分析可知，阴极反应为，A正确； B．已知②处的电解液温度比①处的低，则可推断是吸热反应，无法推断和的稳定性，B错误； C．多孔隔膜可以阻止两电极区的溶液对流，可阻止热交换，C正确； D．题干明确指出电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。这意味着电子转移（即氧化还原反应）本身不会直接导致结构变化，热效应实际上来源于电子转移完成后，新生成的离子：和因配位环境或电荷分布变化引起的结构重组导致热量变化，D正确； 故选B。 2．（2025·江苏·高考真题）以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为。下列说法正确的是 A．电极a上发生氧化反应生成 B．通过质子交换膜从右室移向左室 C．光解前后，溶液的不变 D．外电路每通过电子，电极b上产生 【答案】A 【分析】光解过程中，电极a上电子流出，发生氧化反应，a为负极，电极反应式为：；电极b上电子流入，发生还原反应，b为正极，电极反应式为：。 【详解】A．根据分析，电极a为负极，发生氧化反应，电极反应式为：，生成物有O2，A正确； B．原电池中阳离子向正极移动，电极a上生成，电极b上消耗，通过质子交换膜从左室移向右室，B错误； C．在探究溶液浓度变化时，不仅要关注溶质的变化，也要关注溶剂的变化，在光解总反应是电解水，溶液中减少，溶液浓度增大，pH减小，C错误； D．生成，转移2mol电子，外电路通过0.01mol电子时，电极b上生成，D错误； 答案选A。 3．（2025·浙江·高考真题）一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随温度升高Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是 A．熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率 B．充放电时，优先于通过固态电解质膜 C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区转化为 D．充电时，锂电极接电源负极 【答案】C 【分析】电池放电时，锂电极为负极，发生反应：，多孔功能电极为正极，低温时发生反应：，随温度升高Q增大，正极区转化为；充电时，锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为阳极，或失去电子。 【详解】A．由分析可知，电池总反应方程式为：或，充放电时有参与或生成，因此熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率，A正确； B．比的半径小，因此优先于通过固态电解质膜，B正确； C．放电时，正极得到电子，中氧原子为-1价，中氧原子为-2价，因此随温度升高Q增大，正极区转化为，C错误； D．充电时，锂电极为阴极，连接电源负极，D正确； 答案选C。 4．（2025·甘肃·高考真题）我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水()电解系统(如下图)。以新型为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是 A．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率 B．在外电路中，电子从电极1流向电极4 C．电极3的反应为： D．理论上，每通过2mol电子，可产生 【答案】D 【分析】由图可知，左侧为原电池，右侧为电解池，电极1为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2，电极2为正极发生还原反应，电极反应式为：H2O+2e-=H2↑+2OH-，右侧为电解池，电极3为阳极，产生氧气，电极4产生阴极，产生氢气。 【详解】A．催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率，提高催化效率，A正确； B．根据分析，电极1是负极，电极4为阴极，电子从电极1流向电极4，B正确； C．由分析可知，电极3为阳极，发生氧化反应，生成氧气，电极3的反应为：，C正确； D．根据分析可知，电极2和电极4均产生氢气，理论上，每通过2mol电子，可产生2molH2，D错误； 答案选D。 5．（2025·四川·高考真题）最近，我国科学工作者制备了一种电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的为，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的逐步还原为。 下列说法错误的是 A．放电时，负极区游离的数目保持不变 B．放电时、还原为，理论上需要氢原子 C．充电时，从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区 D．充电时，电池总反应为 【答案】A 【分析】放电时，负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根，，正极水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化剂表面的逐步还原为，正极区发生反应为(注意此反应不是电极反应)，充电时，金属铝为阴极，电极为阳极，据此解答。 【详解】A．放电时，负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根：，当转移3mol电子时，消耗，同时正极区会有通过离子交换膜进行补充，净消耗1mol，故负极区游离的数目会减少，故A错误； B．氢原子将吸附在电催化剂表面的逐步还原为，还原为，由化合价变化可知，得到8mol电子，所以理论上需要氢原子，故B正确； C．充电时，阴离子向阳极移动，所以充电时，从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区，故C正确； D．充电时，电池阴极反应式为，阳极反应式为，总反应为，故D正确； 答案选A。 6．（2025·重庆·高考真题）下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。 下列叙述正确的是 A．放电时，M极为正极 B．放电时，N极上反应为 C．充电时，消耗4 mol Ag的同时将消耗 D．充电时，M极上反应为 【答案】D 【分析】由图可知，放电时，N电极上发生得电子的还原反应，为正极，电极反应为：，M电极为负极，电极反应为，充电时，N为阳极，M为阴极，电极反应与原电池相反，据此解答。 【详解】A．由分析可知，放电时，M电极为负极，A错误； B．由分析可知，放电时，N电极反应为：，B错误； C．由分析可知，建立电子转移关系式：，由此可知，消耗4molAg，同时消耗，C错误； D．充电时，M极为阴极，电极反应与原电池相反：，D正确； 故选D。 7．（2025·安徽·高考真题）研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示)，使用前需先充电，其固体电解质仅允许通过。下列说法正确的是 A．放电时电解质溶液质量减小 B．放电时电池总反应为 C．充电时移向惰性电极 D．充电时每转移电子，降低 【答案】C 【分析】金属锂易失去电子，则放电时，惰性电极为负极，气体扩散电极为正极，电池在使用前需先充电，目的是将解离为和，则充电时，惰性电极为阴极，电极的反应为：，阳极为气体扩散电极，电极反应：，放电时，惰性电极为负极，电极反应为：，气体扩散电极为正极，电极反应为，据此解答。 【详解】A．放电时，会通过固体电解质进入电解质溶液，同时正极会生成进入储氢容器，当转移2mol电子时，电解质溶液质量增加，即电解质溶液质量会增大，A错误； B．放电时，由分析中的正、负电极反应可知，总反应为，B错误； C．充电时，向阴极移动，则向惰性电极移动，C正确； D．充电时每转移电子，会有与结合生成，但不知道电解液体积，无法计算降低了多少，D错误； 故选C。 8．（2025·浙江·高考真题）一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随温度升高Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是 A．熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率 B．充放电时，优先于通过固态电解质膜 C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区转化为 D．充电时，锂电极接电源负极 【答案】C 【分析】电池放电时，锂电极为负极，发生反应：，多孔功能电极为正极，低温时发生反应：，随温度升高Q增大，正极区转化为；充电时，锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为阳极，或失去电子。 【详解】A．由分析可知，电池总反应方程式为：或，充放电时有参与或生成，因此熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率，A正确； B．比的半径小，因此优先于通过固态电解质膜，B正确； C．放电时，正极得到电子，中氧原子为-1价，中氧原子为-2价，因此随温度升高Q增大，正极区转化为，C错误； D．充电时，锂电极为阴极，连接电源负极，D正确； 答案选C。 9．（2024·湖南·高考真题）近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是 A．理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 B．氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C．锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从正极脱嵌 D．太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 【答案】D 【详解】A．理想的新能源应具有可再生、无污染等特点，故A正确； B．氢氧燃料电池利用原电池将化学能转化为电能，对氢气与氧气反应的能量进行利用，减小了直接燃烧的热量散失，产物无污染，故具有能量转化率高、清洁等优点，B正确； C．脱嵌是锂从电极材料中出来的过程，放电时，负极材料产生锂离子，则锂离子在负极脱嵌，则充电时，锂离子在阳极脱嵌，C正确； D．太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，D错误； 本题选D。 10．（2023·新课标卷·高考真题）一种以和为电极、水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，可插入层间形成。下列说法错误的是    A．放电时为正极 B．放电时由负极向正极迁移 C．充电总反应： D．充电阳极反应： 【答案】C 【分析】由题中信息可知，该电池中Zn为负极、为正极，电池的总反应为。 【详解】A．由题信息可知，放电时，可插入层间形成，发生了还原反应，则放电时为正极，A说法正确； B．Zn为负极，放电时Zn失去电子变为，阳离子向正极迁移，则放电时由负极向正极迁移，B说法正确； C．电池在放电时的总反应为，则其在充电时的总反应为，C说法不正确； D．充电阳极上被氧化为，则阳极的电极反应为，D说法正确； 综上所述，本题选C。 11．（2022·全国乙卷·高考真题）电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是 A．充电时，电池的总反应 B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移 D．放电时，正极发生反应 【答案】C 【分析】充电时光照光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应（Li++e-=Li）和阳极反应（Li2O2+2h+=2Li++O2），则充电时总反应为Li2O2=2Li+O2，结合图示，充电时金属Li电极为阴极，光催化电极为阳极；则放电时金属Li电极为负极，光催化电极为正极；据此作答。 【详解】A．光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电，结合阴极反应和阳极反应，充电时电池的总反应为Li2O2=2Li+O2，A正确； B．充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，B正确； C．放电时，金属Li电极为负极，光催化电极为正极，Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误； D．放电时总反应为2Li+O2=Li2O2，正极反应为O2+2Li++2e-=Li2O2，D正确； 答案选C。 12．（2022·全国甲卷·高考真题）一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列叙述错误的是 A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移 B．Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移 C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O 【答案】A 【分析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn为电池的负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；电池在工作过程中，由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，因此可以得到Ⅰ区消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动，Ⅲ区消耗OH-，生成Zn(OH)，Ⅱ区的SO向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动。据此分析答题。 【详解】A．根据分析，Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动，A错误； B．根据分析，Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动，B正确； C．MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C正确； D．电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O，D正确； 故答案选A。 13．（2024·上海·高考真题）根据如图，写出电极a的电极反应式 。 关于上述电化学反应过程，描述正确的是_______。 A．该装置实现电能转化为化学能 B．电极b是负极 C．电子从电极a经过负载到电极b再经过水体回到电极a D．每参与反应时，转移电子 【答案】 B 【详解】 电极a上得到电子变为N2，电极反应式为：； A．由图可知，电极与负载相连接，该装置为原电池，能实现化学能到电能的转化，故A错误； B．电极b上失去电子变为CO2，电极b是负极，故B正确； C．电极a为正极，电极b为负极，电子从电极b经过负载到电极a，电子不会进入水体中，故C错误； D．电极b的电极反应式为：，每参与反应时，转移电子，故D错误； 故选B； 14．（2021·重庆·高考真题）含结晶水的无机物可应用在吸波材料、电极材料和相变储能材料等领域。胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要的结晶水合物。 (1)硫酸铜参比电极具有电位稳定的优点，可用于土壤环境中钢质管道的电位监测。测量的电化学原理如图所示。回答下列问题： ①负极的电极反应式为 。 ②测量后参比电极中CuSO4溶液的浓度 (填"变大”，“变小”或“不变")。 【答案】 不变 【详解】①钢制管道、参比电极、潮湿土壤构成原电池，参比电极为Cu电极，钢制管道为铁电极，金属性Fe＞Cu，则Fe做负极材料，负极的电极反应式为：； ②Cu电极为正极，电极反应式为：，CuSO4·5H2O溶解与电解质溶液中，此时硫酸铜溶液的浓度不变； 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$