高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測第18講原電池　化學(xué)電源（練）（原卷版+答案解析）

第18講原電池化學(xué)電源

第一部分：高考真題感悟

1.（2023?浙江?高考真題）鑲鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下（L為小燈泡，Ki、專為開關(guān)，a、

b為直流電源的兩極）。

下列說法不亞確的是

A.斷開K2、合上Ki,銀鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能一電能

B.斷開Ki、合上K2,電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)

C.電極B發(fā)生氧化反應(yīng)過程中，溶液中KOH濃度不變

_放電

D.銀鎘二次電池的總反應(yīng)式：Cd+2NiOOH+2HO-Cd（OH）+2Ni（OH）

2旗22

2.（2023?河北?高考真題）K—02電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個(gè)電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池,

下列說法錯(cuò)誤的是

A.隔膜允許K+通過，不允許02通過

B.放電時(shí)，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時(shí)，b電極為陽極

C.產(chǎn)生lAh電量時(shí)，生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22

D.用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時(shí)，鉛酸蓄電池消耗0.9g水

3.（2023?全國?高考真題）一種水性電解液Zn-MnCh離子選擇雙隔膜電池如圖所示（KOH溶液中,ZM+以Zn（OH）

-存在)。電池放電時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是

MnC>2電極離子選擇隔膜Zn電極

才

二

三

二

二

一

rH"夜

二K2so4溶液:KOH溶液

2s

一IIIIII

A.II區(qū)的K+通過隔膜向III區(qū)遷移

B.I區(qū)的so：通過隔膜向n區(qū)遷移

+2+

C.MnCh電極反應(yīng)：MnO2+2e-+4H=Mn+2H2O

+2+

D.電池總反應(yīng)：Zn+4OH+MnO2+4H=Zn(OH)+Mn+2H2O

4.(2023?湖南?高考真題)海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰-海水電池構(gòu)造示意圖如下。下列說法

錯(cuò)誤的是

A.海水起電解質(zhì)溶液作用

B.N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O+2e=2OH+H2T

C.玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能

D.該鋰-海水電池屬于一次電池

5.(2023?全國?高考真題)Li-O,電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年來科學(xué)家研

究了一種光照充電Li-O,電池(如圖所示)。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子(e)和空穴小+),驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)

(Li++F=Li)和陽極反應(yīng)(Li2t)2+2h+=2Li++O2)對(duì)電池進(jìn)行充電。下列敘述錯(cuò)誤的是

A.充電時(shí)，電池的總反應(yīng)Lia=2Li+O2

B.充電效率與光照產(chǎn)生的電了和空穴量有關(guān)

C.放電時(shí)，Li+從正極穿過離子交換膜向負(fù)極遷移

D.放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)O2+2Li++2e-=Liq2

第二部分：最新模擬精練

完卷時(shí)間：50分鐘

一、選擇題（每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，共12*5分）

1.（2023?廣東?模擬預(yù)測）反電滲析法鹽差電池是用離子交換膜將海水與河水隔開（離子濃度：海水,河水），

陰陽離子在溶液中定向移動(dòng)將鹽差能轉(zhuǎn)化為電能的電池，原理如圖所示。

下列說法不正確的是

A.鈦電極上發(fā)生還原反應(yīng)

B.石墨極上的反應(yīng)為：Fe2+-e-=Fe3+

C.石墨極為電池的負(fù)極

D.CM膜為陰離子交換膜

2.（2023?甘肅金昌?模擬預(yù)測）圖中是利用垃圾假單胞菌株分解有機(jī)物的電化學(xué)原理圖。下列說法正確的是

A.電子流向：B電極—用電器-電極A,該過程將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

B.A電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：X-4e-=Y+4H+

C.若有機(jī)物為麥芽糖，處理0.25mol有機(jī)物，12molH+透過質(zhì)子交換膜移動(dòng)到右室

D.若B電極上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣56mL,則電極A上生成1.64gY

3.（2023?廣西?一模）在一種微生物細(xì)菌作用下苯酚可以轉(zhuǎn)化為CO2,目前，某研究團(tuán)隊(duì)利用電化學(xué)原理來

模擬處理廢水中的苯酚（C6H50H）,其工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

A.a極為正極，M為陽離子交換膜

+

B.b極的電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e+llH2O=6CO2t+28H

C.NaCl溶液的作用是增強(qiáng)導(dǎo)電性

D.電池工作過程中，a極室的pH升高

4.（2023?遼寧?三模）海泥細(xì)菌通過消耗海底沉積層中的有機(jī)物獲得營養(yǎng)，同時(shí)產(chǎn)生電子?？茖W(xué)家利用這一

原理設(shè)計(jì)了海泥細(xì)菌電池，該技術(shù)既可在海底加速石油污染物降解速率，又可產(chǎn)生電能，有很好的應(yīng)用前

景。其中海泥代謝產(chǎn)物顯酸性，電池工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

A.A電極的電勢高于B電極

B.Imol質(zhì)子通過海底沉積層和海水層交接面，A電極消耗氧氣5.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

+

C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH2O-4e+H2O=CO2+4H

D.海水和海泥作為電解質(zhì)的一部分，富含鹽分，導(dǎo)電性高，有利于輸出電能

5.（2023?上海?格致中學(xué)模擬預(yù)測）鋅銅原電池裝置如圖所示（電解質(zhì)溶液為lmol/L的稀硫酸），其中陰離子

交換膜只允許陰離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是

陰離子

交換膜

A.電池工作一段時(shí)間后，甲池溶液的總質(zhì)量減輕

B.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.電池工作一段時(shí)間后，乙池的c（Zn2+）＞c（S0j）

D.陰、陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡

6.（2023?河南開封?模擬預(yù)測）利用光電催化技術(shù)分解水，并實(shí)現(xiàn)CCh轉(zhuǎn)化為CH3OH,其簡易電化學(xué)裝置如

圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是

CH.OH

電微

61收催化劑）

A.交換膜為質(zhì)子（H+）交換膜

B.該電化學(xué)裝置中能量轉(zhuǎn)化形式不止一種

C.N電極反應(yīng)式之一為6H++CO2+6e-=CH3OH+H2。

D.若電極M上分解18g水，則電極N有2gH2生成

7.（2023?陜西?西安中學(xué)模擬預(yù)測）香港中文大學(xué)機(jī)械與自動(dòng)化工程學(xué)系最近研發(fā)了一種高能量新型電池，

能量密度達(dá)每升101瓦時(shí)，刷新了該類型電池能量密度的紀(jì)錄。該電池的工作原理示意圖如圖所示，下列

有關(guān)該電池的敘述不正確的是

ZnBrZnBr液

溶液溶液器

A.放電時(shí)，電極b處發(fā)生的反應(yīng)為Zn-2e=Zn2+

B.放電后，取出電解質(zhì)溶液，溶液的導(dǎo)電性比放電前好（忽略放電前后溶液體積變化）

C.為防止陰離子穿過隔膜直接和鋅反應(yīng)，隔膜適宜用陽離子交換膜

D.如果用鉛蓄電池給該電源充電，鉛蓄電池正極增重32g,電極a附近的溶液（含左側(cè)貯液器中的）離子減

少Imol

8.（2023?上海普陀?二模）一種利用CH4消除NCX污染的工作原理如圖所示，裝置均用惰性電極，兩側(cè)電解

質(zhì)溶液為同濃度的鹽酸。下列說法正確的是

A.NCh發(fā)生氧化反應(yīng)

+

B.負(fù)極：CH4+2H2O-8e^CO2+8H

C.轉(zhuǎn)移0.8mol電子，有0.4molH+通過離子交換膜

D.工作一段時(shí)間，兩側(cè)電極室中溶液pH均減小

9.（2023?上海徐匯?三模）一種鋁一空氣電池放電過程如圖所示，下列關(guān)于該電池放電時(shí)的說法正確的是

A.a極發(fā)生還原反應(yīng)

B.OH-往b極遷移

C.每轉(zhuǎn)移4moi電子，正極消耗Imol空氣

D.負(fù)極電極反應(yīng)式：Al-3e+4OH=AlO2+2H2O

10.（2023?貴州銅仁?二模）我國科學(xué)家開發(fā)出了一種Zn-NO電池系統(tǒng)，該電池的反應(yīng)為5Zn+

2NO+3H2O=5ZnO+2NH3,工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

NO

雙檢聯(lián)

A.雙極膜中的H+向M0S2電極移動(dòng)

B.電極電勢：Zn/ZnO電極＜MoS2電極

+

C.M0S2電極的電極反應(yīng)式：NO-5e-+5H=NH3+H2O

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LNO參與反應(yīng)，Zn/ZnO電極增重40g

H.（2023?山東日照?三模）當(dāng)氧化劑電對(duì)的電極電勢大于還原劑電對(duì)的電極電勢時(shí)，氧化還原反應(yīng)才能進(jìn)行。

用如圖所示裝置探究原電池的工作原理，其中C1、C2均為碳棒，此時(shí)電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。已知：①

反應(yīng)AsO：(aq)+2I-(aq)+2H+(aq)AsO^(aq)+I2(s)+H2O(l)中的兩個(gè)電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢

s

6(AsO：7AsO；＞+0.56V,(p(I2/I)=+O.54V0②標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢展《咽=2^lgK?,n為轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。

下列說法錯(cuò)誤的是

A.若向右側(cè)燒杯中滴加濃鹽酸，電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

B.若向右側(cè)燒杯中滴加40%NaOH溶液，止匕時(shí)C2電極的電極反應(yīng)式為AsC^+ZOHDezAsC^+HQ

C.向右側(cè)燒杯中加入40%NaOH溶液時(shí)，鹽橋中的陽離子向左側(cè)燒杯移動(dòng)

+

D.反應(yīng)AsOt(aq)+2r(aq)+2H(aq)AsOhaq)+I2(s)+H2O(l)的KG0.68

12.(2023?吉林長春?模擬預(yù)測)“太陽水”電池裝置如圖所示，該電池由三個(gè)電極組成，其中a為TiCh電極,

b為Pt電極，c為WO3電極，電解質(zhì)溶液為pH=3的U2SO4-H2s04溶液。鋰離子交換膜將電池分為A、B

兩個(gè)區(qū)，A區(qū)與大氣相通，B區(qū)為封閉體系并有N2保護(hù)。下列關(guān)于該電池的說法正確的是

A.若將a、c用導(dǎo)線連接，a為正極且電極附近溶液pH減小

B.若將a、c用導(dǎo)線連接，Li+透過鋰離子交換膜向左側(cè)遷移

C.若將b、c用導(dǎo)線連接，可實(shí)現(xiàn)太陽能向電能轉(zhuǎn)化

D.若將b、c用導(dǎo)線連接，c電極的電極反應(yīng)式為HxWO3-xe=WO3+xH+

二、主觀題(共3小題，共40分)

13.(16分)某興趣小組為了探究鋁電極在電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下系列實(shí)驗(yàn)，結(jié)果記錄如下:

編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向

1Mg、Al稀鹽酸偏向Al

2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu

3Al、C（石墨）稀鹽酸偏向石墨

4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg

5Al、Cu濃硝酸偏向A1

注：①實(shí)驗(yàn)均為常溫下完成；②電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向?yàn)檎龢O方向。試根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問題：

⑴實(shí)驗(yàn)1、2中A1所作的電極（指正極或負(fù)極）（填“相同”或“不同”）。

（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)3完成下列填空：

①A1為極，電極反應(yīng)式為=

②石墨為極，電極反應(yīng)式為。

③電池總反應(yīng)式為

⑶實(shí)驗(yàn)4中A1作極，理由是?

（4）解釋實(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)偏向A1的原因______o

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出影響鋁在電池中作正極或負(fù)極的因素有o

14.（2023?江蘇?揚(yáng)州市江都區(qū)大橋高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測）（12分）鋰二次電池新正極材料的探索和研究對(duì)鋰

電池的發(fā)展非常關(guān)鍵。

（1）鋰硒電池具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。

①正極材料Se可由SO2通入亞硒酸（HzSeCh）溶液反應(yīng)制得，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

②一種鋰硒電池放電時(shí)的工作原理如圖1所示，寫出正極的電極反應(yīng)式：0充電時(shí)Li+向

（填“Se”或“Li”）極遷移。

③LizSex與正極碳基體結(jié)合時(shí)的能量變化如圖2所示，圖中3種LizSex與碳基體的結(jié)合能力由大到小的順

%180

、

體

基

T榔

去

4粢

及140

至

120

100

_0200400600800

轉(zhuǎn)化過雙溫度/'C

圖2圖3

（2）Li2s電池的理論能量密度高，其正極材料為碳包裹的硫化鋰（Li2S）。

①Li2s可由硫酸鋰與殼聚糖高溫下制得，其中殼聚糖的作用是=

②取一定量Li2s樣品在空氣中加熱，測得樣品固體殘留率隨溫度的變化如圖3所示。（固體殘留率=

坐抖里答黑xlOO%）分析300℃后，固體殘留率變化的原因是_______0

固體樣品的起始班最

15.（2023?北京延慶?一模）（12分）某小組通過觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)探究電極上發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。

（1）連接裝置（如圖I所示），斷開開關(guān)K時(shí)，將鐵片和銅片同時(shí)插入稀硫酸中，F(xiàn)e表面產(chǎn)生大量無色氣泡，

Cu表面無明顯變化；閉合開關(guān)K,電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，F(xiàn)e和Cu表面均產(chǎn)生大量無色氣泡。

Fe---------Cu

懸、

稀H2sO4

I

①欲驗(yàn)證鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng)的產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是O

②分別用化學(xué)用語表示Fe和Cu表面均產(chǎn)生無色氣泡的原因：；o

（2）該小組同學(xué)將（1）中裝置的稀硫酸換成濃硝酸，兩極均產(chǎn)生大量紅棕色氣體。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置（如圖II所示）,

閉合開關(guān)KB,將鐵電極快速插入濃硝酸中，觀察到指針快速向右偏轉(zhuǎn)，約2秒后指針緩緩向左偏轉(zhuǎn)，并

在一段時(shí)間內(nèi)電流表示數(shù)幾乎不變。

①銅與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為o

②閉合開關(guān)KB,將鐵電極快速插入濃硝酸中，觀察到指針快速向右偏轉(zhuǎn)的原因是（結(jié)合銅電極反

應(yīng)式說明）。

③電流表指針向左偏轉(zhuǎn)后，示數(shù)幾乎不變的原因之一是鐵電極上氧化膜放電，但氧化膜的生成速率大于（或

等于）氧化膜的消耗速率。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明：?

①②

第18講原電池化學(xué)電源

第一部分：高考真題感悟

1.(2023?浙江?高考真題)銀鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下(L為小燈泡，Ki、

專為開關(guān)，a、b為直流電源的兩極)。

下列說法不亞確的是

A.斷開K2、合上Ki,銀鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能一電能

B.斷開Ki、合上K2,電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)

C.電極B發(fā)生氧化反應(yīng)過程中，溶液中KOH濃度不變

放電

D.銀鎘二次電池的總反應(yīng)式：Cd+2NiOOH+2H2O-Cd(OH)2+2Ni(OH)2

【答案】C

【解析】根據(jù)圖示，電極A充電時(shí)為陰極，則放電時(shí)電極A為負(fù)極，負(fù)極上Cd失電子發(fā)

生氧化反應(yīng)生成Cd(OH)2,負(fù)極反應(yīng)式為Cd-2e-+2OH=Cd(OH)2,電極B充電時(shí)為陽極，則

放電時(shí)電極B為正極，正極上NiOOH得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Ni(OH)2,正極反應(yīng)式為

2NiOOH+2e+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-,放電時(shí)總反應(yīng)為

Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2oA.斷開K2、合上Ki,為放電過程，銀鎘電池能

量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能一電能，A正確；B.斷開Ki、合上K2,為充電過程，電極A與直流

電源的負(fù)極相連，電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH\B

正確；C.電極B發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2Ni(OH)2-2e-+2OH=2NiOOH+2H20,則電

極A發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式為Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH,此時(shí)為充電過程，總反應(yīng)為

Cd(OH)2+2Ni(OH)2=Cd+2NiOOH+2H2O,溶液中KOH濃度減小，C錯(cuò)誤；D.根據(jù)分析,

放電時(shí)總反應(yīng)為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,則銀鎘二次電池總反應(yīng)式為

放電

Cd+2NiOOH+2H20.，Cd(OH)2+2Ni(OH)2,D正確；答案選C。

耗

2.(2023?河北?高考真題)K—Ch電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個(gè)電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。

關(guān)于該電池，下列說法錯(cuò)誤的是

KO2

有機(jī)電解質(zhì)1有機(jī)電解質(zhì)2

A.隔膜允許K+通過，不允許02通過

B.放電時(shí)，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時(shí)，b電極為陽極

C.產(chǎn)生lAh電量時(shí)，生成KO2的質(zhì)量與消耗02的質(zhì)量比值約為2.22

D.用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時(shí)，鉛酸蓄電池消耗0.9g水

【答案】D

【解析】由圖可知，a電極為原電池的負(fù)極，單質(zhì)鉀片失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鉀離子，

電極反應(yīng)式為KY=K+,b電極為正極，在鉀離子作用下，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反

應(yīng)生成超氧化鉀。A.金屬性強(qiáng)的金屬鉀易與氧氣反應(yīng)，為防止鉀與氧氣反應(yīng)，電池所選擇

隔膜應(yīng)允許K+通過，不允許。2通過，故A正確；B.由分析可知，放電時(shí)，a為負(fù)極，b

為正極，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極，充電時(shí)，b電極應(yīng)與直流電源的正極相連，做電

解池的為陽極，故B正確；C.由分析可知，生成Imol超氧化鉀時(shí)，消耗Imol氧氣，兩者

的質(zhì)量比值為lmolx71g/mol：Imolx32g/moh2.22：1,故C正確；D.鉛酸蓄電池充電時(shí)的

總反應(yīng)方程式為2PbSCU+2H2O=PbO2+Pb+2H2so4,反應(yīng)消耗2moi水，轉(zhuǎn)移2moi電子，由

39s

得失電子數(shù)目守恒可知，耗3.9g鉀時(shí)，鉛酸蓄電池消耗水的質(zhì)量為kyxl8g/mol=L8g,

39g/mol

故D錯(cuò)誤；故選D。

3.（2023?全國?高考真題）一種水性電解液Zn-MnCh離子選擇雙隔膜電池如圖所示（KOH溶

液中，Zd+以Zn（OH）;存在）。電池放電時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是

MnCh電極離子選擇隔膜Zn電極

X

二

三

二

二

一

"夜

H2;2so4溶液:：KOH溶液

III

A.II區(qū)的K+通過隔膜向III區(qū)遷移

B.I區(qū)的SO；一通過隔膜向II區(qū)遷移

+2+

C.MnO2電極反應(yīng)：MnO2+2e+4H=Mn+2H2O

+2+

D.電池總反應(yīng)：Zn+4OH+MnO2+4H=Zn(OH)+Mn+2H2O

【答案】A

【解析】根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)和題目所給信息可知，III區(qū)Zn為電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為

-+2+

Zn-2e+4OH=Zn(OH)4,I區(qū)MnCh為電池的正極，電極反應(yīng)為MnO2+2e+4H=Mn+2H2O；

電池在工作過程中，由于兩個(gè)離子選擇隔膜沒有指明的陽離子隔膜還是陰離子隔膜，故兩個(gè)

離子隔膜均可以通過陰、陽離子，因此可以得到I區(qū)消耗H+,生成MM+,II區(qū)的K+向I區(qū)

移動(dòng)或I區(qū)的SO：向II區(qū)移動(dòng)，III區(qū)消耗OH,生成Zn(OH)j,II區(qū)的SO二向HI區(qū)移動(dòng)

或III區(qū)的K+向H區(qū)移動(dòng)。據(jù)此分析答題。A.根據(jù)分析，II區(qū)的K+只能向I區(qū)移動(dòng)，A錯(cuò)

誤；B.根據(jù)分析，I區(qū)的SO廣向H區(qū)移動(dòng)，B正確；C.MnCh電極的電極反應(yīng)式為

+2+

MnO2+2e+4H=Mn+2H2O,C正確；D.電池的總反應(yīng)為Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH);

2+

+Mn+2H2O,D正確；故答案選A。

4.(2023?湖南?高考真題)海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰-海水電池構(gòu)造示意圖

如下。下列說法錯(cuò)誤的是

A.海水起電解質(zhì)溶液作用

B.N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O+2e=2OH+H2T

C.玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能

D.該鋰-海水電池屬于一次電池

【答案】B

【解析】鋰海水電池的總反應(yīng)為2Li+2H2O=2LiOH+H2f,M極上Li失去電子發(fā)生氧化反

應(yīng)，則M電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為Li-e=Li+,N極為正極，電極反應(yīng)為2H2O+2e=2OH-+H2T，

同時(shí)氧氣也可以在N極得電子，電極反應(yīng)為O2+4er2H2O=4OH-。A.海水中含有豐富的電

解質(zhì)，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質(zhì)溶液，故A正確；B.由上述分析可知，N為正

極，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2f,和反應(yīng)O2+4e—2H2O=4OH,故B錯(cuò)誤；C.Li為活

潑金屬,易與水反應(yīng)，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應(yīng)，并能傳導(dǎo)離子，故C正確；D.該

電池不可充電，屬于一次電池，故D正確；答案選B。

5.(2023?全國?高考真題)Li-O2電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

近年來科學(xué)家研究了一種光照充電Li-O,電池(如圖所示)。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子卜-)

和空穴小+),驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li++b=Li)和陽極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)對(duì)電池進(jìn)行充電。

下列敘述錯(cuò)誤的是

光

催

化

電

極

A.充電時(shí)，電池的總反應(yīng)Li2c)2=2Li+C>2

B.充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)

C.放電時(shí)，Li+從正極穿過離子交換膜向負(fù)極遷移

D.放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)O2+2Li++2e-=LiQ2

【答案】C

【解析】充電時(shí)光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li++e=Li+)和陽極反應(yīng)

++

(Li2O2+2h=2Li+O2),則充電時(shí)總反應(yīng)為Li2O2=2Li+O2,結(jié)合圖示，充電時(shí)金屬Li電極

為陰極，光催化電極為陽極；則放電時(shí)金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極；據(jù)此作答。

A.光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)對(duì)電池進(jìn)行充電，結(jié)合

陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)，充電時(shí)電池的總反應(yīng)為Li2Ch=2Li+O2,A正確；B.充電時(shí)，光照光

催化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應(yīng)與電子有關(guān)，陽極反應(yīng)與空穴有關(guān)，故充電效率與光照

產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，B正確；C.放電時(shí)，金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極,

Li+從負(fù)極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯(cuò)誤；D.放電時(shí)總反應(yīng)為2Li+O2=Li2O2,正極反

應(yīng)為O2+2Li++2e-=Li2O2,D正確；答案選C。

第二部分：最新模擬精練

完卷時(shí)間：50分鐘

一、選擇題(每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，共12*5分)

1.(2023?廣東?模擬預(yù)測)反電滲析法鹽差電池是用離子交換膜將海水與河水隔開(離子濃度:

海水〉河水)，陰陽離子在溶液中定向移動(dòng)將鹽差能轉(zhuǎn)化為電能的電池，原理如圖所示。

下列說法不正確的是

A.鈦電極上發(fā)生還原反應(yīng)

B.石墨極上的反應(yīng)為：Fe2+-e-=Fe3+

C.石墨極為電池的負(fù)極

D.CM膜為陰離子交換膜

【答案】D

【解析】A.根據(jù)圖中信息在鈦電極上是鐵離子得到電子變?yōu)閬嗚F離子，化合價(jià)降低，發(fā)生

還原反應(yīng)，故A正確；B.根據(jù)圖中信息在石墨極上是亞鐵離子失去電子變?yōu)殍F離子，其電

極反應(yīng)式為：Fe2+-e-=Fe3+,故B正確；C.石墨極上是亞鐵離子失去電子變?yōu)殍F離子，因

此石墨極為電池的負(fù)極，故C正確；D.根據(jù)原電池中“同性相吸”，鈦為正極，因此CM膜

為陽離子交換膜，陽離子穿過陽離子交換膜向正極移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為D。

2.（2023?甘肅金昌?模擬預(yù)測）圖中是利用垃圾假單胞菌株分解有機(jī)物的電化學(xué)原理圖。下

列說法正確的是

A.電子流向：B電極—用電器-電極A,該過程將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

B.A電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：X-4e=Y+4H+

C.若有機(jī)物為麥芽糖，處理0.25mol有機(jī)物，12molH+透過質(zhì)子交換膜移動(dòng)到右室

D.若B電極上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣56mL,則電極A上生成1.64gY

【答案】C

【解析】A.由圖可知，氧氣生成水發(fā)生還原反應(yīng)，B電極為電源正極，則電子流向：A電

極-用電器-電極B,該過程將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；B.A電極為電源負(fù)極，發(fā)生

氧化反應(yīng)，由圖可知，X失去兩個(gè)H,則電極反應(yīng)式為：X-2e-=Y+2H+,B錯(cuò)誤；C.麥芽

糖化學(xué)式為Ci2H22Ou,則反應(yīng)為G2H22O「48e“l(fā)3H2OI2CO2+48H+,處理0.25mol有機(jī)

物，48x0.25=12molH+透過質(zhì)子交換膜移動(dòng)到右室，C正確；D.若B電極上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況

下氧氣56mL=0.056L,O2的物質(zhì)的量為0.0025mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為O.Olmol,則電

極A上生成0.005molY,Y化學(xué)式為Ci3H8O2N2,則Y質(zhì)量為0.0。5moix224g/mol=1.12g,

D錯(cuò)誤；故選C。

3.（2023?廣西?一模）在一種微生物細(xì)菌作用下苯酚可以轉(zhuǎn)化為CO2,目前，某研究團(tuán)隊(duì)利

用電化學(xué)原理來模擬處理廢水中的苯酚（C6H50H）,其工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的

是

只含C6HQH

的水

NaCl溶液(稀)

A.a極為正極，M為陽離子交換膜

+

B.b極的電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e+llH2O=6CO2t+28H

C.NaCl溶液的作用是增強(qiáng)導(dǎo)電性

D.電池工作過程中，a極室的pH升高

【答案】A

【解析】由題可知，此裝置為原電池，a極物質(zhì)由CrzO廠轉(zhuǎn)化為Cr(0H)3化合價(jià)降低，為正

極，則b極為負(fù)極，據(jù)此解答。A.由圖可知，a極發(fā)生還原反應(yīng)CnO：轉(zhuǎn)化為Cr(0H)3同

時(shí)生成氫氧根，則M為陰離子交換膜，使氫氧根通過，故A錯(cuò)誤；B.b極苯酚發(fā)生氧化

反應(yīng)生成CO2,電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e-+llH2O=6CO2T+28H+,故B正確；C.氯化鈉

溶液的作用是增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性，故C正確；D.電池工作過程中，a極室發(fā)生反應(yīng)CnO》

+6e-+7H2O=2Cr(OH)3；+8OH-,a極室的pH升高，故D正確；故答案選A。

4.(2023?遼寧?三模)海泥細(xì)菌通過消耗海底沉積層中的有機(jī)物獲得營養(yǎng)，同時(shí)產(chǎn)生電子。

科學(xué)家利用這一原理設(shè)計(jì)了海泥細(xì)菌電池，該技術(shù)既可在海底加速石油污染物降解速率，又

可產(chǎn)生電能，有很好的應(yīng)用前景。其中海泥代謝產(chǎn)物顯酸性，電池工作原理如圖所示。下列

說法錯(cuò)誤的是

A.A電極的電勢高于B電極

B.Imol質(zhì)子通過海底沉積層和海水層交接面，A電極消耗氧氣5.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

+

C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH2O-4e+H2O=CO2+4H

D.海水和海泥作為電解質(zhì)的一部分，富含鹽分，導(dǎo)電性高，有利于輸出電能

【答案】C

【解析】由圖可知，A極物質(zhì)由氧氣轉(zhuǎn)化為水，化合價(jià)降低，所以A極是正極，B極是負(fù)

極，據(jù)此解答。A.由分析可知，A極是正極，B極是負(fù)極，所以A電極的電勢高于B電

極，故A正確；B.當(dāng)有Imol質(zhì)子穿過海底沉積層和海水交界面時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移Imol電子,

正極電極反應(yīng)式為：O2+4H++4e-2H2O,則A極消耗0.25molC）2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為5.6L,

故B正確；C.CHQ在微生物作用下與SCh反應(yīng)生成CO2和HS-,并不是在負(fù)極的電極反

應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D.海水和海泥作為電解質(zhì)一部分，富含鹽分，可增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，減小導(dǎo)

電阻力，有利于電池電能的輸出，故D正確；故答案選C。

5.（2023?上海?格致中學(xué)模擬預(yù)測）鋅銅原電池裝置如圖所示（電解質(zhì)溶液為Imol/L的稀硫

酸），其中陰離子交換膜只允許陰離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是

陰離子

交換膜

A.電池工作一段時(shí)間后，甲池溶液的總質(zhì)量減輕

B.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.電池工作一段時(shí)間后，乙池的c（Zn2+）＞c（S0：）

D.陰、陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡

【答案】A

【解析】該圖為鋅銅原電池裝置，Zn比Cu活潑，Zn做負(fù)極，失去電子，經(jīng)導(dǎo)線向Cu移

動(dòng)，Cu做正極，氫離子在銅電極得電子，生成氫氣，硫酸根離子向負(fù)極移動(dòng)，使保持溶液

呈電中性。但乙池中也是稀硫酸溶液，故Zn會(huì)直接與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)。A.經(jīng)分析，甲池

溶液中的硫酸濃度減小，乙池硫酸鋅的濃度增大，水分子從甲池移向乙池，故乙池溶液總質(zhì)

+2+

量增加，甲池總質(zhì)量減小，故A項(xiàng)正確；B.經(jīng)分析，該原電池反應(yīng)式為：Zn+2H=Zn+H2T，

Zn為負(fù)極，Zn-2e=Zn2+,發(fā)生氧化反應(yīng),，Cu為正極，2H++2e=H2T，發(fā)生還原反應(yīng)，故B

項(xiàng)錯(cuò)誤；C.乙池中是稀硫酸溶液，若不考慮乙池Zn直接與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，陰離子交換

膜只允許陰離子通過，乙池發(fā)生Zn-2e=Zn2+,不斷產(chǎn)生Zn2+,而SO：通過陰離子交換膜進(jìn)

入乙池，（Zn2+）＜c（SO：）,若考慮Zn直接與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，且乙中硫酸反應(yīng)完全，則億出+）

=c（SOj）,綜上所述，（Zn2+）Wc（S0j）,故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.其中陰離子交換膜只允許陰離

子和水分子通過，陽離子不能通過陰離子交換膜，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；故答案選A。

6.（2023?河南開封?模擬預(yù)測）利用光電催化技術(shù)分解水，并實(shí)現(xiàn)CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH,其簡

易電化學(xué)裝置如圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是

A.交換膜為質(zhì)子（H+）交換膜

B.該電化學(xué)裝置中能量轉(zhuǎn)化形式不止一種

C.N電極反應(yīng)式之一為6H++CO2+6e-=CH3OH+H2O

D.若電極M上分解18g水，則電極N有2gH2生成

【答案】D

【解析】由圖可知，M極氧元素價(jià)態(tài)升高失電子，故M極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為

+

2H2O-4e=O2t+4H,N極為正極，電極反應(yīng)式為6H++CO2+6e=CH3OH+H2。，2H++2e=H2f,

據(jù)此分析作答。A.氫離子透過交換膜由左側(cè)向右側(cè)遷移，故交換膜為質(zhì)子交換膜，A正確;

B.該裝置中太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為光能、熱能等，B正確;

+

C.N極為正極，電極反應(yīng)式為6H++CO2+6e=CH3OH+H2O,2H+2e-=H2T，C正確；D.N

極二氧化碳和氫離子均得電子，無法計(jì)算實(shí)際生成氫氣的量，D錯(cuò)誤；故答案為：D。

7.（2023?陜西?西安中學(xué)模擬預(yù)測）香港中文大學(xué)機(jī)械與自動(dòng)化工程學(xué)系最近研發(fā)了一種高

能量新型電池，能量密度達(dá)每升101瓦時(shí)，刷新了該類型電池能量密度的紀(jì)錄。該電池的工

作原理示意圖如圖所示，下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是

r

Zn!?ZnL

ZnBrZnBr液

器

溶液'溶液

A.放電時(shí)，電極b處發(fā)生的反應(yīng)為Zn-2e=Zn2+

B.放電后，取出電解質(zhì)溶液，溶液的導(dǎo)電性比放電前好（忽略放電前后溶液體積變化）

C.為防止陰離子穿過隔膜直接和鋅反應(yīng)，隔膜適宜用陽離子交換膜

D.如果用鉛蓄電池給該電源充電，鉛蓄電池正極增重32g,電極a附近的溶液（含左側(cè)貯液

器中的）離子減少Imol

【答案】D

【解析】A.放電時(shí)為原電池，電極b上Zn失電子生成Z/+,發(fā)生的反應(yīng)為Zn-2e=Zn2+,

故A正確；B.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e=Zn2+,正極反應(yīng)式為LBr+2e-=Br+2r,溶液

中陰陽離子的濃度均增大，則放電后，溶液的導(dǎo)電性比放電前好，故B正確；C.LBr一是12

和Br的絡(luò)合物，具有12的性質(zhì)，具有氧化性，能氧化Zn,使放電效率降低，所以應(yīng)該選擇

陽離子交換膜阻止LBr和Zn直接反應(yīng)，故C正確；D.鉛蓄電池正極反應(yīng)為

+

PbO2+4H+SOj+2e=PbSO4+2H.O,轉(zhuǎn)移2moie一時(shí)電極增重（303g-239g）=64g,則鉛蓄

電池正極增重32g時(shí)電路中轉(zhuǎn)移Imole,陽極反應(yīng)為BF+2r-2日=13廠，反應(yīng)時(shí)陽極區(qū)離子

減小總量為ImoL但從陽極移向陰極區(qū)的Zn2+總量為0.5mol,所以陽極a附近的溶液（含左

側(cè)貯液器中的）中離子減少L5mol,故D錯(cuò)誤；故選D。

8.（2023?上海普陀?二模）一種利用CH4消除NOx污染的工作原理如圖所示，裝置均用惰性

電極，兩側(cè)電解質(zhì)溶液為同濃度的鹽酸。下列說法正確的是

A.NO?發(fā)生氧化反應(yīng)

+

B.負(fù)極：CH4+2H2O-8e^CO2+8H

C.轉(zhuǎn)移0.8mol電子，有0.4molH+通過離子交換膜

D.工作一段時(shí)間，兩側(cè)電極室中溶液pH均減小

【答案】B

【解析】CH4生成C02是氧化反應(yīng)，通入的一極是電源的負(fù)極，電極反應(yīng)式：CH4+

+

2H2O-8e->CO2+8H,H+通過陽離子交換膜進(jìn)入電源的正極，與得電子后的NCh生成N2和

H20?A.據(jù)分析，N02反應(yīng)生成了N2,得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B.據(jù)分析，

+

負(fù)極：CH4+2H2O-8e^CO2+8H,B正確；C.該電源的外電路是電子移動(dòng)，內(nèi)電路是H+

移動(dòng)，二者都帶一個(gè)單位電荷，根據(jù)得失電子數(shù)相等，轉(zhuǎn)移0.8mol電子，則有0.8molH+通

過離子交換膜，C錯(cuò)誤；D.據(jù)分析，負(fù)極生成了H+,pH減小，正極消耗H+生成H2O,pH

值增大，D錯(cuò)誤；故選B。

9.（2023?上海徐匯?三模）一種鋁一空氣電池放電過程如圖所示，下列關(guān)于該電池放電時(shí)的

說法正確的是

A.a極發(fā)生還原反應(yīng)

B.OH-往b極遷移

C.每轉(zhuǎn)移4moi電子，正極消耗Imol空氣

D.負(fù)極電極反應(yīng)式：Al-3e+4OH=AlO2+2H2O

【答案】D

【解析】由圖可知，a極為鋁一空氣電池的負(fù)極，堿性條件下鋁失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成

偏鋁酸根離子和水，電極反應(yīng)式為Al-3e-+40H-=A102+2H2。，b極為正極，空氣中氧氣在

正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為Oz+4e—+2H2O=4OH—。A.由

分析可知，a極為鋁一空氣電池的負(fù)極，堿性條件下鋁失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成偏鋁酸根

離子和水，故A錯(cuò)誤；B.由分析可知，a極為鋁一空氣電池的負(fù)極，b極為正極，則陰離

子氫氧根離子往負(fù)極a極遷移，故B錯(cuò)誤；C.由分析可知，b極為正極，空氣中氧氣在正

極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O2+4e—+2H2O=4OH一,則放電時(shí)

每轉(zhuǎn)移4moi電子，正極消耗Imol氧氣，空氣為混合物，所以消耗的空氣一定大于Imol,

故C錯(cuò)誤；D.由分析可知，a極為鋁一空氣電池的負(fù)極，堿性條件下鋁失去電子發(fā)生氧化

反應(yīng)生成偏鋁酸根離子和水，電極反應(yīng)式為Al-3e-+40H-=A10]+2HQ,故D正確；故選D。

10.(2023?貴州銅仁?二模)我國科學(xué)家開發(fā)出了一種Zn-NO電池系統(tǒng)，該電池的反應(yīng)為5Zn+

2NO+3H2O=5ZnO+2NH3,工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

NO

雙糠鵬

A.雙極膜中的H+向M0S2電極移動(dòng)

B.電極電勢：Zn/ZnO電極VM0S2電極

+

C.M0S2電極的電極反應(yīng)式：NO-5e+5H=NH3+H2O

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LNO參與反應(yīng)，Zn/ZnO電極增重40g

【答案】C

【解析】該電池為原電池，根據(jù)圖中NO生成NR可知，N元素化合價(jià)降低，故右側(cè)為正

極，左側(cè)為負(fù)極。A.右側(cè)為正極，原電池中陽離子向正極移動(dòng)，故氫離子向M0S2電極移

動(dòng)，A正確；B.正極電勢高于負(fù)極電勢，左側(cè)為負(fù)極，右側(cè)為正極，電極電勢：Zn/ZnO電

+

極＜MoS2電極，B正確；C.NO得電子生成NH3,電極反應(yīng)式為：NO+5e+5H=NH3+H2O,

C錯(cuò)誤；D.標(biāo)況下22.4LNO參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.5mol,負(fù)極的電極反應(yīng)式

為：Zn-2e+2OH=ZnO+H2O,Zn/ZnO增重的質(zhì)量為：(65+16-65)gxg=40g,D正確；故

選C。

H.(2023?山東日照?三模)當(dāng)氧化劑電對(duì)的電極電勢大于還原劑電對(duì)的電極電勢時(shí)，氧化還

原反應(yīng)才能進(jìn)行。用如圖所示裝置探究原電池的工作原理，其中C1、C2均為碳棒，此時(shí)電

流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。已知：①反應(yīng)

AsO；-(aq)+21(叫)+2H+(aq)，AsO京aqHL^+HzOQ)中的兩個(gè)電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢

eefl8

(p(AsO：/AsO，)=+0.56V,(p(12/lj=+0.54Vo②標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢E=<-<=-^^lgK,n為

轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。下列說法錯(cuò)誤的是

K1聶:困\a,AsO,

A.若向右側(cè)燒杯中滴加濃鹽酸，電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

B.若向右側(cè)燒杯中滴加40%NaOH溶液，此時(shí)C?電極的電極反應(yīng)式為

AsO^+2OH-2e=AsOt+H2O

C.向右側(cè)燒杯中加入40%NaOH溶液時(shí)，鹽橋中的陽離子向左側(cè)燒杯移動(dòng)

1

D.反應(yīng)AsO：(aq)+21(aq)+2H+(aq)AsOhaq)+I2(s)+H2O(l)的K^0.68

【答案】D

【解析】由題干信息可知，兩個(gè)電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢，^AsOiAsC^K+O.SGV,

s

<p(I2/lj=+0.54V,故原電池中C2的電極電勢大于Ci,則C2為正極，電極反應(yīng)式為：As。］

+2H++2e=AsO；-+H2O,Ci為負(fù)極，電極反應(yīng)為：2r-2e-=L,據(jù)此分析解題。A.若向右側(cè)

燒杯中滴加濃鹽酸，則增大H+濃度，使得反應(yīng)

+

AsOt(aq)+2r(aq)+2H(aq)-AsO^(aq)+I2(s)+H2O(l)正向移動(dòng)，故電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏

轉(zhuǎn)，A正確；B.若向右側(cè)燒杯