原電池、化學電源（練習）-2025年高考化學一輪復習（新教材新高考）

第02講原電池、化學電源

目錄

01模擬基礎(chǔ)練

【題型三】原電池工作原理

【題型三】一次電池

【題型三】二次電池

【題型三】燃料電池

02重難創(chuàng)新練

03真題實戰(zhàn)練

rr

題型一原電池工作原理

1.銀鋅電池是一種常見化學電源，其反應(yīng)原理：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag0其工作示意圖如

下。下列說法不正確的是()

Zn電極］@lAgq電極

:二甘二二軍-KOH溶液

A.Zn電極是負極

B.Ag2O電極發(fā)生還原反應(yīng)

C.Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn-2e^+2OH=Zn(OH)2

D.放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變

【答案】D

【解析】反應(yīng)中鋅失去電子，Zn電極是負極，A正確；Ag2O得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；電解

質(zhì)溶液顯堿性，Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn—2e+2OH-=Zn(OH)2,C正確；根據(jù)方程式可知消耗水，且

產(chǎn)生氫氧化鋅，氫氧根濃度增大，放電后電解質(zhì)溶液的pH升高，D錯誤。

2.根據(jù)光合作用原理，設(shè)計如圖原電池裝置。下列說法正確的是()

化氫（HQJ丁

光催化劑質(zhì)子交換膜金屬電極

A.a電極為原電池的正極

B.外電路電流方向是a—b

C.b電極的電極反應(yīng)式為：02+21+2H+=H2O2

D.a電極上每生成1molO2，通過質(zhì)子交換膜的H+為2moi

【答案】C

【解析】根據(jù)圖示可知，a電極上比0轉(zhuǎn)化為H+和02,發(fā)生氧化反應(yīng)，則a電極為原電池的負極，A

項錯誤；a電極為負極，b電極為正極，外電路電流方向應(yīng)從正極到負極，即b-a,B項錯誤；根據(jù)圖示可

_+

知，b電極上Ch得電子轉(zhuǎn)化為H2O2,電極反應(yīng)式為：O2+2e+2H=H2O2,C項正確；a電極上每生成1

molO2,轉(zhuǎn)移4moi電子，則通過質(zhì)子交換膜的H卡為4mo1,D項錯誤。

3.電化學氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量，其工作原理示意圖如圖所示。下列說法正確的是

)

A.b極的電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-

B.溶液中OH-向電極b移動

C.NH3的還原產(chǎn)物為N2

D.電流方向：由a經(jīng)外電路到b

【答案】A

【解析】由圖中信息可知,a電極上NH3失去電子生成N2,為負極，電極反應(yīng)為2NH3-6e-+6OH=N2+6H2。；

b電極作正極，電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e=4OH-；N2為氧化產(chǎn)物；0任由b極移向a極；電流由b經(jīng)外電路

至Ua。

4.下圖I、II分別是甲、乙兩組同學將反應(yīng)“AsO/+2「+2H+AsCT+L+HzO”設(shè)計成的原電池

裝置，其中Ci、C2均為碳棒。甲組向圖I燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸；乙組向圖IIB燒杯中逐滴加入適量40%

NaOH溶液。

T

下列敘述中正確的是（）

A.甲組操作時，電流計（G）指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

B.甲組操作時，溶液顏色變淺

C.乙組操作時，C2做正極

D.乙組操作時，Ci上發(fā)生的電極反應(yīng)為E+2e-=2「

【答案】D

+

【解析】裝置I中的反應(yīng)，AsOr+2r+2HAsOr+l2+H2O,當加入適量濃鹽酸時，平衡向右

移動，有電子轉(zhuǎn)移，但電子不會沿導線通過，所以甲組操作，電流計（G）指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但由于L濃度

+

增大,所以溶液顏色變深。向裝置IIB燒杯中加入NaOH溶液中，AsOF-2e-+2H2O=AsOr+2H,電

子沿導線到Ci棒，12+21-2廣，所以C2為負極，Ci為正極。

題型二一次電池

5.（2023?遼寧省錦州市高三統(tǒng)考）我國科學家設(shè)計的“海泥電池”，既可用于深海水下儀器的電源補給，

又有利于海洋環(huán)境污染治理，其中微生物代謝產(chǎn)物顯酸性，電池工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是（）

A.A電極的電勢高于B電極

B.質(zhì)子從海底沉積層通過交接面向海水層移動

+

C.負極的電極反應(yīng)式為CH2O-4e+H2O=CO2+4H

D.海水和海泥作為電解質(zhì)的一部分，富含鹽分，導電性高，有利于輸出電能

【答案】C

【解析】由圖可知，A極物質(zhì)由氧氣轉(zhuǎn)化為水，化合價降低，所以A極是正極，B極是負極。A項，A

極是正極，B極是負極，正極的電勢高于負極電勢，所以A電極的電勢高于B電極，故A正確；B項，A

極是正極，B極是負極，質(zhì)子帶正電荷，放電時向正極移動，所以質(zhì)子從海底沉積層通過交接面向海水層移

動,故B正確；C項，CH2O在微生物作用下與硫酸根離子反應(yīng)生成CO2和HS-,并不是在負極的電極反應(yīng),

負極上HS-失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫單質(zhì)，電極反應(yīng)式為：HS--2e-=S；+H+,故C錯誤；D項，海水和

海泥作為電解質(zhì)一部分，富含鹽分，可增強水的導電性，有利于電池電能的輸出，故D正確；故選C。

6.一種鋰電池的工作原理如圖所示，正極反應(yīng)被可以在正極區(qū)和氧化罐間循環(huán)流通，氧化罐中加入的

（NH4）2S2O8可以將Fe2+氧化、自身被還原為SO4、下列關(guān)于該電池的說法正確的是（

A.電池放電時將電能轉(zhuǎn)化為化學能

B.放電時Li+由正極區(qū)移向負極區(qū)

C.放電時的負極反應(yīng)為Fe3++e-=Fe?+

2+23+2

D.氧化SCV一罐中反應(yīng)的離子方程式為2Fe+S2O8-=2Fe+2SO4-

【答案】D

【解析】A項，原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，放電時將化學能轉(zhuǎn)化為電能，A錯誤；B項,

放電時原電池內(nèi)部陽離子向正極移動，B錯誤；C項，放電時的負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為:

Li-e=Li+,C錯誤；D項，氧化罐中加入的（NH4）2S2C>8可以將Fe2+氧化為Fe3+,自身被還原為SCU”，反應(yīng)的

離子方程式為：2Fe?++S2O8%=2Fe3++2SCU%D正確；故選D。

7.濃差電池指電池內(nèi)物質(zhì)變化僅是一種物質(zhì)從高濃度狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜐舛葼顟B(tài)且伴隨著吉布斯自由能轉(zhuǎn)

變成電能的過程的一類電池。濃差電池示意圖如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是（）

1mol?L-10.2mol,L-1

C11SO4溶液C11SO4溶液

A.a極為原電池的負極

B.c為Cu2+交換膜

C.電流計指針指向0時,兩極的CuS04溶液濃度相等

D.轉(zhuǎn)移1mol電子時，右池增重48g

【答案】C

【解析】左側(cè)硫酸銅溶液濃度大，所以左側(cè)電極反應(yīng)為Cu2++2e=Cu,為正極，右側(cè)硫酸銅溶液濃度小,

所以右側(cè)電極反應(yīng)為Cu-2e=Cu2+,為負極。根據(jù)分析可知，a極為原電池正極，A項錯誤；左側(cè)消耗C/+,

右側(cè)生成Cu2+,為了平衡電荷，左側(cè)的SO亍需遷移到右側(cè)，所以c為陰離子交換膜，B項錯誤；根據(jù)濃差

電池的定義可知，當兩室硫酸銅溶液濃度相等時，將不再產(chǎn)生電流，C項正確；轉(zhuǎn)移1mol電子時，右池生

成0.5molCu2+,0.5molSOf從左側(cè)遷移到右側(cè)，所以右池增加0.5molC11SO4,質(zhì)量為0.5mob160g-moE=80

g,D項錯誤。

8.（2024?浙江省浙江省舟山中學適應(yīng)性考試）利用如圖裝置，工業(yè)上燃料燃燒產(chǎn)生的SO2廢氣可與。2

協(xié)同轉(zhuǎn)化為重要的化工原料。下列說法不正確的是（）

NaOH交換膜X交換膜Y稀硫酸

溶液

A.電極A為負極，X為陰離子交換膜

B.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為：C）2+4e-+4H+=2七。

C.電池工作時，消耗02、SO2物質(zhì)的量之比為1：1

D.電池工作段時間后，右室中電解質(zhì)溶液的pH無明顯變化

【答案】B

【解析】A項，電極A亞硫酸根失去電子生成硫酸根離子，發(fā)生氧化反應(yīng)，A為負極，陰離子0H-向

負極移動，X為陰離子交換膜，A正確；B項，電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為：C）2+2e-+2H+=壓。2,B錯誤；

C項，電池工作時，ImolSCh與0H-離子反應(yīng)生成Imol亞硫酸根離子，Imol亞硫酸根離子失去2moi電子

生成硫酸根離子，lmolO2得到Imol電子生成H2O2,當轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等時，消耗。2、S02物質(zhì)的

量之比為1：1,C正確；D項，電池工作段時間后，右室發(fā)生Ch+2e-+2H+=H2O2,2mol電子轉(zhuǎn)移消耗2molH+,

同時氫離子通過離子交換膜Y轉(zhuǎn)移2moiH+離子，溶液中氫離子濃度不變，電解質(zhì)溶液的pH無明顯變化，

D正確；故選B。

9.（2024?河北省邯鄲市部分學校高三聯(lián)考）香港城市大學化學工作者首次提出了A1-N2電池（如圖），該電

池使用N2為原料，以離子液體（AbClkAlCb）為電解質(zhì)，既實現(xiàn)了能量的存儲，又實現(xiàn)了A1N的生產(chǎn)，A1N和

堿反應(yīng)能產(chǎn)生NIL,可進一步生產(chǎn)氮肥。下列說法錯誤的是（）

A.A1極為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電池總反應(yīng)為2A1+N2=2

C.石墨烯電極反應(yīng)式為8A12C17-+N2+6e-=2AlN+14AlCl4-

D.生成標準狀況下33.6LNH3,電池中轉(zhuǎn)移3moi電子

【答案】D

【解析】A項，根據(jù)圖中原電池的結(jié)構(gòu)，A1極為負極，A1極電極反應(yīng)式為2Al+14AlC14；6e-=8Al2c好，

發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；B項，石墨烯電極為正極，正極反應(yīng)式為8A12Cb-+N2+6e-=2AlN+14AlCk，Al極

電極反應(yīng)式為2Al+14AlCU--6e=8Al2c卜，所以電池總反應(yīng)為2A1+N2=2A1N,故B正確；C項，石墨烯電極為

正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)式為8Al2C17-+N2+6e-=2AlN+14AlC14-,故C正確;D項，標準狀況下33.6LNH3

的物質(zhì)的量為A1N和堿反應(yīng)產(chǎn)生NH3的反應(yīng)離子方程式為AlN+0H-+H20=A102-+NH3f,生成1.5mol

氨氣消耗1.5molAlN,根據(jù)2A1+N2=2A1N,電池中轉(zhuǎn)移了4.5mol電子，故D錯誤；故選D。

題型三二次電池

10.（2024?浙江省金麗衢十二校高三下學期第二次聯(lián)考）鋅-空氣電池可用作電動車的動力電源。該電池

的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，總反應(yīng)為：2Zn+O2+4OH-+2H2O=[Zn（OH）4]”。下列有關(guān)說法不正確的是（）

A.充電時，鋅連接電源負極

B.充電時，陽極反應(yīng)為4OH--4e-=2H2O+O2f

C.放電時，電解質(zhì)溶液中K+向正極移動

D.放電時，電路中通過2moi電子，可消耗11.2LCh

【答案】D

【解析】放電時，鋅為負極，轉(zhuǎn)化為[Zn（OH）4p,通空氣一極為正極，轉(zhuǎn)化為氫氧根離子，充電時，鋅

連接電源負極。A項，充電時，鋅連接電源負極，A正確；B項，充電時，氫氧根離子轉(zhuǎn)化為氧氣，陽極反

應(yīng)為4OH-4e-=2H2O+O2T，B正確；C項，放電時，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，K+向正極移動，C

正確；D項，未告訴標準狀況，不可算02的體積，D錯誤；故選D。

11.Li/SO?電池具有輸出功率高和低溫性能好等特點，其電解質(zhì)是LiBr,溶劑是碳酸丙烯酯和乙睛，

電池反應(yīng)式為2Li+2sCh談電Li2s2。4。下列說法正確的是（）

A.該電池反應(yīng)為可逆反應(yīng)

B.放電時，Li+向負極移動

C.充電時，陰極反應(yīng)式為Li'+b^=Li

D.該電池的電解質(zhì)溶液可以換成LiBr的水溶液

【答案】C

【解析】電池的放電和充電是在不同的反應(yīng)條件下發(fā)生的，故該電池反應(yīng)不能叫可逆反應(yīng)，A項錯誤。

放電時，Li*向正極移動，B項錯誤。充電時，陰極發(fā)生還原反應(yīng)：Li'+b^=Li,C項正確。若電解質(zhì)溶

液換成LiBr的水溶液，則堿金屬鋰會和水發(fā)生反應(yīng)，D項錯誤。

12.某種可充電聚合物鋰離子電池放電時的反應(yīng)為Li]..￥COO2+Li,l-C6=6C+LiCoO2,其工作原理示意

圖如右。下列說法不正確的是（）

A.放電時Li￡6發(fā)生氧化反應(yīng)

B.充電時，Li+通過陽離子交換膜從左向右移動

C.充電時將電池的負極與外接電源的負極相連

D.放電時，電池的正極反應(yīng)為LiiCoC)2+xLi++xe-^=LiCoC)2

【答案】B

【解析】放電時，負極：LIC6—泥一=xLi"+6C；正極：Lii.xCoCh+xe-+xLi'^=LiCoC)2

+-

充電時，陰極：xLi+6C+xe=Li,vC6；陽極：LiCoCh—xe1=xLi++Lii-xCoC)2

13.一種新型鎂硫電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是()

--------------------------------------1

I隔膜I

KMgs8c

Me2*I/-C^-

Mg14s2S;/爻O硫顆粒

I<彘二：:?石墨烯

----------------------MgS-----------_b\三三~~聚合物

A.該電池使用堿性電解質(zhì)水溶液

B.充電時，電子從硫電極流出

C.使用的隔膜是陰離子交換膜

D.放電時，正極反應(yīng)包括3Mg2++MgS8-6e=4MgS2

【答案】B

【解析】Mg為活潑金屬，所以放電時Mg被氧化，Mg電極為負極，聚合物電極為正極。若用堿性電

解質(zhì)水溶液，則負極生成的Mg2+會轉(zhuǎn)化成Mg(0H)2沉淀，降低電池效率，A項錯誤；放電時Mg電極發(fā)生

氧化反應(yīng)，充電時Mg電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即電子從硫電極流出，流入Mg電極，B項正確；據(jù)圖可

知，Mg2+要通過隔膜移向正極參與電極反應(yīng)，所以使用的隔膜是陽離子交換膜，C項錯誤；放電時為原電

池，正極發(fā)生還原反應(yīng)，包括3Mg2++MgS8+6e=4MgS2,D項錯誤。

14.中國科學院深圳先進技術(shù)研究院研發(fā)出一種高性能的鈣離子電池：以溶有六氟磷酸鈣Ca(PF6)2的

碳酸酯類溶劑為電解液，放電時合金Ca7Sn6發(fā)生去合金化反應(yīng)，陰離子(PF%)從石墨烯中脫嵌，進入電解質(zhì)

溶液。放電時其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()

Ca’S%石墨烯

(已知：比能量為單位質(zhì)量的電極放出電能的大小)

A.此高性能的鈣離子電池放電時，化學能可以全部轉(zhuǎn)化為電能

B.放電時，a電極的電極反應(yīng)為Ca7Sn6-14e=7Ca2++6Sn

C.充電時，b電極接電源的負極

D.與鋰離子電池相比較，鈣離子電池具有材料儲量豐富、比能量高的優(yōu)點

【答案】B

【解析】該裝置為原電池，電池放電時，化學能除了轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，還有一部分轉(zhuǎn)化為熱能，A項錯誤;

2+

根據(jù)圖示可知，鈣離子向b電極移動，因此a電極為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Ca7Sn6-14e-=7Ca+6Sn,

B項正確；b電極為原電池的正極，充電時，b電極應(yīng)接電源的正極，C項錯誤；由于鈣的相對原子質(zhì)量大

于鋰，所以單位質(zhì)量的鈣離子電極放出電能低于鋰離子電池，鈣離子電池比能量比鋰離子電池的低，D項

錯誤。

15.（2024?浙江省嘉興市高三下學期二模）水系雙離子電池原理如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.放電時，電極a作電源的正極，Cu3（PO4）2發(fā)生氧化反應(yīng)最終變?yōu)镃u

B.充電時，水系電池中，a電極附近溶液的堿性增強

C.充電時，b電極上的電極反應(yīng)式為Nao.44MnC）2-xe-=Nao.44-xMn02+xNa+

D.當lmolCu3（PO4）2完全放電時，則b電極質(zhì)量減輕138g

【答案】D

【解析】由圖可知，放電時為原電池，a極上CU3（PO4）2-*CU2。一Cu、發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，b極上

Na（）.44MnO2-Na（）.44-xMnO2、發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則a極為正極、b極為負極，負極反應(yīng)式為

Nao.44Mn02-xe—Nao.44-xMn02+xNa+,充電時為電解池，原電池的正負極分別與電源的正負極相接，即a極為

陽極、b極為陰極，陰陽極反應(yīng)與負正極反應(yīng)相反。A項，放電時為原電池,a極為正極、b極為負極，Cu3（PO4）2

發(fā)生還原反應(yīng)最終變?yōu)镃u,故A錯誤；B項，充電時為電解池，a極為陽極、b極為陰極，陽極上OH-失電

子生成水，陽極附近的堿性減弱，故B錯誤；C項，充電時為電解池，a極為陽極、b極為陰極，陰極反應(yīng)

式為Nao.44-xMnC）2+xNa++xe-=Nao.44Mn02,故C錯誤；D項，放電時為原電池，a極上發(fā)生反應(yīng)

CU3（PO4）2->CU2O—CU,貝ljlmolCu3（PO4）2完全放電時，轉(zhuǎn)移電子6mol,有6moiNa+發(fā)生遷移，則b電極質(zhì)

量減輕6moix23g/mol=138g,故D正確；故選D。

題型四燃料電池

16.（2023?浙江省精誠聯(lián)盟高三三模）內(nèi)部重整式高溫燃料電池具有良好的商業(yè)化前景，其基本工作原

理（以CH為原料，熔融碳酸鹽為電解質(zhì)）如圖所示。下列說法正確的是（）

B.電子流向：a極一■導線rb極—電解質(zhì)—a極

2

C.a極電極反應(yīng)為CH4-8e+4CO3'=5CO2+2H2O

D.該電池所用的隔膜一定屬于陽離子交換膜

【答案】A

【解析】由裝置可知a電極上CO和H2失電子生成CO2和H2O,則a極為負極，b極為正極，b電極上

。2得電子結(jié)合C02生成CCh%CH4和水反應(yīng)生成CO和H2。A項，由以上分析可知b極為正極，得電子發(fā)

生還原反應(yīng)，故A正確；B項，電子不經(jīng)過電解質(zhì)，故B錯誤；C項，a極反應(yīng)物不是甲烷，故C錯誤；

D項，熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，故隔膜允許碳酸根離子通過，為陰離子交換膜，故D錯誤；故選A。

17.一種新型中溫全瓷鐵-空氣電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該電池放電時的說法正確的是（）

A.a極發(fā)生氧化反應(yīng)

2

B.正極的電極反應(yīng)為FeO.v+2xe-=Fe+xO-

C.若有22.4L（標準狀況下）空氣參與反應(yīng)，則電路中有4moi電子轉(zhuǎn)移

D.鐵表面發(fā)生的反應(yīng)為xH2O（g）+Fe=FeOx+rH2

【答案】D

【解析】a極通入空氣，02在該電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，A項錯誤；02在正極發(fā)生得電子的還

原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2+4e-=2O”，B項錯誤；電路中有4moi電子轉(zhuǎn)移時，正極上消耗1molCh,在標準狀

況下的體積為22.4L,則通入空氣的體積約為22.4L*5=112L,C項錯誤。

18.鎂-空氣電池是一種新型燃料電池，其工作原理如圖所示。下列說法錯送的是（）

A.金屬Mg電極為負極，其電勢低于空氣電極的電勢

B.電子流向：Mg電極T導線-空氣電極T電解質(zhì)溶液TMg電極

C.電池總反應(yīng)為2Mg+O2+2H2。=~-2Mg（OH）2

D.回收后的氫氧化鎂經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化，可重新制成鎂錠循環(huán)利用

【答案】B

【解析】電子流向：Mg電極T導線T空氣電極，電解質(zhì)溶液中沒有電子移動，B項錯誤。

19.乙烯催化氧化成乙醛的反應(yīng)可設(shè)計成如圖所示的燃料電池，能在制備乙醛的同時獲得電能，其總

反應(yīng)為2cH2=CH2+O2-2cH3CH0。下列有關(guān)說法正確的是（）

A.a電極發(fā)生還原反應(yīng)

B.放電時，每轉(zhuǎn)移2moi電子，理論上需要消耗28g乙烯

C.b極的電極反應(yīng)為Ch+4e-+2H2O=4OH-

D.電子移動方向：電極a-磷酸溶液-電極b

【答案】B

【解析】由題圖可知，a電極通入乙烯，為負極，放電時乙烯發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙醛，A項錯誤；電解

質(zhì)溶液顯酸性，b電極通入氧氣，放電后生成水，電極反應(yīng)為O2+4e—4H+=2氏0,C項錯誤；放電時電子從

負極通過外電路向正極移動，D項錯誤。

20.一種高性能的直接硼氫燃料電池如圖所示，其總反應(yīng)為BH3+2O2=BO3+2H2。。該電池工作時,

下列說法正確的是（）

陰離子交換膜NaOH溶液

A.電子由Pt電極經(jīng)外電路、石墨電極、NaOH溶液回到Pt電極

B.負極反應(yīng)式為BH4—8b+80IT-BO2+6H2O

C.OIF透過陰離子交換膜向石墨電極遷移

D.外電路通過0.4mol電子時，有2.24LO2在石墨電極上參與反應(yīng)

【答案】B

【解析】在外電路中，電子由負極Pt電極經(jīng)導線流向正極石墨電極，而在內(nèi)電路中離子定向移動，電

子不能進入到電解質(zhì)溶液中，A錯誤；依據(jù)裝置圖可知Pt電極為負極，負極上BH7失去電子被氧化變?yōu)?/p>

BO2,由于電解質(zhì)溶液顯堿性，含有大量的OH\故負極的電極反應(yīng)式為BH7—8b+8OIT-BO3+6H2。,

B正確；溶液中的陰離子OIT應(yīng)該向正電荷較多的負極(Pt)遷移，C錯誤；沒有指明反應(yīng)條件是否是“標準

狀況”，因此不能進行有關(guān)計算，D錯誤。

1.(2024?浙江省強基聯(lián)盟高三聯(lián)考)已二懵［NC(CH2)4CN］是合成尼龍-66的中間體。某小組利用多組

濃差電池為電源，以丙烯懵(CH2=CHCN)為原料通過電解法合成己二睛的原理示意圖如下(銅電極質(zhì)量均

為100g)：

石墨(1)離子交換膜石墨(2)

下列說法不事項的是()

A.銅電極(1)為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.當甲室兩電極質(zhì)量差為6.4g時，理論上可生成O.lmol己二月青

C.乙室可選用陽離子交換膜，H+向左移動

D.石墨電極⑴的電極反應(yīng)式為2cH2=CHCN+2H++2e=NC(CH2)4CN

【答案】B

【解析】濃差電池中，根據(jù)甲室隔膜兩側(cè)溶液的濃度，Cu(2)失去電子，故電極為負極，電極反應(yīng)式為

Cu-2e=Cu2+,Cu(l)電極為正極，電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為Cu2++2e=Cu,則電解槽中C(l)

極為陰極、C(2)極為陽極，陽極上水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)為：2H2O-4e=O2T+4H+,陰極上

丙烯睛合成己二般得電子。A項，根據(jù)甲室隔膜兩側(cè)溶液的濃度，Cu(2)失去電子，故電極為負極，電極反

應(yīng)式為Cu-2e=Cu2+,Cu(l)電極為正極，電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，A正確；B項，當甲室兩電極質(zhì)量

差為6.4g時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為O.lmol,由2cH2=CHCN+2H++2e=NC（CH2）4CN可知，制備0.05mol

己二睛，B錯誤；C項，根據(jù)乙室陽極、陰極的反應(yīng)，乙室選用陽離子交換膜，H+移向陰極，C正確；D項,

石墨電極⑴的電極反應(yīng)式為2cH2=CHCN+2H++2e=NC（CH2）4CN,D正確；故選B。

2.（2024?浙江省三校高三聯(lián)考選考模擬）科學家研發(fā)了一種新型短路膜電池，利用這種電池可以消除空

氣中的CO2,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是（）

A.甲電極為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.乙電極的電極反應(yīng)式為：H2+2HCO3-+2e-=2H2O+2CO2

C.電子流向：負極—電解質(zhì)—正極

D.當捕獲22.4L的CO2時，理論上轉(zhuǎn)移2moi電子

【答案】C

【解析】由圖可知乙電極通入的是氫氣，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)是負極，甲電極一端通入的是二氧化

碳，發(fā)生還原反應(yīng)是正極，短路膜中可以移動的有電子和離子。A項，甲電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A

錯誤；B項，乙電極為負極發(fā)生失電子反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：H2+2HCO3-2e=2H2O+2CO2,B錯誤；C項，

從示意圖可知，電子通過短路膜，因此電子流向：負極一電解質(zhì)一正極，C正確；D項，沒有注明標準狀況

條件下，D錯誤；故選C。

3.（2023?浙江省東陽中學高三模擬）鈉硒電池是一類以單質(zhì)硒或含硒化合物為正極、金屬鈉為負極的新

型電池，具有能量密度大、導電率高、成本低等優(yōu)點。以Cu2“Se填充碳納米管作為正極材料的一種鈉硒電

池工作原理如圖所示，充放電過程中正極材料立方晶胞內(nèi)未標出因放電產(chǎn)生的0價Cu原子。下列說法錯誤

的是（）

A.每個CuzxSe晶胞中CM+個數(shù)為4x

B.在NazSe晶胞結(jié)構(gòu)中，Se?-占據(jù)的位置是項點和面心

C.充分放電時，正極的電極反應(yīng)式為Cu2“Se+2Na++2e=Na2Se+(2-x)Cu

D.充電時外電路中轉(zhuǎn)移Imol電子，兩極質(zhì)量變化差為23g

【答案】D

【解析】由題意可知，Cu2“Se填充碳納米管作為正極材料，鈉較為活潑，鈉為負極材料；A項，根據(jù)“均

攤法”，每個Cu2JfSe晶胞中含8xJ+6xg=4個Se,則晶胞內(nèi)銅離子、亞銅離子和為4x(2-x)個，設(shè)銅離子、

o2

亞銅離子分別為a、b,則a+b=4x(2-x),由化合價代數(shù)和為零可知，2a+b=4x2,解得a=4x,故A正確；B

項，由晶胞圖示可知，在NazSe晶胞結(jié)構(gòu)中，Se?-占據(jù)的位置是項點和面心，故B正確；C項，充分放電時,

+

正極Cu2JcSe得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成零價銅，電極反應(yīng)式為CuzxSe+2Na+2e-=Na2Se+(2-x)Cu,故C正

確；D項，充電時外電路中轉(zhuǎn)移Imol電子，陽極釋放出Imol鈉離子，質(zhì)量減小23g,陰極生成Imol鈉，

質(zhì)量增加23g,兩極質(zhì)量變化差為46g,故D錯誤；故選D。

4.光催化微生物燃料電池的工作原理如圖所示：

外加電阻

已知：電極a在光激發(fā)條件下會產(chǎn)生電子(e)空穴(h+)。下列說法錯誤的是()

A.電極電勢：電極a＞電極b

B.光激發(fā)時，光生電子會與02結(jié)合，光生空穴會與電極b產(chǎn)生的電子結(jié)合

C.電極b發(fā)生的電極反應(yīng)式為(C6HHiO5)"-24er7H2(D=6CO2T+24H+

D.電池工作一段時間后，右側(cè)溶液pH保持不變(不考慮C02的溶解)

【答案】C

【解析】A項，根據(jù)題圖信息判斷，(C6Hio05)n在電極b上失電子，轉(zhuǎn)化為C02,則電極b為負極，電

極a為正極，原電池中，正極的電極電勢高于負極的電極電勢，則電極電勢：電極a＞電極b,A正確；B項,

根據(jù)題圖信息判斷，電極a在光激發(fā)條件下會產(chǎn)生電子(e》空穴(h+),光生電子會與O2結(jié)合，光生空穴會

與電極b產(chǎn)生的電子結(jié)合，B正確；C項，根據(jù)得失電子守恒判斷，電極b發(fā)生的電極反應(yīng)式為

H+

(C6IO05)?-24we-+7/!H2O=6HCO2T+24nH,C錯誤；D項，根據(jù)電極反應(yīng)判斷，每轉(zhuǎn)移24nmol電子時,

右側(cè)溶液中生成24nmolH+,同時會有24nmolH+通過陽離子交換膜移向左側(cè)溶液，則右側(cè)溶液的pH保持不

變，D正確；故選C。

5.(2024?山東省泰安市高三四模)我國科學家發(fā)明了一種以KO1^^OK和MnCh為電極材料的新

型電池，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中①區(qū)、②區(qū)、③區(qū)電解質(zhì)溶液的酸堿性不同。放電時，電極材料學

陰

陽

離

離

子

子

交

交

換

換b

膜

膜電

極極

K2sO4溶液

①區(qū)②區(qū)

A.放電時,電子從b電極經(jīng)過導線傳導到a電極

B.放電時，a電極的電極反應(yīng)式為MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2。

C.充電時，③區(qū)溶液堿性增強

D.充電一段時間后，②區(qū)K2sCU濃度增大

【答案】D

【解析】放電時，電極材料KOT^J>—0K轉(zhuǎn)化為o=<^>=O,電極反應(yīng)

Q

KO—QQ-OK-2ne-=O《^O+2nK+,是原電池的負極，陽離子增多需要通過陽離子交換膜進入②

+2+

區(qū)；二氧化鎬得到電子變成鎰離子，是原電池的正極，電極反應(yīng)：MnO2+4H+2e-=Mn+2H2O,陽離子減少，

多余的陰離子需要通過陰離子交換膜進入②區(qū)，故③為堿性溶液是KO<J^OK電極，b為負極，①為

酸性溶液是二氧化鎬電極，a為正極。A項，放電時，電子從負極到正極，所以b電極經(jīng)過導線傳導到a電

極，A正確；B項，放電時，a電極為正極，電極反應(yīng)式為MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2。，B正確；C項，充

電時，b電極方程式為：O=^>=O+2nK++2ne-=KOT^J—OK,③區(qū)溶液堿性在增強，C正確；D

項，充電時，②區(qū)溶液中SO42-向①區(qū)遷移，②區(qū)K2s04濃度減小，D錯誤；故選D。

1.（2023?山東卷，11）利用熱再生氨電池可實現(xiàn)CuS04電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示，甲、

乙兩室均預加相同的CuSC>4電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是（）

A.甲室Cu電極為正極

B.隔膜為陽離子膜

2+2+

C.電池總反應(yīng)為：CU+4NH3=[CU(NH3)4]

D.NH3擴散到乙室將對電池電動勢產(chǎn)生影響

【答案】CD

【解析】A項，向甲室加入足量氨水后電池開始工作，則甲室Cu電極溶解，變?yōu)殂~離子與氨氣形成

[CU(NH3)4]2+,因此甲室Cu電極為負極，故A錯誤；B項，再原電池內(nèi)電路中陽離子向正極移動，若隔膜

為陽離子膜，電極溶解生成的銅離子要向右側(cè)移動，通入氨氣要消耗銅離子，顯然左側(cè)陽離子不斷減小，

2+2+

明顯不利于電池反應(yīng)正常進行，故B錯誤；C項，左側(cè)負極是Cu+4NH3-2e-=[Cu(NH3)4],正極是Cu+2e-=Cu,

2+2+

則電池總反應(yīng)為：CU+4NH3=[CU(NH3)4],故C正確；D項，NH3擴散到乙室會與銅離子反應(yīng)生成[Cu(NH3)4p+,

銅離子濃度降低，銅離子得電子能力減弱，因此將對電池電動勢產(chǎn)生影響，故D正確。故選CD。

2.(2023?全國新課標卷，10)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，Zn2+可插入V2O5層間形成ZnxV2O5-nH2。。下列說法錯誤的是()

V2O5'ZnJV2O5MH2O

Zn電極V2O5電極

—

Zn(CF3so3)2水溶液

A.放電時V2O5為正極

B.放電時Zn2+由負極向正極遷移

C.充電總反應(yīng)：xZn+V2Os+nH2O=ZnxV2O5-nH2O

2+

D.充電陽極反應(yīng)：ZnxV2O5nH2O-2xe-=xZn+V2O5+nH2O

【答案】C

【解析】由題中信息可知，該電池中Zn為負極、V2O5為正極，電池的總反應(yīng)為

xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2O5-nH2O0A項，由題信息可知，放電時，Z/+可插入V2O5層間形成ZriMCVnltO,

V2O5發(fā)生了還原反應(yīng)，則放電時V2O5為正極，A正確；B項，Zn為負極，放電時Zn失去電子變?yōu)閆n2+,

陽離子向正極遷移，則放電時ZiP+由負極向正極遷移，B正確；C項，電池在放電時的總反應(yīng)為

xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2O5-nH2O,則其在充電時的總反應(yīng)為ZnxVzC^nHzOxZn+VzOs+nHzO,C不正確；D項,

充電陽極上ZnxVsOsnHzO被氧化為V2O5，則陽極的電極反應(yīng)為ZrixVzC^nHzODxLxZa+VzCh+nHzO,D正

確；故選C。

3.(2022?全國乙卷，12)Li-02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

家研究了一種光照充電Li-Ch電池(如圖所示)。光照時，光催化電極產(chǎn)生電子⑹)和空穴(h+),驅(qū)動陰極反應(yīng)

(Li++e=Li+)和陽極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)對電池進行充電。下列敘述錯誤的是()

A.充電時，電池的總反應(yīng)Li2O2=2Li+C>2

B.充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)

C.放電時，Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移

D.放電時，正極發(fā)生反應(yīng)O2+2Li++2e-=Li2O2

【答案】C

【解析】充電時光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應(yīng)(Li++e=Li+)和陽極反應(yīng)

++

(Li2O2+2h=2Li+O2),則充電時總反應(yīng)為Li2O2=2Li+O2,結(jié)合圖示，充電時金屬Li電極為陰極，光催化電

極為陽極；則放電時金屬Li電極為負極，光催化電極為正極。A項，光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，

驅(qū)動陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)對電池進行充電，結(jié)合陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)，充電時電池的總反應(yīng)為口2。2=2口+。2,

A正確；充電時，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；C項，放電時，金屬Li電極為負極，光催化電極為正極，

Li+從負極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯誤；D項，放電時總反應(yīng)為2Li+O2=Li2O2,正極反應(yīng)為

+

O2+2U+2e-=U2O2,D正確；故選C。

4.(2022?遼寧省選擇性考試，14)某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是()

循環(huán)回路循環(huán)回路

+

A.放電時負極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na

B.放電時C1一透過多孔活性炭電極向CCU中遷移

C.放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上CCL吸收0.5molCh

D.充電過程中，NaCl溶液濃度增大

【答案】A

+

【解析】放電時負極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na,正極反應(yīng)：Ch+2e-=2C\-,消耗氯氣,

放電時，陰離子移向負極，充電時陽極：2C「-2e-=C12,由此解析。A項，放電時負極失電子，發(fā)生氧化反

+

應(yīng)，電極反應(yīng)：Na3Ti2（PO4）3-2e-=NaTi2（PO4）3+2Na,故A正確；B項，放電時，陰離子移向負極，放電時

C1-透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移，故B錯誤；C項，放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，正極：Cl2+2e-=2Cl-,

理論上CC14釋放0.5molCb,故C錯誤；D項，充電過程中，陽極：2Cl--2e-=Cl2,消耗氯離子，NaCl溶液

濃度減小，故D錯誤；故選A。

5.（2022?山東卷，13）設(shè)計如圖裝置回收金屬鉆。保持細菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成

CO2,將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoOz轉(zhuǎn)化為Cc）2+,工作時保持厭氧環(huán)境，并定時將乙室溶液轉(zhuǎn)移至

甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說法正確的是（）

細菌細菌

:甲

/7rI~~A\

乙酸鹽陽膜CoCi乙酸鹽陽膜鹽酸

溶液溶液溶液

A.裝置工作時，甲室溶液pH逐漸增大

B.裝置工作一段時間后，乙室應(yīng)補充鹽酸

C.乙室電極反應(yīng)式為LiCoO2+2H2O+e-+4H+=Li++Co2++4OH-

D.若甲室C02+減少200mg,乙室Co2+增加300mg,則此時已進行過溶液轉(zhuǎn)移

【答案】BD

【解析】A項，依據(jù)題意右側(cè)裝置為原電池，電池工作時，甲室中細菌上乙酸鹽的陰離子失去電子被

氧化為CO2氣體，C02+在另一個電極上得到電子，被還原產(chǎn)生C。單質(zhì)，CH3coO-失去電子后，Na+通過陽

膜進入陰極室，溶液變?yōu)镹aCl溶液，溶液由堿性變?yōu)橹行?，溶液pH減小，A錯誤；B項，對于乙室，正

極上LiCoCh得到電子，被還原為C02+,同時得到Li+,其中的O與溶液中的H+結(jié)合H2O,因此電池工作一

段時間后應(yīng)該補充鹽酸，B正確；C項，電解質(zhì)溶液為酸性，不可能大量存在OH,乙室電極反應(yīng)式為：

++2+

LiCoO2+e+4H=Li+Co+2H2O,C錯誤；D項，若甲室C02+減少200mg,電子轉(zhuǎn)移物質(zhì)的量為

"⑹=2gx2=0.0068mol,乙室C*增加300mg,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為雄-尸坐9/1=0.00510101,

59g/mol59g/mol

說明此時已進行過溶液轉(zhuǎn)移，D正確；故選BD。

6.（2021?河北選擇性考試，9）K—Ch電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于