專題02原電池新型電源

目錄

一、考情探究.......................................................................1

1.高考真題考點(diǎn)分布...........................................................................2

2.命題規(guī)律及備考策略.........................................................................2

二、培優(yōu)講練.....................................................

考點(diǎn)01原電池的工作原理......................................................................3

考向01考查原電池的工作原理...............................................................6

考向02考查原電池電極判斷及電極反應(yīng)的書寫.................................................7

考向03考查“鹽橋”的作用與化學(xué)平衡的移動...................................................9

考向04考查原電池原理的應(yīng)用...............................................................10

考點(diǎn)02新型電源................................................................................13

考向01考查一次電池的工作原理及應(yīng)用......................................................17

考向02考查二次電池的工作原理及應(yīng)用......................................................17

考向03考查燃料電池的工作原理及應(yīng)用......................................................18

考向04考查多液電池的工作原理及應(yīng)用......................................................19

考向05考查考查液流循環(huán)電池的工作原理及應(yīng)用..............................................20

好題沖關(guān).................................................................24

基礎(chǔ)過關(guān)...................................................................................24

題型01原電池的構(gòu)成和形成條件............................................................24

題型02原電池的工作原理...................................................................28

題型03原電池原理的應(yīng)用...................................................................32

題型04一次電池...........................................................................38

題型05二次電池...........................................................................39

題型06燃料電池...........................................................................43

題型07新型電池...........................................................................46

能力提升.....................................................................................50

真題感知.....................................................................................59

考情探究

L高考真題考點(diǎn)分布

考點(diǎn)內(nèi)容考點(diǎn)分布

原電池的構(gòu)成和形成條件2023新課標(biāo)卷

2025廣西卷，2025江西卷，2025浙江卷，2025重慶卷，2025湖北卷，2025廣東

卷，2025云南卷，2025江蘇卷，2025河南卷，2025甘肅卷，，2025北京卷，2025

黑吉遼蒙卷，2025山東卷，2024全國甲卷，2024廣西卷，2024江西卷，2024貴

原電池原理州卷，2024福建卷，2024江蘇卷，2024河北卷，2024廣東卷，2)24新課標(biāo)卷，

2024安徽卷，2024浙江卷，2024上海卷，2023河北卷，2023天津卷，2023廣東

卷，2023北京卷，2023湖南卷，2023浙江卷，2023山東卷，2023湖北卷，2023

遼寧卷，2023新課標(biāo)卷，2023全國乙卷

2025陜晉青宇卷，2025重慶卷，2024新課標(biāo)卷，2024浙江卷，2023北京卷，2023

原電池原理的應(yīng)用

新課標(biāo)卷，2023全國乙卷

2025浙江卷，2025安徽卷，2025匹川卷，2025重慶卷,2025湖北卷，2024安徽

新型電源

卷，2024全國甲卷，2023山東卷，2023新課標(biāo)卷，2023全國乙卷

一次電池、二次電池、燃料2025廣東卷，2025廣東卷，2024海南卷，2024北京卷，2024甘肅卷，2024湖南

電池卷，2024山東卷，2024江蘇卷，2024全國甲卷，2023遼寧卷

2.命題規(guī)律及備考策略

【命題規(guī)律】

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)容主要有以卜.兩個方面：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；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。

【備考策略】

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)甩源的種類及其工作原理；了解燃料電池的應(yīng)用。體會研制新型電池的重要性。

3、能夠認(rèn)識和書寫新型化學(xué)電源的電極反應(yīng)式。

【命題預(yù)測】

預(yù)計近年高考仍側(cè)重以新型電源為載體考查原電池的工作原理。

培優(yōu)講練

考點(diǎn)01原電池的工作原理

考點(diǎn)梳理

1、原電池的概念及構(gòu)成條件

（1）定義：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

（2）原電池的形成條件

①能自發(fā)進(jìn)行的發(fā)化還原反應(yīng)。

②兩個金屬活動性不同的電極（燃料電池的兩個電極可以相同）。

③形成閉合問路,需滿足三個關(guān)件：a.存在電解質(zhì)；b.兩電極直接或間接接觸；c.兩電極插入電解質(zhì)溶液

或熔融電解質(zhì)中。

（3）工作原理（以鋅銅原電池為例）

c-沿導(dǎo)線傳遞.有電流產(chǎn)生

鈕化反應(yīng)還厚反應(yīng)

負(fù)用

Zn-2e=Zn2+JCu24+2e=Cu

移移

向向

電解質(zhì)溶液

【易錯提醒】

1、根據(jù)內(nèi)電路中的離子流向判斷正、負(fù)極，在內(nèi)電路中，陽離子由負(fù)極區(qū)流向正極區(qū)，陰離子由正極區(qū)流

向負(fù)極區(qū)。

2、鹽橋主要作用就是構(gòu)建閉合的內(nèi)電路，但不影響反應(yīng)的實質(zhì)。鹽橋內(nèi)常為飽和氯化鉀、硝酸鉀等溶液。

3、離子導(dǎo)體既可以是電解質(zhì)的水溶液，也可以是能傳導(dǎo)離子的固體電解質(zhì)或熔融電解質(zhì)，還可以是有機(jī)電

解質(zhì)溶液等。

2、單液原電池（無鹽橋）和雙液原電池（有鹽橋）對比

名稱單液原電池雙液原電池

電流計

裝置

電極名稱負(fù)極（鋅片）正極（銅片）

相電極反應(yīng)Zn—2e=Zn2+（氧化反應(yīng)）Cu2'+2e=Cu（還原反應(yīng)）

同總反應(yīng)Zn+Cu2+=Zn2*+Cu

點(diǎn)電子流向電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極：由Zn沿導(dǎo)線流向Cu

電流流向電流由正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極：由Cu沿導(dǎo)線流向Zn

離子遷移方電解質(zhì)溶液中，陰離子向負(fù)極遷移，陽離子向正極遷移

不向Cu2+移向至極，so’?一移向負(fù)極鹽橋含飽和KC1溶液，K1移向正極,C「移向負(fù)極

同還原劑Zn與氧化劑Cu?'直接接

能量轉(zhuǎn)化效Zn與氧化劑CM+不直接接觸，僅有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為

點(diǎn)觸，既有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，乂有

率電能，避免了能量損耗，故電流穩(wěn)定，持續(xù)時間長

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，造成能量損耗

【易錯提醒】

1、鹽橋的成分：鹽橋通常是裝有飽和KCI或者NRMh瓊脂溶膠的U形管，溶液不致流出來，但離子則可以

在其中自由移動

2、鹽橋的作用有三種：a.隔絕正負(fù)極反應(yīng)物，避免直接接觸，導(dǎo)致電流不穩(wěn)定，提高電池效率；b.通過離

子的定向移動，構(gòu)成閉合回路；c.平衡電極區(qū)的電荷

3、無論是單液原電池裝置還是雙液原電池裝置，電子均不能通過包解質(zhì)溶液

4、自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)并不一定是電極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，也可以是電極與溶解的6等發(fā)生反應(yīng)，如

將鐵與石墨相連插入食鹽水中

3、判斷原電池正、負(fù)極的方法

判斷方法負(fù)極正極

電極材料活潑金屬較不活潑金屬或非金屬

通入物質(zhì)通入還原劑的電極通入氧化劑的電極

電極反應(yīng)類型發(fā)生氧化反應(yīng)的電極發(fā)生還原反應(yīng)的旦極

電子流向電子流-的電極電子流入的電極

（或電流方向）（或電流流入的電極）（或電流流出的電極）

離子移向陰離子移向的電極陽離子移向的電極

電極現(xiàn)象電極不斷溶解，質(zhì)量減少電極增重或質(zhì)量不變

【易錯提醒】

電池在工作過程中，負(fù)極質(zhì)量不一定減少，如常見的鉛酸蓄電池（總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2sCh2Pbs（L

+2H2O）,電池工作一段時間后，上極與負(fù)極質(zhì)量均增大。

4、電極反應(yīng)式的書寫

（1）電極反應(yīng)式書寫的?般步驟（類似氧化還原反應(yīng)方程式的書寫）

負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)參加反應(yīng)的微粒

正極發(fā)生還原反應(yīng).和得失電子數(shù)

r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，、0H-、乩。等是否參加反應(yīng)

.遵守電荷守恒、質(zhì)量守恒、電子守恒

兩電極反應(yīng)式相加，與總反應(yīng)式對照驗證

(2)已知總方程式，書寫電極反應(yīng)式

①書寫步驟

步驟一：寫出電池總反應(yīng)式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目(雁一)。

步驟二：找出正、負(fù)極，失電子的電極為負(fù)極;確定溶液的酸堿性。

步驟三：寫電極反應(yīng)式。

負(fù)極反應(yīng)：還原劑一廢一=氧化產(chǎn)物

正極反應(yīng)：氧化劑+〃。=還原產(chǎn)物

②書寫技巧：若某電極反應(yīng)式較難寫時，可先寫出較易的電極反應(yīng)式，用總反應(yīng)式減去較易的電極反應(yīng)

式，即可得出較難寫的電極反應(yīng)式。

如：CH30cH3(二甲醛)酸性燃料電池中:

總反應(yīng)式：CH3OCH3+302=2C024-3H20

+

正極：30-2+12H+12e~=6H20

-h

負(fù)極：CH30cH3+3H2—12C=2C02+12H

【曲錯提醒】

簡單電極反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，必須與總方程式中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同

5、原電池的應(yīng)用

(1)比較金屬的活動性強(qiáng)弱：原電池中，負(fù)極一般是活動性較強(qiáng)的金屬,正極一般是活動性較弱的金屬(或非

金屬)。

⑵加快化學(xué)反應(yīng)速率：?個自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，創(chuàng)造多個微電辿反應(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C11SO4溶液構(gòu)成原電辿，反應(yīng)速率增大.

【易錯提醒】

原巳池加快反應(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CuSOJ容液，鋅足量時，不影響產(chǎn)生出的物質(zhì)的量，但稀硫酸足量時，產(chǎn)生電的物質(zhì)的量

要減少。

(3)用于金屬的防護(hù)：使被保護(hù)的金屬制品作原電池正吸而得到保護(hù)。如要保護(hù)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，使鋅作原電池的覓極。

(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)分成兩個半反應(yīng)。

②選擇電極材料：將還原劑（一般為比較活潑的金屬）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。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——石墨棒、如片作負(fù)極。

③構(gòu)成閉合同路：甩解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)也發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)也

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(jìn)行（中間連接鹽橋），則兩個容器

中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含存與電極材料相同的金屬的陽離子。

④畫裝置圖：結(jié)合要求及反應(yīng)特點(diǎn)，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。

【易錯提醒】

畫原電池裝置圖常見的四個失分點(diǎn)

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。

易錯辨析

請判斷下列說法的正誤（正確的打“止，錯誤的打“X”）

1、原電池裝置中，溶液中的陰離子移向正極，陽離子移向負(fù)極。（）

2、原電池工作時，溶液中的陽離子向負(fù)極移動，鹽橋中的陽離子向正極移動。（）

3、同種條件下，帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池電流持續(xù)時間長。（）

4、兩種活潑性不同的金屬組成原電池的兩極，活潑性強(qiáng)的金屬一定作負(fù)極。（）

【答案】1.x2.x3W4.x

典例引領(lǐng)

考向01考查原電池的工作原理

【例1】（2025?山東一模）某理論研究認(rèn)為：燃料電池（圖b）的電極I和團(tuán)上所發(fā)生反應(yīng)的催化機(jī)理示意圖

分別如圖a和圖c,其中O?獲得第一個電子的過程最慢。由此可知，理論上說肯定錯誤的是

A.正極反應(yīng)的催化劑是i

B.圖a中，i到ii過程的活化能一定最高

C.燃料電池工作過程中，兩極區(qū)溶液pH均保持不變

D.電池工作過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)移4moie,正極室的溶液質(zhì)量增加36g

【答案】C

【詳解】A.燃料電池中，正極發(fā)生還原反應(yīng)得電子），圖a為電極I的機(jī)理，涉及g的還原過程。催

化劑在反應(yīng)前后不變，圖a中i參與反應(yīng)循環(huán)且最終再生，故i是正極反應(yīng)的催化劑，A正確;

B.已知O：獲得第?個電子的過程最慢（決速步），活化能越高反應(yīng)越慢。圖a中ifii為結(jié)合H?和第

個電子生成中間產(chǎn)物的過程，即。2得第一個也于的步驟，故該過程活化能最高，B正確;

C.負(fù)極（圖c）反應(yīng)為H—eWH-，為保持電中性，《通過質(zhì)子交換膜移向正極，負(fù)極區(qū)”濃度可能不變;

正極反應(yīng)為。2+4印+45=2%0,生成H?。使溶液體積增大，田濃度降低，pH增大,兩極區(qū)pH并非均不變,

C錯誤;

D.當(dāng)轉(zhuǎn)移4moie-時，正極消耗1口】。1。2（質(zhì)量32g）,同時有4n⑹H*（質(zhì)量4g）從負(fù)極遷移進(jìn)入正極室參

與反應(yīng)，因此正極室溶液質(zhì)量增加量為進(jìn)入物質(zhì)的總質(zhì)量，即32g+4g=36g,D正確;

綜上所訴，答案選C.

【思維建?！?/p>

原電池的幾個關(guān)鍵點(diǎn)

1、判斷電極名稱的基本方法是看巳極反應(yīng)物的反應(yīng)類型，若電極反應(yīng)物失去包子，發(fā)生氧化反應(yīng)則為負(fù)極,

反之為正極。

2、雙液銅、鋅原電池（帶鹽橋）與單液原電池相比，最大的優(yōu)點(diǎn)是Zn與氧化劑（CJ+）不直接接觸，僅有化學(xué)

能轉(zhuǎn)化為電能，避免了能量損耗，故電流穩(wěn)定，放電時間長。

3、無論是原包池還是也解池，包子均不能通過曲解質(zhì)溶液，即電子不下水，離于不上線。

考向02考查原電池電極判斷及電極反應(yīng)的書寫

【例2】（2025?浙江?一模）研究人員研制出一種可在一分鐘內(nèi)完成充放電的超常性能鋁離子電池。該電池分

別以鋁和石墨為電極，用AICI4和有機(jī)陽離子構(gòu)成的電解質(zhì)溶液作為離子導(dǎo)體，其放電工作原理如圖所示。

卜.列說法不正確的是

交

用電器

鋁

-t-i>

A?;

AI2CI;有機(jī)陽離子

A.放電時負(fù)極電極反應(yīng)式：Al+7AlCI；-3e=4AI2CI；

B.充電時石墨電極與電源正極相連

C.放電時有機(jī)陽離了?向鋁電極方向移動

D.離子液體有良好的導(dǎo)電性和難揮發(fā)的優(yōu)點(diǎn)，可用作電化學(xué)研究的電解質(zhì)

【答案】C

【詳解】A.由分析可知，放電時負(fù)極電極反應(yīng)式：Al4-7AlCl；-3e-=4Al2Cl；,A正確；

B.放電時石墨為正極，充電時正極變?yōu)殛枠O，陽極需與電源正極相連，B.正確；

C.放電時為原電池，陽離子應(yīng)向正極（石墨電極）移動，有機(jī)陽離子帶正電，應(yīng)移向石墨電極，而非鋁電

極（負(fù)極），C錯誤；

D.離子液體含自由移動離子，導(dǎo)電性良好，且難揮發(fā)，適合作為電化學(xué)研究的電解質(zhì)，D正確；

故答案選C。

【思維建?！?/p>

原巴池電極判斷及電極反應(yīng)的書寫

1、原電池電極判斷

說明：原電池的正極和負(fù)極與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，不要形成活潑電極一定作負(fù)極

的固定思維。

2、電極反應(yīng)的書寫

⑴一般電極反應(yīng)的書寫

唐號儲甫[晟反應(yīng)不需「五就毒煲9手而疑￡]

標(biāo)得失’.....」

;電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液占應(yīng)能穩(wěn)定存定，如

看環(huán)境T堿性溶液中生成的H?應(yīng)結(jié)合OH-生成水。電

配守恒

:極反應(yīng)要遵循電荷守恒、質(zhì)量守恒、得失電

:子守恒等并加以配平

督Td兩嬴反應(yīng)嬴，港羲嬴照或證J

（2）復(fù)雜電極反應(yīng)的書寫。復(fù)雜電極反應(yīng)等于總反應(yīng)減去較簡單一極的電極反應(yīng)。

考向03考查“鹽橋”的作用與化學(xué)平衡的移動

【例3】（2025?山東東營?三模）下列說法正確的是

?*

氨水富楚當(dāng)處理

A生石灰

A.該裝置可制取并收集氨氣B.該裝置可制備無水FeC1

電流會

0I

/.!)■111CU

TO

ZnSO4溶液CuSO4”溶液

C.該操作可排出盛有KMnO4溶液滴D.該裝置鹽橋中陽離子向CuSO4溶

定管尖嘴內(nèi)的氣泡液中遷移

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【詳解】A.制取氨氣用濃氨水和生石灰反應(yīng)可行（CaO與水反應(yīng)放熱促進(jìn)氨水分解），氨氣密度比空氣小，

應(yīng)采用向下排空氣法收集，收集裝置的試管口不能用橡膠塞密封、應(yīng)塞一團(tuán)棉花，A錯誤；

B.FeCI3-6H2O加熱時會水解生成Fe（OH）3和HChHCI易揮發(fā)導(dǎo)致水解完全,需在HCI氣流中加熱才能抑制

水解得到無水FeCb,圖示通入N2無法抑制水解，B錯誤；

C.KMnO"溶液具有強(qiáng)氧化性，會腐蝕堿式滴定管的橡膠管，應(yīng)使用酸式滴定管盛裝KMnO4溶液，圖示為

堿式滴定管操作，滴定管類型錯誤，C錯誤；

D.該裝置為原電池，Zn為負(fù)極、電極反應(yīng)為Zn-2e=Z#+,Cu為正極、電極反應(yīng)為Cu2++2e=Cu,負(fù)極區(qū)正

電荷增多，止極區(qū)止電荷減少，鹽橋中陽離子向正極區(qū)（CuSO4溶液）遷移以維持電中性，D正確；

故答案為D,

【思維建?！?/p>

鹽橋的幾個關(guān)鍵點(diǎn)

1、把氧化劑、還原劑均為溶液狀態(tài)的氧化還原反應(yīng)設(shè)計成原電池時，必須使用鹽橋才能實現(xiàn)乳化劑與還原

劑的分離，否則不會有明顯的電流出現(xiàn)。

2、電子流向的分析方法：①改變條件，平衡移動；②平衡移動，電子轉(zhuǎn)移；③電子轉(zhuǎn)移，判斷區(qū)域；④根

據(jù)區(qū)域，判斷流向：⑤根據(jù)流向，判斷電極。

考向04考查原電池原理的應(yīng)用

【例4】（2025?陜西商洛?三模）以納米結(jié)構(gòu)的Cu/C%O為電催化劑，在ImoLL-kOH電解液中NO；展現(xiàn)出

較高的轉(zhuǎn)化率，使電化學(xué)硝酸鹽污染廢水修復(fù)和可持續(xù)生產(chǎn)氨成為一種具有廣闊應(yīng)用前景的方法。其模擬

裝置如圖。下列說法錯誤的是

高溫空氣

0NHC1(S)

34

0

/

0操作a

。

KOH溶液KNO,和KOH

的混合溶液

A.操作a可以為減壓蒸發(fā)結(jié)晶

B.M電極為電源正極

C.電路中每通過8moi理論上可生成22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體

D.Cu/C^O上的電極反應(yīng)式為NO；+8c+6H2O=NH3T+9OH"

【答案】C

【詳解】A.操作a是從NH4cl溶液中獲得NH4CI固體，NH4cl受熱易分解，可以通過減壓蒸發(fā)降低沸點(diǎn)，

防止分解，該操作合理，A正確；

B.NO；轉(zhuǎn)化為NH3是還原反應(yīng)，發(fā)生在陰極，故CU/CU2。電極為陰極，連接電源負(fù)極（N極：），則Pt電極

為陽極，連接電源正極（M極），B正確；

C.陽極（Pt電極）反應(yīng)為：4O/7--4e=O2T+2H2O,每轉(zhuǎn)移4?一生成lmolO2；陰極反應(yīng)為：

NO；+8e-+6H2O=NH.T+9OH~,每轉(zhuǎn)移8mH"生成lmolNH3,則當(dāng)電路通過8加山C時,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下

陽極生成2moic）2,體積為44.8L,在陰極生成lm。NH3,體積為22.4L,總氣體體積為67.2L,C錯誤;

D.根據(jù)分析，?！?。的。電極為陰極，NO；得電子發(fā)生還原反應(yīng)，N從+5價降為-3價，得8S,得到電極

反應(yīng)式為：NO；+8e-+6H2O=NH.T+9OH~,D正確；

故答案為：Co

【思維建?！?/p>

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

如果兩人半反應(yīng)分別在兩個容器中進(jìn)行（中間連接鹽橋），則兩個容器中的

構(gòu)成閉合回路

電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同的金屬陽離子

結(jié)合要求及反應(yīng)特點(diǎn)，畫出原電池裝罷圖，標(biāo)出電極材料名稱、正負(fù)極、

畫出裝置圖

電解質(zhì)溶液等

對點(diǎn)提升

【對點(diǎn)1】（2025?浙江?一模）研究HCOOH燃料電池性能的裝置如圖所示，兩電極區(qū)間用只允許K，通過的

半透膜隔開。卜列說法不?正?確?的是

半透膜

A.電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：HCOO+2OH-2e-=HCO；+H2O

B.Fe”為該電池反應(yīng)的催化劑

C.放電過程中需補(bǔ)充的物質(zhì)A為HF。,

D.電池工作時，每生成ImolHCO；,將會有1molK，通過半透膜移向右側(cè)

【答案】D

【詳解】A.負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，HCOO中C為+2價，轉(zhuǎn)化為HCO3中+4價C,失去2e。堿性環(huán)境下（左

側(cè)有KOH）,電極反應(yīng)式為HCOO+20田-28=11（203+凡0.電荷、原子均守恒，A正確；

3+

B.右側(cè)Fe和得電子生成Fe?+（Fe3-+e=Fe2+）,Fe?+又被0z氧化為Fe"（4Fe"+O2+4H'=4Fe3++2H2O）,Fe

循環(huán)使用，總量不變，為催化劑，B正確；

C.右側(cè)生成K2so4需SO1且Fe”被0?氧化需酸性條件（Hf故物質(zhì)A為H2s0,提供SO；和H*，C正

確；

D.生成lmolHCOi時，負(fù)極轉(zhuǎn)移2moi為平衡電荷，IC（+1價）需遷移2moi至正極，3錯誤；

故答案選D。

【對點(diǎn)2】（2025?甘肅白銀?模擬預(yù)測）科學(xué)家設(shè)計出一款新的微型鋅-空氣電池，可為體內(nèi)膠體機(jī)器人、傳

感器等微米級設(shè)備供電。電池工作示意圖如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是

A.電子從Pt電極流出B.3在Pt電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.Pt電極附近溶液的pH升高D.Zn電極的電極反應(yīng)式為3Zn+6er2叫-=Zn3(POj

【答案】C

【詳解】A.由示意圖可知，Pt電極上Ch得到電子、發(fā)生還原反應(yīng)，Pt電極為正極，Zn電極上Zn發(fā)生失

去電子的氧化反應(yīng)，Zn電極為負(fù)極，電子從負(fù)極流出，電子應(yīng)從Zn電極流出，Pt為正極，電子流入Pt電

極，A錯誤；

B.O?在Pt電極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，而非氧化反應(yīng)，B錯誤；

C.Pt電極(正極)上O?發(fā)生還原反應(yīng)：O「4e-+2Hq=4OH,導(dǎo)致Pt電極附近溶液OH.濃度增大，pH升

高?C正確；

D.Zn電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為3Zn&+2PO：=Zn3(POj，D錯誤；故答案選：Co

【對點(diǎn)3】(2025?廣東?模擬預(yù)測)某興趣小組設(shè)計了如下兩套裝置探究銅離子與硫離子的反應(yīng)，裝置回的鹽

橋中裝有含飽和K2so4溶液的瓊股。實驗過程中，裝置即卜產(chǎn)生,黑色沉淀，電流表指針無明顯偏轉(zhuǎn)；裝置團(tuán)

中甲燒杯中溶液變黃，乙燒杯中石墨電極上出現(xiàn)紅色固體，電流表指針偏轉(zhuǎn)。已知存在反應(yīng):

S2-+(x-l)S=Sj-(黃色)，下列說法錯誤的是

裝置I裝和［

A.裝置團(tuán)中產(chǎn)生黑色沉淀的離子反應(yīng)為C『++S"=CuSJ

B.甲燒杯中發(fā)生的電極反應(yīng)為xS2--2(x7)e-=S：

C.實驗過程中，乙燒杯中的溶液pH會減小

D.實驗說明Na2s與CuSO4能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)

【答案】C

【詳解】A.裝置團(tuán)中Na2s溶液和CuSO,溶液直接混合，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成黑色CuS沉淀，離子方程式為

C『+S2-=CuSJ，A正確:

,,7

B.裝置團(tuán)為原電池，甲燒杯為負(fù)極，S?-被氧化為S：(黃色)，S?-中S為-2價，S：?中S平均價態(tài)為一二，

x

每個S原子失電子數(shù)為空二D,%個S原子共失2(x7)電子，電極反應(yīng)式為452--2。-1出-=5：,B正確；

x

C.裝置回乙燒杯為正極區(qū)，發(fā)生反應(yīng)Cu>+2e=Cu，Cu2,水解使溶液顯酸性(Ci產(chǎn)+2HQCu(0H),+2H+),

隨著Ci?+被還原，水解平衡逆向移動，H'濃度減小，pH增大，C錯誤；

D.裝置.團(tuán)中C/，與S?-直接結(jié)合生成CuS,為復(fù)分解反應(yīng)；裝置田中形成原電池，Cu"被還原為Cu,S?-被氧

化為s:，存在電子轉(zhuǎn)移，為氧化還原反應(yīng)，D正確；

故選C。

【對點(diǎn)4】(2025?甘肅白銀?模擬預(yù)測)某研究團(tuán)隊開發(fā)出?種新型的固態(tài)電池(SSBs)他們先將纖維素與鄰苯

二甲酸酢轉(zhuǎn)化為纖維素鄰苯二甲酸酯大分子(CP),再將CP與鉀曲混合.形成固體電解質(zhì)體系(CP-SSE),該電

池放電時的工作原理如圖所示。下列說法惜送的是

A.利用纖維素制備CP-SSE符合可持續(xù)發(fā)展要求

B.CP分子間存在氫鍵，使其具有卓越的機(jī)械性能

C.放電時，b極反應(yīng)為Li|rFePOj+xe-+xLi+=LiFePO」

D.充電時，當(dāng)生成ImolLi，G,時，有7gLi+向左穿過CP-SSE

【答案】D

【詳解】A.纖維素屬于可再生資源，利用纖維素制備CP-SSE符合可持續(xù)發(fā)展要求，A項正確：

B.CP中存在羥基和氯原子，存在分子間氫鍵，增強(qiáng)了機(jī)械性能，B項正確；

C.由分析可知,放電時,b極的電極反應(yīng)為Li-FePO[+xe-+ALi+=LiFePO「C項正確;

+

D.充電時，a極發(fā)生反應(yīng)：xL/+C6+xe-=L/；C6,當(dāng)生成lmdUG時,消耗xw/ZZ,即有7xgIT向

左穿過CP-SSE,D項錯誤;答案選D。

考點(diǎn)02新型電源

考點(diǎn)梳理

1、新型一次電池

+

總反應(yīng)：H2O2+2H+Mg=Mg^+2H2O

Mg-H2O2電池正極H2O2+2H++2e-=2H2O

負(fù)極Mg—2e==Mg2*

總反應(yīng)：Mg+2AgCl=2Ag+MgC12

Mg-AgCl電池正極2Agel+2e-=2C「+2Ag

負(fù)極Mg_2e=Mg2

總反應(yīng)：2Na+xS=Na2Sx

鈉硫電池正極■vS+2e-=SA

負(fù)極2Na—2e-=2Na+

總反應(yīng)：2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++20H一

-

鋰一銅電池正極Cu?0+H20+2e=2Cu+2011"

負(fù)極2Li—2e-=2Li

總反應(yīng)：xLi+LiV3Og=Li?+,vV3O8

鋰鋼氧化物電池正極.dj++LiV3O8+xe-=Li]t、Y3Q8

負(fù)極xLi-.re=xLi1

2、新型充電(可逆)電池

總反應(yīng)：Ag?O+Zn+H2。嗤新2Ag+Zn(OH)2

正極：-

鋅銀Ag2O+H20+2e=2Ag+20H

電池負(fù)極：Zn+20H-2e=Zn(OH)2

陽極：2Ae+2OH-2e=Ag2O+H2O

陰極：Zn(0H)2+2c-=Zn+20H-

放市

總反應(yīng)：Ni02+Fe+2H2。垸疝、Fe(OH)2+Ni(OH)2

--

銀鐵正極：NiO2-b2c+2H2O=Ni(OH)2+2OH

鍥電池負(fù)極：Fc—2e-+2OH=Fe(OH)2

電陽極：Ni(OH)2N2OH-2e=砧0什2比0

-

池陰極：Fe(0H)2+2e~=Fe+20H

放中

銀鎘總反應(yīng)：Cd+2Ni00H+2H2。.^^Cd(OH)2+2Ni(OH)2

電池

說明：參考銀鐵電池自行書寫。

放申

高鐵

總反應(yīng)：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

電池

-

正極：2FeOf+6e+8H2O=2Fe(OH)3+IOOH一

負(fù)極：3Zn-6e+60H=3Zn(OH)2

陽極：2Fe(OH)3+10OH—6e-=2Fe*—8H2。

陰極：3Zn(OH)2+6e—=3Zn+6OH-

放中

總反應(yīng)：Lil-.vCoO2+Li.G.充奇LiCoO2+C6Cv<1)

-

鋰離子正極：Lii-xCoOz+Ae+xLi+=LiCoC)2

電池負(fù)極：LijCg——e-=xLi'+C§

陽極：LiCoCh-xe=Li?-1CoO：；+xLi

陰極：xL「一xe一+C6=LivC6

放申

總反應(yīng)：2Na2sz+NaB門噬含Na2S4+3NaBr

鈉硫+

正極：NaBr3+2e-+2Na=3NaBr

蓄電

負(fù)極：2Na2s2—2b=Na2s4+2Na+

池

陽極：3NaBr~2e~===NaBrj+2Na'

鈉

+

陰極：Na2S4+2Na+2e*=2Na2S2

電

池總反應(yīng)：Nai-/zlCoO2+NawC?.NaCo5+C〃

鈉離

正極：NaiFCoCh+mc+〃?Na==NaCoO2

子電

負(fù)極：Na”?Cu—〃?e=/〃Na'+C”

池

陽極：NaCoO2-7〃屋=麗-mCoC>2+mNa-

陰極：〃?Na'+C”+/〃e—=Na,〃C〃

總反應(yīng)：VOI+2H++V2+蜷聶V3++VCP」+H2O

全帆液正極：VO；+2H'+e-=VC)2'+H2O

流電池負(fù)極：V2'—e=V3'

陽極：VC^+HzO-e=V0：+2H+

陰極：v3++e-=V2+

【易錯提醒】

化學(xué)電源電極反應(yīng)的書寫、、書寫電極反應(yīng)時，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)；②把總反應(yīng)按氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)拆分為兩個半反應(yīng)，注明正、負(fù)極，

并依據(jù)質(zhì)量守恒、電荷守恒及得失電子守恒配平兩個半反應(yīng)。

2、加減法。①寫出總反應(yīng)；②寫出其中容易寫出的一個半反應(yīng)（正極或負(fù)極）：③利用總反應(yīng)與寫出的一極

反應(yīng)相減，即得另一個電極的反應(yīng)。

2、燃料電池

燃料電池是一種連續(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。電極本

燃料電池的身不包含活性物質(zhì)，只是一個催化轉(zhuǎn)化元件。燃料電池工作時，燃料和氧化劑連續(xù)地

工作原理由外部供給，在電極上不斷地進(jìn)行反應(yīng)，生成物不斷地被排出，于是電池就連續(xù)不斷

地提供電能

燃料電池示燃料一

氣體二OX空氣；

意圖

負(fù)_正

——■?

極廠一極

電

r嚏

/

①清潔、安全、高效1

②燃料電池的利用率施、能量轉(zhuǎn)化率施，能量轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%以上

特點(diǎn)

③與干電池或者蓄電池的主要差別在于反應(yīng)物不是儲存在電池內(nèi)部，而是從外部提供，

這時電池起著類似試管、燒杯等反應(yīng)器的作用

（1）氫氧燃料電池用Pt作電極，不斷充入燃料（H2）和氧化劑（02）,分別在兩極發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，電

池總反應(yīng)式是2H2+O2=2H2。。氫氧燃料電池在不同介質(zhì)中的電極反應(yīng)：

介質(zhì)負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式

酸性2H2-4e=4H，Ch+4H'+4e=2H2。

中性2H2-4e=4H'O2+2H?O+4e=4OFT

堿性21124c_14Oir=4II2OO212II2O14c-=4Oir

⑵理論上來說，所有的燃燒反應(yīng)均可設(shè)計成燃料電池，所以燃料電池的燃料除氫氣外，還有烽、臟、甲醉、

氨、煤氣等氣體或液體，且能量轉(zhuǎn)化率超過80%,由燃料電池組合成的發(fā)電站被譽(yù)為“綠色發(fā)電站”

【易錯提醒】

1、燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，起導(dǎo)電作用。

2、書寫燃料電池的電極反應(yīng)時，要注意溶液的酸堿性，溶液的酸堿性對電極反應(yīng)和總反應(yīng)都會產(chǎn)生影響。

易錯辨析

請判斷下列說法的正誤（正確的打y“，錯誤的打“X”）

1、鉛蓄電池放電時的負(fù)極和充電時的陽極均發(fā)生氧化反應(yīng)。（）

2、鉛蓄電池工作時，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1mol電子時，負(fù)極增加4.8g。（）

3、可充電電池中的放電反應(yīng)和充電反應(yīng)互為可逆反應(yīng)。（）

4、多孔碳可用作氫氧燃料電池的電極材料。（）

5、根據(jù)反應(yīng)4Li+FcS2=Fe+2Li2S設(shè)計的可充電電池是一種應(yīng)用廣泛的鋰電池，可用水溶液作電解質(zhì)溶

液。（

【答案】N2.73.x4W5.x

典例引領(lǐng)〉

考向01考查一次電池的工作原理及應(yīng)用

【例1】(2025?北京平谷?一模)堿性鋅鎬電池的總反應(yīng)為211+2\1110；!+2凡0=22如0((加)+2,：1(014)2,構(gòu)

造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是

__-鋅粉和KOH

--MnO?和KOH

--隔膜

A.電池工作時，正極發(fā)生反應(yīng)為Zn-2e-=Zi?+

B.電池工作時，OFT向正極移動

C.隔膜可以防止電池短路

D.反應(yīng)中每生成ImolMnO(OH),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2x6.02x1(產(chǎn)

【答案】C

【詳解】A.電池工作時，正極發(fā)生反應(yīng)為MnCh+e+HzC”MnO(OH)+OH,故A錯誤；

B.電池工作時，陽離子移向正極，OK向負(fù)極移動，故B錯誤；

C.隔膜位于電池的正極和負(fù)極之間，其主要功能是將正負(fù)極分開，防止電流直接通過正負(fù)極進(jìn)行循環(huán)，故

C正確；

D.正極發(fā)生反應(yīng)為MnO2+P+Hq=MnO(OH)+。"，每生成ImolMnO(OH),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02x1。23,故D

錯誤；選C。

考向02考查二次電源的工作原理及應(yīng)用

【例2】(2025?重慶?三模)某大學(xué)教授團(tuán)隊揭示了用于二氧化碳電還原時，自身會發(fā)生還原重構(gòu)，該

團(tuán)隊還通過電化學(xué)原位拉曼光譜、X射線吸