第02讲 原电池、化学电源（复习讲义）（广东专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义聚焦原电池工作原理及化学电源核心考点，按定义本质、构成条件、工作原理、应用逻辑梳理知识，通过命题透视、思维建模、考点精讲、真题溯源环节，帮助学生构建系统知识框架，突破电极反应书写等难点，体现复习的系统性和针对性。 讲义采用思维建模与靶向突破策略，如设计原电池模板培养科学思维，电极反应式书写四步法提升科学探究能力。分层设置考向变式题与真题训练，确保高效突破新型电源等高频考点，助力学生提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

第02讲 原电池、化学电源 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 原电池的工作原理及应用 知识解构 知识点1 原电池定义及本质 知识点2 原电池装置模型——构成条件 知识点 3 原电池的工作原理 知识点 4 原电池的应用 考向破译 考向1 原电池工作原理 考向 2 原电池原理的应用 解题妙招 根据电池反应设计原电池的模板 考点二 化学电源 知识解构 知识点1 化学电源的优点和优劣判断标准 ∣ 知识点2 一次电池——放电后不可再充电的电池 ∣ 知识点3 二次电池 ∣ 知识点 4 燃料电池 考向破译 考向1 一次电池的工作原理及应用 考向2 可充电电池的工作原理及应用 考向3 燃料电池的工作原理及应用 考向 4 多液电池的工作原理及应用 考向 5 液流循环电池的工作原理及应用 解题妙招1 化学电源中电极反应式书写的一般方法 解题妙招2 解答燃料电池题目的几个关键点 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 原电池 T3，2分 T6，2分 化学电源 T14，4分 T16，4分 T13，4分 T16，4分 T16，4分 T18，2分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 分析近三年高考试题，高考命题在本讲有以下规律： 1．从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题呈现，考查内容主要有以下两个方面： （1）以新型化学电源为背景，考查原电池的工作原理以及电极反应方程式的书写、离子移动方向等。 （2）与工农业生产相结合，考查电极产物的分析及检验等。 2．从命题思路上看，侧重以新型电源为载体考查原电池的工作原理。 （1）选择题：常以新型电源和生产生活、科学实验、物质制备等为背景，考查电极的判断、离子或电子的移动方向、电子转移数目的判断和电极反应式的书写等。 （2）非选择题：与化学实验、化学平衡、离子平衡、元素及其化合物等知识相结合来综合考查，常考查电极反应式的书写、探究原电池原理的应用。 3.根据高考命题的特点和规律，复习时要注意以下几个方面： （1）构成原电池的基本元件有哪些； （2）该电池有哪些特点； （3）电极选择与电解液选择有何要求。 ►复习目标： 1．理解原电池的构成、工作原理及应用，正确判断原电池的两极，能书写电极反应式和总反应方程式。 2．了解常见化学电源的种类及其工作原理；了解燃料电池的应用。 3．能够了解新型化学电源的工作原理。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 原电池的工作原理及应用 知●识●解●构 知识点1 原电池定义及本质 1.概念：原电池是把化学能转化为________的装置， 2.反应本质：自发进行的________________。 知识点2 原电池装置模型——构成条件 （1）一看反应：看是否有能________________发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 （2）二看两电极：一般是________不同的两电极。 （3）三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件： ①电解质溶液或________； ②两电极________接触； ③两电极插入________中。 得分速记 离子导体可以是电解质溶液、熔融电解质或固态离子导体，只能传导离子。 知识点3 原电池的工作原理 1.反应原理 ①电子移动方向：锌失电子逐渐溶解变成Zn2＋进入溶液，________从负极经导线流入正极。 ②离子移动方向：阴离子向________移动(如SO)，阳离子向________移动(如Zn2＋和H＋，溶液中H＋在________上得电子形成氢气在铜片上冒出)。 ③两极电极反应式 负极(锌极)：________________________。 正极(铜极)：________________________。 总反应：________________________。 2.单液原电池和双液原电池对比 比较项目 单液原电池 双液原电池 相同点 不 同 点 能量 变化 反应 区域 3.双液原电池中盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有饱和的________等溶液和琼胶制成的胶冻。 ②盐桥中离子移向：盐桥含饱和KCl（KNO3）溶液，K＋移向________，Cl－（NO3－）移向________。 ③盐桥的作用： a.连接内电路，形成________； b.平衡电荷，使原电池________产生电流。 c.减少________。 得分速记 以铜锌原电池为例构建原电池的认知模型 知识点4 原电池的应用 1.比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是________的金属，正极一般是________的金属(或非金属)。 2.加快化学反应速率：一个自发进行的氧化还原反应，创造多个________反应环境，使反应速率增大。如在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液构成________，反应速率________。 得分速记 原电池加快反应速率的理解：在理解形成原电池可加快反应速率时，要注意对产物量的理解，Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液，锌足量时，不影响产生H2的物质的量，但稀硫酸足量时，产生H2的物质的量要减少。 3.用于金属的防护：使被保护的金属制品作原电池________而得到保护。如要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的________。 4.设计制作化学电源 ①拆分反应：将氧化还原反应分成两个________。 ②选择电极材料：将还原剂（一般为比较活泼的金属）作________极，活泼性比负极弱的金属或非金属导体作________极。如果还原剂不是金属而是其它还原性物质，可选择惰性电极——________作负极。 ③构成闭合回路：电解质溶液一般要能够与________发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与________发生反应(如溶解于溶液中的空气)。如果两个半反应分别在两个容器进行（中间连接盐桥），则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料________的阳离子。 ④画装置图：结合要求及反应特点，画出原电池装置图，标出电极材料名称、正负极、电解质溶液等。 得分速记 画原电池装置图常见的四个失分点 （1）不注明电极材料名称或元素符号。 （2）不画出电解质溶液(或画出但不标注)。 （3）误把盐桥画成导线。 （4）不能连成闭合回路。 考●向●破●译 考向1 原电池工作原理 例11．（25-26高三上·广东广州·阶段检测）锂-氟化碳()电池具有优异的性能。该电池的总反应为电池工作时，下列说法正确的是 A．将电能转化为化学能 B．锂电极为正极，发生还原反应 C．负极反应为 D．电流由电极经导线流向Li电极 解题妙招 判断原电池正负极的6种方法 【变式1】【新情境——电化学与生活化学结合】（2026·广东·模拟预测）盐水灯因其制作工艺简单、成本低廉而在部分地区被广泛使用，利用氯化钠溶液、石墨、镁片与电路构成原电池便可为灯供电。下列说法正确的是 A．氯化钠溶液可以替换为蔗糖溶液 B．电池负极上发生还原反应 C．电池工作时氯离子由正极移向负极 D．电池工作一段时间后补充石墨可重复使用 【变式2·变考法】（2026·广东茂名·三模）银首饰表面的黑色物质()可用口香糖包装纸(含Al)与热食盐水浸泡进行清洗，发生的反应为。下列说法正确的是 A．银首饰变黑属于电化学腐蚀 B．该清洗方法利用了电解原理 C．清洗过程中，移向口香糖包装纸(含Al) D．银首饰表面发生的变化为 【变式3】由深海所牵头研制的新概念潜水器——“鹿岭号”深海多位点着陆器使用了镁-海水燃料电池，电池工作时的总反应为。下列说法正确的是 A．金属镁作正极材料 B．放电时，电解质溶液中的向负极移动 C．可使用金属钠代替镁作钠-海水燃料电池的电极材料 D．氧气在电极表面发生反应 考向2 原电池原理的应用 例2（2026·广东·一模）下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用砂纸（主要成分为）打磨变钝的削笔刀片 硬度大 B 用铝箔包裹变黑的银饰后放入食盐水中“去黑” 的还原性比强 C 用过碳酸钠（）给洗衣机内筒消毒 过碳酸钠具有氧化性 D 园艺中用蛋壳（主要成分为）改良土壤酸性 高温下能发生分解 解题妙招 根据电池反应设计原电池的模板 拆分反应 将氧化还原反应分成两个半反应(电极反应) 选择电极材料 将还原剂(一般为比较活泼金属)作负极，活泼性比负极弱的金属或非金属导体作正极 构成闭合回路 如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属阳离子 画出装置图 结合要求及反应特点，画出原电池装置图，标出电极材料名称、正负极、电解质溶液等 【变式1】（2026·广东惠州·模拟）将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。下列说法正确的是 A．Fe作原电池正极 B．溶液中的Cl⁻向锡极移动 C．铁片腐蚀速率比未镀锡时更快 D．铁表面发生的电极反应：2H++2e-=H2↑ 【变式2】（25-26高三上·广东深圳·阶段检测）锂铁一次电池可为智能门锁、医疗器械等供电，其总反应为。以下说法正确的是 A．将电能转化为化学能 B．锂作负极 C．电解质溶液可使用稀硫酸 D．电子由电极流出，经电解质溶液流回电极 【变式3】下列实验中，使用的装置、试剂和操作均合理的是 A．测定醋酸浓度 B．比较与的金属性强弱 C．制取碳酸氢钠 D．制备并收集氨气 考点二 化学电源 知●识●解●构 知识点1 化学电源的优点和优劣判断标准 1.相对其他能源，电池的优点是能量转换效率较高，供能稳定可靠，形状、大小可根据需要设计，使用方便等。 2.判断电池优劣的标准是电池单位质量或单位体积所能输出的比能量或比功率及可储存时间的长短。 知识点2 一次电池——放电后不可再充电的电池 1．普通锌锰干电池 正极材料：MnO2 正极：________________________________。 负极材料：Zn 负极：________________； 总反应：Zn＋2MnO2＋2NH4Cl===ZnCl2＋Mn2O3＋2NH3＋H2O； 2.碱性锌锰干电池 正极材料：MnO2 正极反应：________________________________________； 负极材料：Zn 负极反应：________________________； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 3.银锌电池 正极材料：Ag2O 正极反应：________________________； 负极材料：Zn 负极反应：________________________； 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 4.锂电池 Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。 负极材料：锂 电极反应：________________。 正极材料：SOCl2 正极反应：________________________________。 总反应：8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S。 知识点3 二次电池 1.特点及工作原理 （1）特点：放电后能充电复原继续使用，两个电极均参与电极反应，“放电”为________原理，“充电”为________原理。 （2）铅蓄电池工作原理： 铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。 铅酸蓄电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。 ①放电时的反应 a．负极反应：Pb＋SO－2e－===PbSO4； b．正极反应：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===________； c．总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。 ②充电时的反应 a．阴极反应：PbSO4＋2e－===________； b．阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO； c．总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4。 （3）纳米硅基锂电池 一种新型二次电池，电池装置如图所示，电池反应式为xFeS2＋4LixSixFe＋2xLi2S＋4Si。 （1）电池放电时，Li＋由________极移向________极，电子________(填“能”或“不能”)通过聚合物隔膜。 （2）电池充电时，a极反应式为xFe＋2xLi2S－4xe－===_______________。 2.图解二次电池的充放电 3.二次电池的充放电规律 （1）充电时电极的连接：充电的目的是使电池恢复其供电能力，因此负极应与电源的________相连以________，可简记为负接________后作________极，正接________后作________极。 （2）工作时的电极反应式：同一电极上的电极反应式，在充电与放电时，形式上恰好是________；同一电极周围的溶液，充电与放电时pH的变化趋势也________。 得分速记 1.可逆电池的充、放电不能理解为可逆反应。 2.充电时电极的连接：正接正作阳极，负接负作阴极。 知识点4 燃料电池 1.氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。 种类 酸性 碱性 负极反应式 正极反应式 电池总反应式 备注 燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用 2.甲烷燃料电池 ①酸性介质(如H2SO4)或传导质子（H＋）固体介质 总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。 负极反应式：________________________。 正极反应式：2O2＋8e－＋8H＋===4H2O。 ②碱性介质(如KOH) 总反应式：CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O。 负极反应式：________________________。 正极反应式：2O2＋8e－＋4H2O===8OH－。 ③熔融盐介质(如K2CO3) 总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。 负极反应式：________________________。 正极反应式：2O2＋8e－＋4CO2===4CO32-。 ④用能传导氧离子(熔融的金属氧化物作介质，高温下能传导O2-)的固体作介质 总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。 负极反应式：________________________。 正极反应式：2O2＋8e－===4O2-。 3.解答燃料电池题目的思维模型 4.解答燃料电池题目的几个关键点 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________，通入正极的物质为________。 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。 5.化学电源中电极反应式书写的一般方法 （1）明确两极的反应物； （2）明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物； （3）确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物； （4）配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。 得分速记 1.燃料电池电极反应式书写 ①H＋在碱性环境中不存在；②O2－在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H＋，生成H2O，在中性或碱性环境结合H2O，生成OH－；③若已知总反应式时，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。 2.燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。 考●向●破●译 考向1 一次电池的工作原理及应用 例1（2026·广东佛山·模拟预测）普通锌锰电池在生活中用量很大，其构造示意图如下。下列说法错误的是 A．石墨棒作正极 B．NH4Cl糊作电解质溶液 C．MnO2发生还原反应 D．该电池放电以后可以充电 解题妙招 化学电源中电极反应式书写的一般方法 （1）明确两极的反应物。 （2）明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物。 （3）确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物。 （4）配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。 【变式1】下列有关电化学装置的分析正确的是 A．外电路电子的运动方向为Mg电极→导线→Al电极 B．氯碱工业中电解槽的隔膜为阳离子交换膜 C．氧化银电极上发生反应 D．阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 【变式2】（25-26高三上·广东·阶段检测）铝-空气电池、Mg-AgCl电池，均以海水为电解质溶液。下列叙述中正确的是 A．单位质量的负极输出电量：铝-空气电池>Mg-AgCl电池 B．两种电池均是二次电池 C．Mg-AgCl电池放电时，由负极向正极迁移 D．两电池放电时，均是在正极被还原 【变式3·变情境】锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池，其构造示意图如下。下列说法不正确的是 A．作电池的负极 B．电池工作时，向正极移动 C．正极的电极反应： D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性 考向2 可充电电池的工作原理及应用 例2（25-26高三上·广东揭阳·阶段检测）我国科研团队成功研究出高比能量、低成本的钠离子二次电池，其工作原理如图所示。已知电池反应：NaMnO2+nCNa1-xMnO2+NaxCn。下列说法错误的是 A．电池放电过程中，NaMnO2/Al为正极 B．电池放电时，正极发生反应Na1-xMnO2+xNa++xe-=NaMnO2 C．放电时，钠离子向石墨烯移动 D．放电时，石墨烯电极质量减轻 解题妙招 充电电池放电遵循原电池原理，充电时遵循电解原理，其工作原理特点如下： 【变式1】（2026·广东深圳·二模）准固态氯离子二次电池以金属有机框架(MOF)材料为电解质，其中，形成多孔结构框架，依靠传输Cl-实现电荷转移，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，正极反应为：FeOCl+e- = FeO+Cl- B．放电时，Cl-从左侧经MOF向右侧迁移 C．Li+不能迁移通过的主要原因是多孔结构框架对Li+有强烈的静电排斥 D．充电时，阳极质量减少，阴极质量增加，且两者变化量相等 【变式2】（25-26高三上·广东揭阳·阶段检测）一种基于硝酸盐还原和氨氧化的储能电池示意图如图，电极为金属Zn和选择性催化材料，放电时，含的废水被转化为NH3。下列说法不正确的是 A．放电时，正极区域的pH增大 B．放电时，每消耗负极室溶液质量增加260g C．充电时，Zn连接外接电源的负极 D．充电时，阳极反应： 【变式3】继电器在控制电路中应用非常广泛，有一种新型继电器是以对电池的循环充放电实现自动离合(如图所示)。以下关于该继电器的说法中正确的是 已知上图左电池的电极材料为纳米，另一极为金属锂和石墨的复合材料。 A．放电时，作电池的负极 B．该电池电解液一般由锂盐水溶液组成 C．充电时，阳极中的转化为 D．充电完成时，电池能被磁铁吸引 考向3 燃料电池的工作原理及应用 例3（2026·广东茂名·二模）能源利用的每一次变革都推动人类文明巨大进步。下列说法正确的是 A．太阳能、风能、地热能都是新能源 B．钻木取火是将热能转化为化学能的过程 C．甲醇燃料电池中，通入甲醇一端的电极为正极 D．煤的干馏和石油的分馏原理一致，都是物理变化 解题妙招 解答燃料电池题目的几个关键点 （1）注意介质成分，是电解质溶液还是熔融盐、氧化物或是有机溶剂。 （2）通入负极的物质为燃料，通入正极的物质为氧气(或其他氧化剂)。 （3）通过介质中离子的移动方向，可判断电池的正负极，同时考虑该离子是否参与靠近一极的电极反应。 【变式1】（2026·广东梅州·一模）燃料电池如图所示。SOFC-O为固体氧离子电解质，沟通内电路。 下列说法错误的是 A．反应室Ⅰ为负极室 B．反应室Ⅰ的电解质溶液可能呈酸性 C．外电路通过1 mol电子则内电路通过 D．标准状况下，向催化室通入，消耗 【变式2·变情境】厦门大学团队开发的三元催化剂(YPtTe)实现了甲酸燃料电池中氧化反应的高效进行，该甲酸燃料电池工作原理如图所示。下列叙述正确的是 A．三元催化剂能降低b极反应的活化能 B．放电时，向a极迁移 C．a极反应式为 D．标准状况下，参与b极反应时，有被氧化 【变式3·变考法】二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，其装置示意图如图所示： 下列说法错误的是 A．电池工作时，质子由a极移向b极 B．b为电池正极 C．a极反应式为 D．理论上每吸收，b电极消耗的的体积为(标准状况) 考向4 多液电池的工作原理及应用 例4（2026·广东茂名·模拟）一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示，电解质溶液呈酸性，该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮。下列叙述正确的是 A．电池工作时，的迁移方向为“缺氧阴极”→“厌氧阳极”和“好氧阴极”→“厌氧阳极” B．电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH减小 C．“好氧阴极”存在反应： D．“厌氧阳极”区质量减少14.4 g时，该电极输出电子1.2 mol 【变式1】（25-26高三下·广东揭阳·阶段检测）一种“酸碱混合硝酸”锌电池工作原理如图所示。“双极膜”中间层中的解离为和，并在电场的作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是 A．双极膜中的在电场作用下通过M膜向锌电极移动 B．每生成，双极膜处有8 mol的解离 C．电池工作一段时间后，锌电极区溶液的pH减小 D．当正极区的物质的量减少2 mol时，理论上锌电极的质量会减少65 g 【变式2·变情境】（25-26高三下·广东深圳·阶段检测）一种电池的结构如图所示，和分别为阳离子和阴离子交换膜。下列说法不正确的是 A．Al是电池负极 B．放电过程中浓度增大 C．放电时，正极区pH增大 D．理论上当电路中通过2mol电子，正极区溶液质量减少96g 【变式3·变考法】（2026·广东广州·三模）某科研小组设计如图装置，实现含盐废水(以NaCl为例)和造纸废水(以含葡萄糖为例)的有效处理，并获得HCl溶液和NaOH溶液。已知，电极A和电极B均为惰性电极，M、N、P膜为离子交换膜。下列说法正确的是 A．电势：电极A＞电极B B．M膜和P膜均为阴离子交换膜 C．该装置工作时，Ⅱ室和Ⅳ室溶液的pH均升高 D．消耗，理论上可获得24 mol NaOH和24 mol HCl 考向5 液流循环电池的工作原理及应用 例5（2026·广东佛山·模拟）我国研发的一种具有能量密度高、循环次数多的锌溴液流电池，其工作原理如下图所示。X、Y为离子交换膜，下列说法不正确的是 A．充电时电极Ⅱ接电源的负极 B．充电时阳极反应为： C．X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜 D．放电时电路转移2 mol电子，B区溶液增重65 g 【变式1】（2026·湖南株洲·一模）金属Bi对全钒液流电池负极有催化作用，放电时负极反应分两步进行，其中一步为：，电池工作原理如图所示，下列有关说法错误的是 A．放电过程中从a极区向b极区移动 B．充电时，b极区的物质的量增大 C．充电时a极的电极电势小于b极 D．放电时另一步负极电极反应式： 【变式2·变情境】（25-26高三上·四川南充·阶段检测）高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，b端电势高于a端电势 B．放电时，正极反应式为FQ + 2e-+ 2H+= FQH2 C．充电时，阴极材料每增重13 g，中性电解质溶液增加11.7 g D．充电时，阳极区pH变小 【变式3】铁铬液流电池是一种酸性介质中，正、负极活性物质均为液体的电化学电池，放电时电池的总反应为：Cr2++Fe3+=Cr3++Fe2+，电池结构原理如图所示，下列说法不正确的是 A．电池充电时，b极的电极反应式为：Cr3++e-=Cr2+ B．电池充电时，a极与外接电源的正极相连 C．电池放电时，H+由左侧电极室通过质子交换膜移向右侧 D．电池放电时，电路中每通过0.1mol电子，Fe3+物质的量减少0.1mol 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·广东卷）现代科技，增强国力，增进民生福祉。下列说法正确的是 A．我国科学家首次测得了月球背面月幔水含量质量为10g B．利用成功为金属材料“重塑金身”，中Mo的化合价为+6 C．穿上电动机械腿，助力行走不是梦，行走时电池将电能转化为化学能 D．沙海养鱼蹚出治沙新路，让沙海沙山变成金山银山，鱼肉富含蛋白质 2．（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 3．（2025·广东卷）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 4．（2025·重庆卷）下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。 下列叙述正确的是 A．放电时，M极为正极 B．放电时，N极上反应为 C．充电时，消耗4 mol Ag的同时将消耗 D．充电时，M极上反应为 5．（2025·湖北卷）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 6．（2024·广西卷）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 7．（2024·江西卷）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 8．（2024·江苏卷）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 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第02讲 原电池、化学电源 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 原电池的工作原理及应用 知识解构 知识点1 原电池定义及本质 知识点2 原电池装置模型——构成条件 知识点 3 原电池的工作原理 知识点 4 原电池的应用 考向破译 考向1 原电池工作原理 考向 2 原电池原理的应用 解题妙招 根据电池反应设计原电池的模板 考点二 化学电源 知识解构 知识点1 化学电源的优点和优劣判断标准 ∣ 知识点2 一次电池——放电后不可再充电的电池 ∣ 知识点3 二次电池 ∣ 知识点 4 燃料电池 考向破译 考向1 一次电池的工作原理及应用 考向2 可充电电池的工作原理及应用 考向3 燃料电池的工作原理及应用 考向 4 多液电池的工作原理及应用 考向 5 液流循环电池的工作原理及应用 解题妙招1 化学电源中电极反应式书写的一般方法 解题妙招2 解答燃料电池题目的几个关键点 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 原电池 T3，2分 T6，2分 化学电源 T14，4分 T16，4分 T13，4分 T16，4分 T16，4分 T18，2分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 分析近三年高考试题，高考命题在本讲有以下规律： 1．从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题呈现，考查内容主要有以下两个方面： （1）以新型化学电源为背景，考查原电池的工作原理以及电极反应方程式的书写、离子移动方向等。 （2）与工农业生产相结合，考查电极产物的分析及检验等。 2．从命题思路上看，侧重以新型电源为载体考查原电池的工作原理。 （1）选择题：常以新型电源和生产生活、科学实验、物质制备等为背景，考查电极的判断、离子或电子的移动方向、电子转移数目的判断和电极反应式的书写等。 （2）非选择题：与化学实验、化学平衡、离子平衡、元素及其化合物等知识相结合来综合考查，常考查电极反应式的书写、探究原电池原理的应用。 3.根据高考命题的特点和规律，复习时要注意以下几个方面： （1）构成原电池的基本元件有哪些； （2）该电池有哪些特点； （3）电极选择与电解液选择有何要求。 ►复习目标： 1．理解原电池的构成、工作原理及应用，正确判断原电池的两极，能书写电极反应式和总反应方程式。 2．了解常见化学电源的种类及其工作原理；了解燃料电池的应用。 3．能够了解新型化学电源的工作原理。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 原电池的工作原理及应用 知●识●解●构 知识点1 原电池定义及本质 1.概念：原电池是把化学能转化为电能的装置， 2.反应本质：自发进行的氧化还原反应。 知识点2 原电池装置模型——构成条件 （1）一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 （2）二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。 （3）三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件： ①电解质溶液或熔融电解质； ②两电极直接或间接接触； ③两电极插入电解质溶液中。 得分速记 离子导体可以是电解质溶液、熔融电解质或固态离子导体，只能传导离子。 知识点3 原电池的工作原理 1.反应原理 ①电子移动方向：锌失电子逐渐溶解变成Zn2＋进入溶液，电子从负极经导线流入正极。 ②离子移动方向：阴离子向负极移动(如SO)，阳离子向正极移动(如Zn2＋和H＋，溶液中H＋在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。 ③两极电极反应式 负极(锌极)：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)。 正极(铜极)：2H＋＋2e－===H2(还原反应)。 总反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 2.单液原电池和双液原电池对比 比较项目 单液原电池 双液原电池 相同点 正负极，电极反应，总反应式，电极现象 不 同 点 能量 变化 化学能转化为电能和热能 化学能只转化为电能 反应 区域 两极反应在相同区域 两极反应在不同区域 3.双液原电池中盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 ②盐桥中离子移向：盐桥含饱和KCl（KNO3）溶液，K＋移向正极，Cl－（NO3－）移向负极。 ③盐桥的作用： a.连接内电路，形成闭合回路； b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。 c.减少能量损耗。 得分速记 以铜锌原电池为例构建原电池的认知模型 知识点4 原电池的应用 1.比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或非金属)。 2.加快化学反应速率：一个自发进行的氧化还原反应，创造多个微电池反应环境，使反应速率增大。如在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液构成原电池，反应速率增大。 得分速记 原电池加快反应速率的理解：在理解形成原电池可加快反应速率时，要注意对产物量的理解，Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液，锌足量时，不影响产生H2的物质的量，但稀硫酸足量时，产生H2的物质的量要减少。 3.用于金属的防护：使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。如要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。 4.设计制作化学电源 ①拆分反应：将氧化还原反应分成两个半反应。 ②选择电极材料：将还原剂（一般为比较活泼的金属）作负极，活泼性比负极弱的金属或非金属导体作正极。如果还原剂不是金属而是其它还原性物质，可选择惰性电极——石墨棒、铂片作负极。 ③构成闭合回路：电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。如果两个半反应分别在两个容器进行（中间连接盐桥），则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属的阳离子。 ④画装置图：结合要求及反应特点，画出原电池装置图，标出电极材料名称、正负极、电解质溶液等。 得分速记 画原电池装置图常见的四个失分点 （1）不注明电极材料名称或元素符号。 （2）不画出电解质溶液(或画出但不标注)。 （3）误把盐桥画成导线。 （4）不能连成闭合回路。 考●向●破●译 考向1 原电池工作原理 例11．（25-26高三上·广东广州·阶段检测）锂-氟化碳()电池具有优异的性能。该电池的总反应为电池工作时，下列说法正确的是 A．将电能转化为化学能 B．锂电极为正极，发生还原反应 C．负极反应为 D．电流由电极经导线流向Li电极 【答案】D 【分析】根据总反应可知，Li为负极，正极上CFx转化为C，电极反应式为CFx＋xe-＋xLi＋=xLiF＋C，以此解题。 【解析】A．该电池属于原电池，工作时是将化学能转化为电能，而非电能转化为化学能，A错误； B．反应中Li失去电子发生氧化反应，锂电极为负极，而非正极，B错误； C．给出的反应为得电子的还原反应，是正极的电极反应，负极应为Li失电子生成，C错误； D．原电池中电流由正极经导线流向负极，为正极、Li为负极，因此电流由电极经导线流向Li电极，D正确； 故选D。 解题妙招 判断原电池正负极的6种方法 【变式1】【新情境——电化学与生活化学结合】（2026·广东·模拟预测）盐水灯因其制作工艺简单、成本低廉而在部分地区被广泛使用，利用氯化钠溶液、石墨、镁片与电路构成原电池便可为灯供电。下列说法正确的是 A．氯化钠溶液可以替换为蔗糖溶液 B．电池负极上发生还原反应 C．电池工作时氯离子由正极移向负极 D．电池工作一段时间后补充石墨可重复使用 【答案】C 【解析】A．氯化钠溶液充当电池的电解质溶液，蔗糖为非电解质，不能替换，A项错误； B．原电池工作时负极发生氧化反应，B项错误； C．电池工作时阴离子移向负极，C项正确； D．电池工作时镁片作负极，失去电子生成Mg2+进入溶液中，因此电池工作一段时间后应补充镁片才能重复使用，D项错误。 答案选C。 【变式2·变考法】（2026·广东茂名·三模）银首饰表面的黑色物质()可用口香糖包装纸(含Al)与热食盐水浸泡进行清洗，发生的反应为。下列说法正确的是 A．银首饰变黑属于电化学腐蚀 B．该清洗方法利用了电解原理 C．清洗过程中，移向口香糖包装纸(含Al) D．银首饰表面发生的变化为 【答案】D 【分析】银首饰表面的黑色物质（）可用口香糖包装纸（含）与热食盐水浸泡进行清洗，形成原电池，，失电子为负极，得电子为正极，以此分析； 【解析】A．银首饰变黑是Ag直接和空气中含硫物质反应生成，属于化学腐蚀，不是电化学腐蚀，A错误； B．该过程没有外接电源，利用的是原电池原理，不是电解原理，B错误； C．原电池中阳离子向正极移动，Al是负极，银首饰是正极，因此移向银首饰，不是铝制包装纸，C错误； D．银首饰表面发生还原反应，变化为：，D正确； 故选D。 【变式3】由深海所牵头研制的新概念潜水器——“鹿岭号”深海多位点着陆器使用了镁-海水燃料电池，电池工作时的总反应为。下列说法正确的是 A．金属镁作正极材料 B．放电时，电解质溶液中的向负极移动 C．可使用金属钠代替镁作钠-海水燃料电池的电极材料 D．氧气在电极表面发生反应 【答案】B 【解析】A．总反应中Mg化合价从0升高为+2价，失电子发生氧化反应，应作负极材料，A错误； B．原电池放电时，阴离子向负极移动，为阴离子，故向负极移动，B正确； C．金属钠性质极活泼，会直接与海水中的水剧烈反应，无法稳定作电池电极材料，C错误； D．该电池电解质为中性海水，氧气得电子生成，正确电极反应为，选项反应式为酸性条件下的正极反应，不符合题意，D错误； 故选B。 考向2 原电池原理的应用 例2（2026·广东·一模）下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用砂纸（主要成分为）打磨变钝的削笔刀片 硬度大 B 用铝箔包裹变黑的银饰后放入食盐水中“去黑” 的还原性比强 C 用过碳酸钠（）给洗衣机内筒消毒 过碳酸钠具有氧化性 D 园艺中用蛋壳（主要成分为）改良土壤酸性 高温下能发生分解 【答案】D 【解析】A．SiC硬度大，可作为砂纸磨料打磨硬度低于它的金属刀片，二者有关联，A不符合题意； B．Al的还原性强于Ag，在食盐水中形成原电池时Al作负极，银饰表面的Ag2S在正极被还原为Ag从而实现去黑，二者有关联，B不符合题意； C．过碳酸钠含有H2O2组分，具有氧化性，可使蛋白质变性起到消毒作用，二者有关联，C不符合题意； D．CaCO3改良酸性土壤是利用其能与土壤中的酸性物质反应消耗H+，与CaCO3高温分解的性质无关，二者无关联，D符合题意； 故答案选D。 解题妙招 根据电池反应设计原电池的模板 拆分反应 将氧化还原反应分成两个半反应(电极反应) 选择电极材料 将还原剂(一般为比较活泼金属)作负极，活泼性比负极弱的金属或非金属导体作正极 构成闭合回路 如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属阳离子 画出装置图 结合要求及反应特点，画出原电池装置图，标出电极材料名称、正负极、电解质溶液等 【变式1】（2026·广东惠州·模拟）将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。下列说法正确的是 A．Fe作原电池正极 B．溶液中的Cl⁻向锡极移动 C．铁片腐蚀速率比未镀锡时更快 D．铁表面发生的电极反应：2H++2e-=H2↑ 【答案】C 【分析】将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3%NaCl溶液中，则能够形成原电池反应，Fe比Sn活泼，则Fe作负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，Sn作正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，Fe作原电池负极，A错误； B．由分析可知，Sn为正极，原电池中电解质溶液中阴离子移向负极，即溶液中的Cl⁻向铁极移动，B错误； C．原电池一般能够加快反应速率，铁片上镀有锡时构成原电池，且Fe作负极，而未镀锡时Fe只能发生化学腐蚀，故铁片腐蚀速率比未镀锡时更快，C正确； D．由分析可知，Fe作负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，D错误； 故答案为：C。 【变式2】（25-26高三上·广东深圳·阶段检测）锂铁一次电池可为智能门锁、医疗器械等供电，其总反应为。以下说法正确的是 A．将电能转化为化学能 B．锂作负极 C．电解质溶液可使用稀硫酸 D．电子由电极流出，经电解质溶液流回电极 【答案】B 【解析】A．原电池工作时将化学能转化为电能，而非电能转化为化学能，A错误； B．Li在反应中被氧化，作为负极，B正确； C．Li会与稀硫酸反应，导致电池无法工作，C错误； D．电子通过外电路流动，不能经过电解质溶液，D错误； 故答案选B。 【变式3】下列实验中，使用的装置、试剂和操作均合理的是 A．测定醋酸浓度 B．比较与的金属性强弱 C．制取碳酸氢钠 D．制备并收集氨气 【答案】B 【解析】A．甲基橙pH值变色范围3.1(红)~4.4(黄)，还未完全消耗醋酸时指示剂已变色，氢氧化钠与醋酸恰好反应生成的醋酸钠为强碱弱酸盐，在溶液中水解水溶液呈碱性，则用碱式滴定管中的氢氧化钠标准溶液测定醋酸浓度时，应选用酚酞做指示剂，故A错误； B．构成原电池时Zn为负极，Cu为正极，可知金属性Zn＞Cu，故B正确； C．氯化铵分解后，在试管口氨气与HCl化合生成氯化铵，实验室用氯化铵固体和消石灰共热反应制备氨气，故C错误； D．制取碳酸氢钠时，二氧化碳应从长导气管通入到氨气和食盐的饱和溶液中，否则二氧化碳无法与饱和溶液充分反应制得碳酸氢钠，故D错误； 故选：B。 考点二 化学电源 知●识●解●构 知识点1 化学电源的优点和优劣判断标准 1.相对其他能源，电池的优点是能量转换效率较高，供能稳定可靠，形状、大小可根据需要设计，使用方便等。 2.判断电池优劣的标准是电池单位质量或单位体积所能输出的比能量或比功率及可储存时间的长短。 知识点2 一次电池——放电后不可再充电的电池 1．普通锌锰干电池 正极材料：MnO2 正极：2MnO2＋2NH＋2e－===2NH3＋Mn2O3＋H2O。 负极材料：Zn 负极：Zn－2e－===Zn2＋； 总反应：Zn＋2MnO2＋2NH4Cl===ZnCl2＋Mn2O3＋2NH3＋H2O； 2.碱性锌锰干电池 正极材料：MnO2 正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－； 负极材料：Zn 负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 3.银锌电池 正极材料：Ag2O 正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－； 负极材料：Zn 负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 4.锂电池 Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。 负极材料：锂 电极反应：8Li－8e－===8Li＋。 正极材料：SOCl2 正极反应：3SOCl2＋8e－===2S＋SO＋6Cl－。 总反应：8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S。 知识点3 二次电池 1.特点及工作原理 （1）特点：放电后能充电复原继续使用，两个电极均参与电极反应，“放电”为原电池原理，“充电”为电解池原理。 （2）铅蓄电池工作原理： 铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。 铅酸蓄电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。 ①放电时的反应 a．负极反应：Pb＋SO－2e－===PbSO4； b．正极反应：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O； c．总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。 ②充电时的反应 a．阴极反应：PbSO4＋2e－===Pb＋SO； b．阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO； c．总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4。 （3）纳米硅基锂电池 一种新型二次电池，电池装置如图所示，电池反应式为xFeS2＋4LixSixFe＋2xLi2S＋4Si。 （1）电池放电时，Li＋由b极移向a极，电子不能(填“能”或“不能”)通过聚合物隔膜。 （2）电池充电时，a极反应式为xFe＋2xLi2S－4xe－===4xLi＋＋xFeS2。 2.图解二次电池的充放电 3.二次电池的充放电规律 （1）充电时电极的连接：充电的目的是使电池恢复其供电能力，因此负极应与电源的负极相连以获得电子，可简记为负接负后作阴极，正接正后作阳极。 （2）工作时的电极反应式：同一电极上的电极反应式，在充电与放电时，形式上恰好是相反的；同一电极周围的溶液，充电与放电时pH的变化趋势也恰好相反。 得分速记 1.可逆电池的充、放电不能理解为可逆反应。 2.充电时电极的连接：正接正作阳极，负接负作阴极。 知识点4 燃料电池 1.氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。 种类 酸性 碱性 负极反应式 2H2－4e－===4H＋ 2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极反应式 O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 电池总反应式 2H2＋O2===2H2O 备注 燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用 2.甲烷燃料电池 ①酸性介质(如H2SO4)或传导质子（H＋）固体介质 总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。 负极反应式：CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋。 正极反应式：2O2＋8e－＋8H＋===4H2O。 ②碱性介质(如KOH) 总反应式：CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O。 负极反应式：CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O。 正极反应式：2O2＋8e－＋4H2O===8OH－。 ③熔融盐介质(如K2CO3) 总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。 负极反应式：CH4－8e－＋4CO32-===5CO2＋2H2O。 正极反应式：2O2＋8e－＋4CO2===4CO32-。 ④用能传导氧离子(熔融的金属氧化物作介质，高温下能传导O2-)的固体作介质 总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。 负极反应式：CH4－8e－＋4O2-===CO2＋2H2O。 正极反应式：2O2＋8e－===4O2-。 3.解答燃料电池题目的思维模型 4.解答燃料电池题目的几个关键点 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。 5.化学电源中电极反应式书写的一般方法 （1）明确两极的反应物； （2）明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物； （3）确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物； （4）配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。 得分速记 1.燃料电池电极反应式书写 ①H＋在碱性环境中不存在；②O2－在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H＋，生成H2O，在中性或碱性环境结合H2O，生成OH－；③若已知总反应式时，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。 2.燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。 考●向●破●译 考向1 一次电池的工作原理及应用 例1（2026·广东佛山·模拟预测）普通锌锰电池在生活中用量很大，其构造示意图如下。下列说法错误的是 A．石墨棒作正极 B．NH4Cl糊作电解质溶液 C．MnO2发生还原反应 D．该电池放电以后可以充电 【答案】D 【解析】A．普通锌锰电池中锌筒为负极，石墨棒具有导电性，作正极，A正确； B．NH4Cl糊中存在可自由移动的离子，可作为电解质溶液起到导电作用，B正确； C．在正极得到电子，锰元素化合价降低，发生还原反应，C正确； D．普通锌锰电池属于一次电池，放电后发生的电化学反应不可逆，无法充电，D错误； 故答案选D。 解题妙招 化学电源中电极反应式书写的一般方法 （1）明确两极的反应物。 （2）明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物。 （3）确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物。 （4）配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。 【变式1】下列有关电化学装置的分析正确的是 A．外电路电子的运动方向为Mg电极→导线→Al电极 B．氯碱工业中电解槽的隔膜为阳离子交换膜 C．氧化银电极上发生反应 D．阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 【答案】B 【解析】A．该装置为原电池，Al能与NaOH溶液反应而Mg不反应，因此Al为负极，Mg为正极，外电路电子由负极流向正极，运动方向为Al电极导线→Mg电极，A错误； B．氯碱工业中，使用阳离子交换膜，只允许通过，可防止与混合，并避免两极产物、混合反应发生危险，B正确； C．该电池电解质为碱性KOH溶液，不会生成，氧化银正极的正确电极反应为：，C错误； D．铜的精炼中，粗铜作阳极，阳极上比铜活泼的杂质（如Zn、Fe）会优先放电溶解，阴极只有得电子析出Cu，因此阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等，D错误； 故选B。 【变式2】（25-26高三上·广东·阶段检测）铝-空气电池、Mg-AgCl电池，均以海水为电解质溶液。下列叙述中正确的是 A．单位质量的负极输出电量：铝-空气电池>Mg-AgCl电池 B．两种电池均是二次电池 C．Mg-AgCl电池放电时，由负极向正极迁移 D．两电池放电时，均是在正极被还原 【答案】A 【解析】A．铝的摩尔质量为27 g/mol，每mol输出3 mol电子，镁的摩尔质量为24 g/mol，每mol输出2 mol电子，因此单位质量的铝输出电量更高，A正确； B．铝-空气电池和Mg-AgCl电池均为不可充电的一次电池，B错误； C．放电时，阴离子（Cl⁻）应向负极迁移以中和电荷，而非从负极向正极迁移，C错误； D．铝-空气电池正极是氧气在水中被还原，而Mg-AgCl电池正极是AgCl被还原（生成Ag和Cl⁻），与水无关，D错误； 故答案选A。 【变式3·变情境】锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池，其构造示意图如下。下列说法不正确的是 A．作电池的负极 B．电池工作时，向正极移动 C．正极的电极反应： D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性 【答案】B 【分析】锌银纽扣电池中，锌作负极，发生氧化反应：，作正极，发生还原反应：，总反应为：； 【解析】A．由分析可知，锌作电池的负极，作电池正极，A正确； B．原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则向负极移动，B错误； C．由分析可知，正极的电极反应为：，C正确； D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性，以保证电池正常工作，D正确； 故选B。 考向2 可充电电池的工作原理及应用 例2（25-26高三上·广东揭阳·阶段检测）我国科研团队成功研究出高比能量、低成本的钠离子二次电池，其工作原理如图所示。已知电池反应：NaMnO2+nCNa1-xMnO2+NaxCn。下列说法错误的是 A．电池放电过程中，NaMnO2/Al为正极 B．电池放电时，正极发生反应Na1-xMnO2+xNa++xe-=NaMnO2 C．放电时，钠离子向石墨烯移动 D．放电时，石墨烯电极质量减轻 【答案】C 【解析】A．根据题干总反应，放电时正极上得电子，元素化合价降低，电极发生得电子的还原反应，为正极，A正确； B．放电时正极上得电子，结合生成，电极反应为，B正确； C．放电时阳离子向正极移动，应向电极移动，而非石墨烯电极，C错误； D．放电时石墨烯为负极，发生反应，脱离电极进入电解质，电极质量减轻，D正确； 故选C。 解题妙招 充电电池放电遵循原电池原理，充电时遵循电解原理，其工作原理特点如下： 【变式1】（2026·广东深圳·二模）准固态氯离子二次电池以金属有机框架(MOF)材料为电解质，其中，形成多孔结构框架，依靠传输Cl-实现电荷转移，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，正极反应为：FeOCl+e- = FeO+Cl- B．放电时，Cl-从左侧经MOF向右侧迁移 C．Li+不能迁移通过的主要原因是多孔结构框架对Li+有强烈的静电排斥 D．充电时，阳极质量减少，阴极质量增加，且两者变化量相等 【答案】D 【分析】由题干图示信息可知，放电时Li电极的电极反应为：Li-e-+Cl-=LiCl，即Li为负极，左侧电极为正极，发生还原反应，即电极反应为：FeOCl+e- = FeO+Cl-，充电时Li电极为阴极，电极反应为：LiCl+e-= Li+Cl-，左侧电极是阳极，电极反应为：FeO+Cl- -e- = FeOCl，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，放电时，左侧电极是正极，电极反应为：FeOCl+e- = FeO+Cl-，A正确； B．由分析可知，放电时，左侧电极为正极，Li电极为负极，原电池中阴离子由正极移向负极即Cl-从左侧经MOF向右侧迁移，B正确； C．由题干信息可知，MOF带正电，故Li+不能迁移通过的主要原因是多孔结构框架对Li+有强烈的静电排斥，C正确； D．由分析可知，充电时，阳极反应为：FeO+Cl- -e- = FeOCl，即阳极质量增加，阴极反应为：LiCl+e-= Li+Cl-，则阴极质量减少，结合电子守恒，阳极增加的质量与阴极减少的质量相等，D错误； 选C。 【变式2】（25-26高三上·广东揭阳·阶段检测）一种基于硝酸盐还原和氨氧化的储能电池示意图如图，电极为金属Zn和选择性催化材料，放电时，含的废水被转化为NH3。下列说法不正确的是 A．放电时，正极区域的pH增大 B．放电时，每消耗负极室溶液质量增加260g C．充电时，Zn连接外接电源的负极 D．充电时，阳极反应： 【答案】B 【分析】放电时，含的废水被转化为，故放电时右侧为正极，电极方程式为，左侧为负极，失电子变为，电极方程式为；充电时，左侧为阴极发生还原反应，电极方程式为，右侧为阳极发生氧化反应，电极方程式为：。 【解析】A．放电时，正极区生成氢氧根，故正极区域的pH增大，A正确； B．放电时，每消耗负极会有溶解进入负极室同时会有移动进入负极室，故负极室溶液质量增加，B错误； C．充电时，Zn作为阴极故连接外接电源的负极，C正确； D．根据分析，充电时，阳极反应为，D正确； 故选B。 【变式3】继电器在控制电路中应用非常广泛，有一种新型继电器是以对电池的循环充放电实现自动离合(如图所示)。以下关于该继电器的说法中正确的是 已知上图左电池的电极材料为纳米，另一极为金属锂和石墨的复合材料。 A．放电时，作电池的负极 B．该电池电解液一般由锂盐水溶液组成 C．充电时，阳极中的转化为 D．充电完成时，电池能被磁铁吸引 【答案】C 【分析】由图可知该电池放电时负极反应式为，正极反应式为，充电时，阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反，以此解答该题。 【解析】A．根据分析，放电时，Li作电池的负极，Fe2O3作电池的正极，A错误； B．锂属于活泼金属，会和水发生反应，所以不可以用锂盐水溶液作为电解液，B错误； C．充电时，Fe作为阳极，发生反应，生成Fe2O3，，C正确； D．充电时，Fe作为阳极生成Fe2O3，充电完成时，铁完全转化为Fe2O3，磁铁不可吸引Fe2O3，D错误； 故选C。 考向3 燃料电池的工作原理及应用 例3（2026·广东茂名·二模）能源利用的每一次变革都推动人类文明巨大进步。下列说法正确的是 A．太阳能、风能、地热能都是新能源 B．钻木取火是将热能转化为化学能的过程 C．甲醇燃料电池中，通入甲醇一端的电极为正极 D．煤的干馏和石油的分馏原理一致，都是物理变化 【答案】A 【解析】A．新能源是指传统化石能源之外、正处于开发推广阶段的能源，太阳能、风能、地热能均属于新能源，A正确； B．钻木取火是通过摩擦将机械能转化为热能，使温度达到木材着火点，燃烧过程是化学能转化为热能，不存在热能转化为化学能的过程，B错误； C．燃料电池中，通入燃料的电极发生失电子的氧化反应，为负极，甲醇是燃料，因此通入甲醇的一端为负极，C错误； D．煤的干馏是隔绝空气加强热使煤分解的过程，有新物质生成，属于化学变化；石油分馏是利用各组分沸点差异分离混合物，无新物质生成，属于物理变化，二者原理不同，D错误； 故选A。 解题妙招 解答燃料电池题目的几个关键点 （1）注意介质成分，是电解质溶液还是熔融盐、氧化物或是有机溶剂。 （2）通入负极的物质为燃料，通入正极的物质为氧气(或其他氧化剂)。 （3）通过介质中离子的移动方向，可判断电池的正负极，同时考虑该离子是否参与靠近一极的电极反应。 【变式1】（2026·广东梅州·一模）燃料电池如图所示。SOFC-O为固体氧离子电解质，沟通内电路。 下列说法错误的是 A．反应室Ⅰ为负极室 B．反应室Ⅰ的电解质溶液可能呈酸性 C．外电路通过1 mol电子则内电路通过 D．标准状况下，向催化室通入，消耗 【答案】D 【解析】A．燃料电池中，通入燃料（NH3）的一极为负极，通入氧气的一极为正极，反应室Ⅰ通入NH3，因此反应室Ⅰ为负极室，反应室Ⅱ为正极室，A正确； B．反应室Ⅰ为负极室，由图可知，反应室Ⅰ发生的电极反应为，有H+生成，故反应室Ⅰ的电解质溶液可能呈酸性，B正确； C．由图可知，正极室电极反应为，每转移4 mol电子生成2 mol O2-，则外电路通过1 mol电子时，内电路通过，C正确； D．标准状况下，4.48 L NH3的物质的量为0.2 mol，该燃料电池的总反应式为，若0.2 mol NH3全部参与反应，则消耗0.15 mol O2，但是由图可知，出口处仍有未参与反应的NH3流出，故实际消耗的O2的物质的量小于0.15 mol，D错误； 故选D。 【变式2·变情境】厦门大学团队开发的三元催化剂(YPtTe)实现了甲酸燃料电池中氧化反应的高效进行，该甲酸燃料电池工作原理如图所示。下列叙述正确的是 A．三元催化剂能降低b极反应的活化能 B．放电时，向a极迁移 C．a极反应式为 D．标准状况下，参与b极反应时，有被氧化 【答案】C 【分析】a极发生氧化反应，电极反应式为，为负极；b极电极反应式为，为正极，据此解答。 【解析】A．依题意，催化剂电极为负极(a极)，降低a极氧化反应活化能，A项错误； B．放电时，钾离子向正极迁移，B项错误； C．a极发生氧化反应，电极反应式为，C项正确； D．b极电极反应式为，标准状况下，的物质的量为0.1mol，参与反应时外电路转移0.4mol电子，有0.2mol即9.2g甲酸被氧化，D项错误； 故选C。 【变式3·变考法】二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，其装置示意图如图所示： 下列说法错误的是 A．电池工作时，质子由a极移向b极 B．b为电池正极 C．a极反应式为 D．理论上每吸收，b电极消耗的的体积为(标准状况) 【答案】C 【分析】由图可知，电极a为燃料电池的负极，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，电极b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。 【解析】A．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，电极b为正极，则电池工作时，质子由a极移向b极，故A正确； B．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，电极b为正极，故B正确； C．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，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，电极反应式为，故C错误； D．由得失电子数目守恒可知，理论上每吸收1mol二氧化硫，标准状况下b电极消耗氧气的体积为1mol××22.4L/mol=11.2L，故D正确；故选C。 考向4 多液电池的工作原理及应用 例4（2026·广东茂名·模拟）一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示，电解质溶液呈酸性，该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮。下列叙述正确的是 A．电池工作时，的迁移方向为“缺氧阴极”→“厌氧阳极”和“好氧阴极”→“厌氧阳极” B．电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH减小 C．“好氧阴极”存在反应： D．“厌氧阳极”区质量减少14.4 g时，该电极输出电子1.2 mol 【答案】D 【分析】“厌氧阳极”(即该燃料电池的负极)上，失去电子生成和，电极反应式为；“缺氧阴极”(即该燃料电池的正极之一)上，得到电子生成，再得到电子生成，电极反应式分别为、，“好氧阴极”(即该燃料电池的正极之二)上，得到电子生成，电极反应式为，同时还能氧化生成，还可以被氧化为，离子方程式分别为、。 【解析】A．燃料电池中，阳离子由负极移向正极，电池工作时，“厌氧阳极”产生的通过质子交换膜向“缺氧阴极”和“好氧阴极”迁移，A错误； B．由分析可知，电池工作时，“缺氧阴极”上消耗的多于从“厌氧阳极”迁移过来的，且反应生成水，则减小，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH增大，B错误； C．由题干可知，电解质溶液呈酸性，且被氧化为正确方程式为，C错误； D．“厌氧阳极”的电极反应式为，参与反应消耗，输出24 mol电子，“厌氧阳极”区质量减少，故“厌氧阳极”区质量减少14.4 g时，该电极输出电子1.2 mol，D正确； 故选D。 【变式1】（25-26高三下·广东揭阳·阶段检测）一种“酸碱混合硝酸”锌电池工作原理如图所示。“双极膜”中间层中的解离为和，并在电场的作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是 A．双极膜中的在电场作用下通过M膜向锌电极移动 B．每生成，双极膜处有8 mol的解离 C．电池工作一段时间后，锌电极区溶液的pH减小 D．当正极区的物质的量减少2 mol时，理论上锌电极的质量会减少65 g 【答案】D 【分析】锌电极在碱性溶液中被氧化，反应为：，锌电极为负极；催化电极在酸性溶液中将还原为，反应为：，催化电极为正极，据此分析。 【解析】A．锌电极为负极，催化电极为正极，在电场作用下，阴离子向负极移动，因此双极膜中的通过M膜向锌电极移动，A正确； B．正极反应为，每生成，转移电子。为维持电荷平衡，负极需消耗，双极膜需解离以提供，B正确； C．负极反应为，锌电极区消耗，虽然双极膜提供的会补充，但反应消耗的多于补充的量，溶液的碱性减弱，pH减小，C正确； D．由正极反应可知，每生成，正极消耗，转移电子，同时双极膜向正极迁移，此时正极区的净减少量为。此时电路中转移电子，负极消耗，质量减少，D错误； 故选D。 【变式2·变情境】（25-26高三下·广东深圳·阶段检测）一种电池的结构如图所示，和分别为阳离子和阴离子交换膜。下列说法不正确的是 A．Al是电池负极 B．放电过程中浓度增大 C．放电时，正极区pH增大 D．理论上当电路中通过2mol电子，正极区溶液质量减少96g 【答案】D 【分析】该电池为原电池，活泼金属失电子作负极，得电子作正极；为阳离子交换膜（只允许阳离子通过），N为阴离子交换膜（只允许阴离子通过），三个隔室分别为：负极室（左，）、中间室（）、正极室（右，稀硫酸），据此分析。 【解析】A．活泼金属失电子作负极，A正确； B．负极反应：，负极室正电荷过剩，（阳离子）透过M进入中间室； 正极反应：，正极室负电荷过剩，（阴离子）透过N进入中间室； 因此中间室的物质的量增加，浓度增大，B正确； C．根据B选项中正极反应方程式，放电时正极反应消耗，生成水，降低，正极区pH增大，C正确； D．电路通过电子时：正极反应消耗（进入沉淀，离开溶液，质量减少）；为平衡电荷，需要（负电荷）从正极区迁移到中间室，质量再减少；电极中的进入溶液生成水，增加质量。总质量变化：，即正极区溶液质量减少不是，D错误； 故选D。 【变式3·变考法】（2026·广东广州·三模）某科研小组设计如图装置，实现含盐废水(以NaCl为例)和造纸废水(以含葡萄糖为例)的有效处理，并获得HCl溶液和NaOH溶液。已知，电极A和电极B均为惰性电极，M、N、P膜为离子交换膜。下列说法正确的是 A．电势：电极A＞电极B B．M膜和P膜均为阴离子交换膜 C．该装置工作时，Ⅱ室和Ⅳ室溶液的pH均升高 D．消耗，理论上可获得24 mol NaOH和24 mol HCl 【答案】D 【分析】由图可知，电极A为原电池的负极，葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，反应式为C6H12O6-24e-+ 6H2O=6CO2↑+24H+；电极B是正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；则原电池工作时，Ⅰ室中的氢离子通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅲ室中的氯离子通过阴离子交换膜进入Ⅱ室，则Ⅱ室得到盐酸；Ⅲ室中钠离子通过阳离子交换膜进入Ⅳ室，在Ⅳ室得到氢氧化钠溶液。 【解析】A．由分析可知，电极A为原电池的负极，电极B是正极，则电极B的电势高于电极A，A错误； B．由分析可知，M膜和P膜均为阳离子交换膜，B错误； C．由分析可知，原电池工作时，Ⅱ室得到盐酸，溶液pH减小；Ⅳ室得到氢氧化钠溶液，pH升高，C错误； D．电极A的反应式为：C6H12O6-24e-+ 6H2O=6CO2↑+24H+，由电荷守恒可知，Ⅱ室可以获得24 mol氯化氢，Ⅳ室获得24 mol氢氧化钠，D正确； 故选D。 考向5 液流循环电池的工作原理及应用 例5（2026·广东佛山·模拟）我国研发的一种具有能量密度高、循环次数多的锌溴液流电池，其工作原理如下图所示。X、Y为离子交换膜，下列说法不正确的是 A．充电时电极Ⅱ接电源的负极 B．充电时阳极反应为： C．X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜 D．放电时电路转移2 mol电子，B区溶液增重65 g 【答案】D 【分析】根据图示，放电时锌失电子发生氧化反应生成Zn2+，电极Ⅱ作负极，电极Ⅰ上Br2得电子生成Br-，电极Ⅰ是正极；充电时，电极Ⅱ上Zn2+得电子生成Zn，电极Ⅱ是阴极，电极Ⅰ上Br-失电子生成Br2，电极Ⅰ是阳极。 【解析】A．充电时，电极Ⅱ是阴极，电极Ⅱ接电源的负极，A正确； B．充电时电极Ⅰ是阳极，Br-失电子生成Br2，阳极反应为，B正确； C．放电时，阳离子移向正极、阴离子移向负极，为避免Zn2+、Br-跨膜迁移，应使K+移向电极Ⅰ、Cl-移向电极Ⅱ，因此X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜，C正确； D．放电时电路转移2 mol电子，负极生成1 mol Zn2+、同时有2 mol Cl-透过Y膜进入B区，所以B区溶液增重1 mol×65 g/mol+2 mol×35.5 g/mol=136 g，D错误； 选D。 【变式1】（2026·湖南株洲·一模）金属Bi对全钒液流电池负极有催化作用，放电时负极反应分两步进行，其中一步为：，电池工作原理如图所示，下列有关说法错误的是 A．放电过程中从a极区向b极区移动 B．充电时，b极区的物质的量增大 C．充电时a极的电极电势小于b极 D．放电时另一步负极电极反应式： 【答案】B 【分析】该电池放电时，负极发生的反应分两步，分别是xV2++xH++Bi=BiHx+xV3+和BiHx−xe-=xH++Bi，说明a是原电池的负极，b为正极；充电时，a为阴极，b为阳极，以此解题； 【解析】A．放电时，阳离子向正极移动， H+从负极区（a极）向正极区（b极）移动，A正确； B．充电时b极为阳极，电极反应式为， H2O被消耗，b极区H2O的物质的量减小，B错误； C．充电时，原电池的正极（b极）作阳极，负极（a极）作阴极，阳极电势高于阴极，故a极电势小于b极，C正确； D．放电时，负极电极反应式为：，已知一步反应为：，则另一步反应为：，D正确； 故选B。 【变式2·变情境】（25-26高三上·四川南充·阶段检测）高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，b端电势高于a端电势 B．放电时，正极反应式为FQ + 2e-+ 2H+= FQH2 C．充电时，阴极材料每增重13 g，中性电解质溶液增加11.7 g D．充电时，阳极区pH变小 【答案】C 【分析】高电压水系锌-有机混合液流电池工作原理为：放电时为原电池，金属Zn发生失电子的氧化反应生成，为负极，则FQ所在电极为正极，正极反应式为，负极反应式为；充电时电解池，原电池的正负极连接电源的正负极，阴阳极的电极反应与原电池的负正极的反应式相反，电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极，因此充电时，m接外接电源的负极，n接外接电源的正极，据此作答。 【解析】A．放电时，Zn为负极，FQ为正极，则b端电势高于a端，A正确； B．根据分析可知，放电时，FQ所在电极为正极，正极反应式为，B正确； C．充电时阴极反应为，增重13g Zn（0.2mol）时转移。阳离子向阴极迁移，阴离子向阳极迁移，中性电解质溶液失去0.4mol NaCl（质量23.4g），质量减少而非增加，C错误； D．充电时阳极反应为，生成使阳极区pH变小，D正确； 答案选C。 【变式3】铁铬液流电池是一种酸性介质中，正、负极活性物质均为液体的电化学电池，放电时电池的总反应为：Cr2++Fe3+=Cr3++Fe2+，电池结构原理如图所示，下列说法不正确的是 A．电池充电时，b极的电极反应式为：Cr3++e-=Cr2+ B．电池充电时，a极与外接电源的正极相连 C．电池放电时，H+由左侧电极室通过质子交换膜移向右侧 D．电池放电时，电路中每通过0.1mol电子，Fe3+物质的量减少0.1mol 【答案】C 【分析】由方程式可知，放电时，a极为原电池的正极，Fe3+在正极得到电子发生还原反应生成Fe2+，b极为负极，Cr2+在负极失去电子发生氧化反应生成Cr3+；充电时，与直流电源正极相连的a极为电解池的阳极，Fe2+在阳极失去电子发生氧化反应生成Fe3+，b极为阴极，Cr3+在阴极得到电子发生还原反应生成Cr2+。 【解析】A．由分析可知，充电时，b极为阴极，铬离子在阴极得到电子发生还原反应生成亚铬离子，电极反应式为Cr3++e-=Cr2+，故A正确； B．由分析可知，充电时，与直流电源正极相连的a极为电解池的阳极，故B正确； C．由分析可知，放电时，a极为原电池的正极，b极为负极，则氢离子由右侧电极室经交换膜移向左侧，故C错误； D．由分析可知，放电时，a极为原电池的正极，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，则电路中每通过0.1mol电子时，溶液中铁离子物质的量减少0.1mol，故D正确； 故选C。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·广东卷）现代科技，增强国力，增进民生福祉。下列说法正确的是 A．我国科学家首次测得了月球背面月幔水含量质量为10g B．利用成功为金属材料“重塑金身”，中Mo的化合价为+6 C．穿上电动机械腿，助力行走不是梦，行走时电池将电能转化为化学能 D．沙海养鱼蹚出治沙新路，让沙海沙山变成金山银山，鱼肉富含蛋白质 【答案】D 【解析】A．1mol H2O的摩尔质量为18g/mol，因此质量为18g，而非10g，A错误； B．MoS2中S的化合价为-2，总负电荷为-4，Mo的化合价为+4，而非+6，B错误； C．电动机械腿工作时，电池放电将化学能转化为电能，再转化为机械能，而非电能转化为化学能，C错误； D．鱼肉的主要营养成分是蛋白质，描述正确，D正确； 故选D。 2．（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。 3．（2025·广东卷）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：。 【解析】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。 4．（2025·重庆卷）下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。 下列叙述正确的是 A．放电时，M极为正极 B．放电时，N极上反应为 C．充电时，消耗4 mol Ag的同时将消耗 D．充电时，M极上反应为 【答案】D 【分析】由图可知，放电时，N电极上发生得电子的还原反应，为正极，电极反应为：，M电极为负极，电极反应为，充电时，N为阳极，M为阴极，电极反应与原电池相反，据此解答。 【解析】A．由分析可知，放电时，M电极为负极，A错误；B．由分析可知，放电时，N电极反应为：，B错误；C．由分析可知，建立电子转移关系式：，由此可知，消耗4molAg，同时消耗，C错误；D．充电时，M极为阴极，电极反应与原电池相反：，D正确；故选D。 5．（2025·湖北卷）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。 【解析】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，无法推断和的稳定性，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。 6．（2024·广西卷）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。 【解析】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。 7．（2024·江西卷）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。 【解析】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。 8．（2024·江苏卷）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：。 【解析】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。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $