2023年高考真题变式分类汇编：常见化学电源的种类及其工作原理
一、选择题
1．（2016·新课标Ⅱ卷）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﹣=Ag
C．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↑
2．（2016·四川）某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为：Li1﹣xCoO2+LixC6═LiCoO2+C6（x＜1），下列关于该电池的说法不正确的是（ ）
A．放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移
B．放电时，负极的电极反应式为LixC6﹣xe﹣═xLi++C6
C．充电时，若转移1mol e﹣，石墨（C6）电极将增重7x g
D．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2﹣xe﹣═Li1﹣xCoO2+xLi+
3．（2022·蚌埠模拟）研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．离子交换膜X为质子交换膜，质子从石墨电极移向Pt电极
B．C2H5OH在Pt电极发生还原反应
C．正极区反应为4 +12e-+16H+=4NO+8H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3
D．若Pt电极生成2.24LCO2，电路中转移电子数为0.6NA
4．（2022·广州模拟）四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作光刻显影剂。以四甲基碳酸氢铵[(CH3)4NHCO3]水溶液为原料，电解制备(CH3)4NOH的装置如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．工作时原料室(CH3)4N+向II室迁移
B．Ⅰ室可得到H2和CO2
C．当外电路中有1mol电子通过时，理论上能生成1mol(CH3)4NOH
D．电解总反应：4(CH3)4NHCO3+2H2O4(CH3)4NOH+2H2↑+O2↑+4CO2↑
5．（2022·丰台模拟）一种可充电的锌锰分液电池，其结构如下图所示：
下列说法不正确的是（ ）
A．放电时，正极反应为：
B．充电时，Zn作阴极：
C．离子交换膜a和b分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D．充电过程中溶液的浓度逐渐降低
6．（2021·北海模拟）自古以来，化学与人类生产、生活密切相关，下列有关说法错误的是（ ）
A．杜康用高粱酿酒的原理，是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来
B．制造新版人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质
C．“深海勇士”号潜水艇使用的锂离子电池是一种二次电池
D．唐代诗人刘禹锡的《浪淘沙》中“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”不涉及氧化还原反应
7．（2021·安徽模拟）研究发现钾离子可在有机与无机材料层间脱嵌实现电池的充放电过程。如图所示是一种钾离子的二次电池模型。下列说法正确的是( )
A．放电时，a为负极，碳元素化合价不变
B．放电时，转移0.2NA电子，正极增重7.8g
C．充电时，b极反应为K2C6O6-e-+K+=K3C6O6
D．电池总反应为K4C6O6+K2C6O6 2K3C6O6
8．（2021·蚌埠模拟）我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2二次电池，内部结构如图所示。电解质分别为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个区域。放电后B区域电解质溶液浓度增加。下列说法错误的是（ ）
A．电池中PbO2为正极
B．B区域的电解质为K2SO4溶液
C．图中的b膜为阳离子交换膜
D．当电路中转移0.2mol电子时，B区溶质质量增大17.4g
9．（2020·合肥模拟）2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下，正极反应为：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4，下列说法错误的是（ ）
A．“刀片电池”和三元锂电池（镣钻锭酸锂电池）相比几乎没有污染
B．放电时，负极反应为LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6
C．充电时，锂离子在阴极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌
D．该电池维持电流强度4.825A，工作10分钟，理论上正极增加重量0.21g（已知F=96500C/mol）
10．（2020·蚌埠模拟）太阳能电池在日常生活中已广泛应用，一种替代硅光电池的全天候太阳能电池已投入商用，其工作原理如图。下列说法错误的是（ ）
A．硅太阳能电池工作原理与该电池不相同
B．夜间时，该电池相当于蓄电池放电，a 极发生氧化反应
C．光照时，b 极的电极反应式为VO2+﹣e﹣+H2O＝VO +2H+
D．光照时，每转移 1mol 电子，有 2 mol H+ 由 b 极区经质子交换膜向 a 极区迁移
11．（2020·金山模拟）锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。
下列关于原电池和干电池的说法错误的是（ ）
A．两者正极材料不同
B．MnO2的放电产物可能是KMnO4
C．两者负极反应式均为Zn失电子
D．原电池中Zn与稀H2SO4存在自放电现象
12．（2020·安康模拟）锂-铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀―现象产生电能，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH ，下列说法不正确的是（ ）
A．放电时，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e =4OH
B．放电时，Li+透过固体电解质向右移动
C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O
D．整个反应过程中，氧化剂为O2
13．（2020·江西）最近我国科学家研制出一种高分子大规模储能二次电池，其示意图如下所示。这种电池具有寿命长、安全可靠等优点， 下列说法不正确的是（ ）
A．硫酸水溶液主要作用是增强导电性
B．充电时，电极 B接正极
C．D膜是质子交换膜
D．充放电时，A极有
14．（2019·合肥模拟）下列有关电化学原理及应用的相关说法正确的是（ ）
A．电池是能量高效转化装置，燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B．电热水器用牺牲阳极的阴极保护法阻止不锈钢内胆腐蚀，阳极选用铜棒
C．工业上用电解法精炼铜过程中，阳极质量减少和阴极质量增加相同
D．电解氧化法在铝制品表面形成氧化膜减缓腐蚀，铝件作为阳极
15．（2019·定远模拟）用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋)的装置如图所示(a、b为石墨电极)，下列说法正确的是（ ）
A．电池工作时，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－
B．电解时，电子流动路径是负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极
C．试管中NaOH溶液用来吸收电解时产生的Cl2
D．当电池中消耗2.24 L(标准状况下)H2时，b极周围会产生0.021 mol气体
16．（2018·资阳模拟）锂—铜空气燃料电池（如图）容量高、成本低，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为：2Li＋Cu2O＋H2O＝2Cu＋2Li+＋2OH-，下列说法错误的是（ ）
A．整个反应过程中，氧化剂为O2
B．放电时，正极的电极反应式为：Cu2O＋H2O＋2e-＝2Cu＋2OH-
C．放电时，当电路中通过0.1 mol电子的电量时，有0.1 mol Li+透过固体电解质向Cu极移动，有标准状况下1.12 L氧气参与反应
D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O
17．（2018·哈尔滨模拟）锂-碘电池应用于心脏起搏器，使用寿命超过10 年，负极是锂，正极是聚2-乙烯吡(P2VP) 和I2 复合物，工作原理2Li+ P2VP·nI2=2LiI+ P2VP·(n-1)I2，下列叙述错误的是（ ）
A．该电池是电解质为非水体系的二次电池
B．工作时Li+向正极移动
C．正极反应式为P2VP·nI2+2Li++2e-=2LiI+ P2VP·(n-1)I2
D．该电池具有全时间工作、体积小、质量小、寿命长等优点
18．（2018·郑州模拟）全钒液流电池充电时间短，续航能力强，其充放电原理为VO2++V3++H2O VO2++V2++2H+。以此电池为电源，用石墨电极电解Na2SO3溶液，可得到NaOH和H2SO4示意图如下。下列说法错误的是（ ）
A．全钒液流电池放电时，正极的电极反应式为VO2++2H++e-=VO2++H2O
B．图中a电极为阴极，N物质是H2
C．全钒液流电池充电时，V3+被氧化为VO2+
D．电解时，b电极的反应式为SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+
19．（2018·银川模拟）下列有关电化学说法错误的是（ ）
A．电池中电流由正极流向负极。锂电池比能量高，锂电池一般不用有机酸、醇、水溶液直接作电解质溶液
B．太阳能电池有的是物理过程，有的还包括一个循环往复的化学反应
C．硅铁合金（一种惰性材料）可做牺牲阳极的阴极保护法的阳极
D．电解时，有时一些阳离子、含氧酸根也可在阳极放电
20．（2018·宿迁模拟）铝石墨双离子电池是一种全新低成本、高效电池。原理为：AlLi+Cx(PF6) Al+xC+Li++PF6-。电池结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，外电路中电子向铝锂电极移动
B．放电时，正极反应为Cx(PF6)+e-=xC+PF6-
C．充电时，应将铝石墨电极与电源负极相连
D．充电时，若电路中通过1 mol电子，阴极质量增加9 g
21．（2018·辽宁模拟）Al-Ag2O电池是一种以NaOH溶液为电解质的水下动力电源，下列说法错误的是（ ）
A．负极反应式为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O
B．负极可能会发生副反应：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
C．当电路中转移0.05mole-时，正极质量减少0.4g
D．电池工作时，正极附近pH变小
22．（2018·太原模拟）LED系列产品是一类新型节能产品。图甲是NaBH4/H2O2燃料电池的装置示意图，图乙是LED发光二极管的装置示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．电池应选用阳离子交换膜，Na+向A极区移动
B．电池A极区的电极反应式为：H2O2+2e-=2OH-
C．每有1molNaBH4参加反应，转移电子数为4NA
D．要使LED发光二极管正常发光，图乙中的导线a应与图甲中的B极相连
23．（2018·辽宁模拟）锂碘电池的正极材料是聚2-乙烯吡啶(简写为P2VP)和I2的复合物，电解质是熔融薄膜状的碘化锂，正极的电极反应式为P2VP·nI2+2e-+2Li+=P2VP·(n-1)I2+2LiI。下列说法正确的是（ ）
A．该电池放电时，锂电极发生还原反应
B．该电池发生的总反应为2Li+P2VP·nI2=P2VP·(n-1)I2+2LiI
C．P2VP和I2的复合物是绝缘体，不能导电
D．该电池工作时，碘离子移向正极
24．（2018·曲靖模拟）下列有关电池的说法错误的是（ ）
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．锌锰干电池中，锌电极是负极
C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能
D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
25．（2018·保山模拟）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O．下列有关说法错误的是（ ）
A．检测时，电解质溶液中的H+向正极移动
B．若有 0.4 mol电子转移，则消耗 2.24 L氧气
C．正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应
D．负极上的反应为：CH3CH2OH﹣4e﹣+H2O═CH3COOH+4H+
26．（2018·榆林模拟）如图所示是几种常见的化学电源示意图，有关说法正确的是（ ）
A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B．干电池工作时，H+向锌筒移动
C．铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207g
D．氢氧燃料电池的正极反应一定是O2+4e-+2H2O=4OH-
27．（2018·咸阳模拟）“软电池”采用一张薄层纸片作为传导体，一面为锌，另一面为二氧化锰，纸层中水和氧化锌组成电解液。电池总反应为：Zn+2MnO2+H2O=2MnO(OH)+ZnO。下列说法正确的是（ ）
A．该电池的正极为氧化锌
B．锌电极附近溶液的pH不变
C．电池正极反应式：2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-
D．当0.1molZn完全溶解时，流经电解液的电子的物质的量为0.2mol
二、多选题
28．（2014·海南）下列有关叙述正确的是（ ）
A．碱性锌锰电池中，MnO2是催化剂
B．银锌纽扣电池工作时，Ag2O被还原为Ag
C．放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大
D．电镀时，待镀的金属制品表面发生还原反应
29．（2018高一下·钦州港期末）碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)=Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。以下说法正确的是( )。
A．电池工作时，MnO2失去电子
B．电池工作时，电子由锌经外电路流向MnO2
C．从反应方程式来看，不使用氢氧化钾，也不影响电流大小
D．电池的正极反应式为2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－=Mn2O3(s)＋2OH－(aq)
30．（2016高一下·广州期末）下列有关电池的说法正确的是（ ）
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子从铜电极流向锌电极
C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
三、非选择题
31．（2022·舟山模拟）以CO2生产甲醇(CH3OH)是实现“碳中和”的重要途径。其原理是CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。
（1）该反应的能量变化如图所示，该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
（2）恒容容器中，对于上述反应，下列措施能加快反应速率的是____。
A．升高温度 B．充入He
C．加入合适的催化剂 D．降低压强
（3）在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2、CH3OH的物质的量随时间变化如图。反应达到平衡状态，此时H2的转化率为 。
（4）在相同温度、容积不变的条件下，不能说明该反应已达平衡状态的是____。
A．CO2、H2的浓度均不再变化
B．体系压强不变
C．n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1
D．H2的消耗速率与CH3OH的生成速率之比为3∶1
（5）用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图。
①则电极c是 (填“正极”或“负极”)，电极d的电极反应式 。
②若线路中转移1mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
32．（2022·门头沟模拟）CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善。由CO2合成甲醇是CO2资源化利用的重要方法。
（1）Ⅰ.合成甲醇
由CO2催化加氢合成甲醇。
①一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中有下列反应：
反应1：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1
反应2：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
反应3：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，它们随温度变化的曲线如图所示。
①则△H2 △H3(填“>”“<”或“=”)。
②对于上述CO2加氢合成CH3OH的反应体系，下列说法不正确的是 (填字母)。
a．增大初始投料比，有利于提高CO2的转化率
b．当气体的平均摩尔质量保持不变时，说明反应体系已达平衡
c．体系达平衡后，若压缩容器体积，则反应1平衡不移动，反应3平衡正向移动
d．选用合适的催化剂可以提高反应3中CO2的平衡转化率
（2）电化学原理将CO2转化为甲醇。
在光电催化条件下可以高效地将CO2和H2O转化为甲醇，从电极反应的角度分析：
①甲醇在 (填“阴”或“阳”)极生成；
②氧化反应为 。
（3）Ⅱ.甲醇是重要的化工原料，也可用作甲醇燃料电池。以稀硫酸为电解质溶液，甲醇燃料电池的工作原理如图所示。
该电池工作时，c口通入的物质是 。
（4）该电池负极的电极反应式是 。
33．（2020·海淀模拟）镍镉电池是应用广泛的二次电池，其总反应为：
Cd+2NiOOH+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2
制造密封式镍镉电池的部分工艺如下：
（1）I．Ni(OH)2的制备
以硫酸镍(NiSO4)为原料制备Ni(OH)2的主要过程如下图所示。制备过程中，降低Ni(OH)2沉淀速率，可以避免沉淀团聚，提升电池性能。
已知：Ni2++6NH3 H2O [Ni(NH3)6]2++6H2O
操作a是 。
（2）制备过程中，需先加氨水，再加过量NaOH，请分析：
①先加氨水的目的是 。
②用化学平衡移动原理分析加入NaOH需过量的原因是 。
（3）用无水乙醇代替水洗涤滤渣的优点是 答出1条即可）。
（4）II．镍镉电池的组装
主要步骤：①将Ni(OH)2和Cd(OH)2固定，中间以隔膜隔开（如下图所示）；②将多组上述结构串联；③向电池中注入KOH溶液；④密封。
下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是 （填字母序号）。
a．密封镍镉电池可以避免KOH变质
b．镍电极为电池的负极，镉电极为电池的正极
c．电池组装后，应先充电，再使用
（5）III.过度充电的保护
电池充电时，若Cd(OH)2和Ni(OH)2耗尽后继续充电，会造成安全隐患，称为过度充电。制造电池时，在镉电极加入过量的Cd(OH)2可对电池进行过度充电保护，该方法称为镉氧循环法。
Cd(OH)2耗尽后继续充电，镉电极上生成的物质为 。
（6）已知：①隔膜可以透过阴离子和分子：②O2可以与Cd发生反应生成Cd(OH)2。请结合两个电极上的电极反应式说明用镉氧循环法实现过度充电保护的原理： 。
34．（2018·大连模拟）铅及其化合物有着优异的性能和广泛的应用。工业上利用铅浮渣(主要成分是PbO、Pb，还含有少量的Ag、CaO)制备硫酸铅。制备流程图如下
已知：Ksp(PbSO4)=1.6×10-8 Ksp(CaSO4)=4.9×10-5
（1）步骤I有NO产生浸出液中含量最多的金属阳离子为Pb2+，写出Pb参加反应的化学方程式 ，为防止Ag被溶解进入溶液，步骤I操作时应注意 。
（2）粗PbSO4产品含有的杂质是 ；要得到纯净的PbSO4，需要用试剂进行多次洗涤，再用蒸馏水洗涤。最好选用的试剂是 。
A.稀硫酸
B.稀盐酸
C.硝酸铅溶液
D.酒精
（3）母液可循环利用的物质是HNO3，若母液中残留的SO42-过多，循环利用时可能出现的问题是 。
（4）若将步骤Ⅱ中的Pb2+完全沉淀，则溶液中的c(SO42-)至少为 mol/L。
（5）(CH3COO)2Pb是皮毛行业可溶于水的染色助剂，可用PbSO4与CH3 COONH4反应制备，写出该反应的离子方程式 。
（6）铅蓄电池是电压稳定、使用方便的二次电池。PbSO4在其中扮演了重要角色，写出铅蓄电池充电时阳极的电极反应 。
35．（2018·内蒙古模拟）水钴矿中除SiO2外，还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084%CaO。
（1）在一定浓度的 溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如图1所示 考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为 小时，最佳的浸出温度为
（2）请配平下列除铁的化学方程式：
_ _Fe2(SO4)3+ H2O + Na2CO3 = Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+ Na2SO4 + CO2↑
（3）“除钙、镁”的原理反应为： ； 已知 ，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中 ．
（4）“沉淀”中含杂质离子主要有 、 、 和 ；“操作X”包括 和 。
（5）某锂离子电池正极是 ，含 导电固体为电解质 充电时， 还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳 中 如图2所示 电池反应为 ，写出该电池放电时的正极反应式 ．
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】解：A．活泼金属镁作负极，失电子发生氧化反应，反应式为：Mg﹣2e﹣=Mg2+，故A正确；
B．AgCl是难溶物，其电极反应式为：2AgCl+2e﹣═2Cl﹣+2Ag，故B错误；
C．原电池放电时，阴离子向负极移动，则Cl﹣在正极产生由正极向负极迁移，故C正确；
D．镁是活泼金属与水反应，即Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑，故D正确；
故选：B．
【分析】Mg﹣AgCl电池中，活泼金属Mg是还原剂、AgCl是氧化剂，金属Mg作负极，正极反应为：2AgCl+2e﹣═2Cl﹣+2Ag，负极反应式为：Mg﹣2e﹣=Mg2+，据此分析．本题考查原电池的工作原理，要注意常见物质的性质，如镁的还原性以及银离子的氧化性是解题的关键，题目难度中等．
2．【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】放电时的反应为Li1﹣xCoO2+LixC6═LiCoO2+C6，Co元素的化合价降低，Co得到电子，则Li1﹣xCoO2为正极，LixC6为负极，Li元素的化合价升高变成Li+，结合原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，充电是放电的逆过程，
A．放电时，负极LixC6失去电子得到Li+，在原电池中，阳离子移向正极，则Li+在电解质中由负极向正极迁移，故A正确；
B．放电时，负极LixC6失去电子产生Li+，电极反应式为LixC6﹣xe﹣═xLi++C6，故B正确；
C．充电时，石墨（C6）电极变成LixC6，电极反应式为：xLi++C6+xe﹣═LixC6，则石墨（C6）电极增重的质量就是锂离子的质量，根据关系式：
xLi+～～～xe﹣
1mol 1mol
可知若转移1mole﹣，就增重1molLi+，即7g，故C错误；
D．正极上Co元素化合价降低，放电时，电池的正极反应为：Li1﹣xCoO2+xLi++xe﹣═LiCoO2，充电是放电的逆反应，故D正确；
故选：C．
【分析】放电时的反应为Li1﹣xCoO2+LixC6═LiCoO2+C6，Co元素的化合价降低，Co得到电子，则Li1﹣xCoO2为正极，LixC6为负极，Li元素的化合价升高变成Li+，结合原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，充电是放电的逆过程，据此解答．本题主要考查二次电池的充电放电原理，明确电池反应中元素化合价的变化及原电池的工作原理即可，注意结合氧化还原反应，在写电极反应式时注意装置中有自由移动的Li+，C选项考查学生的仔细程度，难度适中．
3．【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．根据分析，负极区生成的H+将迁移到正极区参与反应，所以离子交换膜X为质子交换膜，质子从Pt电极移向石墨电极，故A项不符合题意；
B．Pt电极为负极，C2H5OH发生氧化反应，故B项不符合题意；
C．根据分析石墨电极为正极，发生还原反应，电极反应为： ， ，故C项符合题意；
D．没有告知在标准状态下，无法通过气体体积来计算转移的电子数，故D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】对于燃料电池，一般燃料做负极，氧气做正极，同时在书写电极反应时要注意电解质溶液的酸碱性。
4．【答案】B
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．电解池中阳离子向阴极运动，(CH3)4N+向II室迁移，A不符合题意；
B．Ⅰ室为阳极室，水电离出的氢氧根离子放电发生氧化反应生成氧气，2H2O- 4e- =4H++O2↑，向Ⅰ室迁移与生成的氢离子生成水和二氧化碳气体，B符合题意；
C．阴极室中水电离出的氢离子放电发生还原反应生成氢气，2H2O+2e- =2OH-+H2↑，溶液中氢氧根离子浓度变大，原料室中(CH3)4N+向II室迁移生成(CH3)4NOH，(CH3)4N++ OH-=(CH3)4NOH，当外电路中有1mol电子通过时，理论上能生成1mol(CH3)4NOH，C不符合题意；
D．由BC分析可知，总反应为 (CH3)4NHCO3和H2O反应生成氧气、二氧化碳、氢气、(CH3)4NOH，电解总反应：4(CH3)4NHCO3+2H2O4(CH3)4NOH+2H2↑+O2↑+4CO2↑，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】结合题目可知，要制备 四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH] ，(CH3)4N+向II室迁移动，与OH-结合，II室发生2H2O+2e- =2OH-+H2↑，阳极水放电，产生氧气，该过程实质就是电解水的过程
5．【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．放电时，Zn是负极、MnO2是正极，根据图示正极反应为：，故A不符合题意；；
B．放电时，Zn是负极，充电时，Zn作阴极，根据图示，阴极反应式为，故B不符合题意；
C．放电过程中，负极区通过离子交换膜a进入硫酸钾溶液， 正极区K+通过离子交换膜b进入硫酸钾溶液，所以a和b分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜，故C符合题意；
D．充电过程中，K+通过离子交换膜b进入负极区，通过离子交换膜a 进入正极区，所以溶液的浓度逐渐降低，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.Zn作负极，MnO2作正极，正极发生还原反应，根据图示可写出电极反应式；
B.阴极发生还原反应，根据图示分析可知阴极电极反应式；
C.分析电池工作原理可知a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜；
D.充电时，钾离子和硫酸根离子的移动方向和放电时相反，分析工作原理，判断移动方向。
6．【答案】A
【知识点】氧化还原反应；常见化学电源的种类及其工作原理；铁的氧化物和氢氧化物；蒸馏与分馏
【解析】【解答】A．杜康用高粱酿酒的原理是高粱中的淀粉发生水解反应生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇，然后用蒸馏法将乙醇分离出来，故A符合题意；
B．四氧化三铁俗称磁性氧化铁，具有磁性，用于制造新版人民币票面图案等处的油墨中，故B不符合题意；
C．“深海勇士”号潜水艇使用的锂离子电池是一种可充电的二次电池，故C不符合题意；
D．“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”指的是先利用沙子与金的密度不同，用水流使两者分离得到金，然后用得到的金制成首饰和王印，整个过程没有新物质生成，不是化学变化，不涉及氧化还原反应，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.用高粱酿酒是高粱中的淀粉在酒曲的作用下反应生成乙醇，然后用蒸馏法将乙醇分离出；
B. Fe3O4俗称磁性氧化铁；
C.锂离子电池可充电；
D.沙中淘金为物理变化。
7．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．放电时，钾离子向b电极移动，b电极是正极，a为负极，碳元素失去电子，化合价升高，A不符合题意；
B．放电时正极反应是为K2C6O6+e－+K＋＝K3C6O6，因此转移0.2NA电子，正极增重0.2mol×39g/mol＝7.8g，B符合题意；
C．充电时，b极反应为K3C6O6-e-＝K2C6O6+K+，C不符合题意；
D．根据以上分析可知电池总反应为K4C6O6+K2C6O6 2K3C6O6，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】放电时，钾离子向正极移动，因此a电极是负极，此时发生：K4C6O6-e=K++K3C6O6,b电极是正极，发生的是K2C6O6+e－+K＋＝K3C6O6，即可写出中的反应，根据转移的电子数即可计算出正极增加的质量，充电时：负极与阴极相连接，正极与阳极相连接，阳极发生的是氧化反应，反应是K3C6O6-e-＝K2C6O6+K+
8．【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．Zn与PbO2构成原电池，Zn Zn(OH)42-，Zn失电子为负极，则PbO2为正极，故A不符合题意；
B．A区域发生反应：Zn Zn(OH)42-，A为碱性区域，故A为KOH，C中应为酸性条件，故C为H2SO4，故B为K2SO4溶液，故B不符合题意；
C．B为K2SO4，B中的SO42-是由C中硫酸溶液提供，b需要能使阴离子通过，故b为阴离子交换膜，故C符合题意；
D．闭合回路中电荷转移守恒可知，0.2mol电子转移时，溶液中应该有0.2molK+和0.1molSO42-，B区域中K2SO4物质的量增加0.1mol，质量增加17.4g，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据图示，A区是负极，电解质溶液是氢氧化钾，C区是正极区，电解质溶液是硫酸，B区的电解质是硫酸钾溶液，c中的硫酸根进入B，A中的钾离子进入B中，写出B电极的电极式即可计算出转移电子数与电极质量的关系
9．【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．“刀片电池”的总反应：LiC6+ Li1-xFePO4= Li1-xC6+LiFePO4，由锂离子的得失转移而发生反应，几乎无污染，A不选；
B．放电时为原电池，负极发生氧化反应，电极反应式为：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6，B不选；
C．脱嵌意思是锂从正极材料中出来的过程，充电时，阳极的电极材料产生锂离子，电极反应式为：LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+，放电时，负极材料产生锂离子，电极反应式为：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6，则充电时，锂离子在阳极脱嵌；放电时，锂离子在负极脱嵌，C符合题意；
D．维持电流强度4.825A，工作10分钟，则电量为4.825A×600s=2895C，转移电子的物质的量为 ，则正极增加重量为： ，D不选；
故答案为：C。
【分析】磷酸铁锂电池放电时，负极反应：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6，正极反应：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4；充电时，阳极接正极，电极反应式：LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+，阴极接负极，电极反应式：Li1-xC6+ xLi++ xe-= LiC6。
10．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能，是物理变化，而该电池是化学能转化为电能，两者原理不同，故A不符合题意；
B．夜间无光照时，相当于蓄电池放电，为原电池，a极为负极，发生氧化反应，电极反应式为：V2+-e-=V3+，故B不符合题意；
C．光照时，对电池充电，b极是阳极，发生氧化反应，电极反应式为VO2++H2O-e-=VO +2H+，故C不符合题意；
D．光照时，为电解池，电解池中氢离子向阴极移动，所以氢离子由b极室通过质子膜进入a极室，每转移1mol电子，有1mol氢离子由b极区经质子膜向a极区迁移，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】全天候太阳能电池有光照时对电池充电，相当于电解池，阳极发生氧化反应，失去电子，因此b为阳极，电极反应式为：VO2++H2O-e-=VO +2H+；a为阴极，电极反应式为：V3++e-=V2+；夜间无光照时，相当于蓄电池放电，为原电池，结合原电池和电解池原理分析解答。
11．【答案】B
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．左图为干电池，干电池的正极材料是碳棒，右图为原电池，正极材料是铜单质，两者正极材料不同，故A说法不符合题意；
B．干电池中MnO2应作氧化剂，Mn的化合价降低，故B说法符合题意；
C．所给装置中Zn为负极，Zn失去电子，故C说法不符合题意；
D．根据自放电现象的定义，Zn与稀硫酸能够发生反应，即原电池中Zn与稀硫酸存在自放电现象，故D说法不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 根据锌锰碱性干电池的工作原理，可以推断出锌作负极，碳作正极，由此可以判断出锌锰碱性干电池和锌铜原电池其正负极反应。
12．【答案】A
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．根据电池反应式知，正极反应式为Cu2O+H2O+2e =Cu+2OH ，故A符合题意；
B．根据图示及电池反应，Cu2O为正极，Li为负极；放电时，阳离子向正极移动，则Li+透过固体电解质向Cu2O极移动，故B不符合题意；
C．放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH ，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，故C不符合题意；
D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，氧化剂为O2，故D不符合题意；
故答案为：A
【分析】关于原电池的题目，核心在于判断正负极，掌握正向正、负向负的电荷移动原理，结合核心产物与溶液环境，书写电极反应式，根据电极反应式进行计算。
13．【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.从图中电子移动方向可以判断a极是原电池的负极，b极是原电池的正极，为了形成闭合电路，以硫酸水溶液作为电解质溶液，A不符合题意。
B.b为正极，充电时就接正极，B不符合题意。
C.d膜左右池都有硫酸水溶液，不需要质子交换膜，只是防止高分子穿越，所以为半透膜，C符合题意。
D.a极是负极，酚失去电子变成醌，依据电荷守恒以H+的个数判断电子数目，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】根据图中电子移动方向，可以判断a为原电池的负极，发生氧化反应，b为原电池的正极，发生还原反应，硫酸为电解质溶液，据此分析解答。
14．【答案】D
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理；金属的电化学腐蚀与防护；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．电池是能量高效转化装置，但是燃料电池放电的时候化学能并不能完全转化为电能，如电池工作时，在电路中会产生热能，A项不符合题意；
B．牺牲阳极的阴极保护法需要外接活泼金属，Cu的活动性比Fe的活动性低，因此起不到保护的作用，B项不符合题意；
C．电解精炼铜的过程中，阳极除了Cu，还有Zn、Fe等比Cu活泼的金属也会失去电子，阴极始终是Cu2+被还原成Cu，所以阳极质量的减少和阴极质量的增加不相同，C项不符合题意；
D．利用电解法使铝的表面生成氧化铝，Al的化合价从0升高到＋3，失去电子，在电解池中作阳极，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】特别注意牺牲阳极的阴极保护法需要外接活泼金属；在精炼铜的的过程中，阳极材料可能存在Fe、Zn等其他杂质，质量变化不一定相同。
15．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、左边装置为氢氧燃料电池，H2所在电极作负极，O2所在电极作正极，在酸性条件下，O2得电子生成H2O，电极方程式为O2＋4H+＋4e－=2H2O，A不符合题意；
B、电解时，电子流动路径是负极→外电路→阴极，阳极→外电路→正极，B不符合题意；
C、O2所在电极作正极，则电解池中a极作阳极，溶液中的Cl-失去电子生成Cl2，故试管中NaOH溶液用来吸收电解时产生的Cl2，防止Cl2与溶液中产生的NaOH反应，C符合题意；
D、消耗2.24 L(标准状况下)H2时电路中转移的电子的物质的量为0.2mol，b极为电解池的阴极，溶液中的H+在阴极得到电子生成H2，根据电子守恒可知生成H2的物质的量为0.1mol，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】原电池与电解池的综合题目首先找突破点，判断出电解池或者原电池的一极，再根据原电池的工作原理与电解池的工作原理，结合电荷守恒规律。
16．【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A，根据题意，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，放电过程中消耗Cu2O，由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O，由放电反应推知Cu极电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-，Cu2O又被还原成Cu，整个过程中Cu相当于催化剂，氧化剂为O2，A项不符合题意；
B，放电时正极的电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-，B项不符合题意；
C，放电时负极电极反应式为Li-e-=Li+，电路中通过0.1mol电子生成0.1molLi+，Li+透过固体电解质向Cu极移动，反应中消耗O2物质的量为 =0.025mol，在标准状况下O2的体积为0.025mol 22.4L/mol=0.56L，C项符合题意；
D，放电过程中消耗Cu2O，由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】注意氧气和电子的关系比是1：4。O2+4e+2H2O=4OH-.
17．【答案】A
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.金属锂能够与水反应，所以该电池是电解质为非水体系的一次电池，使用寿命超过10 年，A符合题意；
B.原电池工作时，阳离子（Li+）向正极移动，B不符合题意；
C.原电池正极发生还原反应，P2VP·nI2在正极得电子，C不符合题意；
D.锂-碘电池应用于心脏起搏器，使用寿命超过10 年，该电池具有全时间工作、体积小、质量小、寿命长等优点，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、注意是一次电池；
B、阳离子朝正极移动；
C、注意锂为负极，锂离子为阳离子朝正极移动，跟正极材料发生反应；
D、锂的密度小，质量小。
18．【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.放电时反应的方程式为VO2++V2++2H+=VO2++V3++H2O，正极的电极反应式为：VO2++2H++e-=VO2++H2O，A项不符合题意；
B.根据图示，图中b电极上SO32-发生失电子的氧化反应生成H2SO4，b电极为阳极，a电极为阴极，由于放电顺序：H+ Na+，a电极上的电极反应式2H2O+2e-=H2↑+2OH-，N物质是H2，B项不符合题意；
C.全钒液流电池充电时反应的方程式为VO2++V3++H2O= VO2++V2++2H+，V3+被还原为V2+，VO2+被氧化为VO2+，C项符合题意；
D.电解时，b电极上SO32-发生失电子的氧化反应生成H2SO4，电极反应式为SO32- -2e-+H2O=SO42-+2H+，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、根据全钒液流电池的充放电原理知放电时正极发生得电子的还原反应；
B、根据放电顺序求解；
C、根据“只靠拢、不交叉”原理书写方程式；
D、电解时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。
19．【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A. 电池中电流由正极流向负极。锂电池能量比较高，因为锂属于活泼金属会和有机酸、醇、水溶液直接反应放出氢气比较剧烈，所以不能直接用他们作电解质溶液，A不符合题意；
B. 太阳能电池的工作原理是：太阳电池能量转换的基础是结的光生伏特效应。当光照射到pn结上时，产生电子一空穴对，在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内建电场的吸引，电子流入n区，空穴流入p区，结果使n区储存了过剩的电子，p区有过剩的空穴。它们在pn结附近形成与势垒方向相反的光生电场。既有物理过程，又有包括一个循环往复的化学反应，故B不符合题意；
C. 硅铁合金（一种惰性材料）可做牺牲阳极的阴极保护法的正极，故C符合题意；
D. 电解时，有时一些阳离子如Fe2+可以放电变成Fe3+、含氧酸根如MnO42-也可以放电成为MnO4-等都能在阳极放电，故D不符合题意；
故答案为：C 。
【分析】根据原电池和电解池的工作原理以及金属腐蚀和保护方法进行分析即可。
20．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A. 放电时铝锂电极中锂失电子作为负极，外电路中电子由负极铝锂电极向正极铝石墨移动，选项A不符合题意；
B. 放电时正极铝石墨电极Cx(PF6)得电子产生PF6-，电极反应为Cx(PF6)+e-= xC+ PF6-，选项B符合题意；
C. 充电时，应将铝石墨电极与电源正极相连，选项C不符合题意；
D. 充电时，根据电极反应Li++ Al +e-= AlLi可知，若电路中转移1mol电子，阴极质量增加36g，选项D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据总反应方程式分析元素化合价变化，判断原电池和电解池的电极反应，然后进行综合分析即可。
21．【答案】D
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.Al-Ag2O电池是一种以NaOH溶液为电解质的电池，负极Al失电子生成偏铝酸盐，负极反应式为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O，故A符合题意；
B.根据2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑所以B符合题意；
C.由电池的总反应2Al＋3Ag2O＋2NaOH=2NaAlO2＋6Ag＋H2O，
正极Ag2O Ag e-减少16g，
0.05 m
m=16 =0.4g
当电路中转移0.05mole-时，正极质量减少0.4g，符合题意；
D. 电池工作时，正极反应式Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，所以pH变大，故D错；
故答案为：D。
【分析】Al-Ag2O电池，在碱性条件下，负极Al失电子，发生氧化反应，Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O，正极Ag2O，得电子，发生还原反应Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，
22．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.电池放电过程中， 负极发生氧化反应生成BO2 ，电极反应式为BH4 +8OH 8e = BO2 +6H2O，A电极为正极，正极电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，为维持电荷平衡，应选用阳离子交换膜，原电池中阳离子移向正极，Na+从负极区向正极区移动，故A不符合题意；
B.根据图片知，双氧水得电子发生还原反应，则A电极为正极，正极电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，故B不符合题意；
C.负极发生氧化反应生成BO2 ，电极反应式为BH4 +8OH 8e = BO2 +6H2O，有1molNaBH4参加反应转移电子数为：8NA，故C符合题意；
D. 要使LED发光二极管正常发光，图乙中的导线a阴极应与图甲中的B极负极相连，故D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据燃料电池中正极发生还原反应、负极发生氧化反应进行分析离子的运动方向、电极方程式的书写以及电子转移数目等即可。
23．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.锂碘电池中Li为负极，锂电极发生氧化反应，负极电极反应式为Li-e-=Li+，A项不符合题意；
B.将正、负极电极反应式相加得电池总反应：2Li+P2VP·nI2=P2VP·（n-1）I2+2LiI，B项符合题意；
C.正极材料是聚2-乙烯吡啶（简写为P2VP）和I2的复合物，电极材料必须能导电，C项不符合题意；
D.该电池工作时，阴离子移向负极，碘离子移向负极，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据原电池中负极发生氧化反应、正极发生还原反应，结合正极反应式进行分析即可。
24．【答案】D
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A. 手机上用的锂离子电池既能放电又能充电，故其属于二次电池，A不符合题意；
B. 锌锰干电池中，碳棒是正极、锌电极是负极，B不符合题意；
C. 氢氧燃料电池可把化学能转化为电能，C不符合题意；
D. 铜锌原电池工作时，电子沿外电路从锌电极流向铜电极，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.能够充电的电池属于二次电池；
B.活泼金属在原电池中做负极；
C. 原电池将化学能转化为电能；
D.原电池中电子从负极流向正极。
25．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理；化学电源新型电池
【解析】【解答】A.正极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，消耗H+，因此H+向正极移动，故A项不符合题意；
B.每消耗0.1mol O2转移电子0.4mol，0.1mol O2在标准状况下的体积为2.24L，故B项符合题意；
C.O2在正极得电子，发生还原反应，CH3CH2OH在负极失电子，发生氧化反应，故C项不符合题意；
D.CH3CH2OH在负极失电子与H2O反应生成CH3COOH与H+，电极反应式为CH3CH2OH-4e-+ H2O = CH3COOH+4H+，故D项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据总反应方程式中元素化合价变化判断原电池的正负极，结合原电池原理进行分析即可。
26．【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A、干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，选项A符合题意；
B、在干电池中，Zn作负极，H+向正极石墨电极移动，选项B不符合题意；
C、铅蓄电池工作过程中，硫酸铅在负极上析出，该极质量应该增加而非减小，选项C不符合题意；
D、若电解质为酸性，则氢氧燃料电池的正极反应是O2+4e-+4H+=2H2O，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】B.原电池中阳离子向正极方向移动；
C.铅蓄电池中负极发生氧化反应，质量减少；
D.燃料电池电极方程式的书写与电解质溶液的酸碱性有关。
27．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.根据总反应，MnO2发生还原反应，MnO2是正极，故A不符合题意；
B.锌电极是负极，负极反应是Zn-2e-+2OH-= ZnO+H2O，溶液的pH减小，故B不符合题意；
C.根据总反应，正极反应式：2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-，故C符合题意；
D.电解液中通过离子移动导电，没有电子流动，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A.原电池中正极发生还原反应；
B.锌被氧化后生成的锌离子结合氢氧根离子生成氢氧化锌沉淀；
C.根据原电池的正极发生还原反应书写电极方程式；
D.电子不能通过电解质溶液。
28．【答案】B,D
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】解：A．碱性锌锰电池中，MnO2中Mn元素化合价降低，发生还原反应，作氧化剂，故A错误；
B．银锌纽扣电池工作时，Ag2O发生还原反应生成Ag，故B正确；
C．铅酸蓄电池总电池反应为：PbO2+2H2SO4+Pb 2PbSO4+2H2O，可知放电时铅酸蓄电池硫酸浓度不断减小，故C错误；
D．电镀时，镀层阳离子在镀件放电形成镀层，化合价降低，发生还原反应，故D正确；
故选BD．
【分析】A．根据碱性锌锰电池的电极反应判断；
B．根据银锌纽扣电池工作原理判断；
C．根据放电时铅酸蓄电池反应判断硫酸浓度变化；
D．电镀时，镀层金属阳离子放电．
29．【答案】B,D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理；化学电源新型电池
【解析】【解答】A．根据总反应可知Zn被氧化，失去电子为原电池的负极，故A不符合题意；
B.原电池中，电子由负极锌经外电路流向正极MnO2，故B符合题意；
C.不使用氢氧化钾，电解质导电能力差，影响电流，故C不符合题意；
D.MnO2为原电池的正极，发生还原反应，正极反应为2MnO2(s)+H2O(l)+2e-═Mn2O3(s)+2OH-(aq)，故D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】在电池的工作过程中，负极失去电子，化合价升高，发生氧化反应；正极得到电子，化合价降低，发生还原反应。在溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
30．【答案】A,C,D
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】解：A．锂离子电池中能循环使用，属于二次电池，故A正确；
B．铜锌原电池中，锌易失电子而作负极，铜作正极，电子从负极沿导线流向正极，故B错误；
C．燃料电池属于原电池，是将化学能转变为电能的装置，故C正确；
D．锌锰干电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，故D正确；
故选ACD．
【分析】A．锂离子电池属于二次电池；
B．铜锌原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极；
C．氢氧燃料电池属于原电池；
D．锌锰干电池中，锌易失电子而作负极．
31．【答案】（1）放热
（2）A；C
（3）75%(或0.75)
（4）C；D
（5）负极；O2+4e-+4H+=2H2O；5.6
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理；化学反应速率；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)根据图示，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应；
(2)恒容发生CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)：
A．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大，反应速率加快，
故答案为：A；
B．恒容容器中，充入He，反应物浓度不变，反应速率不变，故不选B；
C．加入合适催化剂，活化能降低，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大，反应速率加快，
故答案为：C；
D．降低压强，单位体积内活化分子数减少，有效碰撞几率减小，反应速率减慢，故不选D；
选AC；
(3)反应达到平衡状态时，反应消耗0.75molCO2，根据变化量之比=计量数之比可知消耗氢气的物质的量为0.75mol×3=2.25mol，此时H2的转化率为75%(或0.75)；
(4)A．反应达到平衡时，各物质浓度保持不变，CO2、H2的浓度均不再变化，说明反应达到平衡状态，故不选A；
B．反应前后气体系数和不同，压强是变量，体系压强不变，反应达到平衡，故不选B；
C．CH3OH(g)、H2O(g)都是生成物，反应开始后二者物质的量比始终是1：1，故n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1，反应不一定平衡，
故答案为：C；
D．H2的消耗速率与CH3OH的生成速率都是正反应速率，二者之比为3∶1不能判断反应是否平衡，
故答案为：D；
选CD；
(5)①根据图示，电子由c流出，则电极c是负极，d是正极，氧气在正极得电子发生还原反应，电极d的电极反应式O2+4e-+4H＋=2H2O；
②正极反应式为O2+4e-+4H＋=2H2O，若线路中转移1 mol电子，消耗0.25mol氧气，消耗的O2在标准状况下的体积为0.25mol ×22.4L/mol=5.6L。
【分析】（1）结合反应物总能量与生成物总能量高低判断吸热还是放热
（2）常见加快化学反应速率方法为：升温、加入催化剂、增加浓度等
（3）结合图像，列出三段式，求出平衡时各物质的物质的量，计算出氢气的转化率
（4）化学反应达到平衡的依据为“变化的量不再改变既达到化学平衡”
（5）对应燃料电池，通入燃料为负极，氧气为正极，在书写电极反应时一定要注意电解质溶液的酸碱性
32．【答案】（1）<；acd
（2）阴；2H2O—4e—=O2↑+4H+
（3）O2
（4）CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2↑
【知识点】盖斯定律及其应用；常见化学电源的种类及其工作原理；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①由图可知，温度升高，平衡常数K1增大，说明反应1为吸热反应，焓变△H1>0，由盖斯定律可知，反应1+反应2得到反应3，则焓变△H3=△H1+△H2，所以△H3-△H2=△H1>0，△H3>△H2，故答案为：<；
②a．增大初始投料比相当于在二氧化碳浓度不变的条件下减小氢气的浓度，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的转化率减小，故不符合题意；
b．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，反应1为气体体积不变的反应，反应2、3为气体体积减小的反应，反应中气体的平均摩尔质量增大，则当气体的平均摩尔质量保持不变时说明说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故符合题意；
c．反应1为气体体积不变的反应，反应2、3为气体体积减小的反应，体系达平衡后，若压缩容器体积，反应1平衡不移动，反应2向正反应方向移动，氢气的浓度减小、甲醇的浓度增大，反应3平衡向逆反应方向移动，故不符合题意；
d．选用合适的催化剂可以增大反应速率，但化学平衡不移动，所以反应3中二氧化碳的平衡转化率不变，故不符合题意；
故答案为：acd；
(2)①二氧化碳转化为甲醇时，碳元素的化合价降低被还原，所以二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醇，故答案为：阴极；
②由题意可知，二氧化碳转化为甲醇时，二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醇，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，故答案为：2H2O-4e-=O2↑+4H+；
(3)由电子的移动方向可知，右侧电极为燃料电池的正极，则c口通入的物质是氧气，故答案为：O2；
(4)由电子的移动方向可知，左侧电极为燃料电池的负极，在水分子作用下，甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2↑，故答案为：CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2↑。
【分析】（1） ① 根据盖斯定律判断；
②a.增大，CO2的转化率降低，H2的转化率增大；
b.化学平衡状态的判断，“变量不变”说明达到了平衡状态；
c.压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动；
d.催化剂不影响化学平衡；
（2）电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；
（3）燃料电池中，负极通入燃料，正极通入氧气；
（4）负极甲烷被氧化为CO2，结合酸性环境和三个守恒书写电极反应式；
33．【答案】（1）过滤
（2）先加入氨水，可使Ni2+发生反应转化为[Ni(NH3)6]2+，降低溶液中Ni2+的浓度，再加入NaOH时，可减慢Ni(OH)2的沉降速率；加入NaOH后，溶液中存在两个平衡，平衡①：Ni2+(aq)+2OH-(aq) Ni(OH)2(s),平衡②：Ni2++6NH3 H2O [Ni(NH3)6]2++6H2O；OH-过量，使平衡①正向移动，溶液中Ni2+的浓度减小，促使平衡②逆向移动，从而提高Ni(OH)2的产率。
（3）除去Ni(OH)2表面的水分(或乙醇易挥发，有利于真空干燥；降低Ni(OH)2的溶解度)
（4）ac
（5）H2(或氢气)
（6）过度充电时，由于镉电极Cd(OH)2过量，阴极电极反应为2Cd(OH)2+4e-=2Cd+4OH-,避免生成H2,阳极电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O；O2通过隔膜进入阴极室，与Cd发生反应2Cd+O2+2H2O=2Cd(OH)2，可继续作为阴极反应物，OH-透过隔膜进入阳极室补充消耗的OH-，使反应循环发生
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)从工艺流程图操作a后续使用无水乙醇洗涤滤渣，可逆推分析得知操作a是过滤（2）从题干已知信息已知：Ni2++6NH3 H2O [Ni(NH3)6]2++6H2O可知①制备过程中，需先加氨水可使Ni2+发生反应转化为[Ni(NH3)6]2+，降低溶液中Ni2+的浓度。②再加入NaOH时，可减慢Ni(OH)2的沉降速率。(3)用无水乙醇代替水洗涤滤渣的优点是乙醇易挥发，有利于真空干燥，除去Ni(OH)2表面的水分。降低Ni(OH)2的溶解度。(4)下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是ac
a．密封镍镉电池可以避免空气中二氧化碳与KOH反应生成碳酸钾而变质，a项正确
b．通过Cd+2NiOOH+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2 可以判断电池的电极，放电时Cd是负极，镍电极是正极，b向不正确
c．电池组装后，应先充电，再使用，c项正确(5) Cd(OH)2耗尽后继续充电，水中氢离子放电生成氢气，所以镉电极上生成的物质为H2(6) 过度充电时，由于镉电极Cd(OH)2过量，阴极电极反应为2Cd(OH)2+4e-=2Cd+4OH-,避免生成H2,阳极电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O；O2通过隔膜进入阴极室，与Cd发生反应2Cd+O2+2H2O=2Cd(OH)2，可继续作为阴极反应物，OH-透过隔膜进入阳极室补充消耗的OH-，使反应循环发生。
【分析】（1）根据硫酸镍(NiSO4)为原料制备Ni(OH)2的流程图可知：硫酸镍(NiSO4)加氨水得到[Ni(NH3)6]2+ ，再加过量NaOH得到Ni(OH)2，通过过滤可以得到Ni(OH)2粗产品，再经过洗涤干燥得到Ni(OH)2。（2）通过Cd+2NiOOH+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2 可以判断电池的电极，放电时Cd是负极，镍电极是正极。
34．【答案】（1）3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O；控制硝酸的用量铅浮渣（或Pb）稍有剩余（其他合理答案均给分：硝酸不足、浮渣过量、Pb过量、Pb稍有剩余）
（2）CaSO4；C
（3）浸出部分Pb2+生成PbSO4随浸出渣排出降低PbSO4的产率
（4）1.6×10.3
（5）
（6）
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】（1）铅与硝酸反应生成一氧化氮和硝酸铅，反应的方程式为3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O，当铅过量时银不能溶解，所以为防止Ag被溶解进入溶液，步骤I操作时应注意控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余；
（2）根据流程可知，粗PbSO4 产品含有的杂质是CaSO4，可以用Pb(NO3)2溶液洗涤除去，故答案为：C；
（3）若母液中残留的 SO42-过多，在步骤I中就会有硫酸铅沉淀出现，会随浸出渣排出，故答案为：浸出时部分Pb2+生成PbSO4随浸出渣排出，降低PbSO4的产率；
(4)若将步骤Ⅱ中的Pb2+完全沉淀，c(Pb2+) 10-5mol/L，Ksp(PbSO4)= c(Pb2+) c(SO42-)=1.6×10-8，则溶液中的c(SO42-)至少为 =1.6×10-3mol/L；
（5）铅蓄电池放电时正极是氧化铅得电子生成硫酸铅，电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O。
【分析】（2）根据沉淀转化原理和溶度积常数的大小分析硫酸钙转化为硫酸铅选用的试剂即可。
35．【答案】（1）12；90
（2）3；6；6；1；5；6
（3） =1.5
（4）；；洗涤；干燥
（5）
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）根据流程图，浸出时间越长浸出率越高，温度越高，浸出率越高，但浸出12h后，浸出率变化不大，90℃和120℃浸出率相差不大，且时间过长，温度过高导致成本较大，所以最佳的浸出时间为12h，最佳的浸出温度为90℃。
（2）除铁反应为非氧化还原反应，根据原子守恒配平方程式，所以其方程式为：3Fe2(SO4)3+6H2O +6Na2CO3 =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4 +6CO2↑，因此，本题答案为：
（3）由Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-)=1.11 10-10，Ksp(MgF2)= c(Mg2+)·c2(F-)=7.40 10-11
= =1.5
（4）流程中加入的Na+、 、 、NH4+ 未除去，因此 “沉淀”中含杂质离子主要有 、 、 、 . ；对过滤后的沉淀进行洗涤、干燥后能得到草酸钴晶体。因此本题正确答案为： ； ；洗涤 ；干燥。
（5）放电时，该电池是原电池，原电池正极发生还原反应，反应式为：CoO2+Li++e-=LiCoO2 。
【分析】（5）根据原电池中正极发生还原反应进行书写电极方程式即可。
2023年高考真题变式分类汇编：常见化学电源的种类及其工作原理
一、选择题
1．（2016·新课标Ⅱ卷）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﹣=Ag
C．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↑
【答案】B
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】解：A．活泼金属镁作负极，失电子发生氧化反应，反应式为：Mg﹣2e﹣=Mg2+，故A正确；
B．AgCl是难溶物，其电极反应式为：2AgCl+2e﹣═2Cl﹣+2Ag，故B错误；
C．原电池放电时，阴离子向负极移动，则Cl﹣在正极产生由正极向负极迁移，故C正确；
D．镁是活泼金属与水反应，即Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑，故D正确；
故选：B．
【分析】Mg﹣AgCl电池中，活泼金属Mg是还原剂、AgCl是氧化剂，金属Mg作负极，正极反应为：2AgCl+2e﹣═2Cl﹣+2Ag，负极反应式为：Mg﹣2e﹣=Mg2+，据此分析．本题考查原电池的工作原理，要注意常见物质的性质，如镁的还原性以及银离子的氧化性是解题的关键，题目难度中等．
2．（2016·四川）某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为：Li1﹣xCoO2+LixC6═LiCoO2+C6（x＜1），下列关于该电池的说法不正确的是（ ）
A．放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移
B．放电时，负极的电极反应式为LixC6﹣xe﹣═xLi++C6
C．充电时，若转移1mol e﹣，石墨（C6）电极将增重7x g
D．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2﹣xe﹣═Li1﹣xCoO2+xLi+
【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】放电时的反应为Li1﹣xCoO2+LixC6═LiCoO2+C6，Co元素的化合价降低，Co得到电子，则Li1﹣xCoO2为正极，LixC6为负极，Li元素的化合价升高变成Li+，结合原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，充电是放电的逆过程，
A．放电时，负极LixC6失去电子得到Li+，在原电池中，阳离子移向正极，则Li+在电解质中由负极向正极迁移，故A正确；
B．放电时，负极LixC6失去电子产生Li+，电极反应式为LixC6﹣xe﹣═xLi++C6，故B正确；
C．充电时，石墨（C6）电极变成LixC6，电极反应式为：xLi++C6+xe﹣═LixC6，则石墨（C6）电极增重的质量就是锂离子的质量，根据关系式：
xLi+～～～xe﹣
1mol 1mol
可知若转移1mole﹣，就增重1molLi+，即7g，故C错误；
D．正极上Co元素化合价降低，放电时，电池的正极反应为：Li1﹣xCoO2+xLi++xe﹣═LiCoO2，充电是放电的逆反应，故D正确；
故选：C．
【分析】放电时的反应为Li1﹣xCoO2+LixC6═LiCoO2+C6，Co元素的化合价降低，Co得到电子，则Li1﹣xCoO2为正极，LixC6为负极，Li元素的化合价升高变成Li+，结合原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，充电是放电的逆过程，据此解答．本题主要考查二次电池的充电放电原理，明确电池反应中元素化合价的变化及原电池的工作原理即可，注意结合氧化还原反应，在写电极反应式时注意装置中有自由移动的Li+，C选项考查学生的仔细程度，难度适中．
3．（2022·蚌埠模拟）研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．离子交换膜X为质子交换膜，质子从石墨电极移向Pt电极
B．C2H5OH在Pt电极发生还原反应
C．正极区反应为4 +12e-+16H+=4NO+8H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3
D．若Pt电极生成2.24LCO2，电路中转移电子数为0.6NA
【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．根据分析，负极区生成的H+将迁移到正极区参与反应，所以离子交换膜X为质子交换膜，质子从Pt电极移向石墨电极，故A项不符合题意；
B．Pt电极为负极，C2H5OH发生氧化反应，故B项不符合题意；
C．根据分析石墨电极为正极，发生还原反应，电极反应为： ， ，故C项符合题意；
D．没有告知在标准状态下，无法通过气体体积来计算转移的电子数，故D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】对于燃料电池，一般燃料做负极，氧气做正极，同时在书写电极反应时要注意电解质溶液的酸碱性。
4．（2022·广州模拟）四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作光刻显影剂。以四甲基碳酸氢铵[(CH3)4NHCO3]水溶液为原料，电解制备(CH3)4NOH的装置如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．工作时原料室(CH3)4N+向II室迁移
B．Ⅰ室可得到H2和CO2
C．当外电路中有1mol电子通过时，理论上能生成1mol(CH3)4NOH
D．电解总反应：4(CH3)4NHCO3+2H2O4(CH3)4NOH+2H2↑+O2↑+4CO2↑
【答案】B
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．电解池中阳离子向阴极运动，(CH3)4N+向II室迁移，A不符合题意；
B．Ⅰ室为阳极室，水电离出的氢氧根离子放电发生氧化反应生成氧气，2H2O- 4e- =4H++O2↑，向Ⅰ室迁移与生成的氢离子生成水和二氧化碳气体，B符合题意；
C．阴极室中水电离出的氢离子放电发生还原反应生成氢气，2H2O+2e- =2OH-+H2↑，溶液中氢氧根离子浓度变大，原料室中(CH3)4N+向II室迁移生成(CH3)4NOH，(CH3)4N++ OH-=(CH3)4NOH，当外电路中有1mol电子通过时，理论上能生成1mol(CH3)4NOH，C不符合题意；
D．由BC分析可知，总反应为 (CH3)4NHCO3和H2O反应生成氧气、二氧化碳、氢气、(CH3)4NOH，电解总反应：4(CH3)4NHCO3+2H2O4(CH3)4NOH+2H2↑+O2↑+4CO2↑，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】结合题目可知，要制备 四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH] ，(CH3)4N+向II室迁移动，与OH-结合，II室发生2H2O+2e- =2OH-+H2↑，阳极水放电，产生氧气，该过程实质就是电解水的过程
5．（2022·丰台模拟）一种可充电的锌锰分液电池，其结构如下图所示：
下列说法不正确的是（ ）
A．放电时，正极反应为：
B．充电时，Zn作阴极：
C．离子交换膜a和b分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D．充电过程中溶液的浓度逐渐降低
【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．放电时，Zn是负极、MnO2是正极，根据图示正极反应为：，故A不符合题意；；
B．放电时，Zn是负极，充电时，Zn作阴极，根据图示，阴极反应式为，故B不符合题意；
C．放电过程中，负极区通过离子交换膜a进入硫酸钾溶液， 正极区K+通过离子交换膜b进入硫酸钾溶液，所以a和b分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜，故C符合题意；
D．充电过程中，K+通过离子交换膜b进入负极区，通过离子交换膜a 进入正极区，所以溶液的浓度逐渐降低，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.Zn作负极，MnO2作正极，正极发生还原反应，根据图示可写出电极反应式；
B.阴极发生还原反应，根据图示分析可知阴极电极反应式；
C.分析电池工作原理可知a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜；
D.充电时，钾离子和硫酸根离子的移动方向和放电时相反，分析工作原理，判断移动方向。
6．（2021·北海模拟）自古以来，化学与人类生产、生活密切相关，下列有关说法错误的是（ ）
A．杜康用高粱酿酒的原理，是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来
B．制造新版人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质
C．“深海勇士”号潜水艇使用的锂离子电池是一种二次电池
D．唐代诗人刘禹锡的《浪淘沙》中“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”不涉及氧化还原反应
【答案】A
【知识点】氧化还原反应；常见化学电源的种类及其工作原理；铁的氧化物和氢氧化物；蒸馏与分馏
【解析】【解答】A．杜康用高粱酿酒的原理是高粱中的淀粉发生水解反应生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇，然后用蒸馏法将乙醇分离出来，故A符合题意；
B．四氧化三铁俗称磁性氧化铁，具有磁性，用于制造新版人民币票面图案等处的油墨中，故B不符合题意；
C．“深海勇士”号潜水艇使用的锂离子电池是一种可充电的二次电池，故C不符合题意；
D．“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”指的是先利用沙子与金的密度不同，用水流使两者分离得到金，然后用得到的金制成首饰和王印，整个过程没有新物质生成，不是化学变化，不涉及氧化还原反应，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.用高粱酿酒是高粱中的淀粉在酒曲的作用下反应生成乙醇，然后用蒸馏法将乙醇分离出；
B. Fe3O4俗称磁性氧化铁；
C.锂离子电池可充电；
D.沙中淘金为物理变化。
7．（2021·安徽模拟）研究发现钾离子可在有机与无机材料层间脱嵌实现电池的充放电过程。如图所示是一种钾离子的二次电池模型。下列说法正确的是( )
A．放电时，a为负极，碳元素化合价不变
B．放电时，转移0.2NA电子，正极增重7.8g
C．充电时，b极反应为K2C6O6-e-+K+=K3C6O6
D．电池总反应为K4C6O6+K2C6O6 2K3C6O6
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．放电时，钾离子向b电极移动，b电极是正极，a为负极，碳元素失去电子，化合价升高，A不符合题意；
B．放电时正极反应是为K2C6O6+e－+K＋＝K3C6O6，因此转移0.2NA电子，正极增重0.2mol×39g/mol＝7.8g，B符合题意；
C．充电时，b极反应为K3C6O6-e-＝K2C6O6+K+，C不符合题意；
D．根据以上分析可知电池总反应为K4C6O6+K2C6O6 2K3C6O6，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】放电时，钾离子向正极移动，因此a电极是负极，此时发生：K4C6O6-e=K++K3C6O6,b电极是正极，发生的是K2C6O6+e－+K＋＝K3C6O6，即可写出中的反应，根据转移的电子数即可计算出正极增加的质量，充电时：负极与阴极相连接，正极与阳极相连接，阳极发生的是氧化反应，反应是K3C6O6-e-＝K2C6O6+K+
8．（2021·蚌埠模拟）我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2二次电池，内部结构如图所示。电解质分别为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个区域。放电后B区域电解质溶液浓度增加。下列说法错误的是（ ）
A．电池中PbO2为正极
B．B区域的电解质为K2SO4溶液
C．图中的b膜为阳离子交换膜
D．当电路中转移0.2mol电子时，B区溶质质量增大17.4g
【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．Zn与PbO2构成原电池，Zn Zn(OH)42-，Zn失电子为负极，则PbO2为正极，故A不符合题意；
B．A区域发生反应：Zn Zn(OH)42-，A为碱性区域，故A为KOH，C中应为酸性条件，故C为H2SO4，故B为K2SO4溶液，故B不符合题意；
C．B为K2SO4，B中的SO42-是由C中硫酸溶液提供，b需要能使阴离子通过，故b为阴离子交换膜，故C符合题意；
D．闭合回路中电荷转移守恒可知，0.2mol电子转移时，溶液中应该有0.2molK+和0.1molSO42-，B区域中K2SO4物质的量增加0.1mol，质量增加17.4g，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据图示，A区是负极，电解质溶液是氢氧化钾，C区是正极区，电解质溶液是硫酸，B区的电解质是硫酸钾溶液，c中的硫酸根进入B，A中的钾离子进入B中，写出B电极的电极式即可计算出转移电子数与电极质量的关系
9．（2020·合肥模拟）2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下，正极反应为：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4，下列说法错误的是（ ）
A．“刀片电池”和三元锂电池（镣钻锭酸锂电池）相比几乎没有污染
B．放电时，负极反应为LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6
C．充电时，锂离子在阴极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌
D．该电池维持电流强度4.825A，工作10分钟，理论上正极增加重量0.21g（已知F=96500C/mol）
【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．“刀片电池”的总反应：LiC6+ Li1-xFePO4= Li1-xC6+LiFePO4，由锂离子的得失转移而发生反应，几乎无污染，A不选；
B．放电时为原电池，负极发生氧化反应，电极反应式为：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6，B不选；
C．脱嵌意思是锂从正极材料中出来的过程，充电时，阳极的电极材料产生锂离子，电极反应式为：LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+，放电时，负极材料产生锂离子，电极反应式为：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6，则充电时，锂离子在阳极脱嵌；放电时，锂离子在负极脱嵌，C符合题意；
D．维持电流强度4.825A，工作10分钟，则电量为4.825A×600s=2895C，转移电子的物质的量为 ，则正极增加重量为： ，D不选；
故答案为：C。
【分析】磷酸铁锂电池放电时，负极反应：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6，正极反应：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4；充电时，阳极接正极，电极反应式：LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+，阴极接负极，电极反应式：Li1-xC6+ xLi++ xe-= LiC6。
10．（2020·蚌埠模拟）太阳能电池在日常生活中已广泛应用，一种替代硅光电池的全天候太阳能电池已投入商用，其工作原理如图。下列说法错误的是（ ）
A．硅太阳能电池工作原理与该电池不相同
B．夜间时，该电池相当于蓄电池放电，a 极发生氧化反应
C．光照时，b 极的电极反应式为VO2+﹣e﹣+H2O＝VO +2H+
D．光照时，每转移 1mol 电子，有 2 mol H+ 由 b 极区经质子交换膜向 a 极区迁移
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能，是物理变化，而该电池是化学能转化为电能，两者原理不同，故A不符合题意；
B．夜间无光照时，相当于蓄电池放电，为原电池，a极为负极，发生氧化反应，电极反应式为：V2+-e-=V3+，故B不符合题意；
C．光照时，对电池充电，b极是阳极，发生氧化反应，电极反应式为VO2++H2O-e-=VO +2H+，故C不符合题意；
D．光照时，为电解池，电解池中氢离子向阴极移动，所以氢离子由b极室通过质子膜进入a极室，每转移1mol电子，有1mol氢离子由b极区经质子膜向a极区迁移，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】全天候太阳能电池有光照时对电池充电，相当于电解池，阳极发生氧化反应，失去电子，因此b为阳极，电极反应式为：VO2++H2O-e-=VO +2H+；a为阴极，电极反应式为：V3++e-=V2+；夜间无光照时，相当于蓄电池放电，为原电池，结合原电池和电解池原理分析解答。
11．（2020·金山模拟）锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。
下列关于原电池和干电池的说法错误的是（ ）
A．两者正极材料不同
B．MnO2的放电产物可能是KMnO4
C．两者负极反应式均为Zn失电子
D．原电池中Zn与稀H2SO4存在自放电现象
【答案】B
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．左图为干电池，干电池的正极材料是碳棒，右图为原电池，正极材料是铜单质，两者正极材料不同，故A说法不符合题意；
B．干电池中MnO2应作氧化剂，Mn的化合价降低，故B说法符合题意；
C．所给装置中Zn为负极，Zn失去电子，故C说法不符合题意；
D．根据自放电现象的定义，Zn与稀硫酸能够发生反应，即原电池中Zn与稀硫酸存在自放电现象，故D说法不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 根据锌锰碱性干电池的工作原理，可以推断出锌作负极，碳作正极，由此可以判断出锌锰碱性干电池和锌铜原电池其正负极反应。
12．（2020·安康模拟）锂-铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀―现象产生电能，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH ，下列说法不正确的是（ ）
A．放电时，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e =4OH
B．放电时，Li+透过固体电解质向右移动
C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O
D．整个反应过程中，氧化剂为O2
【答案】A
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A．根据电池反应式知，正极反应式为Cu2O+H2O+2e =Cu+2OH ，故A符合题意；
B．根据图示及电池反应，Cu2O为正极，Li为负极；放电时，阳离子向正极移动，则Li+透过固体电解质向Cu2O极移动，故B不符合题意；
C．放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH ，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，故C不符合题意；
D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，氧化剂为O2，故D不符合题意；
故答案为：A
【分析】关于原电池的题目，核心在于判断正负极，掌握正向正、负向负的电荷移动原理，结合核心产物与溶液环境，书写电极反应式，根据电极反应式进行计算。
13．（2020·江西）最近我国科学家研制出一种高分子大规模储能二次电池，其示意图如下所示。这种电池具有寿命长、安全可靠等优点， 下列说法不正确的是（ ）
A．硫酸水溶液主要作用是增强导电性
B．充电时，电极 B接正极
C．D膜是质子交换膜
D．充放电时，A极有
【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.从图中电子移动方向可以判断a极是原电池的负极，b极是原电池的正极，为了形成闭合电路，以硫酸水溶液作为电解质溶液，A不符合题意。
B.b为正极，充电时就接正极，B不符合题意。
C.d膜左右池都有硫酸水溶液，不需要质子交换膜，只是防止高分子穿越，所以为半透膜，C符合题意。
D.a极是负极，酚失去电子变成醌，依据电荷守恒以H+的个数判断电子数目，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】根据图中电子移动方向，可以判断a为原电池的负极，发生氧化反应，b为原电池的正极，发生还原反应，硫酸为电解质溶液，据此分析解答。
14．（2019·合肥模拟）下列有关电化学原理及应用的相关说法正确的是（ ）
A．电池是能量高效转化装置，燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B．电热水器用牺牲阳极的阴极保护法阻止不锈钢内胆腐蚀，阳极选用铜棒
C．工业上用电解法精炼铜过程中，阳极质量减少和阴极质量增加相同
D．电解氧化法在铝制品表面形成氧化膜减缓腐蚀，铝件作为阳极
【答案】D
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理；金属的电化学腐蚀与防护；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．电池是能量高效转化装置，但是燃料电池放电的时候化学能并不能完全转化为电能，如电池工作时，在电路中会产生热能，A项不符合题意；
B．牺牲阳极的阴极保护法需要外接活泼金属，Cu的活动性比Fe的活动性低，因此起不到保护的作用，B项不符合题意；
C．电解精炼铜的过程中，阳极除了Cu，还有Zn、Fe等比Cu活泼的金属也会失去电子，阴极始终是Cu2+被还原成Cu，所以阳极质量的减少和阴极质量的增加不相同，C项不符合题意；
D．利用电解法使铝的表面生成氧化铝，Al的化合价从0升高到＋3，失去电子，在电解池中作阳极，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】特别注意牺牲阳极的阴极保护法需要外接活泼金属；在精炼铜的的过程中，阳极材料可能存在Fe、Zn等其他杂质，质量变化不一定相同。
15．（2019·定远模拟）用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋)的装置如图所示(a、b为石墨电极)，下列说法正确的是（ ）
A．电池工作时，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－
B．电解时，电子流动路径是负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极
C．试管中NaOH溶液用来吸收电解时产生的Cl2
D．当电池中消耗2.24 L(标准状况下)H2时，b极周围会产生0.021 mol气体
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、左边装置为氢氧燃料电池，H2所在电极作负极，O2所在电极作正极，在酸性条件下，O2得电子生成H2O，电极方程式为O2＋4H+＋4e－=2H2O，A不符合题意；
B、电解时，电子流动路径是负极→外电路→阴极，阳极→外电路→正极，B不符合题意；
C、O2所在电极作正极，则电解池中a极作阳极，溶液中的Cl-失去电子生成Cl2，故试管中NaOH溶液用来吸收电解时产生的Cl2，防止Cl2与溶液中产生的NaOH反应，C符合题意；
D、消耗2.24 L(标准状况下)H2时电路中转移的电子的物质的量为0.2mol，b极为电解池的阴极，溶液中的H+在阴极得到电子生成H2，根据电子守恒可知生成H2的物质的量为0.1mol，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】原电池与电解池的综合题目首先找突破点，判断出电解池或者原电池的一极，再根据原电池的工作原理与电解池的工作原理，结合电荷守恒规律。
16．（2018·资阳模拟）锂—铜空气燃料电池（如图）容量高、成本低，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为：2Li＋Cu2O＋H2O＝2Cu＋2Li+＋2OH-，下列说法错误的是（ ）
A．整个反应过程中，氧化剂为O2
B．放电时，正极的电极反应式为：Cu2O＋H2O＋2e-＝2Cu＋2OH-
C．放电时，当电路中通过0.1 mol电子的电量时，有0.1 mol Li+透过固体电解质向Cu极移动，有标准状况下1.12 L氧气参与反应
D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O
【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A，根据题意，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，放电过程中消耗Cu2O，由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O，由放电反应推知Cu极电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-，Cu2O又被还原成Cu，整个过程中Cu相当于催化剂，氧化剂为O2，A项不符合题意；
B，放电时正极的电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-，B项不符合题意；
C，放电时负极电极反应式为Li-e-=Li+，电路中通过0.1mol电子生成0.1molLi+，Li+透过固体电解质向Cu极移动，反应中消耗O2物质的量为 =0.025mol，在标准状况下O2的体积为0.025mol 22.4L/mol=0.56L，C项符合题意；
D，放电过程中消耗Cu2O，由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】注意氧气和电子的关系比是1：4。O2+4e+2H2O=4OH-.
17．（2018·哈尔滨模拟）锂-碘电池应用于心脏起搏器，使用寿命超过10 年，负极是锂，正极是聚2-乙烯吡(P2VP) 和I2 复合物，工作原理2Li+ P2VP·nI2=2LiI+ P2VP·(n-1)I2，下列叙述错误的是（ ）
A．该电池是电解质为非水体系的二次电池
B．工作时Li+向正极移动
C．正极反应式为P2VP·nI2+2Li++2e-=2LiI+ P2VP·(n-1)I2
D．该电池具有全时间工作、体积小、质量小、寿命长等优点
【答案】A
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.金属锂能够与水反应，所以该电池是电解质为非水体系的一次电池，使用寿命超过10 年，A符合题意；
B.原电池工作时，阳离子（Li+）向正极移动，B不符合题意；
C.原电池正极发生还原反应，P2VP·nI2在正极得电子，C不符合题意；
D.锂-碘电池应用于心脏起搏器，使用寿命超过10 年，该电池具有全时间工作、体积小、质量小、寿命长等优点，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、注意是一次电池；
B、阳离子朝正极移动；
C、注意锂为负极，锂离子为阳离子朝正极移动，跟正极材料发生反应；
D、锂的密度小，质量小。
18．（2018·郑州模拟）全钒液流电池充电时间短，续航能力强，其充放电原理为VO2++V3++H2O VO2++V2++2H+。以此电池为电源，用石墨电极电解Na2SO3溶液，可得到NaOH和H2SO4示意图如下。下列说法错误的是（ ）
A．全钒液流电池放电时，正极的电极反应式为VO2++2H++e-=VO2++H2O
B．图中a电极为阴极，N物质是H2
C．全钒液流电池充电时，V3+被氧化为VO2+
D．电解时，b电极的反应式为SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+
【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.放电时反应的方程式为VO2++V2++2H+=VO2++V3++H2O，正极的电极反应式为：VO2++2H++e-=VO2++H2O，A项不符合题意；
B.根据图示，图中b电极上SO32-发生失电子的氧化反应生成H2SO4，b电极为阳极，a电极为阴极，由于放电顺序：H+ Na+，a电极上的电极反应式2H2O+2e-=H2↑+2OH-，N物质是H2，B项不符合题意；
C.全钒液流电池充电时反应的方程式为VO2++V3++H2O= VO2++V2++2H+，V3+被还原为V2+，VO2+被氧化为VO2+，C项符合题意；
D.电解时，b电极上SO32-发生失电子的氧化反应生成H2SO4，电极反应式为SO32- -2e-+H2O=SO42-+2H+，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、根据全钒液流电池的充放电原理知放电时正极发生得电子的还原反应；
B、根据放电顺序求解；
C、根据“只靠拢、不交叉”原理书写方程式；
D、电解时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。
19．（2018·银川模拟）下列有关电化学说法错误的是（ ）
A．电池中电流由正极流向负极。锂电池比能量高，锂电池一般不用有机酸、醇、水溶液直接作电解质溶液
B．太阳能电池有的是物理过程，有的还包括一个循环往复的化学反应
C．硅铁合金（一种惰性材料）可做牺牲阳极的阴极保护法的阳极
D．电解时，有时一些阳离子、含氧酸根也可在阳极放电
【答案】C
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A. 电池中电流由正极流向负极。锂电池能量比较高，因为锂属于活泼金属会和有机酸、醇、水溶液直接反应放出氢气比较剧烈，所以不能直接用他们作电解质溶液，A不符合题意；
B. 太阳能电池的工作原理是：太阳电池能量转换的基础是结的光生伏特效应。当光照射到pn结上时，产生电子一空穴对，在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内建电场的吸引，电子流入n区，空穴流入p区，结果使n区储存了过剩的电子，p区有过剩的空穴。它们在pn结附近形成与势垒方向相反的光生电场。既有物理过程，又有包括一个循环往复的化学反应，故B不符合题意；
C. 硅铁合金（一种惰性材料）可做牺牲阳极的阴极保护法的正极，故C符合题意；
D. 电解时，有时一些阳离子如Fe2+可以放电变成Fe3+、含氧酸根如MnO42-也可以放电成为MnO4-等都能在阳极放电，故D不符合题意；
故答案为：C 。
【分析】根据原电池和电解池的工作原理以及金属腐蚀和保护方法进行分析即可。
20．（2018·宿迁模拟）铝石墨双离子电池是一种全新低成本、高效电池。原理为：AlLi+Cx(PF6) Al+xC+Li++PF6-。电池结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，外电路中电子向铝锂电极移动
B．放电时，正极反应为Cx(PF6)+e-=xC+PF6-
C．充电时，应将铝石墨电极与电源负极相连
D．充电时，若电路中通过1 mol电子，阴极质量增加9 g
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A. 放电时铝锂电极中锂失电子作为负极，外电路中电子由负极铝锂电极向正极铝石墨移动，选项A不符合题意；
B. 放电时正极铝石墨电极Cx(PF6)得电子产生PF6-，电极反应为Cx(PF6)+e-= xC+ PF6-，选项B符合题意；
C. 充电时，应将铝石墨电极与电源正极相连，选项C不符合题意；
D. 充电时，根据电极反应Li++ Al +e-= AlLi可知，若电路中转移1mol电子，阴极质量增加36g，选项D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据总反应方程式分析元素化合价变化，判断原电池和电解池的电极反应，然后进行综合分析即可。
21．（2018·辽宁模拟）Al-Ag2O电池是一种以NaOH溶液为电解质的水下动力电源，下列说法错误的是（ ）
A．负极反应式为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O
B．负极可能会发生副反应：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
C．当电路中转移0.05mole-时，正极质量减少0.4g
D．电池工作时，正极附近pH变小
【答案】D
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.Al-Ag2O电池是一种以NaOH溶液为电解质的电池，负极Al失电子生成偏铝酸盐，负极反应式为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O，故A符合题意；
B.根据2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑所以B符合题意；
C.由电池的总反应2Al＋3Ag2O＋2NaOH=2NaAlO2＋6Ag＋H2O，
正极Ag2O Ag e-减少16g，
0.05 m
m=16 =0.4g
当电路中转移0.05mole-时，正极质量减少0.4g，符合题意；
D. 电池工作时，正极反应式Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，所以pH变大，故D错；
故答案为：D。
【分析】Al-Ag2O电池，在碱性条件下，负极Al失电子，发生氧化反应，Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O，正极Ag2O，得电子，发生还原反应Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，
22．（2018·太原模拟）LED系列产品是一类新型节能产品。图甲是NaBH4/H2O2燃料电池的装置示意图，图乙是LED发光二极管的装置示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．电池应选用阳离子交换膜，Na+向A极区移动
B．电池A极区的电极反应式为：H2O2+2e-=2OH-
C．每有1molNaBH4参加反应，转移电子数为4NA
D．要使LED发光二极管正常发光，图乙中的导线a应与图甲中的B极相连
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.电池放电过程中， 负极发生氧化反应生成BO2 ，电极反应式为BH4 +8OH 8e = BO2 +6H2O，A电极为正极，正极电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，为维持电荷平衡，应选用阳离子交换膜，原电池中阳离子移向正极，Na+从负极区向正极区移动，故A不符合题意；
B.根据图片知，双氧水得电子发生还原反应，则A电极为正极，正极电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，故B不符合题意；
C.负极发生氧化反应生成BO2 ，电极反应式为BH4 +8OH 8e = BO2 +6H2O，有1molNaBH4参加反应转移电子数为：8NA，故C符合题意；
D. 要使LED发光二极管正常发光，图乙中的导线a阴极应与图甲中的B极负极相连，故D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据燃料电池中正极发生还原反应、负极发生氧化反应进行分析离子的运动方向、电极方程式的书写以及电子转移数目等即可。
23．（2018·辽宁模拟）锂碘电池的正极材料是聚2-乙烯吡啶(简写为P2VP)和I2的复合物，电解质是熔融薄膜状的碘化锂，正极的电极反应式为P2VP·nI2+2e-+2Li+=P2VP·(n-1)I2+2LiI。下列说法正确的是（ ）
A．该电池放电时，锂电极发生还原反应
B．该电池发生的总反应为2Li+P2VP·nI2=P2VP·(n-1)I2+2LiI
C．P2VP和I2的复合物是绝缘体，不能导电
D．该电池工作时，碘离子移向正极
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.锂碘电池中Li为负极，锂电极发生氧化反应，负极电极反应式为Li-e-=Li+，A项不符合题意；
B.将正、负极电极反应式相加得电池总反应：2Li+P2VP·nI2=P2VP·（n-1）I2+2LiI，B项符合题意；
C.正极材料是聚2-乙烯吡啶（简写为P2VP）和I2的复合物，电极材料必须能导电，C项不符合题意；
D.该电池工作时，阴离子移向负极，碘离子移向负极，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据原电池中负极发生氧化反应、正极发生还原反应，结合正极反应式进行分析即可。
24．（2018·曲靖模拟）下列有关电池的说法错误的是（ ）
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．锌锰干电池中，锌电极是负极
C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能
D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
【答案】D
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A. 手机上用的锂离子电池既能放电又能充电，故其属于二次电池，A不符合题意；
B. 锌锰干电池中，碳棒是正极、锌电极是负极，B不符合题意；
C. 氢氧燃料电池可把化学能转化为电能，C不符合题意；
D. 铜锌原电池工作时，电子沿外电路从锌电极流向铜电极，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.能够充电的电池属于二次电池；
B.活泼金属在原电池中做负极；
C. 原电池将化学能转化为电能；
D.原电池中电子从负极流向正极。
25．（2018·保山模拟）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O．下列有关说法错误的是（ ）
A．检测时，电解质溶液中的H+向正极移动
B．若有 0.4 mol电子转移，则消耗 2.24 L氧气
C．正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应
D．负极上的反应为：CH3CH2OH﹣4e﹣+H2O═CH3COOH+4H+
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理；化学电源新型电池
【解析】【解答】A.正极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，消耗H+，因此H+向正极移动，故A项不符合题意；
B.每消耗0.1mol O2转移电子0.4mol，0.1mol O2在标准状况下的体积为2.24L，故B项符合题意；
C.O2在正极得电子，发生还原反应，CH3CH2OH在负极失电子，发生氧化反应，故C项不符合题意；
D.CH3CH2OH在负极失电子与H2O反应生成CH3COOH与H+，电极反应式为CH3CH2OH-4e-+ H2O = CH3COOH+4H+，故D项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据总反应方程式中元素化合价变化判断原电池的正负极，结合原电池原理进行分析即可。
26．（2018·榆林模拟）如图所示是几种常见的化学电源示意图，有关说法正确的是（ ）
A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B．干电池工作时，H+向锌筒移动
C．铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207g
D．氢氧燃料电池的正极反应一定是O2+4e-+2H2O=4OH-
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A、干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，选项A符合题意；
B、在干电池中，Zn作负极，H+向正极石墨电极移动，选项B不符合题意；
C、铅蓄电池工作过程中，硫酸铅在负极上析出，该极质量应该增加而非减小，选项C不符合题意；
D、若电解质为酸性，则氢氧燃料电池的正极反应是O2+4e-+4H+=2H2O，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】B.原电池中阳离子向正极方向移动；
C.铅蓄电池中负极发生氧化反应，质量减少；
D.燃料电池电极方程式的书写与电解质溶液的酸碱性有关。
27．（2018·咸阳模拟）“软电池”采用一张薄层纸片作为传导体，一面为锌，另一面为二氧化锰，纸层中水和氧化锌组成电解液。电池总反应为：Zn+2MnO2+H2O=2MnO(OH)+ZnO。下列说法正确的是（ ）
A．该电池的正极为氧化锌
B．锌电极附近溶液的pH不变
C．电池正极反应式：2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-
D．当0.1molZn完全溶解时，流经电解液的电子的物质的量为0.2mol
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】A.根据总反应，MnO2发生还原反应，MnO2是正极，故A不符合题意；
B.锌电极是负极，负极反应是Zn-2e-+2OH-= ZnO+H2O，溶液的pH减小，故B不符合题意；
C.根据总反应，正极反应式：2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-，故C符合题意；
D.电解液中通过离子移动导电，没有电子流动，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A.原电池中正极发生还原反应；
B.锌被氧化后生成的锌离子结合氢氧根离子生成氢氧化锌沉淀；
C.根据原电池的正极发生还原反应书写电极方程式；
D.电子不能通过电解质溶液。
二、多选题
28．（2014·海南）下列有关叙述正确的是（ ）
A．碱性锌锰电池中，MnO2是催化剂
B．银锌纽扣电池工作时，Ag2O被还原为Ag
C．放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大
D．电镀时，待镀的金属制品表面发生还原反应
【答案】B,D
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】解：A．碱性锌锰电池中，MnO2中Mn元素化合价降低，发生还原反应，作氧化剂，故A错误；
B．银锌纽扣电池工作时，Ag2O发生还原反应生成Ag，故B正确；
C．铅酸蓄电池总电池反应为：PbO2+2H2SO4+Pb 2PbSO4+2H2O，可知放电时铅酸蓄电池硫酸浓度不断减小，故C错误；
D．电镀时，镀层阳离子在镀件放电形成镀层，化合价降低，发生还原反应，故D正确；
故选BD．
【分析】A．根据碱性锌锰电池的电极反应判断；
B．根据银锌纽扣电池工作原理判断；
C．根据放电时铅酸蓄电池反应判断硫酸浓度变化；
D．电镀时，镀层金属阳离子放电．
29．（2018高一下·钦州港期末）碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)=Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。以下说法正确的是( )。
A．电池工作时，MnO2失去电子
B．电池工作时，电子由锌经外电路流向MnO2
C．从反应方程式来看，不使用氢氧化钾，也不影响电流大小
D．电池的正极反应式为2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－=Mn2O3(s)＋2OH－(aq)
【答案】B,D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理；化学电源新型电池
【解析】【解答】A．根据总反应可知Zn被氧化，失去电子为原电池的负极，故A不符合题意；
B.原电池中，电子由负极锌经外电路流向正极MnO2，故B符合题意；
C.不使用氢氧化钾，电解质导电能力差，影响电流，故C不符合题意；
D.MnO2为原电池的正极，发生还原反应，正极反应为2MnO2(s)+H2O(l)+2e-═Mn2O3(s)+2OH-(aq)，故D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】在电池的工作过程中，负极失去电子，化合价升高，发生氧化反应；正极得到电子，化合价降低，发生还原反应。在溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
30．（2016高一下·广州期末）下列有关电池的说法正确的是（ ）
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子从铜电极流向锌电极
C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
【答案】A,C,D
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】解：A．锂离子电池中能循环使用，属于二次电池，故A正确；
B．铜锌原电池中，锌易失电子而作负极，铜作正极，电子从负极沿导线流向正极，故B错误；
C．燃料电池属于原电池，是将化学能转变为电能的装置，故C正确；
D．锌锰干电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，故D正确；
故选ACD．
【分析】A．锂离子电池属于二次电池；
B．铜锌原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极；
C．氢氧燃料电池属于原电池；
D．锌锰干电池中，锌易失电子而作负极．
三、非选择题
31．（2022·舟山模拟）以CO2生产甲醇(CH3OH)是实现“碳中和”的重要途径。其原理是CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。
（1）该反应的能量变化如图所示，该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
（2）恒容容器中，对于上述反应，下列措施能加快反应速率的是____。
A．升高温度 B．充入He
C．加入合适的催化剂 D．降低压强
（3）在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2、CH3OH的物质的量随时间变化如图。反应达到平衡状态，此时H2的转化率为 。
（4）在相同温度、容积不变的条件下，不能说明该反应已达平衡状态的是____。
A．CO2、H2的浓度均不再变化
B．体系压强不变
C．n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1
D．H2的消耗速率与CH3OH的生成速率之比为3∶1
（5）用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图。
①则电极c是 (填“正极”或“负极”)，电极d的电极反应式 。
②若线路中转移1mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
【答案】（1）放热
（2）A；C
（3）75%(或0.75)
（4）C；D
（5）负极；O2+4e-+4H+=2H2O；5.6
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理；化学反应速率；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)根据图示，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应；
(2)恒容发生CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)：
A．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大，反应速率加快，
故答案为：A；
B．恒容容器中，充入He，反应物浓度不变，反应速率不变，故不选B；
C．加入合适催化剂，活化能降低，活化分子百分数增大，有效碰撞几率增大，反应速率加快，
故答案为：C；
D．降低压强，单位体积内活化分子数减少，有效碰撞几率减小，反应速率减慢，故不选D；
选AC；
(3)反应达到平衡状态时，反应消耗0.75molCO2，根据变化量之比=计量数之比可知消耗氢气的物质的量为0.75mol×3=2.25mol，此时H2的转化率为75%(或0.75)；
(4)A．反应达到平衡时，各物质浓度保持不变，CO2、H2的浓度均不再变化，说明反应达到平衡状态，故不选A；
B．反应前后气体系数和不同，压强是变量，体系压强不变，反应达到平衡，故不选B；
C．CH3OH(g)、H2O(g)都是生成物，反应开始后二者物质的量比始终是1：1，故n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1，反应不一定平衡，
故答案为：C；
D．H2的消耗速率与CH3OH的生成速率都是正反应速率，二者之比为3∶1不能判断反应是否平衡，
故答案为：D；
选CD；
(5)①根据图示，电子由c流出，则电极c是负极，d是正极，氧气在正极得电子发生还原反应，电极d的电极反应式O2+4e-+4H＋=2H2O；
②正极反应式为O2+4e-+4H＋=2H2O，若线路中转移1 mol电子，消耗0.25mol氧气，消耗的O2在标准状况下的体积为0.25mol ×22.4L/mol=5.6L。
【分析】（1）结合反应物总能量与生成物总能量高低判断吸热还是放热
（2）常见加快化学反应速率方法为：升温、加入催化剂、增加浓度等
（3）结合图像，列出三段式，求出平衡时各物质的物质的量，计算出氢气的转化率
（4）化学反应达到平衡的依据为“变化的量不再改变既达到化学平衡”
（5）对应燃料电池，通入燃料为负极，氧气为正极，在书写电极反应时一定要注意电解质溶液的酸碱性
32．（2022·门头沟模拟）CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善。由CO2合成甲醇是CO2资源化利用的重要方法。
（1）Ⅰ.合成甲醇
由CO2催化加氢合成甲醇。
①一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中有下列反应：
反应1：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1
反应2：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
反应3：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，它们随温度变化的曲线如图所示。
①则△H2 △H3(填“>”“<”或“=”)。
②对于上述CO2加氢合成CH3OH的反应体系，下列说法不正确的是 (填字母)。
a．增大初始投料比，有利于提高CO2的转化率
b．当气体的平均摩尔质量保持不变时，说明反应体系已达平衡
c．体系达平衡后，若压缩容器体积，则反应1平衡不移动，反应3平衡正向移动
d．选用合适的催化剂可以提高反应3中CO2的平衡转化率
（2）电化学原理将CO2转化为甲醇。
在光电催化条件下可以高效地将CO2和H2O转化为甲醇，从电极反应的角度分析：
①甲醇在 (填“阴”或“阳”)极生成；
②氧化反应为 。
（3）Ⅱ.甲醇是重要的化工原料，也可用作甲醇燃料电池。以稀硫酸为电解质溶液，甲醇燃料电池的工作原理如图所示。
该电池工作时，c口通入的物质是 。
（4）该电池负极的电极反应式是 。
【答案】（1）<；acd
（2）阴；2H2O—4e—=O2↑+4H+
（3）O2
（4）CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2↑
【知识点】盖斯定律及其应用；常见化学电源的种类及其工作原理；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①由图可知，温度升高，平衡常数K1增大，说明反应1为吸热反应，焓变△H1>0，由盖斯定律可知，反应1+反应2得到反应3，则焓变△H3=△H1+△H2，所以△H3-△H2=△H1>0，△H3>△H2，故答案为：<；
②a．增大初始投料比相当于在二氧化碳浓度不变的条件下减小氢气的浓度，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的转化率减小，故不符合题意；
b．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，反应1为气体体积不变的反应，反应2、3为气体体积减小的反应，反应中气体的平均摩尔质量增大，则当气体的平均摩尔质量保持不变时说明说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故符合题意；
c．反应1为气体体积不变的反应，反应2、3为气体体积减小的反应，体系达平衡后，若压缩容器体积，反应1平衡不移动，反应2向正反应方向移动，氢气的浓度减小、甲醇的浓度增大，反应3平衡向逆反应方向移动，故不符合题意；
d．选用合适的催化剂可以增大反应速率，但化学平衡不移动，所以反应3中二氧化碳的平衡转化率不变，故不符合题意；
故答案为：acd；
(2)①二氧化碳转化为甲醇时，碳元素的化合价降低被还原，所以二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醇，故答案为：阴极；
②由题意可知，二氧化碳转化为甲醇时，二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醇，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，故答案为：2H2O-4e-=O2↑+4H+；
(3)由电子的移动方向可知，右侧电极为燃料电池的正极，则c口通入的物质是氧气，故答案为：O2；
(4)由电子的移动方向可知，左侧电极为燃料电池的负极，在水分子作用下，甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2↑，故答案为：CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2↑。
【分析】（1） ① 根据盖斯定律判断；
②a.增大，CO2的转化率降低，H2的转化率增大；
b.化学平衡状态的判断，“变量不变”说明达到了平衡状态；
c.压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动；
d.催化剂不影响化学平衡；
（2）电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；
（3）燃料电池中，负极通入燃料，正极通入氧气；
（4）负极甲烷被氧化为CO2，结合酸性环境和三个守恒书写电极反应式；
33．（2020·海淀模拟）镍镉电池是应用广泛的二次电池，其总反应为：
Cd+2NiOOH+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2
制造密封式镍镉电池的部分工艺如下：
（1）I．Ni(OH)2的制备
以硫酸镍(NiSO4)为原料制备Ni(OH)2的主要过程如下图所示。制备过程中，降低Ni(OH)2沉淀速率，可以避免沉淀团聚，提升电池性能。
已知：Ni2++6NH3 H2O [Ni(NH3)6]2++6H2O
操作a是 。
（2）制备过程中，需先加氨水，再加过量NaOH，请分析：
①先加氨水的目的是 。
②用化学平衡移动原理分析加入NaOH需过量的原因是 。
（3）用无水乙醇代替水洗涤滤渣的优点是 答出1条即可）。
（4）II．镍镉电池的组装
主要步骤：①将Ni(OH)2和Cd(OH)2固定，中间以隔膜隔开（如下图所示）；②将多组上述结构串联；③向电池中注入KOH溶液；④密封。
下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是 （填字母序号）。
a．密封镍镉电池可以避免KOH变质
b．镍电极为电池的负极，镉电极为电池的正极
c．电池组装后，应先充电，再使用
（5）III.过度充电的保护
电池充电时，若Cd(OH)2和Ni(OH)2耗尽后继续充电，会造成安全隐患，称为过度充电。制造电池时，在镉电极加入过量的Cd(OH)2可对电池进行过度充电保护，该方法称为镉氧循环法。
Cd(OH)2耗尽后继续充电，镉电极上生成的物质为 。
（6）已知：①隔膜可以透过阴离子和分子：②O2可以与Cd发生反应生成Cd(OH)2。请结合两个电极上的电极反应式说明用镉氧循环法实现过度充电保护的原理： 。
【答案】（1）过滤
（2）先加入氨水，可使Ni2+发生反应转化为[Ni(NH3)6]2+，降低溶液中Ni2+的浓度，再加入NaOH时，可减慢Ni(OH)2的沉降速率；加入NaOH后，溶液中存在两个平衡，平衡①：Ni2+(aq)+2OH-(aq) Ni(OH)2(s),平衡②：Ni2++6NH3 H2O [Ni(NH3)6]2++6H2O；OH-过量，使平衡①正向移动，溶液中Ni2+的浓度减小，促使平衡②逆向移动，从而提高Ni(OH)2的产率。
（3）除去Ni(OH)2表面的水分(或乙醇易挥发，有利于真空干燥；降低Ni(OH)2的溶解度)
（4）ac
（5）H2(或氢气)
（6）过度充电时，由于镉电极Cd(OH)2过量，阴极电极反应为2Cd(OH)2+4e-=2Cd+4OH-,避免生成H2,阳极电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O；O2通过隔膜进入阴极室，与Cd发生反应2Cd+O2+2H2O=2Cd(OH)2，可继续作为阴极反应物，OH-透过隔膜进入阳极室补充消耗的OH-，使反应循环发生
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)从工艺流程图操作a后续使用无水乙醇洗涤滤渣，可逆推分析得知操作a是过滤（2）从题干已知信息已知：Ni2++6NH3 H2O [Ni(NH3)6]2++6H2O可知①制备过程中，需先加氨水可使Ni2+发生反应转化为[Ni(NH3)6]2+，降低溶液中Ni2+的浓度。②再加入NaOH时，可减慢Ni(OH)2的沉降速率。(3)用无水乙醇代替水洗涤滤渣的优点是乙醇易挥发，有利于真空干燥，除去Ni(OH)2表面的水分。降低Ni(OH)2的溶解度。(4)下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是ac
a．密封镍镉电池可以避免空气中二氧化碳与KOH反应生成碳酸钾而变质，a项正确
b．通过Cd+2NiOOH+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2 可以判断电池的电极，放电时Cd是负极，镍电极是正极，b向不正确
c．电池组装后，应先充电，再使用，c项正确(5) Cd(OH)2耗尽后继续充电，水中氢离子放电生成氢气，所以镉电极上生成的物质为H2(6) 过度充电时，由于镉电极Cd(OH)2过量，阴极电极反应为2Cd(OH)2+4e-=2Cd+4OH-,避免生成H2,阳极电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O；O2通过隔膜进入阴极室，与Cd发生反应2Cd+O2+2H2O=2Cd(OH)2，可继续作为阴极反应物，OH-透过隔膜进入阳极室补充消耗的OH-，使反应循环发生。
【分析】（1）根据硫酸镍(NiSO4)为原料制备Ni(OH)2的流程图可知：硫酸镍(NiSO4)加氨水得到[Ni(NH3)6]2+ ，再加过量NaOH得到Ni(OH)2，通过过滤可以得到Ni(OH)2粗产品，再经过洗涤干燥得到Ni(OH)2。（2）通过Cd+2NiOOH+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2 可以判断电池的电极，放电时Cd是负极，镍电极是正极。
34．（2018·大连模拟）铅及其化合物有着优异的性能和广泛的应用。工业上利用铅浮渣(主要成分是PbO、Pb，还含有少量的Ag、CaO)制备硫酸铅。制备流程图如下
已知：Ksp(PbSO4)=1.6×10-8 Ksp(CaSO4)=4.9×10-5
（1）步骤I有NO产生浸出液中含量最多的金属阳离子为Pb2+，写出Pb参加反应的化学方程式 ，为防止Ag被溶解进入溶液，步骤I操作时应注意 。
（2）粗PbSO4产品含有的杂质是 ；要得到纯净的PbSO4，需要用试剂进行多次洗涤，再用蒸馏水洗涤。最好选用的试剂是 。
A.稀硫酸
B.稀盐酸
C.硝酸铅溶液
D.酒精
（3）母液可循环利用的物质是HNO3，若母液中残留的SO42-过多，循环利用时可能出现的问题是 。
（4）若将步骤Ⅱ中的Pb2+完全沉淀，则溶液中的c(SO42-)至少为 mol/L。
（5）(CH3COO)2Pb是皮毛行业可溶于水的染色助剂，可用PbSO4与CH3 COONH4反应制备，写出该反应的离子方程式 。
（6）铅蓄电池是电压稳定、使用方便的二次电池。PbSO4在其中扮演了重要角色，写出铅蓄电池充电时阳极的电极反应 。
【答案】（1）3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O；控制硝酸的用量铅浮渣（或Pb）稍有剩余（其他合理答案均给分：硝酸不足、浮渣过量、Pb过量、Pb稍有剩余）
（2）CaSO4；C
（3）浸出部分Pb2+生成PbSO4随浸出渣排出降低PbSO4的产率
（4）1.6×10.3
（5）
（6）
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】（1）铅与硝酸反应生成一氧化氮和硝酸铅，反应的方程式为3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O，当铅过量时银不能溶解，所以为防止Ag被溶解进入溶液，步骤I操作时应注意控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余；
（2）根据流程可知，粗PbSO4 产品含有的杂质是CaSO4，可以用Pb(NO3)2溶液洗涤除去，故答案为：C；
（3）若母液中残留的 SO42-过多，在步骤I中就会有硫酸铅沉淀出现，会随浸出渣排出，故答案为：浸出时部分Pb2+生成PbSO4随浸出渣排出，降低PbSO4的产率；
(4)若将步骤Ⅱ中的Pb2+完全沉淀，c(Pb2+) 10-5mol/L，Ksp(PbSO4)= c(Pb2+) c(SO42-)=1.6×10-8，则溶液中的c(SO42-)至少为 =1.6×10-3mol/L；
（5）铅蓄电池放电时正极是氧化铅得电子生成硫酸铅，电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O。
【分析】（2）根据沉淀转化原理和溶度积常数的大小分析硫酸钙转化为硫酸铅选用的试剂即可。
35．（2018·内蒙古模拟）水钴矿中除SiO2外，还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084%CaO。
（1）在一定浓度的 溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如图1所示 考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为 小时，最佳的浸出温度为
（2）请配平下列除铁的化学方程式：
_ _Fe2(SO4)3+ H2O + Na2CO3 = Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+ Na2SO4 + CO2↑
（3）“除钙、镁”的原理反应为： ； 已知 ，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中 ．
（4）“沉淀”中含杂质离子主要有 、 、 和 ；“操作X”包括 和 。
（5）某锂离子电池正极是 ，含 导电固体为电解质 充电时， 还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳 中 如图2所示 电池反应为 ，写出该电池放电时的正极反应式 ．
【答案】（1）12；90
（2）3；6；6；1；5；6
（3） =1.5
（4）；；洗涤；干燥
（5）
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；电极反应和电池反应方程式；常见化学电源的种类及其工作原理；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）根据流程图，浸出时间越长浸出率越高，温度越高，浸出率越高，但浸出12h后，浸出率变化不大，90℃和120℃浸出率相差不大，且时间过长，温度过高导致成本较大，所以最佳的浸出时间为12h，最佳的浸出温度为90℃。
（2）除铁反应为非氧化还原反应，根据原子守恒配平方程式，所以其方程式为：3Fe2(SO4)3+6H2O +6Na2CO3 =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4 +6CO2↑，因此，本题答案为：
（3）由Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-)=1.11 10-10，Ksp(MgF2)= c(Mg2+)·c2(F-)=7.40 10-11
= =1.5
（4）流程中加入的Na+、 、 、NH4+ 未除去，因此 “沉淀”中含杂质离子主要有 、 、 、 . ；对过滤后的沉淀进行洗涤、干燥后能得到草酸钴晶体。因此本题正确答案为： ； ；洗涤 ；干燥。
（5）放电时，该电池是原电池，原电池正极发生还原反应，反应式为：CoO2+Li++e-=LiCoO2 。
【分析】（5）根据原电池中正极发生还原反应进行书写电极方程式即可。
