2025版高三化学一轮复习：原电池

第28讲原电池

、考试要求

1.能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池。2.

了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.能够书写常见化学电源的

电极反应式和总反应方程式。

考点一原电池的工作原理及应用

必备知识整合

1.原电池的概念及构成条件

(1)定义：将化学能转化为电能的装置。

(2)原电池的形成条件

①能自发进行的氧化还原反应。

②两个活泼性不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同)。

③形成闭合回路,需满足三个条件：a.存在电解质；b.两电极直

接或间接接触；c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中。

2.原电池的工作原理(以锌铜原电池为例)

(1)图解原电池工作原理

(2)电极反应

负极：Zn-2e=Zn2+,氧化反应;

正极：Cu2++2e-==Cu,还原反应。

2+2+

总反应：Zn+Cu=Cu+Zno

【微思考】装置中的盐桥有哪些作用？

提示：连接内电路形成闭合回路;维持两电极电势差(中和电荷),

使电池能持续提供电流。

3.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(或能导电的非金属)。

(2)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率

加快。

(3)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正盘而

受到保护。

(4)设计原电池：首先将氧化还原反应分成两个半反应，其次根

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。

【基础辗晒根据反应2FeC13+Cu===2FeCb+CuC12设计原电池，在

方框中画出装置图，指出电极材料和电解质溶液，写出电极反应式:

①不含盐桥②含盐桥

Cu『

cuAAc

共桥共

王----一，

FeCl：溶液CuCb溶液FeCh溶液

负极：Cu2e——"

正极：2Fe3++2e——2Fe?+

|秒判正误卜

正确的打“，错误的打“X”。

(1)放热的反应都可设计成原电池。(X)

(2)在原电池中，发生氧化反应的一极是负极。(V)

(3)构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属。

(X)

(4)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池

效率高。(V)

(5)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。(V)

对点题组突破“提能力

题组一原电池工作原理分析

1.课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流表、

橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是（D）

自

电极a一二二一『二二一电极b

鲁二皆一橙汁

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a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流

D.图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向

锌片

解析：原电池是把化学能转化为电能的装置，故A正确；根据

题图可知，原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，故B正确；

该装置符合原电池的构成条件，所以该装置是原电池，放电时能产生

电流，故C正确；该装置是原电池，锌是负极，铜是正极，原电池

放电时电子由锌片通过导线流向铜片，故D错误。

2.（2023•山东省实验中学二诊）利用如图所示装置可观察到与

铜导线连接的灵敏电流计指针明显偏转，烧杯a中裸露线头周边溶液

蓝色逐渐加深。下列说法错误的是（A）

A.b中导线与硫酸铜浓溶液构成负极区，发生氧化反应

B.若a中滴加几滴稀NaOH溶液，降低溶液中C/+浓度，则有

利于电极反应进行

C.当两侧溶液中Cl?+浓度相等时，灵敏电流计指针停止偏转

D.盐桥中的阴离子向烧杯a移动

解析：烧杯a中裸露线头周边溶液蓝色逐渐加深，说明Cu2+浓度

增大，发生反应Cu—2e--Cu2+,a中导线与硫酸铜稀溶液构成负极

区，b中导线与硫酸铜浓溶液构成正极区，发生还原反应，故A错误；

若a中滴加几滴稀NaOH溶液，NaOH与硫酸铜反应生成沉淀，Cu2+

浓度减小，通过Cu—21==Cu2+补充Ci?+浓度，故B正确；当两侧

溶液中C/+浓度相等时，不存在浓度差，没有电流产生，灵敏电流计

指针停止偏转，故C正确；盐桥中的阴离子向负极移动，烧杯a为负

极，故D正确。

方法技巧

判断原电池正、负极的四方法

①失去电子的电极为负极，发生氧化反

依据反应类型应；②得到电子的电极为正极，发生还

原反应

①电子流出的电极为负极，电子经外电

依据电子定向移动方向和

路流入正极；②电流流出的电极为正极，

电流方向

电流经外电路流入负极

依据离子移动方向阴离子向负极移动，阳离子向正极移动

一般不断溶解、质量减小的电极为负极；

依据电极现象有固体析出、质量增加或不变或有气体

产生的电极为正极

［特别提醒］原电池的正、负极不仅与电极材料的性质有关，也与

电解质溶液有关，不要形成思维定势——活泼金属不一定是负极，但

发生氧化反应的一定是负极。

题组二原电池工作原理的应用

3.有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现

象如下：

br<ShabiCCdad

<■-7

实验/<——

--二二二二二一二二二二二二

装置_三_

CuSO酒液稀硫酸露病靛

部分a极质量减b极有气体d极溶解；c

电流从a极

实验小；b极质量产生；c极无极有气体产

流向d极

现象增加变化生

由此可判断这四种金属的活动性顺序是(C)

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

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

解析：把四个实验从左到右分别编号为①②③④，则由实验①可

知，a作原电池负极，b作原电池正极，金属活动性：a>b;由实验

②可知，金属活动性：b>c;由实验③可知，d作原电池负极，c作

正极，金属活动性：d>c;由实验④可知，d极为原电池负极，a极

为原电池正极，金属活动性：d>a。

4.某校化学兴趣小组进行探究性活动，将氧化还原反应：2Fe3+

+2F=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。请回答下列问题：

(1)请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。

灵敏电流计一

正极(I沛~转~千~翼~_1峥极(C)

FeCl：,溶液KI溶液

I_____________________________

(2)发生氧化反应的电极反应式为2「一2el==l2。

(3)反应达到平衡时，外电路导线中王(填“有”或“无”)电

流通过。

(4)平衡后向FeCb溶液中加入少量FeCb固体，当固体全部溶解

后，则此时该溶液中电极变为鱼(填“正”或“负”)极。

解析：(1)先分析氧化还原反应，找出正负极反应，即可确定正

负极区电解质溶液。（2）发生氧化反应的电极是负极，r失电子。（3）

反应达到平衡时，无电子流动，故无电流产生。（4）平衡后向FeCb溶

液中加入少量FeCL固体，平衡逆向移动，此时FeCL溶液失电子，

正极变成负极。

思维建模

设计制作化学电源的基本步骤

拆分反应一陷簟化还原反应分成两个半反应，

将还原剂（一般为比较活泼的金属）

选择电极

作负极，活动性比负极弱的金属或非

材料

金属导体作正极

如果两个半反应分别在两个容器中

构成闭合进行（中间连接盐桥），则两个容器中

回路的电解质溶液应含有与电极材料相

同的金属阳离子

结合要求及反应特点，画出原电池装

|画出装

|置图置图，标出电极材料的名称、正负极、

电解质溶液等

考点二化学电源

必备知识整合

1.常见化学电源及其分类

碱性锌镒电池属于*电池；铅酸蓄电池属于二次电池;氢氧燃

料电池属于燃料电池。

2.典型化学电源的工作原理

电池电极反应

总反应：Zn+2MnO2+2H2。一2MnO(OH)+Zn(0H)2;

碱性锌

负极：Zn+20H2屋一Zn(0H)2；

镒电池

正极：2MnO2+2H2O+2e-——2Mn0(0H)+20H一

铅酸蓄总反应：Pb+PbO2+2H2SO4—-2Pbsc)4+2H2。;

电池负极：Pb+SO22e——PbSCU;

正极：PbO2+4H++SON+2e—PbSCh+ZH?。

总反应：2H2+。2—-2H2。；

氢氧酸性负极：2H24屋——4小

燃正极：C)2+4e+4H----2H2。

料电

池总反应：2H2+。2—-2H2。；

碱性负极：2H2+4OH4e--4H2。;

正极：O2+2H2O+4e—-40H

CW二次电池的充放电

放电充电

(1)充电时，原电池负极与外接电源负极相连，原电池正极与外

接电源正极相连，记作：“正接正，负接负”。

(2)放电时的负极反应和充电时的阴极反应相反，放电时的正极

反应和充电时的阳极反应相反。将负(正)极反应式变换方向并将电

子移项即可得出阴(阳)极反应式。

例：Cd+2NiOOH+2HOMcd(OH)+2Ni(OH),放电时负极

2充电22

电极反应式为Cd+20H-2e=Cd(OH)2,则充电时阴极的电极反

应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+20H-o

|秒判正误,

正确的打“J”，错误的打“X”。

(1)碱性锌镒电池中，1molZn和1molMnCh放电转移电子数相

等。(X)

(2)可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应。(X)

(3)铅酸蓄电池放电时，正极与负极质量均增加。(V)

(4)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能。

(X)

(5)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定

要发生氧化反应。（X）

对点题组突破I♦提能力

题组一一次电池、二次电池

1.火星大气中含有大量C02,一种有C02参加反应的新型全固

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（B）

A.负极上发生还原反应

B.CO?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

解析：根据题干信息可知，放电时，总反应为4Na+

3co2==2Na2cO3+C,负极上Na失去电子发生氧化反应生成Na+,

故A错误；正极上C02得到电子生成C,故B正确；放电时阳离子

移向正极，故C错误；放电时该装置为原电池，将化学能转化为电

能，故D错误。

2.（2023•辽宁名校联考）磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出

了良好的循环稳定性，具有较长的循环寿命，放电时的反应为Li（6

+LiixFePO4=6C+LiFePO4。某磷酸铁锂电池的切面如下图所示。

下列说法错误的是（B）

隔膜0铜箔

A.放电时Li+脱离石墨，经电解质嵌入正极

B.充电时电子从电源经铝箔流入正极材料

C.隔膜在反应过程中只允许Li+通过

D.充电时电池正极上发生的反应为LiFePCU一犹一==LiirFePO4

+xLi1

解析：原电池放电时，电解质中阳离子移向正极，即Li+脱离石

墨，经电解质嵌入正极，故A正确；充电时电子从外电源负极一阴

极、阳极一电源正极，即充电时电子从电源经铜箔流入负极材料，故

B错误；该原电池中，负极反应式为LixCe—XeI==6C+%Li+,正极

反应式为Lii_FePO4+%Li++%e-==LiFePO4,所以隔膜为阳离子交换

膜，在反应过程中只允许Li+通过，故C正确；放电时，正极反应式

为Li-xFePO4+%Li++%e-==LiFePO4,充电时，原电池的正极与外加

电源正极相接，电极反应与原电池正极反应相反，即充电时电池正极

上发生的反应为LiFePCU—疣一==LiiFeP04+%Li+,故D正确。

思维建模

可充电电池分析的思维模型

互逆

阴极:还原反应总负极:氧化反应

阳1阴反放原阴1

离离应离

子II子式子L

阳极:氧化反应正极:还原反应

互逆.、

技巧:阴极反应式=充电总正极反应式=放电总

反应式-阳极反应式反应式-负极反应式

题组二燃料电池

3.（2024•山西临汾期中）某学习小组以朋2H助为原料设计了一

种燃料电池，构造如图所示，其中两个电极均为粕电极，电池的总反

应方程式为N2H4+O2==N2+2H2。。下列说法错误的是（C）

A.通入N2H4的一极是电池的负极

B.通入Ch的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-

C.电池工作一段时间后电解质溶液的pH将变大

D.若消耗16gN2H4,则理论上转移2mol电子

解析：电池的总反应方程式为N2H4+O2==N2+2H2。，则N2H4

中N元素由一2价升高到0价，N2H4失电子作还原剂，被氧化，从

而得出左侧电极为负极，右侧电极为正极，A正确；通入。2的电极

为正极，02得电子产物与水反应生成0H,电极反应式为O2+2H2O

+4e=40H-,B正确；电池工作时，总反应方程式为N2H4+O2=N2

+2氏0,一段时间后电解质溶液中0H-的物质的量不变，但水的质

量增加，则c(OlT)减小，pH将变小，C错误；由电极反应式N2H4

-

+40H-4e=N2+4H2O可知，若消耗16gN2H4,则理论上转移

162

电子，正确。

3”2g//mol]X4=2mol'D

4.某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2co3、K2cO3为电解质、以CH4

为燃料时，该电池工作原理如图，下列说法正确的是(D)

A.a为。2,b为CH4

B.CO*向正极移动

C.此电池在常温时也能工作

D.正极电极反应式为2co2+。2+4b==2C0+

解析：燃料电池中通入燃料的电极是负极，通入氧化剂的电极是

正极，故a是CH4,b为。2,A项错误；原电池放电时，阴离子向负

极移动，即COf向负极移动，B项错误；电解质为熔融碳酸盐，需要

高温条件，C项错误；正极上。2得电子和C02反应生成CO孔电极

反应式为O2+2CO2+4e一==2C01,D项正确。

归纳提升

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

虑该离子参与靠近一极的电极反应。

题组三电极反应式的书写

5.(1)锌-汞电池总反应为Zn(s)+HgO(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)

+Hg(l),放电时，负极反应式：Zn—21+20H-==Zn(0H)2;正极

反应式：HgO+2e-+H2O==Hg+2011一。

(2)高性能的碱性硼化铀(VB2)-空气电池如图所示，其中在VB2

电极发生反应：VB2+160H--11e-=VOl-+2B(0H)；+4H2O。

负载

VB,电©极极I—一|复合碳电极

空气

KOH溶液离子选择性膜

该电池工作时，复合碳电极反应式：O?+4e+2H2O==4OH；

电池反应离子方程式：4VB2+IIO2+20OH-+6H2O==4VO++

8B(0H)TQ

(3)甲烷-氧气燃料电池(正极反应式与氢氧燃料电池正极反应式

相同，下面只需写出负极反应式即可)。

①CH4—8e-+10OH-===C0至+7出0(碱性介质)

②CH4—8e「+2H20==9+8才(酸性介质)

③CH4-8广+4c0。==5cCh+2H2。(碳酸盐作介质)

④CH4-8e-+4O2-==CO2+2H2O(熔融的金属氧化物作介质，

高温下能传导。2-)。

方法技巧

电极反应式的书写方法

方法一：直接书写

列物质

标得失一电极反应物f产物及得失电子数

在电解质溶液的环境中要生成稳定的电极

看环境

—产物，即、（）、旦（）等是否参加反应，

配守恒H+H

遵守电荷守恒、质量守恒、得失电子守恒

两式力口

II一两电极反应式相加，与总反应式对照验证

I验总式I

方法二：间接书写

第一步，写出电池总反应式。

第二步，写出电极的正极反应式。

第三步，负极反应式=总反应式一正极反应式。

高专真题演练明考向

1.（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（A）

A.b电极为电池正极

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

解析：铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极；b

电极为电池正极，A正确；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；电池工作时，a电极反应为Al—3e

-=A13+,铝离子水解显酸性，C错误；由C分析可知，每消耗1

kg,称0mo1卜1,电池最多向夕卜提供1号0molX3=1mol电子的

电量，D错误。

2.（2023・广东卷）负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除

C「实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是（B）

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11.2L的O2,最多去除lmolC「

解析：。2在Pt表面得电子发生还原反应，Pt为正极，C「在Ag

极失去电子发生氧化反应，Ag为负极，A错误；电子由负极Ag经

活性炭流向正极Pt,B正确；溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反

应为O2+4H++4e-==2H2（D,C错误；每消耗标准状况下11.2L的

02,转移电子2mol,而2moic「失去2moi电子，故最多去除2moi

cr,D错误。

3.（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（B）

d电源或负载卜

Pb/PbSO,丁多孔碳

Fe3+/Fe2+

H2sol(aq)

H2SO4(aq)

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

解析：该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子

生成PbS04,附着在负极上，负极质量增大，A错误;储能过程中，

该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；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；充电时，总反应为PbSC）4+2Fe2+==Pb+SO孑+2Fe3+,D错

、口

沃。

4.（2023,全国新课标卷）一种以V2O5和Zn为电极、Zn（CF3so3）2

水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Z/+可插入

V2O5层间形成ZnxV2O5・"H2O。下列说法错误的是(C)

[bb.层令魏^n

V2O5"ZnvV2O5-nH.'O

Zn电极VQs电极J

JZn(CF3so3)2水溶液(

A.放电时V2O5为正极

B.放电时ZM+由负极向正极迁移

C.充电总反应：^Zn+V2O5+nH2O=

ZnAV2O5-wHoO

2+

D.充电阳极反应：Zn.YV2O5nH2O-2xe-=xZn+V2O5+«H20

解析：图析电池：

放电时为负极，Zn-2e-=Zn2+

充电时为阴极，Zn2++2e-=Zn

一电'

V2O5,Zn'V,Os-nH.;O

Zn电极V26电极_

Zn(CF3so3)2水溶液

2+

放电时为正极，xZn+V2O;-+HH2O+2xe-=ZntV2O..-MH2O

充电时为阳极，Zn/VQ,•〃H2O-2xe-=xZn2++VQ5+〃H2O

由电池充放电时的物质转化可知，放电时，Zn为负极、V2O5为正极，

A正确；放电时，阳离子(ZN+)向正极迁移，B正确；根据电池分析

可知，电池在放电时的总反应为xZn+V2O5+nH2O=ZntV2O5nH2O,

则其在充电时的总反应为ZnAV2O5nH2O=xZn+V2O5+«H20,C错

误；由上述分析可知，D正确。

5.(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

置于聚苯并咪喋膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维

素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：!s8+e--*|si-,

+e-S孑，2Na++wS孑+211—je-NazSx。

钠

极

电

电

解

质

7/"硫电极

下列叙述错误的是（A）

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

C.放电时正极反应为2Na++cS8+2e--Na2sx

o

D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能

解析：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。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；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；由题给的一系列反应式依次标号①②③，由*①+*②+

Y

③可以得到放电时正极的反应式为2Na++[S8+2e--Na2Sx,C正确;

O

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。

6.（2022・辽宁卷）某储能电池原理如图。下列说法正确的是

(A

-+

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

B.放电时C「透过多孔活性炭电极向CC14中迁移

C.放电时每转移1mol电子，理论上CC14吸收0.5molCl2

D.充电过程中，NaCl溶液浓度增大

解析：放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+

+

2Na,正极反应：Cl2+2e^=2Cr；充电时阳极反应：2c「一2©一

+-

=C12f,阴极反应：NaTi2(PO4)3+2Na+2e=Na3Ti2(PO4)3,由

此解析。由以上分析知，A正确；放电时，阴离子移向负极，所以

CF透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移，B错误；放电时每转移1mol

电子，理论上CCL释放0.5molCL,C错误；充电过程中，阳极消耗

氯离子，阴极消耗钠离子，NaCl溶液浓度减小，D错误。

课时作业28

一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)

1.某兴趣小组模拟纸电池进行实验(如图)，有关说法正确的是

(A)

-------铜电极

(£《浸有硫酸铜溶液的滤纸

匚口—锌电极

A.该装置把化学能转化为电能

B.Zn为正极，发生氧化反应

C.工作时SO孑由锌电极向铜电极迁移

D.工作一段时间后铜电极质量不变

解析：该装置为原电池，把化学能转化为电能，A项正确；锌电

极失去电子，为负极，B项错误；阴离子向负极移动，则工作时SO于

由Cu电极向Zn电极迁移,C错误;Cu电极反应式为Cu2++2e-=Cu,

质量增加，D错误。

2.原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解

质溶液有关。下列说法错误的是(A)

A.由Fe、Cu、FeCb溶液组成的原电池，负极反应式为Cu—2e

:Cu2+

B.由金属Al、Cu和稀硫酸组成的原电池，负极反应式为Al—

3e=A13+

C.由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为A1+

4OH--3e"=[Al(OH)4]"

D.由金属Al、Cu和浓硝酸组成的原电池，负极反应式为Cu—

2e-=Cu2+

解析：铁比铜活泼，铁作负极，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+,

A错误；铝比铜活泼，铝作负极，负极反应式为Al—3e-==AF+,B

正确；虽然镁比铝活泼，但镁不与氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，

负极反应式为Al+4OlT—3e-==[Al(OH)4「，C正确；A1与浓硝酸

发生钝化，铜作负极，负极反应式为Cu—2e--Cu2+,D正确。

3.将两份过量的锌粉a、b分别加入一定量的稀硫酸，同时向a

中加入少量的CuSO4溶液，产生丛的体积V(L)与时间*min)的关系

正确的是(B)

解析：加入CuSC)4溶液，Zn置换出Cu,形成原电池，加快反应

速率，由于H2s。4定量，产生H2的体积一样多。

4.铅酸蓄电池是汽车常用的蓄电池，其构造如图所示。下列说

法不正确的是(A)

A.电池放电时，负极质量减小

B.电池放电时，c(H+)减小

C.电池充电时总反应为2PbSO4+2H2(3==Pb+PbO2+2H2s。4

D.铅酸蓄电池的缺点是笨重、比能量低

解析：放电时，负极Pb失去电子转化为PbSO4,负极质量增加，

A项错误。

5.碱性锌锦电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)

+Zn(OH)2o下列有关该电池的说法不正确的是(D)

A.Zn作负极，电极反应为Zn—2。+201r===Zn(0H)2

B.MnCh作正极，发生还原反应

C.电池工作时，电流由MnCh经外电路流向Zn

D.电池工作时，K0H没有发挥作用

解析：Zn作负极，被氧化生成Zn(0H)2,电极反应式为Zn—2e

一+2OIT==Zn(OH)2,A正确；MnCh作正极，被还原生成MnO(OH),

B正确；电池工作时，电流由正极流向负极，则电流由MnCh经外电

路流向Zn,C正确；电池工作时，KOH未参与电池总反应，但起到

导电作用，D错误。

6.(2023•山东济南模拟)以硝酸盐为离子导体的NaCh电池装置

与其某一电极M附近的反应机理如图所示。下列说法错误的是

(D)

A.镶电极上发生还原反应

B.NazO是该过程中的中间产物

C.固体电解质能起到隔绝空气的作用

D.M的电极反应为4Na++O2+2N("+2e-==4NaNO2

解析：根据活泼性，液态钠为原电池的负极，银电极为正极，发

生还原反应，A正确；由M电极物质转化图可知，Na-NazO-NazCh,

Na?。先生成后又反应，是该过程中的中间产物，M的电极反应式为

+-

2Na+02+2e=Na2O2,B正确，D错误；液态钠和空气中的。2、

水蒸气发生反应，所以需要隔绝空气，固体电解质能起到隔绝空气的

作用，C正确。

7.（2021•山东卷）以KOH溶液为离子导体,分别组成CH30Ho2、

N2H4O2、（CH3）2NNH2（）2清洁燃料电池，下列说法正确的是（C）

A.放电过程中，K+均向负极移动

B.放电过程中，KOH物质的量均减小

C.消耗等质量燃料，（CH3）2NNH2O2燃料电池的理论放电量最大

D.消耗ImolCh时，理论上N2H4O2燃料电池气体产物的体积

在标准状况下为H.2L

解析：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；碱性环境下，N2H4一。2清洁燃料电池总反应为N2H4+

O2=N2+2H2O,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，KOH的物质的量均减小，B

错误；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（CH3XNNH2放电量（物质的量表

达式）分别是”二g11X6、Jg卜"mgiX16,通过比较可

32g-mol32g-molA60ng-molv'

知（CH3XNNH2理论放电量最大，C正确；根据转移电子数守恒和总

反应式可知，消耗ImolCh生成的氮气的物质的量为Imol,在标准

状况下为22.4L,D错误。

8.（2023•山东济南期中）基于硫化学的金属硫电池有望替代当

前锂离子电池技术，满足人类社会快速增长的能源需求，该电池的结

构及原理如图所示。下列有关叙述正确的是（C）

充电

A.该电池可采用含K+的水溶液或有机物为电解质溶液

B.放电时，电子的移动方向：电极a-电极b-隔膜一电极a

C.充电时，正极区可能发生的反应有％K2s3—（2%—6）e-===3S/+

2%K+

D.充电时，电路中转移2mole一时，负极质量减小78g

解析：该装置为电化学装置，金属钾作负极，金属钾是活泼金属，

能与水发生反应，因此电解质溶液不能是水溶液，故A错误；根据

原电池工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即电子从电极a-

灯泡一电极b,电池内部没有电子通过，故B错误；电池充电时，电

池正极接电源正极，电池负极接电源负极，充电时，电池正极上失去

电子，化合价升高，根据装置图可知，正极反应式为％K2s3一（2%—6把

-=3S2X+2XK+,故C正确；充电时，负极（阴极）反应式为K+

+e==K,电路中转移2mole，生成2molK,负极质量增加2

molX39g/mol=78g,故D错误。

9.（2023・重庆万州区模拟）某化学小组将可乐和MnCh放在一个

由滤纸制成的通道内，形成了电池，该电池可将可乐（pH=2.5）中的葡

萄糖作为燃料获得能量，下列说法错误的是（B）

葡萄糖内酯葡萄糖

A.b极为正极

B.若消耗0.1mol葡萄糖，电路中转移0.4mol电子

C.随着反应不断进行，负极区的pH不断减小

+2+

D.b极的电极反应式为MnO2+4H+2e=Mn+2H2O

解析：该装置为原电池，根据有机物氧化还原的定义，葡萄糖

（C6Hl2。6）生成葡萄糖内酯（C6H10O6）,氢原子减少两个，发生氧化反应，

故葡萄糖所在的一极为负极，即a极为负极，b极为正极，A项正确；

该电池的负极反应式为C6Hl206—2e—==C6Hio06+2H+,1mol葡萄

糖参与反应，失去2moi电子，则0.1mol葡萄糖参与反应，电路中

-

转移0.2mol电子，B项错误；负极的电极反应式为C6Hi2O6-2e

+

=C6HIO06+2H,有H+生成，负极区溶液pH变小，C项正确；b

+2+

极为正极，MnC）2为氧化剂，发生反应：MnO2+4H+2e^=Mn+

2H2O,D项正确。

10.（2023•黑龙江哈六中段考）某种热激活电池的结构如图所示,

该电池放电后的产物为Li7Si3和LiMsCU,下列说法正确的是（A）

A.放电时，a极的电极反应方程式为

-+

3Lii3Si4-lle=4Li7Si3+HLi

B.该电池中火药燃烧将化学能转化为电能

C.常温时，在a、b间连接电流表，指针偏转

D.放电过程中，Li+移向a极区

解析：a极，Li”Si4失去电子变成Li7Si3,为负极；b极，MnO2

得到电子生成LiMn2O4,为正极；Li+通过内部向下移动，从a极区

到b极区，从而形成闭合回路供电。放电时，a极的反应为3Lii3Si4

+

-He^=4Li7Si3+llLi,A正确；该电池中，火药燃烧将化学能转

化为热能，热能再引发电极反应转化为电能，B错误；由于需要热激

活，故常温时无法供电，C错误；放电过程中，Li+移向b极区，D

错误。

11.中国科学院山西煤炭化学研究所科研团队利用酯化改性后的

淀粉，通过高温炭化和低温氢气还原制备了钠离子电池负极材料——

硬碳，其由类似石墨的微晶结构和角状微晶组成，这种独特的结构提

供了丰富的储钠位点。一种空气-硬碳新型电池装置如图所示：

NaOH溶液

QNa

下列说法错误的是(D)

A.负极电极反应式为Na—e==Na

B.正极电极反应式为02+4b+2H2O==4OIT

C.放电时，Na卡由硬碳电极向多孔石墨电极定向移动

D.标准状况下2.24LCh放电时，有0.1molNa*通过固体电解

质

解析：硬碳独特的结构提供了丰富的钠，作负极，放电时电极反

应式为Na—e-==Na+,A项正确；正极为碱性环境，氧气放电生成

氢氧根离子，电极反应式为。2+4「+2H2O==4OH，B项正确；放

电时Na卡移向正极，即由硬碳电极向多孔石墨电极定向移动，C项正

224L

确；标准状况下2.24LO2的物质的量为〃=方zzh.47L——,moi百=0.1mol,由

电极反应式C)2+4e—+2H2。==4011i可知转移0.4mole-,则通过固

体电解质的Na+为0.4mol,D项错误。

12.(2024.“九省联考”安徽卷)我国学者研制了一种锌基电极,

与涂覆氢氧化镇的银基电极组成可充电电池，其示意图如下。放电时,

Zn转化为2ZnCO3-3Zn(OH)2。下列说法错误的是(B)

ab

银

锌

1

基

基2mol-L-K2co3和

地

电0.1mol-L-1KOH

极

极混合电解液/