第02讲 原电池 与化学电源（专项训练）（福建专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第02讲 原电池 化学电源 目录 01 课标达标练 题型01原电池的工作原理 题型02 原电池电极判断及电极反应式的书写 题型03 “盐桥”的作用 题型04 一次电池 题型05 二次电池 题型06 燃料电池 题型07 多液电池的工作原理及应用 03 真题溯源练 01 原电池的工作原理 1.碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O= ZnO+2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．电池工作时，MnO2发生氧化反应 B．电池工作时，OH-通过隔膜向正极移动 C．环境温度过低，不利于电池放电 D．反应中每生成1mol MnOOH，转移电子数为2×6.02×10-23 2.利用原电池原理，光催化可制备甲烷，其原理如图所示。 下列说法错误的是 A．由b区向a区移动 B．该原理总过程涉及了极性键的断裂和形成 C．a区的电极反应式为 D．标准状况下，每转移4mol电子，生成11.2L气体 02 原电池的电极判断及电极反应式的书写 3.某双离子电池如下图所示。该电池以并五苯四酮(PCT)和石墨为电极，以室温离子液体为电解液，离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知充电时，PCT电极发生还原反应。下列说法错误的是 A．放电时，PCT电极是负极 B．脱离电极时，电池处于充电过程 C．PCT完全反应，理论上嵌入石墨电极 D．放电时，石墨电极发生反应 4.充电“摇椅式”锂离子电池的基本工作原理如图所示（阳离子交换膜只允许阳离子通过），放电时总反应为，假设两电极初始质量相等。该电池放电时，下列说法正确的是 A．b极为正极，发生氧化反应 B．电子移动方向：a极→导线→b极 C．a极的电极反应式为 D．当转移2mol电子时，两电极的质量差为14g 03 “盐桥”的作用 5.下图中甲和乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法错误的是 A．乙图电池反应的离子方程式为： B．甲图当有1mol电子通过外电路时，正极有59gCo析出 C．盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性 D．反应不能发生 6.控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 (　　) A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极 04 一次电池 7.纸电池为轻型、高效的新型能源存储带来希望之光。一种碱性纸电池如图所示，薄层纸片的两面分别附着锌和二氧化锰，电池总反应：，[已知中的化合价为+3]。下列有关说法错误的是 A．薄层纸片的作用为载体和传导体 B．该新型电池工作时，电子由沿内电路流回 C．为正极材料，电极反应式为 D．每转移电子，负极材料质量增加17g 8.Mg—AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池电池反应式为2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-。有关该电池的说法不正确的是（    ） A．Mg为电池的负极 B．正极的电极反应式为AgCl+e-=Ag+Cl- C．不能被KCl溶液激活 D．可用于海上应急照明供电 05 二次电池 9.某种利用垃圾渗透液实现发电装置示意图如下。下列说法正确的是 A．盐桥中的往Y极移动，往X极移动 B．Y极发生的电极反应式为 C．外电路上的箭头方向是电流的流向 D．外电路每通过6mol电子，X极上消耗的的质量为51g 10.二苯重氮甲烷()在抗生素的制备过程中起关键作用。以二苯甲酮腙()为前体合成二苯重氮甲烷的原理如图所示。下列说法错误的是 A．为催化剂 B．若以铅蓄电池为电源，则与石墨一极相连的为电极 C．阴极的电极反应式为 D．理论上生成的同时生成1.5mol二苯重氮甲烷 11.一种新型高效低成本储能电池，采用石墨()、铝锂合金作为电极材料，以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液。放电过程如图所示，下列说法正确的是    A．放电时B为负极，铝失电子 B．放电时A电极反应式为 C．可使用易传导离子的固态硫化物类电解质，安全性会更高 D．充电时B接电源正极，电极反应式为 06 燃料电池 12.甲池是一种常见的氢氧燃料电池，如下图所示。一段时间乙池内，D中进入10mol混合气体其中苯的物质的量分数为20%(杂质不参与反应)，C出来的气体中含苯的物质的量分数为10%的混合气体(不含H2，该条件下苯、环己烷都为气态)，下列说法不正确的是 A．甲池中A处通入O2，E处有O2放出，且体积一样(标况下测定) B．甲池中H+由G极移向F极，乙池中H+由多孔惰性电极移向惰性电极 C．乙池中惰性电极上发生：+6H++6e-= D．导线中共传导12mol电子 13．【结合环境保护考查燃料电池工作原理】一种在微生物细菌作用下净化高浓度有机废水的原理如下图所示。下列说法正确的是 A．工作时，从b极区向a极区迁移 B．该装置在高温下仍可正常工作 C．为使此装置持续工作，需不断补充硫酸溶液 D．理论上，每处理含162.0g该有机物的废水，需消耗5mol 07 多液电池的工作原理及应用 14.【结合多液电池考查二次电池工作原理】一种全锰电池结构如图所示。该电池工作时，下列说法错误的是 A．正极反应为 B．理论上，每转移，两个电极质量改变相差 C．溶液的浓度始终保持不变 D．若更换为阳离子交换膜，会造成Mn电极的腐蚀 15.钒电池利用不同价态的含钒离子发生反应实现电力的存贮和释放，其装置如图所示。下列有关叙述错误的是 A．充电时，右侧储液罐中V2+浓度不断减小 B．充电时，电极A的电极反应方程式为VO2++H2O-e-=+2H+ C．放电时，总反应方程式为+V2++2H+=VO2++V3++H2O D．增大含钒离子的浓度可以增大电池容量 16.一种新型原电池的工作原理如图所示，其中电极材料均为石墨，阴离子交换膜只允许通过，工作时两极室均无气体生成。下列说法错误的是 A．电极a为负极 B．工作时乙室溶液pH减小 C．该电池的总反应为 D．每转移时甲室质量增加48g 1．某兴趣小组进行如下实验探究。装置①中表面产生红棕色气泡，过一会儿停止；装置②插入铜连接导线一段时间后，表面产生红棕色气泡，而后停止；随即又产生红棕色气泡，而后停止……如此往复多次；表面始终有红棕色气泡。下列说法错误的是 A．①说明铁遇浓硝酸发生了钝化 B．②中反应停止是因为在铁电极得电子 C．②与③中实验现象不相同 D．以上实验说明，电池正负极不仅与电极材料有关，还与电解质溶液有关 2．【结合基于四电子反应的可快充电池考查二次电池工作原理】我国科学家最新开发的基于四电子反应的可快充(硒)电池，工作原理如图所示(aq代表水溶液，代表以石墨烯为载体的吸附硒)。已知充放电时的变化过程为。下列说法不正确的是 A．放电过程中由右侧流向左侧 B．充电时的电极总反应为 C．放电时的电极反应为 D．若中间物质中，则中与的个数之比为 3．利用燃料电池电解制备并得到副产物、、，装置如下图所示。下列说法不正确的是 A．a极反应： B．A膜和膜均为阴离子交换膜 C．可用铁电极替换石墨Ⅱ电极 D．a极上通入标况下甲烷，阳极室减少 4．科学家发明了一种生物质燃料电池，工作原理如图所示，以两种不同的多金属含氧酸盐(POM)作电解质溶液，左槽充满POM①和生物质(成分是纤维素)，右槽持续通入氧气，电池在光照下就可以放电。下列说法正确的是 A．， B．电池总反应方程式可以表示为 C．每转移电子，消耗生物质 D．中间的交换膜可以是阴离子交换膜 5【结合“泥浆”电池考查二次电池工作原理】．南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电池，该电池(如图)在充电过程中，聚对苯二酚被氧化，能通过半透膜，而有机聚合物不能通过半透膜，下列说法错误的是 A．放电时，b为负极，发生氧化反应 B．放电时，a极上的电极反应： C．充电时，由a极区向b极区迁移 D．充电时，在阴极被还原 1．（2024·福建·高考真题）一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含有机溶液。放电过程中产生，充电过程中电解LiCl产生。下列说法正确的是 A．交换膜为阴离子交换膜 B．电解质溶液可替换为LiCl水溶液 C．理论上每生成，需消耗2molLi D．放电时总反应： 2．（2023·福建·高考真题）一种可在较高温下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图，电解质为熔融氯铝酸盐(由和形成熔点为的共熔物)，其中氯铝酸根起到结合或释放的作用。电池总反应：。下列说法错误的是 A．含个键 B．中同时连接2个原子的原子有个 C．充电时，再生单质至少转移电子 D．放电时间越长，负极附近熔融盐中n值小的浓度越高 3．（2022·福建·高考真题）一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为和水溶液。将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如下图所示。下列说法正确的是 A．化学自充电时，增大 B．化学自充电时，电能转化为化学能 C．化学自充电时，锌电极反应式： D．放电时，外电路通过电子，正极材料损耗 4.（2021·福建·高考真题）利用下列装置和试剂进行实验，不能达到实验目的的是 A B C D 比较Zn与Cu的金属性强弱 除去Cl2中的HCl并干燥 制取乙酸乙酯(必要时可加沸石) 实验室制取氯气 A．A B．B C．C D．D 5．（2021·福建·高考真题）催化剂(Ⅱ)的应用，使电池的研究取得了新的进展。电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。 下列说法错误的是 A．电池可使用有机电解液 B．充电时，由正极向负极迁移 C．放电时，正极反应为 D．、、和C都是正极反应的中间产物 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第02讲 原电池 化学电源 目录 01 课标达标练 题型01原电池的工作原理 题型02 原电池电极判断及电极反应式的书写 题型03 “盐桥”的作用 题型04 一次电池 题型05 二次电池 题型06 燃料电池 题型07 多液电池的工作原理及应用 03 真题溯源练 01 原电池的工作原理 1.碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O= ZnO+2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．电池工作时，MnO2发生氧化反应 B．电池工作时，OH-通过隔膜向正极移动 C．环境温度过低，不利于电池放电 D．反应中每生成1mol MnOOH，转移电子数为2×6.02×10-23 【答案】C 【解析】Zn为负极，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-= ZnO+H2O，MnO2为正极，电极反应式为：MnO2+ e-+H2O= MnOOH+OH-。A项，电池工作时，MnO2为正极，得到电子，发生还原反应，故A错误；B项，电池工作时，OH-通过隔膜向负极移动，故B错误；C项，环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，故C正确；D项，由电极反应式MnO2+ e-+H2O= MnOOH+OH-可知，反应中每生成1mol MnOOH，转移电子数为6.02×10-23，故D错误；故选C。 2.利用原电池原理，光催化可制备甲烷，其原理如图所示。 下列说法错误的是 A．由b区向a区移动 B．该原理总过程涉及了极性键的断裂和形成 C．a区的电极反应式为 D．标准状况下，每转移4mol电子，生成11.2L气体 【答案】D 【分析】根据图中可知，在a区中CO2得到电子生成CH4，C元素化合价降低，发生还原反应，因此a为正极，在b区H2O得到电子生成O2，生成的H+移动到a区，O元素化合价身高，发生氧化反应，因此b为负极，据此作答。 【详解】A．根据分析可知，图中b区H2O得到电子生成O2，生成的H+移动到a区，故A正确； B．该过程中H2O得到电子生成O2，为极性键的断裂，生成CH4，为极性键的形成，故B正确； C．a为正极，CO2得到电子生成CH4，b区生成的H+移动到a区，反应为：，故C正确； D．标准状况下，每转移4mol电子，a区反应为：，计算可得生成0.5mol CH4即11.2L CH4，b区反应为：，计算可得生成1mol O2即22.4L O2，共生成33.6L气体，故D错误； 故答案选D。 02 原电池的电极判断及电极反应式的书写 3.某双离子电池如下图所示。该电池以并五苯四酮(PCT)和石墨为电极，以室温离子液体为电解液，离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知充电时，PCT电极发生还原反应。下列说法错误的是 A．放电时，PCT电极是负极 B．脱离电极时，电池处于充电过程 C．PCT完全反应，理论上嵌入石墨电极 D．放电时，石墨电极发生反应 【答案】B 【详解】A．充电时，PCT电极发生还原反应，放电时，PCT电极发生氧化反应，是负极，A正确； B．充电时，PCT电极为阴极，阳离子向阴极移动，向电极移动，B错误； C．由反应可知，完全反应时，中有4个-CO-可以得到4个电子，2C22H10O4+4e-=2C22H10O， PCT完全反应，转移2mol电子，理论上嵌入石墨电极，C正确；     D．放电时，石墨电极发生还原反应，从电极中脱出，反应式为：，D正确； 故选B。 4.充电“摇椅式”锂离子电池的基本工作原理如图所示（阳离子交换膜只允许阳离子通过），放电时总反应为，假设两电极初始质量相等。该电池放电时，下列说法正确的是 A．b极为正极，发生氧化反应 B．电子移动方向：a极→导线→b极 C．a极的电极反应式为 D．当转移2mol电子时，两电极的质量差为14g 【答案】B 【分析】图示为锂离子电池，放电时：嵌锂石墨(a极)为负极，电极反应式为，b极为正极，电极反应式为，Li+向b极迁移。 【详解】A．b极为正极，得电子，发生还原反应，A错误； B．电子经导线从负极流向正极，则电子移动方向：a极→导线→b极，B正确； C．a极为负极，电极反应式为，C错误； D．当转移2mol电子时，负极脱出2molLi+，正极嵌入2molLi+，两电极的质量差为4mol×7g/mol=28g，D错误； 答案选B。 03 “盐桥”的作用 5.下图中甲和乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法错误的是 A．乙图电池反应的离子方程式为： B．甲图当有1mol电子通过外电路时，正极有59gCo析出 C．盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性 D．反应不能发生 【答案】B 【分析】甲电池Cd为负极、Co为正极，电池总反应为，乙电池Co为负极、Ag为正极，发生总反应为。 【详解】A．由图可知，图乙中Co为负极、Ag为正极，总反应中Co被Ag+氧化离子方程式为，A正确； B．由得失电子守恒有关系，则外电路中有2mol电子通过时正极有59gCo析出，B错误； C．盐桥的作用是形成闭合回路和平衡电荷，原电池工作时，盐桥中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，使两边溶液保持电中性，C正确； D．甲电池Cd为负极、Co为正极，则氧化性Co2+＞Cd2+，乙电池Co为负极、Ag为正极，则氧化性Ag+＞Co2+，因此反应不发生能，D正确； 故选B。 6.控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 (　　) A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极 【答案】D 【解析】由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流计读数为零时Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态；D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确 04 一次电池 7.纸电池为轻型、高效的新型能源存储带来希望之光。一种碱性纸电池如图所示，薄层纸片的两面分别附着锌和二氧化锰，电池总反应：，[已知中的化合价为+3]。下列有关说法错误的是 A．薄层纸片的作用为载体和传导体 B．该新型电池工作时，电子由沿内电路流回 C．为正极材料，电极反应式为 D．每转移电子，负极材料质量增加17g 【答案】B 【分析】根据电池总反应可知，反应中Zn被氧化，应为电池的负极，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，被还原，应为电池正极，电极反应式为：，原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，据此解答。 【详解】A．薄层纸片的两面分别附着锌和二氧化锰，薄层纸片的作用为载体和传导体，故A正确； B．该新型电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，即电子由沿内电路流回，故B错误；       C．由分析可知，被还原，应为电池正极，电极反应式为：，故C正确；     D．负极反应式为：Zn-2e-+2OH- = Zn(OH)2，每转移电子，负极增加OH-，负极材料质量增加17g，故 D正确； 答案选B。 8.Mg—AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池电池反应式为2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-。有关该电池的说法不正确的是（    ） A．Mg为电池的负极 B．正极的电极反应式为AgCl+e-=Ag+Cl- C．不能被KCl溶液激活 D．可用于海上应急照明供电 【答案】C 【分析】根据电池反应知，Mg元素化合价由0价变为+2价，所以Mg为负极，AgCl为正极，负极反应式为：Mg-2e-=Mg2+，正极反应式为AgCl+e-=Ag+Cl-，据此解答。 【详解】A．根据化合价变化可知，Mg元素化合价升高发生氧化反应，所以Mg为负极，A正确； B．AgCl是正极，正极得到电子发生还原反应，电极反应式为：AgCl+e-=Ag+Cl-，B正确； C．电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池电池，所以KCl溶液也可以激活电池，C错误； D．电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池电池，工作时将化学能转化为电能，可用于海上应急照明供电，D正确； 答案选C。 05 二次电池 9.某种利用垃圾渗透液实现发电装置示意图如下。下列说法正确的是 A．盐桥中的往Y极移动，往X极移动 B．Y极发生的电极反应式为 C．外电路上的箭头方向是电流的流向 D．外电路每通过6mol电子，X极上消耗的的质量为51g 【答案】B 【分析】X电极上，NH3→N2，发生氧化反应，则X电极为负极，Y电极为正极。 【详解】A．X电极为负极，Y电极为正极，故阴离子往负极X极移动，阳离子往正极Y极移动，A项错误； B．Y电极为正极，Y电极上，→N2，电极反应式为，B项正确； C．外电路中，电子由负极流向正极，即X极流向Y极，则外电路箭头方向为电子流向，C项错误； D．X电极上，NH3→N2，电极反应式为，则外电路每通过6mol电子，X极上消耗的的物质的量为2mol，其质量为34g，D项错误； 答案选B。 10.二苯重氮甲烷()在抗生素的制备过程中起关键作用。以二苯甲酮腙()为前体合成二苯重氮甲烷的原理如图所示。下列说法错误的是 A．为催化剂 B．若以铅蓄电池为电源，则与石墨一极相连的为电极 C．阴极的电极反应式为 D．理论上生成的同时生成1.5mol二苯重氮甲烷 【答案】D 【分析】由图可知，石墨电极上发生失去电子的氧化反应，电极反应为：，则石墨电极为阳极，Ni电极为阴极，电极反应为，阳极上生成的与反应生成和，据此解答。 【详解】A．由图可知，在阳极上先消耗，最后又重新生成，相当于催化剂，A项正确； B．根据分析可知，石墨电极为阳极，与外电源正极相连，则与铅蓄电池的电极相连，B项正确； C．由分析可知，阴极的电极反应式为，C项正确； D．理论上生成转移2mol电子，则阳极生成，根据原子守恒可知生成1mol二苯重氮甲烷，D项错误； 故选D。 11.一种新型高效低成本储能电池，采用石墨()、铝锂合金作为电极材料，以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液。放电过程如图所示，下列说法正确的是    A．放电时B为负极，铝失电子 B．放电时A电极反应式为 C．可使用易传导离子的固态硫化物类电解质，安全性会更高 D．充电时B接电源正极，电极反应式为 【答案】C 【详解】A．根据离子移动方向知，A为正极、B为负极，放电时，锂失电子，而不是铝失电子，A错误； B．放电时A电极为正极，得电子，不是失电子，电极反应式应为：，B错误； C．因为锂能和水剧烈反应，锂电池池的电解质不能使用水性电解质，使用的都是有机聚合物，加热充电，易燃，因此电解液由液态向固态方向转化趋势，提高安全性，C正确； D．充电时B接电源的负极为阴极，得电子，电极反应式错误， D错误； 故选C。 06 燃料电池 12.甲池是一种常见的氢氧燃料电池，如下图所示。一段时间乙池内，D中进入10mol混合气体其中苯的物质的量分数为20%(杂质不参与反应)，C出来的气体中含苯的物质的量分数为10%的混合气体(不含H2，该条件下苯、环己烷都为气态)，下列说法不正确的是 A．甲池中A处通入O2，E处有O2放出，且体积一样(标况下测定) B．甲池中H+由G极移向F极，乙池中H+由多孔惰性电极移向惰性电极 C．乙池中惰性电极上发生：+6H++6e-= D．导线中共传导12mol电子 【答案】D 【分析】由题意和图示，甲为氢氧燃料电池，乙为电解质，根据乙池中，惰性电极处苯被还原为环己烷，故惰性电极发生还原反应为阴极，多孔性惰性电极为阳极，则G电极与阴极相连，为原电池负极，F为正极，故甲池中F为正极，A处通入氧气，G为负极，B处通入氢气。 【详解】A．由分析，A处通入O2，E处为电解池阳极产物，阳极是水放电生成氢气和H+，由于电子转移守恒，故两处的氧气的物质的量相同，体积相同，A正确； B．原电池中阳离子向正极移动，F极为正极，故甲池中H+由G极移向F极，电解池中，阳离子向阴极移动，惰性电极为阴极，故乙池中H+由多孔惰性电极移向惰性电极，B正确； C．乙池中，惰性电极处苯得到电子，被还原为环己烷，电极方程式为：+6H++6e-=，C正确； D．10mol含20%苯的混合气体，经过电解生成10mol含苯10%的混合气体，则被还原分苯的物质的量为10mol(20%-10%)=1mol，由电极方程式得转移电子的物质的量为6mol，D错误； 故选D。 13．【结合环境保护考查燃料电池工作原理】一种在微生物细菌作用下净化高浓度有机废水的原理如下图所示。下列说法正确的是 A．工作时，从b极区向a极区迁移 B．该装置在高温下仍可正常工作 C．为使此装置持续工作，需不断补充硫酸溶液 D．理论上，每处理含162.0g该有机物的废水，需消耗5mol 【答案】C 【详解】A．由图示分析可知，该电池工作时a电极发生氧化反应为负极；b电极发生还原反应为正极，工作时时，阳离子移向正极，即氢离子移向b电极，故A错； B．高温时微生物细菌会失去活性，所以不能在高温环境下工作，故B错； C．由总反应可知此电池工作时需要消耗硫酸，所以为使此装置持续工作，需不断补充硫酸溶液，故选C； D．由关系式可知，没处理含162.0g该有机物的废水，需消耗4.8mol ，故D错； 答案选C 07 多液电池的工作原理及应用 14.【结合多液电池考查二次电池工作原理】一种全锰电池结构如图所示。该电池工作时，下列说法错误的是 A．正极反应为 B．理论上，每转移，两个电极质量改变相差 C．溶液的浓度始终保持不变 D．若更换为阳离子交换膜，会造成Mn电极的腐蚀 【答案】C 【分析】该装置为原电池装置，Mn为负极，失电子生成锰离子，MnO2为正极，得电子结合氢离子生成锰离子和水。 【详解】A．锰电极为负极，二氧化锰石墨电极为正极，电极反应分别为，，A正确； B．电池工作时，每转移消耗，质量改变为，同时，消耗，质量改变为，两电极质量改变相差，B正确； C．隔膜为阴离子隔膜，电池工作时，向左室迁移，左室的浓度增大，C错误； D．若隔膜换成阳离子交换膜，即允许、在两室迁移，因右室浓度高于左室，无法避免其从右向左室迁移，锰电极发生腐蚀，D正确； 答案选C。 15.钒电池利用不同价态的含钒离子发生反应实现电力的存贮和释放，其装置如图所示。下列有关叙述错误的是 A．充电时，右侧储液罐中V2+浓度不断减小 B．充电时，电极A的电极反应方程式为VO2++H2O-e-=+2H+ C．放电时，总反应方程式为+V2++2H+=VO2++V3++H2O D．增大含钒离子的浓度可以增大电池容量 【答案】A 【分析】 类型 电极 电极名称 电极反应 总反应 充电时(电解池) A 阳极 VO2++H2O-e-=+2H+ VO2++H2O+V3+=+2H++V2+ B 阴极 V3++e-=V2+ 放电时(原电池) A 正极 +2H++e-=VO2++H2O +V2++2H+=VO2++V3++H2O B 负极 V2+-e-=V3+ 【详解】A．充电时，右侧储液罐中发生反应V3++e-=V2+，V2+浓度不断增大，A项错误； B．充电时，电极A的电极反应方程式为VO2++H2O-e-=+2H+，B项正确； C．放电时，总反应方程式为+V2++2H+=VO2++V3++H2O，C项正确； D．增大含钒离子的浓度，即增大了储液罐中含钒离子的物质的量，电池容量会增大，D项正确； 答案选A。 16.一种新型原电池的工作原理如图所示，其中电极材料均为石墨，阴离子交换膜只允许通过，工作时两极室均无气体生成。下列说法错误的是 A．电极a为负极 B．工作时乙室溶液pH减小 C．该电池的总反应为 D．每转移时甲室质量增加48g 【答案】B 【详解】A．根据移动方向可知a极为负极，A正确； B．b极为正极，发生反应，电池工作时乙室溶液pH增大，B错误； C．该电池的总反应为，C正确； D．甲室发生反应，电池工作时每转移甲室迁移进入，质量增加48g，D正确； 故选B。 1．某兴趣小组进行如下实验探究。装置①中表面产生红棕色气泡，过一会儿停止；装置②插入铜连接导线一段时间后，表面产生红棕色气泡，而后停止；随即又产生红棕色气泡，而后停止……如此往复多次；表面始终有红棕色气泡。下列说法错误的是 A．①说明铁遇浓硝酸发生了钝化 B．②中反应停止是因为在铁电极得电子 C．②与③中实验现象不相同 D．以上实验说明，电池正负极不仅与电极材料有关，还与电解质溶液有关 【答案】B 【分析】由题给信息可知，图②中的铁刚开始就覆盖着钝化生成的氧化膜，插入铜连接导线后，由于铁表面已钝化，此时铜为负极，铁为正极，随着铁表面的氧化物被还原溶解后，铁重新为负极，铜为正极，然后铁表面再次发生钝化，如此往复多次，据此分析解答。 【详解】A．①说明该浓硝酸具有强氧化性，能将Fe钝化，形成的致密氧化膜，故A正确； B．根据分析可知，反应停止是因为开始铜为负极，铁为正极，随着铁表面的氧化物被还原溶解后，铁重新为负极，铜为正极，然后铁表面再次发生钝化，故B错误； C．②中铁在正极和负极间交替改变，③中铁会被钝化，作为负极，两者实验现象不相同，故C正确； D．②与③电极正负极材料相同，现象不同，说明电池正负极还与电解质溶液有关，故D正确； 答案选B。 2．【结合基于四电子反应的可快充电池考查二次电池工作原理】我国科学家最新开发的基于四电子反应的可快充(硒)电池，工作原理如图所示(aq代表水溶液，代表以石墨烯为载体的吸附硒)。已知充放电时的变化过程为。下列说法不正确的是 A．放电过程中由右侧流向左侧 B．充电时的电极总反应为 C．放电时的电极反应为 D．若中间物质中，则中与的个数之比为 【答案】C 【分析】由图可知，放电时，Zn失去电子生成Zn2+，Zn电极为负极，为正极，充放电时的变化过程为，以此解答。 【详解】A．放电时阴离子向负极移动，据分析，放电过程中由右侧流向左侧，A正确； B．放电时，Se在电极得到电子生成Cu2Se，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应为，则充电时的电极总反应为，B正确； C．放电时发生四电子转移，正极总反应为，过程中铜的化合价降低，是上述中的某一步反应，则放电时的电极反应为，C错误； D．若中间物质中，则其化学式为，假设化学式为，则，得，即与的个数之比为，D正确； 故选C。 3．利用燃料电池电解制备并得到副产物、、，装置如下图所示。下列说法不正确的是 A．a极反应： B．A膜和膜均为阴离子交换膜 C．可用铁电极替换石墨Ⅱ电极 D．a极上通入标况下甲烷，阳极室减少 【答案】B 【分析】CH4燃料原电池中，甲烷失电子发生氧化反应，所以通入燃料CH4的a极为负极，通入氧化剂氧气的b极为原电池的正极，电池的总反应式为：CH4+2O2=CO2+2H2O，与电源的正极相连接的为电解池的阳极，可知石墨I为阳极，在阳极为氯离子放电，则电极反应为：，电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，则A膜应为阳离子交换膜，石墨Ⅱ为阴极，阴极附近氢离子放电生成氢气，破坏水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大，结合钠离子生成氢氧化钠，则C膜也应为阳离子交换膜，据此分析判断。 【详解】A．a极通入甲烷是负极，发生氧化反应，电极反应：，故A正确； B．根据题干信息：利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，根据分析可知，阳极室的电极反应式为：，则阳极室内钙离子向产品室移动，A膜为阳离子交换膜，阴极室的电极反应式为： ，则原料室内钠离子向阴极室移动，C膜为阳离子交换膜，故B错误； C．电解池中阴极的电极不参与反应，溶液中的离子放电，因此可用铁电极替换阴极的石墨电极，故C正确； D．a极上通入2.24L甲烷，物质的量为0.1mol，根据电极反应：，可知转移电子为0.8mol，根据得失电子守恒、电荷守恒可知，内外电路即阳极室Ca2+减少0.4mol，故D正确； 故答案选B。 4．科学家发明了一种生物质燃料电池，工作原理如图所示，以两种不同的多金属含氧酸盐(POM)作电解质溶液，左槽充满POM①和生物质(成分是纤维素)，右槽持续通入氧气，电池在光照下就可以放电。下列说法正确的是 A．， B．电池总反应方程式可以表示为 C．每转移电子，消耗生物质 D．中间的交换膜可以是阴离子交换膜 【答案】C 【分析】由电子转移方向可知，左侧为原电池负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应为，右侧为正极，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O。 【详解】A．左槽中纤维素失去电子，发生氧化反应，所以n< m，右槽中氧气得到电子，发生还原反应，所以b< a，故A错误； B．将正极与负极反应相加，即可得到总反应 C．由负极的反应可知，，每转移4mol， ，消耗纤维素27g，故C正确； D．负极产生了H+，根据原电池的规律可知，负极产生的氢离子通过质子交换膜移动到正极，则中间的交换膜不可以是阴离子交换膜，故D错误； 故选C。 5【结合“泥浆”电池考查二次电池工作原理】．南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电池，该电池(如图)在充电过程中，聚对苯二酚被氧化，能通过半透膜，而有机聚合物不能通过半透膜，下列说法错误的是 A．放电时，b为负极，发生氧化反应 B．放电时，a极上的电极反应： C．充电时，由a极区向b极区迁移 D．充电时，在阴极被还原 【答案】D 【分析】充电过程中，聚对苯二酚被氧化，a为阳极，放电时为正极，b电极充电时的阴极，放电时的负极； 【详解】A．充电过程中，聚对苯二酚被氧化，a为阳极，b为阴极，所以放电时b为负极，发生氧化反应，A正确； B．放电时，a极为正极，发生还原反应，电极反应为：　，B正确； C．充电时，阳离子向阴极移动，a为阳极，b为阴极，所以由a极区向b极区迁移，C正确； D．充电时，阴极发生还原反应生成，D错误； 故选D。 1．（2024·福建·高考真题）一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含有机溶液。放电过程中产生，充电过程中电解LiCl产生。下列说法正确的是 A．交换膜为阴离子交换膜 B．电解质溶液可替换为LiCl水溶液 C．理论上每生成，需消耗2molLi D．放电时总反应： 【答案】D 【分析】放电过程中产生，由图可知，放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，Li3N又转化为和LiCl，则左侧电极为正极，右侧电极为负极； 【详解】A．放电过程中负极锂失去电子形成锂离子，锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成，A错误； B．锂为活泼金属，会和水反应，故电解质溶液不能为水溶液，B错误； C．充电过程中电解LiCl失去电子发生氧化反应产生：，锂离子在阴极得到电子发生还原生成锂单质：，则每生成，同时生成2mol Li；放电过程中，消耗6mol Li，同时生成4mol LiCl，则整个充放电过程来看，理论上每生成，需消耗1mol Li，C错误； D．由分析，放电过程中，正极氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，Li3N又转化为和LiCl，负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，总反应为，D正确； 故选D。 2．（2023·福建·高考真题）一种可在较高温下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图，电解质为熔融氯铝酸盐(由和形成熔点为的共熔物)，其中氯铝酸根起到结合或释放的作用。电池总反应：。下列说法错误的是 A．含个键 B．中同时连接2个原子的原子有个 C．充电时，再生单质至少转移电子 D．放电时间越长，负极附近熔融盐中n值小的浓度越高 【答案】D 【分析】放电时铝失去电子生成铝离子做负极，硫单质得到电子做正极，充电时铝离子得到电子生成铝发生在阴极，硫离子失去电子生成硫单质发生在阳极，依此解题。 【详解】 A．的结构为，所以含个键，A正确； B．由的结构可知同时连接2个原子的原子有个，B正确； C．由总反应可知充电时，再生单质需由铝离子得到电子生成，所以至少转移电子，C正确； D．由总反应可知放电时间越长，负极铝失去电子生成的铝离子越多所以n值大的浓度越高，D错误； 故选D。 3．（2022·福建·高考真题）一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为和水溶液。将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如下图所示。下列说法正确的是 A．化学自充电时，增大 B．化学自充电时，电能转化为化学能 C．化学自充电时，锌电极反应式： D．放电时，外电路通过电子，正极材料损耗 【答案】A 【详解】A．由图可知，化学自充电时，消耗O2，该反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，增大，故A正确； B．化学自充电时，无需外接电源即能实现化学自充电，该过程不是电能转化为化学能，故B错误； C．由图可知，化学自充电时，锌电极作阴极，该电极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故C错误； D．放电时，1mol转化为 ，消耗2nmol K+，外电路通过电子时，正极物质增加0.02mol K+，增加的质量为0.02mol×39g/mol =0.78g，故D错误； 故选A。 4.（2021·福建·高考真题）利用下列装置和试剂进行实验，不能达到实验目的的是 A B C D 比较Zn与Cu的金属性强弱 除去Cl2中的HCl并干燥 制取乙酸乙酯(必要时可加沸石) 实验室制取氯气 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．该装置中，若Zn比Cu活泼，则总反应为Zn与硫酸铜的反应，此时Zn为负极，Cu为正极；若Cu比Zn活泼，则总反应为Cu与硫酸锌的反应，此时Cu为负极，Zn为正极，所以可以比较Zn与Cu的金属性强弱，A正确； B．稀硫酸中含有大量氢离子，可以抑制氯气的溶解，而稀硫酸中的水可以吸收HCl，洗气后再用浓硫酸干燥，B正确； C．乙酸、乙醇和浓硫酸混合加热可以制取乙酸乙酯，饱和碳酸钠溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度，同时吸收乙酸和乙醇，便于分液分离得到乙酸乙酯，沸石可以防止暴沸，C正确； D．制取氯气应用浓盐酸和二氧化锰共热，稀盐酸不与二氧化锰反应，D错误； 综上所述答案为D。 5．（2021·福建·高考真题）催化剂(Ⅱ)的应用，使电池的研究取得了新的进展。电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。 下列说法错误的是 A．电池可使用有机电解液 B．充电时，由正极向负极迁移 C．放电时，正极反应为 D．、、和C都是正极反应的中间产物 【答案】D 【详解】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质，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，则由正极（电池中标注“＋”，实际阳极）向负极（电池中标注“－”，实际阴极）迁移，故B正确； C．由装置可知，该原电池的正极为二氧化碳得电子生成C单质，电极反应式为：，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； 故选：D。 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$