新高考2021届高考化学小题必练10新型化学电源(含答案)
高考化学二轮总复习课后习题 小题提速练11 新型化学电源
小题提速练11 新型化学电源1.(江西重点中学盟校第一次联考)某科研小组在研究硅氧材料的电化学性能时,将硅氧材料作为正极,金属锂作为负极,非水体系的LiPF6作为电解液,起到在正、负极间传递Li+的作用,且充、放电时电解液所含的物质种类不发生变化。
电池放电时的总反应为5SiO2+(4+x)Li2Li2Si2O5+Li x Si。
下列说法中错误的是( )A.硅氧材料导电性差,可与石墨形成复合物以增强电极的导电性B.电池充电时,电解液中的Li+向锂电极移动C.放电时的正极反应为5SiO2+(4+x)Li++(4+x)e-2Li2Si2O5+Liol 电子,则硅氧材料的质量增加28+7xgx2.(广西桂林、梧州一模)水系可充电电池因其成本低、高离子电导率、高安全性和环境友好性等优势而备受关注。
一种新型无隔膜Zn/MnO2液流电池的工作原理如图所示。
电池以锌箔、石墨毡为集流体,ZnSO4和MnSO4的混合液作电解质溶液,下列说法正确的是( )A.放电时,当外电路转移1 mol e-时,两电极质量变化的差值为11 gB.过程Ⅱ为放电过程,石墨毡电极的电极反应为MnO2-2e-+4H+Mn2++2H2OC.过程Ⅰ为锌沉积过程,A连电源的正极,锌离子得到电子发生还原反应生成锌D.放电时,沉积在石墨毡上的MnO2逐渐溶解,石墨毡电极质量减小,锌箔质量增大3.(四川成都二诊)钠离子电池易获取,正负极材料均采用铝箔(可减少铜箔用量),因此钠离子电池理论成本低于锂离子电池。
现有一种正极材料为KFe2(CN)6,固体电解质为Na3PS4,负极材料为Na2Ti3O7的钠离子电池。
下列有关叙述错误的是( )A.正极KFe2(CN)6中Fe的化合价为+2价、+3价B.放电时,正极可能发生Fe2(CN)6-+e-Fe2(CN)62-C.放电时,电子从负极流经固体电解质到达正极D.充电时,负极区发生还原反应,并且Na+增多4.(河南商丘第三次模拟)某科研团队研制了一种基于阳离子型活性分子的中性水系有机液流电池,以[Pyr-TEMPO]和[Pyr-PV]Cl4作为中性水系有机液流电池的电极材料,已知放电时[Pyr-PV]2+先转化为[Pyr-PV]3+,再转化为[Pyr-PV]4+,电池工作原理如图所示。
2021高考化学 新型化学电源
第1页共4页选择题押题练（五）新型化学电源1．我国成功研发一种新型铝－石墨双离子电池，这种新型电池采用石墨、铝锂合金作x C 为电极材料，以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液。
电池总反应为C x(PF6)＋LiAl放电充电＋PF－6＋Li＋＋Al。
该电池放电时的工作原理如图所示。
下列说法不正确的是()A．放电时，B极的电极反应为LiAl－e－===Li＋＋AlB．Li2SO4溶液可作该电池的电解质溶液C．充电时A极的电极反应式为x C＋PF－6－e－===C x(PF6)D．该电池放电时，若电路中通过0.01mol电子，B电极减重0.07gx C＋PF－6＋Li＋＋Al，放电时锂离子解析：选B电池总反应为C x(PF6)＋LiAl放电充电向A极移动，则A极为正极，B极为负极。
负极上LiAl失电子发生氧化反应，电极反应为LiAl－e－===Li＋＋Al，故A正确；锂铝合金会与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以该电池的电解质溶液不能使用任何水溶液，故B错误；充电时A极为阳极，电极反应式为x C ＋PF－6－e－===C x(PF6)，故C正确；该电池放电时，若电路中通过0.01mol电子，则B极有0.01mol Li失去电子变成Li＋，B电极减重0.07g，故D正确。
2．[双选]利用微生物处理有机废水并脱盐的装置如图所示，下列说法不正确的是()A．X、Y分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜B．M极上发生的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．微生物电极为负极D．处理后的废水的pH比有机废水的pH大解析：选AD HCOO－在微生物电极上发生氧化反应生成CO2，微生物电极为原电池的负极，原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，要达到脱盐的目的，Cl－向负极(微生物电极)移动，Na＋向正极(M极)移动，所以X为阴离子交换膜，Y为阳离子交换膜，。
高中化学高考精品备课教案：新型电源
化学反应与能量变化新型电源（含答案）课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
2.能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池。
3.能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。
4.学生必做实验：制作简单的燃料电池新型电源2023全国乙，T12；2022广东，T16；2022湖南，T8；2022全国甲，T10；2022全国乙，T12；2021河北，T9、T16；2021年6月浙江，T22；2021湖南，T10；2021辽宁，T10；2021福建，T9；2020天津，T11；2020上海，T2；2020全国Ⅰ，T12；2019天津，T6；2019全国Ⅰ，T12证据推理与模型认知：能分析识别复杂的实际电池；能利用电化学原理创造性地解决实际问题命题分析预测1.近年高考常结合电池科技前沿，如能量密度高的液流电池、安全性能高的石墨烯锂电池、燃料电池（微生物燃料电池、有机物燃料电池等）、金属－空气电池等考查原电池的工作原理及其应用、二次电池的充放电过程及相关计算等。
2.2025年高考要关注：（1）新型有机物燃料电池。
有机物与电化学结合既体现模块知识的综合性，又考查考生灵活运用所学知识解决实际问题的能力。
（2）航空航天领域、电动车领域的新型电池考点新型电源1.Li 、Na 、K 、Mg 、Al 、Zn 电池 名称装置图工作原理锂电池负极反应：[1] Li －e－Li ＋①正极反应物为S 8，产物为Li 2S 4、Li 2S 2，正极反应：[2] S 8＋4e －＋4Li＋2Li 2S 4、S 8＋8e －＋8Li＋4Li 2S 2 ；②正极反应物为CO 2，产物为C ＋Li 2CO 3，正极反应：[3] 3CO 2＋4e －＋4Li＋2Li 2CO 3＋C ；③正极反应物为O 2，产物为Li 2O 、Li 2O 2，正极反应：[4] O 2＋4e －＋4Li＋2Li 2O 、O 2＋2e －＋2Li＋Li 2O 2钠电池负极反应：[5] Na －e－Na ＋正极反应物为S x ，产物为Na 2S x ，正极反应：[6] S x ＋2e －＋2Na＋Na 2S x钾电池负极反应：[7] K －e－K ＋正极反应物为O 2，产物为KO 2，正极反应：[8] O 2＋e －＋K＋KO 2镁电池负极反应：[9] Mg －2e －＋2OH －Mg （OH ）2正极反应：[10] 2CO 2＋2e－C 2O 42－铝电池负极反应：[11] Al －3e －＋4OH －[Al （OH ）4]－（或Al－3e－Al 3＋）离子导体为盐溶液（中性），正极反应物为S ，产物为H 2S ，正极反应：[12] 3S ＋6e －＋2Al 3＋＋6H 2O3H 2S↑＋2Al （OH ）3锌电池 负极反应：[13] Zn －2e －＋4OH－[Zn （OH ）4]2－正极反应物为CO 2，产物为CH 3COOH ，正极反应：[14] 2CO 2＋8e －＋8H＋CH 3COOH ＋2H 2O2.锂离子电池 名称装置图工作原理负极反应：[15] Li x C 6－x e －x Li ＋＋6C、LiC6－e－Li＋＋6C锂离子电池 正极反应：[16] Li 1－x CoO 2＋x e －＋x Li＋LiCoO 2、Li 1－x NiO 2＋x e－＋x Li＋LiNiO 2、Li 1－x MnO 2＋x e －＋x Li＋LiMnO 2、Li 1－x FePO 4＋x e －＋x Li＋LiFePO 4、Li 1－x Mn 2O 4＋x e －＋x Li ＋LiMn 2O 43.燃料电池 名称装置图工作原理燃料 电池负极反应：[17] CO －2e －＋4OH －C O 32－＋2H 2O 、CH 4－8e －＋10OH－C O 32－＋7H 2O 、CH 3OH －6e －＋8OH－C O 32－＋6H 2O 、CH 3OCH 3－12e －＋16OH－2C O 32－＋11H 2O 、C 6H 12O 6－24e －＋36OH －6C O 32－＋24H 2O 、NH 2NH 2－4e －＋4OH－N 2↑＋4H 2O正极反应：[18] O 2＋4e －＋2H 2O4OH －微生物电池负极反应：[19] CH 3COOH －8e －＋2H 2O2CO 2↑＋8H ＋、C 6H 12O 6－24e －＋6H 2O6CO 2↑＋24H ＋正极反应：[20] O 2＋4e －＋4H＋2H 2O注意 燃料电池负极反应式书写的难点是有机物化合价的分析，可以用“化合物中元素化合价代数和为零”法，来分析碳元素的化合价，且只需要分析发生化合价变化的碳原子。
2021新教材高中化学第6章1.3化学电源随堂小练 人教版必修2
化学电源1、某普通锌锰干电池的结构如图所示。
下列说法正确的是( )A.锌筒是原电池的正极B.石墨电极上发生氧化反应C.铵根离子流向石墨电极D.电子经石墨沿电解质溶液流向锌筒2、普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。
根据这一物理、化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。
此法的原理如图所示，总反应为222Cu Ag O Cu O 2Ag ＋＋=。
下列有关说法正确的是（ ）A.正极的电极反应式:22Ag O 2e 2H O 2Ag 2OH --＋＋=–B.2 mol Cu 与1 mol 2Ag O 具有的总能量低于1 mol 2Cu O 与2 mol Ag 的总能量C.电池工作时，OH -向2Ag O/Ag 电极移动D.水泥固化过程中自由水分子减少，导致溶液中各离子浓度的变化，从而引起电动势变化 3、氢氧燃料电池可以用在航天飞机上，其反应原理如图所示。
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C.外电路中电子由电极b 通过导线流向电极aD.该电池的总反应为222H O =22H O4、某普通锌锰干电池的结构如图所示。
下列说法正确的是（ ）A.锌筒是原电池的正极B.石墨电极上发生氧化反应C.铵根离子流向石墨电极D.电子经石墨沿电解质溶液流向锌筒5、LED 产品的使用为城市增添色彩。
下图是氢氧燃料电池驱动LED 发光的一种装置示意图。
下列有关叙述正确的是( )A.电路中的电子从负极经外电路到正极,再经过KOH 溶液回到负极,形成闭合回路B.a 处通入氢气,b 处通氧气,该装置将化学能最终转化为电能C.电池放电后,OH -的物质的量浓度减小D.通入2O 的电极发生反应:2O 4e -+=22O -6、铁镍蓄电池又称爱迪生电池。
放电时的总反应为()()23222Fe Ni O +3H O Fe OH 2Ni OH +＋=。
下列有关该电池的说法错误的是（ ） A.电池的电解液为碱性溶液，负极为FeB.电池放电时，负极反应为()--2Fe 2OH -2e =Fe OH ＋C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH 增大D.电池充电过程中，OH -向阴极迁移7、一种直接铁燃料电池（电池反应为：23Fe 2O +＝34Fe O ）的装置如图所示，下列说法正确的是( )A ．Fe 极为电池正极B ．KOH 溶液为电池的电解质溶液C ．电子由多孔碳极沿导线流向Fe 极D ．每5.6g Fe 参与反应，导线中流过231.20410⨯个e -8、锌一空气电池（原理如图）适宜用作城市电动车的动力电源。
2021届高考化学原电池化学电源典型试题答案解析版(9页)
2021届高考化学原电池化学电源典型试题原电池化学电源1．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－===Mg2＋B．正极反应式为Ag＋＋e－===AgC．电池放电时Cl－由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑1：B解析：该电池中Mg作负极，失去电子发生氧化反应，生成Mg2＋，A项正确；正极反应为AgCl ＋e－===Ag＋Cl－，B项错误；电池放电时，Cl－从正极向负极移动，C项正确；在负极，Mg会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，D项正确。
2.下列说法正确的是()。
A.铜锌原电池中,盐桥中的K+和N O3-分别移向负极和正极B.铅蓄电池放电时,正极质量每增加96 g,转移电子数目为2×6.02×1023C.港珠澳大桥设计使用寿命120年,水下钢柱可镶铜块防腐D.氢氧燃料电池消耗标准状况下的O2 2.24 L时,转移电子的数目为0.4×6.02×10232：D解析原电池中阳离子向正极迁移,阴离子向负极迁移,所以盐桥中的K+向正极迁移,N O3-向负极迁移,A项错误;铅蓄电池放电时,正极的电极反应式为PbO2+4H++S O42-+2e-PbSO4+2H2O,每得到2 mol电子,正极质量增加64 g,所以当正极增重96 g时,转移电子数为3×6.02×1023,B项错误;因为铁比铜活泼,根据原电池原理,铁作负极被腐蚀,C项错误;标准状况下2.24 L的O2即0.1 mol,转移电子数目为0.4×6.02×1023,D项正确。
3．锌、铁、镁、铝、锂等金属都可以用在金属燃料电池中。
某金属燃料电池的基本结构如图所示，其中Y电极为石墨。
下列说法正确的是()A．该电池工作时，电子沿M→电解质溶液→Y电极流动B．若M为铝，则该电池工作时溶液的pH将不断增大C．若M为镁，则该电池反应的化学方程式为2Mg＋O2===2MgOD ．五种金属作电极材料时，比能量(单位质量的电极材料放出电能的大小)由高到低的顺序依次是锂、铝、镁、铁、锌3：D解析：该装置是原电池，一般活泼金属作原电池的负极，Y 电极为石墨，则Y 是正极，M 是负极，电子沿M→负载→Y 电极流动，不能进入电解质溶液，A 错误；若M 为铝，该电池总反应式为4Al ＋3O 2＋6H 2O===4Al(OH)3，溶液的pH 不变，B 错误；若M 为镁，该电池总反应式为2Mg ＋O 2＋2H 2O===2Mg(OH)2，C 错误；根据电池的比能量的定义，1 g 金属Li 能产生的电子数目为 1 g7 g·mol －1×N A mol －1＝N A 7，同理可分析其他四种金属材料，求得五种金属的比能量大小关系为Li>Al>Mg>Fe>Zn ，D 正确。
化学一轮复习第一部分专题10原电池新型化学电源练习含解析
专题10 原电池新型化学电源1．（2019·全国卷Ⅰ)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＋/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，在氢化酶作用下发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋C．正极区，固氮酶为催化剂,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解析该反应中，可产生电流,反应条件比较温和，没有高温高压条件，A正确;该生物燃料电池中，左端电极反应式为MV＋－e－===MV2＋,则左端电极是负极,应为负极区，在氢化酶作用下，发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋，B错误；右端电极反应式为MV2＋＋e－===MV＋，是正极，在正极区N2得到电子生成NH3，发生还原反应，C正确；原电池中，内电路中H＋通过交换膜由负极区向正极区移动，D正确。
2．（2019·全国卷Ⅲ) 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，结构如图所示.电池反应为Zn（s)＋2NiOOH(s)＋H2O(l)错误!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解析三维多孔海绵状Zn为多孔结构，具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高，A正确；二次电池充电时作为电解池使用，阳极发生氧化反应，元素化合价升高,原子失去电子，阳极反应为Ni(OH）2(s)＋OH－（aq)－e－===NiOOH(s)＋H2O（l)，B 正确；二次电池放电时作为原电池使用，负极发生氧化反应,元素化合价升高，原子失去电子，由电池总反应可知负极反应为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO（s）＋H2O（l),C正确；二次电池放电时作为原电池使用,阴离子从正极区向负极区移动,D错误。
山西省太原市实验中学2021届高考化学提高班小题必练10 新型化学电源
小题必练10：新型化学电源基础小练1．【2020年山东卷】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CH3COO−的溶液为例)。
下列说法错误的是（）A．负极反应为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=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∶12．【2020年天津卷】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+xS Na2S x，(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误．．的是（）A．Na 2S4的电子式为xS+2Na+2e=Na SB．放电时正极反应为+-2xC．Na和Na2S x分别为电池的负极和正极Na-β-Al O为隔膜的二次电池D．该电池是以233．【2020年全国卷3】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：--3--2442VB +16OH -11e =VO +2B(OH)+4H O 该电池工作时，下列说法错误的是（ ）A ．负载通过0.04mol 电子时，有0.224L(标准状况)O 2参与反应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3222444VB 11O 20OH 6H O 8B(OH)4VO ---+++=+D ．电流由复合碳电极经负载、VB 2电极、KOH 溶液回到复合碳电极考点突破1．微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，下图为其工作原理及废水中2-27Cr O 离子浓度与去除率的关系。
下列说法不正确的是（ ）A ．有机物被氧化，M 为电源负极B ．电池工作时，N 极附近溶液pH 增大C ．Cr 2O 2−7离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活D ．处理0.1mol Cr 2O 2−7时有0.6mol H +从交换膜右侧向左侧迁移2．（双选）以石墨为电极材料，熔融硝酸钠为电解质，NO 2-O 2燃料电池的工作原理如图所示。
高中化学练习题 化学电源 附答案解析
高中化学化学电源【学习目标】1、了解常见电池的分类及优点；2、了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、反应原理及应用。
【要点梳理】知识点一、化学电池1、定义化学电池是将化学能转变成电能的装置。
【高清课堂：化学电源#化学电池的分类】2、分类3、化学电池的优点①化学电池的能量转换效率较高，供能稳定可靠。
②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。
③使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。
4、判断电池优劣的主要标准①比能量：即单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位(W·h)/k或(W·h)/L。
②比功率：即单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位W/kg或W/L。
③电池的可储存时间的长短。
【高清课堂：化学电源#常见的化学电池】知识点二、常见的化学电池电池负极反应正极反应总反应式一次普通干电池(Zn、MnO2、NH4Cl、C)Zn－2e－＝Zn2+2MnO2+2NH4++2e－＝2NH3+Mn2O3+H2O2MnO2+2NH4++Zn＝2NH3+Mn2O3+H2O+Zn2+放电2PbSO充电2NiO(OH)+H2放电充电2Ni(OH)22H2+O2＝2H2O知识点三、各种化学电池的特点知识点四、化学电池电极反应式的书写1、根据装置书写电极反应式①先分析题目给定的图示装置，确定原电池正负极上的反应物质，并标出电子得失的数目。
②电极反应式的书写a．负极：活泼金属或H2失去电子生成阳离子；若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存，则该阴离子应写入负极反应式。
如铅蓄电池，负极：Pb+SO42－－2e－＝PbSO4。
b．正极：阳离子得到电子生成单质或O2得到电子，若反应物是O2，则有以下规律：电解质溶液是碱性或中性：O2+2H2O+4e－＝4OH－电解质溶液是酸性；O2+4H++4e－＝2H2O③正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。
2、给出总反应式，写电极反应式如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，选择一个简单的变化去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果。
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高考化学小题必练（新高考）小题必练10：新型化学电源高考中的新型电源有“高铁电池”“海洋电池”“燃料电池”“锂离子电池”等。
这些电池一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量高等特点。
取材与这些知识点的试题，由于题材广、信息新、陌生度大，所以大多数考生对这类试题感到难，实际上这些题目主要考查学生对原电池的工作原理的迁移应用能力。
1．【2020年山东卷】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CH3COO−的溶液为例)。
下列说法错误的是（）A．负极反应为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=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CH3COOˉ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．a极为负极，CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，故A正确；B．为了实现海水的淡化，模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．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1mol Clˉ移向负极，同时有1mol Na+移向正极，即除去1mol NaCl，质量为58.5g，故C正确；D．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++2eˉ=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。
【点睛】涉及到相关的计算时，注意整个电池中正极和负极转移的电子数守恒。
2．【2020年天津卷】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+xS Na2S x，(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误．．的是（）A．Na 2S4的电子式为xS+2Na+2e=Na SB．放电时正极反应为+-2xC．Na和Na2S x分别为电池的负极和正极Na-β-Al O为隔膜的二次电池D．该电池是以23【答案】C【解析】根据电池反应：2Na+xS Na2S x 可知，放电时，钠作负极，发生氧化反应，xS+2Na+2e=Na S。
电极反应为：Na-e−=Na+，硫作正极，发生还原反应，电极反应为+-2x A．Na2S4属于离子化合物，4个硫原子间形成三对共用电子对，电子式为，故A正确；B．放电时发生的是原电池反应，正极发生还原反应，xS+2Na+2e=Na S，故B正确；C．放电时，Na为电池的负极，正极为硫电极反应为：+-2x单质，故C错误；D．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Na-β-Al O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；答案选C。
池，23【点睛】信息型原电池，根据给出的总反应方程式，结合原电池的正负极发生的反应，判断出正负极材料和反应物。
3．【2020年全国卷3】一种高性能的碱性硼化钒(VB 2)—空气电池如下图所示，其中在VB 2电极发生反应：--3--2442VB +16OH -11e =VO +2B(OH)+4H O 该电池工作时，下列说法错误的是（ ）A ．负载通过0.04mol 电子时，有0.224L(标准状况)O 2参与反应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3222444VB 11O 20OH 6H O 8B(OH)4VO ---+++=+D ．电流由复合碳电极经负载、VB 2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VB 2发生失电子的反应生成3-4VO 和-4B(OH)，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O 2+4e −+2H 2O=4OH −，电池的总反应方程式为4VB 2+11O 2+20OH −+6H 2O=8-4B(OH)+4 3-4VO 。
A ．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 ．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 ．根据分析，电池的总反应为4VB 2+11O 2+20OH −+6H 2O=8-4B(OH)+43-4VO ，C 正确；D ．电池中，电子由VB 2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→VB 2电极→KOH 溶液→复合碳电极，D 正确；故选B 。
【点睛】本题在解答时应注意正极的电极方程式的书写，电解质溶液为碱性，则空气中的氧气得电子生成氢氧根；在判断电池中电流流向时，电流流向与电子流向相反。
1．微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，下图为其工作原理及废水中2-Cr O离子浓度与去除率的关系。
下列说法不正确的是（）27A．有机物被氧化，M为电源负极B．电池工作时，N极附近溶液pH增大C．Cr2O2−7离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活D．处理0.1mol Cr2O2−7时有0.6mol H+从交换膜右侧向左侧迁移【答案】D【解析】由图知，电子流入电极N，则N电极为正极，发生还原反应，Cr2O72-得电子生成Cr3+，M极失电子发生氧化反应，有机物被氧化生成CO2，为原电池的负极。
A．由分析可知，M电极有机物失电子发生氧化反应，M为负极，故A正确；B．根据图示，正极反应为Cr2O2−7 +6e−+14H+=2Cr3++7H2O，消耗氢离子，N极附近溶液pH增大，故B正确；C．Cr2O2−7具有强氧化性，能使蛋白质变性，浓度较大时，可能会造成还原菌失活，故C正确；D．Cr元素由+6价变为+3价，处理0.lmol Cr2O2−7时转移0.6mol电子，根据电荷守恒，处理0.1mol Cr2O2−7时有0.6mol H+从交换膜左侧向右侧迁移，故D错误；答案选D。
2．（双选）以石墨为电极材料，熔融硝酸钠为电解质，NO2-O2燃料电池的工作原理如图所示。
下列关于该燃料电池的说法不正确的是（）A．石墨I电极的电势高于石墨Ⅱ电极的电势B．石墨Ⅱ电极上消耗的NO2的体积与生成的N2O5的体积之比为2∶1C．该电池工作时，熔融NaNO3中Na+向石墨Ⅱ电极移动D．该电池的总反应方程式为4NO2+O2=2N2O5【答案】BC【解析】由图知：石墨I电极电子流入是正极，石墨Ⅱ电子流出是负极；A．由分析可知，石墨I电极的电势高于石墨Ⅱ电极的电势，A正确；B．石墨Ⅱ电极上发生的电极反应为NO2+NO3-e−=N2O5，电极上消耗的NO2的体积与生成的N2O5的体积之比为1:1，B错误；C.原电池中阳离子向正极移动，该电池工作时，熔融NaNO3中Na+向石墨I电极移动，C错误；D．在熔融硝酸钠环境中，NO2在负极失电子被氧化到+5价，O2在正极得到电子被还原到-2价，该电池的总反应方程式为4NO2+O2=2N2O5，D正确；答案选BC。
3．Li-SOCl2电池是迄今具有最高能量比的电池。
该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlC14-SOCl2（熔点-110℃、沸点78.8℃）。
电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2= 4LiCl+S+SO2。
下列说法错误的是（）A．该电池不能在寒冷的地区正常工作B．该电池工作时，正极反应为：2SOCl2+4e−=4Cl−+S+SO2C．SOCl2分子的空间构型是三角锥形D．该电池组装时，必须在无水无氧条件下进行【答案】A【解析】根据电池的总反应可知，失电子的是Li，在负极发生反应，得电子的是SOCl2，在正极发生反应；电解液的熔点为-110℃、沸点为78.8℃，电池可以在-110℃~78.8℃温度范围内正常工作。
A．电解液(熔点-110℃、沸点78.8℃)，所以在寒冷的地区，电解液也是液态，所以能在寒冷的地区正常工作，故A错误；B．SOCl2为氧化剂，在正极发生还原反应，电极方程式为：2SOCl2+4e−=4Cl−+S+SO2，故B正确；C．SOCl2分子中的中心原子S原子价层电子对数=3+6-21-212⨯⨯=4，采取sp3杂化，且有一对孤电子对，为三角锥形，故C正确；D．因为构成电池的材料Li能和水反应，且SOCl2也与水反应，所以必须在无水无氧条件下进行，故D正确；答案选A。
4．下图中装置Ⅰ是原电池，电池总反应为：N2H4+O2=N2+2H2O，离子交换膜只允许H+通过。
装置Ⅱ为电解池，闭合开关K时，b极附近先变红色。
下列说法正确的是（）A．原电池负极发生的电极反应式为N2H4+4OH−-4e−=N2+4H2OB．电解池中，b电极为阳极C．当有0.01mol H+通过离子交换膜时，a电极上析出气体112mLD．闭合K后，电流方向为A―→a―→b―→B―→A【答案】D【解析】因为闭合开关K时，b极附近先变红色，据此推断b极是阴极，B是负极，A是正极，a是阳极。
A．由于原电池中离子交换膜只允许H+通过，所以负极发生的电极反应式为N2H4-4e−=N2+4H+，A说法错误；B．电解池中，b电极为阴极，B说法错误；C．当有0.01mol H+通过离子交换膜时，气体的条件若为标准状况下，a电极上析出气体为112mL，C说法错误；D．闭合K后，依据正电荷移动的方向是电流的方向，所以电流方向为A―→a―→b―→B―→A，D说法正确。
答案为D。
5．用锂－氟化碳（氟气与碳生成的夹层化合物）电池电解含有尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液，用于废水处理和煤液化供氢，其装置如图所示（装置中c、d均为惰性电极，隔膜仅阻止气体通过），下列说法错误的是（）A．电极a为锂－氟化碳电池的负极B．电极b的电极反应为（CF x）n+nx e−=n C+nx F−C．装置中电子流动方向：电极a→电极d→隔膜→电极c→电极bD．c电极区和d电极区产生的气体在相同条件下的体积比为1∶3【答案】C【解析】A．锂－氟化碳（氟气与碳生成的夹层化合物）电池中Li+定向移动到b极，根据原电池中阳离子定向移动到正极可推出b极为正极，则a极为负极，选项A正确；B．电极b为原电池的正极，正极上氟气与碳生成的夹层化合物（CF x）n得电子产生C和F−，故电极反应为（CF x）n+nx e−=n C+nx F−，选项B正确；C．根据装置可知电极a为负极，b为正极，c为阳极，d为阴极，故装置中电子流动方向：电极a→电极d，电极c→电极b，电子不在隔膜中流动，选项C错误；D．根据得失电子守恒，电解含有尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液，c电极区和d电极区产生的气体N2和H2在相同条件下的体积比为1∶3，选项D正确；答案选C。