专题07 原电池与电解池（期末真题汇编 广东专用）高二化学上学期

学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 专题07原电池与电解池 ☆3大高频烤点概览 考点01原电池 考点02电解池 考点03电化学综合 目目 考点01 原电池 1.(24-25高二上·广东佛山期末)佛山新质生产力蓬勃发展。下列产业相关过程中不涉及电能转化的是 A.绿色陶瓷产业氨氢 B.动力电池回收产业 能源燃烧 电池放电处理 C.燃料电池汽车产业 D.智能家电产业扫地 氢燃料电池工作 机充电 A.A B.B C.C D.D 2.(24-25高二下·广东·期末)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.太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 B.锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌 C.太阳能光解水可制氢 D.氢氧燃料电池可将化学能转化为电能 3.(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 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 Zn板 KOH凝胶 石墨板 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 4.(24-25高二上广东广州期末)如图为两种不同的铜锌原电池，下列相关说法不正确的是 盐桥 Zn CuSO,溶液ZnSO,溶液CuSO,溶液 a 6 A.图a与图b的反应原理均为：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+ B.图a中电流流向为：Cu片→导线→Zn片→CuSO,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CuS0,溶液换成稀硫酸，当电路中转移1mol电子时，产生22.4L氢气 5.(24-25高二下·广东揭阳·期末)在新型能源技术里，直接过氧化氢燃料电池备受关注。它的独特之处在 于H,O2同时作燃料和氧化剂，能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液 处理，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 浓KSO4溶液 石黑 石墨、 HO2+KOH混合溶液 H,0+HSO4混合溶液 离子交换膜1 离了交换膜2 稀KSO4溶液 A.该电池表明HO2在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B,离子交换膜1是阳离子交换膜，离子交换膜2是阴离子交换膜 C.理论上，当外电路通过0.2mole时，中间室KS0,的质量增加34.8g D.电池的总反应为2H,0,+20H+2H=4H,0+0,↑ 6.(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 7.(23-24高二上·广东广州期末)锌铜原电池装置如图所示，下列有关说法不正确的是 盐桥 Zn ZnSO4溶液CuSO4溶液 A.Cu电极为该原电池的正极 B.Zn电极是还原剂，又是电子导体 C.氯化钾盐桥中C将移向CuSO,溶液 D.一段时间后有红色固体沉积在Cu电极表面 8.(23-24高二上·广东肇庆期末)金属一空气电池是以金属（锌、铝、锂等）和氧气作为活性物质的一种电 学科网 www zxxk com 让教与学更高效 池，也被称为金属燃料电池。下列说法正确的是 A.可选用石墨作电池负极 B.金属电极上发生氧化反应 C.电流由金属电极经外电路流向另一电极D.该电池可以将化学能100%转化为电能 9.(23-24高二上·广东佛山期末)杭州亚运会主火炬创新使用绿色“零碳甲醇”燃料。关于甲醇、空气和 KOH溶液组成的燃料电池，下列说法错误的是 A.OH向负极移动 B.可选用石墨、Pt作电极 C.负极发生的电极反应为：CH,0H-6e+60H=C0,个+5H,0 D,相比直接燃烧甲醇发电，甲醇燃料电池能量利用率高 10.(23-24高二上·广东中山期末)二氧化疏空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含的$02快速启动， 装置示意图如下。以下说法正确的是 HO→ 质子交换 S02→ ←02(H20) A.正极发生氧化反应 B.电子由Y沿导线流向X C.负极电极反应式为S0,-2e+2H,0=S0?+4H D.反应ImolO2,有2mol质子通过交换膜 11.(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 © (石墨) 石墨 KOH溶液 ·KCI溶液 阳离子交换膜 A.H,在a极处被还原 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 B.该装置将电能转化为化学能 C.K*从b极经阳离子交换膜移向a极 D.该装置的总反应为H2+CL,+20H=2H,0+2CI 12.（23-24高二上·广东汕头·期末)锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池，其构造示意图如下。下列说 法不正确的是 金属外壳 锌 Ag,O 浸了KOH(aq)的隔板 A.Zn作电池的负极 B.电池工作时，OH向正极移动 C.正极的电极反应：Ag,0+2e+H,0=2Ag+20H D.金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性 13.(24-25高二上·广东深圳期末)依据氧化还原反应：2Ag(aq+Cu(s=Cu2+(aq)+2Ags设计的原电 池如下图所示。 (X) A (银) 电流计 盐桥 (CuSO4溶液) (Y) (1)电极X的材料是 电解质溶液Y是 溶液。 (2)银电极为电池的 极，发生的电极反应式为 (3)电子通过外电路 (填“从左到右”或者“从右到左移动。 (4)盐桥中装有含氯化钾的琼胶，盐桥中K*向__（填“左烧杯”或者“右烧杯）中迁移，盐桥的作用 是 目目 考点02 电解池 1.(24-25高二上·广东·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 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 A.充电时，Li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 2.(24-25高二上广东广州期末)氧化铋(B,0,)作为镍/铋电池的负极材料，因其理论容量高、易制备而 受到广泛关注。如图为该电池的示意图，下列说法正确的是 电极a 电极b Bi,O: 碱性 NiOOH 电解质 Bi NiO A.放电时，OH从电极a移向电极b B.放电时，总反应为6Ni00H+2Bi=6Ni0+Bi,0,+3H,0 C.充电时，电子从电源负极→电极a一电极b→电源正极 D.充电时，电路中转移1mol电子，阳极质量减少17g 3.(24-25高二上·广东肇庆期末)以柏林绿F©[Fe(CN)。]为代表的新型可充电钠离子电池的放电工作原理 如图所示，下列说法不正确的是 Fe[Fe(CN).] [Mg2Cl2]2+ 花心 心心 NazFe[Fe(CN)6] Mg 心 心心 交 Mo箔 膜 Mg箔 含Na的有机电解质 A.充电时，Na通过交换膜从左室移向右室 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 B.充电时，Mo箔外接电源的正极 C.放电时，外电路中通过0.2mol电子时，负极区电解质质量增加了2.4g D.放电时，Mo箔上发生反应为Fe[Fe(CN)6]+2e+2Na=Na,Fe[Fe(CN)6] 4.(23-24高二上·广东广州期末)科学家基于C2易溶于CCL4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新 型氯流电池（如图，可作储能设备。充电时电极a的反应为：NaTi,(P0,),+2Na+2e=Na,Ti(P0,3。 。-输电网 。风力 发电 CL/ NaCl 电 溶液 a 多孔炭 电极b 下列说法错误的是 A.充电时电极b是阳极 B.放电时电极a是负极 C.放电时NaCI溶液的pH减小 D.每生成1molC2,电极a质量理论上增加46g 5.(23-24高二上·广东茂名期末)2019年的诺贝尔化学奖授予锂离子电池研究的三位科学家。下图是一 种锂离子电池的工作原理示意图，其负极材料为嵌锂石墨，正极材料为LCoO2,其放电时总反应可表示 为：Li,Cy+Li-xCoO2=LiCoO2+Cy,下列说法正确的是 ④ 隔膜 6 88的 8为 ⑦ 88的 团 Li.Co 8的 a极 LiPF的碳酸LiCo0, b极 酯溶液（无水） A.放电时锂离子由b极脱嵌，移向a极 B.放电时，若转移0.3mol电子，理论上石墨电极将减重2.1g C.充电时，a极接正极，发生还原反应 D.充电时b极的反应式为：LiCoO2+xe-=Li1-xCoO2+Li计 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 6.(23-24高二上·广东·期末)一种储能电池的工作原理如下图所示。下列说法正确的是 电源或负载 Pb/PbSO 多孔碳 Fe/Fe2 H2SO(aq) H2SOa(aq) 质子交换膜 A.放电时电子由多孔碳流向电极Pb B.放电时多孔碳电极反应：Fe2++e=Fe+ C.储能时Pb电极发生氧化反应 D.储能时总反应PbS0,+2Fe2,电解， Pb+SO2+2Fe* 7.(22-23高二上·广东湛江期末)LFPO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新 宠。己知该电池放电时的电极反应式为：正极FePO4+Lit+e=LiFePO4,负极Li-e=Lit,下列说法中错 误的是 A.充电时电池总反应为LiFePO4=FePO4+Li B.充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连 C.放电时电池内部L向正极移动 D.放电时，在正极上是L得电子被还原 8.(24-25高二上·广东佛山期末)铁钛液流电池是一种有发展前景的低成本液流电池，放电时其工作原理 如图所示(a、b均为石墨电极)。下列说法错误的是 负载 a Fe3+/Fe2 TiO2/Ti 储液罐 Fe2+ Ti02+ 储液罐 HH 质子 交换膜 泵 泵 A.放电时，a极附近溶液颜色由浅绿色逐渐变为黄色 B.放电时，b极的电极反应式为Ti02++e+2H=Ti3++H,0 C.充电时，b极与外接电源的正极相连 D.充电时，H由a极区迁移至b极区 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 9.(24-25高二下·广东深圳·期末)新型锂硫电池能实现快速充电，其充电的工作原理如图所示。下列说法 正确的是 Q 石 5 LiSK In Li 电 极 s' A.充电时，n电极的电势高于石墨电极 B.充电时石墨电极发生的反应为3I+2e=I; C.放电时Li从石墨电极向n电极迁移 D.放电时每转移1mole,In电极质量减少7g 10.(24-25高二上·广东广州·期末)为提升电池循环效率和稳定性，科学家利用三维多孔海绵状 Zn3D-Zn)可以高效沉积Zn0的特点，设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-N00H二次电池，结构 如图所示。电池反应为Z(s+2 NiOOH(s+H,O(1三ZnO(s)+2Ni(OH,(s。以下说法正确的是 放电 尼龙保护层 导电线圈 NiOOH 隔膜 3D-Zn A.放电时，负极反应为Zn-2e=Zn24 B.放电时，OH通过隔膜从负极区移向正极区 C.充电时，阴极区的pH减小 D.充电时，阳极反应为Ni(0H,(s+OH(aq)-e=Ni00Hs+H,0(I 11.(23-24高二上·广东·期末)华中科技大学某课题组开发了一种可充电锌-空气/碘化物混合电池，该电池 的放电过程如图所示： 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 负载 B 88 Zn2 02 OH H2O o ●0 00 ●●● 。p0 下列叙述错误的是 A.放电时，电极B发生氧化反应 B.放电时，理论上每消耗65gZn,消耗标准状况下氧气的体积小于11.2L C.充电时，阳极发生的电极反应之一为-6e+60H=I0;+3H,0 D.充电时，电极A接直流电源的负极 12.(23-24高二上·广东广州期末)微生物电池可催化还原镀铬工业废水中的C工，0，且能为乙烯制备 HOCH2CH2C1提供能量。下列说法正确的是 气体b X◆ a、 b c0 HOCH,CH>C1 +KOH浓溶液 微 溶液 Pt 物 物 CF-- CH2=CH2- CHCOOH H H 14 阳离子交换膜口 KC1溶液 KOH稀溶液 A.气体b为O2 B.X极发生还原反应 C.电解时，K+通过阳离子交换膜从右侧移向左侧 D.a极反应式为CH3COOH+2H2O-8e=2CO2↑+8H 13.(24-25高二上·广东广州期末)氢氧化钠是重要的化工原料。 ()通过氯碱工业可以得到氢氧化钠，原理如图所示。 专题07 原电池与电解池 3大高频考点概览 考点01 原电池 考点02 电解池 考点03 电化学综合 地 城 考点01 原电池 1．（24-25高二上·广东佛山·期末）佛山新质生产力蓬勃发展。下列产业相关过程中不涉及电能转化的是 A．绿色陶瓷产业-氨氢能源燃烧 B．动力电池回收产业-电池放电处理 C．燃料电池汽车产业-氢燃料电池工作 D．智能家电产业-扫地机充电 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．氨氢能源燃烧过程放出热量，化学能转化为热能、光能，不涉及电能转化；故A符合题意； B．电池放电处理过程中化学能转化为电能，故B不符合题意； C．氢燃料电池工作时化学能转化为电能，故C不符合题意； D．扫地机充电过程中电能转化为化学能，故D不符合题意； 故选A。 2．（24-25高二下·广东·期末）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．太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 B．锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌 C．太阳能光解水可制氢 D．氢氧燃料电池可将化学能转化为电能 【答案】A 【详解】A．太阳能电池通过光伏效应将光能直接转化为电能，而非化学能转化为电能，A错误； B．锂离子电池放电时，锂离子从负极脱嵌并通过电解质迁移至正极嵌入，B正确； C．利用太阳能光催化分解水可生成氢气，这是当前新能源研究的重要方向，C正确； D．氢氧燃料电池通过氢氧反应将化学能直接转化为电能，D正确； 故选A。 3．（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。 4．（24-25高二上·广东广州·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。 5．（24-25高二下·广东揭阳·期末）在新型能源技术里，直接过氧化氢燃料电池备受关注。它的独特之处在于同时作燃料和氧化剂，能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．该电池表明在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B．离子交换膜1是阳离子交换膜，离子交换膜2是阴离子交换膜 C．理论上，当外电路通过时，中间室的质量增加34.8g D．电池的总反应为 【答案】C 【分析】由图中电子移动方向可知，左侧石墨为负极， 在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水，电极反应式为：H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑，负极室溶液中钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室；右侧石墨为正极，在酸性条件下过氧化氢被还原生成水，电极反应式为：H2O2+2e-+2H+=2H2O，正极室溶液中的硫酸根离子通过阴离子交换膜2进入中间室，则电池总反应为，据此解答。 【详解】A．由分析可知，左侧石墨为负极，在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水；右侧石墨为正极，在酸性条件下过氧化氢被还原生成水，电极反应说明过氧化氢在酸性环境中的氧化性强于碱性环境，A正确； B．由分析可知，离子交换膜1是阳离子交换膜，离子交换膜2是阴离子交换膜，B正确； C．由分析可知，负极电极反应式为：H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑，则外电路通过0.2mol电子时，有0.2mol钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室，有0.1mol硫酸根离子通过阴离子交换膜2进入中间室，则中间室生成硫酸钾的质量为0.2mol××174g/mol=17.4g，C错误； D．由分析可知，电池总反应为：，D正确； 故选C。 6．（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。 7．（23-24高二上·广东广州·期末）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。 【详解】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。 8．（23-24高二上·广东肇庆·期末）金属—空气电池是以金属(锌、铝、锂等)和氧气作为活性物质的一种电池，也被称为金属燃料电池。下列说法正确的是 A．可选用石墨作电池负极 B．金属电极上发生氧化反应 C．电流由金属电极经外电路流向另一电极 D．该电池可以将化学能转化为电能 【答案】B 【详解】A. 电池负极应选用金属材料，A项错误； B. 电池反应中金属失去电子，发生氧化反应，B项正确； C. 电子的移动方向是由金属电极经外电路流向另一电极，电流方向与电子移动方向相反，C项错误； D. 原电池装置可以将化学能大部分转化为电能，但转化率不为100%，D项错误; 故选B。 9．（23-24高二上·广东佛山·期末）杭州亚运会主火炬创新使用绿色“零碳甲醇”燃料。关于甲醇、空气和溶液组成的燃料电池，下列说法错误的是 A．向负极移动 B．可选用石墨、作电极 C．负极发生的电极反应为： D．相比直接燃烧甲醇发电，甲醇燃料电池能量利用率高 【答案】C 【详解】A．原电池中，阴离子移向负极，即OH-向负极移动，故A项正确； B．甲醇、空气和KOH溶液组成的燃料电池可选用石墨、Pt作电极，故B项正确； C．负极上甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：，故C项错误； D．甲醇燃烧先将化学能转化为热能，热能再转化为机械能，最后机械能转化为电能，转化过程中都有能量损失，燃料电池直接将化学能转化为电能，避免了能量转化过程中的损失，故D项正确； 故答案选C。 10．（23-24高二上·广东中山·期末）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。 【详解】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．（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。 12．（23-24高二上·广东汕头·期末）锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池，其构造示意图如下。下列说法不正确的是 A．作电池的负极 B．电池工作时，向正极移动 C．正极的电极反应： D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性 【答案】B 【分析】锌银纽扣电池中，锌作负极，发生氧化反应：，作正极，发生还原反应：，总反应为：； 【详解】A．由分析可知，锌作电池的负极，作电池正极，A正确； B．原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则向负极移动，B错误； C．由分析可知，正极的电极反应为：，C正确； D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性，以保证电池正常工作，D正确； 故选B。 13．（24-25高二上·广东深圳·期末）依据氧化还原反应：设计的原电池如下图所示。 (1)电极X的材料是 ；电解质溶液Y是 溶液。 (2)银电极为电池的 极，发生的电极反应式为 。 (3)电子通过外电路 (填“从左到右”或者“从右到左”)移动。 (4)盐桥中装有含氯化钾的琼胶，盐桥中向 (填“左烧杯”或者“右烧杯”)中迁移，盐桥的作用是 。 【答案】(1) Cu (2) 正 (3)从左到右 (4) 右烧杯 传递离子，平衡电荷，形成闭合回路 【分析】由反应方程式可知，该原电池的电极反应式为：正极：，负极：，所以X极的材料应为Cu，电解质溶液Y应为溶液，外电路中的电子从Cu极流向Ag极。盐桥中的移向正极（Ag极）；移向负极（Cu极），以此解答； 【详解】（1）由分析可知，电极X的材料是Cu，电解质溶液Y是溶液，故答案为：Cu；； （2）由分析可知，银离子得到电子，银电极为电池的正极，发生的电极反应式为，故答案为：正；； （3）在原电池中，电子从负极经外电路流向正极，Cu电极为负极，Ag电极为正极，所以电子通过外电路从左到右移动，故答案为：从左到右； （4）在原电池中，阳极子向正极移动，所以盐桥中向右烧杯迁移，盐桥中的阴离子和阳离子分别移向负极和正极，从而维持电中性，故答案为：右烧杯；传递离子，平衡电荷，形成闭合回路。 地 城 考点02 电解池 1．（24-25高二上·广东·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。 2．（24-25高二上·广东广州·期末）氧化铋()作为镍/铋电池的负极材料，因其理论容量高、易制备而受到广泛关注。如图为该电池的示意图，下列说法正确的是 A．放电时，从电极a移向电极b B．放电时，总反应为 C．充电时，电子从电源负极→电极a→电极b→电源正极 D．充电时，电路中转移1mol电子，阳极质量减少17g 【答案】B 【分析】在氧化铋()作为镍/铋电池负极材料的可充电电池中，放电过程相当原电池，电极a为负极，失去电子，发生电极反应为：；电极b为正极，得到电子，发生的电极反应为：。充电过程中相当电解池，电极a为阴极，得到电子，发生的电极反应：；电极b为阳极，失去电子，发生的电极反应为：。 【详解】A．放电时，电极a为负极（失电子被氧化为），原电池中阴离子向负极移动，应移向电极a，而非从a移向b，A错误； B．放电时，负极（，失）反应为： ，正极（，得）反应为，总反应为，B正确； C．充电时为电解池，电子从电源负极→阴极（a），阳极（b）→电源正极，电子不能通过电解质溶液，“电极a→电极b”不存在，C错误； D．充电时阳极（b：）反应为，转化为，质量增加17 g（比多），D错误； 故答案选B。 3．（24-25高二上·广东肇庆·期末）以柏林绿为代表的新型可充电钠离子电池的放电工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．充电时，通过交换膜从左室移向右室 B．充电时，Mo箔外接电源的正极 C．放电时，外电路中通过0.2mol电子时，负极区电解质质量增加了2.4g D．放电时，Mo箔上发生反应为 【答案】C 【分析】由图可知，放电时右侧，电极镁失去电子发生氧化反应，为原电池负极，电极反应式为，则左侧为原电池的正极，电极反应式为。 【详解】A．充电时该装置作电解池，左侧为阳极，右侧为阴极，则通过交换膜从左室移向右室，A正确； B．据分析可知，放电时，Mo箔为电池的正极，则充电时，Mo箔外接电源的正极，B正确； C．放电时，外电路中通过0.2mol电子时，由负极的反应可知，会消耗0.1mol镁进入电解质溶液，质量增加2.4g，同时会有0.2mol Na＋通过离子交换膜向正极移动，质量减少4.6g，故负极区电解质质量减少2.2g，C错误； D．由分析可知，放电时，Mo箔是正极，反应为，D正确； 故选C。 4．（23-24高二上·广东广州·期末）科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池(如图)，可作储能设备。充电时电极a的反应为：。 下列说法错误的是 A．充电时电极b是阳极 B．放电时电极a是负极 C．放电时NaCl溶液的pH减小 D．每生成1molCl2，电极a质量理论上增加46g 【答案】C 【分析】由充电时电极a的反应可知，充电时电极 a发生还原反应，所以电极 a是阴极，则电极 b是阳极；放电和充电是刚好相反有的过程，据此分析解答。 【详解】A．由充电时电极 a的反应可知，充电时电极 a发生还原反应，所以电极 a是阴极，则电极 b是阳极，A正确； B．充电时电极a是阴极，充电时a为负极，B正确； C．放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极 a的反应为Na3Ti2（PO4）3-2e-=NaTi2（PO4）3+2Na+，电极b上的电极反应式为Cl2↑+2e-=2Cl-可知，NaCl 溶液的 pH不变，C错误； D．阴极反应为NaTi2（PO4）3+2Na++2e-═Na3Ti2（PO4）3，由得失电子守恒可知，每生成1mol Cl2转移2mole-，电极a质量理论上增加23 g•mol×2 mol=46 g，D正确； 故答案为：C。 5．（23-24高二上·广东茂名·期末）2019年的诺贝尔化学奖授予锂离子电池研究的三位科学家。下图是一种锂离子电池的工作原理示意图，其负极材料为嵌锂石墨，正极材料为LiCoO2，其放电时总反应可表示为：LixCy + Li1－xCoO2 = LiCoO2 + Cy ，下列说法正确的是 A．放电时锂离子由b极脱嵌，移向a极 B．放电时，若转移0.3 mol电子，理论上石墨电极将减重2.1g C．充电时，a极接正极，发生还原反应 D．充电时b极的反应式为：LiCoO2 + xe－ = Li1－xCoO2 + xLi+ 【答案】B 【分析】根据电池总反应式LixCy+Li1-xCoO2═LiCoO2+Cy可知，C的化合价升高、发生失去电子的氧化反应，则a电极为负极，负极反应式为LixCy-xe-=Cy+xLi+，Co的化合价降低、发生得电子的还原反应，b电极为正极，正极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，放电时，阳离子移向正极、阴离子移向负极；充电时，阴极、阳极分别与外电源的负极、正极相接，电极反应式正好相反。 【详解】A．放电时，负极材料为嵌锂石墨，a为负极，b为正极，原电池中阳离子移向正极，则放电时锂离子由a极脱嵌，移向b极，故A错误； B．放电时，a电极为负极，负极反应式为LixCy-xe-=Cy+xLi+，若转移0.3 mol电子，有0.3mol Li+从石墨电极脱嵌，理论上石墨电极将减重0.3mol×7g/mol=2.1g，故B正确； C．充电时，a极为阴极接负极，发生还原反应，故C错误； D．放电时b电极为正极，充电时b为阳极，失电子发生氧化反应，电极反应式为LiCoO2- xe-= Li1-xCoO2+xLi+，故D错误； 故选：B。 6．（23-24高二上·广东·期末）一种储能电池的工作原理如下图所示。下列说法正确的是 A．放电时电子由多孔碳流向电极 B．放电时多孔碳电极反应： C．储能时电极发生氧化反应 D．储能时总反应 【答案】D 【分析】由图可知，放电时，Pb为负极，铅失电子生成硫酸铅，多孔碳为正极，铁离子得电子生成亚铁离子，储能(充电)时Pb为阴极，硫酸铅得电子生成铅，发生还原反应，多孔碳为阳极，亚铁离子失电子生成铁离子； 【详解】A．放电时，电子由负极经过导线到正极，则电子由电极Pb流向多孔碳，故A错误； B．放电时多孔碳电极为正极，铁离子得电子生成亚铁离子，电极反应式为: Fe3++e-=Fe2+，故B错误； C．储能(充电)时，Pb为阴极,硫酸铅得电子生成铅，发生还原反应，故C错误； D．由图可知，储能时总反应PbSO4+2Fe2+Pb++2Fe3+，故D正确； 答案选D。 7．（22-23高二上·广东湛江·期末）LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应式为：正极 FePO4+Li++e-=LiFePO4，负极 Li-e-=Li+，下列说法中错误的是 A．充电时电池总反应为 LiFePO4= FePO4 + Li B．充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连 C．放电时电池内部Li+向正极移动 D．放电时，在正极上是Li+得电子被还原 【答案】D 【分析】原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应； 【详解】A．根据放电时的电极反应得到电池反应：FePO4+Li=LiFePO4，充电时电池反应为：LiFePO4=FePO4+Li，故A正确； B．对电池充电时电源的正极(+)与电池正极(+)连接，电源的负极(-)与电池负极(-)连接，故B正确； C．依据原电池的正极反应可知 FePO4+Li++e-═LiFePO4，放电时电池内部Li+向正极移动，故C正确； D．原电池的正极反应可知 FePO4+Li++e-═LiFePO4，锂元素化合价未变，化合价变化的是铁元素得到电子，故D错误； 故选：D。 8．（24-25高二上·广东佛山·期末）铁钛液流电池是一种有发展前景的低成本液流电池，放电时其工作原理如图所示(a、b均为石墨电极)。下列说法错误的是 A．放电时，a极附近溶液颜色由浅绿色逐渐变为黄色 B．放电时，b极的电极反应式为 C．充电时，b极与外接电源的正极相连 D．充电时，由a极区迁移至b极区 【答案】D 【分析】由图，放电时a极亚铁离子失去电子被氧化为铁离子，为负极，b极得到电子被还原为，为正极，则充电时，a为阴极、b为阳极； 【详解】A．放电时，a极为负极，亚铁离子失去电子被氧化为铁离子，a极附近溶液颜色由浅绿色逐渐变为黄色，A正确；    B．放电时，b极为正极，得到电子被还原为，电极反应式为，B正确； C．充电时，b为阳极，b极与外接电源的正极相连，C正确； D．充电时，阳离子由阳极b极区迁移至阴极a极区，D错误； 故选D。 9．（24-25高二下·广东深圳·期末）新型锂硫电池能实现快速充电，其充电的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．充电时，In电极的电势高于石墨电极 B．充电时石墨电极发生的反应为 C．放电时从石墨电极向电极迁移 D．放电时每转移，In电极质量减少 【答案】D 【分析】充电时为电解池，由图可知，In电极发生还原反应、为阴极，电极反应式为：；石墨电极发生氧化反应、为阳极，电极反应式为：，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，充电时In电极为阴极，电势低于阳极（石墨电极），A错误； B．充电时石墨电极上－被氧化为，电极反应式为：，B错误； C．放电时，石墨电极作正极，电极作负极，从电极向石墨电极迁移，C错误； D．放电时，电极反应式为，由电极反应式可知，每转移，电极减轻，其质量为，D正确； 故答案选D。 10．（24-25高二上·广东广州·期末）为提升电池循环效率和稳定性，科学家利用三维多孔海绵状可以高效沉积的特点，设计了采用强碱性电解质的二次电池，结构如图所示。电池反应为。以下说法正确的是 A．放电时，负极反应为 B．放电时，通过隔膜从负极区移向正极区 C．充电时，阴极区的pH减小 D．充电时，阳极反应为 【答案】D 【分析】由电池总反应可知3D-Zn为负极，NiOOH为正极。 【详解】A．电解质为强碱性，放电时，负极反应为，A错误； B．放电时是原电池装置，阴离子向负极移动，故通过隔膜从正极区移向负极区，B错误； C．充电时是电解池装置，阴极的电极反应式为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-，每转移2mol电子消耗1mol水、向阳极移动2molOH-，阴极区pH增大，C错误； D．充电时，Ni(OH)2在阳极失电子、发生氧化反应，电极反应式为，D正确； 答案选D。 11．（23-24高二上·广东·期末）华中科技大学某课题组开发了一种可充电锌-空气/碘化物混合电池，该电池的放电过程如图所示： 下列叙述错误的是 A．放电时，电极B发生氧化反应 B．放电时，理论上每消耗，消耗标准状况下氧气的体积小于 C．充电时，阳极发生的电极反应之一为 D．充电时，电极A接直流电源的负极 【答案】D 【分析】锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，故B为负极，A极氧气、碘酸根离子得到电子发生还原反应，A为正极。 【详解】A．由分析可知，放电时，电极B为负极，发生氧化反应，A正确； B．放电时，理论上每消耗，通过电子物质的量为2mol，由于正极上碘酸根离子也会参与反应，故消耗标准状况下氧气的体积小于，B正确； C．充电时，阳极发生的电极反应之一为碘离子失去电子发生氧化反应生成碘酸根离子，反应为：，C正确； D．充电时，电极A为阳极，接直流电源的正极，D错误； 故选D。 12．（23-24高二上·广东广州·期末）微生物电池可催化还原镀铬工业废水中的，且能为乙烯制备HOCH2CH2C1提供能量。下列说法正确的是 A．气体b为O2 B．X极发生还原反应 C．电解时，K+通过阳离子交换膜从右侧移向左侧 D．a极反应式为 CH3COOH + 2H2O-8e- =2CO2↑+8H+ 【答案】D 【分析】由左图可知，a极失去电子为负极，乙酸发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为：CH3COOH+2H2O-8e-=2CO2↑+8H+，b极为正极，电极反应式为+6e-+14H+=2Cr3++7H2O，生成的铬离子水解生成氢氧化铬，Cr3++3H2O=Cr(OH)3↓+3H+，电子由负极流向正极；根据右侧装置图可知，用铂作电极电解氯化钾溶液，左侧氯离子失电子被氧化为氯气，氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，次氯酸氧化乙烯来制备2-氯乙醇，所以X电极为电解池的阳极，右侧Y电极为阴极，水得电子生成氢气和氢氧根离子，溶液中钾离子通过阳离子交换膜进入右侧，则推知气体b为氢气，据此分析解答。 【详解】A．由上述分析可知b为氢气，A项错误； B．X极为阳极，失电子发生氧化反应，B项错误； C．电解时，阳离子移向阴极，故K+通过阳离子交换膜从左侧移右侧，C项错误； D．a极失去电子为负极，乙酸发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为：CH3COOH+2H2O-8e-=2CO2↑+8H+，D项正确； 答案选D。 13．（24-25高二上·广东广州·期末）氢氧化钠是重要的化工原料。 (1)通过氯碱工业可以得到氢氧化钠，原理如图所示。 ①写出电解饱和食盐水总反应的化学方程式 。 ②产品NaOH溶液从 口导出(填字母编号)。 (2)采用双极膜(BMP)技术电解也可以制备氢氧化钠。在电场的作用下，水在双极膜(BMP)作用下离解成和，分别向电解池的两极移动，工作原理如图所示。请回答下列问题： ①在 室(填“M”或“N”)获得NaOH。 ②C膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。 ③电解后NaBr溶液浓度 (填“增大”或“减小”)。 ④阳极的电极反应式为 。 ⑤写出该装置的总反应的化学方程式 。 【答案】(1) c (2) M 阳 减小 【分析】（1）通过氯碱工业可以得到氢氧化钠，氯碱工业为电解饱和食盐水，阳极氯离子放电产生氯气，阴极水放电产生氢气和氢氧化钠，离子交换膜为阳离子交换膜。氢氧化钠在阴极产生，由图可知NaOH由c口导出。 （2）由图可知，左侧为阴极，氢离子在阴极放电产生氢气；左侧BMP中氢离子移向阴极室，氢氧根离子移向M室，原料室中钠离子移向M室，故M室得到NaOH，C膜应该为阳离子交换膜；原料室中溴离子移向N室，右侧BMP中氢离子移向N室，氢氧根离子移向阳极室，故N室可得到氢溴酸，氢氧根离子在阳极放电产生氧气。 【详解】（1）①工业电解饱和食盐水的总反应为： ②由分析可知，产品NaOH溶液从c口导出。 （2）①由分析可知在M室获得NaOH。 ②由分析可知C膜为阳离子交换膜。 ③由分析可知电解时原料室中钠离子和溴离子分别移向M室和N室，故电解后溴化钠浓度减小。 ④氢氧根离子在阳极放电，电极反应为： ⑤由分析可知，该装置阴极氢离子放电，阳极氢氧根放电，借助装置将NaBr转化为NaOH和HBr，故该装置的总反应的化学方程式为：。 14．（24-25高二上·广东·期末）原电池和电解池在生产生活中具有广泛的应用。 Ⅰ．电解溶液 (1)实验室中电解溶液的实验装置如图所示。 ①某同学用如上图装置模拟工业电解精炼铜实验，则为 (填“精铜”或“粗铜”)。 ②某同学用下图电解溶液，均为碳棒，写出的电极反应式： 。 ③某同学一不小心将一段铜棒掉入溶液中，仍用上图完成电解溶液实验，发现铜棒 (填“A”或“B”)端变粗。 Ⅱ．燃料电池在工业上的应用 (2)利用燃料电池电解，可将雾霾中的分别转化为和，下图装置所示。充入的一端是 (填“甲”或“乙”)。通入一端的电极反应式为 ，当电路中转移电子时，的浓度为 (电解过程中忽略溶液体积变化)。 【答案】(1) 粗铜 A (2) 甲 2 【详解】（1）电解精炼铜应以粗铜为阳极，纯铜为阴极，图1中C1为阳极，所以C1为粗铜；图2中C1为惰性阳极，电解CuSO4溶液时，其电极反应式：；某同学一不小心将一段铜棒掉入溶液中，C1是阳极，A是阴极，B是阳极，C2是阴极，此时A端发生反应：Cu2++2e-=Cu，所以铜棒A端变粗； （2）图中左为燃料电池、右为电解池，NO、SO2分别转化为和时NO发生还原反应，所以通入NO的这极为阴极，另外一极为阳极，即甲为负极通入燃料，所以通入CH3OCH3的一端是甲；通入SO2一端的电极为阳极，电极反应式为：；电解池总反应式2NO+5SO2+8H2O+5+4H+，即每转移10mol电子生成8molH+，电路中转移2.5mol电子时，H2SO4的浓度为mol/L=2mol/L。 15．（23-24高二上·广东广州·期末）“电化学”与人类生产、生活密不可分。 Ⅰ．用蓄电池为电源，制取少量高铁酸钾()。装置如图所示： (1)工作时，蓄电池的负极为 (填“Fe”或“”)，电解池中的石墨电极为 极。 (2)当消耗掉0.1mol时，理论上生成高铁酸钾 g，左侧KOH溶液质量变化 g。 Ⅱ．高铁酸钾()不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。下图a所示是高铁电池的模拟实验装置。     (3)该电池放电时正极产生沉淀，正极电极反应为 。 (4)盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向 (填“左”或“右”)移动； (5)图b为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有 。 【答案】(1) Fe 阴 (2) 6.6 3.6 (3)+4H2O+3e-=Fe(OH)3↓+5OH- (4)右 (5)使用时间长、工作电压稳定 【分析】Ⅰ．根据总反应式为：可知，正极电极反应式为：，负极电极反应式为：Fe-2e-+OH-=Fe(OH)2； Ⅱ．根据电池装置，Zn做负极，C为正极，高铁酸钾的氧化性很强，正极上高铁酸钾发生还原反应生成Fe(OH)3；盐桥可起到平衡电荷，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动； 【详解】（1）该蓄电池工作时为原电池，放电时Fe发生失电子的氧化反应，Fe作负极；电解池中Fe发生失电子的氧化反应生成，Fe为阳极，则电解池中石墨为阴极； （2）消耗0.1molNiO2时，蓄电池中转移了0.2mol电子，即电解池中发生了0.2mol的电子转移，根据铁电极的电极反应式Fe-6e-+8OH-=+4H2O，可求得高铁酸钾生成量：；当消耗掉0.1molNiO2时，左侧电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，消耗2molH2O，生成2molOH-，同时有2molOH-通过阴离子交换膜移向右侧，则左侧KOH溶液减少的质量为：0.2mol×18g/mol=3.6g； （3）根据电池装置，Zn做负极，C为正极，高铁酸钾的氧化性很强，正极上高铁酸钾发生还原反应生成Fe(OH)3，正极电极反应式为：+4H2O+3e-=Fe(OH)3↓+5OH-； （4）盐桥中阴离子移向负极移动，盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路，使两溶液保持电中性，起到平衡电荷，构成闭合回路，放电时盐桥中氯离子向右移动； （5）由图可知高铁电池的优点有：使用时间长、工作电压稳定。 地 城 考点03 电化学综合 1．（24-25高二上·广东江门·期末）新型电池可有效捕获，其装置如图所示。下列说法不正确的是 A．电子流向： B．电极附近溶液的保持不变 C．极发生的反应为： D．在标准状况下，每捕获，c电极产生 【答案】B 【分析】根据图示可知：左侧装置自发进行氧化还原反应，则该装置为原电池，右侧装置为电解池。Zn电极失去电子被氧化为Zn2+，则a电极为负极，b电极为正极；c电极与正极相连，为阳极；d电极与电源负极连接，为阴极。 【详解】A．电子由负极流向阴极，阳极流向正极，即，A正确； B．d电极为阴极，电极反应式为：，消耗氢离子，pH增大，B错误； C．c电极为阳极，电极反应式为：，C正确； D．b电极为正极，电极反应式为：，每捕获，转移1mole-，生成1molO2转移4mole-，在标准状况下得到氧气的体积为：，D正确； 故选B。 2．（22-23高二下·广东东莞·期末）一种有利于“碳中和”的新型电池系统，通过CO2溶于水触发反应供电并产生H2，工作原理如图所示(钠超离子导体只允许Na+通过)。下列说法正确的是 A．a电极是正极 B．X液体可以是Na2SO4水溶液 C．H+在b极区被还原 D．放电时，每转移1 mol e-，钠超离子导体中通过2 mol Na+ 【答案】C 【分析】由电池工作原理示意图可知反应中Na被氧化为Na+，应为原电池的负极反应，则a电极反应式为Na-e- =Na+；b正极水电离的H+得电子被还原生成H2，电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2+H2，原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，以此解答该题。 【详解】A．根据上述分析可知a电极反应式为Na-e- =Na+，所以a电极是负极，A错误； B．电极a是金属钠，能与水反应，则电池的电解液不能换成更易导电的Na2SO4水溶液，B错误； C．b正极上水电离的H+得电子被还原生成H2，C正确； D．根据同一闭合回路中电子转移数目相等可知：放电时，每转移1 mol e-，钠超离子导体中通过1 mol Na+，D错误； 故合理选项是C。 20．（23-24高二下·广东汕尾·期末）实验小组为了探究原电池的工作原理，设计图1所示装置，溶液中某些离子浓度的变化如图2所示(不考虑副反应)，下列说法错误的是 A．图1中/铜电极为负极，铂电极上发生还原反应 B．图1中，铂电极上的电极反应式为 C．图2中，N代表随时间的变化 D．图2中，a点时的转化率约为66.7% 【答案】B 【详解】A．该原电池的原理是Cu和反应生成和，铜元素化合价升高，铜极为负极，铂极为正极，铁离子在铂极上得电子生成亚铁离子，化合价降低，发生还原反应，A项正确； B．图1中，铂电极为正极，铁离子在铂极上得电子生成亚铁离子，电极反应式为，B项错误； C．由图可知，由离子方程式可知，随着反应进行，逐渐减小，、逐渐增大，且变化的速率是、的，因此图2中，N代表与时间的关系，C项正确； D．a点时，结合离子方程式可知，a点时转化了，D项正确； 答案选B。 3．（24-25高二上·广东广州·期末）在水溶液中，电化学方法合成高能物质时，伴随少量生成，电解原理如图所示。下列说法正确的是 A．电解时，向电极移动 B．每生成的同时，生成 C．生成的电极反应： D．电解一段时间后，溶液升高 【答案】C 【分析】Ni电极产生，为氢元素降价所得，为还原反应，故为阴极，电极反应方程为：；电极为阳极，电极反应方程为：。 【详解】A．电解池中阳离子向阴极移动，生成的Ni电极为阴极，K+应向Ni电极移动，A错误； B．阳极存在生成的主反应和生成的副反应，电子转移不全部用于主反应，无法确定与的固定生成比例，B错误； C．阳极反应为氧化反应，2个失去4e-生成，结合碱性条件用平衡电荷和H、O元素，电极反应式为，元素守恒、电荷守恒、电子守恒均成立，C正确； D．阴极生成（），阳极主反应消耗（8参与反应）且副反应（生成）也消耗OH⁻，总体减少，pH降低，D错误； 故答案选C。 4．（24-25高二下·广东汕头·期末）利用下图装置(已进行除氧处理)电解饱和食盐水并检验氯气的性质，其装置如图所示，下列有关说法不正确的是 A．装置I中，可使用阳离子交换膜减少氯气被吸收 B．装置Ⅱ中，产生黄色沉淀，说明氯气的氧化性大于硫 C．装置Ⅲ中，通入足量的氯气后，其离子方程式为： D．装置Ⅳ中，品红溶液褪色，说明氯气具有漂白性 【答案】D 【分析】装置I中，用Cu和C作电极电解饱和食盐水，发生反应：，阳极产生氯气，阴极产生氢气和氢氧化钠，生成的氯气通入装置Ⅱ中，发生反应：，装置Ⅲ中，通入足量的氯气后，氯气氧化溴化亚铁，发生反应：，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，装置Ⅳ中，品红溶液褪色，氯气有毒，会污染空气，因此用NaOH溶液吸收，防止污染空气。 【详解】A．装置I中，使用阳离子交换膜，只允许阳离子通过，能阻止氯气与阴极产生的氢氧化钠接触而被吸收，故A正确； B．装置 Ⅱ 中，氯气与硫化钠反应生成硫单质，发生的反应为：，该反应中氯气为氧化剂，S为氧化产物，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氯气的氧化性大于硫，故B正确； C．Fe2+和Br-都具有还原性，都能被氯气氧化，因此装置Ⅲ中，通入足量的氯气后，Fe2+和Br-都被氧化，发生的反应为，故C正确； ​​​​​​​D．装置 IV 中，品红溶液褪色，是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，而不是氯气本身具有漂白性，故D错误； 故选D。 5．（24-25高二下·广东汕头·期末）电动汽车常用的液流电池是可再生清洁能源电池类型之一，一种锌铈液流电池放电状态的工作原理示意图如下。下列说法正确的是 A．放电时，电极a为负极，有H+穿过交换膜进入负极室 B．放电时，当有2mol电子发生转移时，负极室溶液增重65g C．充电时，电极b发生的反应为： D．将电解液储存在储液罐中，可增大液流电池储能容量 【答案】D 【分析】由图可知，放电时，电极a上，Zn失去电子发生氧化反应生成Zn2+，则电极a为负极，电极反应式为：，电极b为正极，电极反应式为：，充电时，电极a为阴极，电极b为阳极。 【详解】A．由分析可知，放电时，电极a为负极，原电池工作时，阳离子向正极移动，则有H+穿过交换膜进入正极室，故A错误； B．放电时，电极a的电极反应式为，当有2mol电子发生转移时，有1mol锌溶解进入溶液，为了平衡电荷，有H+通过选择性离子交换膜向右侧迁移以保证电解质溶液呈电中性，所以负极室溶液增重的质量小于65g，故B错误； C．充电时，电极b为阳极，发生氧化反应，电极反应为，故C错误； ​​​​​​​D．将电解液储存在储液罐中，增大了电解液的量，从而可增大液流电池储能容量，故D正确； 故选D。 6．（24-25高二下·广东茂名·期末）利用电化学装置可实现和的耦合转化，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．工作时，电极A与电源正极相连 B．工作时，由电极B向电极A移动 C．该装置下甲烷每转化生成1mol乙烯，理论上转移2mol电子 D．生成乙烷的电极反应式为 【答案】D 【分析】利用电化学装置将和耦合转化生成乙烯、乙烷、水和一氧化碳，由原理图可知，A电极上CO2→CO、C元素化合价降低、发生还原反应，则A电极为阴极，电解质传导O2-，B电极为阳极，阴极反应式为CO2+2e-=CO+O2-，阳极B上生成一定量的乙烯和乙烷混合气体，以此来解析； 【详解】A．A电极为阴极，与电源负极相连，A错误； B．该装置工作时，阴离子向阳极移动，O2－为阴离子向阳极移动，即由A向电极B移动，B错误； C．该装置下甲烷每转化生成1mol乙烯，B电极反应式为，理论上转移4mol电子，C错误； D．生成乙烷，失电子，B电极反应式为，D正确； 故选D。 7．（24-25高二上·广东广州·期末）电化学及其产品与能源、材料和环境等领域紧密联系。 (1)将回收利用，可达到减碳排放的目的。利用如图电解装置可将转化为。其中电解质溶液为稀硫酸，电极均为惰性电极。 ①电极b的名称为 ，发生的电极反应为 。 ②每生成，质子交换膜中通过的物质的量为 mol。 ③电解一段时间，阳极区的物质的量 (填“变大”“变小”或“基本不变”)。 (2)我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池，以为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺以捕获，放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。 ①放电时，电池总反应为 。 ②充电时，多孔碳纳米管电极与电源 极连接，发生的电极反应为 。 ③放电时，隔膜上的移动方向为 (填“从左到右”或“从右到左”)，理论上，每消耗负极质量减少 g。 【答案】(1) 阳极 12 基本不变 (2) 正 从左到右 12 【分析】（1）电极a上被还原为，所以电极a为阴极，则电极b为阳极，溶液显酸性，电极a上的反应式为：，电极b上的反应式为：。 （2）放电时转化为，碳元素化合价由+4价降低为+3价，发生还原反应，所以放电时，多孔碳纳米管电极为正极，电极方程式为：、Mg电极为负极，电极方程式为：，则充电时多孔碳纳米管电极为阳极，电极方程式为：，Mg电极为阴极，电极方程式为：，据此分析作答。 【详解】（1）①由分析可知，电极b为阳极，电极b上的反应式为：，故答案为：阳极；。 ②电极a上的反应式为：，每生成1mol，电路中转移12mol电子，则质子交换膜中通过的物质的量为12mol，故答案为：12。 ③电极b为阳极，电极b上的反应式为，电解池中阳离子向阴极移动，所以的运动方向为由b到a，当阳极生成1mol氧气和4mol，同时有4mol移出阳极区，则电解一段时间，阳极区的物质的量基本不变，故答案为：基本不变。 （2）①放电时，正极电极方程式为：，负极电极方程式为：，则电池总反应为：，故答案为：。 ②由分析可知，充电时多孔碳纳米管电极为阳极，则充电时多孔碳纳米管电极与电源正极连接，发生的电极反应为：，故答案为：正；。 ③放电时，‌放电时阳离子向正极移动‌，则隔膜上的移动方向为从左到右；正极电极方程式为：，每消耗，转移1mol电子，根据负极电极方程式为：可知，转移1mol电子，消耗Mg的物质的量为0.5mol，则负极质量减少为，故答案为：从左到右；12。 8．（24-25高二上·广东深圳·期末）某兴趣小组的同学用如下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。请回答下列问题： (1)甲池为 (填“原电池”或“电解池”)，通入电极的电极反应式为 。 (2)乙池中A(石墨)电极的名称为 (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为 。 (3)当乙池中B极质量增加时，丙池中 极析出 g铜。 (4)若丙池中电极不变，将其溶液换成溶液，电键闭合一段时间后，丙池中溶液的将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1) 原电池 CH3OH－6e－＋8OH－=CO＋6H2O (2) 阳极 4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3 (3) D 1.60 (4)增大 【分析】甲池为甲醇燃料电池，通入甲醇的电极为负极、通入氧气的电极为正极。乙池是电解池，A与电池正极相连，B与负极相连，A是阳极、B是阴极；丙池是电解池，C与电池正极相连，D与负极相连，C是阳极、D是阴极。 【详解】（1）甲池为原电池，通入CH3OH的电极发生氧化反应，为原电池负极，电极反应为CH3OH－6e－＋8OH－=＋6H2O； （2）乙池为电解池，电解AgNO3溶液，其中C为阳极，Ag为阴极，总反应为4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3； （3）乙池中B极质量增加时，析出0.05molAg，转移0.05mol电子，丙池是电解池，D是阴极，阴极析出铜单质，所以D极析出铜，转移0.05mol电子，生成0.025mol铜，析出铜的质量为1.6g； （4）若丙池中电极不变，将其电解质溶液换成NaCl溶液，根据丙池中总反应2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，则溶液pH增大。 9．（24-25高二上·广东·期末）Ⅰ.一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可有效节能。这种工艺设计中相关物料的传输与转化关系如下图所示。 回答下列有关问题： (1)图中X是 (填化学式)，写出生成Y的电极反应式 。写出电解饱和食盐水的化学方程式 。 (2)通入空气的电极的电极反应式为 ，图中a% c%(填“>”或“<”或“=”)。 (3)电解池中产生，理论上燃料电池中消耗的物质的量为 mol。 Ⅱ.是一种常用的净水剂，利用电解法生产的装置如图所示。 (4)①Fe电极作 (填“阴””或“阳”)极，Fe电极上发生的电极反应式为 。 ②右侧的离子交换膜为 (填“阴””或“阳”)离子交换膜。 【答案】(1) (2) < (3)1 (4) 阳 阴 【分析】由图可知，右侧为燃料电池，通入空气一极中氧气发生还原反应为正极，左侧一极为负极；电解池中左侧氯化钠溶液浓度降低，则氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，为阳极，右侧为阴极； 【详解】（1）由分析可知，X为氯离子发生氧化反应生成的氯气；Y为氢离子放电生成的氢气，电极反应为；电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，化学方程式为； （2）由分析知，通入空气的电极为正极，电极反应为；生成氢氧根离子，且钠离子会向正极移动，故使得氢氧化钠溶液浓度变大，a%<c%； （3）电解池中产生2molCl2 ，根据电子守恒可知，，理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为1mol； （4）电解法生产，由装置可知，Fe元素需要由铁电极提供，则铁电极必须做阳极，则铜电极做阴极；①铁电极做阳极铁失去电子发生氧化反应生成，电极反应式：； ②电解过程中，氢氧根离子需要通过右侧的离子交换膜进入阳极区，故为阴离子交换膜。 10．（24-25高二上·广东·期末）某课外研究小组实验验证“ Ag+ + Fe2+ ⇌ Ag + Fe3+ ” 为可逆反应并测定其平衡常数。 (1)实验验证   该小组同学采用如图所示电化学装置验证该反应为可逆反应。 ①试剂a为 。 ②起始时右池中c(FeSO4)=0.05 mol·L−1、c[Fe2(SO4)3]=0.10 mol·L−1，闭合K反应一段时间后，测得右池溶液中Fe2+浓度为0.07 mol·L−1，则此时Fe3+浓度为 mol·L−1。 ③反应足够长时间后，灵敏电流计G指针归零。此时向右池加入较浓的Fe2(SO4)3溶液，观察到灵敏电流计指针向右偏转；再向左池加入较浓的试剂a，若观察到 ，则证明该反应为可逆反应。 ④上述操作中向左池加入较浓的试剂a后，Ag电极上的电极反应为 。 (2)测定平衡常数 室温下，该小组同学配制0.0400 mol·L−1 FeSO4溶液、0.0100 mol·L−1Ag2SO4溶液，将两溶液等体积混合，充分振荡，静置，产生灰黑色单质银沉淀，溶液呈黄色。取V mL上层清液，用c mol·L−1 KSCN标准溶液滴定Ag+，消耗KSCN标准溶液V1 mL。 已知： Ag+ + SCN-⇌ AgSCN↓(白色)， Fe3+ + SCN-⇌ FeSCN2+ (红色)， K=102.3 ⑤滴定终点的现象是 ；根据以上实验数据，上层清液中Ag+的物质的量浓度为 (用“c、V、V1”表示)。 ⑥根据上层清液中Ag+的浓度，可计算出上层清液中其它离子的浓度。则室温下反应“Ag+ + Fe2+ ⇌ Ag + Fe3+” 的平衡常数计算式为 (用“c、V、V1”表示)。 【答案】(1) AgNO3 0.18 灵敏电流计指针向左偏转 Ag++ e-=Ag (2) 当最后一滴KSCN溶液滴入溶液中，溶液呈现浅红色且半分钟内不褪色 mol·L−1 【分析】该实验的实验目的是利用原电池原理探究银离子与亚铁离子的反应为可逆反应，用滴定法测定反应的平衡常数。 【详解】（1）①“ Ag+ + Fe2+ ⇌ Ag + Fe3+ ”可知，试剂a为AgNO3。 ②起始时右池中c(FeSO4)=0.05 mol·L−1、c[Fe2(SO4)3]=0.10 mol·L−1，闭合K反应一段时间后，测得右池溶液中Fe2+浓度为0.07 mol·L−1，由Fe元素守恒可知，此时Fe3+浓度为= 0.18mol·L−1。 ③“ Ag+ + Fe2+ ⇌ Ag + Fe3+ ”可知，此时向右池加入较浓的Fe2(SO4)3溶液，平衡逆向移动，观察到灵敏电流计指针向右偏转；再向左池加入较浓的试剂AgNO3，平衡向银离子浓度减小的方向移动，平衡正向移动，即若观察到灵敏电流计指针向左偏转，则证明该反应为可逆反应。 ④上述操作中向左池加入较浓的试剂AgNO3后，银离子得电子生成银单质，Ag电极上的电极反应为Ag++ e-=Ag。 （2）⑤由平衡常数可知，先发生 Ag+ + SCN-⇌ AgSCN↓(白色)，当c mol·L−1 KSCN标准溶液过量时，溶液呈红色，滴定终点的现象是当最后一滴KSCN溶液滴入溶液中，溶液呈现浅红色且半分钟内不褪色；滴定V1mL c mol/L硫氰化钾标准溶液，由方程式可知，上层清液中Ag+的物质的量浓度为mol·L−1。 ⑥根据上层清液中Ag+的浓度，可计算出上层清液中其它离子的浓度。实验中反应达到平衡时，取V mL上层清液，c mol·L−1 KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗标准溶液V mL，已知Ag+ + SCN-⇌ AgSCN↓(白色)， ，说明反应几乎反应完全，故上层清液中c(Ag+)=mol·L−1，根据反应列三段式如下： ，则室温下反应“Ag+ + Fe2+ ⇌ Ag + Fe3+” 的平衡常数计算式为。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $