6.3 化学能与电能的转化（分层作业） 化学苏教版必修第二册

第二单元 化学反应中的热 分层作业 1．（23-24高一下·江苏宿迁·期中）下列装置中，属于原电池的是 A． B． C． D． 2．（24-25高一下·江苏无锡·期末）某化学兴趣小组设计的水果电池工作原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是 A．铜片作负极 B．电子流向：锌片番茄铜片 C．锌片上可能的电极反应为 D．该电池中电能转化为化学能 3．（24-25高一下·江苏连云港·期末）海水电池的开发利用备受关注。一种锂-海水电池构造示意图如图，其中的玻璃陶瓷具有传递离子和防水的功能。下列说法正确的是 A．玻璃陶瓷的作用之一是防止Li与水直接反应 B．电极a为正极，发生氧化反应 C．b极发生的电极反应为 D．该装置可将电能转化为化学能 4．（23-24高一下·江苏无锡·阶段练习）a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线两两组成原电池。若a、b相连时，电流由a经导线流向b；c、d相连时，d极质量减少；a、c相连时，c极上产生大量气泡；a、d相连时，移向a极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 5．（23-24高一下·江苏徐州·期中）关于反应，下列说法正确的是 A．生成1 molN2O转移4 mol电子 B．发生氧化反应 C．NH2OH是氧化剂 D．若设计成原电池，为负极产物 6．（23-24高一下·江苏盐城·期中）燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，某氢氧燃料电池的构造示意图如下，该电池工作时，下列说法正确的是 A．在电极上发生还原反应 B．电解质溶液中向电极移动 C．该装置能实现化学能转化为电能 D．电子从电极沿外电路流向电极 7．（23-24高一下·广东佛山·期末）“科学素养，从小培养”，一款深受孩子喜爱的“盐水小汽车”的结构和原理如图所示。下列说法正确的是 A．Mg片做电池的正极 B．空气中的氧气得到电子 C．化学能可直接转化为动能 D．溶液中的向石墨片移动 8．（23-24高一下·贵州贵阳·期末）纸电池是近年来电池研发领域的新成果，组成与传统电池类似，基本构造如图所示，电极和电解液均“嵌”在纸中。若a极为锌、b极为铜，下列有关纸电池的说法正确的是 A．实现了电能向化学能的转化 B．电解液为稀时，在b极表面被氧化 C．电解液为稀时，a极的电极反应为 D．电解液为溶液时，电子从b极经隔离膜流向a极 9．（23-24高一下·福建三明·期末）金属、海水及组成的电池如图所示。电池工作时，下列说法正确的是 A．电极为正极 B．紧邻电极区域的海水呈碱性 C．海水中的向电极移动 D．若参加反应，消耗的为 10．（24-25高一下·江苏南京·期末）碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH，电池构造如图所示。下列说法正确的是 A．电池工作时，电能转化为化学能 B．电池工作时，锌失去电子 C．电池工作时，正极反应为：MnO2-e-+H2O=MnOOH+OH- D．电池工作时，OH-通过隔膜向正极移动 11．（24-25高一下·江苏宿迁·期末）一种新型锂-空气电池的工作原理如下图所示。关于该电池的说法正确的是 A．电池工作时电能转化为化学能 B．金属锂为电池的负极 C．多孔碳电极的电极反应式为： D．图中的非水有机电解质可以换成水溶液 12．（24-25高一下·江苏扬州·期中）化学家正在研究尿素燃料电池，尿素燃料电池结构如图所示，用这种电池直接去除城市废水中的尿素，下列有关描述正确的是 A．甲电极为电池的正极 B．电池工作时氢离子向甲电极移动 C．乙电极的电极反应式为： D．该装置中化学能转化为电能 13．（24-25高一下·江苏宿迁·期中）某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，部分实验结果记录如下： 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 Mg、Al 稀硫酸 偏向Al 2 Cu、Al 稀硫酸 …… 3 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg 4 A1、石墨 稀盐酸 偏向石墨 根据上表中记录的实验现象，推断下列说法正确的是 A．该实验说明原电池的正负电极不仅与电极的性质有关，而且与电解质溶液有关 B．实验2中H+在Cu极上发生还原反应，电流表的指针偏向Al C．实验4中，该电池工作时，每转移2mol电子就产生22.4LH2 D．实验1、3中Mg均作电池的负极，提供电子 14．（24-25高一下·江苏连云港·期中）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，错误的是 图1碱性锌锰电池 图2普通锌锰电池 图3铅酸蓄电池 图4银锌纽扣电池 A．图1所示电池中，的作用是作氧化剂 B．图2所示电池中，电子从锌筒出发沿导线经电解质溶液流向石墨电极 C．图3所示装置工作过程中，负极的质量逐渐增加 D．图4所示电池中，是还原剂，在电池工作过程中被氧化 1.（24-25高一下·福建福州·期末）新型锂-空气电池具有能量大、密度高的优点，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．放电时，Li+通过固体电解质向金属锂电极移动 B．当外电路转移1mol电子，理论上石墨烯电极消耗标准状况下5.6L O2 C．该电池工作时，金属锂作为正极被氧化 D．有机电解液可以用水性电解液代替 2．（25-26高二上·辽宁·月考）检测CO的某气敏传感器的工作原理如图所示。下列说法中不正确的是 A．工作过程中电极Ⅰ的电势低于电极Ⅱ B．电解质溶液中的向电极Ⅱ移动 C．工作一段时间后硫酸的浓度几乎不变 D．电极Ⅱ上发生反应：O2+4e-+4H+=2H2O 3．（24-25高一下·安徽蚌埠·期末）一种用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是 A．该电池工作时将电能转化为化学能 B．电极A发生了还原反应 C．电池工作时，向电极A移动 D．电极B上发生的电极反应为： 4．（24-25高一下·北京·期中）如图为石墨烯-硅太阳能电池结构模型。下列说法中，不正确的是 A．石墨烯属于碳纳米材料 B．硅是应用广泛的半导体材料 C．二氧化硅可用来生产光导纤维 D．石墨烯-硅太阳能电池可将化学能转化为电能 5．（2024·陕西榆林·三模）用零价铁去除酸性水体中的是地下水修复研究的热点之一、下列说法错误的是 铁粉还原水体中的反应原理示意图(已知：形成了原电池) 足量铁粉还原水体中的后，铁表面最终的形态示意图 初始的水体中，分别加入、Fe(足量)、Fe(足量)和时去除率(%)的对比图像 A．图甲中电极Fe发生氧化反应 B．图甲中正极发生的电极反应式为 C．当附着在Fe表面后会阻碍零价铁还原水体中的 D．由图丙可知，去除时，若只加入适量，就可直接还原，从而提高的去除率 6．（23-24高三上·黑龙江牡丹江·期末）光伏电池具有体积小、寿命长、无污染等优点，下图为光伏并网发电装置，以此光伏电池为直流电源，采用电渗析法合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵。原料为四甲基氯化铵，其工作原理如图所示（a、b均为惰性电极），下列叙述正确的是 A．光伏并网发电装置中，P型半导体为负极 B．c、e均为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 C．a极电极反应式： D．若两极共产生3.36L气体（标准状况），则可制备 1．（24-25高一下·江苏南京·期中）一种室内甲醛传感器测量甲醛含量的工作原理如下图所示。已知：国家标准室内甲醛含量不超过，下列说法错误的是 A．外电路电流方向由电极到电极 B．负极反应式为 C．随测量进行，溶液浓度逐渐变小 D．传感器在室内空间测量时，电路中转移，该室内甲醛含量符合国家标准 2．（23-24高一下·河南·期末）为有效降低含氨化合物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组设计如图所示电池，将含氨化合物转化为无毒气体，离子交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子通过)，下列说法错误的是 A．电池工作一段时间后，右侧电极室溶液的碱性增强 B．电流由A电极经过外电路流向B电极 C．同温同压时，转移相同的电子数时左右两侧电极室中产生的气体体积比为 D．右侧电极反应式为 3．（2026·黑龙江辽宁·一模）我国科技工作者设计工作原理如图所示的方案，实现对废水中有机物的无害化处理。下列说法错误的是 A．工作时将化学能转化为电能 B．极上的电极反应为 C．工作中I区电解质溶液不变 D．工作时，II区溶液中、减小 4．（25-26高三上·湖南长沙·月考）过氧化氢燃料电池的独特之处在于用H2O2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。下列有关说法错误的是 A．该电池表明 在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B．电池的总反应为 C．当外电路通过0.4mol时，中间室生成 的质量为34.8g D．反应中产生22.4L气体(标准状况下)，则溶液中转移2mol电子 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 化学反应中的热 分层作业 1．（23-24高一下·江苏宿迁·期中）下列装置中，属于原电池的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】构成原电池的条件：（1）有活泼性不同的两电极材料；（2）两电极材料插入电解质溶液或熔融电解质中；（3）构成闭合回路；（4）有自发进行的氧化还原反应。 【详解】A．没有两个电极，所以不能形成原电池，A错误； B．两电极材料相同，所以不能形成原电池，B错误； C．该装置符合原电池的构成条件，所以能形成原电池，C正确； D．酒精属于非电解质，锌和酒精不能自发的进行氧化还原反应，所以不能形成原电池，D错误； 故选C。 2．（24-25高一下·江苏无锡·期末）某化学兴趣小组设计的水果电池工作原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是 A．铜片作负极 B．电子流向：锌片番茄铜片 C．锌片上可能的电极反应为 D．该电池中电能转化为化学能 【答案】C 【分析】由图可以知道，Zn为负极，负极上Zn失去电子，Cu为正极，电子由负极经过外电路流向正极，原电池中化学能转化为电能，以此来解答。 【详解】A．根据分析可知，Cu为正极，A错误； B．电子由负极经过外电路流向正极，B错误； C．若番茄汁显酸性，则锌失去电子，生成锌离子，C正确； D．原电池是把化学能转化为电能的装置，D错误； 故选C。 3．（24-25高一下·江苏连云港·期末）海水电池的开发利用备受关注。一种锂-海水电池构造示意图如图，其中的玻璃陶瓷具有传递离子和防水的功能。下列说法正确的是 A．玻璃陶瓷的作用之一是防止Li与水直接反应 B．电极a为正极，发生氧化反应 C．b极发生的电极反应为 D．该装置可将电能转化为化学能 【答案】A 【分析】该原电池中，活泼金属锂作原电池的负极(a)，发生氧化反应，负极反应式为Li-e-=Li+，石墨为正极(b)，氧气在正极得到电子发生还原反应，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。 【详解】A．锂为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷能起到防止水和锂直接反应并能传导离子的作用，故A正确； B．结合分析知，电极a为负极，发生氧化反应：Li-e-=Li+，故B错误； C．结合分析知，电极b为正极，发生还原反应：O2+4e-+2H2O=4OH-，故C错误； D．该装置为原电池，可将化学能转化电能，故D错误； 故选A。 4．（23-24高一下·江苏无锡·阶段练习）a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线两两组成原电池。若a、b相连时，电流由a经导线流向b；c、d相连时，d极质量减少；a、c相连时，c极上产生大量气泡；a、d相连时，移向a极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】a与b相连时，电流由a流向b，电流方向从正极到负极，故a为正极，b为负极；负极金属活动性更强，因此 ； c与d相连时，d极质量减少，质量减少的电极是负极，故d为负极，c为正极；金属活动性 ：； a与c相连时，c极产生气泡，产生气泡的电极是正极（H+被还原为H2），故c为正极，a为负极，金属活动性： ； a与d相连时，移向a极，原电池中阴离子向负极迁移，故a为负极，d为正极，金属活动性 ：； 由上述关系可得：，对应选项A。 5．（23-24高一下·江苏徐州·期中）关于反应，下列说法正确的是 A．生成1 molN2O转移4 mol电子 B．发生氧化反应 C．NH2OH是氧化剂 D．若设计成原电池，为负极产物 【答案】A 【详解】A．反应中，N元素从-1价升高到+1价，生成1 molN2O，转移4 mol电子，A正确； B．得到电子生成，被还原，发生还原反应B错误； C．NH2OH中只有N元素化合价升高，被氧化，NH2OH是还原剂，C错误； D．若设计成原电池，得到电子生成，为正极反应物，为正极产物，D错误； 故选A。 6．（23-24高一下·江苏盐城·期中）燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，某氢氧燃料电池的构造示意图如下，该电池工作时，下列说法正确的是 A．在电极上发生还原反应 B．电解质溶液中向电极移动 C．该装置能实现化学能转化为电能 D．电子从电极沿外电路流向电极 【答案】B 【分析】燃料电池的工作原理为原电池原理，是化学能转化为电能的装置，该电池中a电极为负极、发生氧化反应，b电极为正极、发生还原反应，电解质溶液为KOH溶液，据此分析解答。 【详解】A．a电极为负极，故H2在b电极上发生氧化反应，A错误； B．阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故电解质溶液中向正极b移动，B正确； C．还有一部分化学能以热能的形式释放，故该装置不能实现化学能转化为电能，C错误； D．电子的流向为负极到正极，故电子从a电极沿外电路流向b电极，D错误； 答案选B。 7．（23-24高一下·广东佛山·期末）“科学素养，从小培养”，一款深受孩子喜爱的“盐水小汽车”的结构和原理如图所示。下列说法正确的是 A．Mg片做电池的正极 B．空气中的氧气得到电子 C．化学能可直接转化为动能 D．溶液中的向石墨片移动 【答案】B 【分析】镁为活泼金属，失去电子作为负极，石墨为正极，据此分析解答。 【详解】A．镁为活泼金属，做电池的负极，失去电子发生氧化反应，A错误； B．溶解在食盐水中的氧气在石墨电极得到电子，发生还原反应，B正确； C．原电池将化学能转化为电能，小汽车将电能通过发动机转化为动能，C错误； D．溶液中的阴离子向原电池中负极镁片移动，D错误； 故选B。 8．（23-24高一下·贵州贵阳·期末）纸电池是近年来电池研发领域的新成果，组成与传统电池类似，基本构造如图所示，电极和电解液均“嵌”在纸中。若a极为锌、b极为铜，下列有关纸电池的说法正确的是 A．实现了电能向化学能的转化 B．电解液为稀时，在b极表面被氧化 C．电解液为稀时，a极的电极反应为 D．电解液为溶液时，电子从b极经隔离膜流向a极 【答案】C 【详解】A．实现了化学能向电能的转化，故A错误； B．a极为锌，a为负极；b极为铜，b为正极，电解液为稀时，在b极表面被还原，故B错误； C．电解液为稀时，a极为锌，a为负极，a极的电极反应为，故C正确； D．电子不能进入电解质溶液，电子由锌片经外电路流向铜片，故D错误； 答案选C。 9．（23-24高一下·福建三明·期末）金属、海水及组成的电池如图所示。电池工作时，下列说法正确的是 A．电极为正极 B．紧邻电极区域的海水呈碱性 C．海水中的向电极移动 D．若参加反应，消耗的为 【答案】B 【分析】金属Al、海水及其中的溶解氧可组成的原电池中，活泼金属Al发生失电子的氧化反应生成Al3+，则a电极为负极，b电极为正极，负极反应式为Al-3e-=Al3+，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，原电池工作时，电子由负极经过导线移向正极，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，b为正极，故A错误； B．b电极为正极，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，产生氢氧根，故紧邻电极区域的海水呈碱性，故B正确； C．阴离子向负极移动，a为负极，故氯离子向a极移动，故C错误； D．没有说明是否为标准状况，无法计算消耗的的体积，故D错误； 答案选B。 10．（24-25高一下·江苏南京·期末）碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH，电池构造如图所示。下列说法正确的是 A．电池工作时，电能转化为化学能 B．电池工作时，锌失去电子 C．电池工作时，正极反应为：MnO2-e-+H2O=MnOOH+OH- D．电池工作时，OH-通过隔膜向正极移动 【答案】B 【分析】碱性锌锰电池工作时为原电池装置，锌为负极，氧化锰为正极。 【详解】A．该装置为原电池，电池工作时，化学能转化为电能，A错误； B．锌为负极，电池工作时，锌失去电子，B正确； C．氧化锰为正极，电池工作时，正极反应为：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-，C错误； D．电池工作时，OH-通过隔膜向负极移动，D错误； 故选B。 11．（24-25高一下·江苏宿迁·期末）一种新型锂-空气电池的工作原理如下图所示。关于该电池的说法正确的是 A．电池工作时电能转化为化学能 B．金属锂为电池的负极 C．多孔碳电极的电极反应式为： D．图中的非水有机电解质可以换成水溶液 【答案】B 【分析】由图可知该原电池中Li作负极，电极反应为；多孔碳电极为正极，电极反应为。 【详解】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，A错误； B．由上述分析可知Li为负极，B正确； C．多孔碳电极为正极，发生还原反应，结合电解质为碱性溶液，故电极反应为，C错误； D．Li能与水反应，故不可将非水有机电解质换成水溶液，D错误； 故答案选B。 12．（24-25高一下·江苏扬州·期中）化学家正在研究尿素燃料电池，尿素燃料电池结构如图所示，用这种电池直接去除城市废水中的尿素，下列有关描述正确的是 A．甲电极为电池的正极 B．电池工作时氢离子向甲电极移动 C．乙电极的电极反应式为： D．该装置中化学能转化为电能 【答案】D 【分析】甲电极上氮元素化合价由-3价上升为0价，失电子发生氧化反应，负极电极反应式为；乙电极上氧气得电子，氧元素价态降低，正极发生还原反应，电极反应式为，电池总反应为，负极产生氢离子，透过质子交换膜移向正极，两极转移电子数目相等；据此作答。 【详解】A．由上述分析可知，甲电极为电池的负极，乙电极为电池的正极，A错误； B．电池工作时，负极产生氢离子，透过质子交换膜移向正极，即氢离子向乙电极移动，B错误； C．由上述分析可知，乙电极上氧气得电子，氧元素价态降低，正极电极反应式为，C错误； D．该装置利用氧化还原反应设计制作为原电池，把化学能转化为电能，D正确； 故选D。 13．（24-25高一下·江苏宿迁·期中）某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，部分实验结果记录如下： 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 Mg、Al 稀硫酸 偏向Al 2 Cu、Al 稀硫酸 …… 3 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg 4 A1、石墨 稀盐酸 偏向石墨 根据上表中记录的实验现象，推断下列说法正确的是 A．该实验说明原电池的正负电极不仅与电极的性质有关，而且与电解质溶液有关 B．实验2中H+在Cu极上发生还原反应，电流表的指针偏向Al C．实验4中，该电池工作时，每转移2mol电子就产生22.4LH2 D．实验1、3中Mg均作电池的负极，提供电子 【答案】A 【详解】A．实验1和3中，相同电极材料在不同电解质溶液中电流表指针偏转方向不同，即正负极不同，说明原电池的正负电极不仅与电极的性质有关，而且与电解质溶液有关，A正确； B．实验2中Al比Cu活泼，Al作负极，Cu作正极，H⁺在Cu极还原，电流表指针应偏向Cu而非Al，B错误； C．实验4中未指明是否为标准状况，每转移2mol电子产生H2体积不一定为22.4L，C错误； D．实验1中Al在稀硫酸中作正极，Mg作负极，实验3中Al在NaOH溶液中作负极，Mg作正极，故D错误； 故选A。 14．（24-25高一下·江苏连云港·期中）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，错误的是 图1碱性锌锰电池 图2普通锌锰电池 图3铅酸蓄电池 图4银锌纽扣电池 A．图1所示电池中，的作用是作氧化剂 B．图2所示电池中，电子从锌筒出发沿导线经电解质溶液流向石墨电极 C．图3所示装置工作过程中，负极的质量逐渐增加 D．图4所示电池中，是还原剂，在电池工作过程中被氧化 【答案】B 【详解】A．该干电池中，Zn为负极失电子，MnO2为正极得电子作氧化剂，A正确； B．原电池中，电子无法在电解质溶液中流动，B错误； C．该电池中，负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成硫酸铅沉淀，负极质量逐渐增大，C正确； D．该原电池中，Zn做负极失电子为还原剂，在电池工作过程中被氧化，D正确；故选B。 1.（24-25高一下·福建福州·期末）新型锂-空气电池具有能量大、密度高的优点，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．放电时，Li+通过固体电解质向金属锂电极移动 B．当外电路转移1mol电子，理论上石墨烯电极消耗标准状况下5.6L O2 C．该电池工作时，金属锂作为正极被氧化 D．有机电解液可以用水性电解液代替 【答案】B 【分析】由题干图示信息可知，金属锂电极为负极，发生氧化反应，电极反应为：Li-e-=Li+，石墨烯电极为正极，发生还原反应，电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，放电时，金属锂为负极，石墨烯为正极，阳离子(Li+)向正极移动，即Li+应通过固体电解质向石墨烯电极移动，而非向金属锂电极移动，A错误； B．由分析可知，正极(石墨烯)反应为O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-，转移4 mol电子消耗1 mol O2，转移1 mol电子时消耗O2 0.25 mol，标准状况下体积为0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L，B正确； C．由分析可知，金属锂为活泼金属，在电池中作负极，失去电子被氧化，C错误； D．金属锂能与水反应生成LiOH和H2，有机电解液若用水性电解液代替，锂会与水反应，D错误； 故答案为：B。 2．（25-26高二上·辽宁·月考）检测CO的某气敏传感器的工作原理如图所示。下列说法中不正确的是 A．工作过程中电极Ⅰ的电势低于电极Ⅱ B．电解质溶液中的向电极Ⅱ移动 C．工作一段时间后硫酸的浓度几乎不变 D．电极Ⅱ上发生反应：O2+4e-+4H+=2H2O 【答案】B 【分析】根据装置图可知：在电极Ⅰ上CO被氧化为CO2，因此电极Ⅰ为负极；在电极Ⅱ上O2得到电子被还原为H2O，因此电极Ⅱ为正极，然后结合原电池反应原理分析解答。 【详解】A．电极Ⅰ为CO发生氧化反应产生CO2，电极Ⅰ为原电池的负极，电极Ⅱ为O2发生得到电子的还原反应，故电极Ⅱ为正极，在原电池中负极电势低于正极，A正确； B．在电解质溶液中阴离子会向正电荷较多的负极移动，H+会向负电荷较多的正极电极Ⅱ方向移动，即向电极Ⅰ方向定向移动，B错误； C．负极的电极反应式为：CO-2e-+H2O=CO2+2H+；正极的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，总反应为2CO+O2=2CO2，可见：负极生成的H+与正极消耗的H+相等，H+浓度不变，故硫酸浓度几乎不变，C正确； D．在正极电极Ⅱ上O2得电子，在酸性条件下被还原生成H2O，正极的反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，D正确； 故合理选项是B。 3．（24-25高一下·安徽蚌埠·期末）一种用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是 A．该电池工作时将电能转化为化学能 B．电极A发生了还原反应 C．电池工作时，向电极A移动 D．电极B上发生的电极反应为： 【答案】C 【分析】根据题中液氨液氧燃料电池可知，负极上发生失电子的氧化反应，即A是负极，B是正极，碱性条件下，氧气在正极生成氢氧根离子，燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式：4NH3+3O2=2N2+6H2O，电子从负极流向正极。 【详解】A．该装置为原电池，工作时将化学能转化为电能，A错误； B．结合分析可知，电极A上氨气失电子产生氮气，发生氧化反应，B错误； C．原电池中，阴离子向负极移动，则OH-向负极A移动，C正确； D．电极B上氧气得到电子，由于是碱性环境，该电极反应式为：，D错误； 故选C。 4．（24-25高一下·北京·期中）如图为石墨烯-硅太阳能电池结构模型。下列说法中，不正确的是 A．石墨烯属于碳纳米材料 B．硅是应用广泛的半导体材料 C．二氧化硅可用来生产光导纤维 D．石墨烯-硅太阳能电池可将化学能转化为电能 【答案】D 【详解】A．石墨烯是单层石墨，属于碳纳米材料（纳米尺度材料），A正确； B．硅位于金属和非金属分界线处，具有金属和非金属的性质，所以其单质是良好的半导体材料，可以做硅芯片、硅太阳能电池，B正确； C．光导纤维的主要成分是二氧化硅，是利用光的全反射原理，C正确； D．石墨烯-硅太阳能电池可将太阳能转化为电能，不是化学能转化为电能，D错误； 故选D。 5．（2024·陕西榆林·三模）用零价铁去除酸性水体中的是地下水修复研究的热点之一、下列说法错误的是 铁粉还原水体中的反应原理示意图(已知：形成了原电池) 足量铁粉还原水体中的后，铁表面最终的形态示意图 初始的水体中，分别加入、Fe(足量)、Fe(足量)和时去除率(%)的对比图像 A．图甲中电极Fe发生氧化反应 B．图甲中正极发生的电极反应式为 C．当附着在Fe表面后会阻碍零价铁还原水体中的 D．由图丙可知，去除时，若只加入适量，就可直接还原，从而提高的去除率 【答案】D 【详解】A．图甲中Fe失电子发生氧化反应，铁作原电池的负极，A项正确； B．图甲中硝酸根离子得电子发生还原反应生成铵根离子，正极发生的电极反应式为，B项正确； C．不导电，会阻碍零价铁与发生电化学反应，C项正确； D．由图丙可知，只投入，的去除率约为0，说明和不能反应，故去除时若只加入不能直接还原，D项错误； 故选D。 6．（23-24高三上·黑龙江牡丹江·期末）光伏电池具有体积小、寿命长、无污染等优点，下图为光伏并网发电装置，以此光伏电池为直流电源，采用电渗析法合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵。原料为四甲基氯化铵，其工作原理如图所示（a、b均为惰性电极），下列叙述正确的是 A．光伏并网发电装置中，P型半导体为负极 B．c、e均为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 C．a极电极反应式： D．若两极共产生3.36L气体（标准状况），则可制备 【答案】D 【分析】根据第三个池中浓度变化得出，钠离子从第四个池通过 e膜进入，氯离子从第二个池通过d膜进入，由电解池中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则 a为阴极，b为阳极，a与N型半导体相连，b与P型半导体相连，所以N型半导体为负极，P型半导体为正极，由此可知： 【详解】A. 由分析可知，P型半导体为正极，A错误； B. 由题中图示信息和分析可知，Na＋离子通过e膜，Cl-通过d膜，通过c膜，所以c、e膜为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜，B错误； C. 由题中信息可知，a为阴极，发生得电子的还原反应，其电极反应式为，C错误； D. 的物质的量为0.2mol，由a极电极反应式可知收集氢气0.1mol，转移电子为0.2mol，b极电极反应式为 ，收集氧气为0.05mol，标准状况下两极共得气体体积为，D正确； 1．（24-25高一下·江苏南京·期中）一种室内甲醛传感器测量甲醛含量的工作原理如下图所示。已知：国家标准室内甲醛含量不超过，下列说法错误的是 A．外电路电流方向由电极到电极 B．负极反应式为 C．随测量进行，溶液浓度逐渐变小 D．传感器在室内空间测量时，电路中转移，该室内甲醛含量符合国家标准 【答案】D 【分析】该检测利用的是甲醛的氧化燃料电池原理，电解质为硫酸溶液，C电极作负极，甲醛在负极失去电子被氧化为，电极反应式为：，Pt电极为正极，在正极得到电子生成水，电极反应式为：，据此分析解答。 【详解】A．外电路电流方向是从正极流向负极，即从Pt电极到电极，A正确； B．根据分析，负极反应式为：，B正确； C．电池工作总反应为：，随检测的进行，生成的水增多，则溶液浓度逐渐变小，C正确； D．由分析的负极电极反应式为可知，每转移时，消耗，则转移时，消耗的的物质的量 为：，则室内甲醛含量为：，该室内甲醛含量不符合国家标准，D错误； 故答案为：D。 2．（23-24高一下·河南·期末）为有效降低含氨化合物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组设计如图所示电池，将含氨化合物转化为无毒气体，离子交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子通过)，下列说法错误的是 A．电池工作一段时间后，右侧电极室溶液的碱性增强 B．电流由A电极经过外电路流向B电极 C．同温同压时，转移相同的电子数时左右两侧电极室中产生的气体体积比为 D．右侧电极反应式为 【答案】B 【分析】氨气失去电子，电极A为负极，负极电极反应：，二氧化氮得到电子，右侧电极B是正极，正极电极反应：，据此回答； 【详解】A．根据右侧正极电极反应：，电池工作一段时间后，右侧电极室溶液的碱性增强，A正确； B．A为负极，B是正极，电流由B电极经过外电路流向A电极，B错误； C．根据分析，结合两电极电极反应式，、，由得失电子守恒可知，同温同压时，左右两侧电极室中产生的气体体积比为4：3，C正确； D．根据分析，右侧电极反应式为，D正确； 故选B。 3．（2026·黑龙江辽宁·一模）我国科技工作者设计工作原理如图所示的方案，实现对废水中有机物的无害化处理。下列说法错误的是 A．工作时将化学能转化为电能 B．极上的电极反应为 C．工作中I区电解质溶液不变 D．工作时，II区溶液中、减小 【答案】C 【分析】根据图示，可知该装置外接电器，是电池装置，的化合价从+6价降低到+3价，得到电子，所以N极是电池的正极，电极反应式为：；区的有机物转化为二氧化碳，碳元素化合价升高，则M极是电池的负极，失去电子，生成，降低。 【详解】A．经过对图的分析，外电路接有用电器，此装置应该是电池，所以它是把化学能转化为电能的装置，A正确； B．N极上的的化合价从价降低到价，得到电子，所以N极是电池的正极，电极反应式为：，B正确； C．区的有机物转化为二氧化碳，碳元素化合价升高，一定是负极，则M极是电池的负极，失去电子，生成，降低，C错误； D．工作时，区产生，区产生，为平衡两边电荷，区的钠离子和氯离子分别移向区和区，溶液中、减小，D正确； 故选C。 4．（25-26高三上·湖南长沙·月考）过氧化氢燃料电池的独特之处在于用H2O2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。下列有关说法错误的是 A．该电池表明 在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B．电池的总反应为 C．当外电路通过0.4mol时，中间室生成 的质量为34.8g D．反应中产生22.4L气体(标准状况下)，则溶液中转移2mol电子 【答案】D 【分析】由图中电子移动方向可知，石墨1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：，负极室溶液中钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室；石墨2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：，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，该原电池放电时，石墨1为负极，石墨2为正极，碱性条件下，负极上被氧化生成和；酸性条件下，正极上被还原生成，即在酸性环境中的氧化性强于碱性环境，故A正确； B．由分析可知，总反应为，故B正确； C．当外电路通过0.4mol时，有0.4mol通过阳离子交换膜1进入中间室，有0.2mol 通过阴离子交换膜2进入中间室，则中间室生成0.2mol，其质量为，故C正确； D．电子不能进入溶液，溶液中是通过阴、阳离子的定向移动导电，不是电子导电，故D错误； 故答案选D。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $