2025--2026年高中化学二轮复习专题题型19 有关电化学的综合考查(含解析)

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2025--2026年高中化学二轮复习专题题型19 有关电化学的综合考查(含解析)

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1.科学家使用δ MnO2研制了一种MnO2 Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列叙述正确的是(  )
A.充电时,Zn2+向阳极方向迁移
B.充电时,会发生反应Zn+2MnO2===ZnMn2O4
C.放电时,正极反应有MnO2+H2O+e-===MnOOH+OH-
D.放电时,Zn电极质量减少0.65 g,MnO2电极生成了0.020 mol MnOOH
2.阅读以下材料,完成下题。
我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg CO2电池,以Mg(TFSI)2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Mg2+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,电池总反应为2CO2+Mg===MgC2O4
B.充电时,多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C.充电时,电子由Mg电极流向阳极,Mg2+向阴极迁移
D.放电时,每转移1 mol电子,理论上可转化1 mol CO2
3.金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图:
下列说法正确的是(  )
A.图1、图2中,阳极材料本身均失去电子
B.图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面可发生反应:O2+4e-+2H2O===4OH-
C.图2中,外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果
D.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,钢闸门、阳极均不发生化学反应
4.我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。该电池分别以Zn TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极,以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是(  )
A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B.电池总反应为:I+ZnZn2++3I-
C.充电时,阴极被还原的Zn2+主要来自Zn TCPP
D.放电时,消耗0.65 g Zn,理论上转移0.02 mol电子
5.破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成[Zn(NH3)4]2+和H2,下列说法不正确的是(  )
A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大
B.随着腐蚀的进行,溶液的pH变大
C.铁电极上发生的电极反应式为2NH3+2e-===H2↑+2NH
D.每生成标准状况下224 mL H2,消耗0.010 mol Zn
6.一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池,其示意图如下所示。放电时,Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误的是(  )
A.放电时V2O5为正极
B.放电时Zn2+由负极向正极迁移
C.充电总反应:xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5·nH2O
D.充电阳极反应:ZnxV2O5·nH2O-2xe-===xZn2++V2O5+nH2O
7.一种可在较高温下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图,电解质为熔融氯铝酸盐(由NaCl、KCl和AlCl3形成熔点为93 ℃的共熔物),其中氯铝酸根[AlnCl(n≥1)]起到结合或释放Al3+的作用。电池总反应:2Al+3xSAl2(Sx)3。下列说法错误的是(  )
A.AlnCl含4n个Al—Cl键
B.AlnCl中同时连接2个Al原子的Cl原子有(n-1)个
C.充电时,再生1 mol Al单质至少转移3 mol电子
D.放电时间越长,负极附近熔融盐中n值小的AlnCl浓度越高
8.为检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是(  )
A.加入AgNO3溶液产生沉淀
B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入KSCN溶液无红色出现
D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
9.Li O2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Li O2电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e-===Li)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Li2O2===2Li+O2
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O2+2Li++2e-===Li2O2
10.利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象
① 0.1 mol/LCuSO4+少量H2SO4 阴极表面有无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验电解液中有Fe2+
② 0.1 mol/LCuSO4+过量氨水 阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素
下列说法不正确的是(  )
A.①中气体减少,推测是由于溶液中c(H+)减少,且Cu覆盖铁电极,阻碍H+与铁接触
B.①中检测到Fe2+,推测可能发生反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑、Fe+Cu2+===Fe2++Cu
C.随阴极析出Cu,推测②中溶液c(Cu2+)减少,Cu2++4NH3??[Cu(NH3)4]2+平衡逆移
D.②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+,使得c(Cu2+)比①中溶液的小,Cu缓慢析出,镀层更致密
专题训练
1.将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿出现棕色铁锈环(b),如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2===4Fe(OH)3
B.液滴之下氧气含量少,铁片作负极,发生的还原反应为Fe-2e-===Fe2+
C.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
D.铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域
2.南开大学陈军院士团队以KSn合金为负极,以含羧基多壁碳纳米管(MWCNTs—COOH)为正极催化剂构建了可充电K CO2电池(如图所示),电池反应为4KSn+3CO22K2CO3+C+4Sn,其中生成的K2CO3附着在正极上。该成果对改善环境和缓解能源问题具有巨大潜力。下列说法正确的是(  )
A.放电时,电子由KSn合金经酯基电解质流向MWCNTs—COOH
B.电池每吸收22.4 L CO2,电路中转移4 mol e-
C.充电时,阳极电极反应式为C-4e-+2K2CO3===3CO2↑+4K+
D.为了更好的吸收温室气体CO2,可用适当浓度的KOH溶液代替酯基电解质
3.钠基海水电池是一种能量密度高、环境友好的储能电池(示意图如图所示),电极材料为钠基材料和选择性催化材料(能抑制海水中Cl-的吸附和氧化),固体电解质只允许Na+透过。下列说法正确的是(  )
A.放电时,a电极发生还原反应
B.放电时,b电极的电势低于a电极
C.充电时,b电极的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑
D.充电时,每转移2 mol电子,理论上有2 mol Na+由b电极迁移到a电极
4.钠离子电池因原料和性能的优势而逐渐取代锂离子电池,电池结构如图所示。该电池的负极材料为NaxCy(嵌钠硬碳),正极材料为Na2Mn[Fe(CN)6](普鲁士白)。在充、放电过程中,Na+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。
下列说法不正确的是(  )
A.由于未使用稀缺的锂元素,钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低
B.放电时,负极的电极反应式为NaxCy-xe-===Cy+xNa+
C.放电时,Na+移向电势较高的电极后得到电子发生还原反应
D.充电时,每转移1 mol电子,阳极的质量减少23 g
5.氢负离子具有强还原性,是一种颇具潜力的能量载体。2024年4月5日,我国科学家开发了首例室温全固态氢负离子二次电池,该电池通过固态氢负离子导体实现对H-的快速传导,其工作原理如图所示,其中放电时乙电极的电极反应式为M+xH--xe-===MHx(M为Li、Na、K、Mg、Ti等金属),下列说法错误的是(  )
A.放电时,电子经外电路流向甲电极
B.放电时,氢负离子移向乙电极
C.充电时,甲电极发生的反应可表示为MHn-x-xe-+xH-===MHn
D.可将固态离子导体替换成水溶液电解质,对氢负离子进行传导
1.科学家使用δ MnO2研制了一种MnO2 Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列叙述正确的是(  )
A.充电时,Zn2+向阳极方向迁移
B.充电时,会发生反应Zn+2MnO2===ZnMn2O4
C.放电时,正极反应有MnO2+H2O+e-===MnOOH+OH-
D.放电时,Zn电极质量减少0.65 g,MnO2电极生成了0.020 mol MnOOH
答案:C
解析:充电时该装置为电解池,电解池中阳离子向阴极迁移,即Zn2+向阴极方向迁移,A不正确;放电时,负极的电极反应为Zn-2e-===Zn2+,则充电时阴极反应为Zn2++2e-===Zn,即充电时Zn元素化合价应降低,而选项中Zn元素化合价升高,B不正确;放电时,Zn电极质量减少0.65 g(物质的量为0.010 mol),电路中转移0.020 mol电子,由正极的主要反应MnO2+H2O+e-===MnOOH+OH-可知,若正极上只有MnOOH生成,则生成MnOOH的物质的量为0.020 mol,但是正极上还有ZnMn2O4生成,因此,MnOOH的物质的量小于0.020 mol,D不正确。
2.阅读以下材料,完成下题。
我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg CO2电池,以Mg(TFSI)2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Mg2+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,电池总反应为2CO2+Mg===MgC2O4
B.充电时,多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C.充电时,电子由Mg电极流向阳极,Mg2+向阴极迁移
D.放电时,每转移1 mol电子,理论上可转化1 mol CO2
答案:C
解析:
电极 过程 电极反应式
Mg电极 放电 Mg-2e-===Mg2+
充电 Mg2++2e-===Mg
多孔碳纳米管电极 放电 Mg2++2CO2+2e-===MgC2O4
充电 MgC2O4-2e-===Mg2++2CO2↑
充电时,Mg电极为阴极,电子从电源负极经外电路流向Mg电极,同时Mg2+向阴极迁移,C错误。
3.金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图:
下列说法正确的是(  )
A.图1、图2中,阳极材料本身均失去电子
B.图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面可发生反应:O2+4e-+2H2O===4OH-
C.图2中,外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果
D.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,钢闸门、阳极均不发生化学反应
答案:B
解析:图2为外加电流法,阳极通常是惰性电极,其本身不失去电子,电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子,如海水中的Cl-,A不正确;图2为外加电流法,理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好;腐蚀电流会随着环境的变化而变化,若外加电压保持恒定不变,则不能保证抵消腐蚀电流,不利于提高对钢闸门的防护效果,C不正确;图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了反应Fe-2e-===Fe2+的发生,钢闸门不发生化学反应,但是牺牲阳极和辅助阳极上发生了氧化反应,D不正确。
4.我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。该电池分别以Zn TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极,以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是(  )
A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B.电池总反应为:I+ZnZn2++3I-
C.充电时,阴极被还原的Zn2+主要来自Zn TCPP
D.放电时,消耗0.65 g Zn,理论上转移0.02 mol电子
答案:C
解析:由题图中信息可知,该新型水系锌电池放电时的负极是锌,正极是超分子材料;负极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,则充电时,该电极为阴极,电极反应式为Zn2++2e-===Zn,被还原的Zn2+主要来自电解质溶液,C错误。
5.破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成[Zn(NH3)4]2+和H2,下列说法不正确的是(  )
A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大
B.随着腐蚀的进行,溶液的pH变大
C.铁电极上发生的电极反应式为2NH3+2e-===H2↑+2NH
D.每生成标准状况下224 mL H2,消耗0.010 mol Zn
答案:C
解析:Zn比Fe活泼,在氨水中二者可形成原电池,电化学腐蚀的总反应方程式为Zn+4NH3·H2O===[Zn(NH3)4]2++H2↑+2H2O+2OH-,氨水浓度越大,生成[Zn(NH3)4]2+的速率越快,腐蚀趋势越大,A正确;总反应方程式中有OH-生成,故溶液的pH变大,B正确;Zn生成[Zn(NH3)4]2+,发生氧化反应,作负极,则Fe作正极,正极上水解离出来的H+得电子生成氢气,结合电解液为氨水知Fe电极上发生的电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,C错误;根据总反应方程式,可得关系式:H2~Zn,故每生成标准状况下224 mL(0.010 mol)H2,消耗0.010 mol Zn,D正确。
6.一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池,其示意图如下所示。放电时,Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误的是(  )
A.放电时V2O5为正极
B.放电时Zn2+由负极向正极迁移
C.充电总反应:xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5·nH2O
D.充电阳极反应:ZnxV2O5·nH2O-2xe-===xZn2++V2O5+nH2O
答案:C
解析:由题中信息可知,该电池放电时Zn为负极、V2O5为正极,电池的总反应为xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5·nH2O。充电时的总反应为ZnxV2O5·nH2O===xZn+V2O5+nH2O,C不正确。
7.一种可在较高温下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图,电解质为熔融氯铝酸盐(由NaCl、KCl和AlCl3形成熔点为93 ℃的共熔物),其中氯铝酸根[AlnCl(n≥1)]起到结合或释放Al3+的作用。电池总反应:2Al+3xSAl2(Sx)3。下列说法错误的是(  )
A.AlnCl含4n个Al—Cl键
B.AlnCl中同时连接2个Al原子的Cl原子有(n-1)个
C.充电时,再生1 mol Al单质至少转移3 mol电子
D.放电时间越长,负极附近熔融盐中n值小的AlnCl浓度越高
答案:D
解析:放电时铝失去电子生成铝离子作负极,硫单质得到电子作正极,充电时铝离子在阴极得到电子生成铝,硫离子在阳极失去电子生成硫单质。AlnCl的结构为,所以含4n个Al—Cl键,A正确;由AlnCl的结构可知同时连接2个Al原子的Cl原子有(n-1)个,B正确;由总反应可知充电时,再生1 mol Al单质需由铝离子得到电子生成,所以至少转移3 mol电子,C正确;由总反应可知放电时间越长,负极铝失去电子生成的铝离子越多,所以n值大的AlnCl浓度越高,D错误。
8.为检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是(  )
A.加入AgNO3溶液产生沉淀
B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入KSCN溶液无红色出现
D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
答案:D
解析:氯化钠溶液中有氯离子,所以加入硝酸银溶液后,不管铁片是否被腐蚀,均会出现白色沉淀,故A不能说明铁片没有被腐蚀;淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质,但不论铁片是否被腐蚀,均无氧化性物质可与碘化钾发生反应,故B不能说明铁片没有被腐蚀;KSCN溶液可检测铁离子的存在,所以无论铁片是否被腐蚀,加入KSCN溶液后,均无红色出现,故C不能说明铁片没有被腐蚀;K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂,加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀出现,说明溶液中没有亚铁离子,故D能说明铁片没有被腐蚀。
9.Li O2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Li O2电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e-===Li)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Li2O2===2Li+O2
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O2+2Li++2e-===Li2O2
答案:C
解析: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,A正确;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;由分析可知,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;放电时总反应为2Li+O2===Li2O2,正极反应为O2+2Li++2e-===Li2O2,D正确。
10.利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象
① 0.1 mol/LCuSO4+少量H2SO4 阴极表面有无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验电解液中有Fe2+
② 0.1 mol/LCuSO4+过量氨水 阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素
下列说法不正确的是(  )
A.①中气体减少,推测是由于溶液中c(H+)减少,且Cu覆盖铁电极,阻碍H+与铁接触
B.①中检测到Fe2+,推测可能发生反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑、Fe+Cu2+===Fe2++Cu
C.随阴极析出Cu,推测②中溶液c(Cu2+)减少,Cu2++4NH3??[Cu(NH3)4]2+平衡逆移
D.②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+,使得c(Cu2+)比①中溶液的小,Cu缓慢析出,镀层更致密
答案:C
解析:实验②中,阴极析出铜,阳极发生反应Cu-2e-===Cu2+,故溶液中c(Cu2+)不会减少,故C错误。
专题训练
1.将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿出现棕色铁锈环(b),如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2===4Fe(OH)3
B.液滴之下氧气含量少,铁片作负极,发生的还原反应为Fe-2e-===Fe2+
C.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
D.铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域
答案:B
解析:NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后液滴覆盖的圆周中心区(a)被腐蚀变暗,实际上是发生了吸氧腐蚀,铁片作负极,发生氧化反应,电极反应为Fe-2e-===Fe2+,液滴边缘是正极区,电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-(发生还原反应),在液滴外沿,由于发生反应Fe2++2OH-===Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3形成了棕色铁锈环(b),铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2===4Fe(OH)3。
2.南开大学陈军院士团队以KSn合金为负极,以含羧基多壁碳纳米管(MWCNTs—COOH)为正极催化剂构建了可充电K CO2电池(如图所示),电池反应为4KSn+3CO22K2CO3+C+4Sn,其中生成的K2CO3附着在正极上。该成果对改善环境和缓解能源问题具有巨大潜力。下列说法正确的是(  )
A.放电时,电子由KSn合金经酯基电解质流向MWCNTs—COOH
B.电池每吸收22.4 L CO2,电路中转移4 mol e-
C.充电时,阳极电极反应式为C-4e-+2K2CO3===3CO2↑+4K+
D.为了更好的吸收温室气体CO2,可用适当浓度的KOH溶液代替酯基电解质
答案:C
解析:放电时,KSn合金作负极,MWCNTs—COOH作正极,电子沿导线由负极流向正极,A错误;未指明气体所处状况,无法根据体积确定其物质的量,B错误;若用KOH溶液代替酯基电解质,则KOH会与正极上的MWCNTs—COOH发生反应,且水会与负极中K反应,因此不能使用KOH溶液代替酯基电解质,D错误。
3.钠基海水电池是一种能量密度高、环境友好的储能电池(示意图如图所示),电极材料为钠基材料和选择性催化材料(能抑制海水中Cl-的吸附和氧化),固体电解质只允许Na+透过。下列说法正确的是(  )
A.放电时,a电极发生还原反应
B.放电时,b电极的电势低于a电极
C.充电时,b电极的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑
D.充电时,每转移2 mol电子,理论上有2 mol Na+由b电极迁移到a电极
答案:D
解析:放电时,钠为活泼金属,失去电子发生氧化反应,a为负极,则b为正极,b电极的电势高于a电极,A、B错误;充电时,b电极为阳极,由于选择性催化材料能抑制海水中Cl-的吸附和氧化,故电极上不是氯离子放电,C错误;充电时,a为阴极,b为阳极,阳离子向阴极移动,故每转移2 mol电子,理论上有2 mol Na+由b电极迁移到a电极,D正确。
4.钠离子电池因原料和性能的优势而逐渐取代锂离子电池,电池结构如图所示。该电池的负极材料为NaxCy(嵌钠硬碳),正极材料为Na2Mn[Fe(CN)6](普鲁士白)。在充、放电过程中,Na+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。
下列说法不正确的是(  )
A.由于未使用稀缺的锂元素,钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低
B.放电时,负极的电极反应式为NaxCy-xe-===Cy+xNa+
C.放电时,Na+移向电势较高的电极后得到电子发生还原反应
D.充电时,每转移1 mol电子,阳极的质量减少23 g
答案:C
解析:由题意知此电池为二次电池,嵌钠硬碳在放电时作负极,充电时作阴极。锂比钠稀缺,钠离子电池生产成本低,A正确;负极材料为嵌钠硬碳,相当于Na原子嵌在碳中,则NaxCy中的Na为0价,放电时Na失去电子,电极反应式为NaxCy-xe-===Cy+xNa+,B正确;正极电势比负极高,Na+移向正极,但不是Na+得电子,C错误;充电时阳极失去电子释放出Na+,每转移1 mol电子,释放1 mol Na+,所以阳极减少的质量就是1 mol Na+的质量,即23 g,D正确。
5.氢负离子具有强还原性,是一种颇具潜力的能量载体。2023年4月5日,我国科学家开发了首例室温全固态氢负离子二次电池,该电池通过固态氢负离子导体实现对H-的快速传导,其工作原理如图所示,其中放电时乙电极的电极反应式为M+xH--xe-===MHx(M为Li、Na、K、Mg、Ti等金属),下列说法错误的是(  )
A.放电时,电子经外电路流向甲电极
B.放电时,氢负离子移向乙电极
C.充电时,甲电极发生的反应可表示为MHn-x-xe-+xH-===MHn
D.可将固态离子导体替换成水溶液电解质,对氢负离子进行传导
答案:D
解析:放电时,乙电极的电极反应式为M+xH--xe-===MHx,则乙电极为负极,甲电极为正极,放电时,电子经外电路流向正极,A正确;放电时,阴离子移向负极,B正确;充电时,甲电极为阳极,发生氧化反应:MHn-x-xe-+xH-===MHn,C正确;氢负离子具有强还原性,可与水反应生成氢气,因此不可替换成水溶液电解质,D错误。

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