【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题14 原电池
一、选择题
1．（2024·吉林模拟）如图，b为标准氢电极，可发生还原反应（）或氧化反应（），a、c分别为、电极。实验发现：1与2相连a电极质量减小，2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是（ ）
A．1与2相连，盐桥1中阳离子向b电极移动
B．2与3相连，电池反应为
C．1与3相连，a电极减小的质量等于c电极增大的质量
D．1与2、2与3相连，b电极均为流出极
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，当1与2相连时，a、b构成原电池，a为正极，b为负极，则盐桥1中阳离子向a电极移动，故A错误；
B、由分析可知，2与3相连时，c电极上转化为，b电极发生反应，则总反应为 ，故B正确；
C、1与3相连时，更难溶，转化为，a极为正极，转化为，a极质量减小，b极为负极，转化为，b极质量增加，a电极减小的质量小于c电极增大的质量，故C错误；
D、当1与2相连时，b为负极，b电极为流出极；2与3相连，c为负极，c电极为流出极，故D错误；
故答案为：B。
【分析】当1与2相连时，a、b构成原电池，a电极质量减小，说明转化为，发生还原反应，则a为正极，b为负极，发生反应 ；2与3相连时，b、c构成原电池，c电极质量增大，说明转化为，发生氧化反应，则c为负极，b为正极，发生 。
2．（2024·广西模拟）利用下图的电化学装置，可实现对的固定。下列说法错误的是（ ）
A．向b电极移动
B．a电极的电极反应式为
C．电解过程中有生成
D．b电极的Pt用Cu代替后总反应不变
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、电解池中，阴离子向阳极移动，b为阳极，则向b电极移动，故A正确；
B、由分析可知，a为阴极，电极反应式为，故B正确；
C、阳极发生反应：2H2O-4e-=O2+4H+，则电解过程中有生成，故C正确；
D、b电极为阳极，Pt用Cu代替后，Cu放电生成Cu2+，因此不能用Cu代替，故D错误；
故答案为：D。
【分析】由图可知，左边电极上，和得到电子，则左边电极为阴极，则a为阴极，阴极发生还原反应，电极反应为，b为阳极，电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+。
3．（2023·合肥模拟）某科研机构研发的NO—空气燃料电池的工作原理如图所示，下列叙述正确的是
A．a电极为电池负极
B．电池工作时透过质子交换膜从右向左移动
C．b电极的电极反应：
D．当外电路中通过电子时，a电极处消耗
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】A．由分析可知，a电极为电池正极，A不符合题意；
B．原电池中氢离子向正极移动，故电池工作时透过质子交换膜从左向右移动，B不符合题意；
C．b电极上NO失去电子发生氧化反应生成硝酸，电极反应：，C符合题意；
D．没有标况，不能计算氧气的体积，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】该装置为原电池，根据NOHNO3，氮元素的化合价升高，说明NO失电子发生氧化反应，则b极为负极，其电极反应式为 ，a极为正极，其电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。
4．（2023·海南）利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．b电极为电池正极
B．电池工作时，海水中的向a电极移动
C．电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D．每消耗1kgAl，电池最多向外提供37mol电子的电量
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】】A．一般活泼金属做负极，a为负极，b电极为电池正极，A正确；
B．电池工作时，阳离子向正极移动，B错误；
C．电池工作时，a电极反应为铝失去电子生成铝离子，铝离子为弱碱离子，水解显酸性，C错误；
D．由C分析可知，每消耗1kgAl，物质的量为mol，电池最多向外提供电子的电量，D错误；
故答案为：A。
【分析】铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极，根据原电池原理解答即可。
5．（2023·广东）用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解溶液制氨。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是（ ）
A．电解总反应：
B．每生成，双极膜处有的解离
C．电解过程中，阳极室中的物质的量不因反应而改变
D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，该电解池装置中，阴极的电极反应式为NO3－＋8e－＋6H2O=NH3＋9OH－，阳极的电极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。因此电解总反应为KNO3＋3H2O=NH3·H2O＋2O2↑＋KOH，A不符合题意。
B、每生成1molNH3·H2O，则转移电子数为8mol，因此双极膜中有8molH＋移向电极a，则双极膜处有8molH2O发生解离，B符合题意。
C、电解过程中阳极室内每消耗4molOH－，双极膜内产生4molOH－进入阳极室，因此阳极室中n(KOH)不因反应而变化，C不符合题意。
D、“卯榫”结构具有更大的接触面积，有利于H2O被催化解离成H＋和OH－，从而提高NH3的生成速率，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】“大电流催化电解KNO3溶液制氨”则该装置为电解池装置，且KNO3溶液中NO3－发生还原反应，生成NH3，因此电极a为阴极，其电极反应式为：NO3－＋8e－＋6H2O=NH3＋9OH－。电极b为阳极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。电解池装置中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，因此双极膜中H＋移向电极a，OH－移向电极b。
6．（2023·宣城模拟）甲酸燃料电池工作原理如下图所示，已知该半透膜只允许K+通过。下列有关说法错误的是
A．物质A是H2SO4
B．K+经过半透膜自a极向b极迁移
C．a极电极半反应为：HCOO-+2e-+2OH-=+H2O
D．Fe3+可以看作是该反应的催化剂，可以循环利用
【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据工作原理：原电池工作时，K+经过半透膜移向正极，右侧反应为Fe3++e-=Fe2+，从装置中分离出来的物质是K2SO4，所以在放电时需要补充的物质 H2SO4 或KHSO4，A选项是错误的；
B.根据离子之间转化的关系图，可知b极打赏还原反应，为正极，a极发生氧化反应，属于负极，K+ 经过半透膜 应该移向正极，B选项是正确的；
C.负极反应应该：HCOO--2e-+2OH-=HCO3-+H2O，故C选项是错误的；
D.在反应中，正极发生反应：Fe3++e-=Fe2+，4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+，Fe3+总量未发生改变，因此可以视作催化剂，D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】原电池的工作原理：在外电路中，由负极失去电子，经过导线到达正极；在内电路中，是阴阳离子实现导电的作用，形成闭合回路，阴离子在电解质溶液中靠近负极，阳离子在电解质溶液中靠近正极。
7．（2023·松江模拟）将表面发黑(黑色物质为Ag2S)的银器浸入盛有食盐水的铝制容器中(如图)，一段时间后黑色褪去。有关说法正确的是 （ ）
A．该处理过程中电能转化为化学能
B．铝质容器为阳极，其质量变轻
C．Ag2S溶解于食盐水生成了AgCl
D．银器为正极，Ag2S被还原为单质银
【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】 一段时间后黑色褪去，则Ag由Ag2S转化为Ag，化合价由+1价降低为0价，发生还原反应，有氧化还原反应发生则证明形成了原电池，银器表面析出银，则银器端为正极；
A.原电池是将化学能转化为电能的装置 ，故A不符合题意；
B.铝制容器为负极，故B不符合题意；
C.Ag2S发生氧化还原反应生成Ag，故C不符合题意；
D.银器为正极，Ag2S被还原为单质银 ，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】原电池是将化学能转化为电能的装置 ，工作时负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
8．（2023·大连模拟）我国科研人员将单独脱除的反应与制备的反应相结合，实现协同转化。
已知：反应①单独制备：，不能自发进行；
反应②单独脱除：，能自发进行。
协同转化装置如图(在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并向两极迁移)。下列分析错误的是
A．反应②释放的能量可以用于反应①
B．产生的电极反应：
C．当生成0.1 mol 时，负极区溶液质量增重9.8 g
D．协同转化总反应：
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．根据电子流向判断，左边为负极，电极反应式为SO2+4OH--2e-=SO42-+2H2O，右边电极为正极，电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2，反应②能自发进行，反应放出能量，反应①不能自发进行，需吸收能量，反应②释放的能量可以用于反应①，A不符合题意；
B．O2在右侧电极得电子生成H2O2，电极方程式为： ，B不符合题意；
C．当生成0.1 mol 时，正极得0.2mol电子，左边为负极，电极反应式为SO2+4OH--2e-=SO42-+2H2O，当得0.2mol电子时，吸收0.1mol SO2，双极膜电离出0.2molOH-进入负极，负极区溶液质量增重0.1molx64g/mol+0.2molx17g/mol=9.8 g，C不符合题意；
D．负极电极反应式为SO2+4OH--2e-=SO42-+2H2O，正极电极反应为O2+2H++2e-=H2O2，协同转化总反应为：SO2+O2+2NaOH═H2O2+Na2SO4，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．根据电子流向判断，左边为负极，电极反应式为SO2+4OH--2e-=SO42-+2H2O，右边电极为正极，电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2；
B．O2在右侧电极得电子生成H2O2，电极方程式为： ；
C．当生成0.1 mol 时，电极反应式为SO2+4OH--2e-=SO42-+2H2O，负极区溶液质量增重的计算；
D．负极电极反应式为SO2+4OH--2e-=SO42-+2H2O，正极电极反应为O2+2H++2e-=H2O2，协同转化总反应为： SO2+O2+2NaOH═H2O2+Na2SO4 。
9．（2023·金山模拟）将铜片与石墨连接浸入到稀硫酸溶液中(如图) ，过了较长时间后，发现溶液出现蓝色，下列说法正确的是 （ ）
A．铜发生了析氢腐蚀
B．石墨电极发生 O2+4e—+2H2O = 4OH-
C．电池总反应是：2Cu+2H2SO4+O2 =2CuSO4+2H2O
D．石墨电极附近 Cu2+浓度增加，H+浓度增加
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据判断，铜做负极失去电子，发生吸氧腐蚀；故A不符合题意；
B.石墨电极做正极，发生的反应为O2+4H++4e=2H2O；故B不符合题意；
C.根据负极：Cu-2e=Cu2+，正极：O2+4H++4e=2H2O，总反应2Cu+H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O.故C符合题意；
D.石墨电极氢离子浓度降低，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】该电池为原电池，硫酸做电解质，因此铜做电池的负极，Cu-2e=Cu2+，石墨做正极，氧气得到电子结合氢离子变为水，反应为：O2+4H++4e=2H2O，总的反应为 2Cu+H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；结合选项即可判断。
10．（2023·唐山模拟）利用电化学原理消除污染，还可获得电能，下面是一种处理垃圾渗透液的装置工作原理图。下列说法错误的是 （ ）
A．X极的电极反应式为
B．Y是正极，发生还原反应
C．当电路中通过5 mol电子，正极区有14 g气体放出
D．盐桥内移向X电极
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知，X电极的电极反应式为2NH4＋－6e－=N2＋8H＋，A符合题意。
B.Y电极发生得电子的还原反应，因此Y电极为正极，B不符合题意。
C.正极的电极反应式为2NO3－＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O，当电路中通过5mol电子时，正极区产生0.5molN2，其质量为0.5mol×28g·mol－1=14g，C不符合题意。
D.在原电池中，阴离子移向负极，所以盐桥内Cl－移向X电极，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】该装置为原电池装置，X电极上NH4＋转化为N2，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：2NH4＋－6e－=N2↑＋8H＋。Y电极上NO3－转化为N2，发生得电子的还原反应，其电极反应式为：2NO3－＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O。据此结合选项分析。
11．（2023·深圳模拟）直接NaBH4-H2O2燃料电池具有比能量高等优点，该电池正、负极区域电解质溶液分别为H2SO4溶液、NaOH溶液，并采用阳离子交换膜，放电时（ ）
A．负极上被还原
B．正极发生的反应为
C．由负极移向正极
D．正极区溶液中保持不变
【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．负极发生氧化反应，电极反应式为：-8e-+8OH-=+6H2O，即负极上被氧化，A不符合题意；
B．由分析可知，电极反应式为：H2O2+2H++2e-=2H2O，B不符合题意；
C．原电池内部电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，即Na+由负极移向正极，C符合题意；
D．由分析可知，电极反应式为：H2O2+2H++2e-=2H2O，反应生成H2O，则正极区溶液中减小，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；正极得电子，元素化合价降低，发生还原反应；原电池“同性相吸”，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
12．（2023·运城模拟）我国科研人员利用双极膜技术构造出一类具有高能量密度、优异的循环性能的新型水系电池，模拟装置如图所示。已知电极材料分别为Zn和MnO2，相应的产物为和Mn2+。下列说法错误的是
A．双极膜中的OH-通过膜a移向M极
B．电池工作一段时间后，NaOH溶液的pH不变
C．N电极的反应式为MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O
D．若电路中通过2 mol e-，则稀硫酸溶液质量增加89 g
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由题给信息Zn生成Zn(OH)，MnO2生成Mn2+可知，M极为Zn电极，N电极材料为MnO2，即M极为负极，N极为正极，OH-移向负极，A项不符合题意；
B．负极的电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH)，每转移2 mol e-，有2 molOH-移向NaOH溶液，而消耗4molOH-，NaOH溶液的pH变小，B项符合题意；
C．N电极材料为MnO2，MnO2在正极得到电子生成Mn2+，电极方程式为：MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O，故C不符合题意；
D．若电路中通过2 mol e-，双极膜中有2 mol H+移向硫酸溶液，同时溶解1 mol MnO2，稀硫酸溶液质量增加2mol1g/mol+1mol87g/mol=89g，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据题意，Zn发生氧化反应生成Zn(OH)，Zn为负极，即M极为Zn，电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH)，N电极材料为MnO2，电极反应式为MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O。
13．（2023·吉林模拟）某微生物燃料电池在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．该燃料电池不宜在高温下使用
B．电极b为阳极，发生氧化反应
C．HS-化菌作用下发生反应：HS- -8e-+9OH-=+5H2O
D．若该电池外电路有0.4 mol电子转移，则质子交换膜在标准状况下电极b消耗氧气1.12L
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池
【解析】【解答】A．高温下微生物会失去活性，故该燃料电池不宜在高温下使用，故A符合题意；
B．由分析可知，电极b为正极，发生还原反应，故B不符合题意；
C．由图可知，HS-化菌作用下失去电子生成硫酸根离子和氢离子，发生反应：HS- -8e-+ 4H2O =+9H+，故C不符合题意；
D．氧气得到电子发生还原反应：，若该电池外电路有0.4 mol电子转移，则根据电子守恒消耗氧气0.1mol，故质子交换膜在标准状况下电极b消耗氧气2.24L，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．高温下微生物会失去活性；
B．燃料电池中，燃料在负极失电子，发生氧化反应，氧气在正极得电子，发生还原反应；
C．依据图中反应物和产物分析判断；
D．根据电子守恒计算。
14．（2023·郑州模拟）pH计是通过测定电池两极电势差(即电池电动势E)确定待测液pH的仪器，复合电极pH计的工作原理如图。室温下，E=0.059pH+0.2 (E的单位为V)。下列说法错误的是（ ）
A．pH计工作时，化学能转变为电能
B．指示电极的电极电势随待测溶液的c(H+)变化而变化
C．若参比电极电势比指示电极电势高，则指示电极的电极反应式：AgCl(s)+e- = Ag(s) +Cl-
D．室温下，若E为0. 377V，则待测溶液的pH=3.0
【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即指示电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH，则pH计工作时，化学能转化为电能，故A不符合题意；
B．根据pH计的工作原理可知，指示电极参比膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而使得其能确定溶液的pH，故B不符合题意；
C．若参比电极电势比指示电极电势高，正极的电势比负极的高，则指示电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为Ag(s)-e-+Cl-=AgCl(s)，故C符合题意；
D．根据E=0.059pH+0.2，若E为0. 377V，则pH=，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．pH计的工作原理是通过测定电池电动势E；
B．根据pH计的工作原理分析；
C．依据参比电极电势比指示电极电势高，正极的电势比负极的高分析；
D．根据E=0.059pH+0.2计算。
15．（2023·朝阳模拟）将铜棒插入浓、稀溶液中(装置如图)、观察到电流计指针发生偏转，一段时间后，浸入浓溶液的铜棒变粗。下列说法错误的是
A．铜棒变粗的反应：
B．导线中电子移动的方向：b→a
C．随着反应的进行，浓、稀溶液的浓度逐渐接近
D．的氧化性随增大而增强，Cu的还原性随增大而减弱
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．据分析铜棒变粗的反应：，故A不符合题意；
B．导线中电子移动的方向由负极移向正极，即：a→b，故B符合题意；
C．随着反应的进行，右侧不断消耗，左侧不断生成，浓、稀溶液的浓度逐渐接近，故C不符合题意；
D．据分析对比可知，的氧化性随增大而增强，Cu的还原性随增大而减弱，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】新型电池的判断：
1、化合价升高的为负极，失去电子，化合价降低的为正极，得到电子；
2、电极反应式的书写要注意，负极反应为负极材料失去电子化合价升高，正极反应为正极材料得到电子化合价降低，且要根据电解质溶液的酸碱性判断，酸性溶液不能出现氢氧根，碱性溶液不能出现氢离子，且电极反应式要满足原子守恒。
16．（2023·房山模拟）某种培根型碱性氢氧燃料电池示意图如所示，下列有关该电池的说法错误的是
A．电池放电时，向镍电极Ⅰ的方向迁移
B．正极电极反应为：
C．出口Ⅰ处有水生成
D．循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．原电池中，阳离子向正极移动，由分析可知镍电极Ⅱ为正极，则向镍电极Ⅱ的方向迁移，故A符合题意；
B．由分析可知，镍电极Ⅱ为正极，电极方程式为：，故B不符合题意；
C．镍电极Ⅰ为负极，电极方程式为：H2+2e-+2OH-=2H2O，出口Ⅰ处有水生成，故C不符合题意；
D．由图示可知，循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应，原电池工作时，阳离子向正极移动。
17．（2023·阿勒泰模拟）我国科学家近期开发了一种高性能的水系锰基锌电池。 其工作原理如图所示，已知该装置工作一段时间后，K2SO4溶液的浓度增大。下列说法正确的是
A．电子流向：Zn电极→b膜→a膜→MnO2电极→负载→Zn电极
B．负极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
C．a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜
D．装置工作一段时间后，正极区溶液的pH降低
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．原电池中电子通过导线从负极流向正极，电子不能通过溶液，因此电子流向为Zn电极→负载→MnO2电极，故A不符合题意；
B．MnO2为正极，正极区电极反应为：MnO2+2e－+4H+=Mn2++2H2O，Zn电极为负极，电极反应式为：Zn+4OH―-2e－=Zn(OH)，故B不符合题意；
C．电池工作时，SO通过a膜进入中间，K+透过b膜进入中间，故a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜，故C符合题意；
D．电池放电时，正极区发生电极反应：MnO2+2e－+4H+=Mn2++2H2O，H+浓度减小，溶液pH增大，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】由图可知，Zn电极上，Zn失去电子生成Zn(OH)，则Zn电极为负极，电极反应式为Zn+4OH―-2e－=Zn(OH)，MnO2电极为正极，电极反应式为MnO2+2e－+4H+=Mn2++2H2O，SO通过a膜进入中间，K+透过b膜进入中间，故a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜。
18．（2023·常德模拟）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
B．H+从B室向A室迁移
C．电池工作时，线路中通过1mol电子，则在b极析出2.24LN2
D．若用该电池给铅蓄电池充电，应将b极连在正极上
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，a极为负极，S2-失电子产物与电解质反应生成，电极反应式为，A不符合题意；
B．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不符合题意；
C．电池工作时，b极发生反应2+10e-+12H+=N2+6H2O，线路中通过1mol电子，则在b极析出0.1molN2，由于温度、压强未知，所以气体的体积不一定是2.24L，C不符合题意；
D．b极为正极，若用该电池给铅蓄电池充电，应将b极连在铅蓄电池的正极上，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图可知，A室S2-反应生成，发生氧化反应，则a极为负极，电极反应式为，b为正极，电极反应式为2+10e-+12H+=N2+6H2O。
19．（2023·河东模拟）用如图装置进行实验，产生电流。下列说法错误的是
A．b为电池的负极
B．工作一段时间后，a极附近溶液pH减小
C．K+从a极经阳离子交换膜移动到b极
D．该装置的总反应为：H2+Cl2+2OH-=2Cl-+2H2O
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，b为电池的正极，A符合题意；
B．工作一段时间后，a极发生反应H2-2e-+2OH-=2H2O，c(OH-)减小，溶液pH减小，B不符合题意；
C．由分析可知，K+透过阳离子交换膜，从左侧溶液中向右侧溶液中迁移，即K+从a极经阳离子交换膜移动到b极，C不符合题意；
D．该装置的负极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O，正极反应为Cl2+2e-=2Cl-，总反应为：H2+Cl2+2OH-=2Cl-+2H2O，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】该原电池中，a为负极，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，b为正极，电极反应式为Cl2+2e-=2Cl-。
20．（2023·鹰潭模拟）利用垃圾假单胞菌株分解有机物的电化学原理如图所示。下列说法正确的是
A．电子流向：电极B→负载→电极A
B．若有机物为葡萄糖，处理0.25mol有机物，电路中转移电子6mol
C．电极A上的反应式为： X-4e- = Y +4H+
D．若B电极上消耗氧气22.4L， B电极区域溶液增重36g
【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由题中信息可知该装置为原电池，A为负极，B为正极，电子由负极流出沿导线流入正极，所以电子流向：电极A→负载→电极B，A不符合题意；
B．葡萄糖分子式C6H12O6，反应后生成CO2，C元素由0价升高到+4价，处理0.25mol有机物，电路中转移电子0.25mol×4×6=6mol，B符合题意；
C．由分析可知，电极A上的反应式为： X-2e- = Y +2H+，C不符合题意；
D．未说明氧气是否处于标准状况，无法计算22.4L氧气的物质的量，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．依据电子由负极流出沿导线流入正极分析；
B．依据化合价变化判断电子数；
C．放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；正极得电子，元素化合价降低，发生还原反应；
D．未说明标准状况，无法计算。
1 / 1【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题14 原电池
一、选择题
1．（2024·吉林模拟）如图，b为标准氢电极，可发生还原反应（）或氧化反应（），a、c分别为、电极。实验发现：1与2相连a电极质量减小，2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是（ ）
A．1与2相连，盐桥1中阳离子向b电极移动
B．2与3相连，电池反应为
C．1与3相连，a电极减小的质量等于c电极增大的质量
D．1与2、2与3相连，b电极均为流出极
2．（2024·广西模拟）利用下图的电化学装置，可实现对的固定。下列说法错误的是（ ）
A．向b电极移动
B．a电极的电极反应式为
C．电解过程中有生成
D．b电极的Pt用Cu代替后总反应不变
3．（2023·合肥模拟）某科研机构研发的NO—空气燃料电池的工作原理如图所示，下列叙述正确的是
A．a电极为电池负极
B．电池工作时透过质子交换膜从右向左移动
C．b电极的电极反应：
D．当外电路中通过电子时，a电极处消耗
4．（2023·海南）利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．b电极为电池正极
B．电池工作时，海水中的向a电极移动
C．电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D．每消耗1kgAl，电池最多向外提供37mol电子的电量
5．（2023·广东）用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解溶液制氨。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是（ ）
A．电解总反应：
B．每生成，双极膜处有的解离
C．电解过程中，阳极室中的物质的量不因反应而改变
D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率
6．（2023·宣城模拟）甲酸燃料电池工作原理如下图所示，已知该半透膜只允许K+通过。下列有关说法错误的是
A．物质A是H2SO4
B．K+经过半透膜自a极向b极迁移
C．a极电极半反应为：HCOO-+2e-+2OH-=+H2O
D．Fe3+可以看作是该反应的催化剂，可以循环利用
7．（2023·松江模拟）将表面发黑(黑色物质为Ag2S)的银器浸入盛有食盐水的铝制容器中(如图)，一段时间后黑色褪去。有关说法正确的是 （ ）
A．该处理过程中电能转化为化学能
B．铝质容器为阳极，其质量变轻
C．Ag2S溶解于食盐水生成了AgCl
D．银器为正极，Ag2S被还原为单质银
8．（2023·大连模拟）我国科研人员将单独脱除的反应与制备的反应相结合，实现协同转化。
已知：反应①单独制备：，不能自发进行；
反应②单独脱除：，能自发进行。
协同转化装置如图(在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并向两极迁移)。下列分析错误的是
A．反应②释放的能量可以用于反应①
B．产生的电极反应：
C．当生成0.1 mol 时，负极区溶液质量增重9.8 g
D．协同转化总反应：
9．（2023·金山模拟）将铜片与石墨连接浸入到稀硫酸溶液中(如图) ，过了较长时间后，发现溶液出现蓝色，下列说法正确的是 （ ）
A．铜发生了析氢腐蚀
B．石墨电极发生 O2+4e—+2H2O = 4OH-
C．电池总反应是：2Cu+2H2SO4+O2 =2CuSO4+2H2O
D．石墨电极附近 Cu2+浓度增加，H+浓度增加
10．（2023·唐山模拟）利用电化学原理消除污染，还可获得电能，下面是一种处理垃圾渗透液的装置工作原理图。下列说法错误的是 （ ）
A．X极的电极反应式为
B．Y是正极，发生还原反应
C．当电路中通过5 mol电子，正极区有14 g气体放出
D．盐桥内移向X电极
11．（2023·深圳模拟）直接NaBH4-H2O2燃料电池具有比能量高等优点，该电池正、负极区域电解质溶液分别为H2SO4溶液、NaOH溶液，并采用阳离子交换膜，放电时（ ）
A．负极上被还原
B．正极发生的反应为
C．由负极移向正极
D．正极区溶液中保持不变
12．（2023·运城模拟）我国科研人员利用双极膜技术构造出一类具有高能量密度、优异的循环性能的新型水系电池，模拟装置如图所示。已知电极材料分别为Zn和MnO2，相应的产物为和Mn2+。下列说法错误的是
A．双极膜中的OH-通过膜a移向M极
B．电池工作一段时间后，NaOH溶液的pH不变
C．N电极的反应式为MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O
D．若电路中通过2 mol e-，则稀硫酸溶液质量增加89 g
13．（2023·吉林模拟）某微生物燃料电池在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．该燃料电池不宜在高温下使用
B．电极b为阳极，发生氧化反应
C．HS-化菌作用下发生反应：HS- -8e-+9OH-=+5H2O
D．若该电池外电路有0.4 mol电子转移，则质子交换膜在标准状况下电极b消耗氧气1.12L
14．（2023·郑州模拟）pH计是通过测定电池两极电势差(即电池电动势E)确定待测液pH的仪器，复合电极pH计的工作原理如图。室温下，E=0.059pH+0.2 (E的单位为V)。下列说法错误的是（ ）
A．pH计工作时，化学能转变为电能
B．指示电极的电极电势随待测溶液的c(H+)变化而变化
C．若参比电极电势比指示电极电势高，则指示电极的电极反应式：AgCl(s)+e- = Ag(s) +Cl-
D．室温下，若E为0. 377V，则待测溶液的pH=3.0
15．（2023·朝阳模拟）将铜棒插入浓、稀溶液中(装置如图)、观察到电流计指针发生偏转，一段时间后，浸入浓溶液的铜棒变粗。下列说法错误的是
A．铜棒变粗的反应：
B．导线中电子移动的方向：b→a
C．随着反应的进行，浓、稀溶液的浓度逐渐接近
D．的氧化性随增大而增强，Cu的还原性随增大而减弱
16．（2023·房山模拟）某种培根型碱性氢氧燃料电池示意图如所示，下列有关该电池的说法错误的是
A．电池放电时，向镍电极Ⅰ的方向迁移
B．正极电极反应为：
C．出口Ⅰ处有水生成
D．循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环
17．（2023·阿勒泰模拟）我国科学家近期开发了一种高性能的水系锰基锌电池。 其工作原理如图所示，已知该装置工作一段时间后，K2SO4溶液的浓度增大。下列说法正确的是
A．电子流向：Zn电极→b膜→a膜→MnO2电极→负载→Zn电极
B．负极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
C．a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜
D．装置工作一段时间后，正极区溶液的pH降低
18．（2023·常德模拟）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
B．H+从B室向A室迁移
C．电池工作时，线路中通过1mol电子，则在b极析出2.24LN2
D．若用该电池给铅蓄电池充电，应将b极连在正极上
19．（2023·河东模拟）用如图装置进行实验，产生电流。下列说法错误的是
A．b为电池的负极
B．工作一段时间后，a极附近溶液pH减小
C．K+从a极经阳离子交换膜移动到b极
D．该装置的总反应为：H2+Cl2+2OH-=2Cl-+2H2O
20．（2023·鹰潭模拟）利用垃圾假单胞菌株分解有机物的电化学原理如图所示。下列说法正确的是
A．电子流向：电极B→负载→电极A
B．若有机物为葡萄糖，处理0.25mol有机物，电路中转移电子6mol
C．电极A上的反应式为： X-4e- = Y +4H+
D．若B电极上消耗氧气22.4L， B电极区域溶液增重36g
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，当1与2相连时，a、b构成原电池，a为正极，b为负极，则盐桥1中阳离子向a电极移动，故A错误；
B、由分析可知，2与3相连时，c电极上转化为，b电极发生反应，则总反应为 ，故B正确；
C、1与3相连时，更难溶，转化为，a极为正极，转化为，a极质量减小，b极为负极，转化为，b极质量增加，a电极减小的质量小于c电极增大的质量，故C错误；
D、当1与2相连时，b为负极，b电极为流出极；2与3相连，c为负极，c电极为流出极，故D错误；
故答案为：B。
【分析】当1与2相连时，a、b构成原电池，a电极质量减小，说明转化为，发生还原反应，则a为正极，b为负极，发生反应 ；2与3相连时，b、c构成原电池，c电极质量增大，说明转化为，发生氧化反应，则c为负极，b为正极，发生 。
2．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、电解池中，阴离子向阳极移动，b为阳极，则向b电极移动，故A正确；
B、由分析可知，a为阴极，电极反应式为，故B正确；
C、阳极发生反应：2H2O-4e-=O2+4H+，则电解过程中有生成，故C正确；
D、b电极为阳极，Pt用Cu代替后，Cu放电生成Cu2+，因此不能用Cu代替，故D错误；
故答案为：D。
【分析】由图可知，左边电极上，和得到电子，则左边电极为阴极，则a为阴极，阴极发生还原反应，电极反应为，b为阳极，电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+。
3．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】A．由分析可知，a电极为电池正极，A不符合题意；
B．原电池中氢离子向正极移动，故电池工作时透过质子交换膜从左向右移动，B不符合题意；
C．b电极上NO失去电子发生氧化反应生成硝酸，电极反应：，C符合题意；
D．没有标况，不能计算氧气的体积，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】该装置为原电池，根据NOHNO3，氮元素的化合价升高，说明NO失电子发生氧化反应，则b极为负极，其电极反应式为 ，a极为正极，其电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。
4．【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】】A．一般活泼金属做负极，a为负极，b电极为电池正极，A正确；
B．电池工作时，阳离子向正极移动，B错误；
C．电池工作时，a电极反应为铝失去电子生成铝离子，铝离子为弱碱离子，水解显酸性，C错误；
D．由C分析可知，每消耗1kgAl，物质的量为mol，电池最多向外提供电子的电量，D错误；
故答案为：A。
【分析】铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极，根据原电池原理解答即可。
5．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，该电解池装置中，阴极的电极反应式为NO3－＋8e－＋6H2O=NH3＋9OH－，阳极的电极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。因此电解总反应为KNO3＋3H2O=NH3·H2O＋2O2↑＋KOH，A不符合题意。
B、每生成1molNH3·H2O，则转移电子数为8mol，因此双极膜中有8molH＋移向电极a，则双极膜处有8molH2O发生解离，B符合题意。
C、电解过程中阳极室内每消耗4molOH－，双极膜内产生4molOH－进入阳极室，因此阳极室中n(KOH)不因反应而变化，C不符合题意。
D、“卯榫”结构具有更大的接触面积，有利于H2O被催化解离成H＋和OH－，从而提高NH3的生成速率，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】“大电流催化电解KNO3溶液制氨”则该装置为电解池装置，且KNO3溶液中NO3－发生还原反应，生成NH3，因此电极a为阴极，其电极反应式为：NO3－＋8e－＋6H2O=NH3＋9OH－。电极b为阳极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。电解池装置中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，因此双极膜中H＋移向电极a，OH－移向电极b。
6．【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据工作原理：原电池工作时，K+经过半透膜移向正极，右侧反应为Fe3++e-=Fe2+，从装置中分离出来的物质是K2SO4，所以在放电时需要补充的物质 H2SO4 或KHSO4，A选项是错误的；
B.根据离子之间转化的关系图，可知b极打赏还原反应，为正极，a极发生氧化反应，属于负极，K+ 经过半透膜 应该移向正极，B选项是正确的；
C.负极反应应该：HCOO--2e-+2OH-=HCO3-+H2O，故C选项是错误的；
D.在反应中，正极发生反应：Fe3++e-=Fe2+，4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+，Fe3+总量未发生改变，因此可以视作催化剂，D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】原电池的工作原理：在外电路中，由负极失去电子，经过导线到达正极；在内电路中，是阴阳离子实现导电的作用，形成闭合回路，阴离子在电解质溶液中靠近负极，阳离子在电解质溶液中靠近正极。
7．【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】 一段时间后黑色褪去，则Ag由Ag2S转化为Ag，化合价由+1价降低为0价，发生还原反应，有氧化还原反应发生则证明形成了原电池，银器表面析出银，则银器端为正极；
A.原电池是将化学能转化为电能的装置 ，故A不符合题意；
B.铝制容器为负极，故B不符合题意；
C.Ag2S发生氧化还原反应生成Ag，故C不符合题意；
D.银器为正极，Ag2S被还原为单质银 ，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】原电池是将化学能转化为电能的装置 ，工作时负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
8．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．根据电子流向判断，左边为负极，电极反应式为SO2+4OH--2e-=SO42-+2H2O，右边电极为正极，电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2，反应②能自发进行，反应放出能量，反应①不能自发进行，需吸收能量，反应②释放的能量可以用于反应①，A不符合题意；
B．O2在右侧电极得电子生成H2O2，电极方程式为： ，B不符合题意；
C．当生成0.1 mol 时，正极得0.2mol电子，左边为负极，电极反应式为SO2+4OH--2e-=SO42-+2H2O，当得0.2mol电子时，吸收0.1mol SO2，双极膜电离出0.2molOH-进入负极，负极区溶液质量增重0.1molx64g/mol+0.2molx17g/mol=9.8 g，C不符合题意；
D．负极电极反应式为SO2+4OH--2e-=SO42-+2H2O，正极电极反应为O2+2H++2e-=H2O2，协同转化总反应为：SO2+O2+2NaOH═H2O2+Na2SO4，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．根据电子流向判断，左边为负极，电极反应式为SO2+4OH--2e-=SO42-+2H2O，右边电极为正极，电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2；
B．O2在右侧电极得电子生成H2O2，电极方程式为： ；
C．当生成0.1 mol 时，电极反应式为SO2+4OH--2e-=SO42-+2H2O，负极区溶液质量增重的计算；
D．负极电极反应式为SO2+4OH--2e-=SO42-+2H2O，正极电极反应为O2+2H++2e-=H2O2，协同转化总反应为： SO2+O2+2NaOH═H2O2+Na2SO4 。
9．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据判断，铜做负极失去电子，发生吸氧腐蚀；故A不符合题意；
B.石墨电极做正极，发生的反应为O2+4H++4e=2H2O；故B不符合题意；
C.根据负极：Cu-2e=Cu2+，正极：O2+4H++4e=2H2O，总反应2Cu+H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O.故C符合题意；
D.石墨电极氢离子浓度降低，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】该电池为原电池，硫酸做电解质，因此铜做电池的负极，Cu-2e=Cu2+，石墨做正极，氧气得到电子结合氢离子变为水，反应为：O2+4H++4e=2H2O，总的反应为 2Cu+H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；结合选项即可判断。
10．【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知，X电极的电极反应式为2NH4＋－6e－=N2＋8H＋，A符合题意。
B.Y电极发生得电子的还原反应，因此Y电极为正极，B不符合题意。
C.正极的电极反应式为2NO3－＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O，当电路中通过5mol电子时，正极区产生0.5molN2，其质量为0.5mol×28g·mol－1=14g，C不符合题意。
D.在原电池中，阴离子移向负极，所以盐桥内Cl－移向X电极，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】该装置为原电池装置，X电极上NH4＋转化为N2，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：2NH4＋－6e－=N2↑＋8H＋。Y电极上NO3－转化为N2，发生得电子的还原反应，其电极反应式为：2NO3－＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O。据此结合选项分析。
11．【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．负极发生氧化反应，电极反应式为：-8e-+8OH-=+6H2O，即负极上被氧化，A不符合题意；
B．由分析可知，电极反应式为：H2O2+2H++2e-=2H2O，B不符合题意；
C．原电池内部电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，即Na+由负极移向正极，C符合题意；
D．由分析可知，电极反应式为：H2O2+2H++2e-=2H2O，反应生成H2O，则正极区溶液中减小，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；正极得电子，元素化合价降低，发生还原反应；原电池“同性相吸”，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
12．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由题给信息Zn生成Zn(OH)，MnO2生成Mn2+可知，M极为Zn电极，N电极材料为MnO2，即M极为负极，N极为正极，OH-移向负极，A项不符合题意；
B．负极的电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH)，每转移2 mol e-，有2 molOH-移向NaOH溶液，而消耗4molOH-，NaOH溶液的pH变小，B项符合题意；
C．N电极材料为MnO2，MnO2在正极得到电子生成Mn2+，电极方程式为：MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O，故C不符合题意；
D．若电路中通过2 mol e-，双极膜中有2 mol H+移向硫酸溶液，同时溶解1 mol MnO2，稀硫酸溶液质量增加2mol1g/mol+1mol87g/mol=89g，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据题意，Zn发生氧化反应生成Zn(OH)，Zn为负极，即M极为Zn，电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH)，N电极材料为MnO2，电极反应式为MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O。
13．【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池
【解析】【解答】A．高温下微生物会失去活性，故该燃料电池不宜在高温下使用，故A符合题意；
B．由分析可知，电极b为正极，发生还原反应，故B不符合题意；
C．由图可知，HS-化菌作用下失去电子生成硫酸根离子和氢离子，发生反应：HS- -8e-+ 4H2O =+9H+，故C不符合题意；
D．氧气得到电子发生还原反应：，若该电池外电路有0.4 mol电子转移，则根据电子守恒消耗氧气0.1mol，故质子交换膜在标准状况下电极b消耗氧气2.24L，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．高温下微生物会失去活性；
B．燃料电池中，燃料在负极失电子，发生氧化反应，氧气在正极得电子，发生还原反应；
C．依据图中反应物和产物分析判断；
D．根据电子守恒计算。
14．【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即指示电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH，则pH计工作时，化学能转化为电能，故A不符合题意；
B．根据pH计的工作原理可知，指示电极参比膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而使得其能确定溶液的pH，故B不符合题意；
C．若参比电极电势比指示电极电势高，正极的电势比负极的高，则指示电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为Ag(s)-e-+Cl-=AgCl(s)，故C符合题意；
D．根据E=0.059pH+0.2，若E为0. 377V，则pH=，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．pH计的工作原理是通过测定电池电动势E；
B．根据pH计的工作原理分析；
C．依据参比电极电势比指示电极电势高，正极的电势比负极的高分析；
D．根据E=0.059pH+0.2计算。
15．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．据分析铜棒变粗的反应：，故A不符合题意；
B．导线中电子移动的方向由负极移向正极，即：a→b，故B符合题意；
C．随着反应的进行，右侧不断消耗，左侧不断生成，浓、稀溶液的浓度逐渐接近，故C不符合题意；
D．据分析对比可知，的氧化性随增大而增强，Cu的还原性随增大而减弱，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】新型电池的判断：
1、化合价升高的为负极，失去电子，化合价降低的为正极，得到电子；
2、电极反应式的书写要注意，负极反应为负极材料失去电子化合价升高，正极反应为正极材料得到电子化合价降低，且要根据电解质溶液的酸碱性判断，酸性溶液不能出现氢氧根，碱性溶液不能出现氢离子，且电极反应式要满足原子守恒。
16．【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．原电池中，阳离子向正极移动，由分析可知镍电极Ⅱ为正极，则向镍电极Ⅱ的方向迁移，故A符合题意；
B．由分析可知，镍电极Ⅱ为正极，电极方程式为：，故B不符合题意；
C．镍电极Ⅰ为负极，电极方程式为：H2+2e-+2OH-=2H2O，出口Ⅰ处有水生成，故C不符合题意；
D．由图示可知，循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应，原电池工作时，阳离子向正极移动。
17．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．原电池中电子通过导线从负极流向正极，电子不能通过溶液，因此电子流向为Zn电极→负载→MnO2电极，故A不符合题意；
B．MnO2为正极，正极区电极反应为：MnO2+2e－+4H+=Mn2++2H2O，Zn电极为负极，电极反应式为：Zn+4OH―-2e－=Zn(OH)，故B不符合题意；
C．电池工作时，SO通过a膜进入中间，K+透过b膜进入中间，故a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜，故C符合题意；
D．电池放电时，正极区发生电极反应：MnO2+2e－+4H+=Mn2++2H2O，H+浓度减小，溶液pH增大，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】由图可知，Zn电极上，Zn失去电子生成Zn(OH)，则Zn电极为负极，电极反应式为Zn+4OH―-2e－=Zn(OH)，MnO2电极为正极，电极反应式为MnO2+2e－+4H+=Mn2++2H2O，SO通过a膜进入中间，K+透过b膜进入中间，故a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜。
18．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，a极为负极，S2-失电子产物与电解质反应生成，电极反应式为，A不符合题意；
B．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不符合题意；
C．电池工作时，b极发生反应2+10e-+12H+=N2+6H2O，线路中通过1mol电子，则在b极析出0.1molN2，由于温度、压强未知，所以气体的体积不一定是2.24L，C不符合题意；
D．b极为正极，若用该电池给铅蓄电池充电，应将b极连在铅蓄电池的正极上，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图可知，A室S2-反应生成，发生氧化反应，则a极为负极，电极反应式为，b为正极，电极反应式为2+10e-+12H+=N2+6H2O。
19．【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，b为电池的正极，A符合题意；
B．工作一段时间后，a极发生反应H2-2e-+2OH-=2H2O，c(OH-)减小，溶液pH减小，B不符合题意；
C．由分析可知，K+透过阳离子交换膜，从左侧溶液中向右侧溶液中迁移，即K+从a极经阳离子交换膜移动到b极，C不符合题意；
D．该装置的负极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O，正极反应为Cl2+2e-=2Cl-，总反应为：H2+Cl2+2OH-=2Cl-+2H2O，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】该原电池中，a为负极，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，b为正极，电极反应式为Cl2+2e-=2Cl-。
20．【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由题中信息可知该装置为原电池，A为负极，B为正极，电子由负极流出沿导线流入正极，所以电子流向：电极A→负载→电极B，A不符合题意；
B．葡萄糖分子式C6H12O6，反应后生成CO2，C元素由0价升高到+4价，处理0.25mol有机物，电路中转移电子0.25mol×4×6=6mol，B符合题意；
C．由分析可知，电极A上的反应式为： X-2e- = Y +2H+，C不符合题意；
D．未说明氧气是否处于标准状况，无法计算22.4L氧气的物质的量，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．依据电子由负极流出沿导线流入正极分析；
B．依据化合价变化判断电子数；
C．放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；正极得电子，元素化合价降低，发生还原反应；
D．未说明标准状况，无法计算。
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