高考化学（人教版）一轮复习学案第含答案

第20讲原电池化学电源

考/纲/要/求核/心/素/养

变化观念与认识原电池反应的本质是自发的辄化还原反应；能多角度.动态地

1.理解原电池的构成、工作原理及应用，平衡思想分析原电池中物质的变化及能飙的转换.

能再写电极反应和总反应方程式.证据推理与能利用典型的原电池装近,分析原电池原理,建立解答原电池问

2.了解常她化学电源的种类及其工作模型认知题的思维模型，并利用模型揭示其本质及规律.

原现.科学态度与具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与原电池有关的社会

社会责任热点问助做出正确的价值判断与分析.

考点一原电池的工作原理及其应用

自/主/复/习理教材，固双基

［知识梳理］

一、原电池的概念和构成条件

1.概念：原电池是把化学能转化为电能的装置。

2.构成条件

两电极为导体，且存在活动性差异，一般活动性较强的金属做负极,活动

电极

性较弱的金属或非金属导体做正极

溶液有电解质溶液

形成闭合回路，即满足：（1）两电极直接接触（靠在•起）或间接接触（用导线

回路

相连）；（2）两电极插入电解质溶液中

本质自发的氧化还原反应

构成条件可概括为“两极一液一线一反应”。

二、原电池的工作原理（以锌铜原电池为例）

r_@~□

r电流表1

:uSO,溶液:

-ftiK锌一—:?rJ?桥:■ITR—第

•II二丁二二

ZnSC,溶液CuS（）,溶液

电极名称负极正极

电极材料ZnCu

电极反应Zn—2e-^=Zn2+Cu2++2e-=Cu

反应类型氧化反应还原反应

电子流向（外电路）由负极沿导线流向正极

离子流向（内电路）阴离子向负极移动，阳离子向正极移动；盐桥（含饱和KC1溶

液）中离子流向：K'移向正极，C1移向负极

电池反应（离子方程式）Zn4-Cu2+=Zn2++Cu

装置I：还原剂Zn与氧化剂Ci?+直接接触，化学能既转化

两类装置为电能，又转化为热能，造成能量损耗

的不同点装置H：还原剂Zn与氧化剂CM+不直接接触，化学能仅转

化为电能，避免能量损耗，故电流稳定，持续时间长

「日特别提醒一

（1）盐桥原电池中半电池的构成条件：电极金属和其对应的盐溶液。一般不要任意替

换成其他阳离子盐溶液，否则可能影响效果。盐桥中装有饱和的KC1、KN03等溶液和琼胶

制成的胶冻。

（2）盐桥的作用，①连接内电路，形成闭合回路；，②平衡电荷，使原电池不断产生电流。

三、原电池工作原理的四个应用

应用化学原理

原电池中，一般活动性较强的金属做负极，而活动性较弱的金属（或能

比较金属的活动性导电的非金属）做正极，如有两种金属A和B,用导线将A和B连接

强弱后，插入稀端酸中，一段时间后，若观察到A溶解，而B上有气泡逸

出，则说明A做负极，B做正极，则一般情况二金属活动性：A>B

续表

应用化学原理

由于形成了原电池，导致化学反应速率加快，如Zn.与稀硫酸反应制

加快化学反应速率氢气时，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成Cu-Zn-稀硫酸原电池，

加快反应速率

使需要保护的金属制品做原电池的正极而受到保护，如要保护一个铁

用于金属的防护质的输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相连，形成原电

池，使锌做原电池的负极被损耗，铁做正极而受到保护

①首先将氧化还原反应分成两个半反应

设计制作化学电源②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解

质溶液

［自主检测］

1.判断正误（正确的打“J”，错误的打“X”）。

⑴理论上说，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池。（）

(2)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极。()

(3)用Mg,Al分别做电极，用NaOH溶液做电解质溶液，构成原电池，Mg为正极。()

(4)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生，)

(5)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动。()

(6)一般来说，带有盐桥的原电池比不带盐桥的原电池能量转换效率高。()

(7)在原电池中，正极材料本身一定不参与电极反应，负极材料本身一定要发生氧化反

应。()

(8)实验室制备H2时，用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应效果更佳。()

答案：(l)J⑵J(3)V(4)X(5)X(6)V(7)X⑻J

2.在如图所示的8个装置中，属于原电池的是。

解析：①中块1个电极，且没有形成闭合回路；③没有形成闭合回路；⑤酒精为非电解

质；⑧电极相同，且没有形成闭合回路。

答案：②④⑥⑦

考/点/演/练

演练一原电池的工作原理

1.(经典题)课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、

电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是

()

A.原电池是将化学能转化成电能的装置

B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成

C.图中电极a为铝条、电极b为锌片时，导线中会产生电流

D.图中电极a为锌片、电极b为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片

解析：选D。原电池是将化学能转化成电能的装置，A正确；原电池由电极、电解质溶

液和导线等组成，B正确：图中电极a为铝条、电极b为锌片时，构成原电池，导线中会产

生电流，C正确；图中电极a为锌片、电极b为铜片时，锌片做负极，电子由锌片通过导线

流向铜片，D错误。

2.下图中四种电池装置是依据原电池原理设计的，下列有关叙述错误的是()

-_（活泼金属）~~（电极材料）—较不活泼金

属或非金届

----（氧化反应）---（电极反应）—（还原反应）---->

判

判

断

断•—（电子流出）—（电子流向）~（电子流入卜一

为

为

正

负

极

极不断溶解或电极增币:或

T电极现象）

质量减小寸气泡产生

阴离子~（离子•移向）-阳离子

4移向移向

［提示］原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要认为

活泼金属一定做负极。

演练二原电池工作原理的应用

4.（金墀的防护）为保护地下钢管不受腐蚀，可•采取的措施有（）

A.与石墨棒相连

B.与铜板相连

C.埋在潮湿、疏松的土壤中

D.与锌板相连

解析：选D。A项，石墨棒与铁构成原电池，铁活泼，失电子做负极，被腐蚀；B项，

铜板与铁构成原电池，铁比铜活泼，铁失业子做负极，被腐蚀：C项，在潮湿、疏松的土壤

中，铁与土堞中的碳、水、空气构成原电1池，铁失电子做负极，被腐蚀；D项，锌板与铁构

成原电池，锌比铁活泼，锌失电子做负极，锌被腐蚀，铁被保护。

5.（加快化学反应速率）等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀H2s。4中，同时向

a中滴入少量的CuSCh溶液，如图表示产生H2的体积（V）与时间⑺的关系，其中正确的是

解析：选D。a中Zn与CuSCU溶液反应置换出Cu,Zn的量减少，产生H2的量减少,

但Zn、Cu和稀H2sO4形成原电池，加快了反应速率，D项图示符合要求。

6.（比较金加活动性）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如

实验

装置

CuSO"溶液

部分

a极质量减少；bb极有气体产生；d极溶解；c极有外电路中电流从

实验

极质量增加c极无变化气体产生a极流向d极

现象

由此可判断这四种金属的活动性顺序是()

A.a>b>c>dB.b>c>d>a

C.d>a>b>cD.a>b>d>c

解析：选C。把四个实脸从左到右分别编号为①②③④，则由实验①可知，a极质量减

少，b极质量增加，则a做原电池负极，b做原电池正极，金属活动性：a>b;由实验②可知，

b极有气体产生，c极无变化，金属的活动性：b>c:由实验③可知，d极溶解，c极有气体

产生，则d做原电池负极，c做原电池正极，金属的活动性：d>c；由实验④可知，外电路

中电流从a极流向d极，则d做原电池负极，a做原电池正极，金属的活动性：d>a<>综上

所述，四种金属的活动性：d>a>b>Co

7.(设计原电池)某校化学兴趣小组讲行探究性活动：将氧化还原反应2Fe3-+2「

2Fe2++L设计成带盐桥的原电池。提供的试剂：FeCb溶液、KI溶液；其他用品任选。

回答下列问题：

(1)画出设计的原电池装置图，并标出电极材料、电极名称及电解质溶液。

(2)发生氧化反应的电极反应式为o

(3)反应达到平衡时，外电路导线中(填“有”或“无”)电流通过。

(4)平衡后向FeCb溶液中加入少量FeCh固体，当固体全部溶解后，则此时该溶液中的

电极变为(填“正”或“负”)极。

解析：(1)先分析氧化还原反应，找出正、负极反应，即可确定电极材料和正、负极区

的电解质溶液。

(2)发生氧化反应的电极是负极，负极上「失电子变成I2o

(3)反应达到平衡时，无电子移动，故无电流产生。

(4)平衡后向FeCb溶液中加入少量FeCk固体，平衡逆向移动，此时Fe?+失电子，该溶

液中的电极变成负极。

答案：(1)如下图(答案合理即可)

-

(2)2F-2e=I2(3)无(4)负

考点二化学电源及其工作原理

自/主/复/习理教材，固双基

［知识梳理］

一、一次电池

1.碱性锌镒电池

⑴构造

(2)工作原理

电解质：KOHo

负极材料：Zn；

电极反应：Zn+20H—2e=Zn(0H)2。

正极材料：MnOz；

电极反应：2MnO2+2H2。+2e=2Mn0(0H)+20H。

总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2<.

2.纽扣式锌银电池

(1)构造

双仃KOH溶液

的隔板

(2)工作原理

电解质：KOHo

负极材料：Zn：

电极反应：Zn+20H-2e=Zn(OHb。

正极材料：AggO;

电极反应：A2?O+H2O+2e=2Ag+20H“

总反应：Zn+A，。+H2O=Zn(OH)2+2AR.

3.锂电池

Li-SOCb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LiAlCL

-SOCho电池的总反应可表示为8Li+3soeL=6LiCl+Li2so3+2S。

(1)负极材料为锂，电极反应为8Li—8e-=8Li+。

(2)正极材料为碳，电极反应为3soe1?+8b=2S+SO/+6C1一。

二、二次电池(又叫充电电池或蓄电池)

1.铅蓄电池

(1)构造

(2)工作原理

①总反应：Pb(s)+PbCh⑸+2H2so4(aq)!?2PbSO4(s)+2H2O(1)

允电

②放电时——原电池

负极反应：Pb(s)+SO/(aq)—2e==PbSO4(s)；

正极反应：PbO2(s)+4H'(aq)+SOl(aa)+2c=PbSO&(s)+2H2O(l)。

③充电时——电解池

阴极反应：PbSChO+Ze=PbGl+SOj^aci)；

阳极反应：PbSOa(s)+2HzO⑴一2e=PbO2(s)+4H'(aa)+SOF(aQ)0

2.二次电池的充放电规律

.外电源负极同一电极____________

阴极：还原反**—|充电二次放电|一(•负极：氧化反应

阳极：辄化反应-_II电-匚正极:还原反应

1

4接-外电-源-正极---同-一-电极----

(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“负接负后做阴极，正接正后做阳极二

(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。

三、“高效、环境友好”的燃料电池

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*2H—OH_4e=4呷

正极反应式Ch+4e+4H+=2H2OCh+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，有很强的催亿活性，起导电作用

2.解答燃料电池题目的思维模型

/：氧气)----~>｛还原反应)―，电子流入:

《以［阴离正子

3.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。

［自主检测］

判断正误(正确的打“J”，错误的打“X”)。

(1)(2018•两者江苏卷)氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能。()

(2)太阳能电池不属于原电池。()

(3)、电脑中使用的锂电池属于一次电池。()

(4)铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加。()

(5)碱性锌锌电池是一次电池，其中MnO2是催化剂，可使锌钵电池的比能量提高、可储

存时间加长。()

⑹燃料电池工作时，燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能。()

⑺以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池，放电过程中，H+从正极区向负极区迁移。()

⑻铅蓄电池工作时，当电路中转移0.1mol电子时，负极增重4.8g。()

(9)在碱性电解质溶液中，氢氧燃料电池的负极反应式为2H2-4e==4H+。()

答案：(1)X(2)J(3)X(4)7(5)X(6)X(7)X(8)7(9)X

考/点/演/练练考点，新疑惑

演练一根据图示理解化学电源

1.普通锌锦电池的简图如图所示，它用锌皮制成的锌筒做电极，中间插一根石墨棒，

石墨棒顶端加一铜帽。在石墨棒底围填满二氧化镭和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长

纤维纸包裹做隔膜，隔膜外用氯化锌、氯化铉和淀粉等调成糊状做电解质溶液。该电池工作

时的总反应为2+下列关于普通锌钵电池

Zn+2NH4+2MnO2=[Zn(NH3)21+Mn2O3+H2O0

的说法中正确的是()

锌钵中・池东膏图

A.当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原

B.电池负极反应式为2MnO2+2NH；+2e—=Mn2O3+2NH3+H2。

C.原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极

D.外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小6.5g

解析：选C。普通锌镒电池是一次电池，不能充电复原，A项错误：根据原电池的工作

原理，负极失电子，电极反应式为Zn-21+2NH3=[Zn(NH3)2F+,B项错误；由负极的电

极反应式可知，外电路中每通过0.1mol电子，消耗锌的质量是65g・molr式()[:"⑺=3.25g,

D项错误。

2.Li・FeS2电池是目前电池中综合性能最好的一种电池，其结构如I~~逛1―

图所示。已知电池放电时的总反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S。下列说苗----------

法正确的是()

A.Li为电池的正极

B.电池工作时，Li'向负极移动

C.正极的电极反应式为FeS?+4e=Fe+2s2

D.将熔融的LiCF3so3改为LiCl的水溶液，电池性能更好

0+1

解析：选C。A项，由LifLi2s发生氧化反应，可知Li为电池的负极；B项，电池工

作时，阳离子(Li,)移向正极；D项，由于2Li+2H2O=2LiOH+H2t,故不能用LiCl的水

溶液作为电解质溶液0

演练二二次电池

3.(2020•安儆A10联盟联考)用氟硼酸(HBF4，属于强酸)溶液代替硫酸溶液做铅蓄电池

的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为

Pb+PbO2+

4HBF2Pb(BFD2+2H2O,Pb(BF“2为可溶于水的强电解质，下列说法中正确的是

4允Hi

A.放电时，负极反应为PbO2+4HBFj-2e-=Pb(BF4)2+2BFi+2H2。

B.充电时，当阳极质量减少23.9g时转移0.2mol电子

C.放电时，PbO2电极附近溶液的pH增大

D.充电时，Pb电极的电极反应式为PbO2+4H++2-=Pb2++2H2O

解析：选C。放电时，负极反应为Pb-2e"=Pb2+,A项错误；充电时，阳极反应为

2++

Pb-2e+2H2O=PbO2+4H,当阳极质量增加23.9g时转移0.2mol电子，B项错误；

+-2+

放电时，正极反应为PbO2+4H-F2e=Pb+2H2O,PbO2电极附近溶液的pH增大，C

项正确；充电时，Pb电极的电极反应式为Pb2++2e~==Pb,D项错误。

4.银镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某银镉电池的电解质溶液为

KOH溶液，其充放电按下式进行：Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。下

列有关该电池的说法正确的是()

A.充电时阳极反应：Ni(OH)2+OH-e=H2O+NiO(OH)

B.充电过程是化学能转化为电能的过程

C.放电时负极附近溶液中的OH浓度不变

D.放电时电解质溶液中的OH向正极移动

解析：选A。放电时Cd的化合价升高，Cd做负极，Ni的化合价降低，NiO(OH)做正

--

极，则充电时Cd(OH)2做阴极,Ni(OH)2做阳极，电极反应式为Ni(OH)2-OH-e=NiO(OH)

+比0,A项正确；充电过程是电能转化为化学能的过程，B项错误；放电时负极电极反应

式为Cd+2OH——2e-=Cd(OH)2,Cd电极周围OFF的浓度减小，C项错误；放电时OFF

向负极移动，D项错误。

5.(2020•最新预测)“天宫二号”飞行器白天靠太阳能帆板产生电流向锲氢电池充电，

夜间银氢电池向飞行器供电。银氢电池的结构示意图如图所示。电池总反应为

2Ni(OH)22NiO(OH)+H2.下列说法正确的是()

太阳光

e-///

A.放电时，NiO(OH)发生氧化反应

B.充电时，a电极附近的pH增大，K-移向b电极

C.充电时，a电极的电极反应为2H20+2b=ht+2OH

D.放电时，负极反应为NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH

解析：选C。放电时，NiO(OH)在正极上得电子变成Ni(OH)2,发生还原反应，A错误;

充也时，a电极做阴极，电极反应式为2H2O+2「=H2f+2OH,pH增大，K*移向a电

极，B错误，C正确；放电时，负极上比放电，D错误。

演练三燃料电池

6.（2020•惠州模拟）金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密

度。它无电时也无需充电，只需更换其中的某些材料即可，其工作示意图如下，下列说法正

确的是（）

A.放电时，通入空气的一极为负极

B.放电时，电池反应为4Li+Ch=2Li2O

c.有机电解液可•以是乙醇等无水有机物

D.在更换锂电极的同时，要更换水性电解液

解析：选D。A.放电时，Li电极为负极，错误；B.放电时，电池反应为4Li+O2+

2H2O=4LiOH,错误：C.因为有锂存在，就不能用乙醇，锂和乙醇反应，错误：D.水性电

解液中不断消耗水并有LiOH生成，随着反应的进行，形成LiOH的饱和溶液，不利于Li卡

的流动，所以在更换锂电极的同时，要更换水性电解液，正确。

7.科学家设计出质子膜-H2s燃料电池，实现了利用H2s废气资源回收能量并得到单质

硫。质子膜-H2s燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法错误的是（）

A.电极a为电池的负极

+

B.电极b上发生的电极反应：O2+4H+4C-=2H2O

C.电路中每通过4moi电子，正极消耗44.8LH2s

D.每17gH2s参与反应，有1molPT经质子膜进入正极区

解析：选C。该电池为燃料电池，根据燃料电池的特点，通入氧气的一极为正极，故电

极b为包池的正极，电极a为电池的负极，A项正确；电极b为正极，氧气得电子生成水，

B项正确；从装置图可以看出，电池总反应为2H2s+O2=S2+2H2O,电路中每通过4moi

也子，正极应该消耗1molCh,负极应该消耗2moiH?S,但是题目中没有给定气体所处的

状况，所以其体积不一定是44.8L,C项错误；17gH2s即0.5molHzS,每0.5molH2s参

与反应会消耗0.25molCh,根据正极反应式02+4酎+41=2比0可知，有1molH，经质

子膜进入正极区，D项正确。

8.(2020・试懑调研)Mg-次氯酸盐燃料电池的工作原理为Mg+C10-4-H2O=Mg(OH)2

+C1,下列有关说法错误的是()

A.镁做负极材料，发生氧化反应

B.放电时，所有阴离子都向负极迁移

C.负极反应式为Mg+20H-2e=Mg(OH)2

D.消耗12g镁时转移1mol电子

解析：选B。A项，从已知燃料电池的工作原理知，镁发生氧化反应，做负极材料，正

确；B项，正极反应式为CKT+2e-+H2O=C「+2OH，次氯酸根离子在正极参加反应，

所以C1CT不会向负极迁移，错误；C项，由总反应式知，负极上镁被氧化生成氢氧化镁，

正确；D项，12gMg完全反应时转移1mol电子，正确。

练真题•明考向【

1.(2019•而考全国卷I,12,6分)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NE

D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

解析：选B。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、高压和催化剂，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N?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卡通过交换膜，由左侧(负极

区)向右侧(正极区)迁移，D项正确。

2.(2019・高考全国卷III,13,6分)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三

维多孔海绵状Zn(3D・Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的

放中

3D-Zn-NiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+HO(1)玄小

2允里

ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是()

尼龙保护层

A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高

--

B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH(aq)-e=NiOOH(s)4-H2O(1)

-

C.放电时负极反应为Zn(s)-F2OH-(aq)-2e=ZnO(s)+H2O(l)

D.放电过程中OK通过隔膜从负极区移向正极区

解析：选D。该电池采用的三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，可以高效沉积ZnO,

且所沉积的ZnO分散度高，A正确；根据题干中总反应可知，该电池充电时，Ni(OH)2在阳

极发生氧化反应生成NiOOH,其电极反应式为Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-=NiOOH(s)+

H2O(1),B正确；放电时Zn在负极发生氧化反应生成ZnO,电极反应式为Zn(s)+2OH-(aq)

—2e~^ZnO(s)+H2O(1),C正确；电池放电过程中，OH一等阴离子通过隔膜从正极区移向

负极区，D错误。

3.(2019•高考天津卷)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘滨液流电池，其工作

原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是

)

泵泵

A.放电时，a电极反应为LBr+2e-^=2I+Br

B.放电时，溶液中离子的数目增大

C.充电时，b电极每增重0.65g,溶液中有0.02moll一被氧化

D.充电时，a电极接外电源负极

解析：选D。根据电池的工作原理示意图可知，放电时a电极上LBr一转化为Br一和「，

电极反应为l2B「+2e-=2「+Br，A项正确：放电时正极区LBr一转化为Br一和1一，负极

区Zn转化为Z/+,溶液中离子的数目增大，B项正确；充电时b电极发生反应Zn2++2e-

=Zn,b电极增重0.65g时，转移0.02mole,a电极发生反应2e-^=l2Br,

根据各电极上转移电子数相同，则有0.02moll一被氧化，C项正确；放电时a电极为正极，

充电时，a电极为阳极，接外电源正极，D项错误。

4.(2018・高考全国卷II,12,6分)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CCh

二次电池。将NaClO』溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的银网分别作为电极材

料，电池的总反应为3coz+4Na2Na2CO3+Co下列说法错误的是（）

A.放电时，C104向负极移动

B.充电时释放CCh，放电时吸收CO2

C.放电时，正极反应为3co2+4e—=2CO「+C

D.充电时，正极反应为Na'+e-^=Na

解析：选D。电池放电时，C1O1向负极移动，A项正确；结合总反应可知放电时需吸

收C6,而充电时释放出CO?,B项正确：放电时，正极CCh得电子被还原生成单质C,即

电极反应式为3co2+4b=2CO『+C,C项正确；充电时阳极发生氧化反应，即C被氧化

生成CO2,D项错误。

课后达标检测

一、选择题

1.（2020・广州模拟）某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是（）

A.若X为Fe,Y为Cu,则铁为正极

B.若X为Fe,Y为Cu,则电子由铜片流向铁片

C.若X为Fe,Y为C,则碳棒上有红色固体析出

D.若X为Cu,Y为Zn,则锌片发生还原反应

解析：选C。Fe比Cu活泼，Fe做负极，电子从Fe流向Cu,故A、B错误；若X为

Fe,Y为C,电解质为硫酸铜，则正极碳棒上析出Cu,故C正确；Zn比Cu活泼，Zn做负

极，发生氧化反应，故D错误。

2.（新题预测）在超市里经常会看到一种外壳为纸层包装的电池，印有如图所示的文字。

下列有关说法错误的是（）

3

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A.该电池是一次电池

B.该电池工作时，电子由负极通过外电路流入正极

C.该电池含有的金属元素中毒性最大的是Hg

D.该电池工作时，外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减少3.25g

解析：选D。电池工作时，锌失去电子，电极反应式为Zn—2e-=Zn2+,所以外电路

中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上应减少6.5g,所以D项错误。

3.根据下图判断,

A.装置I和装置H中负极反应均是Fc-2e-=Fe2+

B.装置I和装置II中正极反应均是O24-2H2O+4e=4OH

C.装置I和装置II中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动

D.放电过程中，装置I左快!烧杯和装置I【右侧烧杯中溶液的pH均增大

解析：选D。装置I中的负极为Zn,A项错误；装置II中的正极反应为2H++2C=H2

t,B项错误；阳离子向正极移动，装置I中阳离子向左侧烧杯移动，C项错误。

3+

4.某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr20r>Fe,设计了盐桥式的原电池,

如图所示。盐桥中装有琼脂与饱和K2s04溶液。下列叙述中正确的是()

b

W

石墨7%墨

Fe2(SO4)„.KGO,CMSO」％

卜'阕。溶液

4稀HSO,

甲乙

A.甲烧杯的溶液中发生还原反应

B.乙烧杯中发生的电极反应为2Cr3++7H2O—6e-^=Cr20r+14H

C.外电路的电流方向为从b到a

D.电池工作时，盐桥中的SOr移向乙烧杯

解析：选C。A项，甲烧杯中发生的反应为Fe2+-eFe3+,为氧化反应，错误：B

项，乙烧杯中Cr20r发生还原反应，得到电子，错误；C项，a极为负极，b极为正极，外

业路的电流方向为从b到a,正确：D项，SO/向负极移动，即移向甲烧

杯，错误。

5.（2020・济南质检）如图为以Pl为电极的氢氧燃料电池的工作原理示

意图，稀H2s04为电解质溶液。下列有关说法不正确的是（）

A.a极为负极，电子由a极经外电路流向b极

B.a极的电极反应式：H2-2e=2H+

C.电池工作一段时间后，装置中c（H2so4）增大

D.若将Hz改为CH1,消耗等物质的量的CFh时，Ch的用量增多

解析：选C。a极通入的H2发生氧化反应，为负极，电子由a极经外电路流向b极；以

稀H2s04为电解质溶液时，负极的H?被氧化为H+;电池总反应为2H2+。2=2比0,电池

工作一段时间后，装置中c（H2so4）戒小：根据电池总反应2H2+O2=2H2O,CH4+2O2=CO2

+2比0可知，等物质的量的CK比H2消耗。2多。

6.可充电氟镁动力电池比锂电池具有更高的能量密度和安全性，其电池反应为Mg+

2MnF3=2MnF2+MgFz0下列有关说法不正确的是（）

A.镁为负极材料

B.正极的电极反应式为MnFj+e=MnF2+F

C.电子从镁极流出，经电解质流向正极

D.每生成1molMnFz时转移1mol电子

解析：选C。由电池反应可知，镁失去电子，发生氧化反应，为负极，A项正确；电池

反应中，三氟化铉发生还原反应，为正极，B项正确；电子由负极（镁极）流出经外电路流向

正极，C项不正确；镒元素由+3价降至+2价，每生成1molMnFz转移1mol电子，D项

正确。

7.（新题预测）三元电池成为我国电动汽车的新能源，其正极材料可表示为Lid&

二。2，且x+），+z=l。充电时电池总反应为LiNiKOvM%O2+6C（石勘=LiL“NiK0vMnq2

+Li£6,其电池工作原理如图所示，两极之间有一个允许特定的离子X通过的隔膜。下列

说法正确的是（）

A.允许离子X通过的隔膜属于阴离子交换膜

B.充电时，A为阴极，发生氧化反应

C.可从无法充电的废旧电池的石墨电极中回收金属锂

-

D.放电时，正极反应式为Li।-oNi.rCoyMnzOz+aLi*+tze=LiNi.rCoyMn.Oz

解析：选D。根据充电时电池总反应可知，放电时负极反应式为Li“C6—优一==6（2（石墨）

+〃Li+,正极反应式为Lii-aNixC6MnQ2+aLi++4e-=LiNhCo、Mnq2,将放电时负极、正

极反应式左右颠倒，即分别得到充电时阴极、阳极反应式。放电时，A是负极、B是正极，

Li+向正极移动，则X是L/，允许阳离子通过的隔膜为阳离子交换膜，A项错误；充电时，

A是阴极，发生还原反应，B项错误；充电时，石墨电极发生C-Li£6的反应，充电后才

能从中回收锂，C项错误。

8.（2020・雅安模拟）某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2cCh、K2CO3

为电解质，以CH4为燃料时，该口池工作原理如图所示，下列说法正

确的是（）

A.a为空气，b为CH4

B.COr向正极移动