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选择题：本题共15小题，每小题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列装置能构成原电池的是( )
A. B. C. D.
2.下列说法中正确的是( )。
A.在原电池中，电子由正极通过导线流向负极
B.在原电池中，还原剂在负极发生氧化反应
C.在电解池中，与电源正极相连的电极是阴极
D.在电解池中，还原剂在阴极发生氧化反应
3.下列常见的化学电源属于一次电池的是( )
A.镍氢电池 B.铅酸蓄电池 C.锂离子电池 D.锌锰干电池
4.现代生活离不开方便实用的化学电源，下列装置能产生电流的是( )
A. B.
C. D.
5.已知a、b、c、d四种金属的活动性顺序为a>b>c>d，将其组成四组原电池，装置如图所示，下列说法正确的是( )
A.图1：c溶解，a有红色固体物质附着
B.图2：电子移动方向为a→稀硫酸→d→电流表
C.图3：c有气泡产生，d一定无明显现象
D.图4：可能出现a有气泡冒出，b溶解的现象
6.锌-空气电池(原理如图)是一种适宜用作城市电动车的动力电源，该电池放电时，Zn转化为ZnO。下列有关该电池的说法不正确的是( )
A.电子由Zn电极经外电路流向石墨电极，再通过电解质溶液流回Zn电极
B.该电池放电时，石墨电极作正极
C.该电池放电时，向石墨电极移动
D.多孔板的作用是增大与空气的接触面积
7.如图是甲醇燃料电池的结构示意图，电池反应为，下列说法正确的是( )
A.左电极为电池的正极，a处通入的物质是甲醇
B.右电极为电池的负极，b处通入的物质是空气
C.负极反应为
D.正极反应为
8.铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺，装置如图所示。若上端开口关闭，可得到强还原性的H·(氢原子);若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的·OH（羟基自由基)。下列说法错误的是( )
A.无论是否鼓入空气，负极的电极反应式均为
B.不鼓入空气时，正极的电极反应式为
C.鼓入空气时，每生成1mol·OH有2 mol电子发生转移
D.处理含有草酸的污水时，上端开口应打开并鼓入空气
9.某甲烷燃料电池构造示意图如下，关于该电池的说法不正确的是( )
A.电解质溶液中向b极移动
B.b极的电极反应是：
C.a极是负极，发生氧化反应
D.电子通过外电路从b电极流向a电极
10.用如图所示装置探究原电池的工作原理。下列说法错误的是( )
A.甲图中锌片质量减小，铜棒上有气体产生
B.乙图中正极上发生的反应为
C.丙图中锌片上发生氧化反应，溶液中的向铜电极移动
D.若乙图与丙图中锌片减小的质量相等，则两装置中还原产物的质量之比为1:32
11.零价铝是一种应用于环境修复的极有潜力的两性金属材料。构建微观腐蚀原电池体系（如图），实现了零价铝在近中性溶液中处理硝酸盐。下列叙述正确的是( )
A.在AC电极上发生氧化反应
B.生成的电极反应式：
C.若Al表面生成了致密的，能提高去除率
D.生成等物质的量的和，转移的电子数之比为1:5
12.化学电源在生活中有广泛的应用，各种电池的示意图如图，下列有关说法正确的是( )
A.甲：电流由锌片经导线流向铜片
B.乙：负极的电极反应式为
C.丙：锌筒作负极，发生氧化反应，使用一段时间锌筒会变薄
D.丁：使用一段时间后电解质溶液的酸性增强，导电能力增大
13.科学家基于易溶于的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备（如图）。充电时电极a的反应为。下列说法正确的是( )
A.充电时电极b接外接电源负极
B.放电时NaCl溶液的pH减小
C.放电时NaCl溶液的浓度增大
D.充电时，每生成1 mol ，电极a质量理论上增加23 g
14.科学家研制出一种新型短路膜电化学电池，利用这种电池可以消除空气中的，该装置的结构、工作原理如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.在负极发生还原反应
B.正极发生的总反应为
C.当负极生成1 mol 时，理论上需要转移1 mol电子
D.短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子又能传递电子
15.一种突破传统电池设计理念的镁锑液态金属储能电池的工作原理如图所示，该电池所用液体密度不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。该电池工作一段时间后，可由太阳能电池充电。下列说法错误的是( )
A.放电时，Mg（液）层的质量减小
B.放电时，正极反应为
C.该电池充电时，Mg-Sb（液）层发生还原反应
D.该电池充电时，向中层和下层分界面处移动
二、非选择题：本题共2小题，共40分。
16.（11分）回答下列问题：
（1）（5分）有人设想以和为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是__________，A是_________（填化学式）。
（2）（6分）利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中可以在固体介质NASICON（固溶体）内自由移动，工作时的移动方向为_____（填“从a到b”或“从b到a”），负极发生反应的物质是________，该电极的电极反应式为________。
17.（29分）按要求回答下列问题。
（1）（3分）是电池（如图）的正极活性物质，电池的负极是金属Li，电解液是含锂盐的有机溶液。电池放电反应：。该反应可认为分两步进行：第1步为，则第2步正极的电极反应式：_______。
（2）用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（）已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中的反应原理如图所示。
①（2分）作负极的物质是____（填化学式）。
②（3分）正极的电极反应式是____。
（3）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。
①（6分）X为___极，Y极的电极反应式为___。
②（6分）Y极生成1 mol 时，____mol 移向_______（填“X”或“Y”）极。
（4）（9分）可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图所示。
电池总反应式为，则电极c是______（填“正极”或“负极”），c极的电极反应式为______。若线路中转移，则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为______L。
1.答案：C
解析：A.装置没有形成闭合电路，不能构成原电池，故不选A；
B.装置中两个电极材料相同，不能构成原电池，故不选B；
C.铁和稀硫酸反应，铁失电子发生氧化反应，铁为负极，氢离子在碳棒表面得电子生成氢气，碳棒为正极，能构成原电池，故选C；
D.乙醇是非电解质，不能构成原电池，故不选D；
2.答案：B
解析：在原电池中，电子由负极通过导线流向正极，还原剂在负极发生氧化反应，A项错误，B项正确；在电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，还原剂在阳极发生氧化反应，C、D项错误。
3.答案：D
解析：放电后不可再充电的电池为一次电池；放电后可以再充电而反复使用的电池为二次电池。A.镍氢电池是可充电的电池，可以重复使用，不属于一次电池，A错误；B.铅蓄电池是可充可放的电池，是二次电池，B错误；C.锂离子电池为可充电电池，属于二次电池，C错误；D.锌锰干电池是一次性电池，不可以充电，D正确。
4.答案：C
解析：A.没有形成闭合回路且不会发生氧化还原反应，A项不符合题意；
B.两电极未区分活动性，B项不符合题意；
C.如图装置有两个不同的电极，且形成闭合回路，可以发生氧化还原反应，C项符合题意；
D.无水乙醇不是电解质溶液，D项不符合题意；
5.答案：D
解析：A.a比c活泼，a作负极，c作正极，a溶解，c有红色固体物质附着，A项错误；
B.电子不会经过电解质溶液，故B项错误；
C.当c为Zn，d为Fe时，没有形成电池结构，属于化学腐蚀，所以c、d均有气泡产生，故C项错误;
D.活泼性a>b，a出现气泡，产生氢气，为正极，若a是镁，b为铝，符合题意，故D项正确；
6.答案：A
解析：由题意可知，该电池放电时，Zn转化为ZnO，故Zn电极是负极，石墨电极是正极。Zn电极是负极，电子由Zn电极经外电路流向石墨电极，但是电子不能通过电解质溶液，A错误；由分析可知，该电池放电时，石墨电极作正极，B正确；原电池放电时，阳离子向正极移动，故向石墨电极移动，C正确；多孔板的表面积较大，其作用是增大石墨电极与空气的接触面积，D正确。
7.答案：C
解析：根据电子移动方向可知，该装置左侧为负极，燃料甲醇在a通入发生氧化反应，右侧为正极，氧气在b处发生还原反应。
A.根据分析可知，左电极为电池的负极，a处通入的物质是甲醇，A错误；
B.根据分析可知，右电极为电池的正极，b处通入的物质是空气，B错误；
C.左电极为电池的负极，燃料甲醇在a通入发生氧化反应：，C正确；
D.右侧为正极，氧气在b处发生还原反应：，D错误；
8.答案：C
解析：A.无论是否鼓入空气时，铁作为负极，易失去电子生成亚铁离子，电极反应为：，A项正确；
B.不鼓入空气时，正极上可得到强还原性的氢原子，电极反应式为，B项正确；
C.若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的羟基自由基，电极反应为，所以每生成1mol羟基自由基有1mol电子发生转移，C项错误；
D.除去草酸需要氧化性的物质，上端口打开可生成羟基自由基，D项正确；
9.答案：D
解析：A. 原电池中，电解质溶液的阳离子向正极移动，所以钠离子向b极移动，故A正确；
B. b极为正极，电极反应式为，故B正确；
C. a极是负极，甲烷在负极失去电子，发生氧化反应，故C正确；
D. 电子通过外电路从a电极流向b电极，故D错误；
故答案选D。
10.答案：A
解析：甲图没有形成闭合回路，不能形成原电池，Zn与稀硫酸直接发生反应，锌片的质量减小，锌片上有气泡产生，A错误；乙图可构成原电池，Zn较活泼，作负极，Cu作正极，溶液中的在正极上发生还原反应，电极反应式为，B正确；丙图可构成原电池，活泼金属Zn作负极，发生氧化反应，Cu作正极，溶液中的向正极移动，C正确；乙图与丙图中负极反应相同，均为，乙图与丙图中正极上的反应分别为，若乙图与丙图锌片减小的质量相等，即失去电子的物质的量相等，依据得失电子守恒，计算乙图与丙图中还原产物与Cu的质量之比=2:64=1:32，D正确。
11.答案：B
解析：发生的是还原反应，生成氢气，A错误；根据图示，生成的电极反应式为，B正确；铝表面致密的氧化铝保护膜，阻止铝失去电子，降低了去除率，C错误；生成的反应式为，生成的反应式为，生成等物质的量的和，转移的电子数之比为，D错误。
12.答案：C
解析：A.活泼金属做负极，所以Zn为负极，Cu为正极，电流由铜片经导线流向锌片，A错误；B.电解质溶液是KOH溶液，负极的电极反应式为，B错误；C.锌筒作负极，发生氧化反应，锌失电子生成，使用一段时间锌筒会变薄，C正确；D.铅蓄电池放电时，，使用一段时间后电解质溶液的酸性减弱，导电能力减弱，D错误；
故答案选C。
13.答案：C
解析：
A（×）充电时电极b接外接电源正极。
B（×）放电时，正极（电极b）的电极反应式为，负极（电极a）的电极反应式为，不涉及及的消耗与生成，NaCl溶液的pH不变。
C（√）放电时，负极生成，正极生成，NaCl溶液的浓度增大。
D（×）充电时，每生成1 mol ，电路中转移2 mol电子，反应时结合2 mol ，故理论上电极a质量增加46 g。
14.答案：A
解析：分析题图可知，失电子结合生成，得电子结合生成，故发生反应的一极为负极，发生反应的一极为正极。
A（×）氢气在负极上失去电子，发生氧化反应。
B（√）正极区发生反应，则正极总反应为。
C（√）负极区发生反应，则负极总反应为，故生成1 mol 理论上需要转移1 mol电子。
D（√）分析题图可知，短路膜可以传递离子和电子。
15.答案：C
解析：
C（×）充电时，Mg-Sb（液）层发生放电时正极反应的“逆”反应，即发生失电子的氧化反应。
D（√）充电时，向中层和下层分界面处移动，但不会脱离中间层。
16.答案：（1）；
（2）从b到a；CO；
解析：（1）
第一步，一剂一产物 正极反应物是，发生还原反应转化为，得
第二步，电子平
第三步，电荷平 酸性环境，用调平电荷（已配平）
（2）
17.答案：（1）
（2）①Fe；②
（3）①正；；②2；X
（4）负极；；11.2
解析：（1）正极发生得电子的还原反应，由电池放电总反应式和第1步反应的化学方程式可知，第2步正极发生的是转化为Fe和的反应，由电荷守恒可得第2步正极的电极反应式。
（2）①由题给图示可知，0价Fe发生失电子的氧化反应，故Fe作负极。②由题给图示可知，在疏松、能导电的层上发生得电子的还原反应，生成，故正极的电极反应式是。
（3）①X极发生的转化是，发生得电子的还原反应，故X极是正极，Y极是负极，在Y极上发生失电子的氧化反应，Y极的反应式为。
（4）由题给图示可知，c极发生失电子的氧化反应，故c极是负极，由电池总反应知，在负极上发生失电子的氧化反应，同时参与电极反应，负极生成的产物是和；由电池总反应知，线路中转移2 mol 时，消耗0.5 mol ，其在标准状况下体积为11.2 L。

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