高三化学一轮化学反应原理题型必练58新型电池

2022届高三化学一轮化学反应原理题型训练_58新型电池一、单选题（共18题）1．某商用锂离子电池以石墨为负极材料，以LiCoO2为正极材料，电解质为LiPF6与乙烯碳酸酯。电池充电时，锂离子从正极材料中出来而进入负极，放电时则反过来。那么，下列说法中不正确的是A．充电时发生的正极反应为LiCoO2→Li1xCoO2+xLi++xeB．负极反应为xLi++xe+6C→LixC6C．正极材料Li1xCoO2中的Co充电时被氧化，从Co3+变为Co4+，放电时被还原，从Co4+变为Co3+D．LiAlO2和LiMn2O4等也可做正极材料2．锂钒氧化物蓄电池放电时，电池的总反应式为：V2O5+xLi=LixV2O5。下列说法中，正确的是A．供电时Li+向负极移动B．充电时阳极的电极反应式为：LixV2O5xe=V2O5+xLi+C．正极材料为锂，负极材料为V2O5D．正极的电极反应式为：Lie=Li+3．某微生物电池在运行时可同时实现净化有机物污水、净化含废水(pH约为6)和淡化食盐水，其装置如图所示。图中D和E为阳离子交换膜或阴离子交换膜，Z为待淡化食盐水。已知完全沉淀时的pH为5.6，下列说法错误的是A．E为阴离子交换膜B．X为有机物污水，Y为含废水C．理论上处理的同时可脱除6mol的NaClD．正极的电极反应为4．一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中含酚废水中有机物可用表示，左、中、右室间分别以离子交换膜分隔。已知具有弱酸性和还原性，下列说法错误的是A．左室中的电极反应为B．右室中的电板反应为C．电池中每通过，相同条件下产生与的体积比为2：1D．A为阴离子交换膜，B为阳离子交换膜5．从海水中提取金属锂的装置如图所示。工作时，在电极c处依次检测到两种气体。下列说法正确的是A．电池工作一段时间后，海水的pH变小B．b为电源的负极且b电极发生还原反应C．电极c处得到的两种气体分别为和D．该电池的能量转化原理：太阳能→化学能→电能6．我国科学家研发了一种KCO2二次电池，电池总反应为：4KSn＋3CO22K2CO3＋C＋4Sn。下列说法错误的是A．充电时，a电极为阴极B．充电时，电路中每转移1mole，b电极质量减少12gC．放电时，电子由a极经过外电路流向b极D．放电时，a电极发生的电极反应为：KSne＝K＋＋Sn7．由Fe和Pt构成的原电池装置如图所示，下列叙述正确的是A．该装置中Pt为正极，电极反应为B．该装置中Fe为负极，电极反应为C．溶液中向Fe极移动D．该原电池装置的最终产物是8．一种新型Na－CaFeO3可充电电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是A．放电时N为正极，电极反应为：2CaFeO3+2e=2CaFeO2.5+O2B．充电时，M应与电源的正极相连接C．放电时，Na+向M电极移动D．电极材料中，单位质量放出的电能大小：Na＞Li9．化学实现能量转化，造福人类。空间站以水为介质将不同形式的能量相互转化，原理如图所示，装置x电解水，装置y为燃料电池，下列有关说法不正确的是A．太阳能电池实现了光能到电能的转化B．该过程中，水可以循环使用C．y工作时，转移2mol电子，消耗22.4L氢气D．y工作时，氢气充入该装置的负极10．一种以和为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是A．电池的负极反应为B．电池放电时从b极区移向a极区C．电子从电极a经外电路流向电极bD．放电一段时间后，正负两极生成的和消耗的的量相等11．一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收溶液的有机高聚物为固态电解质，电池结构如图1所示，图2是有机高聚物的结构片段。下列说法错误的是A．放电时，含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极B．有机高聚物中含有的化学键有极性键、非极性键和氢键C．合成有机高聚物的单体是D．有机高聚物能发生水解反应12．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO的溶液为例)。下列说法错误的是A．a极为负极，b极为正极B．负极反应为CH3COO+2H2O8e=2CO2↑+7H+C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5gD．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为1：113．具有高能量密度的锌—空气蓄电池是锂离子电池的理想替代品。如图是一种新型可充电锌—空气蓄电池放电时的工作原理示意图，下列说法正确的是A．放电时，锌板为正极B．放电时，正极的电极反应式为Zn+4OH2e=Zn(OH)C．在此电池中过渡金属碳化物的主要作用是导电、吸附D．放电时，每消耗22.4mLO2，外电路转移电子数约为2.408×102114．中科院科学家设计出一套利用和太阳能综合制氢的方案，其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是A．该电化学装置中，Pt电极作正极B．Pt电极的电势高于电极的电势C．电子流向：Pt电极→导线→电极→电解质溶液→Pt电极D．电极上的电极反应式为15．用消除酸性废水中的是一种常用的电化学方法，其反应原理如图所示。下列说法错误的是A．在该反应中作催化剂B．Pd上发生的电极反应为C．总反应为D．Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)之间的相互转化起到了传递电子的作用16．全钒液流电池的放电原理为VO+V2++2H+=VO2++V3++H2O，该电池续航能力强，充电时间短。用太阳能电池给全钒液流电池充电的装置示意图如图所示。下列说法错误的是A．太阳能电池放电时，化学能转化为电能B．电极M上的电势低于电极N上的电势C．交换膜可选用质子交换膜D．全钒液流电池放电时，正极的电极反应式为VO+2H++e=VO2++H2O二、填空题（共8题）17．我国科学家最近发明了一种电池，电解质为、和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，结构示意图如下：回答下列问题：(1)电池中，Zn为_______极，B区域的电解质为_______(填“”“”或“KOH”)。(2)电池反应的离子方程式为_______。(3)阳离子交换膜为图中的_______(填“a”或“b”)膜。18．根据原电池工作原理可以设计原电池，实现原电池的多种用途。用碱性甲醛燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。①甲池中通入甲醛的一极为_______极，其电极反应式为_______。②乙池中总反应的离子方程式为_______，当甲池中消耗280mLO2时(标准状况)，在乙池中加入_______gCuCO3才能使溶液恢复到原浓度，此时丙池中理论上最多产生_______g固体。(2)利用下图所示装置(电极均为惰性电极)吸收SO2并制取硫酸，则通入SO2一极的电极反应式为_______，通入O2一极的电极反应式为_______。19．目前，液流电池是电化学储能领域的一个研究热点，优点是储能容量大、使用寿命长。一种简单钒液流电池的电解液存储在储液罐中，放电时的结构及工作原理如图：回答下列问题：(1)放电时，导线中电子方向为_______，质子通过质子交换膜方向为______(填“从A到B”或“从B到A”)。(2)用该电池作为电源电解饱和食盐水，电解反应的离子方程式为_____________；若欲利用电解所得产物制取含149gNaClO的消毒液用于环境消毒，理论上电解过程中至少需通过电路________mol电子。(3)若将该电池电极连接电源充电，则B极连接电源的______极，A发生的电极反应为_________。20．我国对“可呼吸”的钠——二氧化碳电池的研究取得突破性进展。该电池的总反应式为4Na+3CO22Na2CO3+C，其工作原理如图所示(放电时产生的Na2CO3固体贮存于碳纳米管中)。（1）钠金属片作为该电池的___极(填“正”或“负”，下同)；放电时，电解质溶液中Na＋从___极区向___极区移动。（2）充电时，碳纳米管连接直流电源的___极，电极反应式为___。21．完成下列电化学习题：(1)某电池工作时的总反应可简化为：，电池中的固体电解质可传导Li+，则放电时，正极的电极反应式为________。充电时，Li+迁移方向为____(填“由左向右”或“由右向左”)，图中聚合物隔膜应为____(填“阳”或“阴”)离子交换膜。(2)使用间接电解法可处理燃煤烟气中的NO，装置如下图左。已知电解池的阴极室中溶液在pH在4~7(酸性)之间，试写出阴极的电极反应式______；用离子方程式表示吸收塔中除去NO的原理________。(3)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。则负极反应为_______，放电时交换膜右侧溶液中酸性____(填“增强”、“减弱”或“不变”)，若用KCl溶液代替盐酸，则电池总反应______(填“改变”或“不变”)。(4)在生产和生活中采取了多种防止金属腐蚀的措施，利用原电池原理保护金属的方法是_______。(5)纯锌与酸反应，为什么加入少许硫酸铜后会加速反应_________22．锰锂电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：（1）外电路的电流方向是______(填“a→b”或“b→a”)。（2）电池正极反应式_______。（3）不能用水代替电池中的混合有机溶剂，原因是________。（4）MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为_____，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为_____。23．钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。（1）Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分，需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示：①加入试剂a后发生反应的离子方程式为_________。②操作b为_________，操作c为_________。③Al(NO3)3待测液中，c(Al3+)=__________mol·L1（用m、v表示）。（2）钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（Na2Sx）分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷（可传导Na+）为电解质，其反应原理如下图所示：①根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在_________范围内（填字母序号）。物质

Na

S

Al2O3

熔点/℃

97．8

115

2050

沸点/℃

892

444．6

2980

a．100℃以下b．100℃～300℃c．300℃～350℃d．350℃～2050℃②放电时，电极A为_________极。③放电时，内电路中Na+的移动方向为_________（填“从A到B”或“从B到A”）。④充电时，总反应为Na2Sx="2Na"+xS（3<x<5），则阳极的电极反应式为_________。24．利用“Na－CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na－CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为4Na＋3CO22Na2CO3＋C。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图所示：(1)放电时，正极的电极反应式为______________________________________________。(2)若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面，当转移0.2mole－时，两极的质量差为________g。(3)选用高氯酸钠－四甘醇二甲醚作电解液的优点是___________________________________(至少写两点)。参考答案1．D2．B3．A【详解】A．由装置图中电子的移动方向可知，该原电池中碳布为正极，放电时阳离子移向正极，阴离子移向负极，为淡化食盐水，则移向C室，移向A室，所以E为阳离子交换膜，A项错误；B．该原电池中碳布为正极，在正极得电子发生还原反应，有机物在负极失电子发生氧化反应，所以X为有机物污水，Y为含废水，B项正确；C．该原电池正极得电子，发生还原反应，则正极的电极反应为，则理论上处理的同时转移6mol电子，即有、分别定向移动，即可脱除6molNaCl，C、D项正确。故选A。4．C【分析】由图可知，左侧电极为负极，在厌氧菌作用下，在负极上失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，高浓度含酚废水变为低浓度含酚废水，电极反应式为，右侧电极为正极，在反厌氧菌作用下，在正极得到电子发生还原反应生成，高浓度含硝酸根离子废水变为低浓度含硝酸根离子废水，电极反应式为，电池放电时，电解质溶液中离子通过阳离子交换膜B移向正极，离子通过阴离子交换膜移向负极，氯化钠溶液变为淡盐水。【详解】A．由分析可知，左侧电极为负极，在厌氧菌作用下，在负极上失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为，故A正确；B．由分析可知，右侧电极为正极，在反厌氧菌作用下，在正极得到电子发生还原反应生成，电极反应式为，故B正确；C．由得失电子数目守恒可知，电池中每通过，产生相同条件下与的体积比为，故C错误；D．由分析可知，电池放电时，电解质溶液中离子通过阳离子交换膜B移向正极，离子通过阴离子交换膜移向负极，氯化钠溶液变为淡盐水，故D正确；故选C。5．A【分析】由图可知，该装置为电解池，由工作时，在电极c处依次检测到两种气体可知，电极c为电解池的阳极，海水中的氯离子和水在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气和氧气，电极d为阴极，锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成锂，与电极c相连的a电极为太阳能电池的正极，电极b为负极。【详解】A．由分析可知，电极c为电解池的阳极，海水中的氯离子和水在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气和氧气，由水放电的电极反应式2H2O—4e—=O2↑+4H+可知，海水中氢离子浓度增大，pH变小，故A正确；B．由分析可知，电极b为太阳能电池的负极，负极发生氧化反应，故B错误；C．由分析可知，电极c为电解池的阳极，海水中的氯离子和水在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气和氧气，故C错误；D．由分析可知，该装置为电解池，能量转化原理为太阳能→电能→化学能，故D错误；故选A。6．B【分析】根据电池总反应可知放电时K被氧化，CO2被还原，所以放电时K为负极，反应式为KSne＝K＋＋Sn，b为正极吸收CO2，反应式为3CO2+4e═2CO+C；充电时a为阴极，b为阳极释放CO2，据此分析解答。【详解】A．充电时，K＋移向a极，则a电极为阴极，故A正确；

B．充电时，b为阳极，电极反应式为：C+2CO4e=3CO2，每转移4mole，b电极消耗12gC，则转移1mole，b电极质量减少3g，故B错误；

C．放电时，a为负极，b为正极，电子由负极流向正极，则电子由a极经过外电路流向b极，故C正确；

D．放电时K被氧化，a为负极，电极发生的电极反应为：KSne＝K＋＋Sn，故D正确；

故选：B。7．A【详解】A．该装置中Pt为正极，氧气发生还原反应，电极反应为，故A项正确；B．该装置中Fe为负极，电极反应为，故B项错误；C．Fe是负极，Pt是正极，因此溶液中向Pt极移动，故C项错误；D．氢氧化亚铁易被氧化，因此该原电池装置的最终产物是，故D项错误；故选A。8．A【分析】由题干工作原理图可知，Na电极M发生的电极反应为：Nae=Na+，发生氧化反应，故M为负极；则N为电池正极，发生还原反应，电极反应为：2CaFeO3+2e=2CaFeO2.5+O2，据此分析解题。【详解】A．据分析可知，放电时N为正极，电极反应为：2CaFeO3+2e=2CaFeO2.5+O2，A正确；B．由分析可知，M极为原电池的负极，故充电时，M应与电源的负极相连接，B错误；C．放电时，M电极为负极带正电，Na+向N极移动，C错误；D．电极材料中，Na的单位质量放出的电能为，Li的单位质量放出的电能为，故Na<Li，D错误；答案选A。【点睛】9．C【详解】A．由图可知：太阳能电池是把光能转化为电能装置，故A正确；B．由图可知：装置x是电解水生成氢气和氧气，进入到燃料电池装置y，反应后又生成水，回到装置x，所以水可以循环使用，故B正确；C．装置y为燃料电池，工作时发生2H2+O2=H2O反应，当转移2mol电子，消耗标况下22.4L氢气，故C错误；D．装置y为燃料电池，工作时，氢气充入该装置的负极发生氧化反应，故D正确；故答案：C。10．B【分析】NaBH4中H为1价，有强还原性，H2O2有强氧化性，在电池中，NaBH4在负极失去电子，所以电极a是负极；H2O2在正极得到电子，电极b为正极。【详解】A．在电池中，NaBH4在负极失去电子，氢由1价升高到+1价，在碱性溶液中电池的负极反应为：，故A正确；B．在原电池中，阳离子向正极移动，所以电池放电时Na+从a极区移向b极区，故B错误；C．在原电池中，电子从负极流向正极，即电子从电极a经外电路流向电极b，故C正确；D．负极反应为：，失去电子的物质的量和消耗OH的物质的量相等；正极反应为：H2O2+2e=2OH，得到电子的物质的量和生成OH的物质的量相等，所以放电一段时间后，正负两极生成的OH和消耗的OH的量相等，故D正确；故选B。11．B【详解】A．根据总反应可知，Zn所在电极为负极，即放电时，含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极，故A正确；

B．根据高聚物的结构可知，高聚物中存在作用力：极性键、非极性键和氢键，但氢键不是化学键，故B错误；

C．有机高聚物的结构片段发现可知，是加成聚合产物，合成有机高聚物的单体是：，故C正确；

D．有机高聚物含有肽键，能发生水解反应，故D正确；

故选：B。12．D【分析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极，据此分析解答。【详解】A．根据分析可知a极为负极，极为正极，A正确；B．据图可知放电时负极上乙酸根被氧化为二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3COOˉ+2H2O8eˉ=2CO2↑+7H+，B正确；C．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molClˉ移向负极，同时有1molNa+移向正极，即除去1molNaCl，质量为58.5g，C正确；D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8mol电子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产生2mol气体，物质的量之比为4:2=2:1，D错误；综上所述答案为D。13．C【详解】A．据图可知放电时，锌板上Zn被氧化，为负极，A错误；B．放电时，正极上是氧气得电子的还原反应，电极反应式为O2+4e+2H2O=4OH，B错误；C．此电池中过渡金属碳化物作正极，它的主要作用是导电、吸附，C正确；D．由正极的电极反应式O2+4e+2H2O=4OH可知，每消耗标准状况下22.4mLO2，外电路中转移电子数约为2.408×1021，但由于未指明是否在标准状况下，故不能计算外电路中转移的电子数，D错误；综上所述答案为C。14．C【详解】A．该装置为原电池，由Pt电极上的反应：可知，Pt电极上发生还原反应，Pt电极为正极，A正确；B．Pt电极为正极，电极为负极，所以Pt电极的电势高于电极的电势，B正确：C．电子从电极(负极)经导线流向Pt电极(正极)，且不能进入溶液，C错误：D．电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为，D正确。故选：C。15．C【详解】A．在过程1中作反应物、在过程2中作生成物，所以是整个反应的催化剂，A正确；B．Pd电极上氢气失电子生成，电极反应式为，B正确；C．电解质溶液呈酸性，则不能生成，负极上生成氢离子正极上得电子和氢离子反应生成氮气和水，总反应为，C错误；D．+3价Fe得到电子转化为+2价Fe、+2价Fe失去电子转化为+3价Fe，所以Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)之间的相互转化起到了传递电子的作用，D正确。故选：C。16．A【详解】A．太阳能电池放电时存在光能转化为电能，故A错误；B．由图知，M为阴极，N为阳极，则电极M上的电势低于电极N上的电势，故B正确；C．由放电总反应知，阳极反应式为VO2＋+H2Oe=+2H+，阴极反应式为V3++e=V2+，则交换膜适合选择质子交换膜，故C正确；D．全钒液流电池放电时，正极得电子，反应式为+2H++e=VO2＋+H2O，故D正确；故选A。17．负a【详解】(1)根据图示可知，Zn失去电子变成，与溶液中的结合形成，所以Zn电极为负极；A区域的电解质为KOH，B区域的电解质为，C区域的电解质为，故答案为：负；；(2)负极的电极反应式为，正极的电极反应式为，总反应的离子方程式为，故答案为：；(3)A区域中，发生反应变为，为了维持溶液呈电中性，多余的通过离子交换膜进入B区域，因此a膜为阳离子交换膜，故答案为：a。18．负HCHO4e+6OH=+4H2O2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑3.11.452SO2+4H2O4e=2+8H+O2+4H++4e=2H2O【分析】(1)甲池为燃料电池，通入甲醛的一极为负极，通入氧气的一极为正极，乙池为电解池，左边的C电极为阳极，水电离的氢氧根放电；右边的C电极为阴极，铜离子放电；丙池为电解池，左边的C为阳极，右边的C为阴极；(2)通入SO2的为负极，发生氧化反应，SO2被氧化为硫酸；通入氧气的为正极，氧气被还原生成水；电池的总反应式为：2SO2+2H2O+O2=2H2SO4。【详解】(1)①燃料电池中，通入燃料的为负极，故通入甲醛的一极为负极，在碱性溶液中，甲醛失电子后变为碳酸根，电极反应式为：HCHO4e+6OH=+4H2O；故答案为：负；HCHO4e+6OH=+4H2O；②乙池为电解池，以C为电极电解硫酸铜溶液，阴阳极分别是铜离子和水中的氢氧根放电，总反应的离子方程式为：2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2；甲池中根据电极反应：O2+2H2O+4e=4OH，所以消耗280mL(标准状况下0.0125mol)O2，则转移电子0.05mol，乙池的阴极反应式为Cu2++2e=Cu，当转移电子0.05mol时，析出的铜为0.025mol，根据铜原子守恒，要使电解质复原，加入的CuCO3也为0.025mol，质量为0.025mol124g/mol=3.1g；根据丙装置中，在阴极上是氢离子放电，减小的氢离子是0.05mol，则产生的氢氧根为0.05mol，镁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化镁为0.025mol，理论上最多产生氢氧化镁质量应该是0.25mol×58g/mol=1.45g固体；故答案为：2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑；3.1；1.45；(2)由分析可知，则通入SO2一极为负极，SO2被氧化为硫酸，电极反应式为：2SO2+4H2O4e=2+8H+；通入氧气的为正极，氧气被还原为水，电极反应式为：O2+4H++4e=2H2O；故答案为：2SO2+4H2O4e=2+8H+；O2+4H++4e=2H2O。19．从B到A；从B到A2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑4负VO2＋－e－＋H2O＝VO＋2H＋【分析】放电时，A极室VO→VO2＋，V元素化合价降低，发生还原反应，A是正极；B极室V2＋→V3＋，V元素化合价升高，发生氧化反应，B是负极；【详解】(1)放电时，A是正极、B是负极，导线中电子方向为B到A，阳离子移向正极，质子通过质子交换膜方向为从B到A；(2)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，电解反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑；149gNaClO的物质的量是2mol，制备消毒液的方程式是2OH－＋Cl2=Cl－+ClO－＋H2O，则反应需消耗氯气2mol，若利用电解所得产物制取含149gNaClO的消毒液用于环境消毒，理论上电解过程中至少需通过电路4mol电子；(3)若将该电池电极连接电源充电，B极发生还原反应，则B极连接电源的负极，A是阳极，发生的电极反应为VO2＋－e－＋H2O＝VO＋2H＋。20．负负正正2Na2CO3+C4e=3CO2↑+4Na+【分析】（1）从电池总反应4Na+3CO22Na2CO3+C可以看出，Na由0价升高到+1价，则钠金属片失电子，作为该电池的负极；放电时，电解质溶液中阳离子向正极区移动。（2）充电时，负极连接直流电源的负极，正极连接直流电源的正极，电极反应式为作原电池正极时反应的逆反应。【详解】（1）从电池总反应4Na+3CO22Na2CO3+C可以看出，Na由0价升高到+1价，则钠金属片失电子，作为该电池的负极；放电时，电解质溶液中Na＋(阳离子)从负极区向正极区移动。答案为：负；负；正；（2）充电时，负极(钠金属片)连接直流电源的负极，碳纳米管(正极)连接直流电源的正极，电极反应式为2Na2CO3+C4e=3CO2↑+4Na+。答案为：正；2Na2CO3+C4e=3CO2↑+4Na+。【点睛】燃料电池的电极反应式书写起来往往比较麻烦，且易出错。我们可以写出一个电极的反应式(简单易写的)，然后利用总反应方程式—某电极的电极反应式，就可得出另一电极的反应式。21．FePO4+e+Li+=LiFePO4由左向右阳2HSO3+2e+2H+=S2O42+2H2O2S2O42+2NO+2H2O=N2+4HSO3Age+Cl=AgCl增强不变牺牲阳极的阴极保护法形成多个微小原电池，加快反应速率【分析】(1)原电池放电时，正极发生还原反应，根据总反应式，FePO4被还原为LiFePO4；充电时，负极连接电源的负极、正极连接电源的正极；电池中的固体电解质可传导Li+；(2)根据图示，HSO3在阴极被还原为S2O42；吸收塔NO与S2O42反应生成氮气和HSO3；(3)原电池中负极失电子发生氧化反应。电池中是阳离子交换膜，氢离子通过交换膜由左向右移动；根据电池总反应中氢离子不参加反应分析；(4)原电池中负极被氧化，正极不参加反应；(5)构成原电池，可以加快化学反应速率；【详解】(1)根据总反应式，放电时正极FePO4被还原为LiFePO4，正极反应式是FePO4+e+Li+=LiFePO4；充电时，负极连接电源的负极、正极连接电源的正极，锂离子移向阴极，所以Li+迁移方向为由左向右；电池中的固体电解质可传导Li+，所以聚合物隔膜应为阳离子交换膜；(2)根据图示，HSO3在阴极被还原为S2O42，阴极反应式是2HSO3+2e+2H+=S2O42+2H2O；吸收塔NO与S2O42反应生成氮气和HSO3，反应离子方程式是2S2O42+2NO+2H2O=N2+4HSO3；(3)原电池中负极失电子发生氧化反应，根据电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl，则负极反应为Age+Cl=AgCl；电池中是阳离子交换膜，电池工作时氢离子通过交换膜由左向右移动，所以右侧溶液中酸性增强；电池总反应中氢离子不参加反应，所以若用KCl溶液代替盐酸，则电池总反应不变；(4)原电池中负极被氧化，正极不参加反应，利用原电池原理保护金属的方法是牺牲阳极的阴极保护法；(5)纯锌与酸反应，加入少许硫酸铜后，锌置换出铜，构成铜锌原电池，加快反应速率。22．b→aMnO2+e﹣+Li+=LiMnO2电极Li是活泼金属，能与水反应3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O2∶1【分析】形成原电池反应时，Li为负极，被氧化，电极反应式为Lie=Li+，MnO2为正极，被还原，电极方程式为MnO2+e+Li+=LiMnO2，据此分析解答。【详解】(1)Li为负极，MnO2为正极，原电池工作时，外电路的电流从正极经过导线到负极，即从b极流向a极，故答案为b→a；(2