【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题16 二次电池
一、选择题
1．（2024·贵州模拟）钠基海水电池是一种能量密度高、环境友好的储能电池(示意图如下)，电极材料为钠基材料和选择性催化材料(能抑制海水中的吸附和氧化)，固体电解质只允许透过。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，a电极发生还原反应
B．放电时，电极的电势低于电极
C．充电时，电极的电极反应式为：
D．充电时，每转移电子，理论上有由电极迁移到电极
2．（2024·吉林模拟）某生物质电池原理如下图所示，充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，正极电极反应为：+H2O-2e-=+2H+
B．放电时，转化为
C．充电时，通过交换膜从左室向右室迁移
D．充电时，阴极电极反应为：+2H2O+2e-=+2OH-
3．（2024·江西模拟）水系电池在碳循环方面具有广阔的应用前景。该电池的示意图如下，其中双极膜在工作时催化解离为和，并在直流电场的作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，电极为负极，发生还原反应
B．充电时，从电极通过双极膜到达催化电极发生反应
C．放电时，催化电极上的反应为
D．充电时，电极上的反应为
4．（2024·河南模拟）一种基于固体电解质的可充电熔融钠电池，具有安全、电流密度高、使用条件宽泛等优点，其工作示意图如下所示，已知电池放电时不断有生成。下列说法错误的是（ ）
A．放电时电极为负极
B．固体电解质含钠离子
C．充电时阳极反应式：
D．转移时，区和区的质量差改变
5．（2024·安徽模拟）我国学者研制了一种锌基电极，与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充电电池，其示意图如下。放电时，转化为。下列说法错误的是（ ）
A．放电时，正极反应为：
B．放电时，若外电路有电子转移，则有向正极迁移
C．充电时，为外接电源负极
D．充电时，阴极反应为：
6．（2024高二上·潮阳期末）某钠离子电池的负极材料为NaxCy，正极材料为Na2Mn[Fe(CN)6]，其充放电过程是Na+在正负极间的镶嵌与脱嵌（图中箭头指示电子的转移方向）。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，电子的流向为A→外电路→B→电解质溶液→A
B．该电池可以选择NaOH溶液为电解质
C．充电时，Na+从B极脱嵌，在A极嵌入
D．放电时，B极的电极反应式为：NaxCy- xe－═ xNa+＋ Cy
7．（2024高三上·梅河口期末）2023年星恒电源发布“超钠F1”开启钠电在电动车上产业化元年.该二次电池的电极材料为（普鲁士白）和（嵌钠硬碳）.下列说法中错误的是（ ）
A．放电时，左边电极电势高
B．放电时，负极的电极反应式可表示为：
C．充电时，电路中每转移电子，阳极质量增加
D．比能量：锂离子电池高于钠离子电池
8．（2024高三上·汕尾期末）科学家研制了以为活性材料的水系液流电池，充电时其工作原理如图所示。已知Nafion膜是一种特殊的质子交换膜，具有较高的质子传导率。下列说法不正确的是（ ）
A．放电时，电极N是负极
B．放电时，总反应为
C．充电时，阴极室中溶液逐渐增大
D．充电时，若电极N上产物分别为和，则电路中转移相同数目的电子消耗的物质的量之比为1：2
9．（2023高二上·莆田期中）一种可充电锌—空气电池放电时的工作原理如下图所示。已知：Ⅰ室溶液中，锌主要以的形式存在，并存在。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，Ⅰ室溶液pH增大
B．放电时，该装置Ⅱ室可实现海水淡化
C．充电时，Zn电极反应为
D．充电时，每生成，Ⅲ室溶液质量理论上减少32g
10．（2023高三上·沈阳期中）沉积型锌镍单液流电池是介于双液流电池和传统二次电池之间的一种储能装置，放电时的电池结构见如图。下列说法正确的是（ ）
A．充电时电极电势：电极电极
B．放电时向电极移动
C．放电时储液罐中溶液浓度减小
D．充电时电极发生反应：
11．（2024高三上·嘉兴月考）现在广泛使用的锂离子电池有多种类型，某可充电钴酸锂电池的工作原理如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．该电池放电时，其中正极的电极反应式是
B．充电时A极与电源的正极相连
C．放电时，移向电势较高的电极后得到电子发生还原反应
D．拆解废电池前先进行充电处理既可以保证安全又有利于回收锂
12．（2024高三上·湛江月考）氢负离子具有强还原性，是一种颇具潜力的能量载体.2023年4月5日，我国科学家开发了首例室温全固态氢负离子二次电池，该电池通过固态氢负离子导体实现对的快速传导，其工作原理如图所示，其中放电时乙电极的电极反应式为（M为Li、Na、K、Mg、Ti等金属），下列说法错误的是（ ）
A．放电时，电子经外电路流向甲电极
B．放电时，氢负离子移向乙电极
C．充电时，甲电极发生的反应可表示为
D．可将固态离子导体替换成水溶液电解质，对氢负离子进行传导
13．（2023高三上·东莞月考）中国科学院研究团队在碱性锌铁液流二次电池电池研究方面取得新进展。下列叙述不正确的是（ ）
A．充电时，电极M与电源正极相连
B．充电时，阳极的电极反应式为Fe(CN)64－－e－＝Fe(CN)63－
C．放电时，电极N发生氧化反应
D．放电时，电路中转移2 mol电子时，负极区电解质溶液增重65g
14．（2023高三上·顺德月考）2023年我国首个兆瓦级铁铬液流电池储能项目在内蒙古成功运行．电池利用溶解在盐酸溶液中的铁、铬离子价态差异进行充放电，工作原理如图．有关叙述不正确的是（ ）
A．阴极在充电过程中可能会产生
B．接输电网时，a极的电极电势高于b
C．充电时，阳极的电极反应为
D．放电时，每移向b极，减少
15．（2023高二上·抚松月考）我国某大学科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳和添加了的溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池，电池结构如图（阴离子未标出）．下列说法错误的是（ ）
A．可增加电解质溶液的导电性
B．充电时，阳极的电极反应式为
C．放电时，电极N为负极
D．放电时，每转移，参与反应的铁元素的总质量为
16．（2023高三上·石家庄期中）一种以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其电池放电时的反应原理为2Al+3Fe[Fe(CN)6]+ 14NaAlCl4 =Na2Fe[Fe(CN)6]+8NaAl2Cl7。下列说法错误的是（ ）
A．充电时，外接直流电源的负极应与Al电极连接
B．充电时，外电路中通过0.2mol电子时，阳极质量变化4.6g
C．放电时，每转移1mol电子，负极区电解质溶液质量增加9g
D．放电时，正极电极反应式为2Na++2e-+Fe [Fe(CN)6]=Na2Fe[Fe(CN)6]
17．（2023高二上·保定期中）一种水系可逆锌一二氧化碳电池结构如图（在电场的作用下，双极膜的阴、阳膜复合层间的解离成和并分别通过阴膜和阳膜），下列说法正确的是（ ）
A．放电时，正极区溶液的增大
B．放电时，双极膜产生的移向选择性催化材料
C．充电时，若阴极增重6.5g，则阳极产生1.6g
D．充电时，选择性催化材料的电极反应为
18．（2023高三上·成都期中）我国科学家研制了Cu2P2O7催化剂建构Zn—CO2二次电池，实现了电还原CO2合成多碳产品(如乙酸，乙醇等)，装置如图所示。双极膜中水电离出的H＋和OH-在电场作用下可以分别向两极迁移。下列说法不正确的是（ ）
A．放电时，双极膜中H＋向Cu2P2O7极迁移
B．电势：Cu2P2O7极高于Zn极
C．当外电路通过2mol电子时，理论上双极膜中水减少18g
D．充电时，阳极上的电极反应式为C2H5OH-12e-＋3H2O=2CO2↑＋12H＋
19．（2023高二上·浙江期中）近年来钠离子电池备受关注。利用钠离子在电极间“脱嵌”实现充放电的原理如图所示，电池工作时总反应为（ ）
NaxC＋Na1－xMnO2C＋NaMnO2，下列说法不正确的是
A．放电时，正极反应为
B．放电时，当电路中转移1mol电子时，正极质量增加23g
C．充电时，电子由电源负极经硬碳、电解液、NaMnO2流向电源正极
D．若用该电池进行电镀铜，镀件应与硬碳相连
20．（2023高三上·潮阳期中） 从玉米穗轴、燕麦与小麦的麦麸和锯木屑等各种农副产品中萃取。清华大学某科研团队创造了一种新型可充放电的生物质电池，其工作原理如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．放电时，电极发生还原反应
B．充电时，OH-由右侧通过阴离子交换膜移向左侧
C．放电时，若外电路转移1mol电子，理论上正极增重1g
D．充电时，阴极电极反应为
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】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，放电时，a为负极，发生氧化反应，故A错误；
B、由分析可知，放电时，a为负极，b为正极，则b电极的电势高于a电极，故B错误；
C、由分析可知，充电时，b为阳极，选择性催化材料 能抑制海水中的吸附和氧化 ，阳极的电极反应不可能为 ，故C错误；
D、充电时，a为阴极，b为阳极，阳离子向阴极移动，故每转移电子，理论上有由b电极迁移到a电极，故D正确；
故答案为：D。
【分析】由图可知，a电极上，Na失去电子转化为Na+，则a为负极，b为正极。充电时，a为阴极，b为阳极。
2．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、放电时，正极发生得电子的还原反应，故A错误；
B、放电时，正极得电子，转化为，故B错误；
C、充电时，阳离子向阴极移动，Rh/Cu是阴极，则通过交换膜从右室向左室迁移，故C错误；
D、充电时，充电时，Rh/Cu是阴极，糠醛发生还原反应生成，阴极电极反应为+2H2O+2e-=+2OH-，故D正确；
故答案为：D。
【分析】由图可知，放电时，Rh/Cu惰性电极上，转化为，发生氧化反应，则Rh/Cu惰性电极为负极，充电时其为阴极。
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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，放电时，电极为负极，发生氧化反应，故A错误；
B、充电时，从双极膜向催化电极移动，故B错误；
C、放电时，催化电极为正极，电极反应式为 ，故C正确；
D、充电时，电极为阴极，发生还原反应，电极反应为，故D错误；
故答案为：C。
【分析】由图知，该电池在放电时，发生氧化反应，则Zn为负极，电极反应式为，催化电极为正极，电极反应式为，充电时，为阴极，电极反应式为，催化电极为阳极，电极反应式为。
4．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，放电时a为负极，b为正极，故A正确；
B、只允许阳离子通过，要保持两边电荷守恒，说明固体电解质含钠离子，通过的转移实现，故B正确；
C、充电时，b为阳极，阳极发生氧化反应，电极反应式为 ，故C正确；
D、转移时，从c区移出，d区移入，质量差改变，故D错误；
故答案为：D。
【分析】 已知电池放电时不断有生成 ，说明放电时，钠转化为钠离子，则a为负极，电极反应式为，b为正极，电极反应式为，充电时，a为阴极，b为阳极。
5．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，放电时，镍基电极为正极，电极反应式为：，故A正确；
B、由分析可知，放电时，锌基电极为负极，Zn转化为，混合电解液中没有Zn2+，则不存在Zn2+的移动，故B错误；
C、充电时，a为阴极，接电源负极，故C正确；
D、充电时，锌基电极为阴极，电极反应式为：，故D正确；
故答案为：B。
【分析】放电时，锌基电极为负极，Zn转化为，电极反应式为，镍基电极为正极，电极反应式为，充电时，锌基电极为阴极，接电源负极，电极反应式为，镍基电极为阳极，接电源正极，电极反应式为。
6．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.电子无法经过电解质溶液，A选项是错误的；
B.若选NaOH溶液为电解质溶液，会是Mn2+沉淀，B选项是错误的；
C.充电时，B极为阳极释放Na+，即Na+从B极脱嵌，A极为阴极, 电极反应式为:xNa++Cy+xe-=Nax Cy，即Na+在A极嵌入，C选项是正确的；
D.放电时，B极为正极，应该发生还原反应，但是 NaxCy- xe－═ xNa+＋ Cy 为氧化反应，D选项是错误的。
故答案为：C。
【分析】A.电子只能在外电路移动；
B.该电池的电解质溶液应该选用酸性电解质溶液；
C.放电时，原电池的负极失去电子发生氧化反应，充电时，负极变为电解池的阴极，此时发生的是还原反应；
D.电解池的正极得到电子发生的是还原反应。
7．【答案】C
【知识点】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.根据图示可知，嵌钠硬碳是负极，失去电子，普鲁士白作正极，在放电时，左边的电势高，A选项是正确的；
B.放电时，负极的电极反应式可表示为： ，B选项是正确的；
C.充电时，阳极发生的反应是：Na2Mn[Fe(CN)6]-2e-=2Na++Mn[Fe（CN）6]，可见，充电时，电路中每转移1mol电子，阳极质量减少23g，C选项是错误的；
D.相同质量的Li和Na相比，Li失电子数目更多，所以锂离子电池高于钠离子电池 ，D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】A.单质钠失电子是自发进行的反应，因此在原电池中，Na所在的一极是负极；
B.放电时，负极的电极反应式可表示为：；
C.充电时，阳极的质量是减少的；
D.相同质量的Li和Na相比，Li失电子数目更多，所以锂离子电池高于钠离子电池 。
8．【答案】C
【知识点】离子方程式的书写；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.充电时，N极是得电子的一极，是阴极，因此放电时，N极是负极，A选项是正确的；
B.放电时，发生的反应是： ，B选项是正确的；
C.充电时，阴极发生的反应是：2CO2+2e-+H2O=2HCO2-，消耗了H2O，溶液中的酸性增强，pH值减小，C选项是错误的；
D.生成1molHCO2-转移的电子数是1mol，消耗的CO2的物质的量是1mol，生成1molHC2O4-转移的电子数为2mol，消耗的CO2的物质的量是2mol，D选项是错误的。
故答案为：C。
【分析】在电解池中，阳极与外加电源的正极相连，失去电子，发生氧化反应，阴极与外加电源的负极相连，得到电子，发生还原反应。在电解质溶液中，阴阳离子遵循“正负相吸”的原则，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
9．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，Zn电极的电极反应式为，浓度增大，的平衡正向移动，H+浓度增大，Ⅰ室溶液pH减小，故A错误；
B、放电时，该装置Ⅱ室中Na+通过阳离子交换膜进入Ⅲ室，Cl-通过阴离子交换膜进入Ⅰ室，可实现海水淡化，故B正确；
C、充电时，Zn电极为阴极，电极反应式为，故C错误；
D、充电时，Pt/C电极为阳极，Ⅲ室的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，每生成转移4mol电子，有4molNa+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，则Ⅲ室溶液质量理论上减少1mol×32g/mol+4mol×23g/mol=124g，故D错误；
故答案为：B。
【分析】Ⅰ室溶液中，锌主要以 ，则放电时Zn电极为负极，电极反应式为，Pt/C电极是正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，充电时，Zn为阴极，Pt/C电极为阳极。
10．【答案】A
【知识点】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.充电时阳极的电势大于阴极，则电极电势：电极 b>电极a，A选项是正确的；
B.OH-是阴离子，放电时，移向负极，即a电极，B选项是错误的；
C.放电时，Zn作负极，电极反应式为：Zn-2e +4OH-=[Zn(OH)4]2-，储液罐中K2[Zn(OH)4]溶液的浓度增大，C选项是错误的；
D.充电时，b电极发生的反应是：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH + H2O，D选项是错误的。
故答案为：A。
【分析】A.充电时b为阳极，a为阴极；
B.放电时属于原电池，在原电池的电解质溶液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极；
C.放电时，Zn作负极，电极反应式为：Zn-2e +4OH-=[Zn(OH)4]2-，储液罐中K2[Zn(OH)4]溶液的浓度增大；
D.充电时，b是阳极，应失去电子，发生氧化反应。
11．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、正极发生还原反应，该反应式发生的是氧化反应，为负极反应，故A错误；
B、充电时，A为阴极，与电源的负极相连，故错误；
C、放电时，阳离子移向正极，发生得电子的还原反应，故C正确；
D、拆解废电池前，先进行放电处理， 负极锂放电后，Li+离子移向正极，在正极上生成钴酸锂，有利于回收锂，故D错误；
故答案为：C。
【分析】放电时为原电池，A为负极，电极反应式为 ，B为正极，则充电时，A为阴极，B为阳极。
12．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，放电时，乙电极为负极，甲为正极，则电子经外电路流向甲电极，故A不符合题意 ；
B、原电池工作时，阴离子移向负极，则放电时，氢负离子移向乙电极，故B不符合题意 ；
C、充电时，甲电极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为，故C不符合题意 ；
D、氢负离子具有强还原性，可与水反应生成氢气，因此不可替换成水溶液电解质，故D符合题意 ；
故答案为：D。
【分析】放电时为原电池，由图可知，M在乙电极发生氧化反应生成MHx，则乙电极为负极，电极反应式为，甲电极为正极，充电时，乙为阴极，甲为阳极。
13．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，充电时M为阳极，与电源正极相连，故A不符合题意；
B、充电时，在阳极发生氧化反应生成，电极反应式为，故B不符合题意；
C、由分析可知，放电时N为负极，发生氧化反应，故C不符合题意；
D、放电时，Zn失电子后与氢氧根生成，当电路中转移2mol电子时，溶液增加的质量为1molZn和2molOH-的质量之和，大于65g，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图可知，放电时，N电极上Zn失去电子，生成，则N为负极，M为正极，得电子发生还原反应；充电时，N为阴极，M为阳极。
14．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、充电时，阴极发生还原反应，则氢离子可能发生还原反应生成氢气，故A不符合题意；
B、接输电网时，a为正极，b为负极，a极的电极电势高于b，故B不符合题意；
C、由分析可知， 充电时，阳极的电极反应为 ，故C不符合题意；
D、放电时，每 移向b极，铁离子减少1mol，体积未知，不能计算减少的铁离子浓度，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图可知，充电时，a电极上亚铁离子转化为铁离子，则a为阳极，电极反应式为 ，b为阴极。
15．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.氯化铵为电解质，可以增加导电性，A项正确，
B.充电时，M为阳极，即二价铁失电子变成三价铁， 阳极的电极反应式为 ，B项正确；
C.放电时，即为原电池，M为正极，N为负极，C项正确，
D.根据电极反应，若有2mol电子转移，负极消耗1mol铁，正极消耗2mol铁，总共参加铁元素的质量为：168g，D项错误；
故答案为：D。
【分析】根据图可知，放电时，N为负极，M为正极，充电时，M为阳极，N为阴极，充电与放电时电极反应相反。
16．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，充电时，Al作阴极，则电源的负极应与Al连接，故A不符合题意；
B、充电时，阳极反应为，则外电路中通过电子时，阳极质量变化，故B不符合题意；
C、根据关系式可知，每转移1mol电子，正极增加，还有移向正极，则负极区质量减少，故C符合题意；
D、放电时，正极Mo箔上得到电子生成，电极反应式为，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电池放电时的反应原理为，由图可知，放电时，Al电极上Al失去电子生成，则Al作负极，Mo箔上得到电子生成，作正极，充电时，Al作阴极，Mo箔作阳极。
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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.放电时，正极为选择性催化材料做正极，发生还原反应3CO2+2e+H2O=CO+2HCO3-.水电离出氢离子向催化剂材料靠近，酸性增强，故A不符合题意
B. 放电时 水电离出的氢离子移向选择性催化材料，氢氧根离子向锌移动，故B不符合题意；
C. 充电时，充电时，阴极为=Zn(OH)42-+2e=4OH-+Zn，阳极为：4HCO3--4e=O2+4CO2+2H2O，若阴极增重6.5g，则阳极产生1.6g，故C符合题意；
D. 充电时，选择性催化材料的电极反应为，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】由图可知，放电时，金属锌做负极，锌失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e+4OH-=Zn(OH)42-，选择性催化材料做正极，发生还原反应3CO2+2e+H2O=CO+2HCO3-.水电离出的氢离子移向选择性催化材料，氢氧根离子向锌移动，充电时，阴极为=Zn(OH)42-+2e=4OH-+Zn，阳极为：4HCO3--4e=O2+4CO2+2H2O，结合选项判断。
18．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、放电时为原电池，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即双极膜中H+向Cu2P2O7极迁移，故A不符合题意；
B、放电时为原电池，Zn为负极，Cu2P2O7纳米片为正极，则Cu2P2O7极的电势高于Zn极，故B不符合题意；
C、双极膜中水电离的方程式为H2O=H++OH-，外电路通过2mol电子时，理论上有2molH+和OH-分别向正极、负极移向，即有2molH2O参与电离，质量减少18g/mol×2mol=36g，故C符合题意；
D、充电时为电解池，阴阳极反应与原电池负正极反应相反，阳极的电极反应为C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】由图可知，放电时为原电池，Zn转化为[Zn(OH)4]2-，发生氧化反应，则Zn为负极，电极反应为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-，Cu2P2O7纳米片为正极，发生还原反应，电极反应为CO2+12H++12e-=C2H5OH+3H2O，H2O电离出的H+和OH-分别由双极膜移向正极、负极；充电时为电解池，原电池正负极分别与电源正负极相接。
19．【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.放电时，做原电池，正极为Na1-xMnO4，得到电子变为NaMnO4，其电极方程式为： ，故A不符合题意；
B.放电时正极反应为： ，转移1mol电子结合1mol钠离子，质量增加 23g，故B不符合题意；
C.充电时，是电解池，电子在外电路中是阳极经过材料到阴极，电解质是溶液中离子的移动，故C符合题意；
D.电镀铜，镀件应该放在阴极，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】根据 NaxC＋Na1－xMnO2C＋NaMnO2 ，放电时，正极为：，负极为：NaxC-xe=xNa++C，充电时，C为阴极为xNa++C+xe=NaxC，阳极为：，结合选项即可判断。
20．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．放电时，在Rh1Cu电极上，→，发生氧化反应，A不符合题意；
B．由分析可知，充电时，Rh1Cu电极为阴极，Co0.2Ni0.8(OH)2为阳极，OH-由左侧通过阴离子交换膜移向右侧，B不符合题意；
C．放电时，正极反应式为Co0.2Ni0.8OOH+e-+H2O=Co0.2Ni0.8(OH)2+OH-，若外电路转移1mol电子，理论上正极增重1g，C符合题意；
D．由分析可知，充电时，Rh1Cu电极为阴极，电解液为碱性，则阴极反应式为+2e-+2H2O=+2OH-，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据图示信息，→是醛基被氧化为羧基的过程，属于自发反应，则可推出虚线表示放电，实线表示充电。放电形成原电池，且Rh1Cu电极为负极，Co0.2Ni0.8(OH)2为正极；充电形成电解池，则Rh1Cu电极为阴极，Co0.2Ni0.8(OH)2为阳极。
1 / 1【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题16 二次电池
一、选择题
1．（2024·贵州模拟）钠基海水电池是一种能量密度高、环境友好的储能电池(示意图如下)，电极材料为钠基材料和选择性催化材料(能抑制海水中的吸附和氧化)，固体电解质只允许透过。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，a电极发生还原反应
B．放电时，电极的电势低于电极
C．充电时，电极的电极反应式为：
D．充电时，每转移电子，理论上有由电极迁移到电极
【答案】D
【知识点】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，放电时，a为负极，发生氧化反应，故A错误；
B、由分析可知，放电时，a为负极，b为正极，则b电极的电势高于a电极，故B错误；
C、由分析可知，充电时，b为阳极，选择性催化材料 能抑制海水中的吸附和氧化 ，阳极的电极反应不可能为 ，故C错误；
D、充电时，a为阴极，b为阳极，阳离子向阴极移动，故每转移电子，理论上有由b电极迁移到a电极，故D正确；
故答案为：D。
【分析】由图可知，a电极上，Na失去电子转化为Na+，则a为负极，b为正极。充电时，a为阴极，b为阳极。
2．（2024·吉林模拟）某生物质电池原理如下图所示，充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，正极电极反应为：+H2O-2e-=+2H+
B．放电时，转化为
C．充电时，通过交换膜从左室向右室迁移
D．充电时，阴极电极反应为：+2H2O+2e-=+2OH-
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、放电时，正极发生得电子的还原反应，故A错误；
B、放电时，正极得电子，转化为，故B错误；
C、充电时，阳离子向阴极移动，Rh/Cu是阴极，则通过交换膜从右室向左室迁移，故C错误；
D、充电时，充电时，Rh/Cu是阴极，糠醛发生还原反应生成，阴极电极反应为+2H2O+2e-=+2OH-，故D正确；
故答案为：D。
【分析】由图可知，放电时，Rh/Cu惰性电极上，转化为，发生氧化反应，则Rh/Cu惰性电极为负极，充电时其为阴极。
3．（2024·江西模拟）水系电池在碳循环方面具有广阔的应用前景。该电池的示意图如下，其中双极膜在工作时催化解离为和，并在直流电场的作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，电极为负极，发生还原反应
B．充电时，从电极通过双极膜到达催化电极发生反应
C．放电时，催化电极上的反应为
D．充电时，电极上的反应为
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，放电时，电极为负极，发生氧化反应，故A错误；
B、充电时，从双极膜向催化电极移动，故B错误；
C、放电时，催化电极为正极，电极反应式为 ，故C正确；
D、充电时，电极为阴极，发生还原反应，电极反应为，故D错误；
故答案为：C。
【分析】由图知，该电池在放电时，发生氧化反应，则Zn为负极，电极反应式为，催化电极为正极，电极反应式为，充电时，为阴极，电极反应式为，催化电极为阳极，电极反应式为。
4．（2024·河南模拟）一种基于固体电解质的可充电熔融钠电池，具有安全、电流密度高、使用条件宽泛等优点，其工作示意图如下所示，已知电池放电时不断有生成。下列说法错误的是（ ）
A．放电时电极为负极
B．固体电解质含钠离子
C．充电时阳极反应式：
D．转移时，区和区的质量差改变
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，放电时a为负极，b为正极，故A正确；
B、只允许阳离子通过，要保持两边电荷守恒，说明固体电解质含钠离子，通过的转移实现，故B正确；
C、充电时，b为阳极，阳极发生氧化反应，电极反应式为 ，故C正确；
D、转移时，从c区移出，d区移入，质量差改变，故D错误；
故答案为：D。
【分析】 已知电池放电时不断有生成 ，说明放电时，钠转化为钠离子，则a为负极，电极反应式为，b为正极，电极反应式为，充电时，a为阴极，b为阳极。
5．（2024·安徽模拟）我国学者研制了一种锌基电极，与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充电电池，其示意图如下。放电时，转化为。下列说法错误的是（ ）
A．放电时，正极反应为：
B．放电时，若外电路有电子转移，则有向正极迁移
C．充电时，为外接电源负极
D．充电时，阴极反应为：
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，放电时，镍基电极为正极，电极反应式为：，故A正确；
B、由分析可知，放电时，锌基电极为负极，Zn转化为，混合电解液中没有Zn2+，则不存在Zn2+的移动，故B错误；
C、充电时，a为阴极，接电源负极，故C正确；
D、充电时，锌基电极为阴极，电极反应式为：，故D正确；
故答案为：B。
【分析】放电时，锌基电极为负极，Zn转化为，电极反应式为，镍基电极为正极，电极反应式为，充电时，锌基电极为阴极，接电源负极，电极反应式为，镍基电极为阳极，接电源正极，电极反应式为。
6．（2024高二上·潮阳期末）某钠离子电池的负极材料为NaxCy，正极材料为Na2Mn[Fe(CN)6]，其充放电过程是Na+在正负极间的镶嵌与脱嵌（图中箭头指示电子的转移方向）。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，电子的流向为A→外电路→B→电解质溶液→A
B．该电池可以选择NaOH溶液为电解质
C．充电时，Na+从B极脱嵌，在A极嵌入
D．放电时，B极的电极反应式为：NaxCy- xe－═ xNa+＋ Cy
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.电子无法经过电解质溶液，A选项是错误的；
B.若选NaOH溶液为电解质溶液，会是Mn2+沉淀，B选项是错误的；
C.充电时，B极为阳极释放Na+，即Na+从B极脱嵌，A极为阴极, 电极反应式为:xNa++Cy+xe-=Nax Cy，即Na+在A极嵌入，C选项是正确的；
D.放电时，B极为正极，应该发生还原反应，但是 NaxCy- xe－═ xNa+＋ Cy 为氧化反应，D选项是错误的。
故答案为：C。
【分析】A.电子只能在外电路移动；
B.该电池的电解质溶液应该选用酸性电解质溶液；
C.放电时，原电池的负极失去电子发生氧化反应，充电时，负极变为电解池的阴极，此时发生的是还原反应；
D.电解池的正极得到电子发生的是还原反应。
7．（2024高三上·梅河口期末）2023年星恒电源发布“超钠F1”开启钠电在电动车上产业化元年.该二次电池的电极材料为（普鲁士白）和（嵌钠硬碳）.下列说法中错误的是（ ）
A．放电时，左边电极电势高
B．放电时，负极的电极反应式可表示为：
C．充电时，电路中每转移电子，阳极质量增加
D．比能量：锂离子电池高于钠离子电池
【答案】C
【知识点】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.根据图示可知，嵌钠硬碳是负极，失去电子，普鲁士白作正极，在放电时，左边的电势高，A选项是正确的；
B.放电时，负极的电极反应式可表示为： ，B选项是正确的；
C.充电时，阳极发生的反应是：Na2Mn[Fe(CN)6]-2e-=2Na++Mn[Fe（CN）6]，可见，充电时，电路中每转移1mol电子，阳极质量减少23g，C选项是错误的；
D.相同质量的Li和Na相比，Li失电子数目更多，所以锂离子电池高于钠离子电池 ，D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】A.单质钠失电子是自发进行的反应，因此在原电池中，Na所在的一极是负极；
B.放电时，负极的电极反应式可表示为：；
C.充电时，阳极的质量是减少的；
D.相同质量的Li和Na相比，Li失电子数目更多，所以锂离子电池高于钠离子电池 。
8．（2024高三上·汕尾期末）科学家研制了以为活性材料的水系液流电池，充电时其工作原理如图所示。已知Nafion膜是一种特殊的质子交换膜，具有较高的质子传导率。下列说法不正确的是（ ）
A．放电时，电极N是负极
B．放电时，总反应为
C．充电时，阴极室中溶液逐渐增大
D．充电时，若电极N上产物分别为和，则电路中转移相同数目的电子消耗的物质的量之比为1：2
【答案】C
【知识点】离子方程式的书写；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.充电时，N极是得电子的一极，是阴极，因此放电时，N极是负极，A选项是正确的；
B.放电时，发生的反应是： ，B选项是正确的；
C.充电时，阴极发生的反应是：2CO2+2e-+H2O=2HCO2-，消耗了H2O，溶液中的酸性增强，pH值减小，C选项是错误的；
D.生成1molHCO2-转移的电子数是1mol，消耗的CO2的物质的量是1mol，生成1molHC2O4-转移的电子数为2mol，消耗的CO2的物质的量是2mol，D选项是错误的。
故答案为：C。
【分析】在电解池中，阳极与外加电源的正极相连，失去电子，发生氧化反应，阴极与外加电源的负极相连，得到电子，发生还原反应。在电解质溶液中，阴阳离子遵循“正负相吸”的原则，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
9．（2023高二上·莆田期中）一种可充电锌—空气电池放电时的工作原理如下图所示。已知：Ⅰ室溶液中，锌主要以的形式存在，并存在。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，Ⅰ室溶液pH增大
B．放电时，该装置Ⅱ室可实现海水淡化
C．充电时，Zn电极反应为
D．充电时，每生成，Ⅲ室溶液质量理论上减少32g
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，Zn电极的电极反应式为，浓度增大，的平衡正向移动，H+浓度增大，Ⅰ室溶液pH减小，故A错误；
B、放电时，该装置Ⅱ室中Na+通过阳离子交换膜进入Ⅲ室，Cl-通过阴离子交换膜进入Ⅰ室，可实现海水淡化，故B正确；
C、充电时，Zn电极为阴极，电极反应式为，故C错误；
D、充电时，Pt/C电极为阳极，Ⅲ室的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，每生成转移4mol电子，有4molNa+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，则Ⅲ室溶液质量理论上减少1mol×32g/mol+4mol×23g/mol=124g，故D错误；
故答案为：B。
【分析】Ⅰ室溶液中，锌主要以 ，则放电时Zn电极为负极，电极反应式为，Pt/C电极是正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，充电时，Zn为阴极，Pt/C电极为阳极。
10．（2023高三上·沈阳期中）沉积型锌镍单液流电池是介于双液流电池和传统二次电池之间的一种储能装置，放电时的电池结构见如图。下列说法正确的是（ ）
A．充电时电极电势：电极电极
B．放电时向电极移动
C．放电时储液罐中溶液浓度减小
D．充电时电极发生反应：
【答案】A
【知识点】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.充电时阳极的电势大于阴极，则电极电势：电极 b>电极a，A选项是正确的；
B.OH-是阴离子，放电时，移向负极，即a电极，B选项是错误的；
C.放电时，Zn作负极，电极反应式为：Zn-2e +4OH-=[Zn(OH)4]2-，储液罐中K2[Zn(OH)4]溶液的浓度增大，C选项是错误的；
D.充电时，b电极发生的反应是：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH + H2O，D选项是错误的。
故答案为：A。
【分析】A.充电时b为阳极，a为阴极；
B.放电时属于原电池，在原电池的电解质溶液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极；
C.放电时，Zn作负极，电极反应式为：Zn-2e +4OH-=[Zn(OH)4]2-，储液罐中K2[Zn(OH)4]溶液的浓度增大；
D.充电时，b是阳极，应失去电子，发生氧化反应。
11．（2024高三上·嘉兴月考）现在广泛使用的锂离子电池有多种类型，某可充电钴酸锂电池的工作原理如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．该电池放电时，其中正极的电极反应式是
B．充电时A极与电源的正极相连
C．放电时，移向电势较高的电极后得到电子发生还原反应
D．拆解废电池前先进行充电处理既可以保证安全又有利于回收锂
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、正极发生还原反应，该反应式发生的是氧化反应，为负极反应，故A错误；
B、充电时，A为阴极，与电源的负极相连，故错误；
C、放电时，阳离子移向正极，发生得电子的还原反应，故C正确；
D、拆解废电池前，先进行放电处理， 负极锂放电后，Li+离子移向正极，在正极上生成钴酸锂，有利于回收锂，故D错误；
故答案为：C。
【分析】放电时为原电池，A为负极，电极反应式为 ，B为正极，则充电时，A为阴极，B为阳极。
12．（2024高三上·湛江月考）氢负离子具有强还原性，是一种颇具潜力的能量载体.2023年4月5日，我国科学家开发了首例室温全固态氢负离子二次电池，该电池通过固态氢负离子导体实现对的快速传导，其工作原理如图所示，其中放电时乙电极的电极反应式为（M为Li、Na、K、Mg、Ti等金属），下列说法错误的是（ ）
A．放电时，电子经外电路流向甲电极
B．放电时，氢负离子移向乙电极
C．充电时，甲电极发生的反应可表示为
D．可将固态离子导体替换成水溶液电解质，对氢负离子进行传导
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，放电时，乙电极为负极，甲为正极，则电子经外电路流向甲电极，故A不符合题意 ；
B、原电池工作时，阴离子移向负极，则放电时，氢负离子移向乙电极，故B不符合题意 ；
C、充电时，甲电极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为，故C不符合题意 ；
D、氢负离子具有强还原性，可与水反应生成氢气，因此不可替换成水溶液电解质，故D符合题意 ；
故答案为：D。
【分析】放电时为原电池，由图可知，M在乙电极发生氧化反应生成MHx，则乙电极为负极，电极反应式为，甲电极为正极，充电时，乙为阴极，甲为阳极。
13．（2023高三上·东莞月考）中国科学院研究团队在碱性锌铁液流二次电池电池研究方面取得新进展。下列叙述不正确的是（ ）
A．充电时，电极M与电源正极相连
B．充电时，阳极的电极反应式为Fe(CN)64－－e－＝Fe(CN)63－
C．放电时，电极N发生氧化反应
D．放电时，电路中转移2 mol电子时，负极区电解质溶液增重65g
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，充电时M为阳极，与电源正极相连，故A不符合题意；
B、充电时，在阳极发生氧化反应生成，电极反应式为，故B不符合题意；
C、由分析可知，放电时N为负极，发生氧化反应，故C不符合题意；
D、放电时，Zn失电子后与氢氧根生成，当电路中转移2mol电子时，溶液增加的质量为1molZn和2molOH-的质量之和，大于65g，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图可知，放电时，N电极上Zn失去电子，生成，则N为负极，M为正极，得电子发生还原反应；充电时，N为阴极，M为阳极。
14．（2023高三上·顺德月考）2023年我国首个兆瓦级铁铬液流电池储能项目在内蒙古成功运行．电池利用溶解在盐酸溶液中的铁、铬离子价态差异进行充放电，工作原理如图．有关叙述不正确的是（ ）
A．阴极在充电过程中可能会产生
B．接输电网时，a极的电极电势高于b
C．充电时，阳极的电极反应为
D．放电时，每移向b极，减少
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、充电时，阴极发生还原反应，则氢离子可能发生还原反应生成氢气，故A不符合题意；
B、接输电网时，a为正极，b为负极，a极的电极电势高于b，故B不符合题意；
C、由分析可知， 充电时，阳极的电极反应为 ，故C不符合题意；
D、放电时，每 移向b极，铁离子减少1mol，体积未知，不能计算减少的铁离子浓度，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图可知，充电时，a电极上亚铁离子转化为铁离子，则a为阳极，电极反应式为 ，b为阴极。
15．（2023高二上·抚松月考）我国某大学科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳和添加了的溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池，电池结构如图（阴离子未标出）．下列说法错误的是（ ）
A．可增加电解质溶液的导电性
B．充电时，阳极的电极反应式为
C．放电时，电极N为负极
D．放电时，每转移，参与反应的铁元素的总质量为
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.氯化铵为电解质，可以增加导电性，A项正确，
B.充电时，M为阳极，即二价铁失电子变成三价铁， 阳极的电极反应式为 ，B项正确；
C.放电时，即为原电池，M为正极，N为负极，C项正确，
D.根据电极反应，若有2mol电子转移，负极消耗1mol铁，正极消耗2mol铁，总共参加铁元素的质量为：168g，D项错误；
故答案为：D。
【分析】根据图可知，放电时，N为负极，M为正极，充电时，M为阳极，N为阴极，充电与放电时电极反应相反。
16．（2023高三上·石家庄期中）一种以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其电池放电时的反应原理为2Al+3Fe[Fe(CN)6]+ 14NaAlCl4 =Na2Fe[Fe(CN)6]+8NaAl2Cl7。下列说法错误的是（ ）
A．充电时，外接直流电源的负极应与Al电极连接
B．充电时，外电路中通过0.2mol电子时，阳极质量变化4.6g
C．放电时，每转移1mol电子，负极区电解质溶液质量增加9g
D．放电时，正极电极反应式为2Na++2e-+Fe [Fe(CN)6]=Na2Fe[Fe(CN)6]
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，充电时，Al作阴极，则电源的负极应与Al连接，故A不符合题意；
B、充电时，阳极反应为，则外电路中通过电子时，阳极质量变化，故B不符合题意；
C、根据关系式可知，每转移1mol电子，正极增加，还有移向正极，则负极区质量减少，故C符合题意；
D、放电时，正极Mo箔上得到电子生成，电极反应式为，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电池放电时的反应原理为，由图可知，放电时，Al电极上Al失去电子生成，则Al作负极，Mo箔上得到电子生成，作正极，充电时，Al作阴极，Mo箔作阳极。
17．（2023高二上·保定期中）一种水系可逆锌一二氧化碳电池结构如图（在电场的作用下，双极膜的阴、阳膜复合层间的解离成和并分别通过阴膜和阳膜），下列说法正确的是（ ）
A．放电时，正极区溶液的增大
B．放电时，双极膜产生的移向选择性催化材料
C．充电时，若阴极增重6.5g，则阳极产生1.6g
D．充电时，选择性催化材料的电极反应为
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.放电时，正极为选择性催化材料做正极，发生还原反应3CO2+2e+H2O=CO+2HCO3-.水电离出氢离子向催化剂材料靠近，酸性增强，故A不符合题意
B. 放电时 水电离出的氢离子移向选择性催化材料，氢氧根离子向锌移动，故B不符合题意；
C. 充电时，充电时，阴极为=Zn(OH)42-+2e=4OH-+Zn，阳极为：4HCO3--4e=O2+4CO2+2H2O，若阴极增重6.5g，则阳极产生1.6g，故C符合题意；
D. 充电时，选择性催化材料的电极反应为，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】由图可知，放电时，金属锌做负极，锌失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e+4OH-=Zn(OH)42-，选择性催化材料做正极，发生还原反应3CO2+2e+H2O=CO+2HCO3-.水电离出的氢离子移向选择性催化材料，氢氧根离子向锌移动，充电时，阴极为=Zn(OH)42-+2e=4OH-+Zn，阳极为：4HCO3--4e=O2+4CO2+2H2O，结合选项判断。
18．（2023高三上·成都期中）我国科学家研制了Cu2P2O7催化剂建构Zn—CO2二次电池，实现了电还原CO2合成多碳产品(如乙酸，乙醇等)，装置如图所示。双极膜中水电离出的H＋和OH-在电场作用下可以分别向两极迁移。下列说法不正确的是（ ）
A．放电时，双极膜中H＋向Cu2P2O7极迁移
B．电势：Cu2P2O7极高于Zn极
C．当外电路通过2mol电子时，理论上双极膜中水减少18g
D．充电时，阳极上的电极反应式为C2H5OH-12e-＋3H2O=2CO2↑＋12H＋
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、放电时为原电池，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即双极膜中H+向Cu2P2O7极迁移，故A不符合题意；
B、放电时为原电池，Zn为负极，Cu2P2O7纳米片为正极，则Cu2P2O7极的电势高于Zn极，故B不符合题意；
C、双极膜中水电离的方程式为H2O=H++OH-，外电路通过2mol电子时，理论上有2molH+和OH-分别向正极、负极移向，即有2molH2O参与电离，质量减少18g/mol×2mol=36g，故C符合题意；
D、充电时为电解池，阴阳极反应与原电池负正极反应相反，阳极的电极反应为C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】由图可知，放电时为原电池，Zn转化为[Zn(OH)4]2-，发生氧化反应，则Zn为负极，电极反应为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-，Cu2P2O7纳米片为正极，发生还原反应，电极反应为CO2+12H++12e-=C2H5OH+3H2O，H2O电离出的H+和OH-分别由双极膜移向正极、负极；充电时为电解池，原电池正负极分别与电源正负极相接。
19．（2023高二上·浙江期中）近年来钠离子电池备受关注。利用钠离子在电极间“脱嵌”实现充放电的原理如图所示，电池工作时总反应为（ ）
NaxC＋Na1－xMnO2C＋NaMnO2，下列说法不正确的是
A．放电时，正极反应为
B．放电时，当电路中转移1mol电子时，正极质量增加23g
C．充电时，电子由电源负极经硬碳、电解液、NaMnO2流向电源正极
D．若用该电池进行电镀铜，镀件应与硬碳相连
【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；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.放电时，做原电池，正极为Na1-xMnO4，得到电子变为NaMnO4，其电极方程式为： ，故A不符合题意；
B.放电时正极反应为： ，转移1mol电子结合1mol钠离子，质量增加 23g，故B不符合题意；
C.充电时，是电解池，电子在外电路中是阳极经过材料到阴极，电解质是溶液中离子的移动，故C符合题意；
D.电镀铜，镀件应该放在阴极，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】根据 NaxC＋Na1－xMnO2C＋NaMnO2 ，放电时，正极为：，负极为：NaxC-xe=xNa++C，充电时，C为阴极为xNa++C+xe=NaxC，阳极为：，结合选项即可判断。
20．（2023高三上·潮阳期中） 从玉米穗轴、燕麦与小麦的麦麸和锯木屑等各种农副产品中萃取。清华大学某科研团队创造了一种新型可充放电的生物质电池，其工作原理如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．放电时，电极发生还原反应
B．充电时，OH-由右侧通过阴离子交换膜移向左侧
C．放电时，若外电路转移1mol电子，理论上正极增重1g
D．充电时，阴极电极反应为
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．放电时，在Rh1Cu电极上，→，发生氧化反应，A不符合题意；
B．由分析可知，充电时，Rh1Cu电极为阴极，Co0.2Ni0.8(OH)2为阳极，OH-由左侧通过阴离子交换膜移向右侧，B不符合题意；
C．放电时，正极反应式为Co0.2Ni0.8OOH+e-+H2O=Co0.2Ni0.8(OH)2+OH-，若外电路转移1mol电子，理论上正极增重1g，C符合题意；
D．由分析可知，充电时，Rh1Cu电极为阴极，电解液为碱性，则阴极反应式为+2e-+2H2O=+2OH-，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据图示信息，→是醛基被氧化为羧基的过程，属于自发反应，则可推出虚线表示放电，实线表示充电。放电形成原电池，且Rh1Cu电极为负极，Co0.2Ni0.8(OH)2为正极；充电形成电解池，则Rh1Cu电极为阴极，Co0.2Ni0.8(OH)2为阳极。
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