題型03 新型化學(xué)電池電化學(xué)綜合-備戰(zhàn)2024-2025學(xué)年高二化學(xué)上學(xué)期期末真題分類匯編

PAGE1題型03新型化學(xué)電池電化學(xué)綜合一、單選題：本題共25個小題，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．（2023-2024高二上·福建·期末）近期，科學(xué)家研發(fā)了“全氧電池”，其工作原理示意圖如下。下列說法不正確的是A．電極a是負(fù)極B．電池工作一段時間后，K2SO4溶液的濃度會變小C．該裝置可將酸堿中和反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．酸性條件下O2的氧化性強于堿性條件下O2的氧化性【答案】B【分析】該電池a的電極反應(yīng)為：4OH--4e-=O2↑+2H2O，a為負(fù)極，b的電極反應(yīng)為：O2+4e?+4H+=2H2O，為原電池的正極?！驹斀狻緼．據(jù)分析，a為負(fù)極，A正確；B．電池工作時，KOH溶液中的K+通過陽離子交換膜進(jìn)入K2SO4溶液，H2SO4溶液中的通過陰離子交換膜進(jìn)入K2SO4溶液，則電池工作一段時間后，K2SO4溶液的濃度會變大，B錯誤；C．該反應(yīng)的總反應(yīng)式為：H++OH?=H2O，可將酸和堿的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，C正確；D．酸性條件下發(fā)生反應(yīng)O2+4e?+4H+=2H2O，堿性條件下發(fā)生反應(yīng)4OH--4e-=O2↑+2H2O，所以酸性條件下O2的氧化性強于堿性條件下O2的氧化性，D正確；故選B。2．（2023-2024高二上·甘肅蘭州·期末）一種以Fe[Fe(CN)6]為代表的新型可充電鈉離子電池的放電工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．放電時，Na+通過離子交換膜從左室移向右室B．充電時，電源的負(fù)極應(yīng)與Mo箔連接C．充電時，溶液中通過0.2mol電子時，陽極質(zhì)量變化2.3gD．放電時，正極反應(yīng)式為Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]【答案】D【分析】由原理圖示可知放電時，Mg箔作負(fù)極，Mo箔作正極；所以充電時Mg箔作陰極，Mo箔作陽極，據(jù)此回答。【詳解】A．放電時，Mg箔作負(fù)極，Mo箔作正極，則Na+通過離子交換膜從右室移向左室，A錯誤；B．由分析知充電時Mg箔作陰極，故電源負(fù)極與Mg箔相連，B錯誤；C．充電時，陽極反應(yīng)為Na2Fe[Fe(CN)6]-2e-=+2Na+，則外電路中通過0.2mol電子時，陽極質(zhì)量變化4.6g，C錯誤；D．根據(jù)分析Mo箔作正極，正極反應(yīng)式為Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]，D正確；故選D。3．（2023-2024高二上·云南·期末）一種微生物脫鹽電池的裝置如圖所示，下列關(guān)于該裝置的描述錯誤的是A．該電池不宜在高溫條件下使用B．負(fù)極反應(yīng)為C．轉(zhuǎn)移電子，海水脫去氯化鈉的質(zhì)量是D．膜為陰離子交換膜、膜為陽離子交換膜【答案】C【分析】根據(jù)裝置圖，在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：，反應(yīng)后負(fù)極正電荷增加，因此海水中的通過陰離子交換膜進(jìn)入負(fù)極區(qū)；氧氣在正極發(fā)生反應(yīng)：，反應(yīng)后正極區(qū)負(fù)電荷增加，海水中的通過陽離子交換膜進(jìn)入正極區(qū)。據(jù)此答題。【詳解】A．裝置內(nèi)有硫還原菌，高溫環(huán)境下硫還原菌會被殺滅，故該電池不宜在高溫條件下使用，A正確；B．根據(jù)分析知，負(fù)極反應(yīng)為，B正確；C．根據(jù)電荷守恒，轉(zhuǎn)移電子時，海水脫去NaCl，其質(zhì)量為117g，C錯誤；D．根據(jù)分析知，膜為陰離子交換膜、膜為陽離子交換膜，D正確；故選C。4．（2023-2024高二上·山西朔州·期末）最近《化學(xué)學(xué)報》報道了用聚環(huán)氧乙烷電解質(zhì)基的高壓固態(tài)鋰離子電池，鋰離子在該電解質(zhì)基中有較好的傳遞效率，同時具有較好的安全性，正極材料為Li1-aMnxFeyPO4/LiMnxFeyPO4，Li1-aMnxFeyPO4中Mn，F(xiàn)e元素均為+2價，電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖。下列說法錯誤的是A．正極材料Li1-aMnxFeyPO4中，若x+y=1.2，則a=0.4B．放電時，當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移0.2mol電子，理論上負(fù)極質(zhì)量減少1.4gC．放電時總反應(yīng)：Li1-aMnxFeyPO4+LiaCn=LiMnxFeyPO4+CnD．充電時，陰極反應(yīng)為：Li1-aMnxFeyPO4+aLi++ae-=LiMnxFeyPO4【答案】D【分析】結(jié)合題干描述和電池結(jié)構(gòu)示意圖，正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為，負(fù)極為LiaCn失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為；放電時的正、負(fù)極反應(yīng)在充電時分別作為陽極、陰極；【詳解】A．由化合物中元素化合價代數(shù)和為0可得，當(dāng)x+y=1.2，(1-a)+1.2×2=3，解得a=0.4，A正確；B．放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為；因此當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移0.2mole-時，理論上負(fù)極減少的質(zhì)量為0.2mol×7g/mol=1.4g，B正確；C．由分析可知，放電時總反應(yīng)：Li1-aMnxFeyPO4+LiaCn=LiMnxFeyPO4+Cn，C正確；D．充電時，陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，D錯誤；故選D。5．（2023-2024高二上·山東淄博·期末）新型原電池工作原理如圖所示，雙極膜中間層中的解離為和并可通過陰、陽膜定向移動。下列說法錯誤的是A．是原電池的正極B．Zn極的電極反應(yīng)為：C．雙極膜中向Ⅰ室遷移D．理論上當(dāng)負(fù)極質(zhì)量減輕32.5g時，則正極增重32g【答案】C【分析】原電池中，右側(cè)電極發(fā)生氧化反應(yīng)：，右側(cè)電極為負(fù)極，左側(cè)電極發(fā)生還原反應(yīng)：PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O，左側(cè)電極為正極?！驹斀狻緼．由上述分析可知是原電池的正極，A正確；B．鋅電極鋅失去電子，電極反應(yīng)為，B正確；C．原電池中陰離子向負(fù)極移動，向Ⅱ室遷移，C錯誤；D．負(fù)極上發(fā)生，1molZn失去2mol電子，質(zhì)量減少65g，若負(fù)極減輕32.5g電子轉(zhuǎn)移1mol，正極發(fā)生PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O反應(yīng)，2mol電子轉(zhuǎn)移正極由1molPbO2生成1molPbSO4增重64g，1mol電子轉(zhuǎn)移增重32g，D正確；故選：C。6．（2023-2024高二上·河北滄州·期末）電動公交車作為一種新型交通工具，具有零排放、低噪音、低能耗等優(yōu)點，對改善城市環(huán)境、提高交通效率具有重要作用。有關(guān)該公交車專用車載電池的說法正確的是A．放電時，極是負(fù)極B．放電時，負(fù)極電極反應(yīng)式為C．充電時，陽極電極反應(yīng)式為D．左側(cè)電解質(zhì)可以是的醇溶液【答案】C【分析】由圖可知，放電時，Li/Al合金電極為電子的流出極，故Li/Al合金電極為負(fù)極，F(xiàn)e/FeS極為正極，充電時，Li/Al合金電極為陰極，F(xiàn)e/FeS極為陽極，據(jù)此作答?！驹斀狻緼．由移動方向可知，合金為負(fù)極，A錯誤；B．放電時，合金中比活潑，在負(fù)極失電子，電極反應(yīng)式為，B錯誤；C．充電時，陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陽極反應(yīng)式為，C正確；D．金屬鋰能與醇反應(yīng)，所以左側(cè)溶液不能用醇溶液，D錯誤；故答案為：C。7．（2023-2024高二上·浙江杭州·期末）CO2電化學(xué)傳感器是將環(huán)境中CO2濃度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置，原理如圖所示，其中YSZ是固體電解質(zhì)，當(dāng)傳感器在一定溫度下工作時，在熔融Li2CO3和YSZ之間的界面X會生成固體Li2O。下列說法正確的是A．電池總反應(yīng)為Li2CO3=Li2O+CO2↑B．電極a上消耗的O2和電極b上產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比為1∶1C．電極b為正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2-4e-=O2↑+2CO2↑D．若電極a上通入的為18O2，電池工作時，電池質(zhì)量會增加【答案】A【詳解】由圖可知，a極為正極，電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-，b極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為2-4e-=O2↑+2CO2↑，據(jù)此作答。A．a(chǎn)極生成氧離子，b極碳酸根離子放電，在熔融Li2CO3和YSZ之間的界面X會生成固體Li2O，故總反應(yīng)為Li2CO3═Li2O+CO2↑，故A正確；B．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移4mol電子時，a極消耗1mol氧氣，b極生成2mol二氧化碳，電極a上消耗的O2和電極b上產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比為1：2，故B錯誤；C．b極氧元素價態(tài)升高失電子為負(fù)極，電極反應(yīng)式為2-4e-=O2↑+2CO2↑，故C錯誤；D．根據(jù)電池的總反應(yīng)，Li2CO3=Li2O+CO2↑，電池工作時，電池質(zhì)量會減少，故D錯誤。答案選A。8．（2023-2024高二上·廣東廣州·期末）科學(xué)家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池(如圖)，可作儲能設(shè)備。充電時電極a的反應(yīng)為：。下列說法錯誤的是A．充電時電極b是陽極B．放電時電極a是負(fù)極C．放電時NaCl溶液的pH減小D．每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加46g【答案】C【分析】由充電時電極a的反應(yīng)可知，充電時電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽極；放電和充電是剛好相反有的過程，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．由充電時電極a的反應(yīng)可知，充電時電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽極，A正確；B．充電時電極a是陰極，充電時a為負(fù)極，B正確；C．放電時電極反應(yīng)和充電時相反，則由放電時電極a的反應(yīng)為Na3Ti2（PO4）3-2e-=NaTi2（PO4）3+2Na+，電極b上的電極反應(yīng)式為Cl2↑+2e-=2Cl-可知，NaCl溶液的pH不變，C錯誤；D．陰極反應(yīng)為NaTi2（PO4）3+2Na++2e-═Na3Ti2（PO4）3，由得失電子守恒可知，每生成1molCl2轉(zhuǎn)移2mole-，電極a質(zhì)量理論上增加23g?mol×2mol=46g，D正確；故答案為：C。9．（2023-2024高二上·四川眉山·期末）鋰離子電池具有質(zhì)量小、體積小、儲存和輸出能量大等特點。一種鋰離子電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電池反應(yīng)式為，下列說法正確的是A．放電時在電解質(zhì)中由極向極遷移B．充電時極接外電源的正極C．放電時，極電極反應(yīng)式：D．充電時若轉(zhuǎn)移電子，石墨電極將減重【答案】C【分析】根據(jù)電池反應(yīng)式為LixC6+Li1?xCoO2C6+LiCoO2(x<1)，放電時LixC6失去電子，故a作負(fù)極，b極為正極。【詳解】A．放電時負(fù)極Li變?yōu)長i+，正極Li1?xCoO2發(fā)生Li+嵌入變?yōu)長iCoO2，因此放電時Li+在電解質(zhì)中由b極向a極遷移，A錯誤；B．放電時b極為負(fù)極，充電時b極接外電源的負(fù)極，B錯誤；C．電池反應(yīng)式為LixC6+Li1?xCoO2C6+LiCoO2(x<1)，放電時LixC6失去電子，故a作負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為Li1?xCoO2+xLi++xe?=LiCoO2，C正確；D．充電時，Li+嵌回石墨電極，石墨電極增重而不是減重，D錯誤；故選C。10．（2023-2024高二上·四川宜賓·期末）某裝置利用制取甲酸鹽，同時釋放電能，其原理如圖所示。下列說法正確的是A．放電時，電極被還原B．放電時，正極的電極反應(yīng)式為：C．充電時，向電極移動D．充電時，堿性電解液的減小【答案】B【分析】放電池為原電池原理，左側(cè)Zn電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：右側(cè)電極為正極，電極反應(yīng)式為：；充電時為電解池原理，Zn電極為陰極，電極反應(yīng)為：，右側(cè)電極為陽極，電極反應(yīng)式為：?？偡磻?yīng)為：。【詳解】A．根據(jù)分析，放電時Zn電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯誤；B．根據(jù)分析，放電時，正極的電極反應(yīng)式為：，B正確；C．充電時，陰離子移向陽極，故向右側(cè)電極移動，C錯誤；D．充電時的總反應(yīng)為：，氫氧根濃度增大，故堿性電解液的增大，D錯誤；故選B。11．（2023-2024高二上·浙江寧波·期末）一種鈉離子電池的工作原理如圖所示，放電時電池反應(yīng)可表示為：。下列說法正確的是A．放電時，X電極為負(fù)極B．放電時，Na+向極遷移C．充電時，X極電極反應(yīng)式為D．充電時，每轉(zhuǎn)移極質(zhì)量增加【答案】D【分析】放電時電池反應(yīng)為：，則NaxC失電子，Y電極為負(fù)極，Na1-xFePO4得電子，X電極為正極。【詳解】A．由分析可知，放電時，X電極為正極，A不正確；B．放電時，陽離子向正極移動，則Na+向X極遷移，B不正確；C．充電時，X電極為陽極，反應(yīng)式為NaFePO4-xe-=Na1-xFePO4+xNa+，C不正確；D．充電時，Y極發(fā)生反應(yīng)xNa++C+xe-=NaxC，則每轉(zhuǎn)移1mole-，有1molNa+附著在Y極表面，Y極質(zhì)量增加23g，D正確；故選D。12．（2023-2024高二上·廣東茂名·期末）2019年的諾貝爾化學(xué)獎授予鋰離子電池研究的三位科學(xué)家。下圖是一種鋰離子電池的工作原理示意圖，其負(fù)極材料為嵌鋰石墨，正極材料為LiCoO2，其放電時總反應(yīng)可表示為：LixCy+Li1－xCoO2=LiCoO2+Cy，下列說法正確的是A．放電時鋰離子由b極脫嵌，移向a極B．放電時，若轉(zhuǎn)移0.3mol電子，理論上石墨電極將減重2.1gC．充電時，a極接正極，發(fā)生還原反應(yīng)D．充電時b極的反應(yīng)式為：LiCoO2+xe－=Li1－xCoO2+xLi+【答案】B【分析】根據(jù)電池總反應(yīng)式LixCy+Li1-xCoO2═LiCoO2+Cy可知，C的化合價升高、發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，則a電極為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為LixCy-xe-=Cy+xLi+，Co的化合價降低、發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，b電極為正極，正極反應(yīng)式為Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，放電時，陽離子移向正極、陰離子移向負(fù)極；充電時，陰極、陽極分別與外電源的負(fù)極、正極相接，電極反應(yīng)式正好相反。【詳解】A．放電時，負(fù)極材料為嵌鋰石墨，a為負(fù)極，b為正極，原電池中陽離子移向正極，則放電時鋰離子由a極脫嵌，移向b極，故A錯誤；B．放電時，a電極為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為LixCy-xe-=Cy+xLi+，若轉(zhuǎn)移0.3mol電子，有0.3molLi+從石墨電極脫嵌，理論上石墨電極將減重0.3mol×7g/mol=2.1g，故B正確；C．充電時，a極為陰極接負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯誤；D．放電時b電極為正極，充電時b為陽極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+，故D錯誤；故選：B。13．（2023-2024高二上·河北邢臺·期末）電化學(xué)“大氣固碳”方法是我國科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)的，相關(guān)裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．根據(jù)金屬鋰具有導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性?？赏茰y鋰晶體中有自由移動的電子B．充電時的移動方向是從電極B移向電極AC．充電時，電極B上發(fā)生的反應(yīng)是D．該電池可實現(xiàn)的捕捉與釋放【答案】C【分析】放電時，A為負(fù)極，電極反應(yīng)為，B為正極，電極反應(yīng)為，充電時，A為陰極，電極反應(yīng)式為，B為陽極，電極反應(yīng)為，據(jù)此分析。【詳解】A．根據(jù)金屬鋰具有導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性?？赏茰y鋰晶體中有自由移動的電子，A正確；B．充電時，陽離子移向陰極，則的移動方向是從電極B移向電極A，B正確；C．充電時，B為陽極，電極反應(yīng)為，C錯誤；D．該電池放電時二氧化碳參加反應(yīng)，沖電時生成二氧化碳，因此可實現(xiàn)CO2的捕捉與釋放，D正確；故選C。14．（2023-2024高二上·遼寧錦州·期末）一種染料敏化太陽能電池如圖，其成本便宜且對環(huán)境無污染。敏化染料（S）吸附在納米空心球表面。光照時：，。下列說法正確的是A．需要釋放能量B．N極的電極反應(yīng)式為C．敏化染料還原過程為D．該電池工作一段時間后需要補充電解質(zhì)【答案】B【分析】根據(jù)圖示裝置可以知道：敏化染料（S）吸附在TiO2納米空心球表面，光照時：S(基態(tài))(激發(fā)態(tài))，，M電極為電池負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，N電極為電源正極，正極電極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式是：I3-+2e-═3I-?！驹斀狻緼．需要吸收能量，故A錯誤；B．N極電極發(fā)生還原反應(yīng)，正極的電極反應(yīng)式為，故B正確；C．敏化染料還原過程為2S++3I-═2S+I，故C錯誤；D．由圖可知，I-與I可互相轉(zhuǎn)化，循環(huán)往復(fù)，不需要補充，故D錯誤；故選B。15．（2023-2024高二上·重慶九龍坡·期末）2019年諾貝爾化學(xué)獎授予古迪納夫、惠廷漢姆和吉野彰三人，以表彰他們在鋰電池研究方面的開創(chuàng)性工作和卓越貢獻(xiàn)。一種鈷酸鋰電池的工作原理如圖所示，已知總反應(yīng)為：LixC6+Li1-xCoO2=LiCoO2+6C，下列說法錯誤的是A．a(chǎn)電極為電池的負(fù)極B．電池工作時，轉(zhuǎn)移1mol電子，a電極質(zhì)量減少7xgC．電池工作時，正極的電極反應(yīng)式為：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2D．對廢舊的該電池進(jìn)行“放電處理”，讓Li+從石墨烯中脫出有利于回收【答案】B【分析】由總反應(yīng)式可知，放電時，石墨烯電極為原電池的負(fù)極，LixC6在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Li+和C，電極反應(yīng)式為：LixC6-xe-=6C+xLi+，鈷酸鋰電極為正極，在鋰離子作用下，Li1-xCoO2在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成LiCoO2，電極反應(yīng)式為：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2；充電時，石墨烯電極與直流電源的負(fù)極相連，做電解池的陰極，鈷酸鋰電極與正極相連，做陽極。【詳解】A．原電池放電時，陽離子向正極移動，結(jié)合圖給信息，可知a極為負(fù)極，b極為正極，A項正確；B．電池工作時，轉(zhuǎn)移1mol電子，通過膜轉(zhuǎn)移了1molLi+，則a電極質(zhì)量減少7g，B項錯誤；C．電池工作時為原電池反應(yīng)原理，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，C項正確；D．當(dāng)對廢舊電池進(jìn)行“放電處理”時，通過放電過程，鋰離子從石墨烯中脫出，這有助于回收過程，因為脫出的鋰離子更容易從廢舊電池中分離和回收利用?，D項正確；答案選B。16．（2023-2024高二上·湖南衡陽·期末）微生物燃料電池可以凈化廢水，同時還能獲得能源或有價值的化學(xué)產(chǎn)品，圖1為其工作原理，圖2為廢水中Cr2O濃度與去除率的關(guān)系。下列說法不正確的是A．N為電池正極，Cr2O被還原B．該電池工作時，M極的電極反應(yīng)式為CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2+8H+C．Cr2O濃度較大時，可能會造成還原菌失去活性D．當(dāng)M極產(chǎn)生22.4LCO2氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，有4molH+從質(zhì)子交換膜右側(cè)移向左側(cè)【答案】D【分析】從圖1中可知，M電極為負(fù)極，負(fù)極上乙酸失電子生成CO2和氫離子，N電極為正極，正極上O2得電子結(jié)合氫離子生成水，同時得電子生成Cr(OH)3?！驹斀狻緼．N為電池正極，得電子被還原，A正確；B．M電極上乙酸失電子生成CO2和氫離子，電極反應(yīng)式為CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2+8H+，B正確；C．從圖2中可知，濃度較大時，其去除率明顯下降，可能原因為為重金屬離子，濃度較大時，造成還原菌失去活性，C正確；D．M電極反應(yīng)式為CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2+8H+，生成1mol二氧化碳，轉(zhuǎn)移4mol電子，同時生成4mol氫離子，但是氫離子是從質(zhì)子交換膜左側(cè)移向右側(cè)，D錯誤；故答案選D。17．（2023-2024高二上·湖北十堰·期末）某可充電鋰離子電池的工作原理如圖，用鈷酸鋰和嵌鋰石墨作電極，放電時總反應(yīng)為。下列說法正確的是A．過程2表示該電池放電過程 B．電池充電時，A與電源的正極相連C．放電時鈷酸鋰電極發(fā)生氧化反應(yīng) D．充電時陰極的電極反應(yīng)式為【答案】D【分析】由圖可知，該鋰離子電池放電時，鋰離子會從嵌鋰石墨中脫離出來，因此過程1是放電，過程2是充電過程，由此作答：【詳解】A．過程2表示的充電過程，A錯誤；B．電池充電時，石墨化合價降低，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，應(yīng)該與電源的負(fù)極相連，B錯誤；C．放電時鈷酸鋰電極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，C錯誤；D．充電時陰極是石墨化合價降低，得到電子，電極反應(yīng)式為，D正確；故選D。18．（2023-2024高二上·江西南昌·期末）一種以為代表的新型可充電鈉離子電池，其放電工作原理如圖所示，下列說法正確的是A．放電時，負(fù)極反應(yīng)式為：B．充電時，電源的正極應(yīng)與Mg箔連接C．充電時，外電路中通過0.2mol電子時，陽極質(zhì)量變化2.3gD．放電時，通過離子交換膜從左室移向右室【答案】A【分析】由圖可知，放電時，鎂箔為原電池的負(fù)極，氯離子作用下鎂失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氯化二鎂離子，電極反應(yīng)式為，鉬箔為正極，鈉離子作用下Fe[Fe(CN)6]在正極得到電子生成Na2Fe[Fe(CN)6]，電極反應(yīng)式為Fe[Fe(CN)6]—2e—+2Na+=Na2Fe[Fe(CN)6]，充電時，與直流電源負(fù)極相連的鎂箔為電解池的陰極，鉬箔為陽極?！驹斀狻緼．由分析可知，放電時，鎂箔為原電池的負(fù)極，氯離子作用下鎂失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氯化二鎂離子，電極反應(yīng)式為，故A正確；B．由分析可知，充電時，與直流電源負(fù)極相連的鎂箔為電解池的陰極，故B錯誤；C．由分析可知，充電時，鉬箔為陽極，Na2Fe[Fe(CN)6]在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe[Fe(CN)6]，電極反應(yīng)式為Na2Fe[Fe(CN)6]—2e—=Fe[Fe(CN)6]+2Na+，則外電路中通過0.2mol電子時，陽極質(zhì)量減少0.2mol×23g/mol=4.6g，故C錯誤；D．由分析可知，放電時，鎂箔為原電池的負(fù)極，鉬箔為正極，則鈉離子通過離子交換膜從右室移向左室，故D錯誤；故選A。19．（2023-2024高二上·浙江寧波·期末）一種光輔助可充電鈉離子電池利用水系的電解液和NaI電解液分別作為電池的活性物質(zhì)，并且將光電極嵌入到新型鈉離子電池的正極，作為太陽能轉(zhuǎn)化及存儲基元。下列關(guān)于該電池的說法錯誤的是A．放電時，a電極的電極反應(yīng)式為：B．充電時，光電極的電極反應(yīng)式為：C．放電時，鈉離子從右向左遷移D．充電時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】C【分析】根據(jù)題意：TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，所以充電時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，充電時Na2S4還原為Na2S，放電和充電互為逆過程，所以a是負(fù)極，b是電池的正極，在充電時，陽極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)：，據(jù)此回答；【詳解】A．A．充電時Na2S4還原為Na2S，放電和充電互為逆過程，所以a是負(fù)極，電極反應(yīng)式為：4S2--6e-=，A正確；

B．在充電時，陽極b上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，根據(jù)圖示知道電極反應(yīng)為，B正確；C．放電時，a是負(fù)極，b是正極，鈉離子是陽離子，應(yīng)該從右向左，移向正極，C錯誤；D．TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，所以充電時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能又能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，D正確；故選C。20．（2023-2024高二上·廣西·期末）一種用于驅(qū)動潛艇的液氨一液氧燃料電池原理示意如圖所示。下列有關(guān)該電池說法錯誤的是A．電池工作時，電極A電勢高于電極B電勢B．電流由電極B經(jīng)外電路流向電極AC．電池工作時，每消耗轉(zhuǎn)移電子D．電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)為【答案】A【詳解】A．電極A發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極，電極B為正極。原電池中，正極電勢高于負(fù)極電勢，故電極B電勢高于電極A，A錯誤；B．電流從正極流向負(fù)極，即從電極B流向電極A，B正確；C．燃料電池的總反應(yīng)為，該電池工作時，每消耗即轉(zhuǎn)移電子，C正確；D．堿性條件下，氨氣在負(fù)極失電子生成，其電極反應(yīng)為，D正確；故選A。21．（2023-2024高二上·四川遂寧·期末）鉀—氧氣電池的工作原理如圖。關(guān)于該電池，下列說法正確的是A．電解質(zhì)可能是的水溶液B．放電時電流由電極沿導(dǎo)線流向多孔碳紙C．放電時多孔碳紙上發(fā)生反應(yīng)：D．為鉛酸蓄電池充電時，電極應(yīng)與其正極相連【答案】C【詳解】A．電極易與溶液中的反應(yīng)，所以不能選用溶液，故A錯誤；B．放電時，K電極為負(fù)極，多孔碳紙為正極，所以電流從多孔碳紙沿導(dǎo)線流向電極，故B錯誤；C．放電時，多孔碳紙為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)圖中信息，發(fā)生反應(yīng)：

O2+e?+K+=KO2，故C正確；D．電極為負(fù)極，為鉛酸蓄電池充電時，應(yīng)與鉛酸蓄電池負(fù)極相連，故D錯誤；故選C。22．（2023-2024高二上·浙江舟山·期末）鋰離子電池具有質(zhì)量小、體積小、儲存和輸出能量大等特點，是各種便攜式電子設(shè)備的常用電池。一種可充電鈷酸鋰電池的工作原理如圖所示。下列敘述不正確的是A．該電池放電過程中經(jīng)過隔膜向電極移動B．放電過程中電極反應(yīng)：C．該電池負(fù)極為石墨，正極為鈷酸鋰，組裝后即可放電使用D．拆解廢電池前先進(jìn)行放電處理可保證安全且利于回收鋰【答案】C【分析】放電時，LixCy做負(fù)極，失去電子，負(fù)極反應(yīng)為，鈷酸根離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)?！驹斀狻緼．放電時，移向電勢較高的正電極，B為正極，A項正確；B．由分析可知，放電時LixCy做負(fù)極，A為負(fù)極，LixCy失去電子，負(fù)極反應(yīng)為，B項正確；C．由分析可知，該電池正極為石墨，負(fù)極為鈷酸鋰，C項錯誤；D．放電處理廢舊鈷酸鋰電池，讓Li＋進(jìn)入石墨中有利于鋰的回收，D項正確；故選C。23．（2023-2024高二上·陜西咸陽·期末）我國科學(xué)家研發(fā)了一種水系可逆電池，工作原理如圖所示，電極材料為金屬鋅和選擇性催化材料，圖中的雙極膜層間的解離成和，并在直流電場作用下分別向兩極遷移，下列說法正確的是A．放電時，每轉(zhuǎn)移電子，生成B．電解質(zhì)溶液2一定是堿性溶液C．充電時，每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下在陽極可生成D．放電時，電池總反應(yīng)為【答案】A【分析】由圖可知，放電時，鋅為原電池負(fù)極，堿性條件下失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成四羥基合鋅離子，電極反應(yīng)式為Zn—2e—+4OH—=Zn(OH)，雙極膜中水解離出的氫氧根離子移向左側(cè)，右側(cè)電極為正極，酸性條件下二氧化碳在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲酸，電極反應(yīng)式為CO2+2e—+2H+=HCOOH，雙極膜中水解離出的氫離子移向右側(cè)，電池總反應(yīng)為Zn+CO2+2OH—+2H2O=Zn(OH)+HCOOH；充電時，與直流電源的負(fù)極相連的鋅做電解池的陰極，四羥基合鋅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅和氫氧根離子，雙極膜中水解離出的氫離子移向左側(cè)，右側(cè)電極為陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，雙極膜中水解離出的氫氧根離子移向右側(cè)，則電解質(zhì)溶液1是堿性溶液、電解質(zhì)溶液2是酸性溶液?！驹斀狻緼．由分析可知，放電時，右側(cè)電極為正極，酸性條件下二氧化碳在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲酸，電極反應(yīng)式為CO2+2e—+2H+=HCOOH，則轉(zhuǎn)移2mol電子時，生成甲酸的物質(zhì)的量為1mol，故A正確；B．由分析可知，電解質(zhì)溶液1是堿性溶液、電解質(zhì)溶液2是酸性溶液，故B錯誤；C．由分析可知，充電時，與直流電源的負(fù)極相連的鋅做電解池的陰極，四羥基合鋅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅和氫氧根離子，故C錯誤；D．由分析可知，放電時，電池總反應(yīng)為Zn+CO2+2OH—+2H2O=Zn(OH)+HCOOH，故D錯誤；故選A。24．（2023-2024高二上·安徽黃山·期末）據(jù)2022年1月統(tǒng)計，我國光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量突破3億千瓦，連續(xù)七年穩(wěn)居全球首位。已知四甲基氫氧化銨［］常用作電子工業(yè)清洗劑，以四甲基氯化銨［］為原料，采用電滲析法合成［］，工作原理如圖。下列說法正確的是A．c為陽離子交換膜，d、e均為陰離子交換膜B．光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置中N型半導(dǎo)體為正極C．a(chǎn)極的電極反應(yīng)為2(CH3)4N++2H2O?2e?=H2↑+2(CH3)4NOHD．比較NaOH溶液的濃度：m%>n%【答案】D【分析】從圖中可以看出，光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置中，a電極連接N型半導(dǎo)體，則其為負(fù)極，b電極連接P型半導(dǎo)體，則其為正極；電解裝置中，a極為陰極，b極為陽極。從電解池a極區(qū)溶液中四甲基氫氧化銨[(CH3)4NOH]濃度增大，也可推出(CH3)4N+透過c膜向a電極移動，則a電極為陰極，c膜為陽膜；Cl-透過d膜向右側(cè)移動，則d膜為陰膜；Na+透過e膜向左側(cè)移動，則e膜為陽膜。【詳解】A．由分析可知，c、e為陽離子交換膜，d為陰離子交換膜，A不正確；B．由分析可知，光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置中，N型半導(dǎo)體為負(fù)極，B不正確；C．a(chǎn)為陰極，(CH3)4N+得電子產(chǎn)物與電解質(zhì)作用，生成(CH3)4NOH和H2，電極反應(yīng)式為2(CH3)4N++2H2O+2e-=2(CH3)4NOH+H2↑，C不正確；D．b為陽極，溶液中的氫氧根離子失去電子生成氧氣，電極反應(yīng)為4OH--4e-=2H2O+O2↑，氫氧根被消耗，氫氧化鈉溶液濃度減小，故m%>n%，D正確；本題選D。25．（2023-2024高二上·湖南益陽·期末）西北工業(yè)大學(xué)推出一種新型電池。該電池能有效地捕獲NO2，將其轉(zhuǎn)化為，再將產(chǎn)生的電解制氨，過程如圖所示。下列說法錯誤的是A．電極為電解池的陽極B．電池總反應(yīng)式為：C．極區(qū)溶液的升高D．電路中轉(zhuǎn)移時，理論上能得到【答案】D【詳解】A．新型電池中，Zn為負(fù)極，b為正極，所以d電極為電解池的陽極，故A正確；B．電池總反應(yīng)式為：，故B正確；C．c極為電解池的陰極，電極反應(yīng)式為，所以c極區(qū)溶液的pH升高，故C正確；D．N元素化合價由反應(yīng)前+3價到NH3中-3價，電路中轉(zhuǎn)移時，理論上能得到，故D錯誤；故答案為：D。二、填空題26．（2023-2024高二上·廣西河池·期末）電化學(xué)及其產(chǎn)品與能源、材料、環(huán)境等領(lǐng)域緊密聯(lián)系，被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的許多方面。根據(jù)要求，回答下列問題：I．我國科學(xué)家通過電解，從海水中提取到鋰單質(zhì)，其工作原理如圖所示。(1)生成鋰單質(zhì)的電極是極(填“陽”或“陰”)，該電極的電極反應(yīng)式是。(2)理論分析，另一電解產(chǎn)物可能有、。①生成的電極反應(yīng)式是。②實驗室模擬上述過程，氣體中未檢測到，推測可能是溶于水。取實驗后陽極區(qū)溶液進(jìn)行檢驗，證實了陽極放電。實驗所用的試劑是(填標(biāo)號)，加入試劑后觀察到溶液變藍(lán)。A．溶液

B．KI溶液

C．淀粉溶液

D．品紅溶液(3)工業(yè)上采用惰性電極隔膜法電解溶液制得，電解裝置如圖所示。左側(cè)電極與直流電源的(填“負(fù)極”或“正極”)相連，左側(cè)電極的電極反應(yīng)式為。Ⅱ．實驗室用如圖所示裝置探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的電解精煉原理。(4)反應(yīng)一段時間后，乙裝置中氫氧化鈉主要在鐵電極區(qū)生成，則X為(填“陽離子交換膜”或“陰離子交換膜”)。(5)已知N為阿伏加德羅常數(shù)的值。若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有氫氣參加反應(yīng)，則乙裝置中鐵電極上生成的氣體的分子數(shù)為(用含的式子表示)，丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為?！敬鸢浮?1)陰Li++e-=Li(2)2H2O-4e-=O2↑+4H+BC(3)正極(4)陽離子交換膜(5)0.1NA6.4g【詳解】（1）該裝置是利用太陽能從海水中提取到鋰單質(zhì)，則上面電極為陰極，陰極上鋰離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)析出金屬鋰，故下面電極為陽極，為氯離子放電生成氯氣。故生成鋰單質(zhì)的一極為陰極，生成鋰單質(zhì)的電極反應(yīng)式是Li++e-=Li；（2）①生成O2的電極反應(yīng)式是2H2O-4e-=O2↑+4H+；②陽極Cl-放電生成Cl2，檢驗有Cl2生成即可，利用Cl2與KI溶液反應(yīng)生成I2，I2遇淀粉變藍(lán)來檢驗，故實驗所用的試劑及現(xiàn)象是KI溶液和淀粉溶液，溶液變藍(lán)；（3）該裝置中的電極為惰性電極，圖上顯示陽離子通過陽離子交換膜向右側(cè)移動，則右側(cè)電極為陰極，發(fā)生的反應(yīng)為，左側(cè)電極為陽極，與直流電源的正極相連，轉(zhuǎn)化為時Mn元素化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為；（4）該裝置中甲為氫氧燃料原電池裝置，乙和丙為電解池裝置。甲池中通入氧氣的一極為正極，通入氫氣的一極為正極，乙裝置中Fe為陰極，C為陽極，丙池中電解精煉銅，粗銅作陽極，純銅作陰極。乙裝置中Fe為陰極，水中氫離子放電生成氫氣和氫氧根離子，C為陽極，氯離子放電生成氯氣，反應(yīng)一段時間后，乙裝置中氫氧化鈉主要在鐵電極區(qū)生成，鈉離子要移向Fe極，則X為陽離子交換膜；（5）鐵電極上生成的氣體電極反應(yīng)式為，丙裝置中陰極析出銅的電極反應(yīng)式為，甲裝置負(fù)極電極反應(yīng)式為，根據(jù)電荷守恒：，故有2.24L（0.1mol）氫氣參加反應(yīng)時，則乙裝置中鐵電極上生成的氣體的分子數(shù)為0.1NA，丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為：0.1mol×64g/mol=6.4g。27．（2023-2024高二上·河南洛陽·期末）己二腈是制造“尼龍-66”(聚己二酰己二胺)的原料，工業(yè)需求量大，其制備工藝很多，發(fā)展前景較好的是利用丙烯腈電合成己二腈。如圖是用甲醇燃料電池作為電源電合成己二腈的示意圖，所有電極均為惰性電極。回答下列問題：(1)電極b為極(填“正”或“負(fù)”)；A口通入的是，a電極的電極反應(yīng)式為。(2)乙池中離子交換膜為離子交換膜(填“陰”或“陽”)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，電極c附近溶液pH(填“變大”、“變小”或“不變”)，電路中每轉(zhuǎn)移陽極室溶液質(zhì)量減少g(不考慮氣體溶解)。(3)當(dāng)B口通入11.2L氣體時(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，甲池中有mol通過質(zhì)子交換膜，理論上乙池能合成己二腈mol?！敬鸢浮?1)正(2)陽變小9(3)21【分析】由圖可知甲裝置為原電池乙裝置為電解池，由甲裝置中有H+的移動方向可知b電極為正極，通入氧氣，a電極為負(fù)極，通入CH3OH，電極反應(yīng)式為：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+；乙池中電極c為陽極，電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+，電極d為陰極，電極反應(yīng)式為：2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN，據(jù)此分析解題?！驹斀狻浚?）由分析可知電極b為正極；A口通入的是CH3OH，a電極的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+；（2）由分析可知電極c為陽極，電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+，電極d為陰極，電極反應(yīng)式為：2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN，陽極生成H+，陰極消耗H+，故乙池中離子交換膜為陽離子交換膜，目的讓H+穿過，由c電極反應(yīng)式可知電極c附近溶液pH變小，陽極室質(zhì)量減少的原因是氧氣的逸出和H+的轉(zhuǎn)移，即減少的相當(dāng)于是H2O的質(zhì)量，根據(jù)關(guān)系H2O～2e-，電路中每轉(zhuǎn)移1mole-陽極室溶液質(zhì)量減少的質(zhì)量為g=9g；（3）由分析可知，B口通入的是氧氣，當(dāng)體積為11.2L氣體時(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，其物質(zhì)的量為0.5mol，電路中轉(zhuǎn)移的電子為0.5×4mol=2mol，穿過膜的電荷量為2mol，即有2molH+通過質(zhì)子交換膜，根據(jù)電極反應(yīng)式2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN，理論上乙池能合成己二腈的物質(zhì)的量為1mol。28．（2023-2024高二上·河南漯河·期末）高鐵酸鉀固體呈紫色，可溶于水，微溶于濃溶液，在堿性溶液中性質(zhì)穩(wěn)定。(1)研究人員用作電極電解濃溶液制備，裝置示意圖如下：①Ni電極作(填“陰”或“陽”)極。②Fe電極上的電極反應(yīng)式為。③制備過程中(填“需要”或“不需要”)補充KOH，結(jié)合化學(xué)用語解釋原因。(2)偂化物有劇毒，若廢水中含量超標(biāo)，可用將其氧化。測定處理后水(含少量)的廢水(廢水中不含干擾測定的物質(zhì))中的含量的操作如下：取處理后的廢水于錐形瓶中，滴加幾滴溶液作指示劑，再用的溶液滴定，消耗溶液的體積為。已知：(黃色)，優(yōu)先于與反應(yīng)。①溶液應(yīng)裝在(填“酸式”或“堿式”)滴定管中，且最好是棕色的，目的是。②滴定終點時的現(xiàn)象是。經(jīng)處理后的廢水中的含量為?！敬鸢浮?1)陰極Fe-6e-+8OH-=+4H2O需要總反應(yīng)為Fe+2H2O+2KOH=K2FeO4+3H2↑，消耗KOH(2)酸式防止硝酸銀見光分解滴入最后半滴硝酸銀溶液，Ag+與I-生成AgI黃色沉淀，且半分鐘內(nèi)不消失【分析】(1)根據(jù)圖示，在堿性條件下，鐵電極轉(zhuǎn)化為Na2FeO4，鐵元素化合價升高，被氧化轉(zhuǎn)化為Na2FeO4，則Fe作陽極，Ni作陰極；根據(jù)電解的總反應(yīng)式分析氫氧化鈉需要添加的原因；(2)Ag+與CN-反應(yīng)生成[Ag(CN)2]-，當(dāng)CN-反應(yīng)結(jié)束時，Ag+與I-生成AgI黃色沉淀，說明反應(yīng)到達(dá)滴定終點；計算消耗硝酸銀物質(zhì)的量，再根據(jù)方程式Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-計算出氰化鈉的含量。【詳解】（1）①根據(jù)分析，Ni電極作電解池的陰極；②根據(jù)分析，F(xiàn)e作陽極，在堿性條件下，鐵電極轉(zhuǎn)化為Na2FeO4，則Fe電極的電極反應(yīng)式：Fe-6e-+8OH-=+4H2O；③根據(jù)題意寫出反應(yīng)的總方程式Fe+2H2O+2KOH=K2FeO4+3H2↑，由方程式可知反應(yīng)過程中要消耗KOH，故在整個過程中需要添加KOH；（2）①溶液中銀離子水解使溶液顯酸性，應(yīng)裝在酸式滴定管中，由于硝酸銀易見光分解，故應(yīng)裝在棕色酸式滴定管中；②Ag+與CN-反應(yīng)生成[Ag(CN)2]-，當(dāng)CN-反應(yīng)結(jié)束時，滴入最后一滴硝酸銀溶液，Ag+與I-生成AgI黃色沉淀，且半分鐘內(nèi)不消失，說明反應(yīng)到達(dá)滴定終點，消耗AgNO3的物質(zhì)的量為V×10-3L×cmol/L=cV×10-3mol，根據(jù)方程式Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-，處理的廢水中氰化鈉的質(zhì)量為cV×10-3mol×2×49g/mol=98cV×10-3g，廢水中氰化鈉的含量為=。29．（2023-2024高二上·陜西渭南·期末）新能源汽車所用蓄電池主要為二次鋰電池。請回答下列問題：(1)如圖所示為水溶液鋰離子電池體系。放電時，電池的負(fù)極是(填“a”或“b”)，溶液中從(填“a向b”或“b向a”)遷移。(2)鈷酸鋰電池是目前常見的鋰離子二次電池，電池總反應(yīng)為，用它做電源按如圖裝置進(jìn)行電解。通電后，d電極附近先出現(xiàn)白色沉淀(CuCl)。①放電時，負(fù)極反應(yīng)式為。②該電池充電時，n極為電源的極，試寫出裝置II中d電極附近產(chǎn)生白色沉淀的反應(yīng)式。③電極a上的現(xiàn)象是。④若裝置I為銅上鍍銀，則裝置I中U形管內(nèi)的溶液為(填化學(xué)式，下同)，電解一段時間后，若銅棒上無氣體產(chǎn)生，要使溶液恢復(fù)原狀態(tài)，需加入?！敬鸢浮?1)bb向a(2)LixC6—xe﹣=xLi++C6正極Cu—e﹣+Cl﹣=CuCl電極上有無色氣泡逸出AgNO3溶液Ag2O【分析】（1）由題給裝置圖可知，鋰電極為原電池的負(fù)極，放電時，