第3讲 原电池 常见化学电源【大单元精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●知识清单（新高考通）

该高中化学高考复习讲义聚焦原电池原理及常见化学电源核心考点，按概念辨析、工作原理、电极反应书写、化学电源应用的逻辑层次构建知识体系，通过双基自测明考向、核心梳理固基础、考点突破强能力、真题再现悟规律、分层训练提实效的教学流程，帮助学生系统掌握高考重点。 资料以科学思维培养为核心，创新设计陌生原电池装置分析、不同电解质下电极反应书写等突破策略，结合近三年高考真题强化电子守恒计算与曲线分析能力，设置基础落实与能力提升分层训练，助力学生高效突破难点，为教师精准把控复习节奏提供清晰指导。

大单元四 第一单元　化学反应与能量 第3讲　原电池　常见化学电源 【高考考向预测】 原电池重点考查工作原理、正负极判断、电极反应式书写、离子与电子流向、金属活动性比较，结合干电池、铅蓄电池、燃料电池等常见化学电源综合设题，常搭配装置图、曲线分析考查；近三年选择、原理大题均高频出现，考频很高；预测2027年侧重陌生原电池装置分析、充放电规律辨析，强化电极反应书写与结合电子守恒的简单计算。 【双基自测●明考向】 1．（25-26高三·全国·一轮复习）装置的盐桥中阳离子向溶液中迁移。(_____) 【答案】错误 【详解】由图可知，锌铜原电池中，锌电极为原电池的负极，铜为正极，盐桥中阳离子向正极一侧迁移，即硫酸铜溶液一侧迁移，则题给说法错误。 2．（25-26高三·全国·一轮复习）将银和溶液与铜和溶液组成原电池。连通后银表面有银白色金属沉积，铜电极附近溶液逐渐变蓝，说明Cu的金属性比Ag强。(_____) 【答案】正确 【详解】由题意可知，原电池工作时，银表面有银白色金属沉积，说明溶液中的银离子在银电极上得到电子发生还原反应生成银，银电极是原电池的正极，铜电极附近溶液逐渐变蓝，说明铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，铜电极是负极，则由原电池的工作原理可知，铜的金属性强于银，则题目说法正确。 3．（25-26高三·全国·一轮复习）铅酸蓄电池使用过程中两电极的质量均增加，说明电池发生了放电反应。(_____) 【答案】正确 【详解】铅酸蓄电池放电总反应为：。放电时：负极反应为，失电子电离出的与硫酸根结合生成难溶附着在负极，负极质量增加；正极反应为，得电子后转化为附着在正极，正极质量也增加。充电为放电的逆过程，阴极和阳极的会分别转化为和，两电极质量均减小。因此两电极质量均增加时，电池确实发生放电反应，题干表述正确。 4．（25-26高三·全国·一轮复习）氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中负极反应为。(_____) 【答案】错误 【详解】（1）碱性电解质溶液中浓度较高，在负极发生氧化反应生成的会与结合为，正确负极反应式为，题干给出的反应式不符合碱性环境的反应规律。 5．（25-26高三·全国·一轮复习）铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应。(_____) 【答案】正确 【详解】原电池中电子定向转移是自发过程，负极失电子产生的电子会立即通过外电路转移至正极，供正极反应物得电子发生还原反应，两个电极的反应不存在时间差，因此铜锌原电池工作时正极和负极同时发生反应，该表述正确。 6．（25-26高三·全国·一轮复习）将Zn和溶液与Cu和溶液组成双液原电池，连通后铜片上有固体沉积，故原电池中Zn作正极，Cu作负极。(_____) 【答案】错误 【详解】根据原电池工作原理，金属活动性Zn强于Cu，还原性更强的Zn失电子发生氧化反应，作负极，电极反应为； Cu作正极，溶液中的铜离子在正极得电子发生还原反应，电极反应为，因此题干表述错误。 7．（24-25高三·全国·一轮复习）构成原电池正极和负极的材料必须是金属。(______) 【答案】错误 【详解】原电池的正极和负极材料不一定是金属。负极通常是活泼金属，发生氧化反应；正极可以是导电性良好的非金属材料（如石墨）或较不活泼的金属，发生还原反应。例如，铁-碳原电池中，铁为负极（金属），碳为正极（非金属），题干表述错误。 8．（25-26高三·全国·一轮复习）浓硝酸氧化雌黄(As2S3)可制得硫磺，并生成砷酸和一种红棕色气体，若利用此反应原理设计为某原电池，红棕色气体在该原电池的负极区生成并逸出。( ) 【答案】错误 【详解】在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。浓硝酸作为强氧化剂，在此反应中被还原为红棕色气体NO2，而雌黄作为还原剂，其中As元素和S元素均被氧化，因此，硝酸发生还原反应生成NO2气体应发生在正极，故上述说法错误。 9．（2026高三·全国·专题练习）将铁、铜片插入浓硝酸(常温)构成原电池，并连接电流计，验证原电池中较活泼金属为负极。(______) 【答案】错误 【详解】金属活泼性：Fe>Cu；由Fe、Cu、浓硝酸组成的原电池，常温下Fe遇到浓硝酸会钝化，Cu作负极被氧化，Fe作正极，那么此原电池不能验证原电池中较活泼金属为负极，故说法错误。 10．（24-25高三·全国·一轮复习）使用盐桥可以提高电池的效率。（____） 【答案】正确 【详解】原电池中的盐桥可以平衡电荷，而且带有盐桥的原电池，能减少负极和电解质溶液直接接触反应，比不带盐桥的原电池效率高，所以使用盐桥可以提高电池的效率。 【核心梳理●明考点】 考点一　原电池工作原理及应用 1.概念 原电池是把化学能转化为电能的装置。 2.构成条件 (1)反应→能自发进行的氧化还原反应。 (2)电极→两个活动性不同的电极 (燃料电池除外)。 (3)回路→形成闭合回路 (需满足三个条件：①有电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液)。 3.原电池的工作原理 (1)两种装置 如图是锌铜原电池的两种装置: (2)工作原理(以装置Ⅱ为例) 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn-2e-===Zn2+ Cu2++2e-===Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由Zn片沿导线流向Cu片 盐桥中离子移向 盐桥中装有含饱和KCl溶液的琼脂,K+移向正极,Cl-移向负极 盐桥作用 ①连接内电路,形成闭合回路; ②平衡电荷,使原电池不断产生电流 工作效率 装置Ⅰ中有部分Zn与Cu2+直接反应,使电池效率降低;装置Ⅱ中使Zn与Cu2+隔离,电池效率提高,电流稳定 4.原电池原理的应用 根据反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2设计原电池。 ①不含盐桥 ②含盐桥 负极:Cu-2e-===Cu2+ 正极:Fe3++e-===Fe2+ 5.原电池原理的四大应用 (1)比较金属的活动性,在原电池中,一般较活泼的金属作负极 (注意电解质溶液对电极反应的影响)。 (2)加快化学反应速率,创造多个微电池反应环境,可加快反应(腐蚀)速率。 (3)应用于金属防护。 (4)设计原电池。 ①首先将氧化还原反应分成两个半反应。 ②根据原电池反应的特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 【考点突破●明方向】 1.根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是(　　) A.2Ag(s)+Cd2+(aq)===2Ag+(aq)+Cd(s) B.Co2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd2+(aq) C.2Ag+(aq)+Cd(s)===2Ag(s)+Cd2+(aq) D.2Ag+(aq)+Co(s)===2Ag(s)+Co2+(aq) 【答案】A 【解析】由第一个原电池装置中正、负极的标注可知,该装置在反应过程中Cd失去电子作负极,发生氧化反应,则Co电极在反应过程中就要发生还原反应,由上可知,Cd的金属性强于Co;由第二个原电池装置中正、负极的标注可知,Co在反应过程中失去电子,则Ag电极就要在反应过程中得电子,说明Co的金属性强于Ag;综上可知三者的金属性强弱顺序为Cd>Co>Ag。再根据在氧化还原反应中,由活泼性强的金属能将活泼性较弱的金属从其盐溶液中置换出来的规律可知,A项是错误的。 2.某同学为探究Ag+和Fe2+的反应,按下图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后,向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,发现电压表指针的变化依次为偏移减小→回到零点→逆向偏移。则电压表指针逆向偏移后,银为　　　　(填“正”或“负”)极。由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】负　Fe2++Ag+Fe3++Ag 3.有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下: 实验 装置 部分 实验 现象 a极质量减小,b极质量增加 b极有气体产生,c极无变化 d极溶解,c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是　　　　。  【答案】d>a>b>c 【解析】由第一个装置a极质量减小可知,a极是负极,金属活动性:a>b;第二个装置依据氧化性、还原性的规律推出金属活动性:b>c;第三个装置的金属活动性:d>c;由第四个装置电流a→d,则电子d→a,故金属活动性:d>a。综上所述,这四种金属的活动性顺序是d>a>b>c。 考点二　常见化学电源 1.一次电池 负极反应式:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2; 正极反应式:MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-; 总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2 负极反应式:Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O; 正极反应式:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-; 总反应:Zn+Ag2O===ZnO+2Ag 2.二次电池 铅酸蓄电池是最常见的二次电池,总反应:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。 (1)放电时 负极反应式:Pb+S-2e-===PbSO4; 正极反应式:PbO2+4H++S+2e-===PbSO4+2H2O。 放电时,当外电路上有2 mol e-通过时,溶液中消耗H2SO4 2 mol。 (2)充电时 阴极反应式:PbSO4+2e-===Pb+S; 阳极反应式:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++S。 ①充电一段时间电解质溶液的pH减小(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②充电时电极的连接,负接负作阴极,正接正作阳极。 3.燃料电池 (1)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)燃料电池的电解质常有四种类型:酸性条件、碱性条件、固体电解质(可传导O2-)、熔融碳酸盐,不同电解质会对总反应式、电极反应式有影响。 (3)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+4e-+4H+===2H2O, 负极:CH3OH-6e-+H2O===CO2+6H+。 ②碱性溶液 正极:O2+4e-+2H2O===4OH-, 负极:CH3OH-6e-+8OH-===C+6H2O。 ③固体氧化物(其中O2-可以在固体介质中自由移动) 正极:O2+4e-===2O2-, 负极:CH3OH-6e-+3O2-===CO2+2H2O。 ④熔融碳酸盐(C) 正极(通入CO2):O2+4e-+2CO2===2C, 负极:CH3OH-6e-+3C===4CO2+2H2O。 解答燃料电池题目的三个关键点 (1)要注意介质是什么?是电解质溶液还是熔融盐或氧化物。 (2)通入负极的物质为燃料,通入正极的物质为氧气。 (3)通过介质中离子的移动方向,可判断电池的正、负极,同时考虑该离子参与靠近一极的电极反应。 【考点突破●明方向】 1.如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度在700~900 ℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应产物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是(　　) A.电池内的O2-由电极乙移向电极甲 B.电池总反应为N2H4+2O2===2NO+2H2O C.当电极甲上有1 mol N2H4消耗时,电极乙上有22.4 L O2参与反应 D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 【答案】A 【解析】该装置中电极甲为负极,电极乙为正极,所以O2-由电极乙移向电极甲,A项正确;电池的总反应为N2H4+O2===N2+2H2O,B项错误;当电极甲上消耗1 mol N2H4时,电极乙上就有1 mol O2参与反应,但题目没有指明是否处于标准状况,C项错误;在外电路中,电子由负极(电极甲)移向正极(电极乙),D项错误。 2.(2025·八省联考河南卷)我国科学家设计了一种水系S-MnO2可充电电池,其工作原理如图所示。 下列说法正确的是(　　) A.充电时,电极b为阳极 B.充电时,阳极附近溶液的pH增大 C.放电时,负极的电极反应:Cu2S-4e-===S+2Cu2+ D.放电时,溶液中Cu2+向电极b方向迁移 【答案】C 【解析】由图可知,放电时,电极a上MnO2转化为Mn2+,发生还原反应,电极b上Cu2S转化为S和Cu2+,发生氧化反应,则电极a为正极,电极b为负极;充电时,电极a上Mn2+转化为MnO2,发生氧化反应,电极b上S转化为Cu2S,发生还原反应,此时电极a为阳极,电极b为阴极。A.充电时,电极b为阴极,A错误;B.根据分析,充电时,电极a为阳极,电极a的电极反应为Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+,阳极附近溶液的pH减小,B错误;C.放电时,电极b为负极,负极的电极反应为Cu2S-4e-===S+2Cu2+,C正确;D.放电时,溶液中Cu2+向正极移动,即向电极a方向迁移,D错误。 3.鱼雷采用Al-Ag2O动力电池,以溶有氢氧化钾的流动海水为电解质溶液,电池反应为2Al+3Ag2O+2KOH+3H2O===6Ag+2K[Al(OH)4],下列说法错误的是(　　) A.Ag2O为电池的正极 B.电子由Ag2O极经外电路流向Al极 C.Al在电池反应中被氧化 D.溶液中的OH-向Al极迁移 【答案】B 【解析】该原电池中,Al元素化合价由0价升高为+3价,发生氧化反应,所以Al为负极,Ag2O为正极,A、C正确;放电时,电子从负极沿导线流向正极即电子由Al极通过外电路流向Ag2O极,B错误;放电时,电解质溶液中阴离子向负极移动,即溶液中的OH-向Al极迁移,D正确。 本讲感悟 疑点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  盲点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【真题再现●明考向】 1．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）化学助力人工智能的发展，下列说法正确的是 A．锂离子电池可将化学能转化为电能 B．氮化镓（）半导体属于有机材料 C．光导纤维纤芯的主要成分是单晶硅 D．数据中心冷却系统冷却液的汽化涉及化学键断裂 【答案】A 【详解】A．锂离子电池属于原电池装置，工作时可将化学能转化为电能，A正确； B．氮化镓（GaN）属于新型无机非金属材料，不是有机材料，B错误； C．光导纤维纤芯的主要成分是二氧化硅，单晶硅是芯片的主要成分，C错误； D．冷却液汽化属于物理变化，仅克服分子间作用力，不涉及化学键断裂，D错误； 故选A。 2．（2025·广西·高考真题）大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后，表面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是 A．层对铜导线起保护作用 B．正极生成的电极反应式为 C．沉积物的成分可能有 D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 【答案】D 【分析】铜导线内壁发生电化学反应生成层，负极为Cu，电极反应为，正极氧气得电子生成氢氧根离子，与OH-生成，电极反应为，据此分析； 【详解】A．Cu2O层为致密的氧化膜，能阻止内部铜与水、氧气进一步接触，对铜导线起保护作用，A正确； B．由分析得，电极反应式为，B正确； C．Cu2O可被氧化为CuO，或与H2O、CO2、O2反应生成Cu2(OH)2CO3，沉积物成分可能包含二者，C正确； D．沉积物最多的区域，有较厚的CuO、Cu2(OH)2CO3层覆盖，Cu与冷水、O2的接触被阻碍，腐蚀速率减慢，D错误； 故选D。 3．（2025·江西·高考真题）我国学者设计了一种新型去除工业污水重金属离子的电池(如图)。下列说法错误的是 已知：为铜基普鲁士蓝() A．中的铁为价 B．交换膜为阴离子交换膜 C．洗脱目的是去除电极吸附的 D．溶液可电解再生电池负极 【答案】C 【分析】由图可知，Zn电极失去电子生成Zn2+，该原电池中左侧电极为负极，右侧电极为正极。 【详解】A．CuHCF的化学式为Cu[Fe(CN)6]0.67·nH2O，设该化合物中Cu、Fe元素的化合价分别为x、y，根据化合物中元素正负化合价的代数和为0可知，x=0.67(6-y)，当x=+1时，y=+4.5（不合适，舍去）；当x=+2时，y=+3，以此得出铁的化合价为+3，A正确； B．Zn电极为负极，反应为Zn - 2e- = Zn2+，负极区正电荷增加。从电池去除工业污水中的重金属离子目标考虑，若锌离子能够从左室通过交换膜到右室，则污水中存在的重金属锌离子无法除去，因此交换膜只允许溶液中的硫酸根离子通过，是一种阴离子交换膜，B正确； C．Ni2+在正极得到电子生成Ni，Ni被CuHCF电极吸附，洗脱目的是利用H2O2的氧化性去除电极吸附的Ni，C错误； D．电解Zn2+溶液时，阴极反应为Zn2+ + 2e- = Zn，可得到Zn单质再生负极，D正确； 故选C。 4．（2025·湖北·高考真题）某电化学制冷系统的装置如图所示。和在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是 A．阴极反应为 B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断比稳定 C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换 D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后和离子结构的改变 【答案】B 【分析】由图可知，左侧电极发生反应，则左侧为阳极，右侧电极反应为，则右侧电极为阴极，据此解答。 【详解】A．由分析可知，阴极反应为，A正确； B．已知②处的电解液温度比①处的低，则可推断是吸热反应，则可推断的能量更低，比稳定，B错误； C．多孔隔膜可以阻止两电极区的溶液对流，可阻止热交换，C正确； D．题干明确指出电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。这意味着电子转移（即氧化还原反应）本身不会直接导致结构变化，热效应实际上来源于电子转移完成后，新生成的离子：和因配位环境或电荷分布变化引起的结构重组导致热量变化，D正确； 故选B。 5．（2025·广东·高考真题）某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c，其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上 A．负极反应的催化剂是ⅰ B．图a中，ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低 C．电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变 D．相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同 【答案】C 【分析】该燃料电池为氢氧燃料电池，由图可知该原电池的电解质溶液为酸性，氢气发生氧化反应，做负极，电极方程式为：；氧气发生还原反应，做正极，电极方程式为：。 【详解】A．由分析可知，氧气发生还原反应，做正极，正极反应的催化剂是ⅰ，A错误； B．图a中，ⅰ到ⅱ过程为获得第一个电子的过程，根据题中信息，获得第一个电子的过程最慢，则ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最高，B错误； C．氢气发生氧化反应，做负极，电极方程式为：，同时，反应负极每失去1个电子，就会有一个H+通过质子交换膜进入正极室，故电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变，C正确； D．由图a、c可知，氧气催化循环一次需要转移4个电子，氢气催化循环一次需要转移2个电子，相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数不相同，D错误； 故选C。 6．（2025·云南·高考真题）是优良的固态电解质材料，取代部分后产生空位，可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是 A．每个晶胞中个数为12 B．该晶胞在yz平面的投影为 C．取代后，该电解质的化学式为 D．若只有发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等 【答案】C 【详解】A．由晶胞结构可知，Sc原子分布在晶胞的8个棱心和4个面心，由均摊法算出其原子个数为，由晶体的化学式可知，O原子的个数是Sc的3倍，因此，每个晶胞中O2-个数为12，A正确； B．由晶胞结构可知，该晶胞在yz平面的投影就是其前视图，B正确； C．Ce4+ 取代La3+后，Li+数目减小并产生空位，因此，根据化合价的代数和为0可知，取代后该电解质的化学式为，C错误； D．Li+与电子所带的电荷数目相同，只是电性不同，原电池中内电路和外电路通过的电量相等，因此，若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等，D正确； 综上所述，本题选C。 7．（2025·江苏·高考真题）以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为。下列说法正确的是 A．电极a上发生氧化反应生成 B．通过质子交换膜从右室移向左室 C．光解前后，溶液的不变 D．外电路每通过电子，电极b上产生 【答案】A 【分析】本题基于“总反应为”，结合电解质溶液和装置图中电子迁移方向可知，各电极上发生的电极反应如下， 电极a：；电极b：。 【详解】A．通过装置中外电路电子的迁移方向可判断出电极a上的反应物失去电子发生氧化反应生成，A正确； B．该装置工作时，左室会不断产成导致正电荷偏多，右室会不断消耗导致正电荷偏少，为了平衡电荷，会通过质子交换膜从左室移向右室，B错误； C．随着反应的进行，生成的H2和O2离开反应体系，导致溶剂水的量减小，溶液的物质的量浓度增大，pH减小，C错误； D．生成，转移2mol电子，外电路通过0.01mol电子时，电极b上生成，D错误； 答案选A。 8．（2025·甘肃·高考真题）我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水()电解系统(如下图)。以新型为催化剂(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 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： D．理论上，每通过2mol电子，可产生 【答案】D 【分析】由图可知，左侧为原电池，右侧为电解池，电极1为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2，电极2为正极发生还原反应，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，右侧为电解池，电极3为阳极，产生氧气，电极4产生阴极，产生氢气。 【详解】A．催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率，提高催化效率，A正确； B．根据分析，电极1是负极，电极4为阴极，电子从电极1流向电极4，B正确； C．由分析可知，电极3为阳极，发生氧化反应，生成氧气，电极3的反应为：，C正确； D．根据分析可知，电极2和电极4均产生氢气，理论上，每通过2mol电子，可产生2molH2，D错误； 答案选D。 9．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种基于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 A．放电时向b极迁移 B．该电池可用于海水脱盐 C．a极反应： D．若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力 【答案】D 【分析】放电过程中a、b极均增重，这说明a电极是负极，电极反应式为，b电极是正极，电极反应式为NaTi2(PO4)3+2e－+2Na+=Na3Ti2(PO4)3，据此解答。 【详解】A．放电时b电极是正极，阳离子向正极移动，所以向b极迁移，A正确； B．负极消耗氯离子，正极消耗钠离子，所以该电池可用于海水脱盐，B正确； C．a电极是负极，电极反应式为，C正确； D．若以Ag/AgCl电极代替a极，此时Ag失去电子，结合氯离子生成氯化银，所以电池不会失去储氯能力，D错误； 答案选D。 10．（2025·浙江·高考真题）一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随温度升高Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是 A．熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率 B．充放电时，优先于通过固态电解质膜 C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区转化为 D．充电时，锂电极接电源负极 【答案】C 【分析】电池放电时，锂电极为负极，发生反应：，多孔功能电极为正极，低温时发生反应：，随温度升高Q增大，正极区转化为；充电时，锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为阳极，或失去电子。 【详解】A．由分析可知，电池总反应方程式为：或，充放电时有参与或生成，因此熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率，A正确； B．比的半径小，因此优先于通过固态电解质膜，B正确； C．放电时，正极得到电子，中氧原子为-1价，中氧原子为-2价，因此随温度升高Q增大，正极区转化为，C错误； D．充电时，锂电极为阴极，连接电源负极，D正确； 答案选C。 11．（2024·广西·高考真题）某新型钠离子二次电池(如图)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌。下列说法错误的是 A．外电路通过1mol电子时，理论上两电极质量变化的差值为23g B．充电时，阳极电极反应为： C．放电一段时间后，电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变 D．电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换 【答案】A 【分析】放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌，则右侧电极为负极，Na失电子生成Na+；Na+透过允许Na+通过的隔膜从右侧进入左侧，则左侧为正极。 【详解】A．外电路通过1mol电子时，负极有1molNa失电子生成Na+进入右侧溶液，溶液中有1molNa+从右侧进入左侧，并与正极的Na3-xV2(PO4)3结合，则理论上两电极质量变化的差值为2mol×23g/mol=46g，A错误； B．充电时，左侧电极为阳极，Na3V2(PO4)3失电子生成Na3-xV2(PO4)3，则阳极电极反应为：，B正确 ； C．放电一段时间后，负极产生的Na+的物质的量与负极区通过隔膜进入左极区的Na+的物质的量相同，进入左极区的Na+与参加左侧正极反应的Na+的物质的量相同，所以电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变，C正确 ； D．Na能与水反应，所以电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换，D正确 ； 故选 A。 12．（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。 13．（2024·江西·高考真题）我国学者发明了一种新型多功能甲醛﹣硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是 A．CuAg电极反应为2HCHO+2H2O﹣4e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2OH﹣ B．CuRu电极反应为6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣ C．放电过程中，OH﹣通过质子交换膜从左室传递到右室 D．处理废水过程中溶液pH不变，无需补加KOH 【答案】B 【分析】由原电池中电子移动方向可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO-和H2，电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，CuRu为正极，得到电子生成NH3，电极方程式为：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，以此解答。 【详解】A．由分析可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO-和H2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，A错误； B．由分析可知，CuRu为正极，得到电子生成NH3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，B正确； C．质子交换膜只允许H+通过，C错误； D．由分析可知，负极电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，正极电极方程式为：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，总反应为8HCHO+7OH-=NH3+8HCOO-+4 H2↑+2H2O，处理废水过程中消耗OH-，溶液pH减小，需补加 KOH，D错误； 故选B。 14．（2024·江苏·高考真题）碱性锌锰电池的总反应为，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，发生氧化反应 B．电池工作时，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，转移电子数为 【答案】C 【分析】Zn为负极，电极反应式为：，MnO2为正极，电极反应式为：。 【详解】A．电池工作时，为正极，得到电子，发生还原反应，故A错误； B．电池工作时，通过隔膜向负极移动，故B错误； C．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．由电极反应式可知，反应中每生成，转移电子数为，故D错误； 故选C。 15．（2024·新课标卷·高考真题）一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是 A．电池总反应为 B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C．消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入 D．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a 【答案】C 【分析】由题中信息可知，b电极为负极，发生反应，然后再发生；a电极为正极，发生反应，在这个过程中发生的总反应为。 【详解】A．由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，血液中的在a电极上得电子生成，电极反应式为；b电极为电池负极， 在b电极上失电子转化成CuO，电极反应式为，然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为，则电池总反应为，A正确； B．b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为，在b电极上失电子转化成CuO，在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变，因此，CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用，B正确； C．根据反应可知，参加反应时转移2 mol电子，的物质的量为0.1 mmol，则消耗18 mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2 mmol电子流入，C错误； D．原电池中阳离子从负极移向正极迁移，故迁移方向为b→a，D正确。 综上所述，本题选C。 16．（2023·河北·高考真题）我国科学家发明了一种以和为电极材料的新型电池，其内部结构如下图所示，其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时，电极材料转化为。下列说法错误的是    A．充电时，b电极上发生还原反应 B．充电时，外电源的正极连接b电极 C．放电时，①区溶液中的向②区迁移 D．放电时，a电极的电极反应式为 【答案】B 【分析】 放电时，电极材料转化为，电极反应 -2ne-= +2nK+，是原电池的负极，阳离子增多需要通过阳离子交换膜进入②区；二氧化锰得到电子变成锰离子，是原电池的正极，电极反应：，阳离子减少，多余的阴离子需要通过阴离子交换膜进入②区，故③为碱性溶液是电极，①为酸性溶液是二氧化锰电极。 【详解】A．充电时，b电极上得到电子，发生还原反应，A正确； B．充电时，外电源的正极连接a电极相连，电极失去电子，电极反应为，B错误； C．放电时，①区溶液中多余的向②区迁移，C正确； D．放电时，a电极的电极反应式为，D正确； 故选：B。 17．（2023·海南·高考真题）利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是    A．b电极为电池正极 B．电池工作时，海水中的向a电极移动 C．电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性 D．每消耗1kgAl，电池最多向外提供37mol电子的电量 【答案】A 【分析】铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极； 【详解】A．由分析可知，b电极为电池正极，A正确； B．电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中的向b电极移动，B错误； C．电池工作时，a电极反应为铝失去电子生成铝离子，铝离子水解显酸性，C错误； D．由C分析可知，每消耗1kgAl（为），电池最多向外提供mol电子的电量，D错误； 故选A。 18．（2023·广东·高考真题）负载有和的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是    A．作原电池正极 B．电子由经活性炭流向 C．表面发生的电极反应： D．每消耗标准状况下的，最多去除 【答案】B 【分析】在Pt得电子发生还原反应，Pt为正极，Ag失去电子与溶液中的Cl-反应，Ag为负极。 【详解】A．由分析可知，Ag失去电子与溶液中的Cl-反应生成AgCl，Ag为负极，A错误； B．电子由负极经活性炭流向正极，B正确； C．溶液为酸性，故表面发生的电极反应为，C错误； D．每消耗标准状况下的，转移电子2mol，而失去2mol电子，故最多去除，D错误。 故选B。 高考热点总结　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【限时训练】 （60分钟） 基础落实 选择题只有1个选项符合题意 1.根据原电池原理,下列反应不能设计成原电池的是(　　) A.2CH3OH+3O22CO2+4H2O B.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu C.HCl+NaOH===H2O+NaCl D.2H2S+SO2===3S↓+2H2O 【答案】C 【解析】反应中没有元素的化合价发生变化,不属于氧化还原反应,不能设计成原电池,选C。 2.学习小组设计如图所示装置探究原电池工作原理。下列叙述正确的是(　　) A.外电路中电流由铜电极流向银电极 B.正极发生的反应为Ag++e-===Ag C.放电时盐桥中的K+进入Cu(NO3)2溶液 D.放电过程中取出盐桥原电池仍继续工作 【答案】B 【解析】Cu比Ag活泼,Ag电极为正极,Ag电极的电极反应式为Ag++e-===Ag,Cu电极为负极,Cu电极的电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,外电路中电流由正极(Ag电极)流向负极(Cu电极),A错误,B正确;放电时盐桥中的K+向正极区移动,进入AgNO3溶液,C错误;放电过程中取出盐桥,不能形成闭合回路,原电池不能继续工作,D错误。 3.某原电池装置如图所示,下列有关叙述中,正确的是(　　) A.Fe作正极,发生氧化反应 B.工作一段时间后,NaCl溶液中c(Cl-)增大 C.负极反应:2H++2e-===H2↑ D.工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变 【答案】B 【解析】由题图可知,铁电极为原电池的负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+,石墨电极是正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑,原电池工作时,盐桥中的钾离子向正极移动,氯离子向负极移动。铁电极为原电池的负极,A、C错误;原电池工作时,盐桥中的钾离子向正极移动,氯离子向负极移动,则氯化钠溶液中氯离子浓度增大,B正确;铁电极为原电池的负极,铁失去电子生成的亚铁离子,水解使溶液呈酸性,溶液pH减小,石墨电极是正极,放电消耗氢离子,溶液中pH增大,D错误。 4.铅酸蓄电池是汽车常用的蓄电池,其构造如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.电池放电时,负极质量减轻 B.电池放电时,c(H+)减小 C.电池充电时总反应为2PbSO4+2H2O===Pb+PbO2+2H2SO4 D.铅酸蓄电池的缺点是笨重、比能量低 【答案】A 【解析】放电时,负极Pb失去电子转化为PbSO4,负极质量增加,A项错误;放电过程中消耗H2SO4,溶液中c(H+)减小,B项正确。 5.根据光合作用原理,设计如图原电池装置。下列说法正确的是(　　) A.a电极为原电池的正极 B.外电路电流方向是a→b C.b电极的电极反应式为O2+2e-+2H+===H2O2 D.a电极上每生成1 mol O2,通过质子交换膜的H+为2 mol 【答案】C 【解析】根据图示可知,a极上H2O转化为H+和O2,发生氧化反应,则a电极为原电池的负极,A项错误;a电极为负极,b电极为正极,外电路电流方向应从正极到负极,即b→a,B项错误;a电极上每生成1 mol O2,转移4 mol电子,则通过质子交换膜的H+为4 mol,D项错误。 6.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如图所示。下列说法正确的是(　　) A.电极b反应式为O2+2H2O+4e-===4OH- B.溶液中OH-向电极b移动 C.NH3的还原产物为N2 D.电流方向:由电极a经外电路到电极b 【答案】A 【解析】由图中信息可知,电极a上NH3失去电子生成N2,为负极,电极反应式为2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O;电极b作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,A正确;OH-移向电极a,B错误;N2为氧化产物,C错误;电流由电极b经外电路到电极a,D错误。 7.(2021·山东卷)以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池,下列说法正确的是(　　) A.放电过程中,K+均向负极移动 B.放电过程中,KOH物质的量均减小 C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大 D.消耗1 mol O2时,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2 L 【答案】C 【解析】碱性环境下,甲醇燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O;N2H4-O2清洁燃料电池总反应为:N2H4+O2===N2+2H2O;偏二甲肼[(CH3)2NNH2]中C和N的化合价均为-2价,H元素化合价为+1价,所以根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为:(CH3)2NNH2+4O2+4KOH===2K2CO3+N2+6H2O,据此结合原电池的工作原理分析解答。A.放电过程为原电池工作原理,所以钾离子均向正极移动,A不符合题意;B.根据上述分析可知,N2H4-O2清洁燃料电池的产物为氮气和水,其总反应中未消耗KOH,所以KOH的物质的量不变,其他两种燃料电池根据总反应可知,KOH的物质的量减小,B不符合题意;C.理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关,设消耗燃料的质量均为m g,则甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放电量(物质的量表达式)分别是:×16,通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大,C正确;D.根据转移电子数守恒和总反应式可知,消耗1 mol O2生成的氮气的物质的量为1 mol,在标准状况下为22.4 L,D不符合题意。 8.已知可逆反应:As+I2+H2O。据此设计出如图所示的实验装置,其中C1、C2均为铂电极,A烧杯中为KI溶液,B烧杯中为Na3AsO4溶液。以下关于该装置的说法错误的是(　　) A.盐桥中的阳离子向B烧杯移动 B.电流的方向由C2极到C1极 C.电流表读数为0时,再向B烧杯中滴加浓NaOH溶液,C2作正极 D.电流表读数为0时,表明该可逆反应达到了平衡状态 【答案】C 【解析】As得到电子,碘离子失去电子,所以C1极是负极,C2极是正极,因此盐桥中的阳离子向B烧杯移动,A正确;C1极是负极,C2极是正极,因此电流的方向由C2极到C1极,B正确;电流表读数为0时,再向B烧杯中滴加浓NaOH溶液,氢离子浓度减小,反应逆向进行,单质碘作氧化剂,所以C1极是正极,C2极作负极,C错误;该反应为可逆反应,当反应达到平衡状态时,各物质的浓度不再改变,则没有电流通过电流表,所以电流表读数为零,D正确。 9.Ⅰ.有如图所示的四个装置,回答相关问题: (1)图①中,Mg作　　　　极。  (2)图②中,Mg作　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　极,写出负极反应式:  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  正极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  总反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)图③中,Fe作　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,写出负极反应式:  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  正极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  总反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)图④装置能否构成原电池?　　　　(填“能”或“否”),若能构成原电池,正极为　　　　,电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  (若不能构成原电池,后两问不用回答)。 Ⅱ.根据电池反应书写电极反应式。 (1)一种锂电池的反应为CoO2+LiC6===LiCoO2+C6,Li离子嵌入电池负极材料碳(C6)中。 负极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  正极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式:2AgCl+Mg===Mg2++2Ag+2Cl-。 负极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  正极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】Ⅰ.(1)负　(2)正　Al+4OH--3e-===[Al(OH)4]-　2H2O+2e-===2OH-+H2↑　2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑　(3)正　Cu-2e-===Cu2+　N+2H++e-===NO2↑+H2O　Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O　(4)能　Cu　O2+4e-+2H2O===4OH- Ⅱ.(1)LiC6-e-===Li++C6 CoO2+Li++e-===LiCoO2 (2)Mg-2e-===Mg2+ AgCl+e-===Ag+Cl- 能力提升 10.NiO(OH)-Zn电池(KOH溶液为电解液)的工作原理如图所示,下列说法错误的是(　　) A.工作时,OH-向负极移动 B.工作一段时间后,电解液pH减小 C.负极电极反应式为Zn-2e-+4OH-===Zn+2H2O D.当电路中转移0.2 mol电子时,电解液质量增加6.4 g 【答案】D 【解析】由题干图示信息可知,Zn转化为Zn失去电子,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-+4OH-===Zn+2H2O,则Zn作负极,NiO(OH)转化为Ni(OH)2得到电子,发生还原反应,电极反应式为NiO(OH)+e-+H2O===Ni(OH)2+OH-,NiO(OH)作正极。原电池工作时,电解质溶液中阴离子移向负极,阳离子移向正极,则OH-向负极移动,A、C正确;由分析可知,电池的总反应式为Zn+2NiO(OH)+2OH-===Zn+2Ni(OH)2,可知工作一段时间后,电解液pH减小,B正确;当电路中转移0.2 mol电子时,由负极反应可知,Zn溶解了0.1 mol,由正极反应可知,电解质溶液减少了0.2 g,电解液质量增加65 g·mol-1×0.1 mol-0.2 g=6.3 g,D错误。 11.某科研机构研发的NO-空气燃料电池的工作原理如图所示,下列叙述错误的是(　　) A.a电极为电池正极 B.电池工作时H+透过质子交换膜从左向右移动 C.b电极的电极反应:NO-3e-+2H2O===4H++N D.当外电路中通过0.2 mol电子时,a电极处消耗O2 1.12 L 【答案】D 【解析】NO-空气燃料电池中氧气发生还原反应,故a为正极、b为负极,A正确;原电池中氢离子向正极移动,故电池工作时H+透过质子交换膜从左向右移动,B正确;b电极上NO失去电子发生氧化反应生成硝酸,C正确;没有标明所处状况,不能计算氧气的体积,D错误。 12.电极电势的测定常用甘汞电极作为参比电极(部分数据如下)。 电极种类 Na+/Na Zn2+/Zn H+/H2 甘汞电极 Cu2+/Cu 电极电势/V -2.71 -0.76 0.00 0.24 0.34 测定过程中,待测电极与甘汞电极组成原电池,其工作原理如图。下列说法正确的是(　　) A.盐桥中Cl-向甘汞电极移动 B.若M为Cu,则电极反应式是Cu-2e-===Cu2+ C.甘汞电极电极反应式是2Hg+2Cl--2e-===Hg2Cl2 D.测定过程中,甘汞电极内部KCl晶体可能增多 【答案】D 【解析】正极电势高于负极电势,由表中数据和图示可知,当甘汞电极作正极时,正极得电子,盐桥中的阳离子移向甘汞电极,当甘汞电极作负极时,负极失电子,盐桥中的阴离子移向甘汞电极,A错误;若M为Cu,则甘汞电极为负极,铜作正极,正极得电子,电极反应式为Cu2++2e-===Cu,B错误;当甘汞电极作负极时失电子,电极反应式为2Hg+2Cl--2e-===Hg2Cl2,但当甘汞电极作正极时得电子,电极反应式为Hg2Cl2+2e-===2Hg+2Cl-,C错误;当甘汞电极作正极,正极得电子,电极反应式为Hg2Cl2+2e-===2Hg+2Cl-,为保证溶液呈电中性,盐桥中的钾离子移向甘汞电极;当甘汞电极作负极时失电子,电极反应式为2Hg+2Cl--2e-===Hg2Cl2,为保证溶液呈电中性,盐桥的氯离子移向甘汞电极,因此测定过程中,甘汞电极内部KCl晶体可能增多,D正确。 13.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上发生的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)理论上1 mol H2S参加反应可产生H2的物质的量为　　　　。  【答案】(1)SO2-2e-+2H2O===4H++S (2)2 mol 【解析】(1)由图可知,该装置为原电池,电极a为电池的负极,通入的二氧化硫气体在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸,电极反应式为SO2-2e-+2H2O===4H++S。(2)由反应H2S+H2SO4===SO2↑+S↓+2H2O、S+O2===SO2可知,1 mol H2S参加反应时,负极上有2 mol二氧化硫参与放电,由得失电子守恒可得:2 mol×2=n(H2)×2,解得n(H2)=2 mol。 14.化学电源分为一次电池、二次电池和燃料电池,它们在生产生活中具有广泛的应用及发展前景。 (1)一种可充电的“锂-空气电池”的工作原理如图1所示。 ①电池放电过程中,金属锂发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应。  ②电池正极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)镍镉电池是二次电池,其工作原理如图2所示(L为小灯泡,K1、K2为开关,a、b为直流电源的两极)。 ①断开K2、闭合K1,此时镍镉电池的能量转化形式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②电极B发生氧化反应过程中,溶液中KOH浓度　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  (3)研究HCOOH燃料电池性能的装置如图3所示,两电极之间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。 ①电池负极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  放电过程中需补充的物质A为　　　　(填化学式)。  ②电池工作时每消耗标准状况下22.4 L O2,电路中转移电子的数目为　　　　 NA。  【答案】(1)①氧化　②O2+4e-+2H2O===4OH- (2)①化学能→电能　②减小 (3)①HCOO-+2OH--2e-===HC+H2O　H2SO4　②4 【解析】(1)①金属锂作负极,发生氧化反应,空气中的氧气在正极反应。②正极电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-。(2)①断开K2、闭合K1,是原电池,化学能转化为电能,电极A作负极发生氧化反应,B作正极,发生还原反应。②当断开K1、闭合K2,是电解池,电极B作阳极,发生氧化反应,电池总反应式:Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O,溶液中KOH浓度减小。(3)①HCOOH燃料电池,左侧作负极,右侧作正极,由图示可知,电池负极上的HCOO-被氧化为HC,负极电极反应式为HCOO-+2OH--2e-===HC+H2O,正极电极反应式:Fe3++e-===Fe2+,加入物质A发生的离子反应为4Fe2++4H++O2===4Fe3++2H2O,消耗H+,K2SO4从装置中流出,故加入的物质A为H2SO4,电池总反应为2HCOOH+2OH-+O2===2HC+2H2O。②理论上每消耗标准状况下22.4 L O2,即1 mol氧气,转移4 mol电子,即电路中转移电子的数目为4NA。 学科网（北京）股份有限公司 $ 大单元四 第一单元　化学反应与能量 第3讲　原电池　常见化学电源 【高考考向预测】 原电池重点考查工作原理、正负极判断、电极反应式书写、离子与电子流向、金属活动性比较，结合干电池、铅蓄电池、燃料电池等常见化学电源综合设题，常搭配装置图、曲线分析考查；近三年选择、原理大题均高频出现，考频很高；预测2027年侧重陌生原电池装置分析、充放电规律辨析，强化电极反应书写与结合电子守恒的简单计算。 【双基自测●明考向】 1．（25-26高三·全国·一轮复习）装置的盐桥中阳离子向溶液中迁移。(_____) 2．（25-26高三·全国·一轮复习）将银和溶液与铜和溶液组成原电池。连通后银表面有银白色金属沉积，铜电极附近溶液逐渐变蓝，说明Cu的金属性比Ag强。(_____) 3．（25-26高三·全国·一轮复习）铅酸蓄电池使用过程中两电极的质量均增加，说明电池发生了放电反应。(_____) 4．（25-26高三·全国·一轮复习）氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中负极反应为。(_____) 5．（25-26高三·全国·一轮复习）铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应。(_____) 6．（25-26高三·全国·一轮复习）将Zn和溶液与Cu和溶液组成双液原电池，连通后铜片上有固体沉积，故原电池中Zn作正极，Cu作负极。(_____) 7．（24-25高三·全国·一轮复习）构成原电池正极和负极的材料必须是金属。(______) 8．（25-26高三·全国·一轮复习）浓硝酸氧化雌黄(As2S3)可制得硫磺，并生成砷酸和一种红棕色气体，若利用此反应原理设计为某原电池，红棕色气体在该原电池的负极区生成并逸出。( ) 9．（2026高三·全国·专题练习）将铁、铜片插入浓硝酸(常温)构成原电池，并连接电流计，验证原电池中较活泼金属为负极。(______) 10．（24-25高三·全国·一轮复习）使用盐桥可以提高电池的效率。（____） 【核心梳理●明考点】 考点一　原电池工作原理及应用 1.概念 原电池是把化学能转化为电能的装置。 2.构成条件 (1)反应→能自发进行的氧化还原反应。 (2)电极→两个活动性不同的电极 (燃料电池除外)。 (3)回路→形成闭合回路 (需满足三个条件：①有电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液)。 3.原电池的工作原理 (1)两种装置 如图是锌铜原电池的两种装置: (2)工作原理(以装置Ⅱ为例) 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn-2e-===Zn2+ Cu2++2e-===Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由Zn片沿导线流向Cu片 盐桥中离子移向 盐桥中装有含饱和KCl溶液的琼脂,K+移向正极,Cl-移向负极 盐桥作用 ①连接内电路,形成闭合回路; ②平衡电荷,使原电池不断产生电流 工作效率 装置Ⅰ中有部分Zn与Cu2+直接反应,使电池效率降低;装置Ⅱ中使Zn与Cu2+隔离,电池效率提高,电流稳定 4.原电池原理的应用 根据反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2设计原电池。 ①不含盐桥 ②含盐桥 负极:Cu-2e-===Cu2+ 正极:Fe3++e-===Fe2+ 5.原电池原理的四大应用 (1)比较金属的活动性,在原电池中,一般较活泼的金属作负极 (注意电解质溶液对电极反应的影响)。 (2)加快化学反应速率,创造多个微电池反应环境,可加快反应(腐蚀)速率。 (3)应用于金属防护。 (4)设计原电池。 ①首先将氧化还原反应分成两个半反应。 ②根据原电池反应的特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 【考点突破●明方向】 1.根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是(　　) A.2Ag(s)+Cd2+(aq)===2Ag+(aq)+Cd(s) B.Co2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd2+(aq) C.2Ag+(aq)+Cd(s)===2Ag(s)+Cd2+(aq) D.2Ag+(aq)+Co(s)===2Ag(s)+Co2+(aq) 2.某同学为探究Ag+和Fe2+的反应,按下图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后,向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,发现电压表指针的变化依次为偏移减小→回到零点→逆向偏移。则电压表指针逆向偏移后,银为　　　　(填“正”或“负”)极。由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  3.有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下: 实验 装置 部分 实验 现象 a极质量减小,b极质量增加 b极有气体产生,c极无变化 d极溶解,c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是　　　　。  考点二　常见化学电源 1.一次电池 负极反应式:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2; 正极反应式:MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-; 总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2 负极反应式:Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O; 正极反应式:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-; 总反应:Zn+Ag2O===ZnO+2Ag 2.二次电池 铅酸蓄电池是最常见的二次电池,总反应:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。 (1)放电时 负极反应式:Pb+S-2e-===PbSO4; 正极反应式:PbO2+4H++S+2e-===PbSO4+2H2O。 放电时,当外电路上有2 mol e-通过时,溶液中消耗H2SO4 2 mol。 (2)充电时 阴极反应式:PbSO4+2e-===Pb+S; 阳极反应式:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++S。 ①充电一段时间电解质溶液的pH减小(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②充电时电极的连接,负接负作阴极,正接正作阳极。 3.燃料电池 (1)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)燃料电池的电解质常有四种类型:酸性条件、碱性条件、固体电解质(可传导O2-)、熔融碳酸盐,不同电解质会对总反应式、电极反应式有影响。 (3)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+4e-+4H+===2H2O, 负极:CH3OH-6e-+H2O===CO2+6H+。 ②碱性溶液 正极:O2+4e-+2H2O===4OH-, 负极:CH3OH-6e-+8OH-===C+6H2O。 ③固体氧化物(其中O2-可以在固体介质中自由移动) 正极:O2+4e-===2O2-, 负极:CH3OH-6e-+3O2-===CO2+2H2O。 ④熔融碳酸盐(C) 正极(通入CO2):O2+4e-+2CO2===2C, 负极:CH3OH-6e-+3C===4CO2+2H2O。 解答燃料电池题目的三个关键点 (1)要注意介质是什么?是电解质溶液还是熔融盐或氧化物。 (2)通入负极的物质为燃料,通入正极的物质为氧气。 (3)通过介质中离子的移动方向,可判断电池的正、负极,同时考虑该离子参与靠近一极的电极反应。 【考点突破●明方向】 1.如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度在700~900 ℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应产物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是(　　) A.电池内的O2-由电极乙移向电极甲 B.电池总反应为N2H4+2O2===2NO+2H2O C.当电极甲上有1 mol N2H4消耗时,电极乙上有22.4 L O2参与反应 D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 2.(2025·八省联考河南卷)我国科学家设计了一种水系S-MnO2可充电电池,其工作原理如图所示。 下列说法正确的是(　　) A.充电时,电极b为阳极 B.充电时,阳极附近溶液的pH增大 C.放电时,负极的电极反应:Cu2S-4e-===S+2Cu2+ D.放电时,溶液中Cu2+向电极b方向迁移 3.鱼雷采用Al-Ag2O动力电池,以溶有氢氧化钾的流动海水为电解质溶液,电池反应为2Al+3Ag2O+2KOH+3H2O===6Ag+2K[Al(OH)4],下列说法错误的是(　　) A.Ag2O为电池的正极 B.电子由Ag2O极经外电路流向Al极 C.Al在电池反应中被氧化 D.溶液中的OH-向Al极迁移 【真题再现●明考向】 1．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）化学助力人工智能的发展，下列说法正确的是 A．锂离子电池可将化学能转化为电能 B．氮化镓（）半导体属于有机材料 C．光导纤维纤芯的主要成分是单晶硅 D．数据中心冷却系统冷却液的汽化涉及化学键断裂 2．（2025·广西·高考真题）大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后，表面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是 A．层对铜导线起保护作用 B．正极生成的电极反应式为 C．沉积物的成分可能有 D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 3．（2025·江西·高考真题）我国学者设计了一种新型去除工业污水重金属离子的电池(如图)。下列说法错误的是 已知：为铜基普鲁士蓝() A．中的铁为价 B．交换膜为阴离子交换膜 C．洗脱目的是去除电极吸附的 D．溶液可电解再生电池负极 4．（2025·湖北·高考真题）某电化学制冷系统的装置如图所示。和在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是 A．阴极反应为 B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断比稳定 C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换 D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后和离子结构的改变 5．（2025·广东·高考真题）某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c，其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上 A．负极反应的催化剂是ⅰ B．图a中，ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低 C．电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变 D．相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同 6．（2025·云南·高考真题）是优良的固态电解质材料，取代部分后产生空位，可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是 A．每个晶胞中个数为12 B．该晶胞在yz平面的投影为 C．取代后，该电解质的化学式为 D．若只有发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等 7．（2025·江苏·高考真题）以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为。下列说法正确的是 A．电极a上发生氧化反应生成 B．通过质子交换膜从右室移向左室 C．光解前后，溶液的不变 D．外电路每通过电子，电极b上产生 8．（2025·甘肃·高考真题）我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水()电解系统(如下图)。以新型为催化剂(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 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： D．理论上，每通过2mol电子，可产生 9．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种基于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 A．放电时向b极迁移 B．该电池可用于海水脱盐 C．a极反应： D．若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力 10．（2025·浙江·高考真题）一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随温度升高Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法不正确的是 A．熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率 B．充放电时，优先于通过固态电解质膜 C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区转化为 D．充电时，锂电极接电源负极 11．（2024·广西·高考真题）某新型钠离子二次电池(如图)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌。下列说法错误的是 A．外电路通过1mol电子时，理论上两电极质量变化的差值为23g B．充电时，阳极电极反应为： C．放电一段时间后，电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变 D．电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换 12．（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： 13．（2024·江西·高考真题）我国学者发明了一种新型多功能甲醛﹣硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是 A．CuAg电极反应为2HCHO+2H2O﹣4e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2OH﹣ B．CuRu电极反应为6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣ C．放电过程中，OH﹣通过质子交换膜从左室传递到右室 D．处理废水过程中溶液pH不变，无需补加KOH 14．（2024·江苏·高考真题）碱性锌锰电池的总反应为，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，发生氧化反应 B．电池工作时，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，转移电子数为 15．（2024·新课标卷·高考真题）一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是 A．电池总反应为 B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C．消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入 D．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a 16．（2023·河北·高考真题）我国科学家发明了一种以和为电极材料的新型电池，其内部结构如下图所示，其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时，电极材料转化为。下列说法错误的是    A．充电时，b电极上发生还原反应 B．充电时，外电源的正极连接b电极 C．放电时，①区溶液中的向②区迁移 D．放电时，a电极的电极反应式为 17．（2023·海南·高考真题）利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是    A．b电极为电池正极 B．电池工作时，海水中的向a电极移动 C．电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性 D．每消耗1kgAl，电池最多向外提供37mol电子的电量 18．（2023·广东·高考真题）负载有和的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是    A．作原电池正极 B．电子由经活性炭流向 C．表面发生的电极反应： D．每消耗标准状况下的，最多去除 【限时训练】 （60分钟） 基础落实 选择题只有1个选项符合题意 1.根据原电池原理,下列反应不能设计成原电池的是(　　) A.2CH3OH+3O22CO2+4H2O B.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu C.HCl+NaOH===H2O+NaCl D.2H2S+SO2===3S↓+2H2O 2.学习小组设计如图所示装置探究原电池工作原理。下列叙述正确的是(　　) A.外电路中电流由铜电极流向银电极 B.正极发生的反应为Ag++e-===Ag C.放电时盐桥中的K+进入Cu(NO3)2溶液 D.放电过程中取出盐桥原电池仍继续工作 3.某原电池装置如图所示,下列有关叙述中,正确的是(　　) A.Fe作正极,发生氧化反应 B.工作一段时间后,NaCl溶液中c(Cl-)增大 C.负极反应:2H++2e-===H2↑ D.工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变 4.铅酸蓄电池是汽车常用的蓄电池,其构造如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.电池放电时,负极质量减轻 B.电池放电时,c(H+)减小 C.电池充电时总反应为2PbSO4+2H2O===Pb+PbO2+2H2SO4 D.铅酸蓄电池的缺点是笨重、比能量低 5.根据光合作用原理,设计如图原电池装置。下列说法正确的是(　　) A.a电极为原电池的正极 B.外电路电流方向是a→b C.b电极的电极反应式为O2+2e-+2H+===H2O2 D.a电极上每生成1 mol O2,通过质子交换膜的H+为2 mol 6.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如图所示。下列说法正确的是(　　) A.电极b反应式为O2+2H2O+4e-===4OH- B.溶液中OH-向电极b移动 C.NH3的还原产物为N2 D.电流方向:由电极a经外电路到电极b 7.(2021·山东卷)以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池,下列说法正确的是(　　) A.放电过程中,K+均向负极移动 B.放电过程中,KOH物质的量均减小 C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大 D.消耗1 mol O2时,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2 L 8.已知可逆反应:As+I2+H2O。据此设计出如图所示的实验装置,其中C1、C2均为铂电极,A烧杯中为KI溶液,B烧杯中为Na3AsO4溶液。以下关于该装置的说法错误的是(　　) A.盐桥中的阳离子向B烧杯移动 B.电流的方向由C2极到C1极 C.电流表读数为0时,再向B烧杯中滴加浓NaOH溶液,C2作正极 D.电流表读数为0时,表明该可逆反应达到了平衡状态 9.Ⅰ.有如图所示的四个装置,回答相关问题: (1)图①中,Mg作　　　　极。  (2)图②中,Mg作　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　极,写出负极反应式:  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  正极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  总反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)图③中,Fe作　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,写出负极反应式:  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  正极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  总反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)图④装置能否构成原电池?　　　　(填“能”或“否”),若能构成原电池,正极为　　　　,电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  (若不能构成原电池,后两问不用回答)。 Ⅱ.根据电池反应书写电极反应式。 (1)一种锂电池的反应为CoO2+LiC6===LiCoO2+C6,Li离子嵌入电池负极材料碳(C6)中。 负极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  正极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式:2AgCl+Mg===Mg2++2Ag+2Cl-。 负极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  正极反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  能力提升 10.NiO(OH)-Zn电池(KOH溶液为电解液)的工作原理如图所示,下列说法错误的是(　　) A.工作时,OH-向负极移动 B.工作一段时间后,电解液pH减小 C.负极电极反应式为Zn-2e-+4OH-===Zn+2H2O D.当电路中转移0.2 mol电子时,电解液质量增加6.4 g 11.某科研机构研发的NO-空气燃料电池的工作原理如图所示,下列叙述错误的是(　　) A.a电极为电池正极 B.电池工作时H+透过质子交换膜从左向右移动 C.b电极的电极反应:NO-3e-+2H2O===4H++N D.当外电路中通过0.2 mol电子时,a电极处消耗O2 1.12 L 12.电极电势的测定常用甘汞电极作为参比电极(部分数据如下)。 电极种类 Na+/Na Zn2+/Zn H+/H2 甘汞电极 Cu2+/Cu 电极电势/V -2.71 -0.76 0.00 0.24 0.34 测定过程中,待测电极与甘汞电极组成原电池,其工作原理如图。下列说法正确的是(　　) A.盐桥中Cl-向甘汞电极移动 B.若M为Cu,则电极反应式是Cu-2e-===Cu2+ C.甘汞电极电极反应式是2Hg+2Cl--2e-===Hg2Cl2 D.测定过程中,甘汞电极内部KCl晶体可能增多 13.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上发生的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)理论上1 mol H2S参加反应可产生H2的物质的量为　　　　。  14.化学电源分为一次电池、二次电池和燃料电池,它们在生产生活中具有广泛的应用及发展前景。 (1)一种可充电的“锂-空气电池”的工作原理如图1所示。 ①电池放电过程中,金属锂发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应。  ②电池正极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)镍镉电池是二次电池,其工作原理如图2所示(L为小灯泡,K1、K2为开关,a、b为直流电源的两极)。 ①断开K2、闭合K1,此时镍镉电池的能量转化形式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②电极B发生氧化反应过程中,溶液中KOH浓度　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  (3)研究HCOOH燃料电池性能的装置如图3所示,两电极之间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。 ①电池负极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  放电过程中需补充的物质A为　　　　(填化学式)。  ②电池工作时每消耗标准状况下22.4 L O2,电路中转移电子的数目为　　　　 NA。  学科网（北京）股份有限公司 $