专题1 第2单元解题能力提升 第1课时 新型化学电源工作原理的分析（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（苏教版 闽桂蒙陕冀专版）

该高中化学课件聚焦新型化学电源工作原理，涵盖二次电池充放电分析及浓差电池、太阳能转化电池等常考类型。通过2024年全国甲卷真题导入，先构建二次电池充放电“一定二判三写四离子”思路，再延伸至各类新型电池，形成递进式学习支架。 其亮点在于结合高考真题与多样化电池案例，以“原理分析-真题解析-方法总结”模式培养科学思维，通过浓差电池离子迁移、太阳能电池能量转化等实例提升科学探究能力。学生能掌握解题方法，教师可依托系统例题与解析高效开展专题教学。

新型化学电源工作原理的分析 第1课时 专 题 1 　 第 二 单 元 解 题 能 力 提 升 1.掌握二次电池充放电过程的分析思路。 2.了解常见新型化学电源的种类。 核 心 素 养 发 展 目 标 课时对点练 内 容 索 引 一、二次电池的充放电原理 二、常考新型化学电源 < 一 > 二次电池的充放电原理 1.(2024·全国甲卷，12)科学家使用δ⁃MnO2研制了一种MnO2⁃Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列叙述正确的是 A.充电时，Zn2+向阳极方向迁移 B.充电时，会发生反应Zn+2MnO2===ZnMn2O4 C.放电时，正极反应有MnO2+H2O+e-===MnOOH+OH- D.放电时，Zn电极质量减少0.65 g，MnO2电极生成了0.020 mol MnOOH √ 充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即Zn2+向阴极方向迁移，A错误； 放电时，Zn电极为负极，电极反应为Zn-2e-===Zn2+，则充电时阴极反应为Zn2++2e-===Zn，即充电时Zn元素化合价应降低，B错误； 放电时，MnO2电极为正极，正极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4，则正极上主要发生的电极反应为MnO2+H2O+e-===MnOOH+OH-，C正确； 放电时，Zn电极质量减少0.65 g(物质的量为0.010 mol)，电路中转移0.020 mol 电子，由正极的主要反应MnO2+H2O+e-===MnOOH+OH-可知，若正极上只有MnOOH生成，则生成MnOOH的物质的量为0.020 mol，但正极上还有少量ZnMn2O4生成，因此，MnOOH的物质的量小于0.020 mol，D错误。 2.(2021·浙江6月选考，22)某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO2薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是 A.充电时，集流体A与外接电源的负极相连 B.放电时，外电路通过a mol电子时，LiPON 薄膜电解质损失a mol Li+ C.放电时，电极B为正极，反应可表示为Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2 D.电池总反应可表示为LixSi+Li1-xCoO2　　Si+LiCoO2 √ 由图可知，集流体A与电极A相连，充电时电极A作阴极，故充电时集流体A与外接电源的负极相连，A说法正确； 放电时，外电路通过a mol电子时，内电路中有a mol Li+通过LiPON薄膜电解质从负极迁移到正极，但是LiPON薄膜电解质没有损失Li+，B说法不正确； 放电时，电极B为正极，发生还原反应，反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2，C说法正确； 电池放电时，嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子转化为Li+，正极上Li1-xCoO2得到电子和Li+转化为LiCoO2，故电池总反应可表示为LixSi+Li1-xCoO2　　Si+LiCoO2，D说法正确。 二次电池题目的解答思路 归纳总结 返回 < 二 > 常考新型化学电源 类型一　浓差电池 1.某化学兴趣小组将两个完全相同的铜片分别放入体积相同、浓度不同的CuSO4溶液中形成浓差电池(如图所示)，当两极附近电解质溶液浓度相等时停止放电。下列说法正确的是 A.Cu(2)极发生还原反应 B.Cu(1)极附近Cu2+通过膜1向右迁移 C.放电过程中，两膜之间的c(CuSO4) 理论上保持不变 D.当Cu(2)极附近c(CuSO4)变为1 mol·L-1时，该电池停止放电 √ Cu(1)极附近硫酸铜溶液浓度大于Cu(2)极，故Cu(1)极的电解质溶液浓度降低，即Cu(1)极为正极，发生还原反应，Cu(2)极为负极，发生氧化反应，电极反应式为Cu-2e-===Cu2+，A项错误； Cu(1)极的电极反应式为Cu2++2e-===Cu，为了维持电荷平衡，S通过膜1向右迁移，B项错误； 理论上两膜之间的硫酸铜溶液浓度保持不变，C项正确； 理论上正、负两极硫酸铜溶液浓度均为0.55 mol·L-1时，该电池停止放电，D项错误。 2.(2024·山东泰安高二期中)如图是“海水—河水”浓差电池装置示意图(不考虑溶解氧的影响)，其中a、b均为Ag/AgCl复合电极，b的电极反应式为AgCl+e-===Ag+Cl-。下列说法正确的是 A.a的电极反应式为Ag-e-===Ag+ B.内电路中，Na+由b极区向a极区迁移 C.工作一段时间后，两极NaCl溶液的浓 度差增大 D.电路中转移1 mol e-时，理论上a极区模拟海水的质量减少58.5 g √ 根据图中电子的移动方向判断a为原电池的负极，电极反应式为Ag-e-+Cl-===AgCl，A错误； b为原电池的正极，Na+由a极区经阳离子交换膜向b极区迁移，工作一段时间后，模拟海水区NaCl溶液的浓度减小，模拟河水区NaCl溶液的浓度增大，两极NaCl溶液的浓度差减小，B、C错误； 电路中转移1 mol e-时，负极中有1 mol Cl-与Ag+结合生成AgCl，同时有1 mol Na+透过阳离子交换膜移入模拟河水区，理论上a极区模拟海水的质量减少58.5 g，D正确。 类型二　电催化电子传递电池 3.(2019·全国卷Ⅰ，12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误的是 A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和， 同时还可提供电能 B.阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+===2H++2MV+ C.正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3 D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 √ 由题图和题意知，电池总反应是3H2+N2===2NH3。该合成氨反应在常温下进行，并形成原电池产生电能，反应不需要高温、高压，A项正确； 观察题图知，左边电极发生氧化反应MV+-e-===MV2+，为负极，不是阴极，B项错误； 正极区N2在固氮酶作用下发生还原反应生成NH3，C项正确； 电池工作时，H+通过交换膜，由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移，D项正确。 类型三　太阳能转化电池 4.(2022·全国乙卷，12)Li⁃O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来，科学家研究了一种光照充电Li⁃O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+)，驱动阴极反应(Li++e-===Li)和阳极反应(Li2O2+2h+===2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是 A.充电时，电池的总反应为Li2O2===2Li+O2 B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 C.放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移 D.放电时，正极发生反应：O2+2Li++2e-===Li2O2 √ 充电时为电解池，由题目信息知，光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应(Li++e-===Li)和阳极反应(Li2O2+2h+===2Li++O2)，则充电时，电池的总反应为Li2O2===2Li+O2，因此，充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，A、B正确； 放电时，金属Li电极为负极，光催化电极为正极，Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误； 放电时，电池总反应为2Li+O2===Li2O2，则正极反应为O2+2Li++2e-===Li2O2，D正确。 类型四　液流储能电池 5.锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一，如图为以[Zn(OH)4]2-/Zn和[Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4-作为电极氧化还原电对的碱性锌铁液流电池放电时工作原理示意图。已知：聚苯并咪唑(PBI)膜允许OH-通过。 下列说法错误的是 A.电池放电总反应为2[Fe(CN)6]3-+Zn+4OH-=== [Zn(OH)4]2-+2[Fe(CN)6]4- B.放电过程中，左侧池中溶液pH逐渐减小 C.充电过程中，阴极的电极反应为[Zn(OH)4]2-+ 2e-===Zn+4OH- D.充电过程中，当2 mol OH-通过PBI膜时，导线中通过1 mol e- √ 由图可知，Zn失去电子生成[Zn(OH)4]2-，则Zn极为负极，电极反应式为Zn+4OH--2e-===[Zn(OH)4]2-，惰性电极为正极，[Fe(CN)6]3-得到电子生成[Fe(CN)6]4-，电极反应式为[Fe(CN)6]3-+e-===[Fe(CN)6]4-。则放电过程中，总反应为2[Fe(CN)6]3-+Zn+4OH-===[Zn(OH)4]2-+2[Fe(CN)6]4-，故A正确； 放电过程中，左侧惰性电极为正极，右侧Zn是负极，OH-由左侧池经过聚苯并咪唑(PBI)膜进入右侧池，左侧池中溶液pH逐渐减小，故B正确； 充电过程中，Zn是阴极，电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-===Zn+4OH-，该过程生成的OH-一半进入左侧池，当2 mol OH-通过PBI膜时，导线中通过2 mol e-，故C正确、D错误。 类型五　废物利用电池 6.某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下，当该装置工作时，下列说法正确的是 A.盐桥中Cl-向Y极移动 B.电路中流过7.5 mol电子时，共产生标 准状况下N2的体积为16.8 L C.电流由X极沿导线流向Y极 D.Y极发生的反应为2N+10e-+6H2O===N2+12OH-，周围溶液的pH增大 √ 处理垃圾渗透液的装置属于原电池装置，溶液中的阴离子移向负极，即氯离子向X 极移动， A错误； 电池总反应为5NH3+3N===4N2+6H2O+3OH-，该反应转移15个电子时生成4个氮气，故电路中流过7.5 mol电子时，产生2 mol 氮气，即标准状况下的体积为44.8 L，B错误； 电流由正极流向负极，即由Y极沿导线流向X 极，C错误； Y是正极，发生得电子的还原反应：2N+10e-+6H2O===N2+12OH-，周围溶液的pH 增大，D正确。 原电池工作原理的新认识 (1)相同的金属插入相同的电解质溶液中，由于电解质浓度不同，导致两极上氧化反应或还原反应的程度不同，可形成原电池，如浓差电池。 (2)惰性电极材料也可能是原电池的正、负极，只要在电极表面能发生电子的交换就能构成原电池，能向外输出电子的电极为负极，能从电极上获取电子的为正极反应物，该电极为正极。 (3)能源物质(燃料)不一定将电子直接传给负极，可能与电催化剂(电子传递体）进行电子交换，因而要特别关注催化循环中物质的变化、电子的转移方向及反应类型。 (4)储能(充电)过程，不一定是电能转化为化学能，也可能是光能直接转化为化学能。 归纳总结 返回 课时对点练 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B D D D D D B 题号 9 10 11 12 13 　14 答案 B D B D D 　C 1.新型LiFePO4可充电锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应式为正极：FePO4+Li++ e-===LiFePO4，负极：Li-e-===Li+。下列说法正确的是 A.充电时阳极电极反应为FePO4+Li++e-===LiFePO4 B.放电时电池内部Li+向负极移动 C.充电时动力电池的阳极应与外接电源的正极相连 D.放电时，在正极上Li+得电子被还原 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根据原电池的正极反应：FePO4+Li++e-===LiFePO4可判断放电时电池内部Li+向正极移动，Li元素的化合价未变，铁元素得到电子被还原，化合价发生变化，B、D错误。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2.(2024·广东揭阳高二检测)我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量Ni⁃H2电池，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A.放电时，OH-向电极a移动 B.放电一段时间后，KOH溶液的浓度增大 C.放电时，电极b上的电极反应式为NiOOH+e-+H2O===Ni(OH)2+OH- D.以H2为能源较为环保 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 电极a为原电池的负极，电极b为正极，则氢氧根离子向电极a移动，故A正确； 电池总反应为H2+2NiOOH===2Ni(OH)2，则放电一段时间后，氢氧化钾溶液的浓度基本不变，故B错误； 放电时，电极b为正极，电极反应式为NiOOH+e-+H2O===Ni(OH)2+OH-，故C正确； 放电时，电极a为原电池的负极，碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，故以氢气为能源较为环保，不会对环境造成污染，故D正确。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3.我国科学家在太阳能光电催化—化学耦合分解H2S研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法不正确的是 A.该装置的总反应为H2S　　　H2+S B.能量转化方式主要为光能→电能→化学能 C.a极上发生的电极反应为Fe2+-e-===Fe3+ D.a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 该装置发生的有关反应为H2S+2Fe3+===2H++S↓+2Fe2+(a极区)、Fe2+-e-===Fe3+(a极)、2H++2e-===H2(b极)，结合反应条件得到总反应H2S　　　H2+S，A正确； 该过程中光能转化为电能，最终转化为化学能，B正确； a极区涉及两步反应，第一步利用氧化性强的Fe3+高效捕获H2S得到硫和具有还原性的Fe2+，第二步是Fe2+在a极表面失去电子生成氧化性强的Fe3+，这两步反应循环进行，所以a极区无需补充含Fe3+和Fe2+的溶液，D错误。 4.利用同种气体在两极浓度不同而产生电势差可设计成气体浓差电池，利用浓差电池可测定混合气体中某气体含量。实验室通过氧气浓差电池测定空气中氧气含量的工作原理如图所示，其中在参比电极上通入纯氧气，测量电极上通入空气。下列说法错误的是 A.熔融ZrO2、CaO混合物可用于传递O2- B.工作时，电子由测量电极经外电路流向参比电极 C.处于封闭环境时，用初期读数计算所得空气中氧气含量更准确 D.相同压强下，电势差越大，空气中氧气含量越高 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 相同条件下，纯氧比空气中氧气浓度大，根据“同种气体在两极浓度不同而产生电势差可设计成气体浓差电池”，可知参比电极O2浓度大，作正极，则测量电极作负极。熔融ZrO2、CaO可用于传递O2-，A正确； 电子由负极经外电路流向正极，故工作时，电子由测量电极经外电路流向参比电极，B正确； 负极O2-失去电子发生氧化反应会不断生成氧气，导致测量电极处的气体中氧气浓度增大，故用初期读数计算所得空气中氧气含量更准确，C正确； 两极氧气浓度差越大，两极电势差越大，则相同压强下，电势差越大，空气中氧气含量越低，D错误。 5.电催化固氮领域取得重要进展，利用双功能催化剂可实现室温条件下电催化氮气还原制备氨气、氧化制备硝酸，装置如图所示。下列说法错误的是 A.工作时，电子流入a极 B.阳极区的电极反应为N2+6H2O-10e-===2N+12H+ C.阳极区和阴极区消耗的N2的质量之比为3∶5 D.该离子交换膜应使用阴离子交换膜 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由图可知，a极上N2转化成NH3，发生还原反应，该电极为阴极，电子由电源负极流入阴极，A项正确； 阳极上是N2失电子生成HNO3，电极反应为N2+6H2O-10e-===2N+12H+，B项正确； 由图可知，阴极(a极)：N2→2NH3时得到6e-，阳极(b极)：N2→2N时失去10e-，根据得失电子守恒可知阳极区和阴极区消耗的 N2 的质量之比为 3∶5，C项正确； 阳极反应生成的H+通过离子交换膜进入阴极室参与阴极反应，电极反应式为N2+6e-+6H+===2NH3，因此该离子交换膜应使用质子交换膜，D项错误。 6.(2024·河南南阳一中开学考)某污水处理厂利用微生物电池将镀铬废水中的Cr2催化还原，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A.电池工作时外电路电流由b极流向a极 B.b极的电极反应式为Cr2+14H++6e-=== 2Cr3++7H2O C.电池工作过程中，a极区有H+生成 D.每处理0.5 mol Cr2，可生成16.8 L CO2 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由题图可知，在b极，Cr2在微生物作用下被还原生成Cr3+，在a极，CH3COOH在微生物作用下被氧化生成CO2，所以a极为负极，b极为正极。电池工作时外电路电流由b极(正极)流向a极(负极)，A正确； Cr2在正极得电子发生还原反应生成Cr3+，b极的电极反应式为Cr2 +14H++6e-===2Cr3++7H2O，B正确； CH3COOH在微生物作用下在负极失电子发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH3COOH+2H2O-8e-===2CO2↑+8H+，则a极区有H+生成，C正确； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 处理0.5 mol Cr2时，转移3 mol e-，由得失电子守恒可知，负极上生成CO2为3 mol×=0.75 mol，所以标准状况下的体积为0.75 mol×22.4 L· mol -1=16.8 L，D错误。 7.钾离子电池由于其低成本、电解液中离子传导性快以及工作电压高等优点，引起了科研工作者极大的关注。某课题组基于钾离子电池特性，设计并合成了一种VN⁃NPs/N⁃CNFs复合材料，并将其应用于钾离子电池的电极，放电时该电极反应为VN+3K++3e-===V+K3N，下列有关说法错误的是 A.放电时，在Al电极区发生的是氧化反应 B.该电池的溶剂不能为水溶液 C.放电时，电解质中的K+向Cu电极区移动 D.放电时，每转移1 mol e-，Cu电极区质量减少39 g √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 钾离子电池放电时铜电极反应为VN+3K++3e-===V+K3N，故放电时Cu电极为正极，每转移1 mol e-，电极区质量增加39 g，Al电极为负极，在Al电极区发生的是氧化反应，A正确，D错误； 电池中含有钾，钾能与水反应，电池的溶剂不能为水溶液，B正确； 放电时，Al电极为负极，钾离子向正极移动，即放电时，电解质中的K+向Cu电极区移动，C正确。 8.(2024·安徽1月适应性测试)我国学者研制了一种锌基电极，与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充电电池，其示意图如图。放电时，Zn转化为2ZnCO3·3Zn(OH)2。下列错误的是 A.放电时，正极反应为Ni(OH)2+2e-===Ni+2OH- B.放电时，若外电路有0.2 mol电子转移，则有 0.1 mol Zn2+向正极迁移 C.充电时，a为外接电源负极 D.充电时，阴极反应为2ZnCO3·3Zn(OH)2+10e-===5Zn+2C+6OH- √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 放电时，锌基电极为负极，Zn转化为2ZnCO3·3Zn(OH)2，电极反应式为5Zn+2C+6OH--10e-===2ZnCO3·3Zn(OH)2，镍基电极为正极，电极反应式为Ni(OH)2+2e-===Ni+2OH-，充电时，a接电源负极，锌基电极为阴极，电极反应式为2ZnCO3·3Zn(OH)2+10e-===5Zn+2C+6OH-，b接电源正极，镍基电极为阳极，电极反应式为Ni+2OH--2e-===Ni(OH)2。 9.(2020·全国卷Ⅲ，12)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)⁃空气电池如图所示，其中在VB2电极发生反应：VB2+16OH--11e-===V+2B(OH+4H2O。该电池工作时，下列说法错误的是 A.负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L(标准状况) O2参与反应 B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高 C.电池总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=== +4V D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根据VB2电极发生的反应：VB2+16OH--11e-===V+2B(OH+4H2O，判断得出VB2电极为负极，复合碳电极为正极，电极反应式为O2+4e-+ 2H2O===4OH-，所以电池总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O===8B(OH +4V，C正确； 负载通过0.04 mol电子时，有0.01 mol氧气参与反应，即标准状况下有0.224 L氧气参与反应，A正确； 负极区消耗OH-，溶液的pH降低，正极区生成OH-，溶液的pH升高，B错误。 10.(2024·广东汕头高二质检)资源再利用有利于保护生态，某实验小组研究电催化CO2和含氮废水(N)在常温常压下合成尿素，即向一定浓度的KNO3溶液中通入CO2至饱和，在电极上反应生成CO(NH2)2，电解原理如图所示。下列有关说法错误的是 A.离子交换膜为质子交换膜 B.电极b发生氧化反应，为电解池的阳极 C.每消耗44 g CO2，理论上可在b处得到4 mol O2 D.电极a的电极反应式为+CO2-16e-+18H+===CO(NH2)2+7H2O √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根据装置可知，该离子交换膜只允许氢离子通过，为质子交换膜，A正确； b电极是电解池的阳极，阳极上发生氧化反应，B正确； 44 g CO2物质的量为1 mol，当电极a区消耗1 mol CO2时，由电极方程式+CO2+16e-+18H+===CO+7H2O，转移电子16 mol，电极b生成O2是H2O中的O失电子，化合价从-2价变为0价，故得4 mol O2，C正确，D错误。 11.水系锌离子电池是一种新型二次电池，工作原理如图。该电池以粉末多孔锌电极(锌粉、活性炭及黏结剂等)和V2O5为电极，三氟甲磺酸锌[Zn(CF3SO3)2]为电解液，总反应为xZn+V2O5===ZnxV2O5(s)。下列叙述错误的是 A.充电时，粉末多孔锌电极连接电源的负极 B.放电时，V2O5电极上发生的反应为V2O5+2e-+xZn2+ ===ZnxV2O5 C.充电时，Zn2+通过阳膜由右池移向左池 D.理论上，充放电过程中电解质溶液的质量均未改变 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由放电时的总反应：xZn+V2O5===ZnxV2O5(s)可知，Zn失电子，作负极，V2O5发生还原反应，作正极。充电时，粉末多孔锌电极为阴极，发生还原反应，连接电源的负极，A正确； 放电时，V2O5电极上发生的反应为V2O5+2xe-+xZn2+===ZnxV2O5，B错误； 充电时，阳离子向阴极移动，所以Zn2+通过阳膜由右池移向左池，C正确； 由放电总反应：xZn+V2O5===ZnxV2O5(s)可知，电解质溶液中的成分没有参加总反应，故充放电过程中电解质溶液的质量均未改变，D正确。 12.我国科学家研制了一种新型的高比能量锌⁃碘溴液流二次电池，该电池在使用前要先进行充电，如图为充电原理示意图，溴离子与碘离子结合成为碘溴离子(I2Br-)，可以增加电池容量。下列叙述不正确的是 A.充电时，a接外电源的正极，作阳极 B.充电时，b电极每增重0.65 g，溶液中有 0.02 mol I-被氧化 C.放电时，a电极反应为I2Br-+2e-===2I-+Br- D.放电时，贮液器d内c(Zn2+)持续增大　 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由充电原理示意图，锌极锌离子得到电子发生还原反应，为电解池的阴极，则a极为电解池的阳极，A正确； 充电时，b电极每增重0.65 g，转移电子的物质的量为×2=0.02 mol， 根据得失电子守恒可知，溶液中有0.02 mol I-被氧化，B正确； 放电时，a电极为正极，发生还原反应，反应为I2Br-+2e-===2I-+Br-，C正确； 放电时，b极反应为Zn-2e-===Zn2+，负极生成锌离子，锌离子通过阳离子交换膜进入正极区，贮液器d内c(Zn2+)不会持续增大，D错误。 13.钠离子电池的充放电过程是钠离子在电池正极材料和负极材料之间来回脱嵌的过程，因此钠离子电池被称为“摇椅电池”，其工作原理如图所示，电池总反应式为Na1-xMnO2+NaxCn　　NaMnO2+nC。下列说法错误的是 A.放电时，电流从a极经过用电器流向b极 B.放电时，负极的电极反应式为NaxCn-xe-===nC+xNa+ C.充电时，每转移0.1 mol电子，a极的质量减少2.3 g D.充电时，a极连接电源的负极 　 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由总反应式中放电方向NaxCn到C的变化可知，b极是负极，电流从a极经过用电器流向b极，A项正确； 放电时，负极NaxCn失电子生成C，电极反应式为NaxCn-xe-===nC+xNa+，B项正确； 充电时a极的电极反应式为NaMnO2-xe-===Na1-xMnO2+xNa+，每转移0.1 mol电子，a极减少的n(Na+)=0.1 mol，质量减少2.3 g，C项正确； 充电时，a极作阳极，连接电源正极，D项错误。 下列说法不正确的是 A.甲池中碳棒上发生的电极反应为AQ+2H++2e- ===H2AQ B.乙池溶液中发生的反应为H2S+===3I-+S↓ +2H+ C.该装置将电能转化为光能 D.H+从乙池移向甲池　 14.我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2S+O2===H2O2+S↓，已知甲池中发生的反应为 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根据题图中的电子流向可判断出甲池中碳棒是正极，该电极上发生得电子的还原反应，即AQ+2H++2e-===H2AQ，A项正确； 在乙池中，H2S失电子生成S，得电子生成I-，发生的反应为H2S+===3I-+S↓+2H+，B项正确； 根据题图中信息可知该装置将光能转化为电能和化学能，C项错误； 该装置是光化学电池装置，电池工作时阳离子移向正极，甲池中碳棒是正极，所以H+从乙池移向甲池，D项正确。 返回 本课结束 专 题 1 　 第 二 单 元 解 题 能 力 提 升 $