《2025年高考总复习首选用卷化学》

6.（2023·湖南常德市高三一模）目前科学家发明了一种利用微生物进行脱硫、脱氮的原电池装置，其基本原理如图所示（图中隔膜为质子交换膜）。下列有关说法正确的是 （ ）


A. a极的电极反应式为5S²⁻ + 40e⁻ + 20H₂O = 5SO₄²⁻ + 40H⁺
B. H⁺从B室向A室迁移
C. 电池工作时，线路中通过1 mol电子，则在b极析出2.24 L N₂
D. 若用该电池给铅酸蓄电池充电，应将b极连在正极上

答案： D [从题图中可以看出，在a电极，S²⁻转化为SO₄²⁻，S元素化合价升高，则a极为负极，电极反应式为S²⁻ - 8e⁻ + 4H₂O = SO₄²⁻ + 8H⁺，A不正确；b极NO₃⁻转化为N₂，N元素化合价降低，则b极为正极，原电池工作时，阳离子向正极移动，则H⁺从A室向B室迁移，B不正确；电池工作时，b极发生反应：2NO₃⁻ + 10e⁻ + 12H⁺ = N₂↑ + 6H₂O，线路中通过1 mol电子，则在b极析出0.1 mol N₂，由于温度、压强未知，所以气体的体积不一定是2.24 L，C不正确。]

7. 氢氧燃料电池被人们誉为“绿色电池”，具有广阔的发展前景。如图为电池示意图，已知电池工作时，电流从电极a经导线流向电极b，则下列说法正确的是 （ ）


A. 该燃料电池能将电能转化为化学能
B. a极的反应式为O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻
C. 溶液中的OH⁻从右室向左室移动
D. 电池中电解液的pH逐渐增大

答案： B [燃料电池工作时将化学能转化为电能，A错误；电流从电极a经导线流向电极b，则电极a为正极，正极上O₂得电子生成OH⁻，B正确；电极b的电极反应式为H₂ + 2OH⁻ - 2e⁻ = 2H₂O，右室消耗OH⁻，溶液中的OH⁻从左室向右室移动，C错误；电池总反应为O₂ + 2H₂ = 2H₂O，不断生成水，OH⁻的浓度逐渐减小，pH逐渐减小，D错误。]

8. 某种熔融碳酸盐燃料电池以Li₂CO₃、K₂CO₃为电解质、以CH₄为燃料时，该电池工作原理如图。下列说法正确的是 （ ）


A. a为CH₄，b为CO₂
B. CO₃²⁻向正极移动
C. 此电池在常温时也能工作
D. 正极电极反应式为O₂ + 2CO₂ + 4e⁻ = 2CO₃²⁻

答案： D [由电子移动的方向可知a为负极，发生反应：CH₄ - 8e⁻ + 4CO₃²⁻ = 5CO₂ + 2H₂O，b极通入空气，发生反应：2O₂ + 4CO₂ + 8e⁻ = 4CO₃²⁻，A、B错误，D正确；碳酸盐在常温下不导电，C错误。]

9.（2023·山西临汾市高三一模）某HCOOH - 空气碱性燃料电池工作原理如图所示（离子交换膜只允许K⁺通过）。下列说法错误的是 （ ）


A. 该电池工作时K⁺从Pt₁电极迁移至Pt₂电极
B. Pt₁的电极反应式为HCOOH + 3OH⁻ - 2e⁻ = HCO₃⁻ + 2H₂O
C. Pt₂的电极反应式为O₂ + 2e⁻ + 2H₂O = 4OH⁻
D. 该电池实现了物质制备和发电的结合

答案： C [根据题述装置可知，HCOOH - 空气碱性燃料电池中，Pt₁作负极，HCOOH发生失电子的氧化反应，根据反应物和生成物可知，该电极反应式为HCOOH + 3OH⁻ - 2e⁻ = HCO₃⁻ + 2H₂O，正极Pt₂电极反应式为O₂ + 4e⁻ + 2H₂O = 4OH⁻，C错误。]

10.（2023·新课标卷）一种以V₂O₅和Zn为电极、Zn(CF₃SO₃)₂水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn²⁺可插入V₂O₅层间形成ZnₓV₂O₅·nH₂O。下列说法错误的是 （ ）


A. 放电时V₂O₅为正极
B. 放电时Zn²⁺由负极向正极迁移
C. 充电总反应：$xZn + V₂O₅ + nH₂O = Zn_{x}V₂O₅·nH₂O$
D. 充电阳极反应：$Zn_{x}V₂O₅·nH₂O - 2xe^{-}=xZn^{2 + }+V₂O₅ + nH₂O$

答案： C [由题中信息可知，该电池中Zn为负极、V₂O₅为正极，电池的总反应为xZn + V₂O₅ + nH₂O = ZnₓV₂O₅·nH₂O。充电时的总反应为ZnₓV₂O₅·nH₂O = xZn + V₂O₅ + nH₂O，C不正确。]

11.（2023·广州市高三二模）科学家研发了一种以Al和Pd@石墨烯为电极的Al - N₂电池，电池以AlCl₄⁻ - Al₂Cl₇⁻离子液体作电解质，放电时在提供能量的同时实现了人工固氮，示意图如下。下列说法不正确的是 （ ）


A. 充电时Al电极是阴极
B. 放电时AlCl₄⁻离子浓度增大，Al₂Cl₇⁻离子浓度减少
C. 放电时正极反应为N₂ + 8Al₂Cl₇⁻ + 6e⁻ = 2AlN + 14AlCl₄⁻
D. 放电时电路中每通过6 mol e⁻，电池总质量理论上增加28 g

答案： B [放电时，Al作为负极，发生氧化反应，电极反应是2Al + 14AlCl₄⁻ - 6e⁻ = 8Al₂Cl₇⁻。正极发生反应是N₂ + 8Al₂Cl₇⁻ + 6e⁻ = 2AlN + 14AlCl₄⁻，总反应是2Al + N₂ = 2AlN，AlCl₄⁻、Al₂Cl₇⁻浓度均不变，B错误。]