A．海水起電解質溶液作用
B．N極僅發(fā)生的電極反應：
2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
C．玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能
D．該鋰-海水電池屬于一次電池
答案：B
解析：海水中含有大量的電解質，故A項正確；Li是活潑金屬，作負極，則N極是正極，正極上海水中溶解的O2、CO2等均能放電，B項錯誤；由于Li易與水反應，故玻璃陶瓷應具有良好的防水功能，同時為形成閉合的回路，也應具有傳導離子的功能，C項正確；該電池屬于一次電池，D項正確。
2．[2024·濟南市檢測]以硝酸鹽為離子導體的NaO2電池裝置與其某一電極M附近的反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是（ ）
A．鎳電極上發(fā)生還原反應
B．Na2O是該過程中的中間產物
C．固體電解質能起到隔絕空氣的作用
D．M極的電極反應為
4Na＋＋O2＋2NO eq \\al(－,3) ＋2e－===4NaNO2
答案：D
解析：金屬鈉比鎳活潑，液態(tài)鈉為負極，鎳電極為正極，鎳電極上發(fā)生還原反應，A項正確；由圖可知，鈉最終轉化為Na2O2，Na2O是該過程中的中間產物，B項正確；液態(tài)鈉能和空氣中的O2、水蒸氣發(fā)生反應，故固體電解質能起到隔絕空氣的作用，C項正確；M極發(fā)生反應：NO eq \\al(－,3) ＋2e－＋2Na＋===Na2O＋NO eq \\al(－,2) 、NO eq \\al(－,2) ＋O2＋Na2O===Na2O2＋NO eq \\al(－,3) ，總反應為2Na＋＋O2＋2e－===Na2O2，D項錯誤。
3．[2024·合肥市質量檢測]復旦大學設計了一種新型堿性H2/Na0.44 MnO2氣體可逆電池，工作原理如圖。下列敘述錯誤的是（ ）
A．放電時N為電池正極
B．放電時負極反應：H2－2e－＋2OH－===2H2O
C．充電時Na＋由N極向M極移動
D．充電時陽極反應：Na0.44－xMnO2＋（x＋y）Na＋－（x＋y）e－===Na0.44＋yMnO2
答案：D
解析：電池分析
放電時為原電池，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，由圖示裝置可知，放電時，M極上H2發(fā)生氧化反應轉化為H2O，其電極反應式為H2－2e－＋2OH－===2H2O，因此M為負極，N為正極，A項正確，B項正確；充電時為電解池，M為陰極，N為陽極，在電解池中陽離子移向陰極，即充電時Na＋由N極向M極移動，C項正確；充電時陽極發(fā)生氧化反應，其電極反應式為Na0.44＋yMnO2－（x＋y）e－===Na0.44－xMnO2＋（x＋y）Na＋，D項錯誤。
4．[2024·武漢市四月調研]我國某科研團隊借助氧化還原介質RM，將Li-CO2電池的放電電壓提高至3 V以上，該電池的工作原理如圖。下列說法正確的是（ ）
A．LiFePO4電極的電勢比多孔炭電極的高
B．負極反應：
LiFePO4－xe－===Li1－xFePO4＋xLi＋
C．RM和RM＋－CO eq \\al(－,2) 均為該電池反應的催化劑
D．LiFePO4電極每減重7 g，就有22 g CO2被固定
答案：B
解析：由圖中Li＋移動方向可知，LiFePO4電極為負極，則LiFePO4電極的電勢比多孔炭電極的低，A項錯誤；由圖中的物質轉化關系可知負極反應為LiFePO4－xe－===Li1－xFePO4＋xLi＋，B項正確；RM是該電池反應的催化劑，RM＋－CO eq \\al(－,2) 為中間產物，C項錯誤；由CO2＋RM―→RM＋－CO eq \\al(－,2) 、2RM＋－CO eq \\al(－,2) ＋2Li＋＋2e－===2RM＋Li2C2O4知，2 ml Li＋參與反應，固定2 ml CO2，則負極減重7 g，有44 g CO2被固定，D項錯誤。
5．[2024·廣州市綜合測試]一種簡單釩液流電池的結構及工作原理示意圖如圖所示，下列說法不正確的是（ ）
A.放電時，H＋從N極區(qū)向M極區(qū)移動
B．充電時，電極M是陽極
C．每消耗1 ml VO eq \\al(＋,2) ，有2 ml H＋通過質子交換膜
D．充電時的總反應：VO2＋＋H2O＋V3＋===VO eq \\al(＋,2) ＋2H＋＋V2＋
答案：C
解析：根據放電時M極上VO eq \\al(＋,2) 轉化為VO2＋，發(fā)生還原反應，知M極為正極，N電極上V2＋轉化為V3＋，發(fā)生氧化反應，則N極為負極，放電時H＋從負極N極區(qū)向正極M極區(qū)移動，A項正確；放電時M極為正極，則充電時M極為陽極，B項正確；根據正極反應：VO eq \\al(＋,2) ＋e－＋2H＋===VO2＋＋H2O知，每消耗1 ml VO eq \\al(＋,2) ，轉移1 ml電子，有1 ml H＋通過質子交換膜，C項錯誤；充電和放電互為逆過程，放電時的總反應為VO eq \\al(＋,2) ＋2H＋＋V2＋===VO2＋＋V3＋＋H2O，則充電時的總反應為VO2＋＋V3＋＋H2O===VO eq \\al(＋,2) ＋2H＋＋V2＋，D項正確。
6．MCFC型燃料電池可同時供應電和水蒸氣，其工作溫度為600～700 ℃，所用燃料為H2，電解質為熔融的K2CO3。已知該電池的總反應為2H2＋O2===2H2O，下列有關該電池的說法正確的是（ ）
A．該電池的正極反應式為
4OH－＋4e－===O2↑＋2H2O
B．該電池的負極反應式為H2－2e－===2H＋
C．放電時OH－向負極移動
D．當生成1 ml H2O時，轉移2 ml電子
答案：D
解析：該燃料電池的燃料為H2，電解質為熔融的K2CO3，總反應為2H2＋O2===2H2O，負極反應式為2H2＋2CO eq \\al(2－,3) －4e－===2H2O＋2CO2，正極反應式為O2＋2CO2＋4e－===2CO eq \\al(2－,3) ，故A、B均錯誤；電解質中移動的陰離子為CO eq \\al(2－,3) ，不是OH－，故C錯誤；根據負極反應式知，生成1 ml H2O時轉移2 ml電子，故D正確。
7．我國科學家研制了一種新型的高比能量鋅－碘溴液流電池，其工作原理示意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質溶液，提高電池的容量。
下列敘述不正確的是（ ）
A．放電時，a電極反應為I2Br－＋2e－===2I－＋Br－
B．放電時，溶液中離子的數(shù)目增大
C．充電時，b電極每增重0.65 g，溶液中有0.02 ml I－被氧化
D．充電時，a電極接外電源負極
答案：D
解析：本題涉及原電池正負極的判斷、電極反應式的書寫等知識，通過工作原理示意圖的分析，考查學生接受、吸收、整合化學信息的能力。新型高能電池的原理應用體現(xiàn)了科學探究與創(chuàng)新意識的學科核心素養(yǎng)。
由工作原理示意圖中Zn2＋遷移的方向可判斷放電時a為正極，b為負極。放電時，a極得到電子，發(fā)生還原反應，使溶液中離子數(shù)目增大，A、B項正確；充電時，a極接外接電源的正極，D項錯誤；充電時，b極為陰極，電極反應式為Zn2＋＋2e－===Zn，每增重0.65 g，轉移0.02 ml電子，a極為陽極，電極反應式為2I－＋Br－－2e－===I2Br－，轉移0.02 ml電子，有0.02 ml I－被氧化，C項正確。
8．[2024·江蘇揚州中學月考]如圖是一種電解質溶液可以循環(huán)流動的新型電池。下列說法正確的是（ ）
A．PbO2電極的電極反應式為
PbO2＋2e－＋4H＋===Pb2＋＋2H2O
B．若將Cu換成Pb，則電路中電子轉移方向不改變
C．Cu電極為負極，放電過程中失去電子而被還原
D.放電不會影響循環(huán)液中H2SO4與CuSO4物質的量之比
答案：B
解析：PbO2得電子，發(fā)生還原反應，為正極，電極反應式為PbO2＋4H＋＋SO eq \\al(2－,4) ＋2e－===PbSO4＋2H2O，A項錯誤；若將Cu換成Pb，鉛仍作負極，則電路中電子轉移方向不變，B項正確；放電過程中銅失電子，被氧化，電極反應式為Cu－2e－===Cu2＋，C項錯誤；由總反應Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O可知，放電時硫酸轉化為硫酸銅和硫酸鉛，則H2SO4與CuSO4物質的量之比變小，D項錯誤。
9．[2024·九省聯(lián)考河南卷]一種基于固態(tài)電解質NASICON的可充電熔融鈉電池，具有安全、電流密度高、使用條件寬泛等優(yōu)點，其工作示意圖如圖所示。已知：電池放電時不斷有NaI生成。下列說法錯誤的是（ ）
A．放電時，a電極為負極
B．固態(tài)電解質NASICON中含有鈉離子
C．充電時，陽極的電極反應式為3I－－2e－===I eq \\al(－,3)
D．放電時，轉移1 ml電子時，c區(qū)和d區(qū)的質量差改變23 g
答案：D
解析：題干情境中指出“電池放電時不斷有NaI生成”，再分析電池工作原理圖情境：
10．[2024·河北石家莊二中月考]科學家發(fā)明了一種Al－PbO2電池，電解質溶液中溶質為K2SO4、H2SO4、KOH，通過x和y兩種離子交換膜將電解質溶液隔開，形成M、R、N三個電解質溶液區(qū)域（a＞b），結構示意圖如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．K＋通過x膜移向M區(qū)
B．R區(qū)域的電解質濃度逐漸減小
C．放電時，Al電極發(fā)生的反應為
Al－3e－＋4OH－===[Al（OH）4]－
D．消耗1.8 g Al時N區(qū)電解質溶液質量減少18.0 g
答案：C
解析：由圖可知，原電池工作時，Al電極為負極，被氧化生成[Al（OH）4]－，PbO2電極為正極，發(fā)生還原反應，電解質溶液中溶質M為KOH，R為K2SO4，N為H2SO4。M區(qū)為負極區(qū)，陽離子流向正極區(qū)，故K＋通過x膜移向R區(qū)，A項錯誤；鉀離子通過x膜向R區(qū)移動，SO eq \\al(2－,4) 通過y膜向R區(qū)移動，R區(qū)域的電解質濃度逐漸增大，B項錯誤；原電池工作時，Al作負極，負極反應為Al－3e－＋4OH－===[Al（OH）4]－，C項正確；消耗1.8 g Al時電路中轉移的電子物質的量為 eq \f(1.8 g,27 g·ml－1) ×3＝0.2 ml，則N區(qū)有0.1 ml SO eq \\al(2－,4) 經過y進入R區(qū)，根據負極反應式PbO2＋SO eq \\al(2－,4) ＋2e－＋4H＋===PbSO4＋2H2O，消耗0.1 ml SO eq \\al(2－,4) ，同時流出0.1 ml SO eq \\al(2－,4) ，故相當于N區(qū)消耗了0.2 ml H2SO4同時生成了0.2 ml H2O，N區(qū)電解質溶液質量減少了0.2 ml×98 g·ml－1－0.2 ml×18 g·ml－1＝16.0 g，D項錯誤。
11．[2023·全國乙卷]室溫鈉-硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結構如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個電極，表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時，在硫電極發(fā)生反應： eq \f(1,2) S8＋e－―→ eq \f(1,2) S eq \\al(2－,8) ， eq \f(1,2) S eq \\al(2－,8) ＋e－―→S eq \\al(2－,4) ，2Na＋＋ eq \f(x,4) S eq \\al(2－,4) ＋2（1－ eq \f(x,4) ）e－―→Na2Sx
下列敘述錯誤的是（ ）
A．充電時Na＋從鈉電極向硫電極遷移
B．放電時外電路電子流動的方向是a→b
C．放電時正極反應為：2Na＋＋ eq \f(x,8) S8＋2e－―→Na2Sx
D．炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導電性能
答案：A
解析：由題意可知放電時硫電極得電子，硫電極為原電池正極，鈉電極為原電池負極。
充電時為電解池裝置，陽離子移向陰極，即鈉電極，故充電時，Na＋由硫電極遷移至鈉電極，A錯誤；放電時Na在a電極失去電子，失去的電子經外電路流向b電極，硫黃粉在b電極上得電子與a電極釋放出的Na＋結合得到Na2Sx，電子在外電路的流向為a→b，B正確；將題給的一系列方程式依次標號為①②③，由 eq \f(x,4) ×①＋ eq \f(x,4) ×②＋③可以得到放電時正極的反應式為2Na＋＋ eq \f(x,8) S8＋2e－―→Na2Sx，C正確；炭化纖維素紙中含有大量的炭，炭具有良好的導電性，可以增強硫電極的導電性能，D正確；故答案選A。
電極
反應
類型
電極反應式
放電
（原電池）
M
（負極）
氧化
反應
H2－2e－＋2OH－===2H2O
N
（正極）
還原
反應
Na0.44－xMnO2＋（x＋y）Na＋＋（x＋y）e－===Na0.44＋yMnO2
充電
（電解池）
M
（陰極）
還原
反應
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
N
（陽極）
氧化
反應
Na0.44＋yMnO2－（x＋y）e－===Na0.44－xMnO2＋（x＋y）Na＋

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