大单元四 选择题突破(二) 金属(或金属离子)电池　液流电池　浓差电池-【优化探究】2026年高考化学二轮专题复习课时作业巩固提升课件（单选版）

2 3 4 5 6 7 8 9 1 1.(2025·北京房山模拟)我国在新型储能电池领域取得重大突破,锂硫电池因高能量密度成为研究热点。下列关于锂硫电池的说法中不正确的是(　　) A.硫单质是金属晶体 B.放电过程锂元素发生氧化反应 C.电池隔膜材料聚丙烯,属于有机高分子材料 D.锂硫电池单位质量储能比钠硫电池高 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:A.S是非金属元素,S单质属于分子晶体(如S8等),A错误;B.该电池中,Li作负极,发生氧化反应,B正确;C.聚丙烯是由丙烯发生加聚反应得到的,属于有机高分子材料,C正确;D.Li失去1 mol电子消耗的质量为7 g,而Na失去相同物质的量的电子需要23 g,故锂硫电池单位质量储能比钠硫电池高,D正确。 2 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2.(2025·四川宜宾诊断性测试)我国科学家发明了一种Zn-MnO2可充电电池,其工作原理如图: 下列说法错误的是(　　) A.充电时,K+向Zn电极移动 B.充电时,阴极附近溶液的pH增大 C.放电时,当电路中转移0.2 mol电子时,正极区溶液质量增加5.5 g D.放电时,电池总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+===Zn(OH+Mn2++2H2O C 3 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:Zn-MnO2电池应该是一种碱性电池,因为通常这类电池使用KOH作为电解质。在放电过程中,锌作为负极被氧化,而二氧化锰作为正极被还原。充电过程则是相反的,即电解反应,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。A.充电时,电池被反向连接,变成电解池。此时,阳离子(如K+)应该向阴极迁移,原来的负极Zn在充电时会成为阴极,这时候阳离子K+应该向Zn电极移动,故A正确;B.充电时阴极发生的反应应该是Zn(OH+2e-===Zn+4OH-,这样,阴极处会产生OH-,使得溶液的pH增大,故B正确;C.根据上面的分析,放电时,正极的电极反应是MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O,每转移0.2 mol 电子时, 正极区溶解0.1 mol MnO2,并有0.1 mol S通过阴离子交换膜向右移动,Δm=0.1 mol×87 g·mol-1-0.1 mol×96 g·mol-1=-0.9 g,即当电路中转移0.2 mol电子时,正极区溶液质量减少0.9 g,故C错误;D.根据分析可知,放电时,电池总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+===Zn(OH+Mn2++2H2O,故D正确。 4 2 3 4 5 6 7 8 9 1 3.(2025·云贵川名校联盟联考)我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2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H2O解离成H+和OH-,工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A.b膜是阳离子膜 B.放电时正极的电极反应为 HCOOH-2e-===CO2↑+2H+ C.充电时,OH-由复合膜移向Pd电极 D.外电路中每通过1 mol电子,复合膜层间有2 mol H2O解离 C 5 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析: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,总的电池反应为Zn+2OH-+2H2O+CO2===Zn(OH+HCOOH,充电时的电极反应与放电时的反应相反,据此分析。A.由图示分析可知,放电时该装置为原电池,H+通过a膜向右移动,OH-通过b膜向左移动,所以a膜是阳离子膜,b膜是阴离子膜,A错误;B.放电时正极的电极反应为CO2+2H++2e-===HCOOH,B错误;C.充电时,阴离子向阳极移动,即OH-由复合膜移向Pd电极,C正确;D.复合膜层间的H2O解离成H+和OH-,根据总的电池反应: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1 mol 电子,复合膜层间有1 mol H2O解离,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 4.(2025·河南创新发展联盟模拟)我国福州大学和清华大学学者研制组装的Zn-N/乙醇电池系统具有良好的充放电循环稳定性,工作原理如图所示,可以实现污水脱硝、能源转化以及化学品合成的协同增效。下列说法错误的是(　　) A.放电时,正极的电极反应:N+8e-+6H2O===NH3↑+9OH- B.充电时,OH-通过离子交换膜由左侧移向右侧 C.充放电过程中,储液罐甲的液流体系中可分离出CH3COONH4 D.充电时,阴极的电极反应:[Zn(OH)4]2-+2e-===Zn↓+4OH- B 7 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:由图可知,放电时,Zn失去电子生成[Zn(OH)4]2-,则Zn板为负极,电极反应为Zn+4OH--2e-===[Zn(OH)4]2-,正极为硝酸根离子被还原为氨气,正极的电极反应:N+8e-+6H2O===NH3↑+9OH-,此时OH-通过离子交换膜由左侧移向右侧;充电时,阴极的电极反应:[Zn(OH)4]2-+2e-===Zn↓+4OH-,阳极的乙醇被氧化为乙酸,电极反应为C2H5OH-4e-+4OH-===CH3COOH+3H2O,此时OH-通过离子交换膜由右侧移向左侧,且生成的氨气和醋酸反应生成CH3COONH4,据此解题。A.由分析可知,放电时,正极的电极反应:N+8e-+6H2O===NH3↑+9OH-,A正确;B.由分析可知,充电时OH-通过离子交换膜由右侧移向左侧,B错误;C.充放电过程中,分别产生氨气和醋酸,二者反应生成CH3COONH4,故储液罐甲的液流体系中可分离出CH3COONH4,C正确;D.由分析可知,充电时,[Zn(OH)4]2-被还原为Zn,则阴极的电极反应:[Zn(OH)4]2-+2e-===Zn↓+4OH-,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 5.(2025·河南部分高中模拟)动力电池是新能源车的动力来源。某动力电池充电过程示意图如图所示,已知电池反应为6C+LiMO2Li1-x MO2+LixC6(M表示金属)。下列说法错误的是(　　) A.LiMO2中金属元素M呈+3价 B.放电时,电极M电势高于电极N电势 C.放电时,电极N上发生的电极反应为 LixC6-xe-===6C+xLi+ D.充电时,电解质中的Li+向电极M移动 D 9 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:充电时,与电源正极相连的电极M为阳极,电极N为阴极;放电时,电极M为正极,电极N为负极。A.LiMO2中Li为+1价,O为-2价,M为+3价,A正确;B.原电池中正极电势高于负极电势,放电时,电极M为正极,B正确;C.放电时电极N为负极,LixC6失电子发生氧化反应,根据电池总反应可知,电极N上发生的电极反应为LixC6-xe-===6C+xLi+,C正确;D.充电时,电极N为阴极,阳离子向阴极定向移动,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 6.(2025·河北石家庄模拟)高电压水系锌-有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是(　　) A.充电时,FQ所在电极与电源正极相连 B.充电时,阴极区溶液的pH减小 C.放电时,中性电解质NaCl溶液的浓度增大 D.放电时,电池的正极反应为FQ+2e-+2H+===FQH2 B 11 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:放电时右侧FQ得电子,发生还原反应,为正极,电极反应为FQ+2e-+2H+===FQH2;左侧Zn失电子,发生氧化反应,为负极,电极反应为Zn-2e-+4OH-===[Zn(OH)4]2-,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。A.由图可知,充电时左侧为阴极,右侧为阳极,FQ所在电极应与电源正极相连,A项正确;B.阴极区发生反应[Zn(OH)4]2-+2e-===Zn+4OH-,溶液的pH增大,B项错误;C.放电时,钠离子向右移动,Cl-向左移动,中性电解质NaCl溶液的浓度增大,C项正确;D.放电时,电池的正极反应为FQ+2e-+2H+===FQH2,D项正确。 12 2 3 4 5 6 7 8 9 1 7.(2025·四川南充适应性考试)某研究团队利用东海海水和长江江水来制作渗析电池装置如图(不考虑溶解氧的影响),其中电极均为Ag/AgCl金属难溶盐电极,下列说法正确的是(　　) A.工作一段时间后,a、d两区NaCl溶液的浓度差减小 B.内电路中,Cl-由c区向b区迁移 C.d区发生的电极反应为Ag-e-===Ag+ D.电路中转移1 mol e-时,理论上d区东海海水的质量减少23 g A 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:由图可知,电子从右侧电极流出,则右侧电极为负极,发生电极反应:Ag-e-+Cl-===AgCl;左侧电极为正极,发生电极反应:AgCl+e-===Ag+Cl-。钠离子透过阳膜进入长江江水中(a、c室),b室的Cl-透过阴膜由b区向c区迁移,据此解答。A.由分析可知,右侧电极为负极,Ag放电产生的Ag+结合溶液中的Cl-生成AgCl,同时Na+由d区向c区迁移;左侧电极为正极,AgCl放电生成Cl-,同时Na+由b区向a区迁移,所以工作一段时间后,d区NaCl浓度减小,而a区NaCl浓度增大,a、d两区NaCl溶液的浓度差减小,A正确;B.由分析可知,右侧电极为负极,Cl-为阴离子,将向负极迁移,则内电路中,Cl-透过阴膜由b区向c区迁移,B错误;C.由分析可知,右侧电极为负极,d区发生的电极反应为Ag-e-+Cl-===AgCl,C错误;D.d区发生电极反应:Ag-e-+Cl-===AgCl,即Ag放电产生的Ag+结合溶液中的Cl-生成AgCl,同时Na+由d区向c区迁移,当电路中转移1 mol e-时,理论上d区东海海水减少1 mol Cl-、1 mol Na+,即质量减少58.5 g,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 8.浓差电池是电池内某一物质由高浓度变为低浓度且伴随着能量变化的一类电池,现有如图Ⅰ、Ⅱ所示装置,电极材料均为Cu,该装置工作时,下列说法正确的是(　　) A.电子流向:Cu(1)→Cu(4),Cu(3)→Cu(2) B.Cu(2)极和Cu(3)极的电极反应都是Cu2++2e-===Cu C.工作一段时间后,图Ⅱ装置中CuSO4溶液浓度不变 D.若0.5 mol S通过阴离子交换膜,理论上Cu(2)极减少64 g C 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:由于浓差电池是物质从高浓度状态向低浓度状态转移而获得电动势,则根据溶液浓度可知S从左侧经阴离子交换膜进入右侧,则Cu(1)是正极,铜离子得到电子发生还原反应生成铜单质,Cu(2)是负极,铜失去电子发生氧化反应生成铜离子,则Cu(3)为阴极、Cu(4)为阳极。A.电子由负极流向阴极、由阳极流向正极,结合分析可知,电子流向为Cu(2)→Cu(3),Cu(4)→Cu(1),A错误;B.Cu(2)极为负极,电极反应为Cu-2e-===Cu2+;Cu(3)极为阴极,铜离子得到电子发生还原反应生成铜,电极反应为Cu2++2e-===Cu,B错误;C.Cu(3)极为阴极,铜离子得到电子生成铜;Cu(4)极为阳极,铜失去电子生成铜离子;工作一段时间后,图Ⅱ装置中CuSO4溶液浓度不变,C正确;D.0.5 mol S发生迁移,则转移电子的物质的量为1 mol,根据电极反应Cu-2e-===Cu2+可知,消耗Cu(2)极0.5 mol Cu,质量减少32 g,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 9.(2025·海南部分学校模拟)利用一种电解质溶液浓度不同引起电势差的装置称为“浓差电池”,其原理是高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类电池。某浓差电池的模拟装置如图所示。已知:两电极银的质量均为300 g。下列叙述正确的是(　　) A.Ag(1)极为负极,发生氧化反应 B.N由右侧向左侧迁移 C.电池停止工作时两电极的质量差为432 g D.电池放电时将化学能全部转化成电能 C 17 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:浓差电池通过改变电解质溶液浓度实现放电,当浓度相等时停止放电。阴离子交换膜只允许阴离子通过,所以只能通过电极反应改变电解质溶液浓度,左侧电解质溶液浓度减小,右侧电解质溶液浓度增大,Ag(1)极上析出Ag,Ag(2)极上银溶解,由此推知,Ag(1)极为正极,发生还原反应。A.根据分析知,Ag(1)极为正极,发生还原反应,A错误;B.为了维持电荷守恒,左侧电解质溶液中的N向右侧迁移,B错误;C.当两电极所在电解质溶液浓度相等时,停止放电,停止放电时c(AgNO3)=3 mol·L-1,即只转移2 mol电子,负极:Ag-e-===Ag+,正极:Ag++e-===Ag,起始时,两电极的质量相等,停止放电时,正极增加2 mol Ag(216 g),负极减少2 mol Ag(216 g),两电极的质量差为432 g,C正确;D.电池放电时将化学能主要转化成电能,还有热能等,D错误。 $