高考化學一輪復習電化學專題02鈉鋁鋅鉛銅電池練習

專題02鈉、鋁、鋅、鉛、銅電池

1.如圖所示為酸性介質中，金屬銅與氫疊氮酸(1岫)構成的原電池，總反應方程式為:

2Cu+2Cl+HN3+3H+=2CUC1(S)+N2t+NH；。下列敘述錯誤的是()

A.離子交換膜為陽離子交換膜

B.若將鹽酸換成NaCl,電池的運行效率將會下降

C.負極的電極反應式為：Cu-e=Cu，

D.當外電路中流過0.Imol電子時，交換膜左側離子減少0.2mol

【答案】C

【解析】分析：電池總反應為2Cu-2Cl-HN：-3H-=2CuCI(s)Cu元素的化合價由0價升至-1

價，Cu發(fā)生氧化反應，原電池中負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，負極電極反應式為Cu-e-CI=CuCI

(s),總反應減去負極電極反應式得，正極電極反應式為HN：-2#-3H-=NHr-NT；結合裝置圖Cu為負極,

石墨為正極；原電池工作時，陽離子向正極移動。

詳解：根據總反應方程式，Cu元素的化合價由0價升至+1價，Cu發(fā)生氧化反應，Cu為負極，

石墨為正極。A項，負極電極反應式為Cu-e+Cl=CuCl(s),正極電極反應式為

HNs+2e+311=NIl>N2t,根據電極反應式和平衡電荷，離子交換膜將負極室的『遷移到正極

室，離子交換膜為陽離子交換膜，A項正確；B項，若將鹽酸換成NaCl,NaCl溶液呈中性，

則正極HN?還原成NH.”電池的運行效率會下降，B項正確；C項，負極電極反應式為

Cu-e+Cl=CuCl(s),C項錯誤；D項，當電路中流過0.Imol電子時，左側電極反應式為

Cu-e+Cl=CuCl(s),該電極反應消耗0.ImolCl,為了平衡電荷，有0.ImolH"遷移到右側,

交換膜左側離子減少0.2mol,D項正確；答案選C。

2.流動電池可以在電池外部調節(jié)電解質溶液，從而維持電池內部電解質溶液濃度穩(wěn)定，原

理如圖。下列說法不正確的是

A.甲中應補充硫酸

B.當消耗ImolPbO?時需分離出ImolCuSO」

C.電子由PbO?極流出經過用電器流向Cu極

D.電池總反應為：Cu+Pb02+2H2S01=CuS0l+PbS01+2H20

【答案】C

【解析】電池的兩個電極是Cu和PbO：,金屬單質為負極，所以Cu為負極，反應為：Cu-2e-=Cu>,PbO;

為正極，反應為：=Cu-PbO廠2H2so產CuSO,-PbSO「2旺0。隨

著反應的進行硫酸逐漸轉化為硫酸銅和硫酸鉛，所以需要不斷補充硫酸，選項A正確。根據方程式，每消

耗ImolPbO：時應該生成Imo：硫酸銅，所以需要分離出去的就是Imo：硫酸銅。（圖中甲裝置上標注了硫酸

和硫酸銅，可能是該裝置的初始電解液是硫酸和硫酸銅的混合溶液，反應中需要的分離的是新生成的硫酸

銅和硫酸鉛）選項B正確。電子應該有負極流出，流向正極，題目中Cu為負極，選項C錯誤。由上，電

池的總反應為：Cu-PbO：-2H;SO4=CuSOi-?bSOi-2H;O.選項D正確。

3.新型Zn-GO（GO為氧化石墨烯:C?0）電池，如圖所示，GO反應過程中轉化為rGO（rGO為石

墨烯:C）。下列有關說法錯誤的是

A.電池工作時，電子由a經外電路流向b

B.b極電極反應式:CQ+Ze+HQ=2C+20H

C.每生成0.ImolZnSH）”",轉移電子數為0.2N,,

D.放電過程中電解質溶液的pH增大

【答案】D

【解析】A、根據裝置圖，Zn失去電子轉化成[Zn(OH)J”,根據原電池工作原理，失電子一

極為負極，即a為負極，b為正極，電子從a極經外電路流向b極，故A說法正確；B、b

電極為氧化石墨烯，作氧化劑，GO反應過程中轉化為rGO,即轉化成C,電極反應式為C?0

+HQ+2e-=2C+20H-,故B說法正確；C、Zn的化合價由0價一+2價，因此生成

2-

lmol[Zn(0H)4],轉移電子物質的量為0.2moL故C說法正確；D、負極反應式為211—2院

2-

+40H=[Zn(0H)J-,因此電池總反應是Zn+G0+20H+H20=2C+[Zn(OH)J,消耗OH,

pH降低，故D說法錯誤。

4.如圖為鎂一次氯酸鹽燃料電池的工作原理圖，下列有關說法不E項的是

CIO

Cl>OH-

UI__

(ao+HJ)

A.該燃料電池中鎂為負極，發(fā)生還原反應

B.電池的總反應式為Mg+C10-+H20===Mg(0H)2I+C1"

C.放電過程中01「移向負極

1).酸性電解質的鎂一過氧化氫燃料電池正極反應為：HA+2Il++2e'===2IW

【答案】A

【解析】該原電池中，鎂作負極，負極上鎂失電子發(fā)生氧化反應，正極上次氯酸根離子得電子發(fā)生還原反

應，電池反應式為：Mg-C10」*O=Mg(0H)X-C：-,原電池放電時，電解質溶'液中陽離子向正極移動，陰離

子向負極移動。A,負極發(fā)生氧化反應，故A錯誤；3.負極上鎂失電子，正極上次氯酸根離子得電子，所

以電池反應為Mg-ClO-H=O=Mg(OH：H-C\故3正確；C.原電池中，陰離子向負極移動，陽離子向正極

移動，故C正確；D.酸性電解質的鎂--過氧化氫燃料電池中，正極上過氧化氫得到電子，反應是生成水，

電極反應為：HO+2IT+2e-=2H9,故D正確；故選A。

5.鎂、鋅等金屬與HQ?可形成“金屬TM」電池，能為潛水器提供動力，可用食鹽水作為

電解質溶液，如下圖所示。下列有關Zn-HQz電池的說法正確的是

A.電流從Zn電極沿導線流向Pt電極

B.Pt為正極,電極反應為：H20?+2e=20H

C.每消耗6.5gZn,將反應0.05molH202

D.食鹽水中Cl向Pt電極移動

【答案】B

【解析】A.電子從Zn電極沿導線流向?t電極，電流方向與電子的運動方向相反，A不正確；B.Pt為正極,

電極反應為HO-2e-=20H-,B正確；C.每消耗6.5gZn,將舉密。.2md電子，將反應(MmolH。，C不正

確；D,原電池中的陰離子通常向負極定向移動，故食鹽水中CL向Zn電極移動，D不正確。本題選B。

6.“軟電池”采用一張薄層紙片作為傳導體，一面為鋅，另一面為二氧化缽，紙層中水和氧化

鋅組成電解液。電池總反應為:Zn+2MnO2+H2O=2MnO(OH)+ZnOo下列說法正確的是

A.該電池的正極為氧化鋅

B.鋅電極附近溶液的PH不變

C.電池正極反應式:2MnO2+2e+2H，O=2MnO(OH)+20H

D.當0.ImolZn完全溶解時,流經電解液的電子的物質的量為0.2mol

【答案】C

【解析】根據總反應，MnO:發(fā)生還原反應，MnOz是正極，故A錯誤；鋅電極是負極，負極反

應是Zn-2e+2OH=ZnO+HQ,溶液的PH減小，故B錯誤；根據總反應，正極反應

式:2MnO2+2e+2H2O=2MnO(OH)+2OH,故C正確；電解液中通過離子移動導電，沒有電子流動，

故D錯誤。

7.如圖所示為鹽酸介質中，金屬銅與氫疊氮酸(HNB)構成的原電池，總反應方程式為：

2Cu+2Cl+HNa+3H=2CuCl(s)+Nzt+NH；。下列敘述錯誤的是

A電子的流向為C-取-石墨

B.負極的電極反應式為Cu+C「一e-=CuCl(s)

C.反應一段時間后正極區(qū)溶液的pH減小

D.標準狀況下，生成224mL岫時，銅轉移的電子數為0.02N*

【答案】C

【解析】A.由總反應方程式可知，Cu失電子生成CuCl,所以Cu為負極，石墨為正極，電

子的流向為Cu-Gf石墨，故A正確；B.Cu失電子生成CuCl,電極反應式為Cu+C「一e-

=CuCl（s）,故B正確；C.正極的電極反應式為邯3+2/+3仁=Mt+NH）,由電極反應式

可知，反應一段時間后正極區(qū)溶液的pH增大，故C錯誤；I）.由總反應方程式可知，Cu的

化合價從0價升高到+1價，生成Imol氮氣時，消耗2molCu,轉移2moi電子，在標準狀況

下，224mL用的物質的量為O.Olmol,則消耗0.02molCu,Cu轉移的電子數為0.02N”故D

正確；答案選C。

8.熱激活電池可用作火箭、導彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結構如圖所示，其中

作為電解質的無水LiCl-KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應為

PbS0,+2LiCl+Ca=CaCL+Li2sO4+Pb。下列有關說法正確的是

田常」酸—電極”

A.Ca為正極B.放電過程中，Li'向負極移動

C.每轉移0.2mol電子，理論上生成20.7gPbD.電池工作一段時間后，正極質量增大

【答案】C

【解析】A、由原電池總反應可知Ca化合價升高，失電子，故Ca為原電池的負極，故A錯誤；B、電池工

作時，陽離子向正極移動，故B錯誤;C、根據電池總反應,每反應ImoiCa轉移2moi電子，正極生成ImoIPb,

每轉移0.2moi電子理論上生成0.1mo：Pb,即2Q.7gPb,故C正確；D、電池工作時，正極為PbSO,固體轉

化為Pb固體，正極質量減小，故D錯誤。故選C?

9.將光敏染料（用S表示）涂在納米TiOz晶體（可導電）表面制成其中一個電極，光敏染料

可吸收光能將光敏染料S激發(fā)成敏化劑S*（高活性光敏材料）后發(fā)生下列相關反

應：TiO/S」L—I'iO/S*（激發(fā)態(tài)）；TiO2/S*-e~Ti（VS'2Ti（VS'+31~2TiO〃S+l3（注：S

和S*不是硫單質，是光敏染料的代號）

下列關于該太陽能電池敘述錯誤的是

A,電池工作時，染料敏化的TiO2電極為負極

B.電池工作時，正極發(fā)生的反應為IJ+2e=3I

C.電池工作過程中，光敏材料S-S*需要吸收能量，總反應中光敏材料S不消耗

D.該電池將光能直接轉化為電能

【答案】D

【解析】A,電子由染料敏化TiCh電極通過外電路流向？t-導電玻璃，電池工作時，染料弱化的TiO=電極為

負極，A項正確；B,Pt-導電玻璃為正極，根據圖示，正極發(fā)生的反應為h-2e=3I-,B項正確；C,電池工

作過程中光敏材料S-S*需要吸收光能，根據染料敏化電極上的相關反應：T.O：S^T10：S\

TQS*-e—TQS-、2TQS-3J2TQ：S-I”負極總反應式為3h2，k,正極反應式為If-2e-=3r,

反應中光敏材料S不消耗，C項正確；D,光敏染料吸收光能將光敏染料S激發(fā)成敏化劑S*,此過程將光

能轉化為敏化劑S*內能蚩，后發(fā)生的電池反應中將化學能轉化為電能，光能沒有直接轉化為電能，D項錯

誤；答案選D。

10.金屬(M)-空氣電池放電的總反應方程式為:4M+n02+2nHQ=4M(0H)?。己知：電池的“理

論比能量”指單位質量的電極材料理論上能釋放出的最大電能，下列說法正確的是

A.比較Mg、Al,Zn三種金屬-空氣電池，Mg-空氣電池的理論比能量最高

B.M-空氣電也放電過程的正極反應式:4曠+n02+2nH2。+4ne=4M(0H)?

C.Al作電極材料時電解質溶液最好選酸性，這樣更有利于反應的發(fā)生，同時防止負極區(qū)沉

淀

D.在Mg-空氣電也中，為防止負極區(qū)沉積Mg(OH)z,宜采用中性電解質及陽離子交換膜

【答案】D

—x2=—mol——x3=—mol

【解析】lgMg失電子2412、lgAl失電子279、lgZn失電子

1cl,

—x2=------fnol

6532.5,Al-空氣電池的理論比能量最高，故A錯誤；M-空氣電也，放電過程

中正極生成氫氧根離子，正極反應式0?+2HQ+4e=4()H,故B錯誤；電池中是陰離子交換

膜，不能選用酸性電解質，故C錯誤；若用中性電解質及陽離子交換膜，鎂離子向正極移

動，在正極區(qū)生成氫氣氧化鎂沉淀，故D正確。

11.高鐵電池具有比能量高、無污染的特點，用如圖模擬其工作原理(放電時兩電極均有穩(wěn)

定的金屬氫氧化物生成)，下列有關說法中正確的是()

K0HXAKiFeO,和KOH

A.放電時，電子由正極通過外電路流向負極

B.放電時，負極上的電極反應式為：Zn-2e-+2H2。=Zn(0H)2+2H'

C.充電時，陰極區(qū)溶液的pH減小

---

D.充電時，陽極上的電極反應式為：Fe(0H)3-3e+50H=Fe0?+4H20

【答案】D

【解析】放電時，電子由負極通過外電路流向正極，故A錯誤;放電時，負極上的電極反應式為：Zn-2e—2OH-

=Zn(OH):,故B錯誤：充電時，陰極反應是Zn(OHX-2e-=Zn-2OH,所以溶液的pH增大，故C錯誤；

;

充電時，陽極上的電極反應式為：Fe(OH)：-3e-5OH-=FeO4-4H:O,故D正確。

12.某原電池構造如圖所示，下列敘述正確的是：

LAg

CU(NO3)2人吧3

A.原電池的總反應式為:Cu+2AgN03=2Ag+Cu(N03)2

B.取出鹽橋后，電流表的指針仍發(fā)生偏轉

C.外電路中每通過0.1mol電子，銅的質量理論上減小6.4g

D.在外電路中，電子由銀電極流向銅電極

【答案】A

【解析】A.金屬性銅強于銀，銅是負極，銀是正極，則原電池的總反應式為Cu+2AgN0a=

2Ag+Cu（N0：,）2,A正確；B.取出鹽橋后不能構成原電池，電流表的指針不發(fā)生偏轉，B錯誤；

C.Imol銅失去2moi電子，外電路中每通過0.1mol電子，銅的質量理論上減小3.2g,C

錯誤；D.在外電路中，電子由銅電極流向銀電極，D錯誤，答案選A。

13.環(huán)境監(jiān)察局常用“定電位”NO*傳感器來監(jiān)測化工廠的氮氧化物氣體是否達到排放標準，

其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是（）

A.“對電極”是負極

B.“工作電極”上發(fā)生的電極反應為N02+2e+2H=N0+H20

C.傳感器工作時I「由工作電極移向對電極

D.對電極的材料可能為活潑金屬鋅

【答案】C

【解析】“工作電極”通入NO：生成NO,說明被還原，為原電池正極，則“對電極”是負極，原電池工作時，

陽離子移向正極，陰離子向負極移動；A、根據以上分析，“對電極”是負極，故A正確；B、“工作電極”上

通入NO：生成NO,為原電池的正極，發(fā)生的電極反應為NO「2L2H-=NO~H9,故B正確；C、原電池工

作時，陽離子移向正極，傳感器工作時H-由對電極移向工作電極，故C錯誤；D、“對電極”是負極，“對電

極”的材料可能為活潑金屬鋅，故D正確；故選C

14.繼鋰電池之后，近幾年科學家又研制出穩(wěn)定性更高、電壓損失更小的“鈉一一空氣電

池”。其反應原理是：2Na+02=Na202,裝置如圖，其中電解液為NaPFe,可傳導Na*。電池放

電時，下列說法不正確的是

A.a電極為負極B.Na'向b極移動

C.a極發(fā)生氧化反應D.b電極的電極反應式：02+2Na-+4e「=Na2（）2

【答案】D

【解析】A、金屬鈉是活潑金屬，根據原電池的構成條件，活潑金屬作負極，即a極為負極,

故說法正確；B、根據原電池的工作原理，陽離子向正極移動，即向b極移動，故說法正確;

C、a極為負極，失去電子，化合價升高，發(fā)生氧化反應，故說法正確；1）、b極為正極，過

氧化鈉中氧顯一1價，電極反應式為Oz+2Na++2e=NaA,故說法錯誤。

15.右圖所示為鋅銅原電池。下列敘述中，正確的是

A.鹽橋的作用是傳導離子

B.外電路電子由銅片流向鋅片

C.鋅片上的電極反應式為Zn*+2e=Zn

D.外電路中有0.2mol電子通過時，銅片表面增重約3.2g

【答案】A

【解析】A.鹽橋的作用是形成閉合回路，鹽橋中的陰離子和陽離子分別移向負極和正極，保持兩邊溶液呈

電中性，故A正確；B.鋅銅原電池中，鋅為負極，銅為正極，在外電路中，電子由鋅片?流向銅片，故B錯

誤；C.鋅為負極，鋅片上的反應為：Zn-2e=Zn>,故C錯誤；D.銅片上的反應為：Cu>-2e=Cu,當

外電路中有0.2moi電子通過時，銅片上生成O.lmo：的銅，熠加的質量為0.1molx64gmoi=6.4g,故D錯誤;

答案選A。

16.伏打電堆是由幾組鋅和銀的圓板堆積而成，所有的圓板之間夾放著幾張鹽水泡過的布。

下圖為最初的伏打電堆模型，由八組鋅和銀串聯(lián)組成的圓板堆積而成。下列說法正確的是

A.該原電池正極的電極方程式為：02+43+411'==21120

B.電池長時間工作后，中間的布上會有白色固體顆粒生成，該固體顆粒為Ag?O

C.當電路中轉移0.2mol電子時，消耗鋅板的總質量為52g

D.該伏打電堆工作時，在銀板附近會有Ck放出

【答案】C

【解析】A.該原電池正極的電極反應式為:0z+4e+2H20=40H,故A錯誤;B.鋅比銀活潑,

所以銀不會被氧化，故B錯誤；C.當電路中轉移0.2mol電子時，8組銀鋅電池，消耗鋅

0.2X8mol=1.6mol,鋅板的總質量為0,8X65g=52g,故C正確；D.該伏打電堆工作時，

銀板作正極，正極發(fā)生還原反應，不會有CL放出，故D錯誤。故選C。

17.電池式氧傳感器原理構造如圖，可測定6的含量。工作時鉛極表面會逐漸附著Pb(0Il)2。

下列說法不正確的是

髭

望

四§=

fl停

家

添

乙K?:

修

O:

1-告

A.Pt電極上發(fā)生還原反應

B.隨著使用，電解液的pH逐漸減小

C.amrnolO?反應，理論上可使Pb電極增重68amg

D.Pb電極上的反應式為Pb+20H--2e-=Pb(0H)2

【答案】B

【解析】A、鉛做負極失電子產生鉛離子與氫氧根離子反應生成氫氧化鉛，則珀電極做正極，發(fā)生還原反應，

選項A正確；B、負極反應式：2Pb+4OH--4e-=2?b(OH)：,正極反應式：0?7e-2a0=40出，總反應式

為:2Pb+O;-2H;O=2Pb(OH);，反應過程溶液？H不變，選項3不正確;C、根據反應2Pb+O;-2H;O=2Pb(OH);,

ammoICh反應，理論上可使Pb電極熠重4ammo：x17gmo：=68amg,選項C正確；D、Pb電極為負極，反

應式為Pb+2OH--2e-=Pb(OH);,選項D正確。答案選Bo

18.鋅銀(Zn-AgzO)電池多應用于軍事、航空、移動的通信設備、電子儀器和人造衛(wèi)星、宇

宙航行等方面，用如圖所示裝置模擬其工作原理，下列說法正確的是

A.K'向a極移動

B.b極的電極反應式為Ag20+H20+2e=2Ag+20H

C.用該電池給鐵棒鍍銅，則鐵棒與b極相連

D.電池工作一段時間后，電解液的pH減小

【答案】B

【解析】電子由a極流出，a是負極、b是正極，K向b極移動，故A錯誤；b極是正極，

氧化銀得電子，電極反應式為AgQ+H0+2e=2Ag+2OH,故B正確；鑲件與負極相連，用該電

池給鐵棒鍍銅，則鐵棒與a極相連，故C錯誤；電池總反應為Zn+AgQ=2Ag+ZnO,電池工作

一段時間后，電解液的pH不變，故D錯誤。

19.金屬(M)-空氣電池的工作原理如圖所示。下列說法不無題的是

A.金屬M作電池負極

B.電解質是熔融的MO

C.正極的電極反應OzZe.+ZHaOnOH

I),電池反應2M+C>2+2H2O=2M(OH)2

【答案】B

【解析】根據圖示，金屬M為負極，通入空氣的電極為正極。、金屬M作電池負極，故A正確；B.根據

圖示，電解質是熔融的故B錯誤；C.正極發(fā)生還原反應，電極反應O：+4e-+2H?O=4OH-,故

C正確；D.負極M失去電子生成\白，結合C的分析，電池反應2M+O2+2HQ=2M(OH)：故D正確;

故選B。

20.鎂-空氣電池的工作原理如圖所示，電池反應方程式為:2Mg+02+2HN=2Mg(01I)2。下列說

法錯誤的是

A.通入氧氣的電極為正極

B.放電時，溶液中的0H由正極移向負極

C.負極的電極反應為Mg-2e「=Mg"

D.采用多孔Pt電極有利于氧氣擴散，提高電極與電解質溶液的接觸而積

【答案】C

【解析份析:負極上Vg失電子生成\聽-,而正極上氧氣發(fā)生還原反應，電極反應式為O;-2H;O-4e=4OH-,

由此分析解答。

詳解：A、氧氣在正極發(fā)生得到電子的還原反應，所以通入氧氣的電極為正極，A正確；

B、原電池中陽離子向負極移動，所以放電時，溶液中的0H?由正極移向負極，B正確；

C、負極鎂失電子變成鎂離子，正極移過來的氫氧根離子結合生成氫氧化鎂，所以電極反應式為：

Mg-2e-2OH=Mg(OH);,C錯誤；

D、反應物接觸面積越大，反應速率越快，所以采用多孔電極的目的是提高電極與電解質溶液的接觸面積,

并有利于氧氣擴散至電極表面，從而提高反應速率，D正確；答案選C。

21.以柏林綠Fe[Fe(CN)6]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

列說法塔送的是

I----------?-----------

H離

K

M

含Na，南有機‘電X質

A.放電時，正極反應為Fe[Fe(CN)6]+2Na'+2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]

B.充電時，Mo(鋁)箔接電源的負極

C.充電時，Na*通過交換膜從左室移向右室

I).外電路中通過0.2mol電子的電量時，負極質量變化為2.4g

【答案】B

-

【解析】A、根據工作原理，Mg作負極，Mo作正極，正極反應式為Fe[Fe(CN)6]+2Na'+2e

=NaFe[Fe(CN)J,故A正確：B、充電時，電池的負極接電源的負極，電池的正極接電源的

正極，即Mo箔接電源的正極，故B說法錯誤；C、充電時，屬于電解，根據電解原理，Na+

應從左室移向右室，故C說法正確；D、負極上應是2Mg—4e-+2CI-=[Mg￡l/十,通過0.2mol

電子時，消耗0.ImolMg,質量減少2.4g,故D說法正確。

22.鋅-空氣電池由活性炭(空氣擴散極)、鋅、苛性堿溶液構成,其中活性炭部分浸泡在苛性

堿溶液中，其工作原理如圖所示，負極產物是ZnO。下列說法正確的是()

A.活性炭的作用是吸附空氣，為電池提供氧化劑

B.原理圖中的隔離膜為質子交換膜

C.負極反應式為Zn+H20-2e=ZnO+2H'

D.電池工作時，當電路中通過0.2mol電子，消耗3.2gO?

【答案】A

【解析】A.活性炭有很強的啜附作用，是吸附空氣，為電池提供氧化劑，選項A正確；B、原理圖中的隔

離膜為離子交換膜，防止產生的氫氧根離子與鋅離子反應生成氫氧化鋅，選項B錯誤；C、負極反應式為

Zn-20H-2e=ZnO-H;0,選項C錯誤；D、電池工作時，當電路中通過0.2mo!電子:消耗1.6gQ,選項D錯

誤。答案選Ao

23.鈉-氯化鎂電池以B-AlzOKAlB”Na20)作為固體電解質構成的一種新型電池

(2Na+NiCl/充電Ni+2NaCl),其結構如圖所示。下列關于該電池的敘述塔重的是

A.放電時NaCl在熔融電解質中生成

B.充電時陰極反應：Na'+e=Na

C.氯離子通過B-AkCUs)在兩電極間移動

D.如果電池過度放電，A1CL「可能被還原

【答案】C

【解析】鈉離子向正極移動、氯離子向負極移動，所以放電時NaCl在熔融電解質中生成，

故A正確：陰極發(fā)生還原反應，充電時陰極反應：Na'+e-Na,故B正確；氯離子通過

B-Ah()3(s)向負極移動，故C錯誤；如果電池過度放電，A1C1,可能被還原為A1,故D正確。

24.利用“Na—CO?”電池將COz變廢為寶。我國科研人員研制出的可充電“Na—CO」電池，

以鈉箔和多壁碳納米管(MWCNT)為電極材料，放電反應方程式為4Na+30)2=2Na￡()3+C。放

電時該電池“吸入”CO?,其工作原理如圖所示，下列說法中錯誤的是()

電解攻

(N?cio,-pmrw二甲解)

A.電流流向為：MWCNT-導線一鈉箔

+-

B.放電時，正極的電極反應式為3C02+4Na+4e===2Na2C0：t+C

C.原兩電極質量相等，若生成的Na2c0：,和C全部沉積在電極表面，當轉移0.2mole一時，

兩極的質量差為11.2g

1).選用高氯酸鈉-四甘醇二甲醛做電解液的優(yōu)點是導電性好，與金屬鈉不反應，難揮發(fā)

【答案】C

【解析】金屬鈉失電子，做負極，電子由負極經導線流向正極，電流流向相反，由MWCNT一導線一鈉箔,

A正確；放電時，正極發(fā)生還原反應，CO：被還原為碳，電極反應式為3CCh+4Na-+4e-===2Na=CO3+C,

B正確；正極發(fā)生極反應為3cO2+4\a-+4e-==2Na：CO：+C,根據反應關系可知，當轉移0.2moi時，

生成碳酸鈉的量的為0」mol,碳的蚩為0.05tno：,正極質量增重為0.1x106-0.05x12-11.2g,負極發(fā)生反應:

2Na-2e-=2Na-,根據反應關系可知，當轉移0.2mole一時，消耗金屬鈉的量0.2mol,質量為0.2x23=4.6g,

所以兩極的質量差為11.2g-4.6g=15.8g,C錯誤；選用高氯酸鈉-四甘酉亨二甲酸做電解液的優(yōu)點是導電性好,

與金屬鈉不反應，難揮發(fā)，D正確；正確選項C。

25.2017年9月我國科學家對于可充放電式鋅一空氣電池研究取得重大進展。電池裝置如

圖所示，該電池的核心是驅動氧化還原反應(ORR)和析氧反應(OER),KOH溶液為電解質溶液,

放電的總反應方程式為2Zn+0?+40H+2Ha=2Zn(0H)F。下列有關說法正確的是

*OH

A.可逆鋅一空氣電池實際上是二次電池，放電時電解質溶液中K,向負極移動

B.在電池產生電力的過程中，空氣無阻擋地進入電池，發(fā)生ORR反應，并釋放電荷

C.發(fā)生OER反應的電極反應式為2HzO-4e=()2+4H'

D.放電時，電路中通過2moi電子，消耗氧氣22.4L(標準狀況)

【答案】B

【解析】A、電池放電時，根據電解質溶液中?正到正，負到負”，K-應向正極移動，故A錯誤；B、根據總

反應及圖示，空氣無阻擋地進入電池，發(fā)生。也反應，并釋放電荷，故B正確；C、KOH溶液為電解質溶

液，故不可能生成H-,故C錯誤；D、根據總反應：2Zn-0=-4OHYH：O=2Zn(OH)J,ImoIO;反應轉移4moi

電子，故電路中通過2moi電子時，消耗氧氣IL"(標準狀況)，故D錯誤；故選B。

26.熔融碳酸鹽燃料電池(MolenCathomaleFuelCell)簡稱MCFC,具有高發(fā)電效率。工作

原理示意圖如圖。下列說法正確的是

A.電極M為負極，K\Na'移向M

B.電池工作時，熔融鹽中COr物質的量增大

C.A為CO2,正極的電極反應為:Oz+4e+2c0z=2C03

I).若用MCFC給鉛蓄電池充電，電極N接Pb極

【答案】C

【解析】氫氧燃料電池，氫氣做負極，氧氣為正極，電極M為負極，電解質中陽離子向正極

移動，移向電極N,A錯誤；電極的負極反應為：211廠4e+2co；=2H?0+2C02,電極的正極反應

為:0?+4e+20)2=20)/,所以電池工作時,熔融鹽中CO產物質的量不變,B錯誤;正極發(fā)生

還原反應，氧氣在正極得電子，電極反應為：0?+4e+2co2=2C(廣，所以要通入⑩，C正確；

鉛蓄電池鉛為負極，要與電源的負極相連接，因此要連接電源的M極；D錯誤；正確選項C。

27.鋅-鈾液流電池體系作為氧化還原液流電池中的新生一代，有著諸多的優(yōu)勢，如開路電位

高、污染小等。鋅-錦液流電池放電時的工作原理如圖所示,其中，電極為惰性材.料,不參與

電極反應。下列有關說法正確的是

A.放電時，電池的總反應式為2Ce"+Zn=Zn"+2Ce"

B.充電時，a極發(fā)生氧化反應，b極發(fā)生還原反應

C.充電時,當電路中通過0.Imol電子時,b極增加14g

D.選擇性離子膜為陰離子交換膜，能阻止陽離子通過

【答案】A

【解析】A.放電時，負極反應式為Zn-2e-=Zn>,正極反應式為2Ce"-2e=2C^-,故電池的總反應式為

2Ce*--Zn=Zn>-2C^^故A正確；B.充電時，a極為陰極，發(fā)生含有反應，b極為陽極，發(fā)生氧化反應，

故B錯誤；C.充電時，當電路中通過Umo：電子時，b極生成了0.1m&C>g,Ce"不在b極上析出，故C

錯誤；D.充電和放電過程中，正極電解液與負極電解港不能混合，加入的H速平衡電荷的作用，故為質子

交換膜，故D錯誤；故選A。

28.Al-AgQ電池是一種以NaOH溶液為電解質的水下動力電源，下列說法不正確的是

A.負極反應式為：A1+40H-3e=A102+2H20

B.負極可能會發(fā)生副反應：2A1+20H+2H2O=2A1OJ+3Hzf

C.當電路中轉移005mole時，正極質量減少0.4g

D.電池工作時，正極附近pH變小

【答案】D

【解析】Al-AgQ電池是一種以NaOH溶液為電解質的電池，負極A1失電子生成偏鋁酸鹽，

負極反應式為:Al+40ll-3e=A102+2IL0,故A正確；根據2A1+2OH-+2H2O=2A1O2+3H2t所以B

正確；由電池的總反應2Al+3AgJ0+2NaOH=2NaA10.+6Ag+H20,

正極Ag2072Ag-2e減少16g,

0.05mm=16xO.O5+2=o.4g

.當電路中轉移0.05mole時，正極質量減少0.4g,正確；D.電池工作時，正極反應式

AgQ+2e+HQ=2Ag+20H,所以pH變大，故D錯；答案：D。

放電、

29.鉛蓄電池是典型的可充型電池，電池總反應式為：Pb+Pba+4H++2S0：-'充電2PbS0”

+2HQ,下列說法正確的是（）

-+-

A.放電時，負極的電極反應式是：PbO2+2e+4H+SO?=PbSOi+2H20

B.放電時，電解液中H2sol的濃度將不變

C.充電時，當外電路通過Imol電子時，原負極板的質量理論上減少48g。

D.充電時，陽極電極反應式為：PbS0l+2e=Pb+S0r,

【答案】C

【解析】A.放電時，負極Pb失去電子發(fā)生氧化反應，故A錯誤；3.根據總反應方程式，放電時，電解海

中H：SO,的濃度逐漸漏小，故B錯誤；C充電時，陰極反應冊PbSO4-2e-=Pb-SO4--,當外電路通過Imo：

電子時，原負極板的質量理論上減少。.5mo：硫酸根離子，質量為4Sg,故C正確；D.充電時，陽極發(fā)生氧

化反應，電極反應式為PbSO4-2eTHtO?b0：-SOJTH-,故D錯誤；故選C。

30.2009年，美國麻省理工學院的唐納德?撒多維教授領導的小組研制出一種鎂一鋪液態(tài)

金屬儲能電池。該電池工作溫度為700攝氏度，其工作原理如圖所示：

Mg（液）電

子

KCkMgCl：施

-Mg.Sb（技）向

該電池所用液體密度不同，在重力作用下分為三層，充放電時中間層熔融鹽的組成及濃度不

變。下列說法正確的是

A.該電池放電時，正極反應式為Mg"-2e「=Mg

B.該電池放電時，M晨液）層生成MgCk,質量變大

C.該電池充電時，Mg-Sb（液）層中Mg發(fā)生氧化反應

D.該電池充電時，熔融鹽中的C1進入Mg-Sb（液）層

【答案】C

【解析】試題分析：由圖中電子的流向可知，Vg為負極。因為是儲能電池，所以該電池可以放電也可以由

此充電。放電時鎂被氧化為鎂離子，所以充電時，鎂離子被還原為鎂。A.該電池放電時，正極反應式為

Mg>-2e-=Mg,A不正確；B.該電池放電時，Mgt液層生成工廣進入熔融鹽中，質量變小，B不正確；C.該

電池充電時,Mg-Sb（港）層中Mg發(fā)生氧化反應，C正確;D該電池充電時，熔融鹽中的Ck不進入Mg-Sb（海

層，而是乂片-進入熔融鹽中，D不正確。本題選C。

31.室溫下，可充電的鈉一一二氧化碳電池是當今新能源領域的熱點，具有優(yōu)異的性能。下

列說法正確的是（）

多叁庭納米管

A.鈉金屬片為正極

B.該電池中的電解質為NaClO”工作時CIO」向碳納米管電極移動

C.總反應為「Na+3（A為2網COJC

D.放電時，每消耗3moicCh,轉移12moi電子

【答案】C

【解析】A.該電池放電時鈉金屬片發(fā)生失去電子的氧化反應，鈉金屬片是電池的負極，故A

錯誤。B.原電池放電時陰離子移向電池的負極（即該電池的鈉金屬片），故B錯誤。C.該電

池也被稱為“可呼吸鈉一二氧化碳電池”，放電時吸收C02,充電時放出CO?,總反應為

4Na+3co「汽唱2Na￡（h+C故C正確。D.放電時每3molCOz參加反應，其中只有1molCO,

被還原為C,轉移4moi電子，.故D錯誤。故選C。

32.最近浙江大學成功研制出具有較高能量密度的新型鋁一石墨烯（Cn）電池（如圖）。該電池

分別以鋁、石墨烯為電極,放電時電池中導電離子的種類不變。己知能量密度=電池容量(J)+

負極質量(g)。下列分析正確的是

石果怵A1

A.放電時，Cn(石墨烯)為負極

B.放電時，Al2cb在負極轉化為A1C1J

C.充電時，陽極反應為4Al2Cl7-+3e=A1+7A1C1,

D.以輕金屬為負極有利于提高電池的能量密度

【答案】D

【解析】A.放電時，鋁是活潑的金屬，鋁是負極，G(石墨烯)為正極，選項A錯誤；B.放電時，鋁是活

潑的金屬，鋁是負極，鋁發(fā)生氧化反應生成鋁離子，鋁離子與A1CL結合生成AhCR,選項B錯誤；C、充

電時，A1KX在陰極得電子發(fā)生還原反應，即陰極發(fā)生：心上仁--3'-=母-770,選項C錯誤；D、以輕金

屬為負極有利于提高電池的能量密度，選項D正確。答案選D。

33.如下圖所示，裝置(I)是一種可充電電池，裝置(II)為惰性電極的電解池。下列說法正

確的是

100mL0.4mol/LCuSO?M#

(ID

A.閉合開關K時;電極B為負極，且電極反應式為：2Br-—2e-=Bm

B.裝置(I)放電時，總反應為：2Na￡2+Br2=Na2si+2NaBr

C.裝置(I)充電時，Na“從左到右通過陽離子交換膜

D.該裝置電路中有0.Imole-通過時，電極X上析出3.2gCu

【答案】B

【解析】A,根據圖示，閉合開關K時，裝置(I)放電，電極B為正極，電極反應式為Bm+2e=2Br,

A項錯誤;B,裝置(I)放電時，總反應為2Na2Sz+Bm=Na2s,+2NaBr,B項正確；C,裝置(I)

充電時，電極A為陰極，電極B為陽極，Na向陰極移動，Na從右到左通過陽離子交換膜，C

項錯誤；D,n(CuSOJ=0.4mol/LX0.1L=0.04mol,裝置(I)放電時，電極A為負極，電

極X與電極A相連，電極X為陰極，電極X上的先發(fā)生的電極反應為Cd+2e=Cu,0.04molCu2

完全放電電路中通過0.08mol電子，電極上析出0.04molCu,電路中通過0.Imol電子，后

電極X上的電極反應為211+2e,電極X上還會放出0.01molH2,電路中通過0.Imol電

子時電極X上析出0.04molx64g/mol=2.56gCu,D項錯誤；答案選B?

34.我國科學家研制出“可充室溫Na-COz電池”(RechargeableRoom-TemperatureNa-C02

Batter-ies)現已取得突破性進展，其有望取代即將“枯竭”的鋰電池，該電池結構如圖所

示。下列說法錯誤的是

+

A.電池工作時，正極發(fā)生反應：4Na+3C02+4e==2Na2CO3+C

B.電池工作時，外電路中流過0.02mol電子，負極材料減重0.46g

C.多壁碳納米管的作用主要是導電及吸附CO,

D.電池中四甘醇二甲醛可用飽和食鹽水代替實現Na,傳導

【答案】D

【解析】根據圖中電子流向可知，金屬鈉為負極，多壁納米管為正極，正極發(fā)生還原反應，二氧化碳被還

原為碳，A正確；鈉變?yōu)殁c離子，轉移電子0.02mo：,減重0.02x23=0.46g,B正確；多壁碳納米管為疏松

多孔，主要是導電及吸附CO”C正確；若用飽和食鹽水，水會與鈉電極反應，不能構成原電池，D錯誤;

正確選項Do

35.某高性能電池的工作原理如圖。其電池反應為

H電

I1'卜，??NaSnC,4Sn?XaPK.七M、乂井丁十外內人口

,‘電電’1下列說法不正確的是

A.放電時,b為正極

B.充電時，陰極反應為Sn+Na++e-=NaSn

C.放電時，負極材料Sn在很大程度上被腐蝕

D.充電時,PFJ向右遷移并嵌入石墨烯中

【答案】C

【解析】A、放電時再上的Na失去電子，作負極，b為正極，故A正確；B、充電時，陰極上鈉禽子得電子,

被還原，陰極反應為Sn-Na--e-=NaSn,故3正確；C、放電時，負極材料Sn被釋放出來，故C錯誤；D.充

電時:b為陽極，PFs-帶負電，向右遷移并嵌入石墨烯中，故D正確；故選C。

36.鎂一空氣電池的工作原理如圖所示，電池反應方程式為：2Mg+02+2H20=2Mg(0H)2?有關

該電池的說法不正確的是

A.通入氧氣的電極為正極

B.放電時，溶液中的0H由正極移向負極

C.負極的電極反應為Mg-2e+2OH=Mg(OH)2

D.當電路中轉移0.04mol電子時，參加反應的在為0.02mol

【答案】C

【解析】A.鎂一空氣電池中，鎂為負極，氧氣為正極，A正確；B.原電池中陽離子移向正

極，陰離子移向負極，所以溶液中的0H由正極移向負極，B正確；C.鎂為負極，負極的電

極反應為Mg-2e=Mg",C錯誤；D.氧氣為正極，電極反應為6+2壓0+4e=40H,根據電極

反應可知：當電路中轉移0.04mol電子時，參加反應的6為0.Olmol,D錯誤。答案選C.

37.一種新型可逆電池的工作原理如下圖所示。放電時總反應

-

為:A1+3C?(A1C1,)+4A1CL4Al2Cb-+3C?(Cn表示石墨)。

--含AICL?的迷制鹽-

下列說法正確的是

A.放電時負極反應為:2Al-6e+7C1=Al2Cb

B.放電時A1CL「移向正極

C.充電時陽極反應為：AlCL-e>C?=C?(AlCl.l)

D.電路中每轉移3moi電子，最多有ImolC(AlCL)被還原

【答案】C

【解析】A.放電時鋁為負極，失去電子被氧化為A：;C--,方程式為Al-3e-7AleU=4AtCi。A錯誤；B.放

電時，A1CL移向負極，與鋁反應生成A1：C3,3錯誤；C,充電時陽極失去電子，發(fā)生氧化反應，石里沒有

化合價變化，失去電子的是的A1C",反應為G-A1C上，=QAlUx),C正確；D.GQNCU)被還原僅得到

Imo：電子，故D錯誤。所以選擇Co

38.2015年斯坦福大學研究人員研制出一種可在一分鐘內完成充放電的超常性能鋁離子電

池，充放電時A1C1「和Al￡k-兩種離子在A1電極上相互轉化，其它離子不參與電極反應，

其放電工作原理如右圖所示。下列說法正確的是

A.放電時，有機陽離子向鋁電極方向移動

B.充電時，外加電源時鋁連正極、石墨連負極

C.放電時負極的電極反應為：4?2a7=A1—36-+74口4