2026屆高考化學沖刺復習原電池和化學電源【回顧舊知】1.常見的能量的存在形式有哪些？2.電流形成的原因是什么？3.什么反應類型具有電子的轉移？化學能、熱能、電能、光能、核能、風能、水能、地熱能、蒸汽能等。離子或者電子的定向移動。氧化還原反應?！居懻摗考住⒁覂蓚€裝置現(xiàn)象的不同點。考點一

原電池1.原電池及構成條件(1)原電池工作時能量轉化形式為化學能轉化為電能,其反應本質是自發(fā)的放熱的氧化還原反應。(2)原電池工作時的形成條件：兩極一液成回路，自發(fā)的氧還為基礎。(2)常見的放熱反應：中和、燃燒、大多數(shù)化合、活潑金屬與水/酸的反應、物質緩慢氧化、氧化鈣和水常見的吸熱反應：大多數(shù)分解、NaHCO3和鹽酸、Ba(OH)2.8H2O與NH4Cl的反應、C+CO2高溫反應等【例題】

下列裝置不能構成原電池的是____________(填序號)。

①③④⑤⑥2.原電池的工作原理(1)兩種原電池裝置以鋅銅原電池為例進行分析,圖Ⅰ是單液原電池裝置,圖Ⅱ是雙液原電池裝置。(2)原電池的工作原理(以鋅銅原電池為例分析)電子移動方向:負極→正極子。(3)電極:正極電勢高,電子流入正極,正極發(fā)生還原反應;負極電勢低,電子從負極流出,負極發(fā)生氧化反應。電流方向:正極→電子導體→負極→離子導體。(4)鹽橋的作用①連接內電路,____________________;

②____________________,使原電池不斷產生電流。

形成閉合回路

平衡電荷

得分速記

以銅鋅原電池為例構建原電池的認知模型原理裝置宏觀現(xiàn)象微觀過程電極產物電極反應物————鋅片溶解還原劑氧化產物失e-失e-場所(負極材料)—

—

—

—電子導體離子導體得e-場所(正極材料)還原產物得e-氧化劑有紅色物質生成電流表指針偏轉電子移動方向陰離子移向陽離子移向3.原電池原理的應用(1)加快氧化還原反應速率:一個自發(fā)進行的氧化還原反應,形成原電池時會使反應速率增大。(2)比較金屬的活動性強弱:原電池中,一般情況下負極是活動性較強的金屬,正極是活動性較弱的金屬(或非金屬)。(3)用于金屬的防護:被保護的金屬制品作原電池的正極而得到保護。(4)設計制作原電池裝置——以反應2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2為例①元素化合價升高的物質負極:______________②活動性較弱的物質正極:______________③元素化合價降低的物質電解質溶液:______________示意圖

Cu石墨棒FeCl3溶液得分速記1

：在理解形成原電池可加快反應速率時，要注意對產物量的理解，Zn與稀硫酸反應時加入少量CuSO4溶液，鋅足量時，不影響產生H2的物質的量，但稀硫酸足量時，產生H2的物質的量要減少。得分速記2：

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）不畫出電解質溶液(或畫出但不標注)。（3）誤把鹽橋畫成導線。（4）不能連成閉合回路。關鍵能力?提升考向1原電池的構成及工作原理典題1將Zn與Cu置于CuSO4溶液中可以構成原電池,如圖M所示,實驗發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉,但是Zn表面仍有紅色銅吸附,有同學做出改進,如圖N所示。下列說法正確的是(

)A.圖N中X溶液為CuSO4溶液B.圖N鹽橋中Cl-向右池移動C.圖M與圖N中,導線中轉移電子數(shù)目相同時,Zn極質量減少量相同D.圖M中,Cu極質量增加1.92g,Zn極減少1.97g,實際消耗Zn應為3.25gD典題2(2023·海南卷)利用金屬Al、海水及其中的溶解氧可組成電池,如圖所示。下列說法正確的是(

)A.b電極為電池正極B.電池工作時,海水中的Na+向a電極移動C.電池工作時,緊鄰a電極區(qū)域的海水呈強堿性D.每消耗1kgAl,電池最多向外提供37mol電子的電量A考向2原電池中電極反應式的書寫典題3(2024·重慶西北狼教育聯(lián)盟聯(lián)考)分析如圖所示的四個原電池裝置,結論正確的是(

)A.①②中Mg作負極,③④中Fe作負極B.②中Mg作正極,電極反應為6H2O+6e-═6OH-+3H2↑C.③中Fe作負極,電極反應為Fe-2e-═Fe2+D.④中Cu作正極,電極反應為2H++2e-═H2↑BDb極為負極，a極為正極，正極的電勢高于負極酸性增強不利于菌落存活，負極失電子發(fā)生的氧化反應會減慢，故工作一段時間后，電池效率降低

例4（2025·湖南·模擬預測）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FeS2)，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

負極：Fe-2e-=Fe2+考向3原電池原理的應用典題4M、N、P、E四種金屬,已知:①M+N2+═N+M2+;②M、P用導線連接放入硫酸氫鈉溶液中,M表面有大量氣泡逸出;③N、E用導線連接放入E的硫酸鹽溶液中,電極反應為E2++2e-═E,N-2e-═N2+。這四種金屬的活動性由強到弱的順序是(

)A.P>M>N>E

B.E>N>M>PC.P>N>M>E

D.E>P>M>NA解析

由①知,金屬活動性:M>N;M、P用導線連接放入硫酸氫鈉溶液中,M表面有大量氣泡逸出,說明M作原電池的正極,故金屬活動性:P>M;N、E為電極的原電池中,N作負極,故金屬活動性:N>E。綜合可知,A正確。典題5有a、b、c、d四個金屬電極,有關的實驗裝置及部分實驗現(xiàn)象如下:由此可判斷這四種金屬的活動性順序是(

)A.a>b>c>d B.b>c>d>aC.d>a>b>c D.a>b>d>cC1.一次電池

堿性鋅錳干電池負極反應式:_________________________________;

正極反應式:_________________________________;

總反應:Zn+2MnO2+2H2O═2MnO(OH)+Zn(OH)2

銀鋅紐扣電池負極反應式:_________________________________;

正極反應式:_________________________________;

總反應:Zn+Ag2O+H2O═Zn(OH)2+2AgZn+2OH--2e-═Zn(OH)2MnO2+H2O+e-═MnO(OH)+OH-Zn+2OH--2e-═Zn(OH)2

Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-考點二化學電源2.二次電池鉛酸蓄電池是常見的二次電池,總反應:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。(1)放電時負極反應式:_________________________________;

正極反應式:_________________________________。

放電時,當外電路上有2mole-通過時,溶液中消耗______molH2SO4。

(2)充電時陰極反應式:_________________________________;

陽極反應式:_________________________________。

充電一段時間后,電解質溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。

2

減小

提醒

充電時電極的連接情況:負接負作陰極,正接正作陽極。

3.燃料電池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。種類酸性堿性負極反應式2H2-4e-═4H+

正極反應式

O2+2H2O+4e-═4OH-電池總反應2H2+O2═2H2O備注電極不參與反應,有很強的催化活性,起導電作用2H2+4OH--4e-═4H2OO2+4e-+4H+═2H2O【研教材?鏈高考】

[研教材](1)(選擇性必修1·P99~100)鋰離子電池一種鋰離子電池,其負極材料為嵌鋰石墨,正極材料為LiCoO2(鈷酸鋰),電解質溶液為LiPF6(六氟磷酸鋰)的碳酸酯溶液(無水)。該電池放電時的反應原理可表示如下。負極:LixCy-xe-═xLi++Cy正極:Li1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2總反應可表示為:LixCy+Li1-xCoO2═LiCoO2+Cy(2)(選擇性必修1·P119復習與提高T3)一種用于心臟起搏器的微型電池具有容量大、壽命長和電壓穩(wěn)定等特點。該電池的電極材料是石墨和鋰,電解質溶液為等物質的量的LiCl、AlCl3溶解在SOCl2中形成的溶液。這種電池的總反應為8Li+3SOCl2═6LiCl+Li2SO3+2S,則該電池的負極反應式為________________,正極反應式為_______________________________。

Li-e-═Li+

[鏈高考](2022·湖南卷)海水電池在海洋能源領域備受關注,一種鋰-海水電池構造示意圖如下。下列說法錯誤的是(

)A.海水起電解質溶液的作用B.N極僅發(fā)生的電極反應:2H2O+2e-═2OH-+H2↑C.玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能D.該鋰-海水電池屬于一次電池B特別提醒

①燃料電池中通入O2(或空氣)的一極為正極,通入可燃物的一極為負極。②書寫燃料電池的電極反應時,要注意電解質溶液的酸堿性,電解質溶液的酸堿性對電極反應式和總反應式都會產生影響。特別提醒

①燃料電池中通入O2(或空氣)的一極為正極,通入可燃物的一極為負極。②書寫燃料電池的電極反應時,要注意電解質溶液的酸堿性,電解質溶液的酸堿性對電極反應式和總反應式都會產生影響。關鍵能力?提升考向1一次電池的原理及分析典題1(2024·北京卷)酸性鋅錳干電池的構造示意圖如圖。關于該電池及其工作原理,下列說法正確的是(

)

D典題2(2024·江蘇卷)堿性鋅錳電池的總反應為Zn+2MnO2+H2O═ZnO+2MnO(OH),電池構造示意圖如圖所示。下列有關說法正確的是(

)A.電池工作時,MnO2發(fā)生氧化反應B.電池工作時,OH-通過隔膜向正極移動C.環(huán)境溫度過低,不利于電池放電D.反應中每生成1molMnO(OH),轉移電子數(shù)為2×6.02×1023C考向2二次電池的原理及分析典題3(2024·河北卷)我國科技工作者設計了如圖所示的可充電Mg-CO2電池,以Mg(TFSI)2為電解質,電解液中加入1,3-丙二胺(PDA)以捕獲CO2,使放電時CO2還原產物為MgC2O4。該設計克服了MgCO3導電性差和釋放CO2能力差的障礙,同時改善了Mg2+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,電池總反應為2CO2+Mg═MgC2O4B.充電時,多孔碳納米管電極與電源正極連接C.充電時,電子由Mg電極流向陽極,Mg2+向陰極遷移D.放電時,每轉移1mol電子,理論上可轉化1molCO2C典題4(2025·八省聯(lián)考四川卷)我國科學家發(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(

)

D考向3燃料電池的原理及分析典題5(2024·浙江6月卷節(jié)選)氫能的高效利用途徑之一是在燃料電池中產生電能。某研究小組的自制熔融碳酸鹽燃料電池工作原理如圖所示,正極上的電極反應式是______________________________。

該電池以3.2A恒定電流工作14min,消耗H2的體積為0.49L,故可測得該電池將化學能轉化為電能的轉化率為__________。[已知:該條件下H2的摩爾體積為24.5L·mol-1;電荷量q(C)=電流I(A)×時間(s);NA=6.0×1023mol-1;一個電子的電量為1.60×10-19C。]

70%進階1

遷移·模擬演練1.(2025·八省聯(lián)考河南卷)我國科學家設計了一種水系S-MnO2可充電電池,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是(

)A.充電時,電極b為陽極B.充電時,陽極附近溶液的pH增大C.放電時,負極的電極反應:Cu2S-4e-═S+2Cu2+D.放電時,溶液中Cu2+向電極b方向遷移C2.(2024·安徽安慶、池州、銅陵聯(lián)考)一種可實現(xiàn)氫氣循環(huán)利用的新型電池的放電工作原理如圖所示,下列說法正確的是(

)A.放電時,電子由電極M經(jīng)外電路到電極NB.放電時,電極N