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文檔簡介

原電池、化學(xué)電源-2026高考化學(xué)

原電池、化號電源

目錄

題型歸類................................................................................1

題型一考查原電池裝置的判斷........................................................1

題型二考查原電池的工作原理........................................................2

題型三考查原電池原理的應(yīng)用........................................................4

題型四考查原電池電極和電極方程式.................................................6

題型五考查二次電池及其應(yīng)用........................................................8

題型六考查燃料電池及其應(yīng)用.......................................................10

題型七考查新型化學(xué)電源..........................................................13

題型突破...............................................................................15

題型歸類

?題型一■考查原電池裝置的判斷

知識(shí)點(diǎn)梳理

1.原電池的概念

原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

2.鹽橋及其作用

(1)成分:含KCZ飽和溶液的瓊膠。

(2)離子移動(dòng)方向:。廠移向負(fù)極區(qū),K+移向正極區(qū)。

(3)年用:將兩個(gè)半電池形成通路,使氧化還原反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行,并保持兩溶液的電中性。

【解題通法】原電池的形成條件

1.能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng);

2.兩個(gè)活潑性不同的能導(dǎo)電的電極;

3.電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì);

4.形成閉合回路。

1.⑵-25?江蘇揚(yáng)州一中?期末)下列選項(xiàng)描述的過程能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是()

A.電池充電B.光合作用C.手機(jī)電池工作D太陽能板充電

1

2.[24—25?河北衡水二中?質(zhì)檢)在如圖所示的檸檬水果電池中,外出路上的電子從電極V流向電極X。

若x為鉛電極,則y可能是()

3.(2025山西忻州?一模)原電池的構(gòu)成是有條件的,下列關(guān)于如圖所示裝置的敘述錯(cuò)誤的是()

FeI?lCu

<一

濃硝酸

A.Cu是負(fù)極,其質(zhì)量逐漸減輕B.向鐵電極移動(dòng)

C.(九片上有紅棕色氣體產(chǎn)生D.Fe電極上發(fā)生還原反應(yīng)

4.124—25?黑龍江鶴崗一中?期末)下列裝置不能構(gòu)成原電池的是()

Zn£1cCu-L1AgZn(£lCuCuFT:

橋陽修

稀硫酸AgNO3溶液酒精CuSO4溶液ZnSO,溶液

ABCD

■題型三〉考查原電池的工作原理

知識(shí)點(diǎn)梳理

1.原電池的工作原理(以鋅銅原電池為例)

-電流表?

裝置1

示意圖,777?

Zn廄

it::::1

1

ZnSO;溶液CuSO:溶液(鹽橋中裝有含KCI飽和溶液的瓊膠)

現(xiàn)象鋅片逐漸溶解,銅片上有紅色物質(zhì)生成,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

(1)負(fù)極區(qū):Zn失去電子形成為2+進(jìn)入溶液。

微觀(2)正極區(qū):Cu>得到電子生成Cu沉積在銅片上。

探析(3)導(dǎo)線上:電子由負(fù)極流向正極。

(4)鹽橋中:K+移向CnSO、溶液,Cl~移向ZnSO,溶液

宏觀負(fù)極反應(yīng):Zn.-2修===加2+(氯化反應(yīng))正極反應(yīng):。癥++2-===?!ǎ▔脑?反應(yīng))M

解釋總反應(yīng):Zn+Cu2+===Zri2++Cu

【解題通法】原電池工作原理示意圖

電子沿導(dǎo)線由負(fù)極向正極傳遞,產(chǎn)生電流

發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)

負(fù)極正極

離為活潑金屬為不活潑金屬

子且不斷溶解或?qū)щ姺墙饘?/p>

電解質(zhì)溶液J

5.:2025?河南濮陽?一模)下列關(guān)于如圖裝置(該鹽橋?yàn)楹琄N。,的瓊脂)的說法正確的是()

A.銀電極是負(fù)極

B.銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu—2e~===Cu2+

C.外電路中的電子從銀電極流向銅電極

D.鹽橋中K+移向CuSO,溶液

6.(2025?湖北武漢?一模)分析下圖所示的四個(gè)原電池裝置,其中結(jié)論正確的是()

MgI?lAlI@

S

3

8

稀硫酸NaOH溶液NaCl溶液

①④

A.①②中A%為負(fù)極,③④中"為負(fù)極

B.②中幅為正極,電極反應(yīng)式為6H2。+12e~===6OH-+3”2T

C.③中Re為負(fù)極,電極反應(yīng)式為民-2e-===尸才+

D.④中Cu為正極,電極反應(yīng)式為O,+2HQ+4c-===4OH-

7.[2025?吉林四平?二模)硝酸汞和碘化鉀溶液混合后會(huì)生成紅色的碘化汞沉淀,為了探究硝酸汞利碘化

鉀溶液之間能否發(fā)生氧化還原反應(yīng),研究人員設(shè)計(jì)「如圖的實(shí)驗(yàn)裝置,結(jié)果電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),下

列分析正確的是()

設(shè)計(jì)思路示例

以自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)

2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2

把氧化還原反應(yīng)分為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)氧化反應(yīng)(負(fù)極):Cu—2e一===Cu"

半反應(yīng),從而確定電極反應(yīng)還原反應(yīng)(正極):2Fe3+++2e—===2Fe2+

以兩極反應(yīng)為原理,確定電極材料及電解質(zhì)溶負(fù)極材料:Cu正極材料:石墨或粕

液電解質(zhì)溶液:FcC%溶液

畫出示意圖g或Pl

lii

F4i

9.12025?湖北隨州?一模)3.25g鋅與100mL1加蟲/7的稀硫酸反應(yīng),為了增大反應(yīng)速率而不改變凡的

產(chǎn)量,可采取的措施是()

A.滴加幾滴濃鹽酸B.滴加兒滴濃硝酸

C.滴加兒滴硫酸銅溶液D.加入少量鋅粒

10.[2025?安徽淮北?一模)某電池的總反應(yīng)離子方程式為2脫3++Fe===3尸中,下列不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的

原電池是()

選項(xiàng)正極負(fù)極電解質(zhì)溶液

ACu仙尸e&3溶液

BCFeRe(M93)3溶液

CFeZnFMSO.J3溶液

DAgFe尸e2(SO)3溶液

11.;2025吉林通化?一模)有Q、機(jī)c、d四個(gè)金屬電極,有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:

bc1

baCdard

工三

實(shí)驗(yàn)裝置

稀血酸稀加酸稀加酸

C11SO4溶液

部分實(shí)驗(yàn)Q質(zhì)量減小;「質(zhì)b有氣體產(chǎn)生;cd溶解;C有氣體

電流從。流向d

現(xiàn)象量增加無變化產(chǎn)上

由此可判斷這四種金屬的活匆性順序是()

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

12.[2025?福建龍巖?二模)以鋅片和銅片為兩極,以稀硫酸為電解質(zhì)溶液組成原電池,當(dāng)導(dǎo)線中通過2moi

電子時(shí),下列說法正確的是()

A.鋅片溶解了Imol,銅片上析出了ImolH2B.兩極上溶解和析出的物質(zhì)的質(zhì)量相等

C.鋅片溶解了32.5g,銅片上析出了2gH2D.鋅片溶解了Imol,硫酸消耗了0.5mol

|題型四?考查原電也電極和電極方程式

知識(shí)點(diǎn)梳理

1.原電池正、負(fù)極的判斷方法

2.電極反應(yīng)式的書寫的T&m

書寫電極反應(yīng)式時(shí),首先要根據(jù)原電池的工作原理準(zhǔn)確判斷正、負(fù)極,然后結(jié)合電解質(zhì)溶液的環(huán)境確定電極產(chǎn)

物,最后再根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒寫出反應(yīng)式。

(1)拆分法

①寫出原電池的總反應(yīng),如2屬3++===2Fe2++

②把總反應(yīng)按氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng),注明正、負(fù)極,并依據(jù)質(zhì)最守恒、電荷守恒及得失電子

守恒配平兩個(gè)半反應(yīng):

正極:2Fe3++2e-===2Fe2+;

負(fù)極:Cu-2e_===Cui+o

(2)加減法

①寫出總反應(yīng),如。+LiMw,OA===心切1加Qi。

②寫出其中容易寫出的一個(gè)半反應(yīng)(正極或負(fù)極),如〃—e-==="+(負(fù)極)。

-

③利用總反應(yīng)式與寫出的一極反應(yīng)式相減,即得另一個(gè)電極的反應(yīng)式,即LiMn2Oi+Li'+e===Li^M^Ot

(正極)。

【解題通法】電極方程式書寫的方法技巧

L列物質(zhì),標(biāo)得失媲電極反應(yīng)物--產(chǎn)物及得失電子數(shù)。避

2.看環(huán)境,配守恒在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中要生成穩(wěn)定的電極產(chǎn)物,即H、(HT、HO等是否參加反

應(yīng),遵守電荷守恒、質(zhì)量守恒、得失電子守恒。3索

3.兩式加,驗(yàn)總式兩電極反應(yīng)式相加,與總反應(yīng)式對照驗(yàn)證。

13.;2025?廣西南寧?二模)某種可充電固態(tài)鋰電池放電時(shí)工作原理如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是

?M

LiLaZrTaO固態(tài)電解質(zhì)

A.電極電勢:b極,。極

B.放電時(shí)電子流向:a極一負(fù)載ib極

C.充電時(shí),陽極電極反應(yīng)為:LdLaZrTaO-xe-=xLi++Li^LaZrTaO

D.外電路通過lmol電廣時(shí),理論上兩電極質(zhì)量變化差值為7g

14.(2025?河北?二模)高壓科學(xué)研究中心研究的一種通過壓力梯度驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的電池裝置如

圖所示。金剛石壓砧把兄壓入儲(chǔ)氫電極N4,它在壓力梯度的驅(qū)動(dòng)下生成質(zhì)子,電子先后通過下層

伯電極和外接線路轉(zhuǎn)移到尸d電極參與反應(yīng),形成閉合回路,

下列說法錯(cuò)誤的是()

A.Pd電極為正極

B.交換膜為質(zhì)子交換膜

C.電池正極反應(yīng)為Pd”i+H++e-===。漉//

D.W與之間含氫差異和壓力梯度都會(huì)導(dǎo)致電勢差

15.[2025?江西景德鎮(zhèn)?一模)鐵篌蓄電池又稱愛迪生電池,放電時(shí)的總反應(yīng)為Re+M2O3+3凡O===

股(OH)2+2M(O4)2。下列有關(guān)該電池的說法不正確的是()

A.該電池的電解液為堿性溶液,負(fù)極為故?。:,、正極為Fe

B.該電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Fe+2OH--2c~===Fe(OH\

C.該電池充電過程中,陰極附近溶液p"增大

D.該電池充電時(shí),陽極反應(yīng)為2M(OH)2+20H--2c-===M2O3+3出。

16.;2025?廣東江門?一模)氣體的自動(dòng)化檢測中常常應(yīng)用原電池原理的傳感器。下圖為電池的工作示意

圖:氣體擴(kuò)散進(jìn)入傳感器,在敏感電極上發(fā)生反應(yīng),傳感器就會(huì)接收到電信號。下表列日了待測氣體

及敏感電極上部分反應(yīng)產(chǎn)物。則下列說法中正確的是()?M

——麒

傳串器I電解質(zhì)溶液

I_

待測氣體部分電極反應(yīng)產(chǎn)物

NO?NO

CL2HCl

COCO2

H2SH2sol

A.上述氣體檢測時(shí),敏感電極均作電池正極

B.檢測分別含H2s和8體現(xiàn)分?jǐn)?shù)相同的兩份空氣樣本時(shí),傳感器上產(chǎn)生的電流大小相同

C.檢測H2S時(shí),對電極充入空氣,對電極上的電極反應(yīng)式為O2+2H2。+4e-===4OH-

D.檢測Cl.時(shí),敏感電極的電極反應(yīng)式為CZ,+2e-===2Cl-

?題型五〉考查二次電池及其應(yīng)用

知火點(diǎn)樵理

1.二次電池定義

二次電池又稱可充電電池或蓄電池,是?類放電后可以再充電而反復(fù)使用的電池。

2.忸酸蓄電池

電解質(zhì)溶液

/稀硫酸

構(gòu)造示意圖

負(fù)極曲、

總反應(yīng)

Pb+PbO,+2HzsO、、>黑2R)SO|+2H2O

放電負(fù)極Pb+SOf-2e-===PbSO、

反應(yīng)

正極PbO2+SOl-+4H++2e-===PbSOA+2H2O

充電陰極PbSO、+2e-===Pb+SO,

反應(yīng)+

陽極PbSO1+2H2。-2c-===PbO2+4H+S0『

3.鋰離子電池

總反應(yīng)Lt—CoO?+UxCy、'^LiCoO.+Cy

放電負(fù)極Li2xC,y.—xe~===<rC+xLd+

反應(yīng)正極I/i.i「CO?++T,P.~===[jiCJnO.i?M

充電陰極5+xLi++ae~———LixCy

反應(yīng)陽極+

LiCoOi—xe~===Ld.Y.xCoO2+xLi

4.二次電池充電時(shí)的電極連接

(1)充電時(shí)的連接方法一一正正負(fù)負(fù)

----------------(電1㈠)----------------

負(fù)極]~(氧化反應(yīng))[還原反應(yīng)I陰百)

(放電〉----------(二次電池)-----------,充電)

:I:I:I:

g極J還原反應(yīng)(氧化反應(yīng)I—(陽興.

----------------[電】(+))----------------

(2)充電時(shí)的電極反應(yīng)式的關(guān)系--負(fù)極顛倒得陰極,正極顛倒得陽極

[顛倒過來

放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式--->充電時(shí)的陰極反應(yīng)式

顛倒過來

[放電時(shí)的正極反應(yīng)式---充電時(shí)的陽極反應(yīng)式

【解遨通法】分析二次電池的方法步驟

L根據(jù)所給電池反應(yīng)的方程式,分析化合價(jià)的變化,確定正、負(fù)極及其反應(yīng)。化合價(jià)升高的物質(zhì)作

負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),化合價(jià)降低的物質(zhì)作正極,發(fā)生還原反應(yīng)。

2.結(jié)合電解質(zhì)溶液的環(huán)境,先寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式,再用總反應(yīng)方程式減去負(fù)極反應(yīng)式即得正極

反應(yīng)式。書寫時(shí)要注意質(zhì)量守恒、電荷守恒的靈活應(yīng)用。

3.充電時(shí),電池的負(fù)極要發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)逆向書寫,即為陰極反應(yīng);電池的正極要發(fā)生氧化

反應(yīng),正極反應(yīng)逆向書寫,即為陽極反應(yīng)。

4.根據(jù)電極反應(yīng)式,綜合分析離子的移動(dòng)方向以及電解質(zhì)溶液的變化。

17.12025?山東淄博?一模)下列關(guān)于鉛酸蓄電池的說法正確的是()

A.放電時(shí),正極上發(fā)生的反應(yīng)是Pb+SOt-2e-===PbSO,

B.放電時(shí),該電池的負(fù)極材料是鉛板

C.充電時(shí),電池中硫酸的濃度不斷減小

D.充電時(shí),陽極上發(fā)生的反應(yīng)是PbSO、+2c-===Pb+SO2r

18.;2025?江西?二模)高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時(shí)間保持穩(wěn)定

的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2&Q|+SH2O.雅3加(OH卜+2Fe(OH)3

十4Ko下列敘述不正確的是()

A.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2

B.放電時(shí)正極發(fā)牛.氧化反應(yīng)

C.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移2moi電子,反應(yīng)的鋅是65g

D.充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

19.;2025?安徽宣城?一模)鋅-空氣燃料也池可用作電動(dòng)乍動(dòng)力電源,電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,反

應(yīng)為2Z7i+5+4OH-+2H0===2Zn(OH)T。下列說法正確的是()

A.放電時(shí),電解質(zhì)溶液中K卜向負(fù)極移動(dòng)

B.充電時(shí).,電解質(zhì)溶液中。(0"-)逐漸減小

C.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Zn4-1OH--2e-===Zn(OH>j\

D.放電時(shí)?,電路中通過2moi電子,消耗氧氣22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

20.(2025?山東泰安?一模)石墨烯鋰硫電池是一種高效、低污染的新型二次電池,其裝置如圖所示。該電

池的總反應(yīng)為ZO+cSnunLizSE。LE+可在固體電解質(zhì)中遷移,下列說法不正確的是()

A.放電時(shí),鋰在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為xS+2e-+2Li+===Li2Sx

C.充電時(shí),鋰電極為陰極,與電源負(fù)極相連

D.充電時(shí),理論上陽極失去2moi電子生成32g硫

|題型六〉考查燃料電池及其應(yīng)用

知識(shí)點(diǎn)樵理

1.燃料電池定義

一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電源。

2.氧41燃料電池

工作原理示意圖

電解質(zhì)溶液稀硫酸KOH溶液

負(fù)極反應(yīng)2H2-4e-===4H+2H2-4e-+4OH-===4H2O

正極反應(yīng)O2+4e-+4H+===2HQO++4e-+2Hq===4OH-

10

總反應(yīng)

2//)+O2===2H2。

3.甲烷燃料電池

電解質(zhì)溶液電極反應(yīng)總反應(yīng)

+

負(fù)極:CH,+2Hq-8e-===CO2+8H

凡so」溶液CH\+2。2===CO+2Ho

正極:202+8H++8e-===4H2。2

負(fù)極:CH】+\OOH--8e-===COf+7HQCH^2O+2OH-===

KOH溶液2

正極:25+小2。+86一===8。"一Cot+6H,O

4.乙靜燃料電池

電解質(zhì)溶液電極反應(yīng)總反應(yīng)

負(fù)極:C2Hr,OH+3H2。-12e-===2COA

C2H5。"+

H2soi溶液+12H+

3O2===2CO2+3772O

正極:35+12r+12e-===W2O

負(fù)極:C?HQH+160〃--12e-===2col+

C.Hr.OH+3C*+"汨-==

NaOH溶液HH,O

=2CO:『+5〃2。

正極:302+6HQ+12e~===12OH一

5.嬉韻曲B料電池

如用"283和Nag的熔融鹽混合物為電解質(zhì)的燃料電池,CO為燃料,空氣與CO2的混合氣為助燃?xì)?,?/p>

得在6502下工作的燃料電池,在工作過程中,電解質(zhì)熔融鹽的組成不變。

正極:。2+2。。2+4e-===2col;

負(fù)極:2co+2coT-4e-===4co2;

總反應(yīng):2co+O,===2co2。

【解題通法】以甲醇為燃料,不同介質(zhì)中的電極反應(yīng)式

1.酸性溶液(或含質(zhì)子交換膜)

正極:.O2+6e-+6H+===3HQ;

負(fù)極:CHQH—6e-+H2O===CO2+6"+。

2.臧性溶液

正極:9。2+6e-+3HQ===60H-;

負(fù)極:CH.OH-Ge-十8OH-===CO^-十6HQ。

3.同體氧化物(其中。2-可以在固體介質(zhì)中自由移動(dòng))

正極:-yO>+6e-===3O2-;

負(fù)極:CH,OH-6e-+3。2-===CO2+2區(qū)。。

4.熔融碳酸鹽(COD

正極:。2+6e-+3co2===3co7:

負(fù)極:CH,OH-6e-+3c。歹===4CO2+2HQ。

11

21.[2025?廣西河池?一模)某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液。卜.列有關(guān)該電池的敘述不正確的是

()

A.正極反應(yīng)式為02+2任0+4少===40打一

B.工作一段時(shí)間后,電解液中KC歸的物質(zhì)的量不變

C.該燃料電池的總反應(yīng)式為2H2+O2===2H,O

D.消耗2.24L標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),有0.1mol電子轉(zhuǎn)移

22.(2025?陜西?二模)一種應(yīng)用比較廣泛的甲醇燃料電池,電解液是酸性溶液,其工作原理如圖所示,下列

A,若有Imol生成,則有6moiH+從甲池通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入乙池

B.N電極的電極反應(yīng)式為O?+4H+-4e-===2HQ

C.甲池溶液pH增大,乙池溶液pH減小

D.M電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng)

23.(2025?四川德陽?一模)科技工作者制造了一種甲烷燃料電池,一個(gè)電極通入空氣,另一個(gè)電極通入甲

烷,電解質(zhì)是摻雜了KQ,的0。2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)0"。下列說法錯(cuò)誤的是()

A.電池正極發(fā)生的反應(yīng):O2+4e-===2O2一

2

B.電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng):CHd4O--8e-===CO2+2H,O

C.固體電解質(zhì)里。2-的移動(dòng)方向:由正極移向負(fù)極

D.向外電路釋放電子的電極:正極(即電子由正極流向負(fù)極)

24.(2025?廣西南寧?一模)固體氧化物燃料電池是以固體氧化牯-氧化鈕為電解質(zhì),這種固體電解質(zhì)在高

溫下允許氧離子(0-)在其間通過。該電池的工作原理如圖所示,其中多孔電極°、b均不參與電極反

應(yīng)。下列判斷正確的是()

多孔電極a

固體電解質(zhì)

多孔電極b

A.有O2參加反應(yīng)的多孔電極。為電池的負(fù)極

12

B.多孔電極b的電極反應(yīng)式為H2+2e-+O--===HQ

C.多孔電極a的電極反應(yīng)式為。2+2H2。+4e-===40H-

D.該電池的總反應(yīng)式為2兄+。2===2"。

■題型七》考變新型化學(xué)電源

知識(shí)點(diǎn)樵理

【解題通法】新型化學(xué)電源的突破

1.解答新型化學(xué)電源的四步驟

(1)根據(jù)題意分析元素化合價(jià)的變化,確定正、負(fù)極反應(yīng)物。

(2;注意溶液酸堿性環(huán)境,書寫正、負(fù)極反應(yīng)式。

(3:依據(jù)原電池原理或正、負(fù)極反應(yīng)式分析判斷電子、離子的移向,電解質(zhì)溶液的酸堿性變化。

(4;靈活應(yīng)用守恒法、關(guān)系式法進(jìn)行計(jì)算。

2.注意可充電電池的三事項(xiàng)

(1)放電時(shí)是原電池反應(yīng),充電時(shí)是電解池反應(yīng)。

(2)充電時(shí),可充電電池的正極連接外接電源的正極,可充電電池的負(fù)極連接外接電源的負(fù)極。

(3:充、放電時(shí)電解質(zhì)溶液中離子移動(dòng)方向的判斷,分析電池工作過程中電解質(zhì)溶液的變化時(shí),要結(jié)

合電池總反應(yīng)進(jìn)行分析。

①首先應(yīng)分清電池是放電還是充電。

②再判斷出正、負(fù)極或陰、陽極。,放電:陽離子->正極,陰離子一負(fù)極;,充電:陽離子一陰極,陰

離子T陽極;總之:陽離子T發(fā)生還原反應(yīng)的電極;陰離子T發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。

25.(2025?河北保定?三模)用如圖所示的新型電池可以處理含CN-的堿性廢水,同時(shí)還可以淡化海水(主

要成分為MzCZ,還含有NgSOi等雜質(zhì))。下列說法錯(cuò)誤的是

A.交換膜I為陰離子交換膜

B.電池工作一段時(shí)間后,右室溶液的pH增大

C.a極電極反應(yīng)式:2CN-+12OH--lOe-=2co+N2T+6H2O

D.若將含有26gCN~的廢水完全處理,可除去NaCl的質(zhì)量為292.5g

26.(2025?北京西城?三模)下列為常用電化學(xué)裝置。已知圖平為鉛蓄電池,充、放電的總反應(yīng)為網(wǎng))+

放電

PbO2+2H2soiu2〃2O+2PbSO|。圖乙為堿性鋅錦干電池。下列敘述正確的是?M

A.鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)為H-2e-=Pb2+

B,鋅鋪干電池工作時(shí),OH~向正極方向移動(dòng)

C.鉛蓄電池充電時(shí)PbO2接電源正極

D.堿性鋅缽干電池在使用過程中,而。2不斷被氧化,最終電池失效

27.(2025?河南?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,電池工作時(shí),電流從電極Q經(jīng)導(dǎo)線流向電極6

B.電極b的電極反應(yīng)式為Q-4e-十4//+=2氏0

C.當(dāng)電極。消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下LlZACT^nC總時(shí),有0.1/初〃+通過質(zhì)子交換膜

D.驗(yàn)證生成CH3cH。的操作:取反應(yīng)后的左室溶液于試管中,向其中加入新制。MO"},加熱,觀察

現(xiàn)象

28.(2025?廣東?一模)某"尸ePO:電池的切面結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,放電時(shí)的反應(yīng)為以&+氏一用「01

=6C+LiF'ePOi0下列說法錯(cuò)誤的是

?

正極

(鋁箔r0c

1而

C2?:

02?:

52指

Li+fZ玉

O0O?:箴

02?:

PO:(磷化物)

A.該電池工作時(shí),L讓向正極移動(dòng)

B.聚合物隔膜為陽離子交換摸

C.放電時(shí),正極的電極反應(yīng)為Lix.xFePO^xe-+xLi+=UFePO.

D.若初始兩電極質(zhì)量相等,放電轉(zhuǎn)移2NA個(gè)電子,則兩電極的質(zhì)量差為14g

題型突破

1.[2025?重慶卷)下圖為題CZ-Sb一次電池的放電過程示意圖如圖所示。

負(fù)載1

下列敘述正確的是

A.放電時(shí),“極為正極

B.放電時(shí),N極上反應(yīng)為Ao-e-+CT=4ga

C.充電時(shí),消耗4molAg的同時(shí)將消耗ImolSbQQh

D.充電時(shí),M極上反應(yīng)為SbQ5a2+12e-+10H+=4sb+2Cl-+5H,O

2.(2025?湖北卷)某電化學(xué)制冷系統(tǒng)的裝置如圖所示。[&(其O)6產(chǎn)和[Re(HQ)6:T在電極上發(fā)生相互

轉(zhuǎn)化,伴隨著熱量的吸收或釋放,經(jīng)由泵推動(dòng)電解質(zhì)溶液的循環(huán)流動(dòng)(①一②—③-④一①)實(shí)現(xiàn)制

冷。裝置只通過熱交換區(qū)域【和n與環(huán)境進(jìn)行傳熱,其他區(qū)域絕熱。下列描述錯(cuò)誤的是

熱交換區(qū)域II

④①

t多

中「心(|”))..廣孔[Fc(HO)J、電

極“Fc(H、O),F隔

/oJ板

t

J

泵熱交換區(qū)域i

—I電源I——

A.陰極反應(yīng)為[民田2。)6產(chǎn)+?-=[%(”。)6產(chǎn)

15

B.已知②處的電解液溫度比①處的低,可推斷[注(氏。)6/比穩(wěn)定

C.多孔隔膜可以阻止陰極區(qū)和陽極區(qū)間的熱交換

D.已知電子轉(zhuǎn)移過程非??欤镔|(zhì)結(jié)構(gòu)來不及改變。熱效應(yīng)主要來自于電子轉(zhuǎn)移后[民(“2。)』+和

3+

[Fe(H2O)e]離子結(jié)構(gòu)的改變

3.[2025?廣東卷)某理論研究認(rèn)為:燃料電池(圖b)的電極I和I【上所發(fā)生反應(yīng)的催化機(jī)理示意圖分別

如圖。和圖c,其中。之獲得第一個(gè)電子的過程最慢。由此可知,理論上

abc

A.負(fù)極反應(yīng)的催化劑是i

B.圖。中,i到ii過程的活化能一定最低

C.電池工作過程中,負(fù)極室的溶液質(zhì)量保持不變

D.相同時(shí)間內(nèi),電極I和電極II上的催化循環(huán)完成次數(shù)相司

4.(2025?云南卷)(以1」/0)郎)$。03是優(yōu)良的固態(tài)電解質(zhì)材料,取代部分計(jì)后產(chǎn)生空位,可提升

5+傳導(dǎo)性能。取代后材料的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖(。2-未畫出)及其作為電解質(zhì)的電池裝置如下。下列

說法錯(cuò)誤的是

?—e?__ff----—~

?Sc3+M__

。La3+或Li+或O。//_________N

1

尸位???,

?固態(tài)的森質(zhì)

二士K■M

ji7電極--------"Pb電極

A.每個(gè)品胞中。2-個(gè)數(shù)為12

3

B.該晶胞在孫平面的投影為

16

C.Ce*取代后,該電解質(zhì)的億學(xué)式為(L加/他也QejScQ,

D.若只有乙戶發(fā)生遷移,外電路轉(zhuǎn)移的電子數(shù)與通過截面MNPQ的數(shù)目相等

5.(2025?江蘇卷)以稀凡SO」為電解質(zhì)溶液的光解水裝置如圖所示,總反應(yīng)為2H2°您售,+5二下

1隹化刑

列說法正確的是

A.電極Q上發(fā)生氧化反應(yīng)生成。2

B.H+通過質(zhì)子交換膜從右室移向左室

C.光解前后,H2sOj溶液的0H不變

D.外電路每通過O.Olmol電子,電極6上產(chǎn)生0.01moZ//2

6.(2025?黑吉遼蒙卷)?種基于。12。的儲(chǔ)氯電池裝置如圖,放電過程中Q、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(cuò)誤的是

Cu2O/

NaTi2(PO4)3/

CU2(OH)3C1

Na3Ti2(PO4)3

A.放電時(shí)Na,向b極遷移

B.該電池可用于海水脫鹽

+

C.Q極反應(yīng):Cu.2O+2H,O+Cl--2e-=Cw2(OH)sCl+H

D.若以AgZ4gC7電極代替Q極,電池將失去儲(chǔ)氯能力

7.(2025?浙江卷)一種可充放電"-。2電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。該電池放電時(shí),產(chǎn)物為刀金。和

乙以%隨溫度升高Q(消耗17九。,。2轉(zhuǎn)移的電子數(shù))增大。下列說法不正確的是

17

-o2

[多孔功能電極

1熔融鹽(LiNOs、KNO3)

固態(tài)電解質(zhì)膜

熔融鹽(LiNOj、KNO3)

鋰電極

A.熔融鹽中。NO:,的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)影響充放電速率

B.充放電時(shí),〃:+優(yōu)先于K+通過固態(tài)電解質(zhì)膜

C.放電時(shí),隨溫度升高Q增大,是因?yàn)檎龢O區(qū)O2-轉(zhuǎn)化為。/

D.充電時(shí),鋰電極接電源負(fù)極

8.[2025?四川卷)最近,我國科學(xué)工作者制備了一種電催化劑,并將其與金屬鋁組裝成可充電

電池,用于還原污水中的M方為NH:,,其工作原理如圖所示。研究證明,電池放電時(shí),水中的氫離子在

電催化劑表面獲得電子成為氫原子,氫原子再將吸附在電催化表面的M后逐步還原為人月3。

屬OH

[A1(OH)4]-

電解質(zhì)

下列說法錯(cuò)誤的是

A.放出時(shí),負(fù)極區(qū)游離的OH-數(shù)目保持不變

B.放電時(shí)、還原l.OinolNO^為NH:,,理論上需要8.0mol氫原子

C.充電時(shí),。"一從陰極區(qū)穿過離子交換膜進(jìn)入陽極區(qū)

D.充電時(shí),電池總反應(yīng)為4[4(O〃)丁=44+6HQ+40H一+302T

9.(2025?安徽卷)研究人員開發(fā)出一種鋰一氫可充電電池(如圖所示),使用前需先充電,其固體電解質(zhì)僅

允許"十通過。下列說法正確的是

18

A.放電時(shí)電解質(zhì)溶液質(zhì)量減小

B.放電時(shí)電池總反應(yīng)為此+2"=2LiH

C.充電時(shí)乙廿移向惰性電極

D.充電時(shí)每轉(zhuǎn)移Imol電子,c(H+)降低Imol

10二2025?湖南?三模)膠體電池是鉛酸蓄電池的一種發(fā)展分類,它是在硫酸中添加膠凝劑,使硫酸電液變

為膠態(tài),具有使用壽命長、安全穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。如圖是一種膠體液流電池工作原理,下列說法不正確的

H'

[PWgOj

“A

電解液

儲(chǔ)維乙

【PW/J

A.該電池中較大離子直徑約為lx10-9-1x10~7m

B.充電時(shí),儲(chǔ)罐乙所在電極接直流電源正極

C.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為[PWV1O^--e-=[PWV2O.^-

D.放電時(shí),若外電路轉(zhuǎn)移Imol電子,理論上儲(chǔ)罐甲質(zhì)量增加lq

11.:2025?湖南?一模)某沉積物一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ReSz),其

工作原理如圖所示,酸性增強(qiáng)不利于菌落存活。卜.列說法錯(cuò)誤的是

光照、CO,

-1

n

A.碳棒b的電勢比碳棒Q的電勢低

19

B.碳棒b存在電極反應(yīng):S-6e-+4H2。=SO『+8H+

C.工作一段時(shí)間后,電池效率降低

D.每生成Izno/SOT,理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8LO2

12」2025?湖南三模)某化學(xué)興趣小組探究47/(5)+。廣(謝=4。6)+/-(聞的反應(yīng)是否會(huì)正向進(jìn)

行,連接圖1實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究。打開磁力攪拌器,打開軟件,采集數(shù)據(jù),按壓內(nèi)筒,使兩粒子導(dǎo)體相接

觸。向外筒加入l.2gNQ&固體,采集數(shù)據(jù)見圖2。下列說法不正確的是()

己知:(l)4f有氧化性,尸有還原性,形成閉合回路后兩極產(chǎn)生電壓。

;2)根據(jù)能斯特方程,儀廠)越大,電壓示數(shù)大。

[3)Ag+半徑大,不能通過陽離子交換膜。

(4)K式4gC2)=1.8x10-1。、K^Agl)=8.5x10-幾

微電壓傳感器

石墨[石墨

內(nèi)筒、

10mL0.1mol/L4U_I—

AgNOj溶液

陽離子交換膜,1020304050

Agl濁液100mL采樣時(shí)間/(10、)

圖1圖2

A.該反應(yīng)的K=4.72xIO-故該反應(yīng)正向進(jìn)行程度很小

B.微電壓曲線先是上升趨勢,說明該反應(yīng)正向進(jìn)行

C.微電壓曲線后是下降趨勢,說明該反應(yīng)逆向進(jìn)行

D.為了保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)過程中外筒需封閉

13.;2025?江蘇南京?一模)一種二次儲(chǔ)能電池的構(gòu)造示意圖如圖所示。下列說法正確的是

多孔碳

A.放電時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.放電時(shí),PbSOj發(fā)生還原反應(yīng)

C.充電時(shí),右側(cè)通過質(zhì)子交換膜向左側(cè)電極移動(dòng)

D.充電時(shí),每生成1小。加。3+,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2x6.02x1。23

14.:2025?江蘇揚(yáng)州?一模)新型鋰硫電池能實(shí)現(xiàn)快速充電,其充電的工作原理如圖所示。下列說法正確的

20

£2

石E

A.充電時(shí),瓦電極接外電源負(fù)極B.充電時(shí)石墨電極發(fā)生的反應(yīng)為:31+2e-=小

C.放電時(shí)Li+從石墨電極向In電極遷移D.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移lmol電/,Tn電極生成32g硫

15.(2025?河北?一模)用于)轉(zhuǎn)化為FDCA()的液流燃料電池

ZEF。)的結(jié)構(gòu)和原理示意圖如下圖所示。該系統(tǒng)采用了酸性一堿性電解液的不對稱設(shè)計(jì),使用

lmol?LKOH作為M極電解液,使用2mol?LH2sol作為N極電解液。下列說法正確的是

FDCAJAH?0

譽(yù)

HMFVO2+0?

A.電子由N極通過外電路轉(zhuǎn)移到河極

B.“極的電極反應(yīng)為HMF+GOH-+6e-=4H,O+FDCA

C.理論上,隨反應(yīng)進(jìn)行需要及時(shí)添加HNO:,

D.理論上,當(dāng)消耗1.5館。2。2時(shí)生成ImoZHDCA

16.[2025?遼寧?二模)利用板狀碳封裝銀納米晶體(M:@C)電催化將5-羥甲基糠醛(HMF)轉(zhuǎn)化為2,5

-吠喃二甲酸(產(chǎn)DC4),工作原理如圖所示。

HMF

下列說法正確的是

A.電極電勢:a>b

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