1/3專題08原電池化學(xué)電源?（期末復(fù)習(xí)講義）內(nèi)容導(dǎo)航明·期末考情：把握考試趨勢(shì)方向，精準(zhǔn)備考理·核心要點(diǎn)：系統(tǒng)歸納知識(shí)脈絡(luò)，構(gòu)建體系破·重難題型：攻克典型疑難問(wèn)題，突破瓶頸過(guò)·分層驗(yàn)收：階梯式檢測(cè)與評(píng)估，穩(wěn)步提升考查重點(diǎn)命題角度原電池原理原電池的構(gòu)成、工作原理、電極反應(yīng)方程式、電流方向、原電池的正極和負(fù)極化學(xué)電源一次電池、二次電池的反應(yīng)原理、燃料電池的電極反應(yīng)式新型電源新型化學(xué)電源的電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式、常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理要點(diǎn)01原電池工作原理及應(yīng)用1.概念原電池是把轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2.構(gòu)成條件3.原電池的工作原理(1)兩種裝置如圖是鋅銅原電池的兩種裝置：(2)工作原理(以裝置Ⅱ?yàn)槔?電極名稱負(fù)極正極電極材料電極反應(yīng)Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu反應(yīng)類型電子流向由Zn片沿導(dǎo)線流向Cu片鹽橋中離子移向鹽橋中裝有含飽和KCl溶液的瓊脂，K+移向正極，Cl-移向負(fù)極鹽橋作用①連接內(nèi)電路，形成；②平衡電荷，使原電池不斷工作效率裝置Ⅰ中有部分Zn與Cu2+直接反應(yīng)，使電池效率降低；裝置Ⅱ中使Zn與Cu2+隔離，電池效率提高，電流穩(wěn)定4.原電池原理的四大應(yīng)用(1)比較金屬的活動(dòng)性，在原電池中，一般的金屬作負(fù)極(注意電解質(zhì)溶液對(duì)電極反應(yīng)的影響)。(2)加快化學(xué)反應(yīng)速率，創(chuàng)造多個(gè)微電池反應(yīng)環(huán)境，可加快反應(yīng)(腐蝕)速率。(3)應(yīng)用于金屬防護(hù)。(4)設(shè)計(jì)。①首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。②根據(jù)原電池反應(yīng)的特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。歸｜納｜總｜結(jié)原電池中正、負(fù)極的判斷判斷依據(jù)負(fù)極正極電子流動(dòng)方向電子流出極電子流入極電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子定向移動(dòng)的方向陰離子移向的電極陽(yáng)離子移向的電極電流方向電流流入極電流流出極兩極發(fā)生的反應(yīng)失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)電極材料一般是活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬活動(dòng)性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬要點(diǎn)02常見(jiàn)化學(xué)電源1.一次電池負(fù)極反應(yīng)式：Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2；正極反應(yīng)式：MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-；總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2負(fù)極反應(yīng)式：Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O；正極反應(yīng)式：Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-；總反應(yīng)：Zn+Ag2O===ZnO+2Ag2.二次電池鉛酸蓄電池是最常見(jiàn)的二次電池，總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。(1)放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式：Pb+SO42?-2e-===PbSO正極反應(yīng)式：PbO2+4H++SO42?+2e-===PbSO4+2H放電時(shí)，當(dāng)外電路上有2mole-通過(guò)時(shí)，溶液中消耗H2SO42mol。(2)充電時(shí)陰極反應(yīng)式：PbSO4+2e-===Pb+SO4陽(yáng)極反應(yīng)式：PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO4①充電一段時(shí)間電解質(zhì)溶液的pH減小(填“增大”“減小”或“不變”)。②充電時(shí)電極的連接，負(fù)接負(fù)作陰極，正接正作陽(yáng)極。3.燃料電池(1)氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，常見(jiàn)的燃料除H2外，還有CO、水煤氣(CO和H2)、烴類(如CH4)、醇類(如CH3OH)、醚類(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如無(wú)特別提示，燃料電池反應(yīng)原理類似于燃料的燃燒。(2)燃料電池的電解質(zhì)常有四種類型：酸性條件、堿性條件、固體電解質(zhì)(可傳導(dǎo)O2-)、熔融碳酸鹽，不同電解質(zhì)會(huì)對(duì)總反應(yīng)式、電極反應(yīng)式有影響。(3)以甲醇為燃料，寫出下列介質(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+4e-+4H+===2H2O，負(fù)極：CH3OH-6e-+H2O===CO2+6H+。②堿性溶液正極：O2+4e-+2H2O===4OH-，負(fù)極：CH3OH-6e-+8OH-===CO32?+6H③固體氧化物(其中O2-可以在固體介質(zhì)中自由移動(dòng))正極：O2+4e-===2O2-，負(fù)極：CH3OH-6e-+3O2-===CO2+2H2O。④熔融碳酸鹽(CO3正極(通入CO2)：O2+4e-+2CO2===2CO3負(fù)極：CH3OH-6e-+3CO32?===4CO2+2H歸｜納｜總｜結(jié)解答燃料電池題目的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(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)為燃料，通入正極的物質(zhì)為氧氣。(3)通過(guò)介質(zhì)中離子的移動(dòng)方向，可判斷電池的正、負(fù)極，同時(shí)考慮該離子參與靠近一極的電極反應(yīng)。要點(diǎn)03新型電池1.鋰電池鋰電池是一類由金屬鋰或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。工作時(shí)金屬鋰失去電子被氧化為L(zhǎng)i+，負(fù)極反應(yīng)均為L(zhǎng)i-e-===Li+，負(fù)極生成的Li+經(jīng)過(guò)電解質(zhì)定向移動(dòng)到正極。2.鋰離子二次電池(1)鋰離子電池基于電化學(xué)“嵌入/脫嵌”反應(yīng)原理，替代了傳統(tǒng)的“氧化—還原”原理；在兩極形成的電勢(shì)差的驅(qū)動(dòng)下，Li+可以從電極材料提供的“空間”中“嵌入”或“脫嵌”。(2)鋰離子電池充電時(shí)陰極反應(yīng)式一般為C6+xLi++xe-===LixC6；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)是充電時(shí)陰極反應(yīng)的逆過(guò)程：LixC6-xe-===C6+xLi+。(3)鋰離子電池的正極材料一般為含Li+的化合物，目前已商業(yè)化的正極材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等。3.微生物燃料電池微生物燃料電池是一種利用微生物將有機(jī)物中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。其基本工作原理是在負(fù)極室厭氧環(huán)境下，有機(jī)物在微生物作用下分解并釋放出電子和質(zhì)子，電子依靠合適的電子傳遞介體在生物組分和負(fù)極之間進(jìn)行有效傳遞，并通過(guò)外電路傳遞到正極形成電流，而質(zhì)子通過(guò)質(zhì)子交換膜傳遞到正極，氧化劑(如氧氣)在正極得到電子被還原。4.物質(zhì)轉(zhuǎn)化循環(huán)型電池循環(huán)電池是電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，它通過(guò)電池內(nèi)部物質(zhì)的循環(huán)使用來(lái)增加儲(chǔ)能容量，增長(zhǎng)使用壽命。根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，注意電極反應(yīng)與電極區(qū)反應(yīng)，元素化合價(jià)的變化或離子的移動(dòng)(陽(yáng)離子移向正極區(qū)域，陰離子移向負(fù)極區(qū)域)判斷電池的正、負(fù)極，是分析該電池的關(guān)鍵。5濃差電池濃差電池是利用物質(zhì)的濃度差產(chǎn)生電勢(shì)的一種裝置。兩側(cè)半電池中的特定物質(zhì)具有濃度差，離子均由“高濃度”移向“低濃度”，依據(jù)陰離子移向負(fù)極區(qū)域，陽(yáng)離子移向正極區(qū)域判斷電池的正極、負(fù)極，這是解答問(wèn)題的關(guān)鍵。例如①a極：Ag-e-===Ag+(負(fù)極)；b極：Ag++e-===Ag(正極)。②NO3歸｜納｜總｜結(jié)(1)離子交換膜的分類①陽(yáng)離子交換膜，簡(jiǎn)稱陽(yáng)膜，只允許陽(yáng)離子通過(guò)，不允許陰離子通過(guò)。②陰離子交換膜，簡(jiǎn)稱陰膜，只允許陰離子通過(guò)，不允許陽(yáng)離子通過(guò)。③質(zhì)子交換膜，只允許H+通過(guò)，不允許其他陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)。④雙極膜，又稱雙極性膜，是特種離子交換膜，它是由一張陽(yáng)膜和一張陰膜復(fù)合制成的陰、陽(yáng)復(fù)合膜。該膜的特點(diǎn)是在直流電場(chǎng)的作用下，陰、陽(yáng)膜復(fù)合層間的H2O解離成OH-和H+分別通過(guò)陰、陽(yáng)膜，作為H+和OH-的離子源。(2)離子交換膜的作用①能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。②能選擇性地通過(guò)離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。(3)離子通過(guò)離子交換膜的定量關(guān)系①通過(guò)隔膜的離子帶的電荷數(shù)等于電路中的電子轉(zhuǎn)移數(shù)。②離子遷移：依據(jù)電荷守恒，通過(guò)隔膜的離子數(shù)不一定相等。題型01原電池的工作原理【典例1】下列關(guān)于原電池的敘述錯(cuò)誤的是()A.原電池中的電解質(zhì)不一定處于液態(tài)B.若欲使原電池處于工作狀態(tài)，必須使其與外電路形成閉合回路C.金屬活動(dòng)性順序中，排在前面的金屬總是作負(fù)極，排在后面的金屬總是作正極D.負(fù)極總是發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是發(fā)生還原反應(yīng)【變式1-1】鋅銅原電池裝置如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.Cu電極為該原電池的正極B.Zn電極是還原劑，又是電子導(dǎo)體C.氯化鉀鹽橋中Cl-將移向CuSO4溶液D.一段時(shí)間后有紅色固體沉積在Cu電極表面【變式1-2】將鎂條、鋁條平行插入盛有一定濃度的NaOH溶液的燒杯中，用導(dǎo)線和電流表連接成原電池，裝置如圖所示。此電池工作時(shí)，下列敘述正確的是()A.Mg比Al活潑，Mg失去電子被氧化成Mg2+B.若鋁條表面有氧化膜，也不必處理C.該電池的內(nèi)外電路中，電流均是由電子定向移動(dòng)形成的D.Al是電池負(fù)極，開(kāi)始工作時(shí)溶液中會(huì)立即有白色沉淀析出題型02原電池工作原理的應(yīng)用【典例2】下列方法可以加快鐵和稀硫酸的反應(yīng)速率的是()A.加入少量ZnSO4固體B.加入少量水C.加入少量CuSO4固體D.用98%的濃硫酸代替稀硫酸【變式2-1】用A、B、C、D四種金屬按表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是()實(shí)驗(yàn)裝置甲乙丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A不斷溶解C的表面有紅色固體析出A上有氣泡產(chǎn)生A.裝置甲中的B金屬是原電池的負(fù)極B.裝置乙中，外電路中電流的流向?yàn)锽→CC.裝置丙中溶液里的SO4D.四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是D>A>B>C【變式2-2】一個(gè)原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+Zn2++Cu，該原電池的正確組成是()ABCD正極ZnCuZnC負(fù)極CuZnAgZn電解質(zhì)溶液CuCl2溶液H2SO4溶液CuSO4溶液CuCl2溶液題型03一次電池【典例3】鋅錳電池是生活中常用的電池，普通鋅錳電池和堿性鋅錳電池的結(jié)構(gòu)分別如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.鋅錳電池屬于一次電池，用完不可隨意丟棄B.普通鋅錳電池和堿性鋅錳電池放電過(guò)程中鋅均發(fā)生氧化反應(yīng)C.放電時(shí)，普通鋅錳電池的石墨電極上反應(yīng)為2NH4++2e-N2↑+4HD.放電時(shí)，堿性鋅錳電池正極反應(yīng)式為MnO2+H2O+e-MnO(OH)+OH-方｜法｜點(diǎn)｜撥已知原電池總反應(yīng)式，書寫電極反應(yīng)式的方法(1)分析原電池總反應(yīng)式中各元素的化合價(jià)變化情況，找出氧化劑及其對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應(yīng)即為正極反應(yīng)；找出還原劑及其對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物，還原劑發(fā)生的反應(yīng)即為負(fù)極反應(yīng)。(2)若某一電極反應(yīng)較難書寫，可先寫出較簡(jiǎn)單的電極反應(yīng)式，然后利用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式即可得到另一電極反應(yīng)式?！咀兪?-1】微型銀鋅電池可用作電子儀器的電源，其電極分別是Ag/Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池總反應(yīng)為Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2。下列說(shuō)法正確的是()A.電池工作過(guò)程中，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)B.電池工作過(guò)程中，電解液中OH-向正極移動(dòng)C.負(fù)極電極反應(yīng)為Zn+2OH--2e-Zn(OH)2D.正極電極反應(yīng)為Ag2O+2H++2e-2Ag+H2O【變式3-2】我國(guó)報(bào)道了一種新型Li?NO2電池，為NO2的治理和利用提供了新的研究思路，其工作原理如圖所示，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為2Li+NO2Li2O+NO。下列有關(guān)該電池工作時(shí)的說(shuō)法不正確的是()A.外電路電流的方向：b極→電流表→a極B.b極的電極反應(yīng)：NO2+2e-+2Li+Li2O+NOC.電解液中Li+向b極附近遷移D.當(dāng)外電路通過(guò)1mole-時(shí)，b極質(zhì)量增加7g題型04二次電池【典例4】鎳鎘電池是一種新型的封閉式體積小的可充電電池，其放電時(shí)的工作原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A.放電時(shí)，OH-向b極移動(dòng)B.放電時(shí)，a極發(fā)生還原反應(yīng)C.放電時(shí)電子的方向：a極經(jīng)導(dǎo)線流向b極D.充電時(shí)，a極的電極反應(yīng)為Cd-2e-+2OH-Cd(OH)2方｜法｜點(diǎn)｜撥(1)二次電池充電時(shí)的電極連接方法——正接正，負(fù)接負(fù)。(2)充電時(shí)的電極反應(yīng)式的書寫放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式充電時(shí)的陰極反應(yīng)式放電時(shí)的正極反應(yīng)式充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式【變式4-1】鈉離子電池比鋰離子電池更穩(wěn)定，造價(jià)更低。某鈉離子電池結(jié)構(gòu)如圖，已知電池反應(yīng)：Na1-xMnO2+NaxCnNaMnO2+nC。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為Na1-xMnO2+xNa++xe-NaMnO2B.放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為NaxCn-xe-xNa++nCC.放電時(shí)，外電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，理論上石墨烯電極質(zhì)量減少4.6gD.相同質(zhì)量的負(fù)極材料，鈉離子電池比鋰離子電池可以提供更多電量【變式4-2】某全固態(tài)薄膜鋰離子電池截面結(jié)構(gòu)如圖所示，電極A為非晶硅薄膜，充電時(shí)Li+得電子成為L(zhǎng)i嵌入該薄膜材料中；電極B為L(zhǎng)iCoO2薄膜；集流體起導(dǎo)電作用。下列說(shuō)法不正確的是()A.充電時(shí)，集流體A與外接電源的負(fù)極相連B.放電時(shí)，外電路通過(guò)amol電子時(shí)，LiPON薄膜電解質(zhì)損失amolLi+C.放電時(shí)，電極B為正極，反應(yīng)可表示為L(zhǎng)i1-xCoO2+xLi++xe-LiCoO2D.電池總反應(yīng)可表示為L(zhǎng)ixSi+Li1-xCoO2Si+LiCoO2題型05燃料電池【典例5】歐洲足球錦標(biāo)賽事中的拍攝車，裝著“綠色心臟”——質(zhì)子交換膜燃料電池，其工作原理如圖所示。下列敘述正確的是()A.裝置中的能量變化為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.通入氫氣的電極發(fā)生還原反應(yīng)C.通入空氣的電極反應(yīng)式：O2+4e-+4H+2H2OD.裝置中電子從通入空氣的電極經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向通入氫氣的電極方｜法｜點(diǎn)｜撥1.燃料電池的一般思維模型(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)為燃料，通入正極的物質(zhì)為氧氣。(3)通過(guò)介質(zhì)中離子的移動(dòng)方向，可判斷電池的正負(fù)極，同時(shí)考慮該離子參與靠近一極的電極反應(yīng)。2.燃料電池正極反應(yīng)式的書寫(1)酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2+4H++4e-2H2O；(2)堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2+2H2O+4e-4OH-；(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2?)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2+4e-2(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2+2CO2+4e-2CO3【變式5-1】一種用于驅(qū)動(dòng)潛艇的液氨?液氧燃料電池原理示意如圖所示。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.電池工作時(shí)，電極A的電勢(shì)高于電極B的電勢(shì)B.電子由電極A經(jīng)外電路流向電極BC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每消耗22.4LO2轉(zhuǎn)移4mol電子D.電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)為2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O【變式5-2】酒駕行為危害社會(huì)安全，交警部門常用酸性燃料電池酒精檢測(cè)儀對(duì)此進(jìn)行檢測(cè)。該檢測(cè)儀的工作原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3CH2OH-4e-+H2OCH3COOH+4H+B.該電池工作一段時(shí)間后，正極區(qū)溶液的pH增大C.若外電路中轉(zhuǎn)移4mol電子，理論上右側(cè)電極附近溶液增重32g(假設(shè)H2O不揮發(fā))D.液晶顯示器上數(shù)字與電流強(qiáng)弱有關(guān)，顯示器的數(shù)字越大，說(shuō)明酒精含量越高題型06新型電池【典例6】新型鋰-空氣電池具有巨大的應(yīng)用前景。該電池放電時(shí)的工作原理如圖所示，其中固體電解質(zhì)只允許Li+通過(guò)。下列說(shuō)法正確的是()A.有機(jī)電解液可以用水性電解液代替B.金屬鋰為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)C.當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上石墨烯電極消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的O2D.放電時(shí)電池的總反應(yīng)為4Li+O2+2H2O===4LiOH【變式6-1】鋅溴液流電池用溴化鋅溶液作電解質(zhì)溶液，并在電池間不斷循環(huán)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.充電時(shí)n接電源的負(fù)極，Zn2+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜由左側(cè)流向右側(cè)B.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1mol電子，負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量不變C.充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為Zn2++2e-===ZnD.若將陽(yáng)離子交換膜換成陰離子交換膜，放電時(shí)正、負(fù)極也隨之改變方｜法｜點(diǎn)｜撥1.電極反應(yīng)式書寫的一般方法2.已知總反應(yīng)式的復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫方法①首先寫出較簡(jiǎn)單的電極反應(yīng)式；②復(fù)雜電極反應(yīng)式＝總反應(yīng)式-簡(jiǎn)單電極反應(yīng)式；③注意得失電子守恒?！咀兪?-2】濃差電池中的電動(dòng)勢(shì)是由于電池中存在濃度差而產(chǎn)生的。某濃差電池的原理如圖所示，該電池從濃縮海水中提取LiCl的同時(shí)又獲得了電能。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.電池工作時(shí)，Li+通過(guò)離子導(dǎo)體移向X極區(qū)B.電流由Y極通過(guò)外電路流向X極C.正極發(fā)生的反應(yīng)為2H++2e-===H2↑D.Y極每生成1molCl2，X極區(qū)得到2molLiCl期末基礎(chǔ)通關(guān)練（測(cè)試時(shí)間：15分鐘）3．（24-25高二上·廣東佛山·期末）佛山新質(zhì)生產(chǎn)力蓬勃發(fā)展。下列產(chǎn)業(yè)相關(guān)過(guò)程中不涉及電能轉(zhuǎn)化的是A．綠色陶瓷產(chǎn)業(yè)-氨氫能源燃燒B．動(dòng)力電池回收產(chǎn)業(yè)-電池放電處理C．燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)-氫燃料電池工作D．智能家電產(chǎn)業(yè)-掃地機(jī)充電A．A B．B C．C D．D2．（24-25高二上·北京·期末）化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是銅鋅原電池紐扣電池A．負(fù)極的電極反應(yīng)為ZnB．正極的電極反應(yīng)為Ag2O堿性鋅錳干電池鉛蓄電池C．鋅作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)D．放電一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液酸性增強(qiáng)A．A B．B C．C D．D3．（24-25高二上·北京昌平·期末）銅鋅原電池的裝置如圖，下列說(shuō)法正確的是A．Cu是負(fù)極材料B．鹽橋中K+進(jìn)入ZnSO4溶液C．正極反應(yīng)物Cu2+被氧化D．Zn電極上發(fā)生反應(yīng)Zn-2e?=Zn2+4．（25-26高二上·廣東深圳·期中）一種新型乙醇電池，使用磺酸類質(zhì)子溶劑，能在200℃左右時(shí)工作。相比甲醇電池，其效率高出32倍且更安全。電池總反應(yīng)為C2A．a(chǎn)極為電池的正極B．b極的電極反應(yīng)為：4C．電池工作時(shí)，電子由a極沿導(dǎo)線經(jīng)燈泡流入b極D．電解質(zhì)溶液中的質(zhì)子(H+5．（24-25高二上·江蘇鹽城·期末）為達(dá)成2060年碳中和的遠(yuǎn)景目標(biāo)，一種能夠捕捉CO2的電化學(xué)裝置如下圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．Al電極為電池的負(fù)極B．石墨電極反應(yīng)為2CO2+2e-=CC．每生成1mol草酸鋁，外電路中轉(zhuǎn)移3mol電子D．在捕捉CO2過(guò)程中，C26．（24-25高二上·廣東茂名·期末）我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種水系可逆Zn-CO2電池，將兩組陰離子、陽(yáng)離子復(fù)合膜反向放置分隔兩室電解液，充、放電時(shí)，復(fù)合膜層間的H2O解離成HA．放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為Zn+4OHB．放電時(shí)正極區(qū)pH升高C．充電時(shí)Zn與外接直流電源正極相連，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．當(dāng)放電時(shí)，復(fù)合膜層間有1molH2O期末綜合拓展練（測(cè)試時(shí)間：25分鐘）7．（2025·黑吉遼蒙卷·高考真題）一種基于Cu2OA．放電時(shí)Na+B．該電池可用于海水脫鹽C．a(chǎn)極反應(yīng)：CuD．若以Ag/AgCl電極代替a極，電池將失去儲(chǔ)氯能力8．（2025·四川瀘州·一模）一種以KOH溶液作為電解質(zhì)溶液的高能鎳氫電池，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．電極a為正極B．電極a的電勢(shì)比電極b的電勢(shì)低C．離子交換膜允許OH?D．電池總反應(yīng)式：29．（2025·廣東·模擬預(yù)測(cè)）氫能作為前沿新興產(chǎn)業(yè)被寫入《政府工作報(bào)告》。如圖所示為一種新型“全氫電池”的簡(jiǎn)易示意圖(起始時(shí)兩側(cè)溶液質(zhì)量相等)。下列說(shuō)法不正確的是A．電極電勢(shì)：吸附層a<吸附層B．該電池工作時(shí)總反應(yīng)的方程式為HC．吸附層a為負(fù)極，電極反應(yīng)式為HD．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，右側(cè)電池產(chǎn)生22.4LH10．（2025·廣東清遠(yuǎn)·一模）如圖是某科研小組研制電池的簡(jiǎn)單示意圖。該電池工作原理可表示為2NaA．實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化 B．電極b為正極C．熔融Na發(fā)生了還原反應(yīng) D．電子由電極a經(jīng)外電路流向電極b11．（2025·廣東肇慶·一模）一種高性能的光可充電水系鈉離子電池的工作原理如圖所示。充電時(shí)，在光照條件下，TiO2電極產(chǎn)生電子e?和空穴(A．放電時(shí)，電極I為負(fù)極B．充電時(shí)，TiO2電極上的電極反應(yīng)式為C．放電時(shí)，需閉合開(kāi)關(guān)a、打開(kāi)開(kāi)關(guān)b，并對(duì)TiO2D．充電時(shí)，電路每轉(zhuǎn)移2mole?12．（2025·湖南湘西·一模）我國(guó)科技工作者研發(fā)了一種新型“酸堿混合硝酸-鋅”電池，其工作原理如圖所示，圖中“雙極膜”中間層中的H2O解離為H+A．電池工作時(shí)，雙極膜中H+B．電池工作過(guò)程中，鋅電極附近溶液的pH升高C．催化電極的反應(yīng)式：NOD．當(dāng)有1mol電子通過(guò)導(dǎo)線時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量增加13．（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(guò)的半透膜隔開(kāi)。下列說(shuō)法不正確A．電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：HCOOB．Fe3+C．放電過(guò)程中需補(bǔ)充的物質(zhì)A為HD．電池工作時(shí)，每生成1molHCO3-，將會(huì)有1mol14．（2025·山東·一模）某理論研究認(rèn)為：燃料電池（圖b）的電極I和Ⅱ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O2A．正極反應(yīng)的催化劑是iB．圖a中，i到ii過(guò)程的活化能一定最高C．燃料電池工作過(guò)程中，兩極區(qū)溶液pH均保持不變D．電池工作過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)移4?mol?e?15．（2025·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè)）一種可植入體內(nèi)控制血糖濃度的微型電池工作原理如圖所示。當(dāng)傳感器檢測(cè)到血糖濃度(以葡萄糖濃度計(jì))高于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，電池啟動(dòng)。下列敘述錯(cuò)誤的是A．等質(zhì)量納米Pt比Pt片的催化效率更高B．血糖的濃度越高，b電極的電勢(shì)越低C．血糖儀工作時(shí)，b電極附近的pH略微升高D．消耗18mg葡萄糖，理論上a電極有0.2mmol電子流入16．（2025·安徽合肥·模擬預(yù)測(cè)）Hg/Hg2SO4A．Cu電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．K2C．Hg/Hg2SOD．微孔瓷片起到阻隔離子通過(guò)的作用17．（2025·浙江·一模）我國(guó)科學(xué)家在太陽(yáng)能光電催化—化學(xué)耦合分解硫化氫研究中獲得新進(jìn)展，相關(guān)裝置如圖所示：下列說(shuō)法不正確的是A．該離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜B．b極發(fā)生的電極反應(yīng)為3C．理論上每轉(zhuǎn)移1mol電子，分解H2D．能量轉(zhuǎn)化方式主要為光能→電能→化學(xué)能18．（2025·福建漳州·三模）一種新型的H2-Pb燃料電池如圖所示(其中B電極表面有催化材料和氣體擴(kuò)散層)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．電池工作時(shí)A電極為正極，X為Na+B．A電極電極反應(yīng)式為HPbOC．右室通入2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)H2時(shí)，有0.3molX通過(guò)交換膜D．B電極表面使用催化材料和氣體擴(kuò)散層可提升電池效率

專題08原電池化學(xué)電源?（期末復(fù)習(xí)講義）內(nèi)容導(dǎo)航明·期末考情：把握考試趨勢(shì)方向，精準(zhǔn)備考理·核心要點(diǎn)：系統(tǒng)歸納知識(shí)脈絡(luò)，構(gòu)建體系破·重難題型：攻克典型疑難問(wèn)題，突破瓶頸過(guò)·分層驗(yàn)收：階梯式檢測(cè)與評(píng)估，穩(wěn)步提升考查重點(diǎn)命題角度原電池原電池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用、電極反應(yīng)方程式、電流方向、原電池的正極和負(fù)極。化學(xué)電源一次電池、二次電池的反應(yīng)原理、燃料電池的電極反應(yīng)式新型電源新型化學(xué)電源的電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式、常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理要點(diǎn)01原電池工作原理及應(yīng)用1.概念原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2.構(gòu)成條件3.原電池的工作原理(1)兩種裝置如圖是鋅銅原電池的兩種裝置：(2)工作原理(以裝置Ⅱ?yàn)槔?電極名稱負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由Zn片沿導(dǎo)線流向Cu片鹽橋中離子移向鹽橋中裝有含飽和KCl溶液的瓊脂，K+移向正極，Cl-移向負(fù)極鹽橋作用①連接內(nèi)電路，形成閉合回路；②平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流工作效率裝置Ⅰ中有部分Zn與Cu2+直接反應(yīng)，使電池效率降低；裝置Ⅱ中使Zn與Cu2+隔離，電池效率提高，電流穩(wěn)定4.原電池原理的四大應(yīng)用(1)比較金屬的活動(dòng)性，在原電池中，一般較活潑的金屬作負(fù)極(注意電解質(zhì)溶液對(duì)電極反應(yīng)的影響)。(2)加快化學(xué)反應(yīng)速率，創(chuàng)造多個(gè)微電池反應(yīng)環(huán)境，可加快反應(yīng)(腐蝕)速率。(3)應(yīng)用于金屬防護(hù)。(4)設(shè)計(jì)原電池。①首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。②根據(jù)原電池反應(yīng)的特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。歸｜納｜總｜結(jié)原電池中正、負(fù)極的判斷判斷依據(jù)負(fù)極正極電子流動(dòng)方向電子流出極電子流入極電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子定向移動(dòng)的方向陰離子移向的電極陽(yáng)離子移向的電極電流方向電流流入極電流流出極兩極發(fā)生的反應(yīng)失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)電極材料一般是活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬活動(dòng)性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬要點(diǎn)02常見(jiàn)化學(xué)電源1.一次電池負(fù)極反應(yīng)式：Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2；正極反應(yīng)式：MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-；總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2負(fù)極反應(yīng)式：Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O；正極反應(yīng)式：Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-；總反應(yīng)：Zn+Ag2O===ZnO+2Ag2.二次電池鉛酸蓄電池是最常見(jiàn)的二次電池，總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。(1)放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式：Pb+SO42?-2e-===PbSO正極反應(yīng)式：PbO2+4H++SO42?+2e-===PbSO4+2H放電時(shí)，當(dāng)外電路上有2mole-通過(guò)時(shí)，溶液中消耗H2SO42mol。(2)充電時(shí)陰極反應(yīng)式：PbSO4+2e-===Pb+SO4陽(yáng)極反應(yīng)式：PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO4①充電一段時(shí)間電解質(zhì)溶液的pH減小(填“增大”“減小”或“不變”)。②充電時(shí)電極的連接，負(fù)接負(fù)作陰極，正接正作陽(yáng)極。3.燃料電池(1)氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，常見(jiàn)的燃料除H2外，還有CO、水煤氣(CO和H2)、烴類(如CH4)、醇類(如CH3OH)、醚類(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如無(wú)特別提示，燃料電池反應(yīng)原理類似于燃料的燃燒。(2)燃料電池的電解質(zhì)常有四種類型：酸性條件、堿性條件、固體電解質(zhì)(可傳導(dǎo)O2-)、熔融碳酸鹽，不同電解質(zhì)會(huì)對(duì)總反應(yīng)式、電極反應(yīng)式有影響。(3)以甲醇為燃料，寫出下列介質(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+4e-+4H+===2H2O，負(fù)極：CH3OH-6e-+H2O===CO2+6H+。②堿性溶液正極：O2+4e-+2H2O===4OH-，負(fù)極：CH3OH-6e-+8OH-===CO32?+6H③固體氧化物(其中O2-可以在固體介質(zhì)中自由移動(dòng))正極：O2+4e-===2O2-，負(fù)極：CH3OH-6e-+3O2-===CO2+2H2O。④熔融碳酸鹽(CO3正極(通入CO2)：O2+4e-+2CO2===2CO3負(fù)極：CH3OH-6e-+3CO32?===4CO2+2H歸｜納｜總｜結(jié)解答燃料電池題目的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(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)為燃料，通入正極的物質(zhì)為氧氣。(3)通過(guò)介質(zhì)中離子的移動(dòng)方向，可判斷電池的正、負(fù)極，同時(shí)考慮該離子參與靠近一極的電極反應(yīng)。要點(diǎn)03新型電池1.鋰電池鋰電池是一類由金屬鋰或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。工作時(shí)金屬鋰失去電子被氧化為L(zhǎng)i+，負(fù)極反應(yīng)均為L(zhǎng)i-e-===Li+，負(fù)極生成的Li+經(jīng)過(guò)電解質(zhì)定向移動(dòng)到正極。2.鋰離子二次電池(1)鋰離子電池基于電化學(xué)“嵌入/脫嵌”反應(yīng)原理，替代了傳統(tǒng)的“氧化—還原”原理；在兩極形成的電勢(shì)差的驅(qū)動(dòng)下，Li+可以從電極材料提供的“空間”中“嵌入”或“脫嵌”。(2)鋰離子電池充電時(shí)陰極反應(yīng)式一般為C6+xLi++xe-===LixC6；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)是充電時(shí)陰極反應(yīng)的逆過(guò)程：LixC6-xe-===C6+xLi+。(3)鋰離子電池的正極材料一般為含Li+的化合物，目前已商業(yè)化的正極材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等。3.微生物燃料電池微生物燃料電池是一種利用微生物將有機(jī)物中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。其基本工作原理是在負(fù)極室厭氧環(huán)境下，有機(jī)物在微生物作用下分解并釋放出電子和質(zhì)子，電子依靠合適的電子傳遞介體在生物組分和負(fù)極之間進(jìn)行有效傳遞，并通過(guò)外電路傳遞到正極形成電流，而質(zhì)子通過(guò)質(zhì)子交換膜傳遞到正極，氧化劑(如氧氣)在正極得到電子被還原。4.物質(zhì)轉(zhuǎn)化循環(huán)型電池循環(huán)電池是電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，它通過(guò)電池內(nèi)部物質(zhì)的循環(huán)使用來(lái)增加儲(chǔ)能容量，增長(zhǎng)使用壽命。根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，注意電極反應(yīng)與電極區(qū)反應(yīng)，元素化合價(jià)的變化或離子的移動(dòng)(陽(yáng)離子移向正極區(qū)域，陰離子移向負(fù)極區(qū)域)判斷電池的正、負(fù)極，是分析該電池的關(guān)鍵。5濃差電池濃差電池是利用物質(zhì)的濃度差產(chǎn)生電勢(shì)的一種裝置。兩側(cè)半電池中的特定物質(zhì)具有濃度差，離子均由“高濃度”移向“低濃度”，依據(jù)陰離子移向負(fù)極區(qū)域，陽(yáng)離子移向正極區(qū)域判斷電池的正極、負(fù)極，這是解答問(wèn)題的關(guān)鍵。例如①a極：Ag-e-===Ag+(負(fù)極)；b極：Ag++e-===Ag(正極)。②NO3歸｜納｜總｜結(jié)(1)離子交換膜的分類①陽(yáng)離子交換膜，簡(jiǎn)稱陽(yáng)膜，只允許陽(yáng)離子通過(guò)，不允許陰離子通過(guò)。②陰離子交換膜，簡(jiǎn)稱陰膜，只允許陰離子通過(guò)，不允許陽(yáng)離子通過(guò)。③質(zhì)子交換膜，只允許H+通過(guò)，不允許其他陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)。④雙極膜，又稱雙極性膜，是特種離子交換膜，它是由一張陽(yáng)膜和一張陰膜復(fù)合制成的陰、陽(yáng)復(fù)合膜。該膜的特點(diǎn)是在直流電場(chǎng)的作用下，陰、陽(yáng)膜復(fù)合層間的H2O解離成OH-和H+分別通過(guò)陰、陽(yáng)膜，作為H+和OH-的離子源。(2)離子交換膜的作用①能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。②能選擇性地通過(guò)離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。(3)離子通過(guò)離子交換膜的定量關(guān)系①通過(guò)隔膜的離子帶的電荷數(shù)等于電路中的電子轉(zhuǎn)移數(shù)。②離子遷移：依據(jù)電荷守恒，通過(guò)隔膜的離子數(shù)不一定相等。題型01原電池的工作原理【典例1】下列關(guān)于原電池的敘述錯(cuò)誤的是()A.原電池中的電解質(zhì)不一定處于液態(tài)B.若欲使原電池處于工作狀態(tài)，必須使其與外電路形成閉合回路C.金屬活動(dòng)性順序中，排在前面的金屬總是作負(fù)極，排在后面的金屬總是作正極D.負(fù)極總是發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是發(fā)生還原反應(yīng)【答案】C【解析】原電池中的電解質(zhì)不一定處于液態(tài)，也可以是固態(tài)或糊狀物，A正確；金屬活動(dòng)性順序中，排在前面的金屬不一定總是作負(fù)極，排在后面的金屬也不一定總是作正極，例如鐵、銅和濃硝酸構(gòu)成的原電池中鐵是正極，銅是負(fù)極，C錯(cuò)誤；原電池中負(fù)極總是失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，D正確。【變式1-1】鋅銅原電池裝置如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.Cu電極為該原電池的正極B.Zn電極是還原劑，又是電子導(dǎo)體C.氯化鉀鹽橋中Cl-將移向CuSO4溶液D.一段時(shí)間后有紅色固體沉積在Cu電極表面【答案】C【解析】銅電極為原電池的正極，銅離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，故A、D正確；能導(dǎo)電的鋅電極為銅鋅原電池的負(fù)極，故B正確；氯化鉀鹽橋中氯離子將移向硫酸鋅溶液，故C錯(cuò)誤。【變式1-2】將鎂條、鋁條平行插入盛有一定濃度的NaOH溶液的燒杯中，用導(dǎo)線和電流表連接成原電池，裝置如圖所示。此電池工作時(shí)，下列敘述正確的是()A.Mg比Al活潑，Mg失去電子被氧化成Mg2+B.若鋁條表面有氧化膜，也不必處理C.該電池的內(nèi)外電路中，電流均是由電子定向移動(dòng)形成的D.Al是電池負(fù)極，開(kāi)始工作時(shí)溶液中會(huì)立即有白色沉淀析出【答案】B【解析】Mg雖然比Al活潑，但鋁能與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，鎂與NaOH溶液不反應(yīng)，所以在題述裝置中鋁失電子，為原電池的負(fù)極，A錯(cuò)誤；鋁條表面的氧化膜能與NaOH溶液反應(yīng)，故不必處理，B正確；該裝置外電路的電流是由電子的定向移動(dòng)形成的，而內(nèi)電路的電流則是由溶液中離子的定向移動(dòng)形成的，C錯(cuò)誤；鋁為原電池的負(fù)極，由于電池開(kāi)始工作時(shí)，生成的鋁離子的量較少，NaOH過(guò)量，此時(shí)不會(huì)有Al(OH)3白色沉淀析出，D錯(cuò)誤。題型02原電池工作原理的應(yīng)用【典例2】下列方法可以加快鐵和稀硫酸的反應(yīng)速率的是()A.加入少量ZnSO4固體B.加入少量水C.加入少量CuSO4固體D.用98%的濃硫酸代替稀硫酸【答案】C【解析】加入少量ZnSO4固體，不會(huì)改變反應(yīng)物的濃度，不會(huì)改變反應(yīng)速率，故A不選；加水，溶液的體積增大，反應(yīng)物的濃度減小，反應(yīng)速率減小，故B不選；加入少量CuSO4固體，會(huì)發(fā)生反應(yīng)置換出銅，形成原電池，使反應(yīng)速率加快，故C選；濃硫酸在常溫下使鐵鈍化，D不選?！咀兪?-1】用A、B、C、D四種金屬按表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是()實(shí)驗(yàn)裝置甲乙丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A不斷溶解C的表面有紅色固體析出A上有氣泡產(chǎn)生A.裝置甲中的B金屬是原電池的負(fù)極B.裝置乙中，外電路中電流的流向?yàn)锽→CC.裝置丙中溶液里的SO4D.四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是D>A>B>C【答案】D【解析】裝置甲中A不斷溶解，則A為負(fù)極，B為正極，A錯(cuò)誤；裝置乙中C的表面有紅色固體析出，則C為正極，B為負(fù)極，外電路中電流方向：C→B，B錯(cuò)誤；裝置丙中A上有氣泡產(chǎn)生，則A為正極，D為負(fù)極，溶液中SO4【變式2-2】一個(gè)原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+Zn2++Cu，該原電池的正確組成是()ABCD正極ZnCuZnC負(fù)極CuZnAgZn電解質(zhì)溶液CuCl2溶液H2SO4溶液CuSO4溶液CuCl2溶液【答案】D【解析】根據(jù)總反應(yīng)可知Zn為負(fù)極，正極為活動(dòng)性比Zn弱的金屬或可導(dǎo)電的非金屬，電解質(zhì)溶液中含Cu2+，只有D項(xiàng)符合題意。題型03一次電池【典例3】鋅錳電池是生活中常用的電池，普通鋅錳電池和堿性鋅錳電池的結(jié)構(gòu)分別如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.鋅錳電池屬于一次電池，用完不可隨意丟棄B.普通鋅錳電池和堿性鋅錳電池放電過(guò)程中鋅均發(fā)生氧化反應(yīng)C.放電時(shí)，普通鋅錳電池的石墨電極上反應(yīng)為2NH4++2e-N2↑+4HD.放電時(shí)，堿性鋅錳電池正極反應(yīng)式為MnO2+H2O+e-MnO(OH)+OH-【答案】C【解析】鋅錳電池屬于一次電池，含有重金屬離子，用完不可隨意丟棄，A正確；普通鋅錳電池和堿性鋅錳電池中鋅均為負(fù)極，放電過(guò)程中鋅均發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；放電時(shí)，普通鋅錳電池的石墨電極上MnO2得電子，被還原，C錯(cuò)誤；放電時(shí)，堿性鋅錳電池正極反應(yīng)式為MnO2+H2O+e-MnO(OH)+OH-，D正確。方｜法｜點(diǎn)｜撥已知原電池總反應(yīng)式，書寫電極反應(yīng)式的方法(1)分析原電池總反應(yīng)式中各元素的化合價(jià)變化情況，找出氧化劑及其對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應(yīng)即為正極反應(yīng)；找出還原劑及其對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物，還原劑發(fā)生的反應(yīng)即為負(fù)極反應(yīng)。(2)若某一電極反應(yīng)較難書寫，可先寫出較簡(jiǎn)單的電極反應(yīng)式，然后利用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式即可得到另一電極反應(yīng)式?！咀兪?-1】微型銀鋅電池可用作電子儀器的電源，其電極分別是Ag/Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池總反應(yīng)為Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2。下列說(shuō)法正確的是()A.電池工作過(guò)程中，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)B.電池工作過(guò)程中，電解液中OH-向正極移動(dòng)C.負(fù)極電極反應(yīng)為Zn+2OH--2e-Zn(OH)2D.正極電極反應(yīng)為Ag2O+2H++2e-2Ag+H2O【答案】C【解析】電池工作過(guò)程中，Zn失電子作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Zn+2OH--2e-Zn(OH)2，A錯(cuò)誤、C正確；電池工作過(guò)程中，電解液中的OH-向負(fù)極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；正極Ag2O得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-，D錯(cuò)誤?！咀兪?-2】我國(guó)報(bào)道了一種新型Li?NO2電池，為NO2的治理和利用提供了新的研究思路，其工作原理如圖所示，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為2Li+NO2Li2O+NO。下列有關(guān)該電池工作時(shí)的說(shuō)法不正確的是()A.外電路電流的方向：b極→電流表→a極B.b極的電極反應(yīng)：NO2+2e-+2Li+Li2O+NOC.電解液中Li+向b極附近遷移D.當(dāng)外電路通過(guò)1mole-時(shí)，b極質(zhì)量增加7g【答案】D【解析】根據(jù)電池放電時(shí)的總反應(yīng)2Li+NO2Li2O+NO可知，Li失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，a極為負(fù)極，b極為正極，電流方向：b極(正極)→電流表→a極(負(fù)極)，A正確；b極為正極，正極反應(yīng)式為NO2+2e-+2Li+Li2O+NO，由2e-~Li2O可知，外電路中通過(guò)1mole-時(shí)，b極生成0.5molLi2O，質(zhì)量增加0.5mol×30g·mol-1＝15g，B正確、D錯(cuò)誤；原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子移向正極，即電解液中Li+向b極附近遷移，C正確。題型04二次電池【典例4】鎳鎘電池是一種新型的封閉式體積小的可充電電池，其放電時(shí)的工作原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A.放電時(shí)，OH-向b極移動(dòng)B.放電時(shí)，a極發(fā)生還原反應(yīng)C.放電時(shí)電子的方向：a極經(jīng)導(dǎo)線流向b極D.充電時(shí)，a極的電極反應(yīng)為Cd-2e-+2OH-Cd(OH)2【答案】C【解析】由題圖分析可知Cd為負(fù)極，NiO(OH)為正極。放電時(shí)，a極Cd失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，OH-向a極移動(dòng)，A、B錯(cuò)誤；放電時(shí)a極為負(fù)極，b極為正極，充電時(shí)，a極的電極反應(yīng)為Cd(OH)2+2e-Cd+2OH-，D錯(cuò)誤。方｜法｜點(diǎn)｜撥(1)二次電池充電時(shí)的電極連接方法——正接正，負(fù)接負(fù)。(2)充電時(shí)的電極反應(yīng)式的書寫放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式充電時(shí)的陰極反應(yīng)式放電時(shí)的正極反應(yīng)式充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式【變式4-1】鈉離子電池比鋰離子電池更穩(wěn)定，造價(jià)更低。某鈉離子電池結(jié)構(gòu)如圖，已知電池反應(yīng)：Na1-xMnO2+NaxCnNaMnO2+nC。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為Na1-xMnO2+xNa++xe-NaMnO2B.放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為NaxCn-xe-xNa++nCC.放電時(shí)，外電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，理論上石墨烯電極質(zhì)量減少4.6gD.相同質(zhì)量的負(fù)極材料，鈉離子電池比鋰離子電池可以提供更多電量【答案】D【解析】由圖可知，放電時(shí)，石墨烯電極為負(fù)極，NaxCn在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鈉離子和C，電極反應(yīng)式為NaxCn-xe-xNa++nC，Na1-xMnO2在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成NaMnO2，電極反應(yīng)式為Na1-xMnO2+xNa++xe-NaMnO2。【變式4-2】某全固態(tài)薄膜鋰離子電池截面結(jié)構(gòu)如圖所示，電極A為非晶硅薄膜，充電時(shí)Li+得電子成為L(zhǎng)i嵌入該薄膜材料中；電極B為L(zhǎng)iCoO2薄膜；集流體起導(dǎo)電作用。下列說(shuō)法不正確的是()A.充電時(shí)，集流體A與外接電源的負(fù)極相連B.放電時(shí)，外電路通過(guò)amol電子時(shí)，LiPON薄膜電解質(zhì)損失amolLi+C.放電時(shí)，電極B為正極，反應(yīng)可表示為L(zhǎng)i1-xCoO2+xLi++xe-LiCoO2D.電池總反應(yīng)可表示為L(zhǎng)ixSi+Li1-xCoO2Si+LiCoO2【答案】B【解析】由圖可知，集流體A與電極A相連，充電時(shí)電極A作陰極，故充電時(shí)集流體A與外接電源的負(fù)極相連，A說(shuō)法正確；放電時(shí)，外電路通過(guò)amol電子時(shí)，內(nèi)電路中有amolLi+通過(guò)LiPON薄膜電解質(zhì)從負(fù)極遷移到正極，但是LiPON薄膜電解質(zhì)沒(méi)有損失Li+，B說(shuō)法不正確；放電時(shí)，電極B為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1-xCoO2+xLi++xe-LiCoO2，C說(shuō)法正確；電池放電時(shí)，嵌入在非晶硅薄膜中的鋰失去電子轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i+，正極上Li1-xCoO2得到電子和Li+轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)iCoO2，故電池總反應(yīng)可表示為L(zhǎng)ixSi+Li1-xCoO2Si+LiCoO2，D說(shuō)法正確。題型05燃料電池【典例5】歐洲足球錦標(biāo)賽事中的拍攝車，裝著“綠色心臟”——質(zhì)子交換膜燃料電池，其工作原理如圖所示。下列敘述正確的是()A.裝置中的能量變化為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.通入氫氣的電極發(fā)生還原反應(yīng)C.通入空氣的電極反應(yīng)式：O2+4e-+4H+2H2OD.裝置中電子從通入空氣的電極經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向通入氫氣的電極【答案】C【解析】燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，A錯(cuò)誤；通入H2的電極作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H2-2e-2H+，B錯(cuò)誤；負(fù)極氫氣失電子生成的H+通過(guò)質(zhì)子交換膜流向正極，正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+2H2O，C正確；通入氫氣的電極失去的電子經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向通入空氣的電極，D錯(cuò)誤。方｜法｜點(diǎn)｜撥1.燃料電池的一般思維模型(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)為燃料，通入正極的物質(zhì)為氧氣。(3)通過(guò)介質(zhì)中離子的移動(dòng)方向，可判斷電池的正負(fù)極，同時(shí)考慮該離子參與靠近一極的電極反應(yīng)。2.燃料電池正極反應(yīng)式的書寫(1)酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2+4H++4e-2H2O；(2)堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2+2H2O+4e-4OH-；(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2?)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2+4e-2(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2+2CO2+4e-2CO3【變式5-1】一種用于驅(qū)動(dòng)潛艇的液氨?液氧燃料電池原理示意如圖所示。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.電池工作時(shí)，電極A的電勢(shì)高于電極B的電勢(shì)B.電子由電極A經(jīng)外電路流向電極BC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每消耗22.4LO2轉(zhuǎn)移4mol電子D.電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)為2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O【答案】A【解析】原電池中，正極電勢(shì)高于負(fù)極電勢(shì)，故電極B的電勢(shì)高于電極A，故A錯(cuò)誤；電子從負(fù)極流向正極，即從電極A流向電極B，故B正確；燃料電池的總反應(yīng)為4NH3+3O22N2+6H2O，該電池工作時(shí)，每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L即1molO2轉(zhuǎn)移4mol電子，故C正確；堿性條件下，氨氣在負(fù)極失電子生成N2，其電極反應(yīng)為2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O，故D正確?！咀兪?-2】酒駕行為危害社會(huì)安全，交警部門常用酸性燃料電池酒精檢測(cè)儀對(duì)此進(jìn)行檢測(cè)。該檢測(cè)儀的工作原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3CH2OH-4e-+H2OCH3COOH+4H+B.該電池工作一段時(shí)間后，正極區(qū)溶液的pH增大C.若外電路中轉(zhuǎn)移4mol電子，理論上右側(cè)電極附近溶液增重32g(假設(shè)H2O不揮發(fā))D.液晶顯示器上數(shù)字與電流強(qiáng)弱有關(guān)，顯示器的數(shù)字越大，說(shuō)明酒精含量越高【答案】C【解析】負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3CH2OH-4e-+H2OCH3COOH+4H+，A正確；氧氣在正極上發(fā)生反應(yīng)O2+4e-+4H+2H2O，正極上消耗氫離子且產(chǎn)生的水對(duì)溶液稀釋，氫離子濃度減小，一段時(shí)間后，正極區(qū)溶液的pH增大，故B正確；若外電路中轉(zhuǎn)移4mol電子，理論上右側(cè)吸收1mol氧氣，內(nèi)電路移入4molH+，電極附近溶液增重32g+4g＝36g，故C錯(cuò)誤；液晶顯示器上數(shù)字與電流強(qiáng)弱有關(guān)，顯示器上的數(shù)字越大，說(shuō)明電流越大，則負(fù)極放電的乙醇就越多，說(shuō)明酒精含量越高，故D正確。題型06新型電池【典例6】新型鋰-空氣電池具有巨大的應(yīng)用前景。該電池放電時(shí)的工作原理如圖所示，其中固體電解質(zhì)只允許Li+通過(guò)。下列說(shuō)法正確的是()A.有機(jī)電解液可以用水性電解液代替B.金屬鋰為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)C.當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上石墨烯電極消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的O2D.放電時(shí)電池的總反應(yīng)為4Li+O2+2H2O===4LiOH【答案】D【解析】A.鋰可以與水反應(yīng)，故有機(jī)電解液不可以用水性電解液代替，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.金屬鋰為負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，消耗0.25mol的氧氣，即理論上石墨烯電極消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L的O2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.該電池的負(fù)極反應(yīng)為4Li-4e-===4Li+，正極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O===4OH-，將電極反應(yīng)相加可得總反應(yīng)的化學(xué)方程式4Li+O2+2H2O===4LiOH，D項(xiàng)正確?！咀兪?-1】鋅溴液流電池用溴化鋅溶液作電解質(zhì)溶液，并在電池間不斷循環(huán)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.充電時(shí)n接電源的負(fù)極，Zn2+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜由左側(cè)流向右側(cè)B.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1mol電子，負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量不變C.充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為Zn2++2e-===ZnD.若將陽(yáng)離子交換膜換成陰離子交換膜，放電時(shí)正、負(fù)極也隨之改變【答案】D【解析】充電時(shí)n接電源的負(fù)極，作電解池的陰極，Zn2+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜向陰極定向遷移，故由左側(cè)流向右側(cè)，A正確；放電時(shí)，負(fù)極Zn溶解生成Zn2+，Zn2+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜向正極定向遷移，故負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量不變，B正確；若將陽(yáng)離子交換膜換成陰離子交換膜，放電時(shí)正、負(fù)極不會(huì)改變，D錯(cuò)誤。方｜法｜點(diǎn)｜撥1.電極反應(yīng)式書寫的一般方法2.已知總反應(yīng)式的復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫方法①首先寫出較簡(jiǎn)單的電極反應(yīng)式；②復(fù)雜電極反應(yīng)式＝總反應(yīng)式-簡(jiǎn)單電極反應(yīng)式；③注意得失電子守恒?！咀兪?-2】濃差電池中的電動(dòng)勢(shì)是由于電池中存在濃度差而產(chǎn)生的。某濃差電池的原理如圖所示，該電池從濃縮海水中提取LiCl的同時(shí)又獲得了電能。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.電池工作時(shí)，Li+通過(guò)離子導(dǎo)體移向X極區(qū)B.電流由Y極通過(guò)外電路流向X極C.正極發(fā)生的反應(yīng)為2H++2e-===H2↑D.Y極每生成1molCl2，X極區(qū)得到2molLiCl【答案】B【解析】加入稀鹽酸，X極上生成氫氣，H+發(fā)生還原反應(yīng):2H++2e-===H2↑，X極為正極，Y極上Cl-發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl--2e-===Cl2↑，Y極是負(fù)極，電池工作時(shí)，Li+向X極區(qū)移動(dòng)，A、C正確；外電路中電流由正極X流向負(fù)極Y，B錯(cuò)誤；Y極每生成1molCl2，轉(zhuǎn)移2mol電子，有2molLi+向正極移動(dòng)，則X極區(qū)得到2molLiCl，D正確。期末基礎(chǔ)通關(guān)練（測(cè)試時(shí)間：15分鐘）3．（24-25高二上·廣東佛山·期末）佛山新質(zhì)生產(chǎn)力蓬勃發(fā)展。下列產(chǎn)業(yè)相關(guān)過(guò)程中不涉及電能轉(zhuǎn)化的是A．綠色陶瓷產(chǎn)業(yè)-氨氫能源燃燒B．動(dòng)力電池回收產(chǎn)業(yè)-電池放電處理C．燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)-氫燃料電池工作D．智能家電產(chǎn)業(yè)-掃地機(jī)充電A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】氨氫能源燃燒過(guò)程放出熱量，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能，不涉及電能轉(zhuǎn)化；故A符合題意；電池放電處理過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故B不符合題意；氫燃料電池工作時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故C不符合題意；掃地機(jī)充電過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故D不符合題意；故選A。2．（24-25高二上·北京·期末）化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是銅鋅原電池紐扣電池A．負(fù)極的電極反應(yīng)為ZnB．正極的電極反應(yīng)為Ag2O堿性鋅錳干電池鉛蓄電池C．鋅作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)D．放電一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液酸性增強(qiáng)A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】銅鋅稀硫酸原電池，鋅做負(fù)極，銅做正極，負(fù)極的反應(yīng)為：Zn?2e?=Zn2+，A正確；正極的氧化銀得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銀，電極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，B正確；堿性鋅錳干電池，石墨棒作正極，Zn為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，C正確；鉛蓄電池放電時(shí)，總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO3．（24-25高二上·北京昌平·期末）銅鋅原電池的裝置如圖，下列說(shuō)法正確的是A．Cu是負(fù)極材料B．鹽橋中K+進(jìn)入ZnSO4溶液C．正極反應(yīng)物Cu2+被氧化D．Zn電極上發(fā)生反應(yīng)Zn-2e?=Zn2+【答案】D【解析】金屬的活潑性Zn大于Cu，Zn為負(fù)極，A錯(cuò)誤；原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，K+離子移向CuSO4溶液，B錯(cuò)誤；正極上發(fā)生還原反應(yīng)，Cu2+得電子被還原，C錯(cuò)誤；Zn電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn-2e?=Zn2+，D正確；故選D。4．（25-26高二上·廣東深圳·期中）一種新型乙醇電池，使用磺酸類質(zhì)子溶劑，能在200℃左右時(shí)工作。相比甲醇電池，其效率高出32倍且更安全。電池總反應(yīng)為C2A．a(chǎn)極為電池的正極B．b極的電極反應(yīng)為：4C．電池工作時(shí)，電子由a極沿導(dǎo)線經(jīng)燈泡流入b極D．電解質(zhì)溶液中的質(zhì)子(H+【答案】C【分析】該燃料電池中，通入燃料乙醇的電極是負(fù)極，則a是負(fù)極，通入氧化劑氧氣的電極b是正極，電解質(zhì)溶液呈酸性，則負(fù)極反應(yīng)式為C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+，正極氧氣得到電子被還原，電極反應(yīng)式為4H++O2+4e-=2H2O，據(jù)此分析解答。【解析】燃料電池中通入氧化劑的電極是正極，通入燃料的電極是負(fù)極，則a極為原電池負(fù)極、b極是正極，故A錯(cuò)誤；由分析可知，b極是正極，氧氣在正極得到電子生成水，電極反應(yīng)式為：4H++O2+4e-=2H2O，故B錯(cuò)誤；放電時(shí)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，a是負(fù)極、b是正極，則電池工作時(shí)電子由a極沿導(dǎo)線經(jīng)燈泡流入b極，故C正確；原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，由分析可知，b極是正極，a極是負(fù)極，電解質(zhì)溶液中的質(zhì)子(H+)從a極區(qū)向b極區(qū)轉(zhuǎn)移，故D錯(cuò)誤；故選5．（24-25高二上·江蘇鹽城·期末）為達(dá)成2060年碳中和的遠(yuǎn)景目標(biāo)，一種能夠捕捉CO2的電化學(xué)裝置如下圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．Al電極為電池的負(fù)極B．石墨電極反應(yīng)為2CO2+2e-=CC．每生成1mol草酸鋁，外電路中轉(zhuǎn)移3mol電子D．在捕捉CO2過(guò)程中，C2【答案】C【分析】根據(jù)裝置示意圖可知該裝置為原電池，鋁作負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Al?3e?=Al3+，多孔石墨作正極，正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2CO【解析】由分析知，鋁作負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，A正確；由分析知，多孔石墨作正極，正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2CO2+2e-=C2O42-，B正確；每生成1mol的草酸鋁，則有2molAl失電子，共轉(zhuǎn)移6mol電子，C錯(cuò)誤；在原電池裝置中，陰離子向著負(fù)極移動(dòng)，故在捕捉CO2過(guò)程中，6．（24-25高二上·廣東茂名·期末）我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種水系可逆Zn-CO2電池，將兩組陰離子、陽(yáng)離子復(fù)合膜反向放置分隔兩室電解液，充、放電時(shí)，復(fù)合膜層間的H2O解離成HA．放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為Zn+4OHB．放電時(shí)正極區(qū)pH升高C．充電時(shí)Zn與外接直流電源正極相連，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．當(dāng)放電時(shí)，復(fù)合膜層間有1molH2O【答案】D【分析】根據(jù)圖示可知，放電時(shí)是原電池，放電時(shí)，負(fù)極為鋅，鋅在負(fù)極失去電子生成鋅離子，結(jié)合復(fù)合膜層電離出的氫氧根離子生成Zn(OH)42-，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn+4OH--2e-Zn+2OH-【解析】據(jù)分析，放電時(shí)，多孔Pd納米片為正極，二氧化碳在正極得到電子轉(zhuǎn)化為甲酸，電極反應(yīng)為CO2+2H++2e-=HCOOH，故A錯(cuò)誤；由分析可知，放電時(shí)，多孔Pd納米片為正極，酸性條件下二氧化碳在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲酸，電極反應(yīng)式為CO2+2H++2e-=HCOOH，甲酸在氯化鈉溶液中電離出氫離子使電極附近溶液pH減小，故B錯(cuò)誤；放電時(shí)Zn為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，因此充電時(shí)Zn與直流電源的負(fù)極相連，故C錯(cuò)誤；由分析可知，放電時(shí)，多孔期末綜合拓展練（測(cè)試時(shí)間：25分鐘）7．（2025·黑吉遼蒙卷·高考真題）一種基于Cu2A．放電時(shí)Na+B．該電池可用于海水脫鹽C．a(chǎn)極反應(yīng)：CuD．若以Ag/AgCl電極代替a極，電池將失去儲(chǔ)氯能力【答案】D【分析】放電過(guò)程中a、b極均增重，這說(shuō)明a電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu2O+2H2O+Cl??2e?=Cu2OH3Cl+【解析】放電時(shí)b電極是正極，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，所以Na+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；a電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu2O+2H28．（2025·四川瀘州·一模）一種以KOH溶液作為電解質(zhì)溶液的高能鎳氫電池，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．電極a為正極B．電極a的電勢(shì)比電極b的電勢(shì)低C．離子交換膜允許OH?D．電池總反應(yīng)式：2【答案】B【分析】由圖可知，電極b上H2被氧化生成H2O，則電極b為負(fù)極，發(fā)生電極反應(yīng)：H2-2e-+2OH【解析】由分析可知，電極a為正極，A正確；由分析可知，電極a為正極，電極b為負(fù)極，正極的電勢(shì)高于負(fù)極的電勢(shì)，則電極a的電勢(shì)比電極b的電勢(shì)高，B錯(cuò)誤；由分析可知，電極a為正極，發(fā)生電極反應(yīng)：NiOOH+e-+H2O=NiOH2+OH-；電極b為負(fù)極，發(fā)生電極反應(yīng)：H2-2e-+2OH-=2H2O，即電極a上生成9．（2025·廣東·模擬預(yù)測(cè)）氫能作為前沿新興產(chǎn)業(yè)被寫入《政府工作報(bào)告》。如圖所示為一種新型“全氫電池”的簡(jiǎn)易示意圖(起始時(shí)兩側(cè)溶液質(zhì)量相等)。下列說(shuō)法不正確的是A．電極電勢(shì)：吸附層a<吸附層B．該電池工作時(shí)總反應(yīng)的方程式為HC．吸附層a為負(fù)極，電極反應(yīng)式為HD．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，右側(cè)電池產(chǎn)生22.4LH【答案】C【分析】吸附層a吸收H2，作負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)：H2?2e-+2OH-=2H【解析】在原電池中，負(fù)極電極電勢(shì)低于正極，由分析知，吸附層a為負(fù)極，吸附層b為正極，故電極電勢(shì)：吸附層a<吸附層b，A正確；由分析知，負(fù)極反應(yīng)為H2?2e-+2OH-=2H2O，正極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑，總反應(yīng)為H++OH?10．（2025·廣東清遠(yuǎn)·一模）如圖是某科研小組研制電池的簡(jiǎn)單示意圖。該電池工作原理可表示為2NaA．實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化 B．電極b為正極C．熔融Na發(fā)生了還原反應(yīng) D．電子由電極a經(jīng)外電路流向電極b【答案】C【分析】此裝置為原電池，a側(cè)為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)Na-e-=Na+【解析】電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，該裝置為原電池，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化，A正確；反應(yīng)中Na失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極（電極a），F(xiàn)eCl2中Fe2+得電子發(fā)生還原反應(yīng)，為正極（電極b），B正確；熔融Na中Na元素化合價(jià)從0價(jià)升高到+1價(jià)，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，而非還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤；電子由負(fù)極（電極a）經(jīng)外電路流向正極（電極b），D正確11．（2025·廣東肇慶·一模）一種高性能的光可充電水系鈉離子電池的工作原理如圖所示。充電時(shí)，在光照條件下，TiO2電極產(chǎn)生電子e?和空穴(A．放電時(shí)，電極I為負(fù)極B．充電時(shí)，TiO2電極上的電極反應(yīng)式為C．放電時(shí)，需閉合開(kāi)關(guān)a、打開(kāi)開(kāi)關(guān)b，并對(duì)TiO2D．充電時(shí)，電路每轉(zhuǎn)移2mole?【答案】B【分析】充電時(shí)，需打開(kāi)開(kāi)關(guān)a，閉合開(kāi)關(guān)b，在光照條件，TiO2電極產(chǎn)生電子e?和空穴(h+，具有強(qiáng)氧化性)，電極I為陰極，得到電子，電極反應(yīng)為S42?+2e?=2S22?，TiO2【解析】放電時(shí)電極I為負(fù)極，A正確；由以上分析可知，充電時(shí)TiO2電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為3I?+2h+=I3?，B錯(cuò)誤；由以上分析可知放電時(shí)，需閉合開(kāi)關(guān)a，打開(kāi)開(kāi)關(guān)b，對(duì)TiO2電極做避光處理，C正確；12．（2025·湖南湘西·一模）我國(guó)科技工作者研發(fā)了一種新型“酸堿混合硝酸-鋅”電池，其工作原理如圖所示，圖中“雙極膜”中間層中的H2O解離為H+A．電池工作時(shí)，雙極膜中H+B．電池工作過(guò)程中，鋅電極附近溶液的pH升高C．催化電極的反應(yīng)式：NOD．當(dāng)有1mol電子通過(guò)導(dǎo)線時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量增加【答案】C【解析】催化電極為正極，鋅電極為負(fù)極，所以雙極膜中H+應(yīng)向催化電極遷移，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Zn電極的電極反應(yīng)式為Zn?2e?+4OH?=ZnOH42?，消耗OH?，故鋅電極附近溶液的pH降低，B項(xiàng)錯(cuò)誤；催化電極為正極，NO3?在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成NH4+，電極反應(yīng)式為NO13．（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(guò)的半透膜隔開(kāi)