专题06 原电池(备战2026高考真题题集 新疆专用)

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专题06 原电池(备战2026高考真题题集 新疆专用)

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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
考查学生对原电池基本原理、构成条件及工作原理的理解,强调电极反应、电子流向、离子移动等微观过程分析,常与新型电池、环保能源等实际问题结合 考向一 原电池基本原理与构成条件 2025年·新课标卷 T13
2024年·全国乙卷 T10
2023年·全国甲卷 T12
2022年·全国乙卷 T26(2)
2021年·全国卷Ⅱ T27
重点考查电极反应式的书写(含判断正误、配平、介质影响),尤其是复杂情境或新型电池中的陌生反应,以及电池工作时离子交换膜的作用分析 考向二 电极反应式书写与电池工作原理分析 2025年·新课标卷 T27(3)
2024年·全国甲卷 T28(2)
2023年·新课标卷 T26(1)
2022年·全国甲卷 T27(1)
2021年·全国卷Ⅲ T28
结合新型化学电源(如燃料电池、锂离子电池、微生物电池等),考查能量转化、电池效率、生活应用及环境问题,体现学科前沿与社会热点 考向三 新型化学电源与综合应用 2025年·全国卷 T9
2024年·新课标卷 T11
2023年·全国乙卷 T13
2022年·新课标卷 T12
2021年·全国卷Ⅰ T13
一、单选题
1.(2025·新疆乌鲁木齐·三模)下列化学反应表示正确的是
A.用小苏打作为抗酸药中和胃酸:
B.硝酸工业中氨的催化氧化:
C.钢铁发生析氢腐蚀的正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-
D.向澄清的苯酚钠溶液中通入二氧化碳:
2.(2025·新疆·三模)低品位热()是一种丰富且广泛存在的可持续能源,一种新型的热富集铂极电池如图所示。利用从热区至冷区的梯度驱动对苯醌和对苯二酚混合溶液的氧化/还原转换:,下列有关说法不正确的是
A.pH:冷端>热端
B.工作中需定时补充对苯醌和对苯二酚
C.若该电池使用中温差恒定,则无需充电,可持续使用
D.热端电极电势低于冷端电极电势
3.(2025·新疆·一模)电解苯酚的乙腈水溶液可在电极上直接合成扑热息痛()电极均为石墨。下列说法正确的是
A.电极c为阴极
B.装置工作时,甲室溶液减小
C.电极d的电极反应式为
D.当电路通过时,穿过阴离子交换膜的离子个数为
4.(2025·新疆·二模)劳动才能创造价值。下列对职业的工作内容以及工作实例的描述不恰当的是
选项 职业 工作内容 工作实例
A 科技考古研究员 文物断代 用断代法测定伊犁吉仁台沟口青铜文物的历史年代
B 电池研发人员 性能测试 研究不同类型的电池构成材料在不同用途时对温度,湿度等环境因素的适应性
C 环境保护工程师 环境监测 用滴定法测定南湖湖水中的氨氮含量
D 测试工程师 材料测试 用高精度化学检测仪器检测八一钢铁厂出厂钢材的元素含量
A.A B.B C.C D.D
(2024·新疆·一模)新疆和田火烧云铅锌矿是全国储量最大的铅锌矿;同时也是罕见的高品位矿,开发后铅锌上下游产业经济价值巨大。铅产业主要包括铅酸蓄电池、铅合金、氧化铅、铅盐等;锌产业主要包括锌合金(如黄铜为铜锌合金),钢铁镀锌等。为降低运输成本和对生态环境的影响,我国企业确定采用“露天开采+长距离矿浆管道运输+火湿法联合冶炼”的开采建设方案。结合上述材料,按要求完成下列小题。
5.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.铅酸电池工作时正极增重,电路中转移电子数为
B.处于基态时,核外的“球形”电子云数为
C.“运输矿浆的管道应在表面镀锌”与“黄铜相比红铜(纯铜)不易生锈”涉及相同原理
D.青铜(铜锡铅合金)比红铜(纯铜)硬度大的原因可用图示表示为:
6.是一种重要的铅盐,可作分析试剂、助剂和焊剂。现用火法冶铅得到的粗制备,流程如下。已知:
下列相关说法错误的是
A.“溶浸”时的作用是提供与配位
B.的模型为正四面体
C.“沉降”时加入的试剂是热蒸馏水
D.“沉降”时发生的反应为熵增反应
7.火湿法联合冶铅的设计路线之一是将铅锌矿火法处理后得到,溶于溶液生成,然后利用原电池原理得到高纯铅,装置示意图如下。下列相关说法错误的是
A.极电势高于极
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.正极反应式为:
D.极室和极室需分别定期投入和
8.(24-25高二上·浙江·期中)微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置,以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图1所示,并利用此电池为电源模拟电化学降解,其原理如图2所示。下列说法正确的是
A.电池工作时,电流由A极经电解质溶液流向B极
B.电解过程中,阴极区溶液的pH不变
C.每生成,左右两侧溶液质量变化差7.2g
D.理论上,图1中每生成,图2中生成的体积是8.96L
9.(2024·江西萍乡·二模)锂离子电池及其迭代产品依然是目前世界上主流的手机电池。科学家近期研发的一种新型的Ca—LiFePO4可充电电池的原理示意图如图,电池反应为:,下列说法正确的是
A.放电时,钙电极为负极,发生还原反应
B.充电时,/电极的电极反应式为
C.锂离子导体膜的作用是允许Li+和水分子通过,同时保证Li+定向移动以形成电流
D.充电时,当转移0.2mol电子时,理论上阴极室中电解质的质量减轻4.0g
10.(2024·新疆·二模)我国科学家研究出一种新型水系Zn-C2H2电池(结构如图),发电的同时实现乙炔加氢,已知放电时Zn转化为ZnO。下列说法正确的是
A.b极为电池的正极
B.右侧电极室中c(KOH)增大
C.a极的电极反应为C2H2+2e-+2H+=C2H4
D.外电路中每转移0.2mol e-时,左侧电极室溶液质量减少3.6g
11.(2024·新疆喀什·二模)近日,我国科学家开发一款新型钠离子二次电池,工作原理如图所示。已知:钒常见的化合价有+2、+3、+4、+5.放电时最终还原产物为Na2S和Cu,氧化产物为NaV2(PO4)3。下列叙述错误的是
A.放电时,电池左端为正极
B.放电时,负极反应式为
C.充电时,转移2 mol电子时,阴极增重46 g
D.充电时,总反应可能是
12.(2024·新疆乌鲁木齐·二模)光催化CO2还原是一种有望在固碳和绿色能源领域应用的技术。水溶液中复合材料BM﹣MS(Bi2MoO6﹣MoS2)光催化CO2还原为醇类的机理图如图,h+是电子跃迁后留下的空穴,具有强氧化性。下列说法不正确的是
A.H2O在富集空穴的MoS2材料上发生氧化反应
B.光催化CO2还原在一定条件下也可以生成甲烷等有机物
C.在Bi2MoO6材料上,消耗标准状况下2.24 LCO2时,转移0.4 mol电子
D.光催化过程的总反应是2CO2+3H2O=C2H5OH+3O2和2CO2+4H2O=2CH3OH+3O2
13.(2024·新疆塔城·二模)根据下列实验操作和现象,得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 表面变黑的银器浸泡到盛有食盐水的铝制容器中,银器与铝接触,一段时间后,银器变得光亮如新 构成原电池,硫化银得电子被还原成单质银
B 足量的锌与一定量的浓硫酸加热放出气体 气体成分一定只有
C 向硅酸钠溶液中滴加1滴酚酞,然后逐滴加入稀盐酸至红色褪去,试管里出现凝胶 非金属性:Cl>Si
D 将铁与水蒸气反应所得的固体用过量盐酸溶解,然后再加入少量溶液,生成蓝色沉淀 铁与水蒸气反应所得的固体中一定有铁粉剩余
A.A B.B C.C D.D
14.(2024·新疆·一模)水系双离子电池相比于锂电池有安全和成本优势,在储能领域有较好应用。我国最新有关水系双离子电池原理如图所示,下列有关叙述不正确的是
A.放电时,电极a作电源的正极,Cu3(PO4)2发生还原反应最终变为Cu
B.充电时,水系电池中a电极附近的碱性增强
C.放电时,b电极反应式为
D.当1 mol Cu3(PO4)2完全放电时,电池内部有6 mol Na+发生迁移
15.(2024·新疆乌鲁木齐·一模)以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池的放电工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.放电时,Mo箔为电池的负极
B.充电时,阳极反应为:Fe[Fe(CN)6]+2e-+2Na+=Na2Fe[Fe(CN)6]
C.充电时,Na+通过交换膜从右室移向左室
D.外电路通过0.2mol电子时,负极区离子导体质量变化为2.2g
16.(2024·新疆乌鲁木齐·一模)科技是第一生产力,我国科学家在诸多科技领域取得新突破,下列说法错误的是
A.利用CO2合成淀粉,实现了无机小分子向有机高分子的转变
B.发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”,其成分属于无机盐
C.中国深海一号平台成功实现从深海中开采石油和天然气,石油和天然气都是混合物
D.问天实验舱搭载的太阳翼是一种将太阳能转化为电能的新型原电池装置
17.(2022·新疆乌鲁木齐·一模)水动力盐水灯最早在2015年产生于菲律宾,它为无电或少电的地方带来了光明,也可以在抗震救灾或者极限情况下用于应急使用,工作时,只需要将盐水倒入灯中,就可以持续发光。该电池的工作原理如图所示,下列叙述错误的是

A.合金片接LED灯的正极
B.盐水中的NaCl不参与反应
C.用铁片代替镁片,发光效果更好
D.反应一段时间后,盐水的pH增大
18.(2023·广东·高考真题)负载有和的活性炭,可选择性去除实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列说法正确的是

A.作原电池正极
B.电子由经活性炭流向
C.表面发生的电极反应:
D.每消耗标准状况下的,最多去除
19.(2023·新疆阿勒泰·三模)科学家设计了一种以Cu和CuS为电极的可循环电池,电解质为AlCl3等溶液,其工作原理如图所示。放电时,Cl-向Cu电极方向移动,下列说法正确的是

A.放电时Cu电极上的反应为:Cu+e-+2Cl-=CuCl
B.放电时电极上产生Al3+进入溶液
C.充电时CuS电极连接电源的正极
D.当0.45molCu转化成CuCl时,溶液中Al3+减少0.3mol
20.(2023·新疆阿勒泰·二模)钾氧电池是一种新型金属-空气可充电电池,其使用双酰亚胺钾( KTFSI)与乙醚(DME)组成的电解液,石墨和液态Na-K合金作为电极,相关装置如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,a为负极,发生氧化反应
B.放电时,正极的电极反应式为K++e- +O2=KO2
C.充电时,电流由b电极经电解液流向a电极
D.充电时,b极生成2.24 L(标准状况下)O2时,a极质量增重15.6g
21.(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
22.(2023·新疆阿勒泰·一模)我国科学家近期开发了一种高性能的水系锰基锌电池。 其工作原理如图所示,已知该装置工作一段时间后,K2SO4溶液的浓度增大。下列说法正确的是
A.电子流向:Zn电极→b膜→a膜→MnO2电极→负载→Zn电极
B.负极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
C.a膜为阴离子交换膜,b膜为阳离子交换膜
D.装置工作一段时间后,正极区溶液的pH降低
23.(2023·新疆·一模)热激活电池是一种需要达到启动温度才开始工作的电池。一种热激活电池的结构如图1所示。其放电后的产物为Li7Si3和LiMn2O4。已知:LiCl 和KCl混合物的熔点与KCl的物质的量分数的关系如图2所示。下列说法不正确的是
A.放电时,Li+向b极区移动
B.放电时,a极的电极反应是3Li13Si4-11e- =4Li7Si3+11Li+
C.如果放电前两电极质量相等,转移0. 15 mol电子后,两极质量差是1.05 g
D.调节混合物中KCl的物质的量分数可以改变电池的启动温度
24.(2023·新疆乌鲁木齐·一模)镁锂双盐电池是结合镁离子电池和锂离子电池而设计的新型二次离子电池。其工作原理如图所示,已知放电时,b极转化关系为:。下列说法正确的是
A.充电或放电时,a极电势均高于b极
B.放电过程中正极质量减少,负极质量增加
C.充电时阳极的电极反应式为
D.该电池工作时,若通过电路转移电子的物质的量为,则负极质量变化
25.(22-23高三上·河南·阶段练习)盐酸羟胺(化学式为NH3OHCl,其中N为-1价)是一种常见的还原剂和显像剂,其化学性质类似NH4Cl。工业上主要采用如图1所示的方法制备,其电池装置中含Fe的催化电极的电极反应机理如图2所示。下列说法错误的是
A.含Fe的催化电极的电极反应为NO+3e-+4H+=NH3OH+
B.图2中,A为H+,B为NH3OH+
C.电池工作时,H+从右室穿过氢离子交换膜向左室迁移
D.电池工作时,每消耗22.4LNO(标准状况),左室溶液质量增加34g
26.(2022·新疆·三模)一种新型Zn—CO2水介质电池,为解决环境和能源问题提供了一种新途径,其工作示意图如图所示,下列说法不正确的是
A.放电时,负极反应为:
B.放电时,温室气体被转化为储氢物质
C.充电时,阳极室中浓度增大
D.充电时,电解池总反应为:
27.(2022·新疆·二模)由下列实验操作及现象所得结论正确的是
选项 实验操作及现象 结论
A 向某溶液中加入70%硫酸溶液后加热,并将气体产物依次通过品红溶液和澄清石灰水,品红溶液褪色,澄清石灰水变浑浊 该溶液中含亚硫酸盐
B 向蛋白质溶液中加入饱和氯化铵溶液,有固体析出 蛋白质发生了变性
C 将变黑的银器浸入盛有NaCl溶液的铝制容器中,银器由黑变白 生成了Ag
D 用pH计测CH3COONa溶液和NaF溶液的pH,前者大于后者 Ka(HF)>Ka( CH3COOH)
A.A B.B C.C D.D
28.(2022·新疆·三模)液流电池是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池。下图为一种中性Zn/Fe液流电池的结构及工作原理图。下列有关说法正确的是
A.充电时电极A连接电源正极
B.放电时阳离子通过离子交换膜到电极A
C.充电时阴极电极反应:+2e-= Zn+4Br-
D.放电时负极区离子浓度增大,正极区离子浓度减小
29.(2022·陕西商洛·二模)利用微生物除去废水中的乙酸钠和氯苯(),其原理如图所示,下列说法正确的是
A.A极上的电极反应式为+e-=Cl-+
B.每除去1mol氯苯,同时产生11.2L(标准状况)
C.电子流向:B极→导线→A极→溶液→B极
D.该装置在高温环境中工作效率更高
30.(2022·新疆昌吉·二模)我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s-SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率,同时释放电能,实验原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,每生成1 mol HCOO-,转移NA个电子
B.充电时,Zn电极周围pH升高
C.使用催化剂Sn或者s-SnLi均能有效减少副产物CO的生成
D.与催化剂Sn相比,使用s-SnLi催化剂时,中间产物能量高,更不稳定
31.(2021·新疆乌鲁木齐·三模)一种“全氢电池”的工作原理如图。下列说法正确的是
A.该电池右室电极为负极
B.离子交换膜为质子交换膜,电池工作时H+从右向左跨膜移动
C.吸附层M的电极反应是H2-2e-+2OH-=2H2O
D.电路中通过0.2 mol电子时,吸附层N释放出H2体积为2.24 L
32.(21-22高二上·江西吉安·阶段练习)关于如图所示的实验,下列说法不正确的是
A.往Fe电极附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
B.Fe电极上有气泡产生
C.Zn片上发生反应:Zn-2e-=Zn2+
D.电压计指针有偏转
33.(21-22高三上·山西太原·期中)为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用下列电池装置进行实验。下列正确的是
A.石墨电极做正极,发生氧化反应
B.向铁电极溶液中滴加KSCN,溶液变红
C.盐桥中可选择KCl或者KNO3作为电解质
D.一段时间后,铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L-1,石墨电极溶液中c(Fe2+)=0.09 mol·L-1(忽略溶液体积的变化)
34.(2020·新疆乌鲁木齐·一模)某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料,以ZnSO4溶液的有机高聚物为固态电解质,其电池总反应为:MnO2+Zn+(1+)H2O+ZnSO4MnOOH+ZnSO4·3Zn(OH)2·xH2O,其电池结构如图所示,下列说法正确的是
A.放电时,锌膜发生还原反应
B.放电时,电池的正极反应为:MnO2+e-+H+=MnOOH
C.充电时,Zn2+移向MnO2膜
D.充电时,含有锌膜的碳纳米管纤维一端连接电源负极
35.(2021·新疆·模拟预测)化学知识为环境保护提供了有力的专业保障,一种利用电化学原理设计的可监测空气质量的装置如图所示。下列叙述正确的是
A.“对电极”上发生的是还原反应
B.工作过程中,电池液的pH不变
C.“工作电极”上发生的电极反应为
D.放大器接收电信号的强弱与空气中浓度的大小有关
36.(2020·新疆乌鲁木齐·三模)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,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4
B.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极
C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe-+nC=LixCn
D.充电时,Li+向右移动,若转移1mole-,石墨电极将增重7x克
37.(2020·天津和平·二模)一种新型的锌碘单液流电池,其原理如下图所示。下列说法不正确的是 (  )。
A.放电时B电极反应式为:I2+2e-=2I-
B.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜
C.充电时,A极增重65g时,C区增加离子数为4NA
D.放电时电解质储罐中离子总浓度增大
38.(2019高三·全国·专题练习)钠离子电池具有成本低、能量转换效率高、寿命长等优点。一种钠离子电池用碳基材料 (NamCn)作负极,利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电,该钠离子电池的工作原理 为Na1-mCoO2+NamCnNaCoO2+Cn。下列说法不正确的是
A.放电时,Na+向正极移动
B.放电时,负极的电极反应式为NamCn—me-=mNa++Cn
C.充电时,阴极质量减小
D.充电时,阳极的电极反应式为NaCoO2-me-=Na1-mCoO2+mNa+
39.(2019·新疆阿克苏·二模)近年来,金属—空气电池的研究和应用取得很大进步,这种新型燃料电池具有比能量高、污染小、应用场合多等多方面优点。铝—空气电池工作原理如图所示。关于金属—空气电池的说法不正确的是( )

A.铝—空气电池(如上图)中,铝作负极,电子通过外电路到正极
B.为帮助电子与空气中的氧气反应,可使用活性炭作正极材料
C.碱性溶液中,负极反应为Al(s)+3OH-(aq)=Al(OH)3(s)+3e-,每消耗2.7 g Al(s),需耗氧6.72 L(标准状况)
D.金属—空气电池的可持续应用要求是一方面在工作状态下要有足够的氧气供应,另一方面在非工作状态下能够密封防止金属自腐蚀
40.(2019·广东佛山·一模)沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水,其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )

A.碳棒b的电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O
B.光照强度对电池的输出功率有影响
C.外电路的电流方向:碳棒a→碳棒b
D.酸性增强不利于菌落存活,故工作一段时间后,电池效率降低
41.(2015·北京丰台·一模)-和熔融可制作燃料电池,其原理如图,该电池在使用过程中石墨电极上生成氧化物,可循环使用。下列说法正确的是
A.在石墨Ⅱ附近发生氧化反应
B.该电池放电时向石墨Ⅱ电极迁移
C.石墨Ⅰ附近发生的反应:
D.相同条件下,放电过程中消耗的和的体积比为4:1
42.(2013·北京东城·一模)下图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图,下列说法不正确的是
A.该装置将化学能转化为电能
B.催化剂b表面O2发生还原反应,其附近酸性增强
C.催化剂a表面的反应是SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
D.若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为8∶15
43.(2018·新疆乌鲁木齐·一模)一种锂铜可充电电池,工作原理如图所示。在该电池中,非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON) 隔开。下列说法不正确的是
A.充电时,接线柱A应与外接电源的正极相违
B.放电时,N为电池的正极
C.充电时,阴极反应为: Li++e-=Li
D.陶瓷片允许Li+通过,不允许水分子通过
44.(2018·山西长治·模拟预测)下图所示为镍锌可充电电池放电时电极发生物质转化的示意图,电池使用KOH和K2Zn(OH)4为电解质溶液,下列关于该电池说法正确的是
A.放电时溶液中的K+移向负极
B.充电时阴极附近的pH会降低
C.理论上负极质量每减少6.5g,溶液质量增加6.3g
D.放电时正极反应为H++NiOOH+e-=Ni(OH)2
45.(17-18高三上·广东肇庆·阶段练习)新型锂-空气电池具有能量密度高的优点,可以用作新能源汽车的电源,其结构如图所示,其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是
A.Li+穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液
B.放电时,当外电路中有1 mol e-转移时,水性电解液离子总数增加NA
C.应用该电池电镀铜,阴极质量增加64 g,理论上将消耗11.2 L O2
D.放电时,负极反应式:Li-e-+OH-=LiOH
46.(2017·黑龙江哈尔滨·二模)如图是一种锂钒氧化物热电池装置,电池总反应为xLi+LiV3O8=Li1+xV3O8。工作时,需先引发铁和氯酸钾反应使共晶体熔化,下列说法不正确的是
A.组装该电池应当在无水、无氧的条件下进行
B.整个过程的能量转化涉及化学能转化为热能和电能
C.放电时LiV3O8电极反应为:xLi++LiV3O8-xe-=Li1+xV3O8
D.充电时Cl 移向LiV3O8电极
47.(2014·江苏徐州·三模)高铁电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应式为3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O ═ 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH.下列叙述正确的是
A.放电时,负极反应式为3Zn﹣6e﹣+6OH﹣═3Zn(OH)2
B.放电时,正极区溶液的pH减小
C.充电时,每转移3mol电子,阳极有1mol Fe(OH)3被还原
D.充电时,电池的锌电极接电源的正极
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B A A B B C B D
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 B C A B D D C B C D
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 A C C C D C C C B A
题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
答案 C A D D D D B C C C
题号 41 42 43 44 45 46 47
答案 D B A C A C A
1.D
【详解】A.小苏打是碳酸氢钠的俗称,NaHCO3与胃酸反应产生NaCl、H2O、CO2,反应的离子方程式应该为:H++=H2O+CO2↑,A错误;
B.硝酸工业中氨的与O2在催化剂存在条件下加热,发生氧化还原反应产生NO、H2O,反应的化学方程式应该为:4NH3+5O24NO+6H2O,B错误;
C.钢铁在酸性环境中发生析氢腐蚀,正极反应式应该为2H++2e-=H2↑,选项中电极反应式为钢铁在中性或弱酸性环境发生吸氧腐蚀的正极反应式,C错误;
D.由于酸性:H2CO3>C6H5OH>,所以向苯酚钠溶液中通入CO2气体,苯酚钠与CO2、H2O反应生成苯酚和NaHCO3,该反应的化学方程式为:,D正确;
故合理选项是D。
2.B
【分析】
由图可知,原电池工作时冷端,发生加氢反应,热端,发生去氢反应,即冷端发生得电子的还原反应,热端发生失电子的氧化反应,则冷端为正极,热端为负极,正极反应为,负极反应为,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,pH:冷端>热端,故A正确;
B.结合两端反应,对醌、对苯二酚浓度不变,不需要补充,故B错误;
C.含羧酸的纳米颗粒在不同温度下溶胀或收缩,从而释放或吸收驱动电极反应发生,则温差恒定时该电池能持续工作,形成连续的反应和持续的电流,不需要充电恢复,C正确;
D.由分析可知,冷端电极为正极电势高,热端电极为负极电势低,故D正确;
答案选B。
3.B
【分析】电解苯酚的乙腈(CH3CN)水溶液可在电极上直接合成扑热息痛,可知丙装置为电解池,左侧装置为原电池。原电池中硫酸根离子由乙池向甲池移动,则a是负极、b是正极。电解池中的d电极与原电池负极相连,d是阴极;c与原电池中的正极相连,c是阳极。
【详解】A.根据分析,c为阳极,A错误;
B.根据分析,a极为负极,H2O2失电子生成H2O和O2,电极反应式为H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑,消耗OH-,pH减小,B正确;
C.根据分析,d为阴极,阴极反应得电子,该反应是电极c的反应式,C错误;
D.由图可知,跨膜的阴离子为,因此当电路通过2mole-时,穿过阴离子交换膜的离子个数为NA,D错误;
故选B。
4.A
【详解】A.断代法主要适用于生物体遗骸(如动物骨骼、植物纤维等)的断代,青铜不含碳元素,不能用断代法测定曾侯乙编钟的铸造年代,职业的工作内容以及工作实例描述不恰当,A符合题意;
B.研究不同类型的电池构成材料在不同用途时对温度,湿度等环境因素的适应性来测定电池的性能,职业的工作内容以及工作实例描述恰当,B不符合题意;
C.滴定法 是一种常用的测定水中氨氮含量的方法,其基本原理是通过调节水样的pH值,加入氧化镁使水样呈微碱性,然后加热蒸馏释放出的氨被硼酸溶液吸收,使用标准酸溶液滴定吸收液中的铵,通过测量消耗的酸量来计算氨氮的含量,职业的工作内容以及工作实例描述恰当,C不符合题意;
D.在制造高质量钢铁产品的过程中,精确测定各种元素的含量至关重要,测试工程师在进行材料测试时,可以用高精度化学检测仪器检测武钢出厂钢材的元素含量,职业的工作内容以及工作实例描述恰当,D不符合题意;
答案选A。
5.A 6.B 7.B
【分析】2.粗PbO中加盐酸、NaCl进行“溶浸”,发生反应为,生成的经热的蒸馏水发生“沉降”生成PbCl2。
5.A.铅酸电池工作的正极反应式为,可知,正极实为增重“”的质量,故个电子转移时,应增重,A错误;
B.基态的核外电子排布式为,电子云为球形,每个基态有4个球形电子云,则65g即1molZn处于基态时,核外的“球形”电子云数为4NA,B正确;
C.“运输矿浆的管道应在表面镀锌”与“黄铜相比红铜(纯铜)不易生锈”都利用了牺牲阳极的阴极保护法的防腐措施,C正确;
D.合金硬度比对应纯金属强的原因是:加入或大或小的其他元素的原子后,改变了金属原子有规则的层状排列,使原子层之间的相对滑动变得困难,导致硬度变大,D正确;
故选A;
6.A.“溶浸”时反应为,则的作用是提供与配位,A正确;
B.的孤对电子数为,价层电子对数为5,不可能为正四面体,B错误;
C.由,沉降时使平衡逆向移动,稀释和加热有利于生成,C正确;
D.由C项方程式可知,“沉降”时,平衡逆移,反应生成的自由离子增多,熵增大,D正确;
故选B;
7.A.左室转化为Pb,铅的化合价下降,则是正极,是负极,故极电势高,A正确;
B.需要在极室发生还原反应,故离子交换膜只能是阳离子交换膜,B错误;
C.电解质溶液呈碱性,得电子生成高纯铅,正极反应式为:,C正确;
D.极室生成,可以继续溶解,极室电极反应为,消耗了,因此极室和极室需分别定期投入和,D正确;
故选B。
8.C
【分析】如图I微生物燃料电池中微生物作用下葡萄糖氧化生成二氧化碳,发生氧化反应,为负极,氧气得电子,发生还原反应,为正极。
【详解】A.由于通氧气的一极是原电池的正极,微生物一端为原电池的负极,电池工作时电流从正极经过外电路电子流向负极,负极经过电解质溶液流向正极,即电流由B极经电解质溶液流向A极,A错误;
B.电解时阴极区发生反应为:,每转移10mol电子时,左侧10mol氢离子移向右侧,因此阴极区氢离子浓度减少,pH升高,B错误;
C.每生成,即0.1molN2,转移1mol电子,有1mol氢离子通过质子交换膜从左边到右边,右边减小2.8g-1g=1.8g,左边阳极发生反应为,左边减少0.5mol水,质量为9g,有左右两侧溶液质量变化差9g-1.8g=7.2g,C正确;
D.未告知状态,不能通过物质的量确定气体体积,D错误;
答案选C。
9.B
【分析】放电时,Ca失电子转化为Ca2+,则钙电极为负极,/电极为正极;充电时,钙电极为阴极,/电极为阳极。
【详解】A.由分析可知,放电时,钙电极为负极,失电子发生氧化反应,A不正确;
B.充电时,/电极为阳极,失电子转化为和Li+,电极反应式为,B正确;
C.Ca的金属性强,能与水发生剧烈反应,所以LiPF6-LiAsF6为非水电解质,锂离子导体膜不允许水分子通过,锂离子导体膜允许Li+通过,其主要作用是允许Li+定向移动,构成闭合回路,从而形成电流,C不正确;
D.充电时,当转移0.2mol电子时,理论上阴极室电解质中0.1mol Ca2+得电子生成0.1mol Ca,同时迁移入Li+0.2mol,质量减轻0.1mol×40g/mol-0.2mol×7g/mol=2.6g,D不正确;
故选B。
10.D
【分析】放电时Zn转化为ZnO,则b极上Zn失电子被氧化,为电池的负极,负极电极反应式为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O,a极为正极,正极上C2H2得电子产生C2H4,电极反应式为C2H2+2e-+2H2O=2OH-+C2H4,电极总反应式为。C2H2+Zn+H2O =ZnO+C2H4;
【详解】A.b为电池的负极,A错误;
B.右侧电极室发生电极反应Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O,消耗OH-,c(KOH)减小,B错误;
C.a极为正极,正极上C2H2得电子产生C2H4,电极反应式为C2H2+2e-+2H2O=2OH-+C2H4,C错误;
D.根据反应C2H2+2e-+2H2O=2OH-+C2H4,每转移0.2mole-,则有0.2 mol H2O减少,左侧电极室溶液质量减少3.6g ,D正确;
故选D。
11.B
【分析】根据图示,放电时钠离子向正极迁移,根据电荷守恒正极反应式为Cu2-xSe+yNa++ye-=NayCu2-xSe;充电时,阴极反应式为NaV2(PO4)3+2e-+2Na+=Na3V2(PO4)3,则1molNaV2(PO4)3生成1molNa3V2(PO4)3转移2mol电子,理论上迁移2molNa+,据此分析解题。
【详解】A.由题干图示信息可知,根据放电时Na+的移动方向可知,放电时,电池左端为正极,A正确;
B.放电时负极发生氧化反应,故负极反应式为,B错误;
C.由分析可知,充电时,每生成1molNa3V2(PO4)3转移2mol电子,理论上迁移2molNa+,阴极增重46 g,C正确;
D.由分析可知,充电时,阴极反应式为NaV2(PO4)3+2e-+2Na+=Na3V2(PO4)3,阳极式为:NayCu2-xSe -ye-= Cu2-xSe+yNa+;故总反应可能是,D正确;
故答案为:B。
12.C
【分析】在上述原电池反应中,H+、CO2得到电子被还原为C2H5OH、CH3OH,H2O失去电子被氧化变为O2、H+,因此通入CO2的电极为正极,加入H2O的电极为负极,根据气体的物质的量,结合元素化合价变化判断和计算反应过程中电子转移总数。
【详解】A.根据图示可知H2O在富集空穴的MoS2材料上失去电子,发生氧化反应变为H+、O2,A正确;
B.根据图示可知在Bi2MoO6电极上CO2得到电子,发生还原反应与H+反应产生CH3OH、C2H5OH、CH4、H2O等物质,B正确;
C.标准状况下2.24 LCO2的物质的量是0.1 mol,CO2得到电子被还原为CH3OH、C2H5OH时,C元素化合价由反应前CO2中的+4价变为反应后CH3OH、C2H5OH中的-2价,化合价降低6价,每1molCO2反应转移6mol电子,因此0.1molCO2反应,转移0.6mol电子,C错误;
D.根据图示可知反应物为H2O、CO2,生成物为CH3OH、C2H5OH及H2O,则根据反应过程中电子转移数目相等,可知光催化过程的总反应是2CO2+3H2O=C2H5OH+3O2和2CO2+4H2O=2CH3OH+3O2,D正确;
故选C。
13.A
【详解】A.依据原电池原理分析,铝和硫化银在食盐水中形成原电池反应,铝作为负极,银器作为正极,硫化银被还原为银,故A正确;
B.足量的锌与一定量的浓硫酸加热放出气体,浓硫酸与锌生成二氧化硫气体,硫酸浓度较低时与锌生成氢气,则气体成分为和,故B错误;
C.试管里出现凝胶,说明生成硅酸,根据强酸制备弱酸的原理可知酸性:盐酸>硅酸,但盐酸不是最高价氧化物的水化物,不能判断非金属性的强弱,故C错误;
D.Fe与水蒸气反应生成的中含有,故不一定是剩余铁和盐酸生成的亚铁离子,故D错误;
故答案选A。
14.B
【分析】放电时为原电池,由图可知,a极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu,发生得电子的还原反应,b极上,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;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。
【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,A不符合题意;
B.充电时为电解池,a极为阳极、b极为阴极,阳极上OH-失电子生成水,阳极附近的碱性减弱,B符合题意;
C.放电时b极为负极,负极反应式为,C不符合题意;
D.当1molCu3(PO4)2完全放电时,a极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu,根据Cu原子守恒,a极上生成3molCu,对应转移电子6mol,则电池内部有6molNa+发生迁移,D不符合题意;
故选B。
15.D
【分析】放电时,Mg箔上,Mg发生氧化反应,失去电子生成[Mg2Cl2]2+,Mg箔为负极,则Mo箔为正极;充电时,Mg箔接电源负极,Mo箔接电源正极。
【详解】A.由分析可知,放电时,Mo箔为电池的正极,A错误;
B.由分析可知,放电时,左侧为正极,由图可知,正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2e-+2Na+=Na2Fe[Fe(CN)6],不是充电时的阳极反应,B错误;
C.充电时该装置作电解池,电解池工作时阳离子移向阴极,Na+应从左室移向右室,C错误;
D.负极上应是2Mg-4e-+2Cl-=[Mg2Cl2]2+,当电路中通过0.2mol电子时,消耗0.1molMg,质量减少2.4g,同时左侧0.2molNa+定向移动到负极区,则质量增加4.6g-2.4g=2.2g,D正确;
故答案选D。
16.D
【详解】A.CO2为无机小分子,淀粉为有机高分子,利用CO2合成淀粉,实现了无机小分子向有机高分子的转变,A正确;
B.嫦娥石的化学式为(Ca8Y)Fe(PO4)7,它不含有碳元素,属于无机化合物,又因含有磷酸根,是无机盐,B正确;
C.石油是由多种烷烃、环烷烃、芳香烃等构成的混合物,天然气的主要成分为甲烷,还含有乙烷、丙烷、二氧化碳、硫化氢等,C正确;
D.太阳翼中装有硅电极板,能将太阳能转化为电能,属于太阳能电池,不属于原电池,D不正确;
故选D。
17.C
【分析】该电池用Mg和合金做电极,Mg是活泼金属为负极,合金为正极,负极上Mg失去电子发生氧化反应,正极上O2得电子发生还原反应。
【详解】A.Mg是活泼金属为负极,合金为正极,故A正确;
B.该原电池发生的是吸氧腐蚀,正极上是O2参与反应生成OH-离子,氯化钠不参与反应,故B正确;
C.铁的活泼性比镁弱,用铁做负极发光效果差,故C错误;
D.反应一段时间后,正极上发生O2+4e-+2H2O=4OH-,因此pH增大,故D正确;
答案选C。
18.B
【分析】在Pt得电子发生还原反应,Pt为正极,Ag失去电子与溶液中的Cl-反应,Ag为负极。
【详解】A.由分析可知,Ag失去电子与溶液中的Cl-反应生成AgCl,Ag为负极,A错误;
B.电子由负极经活性炭流向正极,B正确;
C.溶液为酸性,故表面发生的电极反应为,C错误;
D.每消耗标准状况下的,转移电子2mol,而失去2mol电子,故最多去除,D错误。
故选B。
19.C
【分析】放电时,Cl-向Cu电极方向移动即Cu为负极,发生氧化反应Cu-e-+2Cl-=。而CuS为正极,CuS发生还原反应CuS+9e-+3Al3+=Al3CuS。
【详解】A.Cu发生氧化反应,电极反应为Cu-e-+2Cl-=,A项错误;
B.放电时CuS消耗Al3+,Al3+减少,B项错误;
C.充电时,CuS电极发生氧化反应与电源的正极相连,C项正确;
D.由得失电子守恒得到关系式为6Cu~2Al3+~6e-,当0.45molCu反应时,溶于中Al3+减少0.45×mol=0.15mol,D项错误;
故选C。
20.D
【分析】由电路中电子移动方向可知a为负极,b为正极,K在负极失去电子生成K+,电离方程式为:K-e-=K+,O2在正极得到电子生成KO2,电极方程式为:K++e- +O2=KO2,以此解答。
【详解】A.由分析可知,a为负极,K在负极失去电子生成K+,发生氧化反应,A正确;
B.由分析可知,b为正极,O2在正极得到电子生成KO2,电极方程式为:K++e- +O2=KO2,B正确;
C.由分析可知,a为负极,b为正极,充电时,a为阴极,b为阳极,电流由b电极经电解液流向a电极,C正确;
D.充电时,b为阳极,电极方程式为:KO2-e-=K++O2,a为阴极,电极方程式为:K++e-= K,b极生成2.24 L(标准状况下)O2时,O2的物质的量为0.1mol,转移0.1mol电子,阴极生成0.1molK,a极质量增重3.9g,D错误;
故选D。
21.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。
22.C
【分析】根据工作原理图可知,Zn反应生成Zn(OH),Zn失电子发生氧化反应,Zn电极为负极,电极反应式为:Zn+4OH――2e-=Zn(OH);MnO2生成Mn2+,化合价降低,得到电子,MnO2为正极,电极反应式为:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O;正极区溶液为H2SO4溶液,SO通过a膜进入中间,负极区溶液为KOH溶液,K+透过b膜进入中间,中间制得K2SO4,以此分析解答。
【详解】A.原电池中电子通过导线从负极流向正极,电子不能通过溶液,因此电子流向为Zn电极→负载→MnO2电极,故A错误;
B.MnO2为正极,正极区电极反应为:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,Zn电极为负极,电极反应式为:Zn+4OH――2e-=Zn(OH),故B错误;
C.电池工作时,SO通过a膜进入中间,K+透过b膜进入中间,故a膜为阴离子交换膜,b膜为阳离子交换膜,故C正确;
D.电池放电时,正极区发生电极反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,H+浓度减小,溶液pH增大,故D错误;
故选C。
23.C
【详解】A. 放电时,Li+向正极移动,即向b极区移动,故A正确;
B. 放电时,a极的Li13Si4失电子发生氧化反应,电极反应是3Li13Si4-11e-=4Li7Si3+11Li+,故B正确;
C. 由图可知,转移1个电子,a极减少1个锂原子,b极增加1个锂离子,则此时质量差为14g,则转移0. 15 mol电子后,两极质量差是2.1 g,故C错误;
D. LiCl和KCl混合物的熔点与KCl的物质的量分数的关系图,调节混合物中KCl的物质的量分数为0.6时,400℃时就可以启动电池,故D正确;
故选C。
24.C
【分析】镁锂双盐电池的工作原理为:放电时,电池负极材料金属镁失去电子生成Mg2+ ,电解液中的Li+得到电子嵌入正极材料,达到电荷平衡;充电时,电池正极材料中LixVS2失去电子,生成Li+ ,电解液中的Mg2+得到电子沉积到金属镁负极上去,再次达到电荷平衡。放电时负极反应为Mg-2e- =Mg2+ ,正极反应为VS2+xe-+xLi+ =LixVS2 ,总反应为xMg+ 2VS2+2xLi+=2LixVS2+xMg2+。
【详解】A.Mg为负极,VS2为正极,所以充电或放电时,b极电势均高于a极,选项A错误;
B.放电过程中正极质量增加,负极质量减少,选项B错误;
C.充电时,阳极的电极反应式为LixVS2- xe- =VS2+xLi+ ,选项C正确;
D.该电池负极为Mg电极,通过电路转移电子的物质的量为时,负极质量变化为0.05mol×24g/mol=1.2g,选项D错误;
答案选C。
25.D
【分析】由图可知,含Fe的催化电极为正极,电极反应为NO+3e-+4H+=NH3OH+,Pt电极为负极,电极反应为,据此分析解答。
【详解】A. 由分析知,含Fe的催化电极的电极反应为NO+3e-+4H+=NH3OH+,故A正确;
B. 由题意可知,盐酸羟胺化学性质类似NH4Cl,则NH2OH具有和氨气类似的弱碱性,可以和盐酸反应生成盐酸羟胺(NH3OHCl),所以缺少的一步反应为NH2OH+H+ = NH3OH+,图2中,A为H+,B为NH3OH+,故B正确
C. 该装置为原电池,故电池工作时,H+应从负极移动向正极,故从右室穿过氢离子交换膜向左室迁移,故C正确;
D.含Fe的催化电极为正极,电极反应式为NO+3e-+4H+=NH3OH+,22.4LNO(标况下)的物质的量为1mol,左室增加的质量为1molNO和3mol氢离子的质量,即1mol30g/mol + 0.3mol 1g/mol = 33g,故D错误;
故选D。
26.C
【分析】由图可知,放电时,锌为原电池的负极,碱性条件下锌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,选择性催化剂材料为正极,酸性条件下,二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸,电极反应式为CO2+2e—+2H+=HCOOH;充电时,与直流电源负极相连的锌电极为电解池的阴极,水分子作用下,四羟基合锌离子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,选择性催化剂材料为阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O—4e—=O2↑+4H+,电解池总反应为。
【详解】A.由分析可知,放电时,锌为原电池的负极,碱性条件下锌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,故A正确;
B.由分析可知,放电时,选择性催化剂材料为正极,酸性条件下,二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸,故B正确;
C.由分析可知,充电时,选择性催化剂材料为阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O—4e—=O2↑+4H+,放电生成氢离子,则阳极室中氢离子浓度增大,氢氧根离子浓度减小,故C错误;
D.由分析可知,充电时,电解池总反应为,故D正确;
故选C。
27.C
【详解】A.亚硫酸盐、亚硫酸氢盐都能和硫酸反应生成二氧化硫,溶液中溶质不一定是亚硫酸盐,故A错误;
B.饱和氯化铵能使蛋白质溶解度变小而发生盐析,重金属盐能使蛋白质变性,故B错误;
C.将变黑的银器浸入盛有NaCl溶液的铝制容器中,Ag2S或Ag2O、Al和NaCl溶液构成原电池,正极上Ag2S或Ag2O得到电子生成Ag,所以得到的白色固体是Ag,故C正确;
D.两种钠盐溶液的物质的量浓度未知,无法判断两种钠盐的水解程度,无法判断两种酸的电离平衡常数相对大小,故D错误;
故选:C。
28.C
【分析】图示为中性Zn/Fe液流电池的结构及工作原理图;即放电时,电极A为负极,电极反应式为Zn+4Br--2e-=,电极B为正极,电极反应式为+e-=。
【详解】A.由分析可知,放电时,电极A为负极,则充电时,电极A连接电源负极,A错误;
B.放电时,阳离子向正极移动,即阳离子通过离子交换膜到电极B,B错误;
C.放电时,电极A为负极,电极反应式为Zn+4Br--2e-=,则充电时,电极A为阴极,电极反应式为+2e-= Zn+4Br-,C正确;
D.放电时,电极A为负极,电极反应式为Zn+4Br--2e-=,电极B为正极,电极反应式为+e-=,则负极区阴离子的物质的量减小,阳离子通过离子交换膜到正极区,正极区阴离子物质的量不变,故负极区离子浓度减小,正极区离子浓度增大,D错误;
故选C。
29.B
【分析】A极上氯苯得电子转化为苯和氯离子,为正极,B极上,乙酸根离子失电子,转化为二氧化碳,为负极。
【详解】
A.A为正极,氯苯得电子转化为苯和氯离子,电极反应式为+2e-+H+=Cl-+,A错误;
B.A极电极反应式为+2e-+H+=Cl-+,除去1mol氯苯,转移2mol电子,B极反应式为CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+,得到mol=0.5molCO2,在标况下的体积为11.2L,B正确;
C.电子流向:负极→导线→正极,电解质溶液中无电子移动,故电子流向:B极→导线→A极,C错误;
D.高温环境下,微生物膜被破坏,工作效率降低,D错误;
答案选B。
30.A
【详解】A.放电时,二氧化碳得电子生成HCOO-,碳元素化合价由+4降低为+2,每生成1 mol HCOO-,转,2NA个电子,故A错误;
B.充电时,Zn电极为阴极,电极反应式为,pH升高,故B正确;
C.根据图示,使用催化剂Sn或者s-SnLi,生成CO反应的活化能明显高于生成甲酸的活化能,所以均能有效减少副产物CO的生成,故C正确;
D.能量越高越不稳定。根据图示,与催化剂Sn相比,使用s-SnLi催化剂时,中间产物能量高,更不稳定,故D正确;
选A。
31.C
【分析】由工作原理图可知,左边吸附层M上氢气失电子与氢氧根结合生成水,发生了氧化反应,所以M电极为负极,M电极反应式为:H2-2e-+2OH-═2H2O;右边吸附层N为正极,H+得到电子发生还原反应产生H2,N电极反应式为:2e-+2H+═H2↑,原电池工作时,阳离子移向正极,阴离子移向负极,电子由负极经过导线进入正极,据此解答该题。
【详解】A.结合分析可知:左侧M电极为负极,右侧N电极为正极,A错误;
B.左边吸附层M上为负极,右边吸附层N为正极,原电池中阳离子移向正极,即电解质溶液中Na+向右侧的N电极移动,B错误;
C.左边吸附层M上氢气失电子与氢氧根结合生成水,发生了氧化反应。所以M电极为负极,负极M的电极反应式为:H2-2e-+2OH-═2H2O,C正确;
D.未给出气体所处的条件,无法计算气体的体积大小,D错误;
故合理选项是C。
32.A
【分析】Zn比Fe活泼,故Zn作负极,对应电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,Fe作正极,H+在其表面得电子转化为H2。
【详解】A.由分析知,Fe作正极,不参与放电,即Fe电极附近无Fe2+生成,加入K3[Fe(CN)6]不会产生蓝色沉淀,A错误;
B.由分析知,Fe电极上产生H2,B正确;
C.由分析知Zn作负极,对应电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,C正确;
D.由分析知,该装置构成原电池,有电子发生转移,故电压计指针发生偏转,D正确;
故答案选A。
33.D
【分析】根据电池装置可知,铁电极作负极,石墨电极作正极,电池反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+。
【详解】A.根据分析可知,石墨电极做正极,发生还原反应,A错误;
B.铁电极发生电极反应生成Fe2+,故向铁电极溶液中加KSCN,溶液不变红,B错误;
C.硝酸根离子在酸性环境下具有强氧化性,能与亚铁离子发生氧化还原反应,不能达到实验目的,C错误;
D.铁电极发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+,石墨电极发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+,铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L-1,则石墨电极溶液中c(Fe2+)增加了0.024mol·L-1,则反应后石墨电极溶液中c(Fe2+)=0.09 mol·L-1,D正确;
答案选D。
34.D
【详解】A.锌膜为原电池的负极,放电时锌极发生氧化反应,而不是还原反应,A错误;
B.放电过程正极上是二氧化锰得到电子生成MnOOH,电极反应为MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-,B错误;
C.放电过程中含有锌膜的碳纳米管纤维为负极,充电过程中,含有锌膜的碳纳米管纤维作阴极,阳离子移向阴极, 即Zn2+移向Zn膜,C错误;
D.充电时,含有锌膜的碳纳米管纤维一 端中锌离子要还原成单质锌,所以应作阴极,应连电源的负极,D正确;
故选D。
35.D
【详解】A.根据图示,“工作电极”上,N元素化合价降低,发生还原反应,“工作电极”是正极,“对电极”是负极,发生的是氧化反应,故A错误;
B.电解液是硫酸,工作过程中,正极反应式是,消耗氢离子,电池液的pH增大,故B错误;
C.电解液是硫酸, “工作电极”是正极,发生的电极反应为,故C错误;
D.空气中浓度大,反应速率快,电路中的电流强度大,放大器接收电信号的强弱与空气中浓度的大小有关,故D正确;
选D。
36.D
【分析】该电池的总反应式是:(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC,在正极上得电子,其正极反应为:xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4,负极反应为:LixCn- xe-=nC+ xLi+,充电时的两极反应和放电时正好相反,据此回答。
【详解】A.由分析可知,放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4,故A正确;
B.放电时为原电池,电子由负极经导线、用电器、导线到正极,故B正确;
C.充电时,阴极的反应与负极相反,所以阴极电极反应式为:xLi++xe-+nC=LixCn,故C正确;
D.充电时为电解池,阳离子向阴极移动,即向右移动,则Li+向右移动,根据C项分析,充电时,石墨电极发生的电极反应为xLi++xe-+nC=LixCn,若转移1mole-,则石墨电极上消耗1mol Li+,石墨电极将增重7g,故D错误;
答案选D。
37.B
【分析】由装置图可知,放电时,Zn是负极,负极反应式为Zn-2e-═Zn2+,石墨是正极,反应式为I2+2e-=2I-,外电路中电流由正极经过导线流向负极,充电时,阳极反应式为2I--2e-=I2、阴极反应式为Zn2++2e-=Zn,据此分析解答。
【详解】A.放电时,B电极为正极,I2得到电子生成I-,电极反应式为I2+2e-=2I-,故A正确;
B.离子交换膜是防止正负极I2、Zn接触直接发生氧化还原反应,负极区生成Zn2+、正电荷增加,正极区生成I-、负电荷增加,所以Cl-通过M膜进入负极,K+通过N膜进入正极,所以M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜,故B错误;
C.充电时,A极反应式Zn2++2e-=Zn,A极增重65g转移2mol电子,所以C区增加2molK+、2molCl-,离子总数为4NA,故C正确;
D.放电时,Zn是负极,负极反应式为Zn-2e-═Zn2+,石墨是正极,反应式为I2+2e-=2I-,转移2mol电子时负极生成1mol的锌离子,正极产生2mol的碘离子,所以放电时电解质储罐中离子总浓度增大,故D正确;
故答案为B。
38.C
【详解】A.放电时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故A不选;
B.放电时,负极是金属钠失去电子,故电极反应式为NamCn—me-=mNa++Cn,故B不选;
C.充电时,阴极的电极反应式为mNa++Cn+me-= NamCn,电极质量增加,故C选;
D.充电时,阳极是NaCoO2中的Co失去电子转化为Na1-mCoO2,电极反应式为NaCoO2-me-=Na1-mCoO2+mNa+,故D不选。
故选C。
【点睛】碳基材料 NamCn中,Na和C都为0价,Na是嵌在碳基里的。在NaCoO2中,Co的化合价比Na1-mCoO2中的Co的化合价低,所以充电时,阳极是NaCoO2-me-=Na1-mCoO2+mNa+。
39.C
【详解】A、铝-空气电池(如图)中,铝作负极,电子是从负极通过外电路到正极,选项A正确;
B、铝-空气电池中活性炭作正极材料,可以帮助电子与空气中的氧气反应,选项B正确;
C、碱性溶液中,负极反应为4Al(s)-12e-+16OH-(aq)=4AlO2-(aq)+8H2O;正极反应式为:3O2+12e-+6H2O=12OH-(aq),所以每消耗2.7 g Al,需耗氧(标准状况)的体积为××3×22.4L=1.68 L,选项C不正确;
D、金属-空气电池的正极上是氧气得电子的还原反应,电池在工作状态下要有足够的氧气,电池在非工作状态下,能够密封防止金属自腐蚀,选项D正确;
答案选C。
【点睛】本题考查新型燃料电池的原理,易错点为选项C,注意在碱性溶液中Al发生氧化反应生成AlO2-,根据电极反应中得失电子守恒进行求算。
40.C
【详解】由图可知,碳棒a失去电子,作负极,碳棒b得到电子作正极,
A.正极O2得电子生成水,电极方程式为:O2+4e-+4H+=2H2O,故A正确;
B. 碳棒b,CO2在光照和光合菌的作用下反应生成氧气,光照强度对电池的输出功率有影响,故B正确;
C.外电路电子由负极流向正极,即碳棒a→碳棒b,电流方向与电子方向相反,即为碳棒b→碳棒a,故C错误;
D. 酸性增强会使菌落失活,故工作一段时间后,电池效率降低,故D正确;
故选C。
【点睛】C项为易错点,原电池中,负极失去电子,发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应,电流从正极经外电路流向负极。
41.D
【分析】本题主要考查新型燃料电池原理及其相关计算。以NO2、O2、熔融KNO3组成的燃料电池,在使用过程中石墨I电极为原电池的负极,NO2被氧化,N元素化合价升高,应生成N2O5,电极反应式为:,石墨II通入氧气,发生还原反应,为原电池的正极,电极反应式为:,原电池中阴离子向负极移动,结合负极失去的电子等于正极得到的电子数,以此解答本题。
【详解】石墨Ⅱ处通入氧气,发生还原反应,为原电池的正极,电极反应式为,A错误;原电池中阴离子移向负极,向石墨Ⅰ电极迁移,B错误;石墨Ⅰ为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为,C错误;该电池的电极式分别为、,根据原电池放电过程中,转移电子守恒可知,放电过程中消耗的和的体积比为1:1,D正确。
42.B
【详解】A.该装置没有外加电源,是一个原电池,把化学能转化为电能,选项A正确;
B.由图示可看出,电子由a表面转移到b表面,因此a表面发生氧化反应,由题意SO2转化为H2SO4发生氧化反应,因此催化剂a表面SO2发生氧化反应,催化剂b表面O2发生还原反应生成H2O,消耗H+,其附近酸性减弱,选项B错误;
C.催化剂a表面是SO2失去电子生成硫酸,电极方程式为:SO2+2H2O-2e-=+4H+,选项C正确;
D.催化剂a处的反应为:SO2+2H2O-2e-=+4H+,催化剂b处的反应为:O2+2H++2e-=H2O, 总方程为:SO2+H2O+O2=H2SO4,设加入的SO2为xg,H2O为yg。则生成硫酸的质量为:=g,水的质量变化为:y-=(y-)g,根据硫酸浓度仍为49%,则=49%,可以求得=,选项D正确;
答案选B。
43.A
【详解】A.充电时为电解池,阴极反应为: Li++e-=Li,所以充电时,接线柱A应与外接电源的阴极相连。故A错;B.放电为原电池,因为Li属于活泼金属,能与水发生反应失电子,所以做负极,即M端为原电池的负极,N为原电池正极,故B正确;充电时Li+向M极移动,即阴极的电极反应式为:Li++e-=Li故C正确;D. 陶瓷片不能允许水分子通过,故D正确;答案:A。
点睛:解决化学问题时,一定先分析电池的工作原理,根据工作原理判断电极。放电时负极发生氧化反应,充电时负极变阴极,与外接电池的负极相连,发生还原反应。
44.C
【详解】A.根据原电池的工作原理,阳离子向正极移动,即K+放电时向正极移动,故A错误;
B.根据电池的工作原理,电子从Zn流向另一极,即Zn为负极,负极反应式为Zn-2e-+4OH-=,充电时,电池的负极接电源的负极,即充电时的电极反应式应是放电的逆过程,+2e-=Zn+4OH-,阴极区pH增大,故B错误;
C.负极反应式为Zn-2e-+4OH-=,正极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,负极消耗6.5g锌,转移电子物质的量为6.5×2/65mol=0.2mol,溶液质量增加6.5g,正极上溶液减轻的H+,即通过0.2mol电子时,正极减轻质量为0.2×1g=0.3g,因此整个溶液质量增加(6.5-0.2)g=6.3g,故C正确;
D.根据上述分析,锌作负极,则另一极为正极,正极上得到电子,化合价降低,故D错误;
选C。
45.A
【详解】A项,由图示可得,放电时铝在负极失电子,氧气在正极得电子,固体电解质只允许Li+通过,所以Li+穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液,故A正确;B项,放电时正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,当外电路中有1mole-转移时,生成1mol OH-,同时1molLi+穿过固体电解质进入水性电解液,所以离子总数增加2NA,故B错误;C项,根据电子守恒,应用该电池电镀铜,阴极质量增加64g,即生成1mol铜,则电路中通过2mol电子,理论上消耗0.5molO2,在标准状况下体积为11.2 L,若不是标准状况则不一定,故C错误;D项,因为固体电解质只允许Li+通过,所以放电时,负极反应式:Li-e-=Li+,故D错误。
点睛:本题通过新型锂-空气电池考查原电池原理,涉及正负极判断、离子移动方向、电极反应式书写、有关计算等,注意根据物质性质判断原电池的正负极;根据“固体电解质只允许Li+通过”这个条件书写负极电极反应式;B项易错,注意水性电解质溶液中增多的是OH-和迁移过去的Li+,不要忽略了后者;C项易错,要养成见到气体的体积首先想到是否需要注明标准状况的习惯,防止出错。
46.C
【详解】A、Li是活泼的金属,因此组装该电池应当在无水、无氧的条件下进行,A正确;B、整个过程的能量转化涉及化学能转化为电能以及化学能和热能之间的转化,B正确;C、放电时正极发生得电子的还原反应,即正极反应式为xLi++LiV3O8+xe-=Li1+xV3O8,C错误;D、放电时Cl 移向负极,移向锂电极,因此充电时Cl 移向LiV3O8电极,D正确,答案选C。
47.A
【详解】A.放电时,Zn失去电子,发生3Zn﹣6e﹣+6OH﹣═3Zn(OH)2,故A正确;
B.正极反应式为FeO42-+4H2O+3e﹣=Fe(OH)3+5OH﹣,pH增大,故B错误;
C.充电时,铁离子失去电子,发生Fe(OH)3转化为FeO42﹣的反应,电极反应为Fe(OH)3﹣3e﹣+5OH﹣=FeO42﹣+4H2O,每转移3mol电子,阳极有1mol Fe(OH)3被氧化,故C错误;
D.充电时,电池的负极与与电源的负极相连,故D错误.
故选A.

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