專題13 原電池 化學電源-五年（2020-2024）高考化學真題分類匯編（解析版）

2024年高考真題化學試題PAGEPAGE1專題13原電池化學電源考向五年考情（2020-2024）命題趨勢考點一原電池的工作原理及應(yīng)用2024·貴州卷；2023·廣東卷；2021·廣東卷；2021·山東卷縱觀近5年高考選擇題，可知對原電池和化學電源的考查主要方向是以新型電池為背景的綜合性電化學裝置分析，涉及電極的判斷、電極反應(yīng)式書寫、電極產(chǎn)物的判斷、電子的轉(zhuǎn)移或電流的方向和溶液中離子的移動方向的判斷、溶液pH的變化、離子交換膜作用以及有關(guān)計算等?？键c二化學電源2024·全國甲卷；2024·新課標卷；2024·安徽卷；2024·江蘇卷；2024·河北卷；2023·全國乙卷；2023·新課標卷；2023·河北卷；2023·福建卷；2023·山東卷；2023·遼寧卷；2022·湖南卷；2022·福建卷；2022·全國乙卷；2022·廣東卷等考點三多池和多室電化學裝置2022·全國甲卷；2022·山東卷；2021·湖南卷；2020·山東卷考點一原電池的工作原理及應(yīng)用1．（2024·貴州卷）根據(jù)下列實驗操作及現(xiàn)象所推出的結(jié)論正確的是選項實驗操作及現(xiàn)象結(jié)論A將Zn和溶液與Cu和溶液組成雙液原電池，連通后銅片上有固體沉積原電池中Zn作正極，Cu作負極B向潔凈試管中加入新制銀氨溶液，滴入幾滴乙醛，振蕩，水浴加熱，試管壁上出現(xiàn)銀鏡乙醛有氧化性C向苯酚濁液中加入足量溶液，溶液由渾濁變澄清苯酚的酸性比強D向溶液中先通入適量，無明顯現(xiàn)象，再加入稀，有白色沉淀生成稀有氧化性〖答案〗D〖解析〗A．將Zn和溶液與Cu和溶液組成雙液原電池，Zn活潑做負極，電極反應(yīng)為：，Cu做正極，電極反應(yīng)為：，連通后銅片上有固體沉積，A錯誤；B．新制銀氨溶液與乙醛反應(yīng)，乙醛具有還原性被新制銀氨溶液氧化，，試管壁上出現(xiàn)銀鏡，B錯誤；C．向苯酚濁液中加入足量溶液，溶液由渾濁變澄清，說明苯酚與反應(yīng)生成苯酚鈉與，酸性：苯酚，無法判斷苯酚與的酸性大小，C錯誤；D．向溶液中先通入適量，無明顯現(xiàn)象，不能用弱酸制強酸，加入稀可以氧化，，則可以和Ba2+有白色沉淀生成，D正確；故選D。2．（2023·廣東卷）負載有和的活性炭，可選擇性去除實現(xiàn)廢酸的純化，其工作原理如圖。下列說法正確的是

A．作原電池正極B．電子由經(jīng)活性炭流向C．表面發(fā)生的電極反應(yīng)：D．每消耗標準狀況下的，最多去除〖答案〗B〖祥解〗在Pt得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Pt為正極，Ag失去電子與溶液中的Cl-反應(yīng)，Ag為負極?！冀馕觥紸．由分析可知，Ag失去電子與溶液中的Cl-反應(yīng)生成AgCl，Ag為負極，A錯誤；B．電子由負極經(jīng)活性炭流向正極，B正確；C．溶液為酸性，故表面發(fā)生的電極反應(yīng)為，C錯誤；D．每消耗標準狀況下的，轉(zhuǎn)移電子2mol，而失去2mol電子，故最多去除，D錯誤。故選B。3．（2021·廣東卷）火星大氣中含有大量，一種有參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火星探測器供電。該電池以金屬鈉為負極，碳納米管為正極，放電時A．負極上發(fā)生還原反應(yīng) B．在正極上得電子C．陽離子由正極移向負極 D．將電能轉(zhuǎn)化為化學能〖答案〗B〖解析〗根據(jù)題干信息可知，放電時總反應(yīng)為4Na+3CO2=2Na2CO3+C。A．放電時負極上Na發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子生成Na+，故A錯誤；B．放電時正極為CO2得到電子生成C，故B正確；C．放電時陽離子移向還原電極，即陽離子由負極移向正極，故C錯誤；D．放電時裝置為原電池，能量轉(zhuǎn)化關(guān)系為化學能轉(zhuǎn)化為電能和化學能等，故D正確；綜上所述，符合題意的為B項，故〖答案〗為B。4．（2021·山東卷）以KOH溶液為離子導(dǎo)體，分別組成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清潔燃料電池，下列說法正確的是A．放電過程中，K+均向負極移動B．放電過程中，KOH物質(zhì)的量均減小C．消耗等質(zhì)量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料電池的理論放電量最大D．消耗1molO2時，理論上N2H4—O2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標準狀況下為11.2L〖答案〗C〖祥解〗堿性環(huán)境下，甲醇燃料電池總反應(yīng)為：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；N2H4-O2清潔燃料電池總反應(yīng)為：N2H4+O2=N2+2H2O；偏二甲肼[(CH3)2NNH2]中C和N的化合價均為-2價，H元素化合價為+1價，所以根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理可推知其燃料電池的總反應(yīng)為：(CH3)2NNH2+4O2+4KOH=2K2CO3+N2+6H2O，據(jù)此結(jié)合原電池的工作原理分析解答。〖解析〗A．放電過程為原電池工作原理，所以鉀離子均向正極移動，A錯誤；B．根據(jù)上述分析可知，N2H4-O2清潔燃料電池的產(chǎn)物為氮氣和水，其總反應(yīng)中未消耗KOH，所以KOH的物質(zhì)的量不變，其他兩種燃料電池根據(jù)總反應(yīng)可知，KOH的物質(zhì)的量減小，B錯誤；C．理論放電量與燃料的物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)移電子數(shù)有關(guān)，設(shè)消耗燃料的質(zhì)量均為mg，則甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放電量（物質(zhì)的量表達式）分別是：、、，通過比較可知(CH3)2NNH2理論放電量最大，C正確；D．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒和總反應(yīng)式可知，消耗1molO2生成的氮氣的物質(zhì)的量為1mol，在標準狀況下為22.4L，D錯誤；故選C?？键c二化學電源5．（2024·全國甲卷）科學家使用研制了一種可充電電池(如圖所示)。電池工作一段時間后，電極上檢測到和少量。下列敘述正確的是A．充電時，向陽極方向遷移B．充電時，會發(fā)生反應(yīng)C．放電時，正極反應(yīng)有D．放電時，電極質(zhì)量減少，電極生成了〖答案〗C〖祥解〗Zn具有比較強的還原性，具有比較強的氧化性，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生在Zn與MnO2之間，所以電極為正極，Zn電極為負極，則充電時電極為陽極、Zn電極為陰極?！冀馕觥紸．充電時該裝置為電解池，電解池中陽離子向陰極遷移，即向陰極方向遷移，A不正確；B．放電時，負極的電極反應(yīng)為，則充電時陰極反應(yīng)為Zn2++2e-=Zn，即充電時Zn元素化合價應(yīng)降低，而選項中Zn元素化合價升高，B不正確；C．放電時電極為正極，正極上檢測到和少量，則正極上主要發(fā)生的電極反應(yīng)是，C正確；D．放電時，Zn電極質(zhì)量減少0.65g（物質(zhì)的量為0.010mol），電路中轉(zhuǎn)移0.020mol電子，由正極的主要反應(yīng)可知，若正極上只有生成，則生成的物質(zhì)的量為0.020mol，但是正極上還有生成，因此，的物質(zhì)的量小于0.020mol，D不正確；綜上所述，本題選C。6．（2024·新課標卷）一種可植入體內(nèi)的微型電池工作原理如圖所示，通過CuO催化消耗血糖發(fā)電，從而控制血糖濃度。當傳感器檢測到血糖濃度高于標準，電池啟動。血糖濃度下降至標準，電池停止工作。(血糖濃度以葡萄糖濃度計)電池工作時，下列敘述錯誤的是A．電池總反應(yīng)為B．b電極上CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用C．消耗18mg葡萄糖，理論上a電極有0.4mmol電子流入D．兩電極間血液中的在電場驅(qū)動下的遷移方向為b→a〖答案〗C〖祥解〗由題中信息可知，b電極為負極，發(fā)生反應(yīng)，然后再發(fā)生；a電極為正極，發(fā)生反應(yīng)，在這個過程中發(fā)生的總反應(yīng)為?！冀馕觥紸．由題中信息可知，當電池開始工作時，a電極為電池正極，血液中的在a電極上得電子生成，電極反應(yīng)式為；b電極為電池負極，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，電極反應(yīng)式為，然后葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸，CuO被還原為，則電池總反應(yīng)為，A正確；B．b電極上CuO將葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸后被還原為，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，在這個過程中CuO的質(zhì)量和化學性質(zhì)保持不變，因此，CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用，B正確；C．根據(jù)反應(yīng)可知，參加反應(yīng)時轉(zhuǎn)移2mol電子，的物質(zhì)的量為0.1mmol，則消耗18mg葡萄糖時，理論上a電極有0.2mmol電子流入，C錯誤；D．原電池中陽離子從負極移向正極遷移，故遷移方向為b→a，D正確。綜上所述，本題選C。7．（2024·安徽卷）我國學者研發(fā)出一種新型水系鋅電池，其示意圖如下。該電池分別以(局部結(jié)構(gòu)如標注框內(nèi)所示)形成的穩(wěn)定超分子材料和為電極，以和混合液為電解質(zhì)溶液。下列說法錯誤的是A．標注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價鍵和配位鍵B．電池總反應(yīng)為：C．充電時，陰極被還原的主要來自D．放電時，消耗，理論上轉(zhuǎn)移電子〖答案〗C〖解析〗由圖中信息可知，該新型水系鋅電池的負極是鋅、正極是超分子材料；負極的電極反應(yīng)式為，則充電時，該電極為陰極，電極反應(yīng)式為；正極上發(fā)生，則充電時，該電極為陽極，電極反應(yīng)式為。標注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)屬于配合物，配位體中存在碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳氮單鍵、碳氮雙鍵和碳氫鍵等多種共價鍵，還有由提供孤電子對、提供空軌道形成的配位鍵，A正確；由以上分析可知，該電池總反應(yīng)為，B正確；充電時，陰極電極反應(yīng)式為，被還原的Zn2+主要來自電解質(zhì)溶液，C錯誤；放電時，負極的電極反應(yīng)式為，因此消耗0.65gZn（物質(zhì)的量為0.01mol），理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子，D正確。8．（2024·江蘇卷）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為，電池構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．電池工作時，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作時，通過隔膜向正極移動C．環(huán)境溫度過低，不利于電池放電D．反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為〖答案〗C〖祥解〗Zn為負極，電極反應(yīng)式為：，MnO2為正極，電極反應(yīng)式為：?！冀馕觥紸．電池工作時，為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯誤；B．電池工作時，通過隔膜向負極移動，故B錯誤；C．環(huán)境溫度過低，化學反應(yīng)速率下降，不利于電池放電，故C正確；D．由電極反應(yīng)式可知，反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，故D錯誤；故選C。9．（2024·河北卷）我國科技工作者設(shè)計了如圖所示的可充電電池，以為電解質(zhì)，電解液中加入1，3-丙二胺()以捕獲，使放電時還原產(chǎn)物為。該設(shè)計克服了導(dǎo)電性差和釋放能力差的障礙，同時改善了的溶劑化環(huán)境，提高了電池充放電循環(huán)性能。下列說法錯誤的是A．放電時，電池總反應(yīng)為B．充電時，多孔碳納米管電極與電源正極連接C．充電時，電子由電極流向陽極，向陰極遷移D．放電時，每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化〖答案〗C〖祥解〗放電時CO2轉(zhuǎn)化為MgC2O4，碳元素化合價由+4價降低為+3價，發(fā)生還原反應(yīng)，所以放電時，多孔碳納米管電極為正極、電極為負極，則充電時多孔碳納米管電極為陽極、電極為陰極：定位：二次電池，放電時陽離子向正極移動，充電時陽離子向陰極移動。電極過程電極反應(yīng)式電極放電充電多孔碳納米管電極放電充電〖解析〗A．根據(jù)以上分析，放電時正極反應(yīng)式為、負極反應(yīng)式為，將放電時正、負電極反應(yīng)式相加，可得放電時電池總反應(yīng)：，故A正確；B．充電時，多孔碳納米管電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則多孔碳納米管在充電時是陽極，與電源正極連接，故B正確；C．充電時，電極為陰極，電子從電源負極經(jīng)外電路流向電極，同時向陰極遷移，故C錯誤；D．根據(jù)放電時的電極反應(yīng)式可知，每轉(zhuǎn)移電子，有參與反應(yīng)，因此每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化，故D正確；故〖答案〗為：C。10．（2023·全國乙卷）室溫鈉-硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個電極，表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時，在硫電極發(fā)生反應(yīng)：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx下列敘述錯誤的是A．充電時Na+從鈉電極向硫電極遷移B．放電時外電路電子流動的方向是a→bC．放電時正極反應(yīng)為：2Na++S8+2e-→Na2SxD．炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導(dǎo)電性能〖答案〗A〖祥解〗由題意可知放電時硫電極得電子，硫電極為原電池正極，鈉電極為原電池負極?！冀馕觥紸．充電時為電解池裝置，陽離子移向陰極，即鈉電極，故充電時，Na+由硫電極遷移至鈉電極，A錯誤；B．放電時Na在a電極失去電子，失去的電子經(jīng)外電路流向b電極，硫黃粉在b電極上得電子與a電極釋放出的Na+結(jié)合得到Na2Sx，電子在外電路的流向為a→b，B正確；C．由題給的的一系列方程式相加可以得到放電時正極的反應(yīng)式為2Na++S8+2e-→Na2Sx，C正確；D．炭化纖維素紙中含有大量的炭，炭具有良好的導(dǎo)電性，可以增強硫電極的導(dǎo)電性能，D正確；故〖答案〗選A。11．（2023·新課標卷）一種以和為電極、水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所示。放電時，可插入層間形成。下列說法錯誤的是

A．放電時為正極B．放電時由負極向正極遷移C．充電總反應(yīng)：D．充電陽極反應(yīng)：〖答案〗C〖祥解〗由題中信息可知，該電池中Zn為負極、為正極，電池的總反應(yīng)為。〖解析〗A．由題信息可知，放電時，可插入層間形成，發(fā)生了還原反應(yīng)，則放電時為正極，A說法正確；B．Zn為負極，放電時Zn失去電子變?yōu)椋栯x子向正極遷移，則放電時由負極向正極遷移，B說法正確；C．電池在放電時的總反應(yīng)為，則其在充電時的總反應(yīng)為，C說法不正確；D．充電陽極上被氧化為，則陽極的電極反應(yīng)為，D說法正確；綜上所述，本題選C。12．（2023·海南卷）利用金屬Al、海水及其中的溶解氧可組成電池，如圖所示。下列說法正確的是

A．b電極為電池正極B．電池工作時，海水中的向a電極移動C．電池工作時，緊鄰a電極區(qū)域的海水呈強堿性D．每消耗1kgAl，電池最多向外提供37mol電子的電量〖答案〗A〖祥解〗鋁為活潑金屬，發(fā)生氧化反應(yīng)為負極，則石墨為正極；〖解析〗A．由分析可知，b電極為電池正極，A正確；B．電池工作時，陽離子向正極移動，故海水中的向b電極移動，B錯誤；C．電池工作時，a電極反應(yīng)為鋁失去電子生成鋁離子，鋁離子水解顯酸性，C錯誤；D．由C分析可知，每消耗1kgAl（為），電池最多向外提供mol電子的電量，D錯誤；故選A。13．（2023·河北卷）我國科學家發(fā)明了一種以和為電極材料的新型電池，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中①區(qū)、②區(qū)、③區(qū)電解質(zhì)溶液的酸堿性不同。放電時，電極材料轉(zhuǎn)化為。下列說法錯誤的是

A．充電時，b電極上發(fā)生還原反應(yīng)B．充電時，外電源的正極連接b電極C．放電時，①區(qū)溶液中的向②區(qū)遷移D．放電時，a電極的電極反應(yīng)式為〖答案〗B〖祥解〗放電時，電極材料轉(zhuǎn)化為，電極反應(yīng)

-2ne-=+2nK+，是原電池的負極，陽離子增多需要通過陽離子交換膜進入②區(qū)；二氧化錳得到電子變成錳離子，是原電池的正極，電極反應(yīng)：，陽離子減少，多余的陰離子需要通過陰離子交換膜進入②區(qū)，故③為堿性溶液是電極，①為酸性溶液是二氧化錳電極。〖解析〗A．充電時，b電極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；B．充電時，外電源的正極連接a電極相連，電極失去電子，電極反應(yīng)為，B錯誤；C．放電時，①區(qū)溶液中多余的向②區(qū)遷移，C正確；D．放電時，a電極的電極反應(yīng)式為，D正確；故選：B。14．（2023·福建卷）一種可在較高溫下安全快充的鋁-硫電池的工作原理如圖，電解質(zhì)為熔融氯鋁酸鹽(由和形成熔點為的共熔物)，其中氯鋁酸根起到結(jié)合或釋放的作用。電池總反應(yīng)：。下列說法錯誤的是A．含個鍵B．中同時連接2個原子的原子有個C．充電時，再生單質(zhì)至少轉(zhuǎn)移電子D．放電時間越長，負極附近熔融鹽中n值小的濃度越高〖答案〗D〖祥解〗放電時鋁失去電子生成鋁離子做負極，硫單質(zhì)得到電子做正極，充電時鋁離子得到電子生成鋁發(fā)生在陰極，硫離子失去電子生成硫單質(zhì)發(fā)生在陽極，依此解題。〖解析〗A．的結(jié)構(gòu)為，所以含個鍵，A正確；B．由的結(jié)構(gòu)可知同時連接2個原子的原子有個，B正確；C．由總反應(yīng)可知充電時，再生單質(zhì)需由鋁離子得到電子生成，所以至少轉(zhuǎn)移電子，C正確；D．由總反應(yīng)可知放電時間越長，負極鋁失去電子生成的鋁離子越多所以n值大的濃度越高，D錯誤；故選D。15．（2023·山東卷）利用熱再生氨電池可實現(xiàn)電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預(yù)加相同的電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是A．甲室電極為正極B．隔膜為陽離子膜C．電池總反應(yīng)為：D．擴散到乙室將對電池電動勢產(chǎn)生影響〖答案〗CD〖解析〗A.向甲室加入足量氨水后電池開始工作，則甲室電極溶解，變?yōu)殂~離子與氨氣形成，因此甲室電極為負極，故A錯誤；B.再原電池內(nèi)電路中陽離子向正極移動，若隔膜為陽離子膜，電極溶解生成的銅離子要向右側(cè)移動，通入氨氣要消耗銅離子，顯然左側(cè)陽離子不斷減小，明顯不利于電池反應(yīng)正常進行，故B錯誤；C.左側(cè)負極是，正極是，則電池總反應(yīng)為：，故C正確；D.擴散到乙室會與銅離子反應(yīng)生成，銅離子濃度降低，銅離子得電子能力減弱，因此將對電池電動勢產(chǎn)生影響，故D正確。綜上所述，〖答案〗為CD。16．（2023·遼寧卷）某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是

A．放電時負極質(zhì)量減小B．儲能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能C．放電時右側(cè)通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)D．充電總反應(yīng)：〖答案〗B〖祥解〗該儲能電池放電時，Pb為負極，失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4，則多孔碳電極為正極，正極上Fe3+得電子轉(zhuǎn)化為Fe2+，充電時，多孔碳電極為陽極，F(xiàn)e2+失電子生成Fe3+，PbSO4電極為陰極，PbSO4得電子生成Pb和硫酸。〖解析〗A．放電時負極上Pb失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4附著在負極上，負極質(zhì)量增大，A錯誤；B．儲能過程中，該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學能，B正確；C．放電時，右側(cè)為正極，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，左側(cè)的H+通過質(zhì)子交換膜移向右側(cè)，C錯誤；D．充電時，總反應(yīng)為PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D錯誤；故〖答案〗選B。17．（2022·湖南卷）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)：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+H2↑，M極上Li失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則M電極為負極，電極反應(yīng)為Li-e-=Li+，N極為正極，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，同時氧氣也可以在N極得電子，電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=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-+H2↑，和反應(yīng)O2+4e-+2H2O=4OH-，故B錯誤；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。18．（2022·福建卷）一種化學“自充電”的鋅-有機物電池，電解質(zhì)為和水溶液。將電池暴露于空氣中，某電極無需外接電源即能實現(xiàn)化學自充電，該電極充放電原理如下圖所示。下列說法正確的是A．化學自充電時，增大B．化學自充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學能C．化學自充電時，鋅電極反應(yīng)式：D．放電時，外電路通過電子，正極材料損耗〖答案〗A〖解析〗A．由圖可知，化學自充電時，消耗O2，該反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-，增大，故A正確；B．化學自充電時，無需外接電源即能實現(xiàn)化學自充電，該過程不是電能轉(zhuǎn)化為化學能，故B錯誤；C．由圖可知，化學自充電時，鋅電極作陰極，該電極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，故C錯誤；D．放電時，1mol轉(zhuǎn)化為，消耗2molK+，外電路通過電子時，正極物質(zhì)增加0.02molK+，增加的質(zhì)量為0.02mol×39g/mol=0.78g，故D錯誤；故選A。19．（2022·全國乙卷）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。近年來科學家研究了一種光照充電電池(如圖所示)。光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)對電池進行充電。下列敘述錯誤的是A．充電時，電池的總反應(yīng)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，Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移D．放電時，正極發(fā)生反應(yīng)〖答案〗C〖解析〗充電時光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應(yīng)（Li++e-=Li+）和陽極反應(yīng)（Li2O2+2h+=2Li++O2），則充電時總反應(yīng)為Li2O2=2Li+O2，結(jié)合圖示，充電時金屬Li電極為陰極，光催化電極為陽極；則放電時金屬Li電極為負極，光催化電極為正極；據(jù)此作答。A．光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)對電池進行充電，結(jié)合陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)，充電時電池的總反應(yīng)為Li2O2=2Li+O2，A正確；B．充電時，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，金屬Li電極為負極，光催化電極為正極，Li+從負極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯誤；D．放電時總反應(yīng)為2Li+O2=Li2O2，正極反應(yīng)為O2+2Li++2e-=Li2O2，D正確；〖答案〗選C。20．（2022·廣東卷）科學家基于易溶于的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設(shè)備(如圖)。充電時電極a的反應(yīng)為：。下列說法正確的是A．充電時電極b是陰極B．放電時溶液的減小C．放電時溶液的濃度增大D．每生成，電極a質(zhì)量理論上增加〖答案〗C〖解析〗A．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，故A錯誤；B．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)為可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯誤；C．放電時負極反應(yīng)為，正極反應(yīng)為，反應(yīng)后Na+和Cl-濃度都增大，則放電時NaCl溶液的濃度增大，故C正確；D．充電時陽極反應(yīng)為，陰極反應(yīng)為，由得失電子守恒可知，每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g/mol2mol=46g，故D錯誤；〖答案〗選C。21．（2022·浙江卷）通過電解廢舊鋰電池中的可獲得難溶性的和，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計)。下列說法不正確的是A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電極B的電極發(fā)應(yīng)：C．電解一段時間后溶液中濃度保持不變D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)除去，再加入溶液以獲得〖答案〗C〖解析〗A．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價升高，失電子，則電極B為陽極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；B．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+失電子轉(zhuǎn)化為了MnO2，電極反應(yīng)式為：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正確；C．電極A為陰極，LiMn2O4得電子，電極反應(yīng)式為：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依據(jù)得失電子守恒，電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反應(yīng)生成了Mn2+，Mn2+濃度增大，C錯誤；D．電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，電解結(jié)束后，可通過調(diào)節(jié)溶液pH將錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，從而獲得碳酸鋰，D正確；〖答案〗選C。22．（2022·遼寧卷）某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是A．放電時負極反應(yīng)：B．放電時透過多孔活性炭電極向中遷移C．放電時每轉(zhuǎn)移電子，理論上吸收D．充電過程中，溶液濃度增大〖答案〗A〖祥解〗放電時負極反應(yīng)：，正極反應(yīng)：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯氣，放電時，陰離子移向負極，充電時陽極：2Cl--2e-=Cl2，由此〖解析〗。〖解析〗A．放電時負極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)：，故A正確；B．放電時，陰離子移向負極，放電時透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移，故B錯誤；C．放電時每轉(zhuǎn)移電子，正極：Cl2+2e-=2Cl-，理論上釋放，故C錯誤；D．充電過程中，陽極：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯離子，溶液濃度減小，故D錯誤；故選A。23．（2021·河北卷）K—O2電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下列說法錯誤的是A．隔膜允許K+通過，不允許O2通過B．放電時，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時，b電極為陽極C．產(chǎn)生1Ah電量時，生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22D．用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗0.9g水〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，a電極為原電池的負極，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K—e-=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；據(jù)以上分析解答?！冀馕觥紸．金屬性強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)允許通過，不允許通過，故A正確；B．由分析可知，放電時，a為負極，b為正極，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極，充電時，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1mol超氧化鉀時，消耗1mol氧氣，兩者的質(zhì)量比值為1mol×71g/mol：1mol×32g/mol≈2.22：1，故C正確；D．鉛酸蓄電池充電時的總反應(yīng)方程式為2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4，反應(yīng)消耗2mol水，轉(zhuǎn)移2mol電子，由得失電子數(shù)目守恒可知，耗鉀時，鉛酸蓄電池消耗水的質(zhì)量為×18g/mol=1.8g，故D錯誤；故選D。24．（2021·浙江卷）某全固態(tài)薄膜鋰離子電池截面結(jié)構(gòu)如圖所示，電極A為非晶硅薄膜，充電時得電子成為Li嵌入該薄膜材料中；電極B為薄膜；集流體起導(dǎo)電作用。下列說法不正確的是

A．充電時，集流體A與外接電源的負極相連B．放電時，外電路通過電子時，薄膜電解質(zhì)損失C．放電時，電極B為正極，反應(yīng)可表示為D．電池總反應(yīng)可表示為〖答案〗B〖祥解〗由題中信息可知，該電池充電時得電子成為Li嵌入電極A中，可知電極A在充電時作陰極，故其在放電時作電池的負極，而電極B是電池的正極。〖解析〗A．由圖可知，集流體A與電極A相連，充電時電極A作陰極，故充電時集流體A與外接電源的負極相連，A說法正確；B．放電時，外電路通過amol電子時，內(nèi)電路中有amol通過LiPON薄膜電解質(zhì)從負極遷移到正極，但是LiPON薄膜電解質(zhì)沒有損失，B說法不正確；C．放電時，電極B為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)可表示為，C說法正確；D．電池放電時，嵌入在非晶硅薄膜中的鋰失去電子變成，正極上得到電子和變?yōu)?，故電池總反?yīng)可表示為，D說法正確。綜上所述，相關(guān)說法不正確的是B，本題選B。25.（2020·新課標Ⅰ卷）科學家近年發(fā)明了一種新型Zn?CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如圖，電極為金屬鋅和選擇性催化材料，放電時，溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等，為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯誤的是A.放電時，負極反應(yīng)為B.放電時，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2molC.充電時，電池總反應(yīng)為D.充電時，正極溶液中OH?濃度升高〖答案〗D〖解析〗由題可知，放電時，CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，即CO2發(fā)生還原反應(yīng)，故放電時右側(cè)電極為正極，左側(cè)電極為負極，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)生成；充電時，右側(cè)為陽極，H2O發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2，左側(cè)為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)生成Zn，以此分析解答。放電時，負極上Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，故A正確；放電時，CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，C元素化合價降低2，則1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol，故B正確；充電時，陽極上H2O轉(zhuǎn)化為O2，負極上轉(zhuǎn)化為Zn，電池總反應(yīng)為：，故C正確；充電時，正極即為陽極，電極反應(yīng)式為：，溶液中H+濃度增大，溶液中c(H+)?c(OH-)=KW，溫度不變時，KW不變，因此溶液中OH-濃度降低，故D錯誤。26.（2020·新課標Ⅲ卷）一種高性能的堿性硼化釩(VB2)—空氣電池如下圖所示，其中在VB2電極發(fā)生反應(yīng)：該電池工作時，下列說法錯誤的是A.負載通過0.04mol電子時，有0.224L(標準狀況)O2參與反應(yīng)B.正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高C.電池總反應(yīng)為D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極〖答案〗B〖解析〗根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)，左側(cè)VB2發(fā)生失電子的反應(yīng)生成和，反應(yīng)的電極方程式如題干所示，右側(cè)空氣中的氧氣發(fā)生得電子的反應(yīng)生成OH-，反應(yīng)的電極方程式為O2+4e-+2H2O=4OH-，電池的總反應(yīng)方程式為4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4，據(jù)此分析。當負極通過0.04mol電子時，正極也通過0.04mol電子，根據(jù)正極的電極方程式，通過0.04mol電子消耗0.01mol氧氣，在標況下為0.224L，A正確；反應(yīng)過程中正極生成大量的OH-使正極區(qū)pH升高，負極消耗OH-使負極區(qū)OH-濃度減小pH降低，B錯誤；根據(jù)分析，電池的總反應(yīng)為4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4，C正確；電池中，電子由VB2電極經(jīng)負載流向復(fù)合碳電極，電流流向與電子流向相反，則電流流向為復(fù)合碳電極→負載→VB2電極→KOH溶液→復(fù)合碳電極，D正確。27.（2020·天津卷）熔融鈉-硫電池性能優(yōu)良，是具有應(yīng)用前景的儲能電池。下圖中的電池反應(yīng)為(x=5~3，難溶于熔融硫)，下列說法錯誤的是A.Na2S4的電子式為B.放電時正極反應(yīng)為C.Na和Na2Sx分別為電池的負極和正極D.該電池是以為隔膜的二次電池〖答案〗C〖解析〗根據(jù)電池反應(yīng)：可知，放電時，鈉作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Na-e-=Na+，硫作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為，據(jù)此分析。Na2S4屬于離子化合物，4個硫原子間形成三對共用電子對，電子式為，故A正確；放電時發(fā)生的是原電池反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：，故B正確；放電時，Na為電池的負極，正極為硫單質(zhì)，故C錯誤；放電時，該電池是以鈉作負極，硫作正極的原電池，充電時，是電解池，為隔膜，起到電解質(zhì)溶液的作用，該電池為二次電池，故D正確；〖答案〗選C考點三多池和多室電化學裝置28．（2022·全國甲卷）一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。電池放電時，下列敘述錯誤的是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Ⅱ區(qū)遷移C．MnO2電極反應(yīng)：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD．電池總反應(yīng)：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++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為電池的負極，電極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，Ⅰ區(qū)MnO2為電池的正極，電極反應(yīng)為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；電池在工作過程中，由于兩個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Mn2+，Ⅱ區(qū)的K+向Ⅰ區(qū)移動或Ⅰ區(qū)的SO向Ⅱ區(qū)移動，Ⅲ區(qū)消耗OH-，生成Zn(OH)，Ⅱ區(qū)的SO向Ⅲ區(qū)移動或Ⅲ區(qū)的K+向Ⅱ區(qū)移動。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，A錯誤；B．根據(jù)分析，Ⅰ區(qū)的SO向Ⅱ區(qū)移動，B正確；C．MnO2電極的電極反應(yīng)式為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C正確；D．電池的總反應(yīng)為Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O，D正確；故〖答案〗選A。29．（2022·山東卷）設(shè)計如圖裝置回收金屬鈷。保持細菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成，將廢舊鋰離子電池的正極材料轉(zhuǎn)化為，工作時保持厭氧環(huán)境，并定時將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說法正確的是A．裝置工作時，甲室溶液pH逐漸增大B．裝置工作一段時間后，乙室應(yīng)補充鹽酸C．乙室電極反應(yīng)式為D．若甲室減少，乙室增加，則此時已進行過溶液轉(zhuǎn)移〖答案〗BD〖解析〗由于乙室中兩個電極的電勢差比甲室大，所以乙室是原電池，甲室是電解池，然后根據(jù)原電池、電解池反應(yīng)原理分析解答。A．電池工作時，甲室中細菌上乙酸鹽的陰離子失去電子被氧化為CO2氣體，Co2+在另一個電極上得到電子，被