1．(2024·全國甲卷)科學(xué)家使用δ-MnO2研制了一種MnO2-Zn可充電電池(如圖所示)。電池工作一段時(shí)間后，MnO2電極上檢測到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列敘述正確的是(　　)A．充電時(shí)，Zn2＋向陽極方向遷移B．充電時(shí)，會發(fā)生反應(yīng)Zn＋2MnO2===ZnMn2O4C．放電時(shí)，正極反應(yīng)有MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－D．放電時(shí)，Zn電極質(zhì)量減少0.65 g，MnO2電極生成了0.020 ml MnOOH
解析：充電時(shí)該裝置為電解池，電解池中陽離子向陰極遷移，即Zn2＋向陰極方向遷移，A不正確；放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，則充電時(shí)陰極反應(yīng)為Zn2＋＋2e－===Zn，即充電時(shí)Zn元素化合價(jià)應(yīng)降低，而選項(xiàng)中Zn元素化合價(jià)升高，B不正確；放電時(shí)，Zn電極質(zhì)量減少0.65 g(物質(zhì)的量為0.010 ml)，電路中轉(zhuǎn)移0.020 ml電子，由正極的主要反應(yīng)MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－可知，若正極上只有MnOOH生成，則生成MnOOH的物質(zhì)的量為0.020 ml，但是正極上還有ZnMn2O4生成，因此，MnOOH的物質(zhì)的量小于0.020 ml，D不正確。
2．(2024·河北卷)閱讀以下材料，完成下題。我國科技工作者設(shè)計(jì)了如圖所示的可充電Mg-CO2電池，以Mg(TFSI)2為電解質(zhì)，電解液中加入1，3-丙二胺(PDA)以捕獲CO2，使放電時(shí)CO2還原產(chǎn)物為MgC2O4。該設(shè)計(jì)克服了MgCO3導(dǎo)電性差和釋放CO2能力差的障礙，同時(shí)改善了Mg2＋的溶劑化環(huán)境，提高了電池充放電循環(huán)性能。
下列說法錯(cuò)誤的是(　　)A．放電時(shí)，電池總反應(yīng)為2CO2＋Mg===MgC2O4B．充電時(shí)，多孔碳納米管電極與電源正極連接C．充電時(shí)，電子由Mg電極流向陽極，Mg2＋向陰極遷移D．放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移1 ml電子，理論上可轉(zhuǎn)化1 ml CO2
解析：充電時(shí)，Mg電極為陰極，電子從電源負(fù)極經(jīng)外電路流向Mg電極，同時(shí)Mg2＋向陰極遷移，C錯(cuò)誤。
3．(2024·浙江6月選考)金屬腐蝕會對設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重危害，腐蝕快慢與材料種類、所處環(huán)境有關(guān)。下圖為兩種對海水中鋼閘門的防腐措施示意圖：
下列說法正確的是(　　)A.圖1、圖2中，陽極材料本身均失去電子B.圖2中，外加電壓偏高時(shí)，鋼閘門表面可發(fā)生反應(yīng)：O2＋4e－＋2H2O===4OH－C.圖2中，外加電壓保持恒定不變，有利于提高對鋼閘門的防護(hù)效果D.圖1、圖2中，當(dāng)鋼閘門表面的腐蝕電流為零時(shí)，鋼閘門、陽極均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
解析：圖2為外加電流法，陽極通常是惰性電極，其本身不失去電子，電解質(zhì)溶液中的陰離子在其表面失去電子，如海水中的Cl－，A不正確；圖2為外加電流法，理論上只要能對抗鋼閘門表面的腐蝕電流即可，當(dāng)鋼閘門表面的腐蝕電流為零時(shí)保護(hù)效果最好；腐蝕電流會隨著環(huán)境的變化而變化，若外加電壓保持恒定不變，
則不能保證抵消腐蝕電流，不利于提高對鋼閘門的防護(hù)效果，C不正確；圖1、圖2中，當(dāng)鋼閘門表面的腐蝕電流為零時(shí)，說明從犧牲陽極或外加電源傳遞過來的電子阻止了反應(yīng)Fe－2e－===Fe2＋的發(fā)生，鋼閘門不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但是犧牲陽極和輔助陽極上發(fā)生了氧化反應(yīng)，D不正確。
4．(2024·安徽卷)我國學(xué)者研發(fā)出一種新型水系鋅電池，其示意圖如下。該電池分別以Zn-TCPP(局部結(jié)構(gòu)如標(biāo)注框內(nèi)所示)形成的穩(wěn)定超分子材料和Zn為電極，以ZnSO4和KI混合液為電解質(zhì)溶液。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
解析：由題圖中信息可知，該新型水系鋅電池放電時(shí)的負(fù)極是鋅，正極是超分子材料；負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋，則充電時(shí)，該電極為陰極，電極反應(yīng)式為Zn2＋＋2e－===Zn，被還原的Zn2＋主要來自電解質(zhì)溶液，C錯(cuò)誤。
解析：Zn比Fe活潑，在氨水中二者可形成原電池，電化學(xué)腐蝕的總反應(yīng)方程式為Zn＋4NH3·H2O===[Zn(NH3)4]2＋＋H2↑＋2H2O＋2OH－，氨水濃度越大，生成[Zn(NH3)4]2＋的速率越快，腐蝕趨勢越大，A正確；總反應(yīng)方程式中有OH－生成，故溶液的pH變大，B正確；Zn生成[Zn(NH3)4]2＋，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，則Fe作正極，正極上水解離出來的H＋得電子生成氫氣，結(jié)合電解液為氨水知Fe電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，C錯(cuò)誤；根據(jù)總反應(yīng)方程式，可得關(guān)系式：H2～Zn，故每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下224 mL(0.010 ml)H2，消耗0.010 ml Zn，D正確。
6．(2023·新課標(biāo)卷)一種以V2O5和Zn為電極、Zn(CF3SO3)2水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所示。放電時(shí)，Zn2＋可插入V2O5層間形成ZnxV2O5·nH2O。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)A．放電時(shí)V2O5為正極B．放電時(shí)Zn2＋由負(fù)極向正極遷移C．充電總反應(yīng)：xZn＋V2O5＋nH2O===ZnxV2O5·nH2OD．充電陽極反應(yīng)：ZnxV2O5·nH2O－2xe－===xZn2＋＋V2O5＋nH2O
解析：由題中信息可知，該電池放電時(shí)Zn為負(fù)極、V2O5為正極，電池的總反應(yīng)為xZn＋V2O5＋nH2O===ZnxV2O5·nH2O。充電時(shí)的總反應(yīng)為ZnxV2O5·nH2O===xZn＋V2O5＋nH2O，C不正確。
8．(2022·廣東高考改編)為檢驗(yàn)犧牲陽極法對鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段時(shí)間后，取溶液分別實(shí)驗(yàn)，能說明鐵片沒有被腐蝕的是(　　)A．加入AgNO3溶液產(chǎn)生沉淀B．加入淀粉碘化鉀溶液無藍(lán)色出現(xiàn)C．加入KSCN溶液無紅色出現(xiàn)D．加入K3[Fe(CN)6]溶液無藍(lán)色沉淀生成
解析：氯化鈉溶液中有氯離子，所以加入硝酸銀溶液后，不管鐵片是否被腐蝕，均會出現(xiàn)白色沉淀，故A不能說明鐵片沒有被腐蝕；淀粉碘化鉀溶液可檢測氧化性物質(zhì)，但不論鐵片是否被腐蝕，均無氧化性物質(zhì)可與碘化鉀發(fā)生反應(yīng)，故B不能說明鐵片沒有被腐蝕；KSCN溶液可檢測鐵離子的存在，所以無論鐵片是否被腐蝕，加入KSCN溶液后，均無紅色出現(xiàn)，故C不能說明鐵片沒有被腐蝕；K3[Fe(CN)6]是用于檢測Fe2＋的試劑，加入K3[Fe(CN)6]溶液無藍(lán)色沉淀出現(xiàn)，說明溶液中沒有亞鐵離子，故D能說明鐵片沒有被腐蝕。
9．(2022·全國乙卷)Li-O2電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年來，科學(xué)家研究了一種光照充電Li-O2電池(如圖所示)。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子(e－)和空穴(h＋)，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li＋＋e－===Li)和陽極反應(yīng)(Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2)對電池進(jìn)行充電。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．充電時(shí)，電池的總反應(yīng)Li2O2===2Li＋O2B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)C．放電時(shí)，Li＋從正極穿過離子交換膜向負(fù)極遷移D．放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2
解析：充電時(shí)光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li＋＋e－===Li)和陽極反應(yīng)(Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2)，則充電時(shí)總反應(yīng)為Li2O2===2Li＋O2，A正確；充電時(shí)，光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應(yīng)與電子有關(guān)，陽極反應(yīng)與空穴有關(guān)，故充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，B正確；由分析可知，放電時(shí)，金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極，Li＋從負(fù)極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯(cuò)誤；放電時(shí)總反應(yīng)為2Li＋O2===Li2O2，正極反應(yīng)為O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2，D正確。
10．(2022·北京高考)利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實(shí)驗(yàn)探究。
下列說法不正確的是(　　)A．①中氣體減少，推測是由于溶液中c(H＋)減少，且Cu覆蓋鐵電極，阻礙H＋與鐵接觸B．①中檢測到Fe2＋，推測可能發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuC．隨陰極析出Cu，推測②中溶液c(Cu2＋)減少，Cu2＋＋4NH3[Cu(NH3)4]2＋平衡逆移D．②中Cu2＋生成[Cu(NH3)4]2＋，使得c(Cu2＋)比①中溶液的小，Cu緩慢析出，鍍層更致密
解析：實(shí)驗(yàn)②中，陰極析出銅，陽極發(fā)生反應(yīng)Cu－2e－===Cu2＋，故溶液中c(Cu2＋)不會減少，故C錯(cuò)誤。
1．(2024·江西省萍鄉(xiāng)市蘆溪中學(xué)高三一模)將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿出現(xiàn)棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。下列說法不正確的是(　　)A．鐵片腐蝕過程發(fā)生的總化學(xué)方程式為4Fe＋6H2O＋3O2===4Fe(OH)3B．液滴之下氧氣含量少，鐵片作負(fù)極，發(fā)生的還原反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋C．液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．鐵片腐蝕最嚴(yán)重區(qū)域不是生銹最多的區(qū)域
解析：NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時(shí)間后液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)被腐蝕變暗，實(shí)際上是發(fā)生了吸氧腐蝕，鐵片作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，液滴邊緣是正極區(qū)，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－(發(fā)生還原反應(yīng))，在液滴外沿，由于發(fā)生反應(yīng)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3形成了棕色鐵銹環(huán)(b)，鐵片腐蝕過程發(fā)生的總化學(xué)方程式為4Fe＋6H2O＋3O2===4Fe(OH)3。
解析：放電時(shí)，KSn合金作負(fù)極，MWCNTs—COOH作正極，電子沿導(dǎo)線由負(fù)極流向正極，A錯(cuò)誤；未指明氣體所處狀況，無法根據(jù)體積確定其物質(zhì)的量，B錯(cuò)誤；若用KOH溶液代替酯基電解質(zhì)，則KOH會與正極上的MWCNTs—COOH發(fā)生反應(yīng)，且水會與負(fù)極中K反應(yīng)，因此不能使用KOH溶液代替酯基電解質(zhì)，D錯(cuò)誤。
3．(2024·貴州高考適應(yīng)性測試)鈉基海水電池是一種能量密度高、環(huán)境友好的儲能電池(示意圖如圖所示)，電極材料為鈉基材料和選擇性催化材料(能抑制海水中Cl－的吸附和氧化)，固體電解質(zhì)只允許Na＋透過。下列說法正確的是(　　)A．放電時(shí)，a電極發(fā)生還原反應(yīng)B．放電時(shí)，b電極的電勢低于a電極C．充電時(shí)，b電極的電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑D．充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移2 ml電子，理論上有2 ml Na＋由b電極遷移到a電極
解析：放電時(shí)，鈉為活潑金屬，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，a為負(fù)極，則b為正極，b電極的電勢高于a電極，A、B錯(cuò)誤；充電時(shí)，b電極為陽極，由于選擇性催化材料能抑制海水中Cl－的吸附和氧化，故電極上不是氯離子放電，C錯(cuò)誤；充電時(shí)，a為陰極，b為陽極，陽離子向陰極移動(dòng)，故每轉(zhuǎn)移2 ml電子，理論上有2 ml Na＋由b電極遷移到a電極，D正確。
4．(2024·湖南省郴州市高三教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測)鈉離子電池因原料和性能的優(yōu)勢而逐漸取代鋰離子電池，電池結(jié)構(gòu)如圖所示。該電池的負(fù)極材料為NaxCy(嵌鈉硬碳)，正極材料為Na2Mn[Fe(CN)6](普魯士白)。在充、放電過程中，Na＋在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌。
下列說法不正確的是(　　)A．由于未使用稀缺的鋰元素，鈉離子電池的生產(chǎn)成本比鋰離子電池的低B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為NaxCy－xe－===Cy＋xNa＋C．放電時(shí)，Na＋移向電勢較高的電極后得到電子發(fā)生還原反應(yīng)D．充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移1 ml電子，陽極的質(zhì)量減少23 g
解析：由題意知此電池為二次電池，嵌鈉硬碳在放電時(shí)作負(fù)極，充電時(shí)作陰極。鋰比鈉稀缺，鈉離子電池生產(chǎn)成本低，A正確；負(fù)極材料為嵌鈉硬碳，相當(dāng)于Na原子嵌在碳中，則NaxCy中的Na為0價(jià)，放電時(shí)Na失去電子，電極反應(yīng)式為NaxCy－xe－===Cy＋xNa＋，B正確；正極電勢比負(fù)極高，Na＋移向正極，但不是Na＋得電子，C錯(cuò)誤；充電時(shí)陽極失去電子釋放出Na＋，每轉(zhuǎn)移1 ml電子，釋放1 ml Na＋，所以陽極減少的質(zhì)量就是1 ml Na＋的質(zhì)量，即23 g，D正確。
5．(2024·北京市海淀區(qū)高三期中)氫負(fù)離子具有強(qiáng)還原性，是一種頗具潛力的能量載體。2023年4月5日，我國科學(xué)家開發(fā)了首例室溫全固態(tài)氫負(fù)離子二次電池，該電池通過固態(tài)氫負(fù)離子導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)對H－的快速傳導(dǎo)，其工作原理如圖所示，其中放電時(shí)乙電極的電極反應(yīng)式為M＋xH－－xe－===MHx(M為Li、Na、K、Mg、Ti等金屬)，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．放電時(shí)，電子經(jīng)外電路流向甲電極B．放電時(shí)，氫負(fù)離子移向乙電極C．充電時(shí)，甲電極發(fā)生的反應(yīng)可表示為MHn－x－xe－＋xH－===MHnD．可將固態(tài)離子導(dǎo)體替換成水溶液電解質(zhì)，對氫負(fù)離子進(jìn)行傳導(dǎo)
解析：放電時(shí)，乙電極的電極反應(yīng)式為M＋xH－－xe－===MHx，則乙電極為負(fù)極，甲電極為正極，放電時(shí)，電子經(jīng)外電路流向正極，A正確；放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，B正確；充電時(shí)，甲電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：MHn－x－xe－＋xH－===MHn，C正確；氫負(fù)離子具有強(qiáng)還原性，可與水反應(yīng)生成氫氣，因此不可替換成水溶液電解質(zhì)，D錯(cuò)誤。

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