《2025年高中总复习优化设计高中化学》

2. 水系钠离子电池有成本低、寿命长、环保等诸多优势，未来有望代替锂离子电池和铅酸蓄电池。一种水系钠离子电池放电和充电的工作原理示意图如图所示。下列说法错误的是(B)


A.放电时，电极${N}$上的电势高于电极${M}$上的电势
B.放电时，若导线中流过${2 mol e^{-}}$，理论上有${2 mol Na^{+}}$移入${M}$电极区
C.充电时，光可以促进电子转移
D.充电时，阳极的电极反应式为${3I^{-} - 2e^{-}\xlongequal{}I^{-}_{3}}$

答案： 2.B 解析 由图中信息知，放电时，电极N为正极，L得电子变成I⁻，反应式为$I_3^- + 2e^- \longrightarrow 3I^-$；电极M为负极，$S^{2-}$失去电子变为S，电极反应式为$4S^{2-} - 6e^- \longrightarrow S_4$；$Na^+$从M极向N极移动；充电时阳极的反应为$3I^- - 2e^- \longrightarrow I_3^-$；阴极反应为$S^{2-} + 6e^- \longrightarrow 4S^{2-}$；光照可促进电子的转移，据此分析。由上述分析可知，放电时，电极N为正极，电极M为负极，电极N上的电势高于电极M上的电势，A正确；由分析可知，放电时，$Na^+$由M电极区移入N电极区，B错误；充电时，光可以促进$I^-$在$TiO_2$光电极上转移电子，C正确；充电时，阳极上$I^-$失电子转化为$I_3^-$，电极反应式为$3I^- - 2e^- \longrightarrow I_3^-$，D正确。

3. (2022·浙江 1 月选考卷)${pH}$计是一种采用原电池原理测量溶液${pH}$的仪器。如图所示，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，${pH}$与电池的电动势$E$存在关系：${pH}=(E - 常数)/0.059$。下列说法正确的是(C)


A.如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极反应式为${AgCl(s) + e^{-}\xlongequal{}Ag(s) + Cl^{-}(0.1 mol\cdot L^{-1})}$
B.玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化
C.分别测定含已知${pH}$的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的${pH}$
D.${pH}$计工作时，电能转化为化学能

答案： 3.C 解析 如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极为负极，发生氧化反应，A错误；pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E一常数)/0.059，则玻璃膜内外氢离子浓度的差异会引起电动势的变化，B错误；结合pH=(E一常数)/0.059，则分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pH，C正确；pH计工作时，利用原电池原理，则化学能转化为电能，D错误。

4. 浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取${LiCl}$的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是(A)


A.电池工作时，${Li^{+}}$通过离子导体移向${Y}$极区
B.电流由${X}$极通过外电路流向${Y}$极
C.正极发生的反应为${2H^{+} + 2e^{-}\xlongequal{}H_{2}\uparrow}$
D.${Y}$极每生成${1 mol Cl_{2}}$，${X}$极区得到${2 mol LiCl}$

答案： 4.A 解析 加入盐酸，X极上生成氢气，$H^+$发生还原反应：$2H^+ + 2e^- \longrightarrow H_2 \uparrow$，X极为正极，Y极上$Cl^-$发生氧化反应：$2Cl^- - 2e^- \longrightarrow Cl_2 \uparrow$，Y极是负极，电池工作时，$Li^+$向X极区移动，A项错误、C项正确；在外电路中电流由正极流向负极，B正确；Y极每生成1mol$Cl_2$，转移2mol电子，有2mol$Li^+$向正极移动，则X极区得到2mol$LiCl$，D正确。

5. (2022·广东卷)科学家基于${Cl_{2}}$易溶于${CCl_{4}}$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${NaTi_{2}(PO_{4})_{3} + 2Na^{+} + 2e^{-}\xlongequal{}Na_{3}Ti_{2}(PO_{4})_{3}}$。下列说法正确的是(C)


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${1 mol Cl_{2}}$，电极${a}$质量理论上增加${23 g}$

答案： 5.C 解析 由充电时电极a的反应可知，充电时电极a为阴极，则电极b是阳极，A错误；同一电极上放电时电极反应和充电时反应，则由放电时电极a的反应为$Na_3Ti_2(PO_4)_3 - 2e^- \longrightarrow NaTi_2(PO_4)_3 + 2Na^+$可知，$NaCl$溶液的pH不变，B错误；放电时，负极反应为$Na_3Ti_2(PO_4)_3 - 2e^- \longrightarrow NaTi_2(PO_4)_3 + 2Na^+$，正极反应为$Cl_2 + 2e^- \longrightarrow 2Cl^-$，反应后$Na^+$和$Cl^-$浓度都增大，则放电时$NaCl$溶液的浓度增大，C正确；充电时阳极反应为$2Cl^- - 2e^- \longrightarrow Cl_2 \uparrow$，阴极反应为$NaTi_2(PO_4)_3 + 2Na^+ + 2e^- \longrightarrow Na_3Ti_2(PO_4)_3$，由得失电子守恒可知，每生成1mol$Cl_2$，电极a质量理论上增加$23g \cdot mol^{-1} × 2mol = 46g$，D错误。