高中化学考前提分训练第1部分主题6选择题热点专项分级训练13

第一部分高考题型突破主题六电化学及其应用选择题热点专项分级训练(十三)原电池原理及应用1．(2025·甘肃高考)我国科研工作者设计了一种Mg－海水电池驱动海水(pH＝8.2)电解系统(如下图)。以新型MoNi/NiMoO4为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是(

)A．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率B．在外电路中，电子从电极1流向电极4C．电极3的反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑D．理论上，每通过2mol电子，可产生1molH2【答案】

D【解析】由题图可知，左侧为原电池，右侧为电解池，电极1为负极，发生氧化反应，电极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2，电极2为正极发生还原反应，电极反应式为H2O＋2e－===H2↑＋

2OH－，右侧为电解池，电极3为阳极，产生氧气，电极4为阴极，产生氢气。催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率，提高催化效率，A正确；根据分析，电极1为负极，电极4为阴极，电子从电极1流向电极4，B正确；由分析可知，电极3为阳极，发生氧化反应，生成氧气，电极3的反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，C正确；根据分析可知，电极2和电极4均产生氢气，理论上，每通过2mol电子，可产生2molH2，D错误。2．(2025·广东高考)一种高容量水系电池示意图如图。已知：放电时，电极Ⅱ上MnO2减少；电极材料每转移1mol电子，对应的理论容量为26.8A·h。下列说法错误的是(

)A．充电时Ⅱ为阳极B．放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低C．放电时负极反应为MnS－2e－===S＋Mn2＋D．充电时16gS能提供的理论容量为26.8A·h【答案】

B【解析】放电时，电极Ⅱ上MnO2减少，说明MnO2转化为

Mn2＋，化合价降低，发生还原反应，为原电池的正极，由于电解质溶液为MnSO4，故电解质应为酸性溶液，正极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O；则电极Ⅰ为原电池负极，MnS失去电子生成S和

Mn2＋，负极反应为MnS－2e－===S＋Mn2＋。由分析可知，放电时电极Ⅱ为正极，故充电时电极Ⅱ为阳极，A正确；由分析可知，放电时电极Ⅱ为正极，正极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，反应消耗H＋，溶液的pH升高，B错误；由分析可知，放电时电极Ⅰ为原电池负极，负极反应为MnS－2e－===S＋Mn2＋，C正确；根据放电时负极反应，可知充电时阴极反应为S＋Mn2＋＋2e－===MnS，每消耗16gS，即0.5molS，转移1mol电子，据题意可知，能提供的理论容量为26.8A·h，D正确。3．(2024·江西选考)我国学者发明了一种新型多功能甲醛—硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是(

)【答案】

B4．(2025·江西上饶二模)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：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．聚乙烯吡咯烷酮可防止CoQ聚集沉淀C．CoQ＋在锌表面被还原为CoQD．理论上每消耗32g溶解氧，可除去非活性锌130g【答案】

A【解析】放电时，Zn失电子发生氧化反应，Zn是负极，LiMn2O4电极是正极。负极区无Li＋，故A错误；聚乙烯吡咯烷酮是一种非离子型高分子化合物，能够与CoQ形成络合物，可防止CoQ聚集沉淀，故B正确；根据图示，CoQ＋在锌表面生成CoQ，故C正确；理论上每消耗32g溶解氧，转移4mol电子，根据得失电子守恒，可除去非活性锌130g，故D正确。A．放电时，Ru－Ni(OH)2为电池正极B．充电过程中阴极区溶液的碱性减弱【答案】

B6．(2025·安徽皖江三模)以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池的放电工作原理如图所示。下列说法错误的是(

)A．充电时，阳极反应为Na2Fe[Fe(CN)6]－2e－===Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋B．离子交换膜允许Na＋通过C．Fe元素位于元素周期表d区，[Fe(CN)6]3－中Fe(Ⅲ)的未成对电子数为5D．放电时，外电路中转移0.2mol电子，两电极室物质(含电极)质量变化的差值为4.6g【答案】

D【解析】由于放电时正极反应为Fe[Fe(CN)6]＋2e－＋2Na＋===Na2Fe[Fe(CN)6]，则充电时阳极反应为Na2Fe[Fe(CN)6]－2e－===Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋，故A正确；放电时，正极消耗Na＋，而负极消耗

Cl－，此时Na＋从右室移向左室。充电时，阳极释放Na＋，而阴极生成Cl－，此时Na＋从左室移向右室，故B正确；Fe为26号元素，价层电子排布3d64s2，位于元素周期表第四周期Ⅷ族，属于d区元素。[Fe(CN)6]3＋中Fe(Ⅲ)价层电子排布式为3d5，则Fe(Ⅲ)的未成对电子数为5，故C正确；放电时，外电路转移0.2mol电子，则有0.2molNa＋从负极移向正极。所以负极电极室减少0.2molNa＋即4.6g；正极电极室增加0.2molNa＋即4.6g，则两电极室质量变化值的差值为4.6＋4.6＝9.2g，故D错误。【培优练】7．(2025·湖北襄阳三模)双膜碱性多硫化物空气液流二次电池可用于再生能源储能和智能电网的备用电源等，电极Ⅰ为掺杂Na2S2的电极，电极Ⅱ为碳电极。电池工作原理如图所示。下列说法错误的是(

)A．离子交换膜a为阳离子交换膜，离子交换膜b为阴离子交换膜B．放电时，中间储液器中NaOH的浓度不断变大【答案】

CC项错误；充电时，电极Ⅱ为阳极区，反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，电路中每通过1mol电子，阳极室从中间储液器进入1mol氢氧根离子，同时生成0.25mol氧气，溶液质量理论上增加17g－0.25mol×32g/mol＝9g，D项正确。8．(2025·湖南邵阳二模)浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池，图2为电渗析法制备次磷酸(H3PO2)，用图1的浓差电池提供电能制备次磷酸(H3PO2)。下列说法错误的是(

)A．Cu(Ⅰ)是电池的负极B．b膜、d膜是阳离子交换膜，c膜是阴离子交换膜C．电渗析过程中M、N室中H2SO4和NaOH的浓度均增大D．电池从开始到停止放电，理论上可制备0.02molH3PO2【答案】

DCu(Ⅰ)是电池的负极，故A正确；制备过程分析可知，b膜、d膜是阳离子交换膜，c膜是阴离子交换膜，故B正确；电渗析过程中，电极反应可知，M、N室中H2SO4和NaOH的浓度均增大，故C正确；电池从开始到停止放电时，则浓差电池两边Cu(NO3)2浓度相等，所以正极析出0.02molCu，电路中转移0.04mol电子，电渗析装置生成0.04molH3PO2，故D错误。9．(2025·山东菏泽二模)我国科学家发现，利用如图所示的电池装置可将邻苯二醌类物质转化为邻苯二酚类物质，已知双极膜(膜a、膜b)中间层中的H2O可解离为H＋和OH－。下列说法正确的是(

)【答案】

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