专题02 原电池电极判断及电极反应的书写（重难点训练）化学鲁科版必修第二册

专题02 原电池电极判断及电极反应的书写 建议时间：25分钟 突破一 原电池工作原理 1．下列关于原电池的叙述错误的是 A.原电池中的电解质不一定处于液态 B.若欲使原电池处于工作状态，必须使其与外电路形成闭合回路 C.金属活动性顺序中，排在前面的金属总是作负极，排在后面的金属总是作正极 D.负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应 2．如图所示原电池装置中，溶液为稀硫酸，装置如下图。下列说法正确的是 A．电极X为正极 B．氢气产生在X电极上，SO移向X电极 C．X电极上发生氧化反应，Y电极上发生还原反应 D．电子流动方向为：X电极→导线→Y电极→溶液→X电极 3．某柔性电池的结构如图所示，其中作电池的负极，作正极。下列关于该电池工作时的说法不正确的是 A．逐渐被消耗 B．失去电子 C．离子通过电解质膜进行迁移 D．化学能转化为电能 4．根据原电池原理，人们研制出很多结构和性能各异的化学电池，用来满足不同的用电需要。常见的锌锰干电池的构造如图所示。下列说法正确的是 A．锌筒质量逐渐减小 B．该电池可以反复充放电 C．石墨棒作负极 D．电流从锌筒通过导线流向石墨棒 突破二 原电池电极判断及电极反应式书写 5．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+===Zn2++Cu，该原电池的正确组成是 A B C D 正极 Zn Cu Zn C 负极 Cu Zn Ag Zn 电解质溶液 CuCl2溶液 H2SO4溶液 CuSO4溶液 CuCl2溶液 6．我国报道了一种新型Li⁃NO2电池，为NO2的治理和利用提供了新的研究思路，其工作原理如图所示，电池放电时的总反应为2Li+NO2===Li2O+NO。下列有关该电池工作时的说法不正确的是 A.外电路电流的方向：b极→电流表→a极 B.b极的电极反应：NO2+2e-+2Li+===Li2O+NO C.电解液中Li+向b极附近迁移 D.当外电路通过1 mol e-时，b极质量增加7 g 7．钠离子电池比锂离子电池更稳定，造价更低。某钠离子电池结构如图，已知电池反应：Na1-xMnO2+NaxCn===NaMnO2+nC。下列说法错误的是 A.放电时，正极的电极反应式为Na1-xMnO2+xNa++xe-===NaMnO2 B.放电时，负极的电极反应式为NaxCn-xe-===xNa++nC C.放电时，外电路中每转移0.2 mol电子，理论上石墨烯电极质量减少4.6 g D.相同质量的负极材料，钠离子电池比锂离子电池可以提供更多电量 8．一种用于驱动潜艇的液氨⁃液氧燃料电池原理示意如图所示。下列有关该电池的说法错误的是 A.电池工作时，电极A的电势高于电极B的电势 B.电子由电极A经外电路流向电极B C.标准状况下，每消耗22.4 L O2转移4 mol电子 D.电极A上发生的电极反应为2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O 突破三 原电池综合判断 9．以LiAlCl4为离子导体的铝一磷酸铁锂电池，该电池放电时Li+嵌入形成LiFePO4，工作原理如图所示，下列关于电池放电时的说法不正确的是 A．化学能转化为电能 B．电极Al作负极 C．Li+透过离子交换膜从右向左迁移 D．正极的电极反应： 10．肼可以用作燃料电池的燃料，一种肼燃料电池的工作原理如图所示，电池工作过程中会有少量N2H4在电极表面发生自分解反应生成NH3、N2、H2逸出。 下列关于N2H4—O2燃料电池的说法正确的是 A．电池工作时化学能完全转化变为电能 B．放电过程中，负极区溶液pH增大 C．负极的电极反应式为：N2H4 - 4e- = N2+4H+ D．电池工作时，负极区消耗的NaOH与正极区生成的NaOH物质的量相等 突破四 原电池应用与计算 11．在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论认为厌氧细菌可促使SO与H2反应生成S2-，加速钢管腐蚀，其反应原理如图所示。 下列说法正确的是 A．正极反应式为 B．钢管腐蚀的产物中仅含有FeS C．向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀 D．SO与H2反应可表示为 12．一种O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图所示，电池使用AlCl3溶液作电解质溶液，反应后有Al2(C2O4)3沉淀生成。下列说法正确的是 A．电池工作时将电能转化为化学能 B．正极区的总反应为6CO2+6e-+2Al3+ = Al2(C2O4)3↓ C．放电时电子经导线移向铝电极 D．常温时，铝电极质量减少2.7g，理论上消耗6.72LCO2 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。下列说法不正确的是 铜锌原电池 纽扣电池 A．负极的电极反应为 B．正极的电极反应为 碱性锌锰干电池 铅蓄电池 C．锌作负极，发生氧化反应 D．放电一段时间后，电解质溶液酸性增强 2．铜锌原电池的装置如图，下列说法正确的是 A．Cu是负极材料 B．盐桥中K+进入ZnSO4溶液 C．正极反应物Cu2+被氧化 D．Zn电极上发生反应Zn - 2e− = Zn2+ 3．一种新型乙醇电池，使用磺酸类质子溶剂，能在200℃左右时工作。相比甲醇电池，其效率高出32倍且更安全。电池总反应为，电池示意图如下图，下列说法正确的是 A．a极为电池的正极 B．b极的电极反应为： C．电池工作时，电子由a极沿导线经灯泡流入b极 D．电解质溶液中的质子()从b极区向a极区转移 4．为达成2060年碳中和的远景目标，一种能够捕捉CO2的电化学装置如下图所示，下列说法错误的是 A．Al电极为电池的负极 B．石墨电极反应为2CO2+2e-= C．每生成1mol草酸铝，外电路中转移3mol电子 D．在捕捉CO2过程中，不断向Al电极移动 5．锌铜原电池装置如图所示，下列有关说法不正确的是 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Cl-将移向CuSO4溶液 D.一段时间后有红色固体沉积在Cu电极表面 6．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 7．新冠肺炎最明显的症状就是出现发热，体温枪能快速检测人体体温，该体温枪所用的电池为一种银锌电池(如下图所示)，该电池的总反应式为：。下列关于该电池的说法正确的是 A．Ag2O电极作正极，发生氧化反应 B．该电池放电时溶液中的K+向Zn电极移动 C．电池工作时，电流从Ag2O电极经过隔板流向Zn电极 D．该电池的负极反应为： 8．燃料电池的能量利用率比内燃机高，已应用于汽车中。如图为某燃料电池工作示意图，其中C1和C2均为多孔性纳米电极(不考虑电解质参与电极反应)。下列有关说法不正确的是 A．b口放出气体为CO2 B．质子将由C1电极区经交换膜向C2电极区运动 C．用该电池电解精制铜，当消耗1mol甲醇时，可溶解粗铜中3 molCu D．电池总反应的产物与甲醇燃烧产物一样 9．铜板上的铁铆钉暴露在空气中，表面被潮湿空气或雨水浸润容易生锈，腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是 A．铜板上的电极反应： B．腐蚀过程中电子从铁移向铜 C．当有生成时，水膜中释放 D．铁铆钉腐蚀过程中化学能全部转化为电能 10．新型锂-空气电池具有巨大的应用前景。该电池放电时的工作原理如图所示，其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是 A.有机电解液可以用水性电解液代替 B.金属锂为负极，发生还原反应 C.当外电路转移1 mol电子，理论上石墨烯电极消耗标准状况下11.2 L的O2 D.放电时电池的总反应为4Li+O2+2H2O===4LiOH 11．浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是 A.电池工作时，Li+通过离子导体移向X极区 B.电流由Y极通过外电路流向X极 C.正极发生的反应为2H++2e-===H2↑ D.Y极每生成1 mol Cl2，X极区得到2 mol LiCl 建议时间：10分钟 1．（2024·北京·高考真题）酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A．石墨作电池的负极材料 B．电池工作时，向负极方向移动 C．发生氧化反应 D．锌筒发生的电极反应为 2．（2020·山东·高考真题）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获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl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 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 A．负极反应为 B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1 3．（2024·江苏·高考真题）碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O= ZnO+2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A．电池工作时，MnO2发生氧化反应 B．电池工作时，OH-通过隔膜向正极移动 C．环境温度过低，不利于电池放电 D．反应中每生成1mol MnOOH，转移电子数为2×6.02×10-23 4．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种基于的储氯电池装置如图，放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是 A．放电时向b极迁移 B．该电池可用于海水脱盐 C．a极反应： D．若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力 5．（2025·甘肃卷）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 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 原电池电极判断及电极反应的书写 建议时间：25分钟 突破一 原电池工作原理 1．下列关于原电池的叙述错误的是 A.原电池中的电解质不一定处于液态 B.若欲使原电池处于工作状态，必须使其与外电路形成闭合回路 C.金属活动性顺序中，排在前面的金属总是作负极，排在后面的金属总是作正极 D.负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应 【答案】C 【解析】原电池中的电解质不一定处于液态，也可以是固态或糊状物，A正确；金属活动性顺序中，排在前面的金属不一定总是作负极，排在后面的金属也不一定总是作正极，例如铁、铜和浓硝酸构成的原电池中铁是正极，铜是负极，C错误；原电池中负极总是失去电子，发生氧化反应，正极总是得到电子，发生还原反应，D正确。 2．如图所示原电池装置中，溶液为稀硫酸，装置如下图。下列说法正确的是 A．电极X为正极 B．氢气产生在X电极上，SO移向X电极 C．X电极上发生氧化反应，Y电极上发生还原反应 D．电子流动方向为：X电极→导线→Y电极→溶液→X电极 【答案】C 【解析】从图中可知，电子从X电极向Y电极移动，则X电极为负极，Y电极为正极。A．根据分析可知，电极X为负极，A错误；B．Y为正极，氢离子在Y电极上得电子生成氢气，硫酸根离子向负极移动即向X电极移动，B错误；C．X电极为负极，负极上的物质失电子被氧化发生氧化反应，Y电极上氢离子得电子被还原发生还原反应，C正确；D．电子不会经过电解质溶液，D错误；故答案选C。 3．某柔性电池的结构如图所示，其中作电池的负极，作正极。下列关于该电池工作时的说法不正确的是 A．逐渐被消耗 B．失去电子 C．离子通过电解质膜进行迁移 D．化学能转化为电能 【答案】B 【解析】根据题目已知：电池的总反应为：，Zn+MnO2 = ZnO+MnO则负极反应式为：Zn-2e-+O2- = ZnO，正极反应式为：MnO2+2e- = MnO+O2-，电解质膜用于传递O2-，据此分析解答。A．根据分析，Zn为负极，在电池工作中不断被消耗，质量减少，A正确；B．根据分析，MnO2在反应中得到电子被还原为MnO，B错误；C．电池工作中O2-通过电解质膜进行迁移传递电流，C正确；D．原电池是将化学能转化为电能的装置，D正确；故答案为：B。 4．根据原电池原理，人们研制出很多结构和性能各异的化学电池，用来满足不同的用电需要。常见的锌锰干电池的构造如图所示。下列说法正确的是 A．锌筒质量逐渐减小 B．该电池可以反复充放电 C．石墨棒作负极 D．电流从锌筒通过导线流向石墨棒 【答案】A 【解析】图示的电池为锌锰电池，锌筒作为电池的负极，其电极反应式为Zn-2e- = Zn2+，碳棒为电池的正极，其反应的电极方程式为2NH+2e- = 2NH3↑+H2↑。A．根据电池反应，锌筒作为电池负极逐渐被反应，锌筒质量逐渐减小，A正确；B．该电池为一次电池，放电后不能重复充电，B错误；C．石墨棒作为正极，体系中NH在此电极上放电，C错误；D．电池中锌失去电子后通过导线转移到石墨棒上，电流方向为石墨到锌筒，D错误；故选A。 突破二 原电池电极判断及电极反应式书写 5．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+===Zn2++Cu，该原电池的正确组成是 A B C D 正极 Zn Cu Zn C 负极 Cu Zn Ag Zn 电解质溶液 CuCl2溶液 H2SO4溶液 CuSO4溶液 CuCl2溶液 【答案】D 【解析】根据总反应可知Zn为负极，正极为活动性比Zn弱的金属或可导电的非金属，电解质溶液中含Cu2+，只有D项符合题意。 6．我国报道了一种新型Li⁃NO2电池，为NO2的治理和利用提供了新的研究思路，其工作原理如图所示，电池放电时的总反应为2Li+NO2===Li2O+NO。下列有关该电池工作时的说法不正确的是 A.外电路电流的方向：b极→电流表→a极 B.b极的电极反应：NO2+2e-+2Li+===Li2O+NO C.电解液中Li+向b极附近迁移 D.当外电路通过1 mol e-时，b极质量增加7 g 【答案】D 【解析】根据电池放电时的总反应2Li+NO2===Li2O+NO可知，Li失电子发生氧化反应，a极为负极，b极为正极，电流方向：b极(正极)→电流表→a极(负极)，A正确；b极为正极，正极反应式为NO2+2e-+2Li+===Li2O+NO，由2e-~Li2O可知，外电路中通过1 mol e-时，b极生成0.5 mol Li2O，质量增加0.5 mol×30 g·mol-1＝15 g，B正确、D错误；原电池工作时，阳离子移向正极，即电解液中Li+向b极附近迁移，C正确。 7．钠离子电池比锂离子电池更稳定，造价更低。某钠离子电池结构如图，已知电池反应：Na1-xMnO2+NaxCn===NaMnO2+nC。下列说法错误的是 A.放电时，正极的电极反应式为Na1-xMnO2+xNa++xe-===NaMnO2 B.放电时，负极的电极反应式为NaxCn-xe-===xNa++nC C.放电时，外电路中每转移0.2 mol电子，理论上石墨烯电极质量减少4.6 g D.相同质量的负极材料，钠离子电池比锂离子电池可以提供更多电量 【答案】D 【解析】由图可知，放电时，石墨烯电极为负极，NaxCn在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子和C，电极反应式为NaxCn-xe-===xNa++nC，Na1-xMnO2在正极得到电子发生还原反应生成NaMnO2，电极反应式为Na1-xMnO2+xNa++xe-===NaMnO2。 8．一种用于驱动潜艇的液氨⁃液氧燃料电池原理示意如图所示。下列有关该电池的说法错误的是 A.电池工作时，电极A的电势高于电极B的电势 B.电子由电极A经外电路流向电极B C.标准状况下，每消耗22.4 L O2转移4 mol电子 D.电极A上发生的电极反应为2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O 【答案】A 【解析】原电池中，正极电势高于负极电势，故电极B的电势高于电极A，故A错误；电子从负极流向正极，即从电极A流向电极B，故B正确；燃料电池的总反应为4NH3+3O2===2N2+6H2O，该电池工作时，每消耗标准状况下22.4 L即1 mol O2转移4 mol电子，故C正确；碱性条件下，氨气在负极失电子生成N2，其电极反应为2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O，故D正确。 突破三 原电池综合判断 9．以LiAlCl4为离子导体的铝一磷酸铁锂电池，该电池放电时Li+嵌入形成LiFePO4，工作原理如图所示，下列关于电池放电时的说法不正确的是 A．化学能转化为电能 B．电极Al作负极 C．Li+透过离子交换膜从右向左迁移 D．正极的电极反应： 【答案】D 【解析】结合题意，铝电极，铝失去电子形成铝离子，铝离子结合AlCl形成Al2Cl，同时锂离子向左移动，嵌入形成，则铝电极为负极，左侧电极为正极，以此解题。A．该装置为原电池，可以将化学能转化为电能，A正确；B．由分析可知，电极Al作负极，B正确；C．由分析可知，Li+透过离子交换膜从右向左迁移，C正确；D． 正极发生还原反应，电极反应为：：，D错误；故选D。 10．肼可以用作燃料电池的燃料，一种肼燃料电池的工作原理如图所示，电池工作过程中会有少量N2H4在电极表面发生自分解反应生成NH3、N2、H2逸出。 下列关于N2H4—O2燃料电池的说法正确的是 A．电池工作时化学能完全转化变为电能 B．放电过程中，负极区溶液pH增大 C．负极的电极反应式为：N2H4 - 4e- = N2+4H+ D．电池工作时，负极区消耗的NaOH与正极区生成的NaOH物质的量相等 【答案】D 【解析】燃料电池中，通入氧气的电极为正极，在碱性条件下，发生的电极反应为，O2+4e-+2H2O = 4OH-，加入燃料肼的电极为负极，发生反应N2H4 - 4e- +4OH-= N2+4H2O，该反应的总电极反应式为，N2H4+O2=N2+2H2O。A．任何实用电池都不可能将化学能完全转变为电能，A错误；B．由图可知放电时负极反应消耗OH-，pH减小，B错误；C．由分析可知，负极反应式是N2H4 - 4e- +4OH-= N2+4H2O，C错误；D．该电池放电总反应是N2H4 +O2-= N2+2H2O，即负极消耗的NaOH与正极生成的NaOH物质的量相等，D正确；故答案为D。 突破四 原电池应用与计算 11．在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论认为厌氧细菌可促使SO与H2反应生成S2-，加速钢管腐蚀，其反应原理如图所示。 下列说法正确的是 A．正极反应式为 B．钢管腐蚀的产物中仅含有FeS C．向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀 D．SO与H2反应可表示为 【答案】D 【解析】A．根据题中所给信息，潮湿的深层土壤中钢管发生厌氧腐蚀，正极水得电子生成氢气，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，A错误；B．在钢铁锈蚀中，Fe为负极，失去电子发生氧化反应，则负极反应式为Fe－2e-=Fe2+，厌氧细菌可促使SO与H2反应生成S2-，S2-及正极上生成的OH-与Fe2＋可分别反应生成FeS、Fe(OH)2，B错误；C．向钢中加入铜，发生电化学腐蚀时，活动性弱的铜作正极，活动性强的Fe作负极，从而加速钢管的腐蚀，C错误；D．厌氧细菌可促使SO与H2反应生成S2-，根据元素守恒，方程式为，D正确；故选D。 12．一种O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图所示，电池使用AlCl3溶液作电解质溶液，反应后有Al2(C2O4)3沉淀生成。下列说法正确的是 A．电池工作时将电能转化为化学能 B．正极区的总反应为6CO2+6e-+2Al3+ = Al2(C2O4)3↓ C．放电时电子经导线移向铝电极 D．常温时，铝电极质量减少2.7g，理论上消耗6.72LCO2 【答案】B 【解析】A．根据题目信息，该装置为原电池，是将化学能转变为电能，A错误；B．根据正极区物质转化关系图，先发生反应1：O2+e- = O，然后生成的O再与CO2和Al3+发生反应2：6CO2+6 O+2Al3+ = Al2(C2O4)3↓+6O2，则总反应为反应1×6+反应2得：6CO2+6e-+2Al3+ = Al2(C2O4)3↓，B正确；C．根据装置图可知，该原电池中金属铝为负极，失去电子，电子经导线流过负载流向氧气得电子的电极（正极），C错误；D．没有标注是否为标准状况条件下，所以无法具体计算消耗二氧化碳的体积，D错误；故选B。 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。下列说法不正确的是 铜锌原电池 纽扣电池 A．负极的电极反应为 B．正极的电极反应为 碱性锌锰干电池 铅蓄电池 C．锌作负极，发生氧化反应 D．放电一段时间后，电解质溶液酸性增强 【答案】D 【解析】铜锌稀硫酸原电池，锌做负极，铜做正极，负极的反应为：，A正确；正极的氧化银得到电子发生还原反应生成银，电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，B正确；碱性锌锰干电池，石墨棒作正极，Zn为负极，发生氧化反应，C正确；铅蓄电池放电时，总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，使用一段时间后电解质溶液的酸性减弱，D错误；故选D。 2．铜锌原电池的装置如图，下列说法正确的是 A．Cu是负极材料 B．盐桥中K+进入ZnSO4溶液 C．正极反应物Cu2+被氧化 D．Zn电极上发生反应Zn - 2e− = Zn2+ 【答案】D 【解析】金属的活泼性Zn大于Cu，Zn为负极，A错误；原电池中阳离子向正极移动，K+离子移向CuSO4溶液，B错误；正极上发生还原反应，Cu2+得电子被还原，C错误；Zn电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Zn - 2e− = Zn2+，D正确；故选D。 3．一种新型乙醇电池，使用磺酸类质子溶剂，能在200℃左右时工作。相比甲醇电池，其效率高出32倍且更安全。电池总反应为，电池示意图如下图，下列说法正确的是 A．a极为电池的正极 B．b极的电极反应为： C．电池工作时，电子由a极沿导线经灯泡流入b极 D．电解质溶液中的质子()从b极区向a极区转移 【答案】C 【解析】该燃料电池中，通入燃料乙醇的电极是负极，则a是负极，通入氧化剂氧气的电极b是正极，电解质溶液呈酸性，则负极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+，正极氧气得到电子被还原，电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O，据此分析解答。燃料电池中通入氧化剂的电极是正极，通入燃料的电极是负极，则a极为原电池负极、b极是正极，故A错误；由分析可知，b极是正极，氧气在正极得到电子生成水，电极反应式为：4H++O2+4e-=2H2O，故B错误；放电时，电子从负极沿导线流向正极，a是负极、b是正极，则电池工作时电子由a极沿导线经灯泡流入b极，故C正确；原电池中阳离子向正极移动，由分析可知，b极是正极，a极是负极，电解质溶液中的质子()从a极区向b极区转移，故D错误；故选C。 4．为达成2060年碳中和的远景目标，一种能够捕捉CO2的电化学装置如下图所示，下列说法错误的是 A．Al电极为电池的负极 B．石墨电极反应为2CO2+2e-= C．每生成1mol草酸铝，外电路中转移3mol电子 D．在捕捉CO2过程中，不断向Al电极移动 【答案】C 【解析】根据装置示意图可知该装置为原电池，铝作负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为，多孔石墨作正极，正极发生得电子的还原反应，电极反应式为2CO2+2e-=，据此回答。 由分析知，铝作负极，发生失电子的氧化反应，A正确；由分析知，多孔石墨作正极，正极发生得电子的还原反应，电极反应式为2CO2+2e-=，B正确；每生成1mol的草酸铝，则有2molAl失电子，共转移6mol电子，C错误；在原电池装置中，阴离子向着负极移动，故在捕捉CO2过程中，不断向Al电极移动，D正确；故选C。 5．锌铜原电池装置如图所示，下列有关说法不正确的是 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Cl-将移向CuSO4溶液 D.一段时间后有红色固体沉积在Cu电极表面 【答案】C 【解析】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A、D正确；能导电的锌电极为铜锌原电池的负极，故B正确；氯化钾盐桥中氯离子将移向硫酸锌溶液，故C错误。 6．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 【解析】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。A．放电时Pb电极发生的反应为Pb-2e-+SO=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++SO=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。 7．新冠肺炎最明显的症状就是出现发热，体温枪能快速检测人体体温，该体温枪所用的电池为一种银锌电池(如下图所示)，该电池的总反应式为：。下列关于该电池的说法正确的是 A．Ag2O电极作正极，发生氧化反应 B．该电池放电时溶液中的K+向Zn电极移动 C．电池工作时，电流从Ag2O电极经过隔板流向Zn电极 D．该电池的负极反应为： 【答案】D 【解析】由图可知，银锌电池中，锌为电池的负极，碱性条件下，锌失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，电极反应式为Zn—2e—+2OH—=Zn(OH)2，氧化银为正极，水分子作用下氧化银得到电子发生还原反应生成银和氢氧根离子，电极反应式为Ag2O+2e—+H2O=2Ag+2OH—。A．由分析可知，氧化银为正极，水分子作用下氧化银得到电子发生还原反应生成银和氢氧根离子，故A错误；B．由分析可知，电池放电时锌为电池的负极，氧化银为正极，则溶液中钾离子向氧化银电极移动，故B错误；C．由分析可知，电池放电时锌为电池的负极，氧化银为正极，则电流从氧化银电极经导线流向锌电极，故C错误；D．由分析可知，锌为电池的负极，碱性条件下，锌失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，电极反应式为Zn—2e—+2OH—=Zn(OH)2，故D正确；故选D。 8．燃料电池的能量利用率比内燃机高，已应用于汽车中。如图为某燃料电池工作示意图，其中C1和C2均为多孔性纳米电极(不考虑电解质参与电极反应)。下列有关说法不正确的是 A．b口放出气体为CO2 B．质子将由C1电极区经交换膜向C2电极区运动 C．用该电池电解精制铜，当消耗1mol甲醇时，可溶解粗铜中3 molCu D．电池总反应的产物与甲醇燃烧产物一样 【答案】C 【解析】该燃料电池中电解质溶液呈酸性，通入燃料甲醇的电极C1是负极，通入空气的电极C2是正极。A．负极上甲醇失电子生成二氧化碳和氢离子，所以b口放出气体为CO2，故A正确；B．C1是负极，C2是正极，电解质溶液中质子从负极流向正极，所以质子将由C1电极区经交换膜向C2电极区运动，故B正确；C．燃料电池总反应是：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，当消耗1mol甲醇时，转移电子是6mol，用该电池电解精制铜，可根据主反应：Cu-2e-=Cu2+，转移电子是6mol，溶解粗铜中3mol铜，但是阳极上先是活泼金属（如锌）失电子，然后是金属铜失电子，所以当消耗1mol甲醇时，可溶解粗铜中铜的量小于3mol，故C错误；D．燃料电池总反应是燃料燃烧的化学方程式，在酸性介质下，甲醇燃料电池的总反应产物与甲醇燃烧产物一样，故D正确；故选C。 9．铜板上的铁铆钉暴露在空气中，表面被潮湿空气或雨水浸润容易生锈，腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是 A．铜板上的电极反应： B．腐蚀过程中电子从铁移向铜 C．当有生成时，水膜中释放 D．铁铆钉腐蚀过程中化学能全部转化为电能 【答案】B 【解析】铜板表面被潮湿空气或雨水浸润，空气中的CO2、SO2溶解其中，形成电解质溶液，组成原电池，加速了铁的腐蚀，铁为负极失电子产生二价铁离子，铜为正极，H+得到电子产生H2，据此作答。A．图示为铁的析氢腐蚀，铜板上的电极反应：2H++2e- = H2↑，故A错误；B．原电池中，电池从负极流向正极，因此是从铁移向铜，故B正确；C．未说明气体所在状态，无法计算H2体积，故C错误；D．铁铆钉腐蚀过程中化学能一部分转化为电能，一部分转化为热能等形式，故D错误；故答案选B。 10．新型锂-空气电池具有巨大的应用前景。该电池放电时的工作原理如图所示，其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是 A.有机电解液可以用水性电解液代替 B.金属锂为负极，发生还原反应 C.当外电路转移1 mol电子，理论上石墨烯电极消耗标准状况下11.2 L的O2 D.放电时电池的总反应为4Li+O2+2H2O===4LiOH 【答案】D 【解析】A.锂可以与水反应，故有机电解液不可以用水性电解液代替，A项错误；B.金属锂为负极，发生失电子的氧化反应，B项错误；C.当外电路转移1 mol 电子时，消耗0.25 mol的氧气，即理论上石墨烯电极消耗标准状况下5.6 L的O2，C项错误；D.该电池的负极反应为4Li-4e-===4Li+，正极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-，将电极反应相加可得总反应的化学方程式4Li+O2+2H2O===4LiOH，D项正确。 11．浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是 A.电池工作时，Li+通过离子导体移向X极区 B.电流由Y极通过外电路流向X极 C.正极发生的反应为2H++2e-===H2↑ D.Y极每生成1 mol Cl2，X极区得到2 mol LiCl 【答案】B 【解析】加入稀盐酸，X极上生成氢气，H+发生还原反应:2H++2e-===H2↑，X极为正极，Y极上Cl-发生氧化反应:2Cl--2e-===Cl2↑，Y极是负极，电池工作时，Li+向X极区移动，A、C正确；外电路中电流由正极X流向负极Y，B错误；Y极每生成1 mol Cl2，转移2 mol电子，有2 mol Li+向正极移动，则X极区得到2 mol LiCl，D正确。 建议时间：10分钟 1．（2024·北京·高考真题）酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A．石墨作电池的负极材料 B．电池工作时，向负极方向移动 C．发生氧化反应 D．锌筒发生的电极反应为 【答案】D 【解析】A．酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，故A错误；B．原电池工作时，阳离子向正极(石墨电极)方向移动，故B错误；C．发生得电子的还原反应，故C错误；D．锌筒为负极，负极发生失电子的氧化反应，故D正确；故选D。 2．（2020·山东·高考真题）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获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl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 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 A．负极反应为 B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1 【答案】B 【解析】据图可知a极上CH3COOˉ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。A．a极为负极，CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，故A正确；B．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B错误；C．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molClˉ移向负极，同时有1molNa+移向正极，即除去1molNaCl，质量为58.5g，故C正确；D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8mol电子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产生2mol气体，物质的量之比为4:2=2:1，故D正确；故答案为B。 3．（2024·江苏·高考真题）碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O= ZnO+2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A．电池工作时，MnO2发生氧化反应 B．电池工作时，OH-通过隔膜向正极移动 C．环境温度过低，不利于电池放电 D．反应中每生成1mol MnOOH，转移电子数为2×6.02×10-23 【答案】C 【解析】Zn为负极，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-= ZnO+H2O，MnO2为正极，电极反应式为：MnO2+ e-+H2O= MnOOH+OH-。A项，电池工作时，MnO2为正极，得到电子，发生还原反应，故A错误；B项，电池工作时，OH-通过隔膜向负极移动，故B错误；C项，环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，故C正确；D项，由电极反应式MnO2+ e-+H2O= MnOOH+OH-可知，反应中每生成1mol MnOOH，转移电子数为6.02×10-23，故D错误；故选C。 4．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种基于的储氯电池装置如图，放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是 A．放电时向b极迁移 B．该电池可用于海水脱盐 C．a极反应： D．若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力 【答案】D 【解析】放电过程中a、b极均增重，这说明a电极是负极，电极反应式为，b电极是正极，电极反应式为NaTi2(PO4)3+2e－+2Na+=Na3Ti2(PO4)3，据此解答。放电时b电极是正极，阳离子向正极移动，所以向b极迁移，A正确； B．负极消耗氯离子，正极消耗钠离子，所以该电池可用于海水脱盐，B正确；a电极是负极，电极反应式为，C正确；若以Ag/AgCl电极代替a极，此时Ag失去电子，结合氯离子生成氯化银，所以电池不会失去储氯能力，D错误；故选D。 5．（2025·甘肃卷）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 【解析】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。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。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $