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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
原电池原理是电化学的核心基础，重点考查电极判断、电子（离子）移动方向、电极反应式书写、简单计算及新型电池分析。宁夏采用全国乙卷，试题注重原理与生产生活、新能源技术的结合，突出学科价值。 考向一：原电池的基本原理与判断 2025·全国乙卷T12
2024·全国乙卷T10
2023·全国乙卷T12
2022·全国乙卷T13
2021·全国乙卷T12
通过创设新型化学电源（如燃料电池、锂电池、微生物电池等）情境，考查学生运用基本原理分析陌生装置的能力，体现创新性与应用性。 考向二：新型化学电源的分析与应用 2025·全国乙卷T27(2)
2024·全国乙卷T27(3)
2022·全国乙卷T26(节选)
2021·全国乙卷T27(节选)
2020·全国乙卷T28(节选)
将原电池原理与金属腐蚀、防护等实际问题相结合，考查学生解决实际问题的能力，常见于选择题和填空题中。 考向三：金属的腐蚀与防护 2023·全国乙卷T10
2021·全国乙卷T13
2020·全国乙卷T12
主要考查电极反应式的书写（尤其是燃料电池在酸/碱介质中的书写）、电池反应判断及相关物理量的简单计算（如转移电子数）。 考向四：电极反应式书写与相关计算 2025·全国乙卷T27(2)
2024·全国乙卷T27(3)
2023·全国乙卷T27(节选)
2022·全国乙卷T26(节选)
2020·全国乙卷T28(节选)
一、单选题
1．（2025·宁夏银川·一模）一种双阴极微生物燃料电池的工作原理如图所示(燃料为C2H4O2)。下列说法正确的是
A．放电时，缺氧阴极和好氧阴极相当于原电池的负极
B．若“厌氧阳极”转移1 mol电子，则理论上消耗C2H4O2为7.5 g
C．“缺氧阴极”的电极反应式为：
D．放电时，“缺氧阴极”区域质量增加，“好氧阴极”区域质量减轻
2．（2025·宁夏银川·三模）下列有关实验操作、现象(或数据)和结论不完全正确的是
选项 实验操作 实验现象或数据 结论
A 恒温恒容密闭容器，充入一定量HI气体，反应达到平衡后再充入10 mol Ar 气体颜色不变 恒温恒容装置，充入Ar，压强增大，但原气体浓度保持不变，平衡不移动，
B 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动
C 向NaHCO3溶液中滴加紫色石蕊溶液 溶液变蓝
D 向Zn和稀硫酸正在反应的溶液中滴加少量CuSO4溶液 单位时间内产生的气体增多 使用催化剂可加快反应速率，使平衡正向移动
A．A B．B C．C D．D
3．（2025·辽宁·模拟预测）钠资源储量丰富，便于开采，价格便宜，钠离子电池有望成为下一代大规模储能电池。一种钠离子储能电池原理如下图所示(电池工作前两电极的质量相等)。
下列说法错误的是
A．充电时，疏松多孔钠电极接电源负极
B．放电时，电流由疏松多孔钠电极经有机溶液流向石墨电极
C．充电时，阳极电极反应式为
D．放电时，电路中通过1mol电子，理论上疏松多孔钠电极比石墨电极质量少23g
4．（2025·山西·二模）某文章报道了一种两相无膜锌/吩噻嗪电池，其放电时的工作原理如图所示(在水系/非水系电解液界面上来回穿梭，维持电荷守恒)。
已知：的密度为，难溶于水。
下列说法错误的是
A．放电时，负极反应为
B．充电时，石墨毡连电源的正极
C．放电时，电池不能倒置，由水层移向层
D．放电时，板每减轻，水层增重
5．（2025·浙江·高考真题）一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随温度升高Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是
A．熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率
B．充放电时，优先于通过固态电解质膜
C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区转化为
D．充电时，锂电极接电源负极
6．（2024·北京东城·一模）一种能捕获和释放的电化学装置如下图所示。其中a、b均为惰性电极，电解质溶液为溶液。当连接时，极区溶液能捕获通入的。下列说法错误的是
A．连接时，极发生反应：
B．连接时，连接电源正极
C．连接时，a极区的值增大
D．该装置通过“充电”和“放电”调控极区溶液，捕获和释放
7．（24-25高二上·四川·期末）习近平总书记提出我国要在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示(图中交换膜只允许通过)，下列说法正确的是
A．工作一段时间后，M电极室中溶液的pH增大
B．N极上的电极反应式为
C．若有2mol电子转移，则理论上正极区会转化气体
D．通过交换膜从M极移向N极
8．（2024·陕西·一模）我国科研人员利用双极膜技术构造出一类具有高能量密度、优异的循环性能的新型水系电池，模拟装置如图所示。已知电极材料分别为Zn和，相应的产物为和。下列说法错误的是
A．M电极的电势低于N电极
B．N电极的反应式为
C．电池工作一段时间后，NaOH溶液的pH变小
D．若电路中通过2mol，则稀硫酸溶液质量增加87g
9．（24-25高二上·河南郑州·月考）利用光能源可以将CO2转化为重要的化工原料C2H4(电解质溶液为稀硫酸)，同时可为制备次磷酸(H3PO2)提供电能，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．Y极为阴极
B．标准状况下，当Z极产生11.2 L O2时，可生成H3PO2的数目为NA
C．a、b、d为阳离子交换膜，c为阴离子交换膜
D．W极的电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e-=C2H4＋4H2O
10．（2024·宁夏银川·三模）下列装置或操作能达到实验目的的是
装置或操作
目 的 A．分离铁粉和I2 B．验证碳酸的酸性比苯酚的强
装置或操作
目的 C．验证改变压强能破坏化学平衡状态 D．可验证金属性：
A．A B．B C．C D．D
11．（2024·宁夏银川·三模）太阳能光电催化-化学耦合分解的装置如图所示。下列说法不正确的是
A．利用太阳能光进行电催化可以节约能源并产生清洁能源
B．若接铅蓄电池进行电解，b极接Pb电极
C．a极的电极反应为：
D．理论上每生成氢气则消耗
12．（2024·山东日照·二模）以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备和HClO的装置如图所示(工作时，在双极膜界面处被催化解离成和)。下列说法错误的是
A．“全氢电池”的总反应为
B．“全氢电池”的双极膜中产生的向右移动，向左移动
C．阳极区发生的电极反应为
D．理论上负极消耗1mol ，电解池阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离)
13．（2024·宁夏石嘴山·三模）微生物脱盐池的a极上加入了呼吸细菌，工作时可将工业废水中的有机污染物转化为，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．工作时，极发生还原反应，电子从极流向极
B．若有机物的分子式为，则极的电极反应式为
C．极上在标况下消耗气体，则通过膜的离子的物质的量为
D．膜为阴离子交换膜，脱盐室最终可得到淡盐水
14．（2024·黑龙江大庆·模拟预测）某实验小组用这种电极构建全碱性肼-硝酸根燃料电池(结构如图所示)。已知：双极膜由阴、阳离子膜组成，双极膜中水电离出和，在电场力作用下向两极迁移。
下列叙述错误的是
A．电极a为负极，电极b为正极
B．电极b上的电极反应式为
C．转移nmol电子时，负极区质量减少7ng
D．电极a上生成时，有向电极b迁移
15．（2024·宁夏银川·二模）我国科学家设计一种以ZnI2水溶液作为锌离子电池介质的Zn-BiOI电池，通过Bi/Bi3+与I-/I转化反应之间的协同作用实现优异的电化学性能，原理如图所示。碘离子作为氧化还原媒介体，可以加快动力学转化过程，促进更快的电荷转移。下列说法错误的是
A．充电时，主要发生的电池反应为2Bi+2Bi2O3+3ZnI2=6BiOI+3Zn
B．放电时，部分I-在Zn电极转化为I
C．充电时，每生成1molBiOI，转移电子数为3mol
D．电池工作时，I-与I之间转化反应能够提供额外的电化学容量
16．（2024·湖北·一模）为了保护环境、充分利用铅资源，科学家设计了如下的-铅化合物燃料电池实现铅单质的回收。
下列有关说法错误的是
A．正极区溶液pH升高，负极区溶液pH降低
B．电子流向：电极b→负载→电极a
C．阴极区电极反应式为
D．为了提高的回收率，离子交换膜为阴离子交换膜
17．（2023·浙江温州·模拟预测）下列说法不正确的是
A．装置甲可以用于探究铁与水蒸气反应，并点燃肥皂泡检验氢气
B．图乙用(杯酚)识别和，操作①②为过滤，操作③为蒸馏
C．装置丙可用于实验室配制银氨溶液
D．装置丁中若将溶液替换成溶液，仍然形成原电池
18．（2023·宁夏银川·一模）目前可采用“双极膜组“电渗析法淡化海水，同时获得副产品A和B，其模拟工作原理如图所示。M和N为离子交换膜，在直流电作用下(BP)复合层间的H2O解离成H+和OH﹣，作为H+和OH﹣的离子源。下列说法正确的是
A．X电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑
B．“双极膜组”电渗析法可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)
C．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜，BP膜作用是选择性通过Cl﹣和Na+
D．电路中每转移0.5mol电子，理论上获得副产品A和B各0.25mol
19．（23-24高三上·河南安阳·阶段练习）复旦大学科研人员采用金属碳酸盐和独特的固-固转换反应，设计出@石墨烯(ZZG)电极的概念电池，表现出91.3%的高锌利用率，且寿命长达2000次，其充电时的工作原理如图所示：

下列说法正确的是
A．放电时的电极电势：ZZG电极>镍基电极
B．充电时阴极附近电解液中增大
C．放电时移向镍基电极
D．放电时当外电路中有2mol电子转移时，ZZG电极就会析出1mol固体
20．（2023·辽宁·高考真题）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是

A．放电时负极质量减小
B．储能过程中电能转变为化学能
C．放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D．充电总反应：
21．（2023·全国乙卷·高考真题）室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx
下列叙述错误的是
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
22．（2023·宁夏石嘴山·一模）某高能电池以磷酸溶液作为电解质溶液，利用乙烯直接氧化法制乙酸，其总反应式为CH2=CH2+O2=CH3COOH。某兴趣小组将该反应设计成如图所示的燃料电池，下列有关说法正确的是

A．在电池工作过程中，溶液中的 向b极移动
B．负极的电极反应式为CH2=CH2+4e- +2H2O=CH3COOH+4H+
C．电流由电极b经负载、电极a、磷酸溶液回到电极b
D．当电路中通过0.04mol电子时，参加反应的CH2=CH2为224mL
23．（2023·新疆乌鲁木齐·二模）纤维电池的发明为可穿戴电子设备的发展奠定了基础。一种纤维状钠离子电池放电时的总反应为: Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)3 = Na0.44-xMnO2+Na1+xTi2(PO4)3，其结构简图如图所示。下列说法错误的是
A．放电时，向乙电极移动
B．放电时乙电极的电极反应式为:NaTi2(PO4)3+xe-+xNa+ =Na1+xTi2(PO4)3
C．该电池充电时甲电极应该与电源负极相连
D．该电池充电过程中Mn元素的化合价降低
24．（2023·河南开封·二模）pH计的工作原理(如图所示)是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH。pH与电池的电动势E存在关系：pH= (E的单位为V，K为常数)。
下列说法错误的是
A．pH计工作时，化学能转化为电能
B．玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化
C．若测得pH=3的标准溶液电池电动势E为0.377V ，可标定常数K=0.2
D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极反应为AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-
25．（22-23高三下·北京海淀·开学考试）一种新型的电池原理如图所示．其电解质为溶液，正极采用含有、的水溶液，负极采用固体有机聚合物，聚合物离子交换膜将正负极分隔开．已知：（为棕色），下列不正确的是
A．图甲是原电池工作原理图，图乙是电池充电原理图
B．放电时，正极液态电解质溶液的颜色变浅
C．充电时，从左向右通过聚合物离子交换膜
D．放电时，负极的电极反应式为：
26．（2022·宁夏石嘴山·模拟预测）电渗析法是海水淡化的常用方法之一、一种利用微生物对有机废水进行处理的电化学装置如图所示，该装置在废水处理的同时还可以进行海水淡化。下列说法正确的是
A．该装置工作时，化学能转化为电能，M为正极
B．X为阴离子交换膜，Y为阳离子交换膜
C．M极电极反应式为CH3CHO+10OH--10e-=2CO2↑+7H2O
D．当有1molNa+通过离子交换膜时，N极消耗的空气体积约为26.7L
27．（2022·全国乙卷·高考真题）电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是
A．充电时，电池的总反应
B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应
28．（2022·宁夏吴忠·三模）“践行双碳目标，助力绿色冬奥”，2022年北京冬奥会使用近700余辆搭载国家电投氢能公司全自主研发“氢腾”燃料电池系统的宇通氢能大巴。某种氢燃料电池的内部结构如下图，下列说法正确的是
A．电子流向为：从电极a经电解质溶液到电极b
B．b极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
C．负极每消耗2.24LH2，转移2mol电子
D．装置工作一段时间后，电解质溶液的pH增大
29．（2022·宁夏中卫·三模）沉积物微生物燃料电池(SMFC)可以将沉积物中的化学能直接转化为电能，同时加速沉积物中污染物的去除，用SMFC处理含硫废水的工作原理如图所示，酸性增强不利于菌落存活。下列说法正确的是
A．碳棒a电势比碳棒b电势低
B．碳棒a附近释放出H+
C．碳棒b存在电极反应： S—6e—+4H2O= +8H+
D．工作一段时间后，电池效率提高
30．（2022·宁夏吴忠·二模）二氧化碳的资源化利用是目前研究的热点问题之一，西北工业大学团队研究锂-二氧化碳二次电池，取得了重大科研成果。该电池放电时的总反应为：3CO2+4Li=2Li2CO3+C，下列说法正确的是
A．该电池隔膜左侧的电解液a可选用水性电解液
B．放电时，若消耗1.5molCO2时，转移2mol电子
C．放电时，电子从锂电极流出，通过电解液流回锂电极，构成闭合回路
D．充电时，锂电极与外接电源的正极相连
31．（2022·辽宁·一模）目前，光电催化反应器(PEC)可以有效的进行能源的转换和储存，一种PEC装置如图所示，通过光解水可由CO2制得主要产物异丙醇。下列说法中正确的是
A．该装置的能量来源有光能和电能
B．光催化剂电极反应为
C．每生成60g异丙醇，电路中转移的电子数目为
D．可通过蛋白质纤维膜向右移动
32．（2021·湖北·模拟预测）研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如下图所示。下列说法错误的是
A．加入HNO3降低了正极反应的活化能
B．电池工作时正极区溶液的pH降低
C．1 molCH3CH2OH被完全氧化时有3 molO2被还原
D．负极反应为CH3CH2OH+3H2O 12e-=2 CO2↑+12 H+
33．（2022·宁夏固原·一模）如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正确的是
A．K1打开，K2闭合，溶液中Na+向阳极移动
B．K1打开，K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法
C．K1闭合，K2打开，铁棒上发生的反应为Fe-3e-=Fe3+
D．K1闭合，K2打开，石墨棒周围溶液pH逐渐减小
34．（21-22高三下·江苏南通·阶段练习）一种甲酸(HCOOH)燃料电池装置示意如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，从正极区移向负极区
B．放电过程中，正极区溶液pH不断减小
C．每得到lmol ，理论消耗标况下22.4L
D．负极反应的电极反应方程式为
35．（2022·河北·模拟预测）在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO)以达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如图所示。下列说法正确的是
A．Ir的表面发生反应：H2+N2O=N2+H2O
B．导电基体上的负极反应：H2+2e-=2H+
C．若导电基体上只有单原子铜，也能消除含氮污染物
D．若导电基体上的Pt颗粒增多，有利于降低溶液中的含氮量
36．（2020·江苏·一模）2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示(已知：H2O2H++，Ka=2.4×10﹣12)。下列说法错误的是
A．X膜为阳离子交换膜
B．每生成1molH2O2，外电路通过4mole-
C．催化剂可加快单位时间内反应中电子的转移数目
D．b极上的电极反应为：O2+H2O+2e- ═+OH
37．（2021·福建·模拟预测）一种新型镁硫石墨烯电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．该电池可用NaOH溶液作为电解质溶液
B．放电时，正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2
C．使用的隔膜是阳离子交换膜
D．充电时，电子从Mg电极流出
38．（21-22高三上·福建福州·月考）利用物质由高浓度向低浓度自发扩散的能量可制成浓差电池。在海水中的不锈钢制品，缝隙处氧浓度比海水低，易形成浓差电池而发生缝隙腐蚀。缝隙处腐蚀机理如图所示。下列说法不正确的是
A．金属缝隙内表面为负极，外自由表面为正极
B．缝隙内溶液pH增大，加快了缝隙内腐蚀速率
C．为了维持电中性，海水中大量Cl-进入缝隙
D．正极的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
39．（2021·辽宁·高考真题）如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物。下列说法正确的是
A．放电时，M电极反应为
B．放电时，由M电极向N电极移动
C．充电时，M电极的质量减小
D．充电时，N电极反应为
40．（2021·宁夏中卫·模拟预测）氟离子电池是一种前景广阔的新型电池，其能量密度是目前锂电池的十倍以上且不会因为过热而造成安全风险。如图是氟离子电池工作示意图，其中充电时F-从乙电极流向甲电极，下列关于该电池的说法正确的是
A．放电时，甲电极的电极反应式为Bi－3e-＋3F-=BiF3
B．放电时，乙电极电势比甲电极高
C．充电时，导线上每通过1mole-，甲电极质量增加19g
D．充电时，外加电源的正极与乙电极相连
41．（2021·福建泉州·模拟预测）无法达到相应实验目的的是
A．图1：探究浓硫酸的脱水性和氧化性 B．图2：探究温度对水解程度的影响
C．图3：制备干燥的氢气 D．图4：验证与反应产生电流
42．（19-20高三·河南南阳·阶段练习）氟离子电池是一种前景广阔的新型电池，其能量密度是目前锂电池的十倍以上且不会因为过热而造成安全风险。如图是氟离子电池工作示意图，其中充电时F-从乙电极移向甲电极，下列关于该电池的说法正确的是
A．放电时，甲电极的电极反应式为Bi-3e-+3F-=BiF3
B．充电时，外加电源的正极与乙电极相连
C．放电时，乙电极电势比甲电极电势高
D．充电时，导线上每通过0.1mole-，甲电极质量增加1.9g
43．（2020·四川绵阳·模拟预测）Mg-VOCl2电池是一种基于阴离子传导的新型二次电池，其简化装置示意图如下。总反应为Mg+2VOCl2MgCl2+2VOCl，下列说法错误的是
A．采用Mg作电极材料比Li的安全性更高
B．放电时正极反应为VOCl2+e =VOCl+Cl
C．放电过程中Cl 穿过复合离子液体向Mg移动
D．为该电池充电时Mg电极应与电源的正极相连
44．（2020·宁夏固原·模拟预测）方铅矿(PbS)与黄铁矿(FeS2)两矿法酸溶铅的示意图如下，下列说法错误的是
A．PbS上的电势比FeS2上的低
B．浸取液的pH随反应的进行逐渐增大
C．PbS表面发生的反应为PbS-2e-=Pb2++ S
D．FeS2表面发生的反应为FeS2+2e-=Fe2++ 2S2-
45．（2020·宁夏中卫·三模）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：，下列说法错误的是（ ）
A．放电时，Na为电池的负极
B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2
C．放电时，正极反应为：
D．充电时，阳极释放6.72L CO2时，转移的电子数为0.4NA
46．（2020·宁夏银川·模拟预测）我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置（如图所示）。闭合K2、断开K1时，制氢并储能；断开K2、闭合K1时，供电。下列说法错误的是（ ）
A．制氢时，溶液中K+向Pt电极移动
B．供电时，Zn电极附近溶液的pH不变
C．供电时，X电极发生还原反应
D．制氢时，X电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O
47．（20-21高三上·河南·阶段练习）半导体光催化CO2机理如图甲所示，设计成电化学装置如图乙所示，则下列说法正确的是
A．若导线上有4mol电子移动，则质子交换膜左侧产生22.4 L O2
B．装置中进行的总反应一定是自发的氧化还原反应
C．b极上的电极反应为：CO2＋6H＋－6e－=CH3OH＋H2O
D．图乙中的能量转化形式为：光能→电能→化学能
48．（2020·宁夏石嘴山·二模）设NA为阿伏加 德罗常数的值，下列说法正确的是
A．14.0gFe发生吸氧腐蚀生成Fe2O3·xH2O，电极反应转移的电子数为0.5NA
B．标准状况下，11.2LSO2溶于水，溶液中含硫粒子的数目大于0.5NA
C．常温下，0.5LpH=14的Ba(OH)2溶液中Ba2+的数目为0.5NA
D．分子式为C2H6O的某种有机物4.6g，含有C－H键的数目一定为0.5NA
49．（2017·山西·一模）为了强化安全管理，某油库引进一台测空气中汽油含量的测量仪，其工作原理如图所示(用强酸性溶液作电解质溶液)。下列说法不正确的是
A．石墨电极作正极，发生还原反应
B．铂电极的电极反应式：C8H18＋16H2O－50e-===8CO2↑＋50H+
C．H+由质子交换膜左侧向右侧迁移
D．每消耗 5.6 L O2，电路中通过 1 mol 电子
50．（2015·新课标Ⅰ·高考真题）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，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D D C C C D D B D
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 C C B C C D C B B B
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 A C A D A B C D C B
题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
答案 B B B D A B C B B C
题号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
答案 D D D D D B D A D A
1．B
【详解】A．原电池中，阴极发生还原反应（得电子），为正极；负极发生氧化反应（失电子）。缺氧阴极和好氧阴极均为得电子的正极，A错误；
B．厌氧阳极中C2H4O2（摩尔质量60 g/mol）氧化为CO2，C元素从0价升至+4价，1分子C2H4O2含2个C，共失8e-。转移1mol电子时，消耗C2H4O2的物质的量为mol，质量为，B正确；
C．缺氧阴极还原为N2，N从+5价降为0价，2个N得10e-，结合质子交换膜（H+移动），反应式应为，而非生成OH-（碱性条件），C错误；
D．缺氧阴极：反应式应为，即进入，逸出气体，质量减轻；好氧阴极：O2和H+结合生成H2O，质量增加，D错误；
故答案选B。
2．D
【详解】A．在恒温恒容密闭容器中存在可逆反应：2HI(g)H2(g)+I2(g)。反应达到充入Ar，气体总压增大，但由于反应混合物中各气体浓度未变，因此化学平衡不移动，气体颜色不变，A正确；
B．在恒容体系中存在化学平衡：2NO2(g)N2O4(g)，NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体。将盛有该平衡体系的烧瓶放入热水中气体颜色变深，说明升高温度c(NO2)增大，因此混合气体颜色加深，证明升高温度使化学平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，△H＜0，B正确；
C．NaHCO3溶液在溶液中存在电离平衡：H++，也存在水解平衡：+H2OH2CO3+OH-。电离产生H+使溶液显酸性，水解产生OH-使溶液显碱性。向NaHCO3溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变蓝说明该溶液显碱性，证明的水解程度大于其电离程度，因此Kh=＞Ka2，即Ka1·Ka2＜Kw，C正确；
D．向Zn和稀硫酸正在反应的溶液中滴加少量CuSO4溶液，Zn与CuSO 溶液发生置换反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，Zn置换出Cu，置换出的Cu与Zn、H2SO4形成微电池能够加快反应速率。但Cu并不是催化剂，催化剂也不会影响平衡；且反应消耗Zn导致最终产H2量减少，其中也不存在可逆反应，也不会存在催化剂使平衡正向移动的情况，D错误；
故合理选项是D。
3．D
【分析】当接通负载时，疏松多孔的钠电极为负极，发生反应，则石墨电极为正极；当接通电源时，疏松多孔钠电极为阴极，石墨电极为阳极。
【详解】A．根据电池工作原理图可知，放电时，疏松多孔钠电极为负极，电极反应式为，石墨电极为正极，电极反应式为，因此充电时，钠电极为阴极，即疏松多孔钠电极接电源负极，A项正确；
B．放电时，电流由正极经外电路流向负极，再由负极经溶液流向正极，故电流由疏松多孔钠电极经有机溶液流向石墨电极，B项正确；
C．放电时，石墨电极为正极，电极反应式为，则充电时、阳极电极反应式为，C项正确；
D．放电时，负极电极反应式为，正极电极反应式为，电路中通过1mol电子，理论上疏松多孔钠电极质量减少1mol×23g/mol=23g，石墨电极质量增加1mol×23g/mol=23g，则钠电极比石墨电极质量少23g-(-23g)=46g，D项错误；
故选D。
4．C
【分析】根据原电池的装置，Zn生成Zn2+，发生氧化反应，作负极，石墨毡为正极。
【详解】A．放电时，失电子，发生氧化反应，A选项正确。
B．充电时，石墨毡为阳极，与电源正极相连，B选项正确。
C．水和二氯甲烷的不互溶性和密度差能够将正极与负极分隔开，故不能倒置，放电时，阴离子移向负极，故移向水层，C选项错误。
D．放电时，板每减轻，转移电子的物质的量为，有移动到水层，故水层增重，D选项正确。
故选C。
5．C
【分析】电池放电时，锂电极为负极，发生反应：，多孔功能电极为正极，低温时发生反应：，随温度升高Q增大，正极区转化为；充电时，锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为阳极，或失去电子。
【详解】A．由分析可知，电池总反应方程式为：或，充放电时有参与或生成，因此熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率，A正确；
B．比的半径小，因此优先于通过固态电解质膜，B正确；
C．放电时，正极得到电子，中氧原子为-1价，中氧原子为-2价，因此随温度升高Q增大，正极区转化为，C错误；
D．充电时，锂电极为阴极，连接电源负极，D正确；
答案选C。
6．C
【分析】
当连接时，极区溶液能捕获通入的二氧化碳，说明与直流电源负极相连的b电极为电解池的阴极，电极反应式为，a电极为阳极，在阳极失去电子发生氧化反应生成，电极反应式为—e—=；连接时，该装置为原电池，b电极为负极，电极反应式为+2OH——2e-=2H2O+，a电极为正极，在正极得到电子发生还原反应生成，电极反应式为+e-=，则该装置通过“充电”和“放电”调控极区溶液pH，捕获和释放二氧化碳。
【详解】
A．由分析可知，当连接时，b电极为电解池的阴极，电极反应式为2H2O++2e-=+2OH—，故A正确；
B．由分析可知，当连接时，b电极为电解池的阴极，a为阳极，与连接电源正极相连，故B正确；
C．由分析可知，连接时，a电极为正极，在正极得到电子发生还原反应生成，则a极区的值减小，故C错误；
D．由分析可知，该装置通过“充电”和“放电”调控极区溶液pH，捕获和释放二氧化碳，故D正确；
故选C。
7．D
【分析】由图可知，该装置为原电池，M极在紫外光的作用下，H2O反应生成O2，O元素由-2价升高为0价，失电子，M为负极，电极反应式为，N为电池正极，电极反应式为，原电池中阳离子移向正极，据此分析解答。
【详解】A．M为电池的负极，在紫外光的作用下，水失去电子发生氧化反应生成，电极反应方程式为，M电极室中的溶液pH减小，A错误；
B．N上的电极反应方程式为，B错误；
C．未指明条件，不能用22.4L/mol直接计算，C错误；
D．根据图示分析，通过交换膜从M极移向N极，D正确；
故选D。
8．D
【分析】由题干信息可知，Zn生成，MnO2生成Mn2+，则M极为Zn电极，为负极，负极反应式为：Zn+4OH--2e-=，N电极材料为MnO2，为正极，正极反应式为：MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，中间层H2O电离出的H+通过b膜移向正极N极区，OH-通过a膜移向负极M极区，据此分析解题。
【详解】A．由题干信息可知，Zn生成，MnO2生成Mn2+，则M极为Zn电极，为负极，N电极材料为MnO2，为正极，所以M极的电势低于N极， A正确；
B．N电极为MnO2，MnO2在正极得到电子生成Mn2+，电极方程式为：MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，B正确；
C．负极反应式为Zn+4OH--2e-=，每转移2mole-，有2molOH-移向NaOH溶液，而消耗4molOH-，NaOH溶液的pH变小， C正确；
D．若电路中通过2 mole-，双极膜中有2 mol H+移向硫酸溶液，同时溶解1molMnO2，稀硫酸溶液质量增加2mol×1g/mol+1mol×87g/mol=89g，D错误；
故答案为：D。
9．B
【分析】左侧为原电池，右侧为电解池；左侧Z极上发生氧化反应2H2O-4e-=O2+4H+是原电池负极，W极上发生还原反应2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O是原电池正极，电解质溶液中H+由左到右穿过a膜；右侧Y极连接原电池负极(Z极)，是电解池阴极，发生还原反应2H2O+2e-=H2+2OH-，X极连接原电池正极(W极)，是电解池阳极，发生氧化反应2H2O-4e-=O2+4H+，原料室中Na+通过d膜进入N室保证电荷守恒，通过c膜进入产品室，M室中生成的H+通过b膜进入产品室，H+与按个数比1﹕1生成H3PO2。
【详解】A．右侧Y极连接原电池负极（Z极），是电解池阴极，故A正确；
B．Z极上的电极反应为：2H2O-4e-=O2+4H+，标准状况下，11.2LO2物质的量是0.5mol，转移电子2mol，则X极上反应也应失去电子2mol，生成2molH+，最终生成2molH3PO2，其数目为2NA，故B错误；
C．由于电解过程中电解质溶液中H+由左到右穿过a膜，原料室中Na+通过d膜进入N室保证电荷守恒，通过c膜进入产品室，M室中生成的H+通过b膜进入产品室，则a、b、d膜均过阳离子，c膜过阴离子，故C正确；
D．W极为原电池的正极，其电极反应式为：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O，故D正确；
故选：B。
10．D
【详解】A．Fe与I2加热时能发生反应，Fe+I2FeI2，不能用于分离铁粉和I2，A错误；
B．挥发的盐酸与苯酚钠反应生成苯酚，不能比较碳酸、苯酚的酸性强弱，B错误；
C．H2(g)+I2(g)2HI(g)为反应前后气体总物质的量不变的反应，改变压强平衡不移动，C错误；
D．该装置构成原电池，若铁钉两端溶液变红，没有蓝色沉淀生成，说明铁钉没有被腐蚀，说明锌为负极，铁为正极，金属性：Zn＞Fe，D正确；
故答案为：D。
11．C
【详解】A．利用太阳能光进行电催化，将光能转化为化学能，不需消耗电能，可以节约能源，并产生清洁能源，A正确；
B．从图中可以看出，b极H+得电子生成H2，则b极为阴极，若接铅蓄电池进行电解，b极接Pb电极(负极)，B正确；
C．a极的电极反应为：Fe2+-e-=Fe3+，然后铁离子和H2S反应生成亚铁离子、S和H+，C不正确；
D．a极的电极反应为：Fe2+-e-=Fe3+，理论上每生成1mol氢气，线路中转移2mole-，则消耗2 mol Fe2+，D正确；
故选C。
12．C
【分析】由图知，左图为原电池，其中左边吸附层为负极，发生氧化反应，，右边吸附层为正极，发生还原反应，；右图为电解池，因为电解氯化钠溶液制备和HClO，则阳极反应式，阴极反应式为。
【详解】A．根据分析知，“全氢电池”的总反应为，A正确；
B．原电池中阳离子向正极迁移，阴离子向负极迁移，所以“全氢电池”的双极膜中产生的向右移动，向左移动，B正确；
C．因为电解氯化钠溶液制备和HClO，则阳极反应式，C错误；
D．理论上负极消耗1mol，即转移2mol电子，则有2mol阳离子（钠离子或者氢离子）通过阳离子交换膜进入阴极区，转移2mol电子根据，可以知道又得到1mol氢离子，则阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离)，D正确；
故选C。
13．B
【分析】a极上加入了呼吸细菌，工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2，则a极为负极，发生氧化反应，则M为阴离子交换膜， 经过M膜的离子为Cl-和，b极为正极，发生还原反应，N为阳离子交换膜，经过N膜的离子为Na+和Ca2+；
【详解】A．根据电极转化关系可知，a极为负极、b极为正极，因此工作时，a极发生氧化反应，电流从b极流向a极，A错误；
B．若有机物的分子式为C6H6O，则a极失电子生成CO2，电极反应式为，B正确；
C．若b极上消耗标准状况下11.2L O2，则外电路中通过2mole-，此时通过阳离子交换膜的电荷数为2mol，M为阴离子交换膜， 经过M膜的离子为Cl-和，其所带电荷数不同，故此离子数目无法确定，C错误；
D．阴离子向a极迁移，阳离子向b极迁移，因此N为阳离子交换膜，M为阴离子交换膜，D错误；
答案选B。
14．C
【分析】由题干原电池装置图可知，电极a为由N2H4转化为N2，发生氧化反应，故a为负极，电极反应为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，则b为正极，电极反应为：+6H2O+8e-=NH3+9OH-，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，电极a为负极，电极b为正极，A正确；
B．由分析可知，电极b上的电极反应式为，B正确；
C．由分析可知，转移nmol电子时，负极区逸出7ng的N2，同时流入17ng的OH-，故质量增重10ng，C错误；
D．由分析可知，a为负极，电极反应为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，则电极a上生成时电路上通过的电子的物质的量为：=0.8mol，根据电荷守恒可知有向电极b迁移，D正确；
故答案为：C。
15．C
【分析】该电池为二次电池，放电时锌作负极，BiOI作正极，放电时电池的总反应为：6BiOI+3Zn=2Bi+2Bi2O3+3ZnI2；充电时的总反应为：2Bi+2Bi2O3+3ZnI2=6BiOI+3Zn，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，充电时，主要发生的电池反应为2Bi+2Bi2O3+3ZnI2=6BiOI+3Zn，A正确；
B．由分析可知，放电时，部分I-在Zn电极失去电子转化为I2，然后I2与I-反应转化为I，B正确；
C．由总反应可知，每生成6molBiOI时有2molBi参与反应，转移6mol电子，即生成1molBiOI，转移1mole-，C错误；
D．由B项分析可知，电池工作时，I-与I之间转化反应能够提供额外的电化学容量，D正确；
故答案为：C。
16．D
【分析】该装置为-铅化合物燃料电池，通入燃料氢气的电极b为负极，发生失电子的氧化反应，则电极a为正极，发生得电子的还原反应。
【详解】A．根据分析，负极氢气失电子、产生氢离子消耗氢氧根，pH降低，正极产生氢氧根离子，pH升高，A正确；
B．根据分析电极b为负极，电极a为正极，电子流向：电极b→负载→电极a，B正确；
C．根据题干信息，通过电化学装置实现铅单质的回收，阴极区电极反应式为，C正确；
D．离子交换膜应使用阳离子交换膜，防止移动至电极b，D错误；
答案选D。
17．C
【详解】A．湿棉花受热产生水蒸气，高温下铁与水蒸气反应生成氢气，氢气具有可燃性，点燃肥皂泡检验氢气，A正确；
B．图乙用(杯酚)识别和，超分子不溶于甲苯，杯酚可溶于氯仿，故操作①②为过滤，杯酚和氯仿沸点不同，操作③为蒸馏，B正确；
C．实验室配制银氨溶液时应该把过量的氨水逐滴滴入硝酸银溶液中，C错误；
D．装置丁中若将溶液替换成溶液，仍然可以形成原电池，锌是负极，铜是正极，D正确；
故选C。
18．B
【分析】由BP双极膜中H+、OH﹣移动方向可知：X电极为电解池的阳极，电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；Y电极为阴极，电极反应式为：2H++2e﹣=H2↑，电解总反应为2H2O+2Cl﹣ Cl2↑+H2↑+2OH﹣。精制盐水中Na+经过M离子交换膜移向产品A室，与BP双极膜中转移过来的OH﹣结合生成NaOH，所以M膜为阳离子交换膜，盐室中Cl﹣经过N离子交换膜移向产品B室，与BP双极膜中转移过来的H+结合生成HCl，所以N膜为阴离子交换膜。
【详解】A．由以上分析知，X电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；Y电极为阴极2H++2e﹣=H2↑，故A错误；
B．“双极膜组”电渗析法从NaCl溶液获得酸( HCl )和碱( NaOH )，故B正确；
C．由题意可知：精制盐水中Na+经过M离子交换膜移向产品A室，Na+与BP双极膜中转移过来的OH﹣结合生成NaOH，所以M膜为阳离子交换膜，Cl﹣经过N离子交换膜移向产品B室，与BP双极膜中转移过来的H+结合生成HCl，所以N膜为阴离子交换膜，BP膜作用是选择性通过H+和OH-，故C错误；
D．阳极反应式为电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，电路中每生成1molCl2，转移电子2 mol，理论上获得副产品A (NaOH溶液)和B (HCl溶液)各2 mol，则电路中每转移0.5mol电子，理论上获得副产品A和B各0.5mol，故D错误；
故选：B。
19．B
【分析】该装置有外接电源，属于电解装置，根据电解原理进行分析，镍基电极为阳极，另外一极为阴极，据此分析；
【详解】A．由充电时电极连接方式可知ZZG电极在放电时是负极，负极的电势低于正极，故A错误；
B．放电时负极电极反应式为5Zn+2CO+6OH--10e-=2ZnCO3·3Zn(OH)2，充电时阴极反应式为2ZnCO3·3Zn(OH)2+10e-=5Zn+2CO+6OH-，n(OH-)增大，故B正确；
C．放电时，阴离子移向负极，故C错误；
D．放电时，ZZG电极的电极反应式为5Zn+2CO+6OH--10e-=2ZnCO3·3Zn(OH)2，当电路中有2mol电子转移时，ZZG电极会产生0.2mol[2ZnCO3·3Zn(OH)2]，故D错误；
答案为B。
20．B
【分析】该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4得电子生成Pb和硫酸。
【详解】A．放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误；
B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；
C．放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C错误；
D．充电时，总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D错误；
故答案选B。
21．A
【分析】由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。
【详解】A．充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na+由硫电极迁移至钠电极，A错误；
B．放电时Na在a电极失去电子，失去的电子经外电路流向b电极，硫黄粉在b电极上得电子与a电极释放出的Na+结合得到Na2Sx，电子在外电路的流向为a→b，B正确；
C．由题给的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na++S8+2e-→Na2Sx，C正确；
D．炭化纤维素纸中含有大量的炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D正确；
故答案选A。
22．C
【分析】根据原电池总反应式CH2=CH2+O2=CH3COOH可知，通入O2的b电极为正极，电极反应式为O2＋4e ＋4H＋=2H2O，通入CH2＝CH2的a电极为负极，电极反应式为CH2＝CH2 4e ＋2H2O=CH3COOH＋4H＋，原电池工作时，电子由负极a电极经过负载流向正极b电极，阳离子移向正极b、阴离子移向负极a，据此分析解答。
【详解】A．原电池工作时，阴离子移向负极a电极，即液中的向负极移动，故A错误；
B．通入CH2＝CH2的a电极为负极，电极反应式为CH2＝CH2 4e ＋2H2O=CH3COOH＋4H＋，故B错误；
C．原电池工作时，电子由负极a电极经过负载流向正极b电极，电流由电极b经负载、电极a、磷酸溶液回到电极b，故C正确；
D．负极电极反应式为CH2＝CH2 4e ＋2H2O=CH3COOH＋4H＋，电路中通过0.04mol电子时，0.01molCH2＝CH2参加反应，标准状况下的体积为224mL，但气体的状态未知，所以参加反应的CH2＝CH2体积不一定为224mL，故D错误；
故答案选C。
【点睛】本题考查了原电池原理的应用，为高频考点，注意掌握电极方程式的书写是解决本题的关键。
23．A
【分析】离子电池放电时的总反应为: Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)3 = Na0.44-xMnO2+Na1+xTi2(PO4)3，Na0.44MnO2发生氧化，所以甲作负极，乙作正极；据此分析解题。
【详解】A．阴离子向负极移动，所以向甲电极移动，故A错误；
B．放电时乙电极作正极，电极反应式为:NaTi2(PO4)3+xe-+xNa+ =Na1+xTi2(PO4)3，故B正确；
C．甲作负极，充电时甲电极应该与电源负极相连，故C正确；
D．充电时化学方程式为放电时的逆反应，所以充电过程中Mn元素的化合价降低，故D正确；
故答案选A。
24．D
【详解】A．pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH，则pH计工作时，化学能转化为电能，A正确；
B．根据pH计的工作原理可知，玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而使得其能确定溶液的pH，B正确；
C．pH=，若测得pH=3的标准溶液电池电动势E为0.377V ，则3=，解得K=0.2，C正确；
D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极为负极，失去电子发生氧化反应，反应为Ag(s)- e-+Cl-=AgCl(s)，D不正确；
故选D。
25．A
【详解】A．由该电池工作原理可知，“电池的正极是含有I-、Li+的水溶液”且正极发生得电子还原反应，即I3-+2e-=3I-，观察两张图可知，图乙是原电池工作原理图，图甲是电池充电原理图，故A错误；
B．放电时，正极反应式为I3-+2e-=3I-，含I3-的溶液呈棕黄色，c(I)减小，电解质溶液的颜色变浅，故B正确；
C．充电时，Li+由阳极移向阴极，Li+从左向右通过聚合物离子交换膜，故C正确；
D．放电时，负极固体有机聚合物发生失电子的氧化反应，电极反应式为-2ne-=，故D正确；
故选C。
26．B
【分析】，
【详解】A．由图可知，该装置为原电池，是将化学能转化为电能，电极N中氧气发生还原反应，作正极；电极M甲醛发生氧化反应做负极；故A项错误；
B．电极N中氧气发生还原反应，电极反应式为5O2+20 e-+10H2O =20OH-，生成阴离子，故钠离子向N极移动，Y为阳离子交换膜，电极M甲醛发生氧化反应，电极反应式为CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+，X为阴离子交换膜，故B项正确；
C．电极M乙醛发生氧化反应，电极反应式为2CH3CHO+6H2O-20e-=4CO2↑+20H+，故C项错误；
D．N电极反应式为5O2+20 e-+10H2O =20OH-,当有20molNa+通过离子交换膜时,标准状况消耗氧气的体积为5；标准状况，当有1molNa+通过离子交换膜时，N极消耗的空气体积约为5,选项无标准状况这一前提，故D项错误。
故答案选B。
27．C
【分析】充电时光照光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应（Li++e-=Li）和阳极反应（Li2O2+2h+=2Li++O2），则充电时总反应为Li2O2=2Li+O2，结合图示，充电时金属Li电极为阴极，光催化电极为阳极；则放电时金属Li电极为负极，光催化电极为正极；据此作答。
【详解】A．光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电，结合阴极反应和阳极反应，充电时电池的总反应为Li2O2=2Li+O2，A正确；
B．充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，B正确；
C．放电时，金属Li电极为负极，光催化电极为正极，Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误；
D．放电时总反应为2Li+O2=Li2O2，正极反应为O2+2Li++2e-=Li2O2，D正确；
答案选C。
28．D
【分析】由图可知，a极为负极，电极反应式为H2-2e-=2H+，b极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，据此作答。
【详解】A．原电池工作时，电子从负极（a）经外电路流向正极（b），不经过电解质溶液，故A错误；
B．b极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，故B错误；
C．题目未给标准状况，无法使用22.4L/mol计算气体的物质的量，故C错误；
D．由两极反应可知，电池总反应为2H2+O2=2H2O，氢离子浓度变小，pH变大，故D正确；
故选D。
29．C
【分析】由图可知，碳棒a为原电池的正极，光照条件下，二氧化碳在光合菌作用下生成氧气，氧气在酸性条件下得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，碳棒b为负极，FeSx在硫氧化菌的作用下被氧化为硫，在硫氧化菌和水的作用下，硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为S—6e—+4H2O= +8H+。
【详解】A．由分析可知，碳棒b为负极，碳棒a为正极，正极的电势高于负极，则碳棒a电势比碳棒b电势高，故A错误；
B．由分析可知，碳棒a为原电池的正极，氧气在酸性条件下得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，放电时正极会消耗氢离子，故B错误；
C．由分析可知，碳棒b为负极，硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为S—6e—+4H2O= +8H+，故C正确；
D．由分析可知，碳棒b为负极，放电时电极附近溶液酸性增强，氢离子会使硫氧化菌中蛋白质变性，硫氧化菌活性降低会导致负极反应速率减慢，则工作一段时间后，电池效率会降低，故D错误；
故选C。
30．B
【分析】由图可知，放电时，金属锂为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为Li—e-=Li+，右侧电极为正极，在锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳，电极反应式为3CO2+2Li++4e-=2Li2CO3+C，充电时，金属锂电极与直流电源的负极相连做阴极，右侧电极与正极相连做阳极。
【详解】A．锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以电池隔膜左侧的电解液a不能选用水性电解液，故A错误；
B．放电时，右侧电极为正极，在锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳，电极反应式为3CO2+2Li++4e-=2Li2CO3+C，由电极反应式可知，消耗1.5mol二氧化碳时，转移电子的物质的量为=2mol，故B正确；
C．放电时，电子从锂电极流出通过导线和灯泡流回锂电极构成闭合回路，故C错误；
D．由分析可知，充电时，金属锂电极与直流电源的负极相连做阴极，故D错误；
故选B。
31．B
【分析】该装置的能量来源于光能；由图可知，A极上CO2→异丙醇[CH3CH(OH)CH3]，H+→H2，其中C元素的化合价由+4→-2价、H由+1→0价，CO2发生得电子的还原反应生成CH3CH(OH)CH3、H+发生得电子的还原反应生成H2，则A为正极，B电极为负极，正极反应为3CO2+18H++18e-=CH3CH(OH)CH3+5H2O、2H++2e-═H2↑，负极反应式为2H2O-4e-═O2↑+4H+，原电池工作时，阳离子移向正极，据此分析解答。
【详解】A．该装置为原电池装置，该装置的能量来源于光能，A错误；
B．由图可知，B极上水失电子生成氢离子和氧气，则光催化剂电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，B正确；
C．60g异丙醇的物质的量为=1mol，由反应3CO2+18H++18e-=CH3CH(OH)CH3+5H2O可知，每生成1mol异丙醇时转移18mol电子，但H+在正极上也得电子生成H2，反应为2H++2e-═H2↑，所以正极上每生成1mol异丙醇时转移电子大于18mol，C错误；
D．原电池工作时，阳离子移向正极，则H+从光催化剂电极一侧向左移动，D错误；
故答案为：B。
32．B
【分析】该装置为原电池，据图可知，Pt电极上乙醇转化为CO2，被氧化，所以Pt电极为负极，碳电极为正极。
【详解】A．由图可知，硝酸是正极的催化剂，所以HNO3降低了正极反应的活化能，A正确；
B．电池工作时正极区的总反应为O2+4e +4H+=2H2O，氢离子浓度减小，溶液的pH升高，B错误；
C．1mol氧气得4mol电子，当有1mol CH3CH2OH被完全氧化为二氧化碳时转移12mol电子，根据电子守恒，有3mol O2被还原，C正确；
D．乙醇在负极失电子发生氧化反应，据图可知生成二氧化碳，所以电极反应式为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+，D正确；
综上所述答案为B。
33．B
【分析】若闭合K1，该装置没有外接电源，所以Fe、C、饱和食盐水构成了原电池，原电池中较活泼的金属铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应；石墨棒作正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子、发生还原反应；若闭合K2，该装置有外接电源，所以构成了电解池，Fe与负极相连为阴极，碳棒与正极相连为阳极，反应为2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-；，以此解答该题。
【详解】A．若K1闭合，K2打开，该装置为原电池，较活泼的金属铁作负极，C做正极，溶液中阳离子Na+向正极移动，故A错误；
B．若K1打开，K2闭合，该装置为电解池，Fe与电源负极相连、为阴极，铁棒不会被腐蚀，属于外加电源的阴极保护法，故B正确；
C．K1闭合，K2打开，该装置为原电池，较活泼的金属铁作负极，铁失电子生成Fe2+，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故C错误；
D．若K1闭合，K2打开，该装置原电池，不活泼的石墨棒作正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，所以石墨棒周围溶液pH逐渐增大，故D错误；
故选：B。
34．D
【分析】HCOOH燃料电池中，HCOOH发生失去电子的反应生成，所在电极为负极，电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-═+H2O，正极O2得电子生成H2O，O2+4e-+4H+=2H2O（需消耗H+），从装置中分离出的物质为K2SO4，所以放电过程中需补充的物质A是H2SO4，HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应将化学能转化为电能，总反应为2HCOOH+2OH-+O2=2+2H2O，原电池工作时K+通过半透膜移向正极，据此分析解题。
【详解】A．放电时，原电池内部阳离子由负极移向正极，即从负极区移向正极区，A错误；
B．由分析可知，放电过程中，正极发生的电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O，消耗H+，则正极区溶液pH不断增大，B错误；
C．根据电荷守恒可知，每得到lmol，消耗2molH+，转移2mol电子，故理论消耗标况下0.5mol×22.4L/L=11.2L，C错误；
D．由分析可知，负极反应的电极反应方程式为，D正确；
故答案为：D。
35．A
【详解】A．根据图示可知，氢气与一氧化二氮在铱(Ir)的催化作用下发生氧化还原反应生成氮气：H2+N2O=N2+H2O，A正确；
B．根据图示可知导电基体上的负极是氢气失电子，发生氧化反应，导电基体上的负极反应：H2-2e-=2H+，B错误；
C．若导电基体上只有单原子铜，则不能形成原电池，故不能消除含氮污染物，C错误；
D．根据图示可知，若导电基体上的Pt颗粒增多，硝酸根离子得电子变为铵根离子，不利于降低溶液中的含氮量，D错误；
综上所述答案为A。
36．B
【分析】此电池为H2、O2燃料电池，其中通H2的a极为负极，通O2的b极为正极。a极，电极反应式为H2-2e- =2H+；b极，电极反应式为O2+H2O+2e- =+OH 。
【详解】A．a极为负极，电极反应式为H2-2e- =2H+，则X膜为阳离子交换膜，A正确；
B．由正、负极的电极反应式可知，两电极反应相加，刚好生成1molH2O2，此时外电路通过2mole-，B错误；
C．催化剂可加快反应速率，提高单位时间内正、负极放电物质的量，也就可以提高反应中电子转移的数目，C正确；
D．由分析可知，在b极上，O2得电子产物与H2O反应，生成和OH ，电极反应式为：O2+H2O+2e- =+OH ，D正确；
故选B。
37．C
【详解】A．由题中图示可知，Mg为负极被氧化生成的Mg2+，与NaOH溶液中的OH-反应生成Mg(OH)2沉淀，即Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，降低导电性，故A错误；
B．放电时正极上发生还原反应，得电子，电极反应为3Mg2++MgS8+6e-=4MgS2，故B错误；
C．由题中图示可知，溶液中的阳离子Mg2+通过隔膜移向正极，所以使用的隔膜是阳离子交换膜，故C正确；
D．充电时Mg为阴极，即电子流入的一极，故D错误；
答案为C。
38．B
【详解】A．根据氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，所以金属缝隙外自由表面为正极，金属缝隙内表面为负极，A正确；
B．金属缝隙外自由表面为正极，生成氢氧根离子，缝隙外溶液pH增大，加快了缝隙内腐蚀速率，B错误；
C．阴离子由正极向负极移动，所以大量Cl-进入缝隙维持电中性，C正确；
D．正极为氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应为O2+2H2O+4e-═4OH-，D正确；
故答案为：B。
39．B
【分析】由题干信息可知，放电时，M极由于Li比Ni更活泼，也比N极上的Sb、Bi、Sn更活泼，故M极作负极，电极反应为：Li-e-=Li+，N极为正极，电极反应为：3Li++3e-+Bi=Li3Bi，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，放电时，M电极反应为Li-e-=Li+，A错误；
B．由分析可知，放电时，M极为负极，N极为正极，故由M电极向N电极移动，B正确；
C．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，M电极的电极反应为：Li++e-= Li，故电极质量增大，C错误；
D．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，充电时，N电极反应为，D错误；
故答案为：B。
40．C
【分析】充电时F-从乙电极流向甲电极，则充电时甲是阳极、乙是阴极，放电时甲是正极、乙是负极。
【详解】A．放电时，甲电极是正极，电极反应式为BiF3+3e-=Bi＋3F-，故A错误；
B．放电时，甲是正极、乙是负极，甲电极电势比乙电极高，故B错误；
C．充电时，甲是阳极，阴极反应式是Bi－3e-＋3F-=BiF3，导线上每通过1mole-，1molF-参加反应，甲电极质量增加19g，故C正确；
D．充电时F-从乙电极流向甲电极，则充电时甲是阳极、乙是阴极，外加电源的正极与甲电极相连，故D错误；
选C。
41．D
【详解】A．图1：通过观察蔗糖是否碳化以及品红是否褪色来探究浓硫酸的脱水性和氧化性，A正确；
B．图2：通过观察温度不同时溶液颜色变化来判断溶液碱性变化从而探究温度对水解程度的影响，B正确；
C．图3：用硫酸与锌反应制取氢气，用硫酸干燥，然后用向下排空气法(短进长出)收集干燥的氨气，C正确；
D．还原性强的铁与氧化性强的硫酸铁溶液直接反应，没有形成原电池，不会产生电流，D错误；
答案选D。
42．D
【分析】充电时F-从乙电极流向甲电极，则充电时，甲电极为电解池的阳极，电极反应式为Bi+3F- -3e-═BiF3，乙电极为阴极，反应式为MgF2+2e-═Mg+2F-，又充电时，电解池的阳极、阴极与原电池的正极、负极对应，所以放电时，乙电极为负极，Mg失去电子结合F-生成MgF2，电极反应式为Mg+2F--2e-═MgF2，甲为正极，正极上BiF3+3e-═Bi+3F-，据此解答。
【详解】A．放电时，甲为正极，正极上BiF3+3e-═Bi+3F-，A错误；
B．充电时，外加电源的正极与正极甲电极相连，B错误；
C．放电时，乙电极为负极，甲为正极，所以乙电极电势比甲电极低，C错误；
D．充电时，甲电极为阳极，电极反应式为Bi+3F- -3e-═BiF3，所以导线上每通过0.1mol e-，增加0.1molF-，则甲电极质量增加0.1mol×19g/mol=1.9g，D正确；
故答案为：D。
43．D
【分析】根据总反应Mg+2VOCl2MgCl2+2VOCl可知，放电时，Mg发生失去电子的氧化反应、作负极，VOCl2发生得电子的还原反应、作正极，充电时，Mg与外加电源负极相接、为阴极，VOCl2为阳极，结合原电池原理和电解池原理分析解答。
【详解】A．Li活泼性更强，Mg比Li更稳定，安全性更强，故A正确；
B．放电时为原电池，原电池中正极得电子、发生还原反应，正极的电极反应式为VOCl2+e-=VOCl+Cl-，故B正确；
C．放电时为原电池，原电池中阴离子流向负极，即Cl-穿过复合离子液体向Mg移动，故C正确；
D．充电时为电解池，Mg电极要发生还原反应，与电源的负极相连，作阴极，故D错误；
故选D。
44．D
【详解】A．根据图示：在FeS2上O2得到电子发生还原反应，则FeS2为正极，PbS为负极，正极电势比负极电势要高，所以负极PbS上的电势比正极FeS2上的低，A正确；
B．由于反应不断消耗溶液中的H+，使溶液的c(H+)逐渐减小，则酸性逐渐减弱，故溶液pH会逐渐增大，B正确；
C．PbS为负极，失去电子，发生氧化反应，负极PbS表面发生的反应为PbS-2e-=Pb2++ S，C正确；
D．FeS2为正极，正极表面发生的反应为O2+4e-+4H+=2H2O，D错误；
故合理选项是D。
45．D
【分析】根据电池总反应可知放电时Na被氧化，CO2被还原，所以放电时Na为负极，充电时Na为阴极，放电时Ni为正极吸收CO2，充电时Ni为阳极释放CO2。
【详解】A．放电时为原电池，原电池中负极失电子发生氧化反应，根据总反应可知Na被氧化，所以Na为负极，故A正确；
B．根据电池总反应可知，放电时Ni电极吸收二氧化碳发生还原反应为正极，充电时Ni电极发生氧化反应释放二氧化碳，故B正确；
C．根据总反应可知，放电时CO2被还原为正极原料，所以正极反应式为，故C正确；
D．未指明温度和压强，无法确定6.72L二氧化碳的物质的量，所以无法确定转移的电子数，故D错误；
故答案为D。
46．B
【分析】闭合K2、断开K1时，制氢并储能，构成电解池，Pt电极发生还原反应，为阴极，X电极发生氧化反应，为阳极；断开K2、闭合K1时，构成原电池，X电极发生还原反应，为正极，Zn电极发生氧化反应，为负极。
【详解】A．制氢时，Pt电极为阴极，电子从X电极向Pt电极移动，溶液中K+向Pt电极移动，A正确，不选；
B．供电时，Zn电极发生氧化反应，发生反应Zn-2e-+4OH-=ZnO22-+2H2O，消耗OH-，pH减小，B错误，符合题意；
C．供电时，X电极发生还原反应，NiOOH转化为Ni(OH)2，C正确，不选；
D．制氢时，X电极为阳极，反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，D正确，不选；
答案为B。
47．D
【详解】A．未指明温度和压强无法确定气体的体积，故A错误；
B．该装置有外界条件：光照，所以装置中进行的不一定是自发进行的氧化还原反应，故B错误；
C．根据图甲可知通入的二氧化碳转化为甲醇，得电子发生发生还原反应，电极方程式为CO2＋6H＋＋6e－=CH3OH＋H2O，故C错误；
D．通过半导体将光能转化为电能，再通过电解质将电能转化为化学能，故D正确；
故答案为D。
48．A
【详解】A．铁发生吸氧腐蚀，铁为负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，Fe2+与OH-反应生成的氢氧化亚铁又被氧气氧化为氢氧化铁，最后变成Fe2O3·xH2O，14.0gFe的物质的量为，电极反应转移的电子数为0.252NA=0.5NA，A正确；
B．标况下，11.2LSO2的物质的量为0.5mol，溶于水生成H2SO3，H2SO3发生两级电离：H2SO3 HSO3-+H+、HSO3- SO32-+H+，根据质量守恒定律，溶液中含硫粒子的数目等于0.5NA，B错误；
C．常温下，0.5LpH=14的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=1mol L-1，OH-数目为0.5L1mol L-1=0.5NA，由Ba(OH)2的化学式可知Ba2+的数目为0.25NA，C错误；
D．化学式为C2H6O的有机物可能为乙醇（C2H5OH）或甲醚(CH3OCH3)，乙醇(C2H5OH)分子中有5个C-H键，甲醚(CH3OCH3)分子中有6个C-H键，C2H6O的某种有机物4.6g的物质的量为0.1mol，含C-H键数目不一定为0.5NA，D错误。
答案选A。
49．D
【详解】A．在石墨电极，O2+4e-+4H+==2H2O，作正极，发生还原反应，A正确；
B．铂电极为负极，C8H18失电子生成CO2等，电极反应式：C8H18＋16H2O－50e-==8CO2↑＋50H+，B正确；
C．依据原电池原理，阳离子向正极移动，则H+由质子交换膜左侧向右侧迁移，C正确；
D．依据正极反应式，电路中通过 1 mol 电子时，需消耗0.25molO2，但未指明温度与压强，O2体积不一定是5.6 L，D不正确；
故选D。
50．A
【详解】A．根据图象，负极上C6H12O6失电子，正极上O2得电子和H+反应生成水，负极的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，正极的电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，因此CO2在负极产生，故A错误；
B．葡萄糖在微生物的作用下将化学能转化为电能，形成原电池，有电流产生，所以微生物促进了反应中电子的转移，故B正确；
C．通过原电池的电极反应可知，负极区产生了H+，根据原电池中阳离子向正极移动，可知质子(H+)通过交换膜从负极区移向正极区，故C正确；
D．该反应属于燃料电池，燃料电池的电池反应式和燃烧反应式相同，则电池反应式为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O，故D正确；
故选A。

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