1．[2022·廣東卷]科學(xué)家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲(chǔ)能設(shè)備（如圖）。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為： NaTi2（PO4）3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2（PO4）3。下列說法正確的是（ ）
A．充電時(shí)電極b是陰極
B．放電時(shí)NaCl溶液的pH減小
C．放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大
D．每生成1 ml Cl2，電極a質(zhì)量理論上增加23 g
答案：C
解析：由充電時(shí)電極a的反應(yīng)式可知，電極a發(fā)生還原反應(yīng)，則充電時(shí)電極a為陰極，電極b為陽極，故A錯(cuò)誤；放電時(shí)，負(fù)極Na3Ti2（PO4）3轉(zhuǎn)化為Na＋，正極Cl2發(fā)生還原反應(yīng)生成Cl－，NaCl溶液的濃度增大，但溶液一直為中性，故放電時(shí)NaCl溶液的pH不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確；充電時(shí)，每生成1 ml Cl2，則轉(zhuǎn)移2 ml電子，由題干電極a反應(yīng)式可知，有2 ml Na＋參與反應(yīng)，則電極a質(zhì)量理論上增加46 g，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2．[2022·福建卷]一種化學(xué)“自充電”的鋅-有機(jī)物電池，電解質(zhì)為KOH和Zn（CH3COO）2水溶液。將電池暴露于空氣中，某電極無需外接電源即能實(shí)現(xiàn)化學(xué)自充電，該電極充放電原理如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．化學(xué)自充電時(shí)，c（OH－）增大
B．化學(xué)自充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C.化學(xué)自充電時(shí)，鋅電極反應(yīng)式：
Zn2＋＋2e－===Zn
D．放電時(shí)，外電路通過0.02 ml電子，正極材料損耗0.78 g
答案：A
解析：由圖示可知，化學(xué)自充電時(shí)，O2得電子轉(zhuǎn)化為OH－，OH－與K＋結(jié)合形成KOH，c（OH－）增大，A正確；該電池為自充電電池，無需外接電源，因此化學(xué)自充電時(shí)，沒有電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B錯(cuò)誤；由圖示可知，化學(xué)自充電時(shí)，陽極反應(yīng)為有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化，陰極反應(yīng)為O2轉(zhuǎn)化為OH－，沒有發(fā)生Zn2＋＋2e－===Zn，C錯(cuò)誤；放電時(shí)，＋2nK＋＋2ne－===，正極材料中增加了K＋，故當(dāng)外電路中通過0.02 ml電子時(shí)，正極材料增加0.78 g，D錯(cuò)誤。
3．[2024·廣州綜合測試]新型Li-Mg雙離子可充電電池是一種高效、低成本的儲(chǔ)能電池，其工作原理如圖所示。放電時(shí)電極a的反應(yīng)為：Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4。下列說法不正確的是（ ）
A．充電時(shí)，Mg電極為陰極
B．放電時(shí)，Li＋從Ⅰ室向Ⅱ室遷移
C．放電時(shí)，Ⅱ室Li2SO4溶液的濃度增大
D．每消耗1 ml Mg，電極a質(zhì)量理論上增加14 g
答案：C
解析：根據(jù)放電時(shí)電極a發(fā)生還原反應(yīng)知，電極a為正極，Mg電極為負(fù)極。
由上述分析知，充電時(shí)Mg電極為陰極，A項(xiàng)正確；放電時(shí)Li＋向正極（電極a）移動(dòng)，則Li＋從Ⅰ室向Ⅱ室遷移，B項(xiàng)正確；放電時(shí)，Li＋從Ⅰ室向Ⅱ室遷移，SO eq \\al(2－,4) 不參與電極反應(yīng)，Ⅱ室Li2SO4溶液的濃度不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；每消耗1 ml Mg，電路中通過2 ml電子，根據(jù)電極a的反應(yīng)，知電極a增加的質(zhì)量為2 ml Li＋的質(zhì)量，即增重14 g，D項(xiàng)正確。
4．[2023·遼寧卷]某低成本儲(chǔ)能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．放電時(shí)負(fù)極質(zhì)量減小
B．儲(chǔ)能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
C．放電時(shí)右側(cè)H＋通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)
D．充電總反應(yīng)：
Pb＋SO eq \\al(2－,4) ＋2Fe3＋===PbSO4＋2Fe2＋
答案：B
解析：該儲(chǔ)能電池放電時(shí)，Pb為負(fù)極，失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4，則多孔碳電極為正極，正極上Fe3＋得電子轉(zhuǎn)化為Fe2＋，充電時(shí)，多孔碳電極為陽極，F(xiàn)e2＋失電子生成Fe3＋，PbSO4電極為陰極，PbSO4得電子生成Pb和硫酸。
放電時(shí)負(fù)極上Pb失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4附著在負(fù)極上，負(fù)極質(zhì)量增大，A錯(cuò)誤；儲(chǔ)能過程中，該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；放電時(shí)，右側(cè)為正極，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動(dòng)，左側(cè)的H＋通過質(zhì)子交換膜移向右側(cè)，C錯(cuò)誤；充電時(shí)，總反應(yīng)為PbSO4＋2Fe2＋===Pb＋SO eq \\al(2－,4) ＋2Fe3＋，D錯(cuò)誤；故答案選B。
5.
[素材創(chuàng)新]手持技術(shù)的氧電化學(xué)傳感器可用于測定O2含量，如圖為某種氧電化學(xué)傳感器的原理示意圖。已知在測定O2含量過程中，電解質(zhì)溶液的質(zhì)量保持不變。一定時(shí)間內(nèi)，通過傳感器的待測氣體為a L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），某電極質(zhì)量增加了b g。下列說法正確的是（ ）
A．Pt電極為負(fù)極
B．反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移OH－的物質(zhì)的量為0.125b ml
C.Pb電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為
Pb－2e－＋2OH－===Pb（OH）2
D．待測氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 eq \f(0.35b,a)
答案：B
解析：結(jié)合圖示及電解質(zhì)溶液的質(zhì)量保持不變進(jìn)行如下分析：
則該傳感器工作時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)為2Pb＋O2===2PbO，Pb電極質(zhì)量增加。Pt電極通入O2，發(fā)生還原反應(yīng)，該電極為正極，Pb電極為負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)上述分析可知，質(zhì)量增加的電極應(yīng)是Pb電極，且增加的為O元素的質(zhì)量，由電極反應(yīng)式可知Pb電極每增加16 g，溶液中轉(zhuǎn)移OH－的物質(zhì)的量為2 ml，則Pb電極質(zhì)量增加b g時(shí)，轉(zhuǎn)移OH－的物質(zhì)的量為0.125b ml，B項(xiàng)正確；Pb電極發(fā)生的電極反應(yīng)為2Pb＋4OH－－4e－===2PbO＋2H2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Pb電極質(zhì)量增加b g，消耗的n（O2）＝ eq \f(b,32) ml，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.7b L，則氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 eq \f(0.7b,a) ，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6．[2024·重慶育才中學(xué)適應(yīng)考]如圖是通過人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖，下列說法正確的是（ ）
A．外電路電流方向是a→b
B．電池工作時(shí)正極區(qū)溶液的pH升高
C．電極b上發(fā)生的反應(yīng)為
CO2＋2e－＋2H＋===HCOOH
D．1 ml H2O被完全氧化時(shí)有22.4 L CO2被還原
答案：C
解析：由圖可知，a電極上水失電子生成氧氣，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，a電極為負(fù)極，b電極為正極，原電池外電路電流方向是由電源正極流向負(fù)極，即b→a，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，負(fù)極產(chǎn)生的H＋通過質(zhì)子交換膜遷移到正極區(qū)，CO2得電子，反應(yīng)后生成了酸性較強(qiáng)的甲酸，故正極區(qū)溶液的pH降低，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電極b為正極，發(fā)生的反應(yīng)為CO2＋2e－＋2H＋===HCOOH，C項(xiàng)正確；由電池總反應(yīng)式2H2O＋2CO2===O2＋2HCOOH可知，1 ml H2O被完全氧化時(shí)有1 ml CO2被還原，但CO2所處的溫度和壓強(qiáng)未知，無法確定CO2的體積，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
7．[2024·湖南郴州質(zhì)檢]微生物燃料電池在凈化廢水的同時(shí)能獲得能源或得到有價(jià)值的化學(xué)產(chǎn)品，如圖為其工作原理及廢水中Cr2O eq \\al(2－,7) 濃度與去除率的關(guān)系。下列說法不正確的是（ ）
A．有機(jī)物被氧化，M極為電池負(fù)極
B．電池工作時(shí)，N極附近溶液pH增大
C．Cr2O eq \\al(2－,7) 濃度較大時(shí)，可能會(huì)造成還原菌失活
D．處理0.1 ml Cr2O eq \\al(2－,7) 時(shí)有0.6 ml H＋從交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移
答案：D
解析：由圖知，電子由M極經(jīng)導(dǎo)線流入N極，則N極為正極，M極有機(jī)物失電子被氧化生成CO2，M極為原電池的負(fù)極，故A正確；根據(jù)圖示，正極區(qū)發(fā)生的總反應(yīng)為Cr2O eq \\al(2－,7) ＋6e－＋8H＋===2Cr（OH）3＋H2O，消耗氫離子，N極附近溶液pH增大，故B正確；Cr2O eq \\al(2－,7) 具有強(qiáng)氧化性，能使蛋白質(zhì)變性，由圖可知，當(dāng)Cr2O eq \\al(2－,7) 的濃度大于2 mg·L－1時(shí)，去除率顯著降低，Cr2O eq \\al(2－,7) 濃度較大時(shí)，可能會(huì)造成還原菌失活，故C正確；Cr元素化合價(jià)由＋6價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，每消耗0.1 ml Cr2O eq \\al(2－,7) 時(shí)轉(zhuǎn)移0.6 ml電子，根據(jù)電荷守恒，處理0.1 ml Cr2O eq \\al(2－,7) 時(shí)有0.6 ml H＋從交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移，故D錯(cuò)誤。
8．[2024·山東青島檢測改編]pH計(jì)是通過測定電池兩極電勢差（即電池電動(dòng)勢E）確定待測液pH的儀器，復(fù)合電極pH計(jì)的工作原理如圖所示。室溫下，E＝0.59pH＋0.2（E的單位為V）。下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A．pH計(jì)工作時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?br>B．一定溫度下，電池電動(dòng)勢越小，待測液中c（H＋）越小
C．若參比電極電勢比玻璃電極電勢高，則玻璃電極的電極反應(yīng)式為Ag－e－＋Cl－===AgCl
D．pH計(jì)不可長期浸泡在堿性緩沖液中
答案：B
解析：
由題意可知，pH與電池電動(dòng)勢E存在關(guān)系：E＝0.059pH＋0.2。c（H＋）越大，pH越小，電池電動(dòng)勢E越小，B錯(cuò)誤。pH計(jì)中含有玻璃電極，其中含有SiO2，長期浸泡在堿性緩沖液中會(huì)與OH－發(fā)生反應(yīng)，故pH計(jì)不可長期浸泡在堿性緩沖液中，D正確。
9．[情境創(chuàng)新]常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池如圖1所示，測得原電池的電流強(qiáng)度（I）隨時(shí)間（t）的變化如圖2所示。反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A．t1 s前，Al片的電極反應(yīng)為：
2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋
B．t1 s時(shí)，因Al在濃硝酸中鈍化，氧化膜阻礙了Al繼續(xù)反應(yīng)
C．t1 s之后，負(fù)極Cu失電子，電流方向發(fā)生改變
D．t1 s之后，左邊燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2NO2＋2OH－===NO eq \\al(－,3) ＋NO eq \\al(－,2) ＋H2O
答案：D
解析：t1 s前，Al片作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋，A項(xiàng)正確；t1 s時(shí)，隨著反應(yīng)進(jìn)行鋁表面鈍化形成的氧化膜阻礙了Al繼續(xù)反應(yīng)，B項(xiàng)正確；t1 s后Cu作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電流方向發(fā)生改變，C項(xiàng)正確；t1 s之后，Al極生成NO2，NO2溶于NaOH溶液中生成NaNO3和NaNO2，即右邊燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2NO2＋2OH－===NO eq \\al(－,3) ＋NO eq \\al(－,2) ＋H2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
二、非選擇題
10．某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí)，觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。
請回答下列問題：
（1）甲池為 （填“原電池”“電解池”或“電鍍池”），通入CH3OH一極的電極反應(yīng)式為 。
（2）乙池中A（石墨）電極的名稱為 （填“正極”“負(fù)極”“陰極”或“陽極”），總反應(yīng)式為 。
（3）當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40 g時(shí)，甲池中理論上消耗O2的體積為 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），丙池中 極析出 g銅。
（4）若丙池中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時(shí)間后，甲池中溶液的pH將 （填“增大”“減小”或“不變”，下同）；丙池中溶液的pH將 ，若要將丙池中溶液復(fù)原，需加入 。
答案：（1）原電池 CH3OH－6e－＋8OH－===CO eq \\al(2－,3) ＋6H2O
（2）陽極 4AgNO3＋2H2O eq \(=====,\s\up7(電解)) 4Ag＋O2↑＋4HNO3
（3）280 D 1.6 （4）減小 增大 HCl
解析：（1）甲池為原電池，通入CH3OH的電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH3OH－6e－＋8OH－===CO eq \\al(2－,3) ＋6H2O。（2）乙池中為用惰性電極電解AgNO3溶液，其中A作陽極，B作陰極，總反應(yīng)式為4AgNO3＋2H2O eq \(=====,\s\up7(電解)) 4Ag＋O2↑＋4HNO3。（3） 乙池中B極質(zhì)量增加5.40 g為銀的質(zhì)量，則銀的物質(zhì)的量為 eq \f(5.4 g,108 g·ml－1) ＝0.05 ml，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒n（Ag）＝4n（O2）＝2n（Cu），故V（O2）＝ eq \f(0.05 ml,4) ×22.4 L·ml－1＝0.28 L＝280 mL，m（Cu）＝ eq \f(0.05,2) ×64 g·ml－1＝1.6 g。（4）若丙池中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，根據(jù)丙池中總反應(yīng)式2NaCl＋2H2O eq \(=====,\s\up7(電解)) 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑可知，溶液pH增大，而甲池中總反應(yīng)式為2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O，溶液pH減小。
電極
電極反應(yīng)
放電
（原電池）
負(fù)極
（Mg電極）
Mg－2e－===Mg2＋
正極
（電極a）
Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4
充電
（電解池）
陰極
（Mg電極）
Mg2＋＋2e－===Mg
陽極
（電極a）
LiFePO4－xe－===Li1－xFePO4＋xLi＋
電極
電極反應(yīng)
正極（Pt電極）
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
負(fù)極（Pb電極）
2Pb＋4OH－－4e－===2PbO＋2H2O

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