内容正文:
【粤战粤强·化学上分】2026广东高考化学高频考点必刷
必刷14 原电池原理
1.(2025·广东高考真题) 一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上减少;电极材料每转移1mol电子,对应的理论容量为。下列说法错误的是
A. 充电时Ⅱ为阳极
B. 放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C. 放电时负极反应为:
D. 充电时16gS能提供的理论容量为
2. (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+
3. (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
4.(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-
5. (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
6.(2025·广州一模)Mg—H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器,该电池以镁片、石墨为电极,石墨电极一侧加入H2O2海水为电解质溶液。该电池工作时,下列说法正确的是
A.镁片为正极,发生还原反应 B.石墨电极表面产生大量氢气
C.电子由石墨电极流出 D.溶液中的阳离子向石墨电极移动
7.(2025·广州二模)一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含有机溶液,放电过程中Ni-Pt电极首先发生反应,后产生,充电过程中电解LiCl产生。下列说法不正确的是
A.充电时,阳极产生
B.放电时,从Li电极向Ni-Pt电极迁移
C.放电时,每消耗6mol Li,正极室增加28g
D.放电时总反应:
8.(2025·深圳一模)将金矿石(含和等)浸泡于溶液中,并通入空气,利用原电池工作原理(如图),可实现金矿石中的浸取。下列说法正确的是
A.Au作原电池正极 B.电子由流向
C.表面发生的电极反应: D.的溶解速率与溶液中的浓度有关
9.(2025·深圳二模)锂-氟化碳()电池具有优异的性能。该电池的总反应为,电池工作时,下列说法正确的是
A.锂电极为正极 B.电子由Li电极经导线流向电极
C.负极反应为 D.将电能转化为化学能
10.(2025·佛山一模)锌离子全电池加入弱极性FcD后,利用FcD/FcD+间的转化,可同时除去溶解氧和非活性锌,防止锌电极被溶解氧腐蚀。下列说法不正确的是
A.理论上该电池需要不断补充FcD
B.电子从锌电极经导线移向NaV3O8·1.5H2O电极
C.加入聚乙二醇是为了增大FcD在水中的溶解度
D.理论上每消耗32g溶解氧,可除去非活性锌130g
11.(2025·佛山一模)“千年锈色耐人寻”。Cu2(OH)3Cl是铜锈中的“有害锈”,生成原理如图。下列说法不正确的是
A.正极反应:O2+4e-+4H+=2H2O B.铜失去电子,发生氧化反应
C.潮湿的环境中更易产生铜锈 D.明矾溶液可清除Cu2(OH)3Cl
12.(2025·江门调研)中科院牵头研制的新概念潜水器——“鹿岭号”深海多位点着陆器,使用了镁,海水燃料电池,其总反应为:。下列有关说法正确的是
A.金属镁作负极材料
B.放电时电解质溶液中向正极移动
C.可使用金属钠代替镁作钠—海水燃料电池电极材料
D.氧气在电极表面发生反应:
13.(2025·江门一模)锂铁一次电池可为智能门锁、医疗器械等供电,其总反应为。以下说法正确的是
A.作负极发生氧化反应
B.电解质溶液可使用稀硫酸
C.每生成1molFe转移2mol电子
D.电子由电极流出,经电解质溶液流回电极
14.(2025·汕头三模)生活中许多现象与电化学原理密切相关,下列说法正确的是
A.铜板打上铁铆钉后,铜板更易被腐蚀
B.用“保暖贴”取暖,铁做负极发生吸氧腐蚀,放出热量
C.保护水中的钢闸门,应将其与电源正极连接
D.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁强
15.(2025·惠州一模)将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。下列说法正确的是
A.Fe作原电池正极
B.溶液中的Cl⁻向锡极移动
C.铁片腐蚀速率比未镀锡时更快
D.铁表面发生的电极反应:2H++2e-=H2↑
16.(2025·肇庆二模)锂电池具有质量轻、能量密度高等优点,一种电池在放电时的原理为电池结构如图所示。该电池放电时,下列说法不正确的是
A.向正极迁移
B.电子流向:锂金属片外电路碳纳米管
C.正极反应:
D.该电池可使用水溶液作电解液
17.(2025·肇庆一模)利用电化学原理既能输出电能,又能合成有机物。如图所示装置在输出电能的同时可合成苯胺。该电池工作时,下列说法不正确的是
A.多孔惰性电极为正极 B.电流方向为
C.负极电极反应式为 D.反应一段时间后,负极区溶液减小
18.(2025·梅州一模)一种以铝—空气为电源的航标灯,该电池以海水为电解质溶液。关于该电池,下列说法正确的是
A.铝作负极,发生还原反应
B.海水中的移向铝电极
C.每转移4mol电子,消耗标准状况下22.4L的空气
D.空气一极发生的电极反应式为:
19.(2025·韶关一模)(2025·韶关一模)一种可完全生物降解的原电池结构如图所示。电池使用过程中在表面形成一层薄膜,下列说法正确的是
水凝胶掺杂
A.作原电池负极
B.电子由经电解质流向
C.表面发生的电极反应:
D.电极发生还原反应
20.(2025·大湾区二模)一种氮掺杂碳材料用于碱性溶液中电催化N2合成NH3,工作原理如图所示,常温常压下NH3产率达到3.4μmol·h⁻¹。下列有关说法正确的是
A.N2发生氧化反应 B.将化学能转化为电能
C.这是一种新型的人工固氮技术 D.该条件下O2产率为3.4μmol·h⁻¹
21.(2025·湛江二模)点蚀又称小孔腐蚀,是一种极端的局部腐蚀形态,大多数点蚀是由引起的。曾侯乙青铜编钟发生点蚀的基本原理为,下列说法不正确的是
A.潮湿的空气会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀 B.负极反应为
C.点蚀的过程中化学能转化为电能 D.长江中的轮船比大海中的轮船更容易发生点蚀
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【粤战粤强·化学上分】2026广东高考化学高频考点必刷
必刷14 原电池原理
1.(2025·广东高考真题) 一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上减少;电极材料每转移1mol电子,对应的理论容量为。下列说法错误的是
A. 充电时Ⅱ为阳极
B. 放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C. 放电时负极反应为:
D. 充电时16gS能提供的理论容量为
【答案】B
【分析】放电时,电极Ⅱ上MnO2减少,说明MnO2转化为Mn2+,化合价降低,发生还原反应,为原电池的正极,由于电解质溶液为MnSO4,故电解质应为酸性溶液,正极反应为:;则电极Ⅰ为原电池负极,MnS失去电子生成S和Mn2+,负极反应为:。
【解析】A.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,故充电时电极Ⅱ为阳极,A正确;
B.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,正极反应为:,反应消耗,溶液的pH升高,B错误;
C.由分析可知,放电时电极Ⅰ为原电池负极,负极反应为:,C正确;
D.根据放电时负极反应,可知充电时阴极反应为,每消耗16gS,即0.5molS,转移1mol电子,据题意可知,能提供的理论容量为26.8A⋅h,D正确;
故选B。
2. (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。
【解析】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。
3. (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。
【解析】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。
4.(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
【解析】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。
5. (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。
【解析】
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。
6.(2025·广州一模)Mg—H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器,该电池以镁片、石墨为电极,石墨电极一侧加入H2O2海水为电解质溶液。该电池工作时,下列说法正确的是
A.镁片为正极,发生还原反应 B.石墨电极表面产生大量氢气
C.电子由石墨电极流出 D.溶液中的阳离子向石墨电极移动
【答案】D
【分析】镁、石墨作电极,海水作电解质溶液构成的原电池中,镁失去电子作负极,过氧化氢在石墨电极得到电子作原电池的正极,生成氢氧根离子,形成电流,依此作答。
【解析】A.组成原电池的镁片为负极被氧化,发生氧化反应,A项错误;
B.双氧水作为氧化剂,在石墨上发生还原反应生成水和氢氧根离子,故石墨电极表面不会产生氢气,B项错误;
C.电子从负极流向正极,即从Mg电极流出,流向石墨电极,C项错误;
D.电子从Mg电极流向石墨电极,溶液中的阳离子向石墨电极移动,D项正确;
答案选D。
7.(2025·广州二模)一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含有机溶液,放电过程中Ni-Pt电极首先发生反应,后产生,充电过程中电解LiCl产生。下列说法不正确的是
A.充电时,阳极产生
B.放电时,从Li电极向Ni-Pt电极迁移
C.放电时,每消耗6mol Li,正极室增加28g
D.放电时总反应:
【答案】C
【分析】由图可知,放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成,又转化为和LiCl,则左侧电极为正极,右侧电极为负极。
【解析】A.充电时为电解池装置,阳极氯离子失去电子被氧化产生,A正确;
B.放电时阳离子向正极迁移,则从Li电极向Ni-Pt电极迁移,B正确;
C.放电时,每消耗6mol Li,则转移电子6mol,正极室吸收1mol,且有6mol锂离子由右侧迁移至左侧,则正极室增加1mol×28g/mol+6mol×7g/mol=70g,C错误;
D.放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成,又转化为和LiCl,则放电时总反应:,D正确;
故选C。
8.(2025·深圳一模)将金矿石(含和等)浸泡于溶液中,并通入空气,利用原电池工作原理(如图),可实现金矿石中的浸取。下列说法正确的是
A.Au作原电池正极 B.电子由流向
C.表面发生的电极反应: D.的溶解速率与溶液中的浓度有关
【答案】D
【分析】由图示可知Au失电子转化为,Au作负极,则FeS作正极,据此分析解答;
【解析】A.由以上分析可知Au作原电池负极,故A错误;
B.原电池中电子由负极流向正极,则由Au流向FeS,故B错误;
C.溶液呈碱性,则正极电极反应为:,故C错误;
D.溶液中的浓度越大,得电子的速率越快,从而可以加速Au失电子速率,即加速Au的溶解速率,故D正确;
故选:D。
9.(2025·深圳二模)锂-氟化碳()电池具有优异的性能。该电池的总反应为,电池工作时,下列说法正确的是
A.锂电极为正极 B.电子由Li电极经导线流向电极
C.负极反应为 D.将电能转化为化学能
【答案】B
【解析】A.锂是活泼金属,在反应中失去电子,发生氧化反应,应为负极,而非正极,A错误;
B.原电池中,电子从负极经导线流向正极。Li电极为负极,为正极,因此电子由Li电极经导线流向电极,B正确;
C.负极Li是失去电子,反应式为,而是正极得电子的反应,C错误;
D.电池工作时是将化学能转化为电能,而非电能转化为化学能,D错误;
故答案选B。
10.(2025·佛山一模)锌离子全电池加入弱极性FcD后,利用FcD/FcD+间的转化,可同时除去溶解氧和非活性锌,防止锌电极被溶解氧腐蚀。下列说法不正确的是
A.理论上该电池需要不断补充FcD
B.电子从锌电极经导线移向NaV3O8·1.5H2O电极
C.加入聚乙二醇是为了增大FcD在水中的溶解度
D.理论上每消耗32g溶解氧,可除去非活性锌130g
【答案】A
【分析】锌离子全电池工作时,锌作负极,NaV3O8·1.5H2O作正极;FcD除去溶解氧和非活性锌的方程式分别为4FcD+O2+2H2O→4FcD++4OH-、2FcD++Zn→2FcD+Zn2+,据此答题。
【解析】A.除去溶解氧时将FcD转化为FcD+,除去非活性锌时将FcD+转化为FcD,整个过程FcD的量不变,所以理论上该池不需要补充FcD,故A错误;
B.锌为负极,NaV3O8·1.5H2O为正极,电子从负极经导线移向正极,即电子从锌电极经导线移向NaV3O8·1.5H2O电极,故B正确;
C.FcD为弱极性,加入少量聚乙二醇减小溶剂的极性,增大FcD在水中的溶解度,故C正确;
D.除去溶解氧和非活性锌的方程式分别为4FcD+O2+2H2O→4FcD++4OH-、2FcD++Zn→2FcD+Zn2+,所以每消耗32g溶解氧,即1mol溶解氧,可除去非活性锌2mol,即130g,故D正确;
故选A。
11.(2025·佛山一模)“千年锈色耐人寻”。Cu2(OH)3Cl是铜锈中的“有害锈”,生成原理如图。下列说法不正确的是
A.正极反应:O2+4e-+4H+=2H2O B.铜失去电子,发生氧化反应
C.潮湿的环境中更易产生铜锈 D.明矾溶液可清除Cu2(OH)3Cl
【答案】A
【解析】A.根据图知,发生吸氧腐蚀,正极上O2得电子和H2O反应生成OH-,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故A错误;
B.失电子的物质发生氧化反应,该反应中Cu失电子生成Cu2+而发生氧化反应,故B正确;
C.潮湿的环境中有电解质溶液,易形成原电池而更易产生铜锈,故C正确;
D.明矾中铝离子水解生成Al(OH)3和H+而使溶液呈酸性,能和Cu2(OH)3Cl中OH-反应,所以明矾溶液能清除Cu2(OH)3Cl,故D正确;
答案选A。
12.(2025·江门调研)中科院牵头研制的新概念潜水器——“鹿岭号”深海多位点着陆器,使用了镁,海水燃料电池,其总反应为:。下列有关说法正确的是
A.金属镁作负极材料
B.放电时电解质溶液中向正极移动
C.可使用金属钠代替镁作钠—海水燃料电池电极材料
D.氧气在电极表面发生反应:
【答案】A
【分析】根据题给总反应可知,该原电池中,镁作负极,失去电子,另一个电极为正极,以此解题。
【解析】A.由分析可知,金属镁作负极材料,故A正确;
B.放电时,阴离子移向负极,则电解质溶液中Cl-向负极移动,故B错误;
C.钠很容易直接和水反应,不能代替镁作钠—海水燃料电池电极材料,故C错误;
D.根据总反应可知,氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故D错误;
故选A。
13.(2025·江门一模)锂铁一次电池可为智能门锁、医疗器械等供电,其总反应为。以下说法正确的是
A.作负极发生氧化反应
B.电解质溶液可使用稀硫酸
C.每生成1molFe转移2mol电子
D.电子由电极流出,经电解质溶液流回电极
【答案】A
【解析】A.作负极,失电子发生氧化反应,A正确;
B.是活泼金属,会与稀硫酸反应,电解质溶液不能使用稀硫酸,B错误;
C.是还原剂,失电子,可知每生成1molFe转移4mol电子,C错误;
D.电子不能经过电解质溶液,D错误;
故选A。
14.(2025·汕头三模)生活中许多现象与电化学原理密切相关,下列说法正确的是
A.铜板打上铁铆钉后,铜板更易被腐蚀
B.用“保暖贴”取暖,铁做负极发生吸氧腐蚀,放出热量
C.保护水中的钢闸门,应将其与电源正极连接
D.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁强
【答案】B
【解析】A.铜板打上铁铆钉后,金属性强于铜的铁做负极,则铁铆钉更易被腐蚀,故A错误;
B.“保暖贴”内含铁粉、碳、氯化钠,取暖时,铁做原电池的负极发生吸氧腐蚀,放出热量,故B正确;
C.保护水中的钢闸门时,应将钢闸门与电源负极连接做电解池的阴极被保护,故C错误;
D.生铁中含有碳能与铁在潮湿的空气中形成原电池,铁做负极被损耗,所以生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱,故D错误;
故选B。
15.(2025·惠州一模)将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。下列说法正确的是
A.Fe作原电池正极
B.溶液中的Cl⁻向锡极移动
C.铁片腐蚀速率比未镀锡时更快
D.铁表面发生的电极反应:2H++2e-=H2↑
【答案】C
【分析】将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3%NaCl溶液中,则能够形成原电池反应,Fe比Sn活泼,则Fe作负极,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,Sn作正极,电极反应为:2H++2e-=H2↑,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,Fe作原电池负极,A错误;
B.由分析可知,Sn为正极,原电池中电解质溶液中阴离子移向负极,即溶液中的Cl⁻向铁极移动,B错误;
C.原电池一般能够加快反应速率,铁片上镀有锡时构成原电池,且Fe作负极,而未镀锡时Fe只能发生化学腐蚀,故铁片腐蚀速率比未镀锡时更快,C正确;
D.由分析可知,Fe作负极,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,D错误;
故答案为:C。
16.(2025·肇庆二模)锂电池具有质量轻、能量密度高等优点,一种电池在放电时的原理为电池结构如图所示。该电池放电时,下列说法不正确的是
A.向正极迁移
B.电子流向:锂金属片外电路碳纳米管
C.正极反应:
D.该电池可使用水溶液作电解液
【答案】D
【分析】主要考查对Li−CO2电池工作原理的理解,涉及离子迁移、电子流向、电极反应式以及电解液选择等知识点,在原电池中,电解质溶液中的阳离子会向发生还原反应的正极移动,Li+作为阳离子,会向正极迁移;电子从负极流出,经过外电路流向正极。
【解析】A.放电时阳离子移向正极、阴离子移向负极,即向正极迁移,故A正确;
B.由上述分析可知,锂金属片为负极,碳纳米管电极为正极,放电时电子由负极经过导线流向正极,即电子流向:锂金属片外电路碳纳米管,故B正确;
C.碳纳米管电极为正极,正极的电极反应式为,故C正确;
D.金属锂是活泼金属,能与水反应,则该电池不能使用水溶液作电解液,故D错误;
故选:D。
17.(2025·肇庆一模)利用电化学原理既能输出电能,又能合成有机物。如图所示装置在输出电能的同时可合成苯胺。该电池工作时,下列说法不正确的是
A.多孔惰性电极为正极 B.电流方向为
C.负极电极反应式为 D.反应一段时间后,负极区溶液减小
【答案】D
【分析】由图可知,在左侧硝基苯生成苯胺,硝基苯被还原,则多孔惰性电极为正极,Al为负极。
【解析】A.由图可知,在左侧硝基苯生成苯胺,硝基苯被还原,则多孔惰性电极为正极,A正确;
B.由图可知,在左侧硝基苯生成苯胺,硝基苯被还原,则多孔惰性电极为正极,Al为负极,电流方向为,B正确;
C.由分析可知,Al为负极,Al失去电子生成Al3+,电极反应式为,C正确;
D.在正极得电子被还原为,其中N元素由+3价降低到-3价,得到6个电子,对应电极反应式为+6H++6e-=+2H2O,则负极区的H+通过电解质膜进入正极区,负极区氢离子浓度减小,pH增大,D错误;
故选D。
18.(2025·梅州一模)一种以铝—空气为电源的航标灯,该电池以海水为电解质溶液。关于该电池,下列说法正确的是
A.铝作负极,发生还原反应
B.海水中的移向铝电极
C.每转移4mol电子,消耗标准状况下22.4L的空气
D.空气一极发生的电极反应式为:
【答案】D
【分析】铝—空气、海水为电解质溶液的原电池,铝为活泼金属,为负极,进入空气的一端为正极。
【解析】A.铝作负极,负极上发生氧化反应,A错误;
B.原电池中阳离子向正极移动,Na+移向通入空气的一端,B错误;
C.每转移4mol电子,消耗1molO2,标准状况下22.4L的氧气,C错误;
D.空气一极为正极,发生得电子还原反应,电极反应式为:,D正确;
答案选D。
19.(2025·韶关一模)(2025·韶关一模)一种可完全生物降解的原电池结构如图所示。电池使用过程中在表面形成一层薄膜,下列说法正确的是
水凝胶掺杂
A.作原电池负极
B.电子由经电解质流向
C.表面发生的电极反应:
D.电极发生还原反应
【答案】C
【分析】锌为活泼金属,失去电子发生氧化反应,Zn是负极,电极反应式为,Mo为正极。
【解析】A.由分析可知,作原电池正极, A错误;
B.电子从负极经外电路流向正极,电子不会进入电解质溶液,故由经导线流向,B错误;
C.锌为活泼金属,失去电子发生氧化反应,是负极,电极反应式为,C正确;
D.作负极,失电子,化合价升高,发生氧化反应,D错误;
答案选C。
20.(2025·大湾区二模)一种氮掺杂碳材料用于碱性溶液中电催化N2合成NH3,工作原理如图所示,常温常压下NH3产率达到3.4μmol·h⁻¹。下列有关说法正确的是
A.N2发生氧化反应 B.将化学能转化为电能
C.这是一种新型的人工固氮技术 D.该条件下O2产率为3.4μmol·h⁻¹
【答案】C
【分析】太阳能电池提供电源进行电催化合成氨气,左侧发生H2O生成O2,属于氧化反应,为阳极,右侧N2生成NH3,N的化合价降低,发生还原反应,为阴极。
【解析】A.N2生成NH3,N的化合价降低,发生还原反应,A错误;
B.该装置是电解装置,将电能转化为化学能,B错误;
C.该装置将游离态的氮转化为化合态,属于一种新型的人工固氮技术,C正确;
D.根据电子守恒,通过相同物质的量的电子,生成的NH3和O2的物质的量之比为4:3,NH3产率达到3.4μmol·h⁻¹,则O2的产率为×3.4μmol·h⁻¹,D错误;
答案选C。
21.(2025·湛江二模)点蚀又称小孔腐蚀,是一种极端的局部腐蚀形态,大多数点蚀是由引起的。曾侯乙青铜编钟发生点蚀的基本原理为,下列说法不正确的是
A.潮湿的空气会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀 B.负极反应为
C.点蚀的过程中化学能转化为电能 D.长江中的轮船比大海中的轮船更容易发生点蚀
【答案】D
【解析】A.潮湿的空气中有,会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀,选项A正确;
B.根据电池的总反应可知,负极发生氧化反应,Sn失去电子与Cl-形成[SnCl4]2-,选项B正确;
C.点蚀的过程中化学能转化为电能,选项C正确;
D.大海中含有,会更容易发生点蚀,选项D不正确;
答案选D。
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