1、1斯坦福大学华人化学家戴宏杰率领的团队研制出一种可在一分钟内充满电的超常性能铝离子电池，该电池采用新型石墨(C n)和铝作电极， 和有机阳离子构成电解质溶液，已知负极电极反应式为 Al-3e-+74 。下列说法不正确的是A充电时，该电池负极应连接外接电源的负极B放电时，电子从铝电极流出经过电解质溶液到达石墨电极C充电时，阳极的电极反应式为 Cn+ -e- CnAlCl4D放电时，电路中每转移 1 mol 电子，负极的质量就减轻 9 g【答案】B2现在污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚，其原理如图所示，下列说法正确的是A电流方向从 B 极沿导线经小灯泡流向 A
2、 极BA 极的电极反应式为 +e Cl+ C当外电路中有 0.2 mol e转移时，通过质子交换膜的 H+的个数为 0.2NADB 极为电池的正极，发生还原反应【答案】C【解析】A.由 H+的迁移方向知，A 为正极、B 为负极。电流从正极 A 沿导线流向负极 B，故 A 错误；B.A 为正极，正极有 H+参与反应，电极反应式为 +2e+H+ Cl+ ，故 B 错误；C.据电荷守恒，当外电路中有 0.2 mol e转移时，通过质子交换膜的 H+的个数为 0.2NA，故 C 正确；D.B 为原电池负极，发生氧化反应，故 D 错误。 3一种测定 O2 含量的气体传感器如图所示。传感器工作时， 仅 A
3、g+能在 AgI 晶体里迁移，O 2 透过聚四氟乙烯进入传感器 、AgI 的物质的量增加。下列有关说法不正确的是A正极反应为 I2+2Ag+2e =2AgI B负极反应为 Ag+I e =AgIC电位计读数越大 O2 含量越高 D部分 AlI3 固体变为 Al2O3 固体 【答案】B4实验表明新型钠离子聚合物电池正负极材料均表现出较快的电极反应动力学，使得电池具备高功率性能。其放电时的工作原理如图，下列说法正确的是A放电时，高聚物发生还原反应B充电时，阳极的电极反应式为 3I- +2e-=I3-C充电时，电极 A 接电源负极D放电时，当转移 0.5 mol 电子，NaI 溶液中增加 0.5NA
4、 个 Na+【答案】D5世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁-空气电池，如图所示。下列说法正确的是A放电时，a 极发生氧化反应B充电时，负极室发生反应：Fe+xH 2O(g) FeOx+xH2C充电时，a 极发生反应：4OH -4e-=2H 2O+O2D放电时，b 极发生反应： H2+O2-2e-=H2O【答案】D【解析】A.根据装置图可知放电时， a 极上空气中的氧气得电子，发生还原反应，电极反应式为： O2+4e-=2O2-，A 错误；B.放电时，负极室发生的反应为 xH2O(g)+Fe FeOx+xH2，则充电时发生的反应为FeOx+xH2 xH2O(g)+Fe，B 错误；C.
5、充电时 a 极为阳极，发生氧化反应： 2O2-4e-=O2，C 错误；D.放电时，b 极为负极，氢气失电子发生氧化反应： H2+O2-2e-=H2O，D 正确。6国内某科技研究小组首次提出一种新型的 Li+电池体系，该体系正极采用含有 I-、Li +的水溶液，负极采用固态有机聚合物，电解质溶液采用 LiNO3 溶液，聚合物离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开(原理示意图如图)。下列有关判断正确的是A图甲是原电池工作原理图，图乙是电池充电原理图B放电时，正极液态电解质溶液的颜色加深C充电时，Li +从右向左通过聚合物离子交换膜D放电时，负极的电极反应式为 -2ne-= +2nLi+【答案
6、】D7最近有科学家研 发了一种新型锂空气电池，结构如下图所示。已知：电解质由离子液体(离子能够自由移动，非溶液)和二甲基亚砜 (CH3)2SO混合制成，可促进过氧化锂生成；碳酸锂薄层的作用是让锂离子进入电解质，并阻止其它化合物进入该电极；二硫化钼起催化作用。该装置工作时，下列叙述不正确的是A放电时，a 极发生氧化反应B放电时的总反应为：2Li+O 2=Li2O2C充电时，Li +在电解质中由 b 极移向 a 极D充电时，b 极的反应式： Li2O2+2e-=2Li+O22-【答案】D8微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，左图为其工作原理，右图为废水中 Cr2O72-
7、离子浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是A有机物被氧化，M 为电源负极B电池工作时，N 极附近溶液 pH 增大CCr 2O72-离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活D处理 0.1 mol Cr2O72 时有 1.4 mol H 从交换膜左侧向右侧迁移【答案】D【解析】A由分析可知，M 电极有机物失电子发生氧化反应，M 为负极，故 A 正确；B. 根据图示，正极反应为 Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3+7H2O，消耗氢离子，N 极附近溶液 pH 增大，故 B 正确；CCr 2O72 具有强氧化性，能使蛋白质变性，浓度较大时，可能会造成还原菌失活，故 C 正确；D. Cr 元素由+6
8、价变为+3 价， 处理 0.l mol Cr2O72-时转移 0.6mol 电子，根据电荷守恒，处理 0.1 mol Cr2O72 时有 0.6 mol H 从交换膜左侧向右侧迁移，故 D 错误。9某课题组以纳米 Fe2O3 作为电极材料制备锂离子电池 (另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图) 。下列说法正确的是A放电时，正极的电极反应式为 Fe2O3+6Li+ 6e-=2Fe+3Li2OB该电池可以用水溶液做电解质溶液C放电时，Fe 作电池的负极， Fe2O3 作电池的正极D充电完成后，电池被磁铁吸引【答案】A10N
9、O 2、O 2 和熔融 NaNO3 可制作燃料电池，其原理如图。该电池在使用过程中石墨 1 电极上生成氧化物Y。下列说去错误的是A若将该电池中的熔融 NaNO3 换成 NaOH 溶液，则不可能产生电流B该电池放电时 NO3 从右侧向左侧迁移C石墨 I 电极的电极反应式为 NO2+NO3 e =N2O5D相同条件下，放电过程中消耗的 NO2 和 O2 的体积比为 41【答案】A【解析】ANO 2、O 2 和 NaOH 溶液可以发生氧化还原反应，反应过程中有电子转移，故可产生电流，A项错误；B该反应中石墨 I 为负极，石墨为正极，阴离子从正极向负极迁移，即从右侧向左侧迁移，B项正确；C石墨 I 为
10、负极，负极上发生氧化反应，故电极反应为 NO2+NO3 e =N2O5，故 C 正确；D放电过程中总反应为 4NO2+O2=2N2O5，消耗的 NO2 和 O2 的体积比为 41，故 D 正确。11一种“全氢电池” 的工作原理如图所示。下列说法正确的是A电流方向是从吸附层 M 通过导线到吸附层 NB离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发生中和CNa +从右边穿过离子交换膜向左边移动D正极的电极反应是 H22e +2OH =2H2O【答案】B12我国科研人员研制出一种室温 Na-CO2 电池。该电池吸收 CO2 的工作原理如图所示。吸收的全部 CO2中，有 转化为 Na2CO3 固体沉
11、积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极 表面。下列说法不正确的是A钠箔为负极，发生氧化反应B每吸收 22.4 LCO2，转移电子数为 mol43C正极反应式：4Na +3CO2+4e-=2Na2CO3+CDNa +通过电解质移向 MWCNT 极【答案】B【解析】A.根据示意图可知活泼金属钠是负极，失去电子，发生氧化反应，A 正确；B. 未指明标准状况下无法计算气体的物质的量，也就无法计算转移电子数目，B 错误； C.“吸入”CO 2 时是原电池装置，正极上发生还原反应，电极反应式为 4Na+3CO2+4e-2Na2CO3+C，C 正确；D. 钠离子是阳离子，向负电荷较多的正极移动，因此 Na+通过
12、电解质移向 MWCNT 极，D 正确。 13一种钌（Ru）基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。电池工作时发生的反应为：下列关于该电池叙述错误的是A电池中镀 Pt 导电玻璃为正极B电池工作时，I 离子在镀 Pt 导电玻璃电极上放电C电池 工作时，电解质中 I 和 I3 浓度不会减少D电池工作时，是将太阳能转化为电能【答案】B14一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可用 C6H10O5 表示。有关说法正确的是 A该装置为原电池，b 为原电池的负极B中间室 Na+移向右室，Cl 移向左室，a 极区溶液的 pH 减小C当左室有 4.48L(标准状况下)CO 2
13、生成时，右室产生的 N2 为 0.8molDb 电极反应式：C 6H10O524e 7H 2O=6CO224H 【答案】B15下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在 TiO2 纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2/S TiO2/S*(激发态)TiO2/S* TiO2/S+eI +2e 3I2TiO2/S+3I 2TiO 2/S+I3-下列关于该电池叙述不 正确的是A电池工作时，I 在镀铂导电玻璃电极上放电B电池工作时，是将太阳能转化为电能C电池的电解质溶液中 I 和 I 的浓度不会减少D电池中镀铂导电玻璃为正极【答案
14、】A16中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如右下图所示) ，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是Aa 极为正极B随着反应不断进行，负极区的 pH 不断增大C消耗 0.01mol 葡萄糖，电路中转移 0.02mol 电子Db 极的电极反应式为：MnO 2+2H2O+2e =Mn2+4OH【答案】C【解析】A. 由已知图示可知，葡萄糖（ C6H12O6）发生氧化反应生成葡糖糖内酯（C 6H10O6） ，则 a 极为负极，故 A 项错误；B. 由上述分析可知，负极反应式为：C 6H12O6 - 2e = C6H10O6
15、+ 2H+，因此随着反应不断进行，负极区的氰离子浓度逐渐增大，其溶液的 pH 不断减小，故 B 项错误；C. 因负极发生的反应为：C6H12O6 - 2e = C6H10O6 + 2H+，则消耗 0.01 mol 葡萄糖，电路中转移 0.02 mol 电子，故 C 项正确；D.因电解质的环境为酸性，则 b 极的电极反应式为：MnO 2+ 4H+2e =Mn2+2H2O，故 D 项错误。172018 年 10 月 24 日港珠澳大桥正式通车。深埋在海水中的钢管桩易发生腐蚀，但中科院金属研究所研发的技术能保障大桥 120 年耐久性。下列保护钢管桩的措施不合理的是A使用抗腐蚀性强的合金钢 B钢管桩附
16、着铜以增强抗腐蚀性C使用防止钢筋锈蚀的海工混凝土 D在钢筋表面覆盖一层高性能防腐涂料【答案】B18某课题研究小组设计如下图所示装置(电极材料均为铂) ，该装置可将工业废水中的乙胺(CH 3CH2NH2)转化成无毒无害物质。下列分析错误的是A电极 N 为电池的负极 B电池工作时，H +由右极区通过交换膜移动到左极区CN 电极的电极反应方程式为 2CH3CH2NH2+8H2O30e =4CO2+N2+30H+D当空气(假设含氧气 20%)的进入 量为 7.5mol 时，可以处理含乙胺 9 %(质量分数) 的废水 0.1kg【答案】D【解析】A 项、含有乙二胺废水的 N 极是负极，负极上乙二胺失电子
17、发生氧化反应，故 A 正确；B 项、电池工作时，H +向正极移动，由右极区通过交换膜移动到左极区，故 B 正确；C 项、含有乙二胺废水的 N 极是负极，负极上乙二胺失电子发生氧化反应，生成无毒无害的二氧化碳和氮气，电极反应式为2CH3CH2NH2+8H2O30e =4CO2+N2+30H+，故 C 正确；D 项、7.5mol 含氧气 20%空气中氧气的物质的量为 1.5mol，由得失电子数目守恒可知 4n(O2)=15n(CH3CH2NH2)，n(CH 3CH2NH2)=0.4mol，m( CH3C H2NH2)=0.4mol45g/mol=18g，含乙胺 9%(质量分数)的废水的质量为 18
18、g9%=0.2kg，故 D 错误。192017 年 4 月，中国科学院长春应用化学研究所研究员张新波课题组提出并论证了基于反应6Li+N2 2Li3N，通过 Li-N2 可充电电池直接利用空气中的氮气实现人工固氮的可能性。电 Li-N2 池的结构如图所示，电解液为 LiCF3SO3。下列说法正确的是Ab 极为电池的负极B电池放电时 Li+移向 a 极Cb 极的电极方程式为 N2+6Li+6e- = 2Li3ND金属锂在放电过程中发生还原反应【答案】C20热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，无水 LiCl-KCl 混合物受热熔融后，电池即可瞬间输岀电能。该电池
19、总反应为：PbSO 4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法不正确的是A放电时，电子由 Ca 电极流出B放电时，Li +向 PbSO4 电极移动C负极反应式：PbSO 4+2e +Li+=Li2SO4+PbD每转移 0.2mol 电子，理论上生成还原产物 Pb 的质量为 20.7g【答案】C【解析】A、由原电池总反应可知， Ca 为原电池的负极，电子由负极 Ca 电极流出，故 A 正确；B 、放电过程中阳离子向正极 PbSO4 电极移动，故 B 正确；C、Ca 为原电池的负极，被氧化生成 CaCl2，反应的电极方程式为 Ca+2Cl -2e =CaCl2，故 C 错误
20、；D、根据电极方程式 PbSO4+2e +2Li =Li2SO4+Pb 可知，每转移 0.2mol 电子，理论上生成 0.1molPb，质量为 20.7g，故 D 正确。 21最近我国成功研制出高效电催化固氮催化剂 Mo2N，如图所示，在 0.1molL1 盐酸溶液中，在一定电压下具 有较高的产氨速率和稳定的电流效率。下列判断错误的是A石墨电极为阳极BP 为阳离子交换膜CMo 2N/GCE 电极区反应式为 N2+6H+6e =2NH3D为提高溶液的导电性，可在石墨电极区加入适量的盐酸【答案】D22某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是Ab 极发生氧化反应B高温下该电池效率更高C若
21、有机物为甲烷，则该电池整个过程的总反应式为：CH 4+2O2=CO2+2H2OD硫氧化菌参加的反应为： HS-+8e +4H2O=SO42-+9H+【答案】C23下图是一种正投入生产的大型蓄电系统。放电前，被膜隔开的电解质为 Na2S2 和 NaBr3，放电后分别变为 Na2S4 和 NaBr。下列叙述正确的是A放电时，负极反应为 3NaBr - 2e-= NaBr3 + 2Na+B充电时，阳极反应为 2Na2S2 - 2e -= Na2S4 + 2Na+C放电时，Na +经过离子交换膜，由 a 池移向 b 池D用该电池电解饱和食盐水，产生 0.1molH2 时，b 池生成 17.40 gNa
22、2S4【答案】D【解析】A放电时，负极反应为 2Na2S2-2e-=Na2S4+2Na+，A 错误；B充电时，阳极反应为 3NaBr-2e-=NaBr3+2Na+，B 错误；C在原电池中，阳离子移向正极，Na +经过离子交换膜，由 b 池移向 a，C 错误；D该原电池与电解池是串联电路， H+得到电子生成 H2 与 Na2S2 失去电子生成 Na2S4 的电子总数相等，即2H+H 22e - 2Na2S2Na 2S4，所以 n(Na2S4)=n(H2)=0.1mol，m(Na 2S4)=0.1mol174g/mol=17.40g，D 正确。24中国企业华为宣布：利用锂离子能在石墨烯表面和电极之
23、间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为 LixC6Li 1x CoO2 C6LiCoO 2，其工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是A该电池若用隔膜可选用阴离子交换膜B石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度C放电时，LiCoO 2 极发生的电极反应为：LiCoO 2xe Li 1x CoO2xLi D对废旧的该电池进行“放电处理”让 Li 嵌入石墨烯中而有利于回收【答案】B25Mg / LiFePO4 电池的电池反应为 xMg2+2LiFePO4 xMg+2Li1x FePO4+2xLi+，其装置示意图如下： 下列说法正确的是A放电时，Li +被还原B充电时，电能转变为化学能C放电时，电路中每流过 2mol 电子，有 1molMg2+迁移至正极区D充电时，阳极上发生的电极反应为 LiFePO4xe = Li1x FePO4 + xLi+【答案】BD
