文档内容
专题八 原电池 基础过关检测
考试时间：70分钟 卷面分值：100分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项：
1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用
橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时，必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。
5.考试结束后，只交试卷答题页。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5
一、选择题(本题含16小题，每题3分，共48分。每题只有一个选项符合题意)
1．（2022秋·内蒙古鄂尔多斯·高三准格尔旗世纪中学校考期中）宏观辨识与微观探析
是化学学科核心素养之一。下列变化对应的离子方程式正确的是
A．向含氯化铁的氯化镁溶液中加入氧化镁：2Fe3++3MgO+3HO═2Fe(OH) ↓+3Mg2+
2 3
B．向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸：2NO +3Fe2++4H+═3Fe3++2NO↑+2HO
2
C．“84消毒液”中加少量醋增强漂白性：ClO﹣+H+═HClO
D．铅蓄电池放电时正极上的反应：PbO +2e﹣+4H+═Pb2++2H O
2 2
【答案】A
【详解】A．向含氯化铁的氯化镁溶液中加入氧化镁，氧化镁消耗Fe3+水解产生的氢离
子，使Fe3+的水解平衡正向移动生成Fe(OH) 沉淀，该离子方程式正确，A正确；
3
B．碘离子的还原性大于亚铁离子的还原性，少量硝酸优先氧化碘离子，B错误；
C．醋酸为弱酸，在离子方程式中不可拆分，C错误；
D．铅蓄电池放电时正极二氧化铅得电子生成硫酸铅固体，正确的离子方程式为：
PbO +2e-+4H++SO =PbSO+2H O，D错误；
2 4 2
综上所述答案为A。
2．（2023秋·新疆乌鲁木齐·高二乌市八中校考期末）有一种新型电池既可以实现海水
淡化，又可以进行废水处理，还能获得电能。下列装置处理含 的废水。下列
说法正确的是A．a极为负极，发生还原反应
B． 通过隔膜II进入右室
C．负极反应为
D．若处理含有29.5g 的废水，模拟海水理论上可除NaCl 234g
【答案】D
【详解】A．由图中物质变化可知， 在a极发生氧化反应，生成CO，因此a
2
极为负极，A错误；
B．a极为负极， 应该透过隔膜I进入左室，B错误；
C．负极反应为 ，C错误；
D．每消耗1mol 时，转移电子物质的量为8mol，消耗8mol NaCl；若处理含
有29.5g即0.5mol 的废水时，模拟海水理论上可除4mol NaCl，即234g，D
正确。
因此，本题选D。
3．（2023秋·天津北辰·高三天津市第四十七中学校考期末）下列叙述正确的是
A．铅酸蓄电池充电时，PbSO 在两电极上生成
4
B．煤的“气化”、煤的“液化”、煤的“干馏”都是化学变化
C．常温下，pH均为5的盐酸与氯化铵溶液中，水电离的氢离子浓度相等
D．298 K时，反应2Mg(s)＋CO(g)=C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0
2
【答案】B
【详解】A．铅酸蓄电池充电时，PbSO 在阳极发生氧化反应生成PbO ，PbSO 阴极发
4 2 4
试卷第2页，共23页生还原反应生成Pb，所以铅酸蓄电池充电时，PbSO 在两电极上均消耗，故A错；
4
B．煤的“气化”是将在一定条件下将煤转化为可燃性气体，煤的“液化”是在一定条
件下将煤转化为液体燃料，煤的“干馏”是指在一定条件下将煤转化为焦炭（或半
焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物，都是属于化学变化，故B正确；
C．升高温度盐酸与氯化铵溶液中的氢离子浓度均增大，但由于氯化铵为强酸弱碱盐，
升高温度会促进铵根离子的水解，溶液中的氢离子浓度增大，即水电离的氢离子浓度
增大，常温下，pH均为5的盐酸与氯化铵溶液中，升温后水电离的氢离子浓度盐酸小
于氯化铵溶液，故C错；
D．298K时，反应2Mg(s)+CO (g)=C(s)+2MgO(s)的 ，常温下能自发进行，则
2
， ，故D错；
故选B。
4．（2022秋·辽宁大连·高三校联考期中）如图为高能 电池的反应原理：
，下列有关充电其工作原理的说法错误的是
A．放电时，电子由电极b经导线、用电器、导线到电极a
B．放电时，电极a的电极反应式：
C．充电时，电极b的电极反应式：
D．充电时， 向右移动，电极b的电势大于电极a的电势
【答案】D
【分析】放电时，FePO 得电子结合Li+生成LiFePO ，LiC 失电子，生成nC和xLi+，
4 4 x n
充电时nC得电子结合Li+生成LiC ，LiFePO 失电子生成FePO 和Li+。
x n 4 4
【详解】A．原电池中电子流向是负极-导线-用电器-导线-正极，则电子由电极b经导
线、用电器、导线到电极a，A正确；
B．放电时，电极a为原电池的正极发生还原反应： ，B正确；
C．充电时，电极b与外电源的负极相连接，发生还原反应： ，
C正确；
D．充电时，电极b与外电源的负极相连接，则 向阴极即b极移动，所以电极b的
电势小于电极a的电势，D错误；
故答案选D。
5．（2023秋·天津和平·高三天津一中校考期末）如图利用铁碳原电池原理处理酸性污
水。若上端开口关闭，可得到强还原性的H (氢原子)；若上端开口打开并鼓入空气，
可得到强氧化性的 OH。下列说法错误的是
A．无论是否鼓入空气，负极：
B．上端开口关闭，正极：
C．鼓入空气，每生成 有 电子转移
D．处理含 的污水时，打开上端开口并鼓入空气
【答案】C
【详解】A．无论是否鼓入空气，铁作负极，负极反应式为 ，故A正确；
B．上端开口关闭，可得到强还原性的H ，则正极反应式为 ，故B正确；
C． OH中O的化合价为-1,每生成 有 电子转移，故C错误；
D．处理含 的污水时， 发生氧化反应，需要强氧化性的 OH，所以要打开上端
开口并鼓入空气，故D正确；
选C。
6．（2023秋·北京西城·高三统考期末）盐酸酸洗钢材的废液中含有大量的盐酸、
。研究人员利用如图装置可将部分铁元素在极区转化为沉淀，实现资源和能源的
再利用。下列说法不正确的是
试卷第4页，共23页A．电子由b极流向a极
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．该装置实现了化学能向电能转化
D．a极可发生电极反应：
【答案】B
【分析】由图可知，该装置为原电池，通入空气的电极a为正极，电极反应为：
，电极b是负极，负极区盐酸酸洗的废液含有大量的盐酸、
，负极的电极反应为Fe2+-e-=Fe3+，负极区的H+通过阳离子交换膜进入正极区，
使该区溶液pH增大，Fe3+转化为Fe(OH) 沉淀，据此分析解答。
3
【详解】A．电池中电子由负极经外电路流向正极，即电子由b极流向a极，故A正确；
B．a极的电极反应为： ，为维持电荷守恒，H+由右池通过离
子交换膜向左池迁移，则离子交换膜为质子交换膜，故B错误；
C．该装置为原电池，实现了化学能向电能转化，故C正确；
D．a极为原电池正极，该极通入空气，氧气得电子，电极反应为：
，故D正确；
答案选B。
7．（2023秋·山东枣庄·高三统考期末）高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图
所示。下列说法错误的是A．放电时，正极区溶液的pH增大
B．放电时，负极反应式：
C．充电时，电极a连接电源负极
D．充电时，负极材料每增重13g，中性电解质溶液减少11.7g
【答案】D
【分析】如图，该装置为充电电池，放电时为原电池，Zn为负极，电极反应为
；正极区为 转化为 ，电极反应式为
；充电时，放电时的负极作阴极，与电源负极相连，a为电源的负
极，则b为正极；
【详解】A．综上所述，放电时，该装置为原电池，正极反应式为 ，
故A正确；
B．放电时为原电池，Zn为负极，电极反应为 ，故B正确；
C．充电时为电解池，原来电池的负极作阴极，与电源负极相连，所以a为电源负极，
故C正确；
D．充电时，负极材料作阴极，电极反应式为 ，负极材
料每增重13g，即生成 0.2mol Zn，转移电子0.4mol，中性溶液中 和 分
别透过阳膜和阴膜进入阴极区和阳极区，物质的量为0.4mol ，质量为
23.4g，故D错误；
故选D。
8．（2023秋·天津北辰·高三天津市第四十七中学校考期末）一种可充电锂—空气电池
如图所示。当电池放电时，O 与Li+在多孔碳材料电极处生成LiO (x=0或1)。下列说
2 2 2-x
法不正确的是
试卷第6页，共23页A．放电时，多孔碳材料电极为正极
B．放电时，外电路电流由多孔碳材料电极流向锂电极
C．充电时，多孔碳材料电极反应为LiO - 2e- = 2Li++(1- )O ↑
2 2-x 2
D．充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移
【答案】D
【分析】当电池放电时，O 与Li+在多孔碳材料电极处生成LiO ，即O 在多孔碳材
2 2 2-x 2
料电极表面得到电子生成O2-，再与转移过来的Li+结合生成LiO ，所以锂电极为负极，
2 2-x
多孔碳材料电极为正极，原电池总反应为2Li+( 1- )O =Li O 。原电池工作时，外电
2 2 2-x
路中电子由负极锂电极经过导线流向正极多孔碳材料电极，电解质溶液中阳离子Li+移
向正极多孔碳材料电极，阴离子移向负极锂电极。
【详解】A．根据上述分析可知：放电时，多孔碳材料电极为正极，故A正确；
B．电池在放电时，外电路电子由负极锂电极流向正极多孔碳材料电极， 则电流相反，
故B正确；
C．充电是放电的逆过程，则充电的总反应为LiO 2Li+( 1- )O ，则多孔碳材料
2 2-x 2
电极反应为LiO - 2e- = 2Li++(1- )O ↑，故C正确；
2 2-x 2
D．充电时，Li+向负电荷较多的锂电极区迁移，故D错误；
故选D。
9．（2022秋·江苏·高三校联考期中）周期表中第二周期元素及其化合物广泛应用于材
料领域。锂常用作电池的电极材料； 可用作超导体材料；冠醚是一种环状碳的化合
物，可用于识别 与 ； 用于蚀刻微电子材料中 、 等，还常用于与联合刻蚀玻璃材料， 可由电解熔融氟化氢铵( )制得，也可由 与 反应
生成，锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”
产生电能，放电时发生反应： ，下列说法不正确的是
A．通空气时，铜被腐蚀，表面产生
B．放电时，正极的电极反应式为
C．放电时， 透过固体电解质向 极移动
D．整个反应过程中，总反应为：
【答案】B
【详解】A．放电过程为 ，可知通空气时，铜被腐蚀，
表面产生Cu O，故A正确；
2
B．根据电池反应式知，正极反应式为Cu O+HO+2e-=2Cu+2OH-，故B错误；
2 2
C．放电时，阳离子向正极移动，则Li+透过固体电解质向Cu极移动，故C正确；
D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu O，放电时Cu O转化为Cu，则整个反应过程
2 2
中，铜相当于催化剂，氧化剂为O，总反应为： ，故D正
2
确；
故选：B。
10．（2022秋·北京·高三统考期末）直接 燃料电池是一种新型化学电源，
其工作原理如图所示。电池放电时，下列说法不正确的是
试卷第8页，共23页A．电极Ⅰ为负极
B．电极Ⅱ的反应式为：
C．电池总反应为：
D．该电池的设计利用了 在酸碱性不同条件下氧化性、还原性的差异
【答案】B
【分析】由K+向电极Ⅱ所在区域迁移可知，电极Ⅱ为正极发生还原反应，电极Ⅰ为负
极发生氧化反应；正极电极反应式： ，负极电极反应式：
。
【详解】A．电极Ⅰ为负极，A正确；
B．电极Ⅱ为正极发生还原反应： ，B错误；
C．电池总反应为： ，C正确；
D．该电池的设计利用了 在酸碱性不同条件下氧化性、还原性的差异，D正确；
故选B。
11．（2023·四川绵阳·二模）pH计的工作原理(如图所示)是通过测定电池电动势E(即
玻璃电极和参比电极的电势差)而确定待测溶液的pH。电池电动势E与待测溶液pH关
系为： (E的单位为V，K为常数)。下列说法错误的是A． 计工作时，化学能转化为电能
B．玻璃电极玻璃膜内外 的差异会引起电池电动势的变化
C．若玻璃电极电势比参比电极低，玻璃电极反应：
D．若测得 的标准溶液电池电动势E为 ，可标定常数
【答案】C
【详解】A．原电池是把化学能转化为电能，pH计是以玻璃电极（在特制玻璃薄膜球
内放置已知浓度的HCl溶液，并插入Ag-AgCl电极）和另一Ag-AgCl电极插入待测溶
液中组成电池， 计工作时，化学能转化为电能，A正确；
B．pH与电池的电动势E存在关系： ，则pH= ，利用玻璃膜内
外氢离子浓度的差异引起电动势的变化达到测量溶液的pH目的，B正确；
C．若玻璃电极电势比参比电极低，，为原电池负极，负极上是银失电子生成氯化银，
电极反应为：Ag-e-+Cl-═AgCl，C错误；
D．pH与电池的电动势E存在关系： ，若测得 的标准溶液电池
电动势E为 ，可标定常数K=E-0.059pH=0.377-0.059×3=0.2，D正确；
故答案为：C。
12．（2022·江苏·校联考模拟预测）一种锌——空气电池工作原理如图所示，放电时
Zn转化为ZnO。下列说法正确的是
试卷第10页，共23页A．空气中的氧气在石墨电极上发生氧化反应
B．该电池的负极反应为
C．该电池放电时溶液中的 向石墨电极移动
D．该电池工作一段时间后，溶液pH明显增大
【答案】B
【分析】锌失电子发生氧化反应，作为负极，氧气得电子发生还原反应，石墨电极为
正极。
【详解】A．空气中的氧气在石墨电极上发生还原反应，选项A错误；
B．该电池的负极上锌失电子生成ZnO，电极反应为 选项
B正确；
C．该电池放电时溶液中的 向Zn电极移动，选项C错误；
D．电池工作时，溶液的 变化不大，选项D错误；
答案选B。
13．（2022秋·福建厦门·高三厦门双十中学校考期中）常温下对于任一电池反应
aA+bB=cC+dD，其电动势E=Eθ- •lg ，n为电池反应中转移的电子数。
该小组同学设计装置(如图1)，以Zn－Cu原电池探究离子浓度的改变对电极电势的影
响。小组同学测得初始时Zn(s)+Cu2+(1mol•L-1)=Zn2+(1mol•L-1)+Cu(s) Eθ=1.1V(该反应
n=2)，随放电进行，观察电池电动势的变化趋势并绘制了电池电动势变化示意图(如图
2)。下列说法正确的是A．电压表读数为零后，则说明该原电池中Cu2+已经消耗完全
B．小组同学向ZnSO 和CuSO 溶液中同时快速加入少量相同体积和浓度的NaS溶液，
4 4 2
发现电池电动势突然减小，则可知：K (ZnS)＜K (CuS)
sp sp
C．小组同学推测图2中直线与X轴的交点坐标大约为(37，0)
D．小组同学推测若将初始时左侧1mol•L-1的Zn－ZnSO 半电池，换为2mol•L-1的
4
CuSO －Cu半电池，右侧半电池保持不变，则仍能观察到相同的电压表偏转情
4
【答案】C
【详解】A．电压表读数为0，并不能说明溶液中Cu2+消耗完，当Cu2+浓度很小时，电
动势就会很小，不能形成电流或者无法测出电流，故A错误；
B．加入硫化钠，电池电动势突然减小，说明溶液中Cu2+浓度减小，即形成了硫化铜沉
淀，说明K (ZnS)>K (CuS)，故B错误；
sp sp
C．根据E=Eθ- •lg 分析，当Eθ=1.1V(该反应n=2)时，
=37，则图2中直线与X轴的交点坐标大约是（37,0），故C正确；
D．若两侧都为硫酸铜和铜，不能形成原电池，不可能观察到相同的电压表偏转，故D
错误；
故答案选C。
14．（2022秋·广东东莞·高三统考期末）沉积型锌镍单液流电池是介于双液流电池和
传统二次电池之间的一种储能装置，放电时的电池结构见如图。下列说法正确的是
试卷第12页，共23页A．充电时a电极是阳极
B．放电时 向b电极移动
C．放电时储液罐中 溶液浓度增加
D．充电时b电极发生反应：
【答案】C
【分析】由图可知，放电时，Zn作负极，电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH) ]2-，
4
NiOOH电极为正极，电极反应式为NiOOH+H O+e-=Ni (OH) +OH-，充电时，Zn作阴
2 2
极，NiOOH电极作阳极，电极反应式为Ni (OH) +OH--e-=NiOOH+H O，据此作答。
2 2
【详解】A．由分析可知，充电时，Zn作阴极，A错误；
B． 是阴离子，放电时，移向负极，即a电极，B错误；
C．放电时，Zn作负极，电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH) ]2-，储液罐中K[Zn (OH
4 2
)]溶液的浓度增大， C正确；
4
D．充电时，b电极发生的反应是Ni (OH) +OH--e-=NiOOH+H O，D错误；
2 2
故答案为：C。
15．（2022秋·河南洛阳·高三统考期末）每年全球报废的锂离子电池达到几百万吨以
上，当前处理废旧锂离子电池迫在眉睫。一种将正极材料 转化为
的装置如图所示。工作时甲酸盐转化为 保持厌氧环境。已知右侧装置为原电池，
电极 、 、 均不参与反应。下列说法正确的是A． 在b电极上被氧化
B． 电极反应式为
C．装置工作时，A室溶液 逐渐增大
D． 电极反应式为
【答案】C
【分析】右侧装置为原电池，左侧为电解池，则c为负极，d为正极；a为阳极，b为
阴极。
【详解】A．b电极反应式为 ， 被还原，A错误；
B．题中电极反应式中氧原子不守恒，正确的为 ，B错误；
C．电池工作时，A室中厌氧细菌上甲酸盐的阴离子失去电子被氧化为 气体，同时
生成 ，a电极反应式为 ， 和其他阳离子通过阳膜进入阴
极室，b电极反应式为 ，因此，A室溶液pH逐渐增大，C正确；
D．d电极为正极，得电子，被还原，正确的为 ，D错
误；
故答案为：C。
16．（2023秋·北京西城·高三统考期末）某小组同学探究Al与 的反应，实验如下。
序
装置 试剂a 现象
号
试卷第14页，共23页2mL0.5mol
① 无明显变化，数小时后观察到铝片上仅有少量红色斑点
/L
溶液
2mL0.5mol 迅速产生红色固体和无色气泡，且气体的生成速率逐渐增
② /L 溶 大，反应放出大量的热。在铝片表面产生少量白色沉淀，
液
经检验为CuCl
下列说法不正确的是A．②中气体生成速率逐渐增大可能与Al和Cu在溶液中形成了
原电池有关
B．②中产生白色沉淀的可能原因：
C．向①中加入一定量NaCl固体，推测出现与②相似的实验现象
D．②比①反应迅速是由于 水解使②中的 更大，利于破坏铝片表面的氧化
膜
【答案】D
【分析】氯离子能破坏铝片表面的致密氧化膜，氯化铜水解呈酸性， Al能从氯化铜
溶液中置换出Cu、和水解产生的盐酸反应置换出氢气，Al和覆盖在表面的Cu在溶液
中可形成原电池，反应速率大，而表面析出的白色沉淀CuCl，应是铝和铜离子发生氧
化还原反应产生的沉淀，硫酸根离子不能破坏铝片表面的致密氧化膜，所以铝与
2mL0.5mol/L 溶液反应相当缓慢、只有少量铜生成，据此回答。
【详解】A．据分析， ②中产生的气体为氢气，气体生成速率逐渐增大可能与Al和
Cu在溶液中形成了原电池有关，A正确；
B． 据分析，②中产生白色沉淀的可能原因： ，B正
确；
C． 向①中加入一定量NaCl固体，氯离子能破坏铝片表面的致密氧化膜，铝投入的溶
液中含有铜离子、氯离子，则可推测出现与②相似的实验现象，C正确；
D． ②比①反应迅速是由于氯离子能破坏铝片表面的致密氧化膜，硫酸根离子不能破
坏铝片表面的致密氧化膜，D不正确；
答案选D。
二、非选择题 (本题共5小题，1-3题每题10分，4-5题每题11分，共52分)
17．（2022秋·山东泰安·高三校考期中）捕集CO 的技术对解决全球温室效应意义重
2大。回答下列问题。
(1)国际空间站处理CO 的一个重要方法是将CO 还原，所涉及的反应方程式为：
2 2
CO(g)+4H(g) CH(g)+2HO(g)； H=-270kJ⋅mol-1，几种化学键的键能如表所示：
2 2 4 2
化学键 C-H H-H H-O C=O
键能/kJ⋅mol-1 413 436 a 745
则a=_______。
(2)将CO 还原为CH，是实现CO 资源化利用的有效途径之一，装置如图所示：
2 4 2
①H+的移动方向为_______(填“自左至右”或“自右至左”)；d电极的电极反应式为
_______。
②若电源为(CH)NNH-O -KOH清洁燃料电池，当消耗0.1mol燃料(CH)NNH 时，离
3 2 2 2 3 2 2
子交换膜中通过_______molH+，该清洁燃料电池中的正极反应式为_______。
【答案】(1)463
(2) 自左至右 CO+8H++8e-= CH+2H O 1.6 O+4e-+2H O=4OH-
2 4 2 2 2
【详解】（1）根据ΔH=反应物键能总和－生成物键能总和，有ΔH=2×745kJ/
mol+4×436kJ/mol－(4×413kJ/mol+4×akJ/mol)=-270×kJ/mol，解得a=463；故答案为
463；
（2）①该装置有外加电源，属于电解池，右边电极是CO 还原为CH，化合价降低，
2 4
根据电解原理，右边电极为阴极，左边电极为阳极，H+应是自左至右移动；d电极反
应式为CO+8H++8e-= CH+2H O；故答案为自左至右；CO+8H++8e-= CH+2H O；
2 4 2 2 4 2
②(CH)NNH 为燃料，C元素化合价为-1价，C元素转化成CO ，化合价由-1价升高
3 2 2
为+4，化合价共升高5价，N元素化合价为-3价，N转化成氮气，化合价由-3价升高
试卷第16页，共23页为0价，化合价升高3价，1mol该燃料参与反应，转移电子物质的量
(1×2×5+1×2×3)mol=16mol，则0.1mol该燃料参与反应，转移电子物质的量为1.6mol，
根据转移电子物质的量相等，离子交换膜中通过1.6molH+；氧气在正极上参与反应，
即电极反应式为O+4e-+2H O=4OH-；故答案为1.6；O+4e-+2H O=4OH-。
2 2 2 2
18．（2022秋·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨三中校考期中）海洋的水资源和其他化学资
源具有十分巨大的开发潜力。
(1)“氯碱工业”电解饱和食盐水的化学方程式为：_______。制取的氯气是实验室和工
业上的常用气体，科学家基于 易溶于 的性质，发展了一种无需离子交换膜的
新型氯流电池，可作储能设备(如下图)。充电时，电极a的反应为：
。
①放电时：正极反应式为_______，NaCl溶液的浓度_______。
②充电时：电极b是_______极；每生成1mol ，电极a质量理论上增加_______g。
(2)沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并
降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如下图所示)，通入
一定的电流。
①阴极的电极反应式为：_______，会使海水中的 沉淀积垢，需定期清理。
②阳极区生成的 在管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO的离子方程式为：
_______。
(3)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂—海水一次电池构造示意图如下(玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能)。
①M电极发生_______(填反应类型)。
②N电极反应为 和_______。
(4)近年来科学家研究了一种光照充电 电池(如下图所示)。光照时，光催化电极
产生电子( 和空穴( )，驱动阴极反应( )和阳极反应(
)对电池进行充电。
放电时， 从_______电极穿过离子交换膜向_______电极迁移，总反应为：_______。
【答案】(1) 增
大 阳 46
(2)
(3) 氧化反应
(4) 金属Li/负 光催化电极/正
【详解】（1）“氯碱工业”电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠，化学方程式
试卷第18页，共23页为： ；
①充电时，电极a的反应为： ，则充电时a
发生还原反应，为阴极，则放电时a为负极、b为正极；放电时氯气在正极得到电子发
生还原反应生成氯离子，反应式为 ；负极发生氧化反应生成钠离子，
则溶液中NaCl溶液的浓度增大；
②由分析可知①，充电时b为阳极，充电时电极反应为 ，a极反应为
，则根据电子守恒可知，每生成1mol ，
电极a上有2mol钠离子参与反应，质量理论上增加2mol×23g/mol=46g；
（2）①阴极的水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为：
；
②阳极区生成的 可以和阴极生成氢氧根离子生成NaClO，离子方程式为：
；
（3）①锂较活泼，发生氧化反应，为负极，则M电极发生氧化反应；
②N电极为负极，可能溶解氧得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，反应为
；
（4）由图可知，放电时，锂发生氧化反应为负极，光催化电极为正极；放电时，阳离
子向正极运动，故 从金属锂电极穿过离子交换膜向光催化电极迁移，总反应为锂和
氧气生成 ： 。
19．（2022秋·江苏淮安·高三校联考期中）地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个
世界的环境问题。水体除 主要有电化学法、催化还原法等。电化学去除弱酸性水
体中 的反应原理如图所示：(1)作负极的物质是_______。
(2)正极的电极反应式是_______。
(3)取两份完全相同的含 废液A和B，调节废液A、B的pH分别为2.5和4.5，向
废液A、B中加入足量铁粉，经相同时间充分反应后，废液A、B均接近中性。废液
A、B中铁的最终物质存在形态分别如图所示。溶液的初始pH对铁的氧化产物有影响，
具体影响为_______。废液中 的去除率较低的是_______(“废液A”和“废液B”)，
的去除率低的原因是_______。
【答案】(1)Fe
(2)
(3) 酸性较强时，铁的氧化产物主要为 ，酸性较弱时，铁的氧化产物主要为
FeOOH 废液B pH越高， 越易水解生成FeOOH，FeOOH不导电，阻碍电子
转移
【详解】（1）由图可知，铁失去电子， 得到电子，则作负极的物质是Fe；
（2）酸性条件下， 得到电子生成 ，所在电极为正极，正极反应式为
；
（3）由图可知，pH=2.5时铁的氧化产物主要是Fe O，pH=4.5时铁的氧化产物主要是
3 4
试卷第20页，共23页FeOOH，则溶液的初始pH对铁的氧化产物有影响，具体影响为酸性较强时，铁的氧
化产物主要为 ，酸性较弱时，铁的氧化产物主要为FeOOH；由于Fe O 能导电，
3 4
FeOOH不能导电，导致废液B中 的去除率较低，则 的去除率低的原因是pH
越高， 越易水解生成FeOOH，FeOOH不导电，阻碍电子转移。
20．（2022秋·广东汕尾·高三统考期末）填空。
I．(1)配制200 mL 0.2 mol/L Na SO 溶液，下列哪些玻璃仪器会用到_______。
2 3
(2)用离子方程式解释NaSO 溶液呈碱性的原因：_______。
2 3
II．化学小组用双液原电池原理研究酸碱性对物质氧化性、还原性强弱的影响。通过改
变溶液酸碱性，观察电压表读数的变化，读数越大，则对应物质的氧化性(或还原性)越
强。
已知：①电压高低主要与电极反应有关，还与溶液的温度、离子的浓度、pH值等因素
有关。
② 的还原产物与溶液酸碱性有关，在强酸性溶液中，被还原为 Mn2+；在中性和
弱碱性溶液中，被还原为 MnO ；在强碱性溶液中，被还原为 。
2
(3)连接电压表，形成闭合回路，电极 B 应和图中电压表的_______极(填“a”或“b”)
柱相连，测得初始电压为 V。
1
(4)实验装置要置于水浴内的原因：_______。实验操作和读数记录如下：
电压表读数变
左烧杯(Na SO /Na SO ) 右烧杯(KMnO，调 pH=4)
2 4 2 3 4 化
①逐滴加入5 mL 0.05 mol/L
① 由V 逐渐降低
HSO 1
2 4
② 逐滴加入5 mL 0.1 mol/L
② 由V 逐渐升高
NaOH 1
逐滴加入5 mL 0.05 mol/L
③ 由V 逐渐升高
HSO 1
2 4
④ 加入少量 0.1 mol/L NaOH 由V 略微下降
1
① 继续逐滴加入NaOH至5 mL 再迅速下降
(5)同学甲根据实验③推导出酸性增强，KMnO 的氧化性增强，实验②可以得出：
4
_______。
(6)同学乙认为实验①中，加入酸后，还原剂转化成了_______(填化学式)。
(7)同学丙认为实验设计不够严谨，以实验①②为例，应该往左边烧杯中加入_______，
测得电压为V，以此作为实验①②的初始电压。
2
(8)同学丁认为，实验④加入5 mL NaOH溶液后，右边烧杯内的电极反应为：_______。
【答案】(1)BE
(2)
(3)b
(4)保证溶液的温度不变，防止对实验造成干扰
(5)溶液碱性增强，NaSO 的还原性增强
2 3
(6)
(7)5 mL蒸馏水(或者5 mL 0.05 mol/L Na SO )
2 4
(8)
【分析】配制物质的量浓度溶液的步骤：计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定
容、摇匀、装瓶贴签。结合步骤，确定使用的仪器，选择仪器的标准是大而近。结合
盐的水解规律判断溶液的酸碱性。在原电池反应中，负极失去电子发生氧化反应，正
极得到电子发生还原反应；在探究外界条件对化学反应的影响时，要采用控制变量法
分析，只改变一个外界条件，其它条件都相同，根据该条件与发生的反应分析解答。
【详解】（1）配制200 mL0.2 mol/LNa SO 溶液，需使用托盘天平称量NaSO 固体，
2 3 2 3
试卷第22页，共23页然后在烧杯中溶解，并使用玻璃棒搅拌，促进溶质的溶解，待溶液恢复至室温后，通
过玻璃棒引流转移至250 mL容量瓶中，然后洗涤烧杯内壁及玻璃棒，然后定容，在溶
液凹液面离刻度线1-2 cm处改用胶头滴管定容，故配制溶液使用的仪器是BC；
（2）NaSO 是强碱弱酸盐，在溶液中 发生水解反应，消耗水电离产生的H+，最
2 3
终达到平衡时溶液中c(OH-)＞c(H+)，使溶液显碱性，水解反应的离子方程式为：
；
（3）在电极B附近，在酸性条件下 得到电子被还原为Mn2+，因此B电极为正极，
连接电压表的b接线柱；
（4）实验装置要置于水浴内的原因是保证溶液的温度不变，防止对实验造成干扰；
（5）同学甲根据实验③推导出酸性增强，KMnO 的氧化性增强，实验②中是加入
4
NaOH溶液，使溶液碱性增强，由此可以得出的结论是：溶液碱性增强，NaSO 的还
2 3
原性增强；
（6）同学乙认为实验①中，加入酸后，NaSO 与HSO 会发生反应，反应分步进行，
2 3 2 4
首先反应产生NaHSO、NaHSO，还原剂NaSO 转化成了NaHSO；
3 4 2 3 3
（7）同学丙认为实验设计不够严谨，以实验①②为例，应该往左边烧杯中加入5 mL
的蒸馏水，或加入5 mL 0.05 mol/LNa SO 作为对照实验，测得电压为V，以此作为实
2 4 2
验①②的初始电压；
（8）同学丁认为，实验④加入 5 mL NaOH 溶液后，溶液显强碱性，在右边烧杯内
得到电子被还原为 ，则B电极发生的电极反应式为： +e-= 。
21．（2023秋·新疆乌鲁木齐·高二乌市八中校考期末）如图1所示，其中甲池的总反
应为2CHOH+3O +4KOH=2K CO+6H O，回答下问题：
3 2 2 3 2
(1)甲池燃料电池的负极反应式为_______。
(2)写出乙池中电解总反应的化学方程式：_______。
(3)甲池中消耗224 mL(标准状况下)O ，此时丙池中理论上最多产生_______g沉淀，此
2时乙池中溶液的体积为400 mL，该溶液的pH=_______。
(4)若乙池是铁片镀铜装置，则石墨电极和银电极应替换为_______和_______。
(5)若乙池是电解精炼铜装置，随着电解过程的进行，电解质溶液的浓度将_______(填
“变大”、“变小”或“不变”)。
(6)某同学利用甲醇燃料电池设计电解法制取漂白液的实验装置如图2,若用于制漂白液，
则a为电池的_______极，电解质溶液用_______。随着电解过程的进行，溶液pH将
_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)CH OH-6e-+8OH-= CO +6H O
3 2
(2)2CuSO +2H O 2Cu+2H SO +O ↑
4 2 2 4 2
(3) 1.16 1
(4) 铜 铁
(5)变小
(6) 负 饱和食盐水 变大
【分析】由图示可知甲为燃料电池，通甲醇的电极为负极，通氧气的电极为正极，乙
池和丙池为电解池，乙池中石墨电极为阳极，银电极为阴极，丙池中左侧pt电极为阳
极，右侧pt电极为阴极。
【详解】（1）甲池中通甲醇的电极为负极，电解质溶液为碱溶液，负极反应式
CHOH-6e-+8OH-= CO +6H O，答案：CHOH-6e-+8OH-= CO +6H O；
3 2 3 2
（2）乙池中阳极水放电生成O 和H+，阴极Cu2+放电生成Cu，电解总反应的化学方程
2
式2CuSO +2H O 2Cu+2H SO +O ↑，答案：2CuSO +2H O 2Cu+2H SO +O ↑；
4 2 2 4 2 4 2 2 4 2
（3）甲池中消耗O 为 ，转移电子0.01mol×4=0.04mol，丙池中
2
试卷第24页，共23页MgCl +2H O Mg(OH) ↓+H ↑+Cl↑，根据得失电子守恒，理论上最多产生
2 2 2 2 2
Mg(OH) 0.02mol×58g/mol=1.16g沉淀，乙池中2CuSO +2H O 2Cu+2H SO +O ↑得
2 4 2 2 4 2
到硫酸0.02mol， ，该溶液的pH=1，答案：1.16；1；
（4）乙池中石墨电极为阳极，银电极为阴极，如果将乙池为铁片镀铜装置，则铁片做
阴极，铜做阳极，所以需要石墨电极应替换为铜，银电极替换为铁，答案：铜；铁；
（5）乙池是电解精炼铜装置，随着电解过程的进行，电解质溶液的浓度将变小，答案：
变小；
（6）用电解法制备漂白液，因为Cl 和NaOH反应能生成NaClO，用惰性电极电解饱
2
和食盐水，阴极生成H 和OH-，阳极Cl-放电生成Cl，和阴极生成的OH-反应生成
2 2
ClO-，阴极产生的H 逸出，所以A端为电解池阴极，a为电池的负极，总方程式
2
NaCl+H O NaClO+H ↑，随着电解过程的进行，溶液pH变大。答案：负；饱和食
2 2
盐水；变大。试卷第26页，共23页
