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专题06电化学及其应用考点一原电池原理与化学电源1．（2024·安徽卷）我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。
该电池分别以Zn-TCPP (局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn 为电极，以4ZnSO 和KI 混合液为电解质溶液。
下列说法错误的是A ．标注框内所示结构中存在共价键和配位键B ．电池总反应为：-2+-3I +Zn Zn +3I 放电充电C ．充电时，阴极被还原的2+Zn 主要来自Zn-TCPPD ．放电时，消耗0.65g Zn ，理论上转移0.02mol 电子【答案】C【解析】由图中信息可知，该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料；负极的电极反应式为2Zn-2e Zn -+=，则充电时，该电极为阴极，电极反应式为2+-Zn 2e +=Zn ；正极上发生3I 2e 3I ---+=，则充电时，该电极为阳极，电极反应式为---33I -2e =I 。
标注框内所示结构属于配合物，配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等多种共价键，还有由N 提供孤电子对、2Zn +提供空轨道形成的配位键，A 正确；由以上分析可知，该电池总反应为-2+-3I +Zn Zn +3I 放电充电，B 正确；充电时，阴极电极反应式为2+-Zn 2e +=Zn ，被还原的Zn 2+主要来自电解质溶液，C 错误；放电时，负极的电极反应式为2Zn-2e Zn -+=，因此消耗0.65g Zn （物质的量为0.01mol ），理论上转移0.02mol 电子，D 正确。
2．（2024·河北卷）我国科技工作者设计了如图所示的可充电2Mg-CO 电池，以2Mg(TFSI)为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺(PDA )以捕获2CO ，使放电时2CO 还原产物为24MgC O 。
该设计克服了3MgCO 导电性差和释放2CO 能力差的障碍，同时改善了2+Mg 的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。
电化学原理试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列关于电化学的说法，错误的是（）A. 电化学反应中有电子的转移B. 电化学反应分为氧化反应和还原反应C. 电化学反应不需要外界提供能量D. 电化学反应中，电极上发生的是氧化还原反应答案：C2. 下列哪个不是电解质（）A. NaClB. H2SO4C. C6H12O6（葡萄糖）D. KOH答案：C3. 下列关于原电池的说法，错误的是（）A. 原电池是一种将化学能转化为电能的装置B. 原电池的两极分别是阳极和阴极C. 原电池中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应D. 原电池工作时，电子从阳极流向阴极答案：B4. 下列关于电解池的说法，错误的是（）A. 电解池是一种将电能转化为化学能的装置B. 电解池的两极分别是阴极和阳极C. 电解池中，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应D. 电解池工作时，电子从阴极流向阳极答案：D5. 下列关于电极电位的说法，错误的是（）A. 电极电位是电极与溶液之间电位差的绝对值B. 标准电极电位是指电极在标准状态下的电极电位C. 电池的电动势等于正极电极电位减去负极电极电位D. 电极电位的大小反映了电极得失电子的能力答案：A二、填空题（每题3分，共30分）6. 在原电池中，负极发生______反应，正极发生______反应。
答案：氧化、还原7. 电解质溶液导电的主要载体是______和______。
答案：阳离子、阴离子8. 在电解过程中，阴极附近溶液的______浓度逐渐增大，阳极附近溶液的______浓度逐渐增大。
答案：阳离子、阴离子9. 电池的电动势等于______电极电位减去______电极电位。
答案：正极、负极10. 下列反应在酸性溶液中，氧化剂是______，还原剂是______。
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O答案：MnO4-、Fe2+11. 在下列反应中，氧化产物是______，还原产物是______。
第二节化学电源课后检测题一、选择题(本题包括8小题，每题5分，共40分)1．下列对碱性锌锰电池的叙述不．正确的是()A．锌是正极，MnO2是负极B．电解质是KOH溶液C．锌发生氧化反应，MnO2发生还原反应D．它的能量和储存时间比普通锌锰电池高2．锂电池反应原理如下：FePO4＋Li LiFePO4，内部为能够导电的固体电解质．下列有关该电池说法正确的是()A．可加入硫酸以提高电解质的导电性B．放电时电池内部Li＋向负极移动C．放电时，Li发生还原反应D．放电时电池正极反应为：FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO43．锌锰干电池在放电时，电池总反应方程式可以表示为Zn(s)＋2MnO2＋2NH＋4===Zn2＋＋Mn2O3(s)＋2NH3＋H2O.此电池放电时，在正极(碳棒)上发生反应的物质是()A．Zn B．碳C．MnO2和NH＋4D．Zn2＋和NH34．某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液．下列有关该电池的叙述不．正确的是()A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2OD．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol 电子转移5．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－.下列对该项燃料电池说法正确的是() A．在熔融电解质中，O2－移向正极B．电池总反应式是：2C4H10＋13O2―→8CO2＋10H2OC．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e－===2O2－D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10＋26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O6.生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，PbO2＋Pb＋2H2SO4充电后即可使用，发生的反应是2PbSO4＋2H2O充电放电下列对铅蓄电池的说法错误的是()A．需要定期补充硫酸B．工作时铅是负极，PbO2是正极C．工作时负极上发生的反应是Pb－2e－＋SO2－4===PbSO4D．工作时电解质的密度减小7．氢氧燃料电池用于航天飞机，电极反应产生的水，经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－当得到1.8 L饮用水时，电池内转移的电子数约为()A．1.8 mol B．3.6 molC．100 mol D．200 mol8．最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰．电池总反应为：Zn ＋2MnO 2＋H 2O===ZnO ＋2MnOOH.下列说法不．正确的是( ) A ．该电池Zn 为负极，MnO 2为正极B ．该电池的正极反应为：MnO 2＋e －＋H 2O===MnOOH ＋OH －C ．导电时外电路电子由Zn 流向MnO 2，内电路电子由MnO 2流向ZnD ．电池工作时水分子和OH －都能通过薄层纸片二、非选择题(本题包括5小题，共60分)9．(8分)银锌电池的电极反应为：负极：Zn ＋2OH －－2e －===ZnO ＋H 2O正极：Ag 2O ＋H 2O ＋2e －===2Ag ＋2OH －电解质：KOH(1)写出电池的总反应式：_______________________________________________.(2)使用时，负极区的pH______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，正极区的pH______，电解质溶液的pH______________.10．(8分)熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视．可用Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐混合物作电解质，CO 为负极燃气，空气与CO 2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池．请完成有关的电池反应式：负极反应式：2CO ＋2CO 2－3===4CO 2＋4e －正极反应式：____________________________________________________________总电池反应式：_________________________________________________________11．(16分)(1)今有反应2H 2＋O 2=====KOH2H 2O ，设计成燃料电池，则负极通的应是________，正极通的应是________，电极反应式为：_____________________________________________________________________________________________.(2)若把KOH 改为H 2SO 4作电解质，即：2H 2＋O 2=====H 2SO 42H 2O ，则电极反应式应为负极：__________________，正极：__________________.(1)(2)的介质不同，反应后各溶液的pH 变化依次为________，________(填“变大”“变小”或“不变”)．(3)若把H 2改为CH 4，KOH 作电解质，则负极反应式为：__________________________.12．(16分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，右图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定．请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是__________________，在导线中电子流动方向为________________(用a 、b 表示)．(2)负极反应式为____________________________________________________．(3)电极表面镀铂粉的原因为___________________________________________．(4)该电池工作时，H 2和O 2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能．因此，大量安全储氢是关键技术之一．金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ.2Li ＋H 2=====△2LiHⅡ.LiH ＋H 2O===LiOH ＋H 2↑①反应Ⅰ中的还原剂是________，反应Ⅱ中的氧化剂是________．②已知LiH 固体密度为0.82 g/cm 3，用锂吸收224 L(标准状况)H 2，生成的LiH 体积与被吸收的H 2体积比为________．③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为________mol.13．(12分)科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事．一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气．回答下列问题：(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式：__________________________________________________________________________________________________________.(2)此电池的正极发生的电极反应式：_______________________________________，负极发生的电极反应式：___________________________________________________.(3)电解液中H＋向________极移动，向外电路释放电子的电极是________．(4)使用该燃料电池的另一个好处__________________________________________.。
高中化学原电池电解池的应用练习题一、单选题1.全钒液流电池的放电原理为，该电池续航能力强，充电时间短。
用太阳能电池给全钒液流电池充电的装置示意图如图所示。
下列说法错误的是( )A.太阳能电池放电时存在化学能转化为电能B.电极M上的电势低于电极N上的电势C.交换膜可选择质子交换膜D.全钒液流电池放电时，N极附近溶液的pH增大图种电图关该电时说( )2.如是一新型池的工作原理。
下列于池工作的法正确的是A.电极1，生原反为负极发还应电总应为B.池反经过负载电极1电电极2流入C.子由电时间长侧应内越高D.池工作越，右反池溶液中3.以熔融和为电解质，天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图。
下列说法正确的是( )A.以此电池为电源电解饱和食盐水，当有转移时，阳极产生标准状况下氢气B.若以甲烷在燃料极反应时，负极电极反应式为：C.该电池使用过程中需补充和D.空气极发生的电极反应式为4.微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。
某微生物燃料电池的工作原理如图所示：下列说法正确的是( )A.电流由a极沿导线流向b极B.每转移，消耗标准状况下 2.8LC.微生物所在电极区放电时发生还原反应D.负极的电极反应式为5.利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。
下列说法错误的是( )A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B.阴极区，在氢化酶作用下发生反应C.正极区，固氮酶为催化剂，发生还原反应生成D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动6.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为2Li++FeS+2e-Li2S+Fe,有关该电池的下列说法中正确的是( )A.Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价B.该电池的总反应式为2Li+FeS Li2S+FeC.负极的电极反应式为Al-3e-Al3+D.充电时,阴极发生的电极反应式为Li2S+Fe-2e-2Li++FeS7.直接煤一空气燃料电池原理如图所示,下列说法错误的是( )A.随着反应的进行,氧化物电解质的量不断减少B.负极的电极反应式为C.电极X为负极,向X极迁移D.直接煤一空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高8.如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。
4-2《化学电源》课时练双基练习1．(2011·福建高考)研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。
该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。
关于该电池的下列说法不正确的是()A．水既是氧化剂又是溶剂B．放电时正极上有氢气生成C．放电时OH－向正极移动D．总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑解析：根据题给信息锂水电池的反应方程式为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，D正确；在反应中氢元素化合价降低，因此H2O做氧化剂，同时又起到溶剂的作用，A正确；放电时正极反应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，B正确；正极周围聚集大量OH－，因此溶液中的阳离子Li＋向正极移动，负极周围聚集大量Li＋，因此溶液中的阴离子OH－向负极移动，C错误。
答案：C2．(2011·安徽高考)研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－＝AgClB．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C．Na＋不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物解析：由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是＋18/5价，所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为(4－18/5)×5＝2 mol，因此选项B 正确。
答案：B3．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂－KNO3的U形管)构成一个原电池。
高中化学电化学原理及其应用真题练习一、选择题1．(2023河北刑台一模)工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制得盐酸，流程冗杂且造成能量铺张。
有人设想利用原电池原理直接制盐酸，以下说法正确的选项是( )A．假设这种想法可行，则可能在制取盐酸的同时，猎取电能 B．负极材料用锌，正极材料用石墨，用氢氧化钠作电解质溶液C．通入氢气的电极为原电池的正极D．电解质溶液中的阴离子向通氯气的电极移动答案：A点拨：该原电池应用惰性电极，氢气通入负极区，氯气通入正极区，稀盐酸作电解质溶液，B、C项错误；在原电池中，阳离子向正极区移动，阴离子向负极区移动，D项错误。
2．(2023石家庄一模)镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，因此越来越成为人们研制绿色电池所关注的焦点。
某种镁二次电池的反应为xMg＋Mo3S4鸠舣舣穹诺绯涞鏜gxMo3S4，以下表达不正确的选项是( )A．放电时正极的电极反应为：Mo3S4＋2xe－===Mo3S42x－B．充电时阴极的电极反应为：xMg2＋＋2xe－===xMgC．放电时Mg2＋向正极移动D．放电时Mo3S4发生氧化反应答案：D点拨：放电时，Mg在负极发生氧化反应：xMg－2xe－===xMg2＋，Mo3S4在正极发生还原反应：Mo3S4＋2xe－===Mo3S2x－4，放电过程中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
充电时，阴极的电极反应式为：xMg2＋＋2xe－===xMg，阳极的电极反应式为：Mo3S42x －===Mo3S4＋2xe－。
应选项D错误。
3．(2023湖北黄冈质量检测)用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO3的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨，已知铅蓄电池的总反应为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)鸠舣舣穹诺绯涞2PbSO4(s)＋2H2O(l)，通电时a电极质量增加，以下说法正确的选项是( )A．电路中通过1 mol电子时，Y电极质量增加48 gB．放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO42－(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)C．c、d电极产生气体的物质的量之比为1∶2D．X极为负极答案：A点拨：a极质量增加，即析出了Ag，a为阴极，则Y为负极，X为正极，D项错；B项，所写电极反应式为正极的电极反应式；C项，c为阴极放出H2，d为阳极放出O2，物质的量之比为2∶1。
高二化学化学电源试题答案及解析1.氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能，而不经过热能这一中间形式，已用于宇宙飞船及潜艇中，其电极反应为：负极：2H2+4OH--4e-4H2O 正极：O2+2H2O+4e-4OH-所产生的水还可作为饮用水，今欲得常温下1 L水，则电池内电子转移的物质的量约为() A．8．9×10-3 molB．4．5×10-2 molC．1．1×102 molD．5．6×10 mol【答案】C【解析】正负极反应合并得：2H2+O22H2O，若转移4 mol电子，则生成2 mol H2O，欲生成1 L水即 mol，转移电子为×2 mol≈1．1×102 mol。
【考点】燃料电池2.已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。
铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。
关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确的是A．充电时作阳极，放电时作负极B．充电时作阳极，放电时作正极C．充电时作阴极，放电时作负极D．充电时作阴极，放电时作正极【答案】B【解析】标有“+”的接线柱，接电源的正极，做电解池的阳极，发生氧化反应，放电时，发生它的逆反应，故为还原反应，在原电池的正极发生，放电时作正极；故选B。
【考点】原电池和电解池电极反应的判断和关系。
3.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如右图。
下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是A．该电池工作时化学能转化为电能B．该电池中电极b是正极，发生还原反应C．外电路中电流由电极a通过导线流向电极bD．该电池的总反应：2H2＋O2=2H2O【答案】C【解析】氢氧燃料电池是原电池，工作时化学能转化为电能；该电池中电极b是正极，发生还原反应；外电路中电流由电极b通过导线流向电极a，总反应2H2＋O2=2H2O，所以ABD错误，C正确。
【考点】原电池工作原理4.铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O【答案】C【解析】A、由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子，Ni2O3做氧化剂得到电子，即正极为Ni2O3、负极为Fe，故A正确；B、根据总反应Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2，可以判断出铁镍蓄电池放电时Fe作负极，发生氧化反应，为还原剂，失电子生成Fe2+，碱性电解质中最终生成Fe（OH）2，负极反应为：Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2，故B正确；C、充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负极反应为：Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2，所以电池充电过程时阴极反应为Fe（OH）2+2e-=Fe+2OH-，因此电池充电过程中阴极附近溶液的pH会升高，故C错误；D、充电时，阴极发生Fe（OH）2+2e-=Fe+2OH-，阳极发生2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O，故D正确．故选C。
电化学原理应用——化学电源与电解技术 授课提示：对应学生用书133页 (A级) 1．根据光合作用原理，设计如图原电池装置。下列说法正确的是( )
A．a电极为原电池的正极 B．外电路电流方向是a→b C．b电极的电极反应式为：O2＋2e－＋2H＋===H2O2 D．a电极上每生成1 mol O2，通过质子交换膜的H＋为2 mol 解析：根据图示可知，a电极上H2O转化为H＋和O2，发生氧化反应，则a电极为原电池的负极，A项错误；a电极为负极，
b电极为正极，外电路电流方向应从正极到负极，即b→a，B项错误；根据图示可知，b电极上O2得电子转化为H2O2，电极反
应式为：O2＋2e－＋2H＋
===H2O2，C项正确；a电极上每生成1 mol
O2，转移4 mol电子，则通过质子交换膜的H＋为4 mol，D项错误。 答案：C 2．甲醇燃料电池是目前应用比较广泛的一种燃料电池，其工作原理如下图所示： 下列说法正确的是( ) A．N为正极，发生氧化反应 B．a气体为氧气，b气体为甲醇 C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小 D．若有1 mol CO2生成，则有6 mol H＋从甲池透过交换膜进入乙池 解析：燃料电池工作时，燃料发生氧化反应，失去电子，故M电极为负极，a气体为甲醇，电极反应式为：CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋，甲醇在负极被氧化生成CO2。有1 mol CO2
生成，则有6 mol H＋生成，甲池溶液pH减小。N电极为正极，
在其表面发生还原反应；电池中，阳离子从负极移向正极，H＋
从甲池通过交换膜进入乙池。故D选项正确，A、B、C选项错误。 答案：D 3．用石墨电极完成下列电解实验。 实验一 实验二
装置 现象 a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生…… 下列对实验现象的解释或推测不合理的是( ) A．a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B．b处：2Cl－－2e－===Cl2↑ C．c处发生了反应：Fe－2e－===Fe2＋ D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜 解析：根据a、d处试纸变蓝，可判断a、d两点都为电解池的阴极，发生的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A选项正确；b处变红说明有H＋生成，即水中的OH－放电生成O2
和H2O，局部褪色，说明Cl－放电生成Cl2，氯气溶于水生成盐
酸和次氯酸：Cl2＋H2OHCl＋HClO，HCl溶液显酸性，HClO
具有漂白性，B选项不正确；c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，发生的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，C选项正确；实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也形成电解池，铜珠的左端为电解池的阳极，铜失电子生成铜离子，m、n是铜珠的右端，为电解池的阴极，开始时产生气体，后来铜离子得到电子生成单质铜，故D选项正确。 答案：B 4．如图所示装置，开关K闭合时，电流表指针发生偏转，下列有关开关K闭合时的说法正确的是( ) A．b极是负极 B．a极电极反应式为H2－2e－===2H＋ C．当装置中有1 mol电子通过时，右池产生标准状况下5.6 L气体 D．电池总反应式为2H2＋O2===2H2O 解析： a极电极反应式为2OH－＋H2－2e－===2H2O b极电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O 答案：D 5．利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。电池工作时，下列说法正确的是( )
A．a极为正极，发生氧化反应 B．b极的电极反应式为：2NO－3＋12H＋－10e－===N2↑＋6H2O C．中间室的Cl－向左室移动 D．左室消耗苯酚(C6H5OH)9.4 g时，用电器流过2.4 mol电子 解析：由题图可知，在b极上NO－3转化为N2，发生得电子的还原反应，故b极为正极，a极为负极，A项错误；b极的电极反应式为2NO－3＋12H＋＋10e－
===N2↑＋6H2O，B项错误；原
电池中阴离子向负极移动，故C项正确；左室消耗苯酚的电极反应式为C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋，9.4 g苯酚的物质的量为0.1 mol，故用电器应流过2.8 mol电子，D项错误。 答案：C 6．工业上联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，下列有关说法正确的是( )
A．a电极的电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑ B．产物丙为硫酸 C．离子交换膜d为阴离子交换膜 D．每转移0.1 mol电子，产生1.12 L的气体乙 解析：根据题图并结合题意，同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，知甲为O2，乙为H2，则a电极上OH－放电，产生氧气，电极反应式为：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，A项错
误；a电极为阳极，阳极上OH－放电，SO2－
4向阳极移动，因此
产物丙为硫酸，B项正确；b电极为阴极，阴极上H＋放电，Na＋向阴极移动，则d为阳离子交换膜，C项错误；根据b电极的电极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，知每转移0.1 mol电子，产生标准状况下1.12 L气体乙(H2)，D项错误。
答案：B 7．微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是( ) A．HS－在硫氧化菌作用下转化为SO2－4的反应为HS－＋4H2O－8e－===SO2－4＋9H＋ B．电子从电极b流出，经外电路流向电极a C．如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化 D．若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移，则有0.5 mol H＋通过质子交换膜
解析：根据题图知，在硫氧化菌作用下HS－转化为SO2－4，发生氧化反应：HS－＋4H2O－8e－===SO2－4＋9H＋，A项正确；电子从电极a流出，经外电路流向电极b，B项错误；如果将反应物直接燃烧，有部分化学能转化为热能和光能，能量的利用率降低，C项错误；若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移，则有0.4 mol H＋通过质子交换膜，D项错误。 答案：A 8．法国格勒诺布尔(Grenoble)约瑟夫·傅立叶大学的研究小组发明了第一块可植入人体为人造器官提供电能的葡萄糖生物燃料电池，其基本原理是葡萄糖和氧气在人体中酶的作用下发生
反应：C6H12O6＋6O2=====酶6CO2＋6H2O(酸性环境)。下列有关该电池的说法不正确的是( ) A．该生物燃料电池不可以在高温下工作 B．电池的负极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋ C．消耗1 mol氧气时转移4 mol e－，H＋向负极移动 D．今后的研究方向是设法提高葡萄糖生物燃料电池的效率，从而使其在将来可以为任何可植入医疗设备提供电能 解析：酶在高温下会变性，失去催化活性，所以该生物燃料电池不可以在高温下工作，A项正确；电池中C6H12O6在负极发
生氧化反应，负极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋
24H＋，B项正确；原电池反应中，阳离子向正极移动，C项错误；提高葡萄糖生物燃料电池的效率肯定是今后的研究方向，D项正确。 答案：C (B级) 9．我国科学家设计出的一种装置(如图所示)，实现了“太阳能→电能→化学能”的转化，总反应为2CO2===2CO＋O2。下列有关说法正确的是( )
A．该装置属于原电池 B．人体呼出的水蒸气参与Y极反应： CO2＋H2O＋2e－===CO＋2OH－ C．反应完毕，该太阳能装置中的电解质溶液碱性增强 D．X极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 解析：该装置实现了太阳能→电能→化学能的转化，而将电能转化为化学能属于电解池，A项错误；由图可知Y极发生的是得电子的反应，人体呼出的气体中含有CO2和H2O，B项正确；由得失电子守恒原理知，X极消耗的OH－总量等于Y极生成的OH－总量，即电解质溶液的碱性没有改变，C项错误；从电子的流向看，X电极失去电子，故X电极是负极，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，D项错误。
答案：B 10．我国对“可呼吸”的钠-二氧化碳电池的研究取得突破
性进展。该电池的总反应式为：4Na＋3CO2放电充电2Na2CO3＋C，其工作原理如图所示(放电时产生的Na2CO3固体储存于碳纳米管中)。下列说法不正确的是( )
A．放电时，钠金属片作负极，碳纳米管作正极 B．充电时，阳极反应为：2Na2CO3＋C－4e－===3CO2↑＋4Na＋ C．放电时，Na＋从负极区向正极区移动 D．该电池的电解质溶液也可使用NaClO4的水溶液 解析：A.放电时为原电池反应，钠金属片失去电子作负极，碳纳米管上得电子作正极，故A正确；B.充电时，阳极失去电子发生氧化反应，反应为C＋2Na2CO3－4e－===3CO2↑＋4Na＋，故B正确；C.放电时，阳离子向正极移动，则Na＋从负极区向正极区移动，故C正确；D.钠与水反应，不能用水溶液代替TEGDME作溶剂，故D错误。
