第6章第2节原电池化学电源-【创新教程】2025年高考化学总复习大一轮课件PPT（人教多选版）

2024-09-13

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第二节　原电池　化学电源第六章化学反应与能量下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）知识梳理层级突破 01 感悟真题高考探究 02 课时作业 03 高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）知识梳理层级突破下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）感悟真题高考探究下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）课后作业点击进入WORD链接下一页上一页返回导航第六章化学反应与能量高考总复习化学（新教材）课程标准 1.能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池 2．能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理 3．能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如新型电池的开发等核心素养(教师用书独具) 1.变化观念与平衡思想：认识原电池的本质是氧化还原反应。能多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转换 2．证据推理与模型认知：能利用典型的原电池装置，分析原电池原理，建立解答原电池问题的思维模型，并利用模型揭示其本质及规律 3．科学态度与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与原电池有关的社会热点问题作出正确的价值判断考点一　原电池工作原理及其应用一、概念和反应本质原电池是把　化学能转化为电能　的装置，其反应本质是　氧化还原反应　。二、原电池的构成条件 1．能自发地发生　氧化还原　反应。 2．两个　活泼性不同　的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。 (1)负极：活泼性较强的金属。 (2)正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属。 3. 形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件： (1)电解质溶液； (2)两电极直接或间接接触； (3)两电极插入电解质溶液中。三、工作原理以锌铜原电池为例 1．反应原理电极名称负极正极电极材料　锌片　　铜片　电极反应 Zn －2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型　氧化反应　　还原反应　电子流向由　Zn　沿导线流向　Cu　盐桥中离子移向盐桥中含饱和KCl溶液，　K＋　移向正极，　Cl－　移向负极原电池反应方程式 Zn ＋ Cu2＋===Zn2＋＋Cu 两类装置的不同特点还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗 Zn与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长 2.盐桥的组成和作用 (1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 (2)盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。 3．单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比名称单液原电池双液原电池装置相同点正、负极电极反应，总反应式，电极现象不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗 Zn与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长四、原电池原理的应用 1．加快氧化还原反应的速率一个　自发　进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率　增大　。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。 2．比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作　负极　的金属比作　正极　的金属活泼。 3．用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的　正　极而受到保护。 4．设计制作化学电源 (1)首先将氧化还原反应分成两个半反应。 (2)根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。如：根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 设计的原电池为： 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2023·湖北卷)铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应( √ ) (2)(2023·浙江6月)装置的盐桥中阳离子向ZnSO4溶液中迁移( × ) (3)(2023·全国新课标卷)将银和AgNO3溶液与铜和Na2SO4溶液组成原电池。连通后银表面有银白色金属沉积，铜电极附近溶液逐渐变蓝，说明Cu的金属性比Ag强( √ ) (4)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( √ ) (5)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应( × ) (6)用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率( √ ) (7)铁铜原电池中，负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋( × ) (8)原电池工作时，电子从负极流出经导线流入正极，然后通过电解质溶液流回负极( × ) 2．(2024·北京市一六一中学高三开学考)北京冬奥会赛区内使用的氢燃料清洁能源车辆，某氢氧燃料电池工作示意图如下。请回答下列问题： (1)电极a为电池的__________极(填“正”或“负”)，其电极反应式是__________。 (2)OH－向__________极移动(填“a”或“b”)。答案：(1)负　H2－2e－＋2OH－===2H2O　(2)a ◆[题组1]　原电池的工作原理　 1．(2024·中山市一中高三开学考)图示为发表于《科学进展》的一种能够捕捉CO2的电化学装置，下列说法正确的是(　　) A．Al电极是阴极 B．正极的电极反应为2CO2＋2e－===C2Oeq \o\al(2－,4) C．每生成1 mol的草酸铝，外电路中转移3 mol电子 D．在捕捉二氧化碳的过程中，C2Oeq \o\al(2－,4)不断移向石墨电极附近解析：B　[根据装置示意图可知该装置为原电池，铝作负极，发生失电子的氧化反应，多孔石墨作正极，正极发生得电子的还原反应。A.铝作负极，发生失电子的氧化反应，故A错误；B.多孔石墨作正极，二氧化碳在正极发生得电子的还原反应，电极反应式：2CO2＋2e－===C2Oeq \o\al(2－,4)，故B正确；C.每生成1 mol的草酸铝，则有2 mol Al失电子，共转移6 mol电子，故C错误；D.在原电池装置中，阴离子向着负极移动，故D错误。] 2．(2024·河南省实验中学高三开学考)如图是以Cu和Zn为电极的两种原电池，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列相关叙述正确的是(　　) A．(a)和(b)均为Zn作负极反应物和负极材料，Cu作正极反应物和正极材料 B．(a)和(b)相比，(a)的能量利用率更高，电流更稳定 C．(a)中Cu2＋移向Cu电极，SOeq \o\al(2－,4)移向Zn电极 D．(b)中Zn片质量减少6.5 g时，理论上电路中转移0.1NA个电子解析：C　[A.活泼金属作负极，所以两原电池都是Zn作负极材料及负极反应物，Cu作正极材料，但是在正极发生反应的是Cu2＋而不是Cu，选项A错误；B.(b)为双液原电池，避免了Zn与CuSO4溶液接触，(a)为单液原电池，负极Zn与CuSO4溶液接触，部分Cu2＋会直接与Zn在负极反应，能量利用率低且电流不稳定，选项B错误；C.阳离子移向正极，阴离子移向负极，选项C正确；D.(b)中Zn片质量减少6.5 g时，理论上电路中转移0.2 mol电子，数目为0.2 NA，选项D错误。] 3．(2024·贵阳市七校联考)K－O2电池结构如图所示，a和b为两个电极，关于该电池，下列说法正确的是(　　) A．有机电解质1可以用KCl溶液代替 B．放电时，K＋通过隔膜移向b电极 C．消耗22.4 L O2时，电路中转移2 mol e－ D．用此电池给铅酸蓄电池充电，每消耗39 g K时，生成1 mol Pb 解析：B　[由图可知，a电极为原电池的负极，钾在负极失去电子发生氧化反应生成钾离子，电极反应式为K－e－===K＋，b电极为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化钾，电极反应式为O2＋2e－＋K＋===KO2。A.金属性强的钾单质能与水反应生成氢氧化钾和氢气，所以有机电解质1不能用氯化钾溶液代替，故A错误；B.由分析可知， a电极为原电池的负极，b电极为正极，则放电时，钾离子通过隔膜移向b电极，故B正确；C.缺标准状况，无法计算22.4 L氧气的物质的量和电路中转移电子的物质的量，故C错误；D.由得失电子守恒可知，用此电池给铅酸蓄电池充电，每消耗39 g钾时，生成铅的物质的量为eq \f(\f(39 g,39 g/mol)×1,2)＝0.5 mol，故D错误。] 　原电池正、负极判断方法点拨：原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼性电极一定作负极的思维定势。 ◆[题组2]　原电池原理的应用　 4．(2024·河南许昌一中模拟)有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分实验现象 a极质量减少； b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解； c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是(　　) A．a＞b＞c＞d　　　　 B．b＞c＞d＞a C．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c 解析：C　[把四个实验从左到右分别编号为①、②、③、④，则由实验①可知，a作原电池负极，b作原电池正极，金属活动性：a＞b；由实验②可知，b极有气体产生，c极无变化，则活动性：b＞c；由实验③可知，d极溶解，则d作原电池负极，c作正极，活动性：d＞c；由实验④可知，电流从a极流向d极，则d极为原电池负极，a极为原电池正极，活动性：d＞a。综上所述可知活动性：d＞a＞b＞c。] 5．(2024·河北省高三省级联考)近年来科学家们发明了一种新型高能量密度铝－石墨双离子电池技术，可制造全新的高效、低成本储能电池，电解液由六氟磷酸锂(LiPF6)和碳酸酯类有机溶剂组成，充电过程中，石墨电极发生阴离子插层反应，而铝电极发生铝－锂合金化反应，放电过程则相反，工作原理如图所示：下列说法错误的是(　　) A．LiPF6属于离子化合物 B．放电时，负极上发生反应的电极反应式为AlLi－e－===Li＋＋Al C．充电时，PFeq \o\al(－,6)移向石墨电极，b接电源负极 D．放电时，负极每释放1 mol Li＋，正极释放1 mol PFeq \o\al(－,6) 解析：C　[由题干信息可知，电解液由六氟磷酸锂(LiPF6)和碳酸酯类有机溶剂组成，充电过程中，石墨电极发生阴离子插层反应，而铝电极发生铝－锂合金化反应，放电过程则相反，结合原电池示意图可知，电池的总反应化学方程式为CxPF6＋Al－Li===Cx＋LiPF6＋Al，放电时Al－Li被氧化，为原电池的负极，电极反应为：Al－Li－e－===Al＋Li＋，正极CxPF6得电子被还原，电极反应式为CxPF6＋e－===Cx＋PFeq \o\al(－,6)，电池工作时阳离子由负极移向正极，阴离子由正极移向负极，充电时，电极反应与放电时的反应相反，据此分析解答。A.LiPF6是由Li＋和PFeq \o\al(－,6)通过离子键结合而成的化合物，属于离子化合物，A正确；B.由分析可知，放电时，负极上发生反应的电极反应式为Al－Li－e－===Li＋＋Al，B正确；C.由分析可知，充电时，铝电极接电源负极，即a接电源负极，石墨电极接电源的正极，PFeq \o\al(－,6)移向石墨电极即阳极，故b接电源正极，C错误；D.由分析可知，放电时，负极的电极反应为：Al－Li－e－===Al＋Li＋，正极的电极反应式为CxPF6＋e－===Cx＋PFeq \o\al(－,6)，故负极每释放1 mol Li＋，正极释放1 mol PFeq \o\al(－,6)，D正确。] 6．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示(盐桥为盛有KNO3琼脂的U形管)。请回答下列问题： (1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是________(填化学式)。 (2)银电极为电池的________极，其电极反应为_________________ ________________________________________________。 (3)盐桥中的NOeq \o\al(－,3)移向____________溶液。答案：(1)Cu　AgNO3 (2)正　Ag＋＋e－===Ag (3)Cu(NO3)2 考点二　常见化学电源一、一次电池碱性锌锰干电池负极材料：　Zn　电极反应：　Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2　正极材料：　MnO2　电极反应：MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－　总反应：　Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2　锌银纽扣电池负极材料：　Zn　电极反应：　Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2　正极材料：　Ag2O　电极反应：　Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－　总反应：　Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag　二、二次电池铅酸蓄电池是最常见的二次电池，总反应为Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)eq \o(,\s\up20(放电),\s\do18(充电))2PbSO4(s)＋2H2O(l) 三、“高效、环境友好”的燃料电池 1．氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种种类酸性碱性负极反应式 H2－2e－===2H＋　H2＋2OH－－2e－===2H2O　正极反应式 O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－电池总反应式 2H2＋O2===2H2O 备注燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用 2.以CO为燃料气，在不同的电解质中，发生的电池反应如下：电解质电极反应式或总反应式 ①酸性介质正极 O2＋4e－＋4H＋===2H2O 负极 CO－2e－＋H2O===CO2＋2H＋总反应 2CO＋O2===2CO2 ②碱性介质正极 O2＋4e－＋2H2O===4OH－负极 CO－2e－＋4OH－===COeq \o\al(2－,3)＋2H2O 总反应 2CO＋O2＋4OH－===2COeq \o\al(2－,3)＋2H2O ③固体氧化物(其中O2－可以在固体介质中自由移动) 正极 O2＋4e－===2O2－负极 CO－2e－＋O2－===CO2 总反应 2CO＋O2===2CO2 ④熔融碳酸盐(COeq \o\al(2－,3)) 正极 O2＋4e－＋2CO2===2COeq \o\al(2－,3) 负极 CO－2e－＋COeq \o\al(2－,3)===2CO2 总反应 2CO＋O2===2CO2 3.铝—空气—海水电池负极材料：铝片　正极材料：铂片电解质溶液：海水负极反应：　Al－3e－===Al3＋　；正极反应：　O2＋4e－＋2H2O===4OH－　；总反应：　4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3　。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2023·辽宁卷)研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式：太阳能→电能( √ ) (2)铅酸蓄电池放电时，正极与负极质量均增加( √ ) (3)可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应( × ) (4)燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用( √ ) (5)碱性锌锰干电池中的MnO2是催化剂，可使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长( × ) (6)氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中负极反应为2H2－4e－===4H＋( × ) (7)二次电池充电时，二次电池的负极连接电源的负极，发生还原反应( √ ) (8)铅酸蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应( × ) 2．(1)氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH将________(填“减小”“增大”或“不变”)。 (2)氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH将________(填“减小”“增大”或“不变”)。答案：(1)减小　减小　(2)减小　增大 ◆[题组1]　根据图示理解化学电源　 1．(2024·宜春丰城中学高三开学考)最新研究的锌铈液流电池具有储能高、污染小等优点，其工作原理如图所示，其中b电极为惰性材料，不参与电极反应。下列说法正确的是(　　) A．放电时，电池外接负载，将储存在电解质溶液中的化学能转化为电能，其储能容量取决于电解液的容量和浓度 B．充电时，b极发生还原反应，电极反应式Ce4＋＋e－===Ce3＋ C．充电时，当外电路中通过0.1 mol电子时，a极室中溶液的质量减少3.25 g D．选择性离子交换膜应为质子交换膜，电池放电时H＋从b极室移向a极室解析：A　[放电时锌做负极，变成锌离子，正极是Ce4＋＋e－===Ce3＋，电池的总反应为：2Ce4＋＋Zn===Zn2＋＋2Ce3＋。充电时，a为阴极，锌离子变成锌单质，b为阳极，Ce3＋－e－===Ce4＋。据此解答。 A．电池是将化学能变成电能，其储能容量取决于电解液的体积和浓度，A正确；B.锌为负极，则充电时，a为阴极，b电极为阳极，发生氧化反应，B错误；C.充电时，a极是锌离子变成锌单质，当外电路中通过0.1 mol电子时，a极室中溶液中有3.25 g锌离子变成锌单质，但溶液中有阳离子流入，故溶液的减少质量不是3.25 g，C错误；D.充电和放电过程中正极电解液和负极电解液不能混合，故加入氢离子平衡电荷，故为质子交换膜，电池放电时，从a极室移向b极室，D错误。] 2．(2024·南昌市高三开学考)如图所示是一种可实现氢气循环利用的新型电池的放电工作原理。下列说法错误的是(　　) A．放电时，M电极为正极 B．充电时，左池H＋浓度和右池OH－浓度都增大 C．该电池的离子交换膜为氢离子交换膜 D．该电池放电的总反应式为：H＋＋OH－===H2O 解析：C　[由图可知，放电时M极生成H2，H＋转化为H2，发生还原反应，作正极，N极为负极，H2失去电子形成H＋，H＋和OH－反应生成H2O；充电时，N极，H2O中H＋放电生成H2和OH－，H＋转化为H2，发生还原反应，作阴极，连接电源负极，M极为阳极，H2失去电子形成H＋。A.由分析可知，放电时，M电极为正极，A正确；B.由分析可知，充电时N极生成OH－，M极生成H＋，B正确；C.由图可知，离子交换膜两侧分别为酸性和碱性条件，若为氢离子交换膜，则两侧溶液会发生反应，为了维持电中性，由图可知，应该为钠离子交换膜，C错误；D.由分析可知，N电极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O，M电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑，则放电的总反应式为：H＋＋OH－===H2O，D正确。] ◆[题组2]　可充电电池　 3．(双选)用氟硼酸(HBF4，属于强酸)溶液代替硫酸溶液做铅酸蓄电池的电解质溶液，可使铅酸蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应的化学方程式为Pb＋PbO2＋4HBF4eq \o(,\s\up20(放电),\s\do18(充电))2Pb(BF4)2＋2H2O，Pb(BF4)2为可溶于水的强电解质，下列说法中正确的是(　　) A．放电时，负极反应为PbO2＋4HBF4－2e－===Pb(BF4)2＋2BFeq \o\al(－,4)＋2H2O B．充电时，当阳极质量增加23.9 g时转移0.2 mol e－ C．放电时，PbO2电极附近溶液的pH增大 D．充电时，Pb电极的电极反应式为PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2O 解析：BC　[放电时，负极反应为Pb－2e－===Pb2＋，A项错误；充电时，阳极反应为Pb2＋－2e－＋2H2O===PbO2＋4H＋，当阳极质量增加23.9 g时转移0.2 mol e－，B项正确；放电时，正极反应为PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2O，PbO2电极附近溶液的pH增大，C项正确；充电时，Pb电极的电极反应式为Pb2＋＋2e－===Pb，D项错误。] 4．(2024·武威市四校联考)电极材料M是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li＋的高分子材料，隔膜只允许Li＋通过，电池反应式为LixC6＋Li1－xFePO4eq \o(,\s\up20(放电),\s\do18(充电))LiFePO4＋6C，下列说法正确的是(　　) A．充电时电路中通过0.5 mol e－，消耗36 g C B．放电时，N极是正极，电极反应式为Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4 C．充电时电路中通过2 mol e－，产生28 g Li D．放电时Li＋从左室移向右室，POeq \o\al(3－,4)从右室移向左室解析：B　[A.该电池的反应是锂单质和锂离子之间的转化，碳只是作为金属锂的载体，反应前后没有变化，故A错误；B.电池反应式为LixC6＋Li1－xFePO4eq \o(,\s\up20(放电),\s\do18(充电))LiFePO4＋6C，所以LixC6转化为C，说明其表面是Li失去电子转化为Li＋进行迁移，所以其表面发生失电子的氧化反应，即LixC6为负极(M)，Li1－xFePO4为正极(N)，反应中Li1－xFePO4转化为LiFePO4，所以反应式为Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4，故B正确；C.充电时电路中通过2.0 mol e－，阴极生成Li的质量为2 mol×7 g·mol－1＝14 g，故C错误；D.放电时，负极生成Li＋，正极消耗Li＋，故Li＋从左室移向右室，隔膜为阳离子交换膜，POeq \o\al(3－,4)不能透过，故D错误。] ◆[题组3]　燃料电池　 5．(双选)(2024·衡水市二模)微生物电解池(MEC)产甲烷技术是一种有望成为缓解能源危机与温室效应的重要新型途径。它以外界输入的较小电能为能量来源，以微生物为催化剂，MEC耦合厌氧消化系统产甲烷的工作原理如下。下列有关说法错误的是(　　) A．a为电源的负极，b为电源的正极 B．电子的移动方向：从b→导线→Y电极，再经X→导线→a C．Y电极发生的反应：CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O、2H＋＋2e－===H2、CO2＋4H2===CH4＋2H2O D．若用铅酸蓄电池为电源，理论上消耗98 g H2SO4时，此装置中有2 mol H＋发生迁移解析：AD　[由图可知，右侧CO2得电子转化为CH4，则右侧Y电极为阴极，则电源b为负极，阴极的电极反应式为：CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O，左侧X电极为阳极，则电源a为正极，阳极上有机物失电子生成CO2，据此分析解题。A.由分析可知，a为电源的正极，b为电源的负极，A错误；B.由分析可知，a为电源的正极，b为电源的负极，X为阳极，Y为阴极，则电子的移动方向：从b→导线→Y电极，再经X→导线→a，B正确；C.由图示信息结合分析Y为阴极，发生还原反应，则Y电极发生的反应：CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O、2H＋＋2e－===H2↑、CO2＋4H2===CH4＋2H2O，C正确；D.根据铅酸蓄电池的总反应Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O可知，若用铅酸电池为电源，理论上消耗98 g即eq \f(98 g,98 g·mol－1)＝1 mol H2SO4时，转移1 mol e－，根据得失电子守恒可知，此装置中有1 mol H＋发生迁移，D错误。] 6．(2024·如皋市一中高三开学考)水合肼(N2H4·H2O)是一种无色、有强还原性的液体，实验室用尿素和次氯酸钠在碱性条件下反应可制得水合肼，反应的化学方程式为：CO(NH2)2＋2NaOH＋NaClO===Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl肼能使锅炉内壁的铁锈变成磁性氧化铁层，减缓锅炉锈蚀。常温下，N2H4·H2O在碱性条件下能将Ag(NH3)eq \o\al(＋,2)还原成银(第五周期、ⅠB族)。肼还可以用作燃料电池的燃料，一种肼燃料电池的工作原理如图所示，电池工作过程中会有少量N2H4在电极表面发生自分解反应生成NH3、N2、H2逸出。下列关于N2H4的说法正确的是(　　) A．N2H4分子中六个原子共平面 B．肼使Fe2O3转变为Fe3O4的反应中，肼作还原剂 C．Ag(NH3)eq \o\al(＋,2)还原成Ag得到的电子基态时填充在4s轨道上 D．实验中保持NaClO过量，可提高CO(NH2)2的利用率和N2H4·H2O的产率解析：B　[A.N2H4分子中，N原子轨道杂化类型为sp3，VSEPR模型为INCLUDEPICTURE"QY208A.TIF" ，六个原子不可能共平面，故A错误；B.Fe2O3转变为Fe3O4的过程中，有的铁由＋3价变为＋2价，所以肼作还原剂，故B正确；C.Ag在第五周期ⅠB族，则Ag＋价电子排布为4d10、Ag价电子排布为4d105s1，Ag＋→Ag得到的电子填充在5s轨道上，故C错误；D.NaClO过量会将生成的N2H4·H2O继续氧化，降低N2H4·H2O的产率，故D错误。] [例]　(双选)(2023·山东卷)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是(　　) A．甲室Cu电极为正极 B．隔膜为阳离子膜 C．电池总反应为：Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋ D．NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响试题情境突破方法核心素养热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生由信息：向甲室加入足量氨水后电池开始工作，实现CuSO4电镀废液的浓缩再生推知，甲池中NH3与Cu2＋络合为[Cu(NH3)4]2＋，然后低温热解实现CuSO4电镀废液的浓缩，故甲池要补充Cu2＋，即甲室为负极，右室为正极，正极反应：Cu2＋＋2e－===Cu，乙室硫酸根离子通过隔膜向左侧移动。根据原电池原理，甲室负极反应为：Cu－2e－＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，正极反应：Cu2＋＋2e－===Cu，总反应为：Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，乙室硫酸根离子通过隔膜向左室移动，隔膜为阴离子膜。解析：CD　[A.向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室Cu电极溶解，变为铜离子与氨气形成[Cu(NH3)4]2＋，因此甲室Cu电极为负极，故A错误；B.在原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，通入氨气要消耗铜离子，显然左侧阳离子不断减小，明显不利于电池反应正常进行，故B错误；C.左侧负极是Cu－2e－＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，正极是Cu2＋＋2e－===Cu，则电池总反应为：Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，故C正确；D.NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成[Cu(NH3)4]2＋，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影响，故D正确。] 1．(2022·全国乙卷)Li－O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li－O2电池(如图所示)，光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应(Li＋＋e－===Li)和阳极反应(Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2↑)对电池进行充电。下列叙述错误的是(　　) A．充电时，电池的总反应Li2O2===2Li＋O2↑ B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 C．放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极迁移 D．放电时，正极发生反应O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2 解析：C　[充电时光照光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应(Li＋＋e－===Li)和阳极反应(Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2↑)，则充电时总反应为Li2O2===2Li＋O2↑，结合图示，充电时金属Li电极为阴极，光催化电极为阳极；则放电时金属Li电极为负极，光催化电极为正极；据此作答。A.光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电，结合阴极反应和阳极反应，充电时电池的总反应为Li2O2===2Li＋O2↑，A正确；B.充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，B正确；C.放电时，金属Li电极为负极，光催化电极为正极，Li＋从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误；D.放电时总反应为2Li＋O2===Li2O2，正极反应为O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2，D正确。] 2．(2023·广东卷)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是(　　) A．Ag作原电池正极 B．电子由Ag经活性炭流向Pt C．Pt表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．每消耗标准状况下11.2 L的O2，最多去除1 mol Cl－解析：B　[O2在Pt得电子发生还原反应，Pt为正极，Ag失去电子发生氧化反应，Ag为负极。A.由分析可知，Ag极失去电子发生氧化反应，Ag为负极，A错误；B.电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，B正确；C.溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C错误；D.每消耗标准状况下11.2 L的O2，转移电子2 mol，由负极反应：Ag－e－＋Cl－===AgCl知，应有2 mol Ag失电子生成Ag＋，反应掉2 mol Cl－，故最多去除2 mol Cl－，D错误。 ] 3．(2023·全国新课标卷)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如图所示。放电时，Zn2＋可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误的是(　　) A．放电时V2O5为正极 B．放电时Zn2＋由负极向正极迁移 C．充电总反应：xZn＋V2O5＋nH2O===ZnxV2O5·nH2O D．充电阳极反应：ZnxV2O5·nH2O－2xe－===xZn2＋＋V2O5＋nH2O 解析：C　[由题中信息可知，该电池中Zn为负极、V2O5为正极，电池的总反应为xZn＋V2O5＋nH2O===ZnxV2O5·nH2O。A.由题中信息可知，放电时，Zn2＋可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O，V2O5发生了还原反应，则放电时V2O5为正极，A说法正确；B.Zn为负极，放电时Zn失去电子变为Zn2＋，阳离子向正极迁移，则放电时Zn2＋由负极向正极迁移，B说法正确；C.电池在放电时的总反应为xZn＋V2O5＋nH2O===ZnxV2O5·nH2O，则其在充电时的总反应为ZnxV2O5·nH2O===xZn＋V2O5＋nH2O，C说法不正确；D.充电阳极上ZnxV2O5·nH2O被氧化为V2O5，则阳极的电极反应为ZnxV2O5·nH2O－2xe－===xZn2＋＋V2O5＋nH2O，D说法正确。] 4．(2021·全国甲卷)乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是(　　) A．KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用 B．阳极上的反应式为：＋2H＋＋2e－―→＋H2O C．制得2 mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1 mol电子 D．双极膜中间层中的H＋在外电场作用下向铅电极方向迁移解析：D　[A项，KBr在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生成的Br2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物，故A错误；B项，阳极上为Br－失去电子生成Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，故B错误；C项，电解过程中阴阳极均生成乙醛酸，1 mol乙二酸生成1 mol乙醛酸转移电子为2 mol,1 mol乙二醛生成1 mol乙醛酸转移电子为2 mol，根据转移电子守恒可知每生成1 mol乙醛酸转移电子为1 mol，因此制得2 mol乙醛酸时，理论上外电路中转移了2 mol电子，故C错误；D项，由上述分析可知，双极膜中间层的H＋在外电场作用下移向阴极，即H＋移向铅电极，故D正确。] 5．(2021·福建卷)催化剂TAPP－Mn(Ⅱ)的应用，使Li－CO2电池的研究取得了新的进展。Li－CO2电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如图所示。下列说法错误　的是(　　) A．Li－CO2电池可使用有机电解液 B．充电时，Li＋由正极向负极迁移 C．放电时，正极反应为3CO2＋4Li＋＋4e－===2Li2CO3＋C D．*LiCO2、*CO、*LiC2O3和C都是正极反应的中间产物解析：D　[A.Li是活泼金属能与水发生反应，因此不能采用水溶液作为电解液，应使用有机电解液，故A正确；B.充电时原电池的负极与电源负极相连作阴极，原电池的正极与电源正极相连作阳极，阳离子由阳极向阴极移动，则Li＋由正极向负极迁移，故B正确；C.由装置可知，该原电池的正极为CO2得电子生成C单质，电极反应式为：3CO2＋4Li＋＋4e－===2Li2CO3＋C，故C正确；D.由正极的反应历程图示可知，C为最终的产物，不是中间产物，故D错误。] 6．(2021·湖南卷)锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示：下列说法错误的是(　　) A．放电时，N极为正极 B．放电时，左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小 C．充电时，M极的电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过解析：B　[A项，由题意可知，放电时，N电极为电池的正极，故A正确；B项，由分析可知，放电或充电时，左侧贮液器和右侧贮液器中溴化锌的浓度维持不变，故B错误；C项，由分析可知，充电时，M电极与直流电源的负极相连，作电解池的阴极，Zn2＋在阴极上得到电子发生还原反应生成锌，电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn，故C正确；D项，由分析可知，放电或充电时，交换膜允许Zn2＋和Br－通过，维持两侧ZnBr2的浓度保持不变，故D正确。] 7．(储能电池)(2023·辽宁卷)某低成本储能电池原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．放电时负极质量减小 B．储能过程中电能转变为化学能 C．放电时右侧H＋通过质子交换膜移向左侧 D．充电总反应：Pb＋SOeq \o\al(2－,4)＋2Fe3＋===PbSO4＋2Fe2＋解析：B　[该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上Fe3＋得电子转化为Fe2＋，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2＋失电子生成Fe3＋，PbSO4电极为阴极，PbSO4得电子生成Pb和硫酸。A.放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误；B.储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；C.放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H＋通过质子交换膜移向右侧，C错误；D.充电时，总反应为PbSO4＋2Fe2＋===Pb＋SOeq \o\al(2－,4)＋2Fe3＋，D错误。] 8．(双极膜电池)(2024·长郡中学高三开学考)乙醛酸(OHCCOOH)是非常重要的化工产品，利用双极膜(由阴离子交换膜和阳离子交换膜组成，双极膜中间层中的水解离成H＋和OH－，并在直流电场作用下，分别向两极迁移)技术电解制备乙醛酸的装置如图所示。下列说法错误的是(　　) A．M为电源的负极 B．双极膜b为阴离子交换膜 C．电路中转移2 mol e－，最多可得到1 mol OHCCOOH D．Pb电极反应式为HOOCCOOH＋2H＋＋2e－===OHCCOOH＋H2O 解析：C　[如图电解池，乙二酸转化为乙醛酸发生还原反应，故铅电极为阴极，反应为：HOOC－COOH＋2e－＋2H＋===HOOC－CHO＋H2O，石墨极为阳极，反应为：2Br－－2e－===Br2，H＋移向铅电极，OH－移向石墨极。A.根据分析可知，铅电极为阴极，M为电源的负极，A正确；B.由分析可知，H＋移向铅电极，OH－移向石墨极，故双极膜b为阴离子交换膜，B正确；C.根据阴极反应HOOC－COOH＋2e－＋2H＋===HOOC－CHO＋H2O，阴极区生成的乙醛酸与得电子数之比为1∶2，阳极区反应：OHC－CHO＋Br2＋2OH－===HOOC－CHO＋H2O＋2Br－，生成的乙醛酸与消耗的Br2之比为1∶1，根据阳极反应2Br－－2e－===Br2，阳极区生成的乙醛酸与阳极区失电子数之比为1∶2，故电路中转移2 mol e－，最多可得到1 mol＋1 mol＝2 mol OHCCOOH，C错误；D.由分析可知，Pb电极反应式为HOOCCOOH＋2H＋＋2e－===OHCCOOH＋H2O，D正确。] 9．(离子液体电池)(2024·潍坊市模拟)我国科技工作者发明了一种可快速充、放电的铝离子电池，其放电时的工作原理示意图如图，正极反应Cn(AlCl4)＋e－===Cn＋AlCleq \o\al(－,4)。下列有关该电池的说法错误的是(　　) 图中EMlm＋的结构简式为 A．Al为负极，电极反应为：Al－3e－===Al3＋ B．离子液体中的[EMlm]Cl不参与反应，只起传递离子的作用 C．电池工作时，阳离子从负极区域移向正极区域 D．电路中转移1 mol e－时，正极区域减少的质量为58 g 解析：A　[A.Al为负极，失去电子发生氧化反应，根据工作原理示意图中的物质转化可知，负极反应为Al－3e－＋7AlCleq \o\al(－,4)===4Al2Cleq \o\al(－,7)，故A项错误；B.离子液体中[EMlm]Cl为溶剂，不参与反应，只起到传递离子的作用，故B项正确；C.电池工作时，阳离子－,4)INCLUDEPICTURE"DL154.tif" 在电解质溶液中从负极区域移向正极区域，电子由导线从负极区域移向正极区域，故C项正确；D.电路中转移1 mol电子时，正极迁移出1 mol AlCl，即减少169 g，移进1 mol 阳离子即增加111 g，二者质量相差58 g，故D项正确。] 10．(浓差电池)(2024·南宁市武鸣区高三开学考)浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池，图2为电渗析法制备磷酸二氢钠，用浓差电池为电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。下列说法错误的是(　　) A．电极a应与Ag(Ⅱ)相连 B．电渗析装置中膜b为阳离子交换膜 C．电渗析过程中左、右室中H2SO4和NaOH的浓度均增大 D．电池从开始到停止放电，理论上可制备2.4 g NaH2PO4 解析：D　[电化学题目重点在于电极的判断，浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池，则Ag(Ⅰ)为负极，Ag(Ⅱ)正极。A.浓差电池中由于右侧AgNO3，浓度大，则Ag(Ⅰ)为负极，Ag(Ⅱ)正极；电渗析法制备磷酸二氢钠，左室中的氢离子通过膜a进入中间室，中间室中的钠离子通过膜b进入右室，则电a为阳极，电极b为阴极；电极a应与Ag(Ⅱ)相连，故A正确；B.左室中的氢离子通过膜a进入中间室，中间室中的钠离子通过膜b进入右室，膜b为阳离子交换膜，故B正确；C.阳极中的水失电子电解生成氧气和氢离子，氢离子通过膜a进入中间室，消耗水，硫酸的浓度增大；阴极水得电子电解生成氢气，中间室中的钠离子通过膜b进入右室NaOH的浓度增大，故C正确；D.电池从开始到停止放电时，则浓差电池两边AgNO3浓度相等，所以正极析出0.02 mol银，电路中转移0.02 mol电子，电渗析装置生成0.01 mol NaH2PO4，质量为1.2 g，故D错误。] 11．(全氢电池)(2024·北京市十五中开学考)最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．右边吸附层中发生了还原反应 B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－===2H2O C．电池的总反应是2H2＋O2===2H2O D．电解质溶液中Na＋向右移动，ClOeq \o\al(－,4)向左移动解析：C　[由电子的流动方向可以得知左边为负极，发生氧化反应；右边为正极，发生还原反应。由电子的流动方向可以得知左边为负极，发生氧化反应；右边为正极，发生还原反应，故选项A、B正确；电池的总反应没有O2参与，总反应方程式不存在氧气，故C选项不正确；在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故D选项正确。] [归纳提升] 体系构建核心巧记 1.原电池中应注意的 3个“方向” (1)外电路中电子移动方向：负极→正极，电流方向：正极→负极； (2)电池内部离子移动方向：阴离子移向负极，阳离子移向正极； (3)盐桥中(含饱和KCl溶液)离子移动方向：K＋移向正极，Cl－移向负极。 2．原电池电极判断的6种方法 (1)负极：较活泼金属、氧化反应、电子流出、电流流入、阴离子移向的一极、不断溶解。 (2)正极：不活泼金属或能导电的非金属、还原反应、电子流入、电流流出、阳离子移向的一极、电极增重。 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