4.1 原电池（7大题型，举一反三题型专练，浙江专用）化学人教版选择性必修1

第一节 原电池(题型突破·举一反三) 题型01 原电池的工作原理 题型02 电极反应式书写 题型03 原电池原理的应用 题型04 一次电池 题型05 二次电池 题型06 燃料电池 题型07 新型电池  ▌题型01 原电池的工作原理 1．原电池的构成条件 (1)定义：能把化学能转化为电能的装置。 (2)构成条件： 2．实验探究： (1)锌和硫酸铜溶液反应中的能量转化 向一只烧杯中加入1．0 mol•L－1 CuSO4溶液约30 mL，再加入适量锌粉，现象是Zn逐渐溶解，溶液颜色变浅，有红色物质生成，用温度计测量溶液的温度，温度升高，能量变化的主要形式是化学能转化为热能。 (2)铜锌原电池的构造与工作原理 电池名称 单液电池 双液电池(盐桥电池) 实验装置 实验现象 电流表 指针偏转 电极变化 锌片逐渐溶解，铜片质量增加 电流变化 一段时间后，电流逐渐衰减 产生的电流持续、稳定 微观探析 锌片的Zn失去电子形成Zn2＋进入溶液，质量减轻； 电子通过导线传递到铜片上形成电流，电流表指针偏转； 溶液中的Cu2＋在铜片获得电子变成Cu沉积在铜片上，质量增加 符号表征 电极反应式 Zn片：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应) Cu片：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应) 电池总反应 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 能量转换 化学能转化为电能 盐桥 ①盐桥成分：含有KCl饱和溶液的琼脂。作用：使两个半电池形成闭合回路； ②平衡两侧溶液的电荷，使溶液保持电中性；离子移动方向：Cl－移向ZnSO4溶液(负极区)，K＋移向CuSO4溶液(正极区)。 ③避免电极与电解质溶液直接反应，相比单液原电池有利于最大程度地将化学能转化为电能 3．原电池的工作原理(以锌铜原电池为例) 溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，电子只能在导线中流动而不能在溶液中流动，离子只能在溶液中移动而不能在导线中移动，原电池的内电路和外电路分别通过离子的移动和电子的流动而形成闭合回路，可形象地描述为“电子不下水，离子不上岸”。 【典例01】(2025·浙江省台州市高三一模)1836年，英国化学家John Frederic Daniell制成了第一个如图所示的双液电池，标志着化学电池进入生产和生活中。 已知反应：Zn(s)-2e-Zn2＋(aq) K1 Cu(s)-2e-Cu2+(aq) K2 K为反应在常温下的平衡常数。下列说法不正确的是( ) A．K1＞K2 B．盐桥中K+向CuSO4溶液移动 C．若将盐桥换成铜棒，电流计不会发生偏转 D．若向CuSO4溶液中加入适量CuSO4固体，电流计偏转程度增大 【答案】C 【解析】由图装置为原电池装置，锌比铜活泼，锌失去电子发生氧化反应为负极，铜极为正极，铜离子得到电子发生还原反应，总反应为Zn(s)+ Cu2+(aq)Zn2＋(aq)+Cu(s)。A项，由分析，装置为原电池装置，总反应为Zn(s)+ Cu2+(aq)Zn2＋(aq)+Cu(s)，结合已知反应，总反应：，反应能够自发进行的较为完全，则K1＞K2，故A正确；B项，原电池中阳离子向正极移动，故盐桥中K+向CuSO4溶液移动，故B正确；C项，把盐桥改为铜棒后，左侧装置为原电池装置、右侧装置为电解池装置，左侧锌为负极，左侧中铜棒为正极，空气中氧气在正极发生还原反应类似于吸氧腐蚀，电路中有电流，电流计会发生偏转，故C错误；D项，若向CuSO4溶液中加入适量CuSO4固体，铜离子、硫酸根离子浓度增大，反应速率加快、溶液导电能力增强，导致电流计偏转程度增大，故D正确；故选C。 【变式1-1】(2024·浙江省浙大附中高二期末)下列有关说法中错误的是(盐桥是浸满饱和溶液的琼脂) ( ) A．锌是负极，发生氧化反应 B．铜电极的电极反应式为：Cu2++2e-=Cu C．电子经盐桥从锌电极流向铜电极 D．盐桥中流向右侧烧杯 【答案】C 【解析】由图可知，锌为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，铜为正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜。A项，锌为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，A正确；B项，铜为正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，B正确；C项，电子不能进入内电路，电池工作时，电子从锌片通过导线流向铜片，C错误；D项，锌为原电池的负极，铜为正极，则电池工作时，阳离子向正极移动，故盐桥中的K+进入右侧，D正确；故选C。 【变式1-2】(2025·浙江省台州市高三一模)1836年，英国化学家John Frederic Daniell制成了第一个如图所示的双液电池，标志着化学电池进入生产和生活中。 已知反应：Zn(s)-2e-Zn2＋(aq) K1 Cu(s)-2e-Cu2+(aq) K2 K为反应在常温下的平衡常数。下列说法不正确的是( ) A．K1＞K2 B．盐桥中K+向CuSO4溶液移动 C．若将盐桥换成铜棒，电流计不会发生偏转 D．若向CuSO4溶液中加入适量CuSO4固体，电流计偏转程度增大 【答案】C 【解析】由图装置为原电池装置，锌比铜活泼，锌失去电子发生氧化反应为负极，铜极为正极，铜离子得到电子发生还原反应，总反应为Zn(s)+ Cu2+(aq)Zn2＋(aq)+Cu(s)。A项，由分析，装置为原电池装置，总反应为Zn(s)+ Cu2+(aq)Zn2＋(aq)+Cu(s)，结合已知反应，总反应：，反应能够自发进行的较为完全，则K1＞K2，故A正确；B项，原电池中阳离子向正极移动，故盐桥中K+向CuSO4溶液移动，故B正确；C项，把盐桥改为铜棒后，左侧装置为原电池装置、右侧装置为电解池装置，左侧锌为负极，左侧中铜棒为正极，空气中氧气在正极发生还原反应类似于吸氧腐蚀，电路中有电流，电流计会发生偏转，故C错误；D项，若向CuSO4溶液中加入适量CuSO4固体，铜离子、硫酸根离子浓度增大，反应速率加快、溶液导电能力增强，导致电流计偏转程度增大，故D正确；故选C。 【变式1-3】(2024·浙江省绍兴市柯桥区高二期末)根据化学反应设计原电池(选用相同的盐桥)时，下列各项中合理的是( ) 选项 A B C D 正极(金属/电解质溶液) Zn/ZnSO4溶液 Fe/FeCl2溶液 Zn/H2SO4溶液 Fe/ZnSO4溶液 负极(金属/电解质溶液) Fe/H2SO4溶液 Zn/ZnSO4溶液 Fe/FeCl2溶液 Zn//FeCl2溶液 【答案】B 【解析】选用相同的盐桥，根据化学反应设计原电池时，所选电极不能与电解质溶液反应，金属性强的金属做负极，电极上发生氧化反应，金属性弱的金属做正极，电极上发生还原反应。A项，锌、铁构成原电池时，金属性强的锌做负极，铁做正极，不能选用能与铁反应的稀硫酸做电解质溶液，原电池设计不合理，故A错误；B项，锌、铁构成原电池时，金属性强的锌做负极，铁做正极，电极与选用的电解质溶液不反应，原电池设计合理，故B正确；C项，锌、铁构成原电池时，金属性强的锌做负极，铁做正极，不能选用能与锌反应的稀硫酸做电解质溶液，原电池设计不合理，故C错误；D项，锌、铁构成原电池时，金属性强的锌做负极，铁做正极，不能选用能与铁反应的氯化亚铁做电解质溶液，原电池设计不合理，故D错误；故选B。 ▌题型02 电极反应式书写 1．电极反应式书写要求 电极反应式符合离子方程式书写要求，用“===”表示，注意分子、离子形式及电子、电荷、元素守恒。 2．一般电极反应式的书写方法 (1)定电极，标得失。按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量。 (2)看环境，配守恒。电极产物在电解质溶液中应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋应让其结合OH－生成水。电极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。 (3)两式加，验总式。两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证。 【典例02】(2026·浙江强基联盟高二开学考试)我国某科研团队主导的“液态阳光”项目，为实现“碳达峰与碳中和”目标做出了贡献。 Ⅱ．甲醇(CH3OH)是优质的清洁燃料，下图为酸性条件下甲醇燃料电池的工作原理示意图： (5)电极A为燃料电池的________(填“正”或“负”)极，该电极反应式为________________。 【答案】(5) 负 CH3OH+H2O-6e-=CO2↑＋6H＋ 【解析】(5)在甲醇燃料电池中，通入燃料甲醇的电极A发生氧化反应，为电池的负极；由图可知，该电池的电解质溶液为硫酸溶液(酸性条件)，甲醇失去电子生成二氧化碳和氢离子，其电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-=CO2↑＋6H＋。 【变式2-1】(2025·浙江省北斗星盟三模)化工生产中排放的CO2可通过热化学、电化学相关技术进行再利用，使其成为廉价易得的甲醇。 (1)若将甲醇设计成如下燃料电池，a、b均为惰性电极，已知a极电势比b极高，则b极的电极反应为 。 【答案】(1) CH3OH+8OH--6e-=CO32-＋6H2O 【解析】(1)甲醇燃料电池中，氧气得到电子发生还原反应，则氧气一极为正极、甲醇一极为负极，已知a极电势比b极高，则a为正极、b为负极，则b极的电极反应为甲醇失电子，在碱性条件产生碳酸根离子：CH3OH+8OH--6e-=CO32-＋6H2O； 【变式2-2】(2026·浙江杭州二中高三6月选考考前热身，节选)天然气热裂解制备乙炔，是工业上获得乙炔的重要方式。 (3)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航空航天。如图所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质为掺杂了Y2O3的ZrO2固体，在高温下可传导O2-。请写出负极的电极反应式____________________。 【答案】(3)CH4+4O2--8e-=CO2＋2H2O 【解析】(3)甲烷-空气燃料电池中，甲烷为负极，失去电子，C从-4价变为+4价，1 molCH4​失去8 mol电子，和电解质传导的O2-结合生成CO2和H2O，负极电极反应式： CH4+4O2--8e-=CO2＋2H2O。 【变式2-3】(2025·浙江省精诚联盟二模)氢是清洁能源，氢能的利用包括了制氢、储氢和用氢等环节。 (4)利用燃料电池产生电能是氢能高效利用的途径之一、某熔融碳酸盐介质的氢氧燃料电池的工作原理如图2所示，其负极上的电极反应式是 。 【答案】(4)H2-2e-＋CO32-=CO2+2H2O 【解析】(4)由图可知，负极失去电子，氢气与碳酸根发生反应生成二氧化碳和水，电极反应式应为：H2-2e-＋CO32-=CO2+2H2O。   ▌题型03 原电池原理的应用 1．加快氧化还原反应的速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快，例如，在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生H2的速率。 2．比较金属活动性强弱 例如，有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性：a>b (注意电解质溶液对电极反应的影响)。 3．设计原电池 理论上，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。 (a)外电路 负极——化合价升高的物质 正极——活泼性弱的物质，一般选碳棒 (b)内电路：化合价降低的物质作电解质溶液。 如：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 ①化合价升高的物质 负极：Cu ②活泼性较弱的物质 正极：C ③化合价降低的物质 电解质溶液：FeCl3 示意图 【典例03】(2022•浙江1月卷，21)pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示，以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液，并插入Ag—AgCl电极)和另一Ag—AgCl电极插入待测溶液中组成电池，pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059。下列说法正确的是( ) A．如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极反应式为：AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl(0.1mol·L-1) B．玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化 C．分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pH D．pH计工作时，电能转化为化学能 【答案】C 【解析】A项，如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极为负极、负极发生氧化反应而不是还原反应，A错误；B项，已知：pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059，则玻璃膜内外氢离子浓度的差异会引起电动势的变化，B错误；C项，pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059，则分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pH，C正确；D项，pH计工作时，利用原电池原理，则化学能转化为电能，D错误；故选C。 【变式3-1】通过测定下图电池的标准电动势(V)，可计算电池总反应的平衡常数。已知：，该电池z=1；盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂，离子可在其中自由移动。下列说法错误的是( ) A．正极反应为AgCl+e-=Ag+Cl- B．反应后，右侧烧杯中c(AgNO3)增大 C．每转移1mole-，两个电极的质量共减少143.5g D．若，Ag+(aq)+ Cl-(aq)AgCl(s)的平衡常数为 【答案】B 【解析】原电池Ag电极为负极，发生反应：Ag-e-=Ag+，电极做正极，电极反应为：AgCl+e-=Ag+ Cl-。原电池反应过程中Cl-向右侧烧杯迁移，K+向左侧迁移。A项，正极反应为AgCl+e-=Ag+ Cl-，负极反应为Ag-e-=Ag+，A正确；B项，原电池反应过程中Cl-向右侧烧杯迁移，与2H2O-4e- =O2↑＋4H＋生成AgCl沉淀，右侧烧杯中AgNO3浓度保持不变，B错误；C项，正极反应为AgCl+e-=Ag+ Cl-，负极反应为Ag-e-=Ag+，每转移1mole-时，负极质量减少108g，正极质量减少35.5g，两极共减少143.5g，C正确；D项，z=1，代入，，这是电池总反应AgCl(s) Ag+(aq)+ Cl-(aq)的平衡常数，则Ag+(aq)+ Cl-(aq)AgCl(s)平衡常数，D正确；故选B。 【变式3-2】(2025·浙江省台州市山海协作体高二期中)探究用铁盐溶液溶解银镜实验后的银： ①实验i：甲同学向有银镜的试管中逐滴加入过量0.2mol/LFe(NO3)3溶液(pH=2)，银镜消失，溶液变为澄清，得出Fe3+能与Ag反应的结论。乙同学认为该实验不够严谨。 ②实验ii：乙同学改进实验，向另一支含有等量银镜的试管中逐滴加入过量0.1mol/L的Fe2(SO4)3溶液(pH=2)，充分振荡，银镜逐渐消失，溶液黄色明显变浅，产生较多白色沉淀。 请回答： (1)乙同学认为实验i不够严谨，原因是 (用离子方程式表示)。乙同学猜测实验ii中白色沉淀为Ag2SO4.。取少量固体于试管中，加入足量的Na2C2O4溶液，白色沉淀变成红色(Ag2C2O4为红色沉淀)，写出该沉淀转化的离子方程式： ，该反应的平衡常数为 ，根据计算结果，该反应 (填“能”或“不能”)转化完全。[已知25℃时，Ag2C2O4、Ag2SO4的Ksp分别为2×10-12和1.2×10-5] (2)取少量上层清液，加入下列 溶液(填字母)，若出现 现象，则充分说明Fe3+能与Ag反应。 A．KSCN B．K3[Fe(CN)6] C．BaCl2 D．K4[Fe(CN)6] (3)丙同学查阅资料发现，Ag+、Fe3+的氧化性差异不大，一定条件下，Ag和Fe3+反应是可逆反应，设计如下电化学装置进行验证。 ①其中石墨电极为 (填“正极”或“负极”)，电极反应式为 。 ②按上图组装好仪器并加入药品，观察到银电极有灰黑色固体析出，电流表A指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左池加入较浓 溶液，产生 的现象说明Ag和Fe3+的反应为可逆反应。 ③假设电池工作时右侧银电极质量变化为1.08g，理论上以电流强度为1.6A的恒定电流可以工作 分钟。[已知：电荷量q(C)=电流Ⅰ(A)×时间t(s)；NA=6.0×1023mol；e=1.60×10-19C] 【答案】(1)3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO↑+2H2O Ag2SO4+ C2O42-Ag2C2O4+ SO42- 6×106 能 (2) B 蓝色沉淀 (3) 负极 Fe2+-e-=Fe3+ Fe2(SO4)3 银电极上固体逐渐减少，电流表指针向左偏转，一段时间后指针归零 10 【解析】本题主要考查了铁盐溶液溶解银镜实验后的银相关的化学反应原理、离子检验、电化学等知识。实验i不够严谨，是由于硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性，能将银镜中的Ag氧化为Ag+，从而不能确定是Fe3+与Ag发生了反应。实验ii中由沉淀颜色的改变及提示可知沉淀转化的离子方程式为Ag2SO4+ C2O42-Ag2C2O4+ SO42-。平衡常数可据该反应的表达式及Ag2C2O4、Ag2SO4的Ksp计算出结果。平衡常数数值很大，说明反应进行的程度很大，所以该反应能转化完全。要证明Fe3+能与Ag反应，需要检验反应后的溶液中存在Fe2+。K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe2+生成蓝色沉淀，可检验Fe2+的存在。设计电化学装置进行验证，一定条件下，Ag和Fe3+反应是可逆反应，据装置图中石墨电极附近的FeSO4溶液可判断，在该电极Fe2+ 失去电子生成Fe3+，发生氧化反应，所以石墨电极为负极，从而写出电极反应式。由描述的现象和电流表指针的变化可知Ag与 Fe3+反应生成Fe2+和Ag+。左池中加入较浓Fe2(SO4)3溶液，若观察到银电极上固体逐渐减少，电流表指针向左偏转，一段时间后指针归零，从而说明Ag与 Fe3+的反应为可逆反应。由电池工作时右侧银电极质量变化可知转移的电子数，从而可计算出理论上该电池以电流强度为1.6A的恒定电流可以工作的时间。 (1)Fe(NO3)3溶液(pH=2)，溶液呈酸性，硝酸根离子 在酸性溶液中具有强氧化性，能将银镜中的Ag氧化为Ag+，同时自身被还原成NO气体，离子方程式为3Ag+4H++ NO3-=3Ag++NO↑+2H2O。所以不能确定是Fe3+与Ag发生了反应，这就是该实验不够严谨的原因。取少量固体(Ag2SO4)于试管中，加入足量的Na2C2O4溶液，白色沉淀变成红色(Ag2C2O4为红色沉淀)，由此得该沉淀转化的离子方程式为Ag2SO4+ C2O42-Ag2C2O4+ SO42-。该反应的平衡常数。平衡常数数值很大，说明反应进行的程度很大，所以该反应能转化完全。 (2)乙同学改进实验，向另一支含有等量银镜的试管中逐滴加入过量0.1mol/L的Fe2(SO4)3溶液(pH=2)，充分振荡，银镜逐渐消失，溶液黄色明显变浅，产生较多白色沉淀。要证明Fe3+能与Ag反应，需要检验反应后溶液中存在Fe2+。A．KSCN是用来检验Fe3+存在的试剂(Fe3+遇到KSCN溶液显示血红色)，不能检验Fe2+的存在，A错误；B．K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe2+生成蓝色沉淀，可检验Fe2+的存在，B正确；C．BaCl2溶液与Fe2+不反应，不能检验Fe2+的存在，C错误；D．K4[Fe(CN)6] 与Fe3+反应会生成深蓝色沉淀，它是一种常用来检验Fe3+的试剂，不能检验Fe2+的存在，D错误；故答案为B。所以取少量上层清液，加入K3[Fe(CN)6]溶液，若出现蓝色沉淀，则充分说明Fe3+能与Ag反应。 (3)① 根据装置图可知，石墨电极上Fe2+ 失去电子生成Fe3+，发生氧化反应，所以石墨电极为负极，电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+。 ②按上图组装好仪器并加入药品，观察到银电极有灰黑色固体析出，电流表A指针向右偏转，说明Ag与 Fe3+反应生成Fe2+和Ag+。一段时间后指针归零，说明反应达到平衡状态。再向左池中加入较浓的Fe2(SO4)3溶液，Fe3+浓度增大，若观察到银电极上固体逐渐减少，电流表指针向左偏转，一段时间后指针归零，从而说明Ag与 Fe3+的反应为可逆反应。电池工作时右侧银电极质量变化为1.08g，说明变化的，Ag电极上发生反应Ag+-e-=Ag+，所以消耗0.01molAg需要转移0.01mol电子，电荷量，理论上以电流强度1.6A的恒定电流可以工作时间。 ▌题型04 一次电池 一次电池：也叫作干电池，常见的一次电池有普通锌锰电池、碱性锌锰电池、纽扣式银锌电池。 锌锰干电池 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 银锌纽扣电池 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 【典例04】(2026·江苏卷，8，3分)镁锰干电池的结构如图所示，MgBr2作电解质，干电池的总反应式：Mg+2MnO2+H2O=Mn2O3+Mg(OH)2，该电池缺点是易“鼓包”。下列说法正确的是( ) A．镁合金作负极，发生还原反应 B．电池工作过程中，Br-从负极向正极迁移 C．引起“鼓包”的反应：2Mg+2MnO2==2MgO＋O2↑＋2Mn D．1 mol MnO2参加反应，理论上外电路通过的电子总量为1 mol 【答案】D 【解析】A项，镁合金作负极，但发生的是氧化反应，非还原反应，A错误；B项，Br⁻为阴离子，在原电池中应向负极迁移，而非从负极向正极迁移，B错误；C项，“鼓包”若因气体产生，该方程式生成O2，但是Mg是强还原剂，反应中Mg应该被氧化，O不会被氧化生成O2；鼓包实际是Mg与水发生副反应生成H2，C错误；D项，由总反应可知，2 mol MnO₂参与反应时转移2 mol电子，故1 mol MnO2参与反应时，外电路通过电子总量为1 mol，D正确；故选D。 【变式4-1】(2025·浙江强基联盟高二开学考试)碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．电池为二次电池 B．电池工作时，OH-通过隔膜向Zn极移动 C．电池工作时，MnO2发生氧化反应 D．负极的电极反应式为：Zn-2e-===Zn2+ 【答案】B 【解析】A项，碱性锌锰电池不能充电，是一次电池，故A错误；B项，电池工作时，MnO2通过隔膜向负极(Zn)移动，故B正确；C项，电池工作时，MnO2为正极，得到电子，发生还原反应，故C错误；D项，电池工作Zn为负极，碱性环境下，反应式为：Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2，故D错误；故选B。 【变式4-2】(2025·浙江宁波高二期中)碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O==Zn(OH)2+2MnO(OH)，下列说法不正确的是( ) A．电池工作时，锌为负极 B．电池工作时，电解液中的OH- 移向负极 C．电池正极发生还原反应 D．锌的质量减少6.5g时，溶液中通过0.2mol电子 【答案】D 【解析】原电池进行分析时，从氧化还原反应的角度进行，氧化反应为负极，还原反应为正极，电解质溶液中离子发生移动，方向为阳离子移向正极，阴离子移向负极。A项，Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)，可以知道反应中Zn被氧化，为原电池的负极，所以A选项正确； B项，原电池中，电解液的OH-移向负极，故B项正确；C项，根据电池总反应式为： Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)， MnO2为原电池的正极，发生还原反应，故C项正确； D项，由Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)可以知道，6.5g Zn反应转移电子为0.2mol， 但是在电解质溶液中离子移动，电子不在溶液中移动，故D项错误；答案为D。 【变式4-3】(2025·浙江金华高二期中)碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛的应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为：Zn＋2MnO2＋2H2O＝Zn(OH)2＋2MnOOH，下列说法不正确的是 ( ) A．电池工作时锌为负极 B．电池正极的电极反应式为：2MnO2＋2H2O＋2eˉ=2MnOOH＋2OHˉ C．放电前后电解质溶液的pH保持不变 D．外电路中每通过 0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少 6.5g 【答案】C 【解析】由电池总反应Zn＋2MnO2＋2H2O＝Zn(OH)2＋2MnOOH可知，Zn被氧化，为原电池的负极，电极反应为Zn-2e-+2OH-＝Zn(OH)2；MnO2被还原，为原电池正极，电极反应为MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-。A项，电池工作时锌为负极，A正确；B项，该原电池中正极上得电子发生还原反应，电极反应式为2MnO2＋2H2O＋2eˉ＝2MnOOH＋2OHˉ，B正确；C项，由电池总反应Zn＋2MnO2＋2H2O＝Zn(OH)2＋2MnOOH可知，放电前后电解质溶液中c(OH-)增大，pH增大，C不正确；D项，反应中，Zn发生氧化反应生成Zn(OH)2，Zn的化合价由0价变为+2价，转移2e-，外电路中每通过0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少6.5g，D正确。故选C。 ▌题型05 二次电池 1．二次电池：又称为充电电池或蓄电池，铅蓄电池是最常见的二次电池。充、放电时各电极上发生的反应： 2．铅蓄电池的构造与工作原理 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+ SO42- -2e-==PbSO4； 正极反应式：PbO2+4H++SO42-+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+ SO42-； 阳极反应式：PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO42-。 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。 2．锂离子电池 常见锂离子电池的构造与工作原理 负极材料 正极材料 电解质溶液 嵌锂石墨(LixC6) 磷酸铁锂(LiFePO4)或钴酸锂(LiCoO2) 锂离子的载体，如六氟磷酸锂(LiPF6)的碳酸酯无水溶液 装置与工作原理 (以钴酸锂-石墨锂电池为例) 放电：总反应：LixC6＋Li(1－x)CoO2===6C＋LiCoO2 负极反应：LixC6－xe－===6C＋xLi＋； 正极反应：Li(1－x)CoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2； 【典例05】(2025·浙江1月卷)一种可充放电Li－O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为Li2O和Li2O2，随温度升高Q(消耗1molO2转移的电子数)增大。下列说法不正确的是( ) A．熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电速率 B．充放电时，Li＋优先于K+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O2-转化为O22- D．充电时，锂电极接电源负极 【答案】C 【解析】Li－O2电池放电时，锂电极为负极，发生反应：Li－e-=Li＋，多孔功能电极为正极，低温时发生反应：O2+2e-=O22-，随温度升高Q增大，正极区O22-转化为O2-；充电时，锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为阳极，O22-或O2-失去电子。电池总反应方程式为：或，充放电时有Li＋参与或生成，因此熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电速率，A正确；B项，Li＋比K＋的半径小，因此Li＋优先于K+通过固态电解质膜，B正确；C项，放电时，正极得到电子，O22-中氧原子为-1价，O2-中氧原子为-2价，因此随温度升高Q增大，正极区O22-转化为O2-，C错误；D项，充电时，锂电极为阴极，连接电源负极，D正确；故选C。 【变式5-1】(2026·浙江县域联盟选考模拟)铅酸蓄电池是一种历史悠久的商用电池，其结构如图所示。下列有关铅酸蓄电池的说法正确的是( ) A．放电时，负极反应为Pb-2e-=Pb2+ B．放电时，铅酸蓄电池的pH保持不变 C．充电时，当电路中有2 mol电子发生转移时，阳极质量减少96 g D．充电时，因得电子能力H+＞Pb2+，阴极可能会产生氢气 【答案】D 【解析】铅酸蓄电池的总反应为：Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O，逐一分析选项。A项，放电时负极Pb失电子，生成的Pb2+会与SO42-结合生成难溶PbSO4，正确负极反应为 Pb+SO42--2e-=PbSO4，A错误；B项，放电过程消耗硫酸、生成水，硫酸浓度降低，+H+浓度减小，pH增大，B错误；C项，充电时阳极反应为PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-，转移2 mol电子时，1 mol固体PbSO4转化为1 mol固体PbO2，固体质量减少，不是96 g，C错误；D项，由金属活动性顺序可知，单质还原性Pb＞H2，因此阳离子得电子能力H+＞Pb2+，充电时阴极发生主反应PbSO4+2e-=Pb+SO42-，当充电电压过高时，溶液中的H+也可能在阴极得电子生成氢气，发生副反应2H＋＋2e-=H2↑，因此阴极可能产生氢气，D正确；故选D。 【变式5-2】(2026·浙江杭州二中高三6月选考考前热身)钠离子电池具有充电速度快和低温环境性能优越的特点，在正极电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基可增强其电化学活性，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( ) A．是高熔点的离子化合物 B．c连接d或e时，电极A的电势均低于电极B C．c连接d时，透过隔膜进入电极A室 D．c连接e时，电极A的反应为： 【答案】D 【解析】c连接e时，装置为原电池，电极B为负极，嵌在石墨中的Na失电子变为Na+，进入右侧电极室后，通过隔膜迁移至左侧电极室形成磺酸盐；c连接d时，连接外电源给电池充电，是电解池，电极B接外电源负极作阴极，Na+得电子变为Na重新嵌入石墨得NaxCy，则电极A为阳极失电子，Na+通过隔膜迁移至右侧电极室；A项，该物质是高分子聚合物，聚合物属于混合物、不属于化合物，不属于离子化合物，A错误；B项，当c连接d时，为充电过程：电极A接电源正极，作阳极，阳极电势高于阴极(电极B)；当c连接e时，为放电过程：电极A作原电池正极，正极电势高于负极(电极B)；因此c连接d或e时，电极A的电势均高于电极B，B错误；C项，c连接d为充电过程，充电时阳离子向阴极移动，充电时电极B是阴极，因此Na+透过隔膜进入电极B室，C错误；D项，c连接e为放电过程，电极A作正极，发生还原反应：结合Na+得电子，生成磺酸基钠掺杂的聚合物，反应与给出的方程式一致，D正确；故选D。 【变式5-3】(2026·浙江杭州二中高三三模)一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气液流二次电池的工作原理如图所示，其中双膜结构的液流电池设计缓解了硫交叉问题。下列说法正确的是( ) A．放电时，电子流向为：电极B→电解液→电极A B．膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜 C．充电时发生反应的离子方程式为：4OH－＋2S42 4S22-＋O2↑＋2H2O D．放电时，当外电路通过2 mol电子时，理论上Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共减少2 mol 【答案】C 【解析】由电池装置图可知，放电时，空气氧化多硫化物，则电极B为正极，电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，电极A为负极，电极反应为2S22--2e-=S42-；充电时，电极B为阳极，电极反应为4OH--4e-=O2↑＋2H2O，电极A为阴极，电极反应为S42-+2e-=2S22-。A项，放电时，电子由负极经外电路流向正极，即电极A→负载→电极B，A错误；B项，由分析可知，放电时，负极室中的Na+通过膜a向Ⅱ室迁移，膜a为阳离子交换膜；正极室中的OH-通过膜b向Ⅱ室迁移，膜b为阴离子交换膜，B错误；C项，结合充电时阳极和阴极的电极反应式可得总反应的离子方程式为4OH－＋2S42 4S22-＋O2↑＋2H2O，C正确；D项，放电时，当外电路通过2 mol电子时，理论上负极室中有2 mol Na+进入Ⅱ室，正极室中有2 mol OH－进入Ⅱ室，则Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共增加2 mol，D错误；故选C。 ▌题型06 燃料电池 1．燃料电池 (1)利用燃料(如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体)和氧化剂之间发生的氧化还原反应将化学能直接转换成电能的化学电池。工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，能连续不断地提供电能。 2．氢氧燃料电池的工作原理 电极：惰性电极。燃料：H2 (1)碱性电解质 总反应：2H2＋O2===2H2O 负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O； 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 (2)酸性电解质 总反应：2H2＋O2===2H2O 负极：2H2－4e－===4H＋； 正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 3．电池特点 ①能量转换率高，污染小。 ②工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断进行反应，连续不断地提供电能。 【典例06】(2026·浙江省天域全国名校协作体高三一模)研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示，两电极区间用只允许K+通过的半透膜隔开。下列说法不正确的是( ) A．电池负极的电极反应式为：HCOO-+ 2OH--2e-=HCO3-+H2O B．Fe3+为该电池反应的催化剂 C．放电过程中需补充的物质A为H2SO4 D．电池工作时，每生成1 molHCO3-，将会有1 molK+通过半透膜移向右侧 【答案】D 【解析】HCOOH燃料电池原理为原电池，如图所示，HCOO-一侧为负极，失电子发生氧化反应又因含有KOH溶液呈碱性，因此负极反应式为HCOO-+ 2OH--2e-=HCO3-+H2O；Fe3+一侧为正极，得电子发生还原反应，Fe3++e-=Fe2+，生成的Fe2+又被O2氧化，发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O反应，因此正极总反应为O2＋4H＋＋4e-=2H2O。A项，负极发生氧化反应，HCOO-中C为+2价，转化为HCO3-中+4价C，失去2 e-。碱性环境下(左侧有KOH)，电极反应式为HCOO-+ 2OH--2e-=HCO3-+H2O，电荷、原子均守恒，A正确；B项，右侧Fe3+得电子生成Fe2+(Fe3++e-=Fe2+)，Fe2+又被O2氧化为Fe3+(4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O)，Fe3+循环使用，总量不变，为催化剂，B正确；C项，右侧生成K2SO4需SO42-，且Fe2+被O2氧化需酸性条件(H+)，故物质A为H2SO4提供SO42-和H+，C正确；D项，生成1 mol HCO3-时，负极转移2 mole-，为平衡电荷，K+(+1价)需迁移2 mol至正极，D错误；故选D。 【变式6-1】(2025·浙江省嘉兴市高三三模)在新型能源技术里，直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)备受关注。它独特之处在于用H2O2同时作燃料和氧化剂，能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理，其工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是( ) A．该电池表明H2O2在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B．电池的总反应为2H2O2+2OH-+2H+=4H2O+ O2↑ C．当外电路通过0.4mole-时，中间室生成K2SO4的质量为34.8g D．H2O2分解产生的O2在石墨2电极也可以放电，因此H2O2的分解不会影响电池效率 【答案】D 【解析】由图中电子移动方向可知，石墨1为负极， 在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水，电极反应式为：H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑，负极室溶液中钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室；石墨2为正极，在酸性条件下过氧化氢被还原生成水，电极反应式为：H2O2+2e-+2H+=2H2O，正极室溶液中的硫酸根离子通过阴离子交换膜2进入中间室，则电池总反应为2H2O2+2OH-+2H+=4H2O+ O2↑。A项，由分析可知，石墨1为负极，在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水；石墨2为正极，在酸性条件下过氧化氢被还原生成水，电极反应说明过氧化氢在酸性环境中的氧化性强于碱性环境，A正确；B项，电池总反应为：2H2O2+2OH-+2H+=4H2O+ O2↑，B正确；C项，石墨1为负极，电极反应式为：H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑，则外电路通过0.4mol电子时，有0.4mol钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室，则中间室生成硫酸钾的质量为0.4mol××174g/mol=34.8g，C正确；D项，电池总反应为：2H2O2+2OH-+2H+=4H2O+ O2↑，该反应中H2O2既是氧化剂又是还原剂，O2是氧化产物，则氧化性：H2O2>O2，即O2的氧化性弱于H2O2，且过氧化氢分解会使反应物过氧化氢的物质的量减小，所以H2O2分解产生的O2在石墨2电极也可以放电，H2O2的分解会影响电池效率，D错误；故选D。 【变式6-2】(2026·浙江名校协作体高二联考)用于检测酒驾的酒精检测仪工作原理如下图所示，下列说法不正确的是( ) A．该装置能够将化学能转化为电能 B．该电池的负极反应式为：CH3CH2OH +3H2O - 12e- = 2CO2 + 12H+ C．电池工作时，当电路中通过4mol电子时，有通过质子交换膜从左向右迁移 D．当呼气中有46g的乙醇被反应时，需要消耗标准状况下氧气22.4L 【答案】B 【解析】该装置为原电池，X电极产物为醋酸，Y电极上O的化合价由0→-2，化合价降低发生还原反应，则Y为正极，X为负极。A项，据分析可知，该装置为原电池，原电池是将化学能转化为电能的装置，A正确；A项，根据装置图，X电极产物为醋酸(CH3COOH)，而非CO2。乙醇(CH3CH2OH)中C平均化合价为-2，醋酸(CH3COOH)中C平均化合价为0，每个乙醇分子失去4个电子，正确负极反应式为CH3CH2OH + H2O - 4e- = CH3COOH + 4H+，B错误；C项，电池工作时，H+从负极(左)向正极(右)迁移，迁移的H+物质的量与电路中转移电子数相等。当通过4mol电子时，有4mol H+迁移，C正确；D项，46g乙醇为1mol，总反应为CH3CH2OH + O2 = CH3COOH + H2O，1mol乙醇消耗1mol O2，标准状况下体积为22.4L，D正确；故选B。 【变式6-3】(2026·浙江六校联盟高二联考)沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水，其工作原理示意图如图： 已知：光合菌发生的光合作用反应式为 6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2沉积物FeSx中的 Fe为+2价且在反应过程中 Fe化合价不变，下列说法不正确的是( ) A．碳棒b为电池的正极 B．碳棒a表面发生的第二步电极反应式为S+4H2O-6e-=SO42-+8H+ C．负极室每处理 1mol沉积物FeSx则转移(2+6x) mol电子 D．若光合菌产生的氧气被全部反应，则该电池每消耗32gO2，正极室质量增加44g 【答案】D 【解析】氢离子移向碳棒b，故碳棒b为原电池的正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成水；碳棒a为原电池的负极，FeSx在负极上失电子发生氧化反应生成S单质，S单质再失电子生成SO42-。A项，根据分析可知，碳棒b为原电池的正极，A正确；A项，根据图示，碳棒上(负极) S生成SO42-的电极反应式：S+4H2O-6e-=SO42-+8H+，B正确；C项，FeSx中Fe为+2价，S的化合价为(+2 + x·y=0，解得)。S最终转化为SO42-(S为+6价)，每个S原子失去电子数为，1mol FeSx含x mol S，转移电子总数为，即(2+6x) mol，C正确； D项，消耗32g O₂(1mol)时，根据正极反应O2＋4H＋＋4e-=2H2O，有4mol H＋(约4g)进入正极室；根据光合作用反应式，生成1mol O2需要消耗1mol CO2(44g)。因此，正极室质量增加为H＋和CO2的质量之和，即 4g + 44g = 48g ，D错误；故选D。 ▌题型07 新型电池 1．锂电池 锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。工作时金属锂失去电子被氧化为Li+，负极反应均为Li-e-===Li+，负极生成的Li+经过电解质定向移动到正极。 2．锂离子二次电池 (1)锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化—还原”原理；在两极形成的电势差的驱动下，Li+可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。 (2)锂离子电池充电时阴极反应式一般为C6+xLi++xe-===LixC6；放电时负极反应是充电时阴极反应的逆过程：LixC6-xe-===C6+xLi+。 (3)锂离子电池的正极材料一般为含Li+的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等。 3．微生物燃料电池 微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是在负极室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和负极之间进行有效传递，并通过外电路传递到正极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到正极，氧化剂(如氧气)在正极得到电子被还原。 4．物质转化循环型电池 循环电池是电化学储能领域的一个研究热点，它通过电池内部物质的循环使用来增加储能容量，增长使用寿命。根据物质转化，注意电极反应与电极区反应，元素化合价的变化或离子的移动(阳离子移向正极区域，阴离子移向负极区域)判断电池的正、负极，是分析该电池的关键。 5．浓差电池 浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质具有浓度差，离子均由“高浓度”移向“低浓度”，依据阴离子移向负极区域，阳离子移向正极区域判断电池的正极、负极，这是解答问题的关键。例如 ①a极：Ag-e-===Ag+(负极)；b极：Ag++e-===Ag(正极)。 ②NO3-通过交换膜移向a极。 【典例07】(2025·浙江省台州市高三二模)一种Zn-CO2离子液体电池可以在供电的同时将CO2转化为CH4，电解质为离子液体[EMIM]+[BF4]-及少量水，其中的[EMIM]+是一种季铵离子，在电池中作电解质、质子源和促进剂。该电池如图所示运行一段时间后，碳纳米管表面可检测出有ZnCO3生成。 下列说法正确的是( ) A．a电极为负极，[EMIM]+在该电极上被氧化 B．b电极反应式为：5CO2+2H2O+8e-=4CO32-＋CH4 C．[EMIM]+是电池中唯一的质子源 D．[EMIM]+作为电池促进剂的原理是通过生成[ZnNHC]2+增加电荷浓度，从而增强了离子电流强度 【答案】B 【解析】碳纳米管通入二氧化碳，生成甲烷和ZnCO3，发生还原反应，得到电子，是正极，电极反应：5CO2+2H2O+8e-=4CO32-＋CH4；则锌为负极，锌失电子，发生氧化反应。A项，a电极为负极，锌被氧化，A错误；B项，b电极反应式为：5CO2+2H2O+8e-=4CO32-＋CH4，B正确；C项，根据左图可知，水也是质子源，C错误；D项，根据左图可知，2个[EMIM]+生成1个[ZnNHC]2+，没有增加电荷的浓度，D错误；故选B。 【变式7-1】(2026·浙江湖州南太湖联盟高二期中)纸电池由电极、电解液和隔离膜组成(如下图所示)，电极和电解液均“嵌”在纸中。某学生根据纸电池的结构示意图，利用氯化钠、蒸馏水和滤纸制备了电解液和隔离膜，用铜片与锌片制作了一个简易电池，用电流表测试指针发生偏转(总反应为2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2)。下列说法不正确的是( ) A．该原电池电解液是NaCl溶液 B．纸电池减小电板间距离，可增大电流 C．电子从锌片经电解液流向铜片 D．Zn片为负极，正极电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH- 【答案】C 【解析】根据总反应方程式2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2可知：Zn为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；Cu片作正极，发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-。溶液中阳离子向正极定向移动，阴离子向负极定向移动。A项，该原电池使用氯化钠和蒸馏水制备电解液，因此电解液为NaCl溶液，A正确；A项，减小电极间距离可缩短离子移动路径，从而降低了电池的内阻，根据闭合电路欧姆定律，电流增大，B正确；C项，电子只能通过外电路即通过导线流动，在电解液中是离子定向移动，电子不能经电解液传递，C错误；D项，Zn比Cu活泼，Zn作负极，Cu作正极，正极上O2得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，D正确；故选C。 【变式7-2】(2026·浙江省Z20联盟高三一模)我国科学家在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示：下列说法不正确的是( ) A．该离子交换膜为阳离子交换膜 B．b极发生的电极反应为3I--2e-=I3- C．理论上每转移1mol电子，分解H2S气体22.4 L(标况) D．能量转化方式主要为光能→电能→化学能 【答案】C 【解析】根据图示，a极上氢离子转化为氢气，得电子，发生还原反应，b极上I-转化为I3-，失电子，发生氧化反应，则a极为正极，b极为负极，氢离子通过质子交换膜向a电极移动。A项，由分析可知，a极为正极，b极为负极，且a极上氢离子转化为氢气，消耗H+，右侧H2S转化为S的过程中生成H+，则氢离子通过质子交换膜向a电极移动，该离子交换膜为阳离子交换膜，A正确；B项，根据图示，b极上I-失电子转化为I3-，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：3I--2e-=I3-，B正确；C项，H2S转化为S的过程中生成H+，S元素由-2价上升到0价，理论上每转移1mol电子，有0.5 molH2S分解，标况下的体积为11.2 L，C错误；D项，根据图示，a电极在光照的条件下进行反应，该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，D正确；故选C。 【变式7-3】(2025·浙江省杭州钱塘区杭州四中高二期末)钠离子电池成本优势明显，有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。下图为一种钠离子电池放电的示意图，关于该电池说法正确的是( ) A．a为电池的负极 B．放电时b极反应：NaxC-xe-=xNa++C C．充电时a极反应：Na4-xFe(CN)6+xNa++ xe-= Na4Fe(CN)6 D．用该电池给铅酸电池充电时，b电极接铅酸电池的PbO2极 【答案】B 【解析】根据图示，放电时Na+由b电极所在区域向a电极所在区域移动，放电时a电极为正极，b电极为负极。A．放电时Na+由b电极所在区域向a电极所在区域移动，a电极为电池的正极，b电极为电池的负极，A项错误；B．放电时b电极为负极，负极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为NaxC-xe-=xNa++C，B项正确；C．充电时a极为阳极，阳极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为Na4Fe(CN)6-xe-=Na4-xFe(CN)6+xNa+，C项错误；D．铅酸电池充电时，Pb为阴极，PbO2为阳极，则用该电池给铅酸电池充电时，b电极接铅酸电池的Pb极，D项错误；故选B。 第 1 页 共 7 页 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 原电池(题型突破·举一反三) 题型01 原电池的工作原理 题型02 电极反应式书写 题型03 原电池原理的应用 题型04 一次电池 题型05 二次电池 题型06 燃料电池 题型07 新型电池  ▌题型01 原电池的工作原理 1．原电池的构成条件 (1)定义：能把_______转化为_______的装置。 (2)构成条件： 2．实验探究： (1)锌和硫酸铜溶液反应中的能量转化 向一只烧杯中加入1.0 mol•L－1 CuSO4溶液约30 mL，再加入适量锌粉，现象是Zn逐渐_______，溶液颜色_______，有_______物质生成，用温度计测量溶液的温度，温度_______，能量变化的主要形式是_______转化为_______。 (2)铜锌原电池的构造与工作原理 电池名称 单液电池 双液电池(盐桥电池) 实验装置 实验现象 电流表 指针_______ 电极变化 锌片逐渐溶解，铜片质量_______ 电流变化 一段时间后，电流逐渐衰减 产生的电流持续、稳定 微观探析 锌片的Zn失去电子形成_______进入溶液，质量减轻； 电子通过导线传递到铜片上形成电流，电流表指针偏转； 溶液中的_______在铜片获得电子变成_______沉积在铜片上，质量增加 符号表征 电极反应式 Zn片：______________(_______反应) Cu片：______________(_______反应) 电池总反应 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 能量转换 _______转化为_______ 盐桥 ①盐桥成分：含有KCl饱和溶液的琼脂。作用：使两个半电池形成_______； ②平衡两侧溶液的电荷，使溶液保持_______；离子移动方向：Cl－移向ZnSO4溶液(负极区)，K＋移向CuSO4溶液(正极区)。 ③避免电极与电解质溶液直接_______，相比单液原电池有利于最大程度地将化学能转化为电能 3．原电池的工作原理(以锌铜原电池为例) 溶液中的阳离子向_______移动，阴离子向_______移动，电子只能在导线中流动而不能在溶液中流动，离子只能在溶液中移动而不能在导线中移动，原电池的内电路和外电路分别通过离子的移动和电子的流动而形成闭合回路，可形象地描述为“_____________________”。 【典例01】(2025·浙江省台州市高三一模)1836年，英国化学家John Frederic Daniell制成了第一个如图所示的双液电池，标志着化学电池进入生产和生活中。 已知反应：Zn(s)-2e-Zn2＋(aq) K1 Cu(s)-2e-Cu2+(aq) K2 K为反应在常温下的平衡常数。下列说法不正确的是( ) A．K1＞K2 B．盐桥中K+向CuSO4溶液移动 C．若将盐桥换成铜棒，电流计不会发生偏转 D．若向CuSO4溶液中加入适量CuSO4固体，电流计偏转程度增大 【变式1-1】(2024·浙江省浙大附中高二期末)下列有关说法中错误的是(盐桥是浸满饱和溶液的琼脂) ( ) A．锌是负极，发生氧化反应 B．铜电极的电极反应式为：Cu2++2e-=Cu C．电子经盐桥从锌电极流向铜电极 D．盐桥中流向右侧烧杯 【变式1-2】(2025·浙江省台州市高三一模)1836年，英国化学家John Frederic Daniell制成了第一个如图所示的双液电池，标志着化学电池进入生产和生活中。 已知反应：Zn(s)-2e-Zn2＋(aq) K1 Cu(s)-2e-Cu2+(aq) K2 K为反应在常温下的平衡常数。下列说法不正确的是( ) A．K1＞K2 B．盐桥中K+向CuSO4溶液移动 C．若将盐桥换成铜棒，电流计不会发生偏转 D．若向CuSO4溶液中加入适量CuSO4固体，电流计偏转程度增大 【变式1-3】(2024·浙江省绍兴市柯桥区高二期末)根据化学反应设计原电池(选用相同的盐桥)时，下列各项中合理的是( ) 选项 A B C D 正极(金属/电解质溶液) Zn/ZnSO4溶液 Fe/FeCl2溶液 Zn/H2SO4溶液 Fe/ZnSO4溶液 负极(金属/电解质溶液) Fe/H2SO4溶液 Zn/ZnSO4溶液 Fe/FeCl2溶液 Zn//FeCl2溶液 ▌题型02 电极反应式书写 1．电极反应式书写要求 电极反应式符合离子方程式书写要求，用“===”表示，注意分子、离子形式及电子、电荷、元素守恒。 2．一般电极反应式的书写方法 (1)定电极，标得失。按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量。 (2)看环境，配守恒。电极产物在电解质溶液中应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋应让其结合OH－生成水。电极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。 (3)两式加，验总式。两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证。 【典例02】(2026·浙江强基联盟高二开学考试)我国某科研团队主导的“液态阳光”项目，为实现“碳达峰与碳中和”目标做出了贡献。 Ⅱ．甲醇(CH3OH)是优质的清洁燃料，下图为酸性条件下甲醇燃料电池的工作原理示意图： (5)电极A为燃料电池的________(填“正”或“负”)极，该电极反应式为________________。 【变式2-1】(2025·浙江省北斗星盟三模)化工生产中排放的CO2可通过热化学、电化学相关技术进行再利用，使其成为廉价易得的甲醇。 (1)若将甲醇设计成如下燃料电池，a、b均为惰性电极，已知a极电势比b极高，则b极的电极反应为 。 【变式2-2】(2026·浙江杭州二中高三6月选考考前热身，节选)天然气热裂解制备乙炔，是工业上获得乙炔的重要方式。 (3)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航空航天。如图所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质为掺杂了Y2O3的ZrO2固体，在高温下可传导O2-。请写出负极的电极反应式____________________。 【变式2-3】(2025·浙江省精诚联盟二模)氢是清洁能源，氢能的利用包括了制氢、储氢和用氢等环节。 (4)利用燃料电池产生电能是氢能高效利用的途径之一、某熔融碳酸盐介质的氢氧燃料电池的工作原理如图2所示，其负极上的电极反应式是 。 ▌题型03 原电池原理的应用 1．加快氧化还原反应的速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率_______，例如，在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生H2的速率。 2．比较金属活动性强弱 例如，有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性：a_______b (注意电解质溶液对电极反应的影响)。 3．设计原电池 理论上，任何一个_______的氧化还原反应，都可以设计成原电池。 (a)外电路 负极——化合价升高的物质 正极——活泼性弱的物质，一般选碳棒 (b)内电路：化合价降低的物质作电解质溶液。 如：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 ①化合价升高的物质 负极：_______ ②活泼性较弱的物质 正极：_______ ③化合价降低的物质 电解质溶液：_______ 示意图 【典例03】(2022•浙江1月卷，21)pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示，以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液，并插入Ag—AgCl电极)和另一Ag—AgCl电极插入待测溶液中组成电池，pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059。下列说法正确的是( ) A．如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极反应式为：AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl(0.1mol·L-1) B．玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化 C．分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pH D．pH计工作时，电能转化为化学能 【变式3-1】通过测定下图电池的标准电动势(V)，可计算电池总反应的平衡常数。已知：，该电池z=1；盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂，离子可在其中自由移动。下列说法错误的是( ) A．正极反应为AgCl+e-=Ag+Cl- B．反应后，右侧烧杯中c(AgNO3)增大 C．每转移1mole-，两个电极的质量共减少143.5g D．若，Ag+(aq)+ Cl-(aq)AgCl(s)的平衡常数为 【变式3-2】(2025·浙江省台州市山海协作体高二期中)探究用铁盐溶液溶解银镜实验后的银： ①实验i：甲同学向有银镜的试管中逐滴加入过量0.2mol/LFe(NO3)3溶液(pH=2)，银镜消失，溶液变为澄清，得出Fe3+能与Ag反应的结论。乙同学认为该实验不够严谨。 ②实验ii：乙同学改进实验，向另一支含有等量银镜的试管中逐滴加入过量0.1mol/L的Fe2(SO4)3溶液(pH=2)，充分振荡，银镜逐渐消失，溶液黄色明显变浅，产生较多白色沉淀。 请回答： (1)乙同学认为实验i不够严谨，原因是 (用离子方程式表示)。乙同学猜测实验ii中白色沉淀为Ag2SO4.。取少量固体于试管中，加入足量的Na2C2O4溶液，白色沉淀变成红色(Ag2C2O4为红色沉淀)，写出该沉淀转化的离子方程式： ，该反应的平衡常数为 ，根据计算结果，该反应 (填“能”或“不能”)转化完全。[已知25℃时，Ag2C2O4、Ag2SO4的Ksp分别为2×10-12和1.2×10-5] (2)取少量上层清液，加入下列 溶液(填字母)，若出现 现象，则充分说明Fe3+能与Ag反应。 A．KSCN B．K3[Fe(CN)6] C．BaCl2 D．K4[Fe(CN)6] (3)丙同学查阅资料发现，Ag+、Fe3+的氧化性差异不大，一定条件下，Ag和Fe3+反应是可逆反应，设计如下电化学装置进行验证。 ①其中石墨电极为 (填“正极”或“负极”)，电极反应式为 。 ②按上图组装好仪器并加入药品，观察到银电极有灰黑色固体析出，电流表A指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左池加入较浓 溶液，产生 的现象说明Ag和Fe3+的反应为可逆反应。 ③假设电池工作时右侧银电极质量变化为1.08g，理论上以电流强度为1.6A的恒定电流可以工作 分钟。[已知：电荷量q(C)=电流Ⅰ(A)×时间t(s)；NA=6.0×1023mol；e=1.60×10-19C] ▌题型04 一次电池 一次电池：也叫作_______，常见的一次电池有普通锌锰电池、碱性锌锰电池、纽扣式银锌电池。 锌锰干电池 负极反应式：Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2； 正极反应式：____________________________； 总反应：Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2 银锌纽扣电池 负极反应式：Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O； 正极反应式：____________________________； 总反应：Zn+Ag2O===ZnO+2Ag 【典例04】(2026·江苏卷，8，3分)镁锰干电池的结构如图所示，MgBr2作电解质，干电池的总反应式：Mg+2MnO2+H2O=Mn2O3+Mg(OH)2，该电池缺点是易“鼓包”。下列说法正确的是( ) A．镁合金作负极，发生还原反应 B．电池工作过程中，Br-从负极向正极迁移 C．引起“鼓包”的反应：2Mg+2MnO2==2MgO＋O2↑＋2Mn D．1 mol MnO2参加反应，理论上外电路通过的电子总量为1 mol 【变式4-1】(2025·浙江强基联盟高二开学考试)碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．电池为二次电池 B．电池工作时，OH-通过隔膜向Zn极移动 C．电池工作时，MnO2发生氧化反应 D．负极的电极反应式为：Zn-2e-===Zn2+ 【变式4-2】(2025·浙江宁波高二期中)碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O==Zn(OH)2+2MnO(OH)，下列说法不正确的是( ) A．电池工作时，锌为负极 B．电池工作时，电解液中的OH- 移向负极 C．电池正极发生还原反应 D．锌的质量减少6.5g时，溶液中通过0.2mol电子 【变式4-3】(2025·浙江金华高二期中)碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛的应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为：Zn＋2MnO2＋2H2O＝Zn(OH)2＋2MnOOH，下列说法不正确的是 ( ) A．电池工作时锌为负极 B．电池正极的电极反应式为：2MnO2＋2H2O＋2eˉ=2MnOOH＋2OHˉ C．放电前后电解质溶液的pH保持不变 D．外电路中每通过 0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少 6.5g ▌题型05 二次电池 1．二次电池：又称为_______或蓄电池，_______是最常见的二次电池。充、放电时各电极上发生的反应： 2．铅蓄电池的构造与工作原理 铅酸蓄电池是最常见的二次电池，总反应：Pb+PbO2+2H2SO4____________________。 (1)放电时 负极反应式：Pb+ SO42- -2e-==______________； 正极反应式：PbO2+4H++SO42-+2e-===______________。 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-===______________； 阳极反应式：PbSO4+2H2O-2e-===_____________________。 ①充电一段时间电解质溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②充电时电极的连接，负接负作_______极，正接正作_______极。 2．锂离子电池 常见锂离子电池的构造与工作原理 负极材料 正极材料 电解质溶液 嵌锂石墨(LixC6) 磷酸铁锂(LiFePO4)或钴酸锂(LiCoO2) 锂离子的载体，如六氟磷酸锂(LiPF6)的碳酸酯无水溶液 装置与工作原理 (以钴酸锂-石墨锂电池为例) 放电：总反应：LixC6＋Li(1－x)CoO2===6C＋LiCoO2 负极反应：____________________________； 正极反应：___________________________________； 【典例05】(2025·浙江1月卷)一种可充放电Li－O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为Li2O和Li2O2，随温度升高Q(消耗1molO2转移的电子数)增大。下列说法不正确的是( ) A．熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电速率 B．充放电时，Li＋优先于K+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O2-转化为O22- D．充电时，锂电极接电源负极 【变式5-1】(2026·浙江县域联盟选考模拟)铅酸蓄电池是一种历史悠久的商用电池，其结构如图所示。下列有关铅酸蓄电池的说法正确的是( ) A．放电时，负极反应为Pb-2e-=Pb2+ B．放电时，铅酸蓄电池的pH保持不变 C．充电时，当电路中有2 mol电子发生转移时，阳极质量减少96 g D．充电时，因得电子能力H+＞Pb2+，阴极可能会产生氢气 【变式5-2】(2026·浙江杭州二中高三6月选考考前热身)钠离子电池具有充电速度快和低温环境性能优越的特点，在正极电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基可增强其电化学活性，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( ) A．是高熔点的离子化合物 B．c连接d或e时，电极A的电势均低于电极B C．c连接d时，透过隔膜进入电极A室 D．c连接e时，电极A的反应为： 【变式5-3】(2026·浙江杭州二中高三三模)一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气液流二次电池的工作原理如图所示，其中双膜结构的液流电池设计缓解了硫交叉问题。下列说法正确的是( ) A．放电时，电子流向为：电极B→电解液→电极A B．膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜 C．充电时发生反应的离子方程式为：4OH－＋2S42 4S22-＋O2↑＋2H2O D．放电时，当外电路通过2 mol电子时，理论上Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共减少2 mol ▌题型06 燃料电池 1．燃料电池 (1)利用_______(如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体)和_______之间发生的氧化还原反应将化学能直接转换成电能的化学电池。工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，能连续不断地提供电能。 2．氢氧燃料电池的工作原理 电极：惰性电极。燃料：H2 (1)碱性电解质 总反应：2H2＋O2===2H2O 负极：2H2＋4OH－－4e－===_______； 正极：O2＋2H2O＋4e－===_______。 (2)酸性电解质 总反应：2H2＋O2===2H2O 负极：2H2－4e－===_______； 正极：O2＋4H＋＋4e－===_______。 3．电池特点 ①能量转换率高，污染小。 ②工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断进行反应，连续不断地提供电能。 【典例06】(2026·浙江省天域全国名校协作体高三一模)研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示，两电极区间用只允许K+通过的半透膜隔开。下列说法不正确的是( ) A．电池负极的电极反应式为：HCOO-+ 2OH--2e-=HCO3-+H2O B．Fe3+为该电池反应的催化剂 C．放电过程中需补充的物质A为H2SO4 D．电池工作时，每生成1 molHCO3-，将会有1 molK+通过半透膜移向右侧 【变式6-1】(2025·浙江省嘉兴市高三三模)在新型能源技术里，直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)备受关注。它独特之处在于用H2O2同时作燃料和氧化剂，能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理，其工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是( ) A．该电池表明H2O2在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B．电池的总反应为2H2O2+2OH-+2H+=4H2O+ O2↑ C．当外电路通过0.4mole-时，中间室生成K2SO4的质量为34.8g D．H2O2分解产生的O2在石墨2电极也可以放电，因此H2O2的分解不会影响电池效率 【变式6-2】(2026·浙江名校协作体高二联考)用于检测酒驾的酒精检测仪工作原理如下图所示，下列说法不正确的是( ) A．该装置能够将化学能转化为电能 B．该电池的负极反应式为：CH3CH2OH +3H2O - 12e- = 2CO2 + 12H+ C．电池工作时，当电路中通过4mol电子时，有通过质子交换膜从左向右迁移 D．当呼气中有46g的乙醇被反应时，需要消耗标准状况下氧气22.4L 【变式6-3】(2026·浙江六校联盟高二联考)沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水，其工作原理示意图如图： 已知：光合菌发生的光合作用反应式为 6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2沉积物FeSx中的 Fe为+2价且在反应过程中 Fe化合价不变，下列说法不正确的是( ) A．碳棒b为电池的正极 B．碳棒a表面发生的第二步电极反应式为S+4H2O-6e-=SO42-+8H+ C．负极室每处理 1mol沉积物FeSx则转移(2+6x) mol电子 D．若光合菌产生的氧气被全部反应，则该电池每消耗32gO2，正极室质量增加44g ▌题型07 新型电池 1．锂电池 锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。工作时金属锂失去电子被氧化为Li+，负极反应均为Li-e-===Li+，负极生成的Li+经过电解质定向移动到正极。 2．锂离子二次电池 (1)锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化—还原”原理；在两极形成的电势差的驱动下，Li+可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。 (2)锂离子电池充电时阴极反应式一般为C6+xLi++xe-===LixC6；放电时负极反应是充电时阴极反应的逆过程：LixC6-xe-===C6+xLi+。 (3)锂离子电池的正极材料一般为含Li+的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等。 3．微生物燃料电池 微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是在负极室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和负极之间进行有效传递，并通过外电路传递到正极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到正极，氧化剂(如氧气)在正极得到电子被还原。 4．物质转化循环型电池 循环电池是电化学储能领域的一个研究热点，它通过电池内部物质的循环使用来增加储能容量，增长使用寿命。根据物质转化，注意电极反应与电极区反应，元素化合价的变化或离子的移动(阳离子移向正极区域，阴离子移向负极区域)判断电池的正、负极，是分析该电池的关键。 5．浓差电池 浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质具有浓度差，离子均由“高浓度”移向“低浓度”，依据阴离子移向负极区域，阳离子移向正极区域判断电池的正极、负极，这是解答问题的关键。例如 ①a极：Ag-e-===Ag+(负极)；b极：Ag++e-===Ag(正极)。 ②NO3-通过交换膜移向a极。 【典例07】(2025·浙江省台州市高三二模)一种Zn-CO2离子液体电池可以在供电的同时将CO2转化为CH4，电解质为离子液体[EMIM]+[BF4]-及少量水，其中的[EMIM]+是一种季铵离子，在电池中作电解质、质子源和促进剂。该电池如图所示运行一段时间后，碳纳米管表面可检测出有ZnCO3生成。 下列说法正确的是( ) A．a电极为负极，[EMIM]+在该电极上被氧化 B．b电极反应式为：5CO2+2H2O+8e-=4CO32-＋CH4 C．[EMIM]+是电池中唯一的质子源 D．[EMIM]+作为电池促进剂的原理是通过生成[ZnNHC]2+增加电荷浓度，从而增强了离子电流强度 【变式7-1】(2026·浙江湖州南太湖联盟高二期中)纸电池由电极、电解液和隔离膜组成(如下图所示)，电极和电解液均“嵌”在纸中。某学生根据纸电池的结构示意图，利用氯化钠、蒸馏水和滤纸制备了电解液和隔离膜，用铜片与锌片制作了一个简易电池，用电流表测试指针发生偏转(总反应为2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2)。下列说法不正确的是( ) A．该原电池电解液是NaCl溶液 B．纸电池减小电板间距离，可增大电流 C．电子从锌片经电解液流向铜片 D．Zn片为负极，正极电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH- 【变式7-2】(2026·浙江省Z20联盟高三一模)我国科学家在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示：下列说法不正确的是( ) A．该离子交换膜为阳离子交换膜 B．b极发生的电极反应为3I--2e-=I3- C．理论上每转移1mol电子，分解H2S气体22.4 L(标况) D．能量转化方式主要为光能→电能→化学能 【变式7-3】(2025·浙江省杭州钱塘区杭州四中高二期末)钠离子电池成本优势明显，有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。下图为一种钠离子电池放电的示意图，关于该电池说法正确的是( ) A．a为电池的负极 B．放电时b极反应：NaxC-xe-=xNa++C C．充电时a极反应：Na4-xFe(CN)6+xNa++ xe-= Na4Fe(CN)6 D．用该电池给铅酸电池充电时，b电极接铅酸电池的PbO2极 第 1 页 共 7 页 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第一节 原电池（题型突破·举一反三） 题型01原电池的工作原理 典例精析 【典例01】C 举一反三 【变式11】C 【变式12】C 【变式1-3】B 题型02电极反应式书写 典例精析 【典例02】(5)负 CHOH+H0-6e=C02↑+6H 三举一反三 【变式2-1】(1)CH0H+80H-6e-C032+6H,0 【变式2-2】(3)CH4+402-8e-C02+2H0 【变式2-3】(4)H-2e+C032=C02+2H0 题型03 原电池原理的应用 典例精析 【典例03】C 举一反三 【变式31】B 【变式32】(1)3Ag+4H+NO3=3Ag+NO↑+2H0 AgSO4+C20AgC204+SO 6×105 能 第1页共3页 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (2)B 蓝色沉淀 (3)负极 Fe2+-e=Fe Fe2(SO43 银电极上固体逐渐减少，电流表指针向左偏转，一段时 间后指针归零 10 题型04 一次电池 典例精析 【典例04)D 举一反三 【变式41】B 【变式42】D 【变式43】C 题型05二次电池 典例精析 【典例05】C 举一反三 【变式5-1】D 【变式5-2yD 【变式53】C 题型06燃料电池 典例精析 【典例06】D 举一反三 【变式61】D 【变式62】B 第2页共3页 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 【变式63】D 题型07新型电池 三典例精析 【典例07】B 举一反三 【变式7-1】C 【变式72】C 【变式7-3】B 第3页共3页