专题04 化学电源装置分析（重难点专练）化学鲁科版选择性必修1

**基本信息** 以情境化装置分析为载体，系统覆盖原电池核心原理到新型电池应用，构建从基础判断到综合应用的递进训练体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |原电池电极判断与反应式书写|3题|结合海水处理等情境，考查电极判断、反应式书写|从电极判断基础原理，推导离子移动与产物分析| |一次电池|3题|对比普通与碱性锌锰电池，分析结构与性能差异|基于原电池原理，理解一次电池能量转化与局限| |二次电池|3题|聚焦铅酸蓄电池充放电过程，涉及电极反应与溶液变化|通过可逆反应原理，建立二次电池循环工作模型| |燃料电池|3题|涵盖甲醇、熔融碳酸盐等体系，考查环境对反应影响|应用氧化还原规律，分析不同电解质下的反应适配性| |新型电池|12题（含高考真题）|涉及生物降解、海水淡化等功能电池，融合跨学科情境|拓展原电池原理至实际应用，培养科学探究与问题解决能力|

品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 专题04化学电源装置分析 题组A类型突破 类型一 原电池电极的判断和电极反应式的书写 1.B 2.C 3.D 类型二一次电池 4.D 5.D 6.D 类型三 二次电池 7,C 8.C 9.B 类型四 燃料电池 10.D 11.C 12.C 类型五新型电池 13.A 14.C 15.B 1/3 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 题组B 能力进阶 1.D 2.C 3.B 4.B 5.A 6.C 7.(1) △H1+2×△H2-△H3 K1K2 K3 (2) CO+4e-+4H+=CH2OH 不变 (3) 还原 a CH,0H-6e+80H=C03+6H20 1.5 8.(1) Fe3++e-=Fe2+ 减少 (2) 阴 阳 (3)b (4) C6H,0-28e+11H,0=6C0,↑+28H+ 减小 增大 (5) 23.57 题组c高考挑战 1.B 2.B 3.A 4.D 5.B 6.D 7.C 8.C 2/3 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 9.D 10.D 11.D 12.C 3/3 专题04 化学电源装置分析 类型一 原电池电极的判断和电极反应式的书写 1．（24-25高二上·广东·期末）镁燃料电池在处理海水富营养化的同时可以得到磷酸铵镁()产品。某小组以((水溶液呈碱性)为电解质模拟含磷海水制备的装置如图所示。下列说法不正确的是 A．金属镁为负极 B．正极反应式： C．一段时间后，镁极附近可能会生成 D．电池工作时，电子流动方向为金属镁→用电器→石墨烯 2．（26-27高二上·云南玉溪·开学考试）双功能催化剂W-CoP-NF可应用于KOH-N2H4燃料电池，装置如图（注：OH-交换膜只允许OH-通过）。下列说法错误的是 A．Y电极处发生氧化反应 B．OH—透过交换膜向右移动 C．Y极的电极反应式为O2-4e-+2H2O=4OH- D．当消耗32gN2H4时，理论上电路中转移4mol电子 3．（25-26高二上·山东青岛·期中）氨热再生电池工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电池工作时，电能主要转化为化学能 B．理论上消耗，b极析出 C．a电极上的反应为： D．迁移方向：电极电极a 类型二 一次电池 4．（25-26高二上·河北衡水·期中）普通锌锰电池(如左图所示)和碱性锌锰电池(如右图所示)是生活中用量很大的两种干电池。普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)，碱性锌锰电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法错误的是 A．碱性锌锰干电池正极的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- B．普通锌锰电池中NH4Cl糊的作用是提供酸性环境，形成闭合回路 C．碱性锌锰电池的密封性更好，能够有效防止电解液泄漏、鼓包现象 D．两种干电池中的金属外壳都作电池的负极，只是最终产物不同 5．（25-26高二上·河北石家庄·期末）普通锌锰电池的构造如图。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．MnO2发生氧化反应 D．碱性锌锰电池比普通锌锰电池的比能量和可存储时间均有所提高 6．（25-26高二上·辽宁朝阳·阶段检测）化学电源在生活中应用广泛，各种电池的示意图如图所示，下列有关说法错误的是 A．甲：铜锌原电池工作时，铜电极表面有气泡产生 B．乙：碱性锌锰电池正极的电极反应式为 C．丙：纽扣式银锌电池属于一次电池 D．丁：铅酸蓄电池放电一段时间后，负极的质量会减轻 类型三 二次电池 7．（25-26高二上·四川·阶段检测）铅酸蓄电池具有原材料易得、成本低廉、生产工艺成熟的优势。下列说法正确的是 A．铅酸蓄电池为一次电池 B．放电时，电极质量减少 C．放电时，Pb电极发生了氧化反应 D．充电时，电池内硫酸浓度减小 8．（24-25高二上·四川成都·期中）化学电源在日常生活和高科技领域中广泛应用。下列说法正确的是 A．铜锌稀硫酸原电池中，溶液中向Zn电极方向移动 B．纽扣银锌电池()的正极电极反应式为 C．普通锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应 D．铅蓄电池中，电池在放电时，电解质溶液的pH减小 9．（25-26高二下·甘肃白银·期末）铅酸蓄电池放电时的工作原理为。铅酸蓄电池放电时，下列说法正确的是 A．电解质溶液中的往电极方向迁移 B．一段时间后，和电极的质量均增大 C．负极上发生还原反应，失去电子 D．一段时间后，电解质溶液的减小 类型四 燃料电池 10．（23-24高二上·江苏扬州·阶段检测）燃料电池(如CO、CH4、CH3OH等与O2组成)，用惰性电极插入KOH溶液中，在两极分别通入CH3OH和O2，有关此电池判断正确的是 A．正极反应式：2CH3OH+2H2O-12e-→2CO2↑+12H+ B．放电一段时间后，负极的pH值升高 C．放电一段时间，阳离子向负极移动，阴离子向正极移动 D．该电池在工作时，每消耗32gCH3OH，外电路中通过6mole- 11．（24-25高二上·陕西渭南·期中）甲醇重整氢燃料电池(质子交换膜)中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下： ①　　； ② 。 下列说法正确的是 A．的摩尔燃烧焓 B．该燃料电池能量转化率可达100% C．该燃料电池中电极材料不参与反应 D．根据②推知反应 12．（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是 A．催化重整制和时，使用催化剂可以提高反应的焓变 B．电极A上参与的电极反应为： 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： 类型五 新型电池 13．（24-25高二上·广东深圳·期末）一种可完全生物降解的原电池结构如图所示。电池使用过程中在Zn表面形成一层ZnO薄膜，下列说法不正确的是 A．电子由Zn经电解质流向Mo B．Mo作原电池正极 C．Zn表面发生的电极反应： D．Zn电极发生氧化反应 14．（25-26高二上·河北石家庄·期末）一种用于心脏起搏器的微型电池，电极材料为石墨和锂，电解质溶液是等物质的量的，溶解在中形成的溶液，总反应为。下列说法正确的是 A．该电池中石墨作负极，发生氧化反应 B．电解质溶液可以直接换成水溶液 C．正极的电极反应式为 D．若有参与反应，理论上有电子由正极经外电路流向负极 15．（24-25高二上·湖北·期末）微生物脱盐电池是一种利用微生物处理有机废水获得电能，同时实现海水淡化的装置。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是 A．处理后的有机废水酸性增强，导电性也增强 B．当电路中转移0.2 mol电子时，模拟海水理论上除盐5.85 g C．隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜 D．该装置发生的总反应为 1．（24-25高二下·陕西西安·期中）我国某科研机构设计如图装置，利用实现含苯酚废水的有效处理，处理后的废水毒性降低且不引入其它杂质。一段时间后，中间室中NaCl溶液的浓度减小。下列说法不正确的是 A．N电极反应式为：+6e-+7H2O=2Cr(OH)3↓+8OH- B．工作时，N极附近溶液pH升高 C．a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 D．工作时，电路中每转移14mol电子，M极室质量减小132g 2．（24-25高二上·江西·期末）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，一种处理含有乙二胺()的有机废水的微生物电池结构如图所示，a、b均为石墨电极，两极生成物均为对环境友好的物质。下列说法正确的是 A．温度越高，反应速率越快，处理有机废水的效率越高 B．电池工作时，电子由a极流出，经过电解质溶液流向b极 C．电池工作时，a极反应为 D．每转移0.8 mol电子，b极约消耗22.4 L空气 3．（24-25高二上·安徽·期末）氢燃料电池应用于新能源汽车时，功率密度不能满足高功率输出需求。为此，氢燃料电池与超级电容器复合的化学电源应运而生。Kuwabata电容特性的氢燃料电池原理如图1，有无电容器的复合化学电源比较测试中，电容电池表现出更小的压降和更长的放电时长如图2。下列叙述错误的是 A．电流方向是从电极B经导线流向电极A B．电极B发生反应： C．电容器区可以发生反应： D．图2中有电容器的复合化学电源测试线应为曲线甲 4．（24-25高二上·浙江·期末）硅锰电池是一种新型电池，其工作原理如图所示(质子交换膜只允许通过)。下列说法正确的是 A．电流从电极经过外电路流向电极 B．电极的电极反应式为： C．若将质子交换膜换成阴离子交换膜，电解液换成NaOH溶液，电池使用寿命会延长 D．放电时，导线上每通过电子，正极区溶液的质量增加 5．（24-25高二上·河南·期末）科研工作者用如图电化学装置处理工厂中的废气，将其转化为化工产品，同时获得电能(电极均为惰性材料)。 下列说法错误的是 A．电极a的电势高于电极b B．a极的电极反应式为 C．右极室的硫酸浓度减小 D．当电路中通过电子时，电极b理论上消耗氧气(标准状况下) 6．（24-25高二下·云南昆明·期中）一种新型碳纳米管二次电池的装置如图所示。下列说法错误的是 A．电极上发生还原反应，得到电子 B．该电池工作时，能量转化形式主要是化学能转化为电能 C．碳电极上的电极反应式为 D．该电池工作时，由右通过阴离子交换膜向左迁移 7．（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）甲醇既是重要的化工原料，又是电动公交车的清洁能源，利用水煤气在一定条件下合成甲醇，发生的反应为CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)    ΔH   K (1)已知反应：CO(g) + O2(g) = CO2(g)  ΔH1  K1 H2(g) + O2(g) = H2O(l)  ΔH2  K2 CH3OH(g) + O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g)   ΔH3    K3 则ΔH=________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)，K=________________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。 (2)电化学法也可以制备CH3OH， H2还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图所示： 通入CO的一端发生的电极反应式为____________________________________，电池工作过程中左侧溶液的pH_______________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 (3)CH3OH(g)−O2(g)燃料电池是一种高效无污染的电池，其结构如图所示(两电极均为惰性电极)。 ①b电极上发生___________(填“氧化”或“还原’)反应。 ②电池工作时，OH−移向_____________电极(填“a”或“b”)。 ③电池工作时，a电极上的电极反应式为____________________________。 ④若该电池在工作时，消耗气态甲醇的体积为22.4L(标况下)，则消耗氧气的物质的量是______mol。 8．（25-26高二上·广东惠州·阶段检测）化学电源在日常生活中有着广泛的应用，回答下列问题： I．将石墨和铜片用导线及电流计相连浸入500mLFeCl3溶液中，构成如图所示的原电池装置。 (1)正极发生的电极反应式为___________；该电池在工作时，Cu的质量将___________(填“增加”、“减少”或“不变”)。 II．一种三室微生物电池污水处理系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可用C6H6O表示，咸水为一定浓度的溶液。回答下列问题： (2)离子交换膜I是___________(填“阴”或“阳”，下同)离子交换膜，离子交换膜Ⅱ是___________离子交换膜。 (3)该装置工作时，发生还原反应的电极为___________(填“a”或“b”)极。 (4)a极上的电极反应式为___________；该装置工作一段时间后，a极区溶液的pH___________(填“减小”、“增大”或“不变”，下同)；b极区溶液的___________。 (5)当b极生成15.68LN2(标准状况下)，理论上a极可处理___________gC6H6O，通过离子交换膜Ⅱ的离子数目有___________NA。 1．（2026·甘肃·高考真题）我国科研人员设计了一种可处理含污水的新型尿素燃料电池(如图所示)。下列说法错误的是 A．体系中每转移，最多可产生1 mol N2 B．工作时电子从电极2通过外电路向电极1转移 C．工作时负极区pH降低 D．a是阴离子交换膜 2．（2026·湖南·高考真题）一种可用于心脏起搏器的扣式电池部分截面结构如图所示(-有机溶剂作电解质溶液，难溶于该溶剂)。下列说法错误的是 A．往电极材料中添加石墨，可增强其导电性 B．正极反应式为 C．放电时，从负极向正极移动 D．每消耗负极材料，理论上外电路中通过了 3．（2025·江苏·高考真题）以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为。下列说法正确的是 A．电极a上发生氧化反应生成 B．通过质子交换膜从右室移向左室 C．光解前后，溶液的不变 D．外电路每通过电子，电极b上产生 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．（2024·江西·高考真题）我国学者发明了一种新型多功能甲醛﹣硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是 A．CuAg电极反应为2HCHO+2H2O﹣4e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2OH﹣ B．CuRu电极反应为6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣ C．放电过程中，OH﹣通过质子交换膜从左室传递到右室 D．处理废水过程中溶液pH不变，无需补加KOH 6．（2026·江苏徐州·模拟预测）用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水。图中模拟海水为含NaCl和的混合液(忽略的水解)。下列说法错误的是 A．a极的电极反应式为 B．电池工作一段时间后，b极区溶液的pH增大 C．交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，交换膜Ⅱ为阳离子交换膜 D．若将含有26gCN—的废水完全处理，理论上可除去NaCl的质量为292.5g 7．（2027·湖北·模拟预测）某光催化燃料电池体系由光阳极、阴极、基质(有机污染物)、光源、电解质和反应池等组成，比传统燃料电池的放电速度更快，其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是 A．该光催化燃料电池的能量转化形式有：光能→电能，化学能→电能等 B．阴极表面沉积一层铂黑，比表面积提高，有助于的吸附和光生电子的传输 C．R为乙酸、R′为时，光阳极的反应式为 D．该光催化燃料电池体系可以在高效降解有机污染物的同时实现对外发电 8．（2025·云南楚雄·模拟预测）我国科学家设计了一种如图所示的Zn-NO电池系统，可以将汽车尾气中的NO还原为。其中，石墨毡电极附着的(硫化钼)是NO→的催化剂。已知：双极膜是一种特殊的膜，膜内的和可以通过双极膜扩散至电极处，而膜外的离子和分子不能进入双极膜中。以下说法不正确的是 A．负极的电极反应为 B．可以降低正极反应的活化能 C．电池工作时，两侧溶液pH不变 D．理论上，每有1 mol NO转化为，Zn/ZnO电极质量增加40 g 9．（2026·广东佛山·模拟预测）普通锌锰电池在生活中用量很大，其构造示意图如下。下列说法错误的是 A．石墨棒作正极 B．NH4Cl糊作电解质溶液 C．MnO2发生还原反应 D．该电池放电以后可以充电 10．（2026·浙江温州·模拟预测）铅酸蓄电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，铅酸蓄电池放电时总反应的化学方程式是： 。有关该电池的认识不正确的是 A．铅酸电池属于二次电池 B．该电池放电时铅板作为负极 C．该电池放电一段时间后溶液的酸性减弱 D．该电池放电时电流由铅板经由外电路流向所在电极 11．（2026·云南昆明·二模）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的二次电池，可有效捕获温室气体，放电过程如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，每转移，可吸收(标准状况)4.48 L B．可用乙醇代替四甘醇二甲醚 C．充电时向多孔催化剂电极移动 D．使用铅蓄电池为其充电时，Na电极与Pb电极相连 12．（2025·北京通州·三模）铅酸蓄电池多用于启动和维持汽车用电系统的正常运转，氢氧燃料电池可以连续不断提供电能作为汽车的动力能源。 下列说法正确的是 A．铅酸蓄电池和氢氧燃料电池都属于二次电池 B．氢氧燃料电池负极消耗22.4L气体时，电路中通过的电子数为 C．铅酸蓄电池工作时，硫酸溶液中的向电极移动 D．考虑经济性，铅酸蓄电池的稀硫酸可用稀盐酸代替降低成本 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 化学电源装置分析 类型一 原电池电极的判断和电极反应式的书写 1．（24-25高二上·广东·期末）镁燃料电池在处理海水富营养化的同时可以得到磷酸铵镁()产品。某小组以((水溶液呈碱性)为电解质模拟含磷海水制备的装置如图所示。下列说法不正确的是 A．金属镁为负极 B．正极反应式： C．一段时间后，镁极附近可能会生成 D．电池工作时，电子流动方向为金属镁→用电器→石墨烯 【答案】B 【分析】氨气极易溶于水，在水中生成的氨主要以一水合氨的形式存在，电池总反应为 【详解】A．观察图示，石墨烯为正极，镁为负极，A正确； B．正极上氧气发生还原反应生成，在磷酸铵中生成一水合氨，正极的电极反应式为，B不正确； C．一段时间后，镁离子浓度增大，生成的氢氧根移向镁极，有可能生成，C正确； D．燃料电池工作时，电子从负极（金属镁）经由用电器流向正极（石墨烯），D正确。 故选B。 2．（26-27高二上·云南玉溪·开学考试）双功能催化剂W-CoP-NF可应用于KOH-N2H4燃料电池，装置如图（注：OH-交换膜只允许OH-通过）。下列说法错误的是 A．Y电极处发生氧化反应 B．OH—透过交换膜向右移动 C．Y极的电极反应式为O2-4e-+2H2O=4OH- D．当消耗32gN2H4时，理论上电路中转移4mol电子 【答案】C 【详解】A．Y电极上转化为，元素化合价升高，失电子发生氧化反应，A正确； B．原电池中阴离子向负极移动，Y为负极，因此透过交换膜向右移动，B正确； C．Y极反应物为，且在X极发生得电子的还原反应，电极反应式为，选项中反应物、电子得失均错误，C错误； D．的物质的量为，中从-2价升高到0价，反应转移电子，D正确； 故选C。 3．（25-26高二上·山东青岛·期中）氨热再生电池工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电池工作时，电能主要转化为化学能 B．理论上消耗，b极析出 C．a电极上的反应为： D．迁移方向：电极电极a 【答案】D 【详解】A．该装置为原电池，工作时将化学能转化为电能，而非电能转化为化学能，A错误； B．未指明处于标准状况下，无法用标准状况气体摩尔体积计算其物质的量，故无法得出b极析出Cu的质量，B错误； C．a电极为负极，Cu失电子发生氧化反应，电极反应为，选项中电极反应书写错误，C错误； D．原电池中阴离子向负极移动，a为负极、b为正极，故迁移方向为电极电极a，D正确； 答案选D。 类型二 一次电池 4．（25-26高二上·河北衡水·期中）普通锌锰电池(如左图所示)和碱性锌锰电池(如右图所示)是生活中用量很大的两种干电池。普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)，碱性锌锰电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法错误的是 A．碱性锌锰干电池正极的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- B．普通锌锰电池中NH4Cl糊的作用是提供酸性环境，形成闭合回路 C．碱性锌锰电池的密封性更好，能够有效防止电解液泄漏、鼓包现象 D．两种干电池中的金属外壳都作电池的负极，只是最终产物不同 【答案】D 【详解】A．碱性锌锰电池总反应减去负极反应，可得正极反应为，A正确； B．普通锌锰电池中为电解质，水解使体系呈酸性，可传导离子形成闭合回路，B正确； C．碱性锌锰电池负极材料封装在内部，外壳不参与电极反应，密封性更好，能有效避免电解液泄漏、鼓包，C正确； D．普通锌锰电池的锌外壳作负极，但碱性锌锰电池的金属外壳为钢壳，不参与电极反应，负极是内部的锌膏，并非金属外壳作负极，D错误； 故选D。 5．（25-26高二上·河北石家庄·期末）普通锌锰电池的构造如图。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．MnO2发生氧化反应 D．碱性锌锰电池比普通锌锰电池的比能量和可存储时间均有所提高 【答案】D 【详解】A．锌是活泼金属，普通锌锰电池锌作电池负极材料，A错误； B．电池工作时，阳离子向正极方向移动，B错误； C．得电子，发生还原反应，C错误； D．碱性锌锰电池比能量高，可存储时间也更长，性能比普通锌锰电池更优，D正确； 故选D。 6．（25-26高二上·辽宁朝阳·阶段检测）化学电源在生活中应用广泛，各种电池的示意图如图所示，下列有关说法错误的是 A．甲：铜锌原电池工作时，铜电极表面有气泡产生 B．乙：碱性锌锰电池正极的电极反应式为 C．丙：纽扣式银锌电池属于一次电池 D．丁：铅酸蓄电池放电一段时间后，负极的质量会减轻 【答案】D 【详解】A．铜锌原电池中活泼性强于，为负极，为正极，稀硫酸作电解质时，正极反应式为，因此铜电极表面有气泡产生，A正确； B．碱性锌锰电池中，正极为，发生得电子的还原反应，电极反应式为，B正确； C．纽扣式银锌电池不能充电重复使用，属于一次电池，C正确； D．铅酸蓄电池放电时，负极Pb发生反应：，Pb转化为附着在负极表面，的摩尔质量远大于Pb，因此负极的质量会增加，并非减轻，D错误； 故选D。 类型三 二次电池 7．（25-26高二上·四川·阶段检测）铅酸蓄电池具有原材料易得、成本低廉、生产工艺成熟的优势。下列说法正确的是 A．铅酸蓄电池为一次电池 B．放电时，电极质量减少 C．放电时，Pb电极发生了氧化反应 D．充电时，电池内硫酸浓度减小 【答案】C 【详解】A．铅酸蓄电池可充电、可重复使用，属于二次电池，A错误； B．放电时，为正极，发生电极反应：，转化为，电极质量增大，B错误； C．放电时，为负极，失电子发生氧化反应，电极反应为：，C正确； D．充电时总反应为：，反应生成，电池内硫酸浓度增大，D错误； 故选C。 8．（24-25高二上·四川成都·期中）化学电源在日常生活和高科技领域中广泛应用。下列说法正确的是 A．铜锌稀硫酸原电池中，溶液中向Zn电极方向移动 B．纽扣银锌电池()的正极电极反应式为 C．普通锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应 D．铅蓄电池中，电池在放电时，电解质溶液的pH减小 【答案】C 【详解】A．铜锌稀硫酸原电池中，为负极，为正极，原电池中阳离子向正极移动，故向电极方向移动，A错误； B．纽扣银锌电池电解质为，呈碱性，正极反应体系中不存在大量，正确正极反应为，B错误； C．普通锌锰干电池中，锌筒失电子发生氧化反应，作负极，C正确； D．铅蓄电池放电时总反应为，反应消耗且生成水，溶液中浓度降低，增大，D错误； 故选C。 9．（25-26高二下·甘肃白银·期末）铅酸蓄电池放电时的工作原理为。铅酸蓄电池放电时，下列说法正确的是 A．电解质溶液中的往电极方向迁移 B．一段时间后，和电极的质量均增大 C．负极上发生还原反应，失去电子 D．一段时间后，电解质溶液的减小 【答案】B 【详解】A．放电时为负极，阳离子向正极迁移，应向电极方向移动，A错误； B．负极失电子转化为难溶的附着在电极上，质量增大；正极得电子也转化为附着在电极上，质量同样增大，B正确； C．负极上物质失去电子，发生的是氧化反应，不是还原反应，C错误； D．反应消耗且生成，溶液中浓度降低，pH增大，D错误； 故选B。 类型四 燃料电池 10．（23-24高二上·江苏扬州·阶段检测）燃料电池(如CO、CH4、CH3OH等与O2组成)，用惰性电极插入KOH溶液中，在两极分别通入CH3OH和O2，有关此电池判断正确的是 A．正极反应式：2CH3OH+2H2O-12e-→2CO2↑+12H+ B．放电一段时间后，负极的pH值升高 C．放电一段时间，阳离子向负极移动，阴离子向正极移动 D．该电池在工作时，每消耗32gCH3OH，外电路中通过6mole- 【答案】D 【分析】CH3OH和O2的燃料电池中，氧气发生还原反应，作正极；CH3OH发生氧化反应，作负极，据此分析： 【详解】A．正极发生得电子的还原反应，正极反应方程式为，A错误； B．负极反应为，反应消耗，负极附近浓度降低，pH值降低，B错误； C．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C错误； D．32g CH3OH的物质的量为，根据负极反应，1mol CH3OH外电路中通过6mole-，D正确； 故选D。 11．（24-25高二上·陕西渭南·期中）甲醇重整氢燃料电池(质子交换膜)中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下： ①　　； ② 。 下列说法正确的是 A．的摩尔燃烧焓 B．该燃料电池能量转化率可达100% C．该燃料电池中电极材料不参与反应 D．根据②推知反应 【答案】C 【详解】A．摩尔燃烧焓要求1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物，反应②中H元素的产物是而非稳定氧化物，因此该焓变不是的摩尔燃烧焓，A错误； B．燃料电池工作时部分能量会以热能形式散失，能量转化率不可能达到100%，B错误； C．该燃料电池的电极通常为惰性电极，仅起到导电、催化反应的作用，本身不参与反应，C正确； D．液态汽化需要吸收热量，等物质的量的液态能量低于气态，反应放出的热量更少，放热反应为负，因此反应的，D错误； 故选C。 12．（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是 A．催化重整制和时，使用催化剂可以提高反应的焓变 B．电极A上参与的电极反应为： 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】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入氧化剂的一极为正极，正极上发生还原反应，则A为负极、B为正极，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极； 【详解】A．焓变(ΔH)由反应物和生成物的总能量决定，催化剂只能降低反应活化能、加快反应速率，不能改变焓变，A错误； B．该电池为熔融碳酸盐燃料电池，电解质中无OH⁻，电极A（负极）上CO失去电子被氧化生成二氧化碳，，B错误； C．电池工作时，阴离子向负极移动，电极A为负极，故向电极A移动，C正确； D．电极B为正极，氧气发生还原反应，得到电子生成碳酸根离子，，D错误； 故选C。 类型五 新型电池 13．（24-25高二上·广东深圳·期末）一种可完全生物降解的原电池结构如图所示。电池使用过程中在Zn表面形成一层ZnO薄膜，下列说法不正确的是 A．电子由Zn经电解质流向Mo B．Mo作原电池正极 C．Zn表面发生的电极反应： D．Zn电极发生氧化反应 【答案】A 【详解】A．电子仅能在外电路中定向移动，由负极经导线流向正极，电解质中依靠离子定向移动导电，电子不能经过电解质，A错误； B．的金属活泼性强于，作负极，故作原电池正极，B正确； C．为负极，失电子发生氧化反应，结合题干中表面生成薄膜，电极反应为，C正确； D．电极中元素化合价升高、失电子，发生氧化反应，D正确； 故选A。 14．（25-26高二上·河北石家庄·期末）一种用于心脏起搏器的微型电池，电极材料为石墨和锂，电解质溶液是等物质的量的，溶解在中形成的溶液，总反应为。下列说法正确的是 A．该电池中石墨作负极，发生氧化反应 B．电解质溶液可以直接换成水溶液 C．正极的电极反应式为 D．若有参与反应，理论上有电子由正极经外电路流向负极 【答案】C 【详解】A．Li的金属性更强，易失电子，因此为负极，发生氧化反应；石墨为正极，发生还原反应。A错误； B．性质活泼，会与水发生剧烈反应，因此电解质溶液不能换成水溶液，B错误； C．将总反应的、拆成离子，减去负极的反应：，得到正极反应，C正确； D．1.4 g Li的物质的量为0.2 mol，参与反应转移0.2 mol电子，电子由负极经外电路流向正极，D错误； 故选C。 15．（24-25高二上·湖北·期末）微生物脱盐电池是一种利用微生物处理有机废水获得电能，同时实现海水淡化的装置。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是 A．处理后的有机废水酸性增强，导电性也增强 B．当电路中转移0.2 mol电子时，模拟海水理论上除盐5.85 g C．隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜 D．该装置发生的总反应为 【答案】B 【分析】据图可知，a极上CH3COO-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，溶液中的氢离子在正极得到电子生成氢气。 【详解】A．a极为负极，发生反应生成，有机废水浓度增大酸性增强，同时模拟海水中的移向有机废水室，离子总浓度升高，导电性增强，A正确； B．电路中转移1 mol电子时，有1 mol 移向负极、1 mol 移向正极，即除去1 mol ，质量为58.5 g，因此转移0.2 mol电子时，理论除盐质量为，不是5.85 g，B错误； C．需移向负极（a极），故隔膜1为阴离子交换膜，需移向正极（b极），故隔膜2为阳离子交换膜，C正确； D．负极反应为，正极酸性条件下得电子生成，反应为，两式相加消去得总反应为，D正确； 故选B。 1．（24-25高二下·陕西西安·期中）我国某科研机构设计如图装置，利用实现含苯酚废水的有效处理，处理后的废水毒性降低且不引入其它杂质。一段时间后，中间室中NaCl溶液的浓度减小。下列说法不正确的是 A．N电极反应式为：+6e-+7H2O=2Cr(OH)3↓+8OH- B．工作时，N极附近溶液pH升高 C．a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 D．工作时，电路中每转移14mol电子，M极室质量减小132g 【答案】D 【分析】该装置为原电池，M极上苯酚被氧化为，作负极，电极反应式为；N极上被还原为，作正极，电极反应式为，由于该装置的目的是对废水进行有效处理，且中间室中NaCl溶液的浓度减小，生成的应迁移到中间室，a为阳离子交换膜，生成的应迁移到中间室，与反应生成，使NaCl溶液浓度降低，b为阴离子交换膜，据此分析解题； 【详解】A．N极（正极）得电子生成，结合电子守恒、原子守恒和电荷守恒，电极反应式为，A正确； B．从N极的电极反应可知，反应生成，N极附近增大，pH升高，B正确； C．由分析可知，a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，C正确； D．M极（负极）的反应为，生成6mol对应转移28 mol电子，转移14 mol电子生成3 mol，质量为从M室逸出，同时还有14 mol从M室透过a膜进入中间室，因此M极室质量减小为，D错误； 故选D。 2．（24-25高二上·江西·期末）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，一种处理含有乙二胺()的有机废水的微生物电池结构如图所示，a、b均为石墨电极，两极生成物均为对环境友好的物质。下列说法正确的是 A．温度越高，反应速率越快，处理有机废水的效率越高 B．电池工作时，电子由a极流出，经过电解质溶液流向b极 C．电池工作时，a极反应为 D．每转移0.8 mol电子，b极约消耗22.4 L空气 【答案】C 【分析】该装置属于微生物原电池，质子交换膜只允许氢离子通过；电极a通入含有乙二胺的有机废水，乙二胺在此发生氧化反应，故a为负极，反应生成对环境友好的氮气、二氧化碳与氢离子；电极b一侧通入空气，氧气在酸性环境中得电子发生还原反应，所以b作正极，氧气得到电子结合氢离子生成水；工作过程中负极产生的氢离子穿过质子交换膜，由左侧负极区迁移至右侧正极区，外电路电子从电极a流向电极b，从而将乙二胺所含的化学能转化为电能，同时实现有机废水的处理。 【详解】A．温度过高，微生物会失去活性，电池效率降低，A错误； B．由分析可知b极为正极，电极反应式为极为负极，电子由a极流出，经过外电路流向b极，B错误； C．a极反应为，C正确； D．温度和压强未知，不能求出空气的体积，D错误； 故选C。 3．（24-25高二上·安徽·期末）氢燃料电池应用于新能源汽车时，功率密度不能满足高功率输出需求。为此，氢燃料电池与超级电容器复合的化学电源应运而生。Kuwabata电容特性的氢燃料电池原理如图1，有无电容器的复合化学电源比较测试中，电容电池表现出更小的压降和更长的放电时长如图2。下列叙述错误的是 A．电流方向是从电极B经导线流向电极A B．电极B发生反应： C．电容器区可以发生反应： D．图2中有电容器的复合化学电源测试线应为曲线甲 【答案】B 【分析】由图可知，电极A是电容电池的负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，电极B为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，同时酸性条件下三氧化钨在正极得到电子发生还原反应生成HxWO3，三氧化钨在正极放电使得电池表现出更小的压降和更长的放电时长。 【详解】A．由分析可知，电极A是电容电池的负极，电极B为正极，所以电池工作时电流方向是从电极B经导线流向电极A，A正确； B．由分析可知，电极B为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为：，B错误； C．由分析可知，电容器区发生的反应为酸性条件下三氧化钨在正极得到电子发生还原反应生成HxWO3，电极反应式为：，C正确； D．由题意可知，电容电池表现出更小的压降和更长的放电时长，所以图2中有电容器的复合化学电源测试线应为曲线甲，D正确； 故选B。 4．（24-25高二上·浙江·期末）硅锰电池是一种新型电池，其工作原理如图所示(质子交换膜只允许通过)。下列说法正确的是 A．电流从电极经过外电路流向电极 B．电极的电极反应式为： C．若将质子交换膜换成阴离子交换膜，电解液换成NaOH溶液，电池使用寿命会延长 D．放电时，导线上每通过电子，正极区溶液的质量增加 【答案】B 【分析】由图可知，Si转化为，Si元素化合价升高，失去电子发生氧化反应，所以电极为负极；转化为，Mn元素化合价由+4价降低到+2价，得到电子发生还原反应，电极为正极。 【详解】A．由分析知，电极为负极，电极为正极，电子由负极到正极，则外电路电流从正极流向负极，A错误； B．电极为正极，酸性条件下得电子生成，电极反应式为，B正确； C．若换成溶液，、均能与反应，负极材料被腐蚀，电池使用寿命缩短，C错误； D．由B中正极的电极反应式可知，导线上通过电子时，正极消耗的（质量）转化为进入溶液，同时有迁移至正极区（质量），正极区溶液质量共增加，D错误； 故选B。 5．（24-25高二上·河南·期末）科研工作者用如图电化学装置处理工厂中的废气，将其转化为化工产品，同时获得电能(电极均为惰性材料)。 下列说法错误的是 A．电极a的电势高于电极b B．a极的电极反应式为 C．右极室的硫酸浓度减小 D．当电路中通过电子时，电极b理论上消耗氧气(标准状况下) 【答案】A 【详解】A．该装置为原电池，a极失电子发生氧化反应，为负极，b极得电子发生还原反应，为正极，原电池中正极电势高于负极，故电极a的电势低于电极b，A错误； B．a极被氧化为，结合酸性环境配平得电极反应式为，B正确； C．右极室为b极室，质子交换膜只允许通过，无法迁移，b极反应为，反应生成水，溶剂增加，溶质物质的量不变，故硫酸浓度减小，C正确； D．根据b极反应，每消耗转移电子，故电路中通过电子时，标准状况下消耗的体积为，D正确； 故选A。 6．（24-25高二下·云南昆明·期中）一种新型碳纳米管二次电池的装置如图所示。下列说法错误的是 A．电极上发生还原反应，得到电子 B．该电池工作时，能量转化形式主要是化学能转化为电能 C．碳电极上的电极反应式为 D．该电池工作时，由右通过阴离子交换膜向左迁移 【答案】C 【详解】A．电极上转化为，元素化合价降低，得电子发生还原反应，A正确； B．该装置为原电池，工作时主要的能量转化形式为化学能转化为电能，B正确； C．碳电极通入，为负极，失电子发生氧化反应，电极反应式应为，选项中电极反应式电子得失符号错误，C错误； D．原电池工作时阴离子向负极迁移，碳电极为负极位于左侧，故由右通过阴离子交换膜向左迁移，D正确； 故选C。 7．（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）甲醇既是重要的化工原料，又是电动公交车的清洁能源，利用水煤气在一定条件下合成甲醇，发生的反应为CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)    ΔH   K (1)已知反应：CO(g) + O2(g) = CO2(g)  ΔH1  K1 H2(g) + O2(g) = H2O(l)  ΔH2  K2 CH3OH(g) + O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g)   ΔH3    K3 则ΔH=________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)，K=________________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。 (2)电化学法也可以制备CH3OH， H2还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图所示： 通入CO的一端发生的电极反应式为____________________________________，电池工作过程中左侧溶液的pH_______________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 (3)CH3OH(g)−O2(g)燃料电池是一种高效无污染的电池，其结构如图所示(两电极均为惰性电极)。 ①b电极上发生___________(填“氧化”或“还原’)反应。 ②电池工作时，OH−移向_____________电极(填“a”或“b”)。 ③电池工作时，a电极上的电极反应式为____________________________。 ④若该电池在工作时，消耗气态甲醇的体积为22.4L(标况下)，则消耗氧气的物质的量是______mol。 【答案】(1) ΔH1+2×ΔH2-ΔH3 (2) CO + 4e − + 4H+= CH3OH 不变 (3) 还原 a 1.5 【分析】燃料电池为原电池，通入O2的一侧发生还原反应是正极，通入燃料的一侧发生氧化反应是负极，即a电极为负极，b电极为正极。 【详解】（1）反应①为：CO(g) + O2(g) = CO2(g)  ΔH1  K1；反应②为H2(g) + O2(g) = H2O(l)  ΔH2  K2；反应③为CH3OH(g) + O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g)   ΔH3    K3；目标反应CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)可由反应①+2×反应②-反应③得到，根据盖斯定律可得ΔH=ΔH1+2×ΔH2-ΔH3；反应的平衡常数K=。 （2）H2失电子发生氧化反应，通入H2的一极是电池的负极，通入CO的一极是正极，正极CO得电子生成甲醇，发生的电极反应为；右室H2失电子生成H+，H+通过离子交换膜进入左室，所以电池工作一段时间后左室溶液的pH不变。 （3）①由分析知，通入O2的一极是燃料电池的正极，即b极为正极，得到电子发生还原反应； ②原电池中阴离子移向负极，电池工作时，移向负极，即a电极； ③负极上CH3OH失电子生成，电极反应式为； ④标况下22.4L气态甲醇物质的量为n(CH3OH)===1mol，1mol甲醇反应转移6mol电子；1mol O2反应转移4mol电子，根据电子守恒，消耗O2的物质的量为。 8．（25-26高二上·广东惠州·阶段检测）化学电源在日常生活中有着广泛的应用，回答下列问题： I．将石墨和铜片用导线及电流计相连浸入500mLFeCl3溶液中，构成如图所示的原电池装置。 (1)正极发生的电极反应式为___________；该电池在工作时，Cu的质量将___________(填“增加”、“减少”或“不变”)。 II．一种三室微生物电池污水处理系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可用C6H6O表示，咸水为一定浓度的溶液。回答下列问题： (2)离子交换膜I是___________(填“阴”或“阳”，下同)离子交换膜，离子交换膜Ⅱ是___________离子交换膜。 (3)该装置工作时，发生还原反应的电极为___________(填“a”或“b”)极。 (4)a极上的电极反应式为___________；该装置工作一段时间后，a极区溶液的pH___________(填“减小”、“增大”或“不变”，下同)；b极区溶液的___________。 (5)当b极生成15.68LN2(标准状况下)，理论上a极可处理___________gC6H6O，通过离子交换膜Ⅱ的离子数目有___________NA。 【答案】(1) Fe3++e-=Fe2+ 减少 (2) 阴 阳 (3)b (4) 减小 增大 (5) 23.5 7 【详解】（1）将石墨和铜片用导线及电流计相连浸入500 mL FeCl3溶液中，构成如图所示的原电池装置，总反应为：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。原电池正极发生还原反应，三价铁离子在正极得电子被还原为二价铁离子，正极反应式为Fe3++e-=Fe2+；根据总反应式可知，该电池在工作时，Cu被逐渐消耗，其质量将减少。 （2）由图可知，在三室微生物电池污水处理系统中，咸水进入，流出为淡水，故在电池中钠离子和氯离子分别移动到两个电极，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。由分析可知，电极a为负极，电极b为正极，离子交换膜I是阴离子交换膜；离子交换膜Ⅱ是阳离子交换膜； （3）由分析可知，电极b为正极，得到电子，发生还原反应。 （4）由分析可知，电极a为负极，其电极反应为：；由分析可知随着反应的继续，电极a处，氢离子浓度增加，减小；电极b处，氢氧根离子浓度增加，增大。 （5）当极生成(标准状况下)，即生成氮气的物质的量为，代入电极b处电极反应方程式：，可知其转移电子数：，故。代入电极a的电极方程式：，可知参加反应的有机物的物质的量：，故，带入可知其质量为；依据电极反应，生成氮气时，电极b处，生成，消耗，故需要补充，故通过离子交换膜Ⅱ的离子数目有。 1．（2026·甘肃·高考真题）我国科研人员设计了一种可处理含污水的新型尿素燃料电池(如图所示)。下列说法错误的是 A．体系中每转移，最多可产生1 mol N2 B．工作时电子从电极2通过外电路向电极1转移 C．工作时负极区pH降低 D．a是阴离子交换膜 【答案】B 【详解】A．中为价，生成时共失去电子，故转移最多产生，A正确； B．电极1上失电子生成，为负极，电极2上得电子生成，为正极，电子应从负极（电极1）经外电路流向正极（电极2），B错误； C．负极反应为，生成使增大，降低，C正确； D．负极区生成后正电荷增多，需通过a膜进入负极区平衡电荷，故a为阴离子交换膜，D正确； 故选B。 2．（2026·湖南·高考真题）一种可用于心脏起搏器的扣式电池部分截面结构如图所示(-有机溶剂作电解质溶液，难溶于该溶剂)。下列说法错误的是 A．往电极材料中添加石墨，可增强其导电性 B．正极反应式为 C．放电时，从负极向正极移动 D．每消耗负极材料，理论上外电路中通过了 【答案】B 【分析】该扣式电池中，活泼金属作负极，作正极，以此解答。 【详解】A．石墨具有良好的导电性，添加到电极材料中可增强电极的导电性，A正确； B．题干明确难溶于有机溶剂，无法电离出自由移动的，正极反应物是固体，正极反应应为，B错误； C．原电池放电时，阳离子向正极移动，因此从负极向正极移动，C正确； D．负极反应为，2.1g 的物质的量为，理论上外电路中通过，D正确； 故选B。 3．（2025·江苏·高考真题）以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为。下列说法正确的是 A．电极a上发生氧化反应生成 B．通过质子交换膜从右室移向左室 C．光解前后，溶液的不变 D．外电路每通过电子，电极b上产生 【答案】A 【分析】本题基于“总反应为”，结合电解质溶液和装置图中电子迁移方向可知，各电极上发生的电极反应如下， 电极a：；电极b：。 【详解】A．通过装置中外电路电子的迁移方向可判断出电极a上的反应物失去电子发生氧化反应生成，A正确； B．该装置工作时，左室会不断产成导致正电荷偏多，右室会不断消耗导致正电荷偏少，为了平衡电荷，会通过质子交换膜从左室移向右室，B错误； C．随着反应的进行，生成的H2和O2离开反应体系，导致溶剂水的量减小，溶液的物质的量浓度增大，pH减小，C错误； D．生成，转移2mol电子，外电路通过0.01mol电子时，电极b上生成，D错误； 答案选A。 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 【分析】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。 【详解】A．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； C．a电极是负极，电极反应式为，C正确； D．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； 答案选D。 5．（2024·江西·高考真题）我国学者发明了一种新型多功能甲醛﹣硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是 A．CuAg电极反应为2HCHO+2H2O﹣4e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2OH﹣ B．CuRu电极反应为6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣ C．放电过程中，OH﹣通过质子交换膜从左室传递到右室 D．处理废水过程中溶液pH不变，无需补加KOH 【答案】B 【分析】由原电池中电子移动方向可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO-和H2，电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，CuRu为正极，得到电子生成NH3，电极方程式为：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，以此解答。 【详解】A．由分析可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO-和H2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，A错误； B．由分析可知，CuRu为正极，得到电子生成NH3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，B正确； C．质子交换膜只允许H+通过，C错误； D．由分析可知，负极电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，正极电极方程式为：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，总反应为8HCHO+7OH-=NH3+8HCOO-+4 H2↑+2H2O，处理废水过程中消耗OH-，溶液pH减小，需补加 KOH，D错误； 故选B。 6．（2026·江苏徐州·模拟预测）用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水。图中模拟海水为含NaCl和的混合液(忽略的水解)。下列说法错误的是 A．a极的电极反应式为 B．电池工作一段时间后，b极区溶液的pH增大 C．交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，交换膜Ⅱ为阳离子交换膜 D．若将含有26gCN—的废水完全处理，理论上可除去NaCl的质量为292.5g 【答案】D 【分析】如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，在a极，失去电子，被氧化为和，为负极，电极反应式为，则b极为正极，得电子被还原为，电极反应式为，海水中的阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动，阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动，据此回答： 【详解】A．由分析可知，a极为负极，失电子被氧化为和，碱性环境下电荷、原子均守恒，该电极反应式书写正确，A正确； B．由分析可知，b极为正极，电极反应为，消耗，溶液减小，pH增大，B正确； C．由分析可知，a电极失去电子，附近负电荷减少，为了淡化海水，阴离子（）通过交换膜Ⅰ向左移动，b极区不断消耗，同时模拟海水中的阳离子（包括、）迁移进入b极区，交换膜Ⅱ为阳离子交换膜，C正确； D．的物质的量为1mol，根据a电极反应式可知，消耗1mol时转移5mol电子，根据电荷守恒可知，可同时处理5molNaCl，其质量为292.5g，但是海水中还含有等杂质离子，故除去的质量小于292.5g，D错误； 故选D。 7．（2027·湖北·模拟预测）某光催化燃料电池体系由光阳极、阴极、基质(有机污染物)、光源、电解质和反应池等组成，比传统燃料电池的放电速度更快，其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是 A．该光催化燃料电池的能量转化形式有：光能→电能，化学能→电能等 B．阴极表面沉积一层铂黑，比表面积提高，有助于的吸附和光生电子的传输 C．R为乙酸、R′为时，光阳极的反应式为 D．该光催化燃料电池体系可以在高效降解有机污染物的同时实现对外发电 【答案】C 【分析】光催化燃料电池：电池中光能激发（负极）产生光生电子和空穴，光生空穴具有氧化性，例如，氧化乙酸，同时，有机污染物（基质R）也能在负极被氧化为无害产物实现降解，正极（铂黑）发生的反应是氧气得到电子结合氢离子生成水。 【详解】A．该电池中光能激发产生光生电子和空穴，存在光能→电能的转化；同时有机污染物发生氧化反应，存在化学能→电能的转化，描述正确，A不符合题意； B．阴极铂黑比表面积大，可增强的吸附能力，同时利于光生电子的传输，提升反应速率，B不符合题意； C．光阳极中光生空穴具有氧化性，氧化乙酸时得到电子被中和，反应式中不应生成，正确反应为，选项给出的反应式错误，C符合题意； D．体系中有机污染物（基质R）被氧化为无害产物实现降解，同时外电路有电子流动可对外发电，D不符合题意； 故答案选C。 8．（2025·云南楚雄·模拟预测）我国科学家设计了一种如图所示的Zn-NO电池系统，可以将汽车尾气中的NO还原为。其中，石墨毡电极附着的(硫化钼)是NO→的催化剂。已知：双极膜是一种特殊的膜，膜内的和可以通过双极膜扩散至电极处，而膜外的离子和分子不能进入双极膜中。以下说法不正确的是 A．负极的电极反应为 B．可以降低正极反应的活化能 C．电池工作时，两侧溶液pH不变 D．理论上，每有1 mol NO转化为，Zn/ZnO电极质量增加40 g 【答案】C 【分析】根据双极膜中阴、阳离子移动方向分析，左侧Zn/ZnO电极为负极，电极反应式为 ，右侧石墨毡电极为正极，电极反应式为，电池总反应为。 【详解】A．负极反应是，A正确； B．(硫化钼)是NO→的催化剂，催化剂可以降低反应的活化能，B正确； C．负极和正极反应分别是，，虽然消耗的氢氧根离子或者氢离子可以由双极膜补充，但是有水生成，溶液体积会发生变化，电解质溶液浓度减小，左侧pH减小，右侧pH增大，不会保持不变，C错误； D．每有1 mol NO转化为时，整个电路转移5 mol ，结合电极反应，此时负极的电极处会有2.5 mol Zn转化成ZnO，质量增加40 g，D正确。 故选C。 9．（2026·广东佛山·模拟预测）普通锌锰电池在生活中用量很大，其构造示意图如下。下列说法错误的是 A．石墨棒作正极 B．NH4Cl糊作电解质溶液 C．MnO2发生还原反应 D．该电池放电以后可以充电 【答案】D 【详解】A．普通锌锰电池中锌筒为负极，石墨棒具有导电性，作正极，A正确； B．NH4Cl糊中存在可自由移动的离子，可作为电解质溶液起到导电作用，B正确； C．在正极得到电子，锰元素化合价降低，发生还原反应，C正确； D．普通锌锰电池属于一次电池，放电后发生的电化学反应不可逆，无法充电，D错误； 故答案选D。 10．（2026·浙江温州·模拟预测）铅酸蓄电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，铅酸蓄电池放电时总反应的化学方程式是： 。有关该电池的认识不正确的是 A．铅酸电池属于二次电池 B．该电池放电时铅板作为负极 C．该电池放电一段时间后溶液的酸性减弱 D．该电池放电时电流由铅板经由外电路流向所在电极 【答案】D 【详解】A．铅酸蓄电池可以放电，也可以充电，属于二次电池，A正确； B．放电时，根据化合价变化情况可知失去电子，为负极，B正确； C．根据放电时的化学方程式可知，该过程消耗了硫酸，溶液酸性减弱，C正确； D．放电时电流的流向为：→外电路→，D错误； 故选D。 11．（2026·云南昆明·二模）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的二次电池，可有效捕获温室气体，放电过程如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，每转移，可吸收(标准状况)4.48 L B．可用乙醇代替四甘醇二甲醚 C．充电时向多孔催化剂电极移动 D．使用铅蓄电池为其充电时，Na电极与Pb电极相连 【答案】D 【分析】由钠离子的移动方向可知，放电时，钠电极为原电池的负极，钠在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子，多孔催化剂电极为正极，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸根离子和碳；充电时，与直流电源负极相连的钠电极作阴极，多孔催化剂电极作阳极。 【详解】A．由分析可知，多孔催化剂电极为正极，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸根离子和碳，电极反应式为：3CO2+4e-+4Na+=2Na2CO3+C，则转移0.4 mol电子时，吸收标准状况下二氧化碳的体积为：0.4 mol××22.4 L/mol=6.72 L，A错误； B．钠能与乙醇反应，所以不能用乙醇代替四甘醇二甲醚作有机溶剂，B错误； C．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的钠电极作阴极，多孔催化剂电极作阳极，则钠离子向钠电极移动，C错误； D．铅是铅蓄电池的负极，二氧化铅是正极；由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的钠电极作阴极，多孔催化剂电极作阳极，则用铅蓄电池为其充电时，钠电极与铅电极相连，D正确； 故选D。 12．（2025·北京通州·三模）铅酸蓄电池多用于启动和维持汽车用电系统的正常运转，氢氧燃料电池可以连续不断提供电能作为汽车的动力能源。 下列说法正确的是 A．铅酸蓄电池和氢氧燃料电池都属于二次电池 B．氢氧燃料电池负极消耗22.4L气体时，电路中通过的电子数为 C．铅酸蓄电池工作时，硫酸溶液中的向电极移动 D．考虑经济性，铅酸蓄电池的稀硫酸可用稀盐酸代替降低成本 【答案】C 【详解】A．铅酸蓄电池是可充电电池，属于二次电池，氢氧燃料电池需要补充燃料才能继续工作，不属于二次电池，A错误； B．题目没有表明是在标准状况下，无法通过气体体积计算转移的电子数，B错误； C．铅酸蓄电池工作时，为正极，硫酸溶液中的向正电极移动，C正确； D．盐酸中的Cl-会与Pb反应生成PbCl2沉淀覆盖在电极表面，导致电池内阻增加，且Cl-可能被氧化生成氯气，氯气会破坏电池结构，因此铅酸蓄电池的稀硫酸不可用稀盐酸代替，D错误； 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $