高考热考法10 原电池 新型化学电源(专题微讲Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考化学大二轮专题复习

该高中化学讲义围绕电化学专题，聚焦原电池工作原理及新型化学电源核心考点，按“模型构建-考点梳理-真题解析”逻辑展开，通过原电池模型类比、电极反应式书写指导、高考真题分层训练，帮助学生系统掌握电极判断、离子移动等关键能力。 讲义创新采用模型建构与情境应用结合策略，如通过Zn—Cu原电池模型类比分析储氯电池、锂-氢电池等真题情境，培养学生科学思维和模型认知能力。设置基础书写到复杂分析的分层练习，配合真题解析中的错因诊断，助力学生高效突破难点，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

专题四 电化学 高考热考法10　原电池　新型化学电源 1.(2025·黑吉辽蒙卷)一种基于Cu2O的储氯电池装置如图,放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极,b极仍增重。关于图中装置所示电池,下列说法错误的是(D) A.放电时Na+向b极迁移 B.该电池可用于海水脱盐 C.a极反应:Cu2O+2H2O+Cl--2e-Cu2(OH)3Cl+H+ D.若以Ag/AgCl电极代替a极,电池将失去储氯能力 解析　由题图可知,a极铜元素化合价升高失电子,故a极为负极,b极为正极,据此作答。原电池中,阳离子移向正极,即放电时,Na+向b极迁移,A项正确;由两个电极的物质转化可知,a极消耗电解质溶液中的Cl-,b极消耗电解质溶液中的Na+,故电池工作时,NaCl浓度逐渐减小,则该电池可用于海水脱盐,B项正确;结合a极的物质转化及得失电子守恒、原子守恒,可知a极的电极反应式为Cu2O-2e-+Cl-+2H2OCu2(OH)3Cl+H+,C项正确;将b极换成Ag/AgCl电极,b极仍增重,说明b极上Ag→AgCl,Ag由0价升高为+1价,发生氧化反应,此时b极为原电池负极,则相比于Cu2O/Cu2(OH)3Cl电极,Ag/AgCl电极的电极电势更低,结合原装置中Cu2O/Cu2(OH)3Cl电极作负极可知,电极电势:Ag/AgCl<Cu2O/Cu2(OH)3Cl<NaTi2(PO4)3/Na3Ti2(PO4)3,因此若将a极换为Ag/AgCl电极,则a极作原电池的负极,Ag转化为AgCl,该电极仍能起到储氯的作用,D项错误。 2.(2025·安徽卷)研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示),使用前需先充电,其固体电解质仅允许Li+通过。下列说法正确的是(C) A.放电时电解质溶液质量减小 B.放电时电池总反应为H2+2Li2LiH C.充电时Li+移向惰性电极 D.充电时每转移1 mol电子,c(H+)降低1 mol·L-1 解析　金属锂易失去电子,则放电时,惰性电极为负极,气体扩散电极为正极,电池在使用前需先充电,目的是将LiH2PO4解离为Li+和H2P,充电时,惰性电极为阴极,电极的反应为Li++e-Li,阳极为气体扩散电极,电极反应:H2-2e-+2H2P2H3PO4,放电时,惰性电极为负极,电极反应为Li-e-Li+,气体扩散电极为正极,电极反应为2H3PO4+2e-2H2P+H2↑,据此解答。由放电时正极发生的反应知,每2 mol(14 g)Li+进入电解质溶液,有1 mol(2 g)H2扩散到储氢容器,故电解质溶液质量增加,A项错误;由正、负极发生的反应知,放电时电池总反应为2Li+2H3PO4H2↑+2LiH2PO4,B项错误;电解池中阳离子移向阴极,故充电时Li+移向惰性电极,C项正确;电解质溶液体积未知,且H3PO4是弱酸,故c(H+)不能判断,D项错误。 3.(2025·广东卷)一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上MnO2减少;电极材料每转移1 mol电子,对应的理论容量为26.8 A·h。下列说法错误的是(B) A.充电时Ⅱ为阳极 B.放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低 C.放电时负极反应为MnS-2e-S+Mn2+ D.充电时16 g S能提供的理论容量为26.8 A·h 解析　根据题给已知信息可知,放电时,电极Ⅱ上MnO2减少,说明电极Ⅱ上MnO2得电子发生还原反应转化为Mn2+进入溶液中,故电极Ⅱ作正极,电极反应式为MnO2+2e-+2H2OMn2++4OH-,放电时电极Ⅰ为负极,电极反应式为MnS-2e-S+Mn2+。结合上述分析可知,充电时电极Ⅱ为阳极,A项正确;结合放电时电极Ⅱ上的反应可知,Ⅱ极室溶液中c(OH-)增大,溶液pH升高,B项错误;结合上述分析可知,C项正确;充电时,电极Ⅰ上发生的电极反应式为S+Mn2++2e-MnS,16 g S的物质的量为0.5 mol,完全反应可转移1 mol电子,结合题干信息可知,16 g S能提供的理论容量为26.8 A·h,D项正确。 4.(2025·江苏卷)以稀硫酸为电解质溶液的光解水装置如图所示,总反应为2H2O2H2↑+O2↑。下列说法正确的是(A) A.电极a上发生氧化反应生成O2 B.H+通过质子交换膜从右室移向左室 C.光解前后,H2SO4溶液的pH不变 D.外电路每通过0.01 mol电子,电极b上产生0.01 mol H2 解析　由题图可知,该原电池中电子由电极a向电极b移动,故电极a失电子作负极,电极反应式为2H2O-4e-4H++O2↑;电极b得电子作正极,电极反应式为4H++4e-2H2↑;H+由负极向正极移动。由上述分析可知,电极a上发生氧化反应生成O2,A项正确;H+由负极向正极移动,即通过质子交换膜由左室向右室移动,B项错误;由总反应可知,光解时消耗水,电解质溶液中硫酸浓度逐渐增大,故溶液pH减小,C项错误;由正极反应式可知,电路中每通过0.01 mol e-,电极b上产生0.005 mol H2,D项错误。 5.(2025·甘肃卷)我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水(pH=8.2)电解系统(如图),以新型MoNi/NiMoO4为催化剂(生长在泡沫镍电极上),在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是(D) A.将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率 B.在外电路中,电子从电极1流向电极4 C.电极3的反应为4OH--4e-2H2O+O2↑ D.理论上,每通过2 mol电子,可产生1 mol H2 解析　由题图可知,电极1上发生转化Mg→Mg(OH)2,则电极1为原电池的负极,电极2为原电池的正极,电极3与原电池正极相连,为电解池阳极,同理电极4为电解池阴极,结合题目信息海水pH=8.2可得各电极的电极反应式,电极1:Mg+2OH--2e-Mg(OH)2;电极2:2H2O+2e-H2↑+2OH-;电极3:4OH--4e-O2↑+2H2O;电极4:2H2O+2e-H2↑+2OH-。将催化剂生长在泡沫镍电极上,可增大催化剂与反应物的接触面积,提高催化效率,A项正确;由上述分析可知,电极1为原电池负极,故外电路中电子从电极1流向电极4,B项正确;由电池分析可知,C项正确;由得失电子守恒可知,理论上,电路中每通过2 mol电子,电极2和电极4均产生1 mol H2,共产生2 mol H2,D项错误。 6.(2024·湖南卷)近年来,我国新能源产业得到了蓬勃发展,下列说法错误的是(D) A.理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C.锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌,充电时锂离子从正极脱嵌 D.太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 解析　理想的新能源应具有可再生、无污染等特点,A项正确;氢氧燃料电池利用原电池将化学能转化为电能,对氢气与氧气反应的能量进行利用,减小了直接燃烧的热量散失,产物无污染,故具有能量转化率高、清洁等优点,B项正确;脱嵌是锂从电极材料中出来的过程,放电时,负极材料产生锂离子,则锂离子在负极脱嵌,充电时,锂离子在阳极脱嵌,C项正确;太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,D项错误。 一、构建原电池模型,分析原电池工作原理 构建如图Zn—Cu—H2SO4原电池模型,通过类比模型,结合氧化还原反应知识(如:化合价的变化、得失电子情况等),能迅速判断原电池的正、负极,弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况,准确书写电极反应式和电池总反应式,掌握原电池的工作原理。 二、新型化学电源 1.一次电池 (1)含义。 放电后不可再充电的电池。 (2)常见电池。 ①碱性锌锰电池。 负极:Zn+2OH--2e-Zn(OH)2; 正极:2MnO2+2H2O+2e-2MnO(OH)+2OH-; 总反应:Zn+2MnO2+2H2O2MnO(OH)+Zn(OH)2。 ②锌银电池。 负极:Zn+2OH--2e-Zn(OH)2; 正极:Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-; 总反应:Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag。 2.二次电池 (1)含义。 二次电池又称可充电电池或蓄电池,是一类放电后可以再充电而反复使用的电池。 (2)铅酸蓄电池。 总反应:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。 放电时的反应。 负极: Pb+S-2e-PbSO4; 正极: PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O。 充电时的反应。 阴极:PbSO4+2e-Pb+S; 阳极:PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++S。 3.燃料电池 (1)含义。 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,常见的燃料除H2外,还有CO、水煤气(CO和H2)、烃类(如CH4)、醇类(如CH3OH)、醚类(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如无特别提示,燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧。 (2)实例。 以甲醇为燃料,写出下列介质中的电极反应式。 ①酸性溶液(或含质子交换膜) 正极:O2+6e-+6H+3H2O; 负极: CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+。 ②碱性溶液 正极:O2+6e-+3H2O6OH-; 负极: CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O。 ③固体氧化物(其中可以在固体介质中自由移动) 正极:O2+6e-3O2-; 负极: CH3OH-6e-+3O2-CO2+2H2O。 ④熔融碳酸盐(C) 正极: O2+6e-+3CO23C; 负极: CH3OH-6e-+3C4CO2+2H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $