1、2022 年高考化学专题复习年高考化学专题复习原电池原电池化学电源化学电源化学电池是当今世界广泛用于供能的重要装置,属于考生应该掌握的知识。 高考有关原电池的考查一直是常考常新,设题背景新、设问角度新、解答方式新。虽电池的种类多样,但主要考查原电池的基本工作原理,着重考查考生对原理的迁移应用能力。命题在选择题中,常以新型电池的形式对原电池的工作原理进行考查;在非选择题中,常结合元素化合物、物质的分离和提纯等知识,考查电极反应式的书写,以及利用电子守恒进行相关计算。预测 2022 年高考仍然会以新型电池为切入点,考查原电池的工作原理及应用、 电极反应式的书写及判断、 溶液中离子的迁移及浓度变化、
2、二次电池的充放电过程分析以及其他有关问题。备考时注重实物图分析、新型电池分析，从氧化还原反应的角度认识电化学，注重与元素化合物、有机化学、电解质溶液、化学实验设计、新能源等知识的联系。通过原电池装置的应用，能对与化学有关的热点问题作出正确的价值判断，能参与有关化学问题的社会实践。1 【2021全国甲卷】全国甲卷】化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是()A食品加工时不可添加任何防腐剂B掩埋废旧电池不会造成环境污染C天然气不完全燃烧会产生有毒气体D使用含磷洗涤剂不会造成水体污染【答案】C【解析】A 项，食品加工时，可适当添加食品添加剂和防腐剂等，如苯甲酸钠，故 A 错误；B 项，废旧
3、电池中含有重金属等金属离子，会造成土壤污染，水体污染等，故 B 错误；C 项，天然气主要成分为甲烷，不完全燃烧会产生一氧化碳等有毒气体，故 C 正确；D 项，含磷洗涤剂的排放，使水中磷过多，造成水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，水体变浑浊，故 D 错误；故选 C。2 【2021河北选择性考试】河北选择性考试】KO2电池结构如图，a 和 b 为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是()A隔膜允许 K+通过，不允许 O2通过B放电时，电流由 b 电极沿导线流向 a 电极；充电时，b 电极为阳极C产生 1Ah 电量时，生成 KO2的质量与消耗 O2的质量比值约为 2.22D用此电池
4、为铅酸蓄电池充电，消耗 3.9g 钾时，铅酸蓄电池消耗 0.9g 水【答案】D【解析】 由图可知， a 电极为原电池的负极， 单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子， 电极反应式为 Ke-=K+，b 电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾。A 项，金属性强的金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许 K+通过，不允许 O2通过，故 A 正确；B 项，由分析可知，放电时，a 为负极，b 为正极，电流由 b 电极沿导线流向 a 电极，充电时，b 电极应与直流电源的正极相连，做电解池的为阳极，故 B 正确；C 项，由分析可知，生成 1mol 超氧化钾
5、时，消耗 1mol 氧气，两者的质量比值为 1mol71g/mol：1mol32g/mol2.22：1，故 C 正确；D 项，铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为 2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4，反应消耗 2mol 水，转移 2mol 电子，由得失电子数目守恒可知，耗 3.9g 钾时，铅酸蓄电池消耗水的质量为3.9g39g/mol18g/mol=1.8g，故 D 错误；故选 D。3 【2021浙江浙江 1 月月 选考选考】镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b 为直流电源的两极)。下列说法不正确的是()A断开 K2、合上 K1，镍镉电池
6、能量转化形式：化学能电能B断开 K1、合上 K2，电极 A 为阴极，发生还原反应C电极 B 发生氧化反应过程中，溶液中 KOH 浓度不变D镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)2【答案】C【解析】 根据图示， 电极 A 充电时为阴极， 则放电时电极 A 为负极， 负极上 Cd 失电子发生氧化反应生成 Cd(OH)2，负极反应式为 Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，电极 B 充电时为阳极，则放电时电极 B 为正极，正极上 NiOOH 得电子发生还原反应生成 Ni(OH)2，正极反应式为 2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-
7、，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2。A 项，断开 K2、合上 K1，为放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能电能，A 正确；B 项，断开 K1、合上 K2，为充电过程，电极 A 与直流电源的负极相连，电极 A 为阴极，发生还原反应，电极反应式为 Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，B 正确；C 项，电极 B 发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O， 则电极 A 发生还原反应的电极反应式为 Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-， 此时为充电过程，总反应为 Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO
8、OH+2H2O，溶液中 KOH 浓度减小，C 错误；D 项，根据分析，放电时总反应为 Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，D 正确；故选 C。4 【2020新课标新课标卷】卷】科学家近年发明了一种新型 ZnCO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体 CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是()A放电时，负极反应为 Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42+B放电时，1 mol CO2转化为 HCOOH
9、，转移的电子数为 2 molC充电时，电池总反应为 2Zn(OH)42+=2 Zn+O2+4OH-+2H2OD充电时，正极溶液中 OH浓度升高【答案】D【解析】由题可知，放电时，CO2转化为 HCOOH，即 CO2发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，左侧电极为负极，Zn 发生氧化反应生成 Zn(OH)42+；充电时，右侧为阳极，H2O 发生氧化反应生成 O2，左侧为阴极，Zn(OH)42+发生还原反应生成 Zn。A 项，放电时，负极上 Zn 发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42+，故 A 正确，不选；B 项，放电时，CO2转化为 HCOOH，C 元素化合价降低
10、 2，则 1molCO2转化为 HCOOH 时，转移电子数为 2mol，故 B 正确，不选；C 项，充电时，阳极上 H2O 转化为 O2，负极上 Zn(OH)42+转化为 Zn，电池总反应为：2Zn(OH)42+=2Zn+O2+4OH-+2H2O，故 C 正确，不选；D 项，充电时，正极即为阳极，电极反应式为：2H2O-4e-=4H+O2，溶液中H+浓度增大，溶液中 c(H+)c(OH-)=KW，温度不变时，KW不变，因此溶液中 OH-浓度降低，故 D 错误，符合题意；故选 D。5 【2020新课标新课标卷卷】电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通
11、电时，Ag+注入到无色 WO3薄膜中，生成 AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是()AAg 为阳极BAg+由银电极向变色层迁移CW 元素的化合价升高D总反应为：WO3+xAg=AgxWO3【答案】C【解析】从题干可知，当通电时，Ag+注入到无色 WO3薄膜中，生成 AgxWO3器件呈现蓝色，说明通电时，Ag 电极有 Ag+生成然后经固体电解质进入电致变色层，说明 Ag 电极为阳极，透明导电层时阴极，故 Ag 电极上发生氧化反应，电致变色层发生还原反应。A 项，通电时，Ag 电极有 Ag+生成，故 Ag 电极为阳极，故 A 项正确；B 项，通电时电致变色层变蓝色，说明有
12、Ag+从 Ag 电极经固体电解质进入电致变色层，故 B 项正确；C 项，过程中，W 由 WO3的+6 价降低到 AgxWO3中的+(6-x)价， 故 C 项错误； D 项， 该电解池中阳极即 Ag 电极上发生的电极反应为： xAg-xe-= xAg+，而另一极阴极上发生的电极反应为：WO3+xAg+xe- = AgxWO3，故发生的总反应式为：xAg + WO3=AgxWO3，故 D 项正确；故选 C。6 【2020新课标新课标卷】卷】一种高性能的碱性硼化钒(VB2)空气电池如下图所示，其中在 VB2电极发生反应：VB2+16OH-11e= VO43-+2B(OH)4-+ 4H2O，该电池工作
13、时，下列说法错误的是()A负载通过 0.04 mol 电子时，有 0.224 L(标准状况)O2参与反应B正极区溶液的 pH 降低、负极区溶液的 pH 升高C电池总反应为 4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8B(OH)4-+4VO43-D电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH 溶液回到复合碳电极【答案】B【解析】根据图示的电池结构，左侧 VB2发生失电子的反应生成 VO43-和 B(OH)4-，反应的电极方程式如题干所示，右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成 OH-，反应的电极方程式为 O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的总反应方程式为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=
14、8B(OH)4-+4VO43-。A 项，当负极通过 0.04mol 电子时，正极也通过 0.04mol 电子，根据正极的电极方程式，通过 0.04mol 电子消耗 0.01mol 氧气，在标况下为 0.224L，A 正确；B 项，反应过程中正极生成大量的OH-使正极区 pH 升高，负极消耗 OH-使负极区 OH-浓度减小 pH 降低，B 错误；C 项，根据分析，电池的总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8B(OH)4-+4VO43-，C 正确；D 项，电池中，电子由 VB2电极经负载流向复合碳电极，电流流向与电子流向相反，则电流流向为复合碳电极负载VB2电极KOH 溶液复合碳电极
15、，D 正确；故选 B。7【2020 天津天津卷卷】 熔融钠-硫电池性能优良， 是具有应用前景的储能电池。 下图中的电池反应为 2Na+xSNa2Sx(x=53，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是()ANa2S4的电子式为B放电时正极反应为 2Na+xS+2e-= Na2SxCNa 和 Na2Sx分别为电池的负极和正极D该电池是以 Na Al2O3为隔膜的二次电池【答案】C【解析】根据电池反应：2Na+xSNa2Sx可知，放电时，钠作负极，发生氧化反应，电极反应为：Na-e-= Na+，硫作正极，发生还原反应，电极反应为 2Na+xS+2e-= Na2Sx。A 项，Na2S4属于离子化合物，4 个
16、硫原子间形成三对共用电子对，电子式为，故 A 正确；B 项，放电时发生的是原电池反应，正极发生还原反应，电极反应为：2Na+xS+2e-= Na2Sx，故 B 正确；C 项，放电时，Na 为电池的负极，正极为硫单质，故 C 错误；D 项，放电时，该电池是以钠作负极，硫作正极的原电池，充电时，是电解池，Na Al2O3为隔膜，起到电解质溶液的作用，该电池为二次电池，故 D 正确；故选 C。8 【2020 山东山东卷】卷】微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以 NaCl 溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3CO
17、O-的溶液为例)。下列说法错误的是()A负极反应为 CH3COO+2H2O-8e=2CO2+7H+B隔膜 1 为阳离子交换膜，隔膜 2 为阴离子交换膜C当电路中转移 1mol 电子时，模拟海水理论上除盐 58.5gD电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为 2:1【答案】B【解析】据图可知 a 极上 CH3COO转化为 CO2和 H+，C 元素被氧化，所以 a 极为该原电池的负极，则 b 极为正极。A 项，a 极为负极，CH3COO失电子被氧化成 CO2和 H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COO+2H2O-8e=2CO2+7H+，故 A 正确；B 项，为了实现海水的淡化，模
18、拟海水中的氯离子需要移向负极，即 a极，则隔膜 1 为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即 b 极，则隔膜 2 为阳离子交换膜，故 B 错误；C 项，当电路中转移 1mol 电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有 1molCl移向负极，同时有 1molNa+移向正极，即除去 1molNaCl，质量为 58.5g， 故 C 正确； D 项， b 极为正极， 水溶液为酸性， 所以氢离子得电子产生氢气， 电极反应式为 2H+2e=H2，所以当转移 8mol 电子时，正极产生 4mol 气体，根据负极反应式可知负极产生 2mol 气体，物质的量之比为 4:2=2:1，故 D 正确；故选 B。9 【202
19、0 江苏江苏卷】卷】(2) HCOOH 燃料电池。研究 HCOOH 燃料电池性能的装置如图-2 所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。电池负极电极反应式为_；放电过程中需补充的物质 A 为_(填化学式)。图-2 所示的 HCOOH 燃料电池放电的本质是通过 HCOOH 与 O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为_。【答案】(2)HCOO+2OH2e= HCO3-+H2OH2SO42HCOOH+O2+2OH = 2 HCO3-+2H2O 或 2HCOO+O2= 2 HCO3-【解析】(2)左侧为负极，碱性环境中 HCOO失电子被氧化为 HCO3-，根据电荷守恒和元素守恒
20、可得电极反应式为 HCOO+2OH2e= HCO3-+H2O；电池放电过程中，钾离子移向正极，即右侧，根据图示可知右侧的阴离子为硫酸根，而随着硫酸钾不断被排除，硫酸根逐渐减少，铁离子和亚铁离子进行循环，所以需要补充硫酸根，为增强氧气的氧化性，溶液最好显酸性，则物质 A 为 H2SO4；根据装置图可知电池放电的本质是 HCOOH 在碱性环境中被氧气氧化为 HCO3-， 根据电子守恒和电荷守恒可得离子方程式为 2HCOOH+O2+2OH = 2 HCO3-+2H2O 或 2HCOO+O2= 2 HCO3-。10【2019新课标新课标卷】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 MV2
21、+/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 H2+2MV2+=2H+2MV+C 正极区，固氮酶催化剂，N2发生还原反应生成 NH3D 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】 由生物燃料电池的示意图可知， 左室电极为燃料电池的负极， MV+在负极失电子发生氧化反应生成 MV2+，电极反应式为 MV+e= MV2+，放电生成的 MV2+在氢化酶的作用下与 H2反应生成 H+和 MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H+2MV+；右室电极为燃料电池的正极，M
22、V2+在正极得电子发生还原反应生成 MV+，电极反应式为MV2+e= MV+， 放 电 生 成 的 MV+与 N2在 固 氮 酶 的 作 用 下 反 应 生 成 NH3和 MV2+， 反 应 的 方 程 式 为N2+6H+6MV+=6MV2+NH3，电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极移动。A 项，相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用 MV+和 MV2+的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，故 A 正确；B项，左室为负极区，MV+在负极失电子发生氧化反应生成 MV2+，电极反应式为 MV+e= MV2+，放电生成的 MV2+在氢化酶的作用下与 H2反应生成 H
23、+和 MV+，反应的方程式为 H2+2MV2+=2H+2MV+，故 B 错误；C 项，右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成 MV+，电极反应式为 MV2+e= MV+，放电生成的 MV+与 N2在固氮酶的作用下反应生成 NH3和 MV2+，故 C 正确；D 项，电池工作时，氢离子(即质子)通过交换膜由负极向正极移动，故 D 正确。故选 B。11【2019新课标新课标卷】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(3DZn)可以高效沉积 ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的 3DZnNiOOH 二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH
24、(s)+H2O(l) 放充电电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是()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)+H2O(l)C 放电时负极反应为 Zn(s)+2OH(aq)2e=ZnO(s)+H2O(l)D 放电过程中 OH通过隔膜从负极区移向正极区【答案】D【解析】A 项，三维多孔海绵状 Zn 具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的 ZnO 分散度高，A 正确；B 项，充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是 Ni(OH)2失去电子转化为
25、NiOOH，电极反应式为 Ni(OH)2(s)OH(aq)eNiOOH(s)H2O(l)，B 正确；C 项，放电时相当于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为 Zn(s)2OH(aq)2eZnO(s)H2O(l)，C 正确；D 项，原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中 OH通过隔膜从正极区移向负极区，D 错误。故选 D。12【2019 天津天津卷】卷】我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。分析错误的是()A 放电时，a 电极反应为 I2Br+2e=2I+BrB 放电时
26、，溶液中离子的数目增大C 充电时，b 电极每增重0.65g，溶液中有0.02mol I被氧化D 充电时，a 电极接外电源负极【答案】D【解析】A 项，放电时，a 电极为正极，碘得电子变成碘离子，正极反应式为 I2Br+2e=2I+Br，故 A 正确；B项，放电时，正极反应式为 I2Br+2e=2I+Br，溶液中离子数目增大，故 B 正确；C 项，充电时，b 电极反应式为 Zn2+2e=Zn，每增加 0.65g，转移 0.02mol 电子，阳极反应式为 Br+2I-2e=I2Br，有 0.02molI失电子被氧化，故 C 正确；D 项，充电时，a 是阳极，应与外电源的正极相连，故 D 错误；故选
27、 D。13【2019上海卷】上海卷】关于下列装置(只是个示意图)，叙述错误的是()A石墨电极反应：O2+4H+4e 2H2OB鼓入少量空气，会加快 Fe 的腐蚀C加入少量 NaCl，会加快 Fe 的腐蚀D加入 HCl，石墨电极反应式：2H+2e 2H2【答案】A【解析】金属的吸氧腐蚀，溶液并不是较强酸性，石墨电极反应式：O2+2H2O+4e 4OH-，因此 A 选项错误14【2019浙江浙江 4 月月 选考选考】化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是()A甲：Zn2+向 Cu 电极方向移动，Cu 电极附近溶液中 H+浓度增加B乙：正极的电极反应式为 Ag2O2eH2O
28、=2Ag2OHC丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄D丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降【答案】A【解析】A甲装置属于原电池，Zn 较 Cu 活泼，做负极，Zn 失电子变 Zn2+，电子经导线转移到铜电极，铜电极负电荷变多，吸引了溶液中的阳离子，因而 Zn2+和 H+向 Cu 电极方向移动，H+氧化性较强，得电子变 H2，2H+2e=H2，因而 c(H+)减小，A 项错误；B Ag2O 作正极，得到来自 Zn 失去的电子，被还原成 Ag，结合 KOH 作电解液，故电极反应式为 Ag2O2eH2O2Ag2OH，B 项正确；CZn 为较活泼电极，做负极，发生氧化反应，电极反
29、应式为 Zn-2e-=Zn2+，锌溶解，因而锌筒会变薄，C 项正确；D铅蓄电池总反应式为 PbO2+ Pb + 2H2SO42PbSO4+2H2O，可知放电一段时间后，H2SO4不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D 项正确。故选 A。15【2018新课标新课标卷卷】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，电池的总反应为：3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列说法错误的是()A放电时，ClO4向负极移动B充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2C放电时，正极反应为：3CO2+4e
30、2CO32+CD充电时，正极反应为：Na+eNa【答案】D【解析】 A 项， 放电时是原电池， 阴离子 ClO4向负极移动， A 正确； B 项， 电池的总反应为 3CO2+4Na2Na2CO3+C，因此充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2，B 正确；C 项，放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为：3CO2+4e2CO32+C，C 正确；D 项，充电时是电解，正极与电源的正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，反应为 2CO32+C4e3CO2，D 错误。16【2018新课标新课标卷卷】一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与 Li+在多孔碳材料电极处生成Li2
31、O2-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 Li2O2-x=2Li+(1x/2)O2【答案】D【解析】A 项，题目叙述为：放电时，O2与 Li+在多孔碳电极处反应，说明电池内，Li+向多孔碳电极移动，因为阳离子移向正极，所以多孔碳电极为正极，A 错误；B 项，因为多孔碳电极为正极，外电路电子应该由锂电极流向多孔碳电极(由负极流向正极)，B 错误；C 项，充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反，放电时，Li+向多孔碳电极移动， 充电时向锂电极移
32、动， C 错误； D 项， 根据图示和上述分析， 电池的正极反应应该是 O2与 Li+得电子转化为 Li2O2-X，电池的负极反应应该是单质 Li 失电子转化为 Li+，所以总反应为：2Li + (1x/2)O2 Li2O2-X，充电的反应与放电的反应相反，所以为 Li2O2-X 2Li + (1x/2)O2，选项 D 正确。17【2018北京卷】北京卷】验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的 3%NaCl 溶液)。在 Fe 表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是()A对比，可以判定 Zn 保护了 FeB对比，K3Fe(CN)6可能将 Fe 氧化
33、C验证 Zn 保护 Fe 时不能用的方法D将 Zn 换成 Cu，用的方法可判断 Fe 比 Cu 活泼【答案】D【解析】A 项，对比，Fe 附近的溶液中加入 K3Fe(CN)6无明显变化，Fe 附近的溶液中不含 Fe2+，Fe附近的溶液中加入 K3Fe(CN)6产生蓝色沉淀，Fe 附近的溶液中含 Fe2+，中 Fe 被保护，A 项正确；B 项，加入K3Fe(CN)6在 Fe 表面产生蓝色沉淀，Fe 表面产生了 Fe2+，对比的异同，可能是 K3Fe(CN)6将 Fe 氧化成 Fe2+，B 项正确；C 项，对比，加入 K3Fe(CN)6在 Fe 表面产生蓝色沉淀，也能检验出 Fe2+，不能用的方法
34、验证Zn 保护 Fe，C 项正确；D 项，由实验可知 K3Fe(CN)6可能将 Fe 氧化成 Fe2+，将 Zn 换成 Cu 不能用的方法证明 Fe比 Cu 活泼，D 项错误。18【2018天津卷】天津卷】CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：(3)O2辅助的 AlCO2电池工作原理如图 4 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。电池的负极反应式：_。电池的正极反应式：6O2+6e=6O26CO2+6O2=3C2O42反应过程中 O2的作用是_。该电池的总反应式：_。【答案】(3)CO32-10+120 kJmo
35、l-1B900 时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低。Al3e=Al3+(或 2Al6e=2Al3+)催化剂2Al+6CO2=Al2(C2O4)3【解析】(3)明显电池的负极为 Al，所以反应一定是 Al 失电子，该电解质为氯化铝离子液体，所以 Al 失电子应转化为 Al3+，方程式为：Al3e=Al3+(或 2Al6e=2Al3+)。根据电池的正极反应，氧气再第一步被消耗，又在第二步生成，所以氧气为正极反应的催化剂。将方程式加和得到，总反应为：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。1(2021西南四省名校高三第三次大联考理综)我国科学家利用光能处理含苯酚
36、()废水，装置如图所示。下列说法错误的是Aa 极电势高于 b 极电势Ba 极的电极反应式为+2e-+2H+=+H2OCH+由 II 区移向 I 区，II 区溶液的 pH 增大D若有 2mol 电子通过导线，I 区混合液体质量增大 2g10 【答案】C【解析】从图中可以看出，该装置为原电池装置，苯酚在 a 极得电子，被还原，所以 a 极为正极，b 极为负极。A项，a 为正极，b 为负极，a 极电势高于 b 负极，故 A 正确；B 项，苯酚在 a 极得电子被还原，其电极反应为+2e-+2H+=+H2O，故 B 正确；C 项，氢离子向阳极移动，负极反应为 HxWO3- xe-=WO3+ xH+，a
37、极消耗的氢离子和 b 极产生的氢离子相等，pH 不变，故 C 错误；D 项，有 2mol 氢离子通过导线，进入 I 区的氢离子为 2mol，液体质量增加 2g，故 D 正确；故选 C。2(2021江苏南通市高三质量调研)一种锂电池的工作原理如下图所示，正极反应液可以在正极区和氧化罐间循环流通，氧化罐中加入的(NH4)2S2O8可以将 Fe2氧化，自身被还原为 SO42-。下列关于该电池说法正确的是A电池放电时将电能转化为化学能B放电时 Li由正极区移向负极区C放电时的负极反应为 Fe3e-=Fe2D氧化罐中反应的离子方程式为：2Fe2S2O82-=2Fe32SO42-【答案】D【解析】A 项，
38、电池放电是化学能变成电能，A 错误；B 项，放电时阳离子向正极移动，B 错误；C 项，放电时，负极失去电子，C 错误；D 项，根据题意，氧化罐中加入的(NH4)2S2O8可以将 Fe2氧化，自身被还原为 SO42-，离子方程式为 2Fe2S2O82-=2Fe32SO42-，D 正确；故选 D。3(2021河南许昌市高三一模)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是由多孔陶瓷 NiO 阴极、多孔陶瓷电解质(熔融碱金属碳酸盐)隔膜、多孔金属 Ni 阳极、 金属极板构成的燃料电池。 工作时， 该电池的阴极(正极)反应为 O2+2CO2+4e-=2CO32-，下列有关说法中错误的是()A该电池较高的工作温度加
39、快了阴、阳极的反应速率B该类电池的 H2不能用 CO、CH4等替代C该电池工作时，要避免 H2、O2的接触D放电时，阳极(负极)反应式为 2H2+2CO32-4e-=2CO2+2H2O【答案】B【解析】该燃料电池中，通入燃料氢气的电极是负极，通入氧化剂氧气的电极是正极，负极反应式为H2-2e-+CO32-=CO2+H2O，正极反应式为 O2+2CO2+4e-2CO32-，放电时，电解质中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。A 项，升高温度能加快反应速率，该电池较高的工作温度加快了阴、阳极的反应速率，故 A 正确；B 项，还原性物质在负极发生氧化反应，该类电池的 H2可以用 CO、CH4等替代，
40、故 B 错误；C 项，H2、O2混合物在一定条件下可能发生爆炸，该电池工作时，要避免 H2、O2的接触，防止爆炸，产生安全事故，故 C 正确；D 项，放电时，氢气失电子发生氧化反应，阳极(负极)反应式为 2H2+2CO32-4e-=2CO2+2H2O，故 D 正确；故选 B。4(2021广东肇庆市高三二模)微生物燃料电池(MFC)以厌氧微生物催化氧化有机物(如葡萄糖)，同时处理含 Cu2+废水，装置如图所示，下列说法错误的是()AM 极为电池的负极B温度越高，电池工作效率越高CN 极的电极反应为 Cu2+2e-=CuD电池工作时，废水中的阴离子总浓度降低【答案】B【解析】A 项，根据题意可知该
41、电池放电时葡萄糖被氧化，所以 M 电极为电池负极，N 为电池正极，A 项正确；B 项，该电池以微生物催化有机物，温度不宜过高，B 项错误；C 项，N 极为正极，铜离子被还原得到 Cu，电极反应为 Cu2+2e-=Cu，C 项正确；D 项，电池工作时，废水中铜离子放电生成铜单质，为平衡电荷，阴离子通过阴离子交换膜向负极，即左池移动，废水中的阴离子总浓度降低，D 项正确；故选 B。5(2021湖南湘豫名校高三联考)HCOOH 燃料电池的装置如下图，两电极间用允许 K+和 H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是A电池工作时，电子由 a 电极经外电路流向 b 电极B负极的电极反应式为 HCOO-+2O
42、H-_2e-=HCO3-+H2OC理论上每消耗标准状况下 22.4LO2，有 2molK+通过半透膜D通入 O2发生的反应为 4Fe2+4H+O2=4Fe3+2H2O【答案】C【解析】左侧是 HCOO-转化为 HCO3-，C 元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，a 是负极；右侧是 Fe3+转化为 Fe2+，化合价降低，得到电子，发生还原反应，b 是正极。A 项，池工作时，电子由 a 电极(负极)电极经外电路流向 b 电极(正极)，A 项正确；B 项，负极是 HCOO-转化为 HCO3-，电极反应式为：HCOO-+2OH-_2e-= HCO3-+H2O，B项正确；C 项，4Fe2+4H+O2
43、=4Fe3+2H2O，每消耗标准状况下 22.4L O2，O2的物质的量为 1mol，转移电子 4mol，应有 4mol K+通过半透膜，C 项错误；D 项，通入 O2发生的反应为 4Fe2+4H+O2=4Fe3+2H2O，D 项正确；故选 C。6 (2021浙江省“宁波十校”高三联考)K-O2可充电电池可看作金属钾在负极的电镀和剥离与氧气在正极的还原和生成。“界面”用来阻止电解液的持续降解，电解质为二甲醚的二甲基亚砜(DMSODME)溶液，能传导 K+。电池反应为K+O2=KO2，装置如图所示。下列说法错误的是()A放电时，正极反应为 K+O2+e-=KO2B充电时，每转移 1mole-，阳
44、极质量减少 39gC有效抑制氧气扩散可延长 K-O2电池的循环性能D充电时，K 电极连接外电源负极【答案】B【解析】由电池反应为 K+O2=KO2，可知 K 的化合价升高，失电子被氧化发生氧化反应，所以放电时 K 作负极，电极反应为：K-e-=K+，碳电极为正极，发生得电子发生还原反应电极反应为：K+O2+e-=KO2。A 项，放电时碳电极为正极，发生得电子发生还原反应电极反应为：K+O2+e-=KO2，A 正确；B 项，充电时，阳极反应与正极刚好相反，反应为：KO2-e-=K+O2，所以每转移 1mole-，阳极质量减少 39+32=71g，B 错误；C 项，充电时阳极放出氧气，而放电时需要
45、正极需要氧气进行反应，所以有效抑制氧气的扩散可延长 K-O2电池的循环性能，C 正确；D 项，充电时 K 电极发生还原反应为阴极，连接外电源的负极，D 正确；故选 B。7(2021山东省高三百师联盟二轮复习联考)一种高性能水系铁-氢气二次电池工作原理如图所示，下列说法中正确的是A放电时，碳网电极为负极B离子交换膜为阳离子交换膜，充电时，K+通过离子交换膜从左极室移向右极室C放电时，负极区 pH 变大D充电时，电池总反应为 2Fe(CN)64-+2H2O=2Fe(CN)63-+2OH-+H2【答案】D【解析】A 项，放电时，Pt/C 电极失电子作负极，发生氧化反应，碳网电极为正极，发生还原反应，
46、A 项错误；B项，充电时，碳网作阳极，发生氧化反应，Pt/C 电极作阴极，发生还原反应，离子交换膜为阳离子交换膜，充电时，K+通过离子交换膜从阳极室移向阴极室， 即从右极室移向左极室， B 项错误； C 项， 放电时， 负极发生 H2+2OH-2e-=2H2O，负极区 pH 减小，C 项错误；D 项，充电时，电池总反应为 2Fe(CN)64-+2H2O=2Fe(CN)63-+2OH-+H2，D 项正确；故选 D。8(2021 年浙江省“超级全能生”选考科目联考)室温铝二次电池采用铝或铝插层化合物为电极，离子液体AlCl3EMImCl为电解液，Al3+能在电解液中移动，电极反应式为 Al+Mn2
47、O4AlMn2O4，下列说法不正确的是(已知氧气难溶于离子液体)A放电时当外电路中有 3 mol 电子通过时，电解液中就有 1 mol Al3+移向 AlB放电时 Al作负极，发生氧化反应C充电时阳极的电极反应式为 AlMn2O4-3e-=Al3+Mn2O4DAlCl3型离子液体能够抑制金属铝表面氧化物的生成【答案】A【解析】 根据总反应 Al+Mn2O4AlMn2O4可知， 作为原电池时， 金属铝做负极， 失电子发生氧化反应，Mn2O4做正极，得电子发生还原反应；充电时，电极反应与原电池正好相反；根据题给信息氧气难溶于离子液体可知，AlCl3型离子液体能够抑制金属铝表面氧化物的生成。 A 项
48、， 放电时， 1 个铝原子失 3e-变为 Al3+， 电极反应式为： Al-3e-= Al3+，铝电极失电子为负极，所以当外电路有 3mol 电子通过时，有 1 molAl3+移向正极Mn2O4，故 A 错误；B 项，放电时Al作负极，失电子发生氧化反应，故 B 正确；C 项，充电时，阳极失电子发生氧化反应，电极反应为：AlMn2O4-3e-=Al3+Mn2O4，故 C 正确；D 项，氧气难溶于离子液体，AlCl3型离子液体会抑制金属铝表面氧化物的生成，故 D 正确；故选 A。9(2021贵州遵义市高三一模)中国科学院研发了一种新型钾电池，有望成为锂电池的替代品。该电池的电解质为CF3SO3K
49、 溶液， 其简要组成如图所示。 电池放电时的总反应为 2 KC14H10+ x MnFe(CN)6= 2 K1-xC14H10+ x K2MnFe(CN)6，则下列说法中，正确的是()A放电时，电子从电极 A 经过 CF3SO3K 溶液流向电极 BB充电时，电极 A 质量增加，电极 B 质量减少C放电时，CF3SO3K 溶液的浓度变大D充电时，阳极反应为 K2MnFe(CN)62e= 2K+ MnFe(CN)6【答案】D【解析】A 项，放电时，该装置为电池装置，即放电时电子不可能经过电解质溶液，故 A 错误；B 项，放电时，负极(电极 B)反应式为 KC14H10-xe-=K1-xC14H10
50、+xK+，正极(电极 A)反应式为 MnFe(CN)6+2e-+2K+=K2MnFe(CN)6，充电时应将放电反应倒过来看，显然电极 A 的质量是减少的，电极 B 的质量是增加的，故 B 错误；C 项，根据 B 分析，放电时， CF3SO3K 溶液的浓度不发生变化的，故 C 错误；D 项，充电时，电池的正极接电源的正极，充电时的电极反应式应是放电时电极反应逆过程，即阳极反应式为 K2MnFe(CN)62e= 2K+ MnFe(CN)6，故 D 正确；故选 D。10(2021首都师范大学附属中学高三月考)一种三室微生物燃料电池污水净化系统的原理如图所示，图中含酚废水中的有机物可用 C6H5OH
