专题6 专题探究1 新型化学电池原理分析-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（苏教版）

电 课时2化学电池 于错题本 白题 基础过关 限时：15min 题型1一次电池 叙述不正确的是 1.**银锌纽扣电池广泛用于各种电子仪器」 A.a电极是负极，电极反应 总反应方程式为Ag20+Zn+H,0一2Ag+ 式为H2-2e—2H Zn(OH)2。下列说法错误的是 ( ) B.b电极是正极，发生还原 A.锌为负极，发生氧化反应 金属外壳 反应 KOH溶液 B.OH由氧化银正极移向锌 锌负极过 C.总反应方程式为2H2+02=2H,0 负极 [氧化银正极 D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色 C.电子的移动方向：负极→浸有KOH溶液的隔板 能源 用电器→正极 5.*★(2025·江西南昌高一期中)党的十九大 D.氧化银正极的电极反应式为Ag0+2e+ 报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大 2H=2Ag+H20 气污染防治比过去要求更高。二氧化硫一空气 题型2二次电池 质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环 2.**(2025·陕西安康高一期中)我国科学家 保三位一体的结合，一极通入S02,另一极通入 研发的全固态钠硫二次电池已从实验室走向 0,原理如图所示。下列说法正确的是( 产业化，新型陶瓷电解质B-AL,03在该电池 负 上的应用，解决了传统液态电解液易燃易爆 的问题。下列说法不正确的是 A.钠硫电池能实现化学能到电能的转化 B.钠硫电池放电时硫元素发生还原反应 SO,-空气质子交换膜燃料电池的原理图 C.遥控器常用的锌锰干电池属于一次电池 A.Pt2电极为负极，通入02 D.钠硫电池放电时，B-AL,0,内部有阴离子 B.正极附近溶液的pH减小 向正极迁移 C.负极的电极反应式为S02-2e+2H20一 3.**(2025·北京高一期末)铅酸蓄电池是常 4H*+S0子 见的可充电电池，充放电时的电池反应为 D.当外电路通过0.2mol电子时，消耗1.12L 放电 Pb0,+Pb+2H,s0,充电2PbS0,+2H,0。下列 氧气 说法中不正确的是 ( 题型4电解池 A.放电时Pb0,得电子，被氧化 6.*下列关于电解池的叙述中不正确的是 B.负极的电极反应为Pb+S0-2e=PbS04 ( C.充电时电能转化为化学能 A.与电源正极相连的是电解池的阳极 D.电池充电时，溶液酸性增强 B.电子从电源的负极沿导线流入电解池的 题型3燃料电池 阴极 4.*(2025·天津高一期中)如图为某课外小 C.电解质溶液导电过程是物理变化 组自制的氢氧燃料电池，a、b均为石墨。下列 D.电解池和原电池中均发生氧化还原反应 专题6黑白题021 黑题 应用提优 限时：25min 1.*碱性电池具有容量大、放电电流大的特点， 因而得到广泛应用。以氢氧化钾溶液为电解质 ②乙中铝片为 极，写出铝电极的电 溶液的碱性锌锰电池，电池总反应式为Zn(s)+ 极反应式： 0 2Mn02(s)+2H,0(1)=Zm(0H)2(s)+ (2)我国科学家在太阳能光电催化一化学耦合 2MnO(OH)(s)。下列说法正确的是( 分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所 A.电池工作时，锌电极附近溶液的碱性增强 示。b极为光能转化为电能的装置，该电极的电 B.电池工作时，外电路中每通过1mol电子， 极材料可选用 (填化学式)，该装置的 消耗65gZn 总反应为 ,a极发生的反应为 C.电池正极的电极反应式为MnO2+H,0+e (填“氧化”或“还原”)反应。 -Mn0(OH)+OH ① D.碱性锌锰电池为二次电池 H,S 质子 2.*(2025·广东东莞高一期末)科学家使用 交换膜 a 8-MnO,研制了一种Zn-Mn0,可充电电池 H (简图如图)。下列说法不正确的是( 压轴挑战 4.(2024·安徽合肥高一期末) Z 电极 ZnS0,水溶液 MnO 电极 锂-铜空气燃料电池容量高、成本 低。该电池通过一种复杂的铜腐 A.可充电电池属于二次电池 蚀“现象”产生电能，放电时发生的反应 B.放电时，MnO,电极上发生还原反应 为2Li+Cu20+H20 =2Cu+2Li*+20H,下 C电子流向瓷器70，溶液薨0，电极 列说法不正确的是 ( D.理论上Zn电极减重6.5g,转移电子 负载 0.2 mol 3.*化学电池是新能源和可再生能源的重要 组成部分。根据所学知识，回答下列问题： 有机锗酸锌锂固 电解质 碱溶液 体电解质 (1)甲、乙两位同学想探究铝电极在原电池中 A.有机电解质不可以换成NaCl溶液 的作用，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同 B.放电时，正极的电极反应式为Cu,0+ 学将电极放入稀硫酸中，乙同学将电极放 入NaOH溶液中，实验装置如图所示。 H20+2e=2Cu+20H A A C.放电时，若有0.01 mol Li透过固体电解 质，则参与反应的02体积为0.56L(标准 稀硫酸 NaOH溶液 状况下) D.整个反应过程中，总反应为4i+02+2H,0 乙 ①写出甲中电池总反应的离子方程式： -4LiOH 必修第二册·SJ黑白题022解析：(1)原电池反应必须是自发进行的氧化还原反应，A反应中各 元素化合价不变，是非氧化还原反应，不能设计成原电池；B反应中 FeCl3中Fe的化合价由+3变为+2，单质铁中Fe的化合价由0变 为+2，是氧化还原反应，能设计成原电池。(2)可以用活泼的金属F 作负极，石墨棒作正极，电解质溶液为氯化铁溶液，电子从负极沿导 线流向正极，形成闭合回路。 压轴挑战 4.(1)①2H*+2e—H2↑②1.2(2)Mg>Zn>Cu(3)①Zn+ 40H-2e—[Zn(0H)4]2②Zn→导线→Mg(4)另一电极的 金属活动性及电解质溶液的化学性质（或其他合理答案） 解析：(1)①Mg、Z加都能与稀盐酸反应，但镁的金属活动性比锌强， 因此镁为负极，锌为正极；②负极的电极反应式为Mg-2e=Mg2+, 每转移0.1mol电子，消耗0.05 mol Mg,负极减少的质量为0.05mol× 24g·mol-1=1.2g。(3)①电流表指针偏向Mg,说明Mg为正极，Zn 为负极，则负极的电极反应式为Zn+40H-2e一[Zn(0H)4]2-; ②外电路中电子从负极经导线流向正极，即流动方向为Z→导线 →Mg。(4)根据实验1、实验2说明同种电解质溶液中一个电极失去 电子还是得到电子与另一电极的金属活动性有关：根据实验3说明 影响Z电极在原电池中得到或失去电子的因素与电解质溶液的化 学性质有关。因此可总结出影响Z电极在原电池中得到或失去电 子的因素为另一电极的金属活动性及电解质溶液的化学性质。 课时2化学电池 白题 基础过关 题号123456 答案DD AA CC 1.D解析：根据总反应式可知，氧化银为正极，发生还原反应，电极反 应式为Ag20+2e+H20—2Ag+20H,D错误。 2.D解析：钠硫电池放电时，B-A1203作为电解质，内部是阳离子 (Na*)向正极迁移，阴离子向负极迁移，D错误。 3.A解析：根据铅酸蓄电池充放电时的电池反应可得，放电时Pb电 极失电子作负极生成PbS04,Pb02电极得电子作正极生成PbS04; 充电时Pb电极为阴极，Pb02电极为阳极。根据分析可知，放电时 Pb02得电子，被还原，A错误。 4.A解析：氢气作为燃料在负极发生氧化反应，电极是负极，电极反 应式为H2-2e+20H=2H20,A错误。 5.C解析：由氢离子的移动方向可知，Pt电极为负极，水分子作用下 二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子， P2电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成 水。由分析可知，P2电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子 发生还原反应生成水，则放电时正极附近溶液的pH增大，A、B错 误；P电极为负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧 化反应生成硫酸根离子和氢离子，C正确：气体所处的状况未知，无 法计算外电路通过0.2mol电子时，正极消耗氧气的体积，D错误。 6.C解析：与电源正极相连的是电解池的阳极，A正确：电解池中电子 从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，B正确：电解质溶液导电是 阴阳离子在两个电极发生氧化还原反应的过程，属于化学变化，C错 误；电解池和原电池中均发生氧化还原反应，D正确。 黑题 应用提优 题号12 4 答案CC 1.C解析：电池工作时，Zn电极为负极，负极上Zn失电子结合氢氧根 正本参考答案 离子生成Z(OH)2,因此锌电极附近溶液的碱性减弱，A错误；负极 的电极反应为Zn-2e+20H一Zn(0H)2,外电路中每通过1mol 电子，消耗0.5 mol Zn,质量为32.5g,B错误；电池正极上Mn02得电 子结合水生成MnO(OH)和氢氧根离子，电极反应为MnO,+HO+e 一MnO(OH)+OH,C正确：碱性锌锰电池是一次电池，D错误。 2.C解析：电子只能在导线中流动，不能在电解质溶液中流动。在该 电池中，放电时，电子从Zn电极经外电路流向Mn02电极；充电时， 电子从MnO,电极经外电路流向Zn电极，C错误。 3.(1)①Mg+2H*=Mg2++H2↑②负Al-3e+40H [(oH)(2SHS光，s↓氧化 解析：(1)①甲中A1和Mg均能和硫酸反应，但是Mg的金属性较A1 强，所以总反应为Mg和硫酸反应：②乙中只有A1能和氢氧化钠溶液 反应，所以A1作负极。(2)该电池为太阳能光电催化分解H,S的装 置，b极将光能转化为电能，故可用Sⅰ作电极：该装置发生的有关反 应为H2S+2Fe3+—2H++S↓+2Fe2+(a极区)、2Fe2+-2e—2Fe3+ (a极)、2H+2e一H2↑(b极)，这三个反应相加，结合反应条件 得到总反应为H,S 化有，+S↓；a极发生氧化反应。 光照 压轴挑战 4.C解析：根据放电过程中总反应：2Li+Cu20+H20一2Cu+ 2Li+20H可知，Li元素化合价由0价变为+1价，Cu元素化合价 由+1价变为0价，则Li电极为负极，电极反应式为Li-e=Li计，Cu 电极为正极，电极反应式为Cu20+H,0+2e一2Cu+20H,放电时 电解质中阳离子向正极移动。锂是活泼金属，能与溶液中的水发生 反应，不能将有机电解质换成NaCl溶液，A正确：正极的电极反应式 为Cu20+H20+2e=2Cu+20H,B正确；Li带正电荷，应向正极 移动，若有0.01 mol Li透过固体电解质时，参与反应的02的物质的 量为0.01m0l-0.025ml,在标准状况下的体积为0.056L,C错误； 4 根据反应4Cu+02=2Cu20和2Li+Cu20+H202Cu+2Li +20H,可得总反应为4Li+02+2H20一4Li0H,D正确。 专题探究1新型化学电池原理分析 黑题 专题强化 题号1 2 3 4 答案BCBB 1.B解析：“全氢电池”工作时是原电池反应，能量变化是将化学能转 化为电能，A正确；由工作原理图可知，左边溶液呈碱性，右边溶液呈 酸性，所以离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发 生中和，因此该离子交换膜不能允许H和OH通过，B错误；根据氢 气的进出方向可知，氢气在吸附层A上发生氧化反应，H元素化合价 由0价变成+1价，吸附层A为负极，电极反应式为H2-2e+20H 一2H,0,C正确；根据C项分析可知，吸附层B为正极，发生了还 原反应，电极反应是2H++2e—H2↑，因此总反应为H*+0H 一H20,H2可循环使用，基本不需要补充，D正确。 2.C解析：锂是活泼金属，锂能与乙醇反应，有机电解液不能是乙 醇，A错误：放电时，金属Li作负极，锂电极失电子发生氧化反应， B错误：放电时，负极Li失电子生成Li,电极反应式为Li-e Li*,正极氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为2H20+02+4e =40H,消耗1mol氧气转移4mol电子，锂电极反应4 mol Li,减 少质量为4mol×7g·mol1=28g,C正确；由于水性电解质的成分也 黑白题09 发生了变化，在更换锂电极的同时，也要更换水性电解液，D错误。 3.B解析：由电池总反应可知，调节电解质溶液的方法是补充 H2S04,A错误；b极上铜失电子发生氧化反应，为负极，电极反应式 为Cu-2e=Cu2+,B正确；Pb02得电子发生还原反应，为正极，电 极反应式为Pb02+4H++S02+2e一PhS04+2H20,所以Pb02电 极附近溶液的pH增大，C错误；电子不能在溶液中通过，D错误。 4.B解析：由题图可知，放电时，a极为原电池正极，在锂离子作用下 FePO4得到电子发生还原反应生成LiFePO4,b极为负极，Li,TiO2 失去电子发生氧化反应生成Li4T012。放电时，a极为原电池正极， b极为负极，则阳离子锂离子移向正极a极，A正确；放电时 Li,Ti,012在负极失去电子发生氧化反应生成Li4Ti012,钛元素的化 合价升高，i元素的化合价不变，B错误；放电时，a极为原电池正 极，电极反应式为FeP04+Li*+e一LiFePO4,C正确：放电时总反 应为3FeP04+Li,Ti012一3 LiFeP(04+Li4Ti,012,则外电路转移 1m…l电子时，负极质量减少7g,正极质量增加7g,两极质量变化差 为14g,D正确。 第三单元阶段综合 黑题 阶段强化 题号123456 答案C CB D C D 1.C解析：一般情况下，原电池中不同活动性的金属作为两极时，活动 性：负极>正极，把两个实验从左到右分别编号为①②，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，则金属活动性：b>c。故三种金属的 活动性：a>b>c,故选C。 2.C解析：根据电池总反应可知，铝元素的化合价升高，失去电子被氧 化，即A1作电池的负极，则Ag,0作电池的正极，A、B正确：根据原电 池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即由铝极流向氧化银 极，C错误：原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即0H向 铝极迁移，D正确。 3.B解析：Fe失电子转化为Fe2+,即X离子为Fe2+,A错误：溶液中的 氧气在正极得电子生成0H,电极反应式为02+4e+2H20 40H,B正确；电子不能进人溶液中，C错误；海水中的离子浓度大于 河水，海水的导电能力强于河水，则钢铁在海水中腐蚀速率更快， D错误。 4.D解析：杠杆为导体时，向烧杯中央滴入CuS04溶液，构成Fe、Cu 原电池，Fe为负极，电极反应为Fe-2e一Fe2+,Cu为正极，电极反 应为Cu2++2eCu,则A端低，B端高：杠杆为绝缘体时，只发生 Fe与硫酸铜溶液的反应，在Fe的表面附着Cu,铁球质量变大，则A 端高，B端低；故选D。 5.C解析：原电池工作时，电子从负极经外电路到正极，但不能进入溶 液中，溶液中阴、阳离子定向移动形成闭合回路，A错误：通入02的 电极为正极，则正极电极反应式为02+2H20+4e一40H, B错误；该原电池总反应为2H2+02一2H20,生成的水使溶液中 OH的浓度减小，C正确：b是原电池正极，a是原电池负极，则a处通 入氢气，b处通入氧气，但该装置将化学能最终转化为光能，D错误。 6.D解析：由题图可知，通入氢气的一极为负极，电极反应式为H2- 2e一2H,H*与HC03反应生成C02,通人氧气的一极为正极，电 极反应式为02+4e+2H20一40H,C02与0H反应生成C03。 负极的电极反应式为H2-2e一2H,A错误；正极反应消耗标准 必修第二册·SJ 状况下2.4L02,理论上需要转移。2.4L 22.4L·m0×4=4m0l电子，但 题目中未指明在标准状况下，则转移电子不一定为4mol,B错误：由 题图可知，该装置用于空气中C0,的捕获，CO,与正极生成的OH反 应生成C0},出口A流出的气体不含CO2,C错误；由题图可知，短路 膜中存在电子移动，与常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还 可以传递电子，D正确。 7.(1)负有气泡生成电流(2)不能CCl4为非电解质，不能构成 闭合回路(3)①B②Cu2++2e=Cu9.2 解析：(1)铁比铜活泼，所以当电解质溶液为稀硫酸时，铁为负极，铜 为正极，铜电极的电极反应式为2H*+2e一H2↑，所以铜片上的 现象是有气泡生成：图中的箭头方向是由正极指向负极，故应是电流 的流向。（2)由于四氯化碳不导电，所以不能构成闭合回路，图Ⅱ所 示装置不能形成原电池。(3)①由图Ⅲ可知两电极的质量均在变 化，Fe电极的质量减小而Cu电极的质量增加，故电解质溶液为硫酸 铜溶液；②Cu电极的电极反应式为Cu++2e一Cu,Fe电极的电极 反应式为Fe-2e一Fe2+,6min时Fe电极减少的质量为6.0g 3.2g=2.8g,根据得失电子守恒求得Cu电极增加的质量为3.2g, 故m=6.0+3.2=9.2。 8.(1)A(2)2Li+2H20—2Li0H+H2↑2Li202+2H20 4Li0H+02↑(3)①02+2e+2Li+—Li202②B 解析：(1)根据锂-空气电池的反应原理可知，锂元素化合价升高，发 生氧化反应，故A作负极，氧元素化合价降低，发生还原反应，B作正 极，故电池工作时，发生氧化反应的是A极。(2)A极锂为活泼金 属，能与空气中的水发生反应：2Li+2H20一2Li0H+H2↑；B极反 应生成的Li202与水反应：2Li202+2H20一4Li0H+02↑。 (3)①放电时，实验中B极通入氧气，则B极上氧气放电，电极反应 式为02+2e+2Li一Li202。②放电时，i、ⅲ中氧气的物质的量 不同，”(。二近似相同，故通过外电路的电子数不相等，A错误；与实 n(02) 验ⅱ对比，ⅲ中B极主要发生的电极反应为0，+2e+2Li* Li202,故产物主要为Li202,B正确；与实验1对比，ⅲ中氧气的物质 的量少，而(。)=2，说明C0,与，0反应，C错误。 n(02) 专题6章末检测 题号123456789101112131415 答案BAA DCBBBCBCD ABD 1.B 2.A解析：根据题干描述，碘化氢分解的总反应是吸热的，而第二 步2I·(g)一2(g)是成键过程，一定放热，故第一步反应必然 吸热。 3.A 4.D解析：改变条件后，正、逆反应速率增大且相等，可能是加了催化 剂：对于反应前后气体分子数相等的化学反应，也可能是加压，A正 确。已知生成物的百分含量随温度的升高而增大，m点为曲线的最高 点，生成物的百分含量达到最大值，即建立了相应温度下的平衡状态， B正确。曲线上B点表示在此温度下反应达到平衡时所能达到的最 大转化率，A点位于曲线以上，表示超过该温度下的最大转化率，此时 "逆>正；C点位于曲线以下，表示未达到该温度下的最大转化率，此时 "递<正，C正确。A点时c(反应物)=c(生成物)，不一定达到平衡状 态，D错误。 黑白题10