1、新型电池基础练习一、单选题（本大题共17小题，共51分）1. 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+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列说法不正确的是( )A. 该电池Zn为负极，MnO2为正极B. 该电池的正极反应为：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-C. 导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向ZnD. 电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片2. 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图下列有关该电池的说法正确的是()A. 反应CH4+H2O-催化剂3H2+CO，
2、每消耗1molCH4转移12mol电子B. 电极A上H2参与的电极反应为：H2+2OH-2e-=2H2OC. 电池工作时，CO32-向电极B移动D. 电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-3. 如图是一种新型燃料电池，O2-可在高温条件下在固体氧化物电解质中自由移动，电极上产生的均为无毒无害的物质。下列说法正确的是( )A. 电极甲为正极，发生氧化反应B. 电池内的O2-由电极甲移向电极乙C. 电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2OD. 当甲电极上有32gN2H4消耗时，乙电极上有22.4LO2参与反应4. 2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一
3、种锂离子电池的结构如图所示，电池反应式为。下列说法正确的是()A. 充电时a极接外电源的负极B. 放电时Li+在电解质中由a极向b极迁移C. 该废旧电池进行“放电处理”有利于锂在LiCoO2极回收D. 充电时若转移0.02mol电子，石墨电极将减少0.14g5. 锌-空气燃料电池是一种低能耗电池，在生产生活中应用广泛，其装置示意图如图所示。下列说法错误的是()A. 充电时，a与电源正极相连B. 放电过程中，KOH溶液浓度不变C. 充电时，N极的电极反应式为ZnO+2H+2e-=Zn+H2OD. 放电时，M极每消耗16gO2，理论上N极质量增加16g6. 以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，
4、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. 当外电路中通过2mol电子时，将消耗11.2LO2B. 通天然气的电极为负极，发生还原反应C. 该电池使用过程中需补充Li2CO3和K2CO3D. 以此电池为电源电解精炼铜，当有0.1mole-转移时，有3.2g铜析出7. 乙烯催化氧化成乙醛可设计成如图所示的燃料电池，能在制备乙醛的同时获得电能，其总反应为2CH2=CH2+O2=2CH3CHO。下列有关说法不正确的是()A. 每有0.1molO2反应，则迁移H+0.4molB. 负极反应式为CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+C. 电子移动方向：电极a磷酸
5、溶液电极bD. 该电池为不可充电电池8. Ca-LiFePO4可充电电池的工作原理示意图如图，其中锂离子交换膜只允许Li+通过，电池反应为：xCa+2Li1-xFePO4+2xLi+=xCa2+2LiFePO4。下列说法正确的是()A. LiPF6/LiAsF6电解质与Li2SO4溶液可互换B. 充电时，当转移0.1mol电子时，左室中电解质的质量减轻1.3gC. 充电时，阴极反应为：Li1-xFePO4+xLi+xe-=LiFePO4D. 放电时，Li1-xFePO4/LiFePO4电极发生Li+脱嵌，充电时发生Li+嵌入9. 镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电
6、池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：，有关该电池的说法正确的是()A. 充电时阳极反应：Ni(OH)2+OH-e-=NiOOH+H2OB. 充电过程是化学能转化为电能的过程C. 放电时负极附近溶液的碱性增强D. 放电时电解质溶液中的K+向负极移动10. 某高能电池以磷酸溶液作为电解质溶液，利用乙烯直接氧化法制乙酸，其总反应式为CH2=CH2+O2=CH3COOH.某兴趣小组将该反应设计成如图所示的燃料电池，下列有关说法正确的是()A. 在电池工作过程中，溶液中的PO43-向正极移动B. 电子移动方向：电极a磷酸溶液电极bC. 负极的电极反应式为CH2=CH2-4e-+2H2O=C
7、H3COOH+4H+D. 当电路中通过0.04mol电子时，参加反应的CH2=CH2为224mL11. 新型Na-CO2电池工作原理如图所示。下列有关说法正确的是()A. 放电时，钠电极的电极反应为Na-e-=Na+B. 放电时，CO32-从负极迁移到正极C. 充电时，碳纳米管电极连接电源的负极D. 充电时，新型Na-CO2电池可以释放氧气12. 查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，发生以下反应：2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O，下列说法中不正确的是()A. O2发生的反应是还原反应B. 正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2OC
8、. 乙醇在正极发生氧化反应D. 其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+13. 近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂-铜空气燃料电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀现象产生电流，其中放电过程为：2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li+2OH-，下列说法正确的是()A. 放电时，正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-B. 通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2OC. 放电时Cu极区域水溶液的pH减小D. 放电过程中，电子由锂电极经过锗酸锌锂固体电解质到达铜电极14. 某种氢氧燃料电池的构造如图所示。下列说法错误的是()A. 供电时的总反应为：2H
9、2+O2=2H2OB. 多孔金属b作正极，是电子流入的极C. 电池工作时，电解质溶液中OH-移向a极D. 负极的电极反应式为H2-2e-=2H+15. 一种镁燃料电池以镁片、石墨作为电极，电池反应为Mg+H2O2+H2SO4=MgSO4+2H2O。电池工作时，下列说法正确的是()A. 石墨电极反应为H2O2+2e-=2H2OB. 电子由石墨经导线流向镁片C. 镁片的质量减小D. 混合溶液中H+向镁片移动16. 2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。用太阳能电池给磷酸铁锂锂离子电池充电示意图如下，阳极反应式为：LiFePO4-xe-=xLi+Li1-xFePO4。
10、下列叙述错误的是A. 晶体硅能将太阳能转化为电能，但硅太阳能电池不属于原电池B. 该锂电池放电时负极反应为：LiC6-xe-=xLi+Li1-xC6C. 该锂电池放电时，电子通过外电路由铝箔流向钢箔D. 磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过Li+迁移实现，Fe、C、P元素化合价均不发生变化17. 一种高温熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是()A. 如用此种电池电镀铜，待镀铜金属上增重19.2g，则应消耗2.24LCH4B. 电极A上H2参与的电极反应为：H2+2OH-2e-=2H2OC. 电池工作时，CO32-向电极B移动D. 电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4
11、e-=2CO32-二、填空题（本大题共7小题，共49分）18. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用熔融的碳酸盐作为电解质，向负极充入燃料气CH4，用空气与CO2的混合气作为正极的助燃气，以石墨为电极材料，制得燃料电池。工作过程中，CO32-移向 _ 极(填“正”或“负”)，负极的电极反应式为 _ ，正极的电极反应式为 _ 。19. (1)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：电池的负极是_(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为_。电池工作一段时间后电解质溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视。可用Li2C
12、O3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2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+2CO32-4e-=4CO2；正极反应式：_；总电池反应式：_。20. (1)图中是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图，该同学想在中实现铁上镀铜，则b处通入的是_(填“CH4”或“O2”)，a处电极上发生的电极反应式是_。(2)图中是氨氧燃料电池，a处通NH3，b处通入O2，电解质溶液为KOH溶液则a电极的电极反应式是_。一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因：_。21. CO2是一种廉价的碳资源
13、，其综合利用具有重要意义。O2辅助的AlCO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。I.回答下列问题：(1)电池的负极反应式：_。电池的正极反应式：6O2+6e-=6O2-，6CO2+6O2-=3C2O42-+6O2(2)反应过程中O2的作用是_。(3)该电池的总反应式：_。II.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应3CO2+4Na2Na2CO3+C。(4)放电时，正极反应为：_(5)充电时，阴极反应为：_22. 在
14、KCrO存在下，可利用微生物电化学技术实现含苯酚废水的有效处理，其工作原理如下图所示。 负极的电极反应式为_。一段时间后，中间室中NaCI溶液的浓度_(填“增大”、“减小”或“不变”)。23. (1)现有如下两个反应：(A)NaOH+HCl=NaCl+H2O；(B)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.根据两反应本质，判断能设计成原电池的反应是_(填字母)。(2)选择适宜的材料和试剂将(1)中你的选择设计为一个原电池。写出电池的正极电极反应式_。(3)氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内部的新型发电装置，是一种具有应用前景的绿色电源。如图1为氢氧燃料电池原理示意图，
15、按照此图的提示回答下列问题：该燃料电池的负极是_(填“a”或“b”)。_(填化学式)发生还原反应。总反应式是_。(4)锌锰干电池是最早使用的化学电池，其基本构造如图2所示：锌锰干电池的负极是锌(Zn)，电路中每通过0.4mole-，负极质量减少_g；工作时NH4+在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是10e-的微粒，正极的电极反应式是_。24. 微生物燃料电池和SnSO4热激活电池均是常见的新型电池。(1)SnSO4热激活电池的结构如图所示，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SnSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Sn
16、。放电过程中，Li+向_(填“负极”或“正极”)移动。负极反应式为_。电路中每转移0.2mol电子，理论上生成锡的质量为_g。(2)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下图所示。HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-的电极反应是_。若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是_。答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】本题考查原电池原理，注意把握电极反应式的书写，为解答该题的关键，题目难度不大。【解答】A.反应中Zn被氧化，应为原电池的负极，MnO2被还原，应为原电池的正极，故A正确；B.MnO2被还原，应为原电池的正极，电
17、极反应式为MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-，故B正确；C.放电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路由离子的定向移动形成闭合回路，故C错误；D.软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片，故D正确。故选C。2.【答案】D【解析】解：A.反应CH4+H2O-催化剂3H2+CO，C元素化合价有-4价升高到+2价，H元素化合价由+1价降低到0价，每消耗1molCH4转移6mol电子，故A错误；B.电解质没有OH-，负极电极A反应为H2+CO+2CO32-4e-=H2O+3CO2，故B错误。C.电池工作时，CO32-向负极移动，即向电极A移动，故C错误；D
18、.B为正极，正极为氧气得电子生成CO32-，反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-，故D正确；故选：D。甲烷和水经催化重整生成CO和H2，反应中C元素化合价由-4价升高到+2价，H元素化合价由+1价降低到0价，原电池工作时，CO和H2为负极反应，被氧化生成二氧化碳和水，正极为氧气得电子生成CO32-，以此解答该题本题考查了化学电源新型电池，明确原电池中物质得失电子、电子流向、离子流向即可解答，难点是电极反应式书写，要根据电解质确定正负极产物，难度中等3.【答案】C【解析】【试题解析】【分析】本题考查了燃料电池，明确正负极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，要结合电解质的性质书
19、写，题目难度不大。【解答】该燃料电池中，负极上燃料发生失电子的氧化反应，电极反应式为：N2H4+2O2-4e-=N2+2H2O，即电极甲为负极，电极乙为正极，正极上氧气发生得电子的还原反应，电极反应式为：O2+4e-=2O2-，电池总反应为：N2H4+O2=N2+2H2O，原电池工作时，阴离子移向负极甲，阳离子移向正极乙，据此分析解答。A.电极甲上通入燃料N2H4，N2H4发生失电子的氧化反应生成N2，则电极甲为负极，故A错误；B.原电池工作时，电极甲为负极，电极乙为正极，阴离子移向负极甲，即电池内的O2-由电极乙移向电极甲，故B错误；C.反应生成物均为无毒无害的物质，负极上反应生成氮气，则电
20、池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O，故C正确；D.电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O，当甲电极上有1mol即32gN2H4消耗时，乙电极上有1molO2被还原，标况下体积是22.4L，但气体的状态未知，1molO2的体积不一定是22.4L，故D错误。故选C。4.【答案】C【解析】解：A.原电池中b电极为负极，a电极为正极，充电时，电解池的阴极、阳极分别与外电源的负极、正极相接，即a电极接外电源的正极，故A错误； B.原电池中b电极为负极，a电极为正极，放电时，阳离子移向正极，即Li+在电解质中由b极向a极迁移，故B错误； C.原电池放电时，阳离子移向正极，即“放电处理”有利于Li
21、+离子移向正极并进入正极材料，有利于锂在LiCoO2极回收，故C正确； D.充电时阴极反应式为C6+xLi+xe-=LixC6，所以充电时若转移0.02mol电子，石墨电极将增重0.02mol7g/moL=0.14g，故D错误； 故选：C。根据电池总反应式：可知，Li的化合价升高、发生失去电子的氧化反应，则b电极为负极，负极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+，Co的化合价降低、发生得电子的还原反应，a电极为正极，正极反应式为Li1-xCoO2+xLi+xe-=LiCoO2，放电时，阳离子移向正极、阴离子移向负极；充电时，阴极、阳极分别与外电源的负极、正极相接，据此分析解答。本题考查化学
22、电源新型电池，侧重考查原电池和电解池原理，明确充放电时各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和应用能力。5.【答案】C【解析】解：A.充电时，Zn/ZnO电极为阴极，与外加电源负极相接，活性炭电极为阳极，外加电源正极相接，所以a与电源正极相连，故A正确； B.放电过程中，电池中总反应为2Zn+O2=2ZnO，溶液的体积不变，KOH的物质的量不变，所以KOH溶液浓度不变，故B正确； C.充电时，N极上ZnO得电子生成Zn，阴极反应式为ZnO+H2O+2e-=Zn+2OH-，故C错误； D.放电时，M极每消耗16gO2，氧气的物质的量为16
23、g32g/mol=0.5mol，由2Zn+O2=2ZnO可知，N极上生成的ZnO为1mol，则Zn增加的质量为1molO的质量，所以理论上N极质量增加16g，故D正确； 故选：C。Zn失去电子发生氧化反应生成ZnO，则Zn/ZnO电极为负极，电极反应式为Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O，则通入O2的活性炭电极为正极，正极上O2发生得电子的还原反应生成OH-；充电时，为电解池，原电池的正极与外加电源正极相接，活性炭电极作阳极，负极与外加电源负极相接，Zn/ZnO电极作阴极，阴极反应式为ZnO+H2O+2e-=Zn+2OH-，据此分析解答。本题考查原电池和电解池的工作原理，为高频考点，侧重学生
24、分析能力和灵活运用原理能力的考查，明确电极的判断方法和各电极的反应即可解答，题目难度不大。6.【答案】D【解析】解：A.正极的电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-，当外电路中通过2mol电子时，将消耗0.5molO2，但未告知是否为标准状况，因此氧气的体积不一定为11.2L，故A错误； B.通天然气的电极为原电池的负极，发生氧化反应，故B错误； C.假设转移4mol的电子，根据电极反应：负极电极反应式为H2-2e-+CO32-=CO2+H2O，通入空气和CO2的混合气体一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-，负极消耗2mol的碳酸根离子，
25、正极产生2mol的碳酸根离子，所以碳酸根离子的浓度不变，无需补充Li2CO3和K2CO3，故C错误； D.电解精炼铜，阴极上铜离子得到电子生成铜，电极反应式为Cu2+2e-=Cu，当电路中有0.1mole-转移，反应生成铜0.05mol，则析出的铜的质量为0.05mol64g/mol=3.2g，故D正确； 故选：D。该燃料电池中，通入甲烷的一极为原电池的负极，发生氧化反应，根据图示信息知，负极的电极反应式为H2-2e-+CO32-=CO2+H2O，通入空气和CO2混合气体的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-，结合原电池原理分析解答。本题考查了图象
26、分析判断的方法应用，原电池原理的分析判断和电极反应的分析判断，掌握基础是解题的关键，题目难度中等。7.【答案】C【解析】解：A.正极得电子，发生还原反应，因此氧气在正极放电，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，故每有0.1molO2参与反应，则迁移H+0.4mol，故A正确； B.乙烯在负极上失电子，则负极的电极反应为：CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+，故B正确； C.原电池中电子只能通过导线和电极传递，不能通过电解质溶液传递，故C错误； D.该电池为燃料电池，不能充电，为不可充电电池，故D正确。 故选：C。由总反应式可知CH2=CH2被氧化，应为原电池的负极反应，
27、因电解质溶液呈酸性，则负极电极方程式为CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+，正极通入氧气，发生还原反应，电极方程式为O2+4H+4e-=2H2O，电子从负极流向正极，但是电子不能通过溶液，以此解答该题。本题考查了原电池原理的应用，为高频考点，把握正负极的判断、电极方程式的书写是解题的关键，侧重于考查学生的分析能力和应用能力，题目难度不大。8.【答案】B【解析】解：A.Ca是活泼金属，易与水发生剧烈反应，所以LiPF6/LiAsF6为非水电解质，而Li2SO4溶液中有水，不可互换，故A错误； B.充电时每转移0.1mol电子，左室中就有0.05molCa2+转化为Ca，同时有0.
28、1molLi+迁移到左室，所以左室中电解质的质量减轻0.05mol40g/mol-0.1mol7g/mol=1.3g，故B正确； C.充电时，钙电极为阴极，阴极上钙离子得电子生成金属钙，电极反应为Ca2+2e-=Ca，故C错误； D.充电时为电解池，电解池中阳离子流向阴极，Li1-xFePO4/LiFePO4为阳极，所以Li1-xFePO4/LiFePO4电极发生Li+脱嵌然后流向阴极，放电时为原电池，原电池中阳离子流向正极，所以放电时发生Li+嵌入，故D错误； 故选：B。由电池总反应xCa+2Li1-xFePO4+2xLi+=xCa2+2LiFePO4可知，放电时为原电池，Ca化合价升高、被
29、氧化、为负极，电极反应式为Ca-2e-=Ca2+，Li1-xFePO4/LiFePO4电极为正极，Li1-xFePO4被还原，电极反应式为Li1-xFePO4+xLi+e-=LiFePO4；充电时为电解池，阳极反应和原电池正极相反，阴极反应和原电池负极相反，据此分析解答。本题考查了原电池和电解池原理，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意把握原电池、电解池的工作原理，根据电池总反应书写电极反应式为解答该题的关键，难点是电极反应式的书写，题目难度不大。9.【答案】A【解析】解：A.充电时为电解池，阳极反应与原电池正极反应相反，即阳极电极反应式为Ni(OH)2+OH-e-=NiOOH+H2O，故
30、A正确； B.充电时为电解池，电能转化为化学能，故B错误； C.放电时为原电池，负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，碱性减弱，故C错误； D.放电时为原电池，电解质溶液中的K+向正极移动，故D错误； 故选：A。该充放电电池放电时为原电池，Cd失电子、化合价升高，Cd为负极，反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，正极上NiOOH发生的电极反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-，工作时阳离子移向正极、阴离子移向负极；充电时为电解池，与电源正极相接的为阳极，与电源负极相接的为阴极，阴阳极反应与原电池负正极反应相反，据此分析解答。本题考查原电池和电解池原理、
31、电极反应式的书写，为高频考点，明确电极的判断、电极反应和电极反应式的书写是解本题关键，电极反应式的书写是学习难点，要注意结合电解质溶液的酸碱性书写，题目难度中等。10.【答案】C【解析】解：A、原电池工作时，阴离子移向负极a电极，即液中的PO43-向负极移动，故A错误； B、原电池工作时，电子由负极a电极经过负载流向正极b电极，电子不能进入溶液中，故B错误； C、通入CH2=CH2的a电极为负极，电极反应式为CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+，故C正确； D、负极电极反应式为CH2=CH2-4e-+2H2O=CH3COOH+4H+，电路中通过0.04mol电子时，0.01mo
32、lCH2=CH2参加反应，标准状况下的体积为224mL，但气体的状态未知，所以参加反应的CH2=CH2体积不一定为224mL，故D错误； 故选：C。根据原电池总反应式CH2=CH2+O2=CH3COOH可知，通入O2的b电极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，通入CH2=CH2的a电极为负极，电极反应式为CH2=CH2-4e-+2H2O=CH3COOH+4H+，原电池工作时，电子由负极a电极经过负载流向正极b电极，阳离子移向正极b、阴离子移向负极a，据此分析解答。本题考查了原电池原理的应用，为高频考点，注意掌握电极方程式的书写是解决本题的关键，注意电子不能进入溶液中，题目难度不
33、大。11.【答案】A【解析】解：A.放电时，钠电极失电子为负极，负极的电极反应为Na-e-=Na+，故A正确； B.原电池中阴离子向负极移动，即CO32-从正极迁移到负极，故B错误； C.充电时，碳纳米管电极连接电源的正极，故C错误； D.充电时，新型Na-CO2电池的总反应为2Na2CO3+C=3CO2+4Na，可以释放二氧化碳，故D错误； 故选：A。放电时，钠电极失电子为负极，碳纳米管为正极，负极的电极反应为Na-e-=Na+，正极的电极反应为3CO2+4e-=2CO32-+C，放电时阴离子向负极移动；充电时，负极与外接电源的负极相连为阴极，正极与外接电源的正极相连为阳极，据此分析。本题考
34、查了原电池原理的知识点，题目难度不大，根据反应中元素化合价变化判断正负极，把握原电池正负极、电解池阴阳极的判断以及电极方程式的书写是解题的关键，试题侧重考查学生的分析能力及知识迁移能力。12.【答案】C【解析】解：A.通入空气的电极为正极，氧气在正极上发生还原反应，故A正确； B.通入空气的电极为正极，发生还原反应，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，故B正确； C.负极上酒精失电子生成乙醛，则通入乙醇的电极为负极，故C错误； D.负极上酒精失电子生成乙醛，电极反应为CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+，故D正确； 故选：C。检测仪应用了原电池反应原理，通入乙醇的电极上CH3C
35、H2OH发生失去电子的氧化反应，为负极，酸性条件下负极反应为CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+，则通入空气的电极为正极，发生还原反应，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，据此分析解答。本题考查了原电池原理的应用，侧重学生分析能力和灵活运用能力的考查，把握原电池工作原理、电极判断和电极反应是解答关键，注意结合电解质溶液的酸碱性书写电极反应式，题目难度不大。13.【答案】B【解析】解：A.根据分析可知，放电时，正极上并非是氧气直接放电，而是Cu2O得电子生成Cu，正极反应式为：Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，故A错误； B.由放电过程总反应2Li+Cu2O+H2O=2
36、Cu+2Li+2OH-可知，通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，为正极提供反应物，故B正确； C.放电时，Cu极电极反应式Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，Cu电极上生成氢氧根离子，该区域水溶液的pH增大，故C错误； D.放电过程中，电子由锂电极通过外电路导线经过负载到达铜电极，电子不进入电解质中，故D错误； 故选：B。该锂-铜空气燃料电池中，电池放电总反应为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li+2OH-，则Li发生失电子的氧化反应，Li电极作负极，负极反应为Li-e-=Li+，Cu电极作正极，正极上Cu2O发生得电子的还原反应，正极反应为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2O
37、H-，电池工作时，电子由负极经过导线流入正极，据此分析解答。本题考查了原电池原理，为高频考点，把握电极反应和粒子的移动方向是解本题关键，注意理解Cu在整个过程中的作用及正极反应式的书写，题目难度不大。14.【答案】D【解析】解：A.燃料电池以可燃物的燃烧反应为基础设计，总反应为：2H2+O2=2H2O，故A正确； B.电子由负极经外电路流向正极，多孔金属b作正极，是电子流入的极，故B正确； C.电池工作时，阴离子向负极移动，多空金属a为负极，电解质溶液中OH-移向a极，故C正确； D.通氢气一极(多空金属a)为负极，电极反应式H2-2e-+2OH-=2H2O，故D错误； 故选：D。燃料电池以可
38、燃物的燃烧反应为基础设计，通氢气一极(多空金属a)为负极，电极反应式H2-2e-+2OH-=2H2O，通氧气一极(多孔金属b)为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，总反应为2H2+O2=2H2O。本题考查燃料电池，题目难度不大，难点是电极反应式的书写，掌握相关基础知识是解题关键。15.【答案】C【解析】解：A.石墨电极为正极，电极反应式为H2O2+2H+2e-=2H2O，故A错误； B.原电池中电子由负极经外电路流向正极，故电子由镁片经导线流向石墨，故B错误； C.Mg片作负极，电极反应式为Mg-2e-=Mg2+，镁片的质量减小，故C正确； D.原电池放电时，阳离子向正极移动，
39、混合溶液中H+向石墨移动，故D错误； 故选：C。电池反应为Mg+H2O2+H2SO4=MgSO4+2H2O，Mg元素由0价升高为+2价，失电子发生氧化反应，镁片作负极，电极反应式为Mg-2e-=Mg2+，石墨电极为正极，过氧化氢得电子发生还原反应，电极反应式为H2O2+2H+2e-=2H2O，原电池放电时，阳离子向正极移动，据此分析解答本题考查原电池原理，题目难度不大，注意结合化合价变化判断正负极，难点是电极反应式的书写。16.【答案】D【解析】【分析】本题考查原电池和电解原理，为高频考点，试题侧重于考查学生的分析能力和灵活应用能力，明确电池反应中元素的化合价变化、发生的反应是解答的关键，注意
40、充放电电极反应式书写。【解答】充电过程中，阳离子流向阴极，故铝箔为阴极，钢箔为阳极，放电时铝箔为负极，钢箔为正极。A.晶体硅能将太阳能转化为电能，原电池放电时，是将化学能转化为电能，故硅太阳能电池不属于原电池，故A正确；B.负极发生氧化反应，电极反应式为：LiC6-xe-=xLi+Li1-xC6，故B正确；C.原电池放电时，电子由负极铝箔流出，经过导线流向正极钢箔，故C正确；D.由于隔膜的作用，Li+通过隔膜形成闭合回路，完成电池的充放电，电池总反应为FePO4+LixC6xLiFePO4+6C，其中Fe的化合价发生变化，C、P元素化合价均不变，故D错误，故选D。17.【答案】D【解析】解：A
41、.未说明CH4是否处于标准状况，则无法计算消耗CH4的体积，故A错误； B.A是负极，负极上CO和H2被氧化生成二氧化碳和水，H2参与的电极反应为：H2+CO32-2e-=H2O+CO2，故B错误； C.放电时，电解质溶液中的阴离子向负极移动，即CO32-向A极移动，故C错误； D.B为正极，正极上氧气得电子生成CO32-，电极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-，故D正确； 故选：D。甲烷和水经催化重整生成CO和H2，反应中C元素化合价由-4价升高到+2价，H元素化合价由+1价降低到0价，CO和H2被氧化生成H2O和CO2，CO和H2发生失电子的氧化反应，则电极A为负极，电极反应为H2
42、+CO32-2e-=H2O+CO2、CO+CO32-2e-=2CO2，电极B为正极，正极上氧气得电子生成CO32-，电极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-，原电池工作时，阴离子移向负极A，据此分析解答。本题考查了化学电源新型电池的工作原理，为高频考点，明确原电池工作原理、离子流向即可解答，注意结合电解质条件书写电极反应式，题目难度不大。18.【答案】负 CH4+4CO32-8e-=5CO2+2H2O 2O2+8e-+4CO2=4CO32-【解析】解：熔融碳酸盐CH4燃料电池中，阴离子向负极移动，即工作过程中，CO32-移向负极；燃料电池中负极上CH4失去电子生成CO2，电极反应式为：
43、CH4+4CO32-8e-=5CO2+2H2O，正极上氧气得电子生成碳酸根离子，电极反应式为：2O2+8e-+4CO2=4CO32-， 故答案为：负；CH4+4CO32-8e-=5CO2+2H2O；2O2+8e-+4CO2=4CO32-。熔融碳酸盐CH4燃料电池中，负极上CH4失去电子生成CO2，燃料电池中正极上氧气得电子生成碳酸根离子，结合电子守恒、电荷守恒写出电极反应式，原电池工作时阴离子向负极移动，据此分析解答。本题考查新型原电池工作原理，为高频考点，侧重分析能力和灵活运用能力的考查，把握电极的判断、电极反应及结合电解质条件书写电极反应式为解题关键，注意粒子的移动方向，题目难度不大。19
44、.【答案】a CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 减小 O2+2CO2+4e-=2CO32- 2CO+O2=2CO2【解析】解：(1)燃料电池中，通入燃料的电极是负极，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以a电极是负极，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，故答案为：a；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O； 在碱性溶液中，通入燃料的电极是负极，甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，溶液中氢氧根离子被消耗，导致溶液的pH减小，故答案为：减小； (2)该熔融盐燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化
45、碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-，又负极电极反应式为2CO+2CO32-4e-=4CO2，在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加得电池反应式2CO+O2=2CO2 故答案为：O2+2CO2+4e-=2CO32-；2CO+O2=2CO2。(1)燃料电池中，通入燃料的电极是负极，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水； 根据电池反应式以及电极反应式确定溶液pH变化以及电极附近pH的变化。 (2)燃料电池中，通入CO的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为2CO-4e-+2CO32-=4CO2，将正负极电极反应式相加即可得电池反应式。本题
46、考查了原电池原理，根据燃料电池的特点、燃料失电子确定原电池正负极，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，难度中等。20.【答案】O2 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 氨氧燃料电池生成H2O，将KOH溶液稀释【解析】解：(1)甲烷碱性燃料电池为电源，总电极反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电镀时，镀件铁作电解池的阴极，连接甲烷燃料电源的负极，所以a应通入CH4，镀层金属作电解池的阳极，发生氧化反应，连接甲烷燃料电源的正极，所以b应通入O2，甲烷碱性燃料电池a处电极
47、上CH4放电，发生氧化反应，电极反应式是CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O， 故答案为：O2；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O； (2)氨氧燃料电池中a处通NH3，b处通入O2，电解质溶液为KOH溶液，a电极上NH3发生失电子的氧化反应生成N2，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，由于氨氧燃料电池生成水，导致KOH溶液稀释，所以应定期补充KOH， 故答案为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；氨氧燃料电池生成H2O，将KOH溶液稀释。(1)在中实现铁上镀铜，则铜作阳极，铁作阴极，连接阳极的是原电池正极，连接阴极的是原电池负极，正极上氧气
48、得电子发生还原反应，负极上甲烷失电子发生氧化反应； (2)氨氧燃料电池中a处通NH3，b处通入O2，电解质溶液为KOH溶液，a电极上NH3发生失电子的氧化反应生成N2，结合电子守恒和电荷守恒写出电极反应式；由于氨氧燃料电池生成水，导致KOH溶液稀释，所以应定期补充KOH，据此解答。本题考查燃料电池的工作原理和电镀池的工作原理，为常见考试题型，把握电极的判断和电极反应即可解答，注意结合电解质溶液的酸碱性书写燃料电池的电极反应式，题目难度不大。21.【答案】(1)Al3e=Al3+；(2)催化剂；(3)2Al+6CO2=Al2(C2O4)3；(4)3CO2+4e-=2CO32-+C；(5)Na+e
49、-=Na【解析】【分析】本题主要考查新型电池，注意结合原电池的工作原理以及原电池的工作示意图进行分析解答。【解答】I.由AlCO2电池工作原理图以及电池反应产物是Al2(C2O4)3可知，电池的负极是铝电极，电极反应为：Al-3e-=Al3+；多孔碳电极为正极，正极的电极的反应为：2CO2+2e-=C2O42-；电池的总反应为：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3；(1)由以上分析可知：电池的负极反应式：Al-3e-=Al3+；故答案为：Al-3e-=Al3+；(2)由电池的正极反应式：6O2+6e-=6O2-，6CO2+6O2-=3C2O42-+6O2可知正极的电极的总反应为：2CO2+2
50、e-=C2O42-；则O2起催化剂的作用，故答案为：催化剂；(3)由以上分析可知：该电池的总反应式：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3；故答案为：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3；II.由“可呼吸”的NaCO2二次电池的总反应3CO2+4Na2Na2CO3+C以及电池的工作示意图可知，电池的负极是Na电极，电极反应为：Na-e-=Na+；正极为Ni电极，电极反应为：3CO2+4e-=2CO32-+C；据此解答。(4)放电时，正极反应为：3CO2+4e-=2CO32-+C；故答案为：3CO2+4e-=2CO32-+C；(5)充电时，阴极反应为放电时负极反应的逆过程，则电极反应为：Na+
51、e-=Na；故答案为：Na+e-=Na。22.【答案】C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2+28H+减小【解析】【分析】本题考查原电池的工作原理和新型电源的电极反应式书写，难度中等，旨在考查学生对知识的应用能力和迁移能力。【解答】由图可知，负极发生氧化反应，C6H5OH失电子生成CO2，根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出电极反应式为C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2+28H+，正极发生还原反应，Cr2O72-得电子生成Cr(OH)3，根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出电极反应式为Cr2O72-+7H2O+6e-=2Cr(OH)3+8OH-，故答案为：C6H5OH+11H2
52、O-28e-=6CO2+28H+；负极产生的H+通过阳离子交换膜进入中间室，正极产生的OH-通过阴离子交换膜也进入中间室，H+和OH-中和生成水，溶液体积增大，NaCl溶液的浓度将减小，故答案为：减小。23.【答案】B 2Fe3+2e-=2Fe2+ a O2 2H2+O2=2H2O 13 2NH4+2e-=2NH3+H2【解析】解：(1)A无元素的化合价变化，为非氧化还原反应，而B中Cu、Fe元素的化合价变化，为放热的氧化还原反应，可设计为原电池， 故答案为：B； (2)B中电池的正极电极反应式为2Fe3+2e-=2Fe2+， 故答案为：2Fe3+2e-=2Fe2+； (3)由图可知，负极上氢
53、气失去电子，该燃料电池的负极是a， 故答案为：a； 正极上O2得到电子发生还原反应， 故答案为：O2； 总反应式是2H2+O2=2H2O， 故答案为：2H2+O2=2H2O； (4)锌锰干电池的负极上Zn失去电子，负极反应为Zn-2e-=Zn2+，负极消耗1mol时转移2mol电子，每通过0.4mole-，负极质量减少0.2mol65g/mol=13g，由NH4+离子在正极放电产生2种气体，其中一种气体分子是含10e-的微粒为氨气，另一种为氢气，正极反应为2NH4+2e-=2NH3+H2， 故答案为：13；2NH4+2e-=2NH3+H2。(1)放热的氧化还原反应可设计为原电池； (2)正极上
54、铁离子得到电子； (3)由图可知，负极上氢气失去电子，正极上氧气得到电子发生还原反应； (4)负极反应为Zn-2e-=Zn2+；正极反应为2NH4+2e-=2NH3+H2，以此来解答。本题考查原电池，为高频考点，把握电极、电极反应、工作原理为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意电极反应的判断，题目难度不大。24.【答案】(1)正极；Ca-2e-=Ca2+；11.9；(2)HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+；HS-、SO42-浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环地把有机物氧化成CO2放电。【解析】【分析】本题考查电极的判断，电极反应式的书写及计算。题目难度中等，注意知识
55、的迁移运用。【解答】(1)放电过程是原电池的工作原理，阳离子移向正极，故Li+向正极移动；负极发生氧化反应，故负极反应式为Ca-2e-=Ca2+；生成1mol锡转移2mol电子，m(Sn)=0.1mol119g/mol=11.9g，故答案为：正极；Ca-2e-=Ca2+；11.9；(2)HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-，S从-2价升高到+6价，失去电子，故电极反应是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+；若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是HS-、SO42-浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环地把有机物氧化成CO2放电，故答案为：HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+；HS-、SO42-浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环地把有机物氧化成CO2放电。
