試卷第=page11頁，總=sectionpages33頁新高考化學二輪備考選擇題高頻熱點特訓特訓20原電池原理及其應用考向分析：新型化學電源：（1）正、負極判斷；（2）離子移動方向；（3）電極反應式、總原電池方程式的正誤判斷；（4）電極及電解液轉(zhuǎn)移電子計算。（一）必備知識和方法1．構(gòu)建原電池模型，分析原電池工作原理構(gòu)建如圖Zn—Cu—H2SO4原電池模型，通過類比模型，結(jié)合氧化還原反應知識(如：化合價的變化、得失電子情況等)，能迅速判斷原電池的正、負極，弄清楚外電路中電子的移動情況和內(nèi)電路中離子的移動情況，準確書寫電極反應式和電池總反應式，掌握原電池的工作原理。2.原電池正、負極的判斷(1)依據(jù)構(gòu)成原電池兩極的電極材料判斷。一般是較活潑的金屬為負極，活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極。(2)依據(jù)原電池兩極發(fā)生反應的類型判斷。負極發(fā)生氧化反應；正極發(fā)生還原反應。(3)依據(jù)電子流動方向或電流方向判斷。電子由負極流向正極，電流由正極流向負極。(4)依據(jù)原電池電解質(zhì)溶液中離子的移動方向判斷。陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。(5)依據(jù)原電池鹽橋中離子的移動方向判斷。陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。3．解答新型化學電源的步驟(1)判斷電池類型→確認電池原理→核實電子離子移動方向。(2)確定電池兩極→判斷電子、離子移動方向→書寫電極反應和電池反應。(3)充電電池→放電時為原電池→失電子的為負極反應。(4)電極反應式→總反應離子方程式減去較簡單一極的電極反應式→另一電極反應式。注意：（1）在正負極上發(fā)生的電極反應不是孤立的，它往往與電解質(zhì)溶液緊密聯(lián)系。（2）電池電極反應式書寫：H+在堿性環(huán)境中不存在；O2-在水溶液中不存在,在酸性環(huán)境中結(jié)合H+,生成H2O,在中性或堿性環(huán)境中結(jié)合H2O,生成OH-。（3）陽離子趨向正極,在正極上參與反應,在負極上生成(如H+);陰離子趨向負極,在負極上參與反應,在正極上生成(如OH-、O2-、CO32—)。（4）“-ne-”相當于正電荷,“+ne-”相當于負電荷,依據(jù)電荷守恒配平其他物質(zhì)的系數(shù)。4．燃料電池電極反應式的書寫(以氫氧燃料電池為例)5．其他新型一次電池（1）鈉硫電池：總反應：2Na＋xS===Na2Sx 正極：xS＋2e－===S負極：2Na－2e－===2Na＋（2）全釩液流電池：總反應：VO2+＋2H＋＋V2＋V3＋＋VO2＋＋H2O正極：VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋e－=VO2＋＋H2O負極：V2＋－e－=V3＋鋰-銅電池：總反應：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－ 正極：Cu2O＋H2O＋2e－=2Cu＋2OH－負極：2Li－2e－=2Li＋Mg-H2O2電池：總反應：H2O2＋2H＋＋Mg=Mg2＋＋2H2O 正極：H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O負極：Mg－2e－=Mg2＋Mg-AgCl電池：總反應：Mg＋2AgCl=2Ag＋MgCl2 正極：2AgCl＋2e－=2Cl－＋2Ag負極：Mg－2e－=Mg2＋例1．世界某著名學術刊物介紹了一種新型中溫全瓷鐵－空氣電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關該電池放電時的說法正確的是()A．a(chǎn)極發(fā)生氧化反應B．正極的電極反應式為FeOx＋2xe－=Fe＋xO2－C．若有22.4L(標準狀況)空氣參與反應，則電路中有4mol電子轉(zhuǎn)移D．鐵表面發(fā)生的反應為xH2O(g)＋Fe=FeOx＋xH2[解析]：a極通入空氣，O2在該電極發(fā)生得電子的還原反應，A錯誤；O2在正極發(fā)生反應，電極反應式為O2＋4e－=2O2－，B錯誤；由B項分析可知，電路中有4mol電子轉(zhuǎn)移時正極上消耗1molO2，在標準狀況下的體積為22.4L，則通入空氣的體積約為22.4L×5＝112L，C錯誤；由圖可知，鐵表面H2O(g)參與反應生成H2，則發(fā)生的反應為xH2O(g)＋Fe=FeOx＋xH2，D正確。答案：D例2．科學家設想，N2和H2為反應物，以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制造出既能提供電能又能固氮的新型燃料電池，裝置如圖所示。下列說法不正確的是()A．通入N2的電極發(fā)生的電極反應式為N2＋6e－＋8H＋=2NHeq\o\al(＋,4)B．反應過程中溶液的pH會變大，故需要加入鹽酸C．該電池外電路電流從通入H2的電極流向通入N2的電極D．通入H2的電極為負極，A為NH4Cl[解析]：A項，該電池的原理是合成氨，所以正極是氮氣發(fā)生還原反應，電極反應式為N2＋6e－＋8H＋=2NHeq\o\al(＋,4)，正確；B項，反應過程中，H＋不斷被消耗，pH變大，需要加入鹽酸，正確；C項，該裝置是原電池裝置，電流由正極通過外電路流向負極，即由通入氮氣的電極沿外電路流向通入氫氣的電極，錯誤；D項，通入H2的電極為負極，A為NH4Cl，正確。答案：C（二）真題演練1．[2020新課標Ⅲ]一種高性能的堿性硼化釩(VB2)—空氣電池如下圖所示，其中在VB2電極發(fā)生反應：該電池工作時，下列說法錯誤的是A．負載通過0.04mol電子時，有0.224L(標準狀況)O2參與反應B．正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高C．電池總反應為D．電流由復合碳電極經(jīng)負載、VB2電極、KOH溶液回到復合碳電極2．[2020年山東新高考]微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟的能源裝置，利用微生物處理有機廢水獲得電能，同時可實現(xiàn)海水淡化?，F(xiàn)以NaCl溶液模擬海水，采用惰性電極，用下圖裝置處理有機廢水(以含CH3COO-的溶液為例)。下列說法錯誤的是A．負極反應為B．隔膜1為陽離子交換膜，隔膜2為陰離子交換膜C．當電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，模擬海水理論上除鹽58.5gD．電池工作一段時間后，正、負極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2:13．[2019新課標Ⅰ]利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說法錯誤的是A．相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時還可提供電能B．陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應H2+2MV2+2H++2MV+C．正極區(qū)，固氮酶為催化劑，N2發(fā)生還原反應生成NH3D．電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負極區(qū)向正極區(qū)移動4．[2019新課標Ⅲ]為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學家近期利用三維多孔海綿狀Zn（3D?Zn）可以高效沉積ZnO的特點，設計了采用強堿性電解質(zhì)的3D?Zn—NiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列說法錯誤的是A．三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高B．充電時陽極反應為Ni(OH)2(s)+OH?(aq)?e?NiOOH(s)+H2O(l)C．放電時負極反應為Zn(s)+2OH?(aq)?2e?ZnO(s)+H2O(l)D．放電過程中OH?通過隔膜從負極區(qū)移向正極區(qū)5．[2019江蘇]將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后，置于如圖所示裝置中，進行鐵的電化學腐蝕實驗。下列有關該實驗的說法正確的是A．鐵被氧化的電極反應式為Fe?3e?Fe3+B．鐵腐蝕過程中化學能全部轉(zhuǎn)化為電能C．活性炭的存在會加速鐵的腐蝕D．以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕6．[2019浙江4月選考]化學電源在日常生活和高科技領域中都有廣泛應用。下列說法不正確的是A．Zn2+向Cu電極方向移動，Cu電極附近溶液中H+濃度增加B．正極的電極反應式為Ag2O＋2e?＋H2O2Ag＋2OH?C．鋅筒作負極，發(fā)生氧化反應，鋅筒會變薄D．使用一段時間后，電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導電能力下降7．[2018海南]一種鎂氧電池如圖所示，電極材料為金屬鎂和吸附氧氣的活性炭，電解液為KOH濃溶液。下列說法錯誤的是A．電池總反應式為：2Mg＋O2＋2H2O＝2Mg(OH)2B．正極反應式為：Mg－2e－＝Mg2＋C．活性炭可以加快O2在負極上的反應速率D．電子的移動方向由a經(jīng)外電路到b8．[2018新課標Ⅰ]最近我國科學家設計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實現(xiàn)對天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應為：①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+該裝置工作時，下列敘述錯誤的是A．陰極的電極反應：CO2+2H++2e-＝CO+H2OB．協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應：CO2+H2S＝CO+H2O+SC．石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需為酸性9．[2018年11月浙江選考]最近，科學家研發(fā)了“全氫電池”，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A．右邊吸附層中發(fā)生了還原反應B．負極的電極反應是H2－2e－＋2OH－====2H2OC．電池的總反應是2H2＋O2====2H2OD．電解質(zhì)溶液中Na＋向右移動，ClO向左移動（三）熱點強化訓練1．利用生物電化學系統(tǒng)處理廢水的原理如圖。下列對系統(tǒng)工作時的說法錯誤的是A．b電極為負極，發(fā)生氧化反應B．雙極膜內(nèi)的水解離成的H+向b電極移動C．有機廢水發(fā)生的反應之一為CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+D．該系統(tǒng)可處理廢水、回收銅等金屬，還可提供電能2．中科院科學家設計出一套利用SO2和太陽能綜合制氫的方案，其基本工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．該裝置中的能量轉(zhuǎn)化形式：光能→電能→化學能B．該電化學裝置中，Pt電極的電勢低于BiVO4電極的電勢C．電子流向：BiVO4電極→H2O→Pt電極→外電路D．BiVO4電極上的反應式為SO-2e-+H2O=SO+2H+3．一種太陽能電池的工作原理如圖所示，電解質(zhì)為鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]和亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]的混合溶液。下列說法不正確的是()A．K+移向催化劑bB．催化劑a表面發(fā)生的化學反應：-e-=C．在催化劑b表面被氧化D．電解池溶液中的和濃度基本保持不變4．一種新型鎂硫電池的工作原理如下圖所示。下列說法正確的是()A．使用堿性電解質(zhì)水溶液B．放電時，正極反應包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2C．使用的隔膜是陽離子交換膜D．充電時，電子從Mg電極流出5．物質(zhì)由高濃度向低濃度擴散而引發(fā)的一類電池稱為濃差電池。如下圖是由Ag電極和硝酸銀溶液組成的電池(c1<c2)，工作時，A電極的質(zhì)量不斷減輕，下列說法正確的是()A．Ag+由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移B．B極為正極，發(fā)生氧化反應C．若外電路通過0.1mol電子，則右側(cè)溶液減輕6.2gD．原電池的總反應不一定是氧化還原反應6．有學者提出可利用鋁-空氣電池裝置來凈化水體(凈水原理與明礬類似)，其基本工作原理如圖所示，正負極區(qū)的電解質(zhì)溶液為酸化的NaCl溶液。下列說法正確的是()A．膜a為陽離子交換膜B．電子流向：A電極→電解質(zhì)溶液→B電極C．正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高D．將電解質(zhì)溶液換成堿性的NaCl溶液可提升凈水效果7．一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)的原理如圖所示，圖中含酚廢水中的有機物可用C6H5OH表示。下列說法不正確的是A．右室電極為該電池的正極B．右室電極附近溶液的pH增大C．左側(cè)離子交換膜為陽離子交換膜D．左室電極反應式可表示為C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+8．甲烷燃料電池的工作原理如圖，下列說法正確的是()A．a(chǎn)極為正極B．K+從a極經(jīng)溶液流向b極C．工作一段時間后，b極附近的pH會減小D．a(chǎn)極的電極反應為CH4+6OH--8e-=+5H2O9．一種HCOONa－O2、H2O化學電池工作原理如圖所示：下列說法正確的是()A．電極M為正極，發(fā)生氧化反應B．M電極反應式為HCOO－+3OH－－2e－=CO+2H2OC．電子由電極M經(jīng)電解質(zhì)(CEM)流向電極ND．N電極每生成1molNaOH，理論上電路中有4mol電子轉(zhuǎn)移10．凈化含尿素和酸性Cr2O廢水的微生物燃料電池工作原理如圖。下列說法錯誤的是A．放電時，M室電極的電勢低于N室電極B．放電時，負極的電極反應為CO(NH2)2＋H2O-6e-=CO2↑＋N2↑＋6H+C．當廢水中Cr2O的濃度或酸性過大時，電池的效率都會降低D．1mo1Cr2O被凈化時，有6mo1H+從N室遷移到M室11．含氰化物的廢液亂倒或與酸混合，均易生成有劇毒且易揮發(fā)的氰化氫。工業(yè)上，常采用堿性氯化法(Cl2過量)來處理高濃度氰化物污水，將廢水中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，發(fā)生的總反應為(未配平)。下列說法正確的是()A．還原性：Cl2＞N2B．氧化劑、還原劑的物質(zhì)的量之比為5：2C．該反應中，每生成1molCO2，轉(zhuǎn)移2mol電子D．若將該反應設計成原電池，則CO2在正極區(qū)生成12．一種高性能的堿性硼化釩(VB2)—空氣電池如圖所示，其中在VB2電極發(fā)生反應：該電池工作時，下列說法錯誤的是A．負載通過0.04mol電子時，有0.224L(標準狀況)O2參與反應B．正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高C．電池總反應為D．電流由復合碳電極經(jīng)負載流向VB2電極13．某同學模擬交警檢測醉駕司機酒精含量的原理設計了如下酸性燃料電池裝置。下列說法正確的是()A．正極上發(fā)生反應是B．由電極右側(cè)區(qū)遷移至左側(cè)區(qū)C．理論上消耗標準狀況下時，生成醋酸D．電池的總反應為14．關于如圖所示裝置，下列說法正確的是（）A．溶液X為食鹽水，鐵主要發(fā)生化學腐蝕B．溶液X為稀硫酸，銅電極上會產(chǎn)生氣泡C．溶液X為食鹽水或稀硫酸，電子方向均由FeCuFeD．溶液X為食鹽水或稀硫酸，鐵棒上的電極反應均為：Fe-3e-=Fe3+15．某同學研究FeSO4溶液和AgNO3溶液的反應，設計如下對比實驗。實驗現(xiàn)象連通電路后，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，分別取反應前和反應一段時間后甲燒杯中的溶液，滴加KSCN溶液，前者幾乎無色，后者顯紅色連通電路后，電流表指針向左發(fā)生微小的偏轉(zhuǎn)，丙、丁燒杯中均無明顯現(xiàn)象下列說法不正確的是A．僅由Ⅰ中的現(xiàn)象不能推知Ag+的氧化性強于Fe3+B．Ⅱ中電流表指針向左偏轉(zhuǎn)的原因可能是銀發(fā)生了電化學腐蝕C．Ⅱ中若將銀電極換成石墨電極，電流表指針可能不再向左偏轉(zhuǎn)D．對比Ⅰ、Ⅱ可知，Ⅰ中氧化了Fe2+本卷由系統(tǒng)自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考。參考答案真題演練1.【答案】B【解析】根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)，左側(cè)VB2發(fā)生失電子的反應生成和，反應的電極方程式如題干所示，右側(cè)空氣中的氧氣發(fā)生得電子的反應生成OH-，反應的電極方程式為O2+4e-+2H2O=4OH-，電池的總反應方程式為4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4，據(jù)此分析。A．當負極通過0.04mol電子時，正極也通過0.04mol電子，根據(jù)正極的電極方程式，通過0.04mol電子消耗0.01mol氧氣，在標況下為0.224L，A正確；B．反應過程中正極生成大量的OH-使正極區(qū)pH升高，負極消耗OH-使負極區(qū)OH-濃度減小pH降低，B錯誤；C．根據(jù)分析，電池的總反應為4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4，C正確；D．電池中，電子由VB2電極經(jīng)負載流向復合碳電極，電流流向與電子流向相反，則電流流向為復合碳電極→負載→VB2電極→KOH溶液→復合碳電極，D正確；故選B。【點睛】本題在解答時應注意正極的電極方程式的書寫，電解質(zhì)溶液為堿性，則空氣中的氧氣得電子生成氫氧根；在判斷電池中電流流向時，電流流向與電子流向相反。2.【答案】B【解析】據(jù)圖可知a極上CH3COOˉ轉(zhuǎn)化為CO2和H+，C元素被氧化，所以a極為該原電池的負極，則b極為正極。A．a(chǎn)極為負極，CH3COOˉ失電子被氧化成CO2和H+，結(jié)合電荷守恒可得電極反應式為CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，故A正確；B．為了實現(xiàn)海水的淡化，模擬海水中的氯離子需要移向負極，即a極，則隔膜1為陰離子交換膜，鈉離子需要移向正極，即b極，則隔膜2為陽離子交換膜，故B錯誤；C．當電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，根據(jù)電荷守恒可知，海水中會有1molClˉ移向負極，同時有1molNa+移向正極，即除去1molNaCl，質(zhì)量為58.5g，故C正確；D．b極為正極，水溶液為酸性，所以氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，電極反應式為2H++2eˉ=H2↑，所以當轉(zhuǎn)移8mol電子時，正極產(chǎn)生4mol氣體，根據(jù)負極反應式可知負極產(chǎn)生2mol氣體，物質(zhì)的量之比為4:2=2:1，故D正確；故答案為B。3.【答案】B【解析】由生物燃料電池的示意圖可知，左室電極為燃料電池的負極，MV+在負極失電子發(fā)生氧化反應生成MV2+，電極反應式為MV+?e?=MV2+，放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應生成H+和MV+，反應的方程式為H2+2MV2+=2H++2MV+；右室電極為燃料電池的正極，MV2+在正極得電子發(fā)生還原反應生成MV+，電極反應式為MV2++e?=MV+，放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應生成NH3和MV2+，反應的方程式為N2+6H++6MV+=6MV2++NH3，電池工作時，氫離子通過交換膜由負極向正極移動。A項、相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法選用酶作催化劑，條件溫和，同時利用MV+和MV2+的相互轉(zhuǎn)化，化學能轉(zhuǎn)化為電能，故可提供電能，故A正確；B項、左室為負極區(qū)，MV+在負極失電子發(fā)生氧化反應生成MV2+，電極反應式為MV+?e?=MV2+，放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應生成H+和MV+，反應的方程式為H2+2MV2+=2H++2MV+，故B錯誤；C項、右室為正極區(qū)，MV2+在正極得電子發(fā)生還原反應生成MV+，電極反應式為MV2++e?=MV+，放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應生成NH3和MV2+，故C正確；D項、電池工作時，氫離子（即質(zhì)子）通過交換膜由負極向正極移動，故D正確。故選B?！军c睛】本題考查原池原理的應用，注意原電池反應的原理和離子流動的方向，明確酶的作用是解題的關鍵。4.【答案】D【解析】A、三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，吸附能力強，所沉積的ZnO分散度高，A正確；B、充電相當于是電解池，陽極發(fā)生失去電子的氧化反應，根據(jù)總反應式可知陽極是Ni(OH)2失去電子轉(zhuǎn)化為NiOOH，電極反應式為Ni(OH)2(s)＋OH?(aq)?e?＝NiOOH(s)＋H2O(l)，B正確；C、放電時相當于是原電池，負極發(fā)生失去電子的氧化反應，根據(jù)總反應式可知負極反應式為Zn(s)＋2OH?(aq)?2e?＝ZnO(s)＋H2O(l)，C正確；D、原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，則放電過程中OH?通過隔膜從正極區(qū)移向負極區(qū)，D錯誤。答案選D。5.【答案】C【解析】根據(jù)實驗所給條件可知，本題鐵發(fā)生的是吸氧腐蝕，負極反應為：Fe?2e?=Fe2+；正極反應為：O2+2H2O+4e?=4OH?；據(jù)此解題；A.在鐵的電化學腐蝕中，鐵單質(zhì)失去電子轉(zhuǎn)化為二價鐵離子，即負極反應為：Fe?2e?=Fe2+，故A錯誤；B.鐵的腐蝕過程中化學能除了轉(zhuǎn)化為電能，還有一部分轉(zhuǎn)化為熱能，故B錯誤；C.活性炭與鐵混合，在氯化鈉溶液中構(gòu)成了許多微小的原電池，加速了鐵的腐蝕，故C正確；D.以水代替氯化鈉溶液，水也呈中性，鐵在中性或堿性條件下易發(fā)生吸氧腐蝕，故D錯誤；綜上所述，本題應選C.【點睛】本題考查金屬鐵的腐蝕。根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性可判斷電化學腐蝕的類型，電解質(zhì)溶液為酸性條件下，鐵發(fā)生的電化學腐蝕為析氫腐蝕，負極反應為：Fe?2e?=Fe2+；正極反應為：2H++2e?=H2↑；電解質(zhì)溶液為堿性或中性條件下，發(fā)生吸氧腐蝕，負極反應為：Fe?2e?=Fe2+；正極反應為：O2+2H2O+4e?=4OH?。6.【答案】A【解析】A.Zn較Cu活潑，做負極，Zn失電子變Zn2+，電子經(jīng)導線轉(zhuǎn)移到銅電極，銅電極負電荷變多，吸引了溶液中的陽離子，因而Zn2+和H+遷移至銅電極，H+氧化性較強，得電子變H2，因而c(H+)減小，A項錯誤；B.Ag2O作正極，得到來自Zn失去的電子，被還原成Ag,結(jié)合KOH作電解液，故電極反應式為Ag2O＋2e?＋H2O2Ag＋2OH?，B項正確；C.Zn為較活潑電極，做負極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為Zn?2e?=Zn2+，鋅溶解，因而鋅筒會變薄，C項正確；D.鉛蓄電池總反應式為PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，可知放電一段時間后，H2SO4不斷被消耗，因而電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導電能力下降，D項正確。故答案選A。7.【答案】BC【解析】A.電池總反應式為：2Mg＋O2＋2H2O＝2Mg(OH)2，不符合題意；B.正極應該是氧氣得電子，發(fā)生還原反應，反應式為：O2+4e-+4OH-=2H2O，符合題意；C.氧氣在正極參與反應，符合題意；D.外電路中，電子由負極移向正極，該反應中a為負極，b為正極，故不符合題意；故答案為BC?！军c睛】盡管原電池外觀形形色色，五花八門，但其原理是相同的，即要緊緊抓住原電池中負極失電子發(fā)生氧化反應，正極得電子發(fā)生還原反應；外電路中，電子由負極流向正極，電流方向與電子流動方向相反這一基本規(guī)律。8．【答案】C【解析】該裝置屬于電解池，CO2在ZnO@石墨烯電極上轉(zhuǎn)化為CO，發(fā)生得到電子的還原反應，為陰極，石墨烯電極為陽極，發(fā)生失去電子的氧化反應，據(jù)此解答。A、CO2在ZnO@石墨烯電極上轉(zhuǎn)化為CO，發(fā)生得到電子的還原反應，為陰極，電極反應式為CO2+H＋+2e－＝CO+H2O，A正確；B、根據(jù)石墨烯電極上發(fā)生的電極反應可知①+②即得到H2S－2e－＝2H＋+S，因此總反應式為CO2+H2S＝CO+H2O+S，B正確；C、石墨烯電極為陽極，與電源的正極相連，因此石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯電極上的高，C錯誤；D、由于鐵離子、亞鐵離子均易水解，所以如果采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，溶液需要酸性，D正確。答案選C。點睛：準確判斷出陰陽極是解答的關鍵，注意從元素化合價變化的角度去分析氧化反應和還原反應，進而得出陰陽極。電勢高低的判斷是解答的難點，注意從物理學的角度借助于陽極與電源的正極相連去分析。9．【答案】C【解析】由電子的流動方向可以得知左邊為負極，發(fā)生氧化反應；右邊為正極，發(fā)生還原反應，故選項A、B正確；電池的總反應沒有O2參與，總反應方程式不存在氧氣，故C選項不正確；在原電池中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，故D選項正確。答案選C。強化訓練1．A【解析】A．根據(jù)圖示可知在b電極上廢水溶液中的Cu2+得到電子，發(fā)生還原反應，被還原產(chǎn)生Cu單質(zhì)，A錯誤；B．根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，在雙極膜內(nèi)的水電離產(chǎn)生的H+向負電荷較多的正極b電極移動，B正確；C．在a電極上有機廢水中的有機物失去電子，發(fā)生氧化反應產(chǎn)生CO2氣體逸出，發(fā)生的反應之一為CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+，C正確；D．該系統(tǒng)處理廢水時，金屬Cu2+得到電子變?yōu)镃u單質(zhì)，反應發(fā)生時有電子轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)了化學能向電能的轉(zhuǎn)化，因此還可提供電能，D正確；故合理選項是A。2．A【分析】該裝置為原電池，由Pt電極上反應(H2O→H2)或BiVO4電極上反應(→)可知，Pt電極上氫離子得電子生成氫氣，發(fā)生還原反應，為正極，電極反應為2H2O+2e-═H2↑+2OH-；BiVO4電極為負極，失電子生成硫酸根，發(fā)生氧化反應，電極反應為-2e-+2OH-=+H2O，據(jù)此分析解答?！窘馕觥緼．由圖可知，該裝置中的能量轉(zhuǎn)化形式：光能→電能→化學能，A正確；B．Pt電極為正極，BiVO4電極為負極，所以Pt電極電勢高于BiVO4電極，B錯誤；C．電子從BiVO4電極(負極)經(jīng)導線流向Pt電極(正極)，不能進入溶液，C錯誤；D．BiVO4電極為負極，發(fā)生氧化反應，溶液呈堿性，則BiVO4電極上的反應式為-2e-+2OH-=+H2O，D錯誤；故選A。3．C【分析】由圖可知，電子從負極流向正極，則a為負極，b為正極，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，陽離子向正極移動，由此分析解題?！窘馕觥緼．b為正極，則K+移向催化劑b，A正確；B．a(chǎn)為負極，發(fā)生氧化反應，則催化劑a表面發(fā)生反應：-e-═，B正確；C．b為正極，b上發(fā)生還原反應，發(fā)生+e-═，所以在催化劑b表面被還原，C錯誤；D．由B、C中的電極反應可知，二者以1：1相互轉(zhuǎn)化，電解質(zhì)溶液中和濃度基本保持不變，D正確；故答案為：C。4．C【分析】Mg為活潑金屬，所以放電時Mg被氧化，Mg電極為負極，聚合物電極為正極?！窘馕觥緼．堿性電解質(zhì)水溶液中負極生成的Mg2+會生成Mg(OH)2沉淀，降低電池效率，A錯誤；B．放電時為原電池，原電池正極發(fā)生得電子的還原反應，包括3Mg2++MgS8+6e-=4MgS2，B錯誤；C．據(jù)圖可知Mg2+要通過隔膜移向正極參與電極反應，所以使用的隔膜是陽離子交換膜，C正確；D．放電時Mg電極發(fā)生氧化反應，充電時Mg電極得電子發(fā)生還原反應，即電子流入Mg電極，D錯誤；綜上所述答案為C。5．D【解析】A．由圖示分析可知，工作時，A電極的質(zhì)量不斷減輕，則A為負極、B為正極；由于裝置中所用的隔膜為陰離子交換膜，則只能陰離子通過，所以由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，故A錯；B．由A分析可知，A為負極發(fā)生氧化反應，B為正極發(fā)生還原反應，故B錯；C.若外電路通過0.1mol電子，則右側(cè)溶液中有0.1mol向左側(cè)遷移，0.1molAg+得到電子生成Ag，所以由可知，若外電路通過0.1mol電子，則右側(cè)溶液減輕17.0g，故C錯；D.負極的電極反應式為：，正極的電極反應式為：，總反應為：屬于非氧化還原反應，故選D。答案選D。6．A【解析】該裝置的凈水原理與明礬類似，則會產(chǎn)生氫氧化鋁膠體(Al3+水解)，A．電解質(zhì)溶液顯酸性，A極為鋁電極，為負極，電極反應式為，B極為正極，電極反應式為，為達到凈水的目的，負極生成的Al3+需要通過膜a進入待凈化廢水中，Al3+水解生成氫氧化鋁膠體，則膜a為陽離子交換膜，故A正確；B．原電池中電子從負極經(jīng)導線流向正極，則該原電池中電子流向：A電極→導線→B電極，故B錯誤；C．根據(jù)A項分析知，正極區(qū)溶液的氫離子濃度減小，pH增大，負極區(qū)溶液的pH不變，故C錯誤；D．將電解質(zhì)溶液換成堿性的NaCl溶液，則負極生成，達不到凈水的效果，故D錯誤；故選A。7．C【分析】該原電池中，硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應，則右邊裝置中電極是正極，電極反應式為2+10e-+12H+=N2↑+6H2O，左邊裝置電極是負極，負極上有機物失電子發(fā)生氧化反應，有機物在厭氧菌作用下生成二氧化碳,電極反應式為C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，據(jù)此分析解答。【解析】A．根據(jù)圖示可知：在上圖中右室得到電子變?yōu)镹2逸出，發(fā)生還原反應，則右邊電極為該電池的正極，A正確；B．根據(jù)圖示可知，在右室中正極上的電極反應式為：2+10e-+12H+=N2↑+6H2O，電解后溶液中c(H+)減小，c(H+)越小，溶液的pH就越大，故右室電極附近溶液的pH增大，B正確；C．電池放電時，電解質(zhì)溶液中的陽離子Na+向正極右室移動，Cl-向負極左室移動，故左側(cè)負極附近的離子交換膜為陰離子交換膜，C錯誤；D．左室裝置為負極，負極上有機物失去電子，發(fā)生氧化反應，有機物在厭氧菌作用下反應生成CO2，電極反應式可表示為C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，D正確；故合理選項是C。8．B【分析】在燃料電池中，通入燃料的電極為負極，通入空氣或O2等氧化劑的電極為正極。從而得出，CH4、O2燃料電池中，通CH4的電極為負極，通O2的電極為正極?！窘馕觥緼．由分析可知，a極通入CH4作燃料，則a為負極，A不正確；B．在原電池中，陽離子向正極移動，則K+從a極經(jīng)溶液流向b極，B正確；C．電池工作時，b極發(fā)生的反應為O2+4e-+2H2O=4OH-，則一段時間后，b極附近的pH會增大，C不正確；D．a(chǎn)極為負極，CH4失電子產(chǎn)物與電解質(zhì)反應生成等，電極反應為CH4+10OH--8e-=+7H2O，D不正確；故選B。9．B【解析】A．根據(jù)圖中信息，鈉離子向右移動，根據(jù)“同性相吸”，因此N極為正極，電極M為負極，發(fā)生氧化反應，故A錯誤；B．根據(jù)圖中信息，M電極發(fā)生氧化反應，生成碳酸根，因此M電極反應式為HCOO－+3OH－－2e－=CO+2H2O，故B正確；C．電子由負極(M)經(jīng)導線流向正極(N)，不能通過電解質(zhì)，故C錯誤；D．根據(jù)O2+4e－+2H2O=4OH－，因此N電極每生成1molNaOH，理論上電路中有1mol電子轉(zhuǎn)移，故D錯誤。綜上所述，答案為B。10．D【分析】由圖可知，該裝置為原電池，M室電極為負極，在微生物的作用下，CO(NH2)2在負極上失去電子發(fā)生氧化反應生成氮氣和二氧化碳氣體，電極反應式為CO(NH2)2＋H2O-6e-=CO2↑＋N2↑＋6H＋，N室電極為正極，在還有菌作用下，在正極上得到電子發(fā)生還原反應生成Cr3+，電極反應式為+6e-+14H＋=2Cr3++7H2O，生成的Cr3+又轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3沉淀。【解析】A.據(jù)分析，M室電極為負極，放電時，正極的電勢高于負極，則M室電極的電勢低于N室電極，故A正確；B.放電時，在微生物的作用下，CO(NH2)2在負極上失去電子發(fā)生氧化反應生成氮氣和二氧化碳氣體，電極反應式為CO(NH2)2＋H2O-6e-=CO2↑＋N2↑＋6H＋，故B正確；C.蛋白質(zhì)在強氧化劑作用下或強酸性溶液中會發(fā)生變性，當廢水中的濃度或酸性過大時，還有菌的活性降低導致電池的效率降低，故C正確；D.原電池工作時陽離子移向正極，當1mol被凈化時，負極放電生成的6molH＋從負極室遷移到正極室，故D錯誤；答案選D。11．B【分析】CN-中碳元素化合價為+2、氮元素化合價為-3，反應中碳元素化合價由+2升高為+4，氮元素化合價由-3升高為0，CN-是還原劑，Cl2中氯元素化合價由0降低為-1，氯氣為氧化劑。根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可得配平后的離子方程式：。【解析】A．Cl2是氧化劑，CN-是還原劑，CO2和N2是氧化產(chǎn)物，氧化性Cl2＞N2，A項錯誤；B．氧化劑Cl2與還原劑CN-的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，為5：2，B項正確；C．由離子方程式可知，若有1molCO2生成，則有1molCN-發(fā)生反應，C、N原子參與電子轉(zhuǎn)移，此時有5mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，C項錯誤；D．CO2是CN-發(fā)生氧化反應的產(chǎn)物之一，若將題給反應設計成原電池，氧化反應在負極區(qū)進行，則CO2在負極區(qū)生成，D項錯誤；綜上所述答案為B。12．B【分析】根據(jù)題目信息可知VB2電極上失電子發(fā)生氧化反應，所以VB2電極為負極，則復合碳電極為正極，電解質(zhì)溶液顯堿性，空氣中的