专题10 原电池几种类型分类讨论-备战2022-2023学年高二化学上学期期末考试真题汇编（人教版2019选择性必修1）(原卷版+解析版)

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原电池类型一——两电极均为单质
1．（2022·云南红河·高二期末）某兴趣小组模拟纸电池进行实验(如图)，有关说法正确的是
A．该装置把化学能转化为电能B．Zn为正极，发生氧化反应
C．工作时由Zn电极向Cu电极迁移D．工作一段时间后Cu电极质量不变
【答案】A
【详解】A．该装置为原电池，把化学能转化为电能，A正确；
B．锌电极失去电子为负极，B错误；
C．阴离子向负极移动，则工作时由Cu电极向Zn电极迁移，C错误；
D．Cu电极反应式为：Cu2＋+2e—= Cu，质量增加，D错误；
故答案为A。
2．（2022·安徽·合肥市第八中学高二期末）某同学以柠檬为材料自制水果电池，装置如图，下列叙述正确的是
A．由镁极区移向银极区B．镁片上有无色气体放出
C．铜片替代镁片，现象相同D．银片为负极
【答案】A
【分析】Mg的金属活动性强于Ag，则Mg片为负极，Mg片的电极反应式为Mg-2e-=Mg2+，Ag片为正极，Ag片电极反应式为2H++2e-=H2↑(柠檬汁呈酸性)；结合原电池原理作答。
【详解】A．Mg的金属活动性强于Ag，Mg极为负极，Ag极为正极，阳离子H+向正极移动，即H+由镁极区移向银极区，A项正确；
B．Mg片为负极，Mg片的电极反应式为Mg-2e-=Mg2+，镁片上没有气体放出，B项错误；
C．Cu、Ag在金属活动性顺序表中都位于H的后面，用铜片替代镁片，没有自发进行的氧化还原反应，不能构成原电池，现象不相同，C项错误；
D．Mg的金属活动性强于Ag，Ag片为正极，D项错误；
答案选A。
3．（2022·吉林辽源·高二期末）某原电池总反应为Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，该原电池的组成物质中正确的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【分析】构成原电池的反应必须是自发进行的氧化还原反应，原电池的装置由负极、正极、电解质溶液以及导线构成了一个闭合回路装置，据此解答。
【详解】由原电池总反应方程式：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag可知：该原电池的负极为Cu，负极的电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，在正极上溶液中的Ag+得到电子被还原为Ag单质，电解质溶液可以是可溶、易电离的银盐AgNO3溶液等，正极的电极材料可以是活动性比Cu弱的金属Ag或石墨等惰性电极，故合理选项是C。
4．（2022·广东东莞·高二期末）茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池，为航标灯提供电能。关于这种电池说法不正确的是
A．铝合金是负极，海水是电解质溶液B．Pt-Fe合金网容易被腐蚀
C．铝合金电极发生氧化反应D．海水中阳离子移向正极区
【答案】B
【分析】铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池中，铝较铁活泼，作负极，Pt-Fe合金作正极，海水是电解液，电池工作时，负极为Al，发生氧化反应，正极上的空气，发生还原反应。
【详解】A． 铝合金是负极，Al被氧化，应为原电池的负极，海水中含有氯化钠等电解质，可导电，为原电池反应的电解质溶液，故A正确；
B． Pt-Fe合金作正极，Pt-Fe合金网不容易被腐蚀，故B错误；
C． 负极为Al，发生氧化反应，电极反应式为Al-3e-+3OH-=Al(OH)3，故C正确；
D． 电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，故海水中阳离子移向正极区，故D正确；
故选：B。
5．（2022·河南·封丘一中高二期末）清华大学曲良体教授团队在电池快速充电领域取得新进展，相关成果发表于4月6日的Nature Cmmunicatin上，该电池工作一段时间后，正极富集难溶的。电池工作时，下列说法错误的是
A．负极反应：
B．通过阴离子交换膜向Zn极移动
C．电池总反应是
D．正极富集时，外电路中转移2ml电子
【答案】D
【分析】电池总反应是，负极反应：，正极反应为：。
【详解】A．为负极，失电子，A项正确；
B．通过阴离子交换膜向负极(极)移动，B项正确；
C．结合正极富集及负极反应可知，电池总反应是，C项正确；
D．正极、均得电子，故正极富集时，外电路中转移电子，D项错误；
故选D。
原电池类型二——一电极单质一电极化合物
1．（2022·新疆·昌吉州行知学校高二期末）某单液电池如图所示，其反应原理为。下列说法正确的是
A．右侧Pt电极为负极
B．左侧电极上发生还原反应
C．溶液中H+向右侧电极移动
D．右侧电极的电极反应式为
【答案】C
【详解】A．左侧通入氢气，则左侧电极为电池的负极，发生氧化反应，右侧电极为电池的正极，发生还原反应，A错误；
B．左侧通入氢气，则左侧电极为电池的负极，发生氧化反应，B错误；
C．工作时阳离子向正极移动，即氢离子向右侧电极移动，C正确；
D．正极AgCl得电子生成Ag，电极反应式为，D错误；
故选C。
2．（2022·陕西宝鸡·高二期末）微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液， 据此判断下列叙述中正确的是
A．在使用过程中，电解质KOH被不断消耗
B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
C．Zn是负极，电极反应为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应
【答案】C
【分析】锌为活泼金属，发生氧化反应为负极，电极反应为：Zn+2OH--2e-= Zn(OH)2；氧化银为正极，发生得电子的还原反应，电极反应为：Ag2O+2e- +H2O=2Ag + 2OH-，总电极反应为 Zn+ Ag2O +H2O = Zn(OH)2 + 2Ag ，电子从锌沿导线流向氧化银；
【详解】A．根据总反应方程式得出在使用过程中，电解质KOH没有被消耗，故A错误；
B．使用过程中，电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，故B错误；
C．由分析可知，Zn是负极，电极反应为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，故C正确；
D．Zn为负极，发生氧化反应；Ag2O为正极，发生还原反应，故D错误。
故选C。
3．（2022·天津河东·高二期末）碱性锌锰电池的总反应为： 。下列说法中正确的是
A．锌为负极，为正极
B．工作时没有发挥作用
C．工作时电子由经外电路流向。锌发生还原反应，发生氧化反应
D．锌发生还原反应，发生氧化反应
【答案】A
【详解】A．反应中锌失去电子化合价升高，做负极，锰元素化合价降低，为正极，A项正确；
B．氢氧化钾是电解质，起导电作用，B项错误；
C．工作时电子从锌流向二氧化锰，锌发生氧化反应，二氧化锰发生还原反应，C项错误；
D．锌发生氧化反应，二氧化锰发生还原反应，D项错误。
故选A。
4．（2022·江苏连云港·高二期末）利用微电池技术去除天然气中的并生成的装置如图所示，下列说法不正确的是
A．微电池负极的电极反应式为
B．去除过程发生的主要反应为
C．通入气体一段时间后，去除速率降低的可能原因是铁减少，形成微电池的数量减少，
D．该装置使用一段时间后，内部有大量的铁锈产生
【答案】D
【详解】A．根据题中信息，生成FeS，铁元素的化合价升高，因此铁作负极，其电极反应式为；故A说法正确；
B．氧气在正极上发生反应，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，总反应为；故B说法正确；
C．通入一段时间后，去除速率降低，可能原因是产生FeS附着在铁表面，阻碍反应进行，也可能是铁减少，形成微电池的数量减少，故C说法正确；
D．铁锈为Fe2O3，根据总反应，铁主要被氧化成FeS，故D说法错误；
答案为D。
5．（2022·重庆·高二期末）为了应对气候变化，我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”等庄严的目标承诺。我国科学家发明了一种新型Zn−CO2电池，装置如图所示(双极膜的阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH−，并分别通过阳膜和阴膜)。下列说法不正确的是
A．放电时，电极a为负极，发生还原反应
B．放电时，电流由b极流向a极
C．多孔钯纳米材料增大CO2接触面积，加快反应速率
D．放电时，b极的电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH
【答案】A
【分析】据图可知放电时，Zn被氧化为Zn2+，为负极，多孔钯纳米材料上CO2被还原HCOOH，为正极。
【详解】A．放电时，a为负极，Zn失电子发生氧化反应，A错误；
B．放电时为原电池，电池外部电流由正极流向负极，即由b极流向a极，B正确；
C．多孔钯纳米材料的小孔可以增大表面积，可增大与CO2接触面积，加快反应速率，C正确；
D．放电时，b电极上CO2被还原HCOOH，根据电子守恒、元素守恒可得电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH，D正确；
综上所述答案为A。
原电池类型三——燃料电池
1．（2022·陕西·铜川市第一中学高二期末）是汽车尾气中的主要污染物之一、通过传感器可监测的含量，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．电极作负极，电极作正极
B．电极上发生的是氧化反应
C．电极上发生的是还原反应
D．电极的电极反应式为
【答案】D
【分析】根据氧离子迁移过程和原电池“同性相吸”得到NiO电极为负极，Pt为正极。
【详解】A．根据前面分析电极作正极，电极作负极，故A错误；
B．电极为正极，发生的是还原反应，故B错误；
C．电极是负极，发生的是氧化反应，故C错误；
D．电极上是一氧化氮失去电子和氧离子结合生成二氧化氮，其电极反应式为，故D正确；
综上所述，答案为D。
2．（2022·四川遂宁·高二期末）某甲烷燃料电池的构造如图所示，a、b为电极，C、D为选择性离子交换膜，只允许一种离子通过。下列说法正确的是
A．b是电池负极
B．电流由b沿导线流向a，再由a通过电解质溶液流回b
C．出口Y中KOH的质量分数小于ω%
D．a电极的电极反应式为：CH4−8e－+8OH－＝CO2+6H2O
【答案】B
【分析】某甲烷燃料电池的构造如图所示，根据图中分析甲烷是还原剂，因此a为原电池负极，氧气为氧化剂，因此b为原电池正极。
【详解】A．根据前面分析b是电池正极，a是电池负极，故A错误；
B．电流由正极经导线流向负极即电流由b沿导线流向a，再由a通过电解质溶液流回b，故B正确；
C．KOH溶液中的钾离子穿过D膜向b移动，氧气变为氢氧根离子，因此出口Y中KOH的质量分数大于ω%，故C错误；
D．a电极上甲烷变为碳酸根，其电极反应式为：CH4−8e－+10OH－＝+7H2O，故D错误。
综上所述，答案为B。
3．（2022·湖南·高二期末）以N2H4(g)为燃料的电池装置如图所示，下列说法正确的是
A．通入N2H4的电极为正极，发生还原反应
B．b电极的电极反应式为O2+4e- +4H+=2H2O
C．OH-通过离子交换膜从b电极移向a电极
D．装置工作一段时间后，两侧电极室中溶液的pH均不变
【答案】C
【详解】A．通入燃料N2H4的电极a为负极，负极上N2H4失电子发生氧化反应，电极反应式为N2H4 +4OH--4e-=N2+4H2O，故A错误；
B．电极b为正极，正极上O2得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故B错误；
C．根据原电池工作原理，阴离子从正极移向负极，即OH-通过离子交换膜从电极b移向电极a，故C正确；
D．该原电池中，N2H4与O2反应的化学方程式为N2H4+O2=N2+2H2O，通入 O2的电极为正极，消耗水使正极附近溶液的碱性增强；通入燃料N2H4的电极a为负极，生成水使负极附近溶液的碱性减弱，故D错误。
答案选C。
4．（2022·安徽亳州·高二期末）肼()是一种还原性较强的液体，在生物膜电极表面容易发生氧化反应，从而达到无污染净化高浓度酸性NO废水的目的，其装置如图所示。其中M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜。下列说法错误的是
A．X为低浓度KOH溶液
B．通过N自左向右做定向移动
C．负极上的电极反应式为
D．电池放电时，正、负极产生的的物质的量之比为1∶1
【答案】D
【分析】由题干信息可知，通入N2H4一极为负极，电极反应为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，通入硝酸根酸性废水的一极为正极，电极反应为：2+10e-+12H+=N2+6H2O，KOH溶液中OH-通过阴离子交换膜M进入负极区，K+通过阳离子交换膜N进入正极区，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，KOH溶液中OH-通过阴离子交换膜M进入负极区，K+通过阳离子交换膜N进入正极区，故X为低浓度KOH溶液，A正确；
B．由分析可知，左边为负极，右边为正极，阳离子流向正极，故通过N自左向右做定向移动，B正确；
C．由分析可知，负极上的电极反应式为，C正确；
D．根据电子守恒可知，电池放电时，正、负极产生的的物质的量之比为2∶5，D错误；
故答案为：D。
5．（2022·陕西·铜川市第一中学高二期末）氯气-铝电池是一种新型的燃料电池，若电解质溶液为溶液，则下列说法中不正确的是
A．通入氯气的电极是正极
B．电池工作时，电子从电极流出
C．负极反应为
D．该电池总反应为
【答案】D
【分析】原电池原理即有氧化还原反应发生，且失去电子的为负极，化合价升高，电子流出，得到电子的一极为正极，化合价降低，电子流入，结合电解质溶液为碱性，可知Al失去电子后形成偏铝酸根，故电极反应分别为负极：，正极为：Cl2+2e-=2Cl-，据此分析解题。
【详解】A．依据分析可知，氯气得到电子，则通入氯气的电极是正极，故A正确；
B．依据分析可知，Al失去电子为负极，氯气得到电子为正极，则外电路中电子由负极流向正极即由铝的一极流向氯气的一极，B正确；
C．加入铝的电极是负极，由于此溶液为KOH，故电极反应方程式为：2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O，C正确；
D．由分析可知，负极：，正极为：Cl2+2e-=2Cl-，故该电池总反应为，D错误；
故答案为：D。
盐桥的处理方式
1．（2022·四川达州·高二期末）下图为锌铜原电池示意图。下列有关叙述正确的是
A．外电路电子由铜片流向锌片
B．锌片上发生还原反应
C．铜片做正极，电极反应是：
D．盐桥中的阳离子移向铜电极
【答案】D
【分析】铜锌原电池中，因锌的金属性比铜强，则锌片发生失去电子的氧化反应，作负极，电极反应式为Zn-2e-═Zn2+，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，原电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，内电路中阳离子移向正极Cu，阴离子移向负极Zn，据此分析解答。
【详解】A．在原电池工作时，外电路中电子由负极(锌片)沿导线经过电流计流向正极(铜片)，故A错误；
B．锌片为负极，锌失电子生成锌离子，发生氧化反应，故B错误；
C．铜片做正极，溶液中的Cu2+在铜片上得电子生成铜，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，故C错误；
D．原电池工作时，阳离子向正极移动，盐桥中的阳离子移向铜电极，故D正确；
故选：D。
2．（2022·山西朔州·高二期末）用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是
A．电子通过盐桥从乙池移向甲池
B．盐桥中K+向左移动
C．开始时，银片上发生的反应是Ag-e-=Ag＋
D．电路中每转移2mle-，正极材料增重216g
【答案】D
【分析】铜比银活泼，则该原电池中铜片为负极、银片为正极，负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，正极反应式为：Ag＋+e-=Ag，据此分析解答。
【详解】A．电子从铜片经外电路流向银片，不经盐桥，A错误；
B．盐桥中阳离子向正极移动，则K+向右移动，B错误；
C．银片上发生的反应是：Ag＋+e-=Ag，C错误；
D．每转移2mle-，正极生成2mlAg，增重为，D正确；
故答案选D。
3．（2022·新疆·哈密市第八中学高二期末）根据下图，判断下列说法中错误的是
A．石墨电极为正极，Ag电极为负极
B．负极电极反应式：Fe3+ + e－= Fe2+
C．盐桥中阴离子移向AgNO3溶液
D．总反应为：Fe3+ + Ag = Fe2+ + Ag＋
【答案】B
【分析】该原电池中,根据电子的流向知,银作负极,石墨作正极,负极上银失电子发生氧化反应,正极上铁离子得电子发生还原反应,盐桥中阴离子向负极移动。
【详解】A．该原电池中,根据电子的流向知,银作负极,石墨作正极,故A正确；
B．石墨作正极,正极上铁离子得电子发生还原反应,电极反应式为: Fe3++e－==Fe2+,故B错误；
C．盐桥中阴离子向负极移动,银作负极,所以盐桥中阴离子移向硝酸银溶液,故C正确；
D．负极上银失电子发生氧化反应,正极上铁离子得电子发生还原反应,所以电池反应式为: Fe3++Ag ==Fe2++Ag＋,故D正确；
综上所述，本题正确选项B。
4．（2022·重庆·高二期末）某化学兴趣小组设计如下两个实验证明：①氧化性Fe3+>I2，②反应2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2为可逆反应。下列说法中错误的是
A．实验1试管中加入淀粉后溶液变蓝，证明该条件下氧化性：Fe3+>I2
B．实验2中的盐桥可用浸透KNO3溶液的脱脂棉填充
C．实验1反应结束后，向试管中加入K3[Fe(CN)6]能判断该反应是否为可逆反应
D．实验2电流表指针不再偏转时，向右侧烧杯中加入碘水电流表指针重新发生偏转，可判断该反应是可逆反应
【答案】C
【详解】A． 氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物，实验1试管中加入淀粉后溶液变蓝，发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2，证明该条件下氧化性：Fe3+>I2，故A正确；
B． 钾离子和硝酸根不参与反应，实验2中的盐桥可用浸透KNO3溶液的脱脂棉填充，起导电平衡两侧电荷的作用，故B正确；
C． 实验1反应结束后，向试管中加入K3[Fe(CN)6]只能判断该反应中有亚铁离子生成，要判断是否为可逆反应，还需检验溶液中是否有铁离子，故C错误；
D． 若为可逆反应，当实验2电流表指针不再偏转时，向右侧烧杯中加入单质碘，碘单质的浓度增大，可逆反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2逆向移动，电流表指针会发生偏转；若不是可逆反应，电流表指针不会发生偏转，故实验2电流表指针不再偏转时，向右侧烧杯中加入单质碘可判断该反应是否为可逆反应，故D正确；
故选C。
5．（2022·江西赣州·高二期末）化学是一门以实验为基础的学科。用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是
A．图1装置可验证的漂白性
B．图2装置可验证氧化性：
C．图3装置可制备无水
D．图4装置可验证氨水呈碱性
【答案】B
【详解】A． 酸性高锰酸钾具有强氧化性，能氧化，可验证的还原性，不可验证的漂白性，故A错误；
B． 图2装置为原电池，存在自发进行的氧化还原反应：，故可验证氧化性：，故B正确；
C． 氯化铁发生水解反应，加热蒸干氯化铁溶液时，HCl易挥发，使水解到底生成氢氧化铁，故不可制备无水，故C错误；
D． 石蕊试纸遇碱变蓝，应用湿润的红色石蕊试纸验证氨水呈碱性，故D错误；
故选B。
特殊原电池处理——锂电池、微生物电池等
1．（2022·陕西咸阳·高二期末）2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射，并顺利完成与天和核心舱对接。核心舱电源系统由锂离子蓄电池组及太阳电池翼组成。锂离子蓄电池放电时的反应为Li1-xCO2+LixC6=LiCO2+C6(xM(Cu2＋)故乙池溶液的总质量增加，C项正确；
D.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，故D项错误；
本题选C。
9．（2022·内蒙古·赤峰二中高二期末）由于具有超低耗电量、寿命长的特点，LED产品越来越受人欢迎，下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关叙述正确的是
A．电池负极电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O
B．a处通入氧气，b处通入氢气
C．该装置中能量转化只涉及两种形式的能量
D．P一型半导体连接的是电池负极
【答案】A
【详解】根据LED中电子移动方向可判断N型半导体与电池负极相连。
A．H2在负极反应，电解质溶液为KOH，负极电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，A正确；
B．a处为负极，应该通入氢气，b处通入氧气，B错误；
C．该装置主要涉及化学能、电能、光能三种形式的能量转化，C错误；
D．P型半导体与电池正极相连，D错误。
答案选A。
10．（2022·新疆·哈密市第八中学高二期末）将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。已知，通入 CH4的一极，其电极反应式是CH4＋10OH－－8e－==CO32-＋7H2O；通入O2的另一极，其电极反应式是2O2＋4H2O＋8e－==8OH－。下列叙述不正确的是
A．正极发生还原反应
B．通入CH4的电极为负极
C．该电池使用一段时间后应补充KOH
D．燃料电池工作时，溶液中的OH－向正极移动
【答案】D
【详解】A．根据给出的电极反应看出，通入CH4的一极是负极，通入O2的另一极是正极。正极发生还原反应，A正确；
B．通入CH4的电极为负极，B正确；
C．对比两个电极反应，可知消耗的OH－比生成的多，所以随着反应的进行，KOH的浓度会降低，所以需要补充KOH，C正确；
D．原电池中阴离子向负极移动，OH－向负极移动，D错误。
11. （2022·陕西·西安市西航一中高二期末）某固体燃料电池以固体氧化铝、氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断不正确的是
A．在电池内部氧离子(O2－)向负极移动
B．b极对应的电极反应式为：C3H8＋10O2－－20e－===3CO2＋4H2O
C．a极对应的电极反应式为：10H2O +5O2+20e－===20OH－
D．用该电池作电源电解CuSO4溶液时，每消耗1mlC3H8时理论上能得到Cu的最大量为10ml
【答案】C
【详解】A．原电池工作时，阴离子移向负极，正确；
B．由示意图知b电极是负极，电极反应式为：C3H8＋10O2－－20e－==3CO2＋4H2O，正确；
C．a极对应的电极反应式为：O2+4e-=2O2-，错误；
D．当有1 mlC3H8被消耗时，转移20ml电子，理论上最多可得到10mlCu，正确，
答案选C。
12．（2022·贵州六盘水·高二期末·节选）在航空领域也发挥着重要作用，我国的“天宫一号”中使用的氢氧燃料电池部分结构如图。
①通入的电极为_______(填“正极”、“负极”)
②已知：金属镍能与酸反应；摩尔导电率越大，溶液的导电性越好。
时，无限稀释溶液中几种离子的无限稀释摩尔导电率
根据以上信息，该燃料电池的最佳电解质为_______。
③该燃料电池总反应为：_______。
【答案】 负极 KOH
①通入的一极为负极，失电子，发生氧化反应；
②先选阳离子，所有阳离子中氢离子导电率最大，但是金属镍能与酸反应，因而选钾离子而不选氢离子，再选阴离子，导电率最大的是氢氧根离子，因此该燃料电池的最佳电解质为KOH；
③该燃料电池总反应为。
13．（2022·天津河东·高二期末·节选）以甲烷为燃料的新型电池得到广泛应用。下图是甲烷燃料电池工作原理的示意图。
①B极上的电极反应式为_______。
②以该燃料电池作电源，用石墨作电极电解硫酸铜溶液，当阳极收集到112L(标准状况)气体时，消耗甲烷的体积为_______L(标准状况)。
【答案】 56
①燃料电池中燃料在负极发生氧化反应，甲烷失电子在熔融盐中生成二氧化碳气体，则B极上的电极反应式为：。②用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解硫酸铜溶液，阳极收集到的112L(标准状况)气体为氧气，物质的量为：5ml，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2，结合电子守恒和电极反应可得：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，则消耗甲烷物质的量为：5ml=2.5ml,，标准状况下的体积为：。
14．（2022·河南濮阳·高二期末）电化学在现代生活、生产和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。
(1)图1是利用燃料电池工作原理处理某酸性废水的示意图。该电池的正极为_______ (填“a”或“b”)，b电极的电极反应式为_______。
(2)SO2和NOx是主要大气污染物，图2是同时吸收SO2和NOx的示意图。
①a是直流电源的_______极(填“正”或“负”)。
②阳极的电极反应式为_______。
③当NOx均为NO时，吸收池中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)图3是甲醇(CH3OH )燃料电池的工作原理示意图。
①该电池工作时，燃料电极的电极反应式为_______。
②若用该电池电解精炼铜，氧电极应接_______(填“纯铜”或“粗铜”)。
(4)图4是高铁酸钾电池的模拟实验装置(已知：放电时，石墨电极附近有红褐色浑浊)。
①该电池放电时，正极的电极反应式为_______。
②盐桥中盛有饱和KNO3溶液，此盐桥中向_______(填“左”或“右”)移动。
【答案】(1) b O2+4e- +4H+ = 2H2O
(2) 负 SO2-2e- + 2H2O=+ +4H+ l：1
(3) CH3OH- 6e-+ 8OH-=+ 6H2O 粗铜
(4) + 3e- + 4H2O= Fe(OH)3↓+ 5OH- 右
【解析】（1）
在燃料电池中通入燃料的一极为负极，由图可知，a为负极，b为正极，b电极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。
（2）
①由图可知，左室反应为HSO转化为S2O，硫元素化合价由+4价降低为+3价，发生还原反应，为阴极，所以a是直流电源的负极；
②由图可知，阳极的SO2转化为硫酸，电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO+4H+；
③当NOx均为NO时，NO转化为N2，化合价降低了2价，SO2转化为硫酸，化合价升高了2价，升降相等，所以吸收池中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1。
（3）
①甲醇（CH3OH ）燃料电池工作时，负极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；
②燃料所在电极为负极，由图可知，氧电极为正极，粗铜精炼时，粗铜在阳极，若用该电池电解精炼铜，氧电极应接粗铜。
（4）
①由图可知，锌为负极，石墨为正极，该电池放电时，正极的电极反应式为FeO+3e-+4H2O=Fe（OH）3↓+5OH-；
②盐桥中盛有饱和KNO3溶液，此盐桥中NO向右移动。
15．（2022·山西·高二期末·节选）利用电化学原理脱硝可获得电能，其工作原理如图所示。则负极发生的电极反应式为_______，当外电路中有2 ml电子通过时，理论上通过质子膜的微粒的物质的量为_______。
【答案】 NO-3e- +2H2O=+4H+ 2 ml
分析该装置为原电池，NO在负极失去电子转化硝酸，则负极发生的电极反应式为NO-3e- +2H2O=NO+4H+；当外电路中有2 ml电子通过时，H+通过质子膜进入正极区和O2结合生成H2O，结合电子守恒，通过的微粒的物质的量为2ml。
选项
A
B
C
D
正极
Cu
Cu
Ag
Ag
负极
Ag
Ag
Cu
Cu
电解质溶液
AgNO3
AgCl
AgNO3
AgCl
离子种类
无限稀释摩尔导电率
349.82
198.0
79.8
76.34
72
73.52
50.11