专题09 原电池（期末真题汇编）高二化学上学期人教版

专题09 原电池 3大高频考点概览 考点01 原电池原理及其应用 考点02 新型电池 考点03 燃料电池 地 城 考点01 原电池原理及其应用 1．(24-25高二上·广西部分学校联考·期末)电池在生产和生活中有着广泛应用，下列装置能产生电流的是 A． B． C． D． 2．(24-25高二上·广东江门·期末)某兴趣小组同学用如图装置进行实验，电流计指针发生偏转。下列说法正确的是 A．在极处被还原 B．该装置将电能转化为化学能 C．从极经阳离子交换膜移向极 D．该装置的总反应为 3．(24-25高二上·山西运城·期末)把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，分别用导线两两相连可以组成原电池。a、b相连时，a为负极；c、d相连时电流方向为d→c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时，d极发生氧化反应。四种金属的还原性由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 4．(24-25高二上·新疆乌鲁木齐第二十三中学、乌鲁木齐第八中学等校·期末)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示 A．锌棒的质量 B．c(Zn2＋) C．pH D．c() 5．(24-25高二上·天津和平区·期末)碱性锌锰电池的总反应为：。下列关于该电池的说法中不正确的是 A．为负极，为正极 B．正极反应是 C．工作时电子由经外电路流向 D．发生还原反应，发生氧化反应 6．(24-25高二上·甘肃·期末)某实验小组同学设计原电池装置如图所示，下列说法错误的是 A．Cu极为正极，发生还原反应 B．Zn极质量减小，Cu极质量增大 C．放电时，盐桥中的向盛有溶液的烧杯中移动 D．原电池总反应的离子方程式为 7．(24-25高二上·北京朝阳区·期末)碱性锌锰电池是普通锌锰电池的升级换代产品，其构造示意图如下。下列关于该电池及其工作原理的说法不正确的是 A．负极反应为： B．作正极反应物，发生还原反应 C．电池工作时，向正极方向移动 D．可储存时间比普通锌锰电池长 8．(24-25高二上·广东佛山·期末)一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示。下列说法错误的是 A．金属Zn为负极 B．电子流动方向：Zn→KOH凝胶→石墨 C．石墨电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH- D．空气中的CO2等酸性气体会影响电池的性能 9．(24-25高二上·广东广州越秀区·期末)如图为两种不同的铜锌原电池，下列相关说法不正确的是 A．图a与图b的反应原理均为： B．图a中电流流向为：Cu片→导线→Zn片→溶液→Cu片 C．图b所示原电池能量利用率比图a所示原电池要高 D．若将图b中溶液换成稀硫酸，当电路中转移1mol电子时，产生22.4L氢气 10．(24-25高二上·广东广州·期末)我国首创的海洋电池以铝板、铂网作电极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。放电时，下列说法正确的是 A．铂电极上发生还原反应 B．阴离子移向正极 C．电子由铂网经外电路流向铝板 D．一段时间后，正极区附近溶液的pH变小 11．(24-25高二下·湖南郴州·期末)负载有Pt和Ag的活性炭，在酸性条件下可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列有关说法正确的是 A．该装置工作时，溶液中向Ag电极移动 B．Ag电极上发生的反应为 C．若将废酸换成中性溶液，Pt电极反应不变 D．当电路中转移0.2mol电子时，去除的质量为3.55g 12．(24-25高二上·北京大兴区·期末)锌铜原电池装置如图所示，下列说法不正确的是 A．锌片作负极 B．电子从锌片流向铜片 C．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液 D．铜电极的反应为Cu2++2e-=Cu 13．(24-25高二上·黑龙江哈尔滨尚志、五常、阿城、宾县、双城六校·期末)Romanenko利用微生物电池将催化还原的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电池工作过程中，电子由极经导线流向极 B．升高温度一定可以提高该电池的工作效率 C．每处理，理论上可生成(标准状况下) D．a极的电极反应式为： 14．(24-25高二上·陕西榆林八校联考·期末)硼化钒（）—空气电池储电能力高，其结构如图所示，负极反应式为。下列叙述正确的是 A．电池工作时，电子由电极X经负载流向硼化钒电极 B．该电池实现了电能转化为化学能 C．正极反应式为 D．电池总反应为 15．(24-25高二上·重庆·期末)科学家利用反应设计了如图所示的电池装置，可用于测水泥的初凝时间。下列有关说法正确的是 A．作负极，发生氧化反应 B．电池工作时，向电极移动 C．电子从电极经导线流向电极再经过溶液回到电极 D．正极的电极反应式为 地 城 考点02 新型电池 1．(24-25高二上·广东佛山·期末)一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示。下列说法错误的是 A．金属Zn为负极 B．电子流动方向：Zn→KOH凝胶→石墨 C．石墨电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH- D．空气中的CO2等酸性气体会影响电池的性能 2．(24-25高二上·天津南开中学·期末)某二次电池的工作原理如下图所示；储能时转化为Pb，下列说法正确的是 A．储能过程是化学能转变为电能 B．放电时右池溶液pH减小 C．放电时负极极板的质量减小 D．充电时总反应： 3．(24-25高二上·甘肃定西定西八校·期末)铝-空气电池具有能量密度高、比容量高、环境友好等优点，一种棉布基铝-空气电池的结构如图所示，连接好装置后，电流计发生偏转，下列说法错误的是 A．电子由铝电极流出，经过外电路流向碳纸电极 B．负极上发生的反应为 C．电路中每转移2 mol，消耗11.2 L（标准状况下）O2 D．电池工作一段时间后，电解质溶液的pH不变 4．(24-25高二上·广东部分学校·期末)中国承接了全球超过三分之二的纯电动绿色船舶制造，其动力来源主要是锂离子电池。下列说法不正确的是 A．充电时，移向阴极 B．锂离子电池比铅酸蓄电池的比能量高 C．纯电动船舶行驶时电能转化为化学能 D．钢制船壳吃水线以下安装锌板可防止船舶船壳腐蚀 5．(24-25高二上·甘肃酒泉·期末)新型 电池工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．负极电极反应式为 B． 膜为阳离子交换膜、 膜为阴离子交换膜 C．外电路电子由 极流向 极 D． 通过 膜移向 极 6．(24-25高二上·北京十一学校·期末)Al-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。下列说法不正确的是 A．当电极上析出时，电路中转移的电子为 B．溶液中的向隔膜右侧移动，向隔膜左侧移动 C．电极的电极反应式为 D．该电池的总反应为 7．(24-25高二上·天津南开区·期末)一种太阳能电池的工作原理如下图所示，电解质为铁氰化钾和亚铁氰化钾的混合溶液。下列说法不正确的是 A．移向催化剂b B．催化剂a表面发生的化学反应： C．在催化剂b表面被氧化 D．电解质溶液中的和浓度基本保持不变 8．(24-25高二上·河南新未来·期末)钛酸是一种理想的嵌入型电极材料，与普通石墨烯锂电池相比，电位比较高，安全性相对较好，该原电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极的电极反应式： B．该隔膜为阴离子交换膜 C．当、两极质量变化差为时，理论上转移电子 D．电极的电极反应式： 9．(24-25高二上·山西运城九县·期末)中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性电池，实现了和之间的高效可逆转换，其反应原理如图所示： 已知双极膜可将水解离为和，并实现其定向通过。下列说法错误的是 A．充电时，由双极膜移向电极 B．放电时，电极表面的电极反应为： C．放电时和充电时，电极的电势均高于电极 D．当外电路通过电子时，双极膜中解离水的物质的量为 10．(24-25高二上·甘肃武威凉州区·期末)铅蓄电池是常见的二次电池，其结构如下图所示，其中Pb作电池的负极，PbO2作正极。下列关于该电池工作时的说法不正确的是 A．放电时Pb电极上有电子流出 B．放电时PbO2电极失去电子 C．H2SO4是电池的电解质溶液 D．充电时是电能转化为化学能 11．(24-25高二上·福建宁德·期末)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加同体积、同浓度的CuSO4电镀废液，向甲室通入足量氨气后电池开始工作。下列说法正确的是 A．甲室Cu电极为正极 B．隔膜为阳离子膜 C．乙室电极反应为：Cu2+ +2e-=Cu D．NH3扩散到乙室将不会对电池电动势产生影响 12．(24-25高二上·内蒙古呼和浩特四校联考·期末)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对电池进行充电。下列叙述错误的是 A．金属锂电极电势低于光催化电极 B．放电时，外电路有电子通过，生成 C．充电时，从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移 D．该蓄电池可实现如下能量转化：光能→电能→化学能→电能 13．(24-25高二上·江西南昌·期末)我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2二次电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域。如图是其放电过程工作示意图，下列说法不正确的是 A．放电时，PbO2为原电池的正极 B．每消耗6.5gZn就有0.2molK+通过交换膜a进入B区域 C．电池反应的离子方程式为 D．b为阳离子交换膜 14．(24-25高二上·山西运城·期末)基于火星大气中 CO2含量高达 95.32%，中国科技大学谈鹏教授团队开发出一种火星电池—— 电池，放电产物为C和。下列说法错误的是 A．放电时，正极反应为 B．充电时，若在火星上收集到，向阳极迁移的Li+为0.2mol C．正极材料有大的比表面积和空隙空间，增加CO2载入量的同时降低了活化能 D．从氧化还原的观点来看，地球上光合作用与该电池放电时CO2起的作用相似 15．(24-25高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)我国科学家研发了一种水系可逆电池，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液，充电、放电时，复合膜层间的解离成和，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．a膜是阴离子膜 B．放电时负极的电极反应式为 C．电池工作时，复合膜层间的解离生成的向多孔Pd纳米片方向移动 D．外电路中每通过1mol电子，复合膜层间有1mol解离 地 城 考点03 燃料电池 1．(24-25高二上·吉林白城·期末)甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效、轻污染的车载电池，其工作原理如图所示。下列有关叙述正确的是 A．该装置能将电能转化为化学能 B．电流由乙电极经导线流向甲电极 C．负极的电极反应式为： D．b口通入空气，c口通入甲醇 2．(24-25高二上·四川巴中·期末)甲烷燃料电池的工作原理如图，下列说法正确的是 A．a极为正极 B．从a极经溶液流向b极 C．工作一段时间后，b极附近的pH会减小 D．a极的电极反应为 3．(24-25高二上·湖北武汉常青联合体·期末)一种潜航器的镁—过氧化氢燃料电池系统工作原理如图所示。以下说法错误的是 A．电池的负极反应式为 B．电池工作时，向负极移动 C．电池工作一段时间后，溶液的浓度减小 D．电池总反应式是 4．(24-25高二上·湖北武汉常青联合体·期末)党的二十大报告指出：持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。二氧化硫作为空气的一种主要污染物，消除其污染势在必行。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是 A．该电池放电时电子从Pt2电极经过外电路流向Pt1电极 B．Pt1电极是正极 C．Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-+4H+=2H2O D．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为1∶2 5．(24-25高二上·湖南师范大学附属中学·期末)我国科学家设计的一种甲酸(HCOOH)燃料电池如图所示(半透膜只允许K+、H+通过)。下列说法错误的是 A．左侧电极为电池负极，电极反应式为HCOO--2e-+2OH-=+H2O B．电池放电时，左侧有K+通过半透膜移向右侧 C．物质A可以是硫酸氢钾 D．为保持Fe3+浓度稳定，需不断向电解质溶液中补充Fe3+ 6．(24-25高二上·天津南开中学·期末)燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．H⁺通过质子交换膜向a极室迁移 B．工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度不变 C．电极b的电极反应： D．电池的总反应： 7．(24-25高二上·天津五区县重点校·期末)二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是 A．该电池放电时质子从电极b移向电极a B．每转移4mol ，消耗的体积为22.4L C．电极a附近发生的电极反应为 D．电极b附近发生的电极反应为 8．(24-25高二上·河南中州联盟·期末)新型电池工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．负极电极反应式为 B．M膜为阳离子交换膜、N膜为阴离子交换膜 C．电池工作一段时间后浓度将增大 D．外电路每转移电子，理论上增重 9．(24-25高二上·吉林友好学校第78届·期末)某科研机构将汽车尾气中的NO和CO设计成如图所示的燃料电池，实现了NO和CO的无害转化。下列说法正确的是 A．石墨Ⅰ为负极，发生还原反应 B．电池工作时，向石墨Ⅱ电极处移动 C．石墨Ⅱ电极反应式为 D．石墨Ⅰ生成22.4L 时，外电路中通过6mol电子 10．(24-25高二上·陕西西安部分学校联考·期末)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．电池工作时，电流由X电极经外电路流向Y电极 B．每消耗22.4 LO2(标况下)，质子交换膜通过1mol H＋ C．电池工作时，H＋通过质子交换膜从右往左迁移 D．该电池的负极反应式为 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 原电池 3大高频考点概览 考点01 原电池原理及其应用 考点02 新型电池 考点03 燃料电池 地 城 考点01 原电池原理及其应用 1．(24-25高二上·广西部分学校联考·期末)电池在生产和生活中有着广泛应用，下列装置能产生电流的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．装置中锌与铁没有接触也没有通过导线相连，不能构成闭合回路，不能产生电流，A错误； B．缺少一个电极，不能产生电流，B错误； C．装置发生铝与氢氧化钠溶液的反应，构成了闭合回路，能产生电流，C正确； D．碳与硫酸不反应，不能产生电流，D错误； 故答案为：C。 2．(24-25高二上·广东江门·期末)某兴趣小组同学用如图装置进行实验，电流计指针发生偏转。下列说法正确的是 A．在极处被还原 B．该装置将电能转化为化学能 C．从极经阳离子交换膜移向极 D．该装置的总反应为 【答案】D 【分析】该装置为原电池，通入H2的电极为负极，故a为负极，通入Cl2的电极为正极，故b为正极。 【详解】A．根据分析，a为负极，在极处被氧化，A错误； B．该装置为原电池，将化学能转化为电能，B错误； C．原电池中阳离子向正极移动，故从极经阳离子交换膜移向极，C错误； D．该装置中氢气在负极发生氧化反应，氯气在正极发生还原反应，总反应为，D正确； 故选D。 3．(24-25高二上·山西运城·期末)把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，分别用导线两两相连可以组成原电池。a、b相连时，a为负极；c、d相连时电流方向为d→c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时，d极发生氧化反应。四种金属的还原性由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】在原电池中一般较活泼的金属一极为负极，较不活泼的一极为正极，故把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，分别用导线两两相连可以组成原电池，a、b相连时，a为负极，可知活泼性a＞b；c、d相连时电流方向为d→c即d为正极，c为负极，故活泼性为c＞d；a、c相连时c极上产生大量气泡，即c电极上发生还原反应：2H++2e-=H2↑，即c为正极，则a为负极，即活泼性a＞c；b、d相连时，d极发生氧化反应，则d为负极，b为正极，故活泼性d＞b，故四种金属的还原性由强到弱的顺序为，故答案为：A。 4．(24-25高二上·新疆乌鲁木齐第二十三中学、乌鲁木齐第八中学等校·期末)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示 A．锌棒的质量 B．c(Zn2＋) C．pH D．c() 【答案】A 【分析】在铜锌原电池图1中，Zn为负极，发生反应；Cu为正极，发生反应。 【详解】A．随着流入正极电子物质的量增多，即反应进行，锌棒不断溶解，锌棒质量不断减小，与图 2 曲线变化相符，A正确； B．因为，随着流入正极电子物质的量增多，反应生成的增多，c()应增大，与图 2 曲线变化不符，B错误； C．由于正极反应消耗，随着流入正极电子物质的量增多，溶液中c()减小，pH应增大，与图 2 曲线变化不符，C错误； D．不参与原电池反应，其浓度不变 ，与图 2 曲线变化不符，D错误； 故选A。 5．(24-25高二上·天津和平区·期末)碱性锌锰电池的总反应为：。下列关于该电池的说法中不正确的是 A．为负极，为正极 B．正极反应是 C．工作时电子由经外电路流向 D．发生还原反应，发生氧化反应 【答案】D 【分析】由电池总反应可知，锌为碱性锌锰电池的负极，碱性条件下锌做负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，电极反应式为；二氧化锰是电池的正极，在水分子作用下，二氧化锰做正极得到电子发生还原反应生成碱式氧化锰和氢氧根离子，电极反应式为，据此分析作答。 【详解】A．由分析可知，锌为碱性锌锰电池的负极，二氧化锰是电池的正极，A项正确； B．二氧化锰是电池的正极，在水分子作用下，二氧化锰做正极得到电子发生还原反应生成碱式氧化锰和氢氧根离子，电极反应式为，B项正确； C．工作时电子从负极流向正极，即从锌流向二氧化锰，C项正确； D．由分析可知，碱性条件下锌做负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，在水分子作用下，二氧化锰做正极得到电子发生还原反应生成碱式氧化锰和氢氧根离子，D项错误； 答案选D。 6．(24-25高二上·甘肃·期末)某实验小组同学设计原电池装置如图所示，下列说法错误的是 A．Cu极为正极，发生还原反应 B．Zn极质量减小，Cu极质量增大 C．放电时，盐桥中的向盛有溶液的烧杯中移动 D．原电池总反应的离子方程式为 【答案】C 【分析】该装置为原电池，Zn为负极，失电子发生氧化反应，质量减小，电极反应式为；Cu为正极，得电子发生还原反应，质量增大，电极反应式为； 【详解】Ａ．根据分析可知：Cu极为正极，得电子，发生还原反应，A正确； Ｂ．根据分析可知：Zn极质量减小，Cu极质量增大，B正确； Ｃ．放电时，盐桥中的进入盛有溶液的烧杯中，向Cu电极(正极)方向移动，C错误； Ｄ．自发的氧化还原发生在Zn与Cu2+之间，则原电池总反应的离子方程式为，D正确； 故答案选C。 7．(24-25高二上·北京朝阳区·期末)碱性锌锰电池是普通锌锰电池的升级换代产品，其构造示意图如下。下列关于该电池及其工作原理的说法不正确的是 A．负极反应为： B．作正极反应物，发生还原反应 C．电池工作时，向正极方向移动 D．可储存时间比普通锌锰电池长 【答案】C 【详解】A．在碱性锌锰电池中，锌粉作负极，在碱性条件下失电子发生氧化反应，电极反应式为，A选项正确； B．作正极反应物，在正极得电子，发生还原反应 ，B选项正确； C．电池工作时，阴离子向负极移动，所以应向负极方向移动，而不是正极方向，C选项错误； D．碱性锌锰电池性能比普通锌锰电池好，可储存时间比普通锌锰电池长 ，D选项正确； 故答案选C。 8．(24-25高二上·广东佛山·期末)一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示。下列说法错误的是 A．金属Zn为负极 B．电子流动方向：Zn→KOH凝胶→石墨 C．石墨电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH- D．空气中的CO2等酸性气体会影响电池的性能 【答案】B 【分析】锌—空气电池工作时，Zn发生失电子的反应生成Zn(OH)2，锌作负极，石墨作正极，负极反应式为Zn+2OH-+2e-=Zn(OH)2，正极上氧气得电子生成OH-，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，放电时电子由负极流出，经过导线流入正极，据此分析解答。 【详解】A．锌-空气电池工作时，锌作负极，石墨作正极，A正确； B．放电时电子由负极流出，经过导线流入正极，不能进入电解质溶液中，B错误； C．放电时锌作负极，石墨作正极，正极上氧气得电子生成OH-，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，C正确； D．空气中的CO2等酸性气体会与KOH凝胶反应，导致电解质的碱性减弱，会影响锌-空气电池的性能，D正确； 故答案为：B。 9．(24-25高二上·广东广州越秀区·期末)如图为两种不同的铜锌原电池，下列相关说法不正确的是 A．图a与图b的反应原理均为： B．图a中电流流向为：Cu片→导线→Zn片→溶液→Cu片 C．图b所示原电池能量利用率比图a所示原电池要高 D．若将图b中溶液换成稀硫酸，当电路中转移1mol电子时，产生22.4L氢气 【答案】D 【详解】A．两种原电池均为铜锌原电池，总反应均为锌与铜离子发生置换反应生成铜和锌离子，反应原理均为：，A正确； B．图a为单液原电池，Zn为负极（失电子），Cu为正极（铜离子得电子），外电路电流方向为正极（Cu）→导线→负极（Zn），内电路通过离子定向移动形成电流，整体电流流向可描述为“Cu片→导线→Zn片→CuSO4溶液→Cu片”，B正确； C．图a为单液原电池，Zn与CuSO4溶液直接接触易发生自放电（Zn直接与Cu2+反应），能量利用率低；图b为双液原电池，通过盐桥隔离Zn与Cu2+，减少自放电，能量利用率更高，C正确； D．图b中CuSO4溶液换为稀硫酸后，正极反应为，转移1 mol电子时生成0.5 mol H2，且未说明“标准状况”，无法确定H2体积，D错误； 故选D。 10．(24-25高二上·广东广州·期末)我国首创的海洋电池以铝板、铂网作电极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。放电时，下列说法正确的是 A．铂电极上发生还原反应 B．阴离子移向正极 C．电子由铂网经外电路流向铝板 D．一段时间后，正极区附近溶液的pH变小 【答案】A 【分析】空气中的氧气与铝反应产生电流可知Al为负极，铂网为正极。 【详解】A．铂电极为正极，氧气在此被还原，发生还原反应，A正确； B．放电时阴离子应移向负极（铝板）以中和电荷，而非正极，B错误； C．电子从负极（铝板）经外电路流向正极（铂网），C错误； D．正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH⁻，pH增大，D错误； 故选A。 11．(24-25高二下·湖南郴州·期末)负载有Pt和Ag的活性炭，在酸性条件下可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列有关说法正确的是 A．该装置工作时，溶液中向Ag电极移动 B．Ag电极上发生的反应为 C．若将废酸换成中性溶液，Pt电极反应不变 D．当电路中转移0.2mol电子时，去除的质量为3.55g 【答案】B 【分析】负载有Pt和Ag的活性炭，在酸性电解质中构成原电池，Ag的活泼性大于Pt，Ag是负极，负极发生反应，Pt是正极，正极发生反应 。 【详解】A．该装置工作时，阳离子向正极移动，溶液中向Pt电极移动，故A错误； B．Ag是负极，负极失电子发生氧化反应，Ag电极上发生的反应为，故B正确； C．若将废酸换成中性溶液，Pt电极反应变为，故C错误； D．根据，当电路中转移0.2mol电子时，去除的质量为7.1g，故D错误； 选B。 12．(24-25高二上·北京大兴区·期末)锌铜原电池装置如图所示，下列说法不正确的是 A．锌片作负极 B．电子从锌片流向铜片 C．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液 D．铜电极的反应为Cu2++2e-=Cu 【答案】C 【分析】Zn为负极，负极反应为Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极，Cu2+在正极上得电子被还原产生Cu，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，电子从负极沿着导线流向正极，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，以此来解答。 【详解】A．锌比铜活泼，锌片作负极，A正确； B．据分析，电子从锌片流向铜片，B正确； C．据分析，盐桥中的K+移向CuSO4溶液，C错误； D．据分析，铜电极上发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，D正确； 故选C。 13．(24-25高二上·黑龙江哈尔滨尚志、五常、阿城、宾县、双城六校·期末)Romanenko利用微生物电池将催化还原的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电池工作过程中，电子由极经导线流向极 B．升高温度一定可以提高该电池的工作效率 C．每处理，理论上可生成(标准状况下) D．a极的电极反应式为： 【答案】C 【分析】由图可知，在极被还原生成，在a极被氧化生成，则a极为负极，b极为正极。 【详解】A．电池工作过程中，电子由负极流向正极，故由a极经导线流向b极，A错误； B．该电池为微生物电池，高温条件会杀死微生物，因此不能在高温下工作，B错误； C．处理1mol时转移6mol，据得失电子守恒可知，负极上生成，在标准状况下的体积为，C正确； D．a极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：，D错误； 故选C。 14．(24-25高二上·陕西榆林八校联考·期末)硼化钒（）—空气电池储电能力高，其结构如图所示，负极反应式为。下列叙述正确的是 A．电池工作时，电子由电极X经负载流向硼化钒电极 B．该电池实现了电能转化为化学能 C．正极反应式为 D．电池总反应为 【答案】D 【详解】A．为负极，电极X为正极，电池工作时，电子由负极流出经负载流向正极，故A错误； B．电池为化学能转化为电能的装置，故B错误； C．电解质溶液为KOH溶液，则正极反应式为，故C错误； D．负极反应式为，正极反应式为，可得电池总反应为，故D正确； 答案选D。 15．(24-25高二上·重庆·期末)科学家利用反应设计了如图所示的电池装置，可用于测水泥的初凝时间。下列有关说法正确的是 A．作负极，发生氧化反应 B．电池工作时，向电极移动 C．电子从电极经导线流向电极再经过溶液回到电极 D．正极的电极反应式为 【答案】D 【分析】结合电池总反应可知Cu作负极，作正极，负极Cu失去电子与氢氧根离子结合生成水和，正极得电子生成Ag，据此分析解答。 【详解】A．得电子，作正极，发生还原反应，A错误； B．向正极即电极移动，B错误； C．电子不经过溶液，C错误； D．正极得电子生成Ag，电极方程式为：，D正确； 故选：D。 地 城 考点02 新型电池 1．(24-25高二上·广东佛山·期末)一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示。下列说法错误的是 A．金属Zn为负极 B．电子流动方向：Zn→KOH凝胶→石墨 C．石墨电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH- D．空气中的CO2等酸性气体会影响电池的性能 【答案】B 【分析】锌—空气电池工作时，Zn发生失电子的反应生成Zn(OH)2，锌作负极，石墨作正极，负极反应式为Zn+2OH-+2e-=Zn(OH)2，正极上氧气得电子生成OH-，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，放电时电子由负极流出，经过导线流入正极，据此分析解答。 【详解】A．锌-空气电池工作时，锌作负极，石墨作正极，A正确； B．放电时电子由负极流出，经过导线流入正极，不能进入电解质溶液中，B错误； C．放电时锌作负极，石墨作正极，正极上氧气得电子生成OH-，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，C正确； D．空气中的CO2等酸性气体会与KOH凝胶反应，导致电解质的碱性减弱，会影响锌-空气电池的性能，D正确； 故答案为：B。 2．(24-25高二上·天津南开中学·期末)某二次电池的工作原理如下图所示；储能时转化为Pb，下列说法正确的是 A．储能过程是化学能转变为电能 B．放电时右池溶液pH减小 C．放电时负极极板的质量减小 D．充电时总反应： 【答案】B 【分析】该储能电池储能时为电解池，转化为Pb得电子为阴极，多孔碳电极为阳极，失电子生成，放电时Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成，多孔碳电极为正极，正极上得电子转化为。 【详解】A．该储能电池储能时为电解池是电能转化为化学能，A错误； B．放电时右池多孔碳电极为正极，发生反应，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧溶液，pH减小， B正确； C．放电时Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成，电极反应式为，负极极板的质量增加，C错误； D．充电时总反应，D错误； 故选B。 3．(24-25高二上·甘肃定西定西八校·期末)铝-空气电池具有能量密度高、比容量高、环境友好等优点，一种棉布基铝-空气电池的结构如图所示，连接好装置后，电流计发生偏转，下列说法错误的是 A．电子由铝电极流出，经过外电路流向碳纸电极 B．负极上发生的反应为 C．电路中每转移2 mol，消耗11.2 L（标准状况下）O2 D．电池工作一段时间后，电解质溶液的pH不变 【答案】D 【分析】铝-空气电池以KOH溶液为电解液，Al作负极，发生氧化反应，电极反应式：，正极发生还原反应，电极反应式：。 【详解】A．原电池中电子由负极流出，即电子由铝电极流出，经过外电路流向碳纸电极，A正确； B．根据分析可知，Al作负极，发生氧化反应，电极反应式：，B正确； C．根据电极反应：，消耗11.2 L（标准状况下）O2，即0.5mol，转移2mol，C正确； D．根据两电极反应式，当转移电子数相同时，两电极消耗的与生成的不相同，pH变化，D错误； 答案选D。 4．(24-25高二上·广东部分学校·期末)中国承接了全球超过三分之二的纯电动绿色船舶制造，其动力来源主要是锂离子电池。下列说法不正确的是 A．充电时，移向阴极 B．锂离子电池比铅酸蓄电池的比能量高 C．纯电动船舶行驶时电能转化为化学能 D．钢制船壳吃水线以下安装锌板可防止船舶船壳腐蚀 【答案】C 【详解】A．充电时为电解池装置，电解池装置中阳离子向阴极移动，所以移向阴极，A正确； B．锂离子电池单位质量输出的电能多，故锂电池比能量高， B正确； C．纯电推动船舶行驶时，化学能转化为电能，再转化为动能等，C错误； D．钢制船壳吃水线以下安装锌板，锌比铁活泼，可实现船舶防腐，D正确； 答案选C。 5．(24-25高二上·甘肃酒泉·期末)新型 电池工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．负极电极反应式为 B． 膜为阳离子交换膜、 膜为阴离子交换膜 C．外电路电子由 极流向 极 D． 通过 膜移向 极 【答案】D 【分析】由题图可知，Zn转化为[Zn(OH)4]2-，Zn失电子，所在电极为负极，PbO2所在电极为正极。 【详解】A．由题图可知，Zn转化为[Zn(OH)4]2-，Zn失电子，化合价升高，所在电极为负极，电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，A正确； B．为了维持溶液电中性，阳离子向正极移动，K+通过M膜进入到MN之间溶液，因此M膜为阳离子交换膜，正极反应式为PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O，阴离子向负极移动，则通过N膜进入到MN之间溶液，因此N膜为阴离子交换膜，B正确； C．外电路中电子由负极Zn流出经导线流向正极，C正确； D．由B中分析可知K+通过M膜进入到MN之间溶液，D错误； 故选D。 6．(24-25高二上·北京十一学校·期末)Al-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。下列说法不正确的是 A．当电极上析出时，电路中转移的电子为 B．溶液中的向隔膜右侧移动，向隔膜左侧移动 C．电极的电极反应式为 D．该电池的总反应为 【答案】B 【分析】由原电池总反应可知，原电池工作时Al被氧化生成偏铝酸钠，应为电池的负极，电极反应为，AgO被还原，应为原电池的正极，电极反应式为AgO+2e-+H2O=Ag+2OH-，结合电极反应式进行判断； 【详解】A．根据电极反应式，当电极上析出即0.01molAg时，电路中转移的电子为，A正确； B．原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极，溶液中的向隔膜左侧移动，向隔膜右侧移动，B错误； C．根据分析，电极的电极反应式为，C正确； D．根据正负极反应式可知，该电池的总反应为，D正确； 故选B。 7．(24-25高二上·天津南开区·期末)一种太阳能电池的工作原理如下图所示，电解质为铁氰化钾和亚铁氰化钾的混合溶液。下列说法不正确的是 A．移向催化剂b B．催化剂a表面发生的化学反应： C．在催化剂b表面被氧化 D．电解质溶液中的和浓度基本保持不变 【答案】C 【分析】由图可知，电子从负极流向正极，则a为负极，b为正极，据此分析解答。 【详解】A．b为正极，则K+移向催化剂b，故A正确； B．a为负极，发生氧化反应，则催化剂a表面发生反应：[Fe(CN)6]4--e-＝[Fe(CN)6]3-，故B正确； C．b上发生还原反应，发生[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-，[Fe(CN)6]3-在催化剂b表面被还原，故C错误； D．由B．C中的电极反应可知，二者以1:1相互转化，电解质溶液中[Fe(CN)6]3-和[Fe(CN)6]4-浓度基本保持不变，故D正确。 故选：C。 8．(24-25高二上·河南新未来·期末)钛酸是一种理想的嵌入型电极材料，与普通石墨烯锂电池相比，电位比较高，安全性相对较好，该原电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极的电极反应式： B．该隔膜为阴离子交换膜 C．当、两极质量变化差为时，理论上转移电子 D．电极的电极反应式： 【答案】D 【分析】由原电池的工作原理可知，M电极负极锂元素化合价升高，则M作负极，发生氧化反应：；N电极附近锂元素化合价降低，则N作正极，发生还原反应：。 【详解】A．由分析可知，电极为负极，其电极反应式：，A错误； B．放电时，由电池的负极移向正极，该隔膜为阳离子交换膜，B错误； C．当、两极质量变化之差为时，即有由左侧极转移至右侧极，理论上转移电子，C错误； D．由分析可知，电极为正极，其电极反应式：，D正确； 答案选D。 9．(24-25高二上·山西运城九县·期末)中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性电池，实现了和之间的高效可逆转换，其反应原理如图所示： 已知双极膜可将水解离为和，并实现其定向通过。下列说法错误的是 A．充电时，由双极膜移向电极 B．放电时，电极表面的电极反应为： C．放电时和充电时，电极的电势均高于电极 D．当外电路通过电子时，双极膜中解离水的物质的量为 【答案】A 【分析】由图中可知，Zn发生失去电子的反应，为电池的负极，电极反应为，CO2得电子生成HCOOH，电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH，则多孔Pd为电池的正极；充电时，Zn为阴极，多孔Pd为阳极，电极反应与原电池相反，据此分析； 【详解】A．充电时，阴离子向阳极移动，由双极膜移向Pd电极，A错误； B．CO2得电子生成HCOOH，电极反应为，B正确； C．放电时为正极，充电时，为阳极，电极的电势均高于电极，C正确； D．根据溶液呈电中性，可知外电路通过1mol电子时，双极膜中离解的水的物质的量为1mol，D正确； 故选A。 10．(24-25高二上·甘肃武威凉州区·期末)铅蓄电池是常见的二次电池，其结构如下图所示，其中Pb作电池的负极，PbO2作正极。下列关于该电池工作时的说法不正确的是 A．放电时Pb电极上有电子流出 B．放电时PbO2电极失去电子 C．H2SO4是电池的电解质溶液 D．充电时是电能转化为化学能 【答案】B 【分析】在铅蓄电池中，Pb作电池的负极，PbO2作正极，电解质溶液为H2SO4，放电时发生的总反应为Pb+ PbO2+ 2H2SO4=2PbSO4+2H2O。 【详解】A．放电时Pb电极发生的反应为Pb-2e-+=PbSO4，Pb电极上有电子流出，A正确； B．PbO2作正极，电极发生的反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4，放电时，PbO2得到电子，B错误； C．铅蓄电池的电解液为硫酸，C正确； D．充电时，外接直流电源，将电能转化为化学能，D正确； 答案选B。 11．(24-25高二上·福建宁德·期末)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加同体积、同浓度的CuSO4电镀废液，向甲室通入足量氨气后电池开始工作。下列说法正确的是 A．甲室Cu电极为正极 B．隔膜为阳离子膜 C．乙室电极反应为：Cu2+ +2e-=Cu D．NH3扩散到乙室将不会对电池电动势产生影响 【答案】C 【分析】甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作，加入氨水的电极为原电池负极，电极反应Cu-2e-=Cu2+，加入氨水发生Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+反应，右端为原电池正极，电极反应Cu2+ +2e-=Cu，中间为阴离子交换膜，据此分析解题。 【详解】A．向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室Cu电极溶解，变为铜离子与氨气形成[Cu(NH3)4]2+，因此甲室Cu电极为负极，A错误； B．浓差电池浓度差越大越有利反应进行，在原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，浓度差会缩小，不利电池反应进行，B错误； C．乙室为正极，Cu2+得到电子生成Cu，电极反应为：Cu2+ +2e-=Cu，C正确； D．NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成[Cu(NH3)4]2+，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影响，D错误； 故选C。 12．(24-25高二上·内蒙古呼和浩特四校联考·期末)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对电池进行充电。下列叙述错误的是 A．金属锂电极电势低于光催化电极 B．放电时，外电路有电子通过，生成 C．充电时，从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移 D．该蓄电池可实现如下能量转化：光能→电能→化学能→电能 【答案】B 【分析】放电时，Li失电子生成Li+，Li是负极，氧气得电子生成Li2O2，光催化电极为正极；充电式，锂为阴极、光催化电极为阳极。 【详解】A．放电时，Li是负极、光催化电极是正极，金属锂电极电势低于光催化电极，故A正确； B．放电时，正极反应为O2+2e-+2Li+=Li2O2，外电路有电子通过，生成0.5mol Li2O2，生成Li2O2的质量为23g，故B错误； C．充电时，锂为阴极、光催化电极为阳极，阳离子向阴极移动，从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移，故C正确； D．该蓄电池充电时，光能→电能→化学能；放电时，化学能→电能；所以可实现如下能量转化：光能→电能→化学能→电能，故D正确； 选B。 13．(24-25高二上·江西南昌·期末)我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2二次电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域。如图是其放电过程工作示意图，下列说法不正确的是 A．放电时，PbO2为原电池的正极 B．每消耗6.5gZn就有0.2molK+通过交换膜a进入B区域 C．电池反应的离子方程式为 D．b为阳离子交换膜 【答案】D 【详解】A．锌是活泼金属，PbO2具有强氧化性，则放电时Zn电极为原电池的负极，PbO2为原电池的正极，A正确； B．A区域是溶液，结合变为，为了维持溶液呈电中性，应通过交换膜进入区域，每消耗就有通过交换膜a进入B区域，B正确； C．负极电极反应式为，正极电极反应式为，总反应离子方程式为，C正确； D．由C项分析可知A区域电解质为，区域电解质为，则在B区域电解质为，交换膜为阳离子交换膜，交换膜为阴离子交换膜，D错误； 故选D。 14．(24-25高二上·山西运城·期末)基于火星大气中 CO2含量高达 95.32%，中国科技大学谈鹏教授团队开发出一种火星电池—— 电池，放电产物为C和。下列说法错误的是 A．放电时，正极反应为 B．充电时，若在火星上收集到，向阳极迁移的Li+为0.2mol C．正极材料有大的比表面积和空隙空间，增加CO2载入量的同时降低了活化能 D．从氧化还原的观点来看，地球上光合作用与该电池放电时CO2起的作用相似 【答案】B 【分析】该电池是二次电池，放电时锂为负极，充电时锂电极与电源负极相连作阴极，据此作答； 【详解】A．放电时，CO2在正极得电子转化为Li2CO3和C，正极反应为，A正确； B．充电时，Li+向阴极迁移，若在火星上收集到6.6gCO2，即得到0.15mol CO2，充电时CO2发生反应为，得到0.15mol CO2，转移0.2mol电子，则向阴极迁移的Li+为0.2mol，B错误； C．正极材料有大的比表面积和空隙空间，增加CO2载入量的同时降低了活化能，C正确； D．地球上光合作用CO2转化为C6H12O6，化合价降低，得电子，发生还原反应，为氧化剂，该电池放电时CO2在正极得电子，为氧化剂，D正确； 故答案为B。 15．(24-25高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)我国科学家研发了一种水系可逆电池，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液，充电、放电时，复合膜层间的解离成和，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．a膜是阴离子膜 B．放电时负极的电极反应式为 C．电池工作时，复合膜层间的解离生成的向多孔Pd纳米片方向移动 D．外电路中每通过1mol电子，复合膜层间有1mol解离 【答案】D 【分析】根据图示可知，放电时是原电池，放电时，负极为锌，锌在负极失去电子生成锌离子，结合复合膜层电离出的氢氧根离子生成Zn(OH)，负极的电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH)，多孔Pd纳米片为正极，二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸，电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH， 总的电极反应为：Zn+2OH- +2H2O+CO2= Zn(OH)+HCOOH，充电时的电极反应与放电时的反应相反，由此分析。 【详解】A．由图可知，a膜释放出氢离子，是阳离子膜，b膜释放出氢氧根离子，是阴离子膜，A错误； B．根据图示可知，放电时是原电池，负极为锌，锌在负极失去电子生成锌离子，结合复合膜层电离出的氢氧根离子生成Zn(OH)，负极的电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH)，故B错误； C．放电时多孔Pd纳米片为正极，复合膜层间的解离生成的H+向多孔Pd纳米片方向移动，故C错误； D．复合膜层间的H2O解离成H+和OH-，根据总的电极反应：Zn+2OH- +2H2O+CO2= Zn(OH)+HCOOH，锌的化合价从0价升高到+2价，外电路中每通过1mol电子，复合膜层间有1mol H2O解离，故D正确； 答案选D。 地 城 考点03 燃料电池 1．(24-25高二上·吉林白城·期末)甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效、轻污染的车载电池，其工作原理如图所示。下列有关叙述正确的是 A．该装置能将电能转化为化学能 B．电流由乙电极经导线流向甲电极 C．负极的电极反应式为： D．b口通入空气，c口通入甲醇 【答案】B 【分析】根据图示中H+的移动方向可知，甲电极为负极、乙电极为正极，b口通入甲醇、c口通入空气。 【详解】A．甲醇燃料电池是一种新型化学电源，可将化学能转化为电能，A项错误； B．根据分析，甲电极为负极、乙电极为正极，电流由正极经导线流向负极，即电流由乙电极经导线流向甲电极，B项正确； C．该燃料电池的电解质溶液呈酸性，故负极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，C项错误； D．根据分析，b口通入CH3OH在负极发生氧化反应，c口通入空气，其中O2在正极发生还原反应，D项错误； 故选B。 2．(24-25高二上·四川巴中·期末)甲烷燃料电池的工作原理如图，下列说法正确的是 A．a极为正极 B．从a极经溶液流向b极 C．工作一段时间后，b极附近的pH会减小 D．a极的电极反应为 【答案】B 【分析】甲烷燃料电池中通入CH4的a电极为负极，通入空气的b电极为正极。 【详解】A．根据分析，通入CH4的a极为负极，A项错误； B．原电池工作时，阳离子从负极经溶液流向正极，则阳离子K+从a极（负极）经溶液流向b极（正极），B项正确； C．工作时，b电极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，生成OH-，b极附近溶液的碱性增强，pH会增大，C项错误； D．a极为负极，在KOH溶液中，CH4发生失电子的氧化反应、被氧化成，电极反应为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，D项错误； 答案选B。 3．(24-25高二上·湖北武汉常青联合体·期末)一种潜航器的镁—过氧化氢燃料电池系统工作原理如图所示。以下说法错误的是 A．电池的负极反应式为 B．电池工作时，向负极移动 C．电池工作一段时间后，溶液的浓度减小 D．电池总反应式是 【答案】B 【分析】根据图示装置结合原电池工作原理可知，镁作负极，发生失电子的氧化反应，过氧化氢在正极得电子生成水，其电极反应方程式为：H2O2+2e-+2H+=2H2O； 【详解】A．镁作负极，发生失电子的氧化反应生成镁离子：Mg-2e-=Mg2＋，A正确； B．原电池工作时，阳离子移向正极，则H＋向正极移动，B错误； C．电池工作一段时间后，正极会消耗氢离子，溶液的浓度减小，C正确； D．由分析可知，电池总反应为镁和过氧化氢在酸性条件下生成镁离子和水，D正确； 故选B。 4．(24-25高二上·湖北武汉常青联合体·期末)党的二十大报告指出：持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。二氧化硫作为空气的一种主要污染物，消除其污染势在必行。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是 A．该电池放电时电子从Pt2电极经过外电路流向Pt1电极 B．Pt1电极是正极 C．Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-+4H+=2H2O D．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为1∶2 【答案】C 【分析】该电池为原电池，Pt1电极二氧化硫失电子生成硫酸，Pt1是负极，电极反应式为：；Pt2电极氧气得电子生成水，Pt2是正极，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O。电池总反应为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4. 【详解】A．Pt1是负极、Pt2是正极，该电池放电时电子从负极经外电路流向正极，故从Pt1电极经过外电路流向Pt2电极，A错误； B．Pt1是负极、Pt2是正极，正极电势高，故Pt1电极电势低于Pt2电极，B错误； C．Pt2是正极，Pt2电极氧气得电子生成水，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，C正确； D．总反应为二氧化硫和氧气、水反应生成硫酸，反应方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1，D错误； 故选C。 5．(24-25高二上·湖南师范大学附属中学·期末)我国科学家设计的一种甲酸(HCOOH)燃料电池如图所示(半透膜只允许K+、H+通过)。下列说法错误的是 A．左侧电极为电池负极，电极反应式为HCOO--2e-+2OH-=+H2O B．电池放电时，左侧有K+通过半透膜移向右侧 C．物质A可以是硫酸氢钾 D．为保持Fe3+浓度稳定，需不断向电解质溶液中补充Fe3+ 【答案】D 【分析】HCOOH燃料电池中，HCOOH发生失去电子被氧化生成，所在电极为负极，电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-=+H2O，正极上铁离子得到电子被还原成Fe2+，Fe2+被氧气氧化成Fe3+循环利用，从装置中分离出的物质为K2SO4，则物质A为硫酸氢钾或H2SO4，HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应将化学能转化为电能，总反应为2HCOOH+2OH-+O2=2+2H2O，原电池工作时K+通过半透膜移向正极。 【详解】A．燃料电池中HCOOH发生失去电子被氧化生成，所在电极为负极，电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-=+H2O，A正确； B．由分析可知原电池工作时K+通过半透膜移向正极（右侧），B正确； C．由图可知，原电池工作时K+通过半透膜移向正极(右侧)，右侧电极反应为：Fe3++e-=Fe2+，从装置中分离出的物质为K2SO4，放电过程中需补充的物质A是H2SO4或硫酸氢钾，C正确； D．右侧电极反应为：Fe3++e-=Fe2+，在氧气的作用下亚铁离子又被氧化成三价铁离子循环利用，故不需补充Fe3+，D错误； 故选D。 6．(24-25高二上·天津南开中学·期末)燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．H⁺通过质子交换膜向a极室迁移 B．工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度不变 C．电极b的电极反应： D．电池的总反应： 【答案】B 【分析】从图中可以看出，在b电极，失电子转化为N2，N元素由-3价升高到0价，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出电极反应式为2-6e-=N2↑+8H+，b电极为负极；a电极为正极，O2得电子产物与电解质反应生成H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。 【详解】A．电池工作时，a电极为正极，b电极为负极，阳离子向正极移动，则H⁺通过质子交换膜向a极室迁移，A正确； B．a极发生的反应为O2+4e-+4H+=2H2O，消耗H+，b极室中的H+透过质子交换膜向a极区移动，H+的物质的量不变，但a极区生成H2O，使硫酸的浓度减小，所以工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度减小，B不正确； C．由分析可知，电极b的电极反应式为：，C正确； D．负极反应式为2-6e-=N2↑+8H+，正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，将两电极反应式调整为得失电子守恒，然后相加，可得出电池的总反应：，D正确； 故选B。 7．(24-25高二上·天津五区县重点校·期末)二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是 A．该电池放电时质子从电极b移向电极a B．每转移4mol ，消耗的体积为22.4L C．电极a附近发生的电极反应为 D．电极b附近发生的电极反应为 【答案】D 【分析】由图可知，电极a通入SO2，发生氧化反应，故电极a为负极，电极反应为：SO2＋2H2O-2e－=SO＋4H＋；电极b通入O2，发生还原反应，故电极b为正极，电极反应为：O2＋4e－＋4H＋=2H2O；总反应式为：2SO2＋O2＋2H2O=2SO＋4H＋。 【详解】A．放电时为原电池，质子向正极移动，电极a为负极，则该电池放电时质子从电极a移向电极b，A错误； B．每转移4mol，消耗1mol，但未指明标准状况，故体积不一定为22.4L ，B错误； C．电极a为负极，发生氧化反应，电极反应为SO2＋2H2O－2e－=SO＋4H＋，硫酸是强电解质，应当拆为离子形式，C错误； D．酸性条件下，氧气得电子与氢离子反应生成水，电极b附近发生的电极反应为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，D正确； 故答案选D。 8．(24-25高二上·河南中州联盟·期末)新型电池工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．负极电极反应式为 B．M膜为阳离子交换膜、N膜为阴离子交换膜 C．电池工作一段时间后浓度将增大 D．外电路每转移电子，理论上增重 【答案】D 【分析】由图示可知，Zn为原电池的负极，电极反应为，为原电池正极，电极反应为，据此回答； 【详解】A．由分析可知，电极为负极，电极反应式为，A项正确； B．为了维持溶液呈电中性，应通过M膜进入到之间，因此M膜为阳离子交换膜；应通过N膜进入到之间，因此N膜为阴离子交换膜，B项正确； C．电池工作一段时间后，、均进入到MN之间，浓度将增大，C项正确； D．为正极，电极反应式为，外电路每转移电子，理论上增重，D项错误； 故选D。 9．(24-25高二上·吉林友好学校第78届·期末)某科研机构将汽车尾气中的NO和CO设计成如图所示的燃料电池，实现了NO和CO的无害转化。下列说法正确的是 A．石墨Ⅰ为负极，发生还原反应 B．电池工作时，向石墨Ⅱ电极处移动 C．石墨Ⅱ电极反应式为 D．石墨Ⅰ生成22.4L 时，外电路中通过6mol电子 【答案】B 【分析】由电极上物质的变化可知，左边电极氮元素化合价降低，发生还原反应，为正极；右边电极碳元素化合价升高，发生氧化反应，为负极。 【详解】A．石墨Ⅰ上氮元素化合价降低，发生还原反应，为正极，A错误； B．为阴离子，阴离子的由正极移向负极，B正确； C．石墨Ⅱ上发生氧化反应，电极反应式为　，C错误； D．未说明为标准状况，难以计算氮气、电子的物质的量，D错误； 故选B。 10．(24-25高二上·陕西西安部分学校联考·期末)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．电池工作时，电流由X电极经外电路流向Y电极 B．每消耗22.4 LO2(标况下)，质子交换膜通过1mol H＋ C．电池工作时，H＋通过质子交换膜从右往左迁移 D．该电池的负极反应式为 【答案】D 【分析】乙醇酸性燃料电池酒精检测仪中，乙醇发生失电子的氧化反应生成醋酸，则呼气所在Pt电极为负极、通入O2的Pt电极为正极，负极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，O2在正极发生得电子的还原反应，正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O； 【详解】A．由分析可知，X为负极，Y为正极，电池工作时，电流由正电极Y经外电路流向负电极X，A错误； B．在标准状态下，每消耗22.4 LO2物质的量为，正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，转移4mol电子，质子交换膜通过4mol H＋，B错误； C．电池工作时，阳离子向正极移动，则H+通过质子交换膜从左往右迁移，C错误； D．从图中可以看出，电池工作时，负极酒精转化为醋酸，所以该电池的负极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，D正确； 故选D。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $