2021年高考化学总复习：原电池中正负极的判断

2021年高考化学总复习：原电池中正负极的判断1.（2019全国Ⅰ卷）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV 2+/MV +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，氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+2H ++2MV +C. 正极区，固氮酶催化剂，N 2发生还原反应生成NH 3D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动2.（2019全国Ⅲ卷）为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn （3D −Zn ）可以高效沉积ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的3D −Zn —NiOOH 二次电池，结构如下图所示。

电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)−−−→←−−−放充电电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。

A. 三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，所沉积的ZnO 分散度高B. 充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH −(aq)−e −NiOOH(s)+H 2O(l)C. 放电时负极反应为Zn(s)+2OH −(aq)−2e −ZnO(s)+H 2O(l)D. 放电过程中OH −通过隔膜从负极区移向正极区3．（2018课标Ⅲ）一种可充电锂-空气电池如图所示。

当电池放电时，O 2与Li +在多孔碳材料电极处生成Li 2O 2-x （x =0或1）。

下列说法正确的是A. 放电时，多孔碳材料电极为负极B. 放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C. 充电时，电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移D. 充电时，电池总反应为Li 2O 2-x =2Li+（1－2x）O 2 4．（2016课标Ⅱ）Mg —AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。

下列叙述错误的是 A ．负极反应式为Mg-2e -=Mg 2+ B ．正极反应式为Ag ++e -=Ag C ．电池放电时Cl -由正极向负极迁移D ．负极会发生副反应Mg+2H 2O=Mg(OH)2+H 2↑1．工作原理示意图(以铜锌原电池为例)2．原电池电极的判断3. 原电池的负极一般，在原电池反应中活泼金属作负极包含两层含义：(1) “活泼”是指相对活泼而不是绝对活泼。

(2) 在大部分原电池反应中，金属活动性较强的一极作负极，另一电极作正极。

但在某些特殊条件下例外，例如：①冷的浓硝酸作电解质溶液，金属铁或铝与金属铜作电极时，铁或铝在冷的浓硝酸中钝化，金属活动性弱的铜与浓硝酸发生氧化反应作负极。

②NaOH溶液作电解质溶液，金属镁与金属铝作电极时，因铝能与NaOH溶液反应，作负极，而金属活动性强的镁只能作正极。

4. 原电池的设计从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几点：⑴负极(还原性较强的物质)；⑵正极是活动性较差的金属或能导电的非金属；⑶电解质溶液：两电极浸入电解质溶液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极。

1、据组成原电池的两极材料判断典例1（2018届福建省厦门市高三下学期第一次质量检查）某高性能电池的工作原理如图。

其电池反应为。

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－=NaSnC．放电时,负极材料Sn在很大程度上被腐蚀D．充电时,PF6－向右迁移并嵌入石墨烯中2、根据总反应方程式判断典例2（2018届山东省潍坊市高三下学期一模考试）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:Al+3C n(AlCl4)+4AlCl4-4Al2Cl7-+3C n(Cn表示石墨)。

下列说法正确的是A．放电时负极反应为: 2Al-6e-+7Cl-= Al2Cl7-B．放电时AlCl4-移向正极C．充电时阳极反应为: AlCl4-e-+C n=C n(AlCl4)D．电路中每转移3mol电子，最多有1molC n(AlCl4)被还原3、根据电子流动方向判断典例3（2018届湖北省华大新高考联盟高三1月教学质量测评）我国科学家研制出“可充室温Na-CO2电池”(Rechargeable Room-Temperature Na-CO2 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++3CO2+4e-==2Na2CO3+CB．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.46 gC．多壁碳纳米管的作用主要是导电及吸附CO2D．电池中四甘醇二甲醚可用饱和食盐水代替实现Na+传导4、根据电池中离子移动方向判断典例4（2018届甘肃省天水市第一中学高三上学期第四次阶段）燃料电池作为安全性能较好的一类化学电源得到了更快的发展，一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池工作原理如图所示，工作时产生稳定无污染的物质。

下列说法正确的是A．正极的电极反应式为: O2+2H2O +4e-=4OH-B．负极上每消耗1molN2H4，会有2mol H+通过质子交换膜C．M 极生成氮气且电极附近pH 降低D．d 口流出的液体是蒸馏水5、根据电极上通入的气体判断典例5（2018届福建省福州第三中学高三下学期第一次校模拟考试）某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化成环境友好的物质，工作原理如图所示(a、b均为石墨电极）。

下列分析正确的是)A．电子流动方向为a→导线→bB．H+经质子交换膜由右向左移动C．放电一段时间b极附近pH不变D．a电极发生反应：H2N(CH2)2NH2+16e-+4H2O==2CO2↑+N2↑+16H+6、根据电极的质量变化判断典例6如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中央滴入浓硫酸铜溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)()A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高C．当杠杆为绝缘体时，A端低，B端高；为导体时，A端高，B端低D．当杠杆为绝缘体时，A端高，B端低；为导体时，A端低，B端高7、根据电极上产生气泡判断典例7将相同的锌片和铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中，以下叙述正确的是A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．两烧杯中溶液的H+浓度都减小C．产生气泡的速率甲比乙慢D．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极8、根据电流方向判断典例8（2018届河南省南阳市第一中学校高三第十一次考试）一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池的工作原理如图所示，该电池所用液体密度不同，在重力作用下分三层，工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。

下列说法不正确的是（）A．放电时，Mg（液）层的质量减小B．放电时正极反应为Mg2++2e-=MgC．该电池充电时，Mg-Sb（液）层发生还原反应D．该电池充电时，Cl-向中下层界面处移动1．（云南省陆良县2020届高三毕业班第一次摸底考试）银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，电池反应是：Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列说法正确的是（）A．工作时原电池负极附近溶液的pH增大B．电子由Zn经过溶液流向Ag2OC ．溶液中OH - 由Zn 电极移向Ag 2O 电极D ．Ag 2O 作正极：Ag 2O+H 2O+2e-＝2Ag+ 2OH -2．（天津市耀华中学2019届高三第二次校模拟考试）锌电池是一种极具前景的电化学储能装置。

2VS /Zn 扣式可充电电池组成示意图如下。

2Zn +可以在2VS 晶体中可逆地嵌入和脱除，总反应为。

下列说法错误．．的是（ ）A ．放电时不锈钢箔为正极，发生还原反应B ．放电时负极的反应为2Zn 2e Zn -+-=C ．充电时电池正极上的反应为：-2+x 22Zn VS +2xe +xZn =VS +2xZnD ．充电时锌片与电源的负极相连3．（天津市南开区2019届高三一模考试）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。

下列有关叙述不正确的是A ．锌电极上发生氧化反应B ．电池工作一段时间后，甲池的c(SO42-)减小C ．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D ．阳离子通过交换膜向正极移动，保持溶液中电荷平衡4．（河南省天一大联考2017届高中毕业班阶段性测试四）新型夹心层石墨烯锂硫二次电池的工作原理可表示为16Li+xS88Li2Sx ，其放电时的工作原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是A ．电池充电时X 为电源负极B ．放电时，正极上可发生反应：2Li ++Li 2S 4+2e -=2Li 2S 2C ．充电时，没生成1molS 8转移0.2mol 电子D ．离子交换膜只能通过阳离子，并防止电子通过5．（甘肃省定西市陇西县第一中学2019届高三下学期适应性训练）某种浓差电池的装置如图所示，碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为()2Ca OH ]，酸液室通入2CO (以NaCl 为支持电解质)，产生电能的同时可生产纯碱等物质。

下列叙述正确的是 （ ）A ．电子由N 极经外电路流向M 极B ．N 电极区的电极反应式为2+2H +2e =H －↑C ．在碱液室可以生成 323NaHCO Na CO 、 D ．放电一段时间后，酸液室溶液pH 减小6．（福建省厦门市2019届高中毕业班5月第二次质量检查）我国科学家设计了一种智能双模式海水电池，满足水下航行器对高功率和长续航的需求。

负极为Zn ，正极放电原理如图。

下列说法错误的是（ ）A．电池以低功率模式工作时，NaFe[Fe(CN)6]作催化剂B．电池以低功率模式工作时，Na+的嵌入与脱嵌同时进行C．电池以高功率模式工作时，正极反应式为：NaFe[Fe(CN)6]+e-+Na+=Na2Fe[Fe(CN)6]D．若在无溶解氧的海水中，该电池仍能实现长续航的需求7．（湖北省宜昌市夷陵中学、襄阳五中、钟祥一中2019届高三5月模拟考试）由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池，称浓差电池，电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极。

如图所示装置中，X电极与Y电极初始质量相等。

进行实验时，先闭合K2，断开K1，一段时间后，再断开K2,闭合K1，即可形成浓差电池，电流计指针偏转。

下列不正确的是（）A．充电前，该电池两电极存在电势差B．放电时，右池中的NO3－通过离了交换膜移向左池C．充电时，当外电路通过0.1 mol电子时，两电极的质量差为21.6gD．放电时，电极Y为电池的正极8．（江苏省盐城市2019届高三第四次模拟考试）ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示，下列说法正确的是()A．该装置可以在高温下工作B．X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜C．负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H＋D．该装置工作时，电能转化为化学能9．（北京市丰台区2019届高三5月二模）Fe3O4中含有+2Fe、+3Fe，分别表示为Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ），以Fe3O4/Pd为催化材料，可实现用H2消除酸性废水中的致癌物NO2－，其反应过程示意图如图所示，下列说法不正确．．．的是A．Pd上发生的电极反应为：H2 - 2e－2H＋B．Fe（Ⅱ）与Fe（Ⅲ）的相互转化起到了传递电子的作用C．反应过程中NO2－被Fe（Ⅱ）还原为N2D．用该法处理后水体的pH降低10．（安徽省淮北宿州2019届高三第二次模拟考试）一种新型锂离子电池的工作原理如图所示，其中a 极区含有Li+、I-、I3-等离子的水溶液，电极b是一种固态有机聚合物。