第19讲 原电池及其应用-2027年高考化学一轮复习专项训练

**基本信息** 聚焦原电池原理及应用，通过多样化电池类型构建概念-原理-应用的逻辑体系，强化科学思维与化学观念 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题（含可植入电池、液流电池等12类）|判断电极反应、离子移动、能量转化及物质变化|从原电池构成（电极、电解质）到工作原理（电子/离子移动、反应类型），再到不同体系（一次/二次电池、燃料电池）的应用拓展| |非选择题|2题（电极反应式书写、催化机理分析）|书写特定条件下电极反应式，分析电化学过程中的物质转化|基于守恒思想（电子、元素）推导反应式，结合实际情境（废水处理、能源转化）体现化学价值|

第19讲 原电池及其应用 一、 选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1 [2025南通期中]一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化血糖反应，从而控制血糖浓度。下列有关说法正确的是(　　) A. 电池工作时，化学能全部转化为电能 B. 电池工作时，电子由a电极沿导线流向b电极 C. a电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O D. 反应中每生成1 mol C6H12O7，转移电子数为2×6.02×1023 2 [2026扬州期中]全钒液流电池在储能领域有广阔应用，工作原理如图所示。放电时，酸液中强还原性的V2+会失去电子。下列说法正确的是(　　) A. 放电时，电极N作电池的正极 B. 放电时，H＋从交换膜左侧移向右侧 C. 充电时，总反应为V3+＋VO2+＋H2O===V2+＋VO＋2H＋ D. 该电池储能能力与电解液罐中液体的量无关 3 [2025苏州期初]普通锌锰干电池的构造如图所示。下列关于该电池及其工作原理的说法正确的是(　　) A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时，NH向负极方向移动 C. 电池工作时，MnO2发生氧化反应 D. 环境温度过低，不利于电池放电 4 [2025扬州中学期中]Al­N2二次电池以离子液体为电解质，其工作原理如图所示。石墨烯/Pd作为电极催化剂，可吸附N2。下列说法正确的是(　　) A. 充电时，可实现“氮的固定” B. 充电时，阴极上反应为Al3+＋3e－===Al C. 放电时，正极上反应为8Al2Cl＋N2＋6e－===2AlN＋14AlCl D. 放电时，石墨烯/Pd用于提高N2反应的活化能 5 [2025南京期初]铅酸蓄电池的工作原理可表示为PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，其构造示意图如图所示。下列有关说法不正确的是(　　) A. 放电时，正、负电极质量均增大 B. 放电时，溶液的pH增大 C. 充电时，H＋移向Pb极 D. 充电时，每消耗2 mol PbSO4，转移电子数为4×6.02×1023 6 [2025镇江期中]电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A. O2在电极b上发生氧化反应 B. 溶液中OH－向电极b移动 C. 反应消耗的O2与生成的N2的物质的量之比为3∶2 D. 负极反应式为2NH3－6e－===N2＋6H＋ 7 [2026镇江零模]锌-空气电池由金属锌和负载催化剂的空气电极组成，电解液为KOH与醋酸锌[化学式为(CH3COO)2Zn，其为弱电解质]的混合溶液，工作原理如图。下列说法正确的是(　　) A. 电子从Zn电极经过混合溶液传递到空气电极 B. 使用负载催化剂的空气电极，可以加快电池的放电速率 C. Zn电极发生反应：Zn＋4OH－＋2e－===[Zn(OH)4]2- D. (CH3COO)2Zn在水中电离：(CH3COO)2Zn===Zn2+＋2CH3COO－ 8 [2025苏州期中]我国科学家研发了一种室温下可充电的Na-CO2电池，装置如图所示。放电时，Na2CO3与C均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是(　　) A. 放电时，钠箔电极发生氧化反应 B. 放电时，每转移2 mol电子，消耗33.6 L CO2(标准状况下) C. 充电时，电源b极为正极，Na＋向钠箔电极移动 D. 充电时，碳纳米管电极发生的反应式为4Na＋＋4e－＋3CO2===2Na2CO3＋C 9 [2025南师附中、天一中学等联考]中国科学家设计了负载有Ru纳米颗粒的三维多孔结构石墨烯基电极“Na­SO2”电池，以乙二胺的乙醚溶液为电解质溶液，其简单示意图如图。下列有关说法正确的是(　　) A. 乙二胺的乙醚溶液可改为乙二胺的水溶液 B. 三维多孔结构石墨烯基电极有利于气体、电极和电解质溶液充分接触 C. 充电时，每转移0.1 mol电子在阳极可生成标准状况下的气体4.48 L D. 放电时，Na电极反应式为2Na＋＋2SO2＋2e－===Na2S2O4 10 [2025南通、泰州等一调]某乙烯燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 (　　) A. 放电时，电子由电极b经外电路流向电极a B. 电极a的电极反应式为CH2===CH2－2e－＋H2O===CH3CHO＋2H＋ C. 当有0.2 mol H＋通过质子交换膜时，电极b表面理论上消耗O2的体积为1.12 L D. 验证生成CH3CHO的操作：取反应后的左室溶液，加入新制Cu(OH)2，加热，观察现象 11 [2026泰州期初]科学家设计的一种Li­CO2二次电池装置如下图所示，总反应为4Li＋3CO2C＋2Li2CO3。下列说法正确的是(　　) A. X可以是H2O B. 放电时，Li＋通过交换膜从右室移向左室 C. 充电时，碳纳米管接电源正极 D. 充电时，外电路每转移0.4 mol电子，出气口放出6.72 L CO2 12 [2026南京期初]探究铁的电化学腐蚀实验如下：向饱和NaCl溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液(能与Fe2+形成蓝色沉淀)和酚酞，将铜片紧密覆盖在铁片上，向金属片交界处滴加1滴上述混合溶液，可能的原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A. 铁片上发生还原反应，出现蓝色沉淀 B. 铜片上的溶液变为红色，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ C. 用锌片代替铜片，保持其他操作不变，观察到的现象相同 D. 用盐酸代替NaCl溶液，保持其他操作不变，观察到的现象相同 二、 非选择题 13 (1) [2025扬大附中期初]一种电催化NO还原反应(NORR)制NH3的装置如图所示，两极区均采用NaOH与NaClO4的混合溶液作为电解质溶液，写出电极a上主要反应的电极反应式：___________________________________________。 (2) [2025镇江一中月考]利用微生物可实现含尿素[CO(NH2)2]的废水的净化，装置如图所示，a极的电极反应式为_______________________________________。 (3) [2025镇江中学期中]工业上含氮化合物污染物处理以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电池的正极反应式为_________________________________________。 (4) [2025苏州实验中学月考]一种熔融碳酸盐燃料电池的原理如图所示。电极A上H2参与的电极反应式为____________________________________________。 (5) [2024南通海安月考]尾气中少量SO2可用Na2CO3溶液“洗脱”处理，得到的洗脱液中含有Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3，再利用生物电池技术，如图所示，将洗脱液中的Na2SO3转化为单质硫(S2)回收。生物电池装置中，正极的电极反应式为______________________________。一段时间后，若洗脱液中SO减少了2 mol，则理论上HCO减少了________mol。 14 (1) [南通三模] 研究发现，硫代硫酸盐浸出金的过程是电化学催化腐蚀过程，催化机理模型如下图所示。 负极的电极反应式为________________________。浸金过程中的催化剂是________________________(填化学式)。 (2) [苏州期末]通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2(如图所示)。其中氧化过程发生如下两步反应：H2S＋H2SO4===SO2↑＋S↓＋2H2O、S＋O2===SO2。 ①电极a上发生反应的电极反应式为__________________________________。 ②理论上1 mol H2S参加反应可产生H2的物质的量为________。 (3) 氨硼烷(NH3BH3)是储氢量最高的材料之一，氨硼烷还可作燃料电池，其工作原理如图所示。氨硼烷电池工作时负极的电极反应式为___________________ ______________________________________________________________________。 1 D　 2 C　 3 D　 4 C　 5 D　 6 C 7 B　 8 D　 9 B 10 B　 11 C　 12 B　 13 (1) NO＋5e－＋4H2O===NH3＋5OH－ (2) CO(NH2)2－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋＋N2↑ (3) 2N2O5＋O2＋4e－===4NO (4) H2＋CO－2e－===H2O＋CO2 (5) 2SO＋8e－＋12HCO===12CO＋S2↓＋6H2O或2SO＋8e－＋8H＋＋4HCO===4CO＋S2↓＋6H2O　4 14 (1) Au－e－＋2NH3===[Au(NH3)2]＋　NH3和[Cu(NH3)4]2+　(2) ①SO2－2e－＋2H2O===4H＋＋SO　②2 mol　(3) NH3BH3－6e－＋2H2O===NH＋BO＋6H＋ 学科网（北京）股份有限公司 $