高考总复习化学选择题突破8 突破点1 新型化学电源

选择题突破八

突破点1新型化学电源

（选择题每小题3分）

A级夯基达标练

题组1二次电池及其分析

1.（2025•贵州铜仁模拟）锌-空气二次电池具有性能高、寿命长等优点，其原理如图所示。

下列说法错误的是（）

阴离子交换膜

A.放电过程中,b极的电极电势高于a极的电极电势

B.放电过程中由b极区向a极区迁移

C.充电过程中,a极的电极反应为[Zn（OH）4]2-+2e-Zn+4OH-

D.充电过程中,a、b电极附近溶液pH均不变

2.（2025・甘肃白银模拟）某研究团队开发出一种新型的固态电池（SSBs）,他们先将纤维素

与邻苯二甲酸酊转化为纤维素邻苯二甲酸酯大分子（CP）,再将CP与锂盐混合，形成固体

电解质体系（CP-SSE）,该电池放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是（）

A.利用纤维素制备CP-SSE符合可持续发展要求

B.CP分子间存在氢键，使其具有卓越的机械性能

+

C.放电时,b极反应为Lii..YFePO4+A-e+xLi—LiFePO4

D.充电时，当生成1moiLiC时，有7gLi+向左穿过CP-SSE

题组2新型化学电源及分析

3.（2025・山东师范大学附中模拟）为既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染，又

能充分利用化学能，合作小组利用反应6NO2+8NH3-7N2+12H2O设计如图所示电池

（离子交换膜为阴离子交换膜）。下列说法正确的是（）

A.电流不可以通过离子交换膜

B.电子由电极B经负载流向电极A

C.相同状况下，左右两侧电极室中产生的气体体积比为3：4

D.负极反应式为2NH3-6e+6OH-N2+6H2O

4.（2025・广西贵港模拟）第二代钠离子电池是负极以硬碳（Cv）为基底材料的嵌钠硬碳

（Na.C、）、正极为镭基高镒普鲁士白Na2Mn[Mn（CN）6]的一种新型二次电池。在充放电

过程中,Na+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，其工作原理如图所示。已知:比能量是指单

位质量电池所输出的电能。下列说法错误的是（）

A.其他条件相同时，钠离子电池的比能量比锂离子电池高

+

B.放电时，负极反应式为NaACrxe--Cv+xNa

C.充电时,Na+从阳极脱嵌，在阴极嵌入

D.充电时•当有0.1mol已通过导线时,则阴极材料增重2.3g

5.（2025•辽宁鞍山模拟）某研究团队设计了一种可穿戴汗液传感器用于检测汗液中的葡

萄糖浓度，该传感器同时集成了供电与检测两个模块。如图是供电模块工作原理（其中

GOD为电极表而修饰的葡萄糖氧化酶）。下列说法错误的是（）

菊萄糖酸

葡箱和

H2O2

A.使用高活性GOD,可提高酶促反应速率，增强电信号强度

B.利用纳米材料修饰电极表面可提供更多的活性位点,有利于提高传感器的灵敏度

C.供电模块负极反应:C6Hl206-2巳+比0^~C6Hl26+2H+

D.供电模块中1x10-6mmolC6Hl2。6被氧化，正极消耗1.12xl（y5mL0乂标准状况）

B级素能提升练

6.（2025・辽宁锦州模拟）燃料电池的能量利用率高期燃料电池原理如图所示。下列有关

说法不正确的是（）

A.P12电极为正极

B.K+由Pti电极区向Pt2电极区移动

C.用该电池电解饱和食盐水,当消耗1molO2时，可产生标准状况下22.4L的H2

D.Pt2电极的电极反应式为Ch+4e-+2H20;~40H-

7.（2025•安徽合肥模拟）下图为一种具有质子“摇椅”机制的水系银有机电池示意图，放电

A.放电时电极a为正极

B.充电时K+和H+由左向右移动

C.放电时每生成1mol偶氮苯，外电路转移2mole'

+

D.充电时b极的电极反应为NiOOH+e+H-Ni（OH）2

8.（2025・湖南株洲模拟）一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图，电解质为含Li+的

有机溶液。闭合、时产生（CF3so2）2NLi,闭合S2时产生CL。下列说法正确的是]）

A.闭合Si时Li+从左向右移动

B.闭合S2时Ni-Pt电极发生还原反应

C.闭合S2,理论上每生成1molLi,需消耗约11.2LC12

D.放电时总反应:6Li+N2+4CF3s。20~2（CF3so2）2NLi+4LiCl

9.（2025・浙江绍兴模拟）RbAg〃5是一种只传导Ag+的固体电解质，利用RbAgds可以制成

电化学气敏传感器。某种测定02含量的气体传感器示意图如图所示，被分析的可以

透过聚四氟乙烯薄膜，发生反应：4Alb+3O2-2AI2O3-6I2J2进一步在石墨电极上发生反

应,引起电池电动势变化，从而测定Ch的含量。下列关于气体传感器工作原理说法不正

确的是（）

分析外体°?聚四箱乙烯膜

[.1/AIT

^迹嬲!!嬲

RbA&k

L银电极

A.Ag+通过固体电解质迁向正极

B.银电极的电极反应式为Ag-e---Ag+

C.测定一段时间后,固体电解质中Ag+减少

D.当Ch浓度增大时，电动切变大

10.（2025・江西上饶模拟）某锌离子电池体系中引入氧化还原媒介物CoQ,通过CoQ/CoQ+

的循环反应同步去除溶解氧并活化锌电极，其工作原理如图:

溶解氧

4COQ+O2+2H2O-4COQ*+4OH

LiMnA活性za

离子交换膜CoQ水溶液非活性锌

（添加少量聚乙

烯毗咯烷限）

下列说法不正确的是（）

A.锂离子通过离子交换膜向正极迁移

B.聚乙烯叱咯烷酮可防止CoQ聚集沉淀

C.CoQ-在锌表面被还原为CoQ

D.理论上每消耗32g溶解氧，可除去非活性锌130g

参考答案

1.D解析:电池工作时再电极,Zn转化为[Zn(0H)4F,矢电子发生氧化反应，则a极为负

极;b电极,Ch转化为0H•，得电子发生还原反应,b极为正极，则b极的电极电势高Ea极

的电极电势,A正确;放电过程中，阴离子向负极移动，则0H由b极区向a极区迁移,B正

确;充电过程中,a极为阴极,[Zn(0H)4产得电子转化为Zn等，电极反应为亿口(014)4产+2£

—Zn+40H,C正确;充电过程中,a极反应为[Zn(OH)4]2-+2e--Zn+40H;b极反应为

4OH，4e--O2T+2H20,则a、b电极附近溶液pH均发生改变,D错误。

2.D解析:该电池为二次电池，由工作原理可知，放电时,a为负极，发生电极反应:LiKrze-

—;dJ++C6,b为正极，发生电极反应:LiiFcPO4+xe-+xLi+——LiFePO4,装置中CP为电解质

的固态载体。纤维素属于可再生资源，利用纤维素制备CP-SSE符合可持续发展要求,A

正确;CP中存在羟基和氧原子，存在分子间氢键，增强了机械性能,B正确;放电时,b极的电

极反应为Lii-FePO4+xe-+/Li-i_LiFcPCh.C正确:充申时.a极发生反应:xLl+CG+xe-:—

“C6,当生成1molLivC6时,消耗xmolLi;即有7xgLi+向左穿过CP-SSE,D错误。

3.D解析:在反应6NO2+8NH3-7N2+12H2O中,NH3中N元素化合价升高,NCh中N元

素化合价降低，所以NH3在电极A发生氧化反应，电极A为负极;NCh在电极B发生还原

反应，电极B为正极。离子交换膜允许阴离子通过朋离子定向移动可形成电流，所以电

流可以通过离子交换膜,A错误;电子由负极(电极A)经负载流向正极(电极B),B错误;根

据电池总反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O,相同状况下，左右两侧电极空中产生的N2体

积比等于物质的量之比为4：3,C错误;负极上NH3发生氧化反应，电解质溶液为KOH

溶液,负极反应式为2NH3-6e+6OH-N2+6H2O,D正确。

4.A解析:该电池负极材料为NaC”放电时发生反应NaG—e—Cy+xNa+,正极材料为

Na2MmMn(CN)J放电时正极反应为]Mn[Fe(CN)6_]+xe-+xNa+—|Na2Mn[Fe(CN)6];充电

时Na2Mn[Mn(CN)6]为阳极，电极反应为与Na2Mn[Fe(CN)6Ze^~款In[Fe(CN)6]+xNa+,嵌

+::

钠硬碳为阴极，电极反应为C)，+xNa+xe'"NaACvo

其他条件相同，当转移相同电子时，消耗的Na和Li的物质的量相同，但钠的相对原子质

量大于锂,故钠离子电池的比能量低于锂离子电池,A错误;放电时，负极的电极反应式可

+

表示为NaVCy-xe'=Cv+^Na,B正确;放电时Na失电子生成钠离子,钠离子由负极进入正

极，镶嵌在正极，则充电时过程相反,Na+从阳极脱嵌，在阴极嵌入,C正确;充电时，当有().1

+

molD通过导线时，根据阴极反应式Cv+xNa+xe-==NaiC)，,可知电极增重2.3g,D正确。

5.D解析:使用高活性GOD能降低反应所需的活化能，使更多反应物分子转化为活化

分子,可提高酶促反应速率，增强电信号强度,A正确;纳米材料具有较大的表面积，用来修

饰电极表面，可提供更多的活性位点，有利于提高传感器的灵敏度,B正确;葡萄糖在反应

中失电子作为负极,电极反应式为C6Hl2O6-2e-+H2(D—C6Hl2O7+2H+,C正确;1x10-6mmol

C6Hl2O6被氧化，转移电子2x10-6mmol,依据得失电子守恒可得正极消耗氧气2x10-6

mmolx-x22.4mL-mmol1=2.24x1O_5mL,D错误。

6.C解析:N2H4在电极Pti上失电子发生氧化反应生成N2,电极Pti是负极;02在电极Pt2

上得电子发生还原反应生成氢氧根离子,Pt2是正极,A正确;Pu是负极、P12是正极，电解

质溶液中阳离子移向正极，所以K+由Pt1电极区向Pt2电极区移动,B正确;当消耗1mol

Ch时，转移4moi电子，根捱得失电子守恒，可产生2moiHL在标准状况下的体积为44.8

L,C错误;02在电极Pt2上得电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4D

+2H2O—4OH\D正确。

7.C解析:根据电池示意图,放电时a极生成偶氮苯(

，发生氧化反应,a电极为负极,A错误;充电时b电极为阳极,a电极为阴

极,K+和H+向阴极移动，即从右向左移动,B错误;根据得失电子守恒可知,放电时每生成1

mol偶氮苯，外电路转移2mole,C正确;充电时b电极为阳极失去电子，且为碱性环境，则

其电极反应式为Ni(0H)2-e+0H--NiOOH+H2O,D错误。

8.D解析:闭合Si时形成原电池，右侧Li电极为负极.左侧Ni-Pt电极为正极,Li+从负极