2024届人教版高考化学一轮复习课练18原电池化学电源作业含答案

这是一份2024届人教版高考化学一轮复习课练18原电池化学电源作业含答案，共21页。试卷主要包含了某原电池装置如图所示，一种新型的电池，总反应式为等内容，欢迎下载使用。

课练18__原电池__化学电源

练
1．某原电池装置如图所示。下列有关叙述中正确的是(　　)

A.电池工作时，盐桥中的Cl－向负极移动
B.负极反应式：2H＋＋2e－===H2↑
C.工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变
D.Fe作正极，发生氧化反应
2．将一张滤纸剪成四等份，用铜片、锌片、发光二极管、导线在玻璃片上连接成如图所示的装置，在四张滤纸上滴加稀硫酸直至全部润湿。下列叙述中正确的是(　　)

A.锌片上有气泡，铜片溶解
B.Zn片发生还原反应
C.电子都是从铜片经外电路流向锌片
D.该装置至少有两种形式的能量转换
3．我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法中正确的是(　　)

A.该制氢工艺中光能最终转化为化学能
B.该装置工作时，H＋由b极区流向a极区
C.a极上发生的电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋
D.a极区需不断补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液
4．某学习小组的同学查阅相关资料得到氧化性：Cr2O>Fe3＋，设计了如图所示的盐桥原电池。盐桥中装有含琼脂的饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是(　　)

A.甲烧杯的溶液中发生还原反应
B.外电路的电流方向是从b极到a极
C.电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯
D.乙烧杯中的电极反应式为
2Cr3＋＋7H2O－6e－===Cr2O＋14H＋
5．一种新型的电池，总反应式为
3Zn＋2FeO＋8H2O===
2Fe(OH)3＋3Zn(OH)2＋4OH－，
其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A.Zn极是负极，发生氧化反应
B.随着反应的进行，溶液的pH增大
C.电子由Zn极流出到石墨电极，再经过溶液回到Zn极，形成回路
D.石墨电极上发生的反应为
FeO＋3e－＋4H2O===
Fe(OH)3↓＋5OH－
6．在环境和能源备受关注的今天，开发清洁、可再生新能源已成为世界各国政府的国家战略，科学家发现产电细菌后，微生物燃料电池(MFC)为可再生能源的开发和难降解废物的处理提供了一条新途径。微生物燃料电池(MFC)示意图如下所示(假设有机物为乙酸盐)。下列说法错误的是(　　)

A.A室菌为厌氧菌，B室菌为好氧菌
B.A室的电极反应式为
CH3COO－－8e－＋2H2O===2CO2＋8H＋
C.微生物燃料电池(MFC)电流的流向为b→a
D.电池总反应式为
CH3COO－＋2O2＋H＋===2CO2＋2H2O
练
7．[2022·全国甲卷，10]一种水性电解液Zn­MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中，Zn2＋以Zn(OH)存在]。电池放电时，下列叙述错误的是(　　)

A.Ⅱ区的K＋通过隔膜向Ⅲ区迁移
B.Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C.MnO2电极反应：
MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O
D.电池总反应：Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===Zn(OH)＋Mn2＋＋2H2O
8．[2022·广东卷，16]科学家基于Cl2易溶于CCl4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(如图)。充电时电极a的反应为：NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是(　　)

A.充电时电极b是阴极
B.放电时NaCl溶液的pH减小
C.放电时NaCl溶液的浓度增大
D.每生成1molCl2，电极a质量理论上增加23g
9．[2022·辽宁卷，14]某储能电池原理如图。下列说法正确的是(　　)

A.放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋
B.放电时Cl－透过多孔活性炭电极向CCl4中迁移
C.放电时每转移1mol电子，理论上CCl4吸收0.5molCl2
D.充电过程中，NaCl溶液浓度增大
10.

[2022·湖南卷，8]海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂­海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是(　　)
A.海水起电解质溶液作用
B.N极仅发生的电极反应：
2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D.该锂­海水电池属于一次电池
练



11．[2023·山东师范附中月考]中科院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢方案，其基本工作原理如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.该电化学装置中，Pt电极作正极
B.BiVO4电极上的反应式为
SO－2e－＋2OH－===SO＋H2O
C.电子流向：Pt电极→导线→BiVO4电极→电解质溶液→Pt电极
D.Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势
12．[2023·浙江淮安质检]镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。下列说法不正确的是(　　)

A.断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能
B.断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应
C.电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变
D.镍镉二次电池的总反应式：
Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2
13．[2023·烟台模考]某原电池以银、铂为电极，用含Ag＋的固体作电解质，Ag＋可在固体电解质中自由移动。电池总反应式为2Ag＋Cl2===2AgCl。利用该电池可以测定空气中Cl2的含量。下列说法中错误的是(　　)
A.空气中c(Cl2)越大，消耗Ag的速率越快
B.铂极的电极反应式为
Cl2＋2e－＋2Ag＋===2AgCl
C.电池工作时电解质中Ag＋总数保持不变
D.电子移动方向：银→固体电解质→铂
14．[2023·山东模考]锂—空气电池是一种可充电电池，电池反应为2Li＋O2===Li2O2，某锂－空气电池的构造原理图如下。下列说法正确的是(　　)

A.可选用有机电解液或水性电解液
B.含催化剂的多孔电极为电池的负极
C.放电时正极的电极反应式为
O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2
D.充电时锂电极应连接外接电源的正极
15．[2023·泰安一模]某小组探究Na2SO3溶液和酸化的KIO3溶液的反应过程，装置如下。K闭合后，电流表的指针偏转情况如下表：

若往酸化的KIO3溶液中加少量KI溶液，再闭合K，指针只在“0”到“X”处往返。下列说法不正确的是(　　)
A．K闭合后，取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成
B．0～t1时，a极的电极反应式为：
IO＋6e－＋6H＋===I－＋3H2O
C．t2～t3时指针回到“0”处是因为溶液中IO已反应完全
D．t2～t3时指针返回X处时a极的电极反应式为：I2＋2e－===2I－


一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述中正确的是(　　)

A．铜电极上发生氧化反应
B.电池工作一段时间后，甲池中的c(SO)减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
2．一种突破传统电池设计理念的镁—锑液态金属储能电池的工作原理如图所示，该电池所用液体密度不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。下列说法不正确的是(　　)

A．放电时，Mg(液)层的质量减小
B．放电时，正极反应式为Mg2＋＋2e－===Mg
C．该电池充电时，Mg­Sb(液)层发生还原反应
D．该电池充电时，Cl－向下移动
3．一种新型镁硫电池的工作原理如下图所示。下列说法正确的是(　　)

A．使用碱性电解质水溶液
B．放电时，正极反应包括
3Mg2＋＋MgS8－6e－===4MgS2
C．使用的隔膜是阳离子交换膜
D．充电时，电子从Mg电极流出


4．CO2辅助的Na­CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池的总反应为3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列有关说法不正确的是(　　)
A．放电时，ClO向b极移动
B．放电时，正极反应为
3CO2＋4e－===2CO＋C
C．充电时，阴极反应为Na＋＋e－===Na
D．充电时，电路中每转移4mol电子，可释放67.2LCO2

5．我国研究锂硫电池获得突破，电池的总反应是16Li＋S88Li2S，充、放电曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．充电时，电能转化为化学能
B．放电时，锂离子向正极移动
C．放电时，1molLi2S6转化为Li2S4得到2mole－
D．充电时，阳极总电极反应式是
8S2－－16e－===S8
6．锂/氟化碳电池稳定性很高。该电池的电解质溶液为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液，总反应为xLi＋CFx===xLiF＋C，放电产物LiF沉积在正极，工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．正极的电极反应式为
CFx＋xe－＋xLi＋===xLiF＋C
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替
D．a极电势高于b极电势
7．固体氧化物电解池(SOEC)NOx电化学还原技术，是燃烧后NOx污染物排放控制的潜在技术之一。用NiO­YSZ混合氧化物作催化电极的固体氧化物电解池结构如图所示。通电时，NiO转化为金属Ni，金属Ni还原NO。下列叙述错误的是(　　)

A．Pt/YSZ电极连接电源的正极，作电解池的阳极
B.混合氧化物电极能提高NO的还原效率
C．还原NO的反应为2NO＋4e－===N2＋2O2－
D.30mgNO被还原时阳极生成的O2大于16mg

8．最近科学家研制的一种新型“微生物电池”可以将污水中的有机物转化为H2O和CO2，同时产生电能，其原理示意如图。下列有关该电池的说法中正确的是(　　)
A．氧化银电极上的反应为
Ag2O＋2H＋＋2e－===2Ag＋H2O
B．石墨电极上的反应为
C6H12O6＋6H2O＋24e－===6CO2↑＋24H＋
C.每转移4mol电子，氧化银电极产生22.4LCO2气体(标准状况)
D．每30gC6H12O6参与反应，有6molH＋经质子交换膜进入正极区
9．新型NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如图，该电池总反应方程式为NaBH4＋4H2O2===NaBO2＋6H2O。下列有关说法中正确的是(　　)

A．电池正极区的电极反应为
BH＋8OH－－8e－===BO＋6H2O
B．电极B为负极，纳米MnO2层的作用是提高原电池的工作效率
C．放电过程中，Na＋从正极区向负极区迁移
D．在电池反应中，每消耗1L6mol·L－1H2O2溶液，理论上流过电路中的电子数为12NA
10．自然界中金属硫化物之间存在原电池反应。如图所示装置中电极Ⅰ为方铅矿(PbS)，电极Ⅱ为含有方铅矿的硫铁矿，当有电解质溶液按如图所示方向流经该装置时，电流表指针偏转。若电极Ⅱ质量不断减少，a处溶液中加入KSCN溶液未出现红色，加入CuSO4溶液未出现黑色沉淀。下列有关说法中正确的是(　　)

A．工业上利用该原理富集铁
B．电极Ⅱ作正极
C．溶液流经该装置后pH增大
D．该装置负极的电极反应式为
FeS2－15e－＋8H2O===
Fe3＋＋2SO＋16H＋

二、非选择题：本题共3小题。
11．(1)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图1，石墨Ⅰ为电池的________极；该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，其电极反应式为____________________________。

(2)化学家正在研究尿素动力燃料电池。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图2所示：

回答下列问题：
电池中的负极为________(填“甲”或“乙”)，甲的电极反应式为______________________________，电池工作时，理论上每净化1mol尿素，消耗O2的体积(标准状况下)约为________L。
12．某兴趣小组做如下探究实验：

(1)图Ⅰ为依据氧化还原反应设计的原电池装置，该反应的离子方程式为______________________。反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g，则导线中通过________mol电子。
(2)如图Ⅰ，其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极的反应式为____________________，这是由于NH4Cl溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因：________________________________________________________。
(3)如图Ⅱ，其他条件不变，将图Ⅰ中的盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，则乙装置中石墨(1)为________(填“正”“负”“阴”或“阳”)极，乙装置中与铜丝相连的石墨(2)电极上的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)将图Ⅱ乙装置中的CuCl2溶液改为400mLCuSO4溶液，一段时间后，若电极质量增重1.28g，则此时溶液的pH为________(不考虑反应中溶液体积的变化)。
13．我国科学家最近发明了一种Zn­PbO2电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，结构示意图如下：

回答下列问题：
(1)电池中，Zn为________极，B区域的电解质为________(填“K2SO4”“H2SO4”或“KOH”)。
(2)电池反应的离子方程式为________________________________________。
(3)阳离子交换膜为图中的________膜(填“a”或“b”)。
(4)此电池中，消耗6.5gZn，理论上可产生的容量(电量)为________________毫安时(mAh)(1mol电子的电量为1F，F＝96500C·mol－1，结果保留整数)。
(5)已知E为电池电动势(电池电动势即电池的理论电压，是两个电极电位之差，E＝E(＋)－E(－))，ΔG为电池反应的自由能变，则该电池与传统铅酸蓄电池相比较，EZn­PbO2________EPb­PbO2；ΔGZn­PbO2________ΔGPb­PbO2(填“>”或“<”)。
(6)Zn是一种重要的金属材料，工业上一般先将ZnS氧化，再采用热还原或者电解法制备。利用H2还原ZnS也可得到Zn，其反应式如下：
ZnS(s)＋H2(g)Zn(s)＋H2S(g)
727℃时，上述反应的平衡常数Kp＝2.24×10－6。此温度下，在盛有ZnS的刚性容器内通入压强为1.01×105Pa的H2，达平衡时H2S的分压为________Pa(结果保留两位小数)。










课练18　原电池　化学电源
狂刷小题　夯基础
[练基础]
1．A　根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，盐桥的作用是构成闭合回路和平衡两烧杯中的电荷，所以Cl－向负极移动，故A正确；铁作负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故B错误；左烧杯中pH基本不变，右烧杯中消耗H＋，c（H＋）减小，pH增大，故C错误；电池总反应式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，铁作负极，发生氧化反应，故D错误。
2．D　锌、铜、稀硫酸构成原电池，锌为负极，铜为正极，正极上发生还原反应生成氢气，故A错误；锌为负极，发生氧化反应，故B错误；电子从锌极经外电路流向铜极，故C错误；该装置存在电能与化学能、电能与光能的转化，故D正确。
3．A　该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，A项正确；该装置工作时，H＋由a极区流向b极区，B项错误；a极上发生氧化反应，失电子，所以a极上发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋，C项错误；由题图可知a极区Fe2＋和Fe3＋可相互转化，故不需补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液，D项错误。
4．B　由于氧化性：Cr2O>Fe3＋，即Cr2O可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，故在原电池中，Fe2＋失电子被氧化，则a极为负极；Cr2O得电子被还原，则b极为正极。Fe2＋失电子被氧化，即甲烧杯的溶液中发生氧化反应，A错误；外电路中电流由正极流向负极，即由b极流向a极，B正确；原电池中，阴离子移向负极，则SO移向甲烧杯，C错误；乙烧杯中Cr2O得电子被还原，则电极反应式为Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O，D错误。
5．C　根据电池总反应式，结合原电池的工作原理可知，锌作负极，发生氧化反应，A正确；根据电池总反应式可知，反应生成OH－、消耗H2O，溶液的pH增大，B正确；根据原电池的工作原理，电子从Zn电极流出，经外电路流向石墨，电子不能通过电解质溶液，C错误；负极的电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===Zn（OH）2，正极的电极反应式为FeO＋4H2O＋3e－===Fe（OH）3↓＋5OH－，D正确。
6．B　根据装置图可知B室中氧气参与反应，应为好氧菌，选项A正确；方程式中电荷和氢原子不守恒，选项B错误；MFC电池中氢离子向得电子的正极移动，即向b极移动，b为正极，电流方向是由正极流向负极，即b→a，选项C正确；电池的总反应是醋酸根离子在酸性条件下被氧化成CO2、H2O，即CH3COO－＋2O2＋H＋===2CO2＋2H2O，选项D正确。
[练高考]
7．A　根据题图可知Zn为负极，电极反应为Zn－2e－＋4OH－===Zn（OH），MnO2为正极，电极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O。A项，根据负极反应可知，Ⅲ区中负电荷减少，为了平衡溶液中电荷，放电时Ⅲ区的钾离子向Ⅱ区迁移，错误；B项，根据正极反应可知，Ⅰ区中正电荷减少，为了平衡溶液中电荷，硫酸根离子从Ⅰ区迁移至Ⅱ区，正确；D项，将正、负极电极反应相加即可得到电池总反应，正确。
8．C　由充电时电极a的反应式可知，充电时电极a发生还原反应，所以电极a是阴极，则电极b是阳极，故A错误；放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a的反应为Na3Ti2（PO4）3－2e－===NaTi2（PO4）3＋2Na＋可知，NaCl溶液的pH不变，故B错误；放电时负极反应为Na3Ti2（PO4）3－2e－===NaTi2（PO4）3＋2Na＋，正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，反应后Na＋和Cl－浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，故C正确；充电时阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应为NaTi2（PO4）3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2（PO4）3，由得失电子守恒可知，每生成1molCl2，电极a质量理论上增加23g·mol－1×2mol＝46g，故D错误。
9．A　放电时负极反应：Na3Ti2（PO4）3－2e－===NaTi2（PO4）3＋2Na＋，正极反应：Cl2＋2e－===2Cl－，消耗氯气，放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl－－2e－===Cl2，A正确；放电时，阴离子移向负极，放电时Cl－透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移，B错误；放电时每转移1mol电子，正极：Cl2＋2e－===2Cl－，理论上CCl4释放0.5molCl2，C错误；充电过程中，阳极：2Cl－－2e－===Cl2，消耗氯离子，NaCl溶液浓度减小，D错误。
10．B　海水中含有大量的电解质，故A项正确；Li是活泼金属，作负极，则N极是正极，正极上海水中溶解的O2、CO2等均能放电，B项错误；由于Li易与水反应，故玻璃陶瓷应具有良好的防水功能，同时为形成闭合的回路，也应具有传导离子的功能，C项正确；该电池属于一次电池，D项正确。

[练模拟]
11．C　该原电池装置的Pt极为正极，2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，BiVO4为负极，SO－2e－＋2OH－===SO＋H2O。电子流向应为BiVO4电极→导线→Pt电极，C项错误。
12．C　由图可知，闭合K1时放电，化学能转化为电能，闭合K2时充电，A为阴极，B为阳极。由图可知总反应式为Cd＋2NiOOH＋2H2OCd（OH）2＋2Ni（OH）2，B极发生氧化反应时消耗OH－生成NiOOH，KOH浓度降低。
13．D　c（Cl2）越大，反应速率越快，则消耗银的速率也越快，A正确；银比铂活泼，铂作正极，Cl2在铂上得到电子发生还原反应生成Cl－，再与电解质中的Ag＋结合，电极反应式为Cl2＋2e－＋2Ag＋===2AgCl，B正确；根据电池总反应式可知，电解质中Ag＋总数保持不变，C正确；原电池中，电子从负极经过外电路的导线流向正极，电子不能通过电解质，故电子移动方向应是银→外电路导线→铂，D错误。
14．C　在锂—空气电池中，锂失电子作负极，反应式为Li－e－===Li＋，以空气中的氧气作为正极反应物，氧气得电子生成Li2O2，正极反应式为O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2，总反应为2Li＋O2===Li2O2。选项A，可选用有机电解液，水性电解液会与Li直接反应，错误；选项B，含催化剂的多孔材料为电池的正极，错误；选项C，放电时正极的电极反应式为O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2，正确；选项D，充电时锂电极应连接外接电源的负极，电极反应式为Li＋＋e－===Li，错误。
15．C　IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，若往酸化的KIO3溶液中加少量KI溶液，再闭合K，指针只在“0”到“X”处往返，说明KIO3易与KI反应生成I2，I2比KIO3更易与Na2SO3反应。A.K闭合后，Na2SO3失电子被氧化为Na2SO4，取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀硫酸钡生成，正确；B.0～t1时，电流表指针右偏至Y，a极的电极反应式为：IO＋6e－＋6H＋===I－＋3H2O，正确；C.t2～t3时指针回到“0”处是因为IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，溶液中IO不再与Na2SO3反应，错误；D.t2～t3时指针返回X处时a极是碘单质得电子生成碘离子，a极的电极反应式为：I2＋2e－===2I－，正确。
综合测评　提能力
1．C　活泼金属锌作负极，铜作正极，铜电极上发生还原反应，故A错误；电池工作一段时间后，甲池中的c（SO）不变，故B错误；铜电极上发生电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu，同时Zn2＋通过阳离子交换膜从甲池移向乙池，由电荷守恒可知，乙池中每析出1molCu，则有1molZn2＋从甲池移向乙池，因为M（Zn）>M（Cu），所以乙池溶液的总质量增加，故C正确；阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，阴离子不能通过阳离子交换膜，故D错误。
2．C　根据电流方向可知上为负极，下为正极。放电时负极为Mg－2e－===Mg2＋，正极：Mg2＋＋2e－===Mg。充电时下为阳极，上为阴极，故Mg­Sb（液）作阳极发生氧化反应。
3．C　碱性电解质水溶液中负极生成的Mg2＋会生成Mg（OH）2沉淀，降低电池效率，A错误；放电时为原电池，原电池正极发生得电子的还原反应，包括3Mg2＋＋MgS8＋6e－===4MgS2，B错误；据图可知Mg2＋通过隔膜移向正极参与电极反应，所以使用的隔膜是阳离子交换膜，C正确；放电时Mg电极发生氧化反应，充电时Mg电极得电子发生还原反应，即电子流入Mg电极，D错误。
4．D　放电时，钠电极是负极，阴离子ClO向b极移动，A正确；放电时，正极上CO2得电子转化为C，电极反应式为3CO2＋4e－===2CO＋C，B正确；充电时，该装置是电解池，与电源的负极相连的是阴极，电极反应式为Na＋＋e－===Na，C正确；充电时，阳极的电极反应式为2CO＋C－4e－===3CO2↑，转移4mol电子时生成3molCO2，题目未指明CO2是否处于标准状况，故无法判断其体积是否为67.2L，D错误。
5．C　充电时电能转化为化学能，故A正确；放电时，是原电池，在原电池中，阳离子向正极移动，因此锂离子向正极移动，故B正确；根据图示，放电时，1molLi2S6转化为Li2S4的反应为2Li2S6＋2Li===3Li2S4，反应中2molLi2S6得到2mole－，即1molLi2S6得到1mole－，故C错误；根据16Li＋S88Li2S，充电时，阳极总电极反应式是8S2－－16e－===S8，故D正确。
6．A　根据总反应可知，Li为负极，石墨棒为正极，正极上CFx转化为C，电极反应式为CFx＋xe－＋xLi＋===xLiF＋C，A项正确；根据正极的电极反应式可知，负极区的Li＋通过离子交换膜进入正极区，则离子交换膜为阳离子交换膜，B项错误；Li能与乙醇发生反应，因此电解质溶液不能用LiClO4的乙醇溶液代替，C项错误；b极为正极，a极为负极，故b极电势高于a极电势，D项错误。
7．C　由题图知，O2－在Pt/YSZ电极表面失去电子被氧化为O2，Pt/YSZ为电解池的阳极，电解池的阳极与电源的正极相连，A正确；若用普通电极，O2在阴极优先放电，NO难以被还原，用混合氧化物电极时，由题图可知，氧气在混合氧化物电极的“YSZ”表面放电，NO在“NiO”表面被还原，从而提高了NO的还原效率，B正确；由题干中“通电时，NiO转化为金属Ni，金属Ni还原NO”知，还原NO的反应为2NO＋2Ni===N2＋2NiO，C错误；阴极有30mgNO被还原的同时还有O2被还原，转移电子的物质的量大于2mmol，阳极反应为2O2－－4e－===O2↑，生成的氧气大于0.5mmol，即阳极生成的O2大于16mg，D正确。
8．A　C6H12O6在微生物作用下转化为CO2和H2O，C6H12O6被氧化，即石墨电极为负极，氧化银电极为正极，Ag2O发生得电子的还原反应，电极反应式为Ag2O＋2H＋＋2e－===2Ag＋H2O，故A正确；石墨电极为负极，C6H12O6在负极发生失电子的氧化反应：C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋，故B错误；根据负极的电极反应式可知，每转移4mol电子，石墨电极产生22.4LCO2（标准状况），故C错误；30gC6H12O6的物质的量为＝mol，根据B项负极的电极反应式可知，每30gC6H12O6参与反应，有4molH＋经质子交换膜进入正极区，故D错误。
9．D　根据图示知，B电极上H2O2得电子生成OH－，所以B电极是正极，发生的电极反应为H2O2＋2e－===2OH－，故A、B错误；根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的原则，放电时，阳离子向负电荷较多的正极移动，阴离子向正电荷较多的负极移动，所以Na＋从负极区向正极区迁移，故C错误；在电池反应中，每消耗1L6mol·L－1H2O2溶液，消耗H2O2的物质的量为6mol，根据H2O2＋2e－===2OH－知，理论上流过电路中的电子数为6mol×2×NAmol－1＝12NA，故D正确。
10．A　电极Ⅱ质量不断减少，说明电极Ⅱ为负极，a处溶液中加入KSCN溶液未出现红色，说明溶液中不存在Fe3＋，加入CuSO4溶液未出现黑色沉淀，说明溶液中不存在S2－，则在该原电池中硫铁矿溶解生成Fe2＋和SO。根据上述分析，通过该装置，硫铁矿溶解生成Fe2＋，可以富集铁，故A正确；根据上述分析，电极Ⅱ作负极，故B错误；该装置负极的电极反应式为FeS2－14e－＋8H2O===Fe2＋＋2SO＋16H＋，反应生成H＋，则溶液流经该装置后pH减小，故C、D错误。
11．答案：（1）负　NO2＋NO－e－===N2O5
（2）甲　CO（NH2）2＋H2O－6e－===CO2↑＋N2↑＋6H＋　33.6
解析：（1）该燃料电池中，正极上通入O2，石墨Ⅱ为正极，电极反应式为O2＋2N2O5＋4e－===4NO，负极上通入NO2，石墨Ⅰ为负极，电极反应式为NO2＋NO－e－===N2O5。（2）根据图示可知，甲电极上CO（NH2）2反应生成二氧化碳和氮气，N元素化合价升高，失电子，为电源的负极，电解质溶液为酸性，则其电极反应式为CO（NH2）2＋H2O－6e－===CO2↑＋N2↑＋6H＋，该反应的总方程式为2CO（NH2）2＋3O2===2CO2＋2N2＋4H2O，根据关系式2CO（NH2）2～3O2可知，电池工作时，理论上每净化1mol尿素，消耗O2的体积为1.5mol×22.4L·mol－1＝33.6L。
12．答案：（1）Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　0.2
（2）2H＋＋2e－===H2↑　酸性　NH＋H2O⇌NH3·H2O＋H＋
（3）阴　2Cl－－2e－===Cl2↑　（4）1
解析：（1）Fe是活性电极，失电子被氧化生成Fe2＋，石墨是惰性电极，溶液中的Cu2＋在石墨电极得电子被还原生成Cu，故该原电池反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。工作过程中，Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，铁电极质量减少；石墨作正极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，石墨电极质量增加；设两电极质量相差12g时电路中转移电子为xmol，则有xmol××56g·mol－1＋xmol××64g·mol－1＝12g，解得x＝0.2。（2）NH4Cl溶液中NH会发生水解反应：NH＋H2O⇌NH3·H2O＋H＋，使溶液呈酸性，故石墨电极（即正极）上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑。（3）其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，则甲装置为原电池，Fe作负极，Cu作正极；乙装置为电解池，则石墨（1）为阴极，石墨（2）为阳极，溶液中的Cl－在阳极放电生成Cl2，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。（4）若将乙装置中的CuCl2溶液改为400mLCuSO4溶液，电解CuSO4溶液的总反应方程式为2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑，当电极质量增加1.28g（即析出0.02molCu）时，生成0.02molH2SO4，则c（H＋）＝＝0.1mol·L－1，pH＝－lg0.1＝1，故此时溶液的pH为1。
13．答案：（1）负　K2SO4
（2）PbO2＋SO＋Zn＋2H2O===PbSO4＋Zn（OH）
（3）a　（4）5361　（5）＞　＜　（6）0.23
解析：（1）根据图示可知Zn电极失去电子Zn2＋与溶液中的OH－结合形成Zn（OH），所以Zn电极为负极；在A区域电解质为KOH，在B区域电解质为K2SO4，C区域电解质为H2SO4；PbO2电极为正极，得到电子发生还原反应；（2）负极电极反应式为Zn－2e－＋4OH－===Zn（OH），正极的电极反应式为PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O，总反应的方程式为PbO2＋SO＋Zn＋2H2O===PbSO4＋Zn（OH）；（3）A区域是KOH溶液，OH－发生反应变为Zn（OH），为了维持溶液呈电中性，多余的K＋通过交换膜进入到B区域，由于阳离子交换膜只允许阳离子通过，因此a膜为阳离子交换膜；（4）6.5gZn的物质的量是n（Zn）＝＝0.1mol，Zn是＋2价金属，则转移电子n（e－）＝0.2mol，1mol电子的电量为1F，F＝96500C·mol－1，转移0.2mol电子的电量Q＝0.2mol×96500C·mol－1＝19300C，则理论上可产生的容量（电量）为mAh＝5361mAh；（5）由于Zn比Pb活动性强，正极材料都是PbO2，所以Zn­PbO2的电势差比Pb­PbO2的电势差大，则EZn­PbO2＞EPb­PbO2；不同电池的电势差越大，电池反应的自由能变就越小。则ΔGZn­PbO2＜ΔGPb­PbO2；（6）反应ZnS（s）＋H2（g）Zn（s）＋H2S（g）在727℃时的平衡常数Kp＝2.24×10－6，若在盛有ZnS的刚性容器内通入压强为1.01×105Pa的H2，由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，因此反应前后气体总压强不变，假如H2S占总压强分数为x，则H2为（1－x），根据平衡常数的含义可得＝2.24×10－6，解得x≈2.24×10－6，所以达到平衡时H2S的分压为2.24×10－6×1.01×105Pa＝0.23Pa。