原电池、化学电源-2020-2024年高考化学试题分类汇编（解析版）

冷题13原电池也辔电源

五年考情­探规律

考向五年考情（2020-2024）命题趋势

考点一原电池的工作原理及应用2024•贵州卷；2023•广东卷;纵观近5年高考选择题，可知对原电

2021•广东卷；2021•山东卷

池和化学电源的考查主要方向是以新

2024•全国甲卷；2024•新课标

卷；2024•安徽卷；2024•江苏卷；型电池为背景的综合性电化学装置分

2024•河北卷；2023•全国乙卷；析，涉及电极的判断、电极反应式书

考点二化学电源2023•新课标卷；2023•河北卷;

2023•福建卷；2023•山东卷；写、电极产物的判断、电子的转移或

2023•辽宁卷；2022•湖南卷；电流的方向和溶液中离子的移动方向

2022•福建卷；2022•全国乙卷；

2022•广东卷等的判断、溶液pH的变化、离子交换

考点三多池和多室电化学装置2022•全国甲卷；2022•山东卷;膜作用以及有关计算等。

2021•湖南卷；2020•山东卷

分考点•精准练1

考点一原电池的工作原理及应用

1.（2024•贵州卷）根据下列实验操作及现象所推出的结论正确的是

选项实验操作及现象结论

将Zn和ZnSO4溶液与Cu和CuSO4溶液组成双液原电池，连通后铜原电池中Zn作正极，Cu作

A

片上有固体沉积负极

向洁净试管中加入新制银氨溶液，滴入几滴乙醛，振荡，水浴加热，

B乙醛有氧化性

试管壁上出现银镜

C向苯酚浊液中加入足量Na2cO3溶液，溶液由浑浊变澄清苯酚的酸性比H2c强

向BaCl2溶液中先通入适量SO2,无明显现象，再加入稀HNC>3,有白

D稀HNC»3有氧化性

色沉淀生成

（答案》D

（解析』A.将Zn和Z11SO4溶液与Cu和CuSC>4溶液组成双液原电池，Zn活泼做负极，电极反应为:

2+2+

Zn-2e=Zn,Cu做正极，电极反应为：Cu+2e-=Cu,连通后铜片上有固体沉积，A错误；

B.新制银氨溶液与乙醛反应，乙醛具有还原性被新制银氨溶液氧化，

CH3cHO+2Ag（NH3）,OHf2AgJ+CH3COONH4+3NH3+H2O，试管壁上出现银镜，B错误；

C.向苯酚浊液中加入足量Na2c溶液,溶液由浑浊变澄清,说明苯酚与Na2c反应生成苯酚钠与NaHCO3,

酸性：苯酚〉HCO”无法判断苯酚与H2cO3的酸性大小，C错误；

D.向BaCl2溶液中先通入适量S0?,无明显现象，不能用弱酸制强酸，加入稀HNC>3可以氧化SO?,

+

3SO2+2H2O+2NO；=3SOt+2NOT+4H,贝USO：可以和Ba?+有白色沉淀生成，D正确；

故选D。

2.（2023・广东卷）负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除C1实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说

法正确的是

A.Ag作原电池正极

B.电子由Ag经活性炭流向Pt

C.Pt表面发生的电极反应：O2+2H2O+4e=4OH

D.每消耗标准状况下1L2L的最多去除ImolCT

K答案』B

"羊解』在Pt得电子发生还原反应，Pt为正极，Ag失去电子与溶液中的C1-反应，Ag为负极。

K解析』A.由分析可知，Ag失去电子与溶液中的C1-反应生成AgCLAg为负极，A错误；

B.电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt,B正确；

C.溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为5+4H++4e-=2H2O,C错误；

D.每消耗标准状况下11.2L的。2,转移电子2mol,而2moiAg失去2moi电子，故最多去除2nlolC「，D

错误。

故选Bo

3.（2021・广东卷）火星大气中含有大量CO?,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供

电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时

A.负极上发生还原反应

B.CO2在正极上得电子

C.阳离子由正极移向负极

D.将电能转化为化学能

（答案』B

K解析I根据题干信息可知，放电时总反应为4Na+3co2=2Na2c03+C。

A.放电时负极上Na发生氧化反应失去电子生成Na+,故A错误；

B.放电时正极为CO2得到电子生成C,故B正确；

C.放电时阳离子移向还原电极，即阳离子由负极移向正极，故C错误；

D.放电时装置为原电池，能量转化关系为化学能转化为电能和化学能等，故D正确；

综上所述，符合题意的为B项，故［［答案］为B。

4.（2021•山东卷）以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH—Ch、N2H4—Ch、（CthbNNH?—清洁燃料

电池，下列说法正确的是

A.放电过程中，K+均向负极移动

B.放电过程中，K0H物质的量均减小

C.消耗等质量燃料，（CH3）2NNH2—。2燃料电池的理论放电量最大

D.消耗ImolCh时，理论上N2H4—燃料电池气体产物的体积在标准状况下为1L2L

K答案Xc

K祥解X碱性环境下，甲醇燃料电池总反应为：2cH3OH+3O2+4KOH=2K2co3+6H2O；N2H4-O2清洁燃料电

池总反应为：N2H4+O2=N2+2H2。；偏二甲肺（CH3）2NNH2］中C和N的化合价均为-2价，H元素化合价为+1

价，所以根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为：（CH3）2NNH2+4O2+4KOH=2K2cO3+N2+6H2O,

据此结合原电池的工作原理分析解答。

（解析』A.放电过程为原电池工作原理，所以钾离子均向正极移动，A错误；

B.根据上述分析可知，N2H4-02清洁燃料电池的产物为氮气和水，其总反应中未消耗KOH,所以KOH的

物质的量不变，其他两种燃料电池根据总反应可知，K0H的物质的量减小，B错误；

C.理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关，设消耗燃料的质量均为mg,则甲醇、N2H4和

（CH3）2NNH2放电量（物质的量表达式）分别是：”，5义6、6X4,6X16,通过比较

32g/mol32g/mol60g/mol

可知（CH3）2NNH2理论放电量最大，C正确；

D.根据转移电子数守恒和总反应式可知，消耗1H1O1O2生成的氮气的物质的量为Imol,在标准状况下为22.4L,

D错误；

故选Co

考点二化学电源

5.（2024•全国甲卷）科学家使用5-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ZnMnQ”。下列叙述正确的是

A.充电时，Zi?+向阳极方向迁移

B.充电时，会发生反应Zn+2MnO2=ZnMn2（D4

C.放电时，正极反应有MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH一

D.放电时，Zn电极质量减少。.65g,MnO2电极生成了0.020molMnOOH

（答案』C

K祥解XZn具有比较强的还原性，MnO?具有比较强的氧化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与MnCh

之间，所以Mil。？电极为正极，Zn电极为负极，则充电时MnO2电极为阳极、Zn电极为阴极。

K解析RA.充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即Zn?+向阴极方向迁移，A不正确；

B.放电时，负极的电极反应为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，而选项中Zn元素化合价升高，B不正确；

C.放电时Mil。？电极为正极，正极上检测到MnOOH和少量ZnMn2c>4,则正极上主要发生的电极反应是

-

MnO2+H0O+e=MnOOH+OH",C正确；

D.放电时，Zn电极质量减少0.65g（物质的量为O.OlOmol）,电路中转移0.020mol电子，由正极的主要反

应MnOz+Hq+e=MnOOH+OT可知，若正极上只有MnOOH生成，则生成MnOOH的物质的量为

0.020mol,但是正极上还有ZnM%。*生成，因此，MnOOH的物质的量小于0.020mol,D不正确；

综上所述，本题选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）

控

制

开

关

葡萄糖

电池工作时，下列叙述错误的是

A.电池总反应为2c6Hl2。6+。2=2C6H12O7

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Na+在电场驱动下的迁移方向为b—a

K答案1C

K祥解工由题中信息可知，b电极为负极，发生反应CLO-2e-+20H-=2CUO+H2。，然后再发生

C6H12O6+2CuO=C6HI2O7+Cu2O；a电极为正极，发生反应O?+4e.+2H夕=4OT,在这个过程中发生的

总反应为2c6珥2。6+。2=2c6H[2。7。

K解析XA.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OH-,电极反应式为O?+4e-+2H2O=4OH-；b电极为电池负极，Cu?。在b电极上失电子转化成CuO,

电极反应式为CuQ-2e-+2OH-=2CUO+H2。,然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为CqO,

则电池总反应为2C6HI2O6+O2=2C6H12O7,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C4O,Cu2O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(H)和Cu(I)相互转变起催化作用，B

正确；

C.根据反应2c6HQC)6+O2=2C6Hl9可知，ImolCe乩参加反应时转移2moi电子，18mgC6Hl2。6的

物质的量为0jmmol,则消耗18mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2mmol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Na卡迁移方向为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Zn-TCPP(局部结构

如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极，以ZnSO'和KI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：I-+Zn^^Zn2++3F

C.充电时，阴极被还原的Zi?+主要来自Zn-TCPP

D.放电时，消耗0.65gZn,理论上转移0.02mol电子

K答案1c

K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

Zn-2e-=Zn2+,则充电时，该电极为阴极，电极反应式为Zn2++2e=Zn;正极上发生g+2e.=3「，则充电

时，该电极为阳极，电极反应式为31-2e=L。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N提供孤电子对、Zr?+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l3+ZnT^Zn2++3］，B正确；充电时，阴极电极反应式

为Zn"+2e-=Zn,被还原的Zd+主要来自电解质溶液，C错误；放电时，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，

因此消耗0.65gZn（物质的量为O.Olmol）,理论上转移0.02mol电子，D正确。

8.（2024・江苏卷）碱性锌锦电池的总反应为211+21\41102+国0=2110+21\4110011,电池构造示意图如图所

示。下列有关说法正确的是

+

------锌粉和KOH

—MnO?和KOH

隔膜

A.电池工作时，MnO?发生氧化反应

B.电池工作时，OH-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ImolMnOOH,转移电子数为2x6.02x1（）23

K答案』c

（祥解XZn为负极，电极反应式为：Zn-2e+2OH=ZnO+H2O,MnCh为正极，电极反应式为：

MnO2++H2O=MnOOH+OH^。

K解析》A.电池工作时，MnO?为正极，得到电子，发生还原反应，故A错误；

B.电池工作时，OH-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.由电极反应式乂1102+-+凡0=乂110011+。11-可知，反应中每生成ImolMnOOH,转移电子数为

6.02x1023,故口错误；

故选Co

9.(2024•河北卷)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO。电池，以Mg(TFSI)?为电解质，电解液

中加入1,3-丙二胺(PDA)以捕获CO?,使放电时CO?还原产物为MgCzO'。该设计克服了MgCOs导电性差

和释放CO?能力差的障碍，同时改善了Mg?+的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。

下列说法错误的是

A.放电时，电池总反应为2cOz+MguMgCz。」

B.充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接

C.充电时，电子由Mg电极流向阳极，Mg?+向阴极迁移

D.放电时，每转移Imol电子，理论上可转化ImolCO?

(答案］C

K祥解》放电时CO2转化为MgC2O4,碳元素化合价由+4价降低为+3价，发生还原反应，所以放电时,

多孔碳纳米管电极为正极、Mg电极为负极，则充电时多孔碳纳米管电极为阳极、Mg电极为阴极：

定位：二次电池，放电时阳离子向正极移动，充电时阳离子向阴极移动。

电极过程电极反应式

放电Mg-2e-=Mg2+

Mg电极

充电Mg2++2e=Mg

2+

放电Mg+2CO2+2e=MgC2O4

多孔碳纳米管电极

2+

充电MgC2O4-2e=Mg+2CO2T

K解析』A.根据以上分析，放电时正极反应式为Mg2++2CO2+2e-=MgC2O”、负极反应式为Mg-2e=Mg2+,

将放电时正、负电极反应式相加，可得放电时电池总反应：Mg+2CO2=MgC2O4,故A正确；

B.充电时，多孔碳纳米管电极上发生失电子的氧化反应，则多孔碳纳米管在充电时是阳极，与电源正极连

接，故B正确；

C.充电时，Mg电极为阴极，电子从电源负极经外电路流向Mg电极，同时Mg”向阴极迁移，故C错误;

D.根据放电时的电极反应式Mg2++2CO2+2e-=MgC2C>4可知，每转移2moi电子，有2moice参与反应，因

此每转移lmol电子，理论上可转化ImolCO2,故D正确；

故K答案》为：C„

10.（2023•全国乙卷）室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池

的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪嗖膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另

I11XX

一电极。工作时，在硫电极发生反应：JS8+e一-Sj,2Na++-St+2（1--）e-^NaS

22Z442x

钠电极

电解质

下列叙述错误的是

A.充电时Na+从钠电极向硫电极迁移

B.放电时外电路电子流动的方向是a—b

Y

C.放电时正极反应为：2Na++gS8+2e--Na2sx

o

D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能

K答案』A

K祥解X由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。

（解析》A.充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na+由硫电极迁移至钠电极,

A错误；

B.放电时Na在a电极失去电子，失去的电子经外电路流向b电极，硫黄粉在b电极上得电子与a电极释

放出的Na+结合得到NazSx,电子在外电路的流向为a-b,B正确；

x

C.由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na++《S8+2e--Na2Sx,C正确；

O

D.炭化纤维素纸中含有大量的炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D正确；

故K答案》选A。

11.（2023・新课标卷）一种以VQs和Zn为电极、Zn（C居SC）3）2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。

放电时，Zn"可插入V2O5层间形成ZnMCVnHz。。下列说法错误的是

V2O5,ZnxV2O5nH2O

Zn电极V2O5电极

UZn(CF3so3)2水溶液U

A.放电时VQ5为正极

B.放电时Zn?+由负极向正极迁移

C.充电总反应：xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2O5nH2O

-2+

D.充电阳极反应：ZnxV2O5-nH2O-2xe=xZn+V2O5+nH2O

K答案』c

R祥解可由题中信息可知，该电池中Zn为负极、V2O5为正极，电池的总反应为

xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2O5-nH2O。

K解析』A.由题信息可知，放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxVzCVnH?。，V2O5发生了还原反应，

则放电时V2O5为正极，A说法正确；

B.Zn为负极，放电时Zn失去电子变为Zn为，阳离子向正极迁移，则放电时Zn＞由负极向正极迁移，B

说法正确；

C.电池在放电时的总反应为xZn+VzOs+nH.OZnaOsFHQ,则其在充电时的总反应为

ZnxV2O5nH2Ox=Zn+V2O5+nH2O,C说法不正确；

D.充电阳极上ZLV2O5fHQ被氧化为MO5，则阳极的电极反应为Zn^Os•nHzOSxe=xZa+VzOs+nHz。,

D说法正确；

综上所述，本题选C。

12.（2023•海南卷）利用金属A1、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是

B.电池工作时，海水中的Na+向a电极移动

C.电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性

D.每消耗IkgAl,电池最多向外提供37moi电子的电量

K答案]]A

（祥解』铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极；

（解析』A.由分析可知，b电极为电池正极，A正确；

B.电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中的Na+向b电极移动，B错误；

C.电池工作时，a电极反应为铝失去电子生成铝离子Al-3e-=A13+,铝离子水解显酸性，C错误；

D.由C分析可知，每消耗IkgAl（为甯mol）,电池最多向外提供*molx3=*mol电子的电量，D

错误；

故选A„

13.（2023•河北卷）我国科学家发明了一种以KOOK和MnOZ为电极材料的新型电池，其内部

结构如下图所示，其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时，电极材料KOOK

下列说法错误的是

阴

阳

离

离

子

子

交

交

换

换

膜

膜

K2.so

A.充电时,b电极上发生还原反应

B.充电时,外电源的正极连接b电极

C.放电时,①区溶液中的S。：向②区迁移

2+

D.放电时,a电极的电极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn+2H2O

K答案』B

K祥解》放电时，电极材料KOOK转化为OO,电极反应

+2nK+,是原电池的负极，阳离子增多需要通过阳离子交换

+2+

膜进入②区；二氧化镒得到电子变成镒离子，是原电池的正极，电极反应：MnO2+4H+2e-=Mn+2H2O,

阳离子减少，多余的阴离子需要通过阴离子交换膜进入②区，故③为碱性溶液是KOOK电

极，①为酸性溶液是二氧化镒电极。

K解析XA.充电时，b电极上得到电子，发生还原反应，A正确;

B.充电时，外电源的正极连接a电极相连，电极失去电子，电极反应为Mn"+2H2O-2e-=MnO2+4H+,

B错误；

C.放电时，①区溶液中多余的SO：向②区迁移，c正确；

D.放电时，a电极的电极反应式为MnO2+4H++2e-=MF+2H2O,D正确；

故选：Bo

14.(2023•福建卷)一种可在较高温下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图，电解质为熔融氯铝酸盐(由

NaQ、KC1和A1CL形成熔点为93℃的共熔物)，其中氯铝酸根［A1,C13nM(n21)］起到结合或释放AP+的作用。

电池总反应：2A1+3XS=^A1,(SX)下列说法错误的是

允用J3O••

B.A1“C5用中同时连接2个A1原子的C1原子有(n-1)个

C.充电时，再生ImolAl单质至少转移3moi电子

D.放电时间越长，负极附近熔融盐中n值小的ALCl.j浓度越高

K答案］］D

K祥解》放电时铝失去电子生成铝离子做负极，硫单质得到电子做正极，充电时铝离子得到电子生成铝发

生在阴极，硫离子失去电子生成硫单质发生在阳极，依此解题。

ClClC1

III

I1解析IA.AlnChn+1的结构为Cl一A1-C1—Al—C1--A1-C1」r—，所以含4n个A1-C1键，A

IIIJ

ClClCl

正确；

B.由的结构可知同时连接2个Al原子的Cl原子有(n-l)个，B正确；

C.由总反应可知充电时，再生ImolAl单质需由铝离子得到电子生成，所以至少转移3moi电子，C正确；

D.由总反应可知放电时间越长，负极铝失去电子生成的铝离子越多所以n值大的A1nCl.1浓度越高，D错

误；

故选D。

15.(2023・山东卷)利用热再生氨电池可实现CuSC>4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室

均预加相同的CuSOa电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是

A.甲室Cu电极为正极

B.隔膜为阳离子膜

2+2+

C.电池总反应为：Cu+4NH3=[CU(NH3)4]

D.NW扩散到乙室将对电池电动势产生影响

K答案》CD

(解析》A.向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室Cu电极溶解，变为铜离子与氨气形成

2+

[CU(NH3)4],因此甲室Cu电极为负极，故A错误；

B.再原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，通入

氨气要消耗铜离子，显然左侧阳离子不断减小，明显不利于电池反应正常进行，故B错误；

C.左侧负极是Cu-2e-+4NH3=[Cu(NH3)4r，正极是Ci?++2片=Cu,则电池总反应为：

22+

Cu*+4NH3=[CU(NH3)4],故C正确;

D.NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成[CU(NH3,了二铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将

对电池电动势产生影响，故D正确。

综上所述，（答案》为CD。

16.（2023•辽宁卷）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是

多孔碳

质子交换膜

A.放电时负极质量减小

B.储能过程中电能转变为化学能

C.放电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧

3+2+

D.充电总反应：Pb+SO;-+2Fe=PbSO4+2Fe

K答案』B

（祥解》该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4,则多孔碳电极为正极，正极

上Fe3+得电子转化为Fe2+,充电时，多孔碳电极为阳极，Fe?+失电子生成Fe3+,PbSC>4电极为阴极，PbSO4

得电子生成Pb和硫酸。

K解析RA.放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误;

B.储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；

C.放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C错误；

D.充电时，总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb+SOj+2Fe3+,D错误;

故K答案』选B。

17.（2022.湖南卷）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误

的是

隔膜玻璃陶港

A.海水起电解质溶液作用

B.N极仅发生的电极反应：2H2O+2e=2OH+H2T

C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能

D.该锂-海水电池属于一次电池

K答案》B

（解析』锂海水电池的总反应为2Li+2H2O=2LiOH+H2T，M极上Li失去电子发生氧化反应，则M电极

为负极，电极反应为Li-e=Li+,N极为正极，电极反应为2H2O+2e=2OH-+H2T，同时氧气也可以在N极得

电子，电极反应为0?+4e-+2H2。=40任。

A.海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A正确；

B.由上述分析可知，N为正极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2T，和反应Oz+4e-+2H20=40®,故B错误；

C.Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确；

D.该电池不可充电，属于一次电池，故D正确；

K答案』选B。

18.(2022・福建卷)一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为KOH和Zn(CH3coGJ%水溶液。将电池

暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如下图所示。下列说法正确

的是

A.化学自充电时，c(OH-)增大

B.化学自充电时，电能转化为化学能

C.化学自充电时，锌电极反应式：Zn2++2e=Zn

D.放电时，外电路通过0.02mol电子，正极材料损耗0.78g

(答案UA

K解析》A.由图可知，化学自充电时，消耗02,该反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,《OH。增大，故A正

确；

B.化学自充电时，无需外接电源即能实现化学自充电，该过程不是电能转化为化学能，故B错误；

C.由图可知，化学自充电时，锌电极作阴极，该电极的电极反应式为O2+2H2O+4e=4OH-,故C错误;

：NH-NH2

D.放电时，Imol，消耗2molK+,

外电路通过0.02mol电子时，正极物质增加0.02molK+,增力口的质量为0.02molx39g/mol=0.78g,故D错误;

故选Ao

19.（2022•全国乙卷）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-O,电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子（抹）和空穴（h+）,驱动阴极反应

（Li++片=Li）和阳极反应（Li2Ch+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Li?。？=2Li+。？

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-=Lia

（答案』C

K解析》充电时光照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）,则充电时总反应为Li2（）2=2Li+O2,结合图示，充电时金属Li电极为阴极，光催化

电极为阳极；则放电时金属Li电极为负极，光催化电极为正极；据此作答。

A.光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电，结合阴极反应和阳极

反应，充电时电池的总反应为Li2O2=2Li+O2,A正确；

B.充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率与

光照产生的电子和空穴量有关，B正确；

C.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；

D.放电时总反应为2Li+O2=Li2O2,正极反应为O2+2Li++2e-=Li2C>2,D正确；

R答案I选C。

20.（2022•广东卷）科学家基于Cl2易溶于Cd,的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作

+

储能设备（如图）。充电时电极a的反应为：NaTi2（PO4）3+2Na+2e-=Na3Ti2（PO4）3o下列说法正确的是

风力

发电

多孔炭

电极b

A.充电时电极b是阴极

B.放电时NaCl溶液的pH减小

C.放电时NaCl溶液的浓度增大

D.每生成ImolCU，电极a质量理论上增加23g

K答案工C

k解析』A.由充电时电极a的反应可知，充电时电极a发生还原反应，所以电极a是阴极，则电极b是

阳极，故A错误；

+

B.放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a的反应为Mz3T（尸Q1-2e-=NaTi2（PO,）3+2Na可

知，NaCl溶液的pH不变，故B错误；

C.放电时负极反应为正极反应为C4+2e-=2C「，反应后Na+

和Cl-浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，故C正确；

D.充电时阳极反应为2c厂-2e、C4T,阴极反应为岫方2（尸Oj+ZMr+Ze-MgTVPOj，由得失电

子守恒可知，每生成ImolCL,电极a质量理论上增加23g/molx2moi=46g,故D错误；

K答案》选C。

21.（2022•浙江卷）通过电解废旧锂电池中的LiMnq,可获得难溶性的U2CO3和Milo〉电解示意图如下（其

中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计）。下列说法不思

确的是

LiMn2O4/

滤布

A.电极A为阴极，发生还原反应

2++

B.电极B的电极发应：2H2O+Mn-2e-=MnO2+4H

C.电解一段时间后溶液中Mi?+浓度保持不变

D.电解结束，可通过调节pH除去再加入Na2cO3溶液以获得Li2cO3

R答案》c

K解析XA.由电解示意图可知，电极B上Mn2+转化为了MnCh,镒元素化合价升高，失电子，则电极B

为阳极，电极A为阴极，得电子，发生还原反应，A正确；

B.由电解示意图可知，电极B上MT+失电子转化为了MnCh,电极反应式为：2H2O+Mn2+-2e-=MnCh+4H+,

B正确；

++2+

C.电极A为阴极，LiMmCU得电子，电极反应式为：2LiMn2O4+6e+16H=2Li+4Mn+8H2O,依据得失

电子守恒，电解池总反应为：2LiMn2CU+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,反应生成了Mn2+,MM+浓度增大，

C错误；

D.电解池总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,电解结束后，可通过调节溶液pH将锦离

子转化为沉淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D正确；

K答案X选C。

22.(2022•辽宁卷)某储能电池原理如图。下列说法正确的是

+

A.放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2C=NaTi2(PO4)3+2Na

B.放电时C「透过多孔活性炭电极向Cd,中迁移

C.放电时每转移lmol电子，理论上CJ吸收0.5molC12

D.充电过程中，NaCl溶液浓度增大

K答案》A

+

K祥解》放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2C=NaTi2(PO4)3+2Na,正极反应：C12+2e=2Ch消耗氯气，

放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl-2e-=Cl2,由此R解析兀

+

K解析XA.放电时负极失电子，发生氧化反应，电极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e=NaTi2(PO4)3+2Na,故

A正确；

B.放电时，阴离子移向负极，放电时Cl透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移，故B错误；

C.放电时每转移Imol电子，正极：Cb+2e-=2Cr,理论上CCl」释放O.5molCl2,故C错误；

D.充电过程中，阳极：2Cl-2e-=C12,消耗氯离子，NaCl溶液浓度减小，故D错误；

故选A„

23.（2021.河北卷）K—Ch电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说

法错误的是

有机电解'质1有疝电解质2

A.隔膜允许K+通过，不允许02通过

B.放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极

C.产生lAh电量时，生成KCh的质量与消耗02的质量比值约为2.22

D.用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水

K答案』D

（祥解可由图可知，a电极为原电池的负极，单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子，电极反应式为

K—e=K+,b电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾；据以上分析

解答。

k解析』A.金属性强的金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许K+通过，

不允许Q通过，故A正确；

B.由分析可知，放电时，a为负极，b为正极，电流由b电极沿导线流向a电极，充电时，b电极应与直流

电源的正极相连，做电解池的为阳极，故B正确；

C.由分析可知，生成Imol超氧化钾时，消耗Imol氧气，两者的质量比值为lmolx71g/mol：lmolx32g/mol=2.22：

1,故C正确；

D.铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为2Pbsc）4+2H2O=PbCh+Pb+2H2s04,反应消耗2moi水，转移2moi

39g

电子，由得失电子数目守恒可知，耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗水的质量为“■,xl8g/mol=1.8g,故D

39g/mol

错误；

故选D。

24.（2021•浙江卷）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卡得电子

成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为Lie。。?薄膜；集流体起导电作用。下列说法不口理的是

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amol电子时，LiPON薄膜电解质损失amolLi+

C.放电时，电极B为正极，反应可表示为Li]_xCoC）2+xLi++xe-=LiCoO2

电池总反应可表示为，、、

D.LiXSi+LL1XCo0Z9电Si+LiCoO乙,

（答案』B

I[祥解U由题中信息可知，该电池充电时Li+得电子成为Li嵌入电极A中，可知电极A在充电时作阴极，

故其在放电时作电池的负极，而电极B是电池的正极。

K解析XA.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；

B.放电时，外电路通过amol电子时，内电路中有amolLi*通过UPON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；

C.放电时，电极B为正极，发生还原反应，反应可表示为1匕_<002+*U++*-=1（0。2，（^说法正确；

D.电池放电时，嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子变成Li+，正极上Li-CoO2得到电子和Li+变为

充电

LiCoO,故电池总反应可表示为以D说法正确。

2敖电

综上所述，相关说法不正确的是B,本题选B。

25.（2020•新课标I卷）科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌

和选择性催化材料，放电时，温室气体CCh被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种

新途径。

下列说法错误的是

A.放电时，负极反应为Zn—2F+40IT=Zn(OH)^

B.放电时，ImolCCh转化为HCOOH,转移的电子数为2moi

C.充电时，电池总反应为2Zn(0H)j=2Zn+O2T+4OH+2H2O

D.充电时，正极溶液中OH-浓度升高

K答案工D

R解析力由题可知，放电时，C02转化为HCOOH,即CO2发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，左

侧电极为负极，Zn发生氧化反应生成Zn(OH)：；充电时，右侧为阳极，压0发生氧化反应生成。2,左侧

为阴极，Zn(OH)：发生还原反应生成Zn,以此分析解答。放电时，负极上Zn发生氧化反应，电极反应式

为：Zn-2e+40H=Zn(OH)^,故A正确；放电时，CCh转化为HCOOH,C元素化合价降低2,则ImolCCh

转化为HCOOH时，转移电子数为2mol,故B正确；充电时，阳极上H2O转化为