/第02講原電池、化學(xué)電源目錄TOC\o"1-3"\h\u01考情解碼·命題預(yù)警 202體系構(gòu)建·思維可視 303核心突破·靶向攻堅 5考點一原電池的工作原理及應(yīng)用 5知識點1原電池定義及本質(zhì) 5知識點2原電池裝置模型——構(gòu)成條件 5知識點3原電池的工作原理 5知識點4原電池的應(yīng)用 7考向1考查原電池工作原理 8考向2考查原電池原理的應(yīng)用 9思維建模|根據(jù)電池反應(yīng)設(shè)計原電池的模板考點二化學(xué)電源 11知識點1化學(xué)電源的優(yōu)點和優(yōu)劣判斷標(biāo)準(zhǔn) 11知識點2一次電池——放電后不可再充電的電池 11知識點3二次電池——又稱可充電電池或蓄電池，是一類放電后可以再充電而反復(fù)使用的電池 12知識點4燃料電池——將燃料燃燒的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置 13考向1考查一次電池的工作原理及應(yīng)用 15思維建?；瘜W(xué)電源中電極反應(yīng)式書寫的一般方法考向2考查可充電電池的工作原理及應(yīng)用 16考向3考查燃料電池的工作原理及應(yīng)用 18思維建模解答燃料電池題目的幾個關(guān)鍵點考向4考查多液電池的工作原理及應(yīng)用 20考向5考查液流循環(huán)電池的工作原理及應(yīng)用 2204真題溯源·考向感知 24考點要求考查形式2025年2024年2023年原電池選擇題非選擇題云南卷T13，3分江蘇卷T8，3分新課標(biāo)卷T12，6分江西卷T11，3分新課標(biāo)卷T10，6分河北卷T13，3分海南卷T8，3分廣東卷T6，3分化學(xué)電源選擇題非選擇題重慶卷T10，3分湖北卷T15，3分廣東卷T14，3分黑吉遼蒙卷T13，3分浙江1月卷T12，3分全國甲卷T12，6分廣西卷T9，3分江蘇卷T8，3分安徽卷T11，3分全國乙卷T12，6分新課標(biāo)卷T10，6分考情分析：分析近三年高考試題，高考命題在本講有以下規(guī)律：1．從考查題型和內(nèi)容上看，高考命題以選擇題和非選擇題呈現(xiàn)，考查內(nèi)容主要有以下兩個方面：（1）以新型化學(xué)電源為背景，考查原電池的工作原理以及電極反應(yīng)方程式的書寫、離子移動方向等。（2）與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，考查電極產(chǎn)物的分析及檢驗等。2．從命題思路上看，側(cè)重以新型電源為載體考查原電池的工作原理。（1）選擇題：常以新型電源和生產(chǎn)生活、科學(xué)實驗、物質(zhì)制備等為背景，考查電極的判斷、離子或電子的移動方向、電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的判斷和電極反應(yīng)式的書寫等。（2）非選擇題：與化學(xué)實驗、化學(xué)平衡、離子平衡、元素及其化合物等知識相結(jié)合來綜合考查，?？疾殡姌O反應(yīng)式的書寫、探究原電池原理的應(yīng)用。3.根據(jù)高考命題的特點和規(guī)律，復(fù)習(xí)時要注意以下幾個方面：（1）構(gòu)成原電池的基本元件有哪些；（2）該電池有哪些特點；（3）電極選擇與電解液選擇有何要求。復(fù)習(xí)目標(biāo)：1．理解原電池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，正確判斷原電池的兩極，能書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。2．了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理；了解燃料電池的應(yīng)用。3．能夠了解新型化學(xué)電源的工作原理。

考點一原電池的工作原理及應(yīng)用知識點1原電池定義及本質(zhì)1.概念：原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為的裝置，2.反應(yīng)本質(zhì)：自發(fā)進行的。知識點2原電池裝置模型——構(gòu)成條件（1）一看反應(yīng)：看是否有能發(fā)生(一般是活潑性強的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。（2）二看兩電極：一般是不同的兩電極。（3）三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個條件：①電解質(zhì)溶液或；②兩電極接觸；③兩電極插入中。得分速記離子導(dǎo)體可以是電解質(zhì)溶液、熔融電解質(zhì)或固態(tài)離子導(dǎo)體，只能傳導(dǎo)離子。知識點3原電池的工作原理1.反應(yīng)原理①電子移動方向：鋅失電子逐漸溶解變成Zn2＋進入溶液，從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流入正極。②離子移動方向：陰離子向移動(如SOeq\o\al(2－,4))，陽離子向移動(如Zn2＋和H＋，溶液中H＋在上得電子形成氫氣在銅片上冒出)。③兩極電極反應(yīng)式負(fù)極(鋅極)：。正極(銅極)：。總反應(yīng)：。2.單液原電池和雙液原電池對比比較項目單液原電池雙液原電池相同點不同點能量變化反應(yīng)區(qū)域3.雙液原電池中鹽橋的組成和作用①鹽橋中裝有飽和的等溶液和瓊膠制成的膠凍。②鹽橋中離子移向：鹽橋含飽和KCl（KNO3）溶液，K＋移向，Cl－（NO3－）移向。③鹽橋的作用：a.連接內(nèi)電路，形成；b.平衡電荷，使原電池產(chǎn)生電流。c.減少。得分速記以銅鋅原電池為例構(gòu)建原電池的認(rèn)知模型知識點4原電池的應(yīng)用1.比較金屬的活動性強弱：原電池中，負(fù)極一般是的金屬，正極一般是的金屬(或非金屬)。2.加快化學(xué)反應(yīng)速率：一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，創(chuàng)造多個反應(yīng)環(huán)境，使反應(yīng)速率增大。如在Zn與稀硫酸反應(yīng)時加入少量CuSO4溶液構(gòu)成，反應(yīng)速率。得分速記原電池加快反應(yīng)速率的理解：在理解形成原電池可加快反應(yīng)速率時，要注意對產(chǎn)物量的理解，Zn與稀硫酸反應(yīng)時加入少量CuSO4溶液，鋅足量時，不影響產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量，但稀硫酸足量時，產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量要減少。3.用于金屬的防護：使被保護的金屬制品作原電池而得到保護。如要保護一個鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的。4.設(shè)計制作化學(xué)電源①拆分反應(yīng)：將氧化還原反應(yīng)分成兩個。②選擇電極材料：將還原劑（一般為比較活潑的金屬）作極，活潑性比負(fù)極弱的金屬或非金屬導(dǎo)體作極。如果還原劑不是金屬而是其它還原性物質(zhì)，可選擇惰性電極——作負(fù)極。③構(gòu)成閉合回路：電解質(zhì)溶液一般要能夠與發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與發(fā)生反應(yīng)(如溶解于溶液中的空氣)。如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器進行（中間連接鹽橋），則兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料的陽離子。④畫裝置圖：結(jié)合要求及反應(yīng)特點，畫出原電池裝置圖，標(biāo)出電極材料名稱、正負(fù)極、電解質(zhì)溶液等。得分速記畫原電池裝置圖常見的四個失分點（1）不注明電極材料名稱或元素符號。（2）不畫出電解質(zhì)溶液(或畫出但不標(biāo)注)。（3）誤把鹽橋畫成導(dǎo)線。（4）不能連成閉合回路?？枷?考查原電池工作原理例1（2025·湖南·模擬預(yù)測）某沉積物-微生物電池可以回收處理含硫廢渣(硫元素的主要存在形式為)，其工作原理如圖所示，酸性增強不利于菌落存活。下列說法錯誤的是A．碳棒b的電勢比碳棒a的電勢低B．碳棒b存在電極反應(yīng)：C．工作一段時間后，電池效率降低D．每生成，理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下【變式訓(xùn)練1·變載體】（2025·廣東深圳·一模）Mg-AgCl電池是一種可被海水激活的貯備電池，電池放電時，下列說法不正確的是A．Cl-由負(fù)極向正極遷移 B．海水作電解質(zhì)溶液C．Mg作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng) D．正極反應(yīng)為AgCl+e-＝Cl-+Ag【變式訓(xùn)練2·變考法】（2025·浙江溫州·三模）鋁-空氣電池、Mg-AgCl電池，均以海水為電解質(zhì)溶液。下列敘述中正確的是A．單位質(zhì)量的負(fù)極輸出電量：鋁-空氣電池電池B．兩種電池均是二次電池C．鋁-空氣電池負(fù)極反應(yīng)式：D．兩電池放電時，均是在正極被還原【變式訓(xùn)練3·】【環(huán)境保護與學(xué)科知識結(jié)合】（2025·河北保定·三模）用如圖所示的新型電池可以處理含的堿性廢水，同時還可以淡化海水(主要成分為，還含有等雜質(zhì))。下列說法錯誤的是A．交換膜Ⅰ為陰離子交換膜B．電池工作一段時間后，右室溶液的增大C．a(chǎn)極電極反應(yīng)式：D．若將含有的廢水完全處理，可除去的質(zhì)量為292.5g思維建模判斷原電池正負(fù)極的6種方法考向2考查原電池原理的應(yīng)用例2（2025·廣東惠州·一模）將鍍層有破損的鍍錫鐵片放入酸化的3%NaCl溶液中。下列說法正確的是A．Fe作原電池正極B．溶液中的Cl?向錫極移動C．鐵片腐蝕速率比未鍍錫時更快D．鐵表面發(fā)生的電極反應(yīng)：2H++2e-=H2↑【變式訓(xùn)練1·變載體】（2025·上海黃浦·二模）把鐵條放入盛有過量稀硫酸的試管中，下列改變不能加快氫氣產(chǎn)生速率的是A．改鐵條為鎂條 B．滴加少量CuSO4溶液C．改稀硫酸為98%的硫酸 D．升高溶液的溫度【變式訓(xùn)練2·變考法】（2025·浙江·一模）由A、B、C、D四種金屬按表中裝置進行實驗，下列敘述中正確的是實驗裝置與現(xiàn)象裝置甲乙丙現(xiàn)象A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生A．裝置甲中的B金屬是原電池的負(fù)極 B．裝置乙中的C金屬是原電池的陽極C．裝置丙中的D金屬是原電池的正極 D．四種金屬的活潑性順序是D>A>B>C【變式訓(xùn)練3·】【日常生活與學(xué)科知識結(jié)合】（2025·江蘇南京·二模）暖貼是一種便捷的自發(fā)熱保暖產(chǎn)品，具有發(fā)熱快、持續(xù)時間久等優(yōu)點。它主要由鐵粉、活性炭、食鹽、水等成分組成，如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是A．暖貼生效時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能B．水與食鹽、活性炭共同作用可加快鐵粉的腐蝕速率C．正極反應(yīng)式為D．透氣膜的透氧速率可控制暖貼的發(fā)熱時間和溫度思維建模|根據(jù)電池反應(yīng)設(shè)計原電池的模板拆分反應(yīng)將氧化還原反應(yīng)分成兩個半反應(yīng)(電極反應(yīng))選擇電極材料將還原劑(一般為比較活潑金屬)作負(fù)極，活潑性比負(fù)極弱的金屬或非金屬導(dǎo)體作正極構(gòu)成閉合回路如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進行(中間連接鹽橋)，則兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同的金屬陽離子畫出裝置圖結(jié)合要求及反應(yīng)特點，畫出原電池裝置圖，標(biāo)出電極材料名稱、正負(fù)極、電解質(zhì)溶液等考點二化學(xué)電源知識點1化學(xué)電源的優(yōu)點和優(yōu)劣判斷標(biāo)準(zhǔn)1.相對其他能源，電池的優(yōu)點是能量轉(zhuǎn)換效率較高，供能穩(wěn)定可靠，形狀、大小可根據(jù)需要設(shè)計，使用方便等。2.判斷電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出的比能量或比功率及可儲存時間的長短。知識點2一次電池——放電后不可再充電的電池1．普通鋅錳干電池正極材料：MnO2正極：。負(fù)極材料：Zn負(fù)極：；總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2NH4Cl=ZnCl2＋Mn2O3＋2NH3＋H2O；2.堿性鋅錳干電池正極材料：MnO2正極反應(yīng)：；負(fù)極材料：Zn負(fù)極反應(yīng)：；總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2。3.銀鋅電池正極材料：Ag2O正極反應(yīng)：；負(fù)極材料：Zn負(fù)極反應(yīng)：；總反應(yīng)：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag。4.鋰電池Li－SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4－SOCl2。負(fù)極材料：鋰電極反應(yīng)：。正極材料：SOCl2正極反應(yīng)。總反應(yīng)：8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S。1.特點及工作原理（1）特點：放電后能充電復(fù)原繼續(xù)使用，兩個電極均參與電極反應(yīng)，“放電”為原理，“充電”為原理。（2）鉛蓄電池工作原理：鉛蓄電池是最常見的二次電池，負(fù)極材料是Pb，正極材料是PbO2。鉛酸蓄電池總反應(yīng)：Pb＋PbO2＋2H2SO4eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2PbSO4＋2H2O。①放電時的反應(yīng)a．負(fù)極反應(yīng)：Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4；b．正極反應(yīng)：PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=；c．總反應(yīng)：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。②充電時的反應(yīng)a．陰極反應(yīng)：PbSO4＋2e－=；b．陽極反應(yīng)：PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)；c．總反應(yīng)：2PbSO4＋2H2O=Pb＋PbO2＋2H2SO4。（3）納米硅基鋰電池一種新型二次電池，電池裝置如圖所示，電池反應(yīng)式為xFeS2＋4LixSieq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))xFe＋2xLi2S＋4Si。（1）電池放電時，Li＋由極移向極，電子(填“能”或“不能”)通過聚合物隔膜。（2）電池充電時，a極反應(yīng)式為xFe＋2xLi2S－4xe－=。2.圖解二次電池的充放電3.二次電池的充放電規(guī)律（1）充電時電極的連接：充電的目的是使電池恢復(fù)其供電能力，因此負(fù)極應(yīng)與電源的相連以，可簡記為負(fù)接后作極，正接后作極。（2）工作時的電極反應(yīng)式：同一電極上的電極反應(yīng)式，在充電與放電時，形式上恰好是；同一電極周圍的溶液，充電與放電時pH的變化趨勢也。得分速記1.可逆電池的充、放電不能理解為可逆反應(yīng)。2.充電時電極的連接：正接正作陽極，負(fù)接負(fù)作陰極。知識點4燃料電池——將燃料燃燒的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置1.氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。種類酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式電池總反應(yīng)式備注燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強的催化活性，起導(dǎo)電作用2.甲烷燃料電池①酸性介質(zhì)(如H2SO4)或傳導(dǎo)質(zhì)子（H＋）固體介質(zhì)總反應(yīng)式：CH4＋2O2=CO2＋2H2O。負(fù)極反應(yīng)式：。正極反應(yīng)式：2O2＋8e－＋8H＋=4H2O。②堿性介質(zhì)(如KOH)總反應(yīng)式：CH4＋2O2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋3H2O。負(fù)極反應(yīng)式：。正極反應(yīng)式：2O2＋8e－＋4H2O=8OH－。③熔融鹽介質(zhì)(如K2CO3)總反應(yīng)式：CH4＋2O2=CO2＋2H2O。負(fù)極反應(yīng)式：。正極反應(yīng)式：2O2＋8e－＋4CO2=4CO32-。④用能傳導(dǎo)氧離子(熔融的金屬氧化物作介質(zhì)，高溫下能傳導(dǎo)O2-)的固體作介質(zhì)總反應(yīng)式：CH4＋2O2=CO2＋2H2O。負(fù)極反應(yīng)式：。正極反應(yīng)式：2O2＋8e－=4O2-。3.解答燃料電池題目的思維模型4.解答燃料電池題目的幾個關(guān)鍵點①要注意介質(zhì)是什么？是電解質(zhì)溶液還是熔融鹽或氧化物。②通入負(fù)極的物質(zhì)為，通入正極的物質(zhì)為。③通過介質(zhì)中離子的移動方向，可判斷電池的正負(fù)極，同時考慮該離子參與靠近一極的電極反應(yīng)。5.化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書寫的一般方法（1）明確兩極的反應(yīng)物；（2）明確直接產(chǎn)物：根據(jù)負(fù)極氧化、正極還原，明確兩極的直接產(chǎn)物；（3）確定最終產(chǎn)物：根據(jù)介質(zhì)環(huán)境和共存原則，找出參與的介質(zhì)粒子，確定最終產(chǎn)物；（4）配平：根據(jù)電荷守恒、原子守恒配平電極反應(yīng)式。得分速記1.燃料電池電極反應(yīng)式書寫①H＋在堿性環(huán)境中不存在；②O2－在水溶液中不存在，在酸性環(huán)境中結(jié)合H＋，生成H2O，在中性或堿性環(huán)境結(jié)合H2O，生成OH－；③若已知總反應(yīng)式時，可先寫出較易書寫的一極的電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去較易寫出的一極的電極反應(yīng)式，即得到較難寫出的另一極的電極反應(yīng)式。2.燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強的催化活性，起導(dǎo)電作用?？枷?考查一次電池的工作原理及應(yīng)用例1（2025·北京平谷·一模）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為，構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．電池工作時，正極發(fā)生反應(yīng)為B．電池工作時，向正極移動C．隔膜可以防止電池短路D．反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為【變式訓(xùn)練1·變載體】（2025高三上·全國·月考）鋅銀紐扣電池是生活中常見的一次電池，其構(gòu)造示意圖如下。下列說法不正確的是A．作電池的負(fù)極 B．電池工作時，向正極移動C．正極的電極反應(yīng)： D．金屬外殼需具有良好的導(dǎo)電性和耐腐蝕性【變式訓(xùn)練2·變考法】（24-25高三上·北京海淀·期末）堿性鋅錳干電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖。該電池放電時發(fā)生反應(yīng)：。下列說法正確的是A．Zn發(fā)生還原反應(yīng)B．正極發(fā)生反應(yīng)C．電池工作時向正極方向移動D．理論上，每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，有8.8gMnOOH生成【變式訓(xùn)練3·】【日常生活與學(xué)科知識結(jié)合】（2025·陜西·一模）普通鋅錳干電池的簡圖如圖所示，它是用鋅皮制成的鋅筒作電極，中央插一根碳棒，碳棒頂端加一銅帽。在石墨碳棒周圍填滿二氧化錳和炭黑的混合物，并用離子可以通過的長纖維紙包裹作隔膜，隔膜外是用氯化鋅、氯化銨和淀粉等調(diào)成糊狀作電解質(zhì)溶液。該電池工作時的總反應(yīng)為Zn+2NH+2MnO2=Zn[(NH3)4]2++Mn2O3+H2O。下列關(guān)于鋅錳干電池的說法中正確的是A．當(dāng)該電池電壓逐漸下降后，利用電解原理能重新充電復(fù)原B．原電池工作時，電子從負(fù)極通過外電路流向正極C．電池負(fù)極反應(yīng)式為2MnO2+2NH+2e-=Mn2O3+2NH3+H2OD．外電路中每通過0.1mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g思維建?；瘜W(xué)電源中電極反應(yīng)式書寫的一般方法（1）明確兩極的反應(yīng)物。（2）明確直接產(chǎn)物：根據(jù)負(fù)極氧化、正極還原，明確兩極的直接產(chǎn)物。（3）確定最終產(chǎn)物：根據(jù)介質(zhì)環(huán)境和共存原則，找出參與的介質(zhì)粒子，確定最終產(chǎn)物。（4）配平：根據(jù)電荷守恒、原子守恒配平電極反應(yīng)式?？枷?考查可充電電池的工作原理及應(yīng)用例2（2025·江蘇南通·模擬預(yù)測）鉛蓄電池放電時正極反應(yīng)為，電池構(gòu)造示意圖如圖。下列有關(guān)說法正確的是A．放電時，負(fù)極反應(yīng)為B．放電時，電池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．充電時，正極應(yīng)與外接電源負(fù)極相連D．充電時，每生成，電路中轉(zhuǎn)移1mol電子【變式訓(xùn)練1·變載體】（2025·江西萍鄉(xiāng)·二模）我國科技工作者設(shè)計了如圖所示的可充電電池，以為電解質(zhì)，電解液中加入1，3-丙二胺（PDA）以捕獲CO2，使放電時CO2還原產(chǎn)物為MgC2O4。該設(shè)計克服了MgCO3導(dǎo)電性差和釋放CO2能力差的障礙，同時改善了的溶劑化環(huán)境，提高了電池充放電循環(huán)性能。下列說法錯誤的是A．放電時，多孔碳納米管電極反應(yīng)為B．充電時，通過陽離子交換膜從左室傳遞到右室C．會捕獲，讓原本正極的氣-液-固三相反應(yīng)變?yōu)橐?固兩相反應(yīng)，利于加快反應(yīng)速率D．放電時，每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化【變式訓(xùn)練2·變考法】（2025·河北邢臺·二模）/石墨烯電極材料可在光照條件下產(chǎn)生電子()和空穴()，其制氧效果優(yōu)越，原理如圖所示。下列敘述正確的是A．放電時，電子流向：b→離子交換膜→aB．放電時，每消耗0.1mol，負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液的質(zhì)量增加13gC．充電時，電勢高低：a<bD．充電時，電池總反應(yīng)：【變式訓(xùn)練3·】【日常生活與學(xué)科知識結(jié)合】（2025·重慶·一模）纖維電池是可以為可穿戴設(shè)備提供電能的便攜二次電池。一種纖維鈉離子電池放電的總反應(yīng)為，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示，下列說法正確的是A．放電時N極為負(fù)極B．放電時正極的電極反應(yīng)式為：C．充電時，若轉(zhuǎn)移xmol，M極電極將增重23gD．充電時從M極遷移到N極思維建模充電電池放電遵循原電池原理，充電時遵循電解原理，其工作原理特點如下：考向3考查燃料電池的工作原理及應(yīng)用例3（2025·江蘇·模擬預(yù)測）燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化效率高、對環(huán)境友好的新型電池。一種肼(N2H4)燃料電池的工作原理如下圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是A．電池工作時，溶液中的由乙槽通過離子交換膜向甲槽遷移B．當(dāng)外電路中流過0.04mol電子時，消耗N2H4的質(zhì)量為0.32gC．b極的電極反應(yīng)式為，反應(yīng)一段時間后溶液的pH增大D．若將N2H4改為CH4，消耗等物質(zhì)的量的CH4時，電路中通過的電子數(shù)減少【變式訓(xùn)練1·變載體】（24-25高三上·江西萍鄉(xiāng)·期中）猶他大學(xué)化學(xué)家發(fā)明了生物燃料電池，以質(zhì)子交換膜為隔膜，室溫條件下合成了氨(工作原理如圖所示)。已知工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式為

。下列有關(guān)該電池的說法正確的是A．“Anode”意為正極、“Cathode”意為負(fù)極B．已知原裝置中不含有，則理論上燃料電池中最終不會生成C．“Anode”電極上發(fā)生反應(yīng)為D．若該電池的能量轉(zhuǎn)化效率為，則每生成，理論上可放出電能【變式訓(xùn)練2·變考法】（2025·遼寧·模擬預(yù)測）在煤礦巷道中要安裝瓦斯報警器。當(dāng)巷道空間內(nèi)甲烷達(dá)到一定濃度時，傳感器隨即產(chǎn)生電信號并聯(lián)動報警。瓦斯報警器的工作原理如圖所示，固體電解質(zhì)是，可以在其中自由移動。當(dāng)報警器被觸發(fā)時，下列說法正確的是A．多孔電極a的電勢比多孔電極b高B．O2-在電解質(zhì)中向多孔電極a移動，電流方向為由多孔電極a經(jīng)導(dǎo)線流向多孔電極bC．多孔電極a的電極反應(yīng)為CH4+4O2--8e-=CO2+2H2OD．標(biāo)準(zhǔn)狀況下56mLCH4在多孔電極a上完全反應(yīng)時，流入傳感控制器電路的電子的物質(zhì)的量為0.04mol【變式訓(xùn)練3·】【環(huán)境保護與學(xué)科知識結(jié)合】（2025·山東·模擬預(yù)測）為既能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，又能充分利用化學(xué)能，合作小組利用反應(yīng)設(shè)計如圖所示電池（離子交換膜為陰離子交換膜）。下列說法正確的是A．電流不可以通過離子交換膜B．電子由電極經(jīng)負(fù)載流向電極C．相同狀況下，左右兩側(cè)電極室中產(chǎn)生的氣體體積比為D．負(fù)極反應(yīng)式為思維建模解答燃料電池題目的幾個關(guān)鍵點（1）注意介質(zhì)成分，是電解質(zhì)溶液還是熔融鹽、氧化物或是有機溶劑。（2）通入負(fù)極的物質(zhì)為燃料，通入正極的物質(zhì)為氧氣(或其他氧化劑)。（3）通過介質(zhì)中離子的移動方向，可判斷電池的正負(fù)極，同時考慮該離子是否參與靠近一極的電極反應(yīng)?？枷?考查多液電池的工作原理及應(yīng)用例4（2025·甘肅·模擬預(yù)測）如圖是一種新型的光化學(xué)電源，當(dāng)光照射型半導(dǎo)體時，通入和即產(chǎn)生穩(wěn)定的電流并獲得(和是兩種有機物)。下列說法不正確的是A．型半導(dǎo)體可通過向硅晶體中摻入少量五價元素(如P)實現(xiàn)B．裝置工作時，通過全氟磺酸膜從甲池進入乙池C．甲池中石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為D．總反應(yīng)為【變式訓(xùn)練1·變載體】（2025·河北·模擬預(yù)測）高電壓水系鋅—有機混合液流電池的裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．充電時，F(xiàn)Q所在電極與電源正極相連B．充電時，陰極區(qū)溶液的pH減小C．放電時，中性電解質(zhì)溶液的濃度增大D．放電時，電池的正極反應(yīng)式為【變式訓(xùn)練2·變考法】（2025·四川宜賓·二模）我國科學(xué)家發(fā)明了一種可充電電池，其工作原理如下圖：下列說法錯誤的是A．充電時向Zn電極移動B．充電時，陰極附近溶液的pH增大C．放電時，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，正極區(qū)溶液質(zhì)量增加5.5gD．放電時，電池總反應(yīng)為【變式訓(xùn)練3·】【科研成果與學(xué)科知識結(jié)合】（2025·河南·一模）我國福州大學(xué)和清華大學(xué)學(xué)者研制組裝的乙醇電池系統(tǒng)具有良好的充放電循環(huán)穩(wěn)定性，工作原理如圖所示，可以實現(xiàn)污水脫硝、能源轉(zhuǎn)化以及化學(xué)品合成的協(xié)同增效。下列說法錯誤的是A．放電時，正極的電極反應(yīng)式：B．充電時，通過離子交換膜由左側(cè)移向右側(cè)C．充放電過程中，儲液罐甲的液流體系中可分離出D．充電時，陰極的電極反應(yīng)式：思維建模多液電池是指基于多種電解質(zhì)溶液進行離子定向移動形成內(nèi)部電流的原電池，其裝置較為復(fù)雜，反應(yīng)相對較難，此類電源需認(rèn)真觀察圖示，分析原理，列清每一個電極、每一種溶液發(fā)生的變化。考向5考查液流循環(huán)電池的工作原理及應(yīng)用例5（2025·陜西·三模）下圖是一種正在投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)的工作示意圖：左右兩側(cè)為電解質(zhì)儲罐，中間為電池，電解質(zhì)通過泵不斷在儲罐和電池之間循環(huán)。電池中的左右兩側(cè)為電極，中間為離子選擇性膜，在電池放電和充電時該膜可允許鈉離子通過。放電前被膜隔開的電解質(zhì)為和，放電后分別變?yōu)楹?。則下列說法正確的是A．右儲罐中的電解質(zhì)為B．充電過程中通過膜從右向左流動C．電池充電時，陽極的電極反應(yīng)為D．電池放電時，右側(cè)儲罐中如果液體流速下降，可能會有其他多硫離子如生成【變式訓(xùn)練1·變載體】（2025·四川·模擬預(yù)測）我國科學(xué)家發(fā)明了一種高儲能、循環(huán)性能優(yōu)良的水性電池，其工作示意圖如下。下列說法錯誤的是A．放電時，從負(fù)極向正極遷移B．放電時，的生成說明具有兩性C．充電時，電池總反應(yīng)為D．充電時，若生成，則有穿過離子交換膜【變式訓(xùn)練2·變考法】（2025高三·全國·月考）北京化工大學(xué)開發(fā)的一種流動電池的原理如圖所示，其主要特點是可以通過電解質(zhì)溶液的循環(huán)流動，在電池外部調(diào)節(jié)電解質(zhì)溶液，以保持電池內(nèi)部電極周圍溶液濃度的穩(wěn)定。下列有關(guān)說法不正確的是A．調(diào)節(jié)電解質(zhì)溶液的方法是補充B．a(chǎn)極為負(fù)極，b極為正極C．電池總反應(yīng)為D．該電池工作時，電極附近溶液的增大【變式訓(xùn)練3·】【科研成果與學(xué)科知識結(jié)合】（24-25高三上·北京·期末）中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所的研究團隊研制出目前循環(huán)壽命最長的金屬硫化物電池，首次采用具有良好導(dǎo)電性的半導(dǎo)體Ag2S做電極，其工作原理示意圖如圖：下列敘述不正確的是A．充電時，A極連接電源的負(fù)極B．充電時，向A極區(qū)遷移C．放電時，電池的正極反應(yīng)式為：Ag2S+2Cu2++4e-=Cu2S+2AgD．電解液中的Cu2+也會參與電化學(xué)反應(yīng)，為電池提供額外容量思維建模液流電池不同于固體材料電極或氣體電極的電池，其活性物質(zhì)是流動的電解質(zhì)溶液，它利用正負(fù)極分開，各自循環(huán)的一種高性能蓄電池，具有容量高、使用領(lǐng)域廣，循環(huán)使用壽命長的特點。1．（2025·重慶卷）下圖為AgCl-Sb二次電池的放電過程示意圖如圖所示。下列敘述正確的是A．放電時，