课时冲关22 原电池 化学电源-【创新教程】2026年高考化学总复习大一轮课时作业（人教版2019 单选）

课时冲关二十二　原电池　化学电源 学生用书　P４２１ 一、选择题:每小题只有一个选项符合题意 １．(２０２５􀅰广州市高三模拟)下列有关电化学知识 的描述正确的是 (　　) A．锌、铜与稀硫酸组成的原电池,在工作过程 中,电解质溶液的pH保持不变 B．用足量锌粒与稀硫酸反应制取 H２,若要增大 反应速率,可以滴入几滴CuSO４ 溶液 C．将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原 电池,铁作负极,铜作正极,其负极反应式为 Fe－２e－􀪅􀪅Fe２＋ D．燃料电池是利用燃料和氧化剂之间的氧化还 原反应,将化学能转化为热能,然后再转化为 电能的化学电源 解析:B　[锌、铜与稀硫酸组成的原电池,在工 作过程中,H＋在正极上放电生成 H２,电解质溶 液的pH增大,A错误;用足量锌粒与稀硫酸反 应制取 H２,滴入几滴CuSO４ 溶液,Zn与Cu２＋ 发生置换反应,锌粒表面有Cu生成,在稀硫酸 中形成原电池,能增大反应速率,B正确;将铁、 铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池,常 温下铁遇浓硝酸发生钝化,因此铜作负极,铁作 正极,其负极反应式为Cu－２e－􀪅􀪅Cu２＋,C错 误;燃料电池是利用燃料和氧化剂之间的氧化 还原反应,将化学能转化为电能的化学电源,D 错误.] ２．(２０２２􀅰辽宁卷)某储能电池原理如图.下列说 法正确的是 (　　) A．放电时负极反应:Na３Ti２(PO４)３－２e－􀪅􀪅 NaTi２(PO４)３＋２Na＋ B．放电时Cl－ 透过多孔活性炭电极向CCl４ 中 迁移 C．放电时每转移１mol电子,理论上CCl４ 吸收 ０．５molCl２ D．充电过程中,NaCl溶液浓度增大 解析:A　[放电时负极反应:Na３Ti２(PO４)３－ ２e－􀪅􀪅NaTi２(PO４)３＋２Na＋,正极反应:Cl２＋ ２e－􀪅􀪅２Cl－,消耗氯气,放电时,阴离子移向负 极,充电时阳极:２Cl－－２e－􀪅􀪅Cl２↑,由此解 析.A．放电时负极失电子,发生氧化反应,电极 反应:Na３Ti２(PO４)３－２e－􀪅􀪅NaTi２(PO４)３＋ ２Na＋,故A正确;B．放电时,阴离子移向负极, 放电时Cl－ 透过多孔活性炭电极向 NaCl中迁 移,故B错误;C．放电时每转移１mol电子,正 极:Cl２ ＋２e－ 􀪅􀪅２Cl－,理 论 上 CCl４ 释 放 ０􀆰５molCl２,故C错误;D．充电过程中,阳极: ２Cl－－２e－􀪅􀪅Cl２↑,消耗氯离子,NaCl溶液 浓度减小,故D错误.] ３．(２０２５􀅰日照市高三开学考)浓差电池是利用物 质的浓度差产生电动势的一种装置.某浓差电 池的工作原理如图所示,下列说法正确的是 (　　) A．X电极为负极 B．电 路 中 转 移０．１mole－ 时,左 池 减 少 了 ０．１mol离子 C．隔膜为阴离子交换膜 D．右 池 中 的 电 极 反 应 式 为 Ag－e－ ＋Cl－ 􀪅􀪅AgCl 解析:A　[左右两池中电解质浓度不同,产生电 池差,电池开始放电.当左右两池离子浓度相 等时,电池结束放电.Cl－ 参加电极反应,左池 钾离子浓度大,所以 K＋ 要向右池移动,离子交 换膜为阳离子交换膜,右池为正极池,左池为负 极池,左池发生电极反应:Ag－e－ ＋Cl－􀪅􀪅 AgCl,右 池:AgCl＋e－􀪅􀪅Ag＋Cl－,以 此 解 答.A．由分析可知,X电极为负极,故A正确; B．由分析可知,左池发生电极反应:Ag－e－＋ Cl－􀪅􀪅AgCl,右池:AgCl＋e－􀪅􀪅Ag＋Cl－, 左池中减少０．１molCl－、０．１molK＋ 共减少 ０．２mol离子,故B错误;C．由分析可知,离子交 换膜为阳离子交换膜,故C错误;D．由分析可 知,右池中的电极反应式为AgCl＋e－􀪅􀪅Ag＋ Cl－,故D错误.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰０８５􀅰 高考总复习　化学 ４．(２０２１􀅰山东卷)以KOH溶液为离子导体,分别 组成CH３OH－O２、N２H４－O２、(CH３)２NNH２ －O２ 清洁燃料电池,下列说法正确的是 (　　) A．放电过程中,K＋均向负极移动 B．放电过程中,KOH物质的量均减小 C．消耗等质量燃料,(CH３)２NNH２－O２ 燃料电 池的理论放电量最大 D．消耗１molO２ 时,理论上N２H４－O２ 燃料电 池气体产物的体积在标准状况下为１１．２L 解析:C　[A．放电过程为原电池工作原理,所 以K＋均向正极移动,A错误;B．根据上述分析 可知,N２H４－O２ 清洁燃料电池的产物为N２ 和 H２O,其总反应中未消耗 KOH,所以 KOH 的 物质的量不变,其他两种燃料电池根据总反应 可知,KOH的物质的量减小,B错误;C．理论放 电量与燃料的物质的量和转移电子数有关,设 消耗 燃 料 的 质 量 均 为mg,则 甲 醇、N２H４ 和 (CH３)２NNH２ 放电量(物质的量表达式)分别 是: mg ３２g/mol×６ 、 mg ３２g/mol×４ 、 mg ６０g/mol×１６ , 通过比较可知(CH３)２NNH２ 理论放电量最大, C正确;D．根据转移电子数守恒和总反应式可 知,消耗１molO２ 生 成 的 N２ 的 物 质 的 量 为 １mol,在标准状况下为２２．４L,D错误.] ５．(２０２５􀅰武汉市高三质检)某科研团队发明了一 种新型的锌离子热充电电池,可以利用人体产 生的低热量充电.该电池以Zn和 VO２ＧPC为 电极材料,实现了低热量发电.放电时,VO２ 结 合Zn２＋生成ZnxVO２􀅰yH２O,原理如图.下列 说法正确的是 (　　) A．分离器可以为阴离子交换膜 B．充电时,阳极电极反应式为ZnxVO２􀅰yH２O ＋２xe－􀪅􀪅VO２＋xZn２＋＋yH２O C．放电时,电流从Zn极流向VO２ＧPC极 D．充电时,锌离子从较高温一侧移至低温一侧 解析:D　[由分析可知,分离器为阳离子交换膜, A错误;充电时,阳极电极反应式为ZnxVO２􀅰 yH２O－２xe－􀪅􀪅VO２＋xZn２＋＋yH２O,B错误;放 电时,Zn为 负 极,VO２ＧPC 极 为 正 极,电 流 从 VO２ＧPC极流向Zn极,C错误;充电时,阳离子由阳 极区移向阴极区,则锌离子从较高温一侧移至低温 一侧,D正确.] ６．(２０２５􀅰邯郸市模拟)«X－MOL»报道了一种两 相无膜锌/吩噻嗪电池,其放电时的工作原理如 图所示(PF－６ 在水系/非水系电解液界面上来回 穿梭,维持电荷守恒). 已知:CH２Cl２ 的密度为１．３３g􀅰cm－３,难溶于 水.下列说法错误的是 (　　) A．电池使用时不能倒置 B．充电时,石墨毡上的电极反应式为PTZ－e－ 􀪅􀪅PTZ＋ C．放电时,PF－６ 由CH２Cl２ 层移向水层 D．放电时,Zn板每减轻６􀆰５g,水层增重２９g 解析:D　[放电时,Zn失电子,发生氧化反应, 故Zn作负极;石墨毡作正极.充电时,Zn电极 发生得电子反应,作阴极;石墨毡作阳极.A．水 和二氯甲烷的不互溶性和密度差能够将正极与 负极分隔开,故不能倒置,故A正确;B．由分析 可知,石墨毡作阳极,电极反应式为PTZ－e－ 􀪅􀪅PTZ＋,故B正确;C．放电时,阴离子移向负 极,故移向水层,故C正确;D．放电时,Zn板每 减轻６􀆰５g,同时水层增重６􀆰５g,转移电子的物 质的量为０􀆰２mol,有０􀆰２molPF－６ 移动到水 层,故水层增重为０􀆰２mol×１４５g/mol＋６􀆰５g ＝３５􀆰５g,故D错误.] ７．(２０２５􀅰九江市高三开学考)如图是一种新型的 光化学电源,当光照射光电极时,通入 O２ 和 H２S即产生稳定的电流(H２AQ和 AQ是两种 有机物).下列说法不正确的是 (　　) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰１８５􀅰 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第七章　化学反应与能量 A．H＋通过阳离子交换膜从正极区进入负极区 B．电源工作时发生了光能、化学能、电能间的 转化 C．负极的电极反应式为２I－－２e－􀪅􀪅I２ D．总反应为H２S＋O２ 光照 􀪅􀪅H２O２＋S 解析:A　[由题意可知原电池工作时,阳离子向 正极移动,故A错误;由题图可知电源工作时发 生了光能、化学能、电能间的转化,故B正确;负 极的电极反应为２I－－２e－􀪅􀪅I２,故C正确;通 入硫化氢和氧气,分别生成硫、过氧化氢,则总 反应为H２S＋O２ 光照 􀪅􀪅H２O２＋S,故D正确.] ８．(２０２５􀅰泰安市模拟)双膜碱性多硫化物空气液 流二次电池可用于再生能源储能和智能电网的 备用电源等,电极Ⅰ为掺杂Na２S２ 的电极,电极 Ⅱ为碳电极.电池工作原理如图所示.下列说 法错误的是 (　　) A．离子交换膜a为阳离子交换膜,离子交换膜 b为阴离子交换膜 B．放电时,中间储液器中 NaOH 的浓度不断 变大 C．充电时,电极Ⅰ的电极反应式为:２S２－２ －２e－ 􀪅􀪅S２－４ D．充电时,电路中每通过１mol电子,阳极室溶 液质量理论上增加９g 解析:C　[由图分析可知,电极Ⅱ为碳电极,放 电时,氧气发生还原反应生成氢氧根离子,为正 极,则电极Ⅰ为负极;A．放电时,正极发生还原 反应,反应为O２＋２H２O＋４e－􀪅􀪅４OH－;负极 发生氧化反应,反应为２S２－２ －２e－􀪅􀪅S２－４ ;正极 区氢氧根离子向左侧运动,离子交换膜b为阴 离子交换膜;负极区钠离子向右侧运动,离子交 换膜a为阳离子交换膜,中间储液器中 NaOH 的浓度不断变大,A正确;B．由A分析可知,中 间储液器中NaOH的浓度不断变大,B正确;C． 充电时,电极Ⅰ为阴极,得到电子发生还原反 应,C错误;D．充电时,电极Ⅱ为阳极区,反应为 ４OH－－４e－􀪅􀪅O２↑＋２H２O,电路中每通过 １mol电子,阳极室从中间储液器进入１mol氢 氧根离子、同时生成０．２５mol氧气,溶液质量理 论上增加１７g－８g＝９g,D正确.] ９．(２０２５􀅰长沙市高三检测)设计出燃料电池使汽 油(主要成分为C５H１２)氧化直接产生电流是２１ 世纪富有挑战性的课题.有人设计了一种固体 燃料电池,以固体氧化铝Ｇ氧化钇为电解质,这 种固体电解质在高温下允许 O２－ 在其间通过. 该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a、b 均不参与电极反应.下列判断不正确的是 (　　) A．有O２ 放电的a极为电池的负极 B．b极对应的电极反应式为C５H１２＋１６O２－－ ３２e－􀪅􀪅５CO２↑＋６H２O C．该电池的总反应方程式为C５H１２＋８O２ 􀪅􀪅 ５CO２＋６H２O D．汽油燃料电池的技术障碍是氧化反应不完 全,产生的碳单质堵塞电极的气体通道,从而 使输电效能减弱 解析:A　[根据题图可知,O２ 在a极获得电子, 发生还原反应,a极为电池的正极,A错误;b电 极上C５H１２失去电子,发生氧化反应,电极反应 式为 C５H１２ ＋１６O２－ －３２e－ 􀪅􀪅５CO２ ↑ ＋ ６H２O,B 正 确;正 极 反 应 式 为 O２＋４e－ 􀪅􀪅 ２O２－,将正、负极反应式相加,可得电池的总反 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰２８５􀅰 高考总复习　化学 应方程式为C５H１２＋８O２ 􀪅􀪅５CO２＋６H２O,C 正确;燃料电池相对于汽油直接燃烧,能量利用 率高,技术障碍是氧化反应不完全,产生的碳单 质堵塞电极的气体通道,从而使输电效能减弱, D正确.] 二、非选择题 １０．(２０２５􀅰德化市协作体高三联考)人们应用原 电池原理制作了多种电池以满足不同的需要. 电池发挥着越来越重要的作用,如在宇宙飞 船、人造卫星、电脑、照相机等,都离不开各式 各样的电池,同时废弃的电池随便丢弃也会对 环境造成污染.请根据题中提供的信息,回答 下列问题: (１)研究人员最近发明了一种“水”电池,这种 电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进 行发电,在海水中电池反应可表示为:５MnO２ ＋２Ag＋２NaCl􀪅􀪅Na２Mn５O１０＋２AgCl ①该电池的负极反应式是　　　　　　　; ②在电池中,Na＋不断移动到“水”电池的　　　 极(填“正”或“负”); ③ 外 电 路 每 通 过 ４ mol 电 子 时,生 成 Na２Mn５O１０的物质的量是　　　　　　　. (２)中 国 科 学 院 应 用 化 学 研 究 所 在 甲 醇 (CH３OH是一种可燃物)燃料电池技术方面获 得新突破.甲醇燃料电池的工作原理如图 所示. ①该电池工作时,b口通入的物质为　　　　 　　　. ②该电池负极的电极反应式　　　　　　　. ③工作一段时间后,当６．４g甲醇完全反应生 成CO２ 时,有　　　　　NA 个电子转移. (３)Ag２O２ 是银锌碱性电池的正极活性物质, 当银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液, 电池放电时正极的Ag２O２ 转化为Ag,负极的 Zn转化为K２[Zn(OH)４],写出该电池反应方 程式:　　　　　　　　　　　. 解析:(１)①根据电池总反应:５MnO２＋２Ag＋ ２NaCl􀪅􀪅Na２Mn５O１０＋２AgCl,可判断出 Ag 应为原电池的负极,负极发生反应的电极方程 式为:Ag＋Cl－－e－􀪅􀪅AgCl.②在原电池中 阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,所以 钠离子向正极移动.③根据方程式中５MnO２ 生成１Na２Mn５O１０,化合价共降低了２价,所以 每生成１molNa２Mn５O１０转移２mol电子,则 外电路每通过４mol电子时,生成Na２Mn５O１０ 的物质的量是２mol.(２)①根据氢离子移动 方向知,右侧电极为正极,左侧电极为负极,负 极上通入燃料甲醇.②正极上氧气得电子和 氢离子反应生成水,电极反应式为 O２＋４H＋ ＋４e－􀪅􀪅２H２O,负极上甲醇失电子和水反应 生成 二 氧 化 碳 和 氢 离 子,电 极 反 应 式 为 CH３OH－６e－＋H２O􀪅􀪅CO２↑＋６H＋.③ 根据CH３OH－６e－＋H２O􀪅􀪅CO２↑＋６H＋ 知,甲醇和转移电子之间的关系式得,当６．４g 甲醇完全反应生成CO２ 时,转移电子的物质的 量为 ６．４g ３２g/mol×６＝１．２mol ,则转移电子个数 为１．２NA.(３)电池放电时正极的Ag２O２ 转化 为Ag,负极的Zn转化为K２[Zn(OH)４],正极 电极反应式为 Ag２O２＋４e－＋２H２O􀪅􀪅２Ag ＋４OH－,负 极 电 极 反 应 式 为 Zn－２e－ ＋ ４OH－􀪅􀪅[Zn(OH)４]２－,反应还应有 KOH 参加,反 应 的 总 方 程 式 为:Ag２O２＋２Zn＋ ４KOH＋２H２O􀪅􀪅２K２[Zn(OH)４]＋２Ag. 答案:(１)①Ag－e－＋Cl－􀪅􀪅AgCl　②正　 ③２mol (２)①CH３OH　②CH３OH－６e－＋H２O􀪅􀪅 CO２↑＋６H＋　③１．２ (３)Ag２O２＋２Zn＋４KOH＋２H２O􀪅􀪅 ２K２[Zn(OH)４]＋２Ag 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３８５􀅰 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第七章　化学反应与能量