专题06 原电池(备战2026高考真题题集 云南专用)

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专题06 原电池(备战2026高考真题题集 云南专用)

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备战2026高考 原电池高考真题集
命题解读 考向 近五年考查统计
考察电化学基础原理的应用能力,以原电池为载体,融合新能源、新科技背景,考察学生分析、设计、评价简单化学电源的能力。 考向一 原电池工作原理与电极判断 2025·全国甲卷/乙卷T13(云南适用)
2024·全国乙卷T12(云南适用)
2023·全国甲卷T10(云南适用)
2022·全国甲卷T10(云南适用)
2021·全国乙卷T13(云南适用)
结合新型电池(如锂离子、燃料电池)或生活情境,考察电极反应式的书写与相关计算。 考向二 新型化学电源与电极反应式 2025·全国甲卷T27(工艺/原理综合题涉及)
2023·全国甲卷T27(工艺流程综合题涉及)
2022·全国甲卷T28(原理综合题涉及)
以选择题或填空题形式,考察原电池构成条件、离子移动方向、简单设计与性能改进。 考向三 原电池的构成、设计与简单分析 2024·全国甲卷T9(云南适用)
2023·新课标卷T10(云南适用)
2021·全国甲卷T9(云南适用)
一、单选题
1.(2025·云南文山·模拟预测)我国科技创新成为现代化建设的核心引擎,例如手机电池容量的增大与电极材料息息相关,一种新型锂离子二次电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.充电时,硅碳复合材料电极与电源正极相连
B.放电时,负极的电极反应式为Si-4e-=Si4+
C.充电时,若转移2 mol电子,理论上阳极质量减轻14 g
D.硅碳复合材料电极优于传统石墨电极的原因是硅的导电性优于石墨
2.(2025·云南玉溪·三模)我国科学家设计了一种水系可充电电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.放电时,电极a的电势低
B.充电时,溶液中向电极a方向迁移
C.充电时,阳极附近溶液的pH增大
D.放电时,负极的电极反应:
3.(2025·云南·模拟预测)铝硫二次电池是一种具有高能量密度、廉价原材料,有前途的替代储能装置,一种铝—硫二次电池工作原理如图所示,放电时的电池反应为。下列说法错误的是
A.的空间结构为正四面体
B.用该电池保护地下铁管道不被腐蚀,铁管道应连接电池的硫碳复合物电极
C.充电时阳极电极反应式为
D.放电时每生成,转移电子的物质的量为
4.(2025·云南丽江·二模)如图所示装置中,、电极是石墨电极。A中盛有棕色的和的混合溶液,B中盛有无色的和的混合溶液。当闭合开关,并向B中滴加浓盐酸时,发现灵敏电流计的指针向右偏转。一段时间后,当电流计指针回到中间“0”位置时,再向B中滴加过量浓溶液,可观察到电流计指针向左偏转。下列说法正确的是
A.电流计的指针向右偏转时,化学能转变为电能;向左偏转时,电能转变为化学能
B.电流计的指针向右偏转时,电极的电极反应式为
C.电流计的指针向左偏转时,电极的电极反应式为
D.由上述实验现象可知,氧化性:
5.(2025·云南玉溪·模拟预测)我国科研团队研发的强酸单液流电池通过多电子转移,提高了电池的安全性和能量密度,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,电极的电势高
B.放电时,每消耗,右室有生成
C.充电时,向电极区移动,阴极区减小
D.充电时,阳极区存在反应:
6.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末)Romanenko利用微生物电池将催化还原的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.电池工作过程中,电子由b极经导线流向a极
B.升高温度一定可以提高该电池的工作效率
C.每处理1mol ,理论上可生成CO2(标准状况下)33.6L
D.a极的电极反应式为:
7.(2025·云南·高考真题)是优良的固态电解质材料,取代部分后产生空位,可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是
A.每个晶胞中个数为12
B.该晶胞在yz平面的投影为
C.取代后,该电解质的化学式为
D.若只有发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等
8.(2025·江西萍乡·二模)我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池,以为电解质,电解液中加入1,3-丙二胺(PDA)以捕获CO2,使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍,同时改善了的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。下列说法错误的是
A.放电时,多孔碳纳米管电极反应为
B.充电时,通过阳离子交换膜从左室传递到右室
C.会捕获,让原本正极的气-液-固三相反应变为液-固两相反应,利于加快反应速率
D.放电时,每转移电子,理论上可转化
9.(2025·云南昆明·一模)我国科学家开发了一种新型二次电池,其原理如图。下列说法错误的是
A.该装置中Zn转化为是自发反应
B.放电一段时间后Zn电极附近pH减小
C.充电时多孔碳电极的电极反应为:
D.离子交换膜为交换膜
10.(2025·云南·模拟预测)一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,电极上检测到和少量。下列叙述不正确的是
A.放电时,电极生成了,电极质量最多减少
B.充电时,会向电极方向迁移
C.放电时,正极反应有
D.放电时,电极电势较高
11.(2025·云南·模拟预测)人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述正确的是
A.燃料电池将热能直接转化为电能
B.将煤气化后又液化可以制得甲醇,说明煤中含有甲醇
C.用石油烃裂解制得的裂化汽油能使酸性高锰酸钾褪色
D.良好的催化剂可以将水制成新能源氢气,不需要吸收任何能量
12.(2024·云南大理·一模)可充电水系电池用锌和催化剂材料()作两极,电池工作示意图如下,其中双极膜是由阳膜和阴膜制成的复合膜,在直流电场的作用下,双极膜复合层间的电离出的和可以分别通过双极膜移向两极。下列说法不正确的是
A.放电时,能提高还原反应的速率
B.充电时,a极为阴极,发生还原反应
C.充电时,b极的电极反应式为:
D.放电时消耗0.1mol的Zn,双极膜中质量减少7.2g
13.(2025·云南曲靖·一模)固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。一种固态锂离子电池截面结构如图所示,电极A为非晶硅薄膜,充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中;电极B为薄膜;集流体起导电作用。下列说法正确的是
A.充电时,集流体A与外接电源的正极相连
B.放电时,外电路通过电子时,薄膜电解质损失
C.放电时,电极B的电极反应为
D.电池总反应可表示为
14.(2025·云南·模拟预测)低空经济为新能源电池拓宽了应用场景。一种新型光伏电池工作原理如图所示,其中为电解质溶液。太阳光照下,敏化后的产生电子和空穴,驱动电流产生和离子移动。下列说法错误的是
A.电池工作时,涉及光能转化为电能
B.敏化电极是负极
C.电极反应为:
D.光敏化剂结构中,中心离子的配位数是6
15.(2024·山东威海·一模)全固态LiPON薄膜锂离子电池工作示意图如下,LiPON薄膜只允许Li+通过,电池反应为LixSi+Li1-xCoO2Si+LiCoO2。下列说法正确的是
A.放电时,a极为正极
B.导电介质c可为Li2SO4溶液
C.充电时,b极反应为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+
D.放电时,当电路通过0.5mol电子时,b极薄膜质量减少3.5g
16.(24-25高三上·山东潍坊·开学考试)内部重整式高温燃料电池具有良好的商业化前景,其工作原理如图所示,以为原料,熔融碳酸盐为电解质。下列说法正确的是
A.放电时,a极产物X中的均由CO放电产生
B.b极上电极反应式为:
C.电池放电时,b极电极电势高于a极
D.电池隔膜为阳离子交换膜
17.(2024·云南·模拟预测)微生物燃料电池是利用微生物作为催化剂降解污水中的有机物(以对苯二甲酸为例),其原理如图装置所示。下列判断错误的是
A.微生物电池在处理废水时的能量转化为化学能变为电能
B.该微生物电池工作时,电流由极经负载流向极
C.该微生物电池原理图中的离子交换膜为阴离子交换膜
D.该微生物电池的负极电极反应式为
18.(2024·北京丰台·二模)科学家开发了一种可植入体内的燃料电池,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示(G―CHO代表葡萄糖)。
下列说法不正确的是
A.该燃料电池是否工作与血糖的高低有关,血糖正常时电池不工作
B.工作时,电极Ⅰ附近pH下降
C.工作时,电子流向:电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ
D.工作时,电极Ⅱ电极反应式为
19.(2023·云南昆明·二模)电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成胶体使污水净化。模拟处理装置如图所示,下列说法正确的是
A.铁为阴极,失去电子生成
B.工作时熔融盐中的移向Y电极
C.X电极的电极反应式为
D.污水处理时存在反应(胶体)
20.(2024·云南昆明·三模)2024年中国科学家首次提出了一种通过双中心催化(Pb和Cu作为电极材料)电解草酸()和羟胺()的混合溶液合成甘氨酸()的方法。其中,X电极区的反应原理示意图如下。下列说法正确的是
A.X电极为阳极
B.X电极区反应中存在极性键和非极性键的断裂与形成
C.当生成1mol时,外电路中转移个电子
D.X电极区总反应:
21.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)水系双离子电池原理如图所示,下列有关叙述正确的是
A.放电时,电极a作电源的正极,Cu3(PO4)2发生氧化反应最终变为Cu
B.充电时,水系电池中,a电极附近溶液的pH增大
C.充电时,b电极上的电极反应式为
D.当0.5mol Cu3(PO4)2完全放电时,则b电极质量减轻69g
22.(2024·云南曲靖·二模)我国科学家设计了一种基于时间解耦氨分解的新型可充电电池,以实现到的高效转化,其原理如下图所示,下列说法错误的是
A.放电时,极区域减小(忽略体积、温度变化)
B.放电时,b极区域发生反应:
C.充电时,电流从电极经电解质溶液流向电极
D.若放电、充电前后电极的质量相等,则
23.(2024·云南·模拟预测)钠离子电池因原料和性能等方面比锂离子电池更具优势。一种钠离子电池结构如图所示,该电池的负极材料为(嵌钠硬碳)。在充、放电过程中,在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。下列说法不正确的是
A.从原料来源看,量产后钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低
B.放电时,正极的电极反应式为
C.充电时,从阴极脱嵌,经电解质溶液嵌入阳极
D.充电时,每转移1mol电子,两个电极的质量变化相差46g
24.(2024·云南曲靖·一模)镁―空气中性燃料电池是一种能被海水激活的电池,其能量比干电池高20~50倍。实验小组以该燃料电池为电源制备,工作原理示意图如图所示。下列说法错误的是
A.工作时,乙池可能产生导致光化学污染的气体
B.石墨电极Ⅱ增重239g时,外电路中流过2mol电子
C.工作时,电源的正极反应式为
D.采用多孔电极有利于增大接触面积便于氧气扩散
25.(2024·云南大理·二模)第二代钠离子电池是正极为锰基高锰普鲁士白、负极为镶嵌在硬碳中的钠的一种新型二次电池,其工作原理如下图所示。
下列说法正确的是
A.充电时,B极发生氧化反应
B.充电时,穿过离子交换膜在A极上得电子
C.配离子中配体为
D.放电时,正极反应为
26.(2024·云南曲靖·一模)以光电极作辅助电极,溶液和NaI溶液为初始电解液组成二次电池装置如图所示,充电时光电极受光激发产生电子和空穴,在空穴作用下NaI转化为下列说法正确的是
A.充电时,M极的电极反应式为
B.放电时,流向M电极室
C.空穴带正电荷,充电过程中能将还原为
D.充电过程中能量转换形式为光能最终转化为电能
27.(2024·辽宁·一模)2022年度化学领域十大新兴技术之一的钠离子电池(Sodium-ion battery)是一种二次电池,电池总反应为:NaxC6+Na1-xTMO26C+NaTMO2,下列说法错误的是
A.放电时正极反应式:Na1-xTMO2 + xNa+ + xe—=NaTMO2
B.钠离子电池的比能量比锂离子电池高
C.充电时a电极电势高于b电极
D.放电时每转移1mol电子,负极质量减少23 g
28.(2024·黑龙江·二模)中国科学院将分子引入电解质中调整充电和放电反应途径,研制出了高功率可充电电池,工作原理如图所示,已知可与水发生反应。下列有关说法正确的是
A.该电池既可选用含水电解液,也可选无水电解液
B.放电时,最终被氧化为
C.充电时,阴极反应式:
D.放电时,每产生(标准状况下)时,电路中转移电子
29.(2024·云南·一模)一种水系锌有机电池的两个电极材料分别是Zn和有机材料M,放电过程中M能与、结合。在充、放电过程中,有机材料结构的转化如下图所示。下列说法正确的是
A.锌电极的电极电势高于另一个电极
B.当氢离子向有机材料电极移动时,电池正在充电
C.放电时,正极的电极反应式可简化表示为
D.充电时溶液的上升(忽略溶液体积变化)
30.(2024·云南昆明·三模)科学家设计了一种以石墨为正极的高容量可充电Li/Cl2电池,原理如图所示。氯化铝(AlCl3)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中,以氟化物(LiFSI)为溶剂。下列叙述正确的是
A.放电时,电解质溶液可以是AlCl3水溶液
B.放电时,石墨极的电极反应式为Cl2+2e-+2Li+=2LiCl
C.充电时,石墨极与电源负极连接
D.充电时,转移2NA个电子时锂电极理论上消耗7g锂
31.(23-24高三上·浙江·阶段练习)现有一微型原电池,含有Fe-C,用于除去废水中的HCOOH,其工作原理为:向废水中通入空气后生成H2O2,H2O2与HCOOH反应生成CO2,以下说法不正确的是
A.正极反应:
B.若不通入O2,则可能产生H2
C.H2O2处理废液生成CO2的方程式:
D.每转移2 mol电子,可以除去废水中的HCOOH 46 g
32.(2023·云南昆明·二模)2019年诺贝尔化学奖花落锂离子电池,美英日三名科学家获奖,他们创造了一个可充电的世界。像高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。
原理如下:(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是
A.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极
B.放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4
C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe-+nC=LixCn
D.充电时,Li+向右移动,为了提高放电效率可用氯化锂溶液代替中间聚合物
33.(2023·云南大理·模拟预测)钠硒电池是一类以单质硒或含硒化合物为正极、金属钠为负极的新型电池,具有能量密度大、导电率高、成本低等优点。以填充碳纳米管作为正极材料的一种钠硒电池工作原理如图所示,充放电过程中正极材料立方晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是

A.每个晶胞中个数为
B.放电时,正极的电极反应式为
C.充电时外电路中转移1mol电子,两极质量变化差为23g
D.在晶胞结构中,晶胞参数为a pm,则其密度为
34.(21-22高一下·辽宁大连·阶段练习)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

A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度减少
B.乙:正极的电极反应式为
C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌消耗6.5g时内电路中有0.2mol电子转移
D.丁:电池放电过程中,负极质量增加
35.(2023·云南保山·二模)Angew.Chem 的一篇综述中介绍了多样性的AAIB电池,其正负电极、电解质均有多种可选材料。如可使用V2O5作正极材料,放电后生成(NH4)0.5V2O5·0.5H2O。高分子材料ALO可作负极(其充放电过程中的变化如图甲所示)。聚乙烯醇(PVA)可作电解质溶剂。

下列说法错误的是
A.过程②为充电过程
B.可以使用PVA作电解质溶剂的原因是其可与 形成氢键从而传导
C.放电时,电路中每转移lmole-,负极减少18g
D.充电时正极反应为2(NH4)0.5V2O5·0. 5H2O –e-=2V2O5++H2O
36.(2023·云南楚雄·模拟预测)一种水性电解液Al- PbO2离子选择隔膜电池如图所示{ KOH溶液中,Al3+以[Al(OH)4]-的形式存在)。电池放电时,下列叙述正确的是

A.27 g Al参与反应,有1 mol 从室2向室1迁移。
B.负极的电极反应式为2Al- 6e-+8OH-=2[ Al(OH)4]-
C.一段时间后,室2溶液浓度一定会减小
D.电路上转移1mol电子时,理论上PbO2电极质量净减32g
37.(2023·云南·二模)一种成本低、稳定性好的全碱性多硫化物---空气液流二次电池工作时,原理如图所示。下列说法正确的是
A.连接负载时,电极A为正极
B.连接负载时,负极区的电极反应式为2 - 2e- =
C.连接电源时,电路中每通过2 NA个电子,生成NaOH的质量为80 g
D.膜a为阴离子交换膜,膜b为阳离子交换膜
38.(2023·云南昆明·一模)在“碳达峰”“碳中和”大背景下,全钒液流电池储能系统在新能源电力系统中发挥重要作用。该电池能将电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中,储能的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.储能时,该系统将电能转化为化学能
B.储能时,a极附近pH降低
C.供能时,b极的电极反应式为+ 2H++e- =VO2++ H2O
D.将该电池用于电解饱和食盐水,当消耗1 mol 时,生成的气体总体积为11.2 L(标准状况)
39.(2023·云南曲靖·一模)研究微生物燃料电池不仅可以获得高效能源,还能对工业污水等进行处理。利用微生物燃料电池处理含硫废水并电解制备KIO3的原理如图所示,下列说法正确的是
A.右侧电池中K+通过阳离子交换膜从P极移向Q极
B.光照强度大小不影响KIO3的制备速率
C.电极Q处发生电极反应: I2 +12OH-- l0e- =2 +6H2O
D.不考虑损耗,电路中每消耗11.2LO2 (标准状况下),理论上Q极可制得342.4g KIO3
40.(2023·福建厦门·二模)Science报道某电合成氨装置及阴极区含锂微粒转化过程如图。下列说法错误的是
A.阳极电极反应式为
B.阴极区生成氨的反应为
C.理论上,若电解液传导,最多生成标准状况下
D.乙醇浓度越高,电流效率越高(电流效率)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D B B B C C B C A
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 C D C C C C C B C C
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 D B C B C A B D C B
题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
答案 A D B C A B B D C D
1.C
【分析】由图可知:充电时,锂离子向左侧迁移,故硅碳复合材料为阴极,右侧电极为阳极,放电时,碳硅复合材料为负极,右侧电极为正极,据此分析作答。
【详解】A.充电时该装置为电解池,Li+向硅碳复合材料电极移动,阳离子移向阴极,故硅碳复合材料电极为阴极,应与电源负极相连,A错误;
B.放电时负极发生失去电子的氧化反应,在锂离子电池中负极反应生成Li+而不是生成Si4+,负极的电极反应式应为:LixSi-xe-=Si+xLi+,B错误;
C.充电时阳极为LiNi0.5Mn1.5O4,阳极的电极反应式为:LiNi0.5Mn1.5O4-xe-=Li1-xNi0.5Mn1.5O4+xLi+,当转移1 mol电子阳极会失去1 mol Li+,其质量减轻7 g,故当转移2 mol电子时失去2 mol Li+,总质量减轻=7 g/mol×2=14 g,C正确;
D.硅导电性弱于石墨,使用硅碳复合材料的优势是硅碳复合材料电极增大了电池容量,D错误;
故合理选项是C。
2.D
【分析】由图可知,放电时,电极a上MnO2转化为Mn2+,发生还原反应,电极b上Cu2S转化为S,发生氧化反应,则电极a为正极,电极b为负极;充电时,电极a上Mn2+转化为MnO2,发生氧化反应,电极b上S转化为Cu2S,发生还原反应,此时电极a为阳极,电极b为阴极,据此回答。
【详解】A.放电时为原电池,电极a处MnO2放电生成Mn2+,发生还原反应,作正极,正极电势高于负极,故电极a电势高,A错误;
B.充电时为电解池,电极a为阳极(原正极),电极b为阴极(原负极),阳离子(Cu )向阴极(电极b)迁移,B错误;
C.充电时阳极反应为Mn2+失电子生成MnO2:Mn2+ + 2H2O-2e- = MnO2+ 4H+,生成H+使阳极附近pH减小,C错误;
D.放电时负极(电极b)Cu2S发生氧化反应,Cu+(+1价)→Cu2+(+2价)失1e-×2,S2-(-2价)→S(0价)失2e-,共失4e-,电极反应为,D正确;
故选D。
3.B
【分析】铝-硫二次电池放电时的电池反应为2Al+3S=Al2S3,负极反应式为;正极反应式为;充电时,阳极的电极反应式为放电时正极反应式的逆反应,即,以此解题
【详解】A.中Al的价层电子对数为4(3个成键电子对+1个负电荷提供的1个电子,共4对),无孤电子对,空间结构为正四面体,A正确;
B.用该电池保护铁管道时,应采用牺牲阳极的阴极保护法,铁管道需作正极(阴极)被保护,应连接电池的负极(Al电极);若连接正极(硫碳复合物电极),铁管道会作为阳极被腐蚀,B错误;
C.充电时阳极发生氧化反应,为放电时正极反应的逆过程。放电时正极反应为,则充电时阳极反应为,C正确;
D.放电时负极反应为,生成4mol时转移3mol电子,D正确;
故选B。
4.B
【详解】A.该装置是原电池,两步都是将化学能转变为电能,A错误;
B.电流计的指针向右偏转时,电极是负极,电极反应式为,正极上转化为,B正确;
C.电流计的指针向左偏转时,电极是负极,电极反应式为,C错误;
D.根据以上分析可知,在酸性溶液中的氧化性大于中性溶液中的,在碱性溶液中的氧化性小于中性溶液中的,D错误;
故选B。
5.B
【分析】放电时为原电池,电极M发生反应:Cd - 2e = Cd2+,发生氧化反应,为负极;电极N为正极,极为正极,电极总反应为,充电时为电解池,电极N为阳极,电极M为阴极。
【详解】A.放电时为原电池,电极M中Cd失电子生成Cd2+,发生氧化反应,为负极;电极N为正极,原电池中正极电势高于负极,A正确;
B.放电时负极反应为Cd - 2e = Cd2+,0.07mol Cd消耗时转移电子0.14mol。放电时正极总反应为,每转移电子,生成溴离子,B错误;
C.充电时为电解池,电极M为阴极(原电池负极接电源负极),H 为阳离子向阴极(M区)移动;阴极反应为Cd2+ + 2e = Cd,H 移向阴极使阴极区H 浓度增大,pH减小,C正确;
D.充电时阳极(N极)发生氧化反应,IBr中I从+1价升至中+5价,Br从-1价升至Br 中0价,2molIBr共失10mole ,反应为2IBr - 10e + 6 H2O = Br2 + + 12H ,D正确;
故选B。
6.C
【分析】由图可知,在b极被还原生成Cr3+,CH3COOH在a极被氧化生成CO2,则a极为负极,电极反应式为:,b极为正极,电极反应式为:,据此回答。
【详解】A.电池工作过程中,电子由负极流向正极,故由a极经导线流向b极,A错误;
B.该电池为微生物电池,高温条件会杀死微生物,因此不能在高温下工作,B错误;
C.处理1mol 时转移6mol ,据得失电子守恒可知,负极上生成=1.5mol CO2,在标准状况下的体积为1.5mol×22.4L·mol-1=33.6L,C正确;
D.a极为负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:,D错误;
故选C。
7.C
【详解】A.由晶胞结构可知,Sc原子分布在晶胞的8个棱心和4个面心,由均摊法算出其原子个数为,由晶体的化学式可知,O原子的个数是Sc的3倍,因此,每个晶胞中O2-个数为12,A正确;
B.由晶胞结构可知,该晶胞在yz平面的投影就是其前视图,B正确;
C.Ce4+ 取代La3+后,Li+数目减小并产生空位,因此,根据化合价的代数和为0可知,取代后该电解质的化学式为,C错误;
D.Li+与电子所带的电荷数目相同,只是电性不同,原电池中内电路和外电路通过的电量相等,因此,若只有Li+发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等,D正确;
综上所述,本题选C。
8.B
【分析】放电时CO2转化为MgC2O4,碳元素化合价由+4价降低为+3价,发生还原反应,所以放电时,多孔碳纳米管电极为正极,电极方程式为:、Mg电极为负极,电极方程式为:,则充电时多孔碳纳米管电极为阳极,电极方程式为:,Mg电极为阴极,电极方程式为:。
【详解】A.根据分析,放电时,多孔碳纳米管电极反应为,A正确;
B.根据分析,充电时左室为阴极,Mg2+应从右室通过阳离子交换膜到左室,B错误;
C.根据题意可知,电解液中加入1,3-丙二胺(PDA)可以捕获CO2,使气相CO2进入液相的PDA中,让原本正极的气-液-固三相反应变为液-固两相反应,利于加快反应速率,C正确;
D.根据放电时的电极反应式可知,每转移2mol电子,有2molCO2参与反应,因此每转移1mol电子,理论上可转化1molCO2,D正确;
故选B。
9.C
【分析】由电池装置图可知,放电时Zn为负极,电极反应为,多孔碳为正极,电极反应为;充电时Zn为阴极,电极反应为,多孔碳为阳极,电极反应为,回答下列问题;
【详解】A.根据分析,放电时负极反应式为:,放电是原电池,自发进行的氧化还原反应,A不符合题意;
B.放电时,Zn电极的电极反应式为:,消耗氢氧根离子,一段时间后Zn电极附近pH减小,B不符合题意;
C.根据分析,充电时多孔炭电极的电极反应式为,C符合题意;
D.为了保证充电和放电的效率,离子交换膜应为交换膜,若为阴离子交换膜,充放电移动的离子种类和离子浓度不固定,会降低放电效率,D不符合题意;
故选C。
10.A
【分析】具有比较强的还原性,具有比较强的氧化性,自发的氧化还原反应发生在与之间,所以电极为正极,电极为负极,则充电时电极为阳极、电极为阴极。
【详解】A.放电时,由正极的主要反应可知,若正极上只有生成,则生成的物质的量为,电路中转移电子,电极质量减少(物质的量为),但是正极上还有生成,因此,电极生成了,电极减少质量大于,故A错误;
B.充电时该装置为电解池,电解池中阳离子向阴极迁移,即向电极方向迁移,故B正确;
C.放电时电极为正极,正极上检测到和少量,则正极上主要发生的电极反应是,故C正确;
D.放电时,负极的电极反应为,电极为正极电势较高,故D正确;
答案选A。
11.C
【详解】A.燃料电池是将燃料的化学能变成电能的装置,不是将热能直接转化为电能,A错误;
B.将煤气化后又液化可以制得甲醇。但煤的气化、液化都是化学变化,所以煤中不含有甲醇,而是化学变化的产物,B错误;
C.用石油烃裂解制得的裂化汽油含有不饱和烃,所以能使酸性高锰酸钾褪色,C正确;
D.在催化剂作用下,水可以分解生成氢气和氧气,但必须要吸收能量,D错误;
故选C。
12.D
【分析】由图可知,在a电极上,Zn失去电子转化为,锌元素由0价升高到+2价,发生氧化反应,为负极,电极反应为:Zn+4OH--2e-=,在b电极上,发生还原反应,CO2得到电子,转化为HCOOH,为正极,电极反应为:CO2+2H++2e-=HCOOH,H2O电离出的H+和OH-可以分别由双极膜移向b极、a极,据此分析作答。
【详解】A.放电时,b为正极,电极反应式为,发生还原反应,做催化剂能提高还原反应的速率,A正确;
B.由分析可知,放电时a电极为负极,则充电时,a为阴极,发生还原反应,B正确;
C.由分析可知,放电时b电极为正极,电极反应为:CO2+2H++2e-=HCOOH,充电时,b极为阳极,电极反应式为:,C正确;
D.放电时消耗0.1mol的Zn,转移0.2mol的电子,双极膜中有移向a极,同时有移向b极,双极膜中质量减少,D错误;
故选D。
13.C
【分析】由题给信息可知,充电时锂离子得电子成为锂嵌入电极A中,则电极A是电解池阴极,电极B为阳极;所以放电时,电极A是原电池的负极,LixSi在负极脱嵌锂离子得到锂离子和硅,电极B为正极,锂离子作用下Li1—xCoO2在正极得到电子发生还原反应生成LiCoO2,电池总反应可表示为。
【详解】A.由分析可知,充电时,电极A是电解池阴极,所以充电时集流体A与外接电源的负极相连,故A错误;
B.放电时,外电路通过a mol电子时,内电路中有a mol锂离子通过LiPON薄膜电解质从负极迁移到正极,但是LiPON薄膜电解质没有损失锂离子,故B错误;
C.由分析可知,电极B为正极,锂离子作用下Li1—xCoO2在正极得到电子发生还原反应生成LiCoO2,电极反应式为,故C正确;
D.由分析可知,电池总反应可表示为,故D错误;
故选C。
14.C
【分析】太阳光照射TiO2电极上,敏化后的TiO2失去电子为原电池的负极,Pt电极为正极;
【详解】A.该装置是光伏电池,太阳光照下敏化后的产生电子和空穴,驱动电流产生和离子移动,所以电池工作时,涉及光能转化为电能,A正确;
B.太阳光照下,敏化后的产生电子和空穴,即敏化电极失电子为负极,B正确;
C.电极为正极,发生得电子还原反应,电极电极反应为:,C错误;
D.由图可知,光敏化剂结构中,中心离子与6个N原子成键,配位数是6,D正确;
答案选C。
15.C
【分析】由题干信息中电池总反应可表示为LixSi+Li1-xCoO2Si+LiCoO2可知,放电时,电极a为非晶硅薄膜,其电极反应为LixSi-xe-═Si+xLi+,电极a为负极,电极b为LiCoO2薄膜,其电极反应为Li1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2,电极b为正极;则充电时电极a为阴极,电极反应式为xLi++xe-+Si=LixSi,电极b为阳极,电极反应式为LiCoO2-xe-═Li1-xCoO2+xLi+,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,放电时,a极为负极,A错误;
B.由于2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,故导电介质c中不能有水,则不可为Li2SO4溶液,B错误;
C.由分析可知,充电时b极为阳极,电极反应式为:LiCoO2-xe-═Li1-xCoO2+xLi+,C正确;
D.由分析可知,放电时,电极b为正极,电极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2,则当外电路通过0.5mol电子时,锂离子得电子嵌入正极,故b极薄膜质量增加0.5mol×7g mol-1=3.5g,D错误;
答案选C。
16.C
【分析】由装置可知,甲烷和水经重整生成CO和H2,a电极上CO和H2失电子生成CO2和H2O,则a极为负极,电极反应式为:、,b极为正极,b电极上O2得电子结合CO2生成CO,电极反应式为:,据此解答。
【详解】A.根据分析可知,,a极产物X中的是由H2、CO放电产生,故A错误;
B.根据分析可知,b电极上电极反应式为:,故B错误;
C.a极为负极,b极为正极,正极电势高于负极电势,故C正确;
D.熔融碳酸盐为电解质,故隔膜允许碳酸根离子通过,为阴离子交换膜,故D错误;
故答案选C。
17.C
【分析】根据原理图分析,氧气转化为水,发生还原反应,电极为正极;对苯二甲酸转化为二氧化碳,发生氧化反应,a为负极,据以上分析解答。
【详解】A.微生物电池属于原电池,所以在处理废水时的能量转化为化学能变为电能,A正确;
B.由分析可知,电极为原电池的负极,电极为正极,电流由极经负载流到极,B正确;
C.由装置图可知,负极上对苯二甲酸放电生成的氢离子经离子交换膜流向正极,离子交换膜为阳离子交换膜,C错误;
D.该微生物原电池的负极电极反应是发生氧化反应生成CO2。其电极反应式为,D正确;
故答案为:C。
18.B
【分析】燃料电池通入氧化剂的电极I为正极,氧气发生还原反应生成水,电极II为负极,G-CHO被氧化为G-COOH,电极反应式:。
【详解】A.根据题干信息,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平,说明该燃料电池是否工作与血糖的高低有关,血糖正常时电池不工作,A说法正确;
B.工作时,电极I为正极,氧气发生还原反应生成水,电极反应式:,电极Ⅰ附近pH升高,B说法错误;
C.原电池中电子从负极流入正极,故外电路中电子流向:电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ,C说法正确;
D.工作时,电极Ⅱ电极反应式为,D说法正确;
答案选B。
19.C
【分析】活泼金属电极做电解池的阳极,通空气的一端是原电池的正极,连接的铁做电解池的阳极,所以铁电极本身放电;电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,燃料电池中,正极发生的反应一定是氧气得电子的过程,该电池的电解质环境是熔融碳酸盐,所以电极反应为:O2+2CO2+4e-=2CO (或2O2+4CO2+8e-=4CO),电池是以熔融碳酸盐为电解质,二氧化碳(CO2)可以循环利用;以因为污水的pH在5.0~6.0之间,所以阴极的电极反应为:2H++2e-=H2↑,根据此分析解题。
【详解】A.由上述分析可知,Fe做阳极,失去电子生成,故A错误;
B.Y为正极,X为负极,移向负极,即移向X电极,故B错误;
C.X是负极,电极反应式为,故C正确;
D.二价铁离子具有还原性,能被氧气氧化成正三价,而水呈酸性,方程式为:4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3(胶体)+8H+,故D错误。
答案选C。
20.C
【分析】
由图知,再X电极上,被选择性电还原为,故X为阴极,电极反应式为,和反应,生成,快速氢化生成,X极得总反应为,据此回答。
【详解】A.由分析知,X电极为阴极,A错误;
B.由分析知,X电极区反应中存在极性键的断裂与形成,B错误;
C.由知,当生成1mol时,外电路中转移个电子,C正确;
D.由分析知,X电极区总反应:,D错误;
故选C。
21.D
【分析】由图可知,放电时为原电池,a极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu、发生得电子的还原反应,b极上Na0.44MnO2→Na0.44-xMnO2、发生失电子的氧化反应,则a极为正极、b极为负极,负极反应式为Na0.44MnO2-xe-═Na0.44-xMnO2+xNa+,充电时为电解池,原电池的正负极分别与电源的正负极相接,即a极为阳极、b极为阴极,阴阳极反应与负正极反应相反,据此分析解答。
【详解】A.放电时为原电池,a极为正极、b极为负极,Cu3(PO4)2发生还原反应最终变为Cu,故A错误;
B.充电时为电解池,a极为阳极、b极为阴极,阳极电极反应式为:,阳极附近的碱性减弱,故B错误;
C.充电时为电解池,a极为阳极、b极为阴极,阴极反应式为:,故C错误;
D.放电时为原电池,a极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu,则0.5molCu3(PO4)2完全放电时,转移电子3mol,有3molNa+发生迁移,则b电极质量减轻3mol×23g/mol=69g,故D正确;
故选D。
22.B
【分析】由图可知,放电时,a电极为原电池的负极,碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子,电极反应式为Zn—2e—+4OH—=Zn(OH),b电极为正极,水分子在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为2H2O+2e—= H2↑+2OH—;充电时,与直流电源负极相连的a电极为阴极,四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子电极反应式为Zn(OH)+2e—=Zn+4OH—,b电极为阳极,碱性条件下氨分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氮气和水,电极反应式为。
【详解】A.由分析可知,放电时,a电极为原电池的负极,碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子,电极反应式为Zn—2e—+4OH—=Zn(OH),放电消耗氢氧根离子,a极区域溶液pH减小,故A正确;
B.由分析可知,放电时,b电极为正极,水分子在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为2H2O+2e—= H2↑+2OH—,故B错误;
C.由分析可知,充电时,与直流电源负极相连的a电极为阴极,b电极为阳极,则电流从b电极经电解质溶液流向a电极,故C正确;
D.由分析可知,若放电、充电前后电极a的质量相等,说明外电路转移电子的物质的量相等,则由得失电子数目守恒可知,放电时生成氢气和充电时生成氨气的物质的量比为3:1,故D正确;
故选B。
23.C
【详解】A.锂比钠稀缺,钠离子电池生产成本低,A正确;
B.放电时,正极材料为,得到电子,从负极迁移过来嵌入,故正极反应式为:,B正确;
C.充电时,从阳极脱嵌,经电解质溶液嵌入阴极,C错误;
D.充电时阳极失去电子并释放出,每转移电子,释放,阳极质量减少,1mol经电解质溶液嵌入阴极,阴极的质量增加,两个电极的质量变化相差,D正确;
故选C。
24.B
【分析】由图可知,左池为镁—空气中性燃料电池,右池为电解池,镁电极为燃料电池的负极,多孔电极为正极,与正极相连的石墨Ⅰ电极为电解池的阳极,与负极相连的石墨Ⅱ电极为电解池的阴极。
【详解】A.工作时,乙池中可能有硝酸根离子得到电子会生成氮的氧化物,会导致光化学污染,A正确;
B.工作时,Pb2+在石墨Ⅰ电极上失去电子,生成PbO2等,电极反应式为Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+,则石墨电极Ⅰ增重239g时,外电路中流过2mol电子,B错误;
C.由分析可知,工作时富氧空气中氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为,C正确;
D.采用多孔电极增大了富氧空气中氧气与电极的接触面积,有利于增大氧气扩散,D正确;
故选B。
25.C
【分析】由图可知,放电时,B极是原电池的负极,镶嵌在硬碳中的钠失去电子发生氧化反应生成钠离子,电极反应式为Na—e—=Na+,A极是正极,在钠离子作用下,Mn[Mn(CN)6]在正极得到电子发生还原反应生成Na2Mn[Mn(CN)6],电极反应式为Mn[Mn(CN)6]+2Na++2e—= Na2Mn[Mn(CN)6],充电时,A极与直流电源的正极相连,做电解池的阳极,B极为阴极。
【详解】A.由分析可知,充电时,B极为阴极,钠离子在阴极得到电子发生还原反应生成钠,故A错误;
B.由分析可知,充电时,A极与直流电源的正极相连,做电解池的阳极,B极为阴极,则钠离子穿过离子交换膜在B极上得电子,故B错误;
C.[Mn(CN)6]4+离子中中心离子为锰离子,配体为氰酸根离子,故C正确;
D.由分析可知,放电时,A极是正极,在钠离子作用下,Mn[Mn(CN)6]在正极得到电子发生还原反应生成Na2Mn[Mn(CN)6],电极反应式为Mn[Mn(CN)6]+2Na++2e—= Na2Mn[Mn(CN)6],故D错误;
故选C。
26.A
【分析】充电时TiO2光电极受光激发产生电子和空穴,空穴作用下NaI转化为NaI3,由图可知,充电时,N极为阳极,电极反应式为3I--2e-=,M极为阴极,电极反应式为+6e-=4S2-,放电时,M极为负极,电极反应式为4S2--6e-=,N极为正极。
【详解】A.根据上述分析可知M极为阴极,电极反应式为,A正确;
B.放电时,M极为负极,N极为正极,Na+流向N电极室,B错误;
C.充电时TiO2光电极受光激发产生电子和空穴,因此空穴带正电荷,在空穴作用下NaI转化为NaI3,即空穴能将I 氧化为,故C错误;
D.充电过程中光能转化成化学能,故D错误;
故答案选A。
27.B
【分析】由图可知,放电时,a电极为原电池的正极,钠离子作用下Na1-xTMO2在正极得到电子发生还原反应生成NaTMO2,电极反应式为Na1-xTMO2 + xNa+ + xe—=NaTMO2,b电极为负极,NaxC6在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子和碳,电极反应式为NaxC6—xe—=xNa++6C;充电时,与直流电源正极相连的a电极为阳极,b电极为阴极。
【详解】A.由分析可知,放电时,a电极为原电池的正极,钠离子作用下Na1-xTMO2在正极得到电子发生还原反应生成NaTMO2,电极反应式为Na1-xTMO2 + xNa+ + xe—=NaTMO2,故A正确;
B.钠的相对原子质量大于锂,相同质量的金属钠失去电子的数目小于金属锂,所以钠离子电池的比能量比锂离子电池低,故B错误;
C.由分析可知,充电时,与直流电源正极相连的a电极为阳极,b电极为阴极,则a电极电势高于b电极,故C正确;
D.由分析可知,放电时,NaxC6在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子和碳,电极反应式为NaxC6—xe—=xNa++6C,则转移1mol电子时,负极质量减少1mol×23g/mol=23g,故D正确;
故选B。
28.D
【详解】A.Li能与氧气、水反应,易与水反应,故电池工作环境必须在无水无氧的条件下进行,A错误;
B.由工作原理图可知,放电时,正极上转化为再转化为,最终被还原,B错误;
C.充电时,失电子转化为,I2发生氧化反应,阳极反应式为,阴极反应式为,C错误;
D.放电时,正极反应式为,每产生(标准状况下)时,电路中转移电子,D正确;
故答案选D。
29.C
【分析】由图可知,锌可以失去电子,作负极,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,有机物M得到电子,作正极,电极反应为:M+Zn2++4H++6e =N,以此解题。
【详解】A.由分析可知,锌电极为负极,其电势低于另一个电极,A错误;
B.由分析可知,放电时,正极反应结合氢离子,则当氢离子向有机材料电极移动时,电池正在放电,B错误;
C.由分析可知放电时,正极的电极反应式可简化表示为M+Zn2++4H++6e =N,C正确;
D.由分析中的正极反应可知,充电时,阳极会产生氢离子,并且阴极不会消耗氢离子,则此时溶液中的氢离子浓度变大,溶液的pH降低,D错误;
故选C。
30.B
【分析】具有石墨正极的高容量Li/Cl2可充电电池,放电时锂为负极,锂失电子发生氧化反应,电极反应式为Li-e-=Li+,石墨为正极,氯气得电子发生还原反应,电极反应式为Cl2+2e-+2Li+=2LiCl,充电时锂电极端为阴极,发生还原反应:Li++e-=Li,石墨电极端为阳极,发生氧化反应:2LiCl-2e-=Cl2↑+2Li+,据此分析;
【详解】A.锂是活泼金属,会与水反应,不能用水溶液,A错误;
B.根据分析,放电时,石墨极的电极反应式为:Cl2+2e-+2Li+=2LiCl,B正确;
C.充电时石墨电极端为阳极,与电源正极连接,C错误;
D.充电时,根据电极方程式Li++e-=Li,转移2NA个电子时,锂电极理论上生成14g锂,D错误;
故选B。
31.A
【分析】由题意可知,铁屑为原电池的负极,铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,碳粉为正极,酸性条件下,通入的氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化氢,过氧化氢与废水中的甲酸反应生成二氧化碳和水。
【详解】A.由分析可知,碳粉为正极,酸性条件下,通入的氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化氢,A错误;
B.若不通入氧气,废水中的甲酸电离出的氢离子能在正极得到电子发生还原反应生成氢气,B正确;
C.由分析可知,正极放电生成的过氧化氢与废水中的甲酸反应生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为,C正确;
D.由正极电极反应式可知转移2 mol电子时生成1 mol过氧化氢,由反应可知此时消耗甲酸1 mol,质量为,D正确;
故选A。
32.D
【分析】电池工作原理为,放电时为原电池,LixCn发生失电子的氧化反应生成Li+,C作负极,负极反应式为LixCn﹣xe﹣═xLi++nC,正极上FePO4发生得电子的还原反应,正极反应为xFePO4+xLi++xe﹣═xLiFePO4,放电时电子由负极经过导线流向正极;充电时为电解池,原电池的正、负极分别与电源的正、负极相接、作电解池的阳极、阴极,阳、阴极电极反应与原电池正、负极的恰好相反,据此分析解答;
【详解】A.放电时为原电池,电子由负极经导线、用电器、导线到正极,故A正确;
B.放电时为原电池发生得电子的还原反应,正极反应为xFePO4+xLi++xe﹣═xLiFePO4,故B正确;
C.充电时为电解池,即阴极电极反应式:xLi++xe﹣+nC=LixCn,故C正确;
D.金属Li是活泼金属,则不能用氯化锂溶液代替中间聚合物,故D错误;
答案选D。
33.B
【详解】A.由题意可知,填充碳纳米管作为正极材料,钠较为活泼,钠为负极材料。根据“均摊法”,每个晶胞中含个Se,则晶胞内铜离子、亚铜离子和为个,设铜离子、亚铜离子分别为a、b,则,由化合价代数和为零可知,,解得,,A错误;
B.放电时,正极得到电子发生还原反应生成零价铜,电极反应式为,B正确;
C.充电时外电路中转移1mol电子,阳极释放出1mol钠离子,质量减小23g,阴极生成1mol钠,质量增加23g,两极质量变化差为46g,C错误;
D.晶胞中有8个,有4个,故在计算个数时要乘4,正确答案为,D错误;
故选B。
34.C
【详解】A.甲中锌较铜活泼,锌为负极,铜为正极,锌失去电子生成锌离子,Zn2+向Cu电极方向移动,氢离子在铜电极得到电子生成氢气,故Cu电极附近溶液中H+浓度减小,A正确;
B.乙中锌较活泼,故锌为负极,氧化银为正极,溶液为碱性条件,所以正极的电极反应为氧化银得到电子生成银单质和氢氧根离子:B正确;
C.丙中锌较活泼,故锌为负极,锌失去电子发生氧化反应,锌筒会变薄,但是电子不会进入内电路,C错误;
D.电池放电过程中,铅和二氧化铅都反应生成硫酸铅,负极铅转化为硫酸铅,质量增加,D正确;
故选C。
35.A
【详解】A.ALO可作负极,过程②为氧化反应,所以过程②放电过程,故A错误;
B.PVA可与形成氢键从而传导,故B正确;
C.放电时,负极发生过程②,电路中每转移lmole-,负极减少1mol,负极减少18g,故C正确;
D.V2O5作正极材料,放电后生成(NH4)0.5V2O5·0.5H2O,则充电时(NH4)0.5V2O5·0.5H2O变为V2O5,正极反应为2(NH4)0.5V2O5·0. 5H2O –e-=2V2O5++H2O,故D正确;
选A。
36.B
【分析】铝活动性较强,失去电子发生氧化反应为负极,负极反应为:2Al- 6e-+8OH-=2[ Al(OH)4]-;氧化铅电极得到电子发生还原反应为正极,正极反应为:;则放电过程中室1的钾离子向室2迁移、室3的硫酸根离子向室2迁移;
【详解】A.由分析可知,负极反应为铝失去电子发生氧化反应生成[Al(OH)4]-:2Al- 6e-+8OH-=2[ Al(OH)4]-,27 g Al(为1mol)参与反应,室1的钾离子向室2迁移,A错误;
B.由分析可知,负极的电极反应式为2Al- 6e-+8OH-=2[ Al(OH)4]-,B正确;
C.由分析可知,一段时间后,室2溶液浓度会变大,C错误;
D.正极反应为:,电路上转移1mol电子时,理论上消耗0.5molPbO2、同时生成0.5mol,电极质量增加32g,D错误;
故选B。
37.B
【分析】该电池为碱性多硫化物---空气液流二次电池,所以放电时通入空气的一极为正极,即电极B为正极,电极A为负极,充电时电极B为阳极,电极A为阴极。
【详解】A.连接负载时为原电池,电极B为正极,A错误;
B.连接负载时为原电池,电极A为负极,发生氧化反应为阳极区,电极反应为2 - 2e- = ,B正确;
C.连接电源时为电解池,电极B反应为4OH--4e-=O2+2H2O,电极A反应为+ 2e- =2,不产生NaOH,C错误;
D.放电时,正极发生还原反应,反应为O2+2H2O+4e-=4OH-;负极发生氧化反应,反应为2 - 2e- = ;正极区氢氧根离子向左侧运动,离子交换膜b为阴离子交换膜;负极区钠离子向右侧运动,离子交换膜a为阳离子交换膜,D错误;
综上所述答案为B。
38.D
【分析】由图可知,放电时,得电子生成VO2+,正极上的反应为+2H++e-═VO2++H2O,负极反应为V2+-e-═V3+,则a极为负极,b为正极,所以电池总反应为+V2++2H+=VO2++V3++H2O,以此解题。
【详解】A.储能时为电解池,则该系统将电能转化为化学能,A正确;
B.由分析可知,储能时a极为阴极,氢离子通过质子交换膜向a极移动,则a极附近pH降低,B正确;
C.供能时为原电池,由分析可知,此时b极的电极反应式为+ 2H++e- =VO2++ H2O,C正确;
D.根据正极的电极反应可知,当消耗1 mol 时转移1mol电子,则将该电池用于电解饱和食盐水时,可以生成0.5mol氯气和0.5mol氢气,一共是22.4L(标准状况),D错误;
故选D。
39.C
【分析】石墨电极M处,CO2在光合菌、光照条件下转化为O2,O2在M极放电生成H2O,发生还原反应,M为正极,正极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,N极为负极,硫氧化菌将FeSx氧化为S,硫再放电生成,负极电极反应式为S-6e-+4H2O=+8H+,H+通过质子交换膜由右室移向左室;铂电极P为阴极,铂电极Q为阳极,阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极反应式为I2+12OH--10e-=2+6H2O,阴极生成氢氧根离子,而阳极生成的比消耗的OH-少,溶液中K+通过阳离子交换膜从Q极移向P极,据此分析解题。
【详解】A.铂电极P为阴极,铂电极Q为阳极,阴极生成氢氧根离子,而阳极生成的比消耗的OH-少,溶液中K+通过阳离子交换膜从Q极移向P极,A错误;
B.光照强度大小影响单位时间内生成氧气的量,即影响电流强度,会影响KIO3的制备速率,B错误;
C.由分析可知,铂电极Q为阳极,阳极反应式为I2+12OH--10e-=2+6H2O,C正确;
D.不考虑损耗,电路中每消耗11.2LO2 (标准状况下)即=0.5molO2,转移电子为2mol,阳极反应式为I2+12OH--10e-=2+6H2O,可知生成KIO3为2mol×=0.4mol,理论上Q极可制得KIO3的质量为0.4mol×214g/mol=85.6g, D错误;
故答案为:C。
40.D
【分析】由图可知,通入氢气的一极为阳极,阳极电极反应式为:,通入氮气的一极为阴极,阴极的电极反应式为:。
【详解】A.阳极发生失电子的氧化反应,由图可知,阳极电极反应式为:,A项正确;
B.由图可知,阴极区氮气得电子,并结合锂离子先转化为,后与反应生成了氨气,即生成氨的反应为,B项正确;
C.和羟基中的H均来自电解液传导的氢离子,理论上,若电解液传导,根据生成氨的反应:可知,最多生成1mol,标准状况下为,C项正确;
D.由电池总反应:可知,乙醇属于中间产物,乙醇浓度增大,电流效率无明显变化,D项错误;
答案选D。

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