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（12）原电池与电解池综合考查
——2025届高考百日冲刺小题特训
1.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.盐桥中进入溶液
C.正极反应物被氧化
D.Zn电极上发生反应
2.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
3.某锌－空气电池反应为，电解质溶液为NaOH溶液。下列说法中错误的是( )
A.锌片作电池的负极
B.氧气在正极发生还原反应
C.理论上每转移1 mol电子消耗标准状况下氧气的体积为5.6 L
D.电池工作时，电解质溶液中向正极移动
4.我国科研人员将单独脱除的反应与的制备反应相结合，实现协同转化。
①单独制备，不能自发进行
②单独脱除，能自发进行
协同转化装置如图（在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并向两极迁移）。下列分析正确的是( )
A.该协同转化装置不需要外界能量即可制备出
B.产生的电极反应：
C.反应过程中需要补加稀
D.协同转化总反应：
5.双盐电池由替代了在正极材料中的嵌入，解决了Mg 扩散缓慢、锂离子电池锂枝晶生长等问题，其充放电过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.放电时，电子由Mg极经外电路流向另一极
B.放电时，每转移2 mol 正极质量增加14 g
C.充电电压无论是选择2.0 V还是2.75 V，对电池性能都无任何影响
D.充电电压为2.75 V时，阳极反应：
6.一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含有机溶液。放电过程中产生，充电过程中电解LiCl产生。下列说法正确的是( )
A.交换膜为阴离子交换膜
B.电解质溶液可替换为LiCl水溶液
C.理论上每生成，需消耗2molLi
D.放电时总反应：
7.以甲基苯基硫醚（）为原料，利用电解法合成甲基苯基亚砜（）的原理如图所示，下列说法正确的是( )
A.M电极的电势低于N电极
B.电解一段时间后，溶液中变小
C.pH过低不利于甲基苯基亚砜的合成
D.N电极每收集到22.4 L（折算为标准状况），理论上可制备2 mol甲基苯基亚砜
8.电化学制氢是实现氢经济的重要途径。中国科学院近来提出了一种新型的可充电锌-肼电池，采用双功能电催化剂实现了独立的析氢反应，原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.放电时，左侧电极反应式：
B.充电时，右侧电极反应式：
C.电池工作时，与可同时在右侧生成
D.放电时，每转移2 mol ，可产生标准状况下22.4 L气体
9.我国学者开发了一种新型高效的催化剂，大幅度降低了电解所需的电压，同时可将气体变废为宝，其工作原理如图所示，下列说法正确的是( )
A.X电极与电源负极相连
B.吸收反应的离子方程式为
C.Y电极可选择铜
D.交换膜M为质子交换膜，电解时质子由a流向b
10.Adv.Mater报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图，光照时，光催化电极产生电子()和空穴()。下列有关说法正确的是( )
A.光催化装置中溶液的减小
B.整套装置转移，光催化装置生成
C.电催化装置阳极电极反应式：
D.离子交换膜为阴离子交换膜
11.发展钠离子电池在大型储能应用上具有重要的现实意义。如图所示的钠离子电池，以多孔碳材料作为电极材料钠和的载体，电解液为的碳酸酯溶液，外壳用铝包裹。放电时正极电极反应为。下列叙述不正确的是( )
A.闭合，若外电路转移，则通过阳离子交换膜的的数目为
B.ab为外接电源，闭合时，阴极的电极反应为
C.钠离子电池充放电过程通过迁移实现，Al、C、V、P元素化合价均不发生变化
D.金属钠易与水反应，因此不能把溶剂碳酸酯换成水
12.室温钠硫电池（图1）具有高能量密度，高安全性，低成本等优点，但也面临着如Na会与电解液中成分反应生成稳定性和导电性较差的钝化层的问题。鉴于此，我国科研团队开发了一种含有双功能电解液添加剂的室温钠硫电池，其原理如图2所示。下列说法正确的是( )
A.电池放电肘，钠电极的电极电势比硫电极的高
B.使用图1电池给铅酸蓄电池充电时，每转移2 mol电子，该钠硫电池消耗2 mol Na，铅酸蓄电池的阴极减重96 g
C.图2中加入的添加剂仅仅起到增强导电性的作用
D.图2中钠电极表面发生的反应为
13.苯酚作为质子穿梭剂可用于高效连续性催化合成氨，电解装置中使用L的四氢呋喃有机电解液。电解装置如图所示。已知法拉第效率（FE）的定义：。
生成氨气的电极反应（未配平）：
下列说法错误的是( )
A.a接电源的正极
B.电解过程中，Pt电极区生成了Li和
C.与生成的总电极反应为
D.若生成的法拉第效率为75%，则生成1 mol氨气，消耗为1.5 mol
14.上海交通大学利用光电催化脱除与制备相耦合，高效协同转化过程如图所示。（BPM膜可将水解离为和，向两极移动）
已知：①；
②。
下列分析正确的是( )
A.是负极，电势更高
B.正极区每消耗22.4 L氧气，转移
C.当生成0.1 mol 时，负极区溶液增加6.4g
D.总反应为，该过程为自发过程
答案以及解析
1.答案：D
解析：A.金属的活泼性Zn大于Cu，Zn为负极，A错误；
B.原电池中阳离子向正极移动，离子移向溶液，B错误；
C.正极上发生还原反应，得电子被还原，C错误；
D.Zn电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为：，D正确；
答案选D。
2.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。
3.答案：D
解析：Zn为负极，发生氧化反应，在正极发生还原反应，正确；正极反应为，转移1mol电子时，消耗，C项正确；向负极移动，D项错误。
4.答案：B
解析：在外加电场作用下，双极膜中间层的解离为和，需要电能，还有光催化等外界能量，A项错误。正极得电子生成，电极反应为，B项正确。负极反应为，正极反应为，则协同转化总反应为，D项错误。根据协同总反应可知，硫酸的总量不变，所以反应过程中不需补加稀，C项错误。
5.答案：C
解析：放电时，Mg为负极，发生反应，正极上是发生得电子的还原反应，电极反应为。充电时，阴极反应为，阳极反应为。放电时，电子由负极通过外电路流向正极，即由Mg电极流向电极，A项正确。放电时，由正极反应可知，每转移，正极质量增加，正极质量增加，B项正确。若充电电压为2.0 V，Co反应生成，放电时，不能参与反应，会造成电池性能衰减，C项错误。充电电压为2.75 V时，阳极反应为，D项正确。
6.答案：D
解析：A.放电过程中负极锂失去电子形成锂离子，锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成，A错误；
B.锂为活泼金属，会和水反应，故电解质溶液不能为水溶液，B错误；
C.充电过程中电解LiCl失去电子发生氧化反应产生：，锂离子在阴极得到电子发生还原生成锂单质：，则每生成1 mol，同时生成2 mol Li；放电过程中，消耗6 mol Li，同时生成4 mol LiCl，则整个充放电过程来看，理论上每生成1mol，需消耗1 mol Li，C错误；
D.由分析，放电过程中，正极氮气得到电子发生还原反应生成，又转化为和LiCl，负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，总反应为，D正确；
故选D。
7.答案：C
解析：由图可知，M电极为电解池的阳极，电极反应为，甲基苯基硫醚与氯自由基、水反应生成甲基苯基亚砜、和，N电极为阴极，电极反应为，电解的总反应为。阳极电势比阴极高，则M电极的电势高于N电极，A项错误。在M电极失电子生成·Cl，·Cl参与反应生成，总反应中是催化剂，则电解一段时间后，溶液中不变，B项错误。由图可知，溶液pH过低时，后两步脱去反应的平衡逆向移动，不利于产物的合成，C项正确。电解的总反应为，则反应生成标准状况下22.4 L（1 mol）时，生成1 mol甲基苯基亚砜，D项错误。
8.答案：C
解析：由图示可知，充电时该装置为电解池，左侧电极与电源负极相连，为阴极，电极反应式为，右侧电极为阳极，电极反应式为，B项正确。放电时装置为原电池，左侧电极为原电池负极，发生氧化反应，电极反应式为，右侧为原电池正极，电极反应式为，A项正确。放电时右侧生成、充电时右侧生成，所以和不可能同时生成，C项错误。由放电时正极的电极反应式可知，每转移，正极区将生成1 mol ，标准状况下的体积是22.4 L，D项正确。
9.答案：A
解析：由图可知，X电极上得电子变成，作阴极，与电源的负极相连，A项正确。是弱电解质，所以在书写离子方程式时不可拆写成离子形式，正确的离子方程式为，B项错误。Y电极是阳极，与电源正极相连，阳极上转化为而Cu是活性电极，作阳极时会优先放电，所以Y电极不可选择铜，C项错误。电解质溶液中阳离子由阳极（b）移向阴极（a），而需与反应，所以交换膜M为质子交换膜，D项错误。
10.答案：B
解析：A.光催化装置中，氢离子得电子产生氢气，电极反应式为，转化为，电极反应式为，据此可知酸性减弱，pH升高，A错误；
B.由可知整套装置转移，光催化装置生成0.005mol，质量为0.005×127×3g=1.905g，B正确；
C.电催化装置氢氧根得空穴产生氧气，阳极电极反应式：，C错误；
D.电催化装置右侧产生的氢离子透过阳离子交换膜移向阴极，故离子交换膜为阳离子交换膜，D错误。
故选B。
11.答案：C
解析：当开关置于时，该装置为原电池，放电时正极电极反应为，则此时左侧电极为原电池的负极、右侧电极为原电池的正极。当开关置于时，该装置为电解池，则左侧电极为阴极、右侧电极为阳极。根据得失电子守恒和电荷守恒可知，若外电路转移4 mol ，则4 mol 通过阳离子交换膜，的数目为4，A项正确。在该电解池中在阴极得电子发生还原反应生成Na，电极反应为，B项正确。根据放电时正极电极反应可知，放电时V元素的化合价降低，C项错误。钠是非常活泼的金属，与水会直接反应，因此不能把溶剂碳酸酯换成水，D项正确。
12.答案：B
解析：第一步，分析电池装置图。
第二步，逐项进行分析判断。图1中钠电极为电池的负极，硫电极为电池的正极，因此放电时钠电极的电极电势低于硫电极，A错误；当使用图1的钠硫电池给铅酸蓄电池充电时，电路中每转移2 mol电子，钠硫电池中就有2 mol Na转化为，而铅酸蓄电池中阴极上就有转化为Pb，则减少的质量为的质量，即96 g，B正确；在钠硫电池中加入添加剂后，既可以增强电解液的导电性，又能抑制副反应的发生，提高室温钠硫电池的循环稳定性，C错误；图2中，添加剂会与钠电极发生反应生成，根据原子守恒，得失电子守恒可得方程式为，D错误。
13.答案：D
解析：该装置为电解池。由图可知，PtAu电极上失去电子生成，发生氧化反应，为阳极，所以a接电源正极，A项正确。由图和生成氨气的电极反应可知，Pt电极为阴极，发生得电子的还原反应，Pt电极区生成了Li和，B项正确。转化为，N元素由0价降低为-3价，故1分子参与反应转移6个电子，所以与生成的总电极反应为，C项正确。法拉第效率为75%，则生成1 mol氨气，需要转移3 mol电子，而实际通过电极的电子应为4 mol，由于PtAu电极的法拉第效率未知，消耗的量无法计算，但至少消耗为2 mol，D项错误。
14.答案：D
解析：左侧电极上转化为，发生氧化反应，为负极；右侧电极上转化为，发生还原反应，为正极。是负极，负极电势比正极电势低，A项错误。正极区每消耗标准状况下，转移，选项中气体的状态未知，B项错误。当生成时，转移0.2 mol电子，根据负极区反应知，有转化为进入溶液，同时BPM膜中解离出的进入负极区，所以负极区溶液增重大于6.4 g，C项错误。根据正极电极反应和负极电极反应知，总反应为，根据盖斯定律可得其，故该过程为自发过程，D项正确。

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