新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)練習(xí)考向20 原電池 化學(xué)電源（含解析）

考向20原電池化學(xué)電源【2022·廣東卷】科學(xué)家基于SKIPIF1<0易溶于SKIPIF1<0的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲(chǔ)能設(shè)備(如圖)。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為：SKIPIF1<0。下列說法正確的是A．充電時(shí)電極b是陰極B．放電時(shí)SKIPIF1<0溶液的SKIPIF1<0減小C．放電時(shí)SKIPIF1<0溶液的濃度增大D．每生成SKIPIF1<0，電極a質(zhì)量理論上增加SKIPIF1<0【答案】C【解析】A．由充電時(shí)電極a的反應(yīng)可知，充電時(shí)電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽極，故A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)電極反應(yīng)和充電時(shí)相反，則由放電時(shí)電極a的反應(yīng)為SKIPIF1<0可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯(cuò)誤；C．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為SKIPIF1<0，正極反應(yīng)為SKIPIF1<0，反應(yīng)后Na+和Cl-濃度都增大，則放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大，故C正確；D．充電時(shí)陽極反應(yīng)為SKIPIF1<0，陰極反應(yīng)為SKIPIF1<0，由得失電子守恒可知，每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g/molSKIPIF1<02mol=46g，故D錯(cuò)誤；答案選C。知識點(diǎn)一原電池的工作原理及應(yīng)用1．原電池的工作原理(1)概念和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其本質(zhì)是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。(2)原電池的構(gòu)成條件一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活動(dòng)性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。二看兩電極：一般是活動(dòng)性不同的兩電極。三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個(gè)條件：①電解質(zhì)溶液；②兩電極直接或間接接觸；③兩電極插入電解質(zhì)溶液中。(3)工作原理(以銅鋅原電池為例)Ⅰ.反應(yīng)原理電極名稱負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn－2e－=Zn2＋Cu2＋＋2e－=Cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由Zn片沿導(dǎo)線流向Cu片鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液，K＋移向正極，Cl－移向負(fù)極Ⅱ.鹽橋的組成和作用①鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。②鹽橋的作用a．連接內(nèi)電路，形成閉合回路；b．維持兩電極電勢差(平衡電荷)，使電池能持續(xù)提供電流。Ⅲ.原電池裝置中的3個(gè)移動(dòng)方向①電子移向：電子從負(fù)極流出經(jīng)外電路流入正極。②電流方向：電流從正極流向負(fù)極。③離子移動(dòng)方向：陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。[名師點(diǎn)撥](1)自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)并不一定是電極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，也可以是電極與溶解的O2等發(fā)生反應(yīng)，如將鐵與石墨相連插入食鹽水中。(2)無論是原電池還是電解池，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。(3)雙液銅鋅原電池(帶鹽橋)比單液原電池的最大優(yōu)點(diǎn)是Zn與氧化劑(Cu2＋)不直接接觸，僅有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，避免了能量損耗，故電流穩(wěn)定，放電時(shí)間長。2．原電池原理的四大應(yīng)用(1)加快氧化還原反應(yīng)的速率一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，形成原電池時(shí)會(huì)使反應(yīng)速率加快。例如，在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液置換出的Cu能與Zn形成原電池使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。(2)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱如有兩種金屬A和B，用導(dǎo)線將A和B連接后，插入到稀硫酸中，一段時(shí)間后，若觀察到A溶解，而B上有氣體放出，則說明A作負(fù)極，B作正極，即可以斷定金屬活動(dòng)性：Aeq\a\vs4\al(＞)B。(3)設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源實(shí)例：根據(jù)Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag設(shè)計(jì)電池：(4)用于金屬的防護(hù)(犧牲陽極的陰極保護(hù)法)使被保護(hù)的金屬制品作原電池正極而得到保護(hù)。例如，要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。知識點(diǎn)二常見的化學(xué)電源1．一次電池——不能充電復(fù)原繼續(xù)使用(1)堿性鋅錳干電池正極反應(yīng)：2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnO(OH)＋2OH－；負(fù)極反應(yīng)：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2。(2)鋅銀電池負(fù)極反應(yīng)：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；正極反應(yīng)：Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－；總反應(yīng)：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag。(3)鋰電池Li-SOCl2電池可用于心臟起博器，該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4-SOCl2，電池總反應(yīng)可表示為4Li＋2SOCl2=4LiCl＋SO2↑＋S。其中負(fù)極材料是Li，電極反應(yīng)為4Li－4e－=4Li＋，正極反應(yīng)為2SOCl2＋4e－=SO2↑＋S↓＋4Cl－。2．二次電池——放電后能充電復(fù)原繼續(xù)使用鉛蓄電池是最常見的二次電池，負(fù)極材料是eq\a\vs4\al(Pb)，正極材料是PbO2?？偡磻?yīng)為Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2PbSO4(s)＋2H2O(l)。[名師點(diǎn)撥]可充電電池充電時(shí)原來的負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)(生成原來消耗的物質(zhì))，即作陰極，連接電源的負(fù)極；同理，原來的正極連接電源的正極作陽極，簡記為負(fù)連負(fù)，正連正。3．“高效、環(huán)境友好”的燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，分為酸性和堿性兩種。種類酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式2H2－4e－=4H＋2H2＋4OH－－4e－=4H2O正極反應(yīng)式O2＋4H＋＋4e－=2H2O2H2O＋O2＋4e－=4OH－電池總反應(yīng)2H2＋O2=2H2O[名師點(diǎn)撥](1)燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，起導(dǎo)電作用。(2)書寫燃料電池的電極反應(yīng)時(shí)，要注意溶液的酸、堿性，介質(zhì)的酸堿性對半反應(yīng)及總反應(yīng)書寫的影響。知識點(diǎn)三電極反應(yīng)式的書寫1．原電池電極反應(yīng)式的書寫書寫電極反應(yīng)式時(shí)，首先要根據(jù)原電池的工作原理準(zhǔn)確判斷正、負(fù)極，然后結(jié)合電解質(zhì)溶液的環(huán)境確定電極產(chǎn)物，最后再根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒寫出電極反應(yīng)式。(1)書寫步驟(2)書寫方法①拆分法a．寫出原電池的總反應(yīng)，如2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。b．把總反應(yīng)按氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)，注明正、負(fù)極，并依據(jù)質(zhì)量守恒、電荷守恒及電子得失守恒配平兩個(gè)半反應(yīng)：正極：2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋負(fù)極：Cu－2e－=Cu2＋②加減法a．寫出總反應(yīng)，如Li＋LiMn2O4=Li2Mn2O4。b．寫出其中容易寫出的一個(gè)半反應(yīng)(正極或負(fù)極)，如Li－e－=Li＋(負(fù)極)。c．利用總反應(yīng)式與上述的一極反應(yīng)式相減，即得另一個(gè)電極的反應(yīng)式，即LiMn2O4＋Li＋＋e－=Li2Mn2O4(正極)。2．燃料電池電極反應(yīng)式的書寫第一步：寫出燃料電池反應(yīng)的總反應(yīng)式燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為加和后的反應(yīng)。如甲烷燃料電池(電解質(zhì)為NaOH溶液)的反應(yīng)式為CH4＋2O2=CO2＋2H2O①CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O②①式＋②式得燃料電池總反應(yīng)式為CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O。第二步：寫出電池的正極反應(yīng)式根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是O2，隨著電解質(zhì)溶液的不同，其電極反應(yīng)式有所不同，大致有以下四種情況：①酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2＋4H＋＋4e－=2H2O；②堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－；③固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2－)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2＋4e－=2O2－；④熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))。第三步：根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式，寫出負(fù)極反應(yīng)式，電池反應(yīng)的總反應(yīng)式－電池正極反應(yīng)式＝電池負(fù)極反應(yīng)式。因?yàn)镺2不是負(fù)極反應(yīng)物，因此兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí)要徹底消除O2。[名師點(diǎn)撥]燃料電池中產(chǎn)物的判斷：堿性介質(zhì)：C→COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，其余介質(zhì)：C→CO2；酸性介質(zhì)：H→H＋，其余介質(zhì)：H→H2O。1．某原電池裝置如圖所示。下列有關(guān)敘述中正確的是()A．電池工作時(shí)，鹽橋中的Cl－向負(fù)極移動(dòng)B．負(fù)極反應(yīng)式：2H＋＋2e－=H2↑C．工作一段時(shí)間后，兩燒杯中溶液pH均不變D．Fe作正極，發(fā)生氧化反應(yīng)2．鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過。下列有關(guān)敘述中正確的是()A.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作一段時(shí)間后，甲池中的c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))減小C．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D．陰、陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡3．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)查閱相關(guān)資料得到氧化性：Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))>Fe3＋，設(shè)計(jì)了如圖所示的鹽橋原電池。鹽橋中裝有含瓊脂的飽和K2SO4溶液。下列敘述中正確的是()A．甲燒杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng)B．外電路的電流方向是從b極到a極C．電池工作時(shí)，鹽橋中的SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))移向乙燒杯D．乙燒杯中的電極反應(yīng)式為2Cr3＋＋7H2O－6e－=Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋14H＋4．某原電池以銀、鉑為電極，用含Ag＋的固體作電解質(zhì)，Ag＋可在固體電解質(zhì)中自由移動(dòng)。電池總反應(yīng)式為2Ag＋Cl2=2AgCl。利用該電池可以測定空氣中Cl2的含量。下列說法中錯(cuò)誤的是()A．空氣中c(Cl2)越大，消耗Ag的速率越快B．鉑極的電極反應(yīng)式為Cl2＋2e－＋2Ag＋=2AgClC．電池工作時(shí)電解質(zhì)中Ag＋總數(shù)保持不變D．電子移動(dòng)方向：銀→固體電解質(zhì)→鉑5．最近科學(xué)家研制的一種新型“微生物電池”可以將污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為H2O和CO2，同時(shí)產(chǎn)生電能，其原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法中正確的是()A．氧化銀電極上的反應(yīng)為Ag2O＋2e－=2Ag＋O2－B．石墨電極上的反應(yīng)為C6H12O6＋6H2O＋24e－=6CO2↑＋24H＋C．每轉(zhuǎn)移4mol電子，氧化銀電極產(chǎn)生22.4LCO2氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D．每30gC6H12O6參與反應(yīng)，有4molH＋經(jīng)質(zhì)子交換膜進(jìn)入正極區(qū)1．（廣東省茂名市五校聯(lián)盟2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期第三次聯(lián)考）新型化學(xué)電池Zn-SKIPIF1<0、能量密度大、體積小、重量輕、壽命長、無污染。下列關(guān)于其放電時(shí)的說法錯(cuò)誤的是A．負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng) B．將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C．SKIPIF1<0在正極得電子 D．陽離子向負(fù)極移動(dòng)2．（河南省大聯(lián)考2022屆高三第三次模擬）我國科學(xué)家成功研制出SKIPIF1<0二次電池，在潮濕條件下的放電原理為SKIPIF1<0，模擬裝置如圖所示(已知放電時(shí)，SKIPIF1<0由負(fù)極向正極遷移)。下列說法正確的是A．放電時(shí)，電流由鎂極經(jīng)外電路流向石墨極B．放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為SKIPIF1<0C．充電時(shí)，陰極上放出SKIPIF1<0，發(fā)生還原反應(yīng)D．充電時(shí)，當(dāng)陽極質(zhì)量凈減12g時(shí)，轉(zhuǎn)移了4mol電子3．（甘肅省2022屆高三第二次高考診斷考試）鈉離子電池有耐低溫。價(jià)格低廉，對環(huán)境友好等特點(diǎn)，因而具有巨大的市場前景。某水系鈉離子二次電池反應(yīng)為：2NaFePO4F+Na3Ti2(PO4)3SKIPIF1<02Na2FePO4F+NaTi2(PO4)3，其裝置如圖所示。下列說法不正確的是A．充電時(shí)a為陰極B．放電時(shí)b極上的電極反應(yīng)為NaFePO4F+e-+Na+=Na2FePO4FC．理論上，該電池在充電或放電過程中溶液中的c(Na+)不變D．當(dāng)電路中有0.2mole-通過時(shí)，通過交換膜的離子數(shù)目為0.1NA4．（廣東省佛山市2021-2022學(xué)年高三上學(xué)期普通高中第一次教學(xué)質(zhì)量檢測）一款新型-空氣電池裝置如圖所示、該電池利用“多孔”石墨電極形成空氣通道，放電時(shí)生成的NaOx填充在“空位”中，當(dāng)“空位”填滿后，放電終止。下列說法正確的是A．a(chǎn)極為電池正極B．b極發(fā)生電極反應(yīng)：SKIPIF1<0C．選用“多孔”石墨電極是為了增加“空位”，提高電池能量存儲(chǔ)D．理論上a極每減重46g，則b極消耗氧氣約22.4L5.（廣東省珠海市2022屆高三上學(xué)期摸底測試）肼(N2H4)燃料電池是一種理想的電池，產(chǎn)物無污染，其工作原理如圖所示，下列敘述正確的是A．當(dāng)消耗lmolO2時(shí)，負(fù)極生成1mol氣體B．電池工作時(shí)，負(fù)極的pH升高C．正極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2OD．X最好用陰離子交換膜1．（2022·湖南卷）海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰-海水電池構(gòu)造示意圖如下。下列說法錯(cuò)誤的是A．海水起電解質(zhì)溶液作用B．N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：SKIPIF1<0C．玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能D．該鋰-海水電池屬于一次電池2．（2022·全國甲卷）一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)SKIPIF1<0存在)。電池放電時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是A．Ⅱ區(qū)的K+通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移B．Ⅰ區(qū)的SOSKIPIF1<0通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移C．MnO2電極反應(yīng)：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD．電池總反應(yīng)：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)SKIPIF1<0+Mn2++2H2O3.（2019上海高考真題）關(guān)于下列裝置，敘述錯(cuò)誤的是（）A．石墨電極反應(yīng)O2+4H++4e→2H2OB．鼓入少量空氣，會(huì)加快Fe的腐蝕C．加入少量NaCl，會(huì)加快Fe的腐蝕D．加入HCl，石墨電極反應(yīng)式：2H++2e→H2SKIPIF1<04.（2018浙江高考真題）鋰(Li)—空氣電池的工作原理如圖所示下列說法不正確的是A．金屬鋰作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．Li+通過有機(jī)電解質(zhì)向水溶液處移動(dòng)C．正極的電極反應(yīng)：O2+4e—==2O2—D．電池總反應(yīng)：4Li+O2+2H2O==4LiOH5.（2017浙江高考真題）金屬(M)-空氣電池的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A．金屬M(fèi)作電池負(fù)極B．電解質(zhì)是熔融的MOC．正極的電極反應(yīng)SKIPIF1<0D．電池反應(yīng)SKIPIF1<01．【答案】A【解析】根據(jù)原電池工作原理，陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，鹽橋的作用是構(gòu)成閉合回路和平衡兩燒杯中的電荷，所以Cl－向負(fù)極移動(dòng)，故A正確；鐵作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，故B錯(cuò)誤；左燒杯中pH基本不變，右燒杯中消耗H＋，c(H＋)減小，pH增大，故C錯(cuò)誤；電池總反應(yīng)式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，鐵作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。2．【答案】C【解析】活潑金屬鋅作負(fù)極，銅作正極，銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；電池工作一段時(shí)間后，甲池中的c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))不變，故B錯(cuò)誤；銅電極上發(fā)生電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu，同時(shí)Zn2＋通過陽離子交換膜從甲池移向乙池，由電荷守恒可知，乙池中每析出1molCu，則有1molZn2＋從甲池移向乙池，因?yàn)镸(Zn)>M(Cu)，所以乙池溶液的總質(zhì)量增加，故C正確；陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，陰離子不能通過陽離子交換膜，故D錯(cuò)誤。3．【答案】B【解析】由于氧化性：Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))>Fe3＋，即Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))可以將Fe2＋氧化為Fe3＋，故在原電池中，F(xiàn)e2＋失電子被氧化，則a極為負(fù)極；Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))得電子被還原，則b極為正極。Fe2＋失電子被氧化，即甲燒杯的溶液中發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；外電路中電流由正極流向負(fù)極，即由b極流向a極，B正確；原電池中，陰離子移向負(fù)極，則SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))移向甲燒杯，C錯(cuò)誤；乙燒杯中Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))得電子被還原，則電極反應(yīng)式為Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋6e－＋14H＋=2Cr3＋＋7H2O，D錯(cuò)誤。4．【答案】D【解析】c(Cl2)越大，反應(yīng)速率越快，則消耗銀的速率也越快，A正確；銀比鉑活潑，鉑作正極，Cl2在鉑上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Cl－，再與電解質(zhì)中的Ag＋結(jié)合，電極反應(yīng)式為Cl2＋2e－＋2Ag＋=2AgCl，B正確；根據(jù)電池總反應(yīng)式可知，電解質(zhì)中Ag＋總數(shù)保持不變，C正確；原電池中，電子從負(fù)極經(jīng)過外電路的導(dǎo)線流向正極，電子不能通過電解質(zhì)，故電子移動(dòng)方向應(yīng)是銀→外電路導(dǎo)線→鉑，D錯(cuò)誤。5．【答案】D【解析】C6H12O6在微生物作用下轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，C6H12O6被氧化，即石墨電極為負(fù)極，氧化銀電極為正極，Ag2O發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Ag2O＋2H＋＋2e－=2Ag＋H2O，故A錯(cuò)誤；石墨電極為負(fù)極，C6H12O6在負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)：C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋，故B錯(cuò)誤；根據(jù)負(fù)極的電極反應(yīng)式可知，每轉(zhuǎn)移4mol電子，石墨電極產(chǎn)生22.4LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，故C錯(cuò)誤；30gC6H12O6的物質(zhì)的量為eq\f(30g,180g·mol－1)＝eq\f(1,6)mol，根據(jù)B項(xiàng)負(fù)極的電極反應(yīng)式可知，每30gC6H12O6參與反應(yīng)，有4molH＋經(jīng)質(zhì)子交換膜進(jìn)入正極區(qū)，故D正確。1．【答案】D【詳解】A．原電池放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，A正確；B．原電池放電過程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B正確；C．新型化學(xué)電池Zn-SKIPIF1<0中，Zn作負(fù)極，SKIPIF1<0在正極得電子，C正確；

D．原電池放電時(shí)，電解質(zhì)中的陽離子向正極移動(dòng)，D錯(cuò)誤；故答案為：D。2．【答案】B【分析】該裝置為電池裝置，根據(jù)放電原理，Mg的化合價(jià)升高，Mg電極為負(fù)極，石墨為正極，據(jù)此分析；【詳解】A．放電屬于原電池，電流的方向是由正極經(jīng)外電路流向負(fù)極，即電流由石墨經(jīng)外電路流向鎂極，故A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)，Mg2＋由負(fù)極向正極遷移，根據(jù)在潮濕條件下的放電原理，正極反應(yīng)式為3CO2＋2Mg2＋＋2H2O＋4e－=2MgCO3·H2O＋C，故B正確；C．充電時(shí)，電池的正極接電源的正極，電池的負(fù)極接電源的負(fù)極，充電時(shí)，石墨為陽極，陽極電極反應(yīng)式為2MgCO3·H2O＋C－4e－=3CO2＋2Mg2＋＋2H2O，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)C選項(xiàng)分析，充電時(shí)，陽極上質(zhì)量減少的是2[MgCO3·H2O]和C，即當(dāng)陽極質(zhì)量凈減(2×102＋12)g=216g時(shí)，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為4mol，故D錯(cuò)誤；答案為B。3．【答案】D【分析】由2NaFePO4F+Na3Ti2(PO4)3SKIPIF1<02Na2FePO4F+NaTi2(PO4)3可知Ti元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?4價(jià)、Fe元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?2價(jià)，所以放電過程中NaFePO4F得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：NaFePO4F+e-+Na+=Na2FePO4F，Na3Ti2(PO4)3失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Na3Ti2(PO4)3-2e-=Na3Ti2(PO4)3+2Na+，所以左側(cè)電極a為負(fù)極、右側(cè)電極b為正極，充電時(shí)原來的負(fù)極為陰極、原來的正極作陽極，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．由分析可知，充電時(shí)a與電源負(fù)極相連為陰極，A正確；B．由分析可知，放電時(shí)b極為正極極，發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)為NaFePO4F+e-+Na+=Na2FePO4F，B正確；C．由分析可知，正、負(fù)極上有Na+的結(jié)合和釋放，則交換膜為陽離子交換膜，Na+可以自由通過，電路上通過1mol電子，則有1mol的Na+經(jīng)過交換膜，則理論上，該電池在充電或放電過程中溶液中的c(Na+)不變，C正確；D．由C項(xiàng)分析可知，交換膜為陽離子交換膜，Na+可以自由通過，則當(dāng)電路中有0.2mole-通過時(shí)，通過交換膜的離子數(shù)目為0.2NA，D錯(cuò)誤；故答案為：D。4．【答案】B【詳解】A．在a電極上Na失去電子變?yōu)镹a+，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以a電極為負(fù)極，A錯(cuò)誤；B．在b電極上O2得到電子，與Na+結(jié)合形成NaOx，所以b電極為正極，電極反應(yīng)式為：SKIPIF1<0，B正確；C．選用“多孔”石墨電極是為了增加“空位”，增大電勢差，而與電池能量存儲(chǔ)大小無關(guān)，C錯(cuò)誤；D．理論上a極每減重46g，反應(yīng)消耗2molNa，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移2mol電子，但b電極上未指明通入的O2所處的外界條件，因此不能確定消耗的O2的體積大小，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是B。5.【答案】A【詳解】A．負(fù)極N2H4失電子生成N2，當(dāng)消耗lmolO2時(shí)轉(zhuǎn)移4mol電子，根據(jù)電子守恒，負(fù)極生成1molN2，故A正確；B．電池工作時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式是SKIPIF1<0，負(fù)極的pH降低，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖示，正極生成氫氧化鈉，正極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-，故C錯(cuò)誤；D．負(fù)極通入氫氧化鈉，正極流出氫氧化鈉，X最好用陽離子交換膜，故D錯(cuò)誤；選A。1．【答案】B【解析】鋰海水電池的總反應(yīng)為2Li+2H2O═2LiOH+H2↑，M極上Li失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則M電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為Li-e-=Li+，N極為正極，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，同時(shí)氧氣也可以在N極得電子，電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-。A．海水中含有豐富的電解質(zhì)，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質(zhì)溶液，故A正確；B．由上述分析可知，N為正極，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，和反應(yīng)O2+4e-+2H2O=4OH-，故B錯(cuò)誤；C．Li為活潑金屬，易與水反應(yīng)，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應(yīng)，并能傳導(dǎo)離子，故C正確；D．該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確；答案選B。2．【答案】A【解析】根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)和題目所給信息可知，Ⅲ區(qū)Zn為電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn-2e-+4O