第41講新型化學(xué)電源分類突破

［復(fù)習(xí)目標］1.熟悉?？夹滦突瘜W(xué)電源的類型及考查方式。2.會分析新型化學(xué)電源的工作原

理，能正確書寫新型化學(xué)電源的電極反應(yīng)式。

類型一固體電解質(zhì)電池

1.以硝酸鹽為離子導(dǎo)體的Na-0z電池裝置與其某一電極M附近的反應(yīng)機理如圖所示。下列

說法錯誤的是（）

Na2O2

A.銀電極上發(fā)生還原反應(yīng)

B.M的電極反應(yīng)為4Na++O2+2NO}+2e-=4NaNO2

C.Na?。是該過程中的中間產(chǎn)物

D.固體電解質(zhì)能起到隔絕空氣的作用

答案B

解析金屬鈉為活潑金屬，作負極，鍥電極為正極，正機上得到電.子，發(fā)生還原反應(yīng)，故A

正確；根據(jù)原理圖可知，M包極的電極反應(yīng)為2Na++NO?+2e--Na2O+NO￡,然后又發(fā)

生2Na2O+Ch=2Na2O2和2NO￡+O2=2NOI,故B錯誤；由原理圖可知，Na?O屬于該過

程中的中間產(chǎn)物，故C正確；固體電解質(zhì)能夠防止鈉直接與氧氣反應(yīng)，能起到隔絕空氣的作

用，故D正確。

2.（2023?四川樂山高三統(tǒng)考）固體電解質(zhì)是具有與強電解質(zhì)水溶液相當?shù)膶?dǎo)電性的一類無機

物，一種以RbAgak晶體為固體電解質(zhì)的氣體含量測定傳感器如圖所示，固體電解質(zhì)內(nèi)遷移

的離子為Ag+,氧氣流通過該傳感器時，02可以透過聚四氟乙烯膜進入體系，通過電位計的

變化可知02的含量。下列說法止確的是（）

/聚四叔乙烯膜

YA113

電一多孔石墨電極

位

計RbAg山

在銀電極

A.銀電極為正極，多孔石墨電極為負極

B.O?透過聚四氟乙烯膜后與A1L反應(yīng)生成h

C.銀電極的電極反應(yīng)為Ag'+e=Ag

D.當傳感器內(nèi)遷移2moiAg+時，有標準狀況下22.4Lth參與反應(yīng)

答案B

解析傳感器中發(fā)生反應(yīng)4An3+3O2=2ALO3+6h,所以O(shè)2透過聚四鼠乙烯膜后與Alb反

應(yīng)生成L,故B正確；銀電極的電極反應(yīng)為Ag—e—=Ag+,故C錯誤：由關(guān)系式4Ag?Ch,

可知迂移2moiAg+時，有標準狀況下lL2LCh參與反應(yīng)，故D錯誤。

類型二打破思維定勢的濃差電池

3.（2023?山東，11改編）利用熱再生氨電池可實現(xiàn)CuSCh電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如

圖所示，甲、乙兩室均預(yù)加相同的CuSO4電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作。

下列說法正確的是（）

NH3

CuSO;低溫.i

溶液?熱解

A.甲室Cu電極為正極

B.隔膜為陽離子膜

2+2+

C.電池總反應(yīng)：Cu+4NH3=[CU（NH3）4]

D.NH3擴散到乙室不會對電池電動勢產(chǎn)生影響

答案C

解析向甲室加入足量氨水后也池開始工作，則甲室Cu電極溶解，變?yōu)殂~離子與氮生形成

2+

[CU（NH3）4],因此甲室Cu電極為負極，故A錯誤；原巳池內(nèi)電路中陽離子向正極移動，若

隔膜為陽離子膜，電極溶解生成的銅離子要向右側(cè)移動，通入氨氣要消耗銅離子，顯然左側(cè)

陽離子不斷減小，明顯不利于電池反應(yīng)正向進行，故B錯誤；負極反應(yīng)是Cu-2e-+

2+2+2+

4NH3=[CU（NH3）4],正極反應(yīng)是Cu+2e-=Cu,則電池總反應(yīng)為Cu+

2+

4NH3=[CU（NH3）4],故C正確：NW擴散到乙室會與銅離子反應(yīng)生成[Cu（NH3）4p\銅離

子濃度降低，銅離子得包子能力減弱，因此將對包池也動勢產(chǎn)生影響，故D錯誤。

4.（2022?浙江1月選考，21）pH計是一種采用原電池原理測量溶液pH的儀器。如圖所示，

以玻璃電極（在特制玻璃薄膜球內(nèi)放置已知濃度的HC1溶液，并插入Ag-AgCI電極）和另一

尸一常數(shù)

Ag-AgCI電極插入待測溶液中組成電池，pH與電池的電動勢上存在關(guān)系：pH=（）（）；9,下

列說法正確的是（）

Ag-AgCI電極

_Ag-AgCl電極

(0.1mol-L-'HC1)

(3.0mol-L-'KC1)

密封膠一細孔陶瓷

一玻璃薄膜球

待測溶液*二二二二-二m

A.如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢低，則該電極反應(yīng)式為:AgCl⑸+e-=Ag(s)+C「(0.1mol-L

B.玻璃膜內(nèi)外氫離子濃度的差異不會引起電動勢的變化

C.分別測定含已知pH的標準溶液和未知溶液的電池的電動勢，可得出未知溶液的pH

D.pH計工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

答案C

解析如果玻埔薄膜球內(nèi)電極的電勢低，則該電極為負極，負極發(fā)生乳化反應(yīng)而不是還原反

應(yīng)，A錯誤；pH與電池的電動勢E存在關(guān)系：pH=00：(,則玻謫膜內(nèi)外氫離子濃度的差

p—常數(shù)

異會引起電動勢的變化，B錯誤；pH與電池的電動勢E存在關(guān)系：pH=0059,則分別測

定含已知pH的標準溶液和未知溶液的也池的電動勢，可得出未知溶液的pH,C正確：pH

計工作時，利用原電池原理，則化學(xué)能轉(zhuǎn)化為也能，D錯誤。

-歸納總結(jié)?

(1)濃差電池是僅由一種物質(zhì)由高濃度向低濃度擴散而引發(fā)的一類電池。電池內(nèi)部，當某種電

解質(zhì)離子或分子濃度越大時,其氧化性或還原性越強.

(2)“濃差電池”的分析方法

濃差電池是利用物質(zhì)的濃度差產(chǎn)生電勢的一種裝置。兩側(cè)半電池中的特定物質(zhì)有濃度差，離

子均是由“高濃度”移向“低濃度”，依據(jù)陽離子移向正極區(qū)域、陰離子移向負極區(qū)域判斷

電池的正、負極，這是解題的關(guān)鍵。

類型三基于廢物利用的微生物燃料電池

5.利用某新型微生物電池可消除水中碳水化合物的污染，其工作原理如圖所示，下列有關(guān)說

法正確的是()

A.X電極是負極

B.Y電極上的反應(yīng)式：C”（H2。）“一4〃出一=〃7cCht+（〃一2〃?）H2O+4/〃H'

C.H+由左向右移動

D.有1molCO2生成時，消耗1moiMnO2

答案B

解析根據(jù)裝置圖，X電極上MnO2轉(zhuǎn)化成M/+,化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，作正極，A

錯誤;Y電極為負極,Cn（H2O）“中C6勺平均化合價由0價升高為+4價，電極反應(yīng)式為C?,（H2O）n

—4〃?e=wCC）2t+〃L2MH2O+4/77H',B正確；根據(jù)原電池工作原理.陽離子由負極向

正極移動，即H+由右向左移動，C錯誤：正極反應(yīng)式為MnO2+2e-+4H+=MM++2H2O,

建立關(guān)系式為2〃?MnC）2?4〃記一?〃2co2,有1molCO2生成.時，消耗2molMnO2,D錯誤。

6.（2020?山東，10）微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟的能源裝置，利用微生物處理有機廢水

獲得電能，同時可實現(xiàn)海水淡化?，F(xiàn)以NaCl溶液模擬海水，采用情性電極，用如圖袤置處

理有機廢水（以含CH3co。一的溶液為例）。下列說法錯誤的是（）

A.負極反應(yīng)為CH3coO+2比0—8屋=2（302t+7H+

B.隔膜1為陽離子交換膜，隔膜2為陰離子交換膜

C.當電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，模擬海水理論上除鹽58.5g

D.電池工作一段時間后，正、負極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2：1

答案B

解析由題圖可知，a極為負極，b極為正極，則隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽離子交

換膜，才能使模擬海水中的氯離子移向負極，鈉離子移向正極，達到海水淡化的目的，B項

錯誤：電路中有1mol電子通過時，則電解質(zhì)溶液中有Imol鈉禹子移向正極，1mol氯離子

-+

移向負極，C項正確；負極反應(yīng)：CH3COO4-2H2O-8C-=2CO2t+7H,正極反應(yīng)：2H卡

-

4-2e=H2t,根據(jù)也荷守恒，正、負極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2：I,A、D項正確。

類型四太陽能轉(zhuǎn)化電池

7.我國科學(xué)家在太陽能光電催化一化學(xué)耦合分解H2s研究中獲得新進展，相關(guān)裝置如圖所

示。下列說法不正確的是（）

A.該裝置的總反應(yīng)為H2s賽社山+S

B.能量轉(zhuǎn)化方式主要為“光能一電能一化學(xué)能”

C.a極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2+—e=Fe51

D.a極區(qū)需不斷補充含F(xiàn)e3+和Fe?+的溶液

答案D

解析該裝置發(fā)生的有關(guān)反應(yīng)為H2s+2Fe3+=2H，+S+2Fe2+（a極區(qū)）、2Fe2+-2e-=2Fe3

+（a極）、2H++2€一=小仕極），結(jié)合反應(yīng)條件得到總反應(yīng)：H2S==H2+S,A、C正確；該

IFICTT|

制氫工藝中光能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；a極區(qū)涉及兩步反應(yīng)，第一步利

用氧化性強的Fe3+高效捕茯H2s得到硫和還原性的Fe2+,第二步是還原性的Fe?+在a極表面

失去電子生成氧化性強的F&3+,這兩步反應(yīng)反復(fù)循環(huán)進行，所以a極區(qū)無需補充含F(xiàn)e產(chǎn)和Fe?+

的溶液，D錯誤。

8.（2023?山東臨沂一模）一種光照充電電池結(jié)構(gòu)如圖所示，充電時TiCh光輔助電極受光激發(fā)

產(chǎn)生電子和空穴，在空穴作用下Nai轉(zhuǎn)化為Nah。下列說法正確的是（）

電極MNa-交換膜電極NTiO?光輔助

/電極

Nal/Nal

1用電器）

A.充電過程中，光能最終轉(zhuǎn)化為電能

B.充電效率只與光照產(chǎn)生的電子量有關(guān)

C.放電時，電極M為正極，電極反應(yīng)為SF+6「=4s2一

D.放電時N電極室增加2mol離子，理論上外電路轉(zhuǎn)移1moi電子

答案D

解析充電時TiC）2光輔助電極受光激發(fā)產(chǎn)生電子和空穴，在空穴作用下Nai轉(zhuǎn)化為Nab,發(fā)

生氧化反應(yīng)，則電極M充電時作陰極，放電時則作負極，電極N放電時作正極。充電過程

中，光能最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯誤；據(jù)分析可知放電時，也極M為負極，電極反應(yīng)為

4s2——6e-=S4-,故C褶誤；放電時電極N作正極，電極反應(yīng)是I,+2e-=31一，理論上

當外電路轉(zhuǎn)移1mol電子，有1molNa卡從M電極室移向N也極室，所以N電極室共增加2moi

離子，故D正確。

類型五液流儲能電池

9.（2022?遼寧，14）某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是（）

俯覘圖

CI2/CCI4

多孔活性炭電極

NaCI/HQ

NaTi2(POih/Na,Ti2(PO,)；,

/鈦電極

CI2/CCIt""\

NaCI/H2O

A.放電時負極反應(yīng)：NasTi2（PO4）3-2e=NaTi2（PO4）3-2Na'

B.放電時。一透過多孔活性炭電極向CCh中遷移

C.放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上CCL吸收0.5molCl2

D.充電過程中，NaQ溶液濃度增大

答案A

解析放電時負極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)：Na?Ti2（PO4）3—2e-=NaTi2（PO4）3+2Na

+,故A正確；放電時，陰離子移向負極，則放電,時CI一透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移，

故B錯誤；正極電極反應(yīng)：Ch+2e-=2Cr,放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上CCL釋放

0.5molCl2,故C錯誤；充電過程中，陽極電極反應(yīng)：2C「一2e-=Cht,消耗氯離子，陰

極消耗Na,,NaCl溶液濃度減小，故D錯誤。

■練后反思?

復(fù)雜載體電極反應(yīng)分析的一般思路

在二次電池中，復(fù)雜的電極反應(yīng)物和產(chǎn)物多為難溶物質(zhì)，附著在導(dǎo)電的惰性材料上用作電極。

分析電極組成時，常把惰性物質(zhì)元素的化合價看成0價，僅起導(dǎo)電作用，不參與電極反應(yīng)。

-

例如：充電過程中陰極的電極反應(yīng)式：H2O+M+e=MH+OHoMH看成是M吸附H,

其中M看成。價，反應(yīng)H[+l）得到電子還原成（0價）H,而不是VS以簡化問題。由于石墨烯

具有穩(wěn)定、導(dǎo)電性好和比表面積大的優(yōu)點，常用作氣體吸附或離子電池的載體電極。用載體

電極分析的事例比較常見，例如某鋰離子電池的總反應(yīng)為LivC+Lil-.rCoO2C+

LiCoO2,LhC中的C也可以看成載體電極，反應(yīng)前后元素化合價都為。價。用載體電極的思

想分析反應(yīng)，?？梢允箯?fù)習(xí)問題簡單化，如：3LiFePO4+Li4TiQi2贊Li7Ti5Oi2+3FePO4,

九電

把FePCh、5佻012分別看成一個整體A、B分析：3LiA+B；LhB4-3A

允電o

課時精練

1.（2019?全國卷n【，13）為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性,科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn（3D

-Zn）可以高效沉積ZnO的特點，設(shè)計了采用強堿性電解質(zhì)的3D-Zn-NiOOH二次電池，

結(jié)構(gòu)如圖所示。電池反應(yīng)為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)o

一尼龍保護層

導(dǎo)電線圖

NiOOH

隔膜

5TT3D-Zn

下列說法錯誤的是()

A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高

-

B.充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)+OH(aq)-e=NiOOH(s)+H2O(l)

C.放電時負極反應(yīng)為Zn(s)+2OH-(aq)-2e"=ZnO(s)+H2O(1)

D.放電過程中OH通過隔膜從負極區(qū)移向正極區(qū)

答案D

解析該電池采用的三維多孔海綿狀Zn具有較大的表面積，可以高效沉積ZnO,且所沉積

的ZnO分散度高，A正確；根據(jù)題干中總反應(yīng)可知該電池充也時，Ni(OH)2在陽極發(fā)生氧化

-

反應(yīng)生成NiOOH,其電極反應(yīng)式為Ni(OH)2(s)+OH(aq)-e-=NiOOH(s)4-H2O(l),B正確；

放電時Zn在負極發(fā)生氧化反應(yīng)生成ZnO,電極反應(yīng)式為Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+

H2O(1),C正確；電池放電過程中，OK等陰離子通過隔膜從正極區(qū)移向負極區(qū)，D錯誤。

2.科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型Zn-CCh水介質(zhì)電池。電池示意圖如圖，電極為金屬鋅和選擇

性催化材料，放電時，溫室氣體CO?被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等，為解決環(huán)境和能源問題提供

了一種新途徑。

下列說法錯誤的是()

A.放電時，負極反應(yīng)為Zn—2c-+4OH-=Zn(OH)r

B.放電時，1molCCh轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移的電子為2moi

C.充電時，電池總反應(yīng)為2Zn(OH)r=2Zn+O2f+40K+2H2。

D.充電時，陽極溶液中OFT濃度升高

答案D

解析由裝置示意圖可知，放電時負極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)F,A項正確；放

電時CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,C元素化合價降低2,則1molCCh轉(zhuǎn)化為HCOOH時，轉(zhuǎn)移電子

為2mol,B項正確：由裝置示意圖可知充也時陽極產(chǎn)生。2,陰極產(chǎn)生Zn,C項正確；充電

時陽極上發(fā)生反應(yīng)：2H2O-4e-=4H++O21,OH一濃度降低，D項錯誤。

3.一種可充電鋰一空氣電池如圖所示。當電池放電時,0?與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2

r（x=0或1）。下列說法正確的是（）

A.放電時，多孔碳材料電極為負極

B.放電時，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極

C.充電時，電解質(zhì)溶液中Li?向多孔碳材料區(qū)遷移

D.充電時，電池總反應(yīng)為Li2O2-A=2Li+（l—5。2

答案D

解析由題意知，放電時負極反應(yīng)為Li—c-=Li+,正極反應(yīng)為（2—x）Oz+4Li+4-4u

=2口2。2-式x=0或1）,電池總反應(yīng)為（1—5）C）2+2Li=Li2O2-x。充電時的電池總反應(yīng)與放電

時的電池總反應(yīng)互為逆反應(yīng)，故充電時電池總反應(yīng)為Li2O2r=2Li+（lCh,D項正確；

該電池放電時，金屬鋰為負極，多孔碳材料為正極，A項錯誤；該電池放電時，外電路電子

由鋰電極流向多孔碳材料也極，B項錯誤：該電池放電時，電解質(zhì)溶液中Li+向多孔硬材料

區(qū)遷移，充電時電解質(zhì)溶液中的Li卡向鋰電極區(qū)遷移，C項錯誤。

4.（2020?全國卷III,12）一種高性能的堿性硼化鈕（VB2）—空氣電池如圖所示，其中在VB?電

極發(fā)生反應(yīng)：VB2+160H-1Ie"=vor+2B（OH）；+4H2Oo

該電池工作時，下列說法錯誤的是（）

A.負載通過0.04mol電子時，有0.224L（標準狀況）02參與反應(yīng)

B.正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高

C.電池總反應(yīng)為4VB2+llO24-20OH+6H2O=8B（OH）4+4VOi

D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負載、VB?電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極

答案B

解析根據(jù)VB?電極發(fā)生的反應(yīng)VB2+I6OH一一lle-=VOr+2B(OH)I+4H2O,判斷得出

VB2電極為負極，復(fù)合碳電極為正極，電極反應(yīng)式為。2+4廣+2H2O=4OH，所以電池總

反應(yīng)為4VB2+I1O2+20OFT+6H2O=8B(OH)i+4VO「，C正確：負載通過0.04mol電子

時，有0.01mol氧氣參與反應(yīng)，即標準狀況下有0.224L氧氣參與反應(yīng)，A正確；負極區(qū)消

耗OH,溶液的pH降低，正極區(qū)生成OH,溶液的pH升高，B錯誤。

5.濃差電池是利用物質(zhì)的濃度差產(chǎn)生電勢的一種裝置。將兩個完全相同的電極浸入兩個溶質(zhì)

相同但濃度不同的電解質(zhì)溶液中構(gòu)成的濃差電池，稱為雙液濃差電池。模擬工業(yè)上電滲析法

實現(xiàn)海水(用氯化鈉溶液代替)淡化的裝置如圖所示。卜.列說法錯誤的是()

Cu(l)[]Cu⑵

0.2rnol-L-1；1.()mol?L-1

CuSO,(aq)!CuSO,(aq)

陰陽子交換膜膜】膜2

A.SO*向Cu(l)極區(qū)域遷移

B.C(2)極發(fā)生還原反應(yīng)

C.膜1為陽離子交換膜

-

D.C(2)極反應(yīng)：2H2O+2e=2OH+H2t

答案C

解析為使交換膜兩側(cè)硫酸銅溶液的濃度相等，即陰離子交換膜左側(cè)溶液c(CuSO4)增大，右

側(cè)溶液c(CuSO4)減小，又因為只允許陰離子迂移，故交換膜左側(cè)銅電極溶解，c(Cu2+)增大；

交換膜右側(cè)銅電極上析出侗，c(Cu2+)減小，即Cu⑴極為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Cu-2e-=Cu2

+;Cu(2)極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu,SCT由陰離子交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移。

6.(2022.全國乙卷，12)Li-O2電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近

年來，科學(xué)家研究了一種光照充電Li-Ch電池(如圖所示)。光照時，光催化電極產(chǎn)生電子(e)

和空穴(h)驅(qū)動陰極反應(yīng)(LJ+b=Li)和陽極反應(yīng)(LiQ2+2h+=2Li++O2)對電池進行充

電。下列敘述錯誤的是()

光

催

金

化

鳳

電

偉

極

A.充電時，電池的總反應(yīng)為Li2O2=2Li+O2

B.充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)

C.放電時，Li卡從正極穿過離子交換膜向負極遷移

D.放電時，正極發(fā)生反應(yīng)：Oz+2Li+2c-^=Li2O2

答案C

解析充電時為電解池，由題目信息知，光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反

應(yīng)(Li++e-^=Li)和陽極反應(yīng)(口2。2+211+=2口++。2),則充電時，電池的總反應(yīng)為

Li2O2=2Li+O2,因此，充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，A、B正確；放電時，

金屬Li電極為負極，光催化電極為正極，Li卡從負極穿迂離子交換膜向正極遷移，C錯誤：

放電時，電池總反應(yīng)為2Li+Ch=Li2O2,則正極反應(yīng)為02+2U++2?一一口2。2,D正確。

7.如圖是利用微生物將廢水中的乙二胺［H2N(CH2)2NH2］氧化為環(huán)境友好物質(zhì)而制作的化學(xué)電

源，可給二次電池充電。下列說法正確的是()

負載

+

A.M極電極反應(yīng)式：H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e~=2CO24-N2+16H

B.充電時二次電池的正極應(yīng)與M極相連

C.H+通過質(zhì)子交換膜由N極向M極移動

D.若N極消耗了標準狀況下2.24L02,則有0.4mol電子從N極流向M極

答案A

解析由題圖知，M極為負極，N極為正極，H2N(CH2)2NH2在負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，

電極反應(yīng)式為H2N(CH2)?NH2+4H2O-16e一=2CO2+N2+16H+,A正確：充電時二次電池

的正極應(yīng)與外接電源的正極相連，即與N極相連，B錯誤；H’通過質(zhì)子交換膜由M極移向

224I

N極，C錯誤；當N電極消耗標況下2.24LCh時，則轉(zhuǎn)移臺——77x4=0.4mol電子，

所以有0.4mol電子從M極流向N極，D錯誤。

8.(2023?全國乙卷，12)室溫鈉-硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統(tǒng)。一

種室溫鈉-硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪喋膜上作為一個電極，表面噴涂有硫

黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時I在硫電極發(fā)生反應(yīng)：為8+e--太1，+

e--Si?2Na+點S3+2(1——-Na2s.i

鈉電極

下列敘述錯誤的是（）

A.充電時Na，從鈉電極向硫電極遷移

B.放電時外電路電子流動的方向是a-b

C.放電時正極反應(yīng)為2Na++3s+2e「一Na2Sx

D.炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導(dǎo)電性能

答案A

解析充電時為電解池裝置，陽離子移向陰極，Na+由硫電極遷移至鈉電極，A錯誤；放電

時Na在a電極失去電子，失去的電子經(jīng)外電路流向b電極，即電子在外電路的流向為a-b,

yV

B正確；將題給硫電極發(fā)生的反應(yīng)依次編號為①②③，由①+j><②+③可得正極的反應(yīng)

式為2Na++3x+2e一一NazS.、，C正確；炭化纖維素紙中含有大量的炭，炭具有良好的導(dǎo)電

O

性，可以增強硫電極的導(dǎo)電性能，D正確。

9.如圖是常溫鈉離子全固態(tài)濃差電池工作示意圖。正極材料為層狀含鈉過渡金屬氧化物，負

極為鈉錫合金（NaisSm）。二列說法合理的是（）

金屈氧化物

A.該電池工作時不發(fā)生氧化還原反應(yīng)

B.放電時，負極的反應(yīng)為NaisSn4-l5e=15Na++4Sn

C.充電時，Na+會被吸附進入過渡金屬氧化物層

D.充電時，b極接電源的正極，a極接電源的負極

答案B

解析該電池放電時，是原電池工作原理，充電時，是電解池工作原理，無論是放電還是充

電均發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，故A錯誤；放電時，負極上鈉錫合金（Na”Sn4）失電子發(fā)生兼化反

應(yīng)生成鈉離子和錫，故B正確；充電時，是電解池工作原理，Na，會向陰極移動，會脫離過

渡金屬氧化物層，故C錯誤；充電時，b極接電源的負極，a極接電源的正極，故D錯誤。

10.一種鉀離子電池的電池反應(yīng)為K?5MnO2+8.rC僚K（）,5rMnCh+xKCs，其裝置如圖

所示。下列說法正確的是（）

集集

電電

器器

電能

變?yōu)?/p>

能轉(zhuǎn)

化學(xué)

電時，

A.充

遷移

極區(qū)

向負

，K,

電時

B.放

Ap+

e-=

—3

為A1

反應(yīng)

電極

負極的

電時，

C.放

/

h+xK

fMnC

K（）,5

h-^

MnC

K（）,5

應(yīng)為

極反

的電

陽極

電時，

D.充

D

答案

誤;

B項錯

遷移，

正極區(qū)

K+應(yīng)向

電時，

誤；放

A項錯

學(xué)能，

化為化

也能轉(zhuǎn)

，應(yīng)是

電時

充

解析

錯

C項

xK+,