高考化学一轮复习电化学专题02钠铝锌铅铜电池练习

专题02钠、铝、锌、铅、铜电池

1.如图所示为酸性介质中，金属铜与氢叠氮酸(1岫)构成的原电池，总反应方程式为:

2Cu+2Cl+HN3+3H+=2CUC1(S)+N2t+NH；。下列叙述错误的是()

A.离子交换膜为阳离子交换膜

B.若将盐酸换成NaCl,电池的运行效率将会下降

C.负极的电极反应式为：Cu-e=Cu，

D.当外电路中流过0.Imol电子时，交换膜左侧离子减少0.2mol

【答案】C

【解析】分析：电池总反应为2Cu-2Cl-HN：-3H-=2CuCI(s)Cu元素的化合价由0价升至-1

价，Cu发生氧化反应，原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，负极电极反应式为Cu-e-CI=CuCI

(s),总反应减去负极电极反应式得，正极电极反应式为HN：-2#-3H-=NHr-NT；结合装置图Cu为负极,

石墨为正极；原电池工作时，阳离子向正极移动。

详解：根据总反应方程式，Cu元素的化合价由0价升至+1价，Cu发生氧化反应，Cu为负极，

石墨为正极。A项，负极电极反应式为Cu-e+Cl=CuCl(s),正极电极反应式为

HNs+2e+311=NIl>N2t,根据电极反应式和平衡电荷，离子交换膜将负极室的『迁移到正极

室，离子交换膜为阳离子交换膜，A项正确；B项，若将盐酸换成NaCl,NaCl溶液呈中性，

则正极HN?还原成NH.”电池的运行效率会下降，B项正确；C项，负极电极反应式为

Cu-e+Cl=CuCl(s),C项错误；D项，当电路中流过0.Imol电子时，左侧电极反应式为

Cu-e+Cl=CuCl(s),该电极反应消耗0.ImolCl,为了平衡电荷，有0.ImolH"迁移到右侧,

交换膜左侧离子减少0.2mol,D项正确；答案选C。

2.流动电池可以在电池外部调节电解质溶液，从而维持电池内部电解质溶液浓度稳定，原

理如图。下列说法不正确的是

A.甲中应补充硫酸

B.当消耗ImolPbO?时需分离出ImolCuSO」

C.电子由PbO?极流出经过用电器流向Cu极

D.电池总反应为：Cu+Pb02+2H2S01=CuS0l+PbS01+2H20

【答案】C

【解析】电池的两个电极是Cu和PbO：,金属单质为负极，所以Cu为负极，反应为：Cu-2e-=Cu>,PbO;

为正极，反应为：=Cu-PbO厂2H2so产CuSO,-PbSO「2旺0。随

着反应的进行硫酸逐渐转化为硫酸铜和硫酸铅，所以需要不断补充硫酸，选项A正确。根据方程式，每消

耗ImolPbO：时应该生成Imo：硫酸铜，所以需要分离出去的就是Imo：硫酸铜。（图中甲装置上标注了硫酸

和硫酸铜，可能是该装置的初始电解液是硫酸和硫酸铜的混合溶液，反应中需要的分离的是新生成的硫酸

铜和硫酸铅）选项B正确。电子应该有负极流出，流向正极，题目中Cu为负极，选项C错误。由上，电

池的总反应为：Cu-PbO：-2H;SO4=CuSOi-?bSOi-2H;O.选项D正确。

3.新型Zn-GO（GO为氧化石墨烯:C?0）电池，如图所示，GO反应过程中转化为rGO（rGO为石

墨烯:C）。下列有关说法错误的是

A.电池工作时，电子由a经外电路流向b

B.b极电极反应式:CQ+Ze+HQ=2C+20H

C.每生成0.ImolZnSH）”",转移电子数为0.2N,,

D.放电过程中电解质溶液的pH增大

【答案】D

【解析】A、根据装置图，Zn失去电子转化成[Zn(OH)J”,根据原电池工作原理，失电子一

极为负极，即a为负极，b为正极，电子从a极经外电路流向b极，故A说法正确；B、b

电极为氧化石墨烯，作氧化剂，GO反应过程中转化为rGO,即转化成C,电极反应式为C?0

+HQ+2e-=2C+20H-,故B说法正确；C、Zn的化合价由0价一+2价，因此生成

2-

lmol[Zn(0H)4],转移电子物质的量为0.2moL故C说法正确；D、负极反应式为211—2院

2-

+40H=[Zn(0H)J-,因此电池总反应是Zn+G0+20H+H20=2C+[Zn(OH)J,消耗OH,

pH降低，故D说法错误。

4.如图为镁一次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不E项的是

CIO

Cl>OH-

UI__

(ao+HJ)

A.该燃料电池中镁为负极，发生还原反应

B.电池的总反应式为Mg+C10-+H20===Mg(0H)2I+C1"

C.放电过程中01「移向负极

1).酸性电解质的镁一过氧化氢燃料电池正极反应为：HA+2Il++2e'===2IW

【答案】A

【解析】该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反

应，电池反应式为：Mg-C10」*O=Mg(0H)X-C：-,原电池放电时，电解质溶'液中阳离子向正极移动，阴离

子向负极移动。A,负极发生氧化反应，故A错误；3.负极上镁失电子，正极上次氯酸根离子得电子，所

以电池反应为Mg-ClO-H=O=Mg(OH：H-C\故3正确；C.原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极

移动，故C正确；D.酸性电解质的镁--过氧化氢燃料电池中，正极上过氧化氢得到电子，反应是生成水，

电极反应为：HO+2IT+2e-=2H9,故D正确；故选A。

5.镁、锌等金属与HQ?可形成“金属TM」电池，能为潜水器提供动力，可用食盐水作为

电解质溶液，如下图所示。下列有关Zn-HQz电池的说法正确的是

A.电流从Zn电极沿导线流向Pt电极

B.Pt为正极,电极反应为：H20?+2e=20H

C.每消耗6.5gZn,将反应0.05molH202

D.食盐水中Cl向Pt电极移动

【答案】B

【解析】A.电子从Zn电极沿导线流向?t电极，电流方向与电子的运动方向相反，A不正确；B.Pt为正极,

电极反应为HO-2e-=20H-,B正确；C.每消耗6.5gZn,将举密。.2md电子，将反应(MmolH。，C不正

确；D,原电池中的阴离子通常向负极定向移动，故食盐水中CL向Zn电极移动，D不正确。本题选B。

6.“软电池”采用一张薄层纸片作为传导体，一面为锌，另一面为二氧化钵，纸层中水和氧化

锌组成电解液。电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O=2MnO(OH)+ZnOo下列说法正确的是

A.该电池的正极为氧化锌

B.锌电极附近溶液的PH不变

C.电池正极反应式:2MnO2+2e+2H，O=2MnO(OH)+20H

D.当0.ImolZn完全溶解时,流经电解液的电子的物质的量为0.2mol

【答案】C

【解析】根据总反应，MnO:发生还原反应，MnOz是正极，故A错误；锌电极是负极，负极反

应是Zn-2e+2OH=ZnO+HQ,溶液的PH减小，故B错误；根据总反应，正极反应

式:2MnO2+2e+2H2O=2MnO(OH)+2OH,故C正确；电解液中通过离子移动导电，没有电子流动，

故D错误。

7.如图所示为盐酸介质中，金属铜与氢叠氮酸(HNB)构成的原电池，总反应方程式为：

2Cu+2Cl+HNa+3H=2CuCl(s)+Nzt+NH；。下列叙述错误的是

A电子的流向为C-取-石墨

B.负极的电极反应式为Cu+C「一e-=CuCl(s)

C.反应一段时间后正极区溶液的pH减小

D.标准状况下，生成224mL岫时，铜转移的电子数为0.02N*

【答案】C

【解析】A.由总反应方程式可知，Cu失电子生成CuCl,所以Cu为负极，石墨为正极，电

子的流向为Cu-Gf石墨，故A正确；B.Cu失电子生成CuCl,电极反应式为Cu+C「一e-

=CuCl（s）,故B正确；C.正极的电极反应式为邯3+2/+3仁=Mt+NH）,由电极反应式

可知，反应一段时间后正极区溶液的pH增大，故C错误；I）.由总反应方程式可知，Cu的

化合价从0价升高到+1价，生成Imol氮气时，消耗2molCu,转移2moi电子，在标准状况

下，224mL用的物质的量为O.Olmol,则消耗0.02molCu,Cu转移的电子数为0.02N”故D

正确；答案选C。

8.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中

作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为

PbS0,+2LiCl+Ca=CaCL+Li2sO4+Pb。下列有关说法正确的是

田常」酸—电极”

A.Ca为正极B.放电过程中，Li'向负极移动

C.每转移0.2mol电子，理论上生成20.7gPbD.电池工作一段时间后，正极质量增大

【答案】C

【解析】A、由原电池总反应可知Ca化合价升高，失电子，故Ca为原电池的负极，故A错误；B、电池工

作时，阳离子向正极移动，故B错误;C、根据电池总反应,每反应ImoiCa转移2moi电子，正极生成ImoIPb,

每转移0.2moi电子理论上生成0.1mo：Pb,即2Q.7gPb,故C正确；D、电池工作时，正极为PbSO,固体转

化为Pb固体，正极质量减小，故D错误。故选C»

9.将光敏染料（用S表示）涂在纳米TiOz晶体（可导电）表面制成其中一个电极，光敏染料

可吸收光能将光敏染料S激发成敏化剂S*（高活性光敏材料）后发生下列相关反

应：TiO/S」L—I'iO/S*（激发态）；TiO2/S*-e~Ti（VS'2Ti（VS'+31~2TiO〃S+l3（注：S

和S*不是硫单质，是光敏染料的代号）

下列关于该太阳能电池叙述错误的是

A,电池工作时，染料敏化的TiO2电极为负极

B.电池工作时，正极发生的反应为IJ+2e=3I

C.电池工作过程中，光敏材料S-S*需要吸收能量，总反应中光敏材料S不消耗

D.该电池将光能直接转化为电能

【答案】D

【解析】A,电子由染料敏化TiCh电极通过外电路流向？t-导电玻璃，电池工作时，染料弱化的TiO=电极为

负极，A项正确；B,Pt-导电玻璃为正极，根据图示，正极发生的反应为h-2e=3I-,B项正确；C,电池工

作过程中光敏材料S-S*需要吸收光能，根据染料敏化电极上的相关反应：T.O：S^T10：S\

TQS*-e—TQS-、2TQS-3J2TQ：S-I”负极总反应式为3h2，k,正极反应式为If-2e-=3r,

反应中光敏材料S不消耗，C项正确；D,光敏染料吸收光能将光敏染料S激发成敏化剂S*,此过程将光

能转化为敏化剂S*内能蚩，后发生的电池反应中将化学能转化为电能，光能没有直接转化为电能，D项错

误；答案选D。

10.金属(M)-空气电池放电的总反应方程式为:4M+n02+2nHQ=4M(0H)„。己知：电池的“理

论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，下列说法正确的是

A.比较Mg、Al,Zn三种金属-空气电池，Mg-空气电池的理论比能量最高

B.M-空气电也放电过程的正极反应式:4旷+n02+2nH2。+4ne=4M(0H)„

C.Al作电极材料时电解质溶液最好选酸性，这样更有利于反应的发生，同时防止负极区沉

淀

D.在Mg-空气电也中，为防止负极区沉积Mg(OH)z,宜采用中性电解质及阳离子交换膜

【答案】D

—x2=—mol——x3=—mol

【解析】lgMg失电子2412、lgAl失电子279、lgZn失电子

1cl,

—x2=------fnol

6532.5,Al-空气电池的理论比能量最高，故A错误；M-空气电也，放电过程

中正极生成氢氧根离子，正极反应式0?+2HQ+4e=4()H,故B错误；电池中是阴离子交换

膜，不能选用酸性电解质，故C错误；若用中性电解质及阳离子交换膜，镁离子向正极移

动，在正极区生成氢气氧化镁沉淀，故D正确。

11.高铁电池具有比能量高、无污染的特点，用如图模拟其工作原理(放电时两电极均有稳

定的金属氢氧化物生成)，下列有关说法中正确的是()

K0HXAKiFeO,和KOH

A.放电时，电子由正极通过外电路流向负极

B.放电时，负极上的电极反应式为：Zn-2e-+2H2。=Zn(0H)2+2H'

C.充电时，阴极区溶液的pH减小

---

D.充电时，阳极上的电极反应式为：Fe(0H)3-3e+50H=Fe0?+4H20

【答案】D

【解析】放电时，电子由负极通过外电路流向正极，故A错误;放电时，负极上的电极反应式为：Zn-2e—2OH-

=Zn(OH):,故B错误：充电时，阴极反应是Zn(OHX-2e-=Zn-2OH,所以溶液的pH增大，故C错误；

;

充电时，阳极上的电极反应式为：Fe(OH)：-3e-5OH-=FeO4-4H:O,故D正确。

12.某原电池构造如图所示，下列叙述正确的是：

LAg

CU(NO3)2人吧3

A.原电池的总反应式为:Cu+2AgN03=2Ag+Cu(N03)2

B.取出盐桥后，电流表的指针仍发生偏转

C.外电路中每通过0.1mol电子，铜的质量理论上减小6.4g

D.在外电路中，电子由银电极流向铜电极

【答案】A

【解析】A.金属性铜强于银，铜是负极，银是正极，则原电池的总反应式为Cu+2AgN0a=

2Ag+Cu（N0：,）2,A正确；B.取出盐桥后不能构成原电池，电流表的指针不发生偏转，B错误；

C.Imol铜失去2moi电子，外电路中每通过0.1mol电子，铜的质量理论上减小3.2g,C

错误；D.在外电路中，电子由铜电极流向银电极，D错误，答案选A。

13.环境监察局常用“定电位”NO*传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准，

其工作原理如图所示。下列说法不正确的是（）

A.“对电极”是负极

B.“工作电极”上发生的电极反应为N02+2e+2H=N0+H20

C.传感器工作时I「由工作电极移向对电极

D.对电极的材料可能为活泼金属锌

【答案】C

【解析】“工作电极”通入NO：生成NO,说明被还原，为原电池正极，则“对电极”是负极，原电池工作时，

阳离子移向正极，阴离子向负极移动；A、根据以上分析，“对电极”是负极，故A正确；B、“工作电极”上

通入NO：生成NO,为原电池的正极，发生的电极反应为NO「2L2H-=NO~H9,故B正确；C、原电池工

作时，阳离子移向正极，传感器工作时H-由对电极移向工作电极，故C错误；D、“对电极”是负极，“对电

极”的材料可能为活泼金属锌，故D正确；故选C

14.继锂电池之后，近几年科学家又研制出稳定性更高、电压损失更小的“钠一一空气电

池”。其反应原理是：2Na+02=Na202,装置如图，其中电解液为NaPFe,可传导Na*。电池放

电时，下列说法不正确的是

A.a电极为负极B.Na'向b极移动

C.a极发生氧化反应D.b电极的电极反应式：02+2Na-+4e「=Na2（）2

【答案】D

【解析】A、金属钠是活泼金属，根据原电池的构成条件，活泼金属作负极，即a极为负极,

故说法正确；B、根据原电池的工作原理，阳离子向正极移动，即向b极移动，故说法正确;

C、a极为负极，失去电子，化合价升高，发生氧化反应，故说法正确；1）、b极为正极，过

氧化钠中氧显一1价，电极反应式为Oz+2Na++2e=NaA,故说法错误。

15.右图所示为锌铜原电池。下列叙述中，正确的是

A.盐桥的作用是传导离子

B.外电路电子由铜片流向锌片

C.锌片上的电极反应式为Zn*+2e=Zn

D.外电路中有0.2mol电子通过时，铜片表面增重约3.2g

【答案】A

【解析】A.盐桥的作用是形成闭合回路，盐桥中的阴离子和阳离子分别移向负极和正极，保持两边溶液呈

电中性，故A正确；B.锌铜原电池中，锌为负极，铜为正极，在外电路中，电子由锌片・流向铜片，故B错

误；C.锌为负极，锌片上的反应为：Zn-2e=Zn>,故C错误；D.铜片上的反应为：Cu>-2e=Cu,当

外电路中有0.2moi电子通过时，铜片上生成O.lmo：的铜，熠加的质量为0.1molx64gmoi=6.4g,故D错误;

答案选A。

16.伏打电堆是由几组锌和银的圆板堆积而成，所有的圆板之间夹放着几张盐水泡过的布。

下图为最初的伏打电堆模型，由八组锌和银串联组成的圆板堆积而成。下列说法正确的是

A.该原电池正极的电极方程式为：02+43+411'==21120

B.电池长时间工作后，中间的布上会有白色固体颗粒生成，该固体颗粒为Ag?O

C.当电路中转移0.2mol电子时，消耗锌板的总质量为52g

D.该伏打电堆工作时，在银板附近会有Ck放出

【答案】C

【解析】A.该原电池正极的电极反应式为:0z+4e+2H20=40H,故A错误;B.锌比银活泼,

所以银不会被氧化，故B错误；C.当电路中转移0.2mol电子时，8组银锌电池，消耗锌

0.2X8mol=1.6mol,锌板的总质量为0,8X65g=52g,故C正确；D.该伏打电堆工作时，

银板作正极，正极发生还原反应，不会有CL放出，故D错误。故选C。

17.电池式氧传感器原理构造如图，可测定6的含量。工作时铅极表面会逐渐附着Pb(0Il)2。

下列说法不正确的是

髭

望

四§=

fl停

家

添

乙K«:

修

O:

1-告

A.Pt电极上发生还原反应

B.随着使用，电解液的pH逐渐减小

C.amrnolO?反应，理论上可使Pb电极增重68amg

D.Pb电极上的反应式为Pb+20H--2e-=Pb(0H)2

【答案】B

【解析】A、铅做负极失电子产生铅离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铅，则珀电极做正极，发生还原反应，

选项A正确；B、负极反应式：2Pb+4OH--4e-=2?b(OH)：,正极反应式：0?7e-2a0=40出，总反应式

为:2Pb+O;-2H;O=2Pb(OH);，反应过程溶液？H不变，选项3不正确;C、根据反应2Pb+O;-2H;O=2Pb(OH);,

ammoICh反应，理论上可使Pb电极熠重4ammo：x17gmo：=68amg,选项C正确；D、Pb电极为负极，反

应式为Pb+2OH--2e-=Pb(OH);,选项D正确。答案选Bo

18.锌银(Zn-AgzO)电池多应用于军事、航空、移动的通信设备、电子仪器和人造卫星、宇

宙航行等方面，用如图所示装置模拟其工作原理，下列说法正确的是

A.K'向a极移动

B.b极的电极反应式为Ag20+H20+2e=2Ag+20H

C.用该电池给铁棒镀铜，则铁棒与b极相连

D.电池工作一段时间后，电解液的pH减小

【答案】B

【解析】电子由a极流出，a是负极、b是正极，K向b极移动，故A错误；b极是正极，

氧化银得电子，电极反应式为AgQ+H0+2e=2Ag+2OH,故B正确；镶件与负极相连，用该电

池给铁棒镀铜，则铁棒与a极相连，故C错误；电池总反应为Zn+AgQ=2Ag+ZnO,电池工作

一段时间后，电解液的pH不变，故D错误。

19.金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不无题的是

A.金属M作电池负极

B.电解质是熔融的MO

C.正极的电极反应OzZe.+ZHaOnOH

I),电池反应2M+C>2+2H2O=2M(OH)2

【答案】B

【解析】根据图示，金属M为负极，通入空气的电极为正极。、金属M作电池负极，故A正确；B.根据

图示，电解质是熔融的故B错误；C.正极发生还原反应，电极反应O：+4e-+2H?O=4OH-,故

C正确；D.负极M失去电子生成\白，结合C的分析，电池反应2M+O2+2HQ=2M(OH)：故D正确;

故选B。

20.镁-空气电池的工作原理如图所示，电池反应方程式为:2Mg+02+2HN=2Mg(01I)2。下列说

法错误的是

A.通入氧气的电极为正极

B.放电时，溶液中的0H由正极移向负极

C.负极的电极反应为Mg-2e「=Mg"

D.采用多孔Pt电极有利于氧气扩散，提高电极与电解质溶液的接触而积

【答案】C

【解析份析:负极上Vg失电子生成\听-,而正极上氧气发生还原反应，电极反应式为O;-2H;O-4e=4OH-,

由此分析解答。

详解：A、氧气在正极发生得到电子的还原反应，所以通入氧气的电极为正极，A正确；

B、原电池中阳离子向负极移动，所以放电时，溶液中的0H•由正极移向负极，B正确；

C、负极镁失电子变成镁离子，正极移过来的氢氧根离子结合生成氢氧化镁，所以电极反应式为：

Mg-2e-2OH=Mg(OH);,C错误；

D、反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,

并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率，D正确；答案选C。

21.以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下

列说法塔送的是

I----------©-----------

H离

K

M

含Na，南有机‘电X质

A.放电时，正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2Na'+2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]

B.充电时，Mo(铝)箔接电源的负极

C.充电时，Na*通过交换膜从左室移向右室

I).外电路中通过0.2mol电子的电量时，负极质量变化为2.4g

【答案】B

-

【解析】A、根据工作原理，Mg作负极，Mo作正极，正极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na'+2e

=NaFe[Fe(CN)J,故A正确：B、充电时，电池的负极接电源的负极，电池的正极接电源的

正极，即Mo箔接电源的正极，故B说法错误；C、充电时，属于电解，根据电解原理，Na+

应从左室移向右室，故C说法正确；D、负极上应是2Mg—4e-+2CI-=[Mg£l/十,通过0.2mol

电子时，消耗0.ImolMg,质量减少2.4g,故D说法正确。

22.锌-空气电池由活性炭(空气扩散极)、锌、苛性碱溶液构成,其中活性炭部分浸泡在苛性

碱溶液中，其工作原理如图所示，负极产物是ZnO。下列说法正确的是()

A.活性炭的作用是吸附空气，为电池提供氧化剂

B.原理图中的隔离膜为质子交换膜

C.负极反应式为Zn+H20-2e=ZnO+2H'

D.电池工作时，当电路中通过0.2mol电子，消耗3.2gO?

【答案】A

【解析】A.活性炭有很强的啜附作用，是吸附空气，为电池提供氧化剂，选项A正确；B、原理图中的隔

离膜为离子交换膜，防止产生的氢氧根离子与锌离子反应生成氢氧化锌，选项B错误；C、负极反应式为

Zn-20H-2e=ZnO-H;0,选项C错误；D、电池工作时，当电路中通过0.2mo!电子:消耗1.6gQ,选项D错

误。答案选Ao

23.钠-氯化镁电池以B-AlzOKAlB”Na20)作为固体电解质构成的一种新型电池

(2Na+NiCl/充电Ni+2NaCl),其结构如图所示。下列关于该电池的叙述塔重的是

A.放电时NaCl在熔融电解质中生成

B.充电时阴极反应：Na'+e=Na

C.氯离子通过B-AkCUs)在两电极间移动

D.如果电池过度放电，A1CL「可能被还原

【答案】C

【解析】钠离子向正极移动、氯离子向负极移动，所以放电时NaCl在熔融电解质中生成，

故A正确：阴极发生还原反应，充电时阴极反应：Na'+e-Na,故B正确；氯离子通过

B-Ah()3(s)向负极移动，故C错误；如果电池过度放电，A1C1,可能被还原为A1,故D正确。

24.利用“Na—CO?”电池将COz变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na—CO」电池，

以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，放电反应方程式为4Na+30)2=2Na£()3+C。放

电时该电池“吸入”CO?,其工作原理如图所示，下列说法中错误的是()

电解攻

(N«cio,-pmrw二甲解)

A.电流流向为：MWCNT-导线一钠箔

+-

B.放电时，正极的电极反应式为3C02+4Na+4e===2Na2C0：t+C

C.原两电极质量相等，若生成的Na2c0：,和C全部沉积在电极表面，当转移0.2mole一时，

两极的质量差为11.2g

1).选用高氯酸钠-四甘醇二甲醛做电解液的优点是导电性好，与金属钠不反应，难挥发

【答案】C

【解析】金属钠失电子，做负极，电子由负极经导线流向正极，电流流向相反，由MWCNT一导线一钠箔,

A正确；放电时，正极发生还原反应，CO：被还原为碳，电极反应式为3CCh+4Na-+4e-===2Na=CO3+C,

B正确；正极发生极反应为3cO2+4\a-+4e-==2Na：CO：+C,根据反应关系可知，当转移0.2moi时，

生成碳酸钠的量的为0」mol,碳的蚩为0.05tno：,正极质量增重为0.1x106-0.05x12-11.2g,负极发生反应:

2Na-2e-=2Na-,根据反应关系可知，当转移0.2mole一时，消耗金属钠的量0.2mol,质量为0.2x23=4.6g,

所以两极的质量差为11.2g-4.6g=15.8g,C错误；选用高氯酸钠-四甘酉亨二甲酸做电解液的优点是导电性好,

与金属钠不反应，难挥发，D正确；正确选项C。

25.2017年9月我国科学家对于可充放电式锌一空气电池研究取得重大进展。电池装置如

图所示，该电池的核心是驱动氧化还原反应(ORR)和析氧反应(OER),KOH溶液为电解质溶液,

放电的总反应方程式为2Zn+0?+40H+2Ha=2Zn(0H)F。下列有关说法正确的是

*OH

A.可逆锌一空气电池实际上是二次电池，放电时电解质溶液中K,向负极移动

B.在电池产生电力的过程中，空气无阻挡地进入电池，发生ORR反应，并释放电荷

C.发生OER反应的电极反应式为2HzO-4e=()2+4H'

D.放电时，电路中通过2moi电子，消耗氧气22.4L(标准状况)

【答案】B

【解析】A、电池放电时，根据电解质溶液中•正到正，负到负”，K-应向正极移动，故A错误；B、根据总

反应及图示，空气无阻挡地进入电池，发生。也反应，并释放电荷，故B正确；C、KOH溶液为电解质溶

液，故不可能生成H-,故C错误；D、根据总反应：2Zn-0=-4OHYH：O=2Zn(OH)J,ImoIO;反应转移4moi

电子，故电路中通过2moi电子时，消耗氧气IL"(标准状况)，故D错误；故选B。

26.熔融碳酸盐燃料电池(MolenCathomaleFuelCell)简称MCFC,具有高发电效率。工作

原理示意图如图。下列说法正确的是

A.电极M为负极，K\Na'移向M

B.电池工作时，熔融盐中COr物质的量增大

C.A为CO2,正极的电极反应为:Oz+4e+2c0z=2C03

I).若用MCFC给铅蓄电池充电，电极N接Pb极

【答案】C

【解析】氢氧燃料电池，氢气做负极，氧气为正极，电极M为负极，电解质中阳离子向正极

移动，移向电极N,A错误；电极的负极反应为：211厂4e+2co；=2H?0+2C02,电极的正极反应

为:0?+4e+20)2=20)/,所以电池工作时,熔融盐中CO产物质的量不变,B错误;正极发生

还原反应，氧气在正极得电子，电极反应为：0?+4e+2co2=2C(广，所以要通入⑩，C正确；

铅蓄电池铅为负极，要与电源的负极相连接，因此要连接电源的M极；D错误；正确选项C。

27.锌-铀液流电池体系作为氧化还原液流电池中的新生一代，有着诸多的优势，如开路电位

高、污染小等。锌-锦液流电池放电时的工作原理如图所示,其中，电极为惰性材.料,不参与

电极反应。下列有关说法正确的是

A.放电时，电池的总反应式为2Ce"+Zn=Zn"+2Ce"

B.充电时，a极发生氧化反应，b极发生还原反应

C.充电时,当电路中通过0.Imol电子时,b极增加14g

D.选择性离子膜为阴离子交换膜，能阻止阳离子通过

【答案】A

【解析】A.放电时，负极反应式为Zn-2e-=Zn>,正极反应式为2Ce"-2e=2C^-,故电池的总反应式为

2Ce*--Zn=Zn>-2C^^故A正确；B.充电时，a极为阴极，发生含有反应，b极为阳极，发生氧化反应，

故B错误；C.充电时，当电路中通过Umo：电子时，b极生成了0.1m&C>g,Ce"不在b极上析出，故C

错误；D.充电和放电过程中，正极电解液与负极电解港不能混合，加入的H速平衡电荷的作用，故为质子

交换膜，故D错误；故选A。

28.Al-AgQ电池是一种以NaOH溶液为电解质的水下动力电源，下列说法不正确的是

A.负极反应式为：A1+40H-3e=A102+2H20

B.负极可能会发生副反应：2A1+20H+2H2O=2A1OJ+3Hzf

C.当电路中转移005mole时，正极质量减少0.4g

D.电池工作时，正极附近pH变小

【答案】D

【解析】Al-AgQ电池是一种以NaOH溶液为电解质的电池，负极A1失电子生成偏铝酸盐，

负极反应式为:Al+40ll-3e=A102+2IL0,故A正确；根据2A1+2OH-+2H2O=2A1O2+3H2t所以B

正确；由电池的总反应2Al+3AgJ0+2NaOH=2NaA10.+6Ag+H20,

正极Ag2072Ag-2e减少16g,

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

.当电路中转移0.05mole时，正极质量减少0.4g,正确；D.电池工作时，正极反应式

AgQ+2e+HQ=2Ag+20H,所以pH变大，故D错；答案：D。

放电、

29.铅蓄电池是典型的可充型电池，电池总反应式为：Pb+Pba+4H++2S0：-'充电2PbS0”

+2HQ,下列说法正确的是（）

-+-

A.放电时，负极的电极反应式是：PbO2+2e+4H+SO?=PbSOi+2H20

B.放电时，电解液中H2sol的浓度将不变

C.充电时，当外电路通过Imol电子时，原负极板的质量理论上减少48g。

D.充电时，阳极电极反应式为：PbS0l+2e=Pb+S0r,

【答案】C

【解析】A.放电时，负极Pb失去电子发生氧化反应，故A错误；3.根据总反应方程式，放电时，电解海

中H：SO,的浓度逐渐漏小，故B错误；C充电时，阴极反应册PbSO4-2e-=Pb-SO4--,当外电路通过Imo：

电子时，原负极板的质量理论上减少。.5mo：硫酸根离子，质量为4Sg,故C正确；D.充电时，阳极发生氧

化反应，电极反应式为PbSO4-2eTHtO?b0：-SOJTH-,故D错误；故选C。

30.2009年，美国麻省理工学院的唐纳德•撒多维教授领导的小组研制出一种镁一铺液态

金属储能电池。该电池工作温度为700摄氏度，其工作原理如图所示：

Mg（液）电

子

KCkMgCl：施

-Mg.Sb（技）向

该电池所用液体密度不同，在重力作用下分为三层，充放电时中间层熔融盐的组成及浓度不

变。下列说法正确的是

A.该电池放电时，正极反应式为Mg"-2e「=Mg

B.该电池放电时，M晨液）层生成MgCk,质量变大

C.该电池充电时，Mg-Sb（液）层中Mg发生氧化反应

D.该电池充电时，熔融盐中的C1进入Mg-Sb（液）层

【答案】C

【解析】试题分析：由图中电子的流向可知，Vg为负极。因为是储能电池，所以该电池可以放电也可以由

此充电。放电时镁被氧化为镁离子，所以充电时，镁离子被还原为镁。A.该电池放电时，正极反应式为

Mg>-2e-=Mg,A不正确；B.该电池放电时，Mgt液层生成工广进入熔融盐中，质量变小，B不正确；C.该

电池充电时,Mg-Sb（港）层中Mg发生氧化反应，C正确;D该电池充电时，熔融盐中的Ck不进入Mg-Sb（海

层，而是乂片-进入熔融盐中，D不正确。本题选C。

31.室温下，可充电的钠一一二氧化碳电池是当今新能源领域的热点，具有优异的性能。下

列说法正确的是（）

多叁庭纳米管

A.钠金属片为正极

B.该电池中的电解质为NaClO”工作时CIO」向碳纳米管电极移动

C.总反应为「Na+3（A为2网COJC

D.放电时，每消耗3moicCh,转移12moi电子

【答案】C

【解析】A.该电池放电时钠金属片发生失去电子的氧化反应，钠金属片是电池的负极，故A

错误。B.原电池放电时阴离子移向电池的负极（即该电池的钠金属片），故B错误。C.该电

池也被称为“可呼吸钠一二氧化碳电池”，放电时吸收C02,充电时放出CO?,总反应为

4Na+3co「汽唱2Na£（h+C故C正确。D.放电时每3molCOz参加反应，其中只有1molCO,

被还原为C,转移4moi电子，.故D错误。故选C。

32.最近浙江大学成功研制出具有较高能量密度的新型铝一石墨烯（Cn）电池（如图）。该电池

分别以铝、石墨烯为电极,放电时电池中导电离子的种类不变。己知能量密度=电池容量(J)+

负极质量(g)。下列分析正确的是

石果怵A1

A.放电时，Cn(石墨烯)为负极

B.放电时，Al2cb在负极转化为A1C1J

C.充电时，阳极反应为4Al2Cl7-+3e=A1+7A1C1,

D.以轻金属为负极有利于提高电池的能量密度

【答案】D

【解析】A.放电时，铝是活泼的金属，铝是负极，G(石墨烯)为正极，选项A错误；B.放电时，铝是活

泼的金属，铝是负极，铝发生氧化反应生成铝离子，铝离子与A1CL结合生成AhCR,选项B错误；C、充

电时，A1KX在阴极得电子发生还原反应，即阴极发生：心上仁--3'-=母-770,选项C错误；D、以轻金

属为负极有利于提高电池的能量密度，选项D正确。答案选D。

33.如下图所示，装置(I)是一种可充电电池，装置(II)为惰性电极的电解池。下列说法正

确的是

100mL0.4mol/LCuSO«M#

(ID

A.闭合开关K时;电极B为负极，且电极反应式为：2Br-—2e-=Bm

B.装置(I)放电时，总反应为：2Na£2+Br2=Na2si+2NaBr

C.装置(I)充电时，Na“从左到右通过阳离子交换膜

D.该装置电路中有0.Imole-通过时，电极X上析出3.2gCu

【答案】B

【解析】A,根据图示，闭合开关K时，装置(I)放电，电极B为正极，电极反应式为Bm+2e=2Br,

A项错误;B,装置(I)放电时，总反应为2Na2Sz+Bm=Na2s,+2NaBr,B项正确；C,装置(I)

充电时，电极A为阴极，电极B为阳极，Na向阴极移动，Na从右到左通过阳离子交换膜，C

项错误；D,n(CuSOJ=0.4mol/LX0.1L=0.04mol,装置(I)放电时，电极A为负极，电

极X与电极A相连，电极X为阴极，电极X上的先发生的电极反应为Cd+2e=Cu,0.04molCu2

完全放电电路中通过0.08mol电子，电极上析出0.04molCu,电路中通过0.Imol电子，后

电极X上的电极反应为211+2e,电极X上还会放出0.01molH2,电路中通过0.Imol电

子时电极X上析出0.04molx64g/mol=2.56gCu,D项错误；答案选B»

34.我国科学家研制出“可充室温Na-COz电池”(RechargeableRoom-TemperatureNa-C02

Batter-ies)现已取得突破性进展，其有望取代即将“枯竭”的锂电池，该电池结构如图所

示。下列说法错误的是

+

A.电池工作时，正极发生反应：4Na+3C02+4e==2Na2CO3+C

B.电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.46g

C.多壁碳纳米管的作用主要是导电及吸附CO,

D.电池中四甘醇二甲醛可用饱和食盐水代替实现Na,传导

【答案】D

【解析】根据图中电子流向可知，金属钠为负极，多壁纳米管为正极，正极发生还原反应，二氧化碳被还

原为碳，A正确；钠变为钠离子，转移电子0.02mo：,减重0.02x23=0.46g,B正确；多壁碳纳米管为疏松

多孔，主要是导电及吸附CO”C正确；若用饱和食盐水，水会与钠电极反应，不能构成原电池，D错误;

正确选项Do

35.某高性能电池的工作原理如图。其电池反应为

H电

I1'卜，।♦NaSnC,4Sn♦XaPK.七M、乂井丁十外内人口

,‘电电’1下列说法不正确的是

A.放电时,b为正极

B.充电时，阴极反应为Sn+Na++e-=NaSn

C.放电时，负极材料Sn在很大程度上被腐蚀

D.充电时,PFJ向右迁移并嵌入石墨烯中

【答案】C

【解析】A、放电时再上的Na失去电子，作负极，b为正极，故A正确；B、充电时，阴极上钠禽子得电子,

被还原，阴极反应为Sn-Na--e-=NaSn,故3正确；C、放电时，负极材料Sn被释放出来，故C错误；D.充

电时:b为阳极，PFs-带负电，向右迁移并嵌入石墨烯中，故D正确；故选C。

36.镁一空气电池的工作原理如图所示，电池反应方程式为：2Mg+02+2H20=2Mg(0H)2»有关

该电池的说法不正确的是

A.通入氧气的电极为正极

B.放电时，溶液中的0H由正极移向负极

C.负极的电极反应为Mg-2e+2OH=Mg(OH)2

D.当电路中转移0.04mol电子时，参加反应的在为0.02mol

【答案】C

【解析】A.镁一空气电池中，镁为负极，氧气为正极，A正确；B.原电池中阳离子移向正

极，阴离子移向负极，所以溶液中的0H由正极移向负极，B正确；C.镁为负极，负极的电

极反应为Mg-2e=Mg",C错误；D.氧气为正极，电极反应为6+2压0+4e=40H,根据电极

反应可知：当电路中转移0.04mol电子时，参加反应的6为0.Olmol,D错误。答案选C.

37.一种新型可逆电池的工作原理如下图所示。放电时总反应

-

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

--含AICL•的迷制盐-

下列说法正确的是

A.放电时负极反应为:2Al-6e+7C1=Al2Cb

B.放电时A1CL「移向正极

C.充电时阳极反应为：AlCL-e>C„=C„(AlCl.l)

D.电路中每转移3moi电子，最多有ImolC(AlCL)被还原

【答案】C

【解析】A.放电时铝为负极，失去电子被氧化为A：;C--,方程式为Al-3e-7AleU=4AtCi。A错误；B.放

电时，A1CL移向负极，与铝反应生成A1：C3,3错误；C,充电时阳极失去电子，发生氧化反应，石里没有

化合价变化，失去电子的是的A1C",反应为G-A1C上，=QAlUx),C正确；D.GQNCU)被还原仅得到

Imo：电子，故D错误。所以选择Co

38.2015年斯坦福大学研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电

池，充放电时A1C1「和Al£k-两种离子在A1电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，

其放电工作原理如右图所示。下列说法正确的是

A.放电时，有机阳离子向铝电极方向移动

B.充电时，外加电源时铝连正极、石墨连负极

C.放电时负极的电极反应为：4®2a7=A1—36-+74口4