第一节 原电池（举一反三专项训练，广东专用）【上好课】化学人教版选择性必修1

第一节 原电池 题型01 原电池定义及能量转化 题型02 原电池的构成条件 题型03 原电池工作原理 题型04 电极反应式书写 题型05 原电池中的守恒关系 题型06 原电池的应用 题型07 化学电源—一次电池与二次电池 题型08 化学电源—燃料电池与新型电池 题型09 电源使用与回收 题型01 原电池定义及能量转化 原电池定义及能量转化 原电池是将 化学能 直接转化为 电能 的装置 【典例1】1．（25-26高二上·广东湛江·月考）2025年9月3日，“纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年”大阅兵彰显国家力量，体现我国维护和平的决心。下列说法正确的是 A．新型核武器中含，和质子数相差3 B．新一代隐形飞机涂有的铁氧体磁性吸波材料的主要成分是 C．单兵智能终端采用新型固态电池供电，该电池放电时电能转化为化学能 D．解放军人造骨骼使用复合材料、钛合金等轻质材料，可降低自重，提高单兵负重能力 【答案】D 【详解】A．同位素质子数相同，中子数不同，和质子数均为92，中子数相差3，A错误； B．铁氧体磁性材料的主要成分是，而非，B错误； C．电池放电时化学能转化为电能，充电时电能转化为化学能，C错误； D．复合材料和钛合金具有轻质高强度的特性，可降低自重并提高负重能力，D正确； 答案选D。 【变式1-1】下列装置或过程能实现化学能转化为热能的是 A B C D 风力发电 水果电池 燃料燃烧 手机充电 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．风力发电，是将风能转化为电能，故A错误； B．水果电池，是将化学能转化为电能的原电池，故B错误； C．燃料燃烧，是化学能转化为热能，故C正确； D．手机充电，是电能转化为化学能，故D错误； 故选：C。 【变式1-2】人类生产生活离不开电能的使用。下列电能是由化学能转化而来的是 A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．太阳能发电 【答案】A 【详解】A．火力发电是利用了煤燃烧放出的热量，属于化学变化，是将化学能转化成电能，是利用化学反应产生电能，A符合题意； B．水力发电的过程中没有新物质生成，属于物理变化，不是利用化学反应获得电能，B不符合题意； C．风力发电的过程中没有新物质生成，属于物理变化，不是利用化学反应获得电能，C不符合题意； D．太阳能发电的过程中没有新物质生成，属于物理变化，不是利用化学反应获得电能，D不符合题意； 故选A。 【变式1-3】化学与生活、生产、社会密切相关，下列说法中错误的是 A．使用含氟牙膏能预防龋齿，是发生了沉淀的转化 B．将草木灰与铵态氮肥混合施用，可降低氮肥的肥效 C．燃料电池发电相较火力发电，不仅能量转化率高，而且更绿色 D．合成氨工业采用铁触媒做催化剂，目的是加快反应速率，提高NH3的产率 【答案】D 【详解】A．因为Ksp[Ca5(PO4)3F]＜Ksp[Ca5(PO4)3OH]，所以使用含氟牙膏能预防龋齿，是发生了沉淀的转化反应Ca5(PO4)3OH+F-Ca5(PO4)3F + OH-，A正确； B．将草木灰与铵态氮肥混合施用时，草木灰中碳酸盐水解生成的OH-，使铵盐中的转化为一水合氨，再分解为氨气，从而使氮肥的肥效降低，B正确； C．燃料电池发电时，能量损失少，且对环境造成的污染小，所以相较火力发电，不仅能量转化率高，而且更绿色，C正确； D．合成氨工业采用铁触媒做催化剂，目的是加快反应速率，缩短反应到达平衡的时间，提高平衡前单位时间内反应物的转化率，但不能改变反应物的平衡转化率和NH3的平衡产率，D错误； 故选D。 题型02 原电池的构成条件 原电池的构成条件： 一反应：自发进行的 氧化还原反应 两电极：两个 活动性不同 的电极 一溶液： 电解质 溶液 回路：形成 闭合 回路，内电路：电解质溶液作离子导体；外电路：导线作电子导体 【典例2】（24-25高二上·广东茂名·阶段练习）下列装置中，可形成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．石墨与醋酸不反应，不存在能自发进行的氧化还原反应，不能形成原电池，故A不选； B．蔗糖是非电解质，不能形成原电池，故B不选； C．没有形成闭合回路，不能形成原电池，故C不选； D．Mg与稀盐酸发生氧化还原反应，两电极活泼性不同，上端接触形成了闭合回路，故形成了原电池，故D选； 答案选D。 【变式2-1】（24-25高二上·广东广州·期末）下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是 A．测定中和热 B．测定反应速率 C．构成原电池 D．制取胆矾晶体 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．测定中和热时，为充分反应，应用环形玻璃棒搅拌，A错误； B．为了防止生成的气体逸出，应用分液漏斗，B错误； C．该装置中Cu作负极，发生氧化反应，Pt作正极，发生还原反应，电子经过导线从负极移向正极，盐桥可使装置形成闭合回路，C正确； D．硫酸铜溶液制取胆矾需经过加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥才能得到，不能直接蒸发，D错误； 答案选C。 【变式2-2】（24-25高二上·广东湛江·期中）下列装置能产生电流的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．未构成闭合回路，故A错误； B．无自发进行的氧化还原反应，故B错误； C．乙醇不是电解质，故C错误； D．有活泼性不同的电极，有电解质溶液，闭合回路正好形成原电池，产生电流，故D正确； 故答案为D。 【变式2-3】某化学兴趣小组自制的盐水彩灯装置如图所示，下列电池组合正确且能使彩灯亮起来的是 选项 电极a(正极) 电极b(负极) X A Al Mg 乙醇 B Zn Pt 稀硫酸 C Cu Fe 硫酸铜溶液 D 金刚石 Zn 稀硫酸 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．X为乙醇，乙醇是非电解质，无法导电，不能形成原电池，A错误； B．Zn比Pt活泼，应作负极，Pt为正极，B错误； C．Fe比Cu活泼，Fe作负极（b），Cu作正极（a），X为硫酸铜溶液，负极Fe失电子，正极Cu2+得电子，发生自发氧化还原反应，形成原电池产生电流，C正确； D．金刚石不导电，无法作为电极形成闭合回路，D错误； 故选C。 题型03 原电池工作原理 原电池工作原理（以铜锌原电池、硫酸铜溶液作电解质溶液为例） 电极名称 负极 正极 电极材料 锌 铜或石墨 电极反应 Zn-2e- =Zn2+ Cu2++2e- = Cu 电极质量变化 减小 增大 反应类型 氧化 反应 还原 反应 电子流向 由 负 极沿导线流向 正 极 电流方向 从 正 极沿导线流向 负 极 离子移向 阳离子移向 正 极，阴离子移向 负 极 【典例3】（24-25高二上·广东梅州·阶段练习）“蒸汽眼罩”由透氧无纺布、铁粉、碳粉、食盐、吸水树脂等组成。下列关于“蒸汽眼罩”的说法正确的是 A．“蒸汽眼罩”可以反复使用 B．透氧膜的透氧速率越快越好 C．食盐作电解质，起到了导电的作用 D．“蒸汽眼罩”工作时利用了原电池原理，发热时负极反应式为Fe-3e-=Fe3+ 【答案】C 【分析】“蒸汽眼罩”工作时利用了原电池原理，Fe粉为负极，1molFe失去2mol电子被氧化为1molFe2+; 【详解】A．据分析，“蒸汽眼罩”不能充电，铁粉消耗完毕即失去使用功能，故“蒸汽眼罩”不可以反复使用，A错误； B． 透氧膜的透氧速率过快，反应速率加快，反应发热过快导致水温升高过快，达不到放松眼部肌肉、消除眼部疲劳的作用， B错误； C．原电池的构成条件之一是形成闭合回路，食盐作电解质，能形成闭合回路，起到了导电的作用，C正确； D． “蒸汽眼罩”工作时利用了原电池原理，发热时负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，D错误； 答案选C。 【变式3-1】（24-25高二上·广东广州·阶段练习）将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（    ） A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯溶液中的硫酸浓度均减少 D．甲容器中溶液即使换成酒精也可以形成原电池 【答案】C 【分析】甲中形成铜锌原电池，锌作负极，失电子，铜作正极，H+在铜极上得电子，生成H2，总反应式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，乙装置中只是锌片与稀硫酸间发生了置换反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，以此进行分析。 【详解】A. 甲中形成铜锌原电池，锌作负极，失电子，铜作正极，H+在铜极上得电子，生成H2，所以甲中铜片表面有气泡产生，A错误； B. 乙中不构成原电池，铜片不是电极，B错误； C. 甲中铜片上氢离子得电子生成氢气，乙中锌和稀硫酸发生置换反应生成氢气，所以两烧杯的溶液中氢离子浓度均减小，因此两烧杯溶液中的硫酸浓度均减少，C正确； D. 酒精是非电解质，所以甲中若将硫酸换成酒精，就不能形成原电池，D错误； 故合理选项是C。 【变式3-2】（25-26高二上·广东深圳·月考）锂铁一次电池可为智能门锁、医疗器械等供电，其总反应为。以下说法正确的是 A．将电能转化为化学能 B．锂作负极 C．电解质溶液可使用稀硫酸 D．电子由电极流出，经电解质溶液流回电极 【答案】B 【详解】A．原电池工作时将化学能转化为电能，而非电能转化为化学能，A错误； B．Li在反应中被氧化，作为负极，B正确； C．Li会与稀硫酸反应，导致电池无法工作，C错误； D．电子通过外电路流动，不能经过电解质溶液，D错误； 故答案选B。 【变式3-3】微生物电池是一种借助微生物实现化学能转化为电能的装置，某微生物电池的原理如图所示。下列说法不正确的是 A．电极II的电极反应式为 B．电路中转移4mol时，理论上电极II室溶液质量增加36g C．电极I室的通过质子交换膜移向电极II室 D．温度越高速率越快，电池工作效率越高 【答案】D 【分析】电极I为负极，葡萄糖被氧化为二氧化碳，电极II为正极，氧气得电子并与质子结合生成水。 【详解】A．根据质子交换膜可推测电解液呈酸性，电极Ⅱ为正极，电极反应式为，A正确； B．电路中转移时，理论上电极Ⅱ室有进入溶液，同时通过质子交换膜有进入，溶液质量共增加36 g，B正确； C．电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ为正极，正极得电子，带负电，移向正极，C正确； D．温度过高微生物会失活，电池工作效率不一定越高，D错误； 答案选D。 题型04 电极反应式书写 书写步骤： 一、明确变价原料和产物 二、确定失去电子或得到电子数目 三、根据电荷守恒和溶液环境配平 四、根据质量守恒，缺少的原子用H2O配平 【典例4】（25-26高二上·广东清远·期中）嵌有铜锌的活性炭，可以将酸性废水中的亚硝酸盐转化为无污染的，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．作原电池的正极 B．周围的升高 C．表面发生的电极反应式为 D．每生成，转移电子 【答案】B 【分析】从图中可知，NO2在Cu表面转化为N2，则NO2得电子Cu为正极，因此Zn为负极。 【详解】A．Zn的金属活动性强于Cu，因此Zn作负极，A错误； B．作正极，对应的电极反应式为，反应消耗，因此会升高，B正确； C．酸性环境下，表面发生的电极反应式中不应有， C错误； D．没有说明是否为标准状况，因此无法用进行计算，D错误； 故答案选B。 【变式4-1】（25-26高二上·广东·阶段考试）铜板上的铁铆钉在潮湿环境中易发生电化学腐蚀而生锈(如图所示)。下列说法正确的是 A．铜板为负极 B．铁发生反应： C．生锈过程电子由铁经水膜移向铜板 D．铁生锈还涉及反应： 【答案】D 【分析】铁比铜活泼，在电化学腐蚀中，铁作负极，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；铜板作正极，电极反应式为：，据此分析回答； 【详解】A．由分析可知，铁比铜活泼，在电化学腐蚀中，铁作负极，铜板作正极，A错误； B．由分析可知，铁作为负极，失电子生成Fe2+，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，B错误； C．电子只能通过金属导体移动，不能经水膜（电解质溶液）移动，电子由铁经金属接触部分移向铜板，C错误； D．铁腐蚀时，负极生成的Fe2+与正极生成的OH-结合为Fe(OH)2，Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，反应4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3为生锈过程的重要步骤，D正确； 故选D。 【变式4-2】一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示。下列说法错误的是 A．金属Zn为负极 B．电子流动方向：Zn→KOH凝胶→石墨 C．石墨电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH- D．空气中的CO2等酸性气体会影响电池的性能 【答案】B 【分析】锌—空气电池工作时，Zn发生失电子的反应生成Zn(OH)2，锌作负极，石墨作正极，负极反应式为Zn+2OH-+2e-=Zn(OH)2，正极上氧气得电子生成OH-，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，放电时电子由负极流出，经过导线流入正极，据此分析解答。 【详解】A．锌-空气电池工作时，锌作负极，石墨作正极，A正确； B．放电时电子由负极流出，经过导线流入正极，不能进入电解质溶液中，B错误； C．放电时锌作负极，石墨作正极，正极上氧气得电子生成OH-，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，C正确； D．空气中的CO2等酸性气体会与KOH凝胶反应，导致电解质的碱性减弱，会影响锌-空气电池的性能，D正确； 故答案为：B。 【变式4-3】银锌纽扣电池的内部构造如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．负极电极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 B．正极电极反应为：Ag2O+2e-=2Ag+O2- C．电池工作时，正极附近pH减小 D．电池工作时K+向Zn一极移动 【答案】A 【详解】A．银锌纽扣电池中，Zn为负极，发生氧化反应，在KOH溶液中，负极反应为Zn失去电子结合OH⁻生成Zn(OH)2，电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，A正确； B．正极Ag2O发生还原反应，Ag⁺得电子生成Ag，电极反应式为Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-，B错误； C．电池工作时，正极的电极反应式为：Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-，生成氢氧根离子，正极附近pH增大，C错误； D．电池工作时，阳离子(K+)向正极(Ag2O)移动，D错误； 故选A。 题型05 原电池中的守恒关系 原电池发生的是自发的氧化还原反应 1、质量守恒：反应前后元素种类和原子个数相同； 2、得失电子守恒：化合价升高总数 = 化合价降低总数； 3、电荷守恒：电极反应式和总反应的离子方程式中均满足电荷守恒。 【典例5】（25-26高二上·广东惠州·阶段练习）直接 燃料电池是一种新型化学电源，其工作原理如图所示。电池放电时，下列说法正确的是 A．电极Ⅰ的反应式为： B．电极Ⅱ的反应式为： C．电池总反应为： D．当电路中转移0.1mol电子时， 理论上共消耗H2O2 6.8g 【答案】C 【分析】原电池中，外电路中电子由负极流向正极，所以电极Ⅰ为负极，失去电子，混合液中含有KOH，电极反应式为H2O2-2e- +2OH-=2H2O+O2↑；电极Ⅱ为正极，得电子，混合液中含有H2SO4，电极反应式为H2O2+2e- +2H+=2H2O；据此分析解题。 【详解】A．由分析知，电极Ⅰ为负极，发生氧化反应，反应式应为H2O2-2e- +2OH-=2H2O+O2↑，A错误； B．由分析知，电极Ⅱ为正极，发生还原反应，，反应式应为H2O2+2e- +2H+=2H2O，B错误； C．该电池放电过程中，负极区的OH-来自KOH，正极区的 来自H2SO4，K+通过阳离子交换膜进入正极区与硫酸根结合生成K2SO4，因此电池总反应为：，C正确； D．总反应中2 mol H2O2反应转移2 mol电子，即转移1mol电子共消耗1 mol H₂O₂，则转移0.1 mol电子时，消耗0.1 mol H₂O₂，质量为0.1 mol×34 g/mol=3.4 g，D错误； 故选C。 【变式5-1】（24-25高二下·广东深圳·期末）新型锂硫电池能实现快速充电，其充电的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．充电时，In电极的电势高于石墨电极 B．充电时石墨电极发生的反应为 C．放电时从石墨电极向电极迁移 D．放电时每转移，In电极质量减少 【答案】D 【分析】充电时为电解池，由图可知，In电极发生还原反应、为阴极，电极反应式为：；石墨电极发生氧化反应、为阳极，电极反应式为：，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，充电时In电极为阴极，电势低于阳极（石墨电极），A错误； B．充电时石墨电极上－被氧化为，电极反应式为：，B错误； C．放电时，石墨电极作正极，电极作负极，从电极向石墨电极迁移，C错误； D．放电时，电极反应式为，由电极反应式可知，每转移，电极减轻，其质量为，D正确； 故答案选D。 【变式5-2】（24-25高二下·广东揭阳·期末）在新型能源技术里，直接过氧化氢燃料电池备受关注。它的独特之处在于同时作燃料和氧化剂，能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．该电池表明在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B．离子交换膜1是阳离子交换膜，离子交换膜2是阴离子交换膜 C．理论上，当外电路通过时，中间室的质量增加34.8g D．电池的总反应为 【答案】C 【分析】由图中电子移动方向可知，左侧石墨为负极， 在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水，电极反应式为：H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑，负极室溶液中钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室；右侧石墨为正极，在酸性条件下过氧化氢被还原生成水，电极反应式为：H2O2+2e-+2H+=2H2O，正极室溶液中的硫酸根离子通过阴离子交换膜2进入中间室，则电池总反应为，据此解答。 【详解】A．由分析可知，左侧石墨为负极，在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水；右侧石墨为正极，在酸性条件下过氧化氢被还原生成水，电极反应说明过氧化氢在酸性环境中的氧化性强于碱性环境，A正确； B．由分析可知，离子交换膜1是阳离子交换膜，离子交换膜2是阴离子交换膜，B正确； C．由分析可知，负极电极反应式为：H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑，则外电路通过0.2mol电子时，有0.2mol钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室，有0.1mol硫酸根离子通过阴离子交换膜2进入中间室，则中间室生成硫酸钾的质量为0.2mol××174g/mol=17.4g，C错误； D．由分析可知，电池总反应为：，D正确； 故选C。 【变式5-3】硅锰原电池在酸性环境下的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．正极的电极反应式为：Si＋2H2O-4e-=SiO2＋4H＋ B．每当正极区溶液质量增加44.5 g，就有1 mol e-从右向左穿过质子交换膜 C．放电过程中，负极附近溶液pH减小 D．将交换膜更换为阴离子交换膜，电解液换为NaOH溶液，电流更平稳，电池寿命更长 【答案】C 【分析】由图可知，在碳硅电极上Si被氧化生成SiO2，则碳硅电极为负极，电极反应式为：Si-4e-+2H2O=SiO2+4H+；在MnO2电极上MnO2被还原生成Mn2+，则MnO2电极为正极，电极反应式为：2MnO2+4e-+8H+=2Mn2++4H2O； 【详解】A．正极发生还原反应，应得到电子。选项中电极反应式为Si失去电子生成SiO2，是氧化反应，为负极反应式，A错误； B．质子交换膜允许H+通过，电子不能穿过交换膜（电子通过外电路移动）。且H+从负极区（左）向正极区（右）移动，B错误； C．负极反应为Si-4e-+2H2O=SiO2+4H+，生成H+且消耗水使负极附近H+浓度增大，pH减小，C正确； D．酸性环境中Si生成SiO2可能覆盖电极导致反应受阻，而碱性环境下Si与NaOH反应生成可溶性硅酸盐，可能避免电极钝化，但若未形成原电池时Si易与NaOH自反应，反而缩短寿命，D错误； 故选C。 题型06 原电池的应用 1、形成原电池后，可加快氧化还原的化学反应速率； 2、设计原电池：将氧化还原反应拆分为两个半反应，分别作原电池的负极反应和正极反应； 确定电极材料：若发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作 负 极；若为气体或溶液中的还原性离子，可用惰性电极作负极。 一般情况下，发生还原反应的电极材料的活泼性弱于负极材料； 3、判断金属活动性顺序：一般情况下， 较活泼的金属材料作负极； 【典例6】（25-26高二上·广东广州·阶段练习）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．Pt作原电池负极 B．电子由Ag经活性炭流向Pt C．Pt表面发生的电极反应： D．每消耗标准状况下22.4 L的，最多去除2 mol 【答案】B 【分析】如图所示，该装置为原电池装置，Ag的活泼性强于Pt，作负极，电极反应为：Ag-e-+Cl-=AgCl，Pt为正极，O2在Pt电极表面得电子，发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O。 【详解】A．根据分析，Pt为正极，A错误； B．根据分析，Ag为负极，Pt为正极，电子从负极Ag经活性炭（外电路）流向正极Pt，B正确； C．根据分析，正极的电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，C错误； D．标准状况下22.4 L的物质的量为1 mol，1 mol O2在正极得4 mol电子，负极每去除1 mol Cl-转移1 mol电子，故最多去除4 mol Cl-，D错误； 故选B。 【变式6-1】（24-25高二上·广东广州·期末）下列各图所示装置能达到实验目的的是 A B C D 用已知浓度的盐酸测定NaOH溶液浓度 用pH试纸测定盐酸的pH 比较Mg和Al的金属性强弱 蒸干溶液制取无水 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．用酸式滴定管装盐酸，用酚酞做指示剂，可测定未知浓度的氢氧化钠溶液，故A正确； B．应用干燥的pH试纸测定pH值，润湿后会稀释待测液，影响pH值，故B错误； C．只有金属Al能与NaOH溶液反应，属于特殊反应，不能比较Mg和Al的活泼性，应用硫酸或盐酸做电解质溶液比较，故C错误； D．直接蒸干氯化镁溶液会使其水解，最终蒸干产物为氢氧化镁，应在HCl气氛中蒸干水分，故D错误； 故选：A。 【变式6-2】（25-26高二上·广东广州·阶段练习）为了探究外界条件对锌与稀硫酸反应速率的影响，设计如下方案： 编号 纯锌粉 0.2 mol/L的硫酸 温度 硫酸铜固体 Ⅰ 2.0 g 200.0 mL 25℃ 0 Ⅱ 2.0 g 200.0 mL 35℃ 0 Ⅲ 2.0 g 200.0 mL T℃ 0.1 g 下列叙述错误的是 A．实验Ⅰ和Ⅱ可探究温度对反应速率的影响 B．为了探究原电池对反应速率的影响，必须控制 C．根据该实验方案，产生相同气体体积所需时间：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ D．该方案无法探究稀硫酸浓度对反应速率的影响 【答案】C 【详解】A．实验I和Ⅱ的温度不同，其他条件相同，可以探究温度对反应速率的影响，A正确； B．实验Ⅲ与Ⅱ中硫酸铜为单一变量，需温度相同（），B正确； C．实验Ⅲ的温度为35℃，因原电池效应反应速率最快，所需时间最短，Ⅱ温度高于I，时间次之，I最慢，故产生相同气体体积所需时间：Ⅲ<Ⅱ<Ⅰ，C错误； D．所有实验中硫酸浓度均为0.2 mol/L，未改变浓度变量，无法探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，D正确； 故选C。 【变式6-3】对下列装置或图像分析不正确的是 A．金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu B．该装置可制备并能较长时间观察其颜色 C．将两份过量的锌粉a、b分别加入等量的稀硫酸，同时向a中加入少量的溶液，产生的体积(L)与时间(min)的关系 D．若，工作时，A电极的质量减轻，此时应选择用阴离子交换膜 【答案】C 【详解】A．图A中，左侧Fe-Cu原电池，Fe作负极（较活泼），右侧Fe-Zn原电池，Zn作负极（较活泼），可判断金属活动性Zn>Fe>Cu，A正确； B．图B为电解装置，Fe作阳极（接电源正极）溶解生成，阴极产生排除氧气同时生成，煤油隔绝空气，可制备并长时间观察白色沉淀，B正确； C．a中加，Zn置换出Cu形成原电池，加快反应速率，但Zn过量时体积由硫酸决定，故a反应快且最终体积与b相同，图像中a产生气体更少，b产生气体更多，题中图像不符合，C错误； D．图D中A电极质量减轻（Ag溶解，）为负极，B为正极（），为维持电荷平衡，B极区域的阴离子通过中间交换膜到左边，需阴离子交换膜，D正确； 故答案选C。 题型07 化学电源-一次电池与二次电池 一、一次电池 一次电池是放电后不可充电的电池，电解质溶液制成不流动胶状也叫干电池。 （1）碱性锌锰干电池 总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O = 2MnO(OH)+Zn(OH)2 负极反应式：Zn - 2e- + 2OH- ==Zn(OH)2 正极反应式：2MnO2 + 2e- + 2H2O==2MnO(OH) + 2OH- （2）锌银电池—纽扣电池 总反应式为：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2 负极反应式：Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2 正极反应式：Ag2O＋2e－＋H2O＝2Ag ＋2OH－ 二、二次电池 （1）铅蓄电池： 总反应式： 负极反应式：Pb +SO42- - 2e- = PbSO4 正极反应式：PbO2 + 4H+ +SO42- +2e- = PbSO4 + 2H2O 【典例7】（24-25高二上·广东江门·期中）下面是几种常见的化学电源示意图，(相对原子质量：)。有关说法不正确的是 A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D．铅蓄电池工作过程中，每通过电子，负极质量减轻 【答案】D 【分析】如图所示，干电池为锌锰干电池，工作时锌在负极失去电子，被氧化，MnO2在正极得到电子被还原，不可充电，属于一次电池；铅蓄电池以铅作负极，氧化铅作正极，为可充电电池，属于二次电池；氢氧燃料电池中氧气在正极反应，氢气在负极反应，属于燃烧电池。据此答题。 【详解】A．根据分析知上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池，A正确； B．干电池中锌作负极，锌原子失去电子，被氧化生成，故干电池在长时间使用后，锌筒可被破坏，B正确； C．氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，C正确； D．铅蓄电池工作时，铅作负极，电极反应式为：，每通过电子，负极质量增加96g，D错误； 故选D。 【变式7-1】（24-25高二上·广东茂名·期中）锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池，其构造示意图如下。下列说法不正确的是 A．作电池的负极 B．电池工作时，向正极移动 C．正极的电极反应： D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性 【答案】B 【分析】锌银纽扣电池中，锌作负极，发生氧化反应：，作正极，发生还原反应：，总反应为：； 【详解】A．由分析可知，锌作电池的负极，作电池正极，A正确； B．原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则向负极移动，B错误； C．由分析可知，正极的电极反应为：，C正确； D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性，以保证电池正常工作，D正确； 故选B。 【变式7-2】锌锰电池是生活中常用的一种化学电源，酸性锌锰电池和碱性锌锰电池的构造如下图所示，下列有关说法错误的是 A．二者均属于一次电池 B．二者的正极反应式均为： C．二者分别消耗锌，都将转移电子 D．碱性锌锰电池比酸性锌锰电池工作寿命长 【答案】B 【详解】A．一次电池是放电后不能充电重复使用的电池，酸性和碱性锌锰电池均为一次性电池，A正确； B．酸性锌锰电池电解液为（酸性），正极MnO2在酸性条件下的反应式为：，B错误； C．锌的物质的量为，锌作为负极失电子，无论酸性还是碱性条件，Zn均失去2个电子生成，所以0.1 mol Zn转移0.2mol电子，C正确； D．碱性锌锰电池中锌粉与电解液接触均匀，反应平稳，且避免酸性电解液对锌筒的腐蚀，工作寿命更长，D正确； 故选B。 【变式7-3】电动自行车、汽车等都要用到铅酸蓄电池(如图所示)，下列关于该电池的说法错误的是 已知：放电时，该电池的总反应式为。 A．铅酸蓄电池为二次电池 B．放电时，往Pb电极方向迁移 C．放电时，正、负电极上的质量均增大 D．放电时，电解质溶液中的溶质质量减小 【答案】B 【分析】铅酸蓄电池放电时，作负极，电极反应式为；作正极，电极反应式为。 【详解】A．铅酸蓄电池可以反复充放电使用，属于二次电池，A正确； B．放电时，电解质溶液中的阳离子向正极移动，铅酸蓄电池中为正极，即H+向电极方向移动，B错误； C．根据分析可知，放电时正、负电极均生成硫酸铅，正、负电极质量均增大，C正确； D．由于放电时，负极消耗溶液中的硫酸根，正极消耗溶液中的氢离子和硫酸根，故电解质溶液的溶质硫酸的质量减小，D正确； 故选B。 题型08 化学电源-燃料电池与新型电池 一、燃料电池 燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。 （1）酸性氢氧燃料电池 负极反应式：2H2 – 4e- = 4H+ 正极反应式：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 总反应式：2H2 + O2 = 2H2O （2）碱性氢氧燃料电池 负极反应式：2H2 – 4e- + 4OH- = 2H2O 正极反应式：O2 + 4e- +2H2O= 4OH- 总反应式：2H2 + O2 = 2H2O 二、新型电池 例：熔融盐电池 比如用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极反应物，空气与CO2的混合气为正极反应物，制得在650 ℃下工作的燃料电池。高温下能传导CO32-，在工作过程中，电解质熔融盐的组成、浓度不变。 正极：O2＋2CO2＋4e－ ═ 2CO32－； 负极：2CO＋2CO32-－4e－ ═ 4CO2； 总反应：2CO＋O2 ═ 2CO2 【典例8】（24-25高二上·广东佛山·期末）铁钛液流电池是一种有发展前景的低成本液流电池，放电时其工作原理如图所示(a、b均为石墨电极)。下列说法错误的是 A．放电时，a极附近溶液颜色由浅绿色逐渐变为黄色 B．放电时，b极的电极反应式为 C．充电时，b极与外接电源的正极相连 D．充电时，由a极区迁移至b极区 【答案】D 【分析】由图，放电时a极亚铁离子失去电子被氧化为铁离子，为负极，b极得到电子被还原为，为正极，则充电时，a为阴极、b为阳极； 【详解】A．放电时，a极为负极，亚铁离子失去电子被氧化为铁离子，a极附近溶液颜色由浅绿色逐渐变为黄色，A正确；    B．放电时，b极为正极，得到电子被还原为，电极反应式为，B正确； C．充电时，b为阳极，b极与外接电源的正极相连，C正确； D．充电时，阳离子由阳极b极区迁移至阴极a极区，D错误； 故选D。 【变式8-1】（25-26高二上·广东广州·阶段练习）近期我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸”锌电池，其工作原理如下图所示。图中“双极膜”中间层中的解离为和，并在电场作用下分别向两极迁移，下列说法错误的是 A．“双极膜”中间层中的在电场作用下移向锌电极 B．催化电极上的电势比锌电极上的高 C．电池工作时，催化电极上发生的电极反应为 D．催化电极表面产生0.1 mol 时，锌电极质量减少26 g 【答案】A 【分析】根据图知，锌电极为负极，失去电子发生氧化反应生成[Zn(OH)4]2-：，催化电极为正极，硝酸根离子得到电子发生还原反应生成铵根离子：； 【详解】A．原电池中氢离子在电场作用下移向正极催化电极，A错误；    B．锌电极为负极，催化电极为正极，催化电极的电势比锌电极的高，B正确； C．催化电极为正极，硝酸根离子得到电子发生还原反应生成铵根离子：，C正确； D．，则催化电极表面产生0.1mol时，转移0.8mol电子，那么反应0.4molZn，锌电极质量减少0.4mol×65g/mol=26 g，D正确； 故选A。 【变式8-2】（24-25高二下·广东广州·期中）液流电池是电化学储能领域的研究热点，其电解液置于电堆外部，在循环泵的推动下流经电堆，实现化学能与电能的转换。下图是全钒液流电池的结构及工作原理示意图。 下列说法正确的是 A．放电时，电子由A极流出，经负载到B极 B．充电时A极应与电源的负极相连 C．放电时每转移1mol e-，有1mol H+通过质子交换膜移向B极区 D．放电时正极反应式：+2H++ e- =VO2++H2O 【答案】D 【分析】放电时，电子由负极流出经负载到正极，负极发生氧化反应，化合价升高，正极发生还原反应，化合价降低，所以A为正极，B为负极，充电时，则A为阳极，B为阴极，据此解答。 【详解】A．放电时，电子由负极流出经负载到正极，则电子应从负极（B极）流出到A极，A错误； B．充电时，原电池的正极（A极）应作为电解池的阳极，与电源正极相连，B错误； C．放电时，H⁺作为阳离子移向正极（A极区），而非B极区，C错误； D．放电时正极发生还原反应，（V+5价）得1e⁻还原为VO²⁺（V+4价），反应式为+2H++ e- =VO2++H2O，电荷与原子守恒，D正确； 故选D。 【变式8-3】（24-25高二下·广东深圳·期末）氨燃料电池是当前推动绿氨能源化应用的重要研究方向和热点。一种通过光催化合成氨联合燃料电池的装置如图，在光照作用下光催化剂被激发产生电子和空穴。下列说法正确的是 A．电子由极沿导线运动至极 B．极的电极反应式是 C．光催化剂表面发生反应： D．电极可用金属材料，提高燃料电池的导电能力 【答案】C 【分析】由图，N2在光催化剂表面转化为NH3，碱性介质条件下，NH3转化为N2，化合价升高发生氧化反应，则电极X为负极，电极反应式为：，则电极Y为正极，H2O得到电子发生还原生成氢氧根离子和H2，电极反应式为：； 【详解】A．X为负极、Y为正极，电子由X极沿导线运动至Y极，A错误； B．由分析，极的电极反应式是，B错误； C．由图，光催化剂表面H2O转化为氢离子和O2，发生反应为，C正确； D．燃料电池的电解质为熔融，会与金属发生反应，不能使用金属材料，D错误； 故选C。 题型09 电源使用与回收 化学电池的回收利用 废旧电池中常含有 重金属 、酸 和 碱 等物质，如果随意丢弃，会对生态环境和人体健康造成危害。因此，应当重视废旧电池的回收利用，既可以减少环境污染，又可以节约资源。 【典例9】（24-25高二上·广东茂名·期末）废旧银锌纽扣电池(含、石墨及少量、等)的正极片中回收银的工艺流程如图： 下列说法正确的是 A．①中产生的气体为 B．②中适当增加溶液的浓度有利于提高的回收率 C．⑤中加稀硫酸的目的是反应 D．废旧银锌纽扣电池应采用深埋的方式集中处理 【答案】B 【分析】电池中含Zn、Ag、石墨及Hg、Mn等，由流程可知，加稀硝酸后，石墨不反应，Zn、Ag、Hg、Mn和硝酸反应生成硝酸锌，硝酸银，硝酸汞，硝酸锰，再加氯化钠溶液会发生Ag++Cl-=AgCl↓，在含AgCl的滤渣中加入氨水会发反应生成，在银氨络合物中加入Zn生成银，过量的锌可以溶解于稀硫酸溶液中，以此来解答。 【详解】A．金属和硝酸反应生成氮氧化物，不是氢气，故A错误； B．③的离子方程式为AgCl+2NH3•H2O=+Cl-+2H2O，因此②中适当增加溶液的浓度有利于提高的回收率，故B正确； C．锌可以溶解于稀硫酸溶液中，故⑤中加稀硫酸的目的是除去银粉中的锌，转化为Zn2+，故C错误； D．废旧电池中含有重金属离子，污染环境，所以废旧银锌纽扣电池不应采用深埋的方式集中处理，故D错误； 故选B。 【变式9-1】（24-25高二上·广东深圳·期中）化学与科学、技术、社会和环境密切相关，下列有关说法中不正确的是（    ） A．对废旧电池进行回收处理，主要是为了环境保护和变废为宝 B．硅太阳能电池工作时，化学能转化成电能 C．84消毒液是以NaClO为主要有效成分的消毒液，与医用酒精混合不能提升消毒效果 D．工业上，不能采用电解MgCl2溶液的方法制取金属镁 【答案】B 【详解】A．废旧电池中含有重金属等，重金属能污染水源和土壤，所以对废旧电池进行回收处理，主要是为了环境保护和变废为宝，故A正确； B．硅太阳能电池工作时，太阳能转化成电能的装置，故B错误； C．84消毒液是以NaClO为主要有效成分的消毒液，与医用酒精混合会发生氧化还原反应，不能起到提升消毒效果的作用，故C正确； D．电解MgCl2溶液生成氯气、氢气与氢氧化镁，不能制取金属镁，可用电解熔融的氯化镁的方法制取金属镁，故D正确； 答案为B。 【变式9-2】化学与生活联系密切，下列说法错误的是 A．推广氢燃料电池汽车，减少氮氧化物的排放 B．为保护地下钢管不受腐蚀，可将其与直流电源负极相连 C．煤、石油、天然气是不可再生能源，风能、生物质能、沼气是可再生能源 D．纽扣银锌电池体形小，含有害物质少，用后不用分类回收，可以随意处理 【答案】D 【详解】A．推广氢燃料电池汽车，该过程中没有氮元素参与反应，能减少氮氧化物排放，A正确； B．为保护地下钢管不受腐蚀，可以利用外接电源的阴极保护法，可将其与直流电源负极相连，B正确； C．风能，生物质能，沼气是通过太阳光的照射和水的循环来形成的，太阳光可以源源不断的从自然界得到，是可再生能源；煤、石油和天然气属于三大化石燃料，都属于不可再生的能源，C正确； D．纽扣银锌电池含有重金属，能够引起环境污染，使用完后，应回收,不能随意丢弃，D错误； 故本题选D。 【变式9-3】等化学与生活息息相关，下列说法正确的是 A．废弃铅蓄电池须作深埋处理 B．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 C．太阳能电池板可将电能转化为化学能 D．用天然气(CH4)代替煤气(H2、CO等)作为燃料，若保持进气口不变，则应调小进风口 【答案】B 【详解】A．废弃铅蓄电池中含有重金属，不能深埋处理，会造成污染，应集中回收处理，故A错误； B．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣中，锌做负极，铜做正极被保护，不易产生铜绿，故B正确； C．太阳能电池板是将太阳能转化为电能，故C错误； D．用天然气代替煤气(、等)作为燃料，同体积的天然气耗氧量大于煤气，应调大进风口，故D错误。 答案选B。 / 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 $ 第一节 原电池 题型01 原电池定义及能量转化 题型02 原电池的构成条件 题型03 原电池工作原理 题型04 电极反应式书写 题型05 原电池中的守恒关系 题型06 原电池的应用 题型07 化学电源—一次电池与二次电池 题型08 化学电源—燃料电池与新型电池 题型09 电源使用与回收 题型01 原电池定义及能量转化 原电池定义及能量转化 原电池是将_______直接转化为_______的装置 【典例1】1．（25-26高二上·广东湛江·月考）2025年9月3日，“纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年”大阅兵彰显国家力量，体现我国维护和平的决心。下列说法正确的是 A．新型核武器中含，和质子数相差3 B．新一代隐形飞机涂有的铁氧体磁性吸波材料的主要成分是 C．单兵智能终端采用新型固态电池供电，该电池放电时电能转化为化学能 D．解放军人造骨骼使用复合材料、钛合金等轻质材料，可降低自重，提高单兵负重能力 【变式1-1】下列装置或过程能实现化学能转化为热能的是 A B C D 风力发电 水果电池 燃料燃烧 手机充电 A．A B．B C．C D．D 【变式1-2】人类生产生活离不开电能的使用。下列电能是由化学能转化而来的是 A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．太阳能发电 【变式1-3】化学与生活、生产、社会密切相关，下列说法中错误的是 A．使用含氟牙膏能预防龋齿，是发生了沉淀的转化 B．将草木灰与铵态氮肥混合施用，可降低氮肥的肥效 C．燃料电池发电相较火力发电，不仅能量转化率高，而且更绿色 D．合成氨工业采用铁触媒做催化剂，目的是加快反应速率，提高NH3的产率 题型02 原电池的构成条件 原电池的构成条件： 一反应：自发进行的______________ 两电极：两个______________ 的电极 一溶液：_______溶液 回路：形成_______回路，内电路：电解质溶液作离子导体；外电路：导线作电子导体 【典例2】（24-25高二上·广东茂名·阶段练习）下列装置中，可形成原电池的是 A． B． C． D． 【变式2-1】（24-25高二上·广东广州·期末）下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是 A．测定中和热 B．测定反应速率 C．构成原电池 D．制取胆矾晶体 A．A B．B C．C D．D 【变式2-2】（24-25高二上·广东湛江·期中）下列装置能产生电流的是 A． B． C． D． 【变式2-3】某化学兴趣小组自制的盐水彩灯装置如图所示，下列电池组合正确且能使彩灯亮起来的是 选项 电极a(正极) 电极b(负极) X A Al Mg 乙醇 B Zn Pt 稀硫酸 C Cu Fe 硫酸铜溶液 D 金刚石 Zn 稀硫酸 A．A B．B C．C D．D 题型03 原电池工作原理 原电池工作原理（以铜锌原电池、硫酸铜溶液作电解质溶液为例） 电极名称 负极 正极 电极材料 _______ ______________ 电极反应 _______ ______________ 电极质量变化 _______ _______ 反应类型 _______ 反应 _______反应 电子流向 由_______极沿导线流向_______极 电流方向 从_______极沿导线流向_______ 极 离子移向 阳离子移向_______极，阴离子移向_______极 【典例3】（24-25高二上·广东梅州·阶段练习）“蒸汽眼罩”由透氧无纺布、铁粉、碳粉、食盐、吸水树脂等组成。下列关于“蒸汽眼罩”的说法正确的是 A．“蒸汽眼罩”可以反复使用 B．透氧膜的透氧速率越快越好 C．食盐作电解质，起到了导电的作用 D．“蒸汽眼罩”工作时利用了原电池原理，发热时负极反应式为Fe-3e-=Fe3+ 【变式3-1】（24-25高二上·广东广州·阶段练习）将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（    ） A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯溶液中的硫酸浓度均减少 D．甲容器中溶液即使换成酒精也可以形成原电池 【变式3-2】（25-26高二上·广东深圳·月考）锂铁一次电池可为智能门锁、医疗器械等供电，其总反应为。以下说法正确的是 A．将电能转化为化学能 B．锂作负极 C．电解质溶液可使用稀硫酸 D．电子由电极流出，经电解质溶液流回电极 【变式3-3】微生物电池是一种借助微生物实现化学能转化为电能的装置，某微生物电池的原理如图所示。下列说法不正确的是 A．电极II的电极反应式为 B．电路中转移4mol时，理论上电极II室溶液质量增加36g C．电极I室的通过质子交换膜移向电极II室 D．温度越高速率越快，电池工作效率越高 题型04 电极反应式书写 书写步骤： 一、明确变价原料和产物 二、确定失去电子或得到电子数目 三、根据电荷守恒和溶液环境配平 四、根据质量守恒，缺少的原子用H2O配平 【典例4】（25-26高二上·广东清远·期中）嵌有铜锌的活性炭，可以将酸性废水中的亚硝酸盐转化为无污染的，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．作原电池的正极 B．周围的升高 C．表面发生的电极反应式为 D．每生成，转移电子 【变式4-1】（25-26高二上·广东·阶段考试）铜板上的铁铆钉在潮湿环境中易发生电化学腐蚀而生锈(如图所示)。下列说法正确的是 A．铜板为负极 B．铁发生反应： C．生锈过程电子由铁经水膜移向铜板 D．铁生锈还涉及反应： 【变式4-2】一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示。下列说法错误的是 A．金属Zn为负极 B．电子流动方向：Zn→KOH凝胶→石墨 C．石墨电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH- D．空气中的CO2等酸性气体会影响电池的性能 【变式4-3】银锌纽扣电池的内部构造如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．负极电极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 B．正极电极反应为：Ag2O+2e-=2Ag+O2- C．电池工作时，正极附近pH减小 D．电池工作时K+向Zn一极移动 题型05 原电池中的守恒关系 原电池发生的是自发的氧化还原反应 1、质量守恒：反应前后元素种类和原子个数相同； 2、得失电子守恒：化合价升高总数 = 化合价降低总数； 3、电荷守恒：电极反应式和总反应的离子方程式中均满足电荷守恒。 【典例5】（25-26高二上·广东惠州·阶段练习）直接 燃料电池是一种新型化学电源，其工作原理如图所示。电池放电时，下列说法正确的是 A．电极Ⅰ的反应式为： B．电极Ⅱ的反应式为： C．电池总反应为： D．当电路中转移0.1mol电子时， 理论上共消耗H2O2 6.8g 【变式5-1】（24-25高二下·广东深圳·期末）新型锂硫电池能实现快速充电，其充电的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．充电时，In电极的电势高于石墨电极 B．充电时石墨电极发生的反应为 C．放电时从石墨电极向电极迁移 D．放电时每转移，In电极质量减少 【变式5-2】（24-25高二下·广东揭阳·期末）在新型能源技术里，直接过氧化氢燃料电池备受关注。它的独特之处在于同时作燃料和氧化剂，能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．该电池表明在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B．离子交换膜1是阳离子交换膜，离子交换膜2是阴离子交换膜 C．理论上，当外电路通过时，中间室的质量增加34.8g D．电池的总反应为 【变式5-3】硅锰原电池在酸性环境下的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．正极的电极反应式为：Si＋2H2O-4e-=SiO2＋4H＋ B．每当正极区溶液质量增加44.5 g，就有1 mol e-从右向左穿过质子交换膜 C．放电过程中，负极附近溶液pH减小 D．将交换膜更换为阴离子交换膜，电解液换为NaOH溶液，电流更平稳，电池寿命更长 题型06 原电池的应用 1、形成原电池后，可_______氧化还原的化学反应速率； 2、设计原电池：将氧化还原反应拆分为两个半反应，分别作原电池的负极反应和正极反应； 确定电极材料：若发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作_______极；若为气体或溶液中的还原性离子，可用_______作负极。 一般情况下，发生还原反应的电极材料的活泼性_______于负极材料； 3、判断金属活动性顺序：一般情况下， 较活泼的金属材料作负极； 【典例6】（25-26高二上·广东广州·阶段练习）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．Pt作原电池负极 B．电子由Ag经活性炭流向Pt C．Pt表面发生的电极反应： D．每消耗标准状况下22.4 L的，最多去除2 mol 【变式6-1】（24-25高二上·广东广州·期末）下列各图所示装置能达到实验目的的是 A B C D 用已知浓度的盐酸测定NaOH溶液浓度 用pH试纸测定盐酸的pH 比较Mg和Al的金属性强弱 蒸干溶液制取无水 A．A B．B C．C D．D 【变式6-2】（25-26高二上·广东广州·阶段练习）为了探究外界条件对锌与稀硫酸反应速率的影响，设计如下方案： 编号 纯锌粉 0.2 mol/L的硫酸 温度 硫酸铜固体 Ⅰ 2.0 g 200.0 mL 25℃ 0 Ⅱ 2.0 g 200.0 mL 35℃ 0 Ⅲ 2.0 g 200.0 mL T℃ 0.1 g 下列叙述错误的是 A．实验Ⅰ和Ⅱ可探究温度对反应速率的影响 B．为了探究原电池对反应速率的影响，必须控制 C．根据该实验方案，产生相同气体体积所需时间：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ D．该方案无法探究稀硫酸浓度对反应速率的影响 【变式6-3】对下列装置或图像分析不正确的是 A．金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu B．该装置可制备并能较长时间观察其颜色 C．将两份过量的锌粉a、b分别加入等量的稀硫酸，同时向a中加入少量的溶液，产生的体积(L)与时间(min)的关系 D．若，工作时，A电极的质量减轻，此时应选择用阴离子交换膜 题型07 化学电源-一次电池与二次电池 一、一次电池 一次电池是放电后不可充电的电池，电解质溶液制成不流动胶状也叫干电池。 （1）碱性锌锰干电池 总反应式为：___________________________________ 负极反应式：___________________________________ 正极反应式：___________________________________ （2）锌银电池—纽扣电池 总反应式为：___________________________________ 负极反应式：___________________________________ 正极反应式：___________________________________ 二、二次电池 （1）铅蓄电池： 总反应式：___________________________________ 负极反应式：___________________________________ 正极反应式：___________________________________ 【典例7】（24-25高二上·广东江门·期中）下面是几种常见的化学电源示意图，(相对原子质量：)。有关说法不正确的是 A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D．铅蓄电池工作过程中，每通过电子，负极质量减轻 【变式7-1】（24-25高二上·广东茂名·期中）锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池，其构造示意图如下。下列说法不正确的是 A．作电池的负极 B．电池工作时，向正极移动 C．正极的电极反应： D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性 【变式7-2】锌锰电池是生活中常用的一种化学电源，酸性锌锰电池和碱性锌锰电池的构造如下图所示，下列有关说法错误的是 A．二者均属于一次电池 B．二者的正极反应式均为： C．二者分别消耗锌，都将转移电子 D．碱性锌锰电池比酸性锌锰电池工作寿命长 【变式7-3】电动自行车、汽车等都要用到铅酸蓄电池(如图所示)，下列关于该电池的说法错误的是 已知：放电时，该电池的总反应式为。 A．铅酸蓄电池为二次电池 B．放电时，往Pb电极方向迁移 C．放电时，正、负电极上的质量均增大 D．放电时，电解质溶液中的溶质质量减小 题型08 化学电源-燃料电池与新型电池 一、燃料电池 燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。 （1）酸性氢氧燃料电池 负极反应式：___________________________________ 正极反应式：___________________________________ 总反应式：___________________________________ （2）碱性氢氧燃料电池 负极反应式：___________________________________ 正极反应式：___________________________________ 总反应式：___________________________________ 二、新型电池 例：熔融盐电池 比如用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极反应物，空气与CO2的混合气为正极反应物，制得在650 ℃下工作的燃料电池。高温下能传导CO32-，在工作过程中，电解质熔融盐的组成、浓度不变。 ____________________________ ____________________________ ____________________________ 【典例8】（24-25高二上·广东佛山·期末）铁钛液流电池是一种有发展前景的低成本液流电池，放电时其工作原理如图所示(a、b均为石墨电极)。下列说法错误的是 A．放电时，a极附近溶液颜色由浅绿色逐渐变为黄色 B．放电时，b极的电极反应式为 C．充电时，b极与外接电源的正极相连 D．充电时，由a极区迁移至b极区 【变式8-1】（25-26高二上·广东广州·阶段练习）近期我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸”锌电池，其工作原理如下图所示。图中“双极膜”中间层中的解离为和，并在电场作用下分别向两极迁移，下列说法错误的是 A．“双极膜”中间层中的在电场作用下移向锌电极 B．催化电极上的电势比锌电极上的高 C．电池工作时，催化电极上发生的电极反应为 D．催化电极表面产生0.1 mol 时，锌电极质量减少26 g 【变式8-2】（24-25高二下·广东广州·期中）液流电池是电化学储能领域的研究热点，其电解液置于电堆外部，在循环泵的推动下流经电堆，实现化学能与电能的转换。下图是全钒液流电池的结构及工作原理示意图。 下列说法正确的是 A．放电时，电子由A极流出，经负载到B极 B．充电时A极应与电源的负极相连 C．放电时每转移1mol e-，有1mol H+通过质子交换膜移向B极区 D．放电时正极反应式：+2H++ e- =VO2++H2O 【变式8-3】（24-25高二下·广东深圳·期末）氨燃料电池是当前推动绿氨能源化应用的重要研究方向和热点。一种通过光催化合成氨联合燃料电池的装置如图，在光照作用下光催化剂被激发产生电子和空穴。下列说法正确的是 A．电子由极沿导线运动至极 B．极的电极反应式是 C．光催化剂表面发生反应： D．电极可用金属材料，提高燃料电池的导电能力 题型09 电源使用与回收 化学电池的回收利用 废旧电池中常含有 重金属 、酸 和 碱 等物质，如果随意丢弃，会对生态环境和人体健康造成危害。因此，应当重视废旧电池的回收利用，既可以减少环境污染，又可以节约资源。 【典例9】（24-25高二上·广东茂名·期末）废旧银锌纽扣电池(含、石墨及少量、等)的正极片中回收银的工艺流程如图： 下列说法正确的是 A．①中产生的气体为 B．②中适当增加溶液的浓度有利于提高的回收率 C．⑤中加稀硫酸的目的是反应 D．废旧银锌纽扣电池应采用深埋的方式集中处理 【变式9-1】（24-25高二上·广东深圳·期中）化学与科学、技术、社会和环境密切相关，下列有关说法中不正确的是（    ） A．对废旧电池进行回收处理，主要是为了环境保护和变废为宝 B．硅太阳能电池工作时，化学能转化成电能 C．84消毒液是以NaClO为主要有效成分的消毒液，与医用酒精混合不能提升消毒效果 D．工业上，不能采用电解MgCl2溶液的方法制取金属镁 【变式9-2】化学与生活联系密切，下列说法错误的是 A．推广氢燃料电池汽车，减少氮氧化物的排放 B．为保护地下钢管不受腐蚀，可将其与直流电源负极相连 C．煤、石油、天然气是不可再生能源，风能、生物质能、沼气是可再生能源 D．纽扣银锌电池体形小，含有害物质少，用后不用分类回收，可以随意处理 【变式9-3】等化学与生活息息相关，下列说法正确的是 A．废弃铅蓄电池须作深埋处理 B．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 C．太阳能电池板可将电能转化为化学能 D．用天然气(CH4)代替煤气(H2、CO等)作为燃料，若保持进气口不变，则应调小进风口 / 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 $