第02讲 原电池、化学电源（专项训练）（江苏专用） 2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦原电池原理与化学电源，通过基础、重难、真题三级演练，系统覆盖考向，强化化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|16题|含原电池原理分析、电极反应式书写、一次/二次电池等基础题型|从原电池工作原理到化学电源分类，构建“概念-原理-应用”递进逻辑| |重难·创新演练|7题|涉及新型电池、综合应用及创新情境题|深化原理迁移，培养复杂问题分析能力| |真题·实战演练|7题|精选近年高考真题，注重实际应用情境|对接高考命题趋势，强化科学探究与实践能力|

第02讲 原电池、化学电源（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 原电池的工作原理及应用 考向02 电极反应式书写与判断 考向03 一次电池与二次电池 考向04 燃料电池 考向05 新型化学电源 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 原电池的工作原理及应用 1．(2026·江苏省苏北七市（徐、连、淮、宿、通、扬、泰）联考·二模)一种电化学转化的装置如图所示。下列说法正确的是 A．a极为电源的负极 B．该装置使用水溶液作电解质 C．阳极的电极反应式： D．电解过程中，电极消耗物质的量之比为 2．（2025·江苏省南京市二模）暖贴是一种便捷的自发热保暖产品，具有发热快、持续时间久等优点。它主要由铁粉、活性炭、食盐、水等成分组成，如图所示。下列有关说法不正确的是 A．暖贴生效时，将化学能转化为热能 B．水与食盐、活性炭共同作用可加快铁粉的腐蚀速率 C．正极反应式为2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－ D．透气膜的透氧速率可控制暖贴的发热时间和温度 考向02 电极反应式书写与判断 3．我国科学家发现海泥细菌电池在海水/海泥界面产生天然电压。下列关于海泥细菌电池的说法错误的是 A．电极电势：B＜A B．海泥做电池的电子导体 C．负极电极反应式：CH2O－4e－＋H2O＝CO2＋4H＋ D．H＋由B附近移向A附近 4．(2026·江苏镇江·一模)燃料电池的工作原理如图-2所示。写出极的电极反应式_______。 5．(2026·江苏南京市江浦高级中学·二模)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 (1)液氨是一种重要的载氢材料。已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0，Fe﹣TiO2﹣xHy双催化剂双温催化合成氨机理如图-1所示，该方法通过光辐射产生温差，可以实现高速率、高产率合成氨。 ①高温区纳米Fe催化剂能提高合成氨效率的原因是 ___________。 ②低温区TiO2﹣xHy能提高合成氨效率的原因是 ___________。 ③氨燃料电池以KOH溶液为电解质溶液放电时，负极的电极反应式为 ___________。 6．丙烷脱氢制丙烯是较为理想的丙烯生产渠道。 丙烷燃料电池脱氢。一种质子导体燃料电池采用PSNT材料作阳极催化层，在阳极侧注入燃料气C3H8，阴极侧直接暴露于空气中，在650℃下可实现丙烷高效脱氢制丙烯，装置如图所示。 ①电池工作时，负极发生主要反应的电极反应式为___________________________。 ②与CO2氧化丙烷脱氢相比，丙烷燃料电池脱氢制丙烯工艺的优点是____________________________。 考向03 一次电池与二次电池 7．铅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 8．一种微生物光电化学法去除溶液中的装置如图所示，下列相关说法正确的是 A．该装置工作时只存在光能转化为化学能 B．通过质子交换膜从左室移向右室 C．电极a上发生还原反应生成 D．外电路每通过0.1 mol电子，电极b上得到 9．(2026·江苏南通·一模)某可充电锂电池分别以Li、为电池的电极反应物，硫化物固体电解质传导，电池构造示意图如图所示。下列说法正确的是 A．该锂电池也可用水溶液作电解液传导 B．放电时，失电子，发生氧化反应 C．放电时，负极质量每减少0.7g，外电路转移0.2 mol D．充电时阳极电极反应式： 10．（2025·江苏省南师附中、天一中学、海安中学、海门中学12月联考）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“Na－SO2”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 考向04 燃料电池 11．(2026·江苏南师附中、海门中学、天一中学、海安高级中学联考·一模)微生物燃料电池可以净化废水，同时获得电能，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电池工作时，电极N作阳极 B．电池工作时，左室中浓度减小 C．电池工作时，右室除铬的电极反应式为： D．理论上，反应每生成，转移电子数为8 mol 12．(2026·江苏镇江第一中学等校联考·二模)微生物燃料电池可以净化废水，同时获得电能，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电池工作时，电极N作阳极 B．电池工作时，左室中浓度减小 C．电池工作时，右室除铬的电极反应式为： D．理论上，反应每生成，转移电子数为8 mol 13．（2025·江苏省南通市、泰州市、镇江市、盐城市一模）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 ，考向05 新型化学电源 14．(2026·江苏盐城·一模)一种热激活电池的构造示意图如图所示，无水混合物一旦受热熔融，即可按反应输出电能。 下列说法正确的是 A．负极的电极反应： B．放电过程中，向钙电极移动 C．正极反应物为LiCl D．常温下，在正、负极之间连上电流表，指针发生偏转 15．(2026·江苏镇江·一模)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，其为弱电解质]的混合溶液，工作原理如图所示。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： D．在水中电离： 16．（2026·江苏苏北六校（徐州一中，宿迁中学等校）联考·二模）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置。放电时，左储罐溶液的颜色变为蓝色。下列说法错误的是 A．充电时b连接电源的负极 B．放电时a极发生还原反应 C．电池总反应： D．充电时若转移0.5 mol电子，左槽溶液中的变化量为1 mol 重难·创新演练 1．(2026·江苏南京市第六十六中学·二模)一种可充放电Li-电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随着反应温度升高，Q(消耗1mol 转移的电子数)增大。下列说法不正确的是 A．放电时，向上通过固态电解质膜 B．随温度升高放电时，正极电极反应为 C．充电时，锂电极接电源负极，发生还原反应 D．熔融盐中的质量分数大小影响充放电速率 2．(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)某汽车企业将推出第二代刀片电池，“刀片电池”能让电动汽车续航达1000公里以上，“刀片电池”放电时的总反应为，放电时电池的结构如图所示。 下列说法正确的是 A．N极为刀片电池的负极 B．放电时，负极的电极反应式为 C．充电时，转化为的过程中铁元素的价态发生了变化 D．用充电桩给该电池充电的过程中，阴极质量减小 3．(2026·江苏姜堰中学等四校联考·二模)某储能电池原理如图1，其俯视图如图2，已知放电时N是负极。下列说法不正确的是 A．放电时，向N极移动 B．放电时，每转移1 mol电子，N极质量理论上减少23g C．充电时，阴极反应式为： D．充电过程中，右侧储液器中NaCl溶液浓度增加 4．(2026·江苏南京市大厂高级中学·二模)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．电池工作时，电流由b电极沿导线流向a电极 C．a电极反应式为 D．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为a→b 5．为探究AgNO3与KI溶液能否发生氧化还原反应，设计了如图所示的原电池装置，闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出，左侧烧杯中溶液变蓝。下列说法正确的是 A．X电极为正极 B．盐桥中的NO3－移向右侧烧杯 C．闭合K一段时间后，右侧烧杯中溶液pH降低 D．该原电池总反应为2AgNO3＋2KI＝2Ag＋I2＋2KNO3 6．恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。 下列说法正确的是 A．铁的电化学腐蚀属于化学腐蚀 B．段越大，析氢速率越大 C．段正极反应式主要为O2＋4e－＋4H＋＝2H2O D．段基本不变，说明生成铁锈覆盖在铁粉表面，阻止铁粉继续发生腐蚀 7．(2026·江苏扬州·一模)直接碳燃料电池能够将固体碳(如煤、生物质炭等)的化学能直接转化为电能，并生成高纯度CO2。其使用Li2CO3-K2CO3等二元共熔碳酸盐作为电解质，工作原理如图1所示。 ①在正极，CO2和O2反应生成，电极反应式为___________。 真题·实战演练 1．（2026·广东卷）做好防腐是发展海上风电的基础。下列措施不能达到防腐目的的是 A． B． C． D． 2．（2026·湖南卷）一种可用于心脏起搏器的扣式电池部分截面结构如图所示(-有机溶剂作电解质溶液，难溶于该溶剂)。下列说法错误的是 A．往电极材料中添加石墨，可增强其导电性 B．正极反应式为 C．放电时，从负极向正极移动 D．每消耗负极材料，理论上外电路中通过了 3．（2025·浙江1月卷）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 4．（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上减少；电极材料每转移1mol电子，对应的理论容量为。下列说法错误的是 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： D．充电时16gS能提供的理论容量为 5．（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通过。下列说法正确的是 A．放电时电解质溶液质量减小 B．放电时电池总反应为 C．充电时移向惰性电极 D．充电时每转移电子，降低 6．（2024·新课标卷）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 7．（2024·安徽卷）我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和为电极，以和混合液为电解质溶液。下列说法错误的是 A．标注框内所示结构中存在共价键和配位键 B．电池总反应为： C．充电时，阴极被还原的主要来自 D．放电时，消耗，理论上转移电子 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第02讲 原电池、化学电源（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 原电池的工作原理及应用 考向02 电极反应式书写与判断 考向03 一次电池与二次电池 考向04 燃料电池 考向05 新型化学电源 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 原电池的工作原理及应用 1．(2026·江苏省苏北七市（徐、连、淮、宿、通、扬、泰）联考·二模)一种电化学转化的装置如图所示。下列说法正确的是 A．a极为电源的负极 B．该装置使用水溶液作电解质 C．阳极的电极反应式： D．电解过程中，电极消耗物质的量之比为 【答案】D 【分析】装置为电解池装置，左侧电极上二氧化碳失去电子发生氧化反应，为阳极，则a为电源正极，右侧电极上二氧化碳得到电子被还原，为阴极，b为电源负极； 【详解】A．a极为电源的正极，A错误；    B．内电路中生成氧离子，则不是电解质的水溶液，B错误； C．左侧电极上碳酸根离子失去电子发生氧化反应，为阳极，反应为，C错误； D．电解过程中，阳极反应为，阴极反应为，结合电子守恒，电极消耗物质的量之比为，D正确； 故选D。 2．（2025·江苏省南京市二模）暖贴是一种便捷的自发热保暖产品，具有发热快、持续时间久等优点。它主要由铁粉、活性炭、食盐、水等成分组成，如图所示。下列有关说法不正确的是 A．暖贴生效时，将化学能转化为热能 B．水与食盐、活性炭共同作用可加快铁粉的腐蚀速率 C．正极反应式为2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－ D．透气膜的透氧速率可控制暖贴的发热时间和温度 【答案】C 【解析】自热贴发热料中的铁粉、活性炭、食盐及水之间能形成数目庞大的微型原电池，铁作负极，氧气做正极，据此分析。 A项，暖贴生效时，将化学能转化为热能，正确；B项，铁粉、水与食盐、活性炭共同作用形成原电池，可加快的腐蚀速率，正确；C项，该装置为原电池装置，铁作负极，氧气做正极，正极反应式为2H2O＋4e－＋O2＝4OH－，错误；D项，透气膜的透氧速率可控制氧气浓度，故可控制暖贴的发热时间和温度，正确。 考向02 电极反应式书写与判断 3．我国科学家发现海泥细菌电池在海水/海泥界面产生天然电压。下列关于海泥细菌电池的说法错误的是 A．电极电势：B＜A B．海泥做电池的电子导体 C．负极电极反应式：CH2O－4e－＋H2O＝CO2＋4H＋ D．H＋由B附近移向A附近 【答案】C 【解析】由图可知，电极A上氧气转化成水，氧元素化合价降低得到电子，发生还原反应，则电极A为正极，电极反应式为：O2＋4e－＋4H＋＝2H2O；则电极B为负极，海泥层中的HS－失电子生成S，电极反应式为：HS－－2e－＝S↓＋H＋，在海泥细菌微生物的作用下还发生反应：2CH2O＋SO42－＋H＋＝2CO2＋HS－＋2H2O，产生负极反应物HS－，据此分析解答。 A项，在原电池中，正极电势高于负极，根据分析，A为正极，B为负极，得到电极电势：B＜A，正确；B项，A为正极、B为负极，海泥在电池工作时作为电子导体起到传递电子的作用，正确；C项，根据分析，负极的电极反应式为：HS－－2e－＝S↓＋H＋，错误；D项，负极产生的H＋由B附近移向A附近，被氧气吸收转化为水，正确。 4．(2026·江苏镇江·一模)燃料电池的工作原理如图-2所示。写出极的电极反应式_______。 【答案】 【详解】a极输入，输出和，说明 a 极发生氧化反应，是负极；中N为−2价，产物中N为0价，失去；在碱性环境中通常转化为 ，则极的电极反应式为。 5．(2026·江苏南京市江浦高级中学·二模)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 (1)液氨是一种重要的载氢材料。已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0，Fe﹣TiO2﹣xHy双催化剂双温催化合成氨机理如图-1所示，该方法通过光辐射产生温差，可以实现高速率、高产率合成氨。 ①高温区纳米Fe催化剂能提高合成氨效率的原因是 ___________。 ②低温区TiO2﹣xHy能提高合成氨效率的原因是 ___________。 ③氨燃料电池以KOH溶液为电解质溶液放电时，负极的电极反应式为 ___________。 【答案】(1) 纳米铁可以吸附更多N2，高温有利于N≡N、H—H断裂，加快反应速率 反应放热，低温区促进N、H合成氨，平衡正向移动，提高NH3平衡产率 2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=N2+6H2O 6．丙烷脱氢制丙烯是较为理想的丙烯生产渠道。 丙烷燃料电池脱氢。一种质子导体燃料电池采用PSNT材料作阳极催化层，在阳极侧注入燃料气C3H8，阴极侧直接暴露于空气中，在650℃下可实现丙烷高效脱氢制丙烯，装置如图所示。 ①电池工作时，负极发生主要反应的电极反应式为___________________________。 ②与CO2氧化丙烷脱氢相比，丙烷燃料电池脱氢制丙烯工艺的优点是____________________________。 【答案】①C3H8－2e－＝C3H6＋2H＋ ②反应物空气廉价易得，且在制备丙烯的同时可获得电能 【解析】①该装置是实现丙烷高效脱氢制丙烯，负极发生主要反应的电极反应式为C3H8－2e－＝C3H6＋2H＋；②与CO2氧化丙烷脱氢相比，丙烷燃料电池脱氢制丙烯工艺的优点是反应物空气廉价易得，且在制备丙烯的同时可获得电能。 考向03 一次电池与二次电池 7．铅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 【答案】D 【解析】由题干铅蓄电池的工作原理可知，放电时，Pb为负极，电极反应为；Pb－2e－＋SO42－＝PbSO4↓，镀有PbO2的Pb板为正极，电极反应为：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4↓＋2H2O，充电时，Pb连接电源的负极，作阴极，电极反应为：PbSO4＋2e－＝Pb＋SO42－，PbO2一极与电源正极相连，作阳极，电极反应为：PbSO4＋2H2O－2e－＝PbO2＋4H＋＋ SO42－，据此分析解题。 A项，由分析可知，放电时，负极电极反应为；Pb－2e－＋SO42－＝PbSO4↓，正极电极反应为：PbO2＋4H＋＋ SO42－＋2e－＝PbSO4↓＋2H2O，则正、负电极质量均增大，正确；B项，由题干反应原理可知，放电时，消耗溶液中的H2SO4，故溶液的pH增大，正确；C项，由分析可知，充电时，Pb为阴极，PbO2为阳极，故H＋移向Pb极，正确；D项，由分析可知，充电时，阴极电极反应为：PbSO4＋2e－＝Pb＋SO42－，阳极电极反应为：PbSO4＋2H2O－2e－＝PbO2＋4H＋＋ SO42－，故每消耗2 mol PbSO4，即阴极上1 mol阳极上1 mol，则转移电子数为2×6.02×1023，错误。 8．一种微生物光电化学法去除溶液中的装置如图所示，下列相关说法正确的是 A．该装置工作时只存在光能转化为化学能 B．通过质子交换膜从左室移向右室 C．电极a上发生还原反应生成 D．外电路每通过0.1 mol电子，电极b上得到 【答案】B 【分析】电极a：光照下光电极失去电子，发生氧化反应，作负极；电极b：被还原为，发生还原反应，作正极。由此解题。 【详解】A．该装置为光电化学电池，工作时存在光能→电能→化学能的转化，同时微生物作用还伴随化学能的转化，并非 “只存在光能转化为化学能”，A错误； B．原电池工作时，阳离子向正极移动，电极a在左室，电极b在右室，因此通过质子交换膜从左室移向右室，B正确； C．电极a为负极，发生氧化反应而非还原反应，发生氧化反应生成，C错误； D．电极b的电极反应为，根据电子守恒，每转移10 mol电子，生成1 mol，则外电路通过0.1 mol电子时，电极b上最初生成0.01 mol，但部分发生还原反应，因此不能得到0.01 mol，D错误； 故答案选B。 9．(2026·江苏南通·一模)某可充电锂电池分别以Li、为电池的电极反应物，硫化物固体电解质传导，电池构造示意图如图所示。下列说法正确的是 A．该锂电池也可用水溶液作电解液传导 B．放电时，失电子，发生氧化反应 C．放电时，负极质量每减少0.7g，外电路转移0.2 mol D．充电时阳极电极反应式： 【答案】D 【分析】电池工作原理：放电时为原电池：负极(Li)：，Li失去电子被氧化，通过硫化物固体电解质向正极移动，正极()：，得到电子被还原；充电时为电解池：阴极：，阳极：，失去电子被氧化。由此解题。 【详解】A．Li是活泼金属，会与水溶液中的水发生反应，因此不能用水溶液作电解液传导，A错误； B．放电时，在正极得到电子，发生还原反应，而非氧化反应，B错误； C．放电时负极反应为，每消耗1 molLi即7 g，外电路转移1 mol电子。因此负极质量每减少0.7 g，外电路转移0.1 mol电子，C错误； D．充电时阳极发生氧化反应，失去电子生成和，电极反应式为：，D正确； 故答案选D。 10．（2025·江苏省南师附中、天一中学、海安中学、海门中学12月联考）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“Na－SO2”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 【答案】B 【解析】由图中电子流向可知，放电时，Na为负极反应物，电极反应式为Na－e－＝Na＋，SO2生成Na2S2O4，硫元素价态降低得电子，故SO2为正极反应物，电极反应式为2Na＋＋2SO2＋2e－＝Na2S2O4，充电时，阳极电极反应式为Na2S2O4－2e－＝2Na＋＋2SO2，钠离子在阴极放电，电极反应式为Na＋＋e－＝Na，据此作答。 A项，Na性质活泼，能与水反应，故不能将乙二胺的有机溶剂改为乙二胺的水溶液，错误；B项，多孔石墨烯电极具有三维多孔结构，表面积大，有利于气体、电极和电解质溶液充分接触，正确；C项，由分析可知，充电时阳极反应式为Na2S2O4－2e－＝2Na＋＋2SO2，每转移0.2 mol电子在阳极可生成标准状况下的气体4.48 L，错误；D项，放电时，Na为负极反应物，电极反应式为Na－e－＝Na＋，错误。 考向04 燃料电池 11．(2026·江苏南师附中、海门中学、天一中学、海安高级中学联考·一模)微生物燃料电池可以净化废水，同时获得电能，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电池工作时，电极N作阳极 B．电池工作时，左室中浓度减小 C．电池工作时，右室除铬的电极反应式为： D．理论上，反应每生成，转移电子数为8 mol 【答案】C 【分析】根据图示，电极M上被氧化为，碳元素的平均化合价从0价升高到+4价，发生氧化反应，因此电极M是负极，负极反应为，电极N上被还原为，同时也参与了反应，发生还原反应，因此电极N是正极，正极电极反应式为。 【详解】A．由分析可得，电极N是正极，A错误； B．由分析可得，负极反应：，生成的通过质子交换膜迁移到右室，迁移量等于生成量（电荷守恒），但负极反应消耗水，因此左室浓度变大，B错误； C．由分析可得，在酸性条件下被还原为，电极反应式为：，该式满足原子守恒与电荷守恒，且符合图示产物，C正确； D．由分析可得，由负极反应可知每生成，转移电子数为8 mol，则每生成，转移电子数为4 mol，D错误； 故答案选C。 12．(2026·江苏镇江第一中学等校联考·二模)微生物燃料电池可以净化废水，同时获得电能，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电池工作时，电极N作阳极 B．电池工作时，左室中浓度减小 C．电池工作时，右室除铬的电极反应式为： D．理论上，反应每生成，转移电子数为8 mol 【答案】C 【分析】根据图示，电极M上被氧化为，碳元素的平均化合价从0价升高到+4价，发生氧化反应，因此电极M是负极，负极反应为，电极N上被还原为，同时也参与了反应，发生还原反应，因此电极N是正极，正极电极反应式为。 【详解】A．由分析可得，电极N是正极，A错误； B．由分析可得，负极反应：，生成的通过质子交换膜迁移到右室，迁移量等于生成量（电荷守恒），但负极反应消耗水，因此左室浓度变大，B错误； C．由分析可得，在酸性条件下被还原为，电极反应式为：，该式满足原子守恒与电荷守恒，且符合图示产物，C正确； D．由分析可得，由负极反应可知每生成，转移电子数为8 mol，则每生成，转移电子数为4 mol，D错误； 故答案选C。 13．（2025·江苏省南通市、泰州市、镇江市、盐城市一模）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 【答案】B 【解析】由图，氧气得到电子发生还原反应：O2＋4e－＋4H＋＝2H2O，则b为正极，乙烯失去电子发生氧化反应：CH2＝CH2－2e－＋H2O＝CH3CHO＋2H＋，a为负极。 A项，放电时，电子由负极a经过外电路流向正极b，错误；B项，由分析，a为负极，乙烯失去电子发生氧化反应：CH2＝CH2－2e－＋H2O＝CH3CHO＋2H＋，正确；C项，没有标况，不确定消耗氧气的体积，错误；D项，乙醛和新制氢氧化铜反应需要在碱性条件下反应，故应该取反应后的左室溶液，加入过量氢氧化钠调节溶液为碱性，然后再加入新制Cu(OH)2，加热，观察现象，错误。 考向05 新型化学电源 14．(2026·江苏盐城·一模)一种热激活电池的构造示意图如图所示，无水混合物一旦受热熔融，即可按反应输出电能。 下列说法正确的是 A．负极的电极反应： B．放电过程中，向钙电极移动 C．正极反应物为LiCl D．常温下，在正、负极之间连上电流表，指针发生偏转 【答案】A 【分析】根据总反应，从价升高为价，失电子，作负极，电极反应式；中从价降低为价，得电子，硫酸铅电极为正极，电极反应式为，据此分析。 【详解】A．由分析知，Ca为负极，Ca失电子生成，电极反应，书写正确，A正确； B．原电池放电时，阳离子向正极移动，钙电极为负极，因此向硫酸铅（正极）移动，B错误； C．正极是得电子发生还原反应，反应物为，不是，C错误； D．该电池需要受热熔融后才能电离出自由移动的离子导电，常温下电解质为固态，没有自由移动离子，不能形成闭合回路，电流表指针不偏转，D错误； 故选A。 15．(2026·江苏镇江·一模)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，其为弱电解质]的混合溶液，工作原理如图所示。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： D．在水中电离： 【答案】B 【分析】该装置是原电池，负极是Zn电极，正极是负载催化剂的空气电极（通入），电解液是KOH与的混合溶液；Zn电极发生氧化反应，电极反应式为。 【详解】A．电子通过外电路从Zn电极流向空气电极，不经过电解液；溶液中靠离子迁移导电，A错误； B．催化剂可降低氧气在空气电极还原反应的活化能，从而加快电极反应速率，提升电池整体放电速率，B正确； C．Zn电极为负极，发生氧化反应，故正确电极反应式为，C错误； D．为弱电解质，其电离应为可逆过程，正确表达为，D错误； 故答案为B。 16．（2026·江苏苏北六校（徐州一中，宿迁中学等校）联考·二模）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置。放电时，左储罐溶液的颜色变为蓝色。下列说法错误的是 A．充电时b连接电源的负极 B．放电时a极发生还原反应 C．电池总反应： D．充电时若转移0.5 mol电子，左槽溶液中的变化量为1 mol 【答案】D 【解析】放电时，左储罐溶液的颜色变为蓝色，说明被还原为(蓝色)，故左为正极，右为负极。 A．充电时原电池的负极(b)应接电源负极作阴极，A正确； B．放电时a极为正极，发生还原反应，B正确； C．放电时，左槽被还原为，则右槽被氧化为，故该电池总反应为，C正确； D．充电时，左槽发生的反应为，转移0.5 mol电子时，生成1 mol H+，同时0.5 mol H+移向阴极，故左槽溶液中的变化量为0.5 mol，D错误； 故答案选D。 重难·创新演练 1．(2026·江苏南京市第六十六中学·二模)一种可充放电Li-电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为和，随着反应温度升高，Q(消耗1mol 转移的电子数)增大。下列说法不正确的是 A．放电时，向上通过固态电解质膜 B．随温度升高放电时，正极电极反应为 C．充电时，锂电极接电源负极，发生还原反应 D．熔融盐中的质量分数大小影响充放电速率 【答案】B 【分析】电池放电时，锂电极为负极，反应为，多孔功能电极为正极，低温时发生反应，随温度升高Q增大，则正极区转化为；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，据此分析； 【详解】A．放电时，锂电极（负极）发生氧化反应：，生成的Li+需向正极（多孔功能电极，上方）移动，故Li+向上通过固态电解质膜，A正确； B．放电时，在正极得电子，生成Li2O（O为-2价）时1molO2转移4e⁻，生成Li2O2（O为-1价）时转移2e⁻。题目中“温度升高Q增大”，说明高温下更易生成Li2O（转移电子数更多），此时正极反应应为；而对应生成Li2O2（转移2e⁻，Q=2），为低温下反应，B错误； C．充电时，锂电极作阴极，需接电源负极，发生还原反应：，C正确； D．熔融盐中的质量分数影响离子浓度，离子浓度决定导电性，进而影响充放电时离子迁移速率，D正确； 故选B。 2．(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)某汽车企业将推出第二代刀片电池，“刀片电池”能让电动汽车续航达1000公里以上，“刀片电池”放电时的总反应为，放电时电池的结构如图所示。 下列说法正确的是 A．N极为刀片电池的负极 B．放电时，负极的电极反应式为 C．充电时，转化为的过程中铁元素的价态发生了变化 D．用充电桩给该电池充电的过程中，阴极质量减小 【答案】C 【详解】A．根据放电总反应，LixC6为负极（失电子生成Li+和C），图中M极材料为LixC6，故M极为负极，N极为正极，A错误； B．放电时负极反应为LixC6失电子生成Li+和C，正确电极反应式为LixC6 - xe- = 6C + xLi+，B选项给出的是正极得电子反应，B错误； C．充电时LiFePO4转化为Li1-xFePO4为阳极反应（放电正极反应的逆反应）：LiFePO4 - xe- = Li1-xFePO4 + xLi+。LiFePO4中Fe为+2价，Li1-xFePO4中Fe为+3价（因失去电子），铁元素价态从+2变为+3，发生变化，C正确； D．充电时阴极为原电池负极（M极），反应为6C + xLi+ + xe- = LixC6，阴极结合Li+生成LixC6，质量增大，D错误； 故答案为C。 3．(2026·江苏姜堰中学等四校联考·二模)某储能电池原理如图1，其俯视图如图2，已知放电时N是负极。下列说法不正确的是 A．放电时，向N极移动 B．放电时，每转移1 mol电子，N极质量理论上减少23g C．充电时，阴极反应式为： D．充电过程中，右侧储液器中NaCl溶液浓度增加 【答案】D 【分析】放电时N是负极，负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，正极反应：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯气，放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl--2e-=Cl2↑； 【详解】A．放电为原电池，阴离子向负极移动，因此向负极N极移动，A正确； B．放电时负极的反应为：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，每转移1mol电子，N极失去1mol钠离子，质量减少1mol×23g/mol=23g，B正确； C．充电时，原负极N作阴极，阴极发生得电子的还原反应，是放电负极反应的逆过程，反应式为，C正确； D．充电为电解过程，充电时，右侧N极为阴极，电极反应消耗，同时，作为阴离子，从右侧储液器向左侧阳极区移动，两个过程均导致右侧储液器中溶质NaCl的量减少，因此溶液浓度降低，D错误； 故选D。 4．(2026·江苏南京市大厂高级中学·二模)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．电池工作时，电流由b电极沿导线流向a电极 C．a电极反应式为 D．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为a→b 【答案】B 【分析】从图中可知，a电极上氧气得电子生成氢氧根离子，则a电极为正极，b电极上Cu2O失电子生成CuO，b电极为负极。 【详解】A．a电极反应式为，为正极，b电极反应式为，为负极。接着发生反应：。所以总反应为，A正确； B．电流从正极沿导线流向负极，电流从a电极沿导线流向b电极，B错误； C．a电极为正极，反应式为，C正确； D．内电路中，阴离子流向负极，为阴离子，流向为正极到负极即a→b，D正确。 故选B。 5．为探究AgNO3与KI溶液能否发生氧化还原反应，设计了如图所示的原电池装置，闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出，左侧烧杯中溶液变蓝。下列说法正确的是 A．X电极为正极 B．盐桥中的NO3－移向右侧烧杯 C．闭合K一段时间后，右侧烧杯中溶液pH降低 D．该原电池总反应为2AgNO3＋2KI＝2Ag＋I2＋2KNO3 【答案】D 【解析】根据题目信息和装置可知，该装置为原电池，闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出，则Y电极是正极，生成的银白色物质为银单质，Y电极的电极反应式是Ag＋＋e－＝Ag，X电极是负极，X电极的电极反应式为2I－－e－＝I2，据此分析。 A项，根据分析，X电极为负极，错误；B项，原电池中，阴离子移向负极，盐桥中的NO3－移向左侧烧杯，错误；C项，闭合K一段时间后，右侧烧杯中溶液由AgNO3转化为KNO3（盐桥中K＋进入右侧烧杯），pH升高，错误；D项，根据分析，结合两极反应式，该原电池总反应为2AgNO3＋2KI＝2Ag＋I2＋2KNO3，正确。 6．恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。 下列说法正确的是 A．铁的电化学腐蚀属于化学腐蚀 B．段越大，析氢速率越大 C．段正极反应式主要为O2＋4e－＋4H＋＝2H2O D．段基本不变，说明生成铁锈覆盖在铁粉表面，阻止铁粉继续发生腐蚀 【答案】C 【解析】图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH＝1.8，AB段溶液pH值增大，体系压强增大，铁主要发生析氢腐蚀；BD段溶液的pH值增加，体系压强减小，发生吸氧腐蚀，正极反应式为：O2＋4e－＋4H＋＝2H2O；DE段溶液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe2＋被O2氧化，pH基本不变可能的原因：相同时间内，2Fe＋O2＋4H＋＝2Fe2＋＋2H2O消耗H＋的量与4Fe2＋＋O2＋10H2O＝4Fe(OH)3＋8H＋产生H＋的量基本相同。 A项，铁的电化学腐蚀发生电化学反应，不属于化学腐蚀，错误；B项，AB段pH越大，氢离子浓度越小，析氢速率越小，错误；C项，根据分析，BC段正极反应式主要为O2＋4e－＋4H＋＝2H2O，正确；D项，铁锈疏松，不能阻止铁粉继续发生腐蚀，DE段pH基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe＋O2＋4H＋＝2Fe2＋＋2H2O消耗H＋的量与4Fe2＋＋O2＋10H2O＝4Fe(OH)3＋H＋产生H＋的量基本相同，错误。 7．(2026·江苏扬州·一模)直接碳燃料电池能够将固体碳(如煤、生物质炭等)的化学能直接转化为电能，并生成高纯度CO2。其使用Li2CO3-K2CO3等二元共熔碳酸盐作为电解质，工作原理如图1所示。 ①在正极，CO2和O2反应生成，电极反应式为___________。 【答案】(1) 【详解】（1）正极发生还原反应，氧气被还原，同时生成，故答案为：； 真题·实战演练 1．（2026·广东卷）做好防腐是发展海上风电的基础。下列措施不能达到防腐目的的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．钢管桩主要成分为铁，铁的金属活动性强于铜，二者在海水中形成原电池时，铁作负极失电子被氧化，会加速钢管桩腐蚀，不能达到防腐目的，A符合题意； B．铝表面致密的氧化膜能防止内部的铁被腐蚀，即使富铝涂层破损，形成原电池时铝作负极被腐蚀，可保护钢管桩；故能达到防腐目的，B不符合题意； C．该装置为外加电流法，钢管桩连接电源负极作阴极被保护，能达到防腐目的，C不符合题意； D．锌的金属活动性强于铁，二者在海水中形成原电池时锌作负极被腐蚀，属于牺牲阳极法，钢管桩作正极被保护，能达到防腐目的，D不符合题意； 故选A。 2．（2026·湖南卷）一种可用于心脏起搏器的扣式电池部分截面结构如图所示(-有机溶剂作电解质溶液，难溶于该溶剂)。下列说法错误的是 A．往电极材料中添加石墨，可增强其导电性 B．正极反应式为 C．放电时，从负极向正极移动 D．每消耗负极材料，理论上外电路中通过了 【答案】B 【分析】该扣式电池中，活泼金属作负极，作正极，以此解答。 【详解】A．石墨具有良好的导电性，添加到电极材料中可增强电极的导电性，A正确； B．题干明确难溶于有机溶剂，无法电离出自由移动的，正极反应物是固体，正极反应应为，B错误； C．原电池放电时，阳离子向正极移动，因此从负极向正极移动，C正确； D．负极反应为，2.1g 的物质的量为，理论上外电路中通过，D正确； 故选B。 3．（2025·浙江1月卷）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。 【解析】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。 4．（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上减少；电极材料每转移1mol电子，对应的理论容量为。下列说法错误的是 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： D．充电时16gS能提供的理论容量为 【答案】B 【分析】放电时，电极Ⅱ上减少，说明MnO2转化为Mn2+，化合价降低，发生还原反应，为原电池的正极，由于电解质溶液为MnSO4，故电解质应为酸性溶液，正极反应为：；则电极Ⅰ为原电池负极，MnS失去电子生成S和Mn2+，负极反应为：。 【解析】A．由分析可知，放电时电极Ⅱ为正极，故充电时电极Ⅱ为阳极，A正确； B．由分析可知，放电时电极Ⅱ为正极，正极反应为：，反应消耗，溶液的pH升高，B错误； C．由分析可知，放电时电极Ⅰ为原电池负极，负极反应为：，C正确； D．根据放电时负极反应，可知充电时阴极反应为，每消耗16gS，即0.5molS，转移1mol电子，据题意可知，能提供的理论容量为26.8A⋅h，D正确； 故选B。 5．（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通过。下列说法正确的是 A．放电时电解质溶液质量减小 B．放电时电池总反应为 C．充电时移向惰性电极 D．充电时每转移电子，降低 【答案】C 【分析】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，目的是将解离为和，则充电时，惰性电极为阴极，电极的反应为：，阳极为气体扩散电极，电极反应：，放电时，惰性电极为负极，电极反应为：，气体扩散电极为正极，电极反应为，据此解答。 【解析】A．放电时，会通过固体电解质进入电解质溶液，同时正极会生成进入储氢容器，当转移2mol电子时，电解质溶液质量增加，即电解质溶液质量会增大，A错误； B．放电时，由分析中的正、负电极反应可知，总反应为，B错误； C．充电时，向阴极移动，则向惰性电极移动，C正确； D．充电时每转移电子，会有与结合生成，但不知道电解液体积，无法计算降低了多少，D错误； 故选C。 6．（2024·新课标卷）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。 【解析】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。 7．（2024·安徽卷）我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和为电极，以和混合液为电解质溶液。下列说法错误的是 A．标注框内所示结构中存在共价键和配位键 B．电池总反应为： C．充电时，阴极被还原的主要来自 D．放电时，消耗，理论上转移电子 【答案】C 【解析】由图中信息可知，该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料；负极的电极反应式为，则充电时，该电极为阴极，电极反应式为；正极上发生，则充电时，该电极为阳极，电极反应式为。标注框内所示结构属于配合物，配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等多种共价键，还有由提供孤电子对、提供空轨道形成的配位键，A正确；由以上分析可知，该电池总反应为，B正确；充电时，阴极电极反应式为，被还原的Zn2+主要来自电解质溶液，C错误；放电时，负极的电极反应式为，因此消耗0.65 g Zn（物质的量为0.01mol），理论上转移0.02 mol电子，D正确。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第02讲 原电池、化学电源（专项训练） 模拟·基础演练 ◆考向01原电池的工作原理及应用 1.D 2.C ,考向02电极反应式书写与判断 3.C 4.N2H4BH3-10e+11OH=N2↑+B(OH)4+7H20 5.(1) 纳米铁可以吸附更多N,高温有利于NN、H一H断裂，加快反应速率 反应放热，低温 区促进N、H合成氨，平衡正向移动，提高NH平衡产率 2NH-6e+60H=N2+6H0 6.①CH-2e一CH6+2H+②反应物空气廉价易得，且在制备丙烯的同时可获得电能 考向03一次电池与二次电池 7.D 8.B 9.D 10.B ◆考向04燃料电池 11.c 12.C 13.B 考向05新型化学电源 14.A 15.B 16.D 重难·创新演练 1.B 1/2 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 2.C 3.D 4.B 5.D 6.C 7.(①) 2C02+02+4e=2C03 真题实战演练 1.A 2.B 3.C 4.B 5.c 6.C 7.C 212