第02講原電池、化學(xué)電源目錄TOC\o"1-2"\h\u01課標(biāo)達(dá)標(biāo)練題型01考查原電池工作原理題型02考查原電池原理的應(yīng)用題型03考查一次電池的工作原理及應(yīng)用題型04考查可充電電池的工作原理及應(yīng)用題型05考查燃料電池的工作原理及應(yīng)用題型06考查多液電池的工作原理及應(yīng)用題型07考查液流循環(huán)電池的工作原理及應(yīng)用02核心突破練03真題溯源練01考查原電池工作原理1．（2025·廣東廣州·模擬預(yù)測）我國學(xué)者發(fā)明了一種新型多功能甲醛-硝酸鹽電池，可同時處理廢水中的甲醛和硝酸根離子(如圖)。下列說法正確的是A．電極反應(yīng)為B．放電過程中，通過質(zhì)子交換膜從左室傳遞到右室C．電極反應(yīng)為D．處理廢水過程中溶液不變，無需補(bǔ)加【答案】C【分析】由原電池中電子移動方向可知，CuAg為負(fù)極，HCHO失去電子生成HCOO-和H2，電極方程式為：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，CuRu為正極，得到電子生成NH3，電極方程式為：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，以此解答?！窘馕觥緼．由分析可知，CuAg為負(fù)極，HCHO失去電子生成HCOO-和H2，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電極方程式為：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，A錯誤；B．質(zhì)子交換膜只允許H+通過，B錯誤；C．由分析可知，CuRu為正極，得到電子生成NH3，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電極方程式為：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，C正確；D．由分析可知，負(fù)極電極方程式為：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，正極電極方程式為：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，總反應(yīng)為8HCHO+7OH-=NH3+8HCOO-+4H2↑+2H2O，處理廢水過程中消耗OH-，溶液pH減小，需補(bǔ)加KOH，D錯誤；故選C。2．（2025·廣東深圳·三模）關(guān)于下述電化學(xué)反應(yīng)過程，描述正確的是A．該裝置實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．電極b是負(fù)極C．電子從電極a經(jīng)過負(fù)載到電極b再經(jīng)過水體回到電極aD．每參與反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移4mol電子【答案】B【分析】從圖中可看出，該原理為原電池，電極a發(fā)生，N元素由+5價降低為0價，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，為正極，電極反應(yīng)式為，電極b為負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：，據(jù)此解答。【解析】A．該裝置是原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯誤；B．由分析可知，電極a為正極，則電極b是負(fù)極，B正確；C．原電池中電子轉(zhuǎn)移方向?yàn)橥怆娐分杏韶?fù)極經(jīng)導(dǎo)線到正極，該裝置b為負(fù)極、a為正極，故電子從電極b經(jīng)過負(fù)載到電極a，電子不會經(jīng)過電解質(zhì)溶液，C錯誤；D．由分析可知，每1mol參與反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子，D錯誤；故選B。3．（2025·江西·模擬預(yù)測）某電池的切面結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，放電時的反應(yīng)為。下列說法錯誤的是A．該電池工作時，向正極移動B．聚合物隔膜為陽離子交換膜C．放電時，正極的電極反應(yīng)為D．若初始兩電極質(zhì)量相等，放電轉(zhuǎn)移個電子，則兩電極的質(zhì)量差為【答案】D【分析】根據(jù)電池反應(yīng)：可知正極反應(yīng)為：，負(fù)極反應(yīng)為：。【解析】A．放電時，陽離子向正極移動，則該電池工作時，向正極移動，A正確；B．根據(jù)分析可知通過隔膜向正極移動，則隔膜為陽離子交換膜，B正確；C．根據(jù)分析可知放電時正極反應(yīng)為：，C正確；D．放電轉(zhuǎn)移個電子，負(fù)極減少了，正極增加了，則兩電極的質(zhì)量差為，D錯誤；故選D。02考查原電池原理的應(yīng)用4．（2025·四川廣元·模擬預(yù)測）含氰化物的廢液亂倒或與酸混合，均易生成有劇毒且易揮發(fā)的氰化氫。工業(yè)上常采用堿性氯化法來處理高濃度氰化物污水，發(fā)生的主要反應(yīng)為CN-＋OH-＋Cl2→CO2＋N2＋Cl-＋H2O(未配平)。下列說法錯誤的是(其中NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)A．Cl2是氧化劑，CO2和N2是氧化產(chǎn)物B．該反應(yīng)中，若有1molCN-發(fā)生反應(yīng)，則有6NA電子發(fā)生轉(zhuǎn)移C．上述離子方程式配平后，氧化劑、還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為5∶2D．若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則CN-在負(fù)極區(qū)發(fā)生反應(yīng)【答案】B【分析】配平該反應(yīng)為：2CN-＋8OH-＋5Cl2=2CO2＋N2＋10Cl-＋4H2O。在該反應(yīng)中，氯氣中氯元素化合價降低，Cl2是氧化劑，CN-中C和N元素化合價升高，CN-為還原劑，CO2和N2是氧化產(chǎn)物?！窘馕觥緼．根據(jù)分析，Cl2是氧化劑，CO2和N2是氧化產(chǎn)物，A正確；B．該反應(yīng)中，CN-中C和N元素化合價升高，C由+2價升高為+4價，N由-3價升高為0價，故有1molCN-發(fā)生反應(yīng)，則有5NA電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，B錯誤；C．根據(jù)分析，Cl2為氧化劑，CN-為還原劑，氧化劑、還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為5∶2，C正確；D．該反應(yīng)中，CN-中C和N元素化合價升高，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則CN-在負(fù)極區(qū)發(fā)生反應(yīng)，D正確；故選B。5．（2025·福建福州·三模）A、B、C三個燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。下列敘述錯誤的是A．裝置B中錫極為正極，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑B．裝置C中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑C．裝置A、B、C中鐵被腐蝕由快到慢的順序是B>A>CD．將裝置B中的電解質(zhì)溶液由稀硫酸改為濃硝酸，F(xiàn)e始終為負(fù)極【答案】D【解析】A．B中能形成原電池，鐵比錫活潑，錫為正極，電極反應(yīng)式：2H++2e-=H2↑，A正確；B．C中能形成原電池，鋅比鐵活潑，鋅為負(fù)極，不斷被氧化，鐵為正極，保持不變，總反應(yīng)：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，B正確；C．B中形成原電池，加快鐵的腐蝕速率，A中發(fā)生常規(guī)置換反應(yīng)，C中鐵作正極，被保護(hù)，則鐵被氧化由快到慢的順序：B>A>C，C正確；D．常溫時鐵在濃硝酸中會鈍化，而鋅會與濃硝酸持續(xù)反應(yīng)，故此時鐵為正極，D錯誤；故選D；6.（2025·廣西柳州·模擬預(yù)測）我國科技工作者設(shè)計(jì)了如圖所示的可充電Mg-CO2電池，以Mg(TFSI)2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.下列說法錯誤的是A．放電時，多孔碳納米管電極反應(yīng)為Mg2++2CO2+2e—=MgC2O4B．充電時，Mg2+通過陽離子交換膜從左室傳遞到右室C．PDA會捕獲CO2，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1mol電子，理論上可轉(zhuǎn)化1molCO2【答案】B【分析】放電時CO2轉(zhuǎn)化為MgC2O4，碳元素化合價由+4價降低為+3價，發(fā)生還原反應(yīng)，所以放電時，多孔碳納米管電極為正極，電極方程式為：、Mg電極為負(fù)極，電極方程式為：，則充電時多孔碳納米管電極為陽極，電極方程式為：，Mg電極為陰極，電極方程式為：，據(jù)此分析；【解析】A．根據(jù)分析，放電時，多孔碳納米管電極反應(yīng)為，A正確；B．根據(jù)分析，充電時左室為陰極，Mg2+應(yīng)從右室通過陽離子交換膜到左室，B錯誤；C．根據(jù)題意可知，電解液中加入1，3-丙二胺（PDA）可以捕獲CO2，使氣相CO2進(jìn)入液相的PDA中，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，C正確；D．根據(jù)放電時的電極反應(yīng)式可知，每轉(zhuǎn)移2mol電子，有2molCO2參與反應(yīng)，因此每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上可轉(zhuǎn)化1molCO2，D正確；故選B。03考查一次電池的工作原理及應(yīng)用7．（2025·北京·一模）酸性鋅錳干電池的構(gòu)造示意圖如下。關(guān)于該電池及其工作原理，下列說法正確的是A．石墨作電池的負(fù)極材料 B．電池工作時，向負(fù)極方向移動C．發(fā)生氧化反應(yīng) D．鋅筒發(fā)生的電極反應(yīng)為【答案】D【解析】A．酸性鋅錳干電池，鋅筒為負(fù)極，石墨電極為正極，故A錯誤；B．原電池工作時，陽離子向正極(石墨電極)方向移動，故B錯誤；C．發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，故C錯誤；D．鋅筒為負(fù)極，負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故D正確；故選D。8．（24-25高三上·河南·期末）電池可用于治療某些心律失常所致的心臟起搏器的驅(qū)動。該電池的工作原理示意圖如圖所示：

下列說法錯誤的是A．負(fù)極材料為，發(fā)生氧化反應(yīng)B．正極反應(yīng)式為C．有助于電池內(nèi)部的導(dǎo)電D．電池工作時向電極移動【答案】B【解析】A．負(fù)極材料為，鋰失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；B．正極發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)圖示，正極反應(yīng)式為，故B錯誤；C．有助于電池內(nèi)部的導(dǎo)電，故C正確；D．電池工作時，陰離子向負(fù)極移動，向電極移動，故D正確；選B。9．【結(jié)合“熱電池”是高溫熔融鹽考查一次電池工作原理】（2025·安徽·二模）“熱電池”是高溫熔融鹽一次電池，在航空航天領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，采用LiAl、LiSi等合金做電極比純鋰安全性更好。某熱電池工作原理如圖所示，放電時，1molFeS2完全反應(yīng)時得到4mol電子。下列說法錯誤的是A．電子流向：LiAl極→用電器→FeS2極B．若轉(zhuǎn)化為，則FeS2消耗98.4gC．正極的電極反應(yīng)式為D．熱電池的正極材料需要具備高溫下的熱穩(wěn)定性和物理穩(wěn)定性【答案】B【分析】由圖示可知，LiAl極為負(fù)極，F(xiàn)eS2極為正極，負(fù)極鋰比鋁活潑，放電時鋰優(yōu)先失電子生成鋰離子，負(fù)極反應(yīng)式為：Li-e-=Li+，正極反應(yīng)式為：?！窘馕觥緼．電池放電時，電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，即電子流向：LiAl極→用電器→FeS2極，A正確；B．放電時，轉(zhuǎn)化為的反應(yīng)式為：-0.82e-=+0.82Li+，正極反應(yīng)式為：，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.82mol電子時，消耗0.205molFeS2，質(zhì)量為：0.205mol120g/mol=24.6g，B錯誤；C．由分析可知，正極電極反應(yīng)式為：，C正確；D．熱電池的正極材料需要具備高溫下不易分解，不易與其他物質(zhì)反應(yīng)的性質(zhì)，即具備高溫下的熱穩(wěn)定性和物理穩(wěn)定性，D正確；答案選B。04考查可充電電池的工作原理及應(yīng)用1．（2025·浙江溫州·二模）某新型鋰離子電池是以嵌鋰非晶硅薄膜和鈷酸鋰薄膜為電極的二次電池，充電時，嵌入非晶硅膜，放電時發(fā)生脫嵌，工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．充電時，b極接電源的負(fù)極B．充電時，a極的電極反應(yīng)式為C．放電時，外電路通過，b極質(zhì)量增加7gD．放電時，穿過交換膜向a極移動【答案】C【分析】充電時，電解質(zhì)的陽離子移向陰極，該電池充電時，嵌入非晶硅膜，因此充電時a極為陰極，放電時為負(fù)極?！窘馕觥緼．根據(jù)分析知，充電時，b極為陽極，接電源的正極，A錯誤；B．充電時，a極的電極反應(yīng)式為，B錯誤；C．放電時，外電路通過，b極將嵌入1mol，因此b極質(zhì)量增加7g，C正確；D．放電時，陽離子向正極移動，因此a極區(qū)的穿過交換膜向b極移動，D錯誤；故選C。2．【結(jié)合動力電池考查二次電池工作原理】（2025·河南·二模）動力電池是新能源車的動力來源。某動力電池充電過程示意圖如圖所示，已知電池反應(yīng)為(M表示金屬)。下列說法錯誤的是A．中金屬元素M呈+3價B．放電時，電極M電勢高于電極N電勢C．放電時，電極N上發(fā)生的電極反應(yīng)為D．充電時，電解質(zhì)中的向電極M移動【答案】D【分析】充電時，與電源正極相連的M極為陽極，N極為陰極；放電時，M為正極，N為負(fù)極?！窘馕觥緼．中Li為+1價，O為-2價，M為+3價，A正確；B．原電池中正極電勢高于負(fù)極電勢，放電時，M為正極，B正確；C．放電時N為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)電池總反應(yīng)可知，N極反應(yīng)為，C正確；D．充電時，N為陰極，陽離子向陰極定向移動，D錯誤；故答案選D。3．（2025·陜西·二模）中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)一課題組發(fā)現(xiàn)：含有氨基和的電解液中添加鹽酸三甲胺(TAH)，能大大提高水系電池的利用率(如圖)。下列敘述錯誤的是A．放電時，鹵素離子通過陰離子交換膜向a極遷移B．放電時，a極的電極反應(yīng)式為C．充電時，b極與電源的負(fù)極連接D．充電時，a極區(qū)生成1mol，b極析出65gZn【答案】A【分析】電池，放電時，Zn失電子，Zn是負(fù)極，即b是負(fù)極、a是正極；充電時，a是陽極、b是陰極?！窘馕觥緼．放電時，b是負(fù)極、a是正極，鹵素離子通過陰離子交換膜向b極遷移，故A錯誤；B．放電時，a是正極，I2得電子生成I-，a極的電極反應(yīng)式為，故B正確；C．充電時，b是陰極，b極與電源的負(fù)極連接，故C正確；D．充電時，a是陽極，a極區(qū)生成1mol，電路中轉(zhuǎn)移2mol電子，根據(jù)電子守恒，b極生成1molZn，析出Zn的質(zhì)量為65g，故D正確；答案選A。05考查燃料電池的工作原理及應(yīng)用10．【結(jié)合環(huán)境保護(hù)考查燃料電池工作原理】（2025·山東·二模）二氧化硫一空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合，其裝置示意圖如圖所示：下列說法錯誤的是A．電池工作時，質(zhì)子由a極移向b極B．b為電池正極C．a(chǎn)極反應(yīng)式為D．理論上每吸收，b電極消耗的的體積為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)【答案】C【分析】由圖可知，電極a為燃料電池的負(fù)極，水分子作用下二氧化硫在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子，電極b為正極，酸性條件下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水。【解析】A．由分析可知，電極a為燃料電池的負(fù)極，電極b為正極，則電池工作時，質(zhì)子由a極移向b極，故A正確；B．由分析可知，電極a為燃料電池的負(fù)極，電極b為正極，故B正確；C．由分析可知，電極a為燃料電池的負(fù)極，水分子作用下二氧化硫在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子，電極反應(yīng)式為，故C錯誤；D．由得失電子數(shù)目守恒可知，理論上每吸收1mol二氧化硫，標(biāo)準(zhǔn)狀況下b電極消耗氧氣的體積為1mol××22.4L/mol=11.2L，故D正確；故選C。11．（2025·江蘇·一模）某乙烯燃料電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．放電時，電子由電極b經(jīng)外電路流向電極aB．電極a的電極反應(yīng)式為C．當(dāng)有通過質(zhì)子交換膜時，電極b表面理論上消耗的體積為D．驗(yàn)證生成的操作：取反應(yīng)后的左室溶液，加入新制，加熱，觀察現(xiàn)象【答案】B【分析】由圖，氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：，則b為正極，乙烯失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)：，a為負(fù)極；【解析】A．放電時，電子由負(fù)極a經(jīng)過外電路流向正極b，A錯誤；B．由分析，a為負(fù)極，乙烯失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)：，B正確；C．沒有標(biāo)況，不確定消耗氧氣的體積，C錯誤；D．乙醛和新制氫氧化銅反應(yīng)需要在堿性條件下反應(yīng)，故應(yīng)該取反應(yīng)后的左室溶液，加入過量氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液為堿性，然后再加入新制，加熱，觀察現(xiàn)象，D錯誤；故選B。12．【結(jié)合特殊新型電池考查燃料電池工作原理】（2025·貴州畢節(jié)·一模）一種雙腔室燃料電池構(gòu)造示意圖如下，下列說法錯誤的是A．離子交換膜的作用是傳導(dǎo)B．負(fù)極反應(yīng)式為：C．在電池反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性和還原性D．復(fù)合材料電極上每消耗，外電路中轉(zhuǎn)移電子【答案】A【分析】由圖可知，復(fù)合材料電極是燃料電池的正極，酸性條件下，過氧化氫在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為，鉑電極為負(fù)極，堿性條件下過氧化氫在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和水，電極反應(yīng)式為，總反應(yīng)為2H2O2=2H2O+O2↑，電池工作時鉀離子通過陽離子交換膜由鉑電極移向復(fù)合材料電極。【解析】A．由分析可知，電池工作時鉀離子通過陽離子交換膜由鉑電極移向復(fù)合材料電極，則離子交換膜的作用是傳導(dǎo)鉀離子，故A錯誤；B．由分析可知，鉑電極為負(fù)極，堿性條件下過氧化氫在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和水，電極反應(yīng)式為，故B正確；C．由分析可知，電池總反應(yīng)為2H2O2=2H2O+O2↑，反應(yīng)中氧元素的化合價即升高被氧化又降低被還原，過氧化氫即是氧化劑又是還原劑，反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性和還原性，故C正確；D．由分析可知，合材料電極是燃料電池的正極，酸性條件下，過氧化氫在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為，則復(fù)合材料電極上每消耗1mol過氧化氫，外電路中轉(zhuǎn)移2mol電子，故D正確；故選A。06考查多液電池的工作原理及應(yīng)用13．【結(jié)合多液電池考查二次電池工作原理】（2025·貴州貴陽·二模）一種水性電解液可充電電池如圖所示。下列敘述錯誤的是A．放電時，M電極是正極B．放電時，N電極反應(yīng)：C．充電時，Ⅱ區(qū)中溶液的濃度減小D．充電時，轉(zhuǎn)移，Ⅲ區(qū)溶液質(zhì)量減少【答案】D【分析】裝置放電時，Zn電極為負(fù)極，Zn失電子產(chǎn)物與電解質(zhì)反應(yīng)，生成，負(fù)極反應(yīng)式為：，同時K+透過陽離子交換膜向Ⅱ區(qū)移動；正極為MnO2，MnO2得電子產(chǎn)物與電解質(zhì)反應(yīng)，生成Mn2+等，正極反應(yīng)為：MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，同時透過陰離子交換膜向Ⅱ區(qū)移動；據(jù)此分析；【解析】A．根據(jù)分析可知，放電時，M電極是正極，A正確；B．根據(jù)分析可知，放電時，N為負(fù)極，電極反應(yīng)：，B正確；C．根據(jù)分析可知，充電時M為陽極、N為陰極，K+透過陽離子交換膜向Ⅲ區(qū)移動，透過陰離子交換膜向Ⅰ區(qū)移動；Ⅱ區(qū)中溶液的濃度減小，C正確；D．根據(jù)分析可知，充電時，Ⅲ區(qū)電極反應(yīng)為，轉(zhuǎn)移，K+透過陽離子交換膜向Ⅲ區(qū)移動，溶液質(zhì)量增重，D錯誤；故選D。14．（2025·廣東惠州·一模）某低成本儲能電池原理如圖，下列說法不正確的是A．放電時，總反應(yīng)為：Pb++2Fe3+=PbSO4+2Fe2+B．充電時，陰極區(qū)電解質(zhì)溶液pH減小C．充電時，陽極的電極反應(yīng)為：Fe2+-e-=Fe3+D．理論上每轉(zhuǎn)移1mole-，負(fù)極室溶液減少48g【答案】D【分析】該儲能電池放電時，Pb為負(fù)極，失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4，則多孔碳電極為正極，正極上Fe3+得電子轉(zhuǎn)化為Fe2+，充電時，多孔碳電極為陽極，F(xiàn)e2+失電子生成Fe3+，PbSO4電極為陰極，PbSO4得電子生成Pb和硫酸，據(jù)此回答?！窘馕觥緼．由分析可知，放電時，Pb為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Pb-2e-+=PbSO4，多孔碳電極為正極，電極反應(yīng)為：Fe3++e-=Fe2+，根據(jù)得失電子數(shù)相等可知，總反應(yīng)為：Pb++2Fe3+=PbSO4+2Fe2+，A正確；B．充電時，由H+通過質(zhì)子交換膜由陽極室進(jìn)入陰極室，故陰極區(qū)電解質(zhì)溶液pH減小，B正確；C．由分析可知，充電時，多孔碳電極為陽極，F(xiàn)e2+失電子生成Fe3+，電極反應(yīng)為：Fe2+-e-=Fe3+，C正確；D．由分析可知，放電時，Pb/PbSO4為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)Pb-2e-+=PbSO4，，電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，負(fù)極室溶液中有0.5mol生成PbSO4，同時1molH+通過質(zhì)子交換膜移向正極室，導(dǎo)致負(fù)極室溶液質(zhì)量減少0.5mol×96g/mol+1mol×1g/mol=49g，D錯誤；故答案為：D。07考查液流循環(huán)電池的工作原理及應(yīng)用15．【結(jié)合儲能電池考查二次電池工作原理】（2025高三·全國·月考）儲能電池是用于儲存電能的電池系統(tǒng)，它們能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能，并在需要時釋放出來。這種電池設(shè)計(jì)可用于長時間的能量儲存和充放電。儲能電池具有高容量、長循環(huán)壽命和高穩(wěn)定性的特點(diǎn)。某種儲能電池原理如圖所示，放電時，電子流入多孔碳電極。下列說法正確的是A．放電時，電極為負(fù)極，工作時該電極質(zhì)量減小B．儲能過程(充電)與能量釋放過程(放電)互為可逆反應(yīng)C．放電時，多孔碳電極區(qū)pH逐漸增大D．充電時，陰極的電極反應(yīng)式為【答案】D【分析】該儲能電池儲能時為電解池，轉(zhuǎn)化為Pb得電子為陰極，多孔碳電極為陽極，F(xiàn)e2+失電子生成Fe3+，放電時Pb為負(fù)極，失電子結(jié)合硫酸根離子生成，多孔碳電極為正極，正極上Fe3+得電子轉(zhuǎn)化為Fe2+?！窘馕觥緼．放電時，電極為負(fù)極，Pb失電子結(jié)合硫酸根離子生成，工作時該電極質(zhì)量增大，A錯誤；B．儲能過程(充電)與能量釋放過程(放電)反應(yīng)條件不同，不是同時進(jìn)行，不是可逆反應(yīng)，B錯誤；C．放電時，多孔碳電極為正極，正極上發(fā)生反應(yīng)Fe3++e-=Fe2+，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，左側(cè)的H+通過質(zhì)子交換膜移向右側(cè)溶液，pH減小，C錯誤；D．充電時，陰極轉(zhuǎn)化為Pb，電極反應(yīng)式為，D正確；故選D。16．（24-25高三上·云南·月考）釩氧化還原流電池，是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的二次電池，可用于固定儲能設(shè)備。放電時工作原理如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是A．放電時，H+通過質(zhì)子交換膜向a極遷移B．放電時，a電極反應(yīng)方程式為VO+e-+2H+=VO2++H2OC．充電時，電極b與外接電源的負(fù)極相連D．電池的總反應(yīng)可以表示為：VO+V2++2H+VO2++V3++H2O【答案】D【分析】該裝置為氧化還原液流電池，根據(jù)裝置圖，電極a發(fā)生VO+e-+2H+=VO2++H2O，根據(jù)原電池工作原理，該電極為正極，電極b則為負(fù)極，電極反應(yīng)式為V2+－e-=V3+，據(jù)此分析；【解析】A．放電時，陽離子向正極移動，則H+通過質(zhì)子交換膜向a極遷移，故A說法正確；B．放電時，電極a為正極，VO得電子生成VO2+，其電極反應(yīng)式為：VO+e-+2H+=VO2++H2O，故B說法正確；C．充電時，電極b為陰極，與外接電源的負(fù)極相連，故C說法正確；D．根據(jù)兩個電極反應(yīng)，電池的總反應(yīng)可以表示為：VO+V2++2H+VO2++V3++H2O，故D說法錯誤；答案為D。1．（2025·安徽合肥·三模）下圖為一種具有質(zhì)子“搖椅”機(jī)制的水系鎳有機(jī)電池示意圖，放電時a極生成偶氮苯()。下列有關(guān)說法正確的是A．放電時電極a為正極B．充電時和由左向右移動C．放電時每生成偶氮苯，外電路轉(zhuǎn)移D．充電時極的電極反應(yīng)為：【答案】C【分析】根據(jù)電池示意圖，放電時a極生成偶氮苯()，則由化合價升高，a電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：-=+，則b電極為正極，電極反應(yīng)式為：，充電時反應(yīng)剛好反向進(jìn)行，據(jù)此分析解答【解析】A．根據(jù)分析，放電時電極a為負(fù)極，A錯誤；B．充電時b電極為陽極，a電極為陰極，和向陰極移動，即從右向左移動，B錯誤；C．根據(jù)分析中的負(fù)極電極反應(yīng)式可知，放電時每生成偶氮苯，外電路轉(zhuǎn)移，C正確；D．充電時b電極為陽極失去電子，而且電解質(zhì)為堿性環(huán)境，無參加反應(yīng)，正確的電極反應(yīng)式為：，D錯誤；故答案為：C。2．（2025·天津·一模）液流電池是利用正負(fù)極電解液分開，各自循環(huán)的一種高性能蓄電池，如圖是一種鋅溴液流電池，電解液為溴化鋅的水溶液，總反應(yīng)為：。下列說法正確的是A．充電時陰極的電極反應(yīng)式：B．充電時電極a連外接電源的負(fù)極C．放電時，每消耗6.5gZn電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為D．放電時左側(cè)電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大【答案】D【分析】Br2具有較強(qiáng)氧化性，Zn具有較強(qiáng)還原性，放電時，Zn作負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，Br2在正極得到電子被還原生成Br-，Zn2+通過陽離子交換膜由右側(cè)電極向左側(cè)電極移動。充電時為放電的逆過程，題目據(jù)此解答?！窘馕觥緼．充電時的陰極Zn2+得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Zn2++2e-=Zn，A錯誤；B．Br2作為原電池的正極，充電時與外接電源的正極連接，B錯誤；C．放電時Zn-2e-=Zn2+，6.5gZn的物質(zhì)的量為，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA，C錯誤；D．放電時左側(cè)電極發(fā)生Br2+2e-=2Br-，Zn2+通過陽離子交換膜由右側(cè)電極向左側(cè)電極移動，左側(cè)儲罐中離子濃度增大，D正確；答案選D。3．（2025·北京房山·一模）我國在新型儲能電池領(lǐng)域取得重大突破，鋰硫電池因高能量密度成為研究熱點(diǎn)。下列關(guān)于鋰硫電池說法中不正確的是A．硫單質(zhì)是金屬晶體 B．放電過程鋰元素發(fā)生氧化反應(yīng)C．電池隔膜材料聚丙烯，屬于有機(jī)高分子材料 D．鋰硫電池單位質(zhì)量儲能比鈉硫電池高【答案】A【解析】A．S是非金屬元素，S單質(zhì)屬于分子晶體（如S8等），A錯誤；B．該電池中，Li做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；C．聚丙烯是由丙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得到的，屬于有機(jī)高分子材料，C正確；D．Li失去1mol電子消耗的質(zhì)量為7g，而Na失去相同物質(zhì)的量的電子需要23g，故鋰硫電池單位質(zhì)量儲能比鈉硫電池高，D正確；故答案選A。4．【結(jié)合“三組電解質(zhì)”儲能電池考查電池工作原理】（2025·四川·二模）“三組電解質(zhì)”儲能電池工作示意圖如下，放電時，通過固體電解質(zhì)向Cu電極移動，充電時，Cu電極上生成。下列說法錯誤的是A．放電時，Na電極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)B．放電時，正極的電極反應(yīng)為C．充電時，當(dāng)外電路通過1mol電子時，Cu極區(qū)域溶液質(zhì)量減少8gD．三組電解質(zhì)有利于運(yùn)動并防止副反應(yīng)發(fā)生【答案】C【分析】放電時，通過固體電解質(zhì)向Cu電極移動，可知Na是負(fù)極、Cu是正極?！窘馕觥緼．放電時，Na是負(fù)極，Na電極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；B．放電時，正極Cu2O得電子生成Cu，電極反應(yīng)為，故B正確；C．充電時，Cu極發(fā)生反應(yīng)2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O，當(dāng)外電路通過1mol電子時，生成0.5molCu2O，溶液中消耗0.5mol氧原子，同時減少1molNa+，溶液質(zhì)量減少31g，故C錯誤；D．三組電解質(zhì)有利于運(yùn)動并防止副反應(yīng)發(fā)生，故D正確；選C。5．【結(jié)合大容量電池考查電池工作原理】（2025·貴州·二模）液流電池是電化學(xué)儲能領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)是容量大、壽命長。某種堿性可充電鋅鐵液流電池放電時工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．電池放電時電極a的電勢高于電極bB．電池放電時向M室移動，M室溶液增大C．電池充電時b極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：D．電池充電時電路中每通過電子，a電極增重【答案】C【分析】由圖可知，放電時，氫氧根離子向a電極移動，則電極a為液流電池的負(fù)極，鋅在堿性條件下，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成四羥基合鋅離子，電極反應(yīng)式為：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，電極b為正極，六氰合鐵酸根離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成六氰合亞鐵酸根離子，電極反應(yīng)式為：；充電時，a電極連電源負(fù)極，做電解池的陰極，電極反應(yīng)式為：[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-，電極b與正極相連，做電解池陽極，六氰合亞鐵酸根離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成六氰合鐵酸根離子，電極反應(yīng)式為：，據(jù)此分析回答?！窘馕觥緼．由分析可知，電池放電時，電極a為液流電池的負(fù)極，電極b為正極，則電極a的電勢低于電極b，A錯誤；B．由分析可知，放電時為原電池，則OH-向負(fù)極移動，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，OH-被消耗，則pH減小，B錯誤；C．由分析可知，電池充電時，b極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：，C正確；D．電池充電時，電路中每通過0.2NA電子，a電極反應(yīng)式為：[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-，增重0.1molZn，即增重6.5g，D錯誤；故選C。1．（2025·江蘇卷）以稀為電解質(zhì)溶液的光解水裝置如圖所示，總反應(yīng)為。下列說法正確的是A．電極a上發(fā)生氧化反應(yīng)生成B．通過質(zhì)子交換膜從右室移向左室C．光解前后，溶液的不變D．外電路每通過電子，電極b上產(chǎn)生【答案】A【分析】光解過程中，電極a上電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)，a為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：；電極b上電子流入，發(fā)生還原反應(yīng)，b為正極，電極反應(yīng)式為：。【解析】A．根據(jù)分析，電極a為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，生成物有O2，A正確；B．原電池中陽離子向正極移動，電極a上生成，電極b上消耗，通過質(zhì)子交換膜從左室移向右室，B錯誤；C．在探究溶液濃度變化時，不僅要關(guān)注溶質(zhì)的變化，也要關(guān)注溶劑的變化，在光解總反應(yīng)是電解水，溶液中減少，溶液濃度增大，pH減小，C錯誤；D．生成，轉(zhuǎn)移2mol電子，外電路通過0.01mol電子時，電極b上生成，D錯誤；答案選A。2．（2025·黑吉遼蒙卷）一種基于的儲氯電池裝置如圖，放電過程中a、b極均增重。若將b極換成Ag/AgCl電極，b極仍增重。關(guān)于圖中裝置所示電池，下列說法錯誤的是A．放電時向b極遷移B．該電池可用于海水脫鹽C．a(chǎn)極反應(yīng)：D．若以Ag/AgCl電極代替a極，電池將失去儲氯能力【答案】D【分析】放電過程中a、b極均增重，這說明a電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為，b電極是正極，電極反應(yīng)式為NaTi2(PO4)3+2e－+2Na+=Na3Ti2(PO4)3，據(jù)此解答?！窘馕觥緼．放電時b電極是正極，陽離子向正極移動，所以向b極遷移，A正確；B．負(fù)極消耗氯離子，正極消耗鈉離子，所以該電池可用于海水脫鹽，B正確；C．a(chǎn)電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為，C正確；D．若以Ag/AgCl電極代替a極，此時Ag失去電子，結(jié)合氯離子生成氯化銀，所以電池不會失去儲氯能力，D錯誤；答案選D。3．（2025·浙江卷）一種可充放電電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。該電池放電時，產(chǎn)物為和，隨溫度升高Q(消耗轉(zhuǎn)移的電子數(shù))增大。下列說法不正確的是A．熔融鹽中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)影響充放電速率B．充放電時，優(yōu)先于通過固態(tài)電解質(zhì)膜C．放電時，隨溫度升高Q增大，是因?yàn)檎龢O區(qū)轉(zhuǎn)化為D．充電時，鋰電極接電源負(fù)極【答案】C【分析】電池放電時，鋰電極為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：，多孔功能電極為正極，低溫時發(fā)生反應(yīng)：，隨溫度升高Q增大，正極區(qū)轉(zhuǎn)化為；充電時，鋰電極為陰極，得到電子，多孔功能電極為陽極，或失去電子?！窘馕觥緼．由分析可知，電池總反應(yīng)方程式為：或，充放電時有參與或生成，因此熔融鹽中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)影響充放電速率，A正確；B．比的半徑小，因此優(yōu)先于通過固態(tài)電解質(zhì)膜，B正確；C．放電時，正極得到電子，中氧原子為-1價，中氧原子為-2價，因此隨溫度升高Q增大，正極區(qū)轉(zhuǎn)化為，C錯誤；D．充電時，鋰電極為陰極，連接電源負(fù)極，D正確；答案選C。4．（2024·新課標(biāo)卷）一種可植入體內(nèi)的微型電池工作原理如圖所示，通過CuO催化消耗血糖發(fā)電，從而控制血糖濃度。當(dāng)傳感器檢測到血糖濃度高于標(biāo)準(zhǔn)，電池啟動。血糖濃度下降至標(biāo)準(zhǔn)，電池停止工作。(血糖濃度以葡萄糖濃度計(jì))電池工作時，下列敘述錯誤的是A．電池總反應(yīng)為B．b電極上CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用C．消耗18mg葡萄糖，理論上a電極有0.4mmol電子流入D．兩電極間血液中的在電場驅(qū)動下的遷移方向?yàn)閎→a【答案】C【分析】由題中信息可知，b電極為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)，然后再發(fā)生；a電極為正極，發(fā)生反應(yīng)，在這個過程中發(fā)生的總反應(yīng)為?！窘馕觥緼．由題中信息可知，當(dāng)電池開始工作時，a電極為電池正極，血液中的在a電極上得電子生成，電極反應(yīng)式為；b電極為電池負(fù)極，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，電極反應(yīng)式為，然后葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸，CuO被還原為，則電池總反應(yīng)為，A正確；B．b電極上CuO將葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸后被還原為，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，在這個過程中CuO的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變，因此，CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用，B正確；C．根據(jù)反應(yīng)可知，參加反應(yīng)時轉(zhuǎn)移2mol電子，的物質(zhì)的量為0.1mmol，則消耗18mg葡萄糖時，理論上a電極有0.2mmol電子流入，C錯誤；D．原電池中陽離子從負(fù)極移向正極遷移，故遷移方向?yàn)閎→a，D正確。綜上所述，本題選C。5．（2024·全國甲卷）科學(xué)家使用研制了一種可充電電池(如圖所示)。電池工作一段時間后，電極上檢測到和少量。下列敘述正確的是A．充電時，向陽極方向遷移B．充電時，會發(fā)生反應(yīng)C．放電時，正極反應(yīng)有D．放電時，電極質(zhì)量減少，電極生成了【答案】C【分析】Zn具有比較強(qiáng)的還原性，具有比較強(qiáng)的氧化性，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生在Zn與MnO2之間，所以電極為正極，Zn電極為負(fù)極，則充電時電極為陽極、Zn電極為陰極?！窘馕觥緼．充電時該裝置為電解池，電解池中陽離子向陰極遷移，即向陰