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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
原电池作为电化学重要内容，是高考的高频考点。主要考查原电池的工作原理、电极判断、离子移动方向、电极方程式书写、电池效率、能量转换及电池设计，考查方式通常与生产生活、新能源、环保材料等结合，体现化学应用性。 考向一 原电池基本原理与电极判断 2025·辽宁卷(新高考) T12 (选择题)
2024·辽宁卷(新高考) T13 (选择题)
2023·辽宁卷(新高考) T10 (选择题)
2022·辽宁卷(新高考) T10 (选择题)
2021·辽宁卷(新高考) T13 (选择题)
2020·全国II卷(辽宁用) T12 (选择题)
考向二 电极反应方程式的书写与判断 2025·辽宁卷(新高考) T15 (填空题)
2024·辽宁卷(新高考) T17 (工艺流程题结合)
2023·辽宁卷(新高考) T16 (实验探究题结合)
2022·辽宁卷(新高考) T15 (填空题)
2021·辽宁卷(新高考) T16 (原理题结合)
2020·全国II卷(辽宁用) T27 (工艺流程题结合)
考向三 新型化学电源分析（燃料电池、二次电池等） 2025·辽宁卷(新高考) T18 (原理综合题部分)
2024·辽宁卷(新高考) T18 (原理综合题部分)
2023·辽宁卷(新高考) T18 (原理综合题部分)
2022·辽宁卷(新高考) T18 (原理综合题部分)
2021·辽宁卷(新高考) T18 (原理综合题部分)
2020·全国II卷(辽宁用) T28 (原理综合题部分)
考向四 原电池相关计算（电子转移、效率、能量等） 2023·辽宁卷(新高考) T15 (计算题)
2021·辽宁卷(新高考) T15 (计算题)
(常与考向二、三结合考查，在填空题和综合题中呈现)
一、单选题
1．（25-26高三上·山东·月考）探究pH对变质的影响：用如图装置完成实验(滴加试剂时溶液体积和导电性变化可忽略)，向右池持续稳定通入氧气，待电流计示数稳定后，进行下列平行实验。下列推断错误的是
实验 操作 现象
① 向左池滴加浓硫酸至 电流没有明显变化
② 向右池滴加等体积的浓硫酸 电流明显增大
③ 向右池滴加NaOH溶液至 电流几乎不变
④ 向左池滴加NaOH溶液至 电流明显增大，溶液变黄
已知，电流增大表明化学反应速率加快与物质的氧化性(或还原性)增强有关。
A．由①可知，pH变化对的还原性没有影响
B．由②可知，正极的电极反应式为
C．由③可知，pH由1.8至3.8时，减小时的氧化能力几乎不变
D．由④可知，pH由1.8至的还原性增强
2．（25-26高三上·山东·月考）铜和铁的单质及其化合物在生产和生活中有广泛应用。部分含铜、铁的物质“价-类”二维图如图，下列叙述正确的是
A．常温下，a和d在浓硝酸中构成原电池，d的质量一直减小
B．将b溶于稀硫酸，溶液变蓝并生成固体，则生成的固体是a
C．图示6种物质中，在潮湿的空气中最不稳定的是d
D．在高温下，d与水蒸气反应生成e和氢气
3．（2025·辽宁沈阳·二模）我国科技工作者研发的碱式混合硝酸锌电池工作原理如图所示。图中双极膜中间层中的解离为和，并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法中错误的是
A．M膜是阴离子交换膜
B．催化电极上的电势比锌电极上的高
C．负极区的反应为
D．当正极区变化为时，锌电极质量会减少
4．（2025·辽宁·二模）利用板状碳封装镍纳米晶体电催化将5—羟甲基糠醛转化为2，5—呋喃二甲酸，工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A．电极电势： B．该装置工作时，向b极移动
C．一段时间后阴极区不变 D．产生气体X，双极膜中质量减少
5．（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
（2025·辽宁沈阳·模拟预测）阅读下列材料，完成下面小题。
低空经济蓬勃发展，固态电池具备高能量密度等优势，能为低空飞行器提供强劲动力，助力其续航升级。近期，研究者以硅和石墨为基体，分别负载Li和S作为电池电极，以为固体电解质进行充放电实验，发现该Li-S电池具有高离子电导率。具有高离子导电性且可低温合成，这使其成为固态电池最有希望的电解质之一，利用可有效激活锂硫电池正极。
6．该电池放电过程的总反应方程式如下：。电池装置如图所示，下列说法正确的是
A．Li和S无需基体负载，也能正常放电产生电流
B．充电时，阳极电极反应式为：
C．n越大，电池比能量越大
D．用该电池电解饱和食盐水时，若生成22.4L（标准状况），则需要消耗7gLi
7．X射线衍射分析表明，属于立方晶胞，参数为apm，晶胞在x轴不同位置的截面图如下。下列说法错误的是
A．的空间结构为正四面体形 B．位于构成的四面体空隙中
C．晶胞中与紧邻的有12个 D．晶胞密度为
8．（2025·辽宁·模拟预测）一种利用微生物或羟基自由基（ OH）将苯酚转化为和H2O的原电池—电解池组合装置如图所示，已知电极均为惰性电极，下列说法错误的是
A．a极的电极反应式
B．左池中进行的是自发的氧化还原反应
C．d极电极反应为
D．当该组合装置产生（标准状况）时，装置中转移的电子数为2.8
9．（2025·山东济南·二模）下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
A．检验钠元素 B．使发黑的银手镯恢复光亮
C．制取FeCO3 D．制取少量CO2
A．A B．B C．C D．D
10．（2025·辽宁·模拟预测）为了减少工业烟气中余热与的排放，科研人员设计了一种热再生电池——二氧化碳电化学还原池系统，消除的同时产生和CO，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．装置中A电极作正极
B．工作时，从左向右移动
C．阴极的电极反应为
D．工作时，C电极生成2.24L(标准状况)氧气，A电极质量减少12.8g
11．（2025·辽宁·模拟预测）化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法错误的是
A．顺丁橡胶具有良好的弹性，耐磨、耐寒性，可用于制轮胎
B．在钢中加入稀土元素，可以增强钢的耐腐蚀性和抗氧化性能等
C．将变黑的银首饰浸泡在装有浓食盐水的锡制容器中清洗，利用了原电池原理
D．用蔗糖炒糖色制作“红烧肉”，利用蔗糖在高温下充分炭化为食物增色
12．（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
13．（2025·辽宁葫芦岛·一模）利用如下流程可从废光盘中回收金属层中的银(金属层中其他金属含量过低，对实验影响可忽略)：
下列说法正确的是
A．“氧化”时，发生的化学方程式：4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl↓+4NaOH+O2↑
B．氨水的作用是调节溶液的pH
C．若“还原”工序利用原电池来实现，则N2是正极产物
D．“还原”时，每生成1molAg，理论上消耗0.5molN2H4·H2O
14．（2025·辽宁鞍山·二模）某研究团队设计了一种可穿戴汗液传感器用于检测汗液中的葡萄糖浓度，该传感器同时集成了供电与检测两个模块。如图是供电模块工作原理(其中GOD为电极表面修饰的葡萄糖氧化酶)。下列说法错误的是
A．使用高活性GOD，可提高酶促反应速率，增强电信号强度
B．利用纳米材料修饰电极表面可提供更多的活性位点，有利于提高传感器的灵敏度
C．供电模块负极反应：C6H12O6-2e-+H2O=C6H12O7+2H+
D．供电模块中1×10-6mmol C6H12O6被氧化，正极消耗1.12×10-5mL O2(标准状况)
15．（2025·辽宁大连·模拟预测）微流体燃料电池利用多股流体在微通道内呈平行层流的特性，无需质子交换膜，自然地将燃料和氧化剂隔开。燃料为HCOONa，氧化剂为，电解质为溶液构建微流体燃料电池，反应物流速为。下列相关说法错误的是
A．与气态氧化剂相比，液态氧化剂具有溶解度大、传质效率高等优点
B．阴极反应式为
C．电池工作时，通过主流道向阳极移动
D．阳极反应式为
16．（2025·山东·二模）二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，其装置示意图如图所示：
下列说法错误的是
A．电池工作时，质子由a极移向b极
B．b为电池正极
C．a极反应式为
D．理论上每吸收，b电极消耗的的体积为(标准状况)
17．（2025·辽宁·模拟预测）在煤矿巷道中要安装瓦斯报警器。当巷道空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随即产生电信号并联动报警。瓦斯报警器的工作原理如图所示，固体电解质是，可以在其中自由移动。
当报警器被触发时，下列说法正确的是
A．多孔电极a的电势比多孔电极b高
B．O2-在电解质中向多孔电极a移动，电流方向为由多孔电极a经导线流向多孔电极b
C．多孔电极a的电极反应为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O
D．标准状况下56mLCH4在多孔电极a上完全反应时，流入传感控制器电路的电子的物质的量为0.04mol
18．（2025·辽宁·一模）环己烷常作为溶剂、去漆剂以及制造其他化学品的原料。利用如图装置以微生物电池为电源，实现苯转化为环己烷。已知：乙池中还有副产物生成。下列说法正确的是
A．甲池中A极应与乙池中多孔惰性电极M相连
B．乙池阴极发生的电极反应只有
C．同温同压下，B极消耗的氧气的体积大于E处放出气体的体积
D．为加快苯转化为环己烷的速率，该装置可在高温下工作
19．（2025·辽宁·一模）某水系氢气一质子二次电池以质子作为载流子，高浓度的磷酸为电解液，联合普鲁士蓝衍生物(PBA)电极优异的电化学特性，形成一种理想的质子全电池。工作原理示意图如下：
下列说法正确的是
A．充电时极连接电源负极作阴极
B．放电时电流方向：极电解质溶液极
C．充电时极反应为
D．为提高电池工作效率可将磷酸用纯磷酸代替
20．（24-25高三上·浙江·阶段练习）在浓溶液中及空气存在下，矿砂中的单质银发生吸氧腐蚀生成，再加入锌粉生成和纯度较高的单质银，下列说法正确的是
A．提高浓度有利于单质银的溶解
B．发生腐蚀时正极的电极反应式为
C．随着腐蚀的进行，溶液的减小
D．加入锌粉反应后，溶液中阴离子总浓度增大
21．（24-25高三上·山东·期中）向溶液中加入铁粉，溶液黄色变浅，绿色加深，同时有气泡逸出。下列说法错误的是
A．黄色变浅的原因是
B．在该实验条件下，可以利用铁粉和溶液直接测定的
C．溶液中先加入少量再加入稍过量铁粉，会加快溶液黄色变浅的速率
D．若向溶液中加入镁粉，可能会逸出大量气体，同时生成红褐色沉淀
22．（2024·辽宁·模拟预测）有学者研制出可持久放电的双极膜二次电池，其工作原理示意图如下。图中的双极膜中间层中的解离为和，并分别向两极迁移。
已知：Cu电极的电极反应式为。
下列说法正确的是
A．膜p适合选用阴离子交换膜
B．放电时，理论上硫酸和溶液的浓度均不变
C．放电时，两极上均有气体生成
D．导线中通过，理论上两极质量变化之差为15g
23．（2024·湖南永州·一模）在工业中电化学处理有机废水是一种高效绿色的氧化技术，可用于海水的淡化，其原理示意图如下。下列说法正确的是
A．X为阳离子交换膜
B．一段时间后，b极附近降低
C．a极反应式为
D．当电路通过电子时，正极区质量增加
24．（22-23高二上·全国·课后作业）肼-空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．电极电势
B．电极的电极反应式为
C．电极Y附近溶液增大
D．当电极Y消耗(标准状况)时，理论上电极X消耗肼
25．（24-25高二上·辽宁·阶段练习）下列实验的装置、现象和结论均正确的
选项 装置 现象 结论
A 酸性高锰酸钾溶液褪色 丙烯醇中存在碳碳双键
B U形导管中液面左低右高 浓硫酸与水发生放热反应
C 锥形瓶中产生大量气泡，烧杯中产生白色胶状沉淀 非金属性：N>C>Si
D Al上产生大量气泡 Mg比Al活泼
A．A B．B C．C D．D
26．（2024·辽宁·模拟预测）一种双膜二次电池的结构及放电时的工作原理如图所示。
已知：①M、N均为多孔石墨烯电极；
②起始时Ⅰ室(含储液罐)中只含；
③盐的水解忽略不计。
下列说法正确的是
A．充电时，Ⅱ室中向Ⅰ室迁移
B．充电时，N极电极反应式为
C．X膜为阴离子交换膜，Y膜为阳离子交换膜
D．放电时，Ⅲ室中电路上转移电子，此时Ⅰ室中，则起始时Ⅰ室中含有
27．（2024·辽宁葫芦岛·二模）下图是“海水-河水”浓差电池装置示意图(不考虑溶解氧的影响)，其中a、b均为复合电极，下列说法不正确的是
A．b的电极反应式为
B．内电路中，由a极区向b极区迁移
C．工作一段时间后，两极溶液的浓度差减小
D．电路中转移1时，理论上a极区模拟海水的质量减少23g
28．（2024·湖南邵阳·三模）亚氯酸钠是一种重要的含氯消毒剂。马蒂逊法制备亚氯酸钠的流程如图，下列说法错误的是
A．反应①阶段，参加反应的和的物质的量之比为2：1
B．反应②条件下，的氧化性大于
C．反应②中的可用代替
D．若反应①通过原电池来实现，则是正极产物
29．（2024·河南周口·模拟预测）固体氧化物燃料电池具有燃料适应性广、能量转换效率高、全固态、模块化组装、零污染等优点，在交通车辆动力电源等方面有广阔的应用前景。某种固体氧化物(电解质，传导)燃料电池结构示意图如图。下列有关说法错误的是
A．外电路中，电流由集流器a流向集流器b
B．电池工作一段时间后，电解质中的量不变
C．多孔电极b上发生反应
D．理论上每转移，产生的与物质X的体积(同温同压下)比约为1：5
30．（2024·辽宁丹东·一模）如图，b为标准氢电极，可发生还原反应（）或氧化反应（），a、c分别为电极。实验发现：1与2相连a电极质量增大，2与3相连c电极质量减小，下列说法正确的是
A．1与2相连，a电极发生氧化反应
B．2与3相连，电池反应为
C．1与3相连，盐桥1中的阳离子向a电极移动
D．1与2、2与3相连，b电极均为电子流出极
31．（2024·辽宁丹东·二模）工业上用双阴极微生物燃料电池处理含和的废水．废水在电池中的运行模式如图1所示，电池的工作原理如图2所示．已知Ⅲ室中除了在电极上发生反应，还在溶液中参与了一个氧化还原反应。下列说法正确的是
A．电流从Ⅱ室电极经导线流向Ⅰ室电极和Ⅲ室电极
B．Ⅱ室电极反应式为
C．X交换膜为阳离子交换膜，Y交换膜为阴离子交换膜
D．若双阴极上各转移电子，Ⅲ室消耗大于
32．（2024·辽宁·三模）近期，科学家研发出了一种新型铝电池。该电池的熔盐电解质由氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)和氯化铝(AlCl3)组成(如图所示)。其中，电池放电过程中会形成，放电总反应的方程式为2Al+3Se=Al2Se3。下列说法错误的是
A．充电时，惰性电极为阳极
B．放电时，Al电极附近的阴离子浓度升高
C．放电时，电路中每转移2mol电子，理论上正极质量增加18g
D．充电时，阳极的电极反应式为
33．（2024·辽宁沈阳·三模）某全固态薄膜锂离子电池的工作示意图如下，电极a为锂硅合金（），其放电时的反应为：，电极b为镍钴锰三元材料通常可以表示为：，电解质选用固态，下列说法中错误的是
A．放电时从负极材料脱出，经电解质嵌回正极
B．放电时通过电路电子时，电解质损失
C．充电时电极a与外接电源负极相连
D．充电时阳极反应为：
34．（2024·辽宁辽阳·二模）香港城市大学、中国科学院深圳先进技术研究院和深圳大学合作，证明了纳米片在酸性条件下具有本征差的析氢活性，展现出快速选择性地将硝酸根离子还原为氨的催化性能。下列有关装置放电过程(如图所示)的叙述错误的是
A．电子由a极经用电器流向b极
B．a极为负极，b极发生还原反应
C．b极上的电极反应式为
D．a极质量减少2.60g时，双极膜中有向a极区迁移
35．（2024·辽宁·三模）固态电池能量密度更高，运行更安全。固态燃料电池(如图所示)以固态电解质传递，电池总反应可表示为。下列说法错误的是
A．a极发生氧化反应
B．b极上的电极反应为
C．由a极通过固体酸膜传递到b极
D．a极上的电势比b极上的高
36．（2024·河北唐山·二模）一种新型富含氧空位的双功能催化剂，可对空气电池的充放电过程双向催化。电池的工作原理及催化路径如图所示。表示R基团在催化剂表面的吸附态。下列说法错误的是
A．充电时，b极与直流电源的正极相连
B．放电时(标准状况)参与反应，有由a极区移向b极区
C．充电过程中a极的电极反应为
D．充电时决速步反应为，氧空位提供更多反应位点，降低了反应的活化能
37．（2024·辽宁大连·二模）南开大学陈军团队成功研发出一种以两性羟基乙酸铝为电解质的二次电池。两性羟基乙酸铝具有和双极电离能力，该电池充电时的原理如下图所示，下列说法错误的是
A．放电时，N极发生还原反应
B．放电时，负极的电极方程式为：
C．充电时，电极M连接电源负极
D．充电时，当两性羟基乙酸铝电离出时，阳极板质量增加2g
38．（2024·辽宁大连·二模）中国海洋大学科学家发现海泥细菌电池的电压可以高达0.8V，在这种海水/海泥界面存在的天然电压驱动下，海泥细菌产生的电子可以源源不断的传输出来，持续产生电能。下列说法错误的是
A．电极电势：A＜B
B．天然的海泥层和海水层分别为负极和正极的导电介质
C．海底沉积层可发生反应：
D．海底沉积层/海水天然界面作为“质子交换膜材料”，不需要任何人工膜材料
39．（2024·辽宁·二模）我国科学家研究出一种新型水系Zn-C2H2电池，其结构如图，该电池既能实现乙炔加氢又能提供电能。下列说法正确的是
A．OH-通过阴离子交换膜向a电极移动
B．a极的电极反应式为：C2H2+2H2O-2e-=C2H4+2OH-
C．左侧极室中c(KOH)不变
D．每转移1mole-，右侧极室中溶液质量增大9g
40．（2024·辽宁大连·一模）我国学者最近研发出一种以铝为负极、石墨烯薄膜(Cn)为正极的新型铝-石墨烯电池，可在石墨烯薄膜上嵌入或脱嵌，离子液体/［EMIM］Cl作电解质，其中阴离子有、，阳离子为()，放电机理如图所示。下列说法错误的是
A．放电时正极的电极反应：
B．离子液体中的不参与反应，只起传递离子的作用
C．和中各原子最外层均达到8电子结构
D．该离子液体可用于钢制品上电镀铝，阴极的电极反应为
41．（2024·辽宁抚顺·模拟预测）高电压水系锌-有机混合液流电池的装置及充、放电原理如图所示。下列说法正确的是
A．b端电势高于a端电势
B．放电时，Cl-通过阴膜向右侧溶液移动
C．放电时，负极的电极反应式为：
D．充电时，电能全部转化为化学能
42．（2024·辽宁抚顺·模拟预测）一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如图。
下列说法错误的是
A．与传统氯碱工艺相比，该方法可避免使用离子交换膜
B．第一步中阳极反应为：
C．第二步中，放电结束后，电解质溶液中NaCl的含量减小
D．理论上，每消耗1molO2，可生产2molNaOH和2molCl2
43．（2024·吉林长春·三模）下列实验操作及现象所对应的结论或解释正确的是
选项 实验操作及现象 结论或解释
A 将某铁的氧化物溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液，紫色褪去 铁的氧化物中含有二价铁
B 向Zn与稀硫酸反应的体系中加入几滴硫酸铜溶液，产生气泡速率变快 硫酸铜具有催化作用
C 向CuSO4溶液中通入H2S气体，产生黑色沉淀 酸性：H2S>H2SO4
D 向盛有2mL0.1mol·L-1KCl溶液的试管中滴加2滴0.1mol·L-1AgNO3溶液，再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液，先出现白色沉淀，后出现黄色沉淀
A．A B．B C．C D．D
44．（2024·吉林长春·三模）的脱除与的制备反应自发协同转化装置如图所示(在电场作用下，双极膜中间层的解离为和并向两极迁移；忽略溶液体积的变化，极区域浓度保持不变)。下列说法正确的是
A．电子从电极经导线流向电极
B．电路中转移电子，理论上正极区域溶液增重
C．两极参与反应的与的物质的量之比为
D．双极膜中的解离可不断提供和，故无需补加
45．（2024·吉林长春·三模）科学家提出一种基于电催化多硫化物循环的自供能产氢体系(如下图所示)，通过将锌-多硫化物电池与电解制氢装置集成，最大化利用了间歇性太阳光，实现日夜不间断的自供电的H2生产。下列说法错误的是
A．锌-多硫化物电池日间做电解池，夜间做电池
B．夜间工作时，应将电极ac、bd分别连接
C．日间工作时，b极的电极反应式为
D．H2生产装置中可以使用钠离子交换膜
46．（2024·辽宁抚顺·三模）铝电池具有高效耐用、可燃性低、成本低、充电快速等优点，可成为常规电池的安全替代品，将纳米级嵌入电极材料，能大大提高可充电铝离子电池的容量。其中有机离子导体主要含，隔膜仅允许含铝元素的微粒通过，工作原理如图甲所示；图乙为电解溶液装置的一部分。下列说法正确的是
A．b极与铝电极连接
B．为了提高电导效率，左极室采用酸性水溶液
C．放电时，正极反应为：
D．若b极材料为Pt，b极的电极反应式始终为：
47．（2024·辽宁锦州·一模）我国科学家研发出世界首例室温条件下，以固态氢化镧（）为氢负离子（）导体的新型二次电池，电池工作原理如图所示。已知电池放电时由a极移向b极，下列说法正确的是
A．的电子式为H∶ B．电池工作时电势a＜b
C．放电时，电池总反应式为 D．充电时，每转移2mol电子，a极增重2g
48．（2024·辽宁鞍山·二模）室温时，纳米锂离子电池可通过循环充放电实现对磁性的可逆调控(如图所示)，下列说法正确的是
A．X过程为充电，完成后电池被磁铁吸引
B．该电池可以用水溶液作电解质溶液
C．充电时，向阴极移动发生氧化反应
D．放电时，正极的电极反应式为：
49．（2024·辽宁·一模）如图所示电池是一种新型储氢材料镍电池()，(中金属和氢都为0价)。下列有关说法错误的是
A．电池的电解液可为KOH溶液
B．充电时阳极反应为
C．放电时正极反应为
D．是一类储氢材料，n越大，电池的比能量越高
50．（2024·河北张家口·一模）我国科学家研发了一种可逆电池装置，充电时该装置可吸收CO2合成甲酸，其具体工作原理如图所示。已知将阴离子、阳离子复合组成双极膜，双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是
A．L膜是阴离子膜，P膜是阳离子膜
B．充电时，N电极上发生的电极反应式为
C．放电时，电子由a流向电源的M极
D．充电时，外电路中每通过1mol电子，理论上复合膜层间有0.5molH2O解离
51．（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
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B D C D B D D C C
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D D A D C C C A B A
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 B D D C D D D C D A
题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
答案 D B B D D B D A D D
题号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
答案 A D D B B C D D C D
题号 51
答案 B
1．A
【详解】A．实验①向左池（负极区）滴加浓硫酸，pH降低，电流无明显变化，仅表明此pH降低时FeSO4还原性无影响；但实验④中向左池滴加NaOH使pH升高，电流明显增大（Fe2+还原性增强导致反应速率加快），说明pH升高时还原性增强，故“pH变化对FeSO4的还原性没有影响”的推断错误；A错误；
B．实验②向右池（正极区）滴加浓硫酸，H 浓度增大，电流明显增大，表明正极反应速率加快，结合O2在酸性条件下的还原反应，可推断正极电极反应式为，B正确；
C．实验③向右池滴加NaOH至pH=3.8（H 浓度减小），电流几乎不变，说明此pH范围内H 浓度变化对O2的氧化能力无显著影响，C正确；
D．实验④向左池（负极区）滴加NaOH至pH=3.8，电流明显增大且溶液变黄（Fe2+被氧化为Fe3+），根据“电流增大与还原性增强有关”，可知Fe2+的还原性增强，D正确；
答案选A。
2．B
【详解】A．a为，d为，常温下在浓硝酸中会钝化，表面生成致密氧化膜阻止进一步反应，构成原电池时为正极不溶解，为负极溶解，d质量不变，A错误；
B．b为(氧化亚铜)，溶于稀硫酸发生反应：，生成，溶液变蓝，且生成固体为，是a，B正确；
C．6种物质中，f为，在潮湿空气中极易被氧化为，比d（Fe单质）更不稳定，C错误；
D．d为，高温下与水蒸气反应生成和，e为（+3价氧化物），产物不是e，D错误；
故答案选B。
3．D
【分析】根据图中所示，锌电极中的Zn在碱性溶液中失去电子生成，故锌电极为负极；在催化电极上发生反应转化为，N元素化合价降低，发生还原反应，催化电极为正极。根据电池放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，双极膜中的通过M膜向负极移动，则M膜为阴离子交换膜，通过N膜向正极移动，则N膜为阳离子交换膜。
【详解】A．双极膜解离出的OH 需向负极区（锌电极区）迁移，M膜允许OH 通过，OH 为阴离子，故M膜是阴离子交换膜，A正确；
B．催化电极为正极，锌电极为负极，原电池中正极电势高于负极，故催化电极上的电势比锌电极上的高，B正确；
C．锌电极作负极，在碱性条件下失电子生成，反应式为，C正确；
D．正极反应为，消耗10mol H+时转移8mole ，则双极膜中有8mol H+通过N膜转移至正极区，此时正极区变化为，锌电极质量会减少，D错误；
故选D。
4．C
【分析】HMF在b极发生氧化反应生成FDCA，则板状碳封装镍纳米晶体是阳极、石墨烯是阴极。
【详解】A．板状碳封装镍纳米晶体是阳极，b是电源正极、a是负极，电极电势：，故A错误；
B．板状碳封装镍纳米晶体是阳极，电解池中阳离子向阴极移动，向a极移动，故B错误；
C．a是阴极，阴极水得电子生成氢气和氢氧根离子，电路中转移2mol电子，阴极生成1mol氢气和2molOH-，同时双极膜有2molH+移入a极区，所以阴极区不变，故C正确；
D．a为阴极，X为氢气，则每产生1molH2转移2mol电子，双极膜中2molOH-有移向阳极，同时有2molH+移向阴极，双极膜中质量减少36g，故 D错误；
选C。
5．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。
6．B 7．D
【分析】1.该电池放电过程的总反应方程式如下：。则放电时锂电极为负极，电极方程式为，硫电极为正极，电极方程式为，充电时，锂电极为阴极，电极方程式为，硫电极为阳极，电极方程式为；
依题意，根据截面图可知，白球位于8个顶点，6个在面心，其数目为：，黑球位于8个小立方体的体心，一共有8个，因此小黑球表示锂离子，大白球表示硫离子，可知晶胞示意图为：，化学式为Li2S。
6．A．根据题干信息，该电池中以硅和石墨为基体，分别负载Li和S作为电池电极，A错误；
B．据分析，充电时，硫电极为阳极，电极方程式为，B正确；
C．比能量是单位质量的电极材料能释放的电量，放电时硫电极为正极，电极方程式为，每消耗nmolS即产生2mol电子的电量，其比能量为，则n越大，电池比能量越小，C错误；
D．用该电池电解饱和食盐水时，若生成22.4L(标准状况)H2，根据，转移2mol电子，按电极上得失电子守恒，根据电池负极为，则需要消耗2mol即14gLi，D错误；
故选B。
7．A．的中心原子P价层电子对数为：，孤电子对数为零，空间结构为正四面体形，A正确；
B．根据分析可知：位于构成的四面体空隙中，B正确；
C．根据分析，由该晶胞示意图可知，晶胞中与紧邻的有12个，C正确；
D．晶胞密度为，D错误；
故选D。
8．D
【分析】由图可知，左池为原电池，a极为正极，水分子作用下重铬酸根离子得到电子发生还原反应生成氢氧化铬和氢氧根离子，b极为负极，微生物作用下苯酚和水在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子；右池为电解池，c极为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，d极为阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子和羟基自由基，放电生成的羟基自由基与废水中的苯酚反应生成二氧化碳和水。
【详解】A．由分析可知，，a极为正极，水分子作用下重铬酸根离子得到电子发生还原反应生成氢氧化铬和氢氧根离子，电极反应式为，故A正确；
B．由分析可知，右池中发生的反应为放电生成的羟基自由基与废水中的苯酚反应生成二氧化碳和水，所以左池中进行的是自发的氧化还原反应，故B正确；
C．由分析可知，d极为阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子和羟基自由基，电极反应式为，故C正确；
D．由分析可知，b极为负极，微生物作用下苯酚和水在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，右池中发生的反应为放电生成的羟基自由基与废水中的苯酚反应生成二氧化碳和水，则由得失电子数目守恒可知，若装置中转移2.8 NA电子时，生成标准状况下二氧化碳的为(×+×)×22.4L/mol=26.88L，故D错误；
故选D。
9．C
【详解】A．用铂丝蘸取含钠元素的物质在酒精灯火焰上灼烧，若火焰呈黄色，可检验钠元素，能达到实验目的，A不合题意；
B．锡的金属活动性比银强，在 NaCl溶液中，锡、银和NaCl溶液构成原电池，锡作负极，银作正极，发黑的银手镯(主要成分是Ag2S)中Ag2S得到电子被还原为银，从而使银手镯恢复光亮，能达到实验目的，B不合题意；
C．Na2CO3溶液的碱性太强，易与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2，且Fe(OH)2容易被空气中的氧气氧化，图中装置没有隔绝空气，不能制取纯净的FeCO3，C不能达到实验目的，C符合题意；
D．大理石(主要成分是CaCO3)与盐酸反应生成CO2，该装置可以制取少量CO2，D能达到实验目的，D不合题意；
故答案为：C。
10．C
【分析】由装置图可知A电极上发生反应：，A电极作负极，B电极为正极，正极发生反应：，则电极D为阴极，电极反应：，C电极为阳极，电极反应：，据此分析解答。
【详解】A．装置中A电极上发生反应：，A电极作负极，A错误；
B．工作时，由阴极向阳极移动，即从右向左移动，B错误；
C．根据分析可知，阴极的电极反应为，C正确；
D．若C极生成2.24L (标准状况)，即生成0.1mol氧气，转移电子0.4mol，结合上述电极反应可知A电极消耗0.4molCu，质量减少25.6g，D错误；
故选C。
11．D
【详解】A．顺丁橡胶（聚丁二烯橡胶）具有优良的弹性、耐磨性和耐寒性，这些特性使其成为制造轮胎的理想材料，故A正确；
B．在钢中加入稀土元素（如铈、镧等），可以显著提高其耐腐蚀性和抗氧化性能。稀土元素能与钢中的硫、氧等杂质形成稳定化合物，改善钢的微观结构和表面性质，故B正确；
C．将变黑的银饰（主要成分是Ag2S）浸泡在装有浓食盐水的锡制容器中，锡的活性比银强，可作为负极，银作为正极。在原电池中，S2-离子会被还原或与Cl 结合，使Ag2S溶解并还原为银单质，正是利用了原电池原理，故C正确；
D．制作“红烧肉”时，用蔗糖炒糖色的过程中蔗糖变为焦糖，焦糖的主要成分仍是糖类，同时还含有一些醛类、酮类等物质，而蔗糖的完全炭化为C12H22O11→12C+11H2O，故D错误；
故选D。
12．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。
13．A
【分析】由题给流程可知，废光盘碎片中的银在80℃水浴加热条件下与次氯酸钠溶液反应生成氯化银、氢氧化钠和氧气，过滤得到滤液和含有氯化银的滤渣；向滤渣中加入氨水，将氯化银转化为银氨络离子，过滤得到滤渣和含有银氨络离子的滤液；向滤液中加入一水合肼溶液，溶液中银氨络离子与一水合肼溶液反应生成银、氮气、氨气、铵根离子和水，过滤得到银，据此回答。
【详解】A．由分析可知，氧化时发生的反应为废光盘碎片中的银在80℃水浴加热条件下与次氯酸钠溶液反应生成氯化银、氢氧化钠和氧气，反应的化学方程式为4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl↓+4NaOH+O2↑，A正确；
B．由分析知，向含有氯化银的滤渣中加入氨水，将氯化银转化为银氨络离子，不是为了调节溶液的pH，B错误；
C．由化合价变化可知，若还原工序利用原电池来实现，一水合肼会在负极失去电子发生氧化反应生成氮气，C错误；
D．由分析可知，还原时发生的反应为溶液中银氨络离子与一水合肼溶液反应生成银、氮气、氨气、铵根离子和水，反应的离子方程式为，则反应生成1mol银时，理论上消耗0.25molN2H4·H2O，D错误；
故选A。
14．D
【分析】由图和题干信息可知，葡萄糖在反应中失电子作负极，电极反应式为C6H12O6-2e-+H2O=C6H12O7+2H+，氧气作正极，电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2，据此作答。
【详解】A．使用高活性GOD能降低反应所需的活化能，使更多反应物分子转化为活化分子，可提高酶促反应速率，增强电信号强度，A正确；
B．纳米材料具有较大的表面积，用来修饰电极表面，可提供更多的活性位点，有利于提高传感器的灵敏度，B正确；
C．葡萄糖在反应中失电子作负极，电极反应式为C6H12O6-2e-+H2O=C6H12O7+2H+，C正确；
D．1×10-6mmol C6H12O6被氧化，转移电子2×10-6mmol，依据电子守恒可得正极消耗氧气2×10-6mmol××22.4mL/mmol=2.24×10-5mL，D错误；
故答案为：D。
15．C
【详解】A．与气态氧化剂相比，液态氧化剂具有溶解度大、传质效率高等优点，A正确；
B．由图b可知阴极通氧化剂，同时阴极发生还原反应（即原电池正极），故电极反应为，B正确；
C．电池工作时为阴离子应移向正极，正极得电子发生还原反应（得电子一极可叫阴极），即通过主流道向阴极移动，C错误；
D．通燃料HCOONa一极为负极，负极失电子（失电子一极可叫阳极），碱性条件下阳极反应式为，D正确；
故答案选C。
16．C
【分析】由图可知，电极a为燃料电池的负极，水分子作用下二氧化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。
【详解】A．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，电极b为正极，则电池工作时，质子由a极移向b极，故A正确；
B．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，电极b为正极，故B正确；
C．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，水分子作用下二氧化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，故C错误；
D．由得失电子数目守恒可知，理论上每吸收1mol二氧化硫，标准状况下b电极消耗氧气的体积为1mol××22.4L/mol=11.2L，故D正确；
故选C。
17．C
【分析】已知图示为CH4燃料电池，通入甲烷即多孔电极a为负极，电极反应为：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O，通入空气即O2的一极多孔电极b为正极，电极反应为：O2+4e-=2O2-，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，多孔电极a为负极，多孔电极b为正极，故多孔电极a的电势比多孔电极b低，A错误；
B．由分析可知，多孔电极a为负极，多孔电极b为正极，则O2-在电解质中向多孔电极a移动，电流方向为由多孔电极b经导线流向多孔电极a，B错误；
C．由分析可知，多孔电极a为负极，发生氧化反应，该电极反应为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O，C正确；
D．由分析可知，负极电极反应为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O，则标准状况下56mLCH4在多孔电极a上完全反应时，流入传感控制器电路的电子的物质的量为=0.02mol，D错误；
故答案为：C。
18．A
【分析】甲池为微生物电池，通入O2的B极为正极，A极为负极，乙池为电解池，根据图知，苯中的碳得电子生成环己烷，则电极M作阴极，N作阳极。
【详解】A．由分析可知，甲池中A极为负极，B极为正极，乙池中M作阴极，N作阳极，则甲池中A极应与乙池中多孔惰性电极M相连，A正确；
B．由分析可知，乙池中苯在阴极得到电子生成环己烷，电极方程式为：，乙池中还有副产物生成，则阴极还会发生电极反应：2H++2e-=，B错误；
C．乙池中N作阳极，电极方程式为：2H2O-4e-=O2+4H+，甲池中B极为正极，电解方程式为：O2+4e-+4H+=2H2O，转移电子数相等时，同温同压下，B极消耗的氧气的体积等于E处放出气体的体积，C错误；
D．甲池为微生物电池，高温会导致微生物死亡，导致甲池放电效率降低，不能加快乙池中苯转化为环己烷的速率，D错误；
故选A。
19．B
【分析】氢气在负极上失去电子产生氢离子，发生氧化反应，所以N是负极，M为正极，正极上发生还原反应，电极反应式为PBA+xe-+xH+=PBA-xH；充电时N成为阴极，M为阳极。
【详解】A．由分析可知，极为原电池负极，充电时作电解池阴极；极为原电池正极，充电时作电解池阳极，A项错误；
B．由分析可知，放电时为原电池，极为原电池负极，电流方向：极电解质溶液极，B项正确；
C．充电时极发生氧化反应，反应为，C项错误；
D．纯磷酸几乎不导电，用其代替磷酸电池效率会大大降低，甚至无法工作，D项错误；
选B。
20．A
【详解】A．银单质在氯化钠浓溶液中与氧气反应生成[AgCl2]-，离子方程式为：，增大氯离子的浓度平衡正向移动，有利于单质银的溶解，A正确；
B．在氯化钠溶液中，正极电极反应式为：，B错误；
C．根据A可知，随着腐蚀的进行，氢氧根离子的浓度增大，溶液pH增大，C错误；
D．加入锌粉后，发生反应：，溶液中阴离子总浓度降低，D错误；
故选A。
21．B
【详解】A．向溶液中加入铁粉，溶液黄色变浅，绿色加深，说明Fe3+被Fe还原为Fe2+，离子方程式为：，A正确；
B．溶液呈酸性，加入铁粉，同时有气泡逸出，还发生了，不可利用铁粉和溶液直接测定的，B错误；
C．溶液中先加入少量再加入稍过量铁粉，Fe会和Cu2+发生置换反应生成Cu，Cu附着在Fe粉表面形成原电池，会加快溶液黄色变浅的速率，C正确；
D．溶液呈酸性，加入镁粉反应生成H2，溶液的酸性减弱，Fe3+会水解生成Fe(OH)3红褐色沉淀，D正确；
故选B。
22．D
【分析】因为Cu电极的电极反应式为，是负极，PbO2是正极，发生反应为PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O，氢离子通过膜p，氢氧根通过膜q；
【详解】A．根据分析，膜p适合选用阳离子或质子交换膜，A错误；
B．放电时，正极反应为：PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O，硫酸的浓度减小，负极区NaOH浓度不变，B错误；
C．放电时，两极上均无气体生成，C错误；
D．导线中通过，理论上负极质量增加17g、正极质量增加32g，两极质量变化之差为15g，D正确。
答案选D。
23．D
【分析】由该装置可获得电能可知，为原电池装置，原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，根据题图可知，a极上CH3COO-转化为CO2和H+，碳元素被氧化，所以a极为该原电池负极，b极为正极，据此分析解答。
【详解】A．原电池中，阴离子移向负极，阳离子移向正极，为了实现海水淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极(即a电极)，则X膜为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极(即b电极)，则Y膜为阳离子交换膜，故A错误；
B．b极为正极，b电极上发生反应：，b极附近升高，故B错误；
C．a极电解质呈弱酸性，电极方程式为：，故C错误；
D．当电路通过电子时，正极消耗0.05mol氧气，增加质量1.6g，同时流入0.2mol钠离子，增加质量4.6g，正极区质量共增加1.6+4.6=，故D正确；
故选：D。
24．C
【分析】燃料电池中，通入氧气的是正极，负极上肼被氧化生成氮气。
【详解】A．燃料电池中，通入的电极为正极，因此电极电势：，A项错误；
B．溶液为碱性，的电极反应式为，B项错误；
C．的电极反应式为，生成的通过阴离子交换膜进入X电极区溶液，但Y电极区消耗，因此溶液碱性增强，增大，C项正确；
D．标准状况下，的物质的量是，则转移电子，故电极X消耗肼，质量为，D项错误；
故选C。
25．D
【详解】A．碳碳双键和羟基都能使酸性溶液褪色，不能证明碳碳双键的存在，A项错误；
B．浓硫酸溶于水是物理变化，不能称为放热反应，B项错误；
C．硝酸易挥发，也能与溶液反应生成白色胶状沉淀，不能说明非金属性：，C项错误；
D．稀硫酸形成的原电池，比活泼，作负极，上产生大量气泡，D项正确。
故选D。
26．D
【分析】由图可知，放电时在M极失去电子生成，即转化为极是负极；为了维持电荷守恒，溶液中的溴离子要通过X膜进入Ⅰ室，X膜为阴离子交换膜；Ⅲ室中在N极得到电子生成溴离子并转移到Ⅱ室，则N极为正极，Y膜为阴离子交换膜。
【详解】A．充电时，N极为阳极，M极为阴极，阴离子向阳极迁移，A项错误；
B．充电时，N极电极反应式为，B项错误；
C．X膜、Y膜均为阴离子交换膜，C项错误；
D．设起始时Ⅰ室，D项正确；
故选D。
27．D
【分析】由电子移动方向可知，a电极为原电池的负极，银电极在负极失去电子发生氧化反应，电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl，b电极为正极，氯化银在正极得到电子发生还原反应生成银和氯离子，电极反应式为AgCl+e-═Ag+Cl-，钠离子透过阳离子交换膜进入河水中。
【详解】A．由分析可知，b电极为正极，氯化银在正极得到电子发生还原反应生成银和氯离子，电极反应式为AgCl+e-═Ag+Cl-，故A正确；
B．由分析可知，内电路中，钠离子透过阳离子交换膜进入河水中，故B正确；
C．由分析可知，a电极为原电池的负极，海水中的氯离子在负极失去电子发生氧化反应生成氯气，b电极为正极，氯化银在正极得到电子发生还原反应生成银和氯离子，钠离子透过阳离子交换膜进入河水中，则电池工作一段时间后，海水区氯化钠溶液浓度减小，河水区氯化钠溶液浓度增大，两极氯化钠溶液的浓度差减小，故C正确；
D．由分析可知，a电极为原电池的负极，银电极在负极失去电子发生氧化反应，电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl，钠离子透过阳离子交换膜进入河水中，则电路中转移1mol 电子时，理论上a极区模拟海水的质量减少58.5g，故D错误；
故D错误。
28．C
【详解】A．根据流程图反应①中氧化剂是NaClO3，还原剂是SO2，还原产物是ClO2，氧化产物是NaHSO4，根据化合价升降相等可得NaClO3和SO2的物质的量之比为2：1，故A正确；
B．据流程图反应②ClO2与H2O2反应的变价情况，ClO2做氧化剂，H2O2做还原剂，可以推出ClO2的氧化性大于H2O2，故B正确；
C．据流程图反应②，在ClO2与H2O2的反应中，ClO2转化为NaClO2氯元素的化合价降低，做氧化剂；H2O2只能做还原剂，氧元素的化合价升高，不能用NaClO4代替H2O2，故C错误；
D．由反应①化合价变化情况，再根据原电池正极表面发生还原反应，所以ClO2是正极产物，故D正确；
故选C。
29．D
【详解】A．依据题意可知，该甲烷燃料电池为原电池，甲烷中C元素化合价升高，发生氧化反应，故通入甲烷的电极（多孔电极b）为负极，通入空气的电极（多孔电极a）为正极，外电路中，电流由正极流向负极，即从集流器a流向集流器b，故A项正确；
B．由电极反应式可知，转移电子数相等时，生成和消耗的O2 的量相等，固体电解质中的O2 的量不变，故B项正确；
C．通入甲烷的b电极为负极，发生氧化反应，电极反应为CH4－8e ＋4O2=CO2＋2H2O，故C项正确；
D．燃料电池负极电极反应式为CH4－8e ＋4O2=CO2＋2H2O，每转移4mole ，产生的CO2物质的量为0.5mol，正极电极反应式为O2+4e =2O2 ，转移4mole ，生成物质X的物质的量为2mol，故CO2与物质X的体积(同温同压下)比等于物质的量之比为1:4，故D选项错误；
故本题选D。
30．A
【分析】1与2相连，左侧两池构成原电池，a电极质量增大，Ag转化为AgCN，说明a为负极，b为正极，b极反应为2H++2e-= H2；2与3相连，右侧两池构成原电池，c电极质量减小，AgBr转化为Ag，说明c为正极，b为负极，b极反应为：H2-2e-=2H+，据此分析。
【详解】A．由分析可知，a为负极失去电子发生氧化反应，A正确；
B．2与3相连，右侧两池构成原电池，b极反应为：H2-2e-=2H+，c电极AgBr转化为Ag，电池反应为H2+2AgBr=2Ag+2Br-+2H+，B错误；
C．1与3相连，由于AgCN更难溶，则反应过程中AgBr转化为AgCN，a电极生成AgCN，说明a为负极，c为正极，则盐桥1中的阳离子向c电极移动，C错误；
D．由分析可知，1与2相连，b为正极，为电子流入极，2与3相连，b为负极，为电子流出极，D错误；
故选A。
31．D
【分析】由题干图2所示信息可知，Ⅱ室中C的化合价升高，发生氧化反应，Ⅱ室为阳极室，电极反应为：，I室中N的化合价降低，发生还原反应，故为阴极室，电极反应为：，Ⅲ中O2中O的化合价降低，发生还原反应，故为阴极室，电极反应为：；
【详解】A．Ⅱ室中C的化合价升高被氧化，为负极，则Ⅰ室和Ⅲ室均为正极(故叫双阴极)，电流由正极经导线到负极，A错误；
B．由分析可知，Ⅱ室电极反应式为，B错误；
C．由分析反应电极式可知，Ⅱ室中氢离子向两侧I、Ⅲ室中移动，XY均为阳离子交换膜，C错误；
D．若双阴极上各转移电子，由Ⅲ室电极反应可知，消耗2.5mol，由于已知Ⅲ室中除了在电极上发生反应，还在溶液中参与了一个氧化还原反应：铵根离子和氧气发生氧化还原反应生成硝酸根离子，故使得消耗氧气大于，D正确；
故选D。
32．B
【分析】由题干信息可知，放电总反应的离子方程式为2Al+3Se=Al2Se3，则反应中铝发生氧化反应为负极，即电极反应为：nAl-3ne-+(3n+1)Cl-=，惰性电极为正极，据此分析解题。
【详解】A．放电时铝发生氧化反应为负极，惰性电极为正极，则充电时，电极Al为阴极，惰性电极为阳极，A正确；
B．电池放电过程中铝极反应为nAl-3ne-+(3n+1)Cl-=，Al电极附近的阴离子浓度降低，B错误；
C．放电时，结合反应2Al+3Se=Al2Se3，则电路中每转移2mol电子，理论上正极质量增加18g，C正确；
D．充电时，阳极的电极反应与放电时正极反应有关，反应为nAl2Se3-6ne-+2(3n+1)Cl-=2+3nSe，D正确；
故答案为：B。
33．B
【分析】由图可知，放电时，锂离子由a极移向b极，则放电时，a为负极，电极反应式为，b电极为正极，电极反应式为，充电时，a为阴极，电极方式为，b为阳极，电极反应式为，据此回答，
【详解】A．由分析和图知，放电时从负极材料脱出，经电解质嵌回正极，A正确；
B．放电时通过电路电子时，负极生成，正极消耗，电解质不变，B错误；
C．充电时电极a为阴极与外接电源负极相连，C正确；
D．由分析知，充电时阳极反应为：，D正确；
故选B。
34．D
【分析】a极上Zn发生失电子的氧化反应转化成Zn2+，a极为负极，b极上硝酸根离子发生得电子的还原反应转化成NH3，b极为正极。
【详解】A．放电时，电子由负极（a极）经用电器流向正极（b极），A项正确；
B．根据分析，a极为负极，b极为正极，b极上发生还原反应，B项正确；
C．b极上硝酸根离子发生还原反应转化成NH3，电极反应式为+8e-+6H2O=NH3↑+9OH-，C项正确；
D．a极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，a极减少Zn的物质的量为=0.04mol，电路中通过电子物质的量为0.08mol，b极电极反应式为+8e-+6H2O=NH3↑+9OH-，双极膜中有0.08molOH-向a极区迁移，D项错误；
答案选D。
35．D
【分析】由总反应和图示可知氧气端b极为原电池正极，发生还原反应：，甲烷端a极为原电池负极发生氧化反应：。
【详解】A．由上述分析可知a极为负极，发生氧反应，故A正确；
B．由上述分析可知b极上的电极反应为，故B正确；
C．原电池中阳离子移动向正极，则氢离子由a极过固体酸膜传递到b极，故C正确；
D．原电池中正极电势高于负极，则a极上的电势比b极上的低，故D错误；
故选D。
36．B
【详解】A．根据空气电池分析，放电时，锌失去电子，作负极即a为负极，b为正极，则充电时，b极与直流电源的正极相连，A正确；
B．根据，则放电时(标准状况物质的量为0.5mol)参与反应，有2mol电子转移，则有由b极区移向a极区，B错误；
C．放电过程中a极的电极反应为，则充电过程中a极的电极反应为，C正确；
D．决速步反应是指活化能最高的一步，由图可以看出充电过程中活化能最大的是，催化剂从O上吸附到OH上的反应为，氧空位提供更多反应位点，降低了反应的活化能，D正确。
故选B。
37．D
【分析】由图可知，充电时，与直流电源负极相连的电极M为阴极，酸性条件下AQ在阴极得到电子发生还原反应生成H2AQ，电极N为阳极，碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水；则放电时，电极M为原电池的负极，H2AQ在负极失去电子发生氧化反应生成AQ和氢离子，电极N为正极，水分子作用碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍和氢氧根离子。
【详解】A．由分析可知，放电时，电极N为正极，水分子作用碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍和氢氧根离子，故A正确；
B．由分析可知，放电时，电极M为原电池的负极，H2AQ在负极失去电子发生氧化反应生成AQ和氢离子，电极反应式为，故B正确；
C．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的电极M为阴极，故C正确；
D．由分析可知，充电时，电极N为阳极，碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水，电极反应式为Ni(OH)2—e—+OH—=NiO(OH)+ H2O，则当两性羟基乙酸铝电离出2mol氢离子时，阳极板质量减少2g，故D错误；
故选D。
38．A
【分析】由图示可知，电极A上氧气转化成水，氧元素化合价降低，发生还原反应，即电极A为正极，则电极B为负极。
【详解】A．电极A为正极，电极B为负极，正极电势高于负极电势，所以电极电势：A＞B，故A错误；
B．电极A为正极，电极B为负极，天然的海泥层和海水层分别为负极和正极的导电介质，故B正确；
C．由图示可知，海底沉积层CH2O转化为CO2，所以海底沉积层可发生反应：，故C正确；
D．负极电极反应式为HS--2e-=S↓+H+，生成的H+向正极移动，即H+从海底沉积层通过交接面向海水层移动，所以海底沉积层/海水天然界面作为“质子交换膜材料”，不需要任何人工膜材料，故D正确；
故答案为：A。
39．D
【分析】由图可知，Zn元素价态升高失电子，故b极为负极，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，a为正极，电极反应式为C2H2+2e-+2H2O=C2H4+2OH-，据此分析作答。
【详解】A．由分析可知，a为正极，b为负极，原电池中阴离子移向负极，故OH-通过阴离子交换膜向b电极移动，A错误；
B．由分析可知，a为正极，发生还原反应，电极反应式为C2H2+2e-+2H2O=C2H4+2OH-，B错误；
C．由分析可知，a为正极，发生还原反应，电极反应式为C2H2+2e-+2H2O=C2H4+2OH-，b极为负极，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，OH-通过阴离子交换膜向b电极移动，根据电子守恒可知，左侧极室中n(KOH)不变，但反应中消耗了水，导致左侧极室中c(KOH)增大，C错误；
D．由分析可知，根据电子守恒可知，每转移1mole-，有1molOH-由左室移入右室，根据反应方程式Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O可知，右侧极室中溶液质量增大9g，D正确；
故答案为：D。
40．D
【分析】由题干可知，放电时，负极反应为Al+7-3e-=4，正极反应为，以此解答。
【详解】A．由分析可知，在正极得到电子生成Cu和，电极方程式为：，A正确；
B．离子液体/［EMIM］Cl作电解质，不参与反应，只起传递离子的作用，B正确；
C．和中Al为+3价，Cl为-1价，Al和Cl最外层均达到8电子的稳定结构，C正确；
D．由该电池负极反应可知，该离子液体可用于钢制品上电镀铝，阴极的电极反应为=4+3e-= Al+7，D错误；
故选D。
41．A
【分析】高电压水系锌-有机混合液流电池工作原理为：放电时为原电池，金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+，为负极，则FQ所在电极为正极，正极反应式为2FQ+2e-+2H+═FQH2，负极反应式为Zn-2e-+4OH-=；充电时电解池，原电池的正负极连接电源的正负极，阴阳极的电极反应与原电池的负正极的反应式相反，电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极；
【详解】A．金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+，为负极，则a为负极，b端电势高于a端电势，A正确；
B．原电池中阴离子向负极移动，故放电时，Cl-通过阴膜向负极左侧溶液移动，B错误；
C．放电时为原电池，金属Zn为负极，负极反应式为Zn-2e-+4OH-=，C错误；
D．充电过程，电能转化为化学能，但同时会有热量散失，一部分能量以热能的形式转化，D错误；
答案选A。
42．D
【详解】A．传统氯碱工艺电解饱和食盐水，使用阳离子交换膜，该方法可避免使用离子交换膜，A项正确；
B．根据图示，第一步中阳极反应为，B项正确；
C．第二步中，放电结束后，Na0.44 x MnO2→Na0.44 MnO2，Ag→AgCl，电解质溶液中NaCl的含量降低，C项正确；
D．理论上，每消耗1 mol O2转移4 mol电子，第一步生成4 mol NaOH；根据钠守恒，第二步提取4 mol NaCl，第三步生成2 mol Cl2，D项错误；
答案选D。
43．D
【详解】A．浓盐酸、亚铁离子均可使酸性高锰酸钾溶液褪色，滴入KMnO4溶液紫色褪去，不能说明某铁的氧化物含有二价铁，故A错误；
B．Zn置换出Cu，可构成原电池，加快生成氢气的速率，与催化作用无关，故B错误；
C．向CuSO4溶液中通入H2S气体，产生黑色沉淀，说明具备复分解反应的条件，不能说明酸性：H2S>H2SO4，且H2S是弱酸，H2SO4是强酸，酸性：H2SD．AgNO3溶液不足，先出现白色沉淀，后出现黄色沉淀，说明生成的AgCl可转化为更难溶的AgI，则，故D正确。
答案选D。
44．B
【分析】由图可知，b极氧气发生还原反应生成过氧化氢，为正极，则a为负极。
【详解】A．原电池中电子由负极流向正极，故电子从a电极经导线流向b电极，A错误；
B．O2在正极区域得到电子生成H2O2，电极方程式为：2H++O2+2e-=H2O2，电路中转移电子时，生成0.5mol H2O2，理论上正极区域溶液增重34mol×0.5mol=17g，B正确；
C．SO2在负极失去电子生成硫酸根，电极方程式为：SO2+4OH--2e-=SO+2H2O，正极电极方程式为：2H++O2+2e-=H2O2，两极参与反应的与的物质的量之比为，C错误；
D．1 molSO2与2molOH-反应，亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子转移2mol电子，2molOH -进入左侧同时亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子消耗水，生成的H+消耗OH-，故需要补加NaOH.才能持续吸收SO2，D错误；
故选B。
45．B
【详解】A．白天可利用太阳能电池给左侧锌一多硫化物电池充电，实现电能向化学能的转化，夜间作电源，给H2装置充电，电解反应产生H2，A正确；
B．夜间工作时，左侧锌一多硫化物电池作电源，H2生产装置为电解池。d电极发生2H2O+2e-=H2↑+2OH-，d电极为阴极，发生还原反应，故d电极应连接a电极(即Zn电极，电源负极)，故a、d相连，b、c相连，B错误；
C．白天工作时，锌一多硫化物电池处于充电状态。b电极是阳极，发生氧化反应，电极反应式为：，C正确；
D．H2 生成装置可以使用Na+交换膜，①如果使用Na+交换膜，阴极区发生反应：2H2O+2e-= H2↑+2OH-，Na+向阴极区迁移，得到较纯净的NaOH溶液，可供循环利用。②如果不使用Na+交换膜，交换膜， 显然H2生产装置电解液一般仍为NaOH、Na2S的混合溶液，故H2生产装置中可以使用钠离子交换膜，D正确；
故合理选项是B。
46．C
【分析】根据图甲中电子流动方向知，铝电极为负极，反应式：，正极反应式：，根据图乙离子移动方向可知，b为阳极，Cl-失电子能力大于水中OH-，优先失电子。
【详解】A．根据分析，b为阳极，应与电源正极相连，A项错误；
B．把左极室的有机离子导体改成水溶液后，会使左极室溶液中的离子总浓度减小，导致电导效率下降，B项错误；
C．根据分析，原电池正极反应为，C项正确；
D．若b极材料为Pt，b极先发生的电极反应为，当放电完毕后，水发生放电反应，D项错误。
答案选C。
47．D
【分析】该装置为化学电源，根据放电时，H-由a极移向b极，依据原电池工作原理，阴离子向负极移动，即电极b为负极，电极a正极，据此分析；
【详解】A．H原子核外有1个电子，得到1个电子，得到H-，即H-的电子式为[H∶]-，故A错误；
B．根据上述分析，电极a为正极，电极b为负极，则电势：a＞b，故B错误；
C．电极a的反应式为：TiH2+2e-=Ti+2H-，电极b的反应式为2H-－2e-=H2↑，总反应式为TiH2=Ti+H2↑，故C错误；
D．充电时，电极a的反应式为Ti+2H-－2e-=TiH2，每转移2mol电子，a极增重质量为2mol×1g/mol=2g，故D正确；
答案为D。
48．D
【分析】纳米锂离子电池中电极中Li转化为Li2O元素化合价升高，为原电池的负极，为电池的正极，X过程为放电过程，Y过程为充电过程。
【详解】A．电极中Li转化为Li2O元素化合价升高，为原电池的负极，为电池的正极，X过程为放电过程，A错误；
B．Li与水反应，该电池不能用水溶液作电解质溶液，B错误；
C．电解池中阳离子移向阴极。充电时向阴极移动，在阴极得电子发生还原反应，C错误；
D．放电时，正极的电极反应式为：，D正确；
故答案为：D。
49．C
【分析】镍电池中NiOOH能与酸反应，所以应该选用碱性溶液作电解质溶液，放电时正极：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，负极：MHn+nOH--ne-=M+nH2O，总反应MHn+nNiOOH=M+nNi(OH)2，充电时阳极反应：Ni(OH)2+OH--e-= NiOOH+H2O，阴极反应：M+nH2O+ ne-= MHn+nOH-，总反应：M+nNi(OH)2MHn+nNiOOH。
【详解】A．放电时正极：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，负极：MHn+nOH--ne-=M+nH2O，所以镍电池中电解液为碱性溶液，即可以用氢氧化钾溶液作电解液，故A正确；
B．充电时阳极发生氧化反应，其电极反应为Ni(OH)2+OH--e-= NiOOH+H2O，故B正确；
C．放电时正极发生还原反应，电极反应式为反应为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，故C错误；
D．M为储氢合金，MHn为吸附了氢原子的储氢材料，n越大，电池的比能量越高，故D正确；
故答案为：C。
50．D
【分析】由题干信息可知，充电时该装置可吸收CO2合成甲酸，即N极将CO2转化为HCOOH，发生还原反应，则N极为阴极，电极反应为：CO2+2H++2e-=HCOOH，此时M极为阳极发生氧化反应，电极反应为：[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-，电源a电极为正极，b为负极，阳离子由阳极区移向阴极区，即P膜为阳离子交换膜，L膜为阴离子交换膜，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，L膜是阴离子膜，P膜是阳离子膜，A正确；
B．由分析可知，充电时，N电极上发生的电极反应式为，B正确；
C．由分析可知，放电时，N为负极，M为正极，a为阳极，b为阴极，故电子由N流向b，再由a流向电源的M极，C正确；
D．复合膜中H2OH++OH-，由于电子所带电荷数与H+或OH-所带电荷数相等，则外电路中每通过1mol电子，通过P膜的H+或L膜的OH-物质的量均为1mol，即充电时，外电路中每通过1mol电子，复合膜层间有1molH2O解离，D错误；
故答案为：D。
51．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。

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