資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
1．概念和反應(yīng)本質(zhì)
原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。
2．原電池的構(gòu)成條件
(1)一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活潑性強的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。
(2)二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。
(3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個條件：①電解質(zhì)溶液；②兩電極直接或間接接觸；③兩電極插入電解質(zhì)溶液中。
3．工作原理
以鋅銅原電池為例
(1)反應(yīng)原理
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 鹽橋含飽和KCl溶液，K＋移向正極，Cl－移向負(fù)極
(2)鹽橋的組成和作用
①鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。
②鹽橋的作用：a.連接內(nèi)電路，形成閉合回路；b.平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。
1．規(guī)避原電池工作原理的3個失分點
(1)原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接兩個電極，也可以是兩電極相接觸。
(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動，與導(dǎo)線中電子的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。
(3)無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。
2．判斷原電池正、負(fù)極的5種方法
提醒：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)極的思維定勢。
3．一般電極反應(yīng)式的書寫
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3．鹽橋的組成及在原電池中的作用
①組成：鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍
②鹽橋中的離子流向：鹽橋中的陽離子(K＋)向正極區(qū)移動，陰離子(Cl－或NO)向負(fù)極區(qū)移動
③作用：連接內(nèi)電路，形成閉合回路；平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流[若沒有鹽橋，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定時間后，負(fù)極的正電荷增多而導(dǎo)致電子(負(fù)電荷)難以流出，正極負(fù)電荷增多也會導(dǎo)致電子流入困難，從而電池電流減弱]
4．易混易錯點
①只有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原電池。
②在原電池中活潑性強的金屬不一定作負(fù)極，但負(fù)極一定發(fā)生氧化反應(yīng)。
③電子不能通過電解質(zhì)溶液，溶液中的離子不能通過鹽橋。
④負(fù)極失去的電子總數(shù)一定等于正極得到的電子總數(shù)。
⑤同一氧化還原反應(yīng)，設(shè)計成原電池反應(yīng)的速率一定比直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)的速率快。
⑥電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中，應(yīng)能穩(wěn)定存在，如堿性介質(zhì)中生成的H＋應(yīng)結(jié)合OH－生成水。電極反應(yīng)式要遵守電荷守恒、質(zhì)量守恒及電子得失守恒。
⑦當(dāng)氧化劑得電子速率與還原劑失電子速率相等時，可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，電流表指針示數(shù)為零；當(dāng)電流表指針往相反方向偏轉(zhuǎn)，暗示電路中電子流向相反，說明化學(xué)平衡移動方向相反。
⑧原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接兩個電極，也可以是兩電極相接觸。
⑨電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動，與導(dǎo)線中電子的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。
⑩注意鹽橋不能用一根導(dǎo)線連接，因為導(dǎo)線是不能傳遞陰陽離子的。用導(dǎo)線連接后相當(dāng)于一個是原電池，一個是電解池。
考向1　　原電池的工作原理
【典例1】（2024·全國·高三專題練習(xí)）如圖，在盛有稀的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，關(guān)于該裝置的下列說法正確的是

A．外電路的電流方向為外電路
B．若兩電極分別為Fe和碳棒，則X為碳棒，Y為Fe
C．X極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)
D．若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為
【變式練1】（2024·遼寧·高三校聯(lián)考開學(xué)考試）黨的二十大報告中指出：要“加強污染物協(xié)同控制，基本消除重污染天氣”。二氧化硫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保二位一體的結(jié)合，可以解決酸雨等環(huán)境污染問題，原理如圖所示。下列說法正確的是
A．該電池放電時電流流向：電極→負(fù)載→電極
B．電極附近發(fā)生的反應(yīng)：SO2-2e-+2H2O=+4H+
C．放電過程中若消耗，理論上可以消除2molSO2
D．移向電極，電極附近pH不變
【變式練2】（2024·湖北·高三開學(xué)考試）下列實驗操作及現(xiàn)象與對應(yīng)結(jié)論匹配的是
選項 實驗操作及現(xiàn)象 結(jié)論
A 將溶液和稀混合，得到沉淀，且生成的氣體可使品紅溶液褪色 在反應(yīng)中體現(xiàn)氧化性
B 在導(dǎo)管口點燃純凈的，然后將導(dǎo)管伸入盛滿的集氣瓶中，在中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰 助燃物不一定是
C 向苯酚濃溶液中滴加少量溴水、振蕩，無白色沉淀產(chǎn)生 該條件下兩者不反應(yīng)
D 將銀和溶液、鐵和NaCl溶液組成雙液原電池，連通后銀表面有銀白色金屬沉積，鐵電極的質(zhì)量變輕 Ag是原電池的負(fù)極
A．A B．B C．C D．D
考向2　原電池正、負(fù)極的判斷及電極反應(yīng)式的書寫
【典例2】（2024·福建·統(tǒng)考模擬預(yù)測）我國科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)明了以下裝置從海水中提取鋰單質(zhì)，其工作原理如圖所示。該裝置運行期間電極Ⅱ上產(chǎn)生和氣體X。下列說法錯誤的是

A．該裝置實現(xiàn)了“太陽能→電能→化學(xué)能”的轉(zhuǎn)化
B．電極Ⅰ連接太陽能電池的負(fù)極
C．工作時，電極Ⅱ附近溶液的pH增大
D．實驗室檢驗氣體X可用濕潤的淀粉-KI試紙
【變式練3】（2024·貴州·高三階段練習(xí)）以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示(假設(shè)M，N兩電極均為惰性電極)，下列說法正確的是
A．N電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．電池工作時，外電路中電子的流動方向：M電極→導(dǎo)線→N電極
C．M電極上的電極反應(yīng)式：
D．電路中每轉(zhuǎn)移1.2mol電子，此時生成CO2的體積為6.72L
【變式練4】（202·山東·高三統(tǒng)考開學(xué)考試）濃差電池是利用物質(zhì)的濃度差產(chǎn)生電動勢的一種裝置。某濃差電池的工作原理如圖所示，下列說法正確的是

A．X電極為負(fù)極
B．電路中轉(zhuǎn)移時，左池減少了0.1mol離子
C．隔膜為陰離子交換膜
D．右池中的電極反應(yīng)式為
考向3　聚焦“鹽橋”原電池
【典例3】（202·安徽·高三階段練習(xí)）各裝置正確且能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?br/>A．①精確量取了稀鹽酸 B．②將乙二醇轉(zhuǎn)化為乙二酸
C．③形成原電池 D．④吸收尾氣SO2
【變式練5】（202·上海·期末）銅鋅原電池(如圖)工作時，下列敘述錯誤的是

A．負(fù)極反應(yīng)為：
B．電池總反應(yīng)為：
C．在外電路中，電子從負(fù)極流向正極
D．鹽橋中的移向溶液
【變式練6】（2024·全國·高三專題練習(xí)）某同學(xué)利用下列電池裝置探究的氧化性和還原性。電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極，石墨電極上未見Fe析出，下列分析不正確的是

A．鹽橋中的陽離子進(jìn)入右側(cè)燒杯溶液中
B．一段時間后兩燒杯溶液中均增大
C．當(dāng)兩燒杯溶液中相等時，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
D．由A、B中的現(xiàn)象可知，還原性小于Fe、氧化性小于
1．（2024·江蘇·高考真題）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為，電池構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是
A．電池工作時，發(fā)生氧化反應(yīng)
B．電池工作時，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(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
2．（2024·廣東·高三階段練習(xí)）某同學(xué)利用下列電池裝置進(jìn)行實驗，探究的氧化性和還原性。
根據(jù)實驗現(xiàn)象，下列分析不正確的是
A．電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極，可知鹽橋中的陽離子進(jìn)入石墨電極溶液中
B．一段時間后石墨電極上未見析出且鐵電極溶液中增大，可知石墨電極溶液中也增大
C．由A、B中的現(xiàn)象可知，還原性小于、氧化性小于
D．一段時間后兩極溶液中的濃度若相等，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
3．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）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
4．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說法正確的是

A．圖①裝置可用于制取并收集氨氣
B．圖②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴內(nèi)的氣泡
C．圖③操作俯視刻度線定容會導(dǎo)致所配溶液濃度偏大
D．圖④裝置鹽橋中陽離子向溶液中遷移
5．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是

A．放電時負(fù)極質(zhì)量減小
B．儲能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
C．放電時右側(cè)通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)
D．充電總反應(yīng)：
6．（2022·廣東·高考真題）科學(xué)家基于易溶于的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設(shè)備(如圖)。充電時電極a的反應(yīng)為： 。下列說法正確的是
A．充電時電極b是陰極
B．放電時溶液的減小
C．放電時溶液的濃度增大
D．每生成，電極a質(zhì)量理論上增加
7．（2024·山西·模擬預(yù)測）下列有關(guān)方程式錯誤的是
A．堿性鋅錳電池的正極反應(yīng)：
B．制備粗硅的反應(yīng)方程式為：
C．食醋去除水垢中的：
D．溶液滴入溶液中：
8．（2024·福建·統(tǒng)考一模）一種水系的鋅可充電超級電池放電時原理如圖所示，下列說法錯誤的是
A．放電時，電解質(zhì)中的保持不變
B．放電時，電極a為正極
C．充電時，消耗電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
D．充電時，陽極反應(yīng)式：
1．加快氧化還原反應(yīng)速率
一個__自發(fā)__進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計成原電池時反應(yīng)速率__加快__，例如Zn與稀硫酸反應(yīng)時加入少量的CuSO4溶液能使產(chǎn)生氫氣的速率加快。
2．比較金屬活動性強弱
兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負(fù)極的金屬活動性比正極的__活潑__。
3．用作金屬的防護(hù)
使被保護(hù)的金屬制品作原電池的__正__極而得到保護(hù)。例如，保護(hù)鐵制輸水管或鋼鐵橋梁，可用導(dǎo)線將其和一塊鋅塊相連，使Zn作原電池的__負(fù)__極。
4．設(shè)計制作化學(xué)電源
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原電池的設(shè)計方法
設(shè)計原電池時要緊扣原電池的構(gòu)成條件。具體方法是：
(1)首先判斷出氧化還原反應(yīng)中的還原劑和氧化劑，將還原劑(一般為比較活潑金屬)作負(fù)極，活動性比負(fù)極弱的金屬或非金屬作正極，含氧化劑的溶液作電解質(zhì)溶液。
(2)如果兩個半反應(yīng)分別在要求的兩個容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋)，則兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同的金屬的陽離子。
(3)設(shè)計實例：
根據(jù)反應(yīng)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
(4)設(shè)計的原電池為：
(5)裝置如下圖所示：
　
(6)設(shè)計原電池的步驟
拆分反應(yīng)—將氧化還原反應(yīng)分成兩個半反應(yīng)
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選擇電極材料—還原劑(一般為比較活潑金屬)為負(fù)極,活潑性比負(fù)極弱的金屬或非金屬導(dǎo)體為正極
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構(gòu)成閉合回路—如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋),則兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同元素的金屬陽離子
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畫出裝置圖—結(jié)合要求及反應(yīng)特點,畫出原電池裝置圖,標(biāo)出電極材料名稱、正極和負(fù)極及電解質(zhì)溶液等
考向1　原電池原理的應(yīng)用(一)
【典例1】（2024·上海·高三專題練習(xí)）將表面發(fā)黑(黑色物質(zhì)為Ag2S)的銀器浸入盛有食鹽水的鋁制容器中(如圖)，一段時間后黑色褪去。有關(guān)說法正確的是
A．該處理過程中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B．鋁質(zhì)容器為陽極，其質(zhì)量變輕
C．Ag2S溶解于食鹽水生成了AgCl
D．銀器為正極，Ag2S被還原為單質(zhì)銀
【變式練1】（2024·廣東·統(tǒng)考二模）將裹有鋅片的鐵釘放入含有酚酞-飽和瓊脂溶液中，滴加少量酚酞溶液，下列說法不正確的是
A．a(chǎn)處溶液會變紅 B．b處增大
C．c處產(chǎn)生較多無色氣泡 D．該實驗說明Fe受到保護(hù)
【變式練2】（2024·吉林·統(tǒng)考模擬預(yù)測）下列實驗操作和現(xiàn)象與實驗結(jié)論一定正確的是
選項 操作 現(xiàn)象 結(jié)論
A． 向鋅與稀硫酸的反應(yīng)體系中加入少量硫酸銅 反應(yīng)速率加快 Cu2＋是該反應(yīng)的催化劑
B． 將苯加入到橙色的溴水中，充分振蕩后靜置 下層液體幾乎無色 苯與Br2發(fā)生了取代反應(yīng)
C． 向酸性KMnO4溶液中先通入少量SO2，充分反應(yīng)后，再滴入幾滴BaCl2溶液 產(chǎn)生白色沉淀 SO2被氧化為
D． 室溫下，向0.1 mol·L－1 HCl溶液中加入少量鎂粉 產(chǎn)生大量氣泡，測得溶液溫度上升 鎂與鹽酸反應(yīng)放熱
A．A B．B C．C D．D
考向2　原電池原理的應(yīng)用(二)
【典例2】（2024·上海·統(tǒng)考二模）把鐵條放入盛有過量稀硫酸的試管中，下列改變不能加快氫氣產(chǎn)生速率的是
A．改鐵條為鎂條 B．滴加少量CuSO4溶液
C．改稀硫酸為98%的硫酸 D．升高溶液的溫度
【變式練3】（2024·山西·高三校聯(lián)考開學(xué)考試）下列裝置及操作能達(dá)到目的的是

A．驗證鎂比鋁活潑 B．分離乙醇和水 C．除去中的HCl D．制備干燥的氨氣
A．A B．B C．C D．D
【變式練4】（2024·全國·高三專題練習(xí)）X、Y、Z、M代表四種金屬元素，金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時，Z極上有放出；單質(zhì)Z可以從Y的鹽溶液中置換出單質(zhì)Y；又知的氧化性強于。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為
A． B．
C． D．
1．（2024·廣東·高考真題）我國自主設(shè)計建造的浮式生產(chǎn)儲御油裝置“海葵一號”將在珠江口盆地海域使用，其鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，以利用電化學(xué)原理延緩?fù)鈿さ母g。下列有關(guān)說法正確的是
A．鋼鐵外殼為負(fù)極 B．鑲嵌的鋅塊可永久使用
C．該法為外加電流法 D．鋅發(fā)生反應(yīng)：
2．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）下列事實能用平衡移動原理解釋的是
A．溶液中加入少量固體，促進(jìn)分解
B．密閉燒瓶內(nèi)的和的混合氣體，受熱后顏色加深
C．鐵釘放入濃中，待不再變化后，加熱能產(chǎn)生大量紅棕色氣體
D．鋅片與稀反應(yīng)過程中，加入少量固體，促進(jìn)的產(chǎn)生
3．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）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HCl溶液，并插入Ag—AgCl電極)和另一Ag—AgCl電極插入待測溶液中組成電池，pH與電池的電動勢E存在關(guān)系：pH=(E-常數(shù))/0.059。下列說法正確的是
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：AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-(0.1mol·L-1)
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(biāo)準(zhǔn)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
4．（2021·浙江·高考真題）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，充電時得電子成為Li嵌入該薄膜材料中；電極B為薄膜；集流體起導(dǎo)電作用。下列說法不正確的是
A．充電時，集流體A與外接電源的負(fù)極相連
B．放電時，外電路通過電子時，薄膜電解質(zhì)損失
C．放電時，電極B為正極，反應(yīng)可表示為
D．電池總反應(yīng)可表示為
5．（2021·河北·統(tǒng)考高考真題）K—O2電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下列說法錯誤的是
A．隔膜允許K+通過，不允許O2通過
B．放電時，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時，b電極為陽極
C．產(chǎn)生1Ah電量時，生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22
D．用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗0.9g水
6．（2024·四川·統(tǒng)考模擬預(yù)測）研究小組將混合均勻的鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入一定濃度醋酸溶液，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗，容器中的壓強隨時間的變化曲線如圖2。下列說法正確的是
A．0-t1時壓強增大的原因可能是鐵腐蝕放出熱量
B．鐵被氧化的電極反應(yīng)式為：
C．碳粉上發(fā)生了氧化反應(yīng)
D．鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能
1．一次電池
只能使用一次，不能充電復(fù)原繼續(xù)使用。
(1)普通鋅錳干電池
總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2NH4Cl===ZnCl2＋Mn2O3＋2NH3＋H2O
負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋。
正極：2NH＋2e－===2NH3＋H2↑、2MnO2＋H2===2MnOOH
(2)堿性鋅錳干電池
負(fù)極(Zn)，電極反應(yīng)式： Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 正極(MnO2)，電極反應(yīng)式： 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 總反應(yīng)： Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnOOH
2．二次電池(以鉛蓄電池為例)：放電后能充電復(fù)原繼續(xù)使用
(1)放電時的反應(yīng)：(原電池)
①負(fù)極反應(yīng)：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)
②正極反應(yīng)：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)
③總反應(yīng)：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)
(2)充電時的反應(yīng)：(電解池)
①陰極反應(yīng)：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)
②陽極反應(yīng)：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)
③總反應(yīng)：2PbSO4(s)＋2H2O(l)Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)
放電時原電池的負(fù)極作充電時電解池的陰極。
【易錯警示】(1)可充電電池的充、放電不能理解為可逆反應(yīng)。
(2)燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強的催化活性，起導(dǎo)電作用。
(3)可充電電池在充電時，其負(fù)極連接外接電源的負(fù)極，正極連接外接電源的正極。
3．燃料電池
(1)氫氧燃料電池是將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。
酸性 堿性
負(fù)極反應(yīng)式 2H2－4e－===4H＋ 2H2－4e－＋4OH－===4H2O
正極反應(yīng)式 O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋4e－＋2H2O===4OH－
總反應(yīng)式 2H2＋O2===2H2O
(2)燃料電池的電極本身不參與反應(yīng)，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給。對于燃料電池要注意燃料在負(fù)極反應(yīng)，O2在正極反應(yīng)，要注意電解質(zhì)溶液或傳導(dǎo)介質(zhì)的影響，如堿性條件下，CO2以CO形式存在。
1.燃料電池的解題模板
2.書寫燃料電池電極反應(yīng)式的三大步驟
①先寫出燃料電池總反應(yīng)式
一般都是可燃物在氧氣中的燃燒反應(yīng)方程式。但由于燃燒產(chǎn)物還可能與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的方程式與其相加得總反應(yīng)方程式。
②再寫出燃料電池正極的電極反應(yīng)式
由于燃料電池正極一般都是O2得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，基礎(chǔ)反應(yīng)式為O2＋4e－===2O2－。
A．電解質(zhì)為固體時，O2－可自由通過，正極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－===2O2－。
B．電解質(zhì)為熔融的碳酸鹽時，正極的電極反應(yīng)式為O2＋2CO2＋4e－===2CO。
C．當(dāng)電解質(zhì)為中性或堿性環(huán)境時，正極的電極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
D．當(dāng)電解質(zhì)為酸性環(huán)境時，正極的電極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
③最后寫出燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式
燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式＝燃料電池總反應(yīng)式－燃料電池正極的電極反應(yīng)式。在利用此法時一要注意消去反應(yīng)中的O2，二要注意兩極反應(yīng)式和總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移相同。
④熔融的金屬氧化物作介質(zhì)傳導(dǎo)O2－
負(fù)極：H2－2e－＋O2－===H2O；
正極：O2＋4e－===2O2－。
⑤碳酸鹽作介質(zhì)
負(fù)極：H2－2e－＋CO===H2O＋CO2；
正極：O2＋4e－＋2CO2===2CO。
⑥復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫
總體思路：＝－
遵循原理，信息優(yōu)先，用守恒直接書寫。
3.二次電池的解題思路
4.二次電池電極反應(yīng)式的書寫方法
①先標(biāo)出原電池總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì)。
②寫出一個比較容易書寫的電極反應(yīng)式(書寫時一定要注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存)
③在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。
④充電的電極反應(yīng)與放電的電極反應(yīng)過程相反。
原電池中電流方向：外電路中由電池正極流向負(fù)極；電池內(nèi)部，由負(fù)極流回正極。
原電池中電子移動方向：外電路中由電池負(fù)極流向電池正極，內(nèi)電路電解質(zhì)溶液中無電子通過。
考向1　一次電池
【典例1】（2024·浙江·高三統(tǒng)考專題練習(xí)）下列四個常用電化學(xué)裝置的敘述錯誤的是
A．圖Ⅰ所示電池中，電子從鋅片流出
B．圖Ⅱ所示干電池中鋅作負(fù)極
C．圖Ⅲ所示電池為二次電池，放電時正極的電極反應(yīng)式為
D．圖Ⅳ所示電池中通入氧氣的電極是正極
【變式練1】（2024·河南·高三統(tǒng)考期中）鋰—海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注。下列說法錯誤的是
A．海水起電解質(zhì)溶液的作用
B．鋰為負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)：
C．鋰電極應(yīng)與海水直接接觸
D．正極反應(yīng)式：
【變式練2】微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，有種銀鋅電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電極反應(yīng)式為：Zn＋2OH--2e-=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e-=2Ag＋2OH-，總反應(yīng)式為：Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag。根據(jù)上述反應(yīng)式，判斷下列敘述中正確的是
A．在使用過程中，電池負(fù)極區(qū)溶液的pH增大
B．在使用過程中，電子由Ag2O經(jīng)外電路流向Zn極
C．Zn是負(fù)極，Ag2O是正極
D．Zn極發(fā)生還原反應(yīng)，Ag2O極發(fā)生氧化反應(yīng)
考向2　新型可充電電池
【典例2】（2024·黑龍江·高三期中）某充電寶鋰離子電池的總反應(yīng)為xLi＋Li1-xMn2O4LiMn2O4，某手機鎳氫電池總反應(yīng)為NiOOH＋MHM＋Ni(OH)2(M為儲氫金屬或合金)，有關(guān)上述兩種電池的說法不正確的是

A．鋰離子電池放電時，Li＋向正極遷移
B．鎳氫電池放電時，正極的電極反應(yīng)式：NiOOH＋H2O＋e-=Ni(OH)2＋OH-
C．如圖表示用鋰離子電池給鎳氫電池充電
D．鋰離子電池充電時，陰極的電極反應(yīng)式：LiMn2O4-xe-=Li1-xMn2O4＋xLi＋
【變式練3】（2024·全國·高三統(tǒng)考專題練習(xí)）蓄電池在放電時起原電池的作用。以下是愛迪生電池分別在充電和放電時發(fā)生的反應(yīng)：Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2。下列有關(guān)愛迪生電池的說法不正確的是
A．放電時，F(xiàn)e是負(fù)極，NiO2是正極
B．蓄電池的電極可以浸入某種酸性電解質(zhì)溶液中
C．充電時，F(xiàn)e電極上的電極反應(yīng)式為Fe(OH)2＋2e-=Fe＋2OH-
D．放電時，電解質(zhì)溶液中的陰離子向負(fù)極方向移動
【變式練4】（2024·全國·高三專題練習(xí)）中科院研制出了雙碳雙離子電池，以石墨(Cn)和中間相炭微粒球(MCMB)為電極，電解質(zhì)溶液為含有KPF6的有機溶液，其充電示意圖如下。下列說法錯誤的是

A．充電時，石墨電極電勢比MCMB電極高
B．放電時，K+向左遷移
C．放電時，負(fù)極反應(yīng)為Cn+xPF6--xe-=Cn(PF6)x
D．充電時，若陰極增重39g則陽極增重145g
考向3　燃料電池
【典例3】（2024·天津·模擬預(yù)測）下列說法正確的是

A．乙池中石墨電極表面有氣泡產(chǎn)生，丙池中向右側(cè)電極移動
B．甲池通入的電極反應(yīng)為
C．反應(yīng)一段時間后，向乙池中加入一定量固體能使溶液恢復(fù)到原濃度
D．收集一段時間后丙池中兩電極上產(chǎn)生的氣體，左側(cè)電極可能得到混合氣體
【變式練5】（2024·全國·高三專題練習(xí)）年12月15日2時25分，“長征二號丁”運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火起飛，隨后成功將“遙感三十六號”衛(wèi)星送人預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。長征系列運載火箭使用的燃料有液氫、甲烷、酒精、煤油等。下列有關(guān)說法中正確的是
A．液氫、甲烷、酒精都屬于一級能源 B．甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生加成反應(yīng)
C．煤油只能通過石油的分餾獲得 D．甲烷燃料電池中甲烷由負(fù)極通入
【變式練6】（2024·北京·高三專題練習(xí)）某種培根型堿性氫氧燃料電池示意圖如所示，下列有關(guān)該電池的說法不正確的是
A．電池放電時，向鎳電極Ⅰ的方向遷移
B．正極電極反應(yīng)為：
C．出口Ⅰ處有水生成
D．循環(huán)泵可使電解質(zhì)溶液不斷濃縮、循環(huán)
1．（2024·北京·高考真題）酸性鋅錳干電池的構(gòu)造示意圖如下。關(guān)于該電池及其工作原理，下列說法正確的是
A．石墨作電池的負(fù)極材料 B．電池工作時，向負(fù)極方向移動
C．發(fā)生氧化反應(yīng) D．鋅筒發(fā)生的電極反應(yīng)為
2．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是

A．放電時負(fù)極質(zhì)量減小
B．儲能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
C．放電時右側(cè)通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)
D．充電總反應(yīng)：
3．（2024·全國·模擬預(yù)測）有關(guān)下列四個電化學(xué)裝置的敘述，正確的是
A．圖I所示裝置工作時，鹽橋中的陽離子移向溶液
B．圖II所示電池工作時，做還原劑
C．圖III所示電池工作時，能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%
D．圖IV所示裝置工作時，溶液A是燒堿溶液
4．（2024·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測）電池多用于電動汽車的電力來源，結(jié)構(gòu)如圖所示，電池中間的聚合物隔膜只允許通過。已知原理為：。下列說法不正確的是

A．充電時，陰極反應(yīng)為
B．放電時，石墨電極發(fā)生脫嵌
C．用鉛蓄電池給其充電，消耗硫酸時電池中有向左移動
D．放電時，正極反應(yīng)為
5．（2024·遼寧·校聯(lián)考模擬預(yù)測）未來的某一天，我們開著一輛電動汽車，當(dāng)電池能量即將耗盡時，只需將汽車開到附近的加氨站，5分鐘內(nèi)就能加滿一桶液態(tài)氨，電池表便顯示滿格，加滿后汽車能開1000公里以上，且加氨價格低廉。隨著“氨—氫”燃料電池的推出，這樣的場景很快就要變成現(xiàn)實。我國某大學(xué)設(shè)計的間接氨燃料固體氧化物燃料電池的工作原理如圖所示，氨首先經(jīng)過重整裝置在催化劑(未標(biāo)出)表面分解生成與。下列說法錯誤的是

A．電池工作時，a極的電極反應(yīng)式為
B．電池工作時，b極發(fā)生還原反應(yīng)
C．的鍵角小于的鍵角
D．大面積推廣“氨—氫”燃料電池，有利于減少碳的排放量
6．（2024·貴州4·統(tǒng)考三模）微生物燃料電池是一種通過微生物降解污染物同步回收電能的處理系統(tǒng)，具有綠色、安全、碳排放量低的特點，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

A．石墨纖維電極為電池負(fù)極
B．電池工作時，Pt電極比石墨纖維電極電勢低
C．正極反應(yīng)式：O2+4e-+4H+=2H2O
D．放電過程中H+從石墨纖維電極區(qū)通過質(zhì)子交換膜移向Pt電極區(qū)
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1．概念和反應(yīng)本質(zhì)
原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。
2．原電池的構(gòu)成條件
(1)一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活潑性強的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。
(2)二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。
(3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個條件：①電解質(zhì)溶液；②兩電極直接或間接接觸；③兩電極插入電解質(zhì)溶液中。
3．工作原理
以鋅銅原電池為例
(1)反應(yīng)原理
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 鹽橋含飽和KCl溶液，K＋移向正極，Cl－移向負(fù)極
(2)鹽橋的組成和作用
①鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。
②鹽橋的作用：a.連接內(nèi)電路，形成閉合回路；b.平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。
1．規(guī)避原電池工作原理的3個失分點
(1)原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接兩個電極，也可以是兩電極相接觸。
(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動，與導(dǎo)線中電子的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。
(3)無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。
2．判斷原電池正、負(fù)極的5種方法
提醒：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)極的思維定勢。
3．一般電極反應(yīng)式的書寫
——
　
——
　
——
3．鹽橋的組成及在原電池中的作用
①組成：鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍
②鹽橋中的離子流向：鹽橋中的陽離子(K＋)向正極區(qū)移動，陰離子(Cl－或NO)向負(fù)極區(qū)移動
③作用：連接內(nèi)電路，形成閉合回路；平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流[若沒有鹽橋，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定時間后，負(fù)極的正電荷增多而導(dǎo)致電子(負(fù)電荷)難以流出，正極負(fù)電荷增多也會導(dǎo)致電子流入困難，從而電池電流減弱]
4．易混易錯點
①只有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原電池。
②在原電池中活潑性強的金屬不一定作負(fù)極，但負(fù)極一定發(fā)生氧化反應(yīng)。
③電子不能通過電解質(zhì)溶液，溶液中的離子不能通過鹽橋。
④負(fù)極失去的電子總數(shù)一定等于正極得到的電子總數(shù)。
⑤同一氧化還原反應(yīng)，設(shè)計成原電池反應(yīng)的速率一定比直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)的速率快。
⑥電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中，應(yīng)能穩(wěn)定存在，如堿性介質(zhì)中生成的H＋應(yīng)結(jié)合OH－生成水。電極反應(yīng)式要遵守電荷守恒、質(zhì)量守恒及電子得失守恒。
⑦當(dāng)氧化劑得電子速率與還原劑失電子速率相等時，可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，電流表指針示數(shù)為零；當(dāng)電流表指針往相反方向偏轉(zhuǎn)，暗示電路中電子流向相反，說明化學(xué)平衡移動方向相反。
⑧原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接兩個電極，也可以是兩電極相接觸。
⑨電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動，與導(dǎo)線中電子的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。
⑩注意鹽橋不能用一根導(dǎo)線連接，因為導(dǎo)線是不能傳遞陰陽離子的。用導(dǎo)線連接后相當(dāng)于一個是原電池，一個是電解池。
考向1　　原電池的工作原理
【典例1】（2024·全國·高三專題練習(xí)）如圖，在盛有稀的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，關(guān)于該裝置的下列說法正確的是

A．外電路的電流方向為外電路
B．若兩電極分別為Fe和碳棒，則X為碳棒，Y為Fe
C．X極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)
D．若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為
【答案】D
【解析】A．根據(jù)圖中信息外電路的電子方向為外電路，電路的電流方向為外電路，故A錯誤；
B．若兩電極分別為Fe和碳棒，X為負(fù)極，活潑金屬，則X為Fe，Y為碳棒，故B錯誤；
C．X極為負(fù)極，發(fā)生的是氧化反應(yīng)，Y極為正極，發(fā)生的是還原反應(yīng)，故C錯誤；
D．若兩電極都是金屬，X為負(fù)極，一般負(fù)極活潑性強，則它們的活動性順序為，故D正確。
綜上所述，答案為D。
【變式練1】（2024·遼寧·高三校聯(lián)考開學(xué)考試）黨的二十大報告中指出：要“加強污染物協(xié)同控制，基本消除重污染天氣”。二氧化硫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保二位一體的結(jié)合，可以解決酸雨等環(huán)境污染問題，原理如圖所示。下列說法正確的是
A．該電池放電時電流流向：電極→負(fù)載→電極
B．電極附近發(fā)生的反應(yīng)：SO2-2e-+2H2O=+4H+
C．放電過程中若消耗，理論上可以消除2molSO2
D．移向電極，電極附近pH不變
【答案】B
【分析】圖可知，Pt1電極上SO2發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H2SO4，Pt1電極為負(fù)極，Pt2電極為正極，Pt2電極上O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；據(jù)此作答。
【解析】A．根據(jù)分析，Pt1電極為負(fù)極，Pt2電極為正極，該電池放電時電流的流向為電極→負(fù)載→電極，A項錯誤；
B．Pt1電極上SO2發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H2SO4，電極反應(yīng)式為SO2-2e-+2H2O=+4H+，B項正確；
C．Pt2電極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O，由于O2所處溫度和壓強未知，不能計算22.4LO2物質(zhì)的量，從而無法計算消除SO2物質(zhì)的量，C項錯誤；
D．陽離子H+移向正極(Pt2電極)，Pt1電極上的電極反應(yīng)式為SO2-2e-+2H2O=+4H+，Pt1電極上每消耗lmolSO2生成4molH+和1molSO2，為平衡電荷，有2molH+通過質(zhì)子交換膜移向Pt2電極，Pt1電極附近c(H+)增大，pH減小，D項錯誤；
故選B。
【變式練2】（2024·湖北·高三開學(xué)考試）下列實驗操作及現(xiàn)象與對應(yīng)結(jié)論匹配的是
選項 實驗操作及現(xiàn)象 結(jié)論
A 將溶液和稀混合，得到沉淀，且生成的氣體可使品紅溶液褪色 在反應(yīng)中體現(xiàn)氧化性
B 在導(dǎo)管口點燃純凈的，然后將導(dǎo)管伸入盛滿的集氣瓶中，在中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰 助燃物不一定是
C 向苯酚濃溶液中滴加少量溴水、振蕩，無白色沉淀產(chǎn)生 該條件下兩者不反應(yīng)
D 將銀和溶液、鐵和NaCl溶液組成雙液原電池，連通后銀表面有銀白色金屬沉積，鐵電極的質(zhì)量變輕 Ag是原電池的負(fù)極
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．，在反應(yīng)中化合價未變化，體現(xiàn)的是酸性，A錯誤；
B．H2為可燃物，Cl2為助燃物，B正確；
C．反應(yīng)生成的2，4，6-三溴苯酚溶解在過量的苯酚濃溶液中，無白色沉淀產(chǎn)生，C錯誤；
D．銀表面有銀白色金屬沉積，說明Ag是原電池的正極，D錯誤；
故答案為：B。
考向2　原電池正、負(fù)極的判斷及電極反應(yīng)式的書寫
【典例2】（2024·福建·統(tǒng)考模擬預(yù)測）我國科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)明了以下裝置從海水中提取鋰單質(zhì)，其工作原理如圖所示。該裝置運行期間電極Ⅱ上產(chǎn)生和氣體X。下列說法錯誤的是

A．該裝置實現(xiàn)了“太陽能→電能→化學(xué)能”的轉(zhuǎn)化
B．電極Ⅰ連接太陽能電池的負(fù)極
C．工作時，電極Ⅱ附近溶液的pH增大
D．實驗室檢驗氣體X可用濕潤的淀粉-KI試紙
【答案】C
【分析】由圖可知，鋰離子向電極I遷移，則電極I為陰極，電極反應(yīng)式：；電極II為陽極，該裝置運行期間電極Ⅱ上產(chǎn)生和氣體X，則電極反應(yīng)式：、；
【解析】A．根據(jù)該裝置示意圖可知，實現(xiàn)了太陽能→電能→化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，故A正確；
B．根據(jù)分析可知，電極I為陰極，連接太陽能電池負(fù)極，故B正確；
C．根據(jù)分析可知，電極II為陽極，電極反應(yīng)式：、，則工作時，電極Ⅱ附近溶液的pH減小，故C錯誤；
D．根據(jù)分析可知X氣體為，可用濕潤的淀粉-KI試紙檢驗，故D正確；
答案選C。
【變式練3】（2024·貴州·高三階段練習(xí)）以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示(假設(shè)M，N兩電極均為惰性電極)，下列說法正確的是
A．N電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．電池工作時，外電路中電子的流動方向：M電極→導(dǎo)線→N電極
C．M電極上的電極反應(yīng)式：
D．電路中每轉(zhuǎn)移1.2mol電子，此時生成CO2的體積為6.72L
【答案】C
【分析】由圖可知，M極為微生物燃料電池的正極，酸性條件下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e—=2H2O，N電極為負(fù)極，水分子作用下葡萄糖在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子，電極反應(yīng)式為C6H12O6—24e—+6H2O=6CO2+24H+。
【解析】A．由分析可知，N電極為微生物燃料電池的負(fù)極，水分子作用下葡萄糖在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子，故A錯誤；
B．由分析可知，M極為微生物燃料電池的正極，N電極為負(fù)極，則電池工作時，外電路中電子的流動方向：N電極→導(dǎo)線→M電極，故B錯誤；
C．由分析可知，M極為微生物燃料電池的正極，酸性條件下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e—=2H2O，故C正確；
D．缺標(biāo)準(zhǔn)狀況，無法計算電路中每轉(zhuǎn)移1.2mol電子時反應(yīng)生成二氧化碳的體積，故D錯誤；
故選C。
【變式練4】（202·山東·高三統(tǒng)考開學(xué)考試）濃差電池是利用物質(zhì)的濃度差產(chǎn)生電動勢的一種裝置。某濃差電池的工作原理如圖所示，下列說法正確的是

A．X電極為負(fù)極
B．電路中轉(zhuǎn)移時，左池減少了0.1mol離子
C．隔膜為陰離子交換膜
D．右池中的電極反應(yīng)式為
【答案】A
【分析】左右兩池中電解質(zhì)濃度不同，產(chǎn)生電池差，電池開始放電。當(dāng)左右兩池離子濃度相等時，電池結(jié)束放電。C1-參加電極反應(yīng)，左池鉀離子濃度大，所以K+要向右池移動，離子交換膜為陽離子交換膜，右池為正極池，左池為負(fù)極池，左池發(fā)生電極反應(yīng)：Ag-e-+Cl-=AgC1，右池：AgCl +e-=Ag+Cl-，以此解答。
【解析】A．由分析可知，X電極為負(fù)極，故A正確；
B．由分析可知，左池發(fā)生電極反應(yīng)：Ag-e-+Cl-=AgC1，右池：AgCl +e-=Ag+Cl-，左池中減少0.1molC1-，0.1molK+共減少0.2mol離子，故B錯誤；
C．由分析可知，離子交換膜為陽離子交換膜，故C錯誤；
D．由分析可知，右池中的電極反應(yīng)式為AgCl +e-=Ag+Cl-，故D錯誤；
故選A。
考向3　聚焦“鹽橋”原電池
【典例3】（202·安徽·高三階段練習(xí)）各裝置正確且能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?br/>A．①精確量取了稀鹽酸 B．②將乙二醇轉(zhuǎn)化為乙二酸
C．③形成原電池 D．④吸收尾氣SO2
【答案】A
【解析】A．滴定管的感量為0.01mL，且小刻度在上方，圖中酸式滴定管可量取14.80mL稀鹽酸，選項A正確；
B．乙二醇、乙二酸均可被酸性高錳酸鉀溶液氧化，不能將乙二醇轉(zhuǎn)化為乙二酸，選項B錯誤；
C．裝置中應(yīng)該將鋅電極插入硫酸鋅溶液中、銅電極插入硫酸銅溶液中，才能形成原電池，否則只有左側(cè)鋅與硫酸銅的置換反應(yīng)，選項C錯誤；
D．氫氧化鈣微溶于水，濃的氫氧化鈣溶液的濃度也不大，用于吸收尾氣二氧化硫效果很差，實驗室應(yīng)該改用氫氧化鈉溶液吸收，選項D錯誤；
答案選A。
【變式練5】（202·上海·期末）銅鋅原電池(如圖)工作時，下列敘述錯誤的是

A．負(fù)極反應(yīng)為：
B．電池總反應(yīng)為：
C．在外電路中，電子從負(fù)極流向正極
D．鹽橋中的移向溶液
【答案】D
【解析】A．金屬性鋅強于銅，鋅是負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為：，A正確；
B．銅是正極，銅離子得到電子，電池總反應(yīng)為：，B正確；
C．負(fù)極失去電子，在外電路中，電子從負(fù)極流向正極，C正確；
D．原電池中陽離子移向正極，所以鹽橋中的移向溶液，D錯誤；
答案選D。
【變式練6】（2024·全國·高三專題練習(xí)）某同學(xué)利用下列電池裝置探究的氧化性和還原性。電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極，石墨電極上未見Fe析出，下列分析不正確的是

A．鹽橋中的陽離子進(jìn)入右側(cè)燒杯溶液中
B．一段時間后兩燒杯溶液中均增大
C．當(dāng)兩燒杯溶液中相等時，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
D．由A、B中的現(xiàn)象可知，還原性小于Fe、氧化性小于
【答案】C
【分析】該反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+，負(fù)極為鐵單質(zhì)失電子生成亞鐵離子，正極為鐵離子得電子生成亞鐵離子，據(jù)此分析下列選項。
【解析】A．鐵電極失電子為負(fù)極，石墨電極為正極，陽離子從負(fù)極向正極移動，故鹽橋中陽離子進(jìn)入石墨電極溶液中，A正確；
B．負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為Fe3++e-=Fe2+，兩側(cè)均反應(yīng)生成亞鐵離子，故一段時間后兩燒杯溶液中均增大，故石墨電極溶液中亞鐵離子濃度增大，B正確；
C．負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，正極反應(yīng)為2Fe3++2e-=2Fe2+，設(shè)兩邊均為1L溶液，一段時間后轉(zhuǎn)移電子為2xmol時兩極溶液中亞鐵離子濃度相等，則0.10+x=2x+0.05，得x=0.05，則右邊消耗鐵離子為0.05mol＜1mol，則反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行，故不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯誤；
D．負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，正極反應(yīng)為2Fe3++2e-=2Fe2+，總反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+，反應(yīng)中氧化劑為Fe3+，還原劑為Fe，F(xiàn)e2+既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物，故Fe2+還原性小于Fe，氧化性小于Fe3+，D正確；
故答案選C。
1．（2024·江蘇·高考真題）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為，電池構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是
A．電池工作時，發(fā)生氧化反應(yīng)
B．電池工作時，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(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
【答案】C
【分析】Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：，MnO2為正極，電極反應(yīng)式為：。
【解析】A．電池工作時，為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯誤；
B．電池工作時，通過隔膜向負(fù)極移動，故B錯誤；
C．環(huán)境溫度過低，化學(xué)反應(yīng)速率下降，不利于電池放電，故C正確；
D．由電極反應(yīng)式可知，反應(yīng)中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，故D錯誤；
故選C。
2．（2024·廣東·高三階段練習(xí)）某同學(xué)利用下列電池裝置進(jìn)行實驗，探究的氧化性和還原性。
根據(jù)實驗現(xiàn)象，下列分析不正確的是
A．電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極，可知鹽橋中的陽離子進(jìn)入石墨電極溶液中
B．一段時間后石墨電極上未見析出且鐵電極溶液中增大，可知石墨電極溶液中也增大
C．由A、B中的現(xiàn)象可知，還原性小于、氧化性小于
D．一段時間后兩極溶液中的濃度若相等，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
【答案】D
【解析】A．鐵電極失電子為負(fù)極，石墨電極為正極，陽離子從負(fù)極向正極移動，故鹽橋中陽離子進(jìn)入石墨電極溶液中，A正確；
B．石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為Fe3++e-=Fe2+，反應(yīng)生成亞鐵離子，負(fù)極的亞鐵離子也會向正極移動，故石墨電極溶液中亞鐵離子濃度增大，B正確；
C．負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，正極反應(yīng)為2Fe3++2e-=2Fe2+，總反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+，反應(yīng)中氧化劑為Fe3+，還原劑為Fe，F(xiàn)e2+既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物，故Fe2+還原性小于Fe，氧化性小于Fe3+，C正確；
D．一段時間后兩極溶液中亞鐵離子濃度相等，無法說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D錯誤；
故答案選D。
3．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）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
【答案】A
【解析】A．由分析可知，b電極為電池正極，A正確；
B．電池工作時，陽離子向正極移動，故海水中的向b電極移動，B錯誤；
C．電池工作時，a電極反應(yīng)為鋁失去電子生成鋁離子，鋁離子水解顯酸性，C錯誤；
D．由C分析可知，每消耗1kgAl（為），電池最多向外提供mol電子的電量，D錯誤；
故選A。
4．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說法正確的是

A．圖①裝置可用于制取并收集氨氣
B．圖②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴內(nèi)的氣泡
C．圖③操作俯視刻度線定容會導(dǎo)致所配溶液濃度偏大
D．圖④裝置鹽橋中陽離子向溶液中遷移
【答案】C
【解析】A．氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，遇冷又化合生成氯化銨，則直接加熱氯化銨無法制得氨氣，實驗室用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體的方法制備氨氣，故A錯誤；
B．高錳酸鉀溶液具有強氧化性，會腐蝕橡膠管，所以高錳酸鉀溶液應(yīng)盛放在酸式滴定管在，不能盛放在堿式滴定管中，故B錯誤；
C．配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時，俯視刻度線定容會使溶液的體積偏小，導(dǎo)致所配溶液濃度偏大，故C正確；
D．由圖可知，鋅銅原電池中，鋅電極為原電池的負(fù)極，銅為正極，鹽橋中陽離子向硫酸銅溶液中遷移，故D錯誤；
故選C。
5．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是

A．放電時負(fù)極質(zhì)量減小
B．儲能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
C．放電時右側(cè)通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)
D．充電總反應(yīng)：
【答案】B
【解析】該儲能電池放電時，Pb為負(fù)極，失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4，則多孔碳電極為正極，正極上Fe3+得電子轉(zhuǎn)化為Fe2+，充電時，多孔碳電極為陽極，F(xiàn)e2+失電子生成Fe3+，PbSO4電極為陰極，PbSO4得電子生成Pb和硫酸。
A．放電時負(fù)極上Pb失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4附著在負(fù)極上，負(fù)極質(zhì)量增大，A錯誤；
B．儲能過程中，該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；
C．放電時，右側(cè)為正極，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，左側(cè)的H+通過質(zhì)子交換膜移向右側(cè)，C錯誤；
D．充電時，總反應(yīng)為PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D錯誤；
故答案選B。
6．（2022·廣東·高考真題）科學(xué)家基于易溶于的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設(shè)備(如圖)。充電時電極a的反應(yīng)為： 。下列說法正確的是
A．充電時電極b是陰極
B．放電時溶液的減小
C．放電時溶液的濃度增大
D．每生成，電極a質(zhì)量理論上增加
【答案】C
【解析】A．由充電時電極a的反應(yīng)可知，充電時電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽極，故A錯誤；
B．放電時電極反應(yīng)和充電時相反，則由放電時電極a的反應(yīng)為可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯誤；
C．放電時負(fù)極反應(yīng)為，正極反應(yīng)為，反應(yīng)后Na+和Cl-濃度都增大，則放電時NaCl溶液的濃度增大，故C正確；
D．充電時陽極反應(yīng)為，陰極反應(yīng)為，由得失電子守恒可知，每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g/mol2mol=46g，故D錯誤；
答案選C。
7．（2024·山西·模擬預(yù)測）下列有關(guān)方程式錯誤的是
A．堿性鋅錳電池的正極反應(yīng)：
B．制備粗硅的反應(yīng)方程式為：
C．食醋去除水垢中的：
D．溶液滴入溶液中：
【答案】C
【解析】A．堿性鋅錳電池,石墨為正極，在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：，A正確；
B．工業(yè)上用石英砂和焦炭高溫下制備粗硅，反應(yīng)方程式為：，B正確；
C．醋酸為弱酸，離子方程式中不能拆，所以食醋去除水垢中的：，C錯誤；
D．用溶液檢驗溶液中的，反應(yīng)的離子方程式為：，D正確；
故選C。
8．（2024·福建·統(tǒng)考一模）一種水系的鋅可充電超級電池放電時原理如圖所示，下列說法錯誤的是
A．放電時，電解質(zhì)中的保持不變
B．放電時，電極a為正極
C．充電時，消耗電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
D．充電時，陽極反應(yīng)式：
【答案】A
【解析】由圖可知，放電時，Zn化合價升高失電子，故電極b作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn-2e-+4OH-=，電極a為正極，電極反應(yīng)式為MX(OH)+e-=MX+OH-，充電時，電極b作陰極，電極反應(yīng)式為 +2e-=Zn+4OH-，電極a作陽極，電極反應(yīng)式為MX+OH--e-=MX(OH)，據(jù)此作答。
A．放電時，由兩極反應(yīng)可知，電池總反應(yīng)為Zn+2MX(OH)+2OH-=+2MX，故電解質(zhì)中的c(OH-)減小，故A錯誤；
B．放電時，Zn化合價升高失電子，故電極b作負(fù)極，電極a為正極，故B正確；
C．充電時，電極b作陰極，電極反應(yīng)式為+2e-=Zn+4OH-，消耗1mol電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA，故C正確；
D．充電時，電極a作陽極，電極反應(yīng)式為MX+OH--e-=MX(OH)，故D正確；
故選：A。
1．加快氧化還原反應(yīng)速率
一個__自發(fā)__進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計成原電池時反應(yīng)速率__加快__，例如Zn與稀硫酸反應(yīng)時加入少量的CuSO4溶液能使產(chǎn)生氫氣的速率加快。
2．比較金屬活動性強弱
兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負(fù)極的金屬活動性比正極的__活潑__。
3．用作金屬的防護(hù)
使被保護(hù)的金屬制品作原電池的__正__極而得到保護(hù)。例如，保護(hù)鐵制輸水管或鋼鐵橋梁，可用導(dǎo)線將其和一塊鋅塊相連，使Zn作原電池的__負(fù)__極。
4．設(shè)計制作化學(xué)電源
—
↓
—
↓
—
↓
—
原電池的設(shè)計方法
設(shè)計原電池時要緊扣原電池的構(gòu)成條件。具體方法是：
(1)首先判斷出氧化還原反應(yīng)中的還原劑和氧化劑，將還原劑(一般為比較活潑金屬)作負(fù)極，活動性比負(fù)極弱的金屬或非金屬作正極，含氧化劑的溶液作電解質(zhì)溶液。
(2)如果兩個半反應(yīng)分別在要求的兩個容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋)，則兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同的金屬的陽離子。
(3)設(shè)計實例：
根據(jù)反應(yīng)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
(4)設(shè)計的原電池為：
(5)裝置如下圖所示：
　
(6)設(shè)計原電池的步驟
拆分反應(yīng)—將氧化還原反應(yīng)分成兩個半反應(yīng)
↓
選擇電極材料—還原劑(一般為比較活潑金屬)為負(fù)極,活潑性比負(fù)極弱的金屬或非金屬導(dǎo)體為正極
↓
構(gòu)成閉合回路—如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋),則兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同元素的金屬陽離子
↓
畫出裝置圖—結(jié)合要求及反應(yīng)特點,畫出原電池裝置圖,標(biāo)出電極材料名稱、正極和負(fù)極及電解質(zhì)溶液等
考向1　原電池原理的應(yīng)用(一)
【典例1】（2024·上海·高三專題練習(xí)）將表面發(fā)黑(黑色物質(zhì)為Ag2S)的銀器浸入盛有食鹽水的鋁制容器中(如圖)，一段時間后黑色褪去。有關(guān)說法正確的是
A．該處理過程中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B．鋁質(zhì)容器為陽極，其質(zhì)量變輕
C．Ag2S溶解于食鹽水生成了AgCl
D．銀器為正極，Ag2S被還原為單質(zhì)銀
【答案】D
【解析】A．該處理過程利用了原電池的原理，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯誤；
B．鋁質(zhì)容器為負(fù)極，鋁失電子轉(zhuǎn)化為鋁離子，質(zhì)量變輕，B錯誤；
C．Ag2S做正極得電子轉(zhuǎn)化為Ag從而使銀器表面黑色褪去，不是因為其溶解于食鹽水中生成了AgCl，C錯誤；
D．銀器為正極，Ag2S得電子被還原為Ag單質(zhì)，D正確；
故答案選D。
【變式練1】（2024·廣東·統(tǒng)考二模）將裹有鋅片的鐵釘放入含有酚酞-飽和瓊脂溶液中，滴加少量酚酞溶液，下列說法不正確的是
A．a(chǎn)處溶液會變紅 B．b處增大
C．c處產(chǎn)生較多無色氣泡 D．該實驗說明Fe受到保護(hù)
【答案】C
【解析】裹有鋅片的鐵釘放入含有酚酞-飽和瓊脂溶液中，發(fā)生原電池腐蝕，鋅片為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：，鐵釘為正極：，在鐵釘附近酚酞溶液變紅。
A．a(chǎn)為鐵釘，為原電池正極，發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生，酚酞溶液變紅，A正確；
B．b處為鋅片，鋅片為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：，所以b處增大，B正確；
C．c處為鐵釘，發(fā)生反應(yīng)，不會產(chǎn)生氣泡，C錯誤；
D．鐵為正極，不發(fā)生反應(yīng)，被保護(hù)起來，D正確；
故選C。
【變式練2】（2024·吉林·統(tǒng)考模擬預(yù)測）下列實驗操作和現(xiàn)象與實驗結(jié)論一定正確的是
選項 操作 現(xiàn)象 結(jié)論
A． 向鋅與稀硫酸的反應(yīng)體系中加入少量硫酸銅 反應(yīng)速率加快 Cu2＋是該反應(yīng)的催化劑
B． 將苯加入到橙色的溴水中，充分振蕩后靜置 下層液體幾乎無色 苯與Br2發(fā)生了取代反應(yīng)
C． 向酸性KMnO4溶液中先通入少量SO2，充分反應(yīng)后，再滴入幾滴BaCl2溶液 產(chǎn)生白色沉淀 SO2被氧化為
D． 室溫下，向0.1 mol·L－1 HCl溶液中加入少量鎂粉 產(chǎn)生大量氣泡，測得溶液溫度上升 鎂與鹽酸反應(yīng)放熱
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．向鋅與稀硫酸的反應(yīng)體系中加入少量硫酸銅，鋅置換出硫酸銅中的銅，構(gòu)成銅鋅原電池，所以反應(yīng)速率加快，故A錯誤；
B．將苯加入到橙色的溴水中，充分振蕩后靜置，苯萃取溴水中的溴，下層液體幾乎無色，故B錯誤；
C．酸性高錳酸鉀溶液中含有硫酸，向酸性KMnO4溶液中先通入少量SO2，充分反應(yīng)后，再滴入幾滴BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，不能證明SO2被氧化為，故C錯誤；
D．室溫下，向0.1 mol·L－1 HCl溶液中加入少量鎂粉，產(chǎn)生大量氣泡，測得溶液溫度上升，說明鎂與鹽酸反應(yīng)放熱，故D正確；
選D。
考向2　原電池原理的應(yīng)用(二)
【典例2】（2024·上海·統(tǒng)考二模）把鐵條放入盛有過量稀硫酸的試管中，下列改變不能加快氫氣產(chǎn)生速率的是
A．改鐵條為鎂條 B．滴加少量CuSO4溶液
C．改稀硫酸為98%的硫酸 D．升高溶液的溫度
【答案】C
【解析】A．鎂比鐵更活潑，與稀硫酸反應(yīng)速率更快，能加快氫氣產(chǎn)生速率，A正確；
B．滴加少量CuSO4，F(xiàn)e與CuSO4反應(yīng)生成Cu，F(xiàn)e、Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率，B正確；
C．常溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，無法產(chǎn)生氫氣，C錯誤；
D．升高溶液溫度，反應(yīng)速率加快，D正確；
故答案選C。
【變式練3】（2024·山西·高三校聯(lián)考開學(xué)考試）下列裝置及操作能達(dá)到目的的是

A．驗證鎂比鋁活潑 B．分離乙醇和水 C．除去中的HCl D．制備干燥的氨氣
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．由于鎂和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，不能用氫氧化鈉溶液驗證鎂、鋁活潑性，要驗證鎂比鋁活潑，電解質(zhì)溶液應(yīng)該用稀硫酸或稀鹽酸，故A不符合題意；
B．乙醇和水會混溶，不能用分液法分離，故B不符合題意；
C．純堿溶液會吸收二氧化碳，要用飽和碳酸氫鈉溶液除掉二氧化碳中氯化氫氣體，故C不符合題意。
D．濃氨水加到生石灰中，生石灰和水反應(yīng)放出大量熱，促使?jié)獍彼軣岱纸馍砂睔猓睔庥脡A石灰干燥，從而制備出干燥的氨氣，故D符合題意。
綜上所述，答案為D。
【變式練4】（2024·全國·高三專題練習(xí)）X、Y、Z、M代表四種金屬元素，金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時，Z極上有放出；單質(zhì)Z可以從Y的鹽溶液中置換出單質(zhì)Y；又知的氧化性強于。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時，X溶解，Z極上有氫氣放出，所以X是負(fù)極，Z是正極，故金屬的活動性：；單質(zhì)Z可以從Y的鹽溶液中置換出Y，說明金屬的活動性：；離子的氧化性強于離子，所以金屬的活動性；綜上可知四種金屬的活動性由強到弱的順序為，A項正確。
1．（2024·廣東·高考真題）我國自主設(shè)計建造的浮式生產(chǎn)儲御油裝置“海葵一號”將在珠江口盆地海域使用，其鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，以利用電化學(xué)原理延緩?fù)鈿さ母g。下列有關(guān)說法正確的是
A．鋼鐵外殼為負(fù)極 B．鑲嵌的鋅塊可永久使用
C．該法為外加電流法 D．鋅發(fā)生反應(yīng)：
【答案】D
【分析】鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，由于金屬活動性Zn＞Fe，即鋅塊為負(fù)極，鋼鐵為正極，形成原電池，Zn失去電子，發(fā)生還原反應(yīng)，，從而保護(hù)鋼鐵，延緩其腐蝕。
【詳解】A．由于金屬活動性Zn＞Fe，鋼鐵外殼為正極，鋅塊為負(fù)極，故A錯誤；
B．Zn失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，，鑲嵌的鋅塊會被逐漸消耗，需根據(jù)腐蝕情況進(jìn)行維護(hù)和更換，不能永久使用，故B錯誤；
C．由分析得，該方法為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，故C錯誤；
D．Zn失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)：，故D正確；
故選D。
2．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）下列事實能用平衡移動原理解釋的是
A．溶液中加入少量固體，促進(jìn)分解
B．密閉燒瓶內(nèi)的和的混合氣體，受熱后顏色加深
C．鐵釘放入濃中，待不再變化后，加熱能產(chǎn)生大量紅棕色氣體
D．鋅片與稀反應(yīng)過程中，加入少量固體，促進(jìn)的產(chǎn)生
【答案】B
【解析】A．MnO2會催化 H2O2分解，與平衡移動無關(guān)，A項錯誤；
B．NO2轉(zhuǎn)化為N2O4 的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向移動， NO2濃度增大，混合氣體顏色加深，B項正確；
C．鐵在濃硝酸中鈍化，加熱會使表面的氧化膜溶解，鐵與濃硝酸反應(yīng)生成大量紅棕色氣體，與平衡移動無關(guān)，C項錯誤；
D．加入硫酸銅以后，鋅置換出銅，構(gòu)成原電池，從而使反應(yīng)速率加快，與平衡移動無關(guān)，D項錯誤；
故選B。
3．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）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HCl溶液，并插入Ag—AgCl電極)和另一Ag—AgCl電極插入待測溶液中組成電池，pH與電池的電動勢E存在關(guān)系：pH=(E-常數(shù))/0.059。下列說法正確的是
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：AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-(0.1mol·L-1)
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(biāo)準(zhǔn)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】A． 如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢低，則該電極為負(fù)極、負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)而不是還原反應(yīng)，A錯誤；
B．已知：pH與電池的電動勢E存在關(guān)系：pH=(E-常數(shù))/0.059，則玻璃膜內(nèi)外氫離子濃度的差異會引起電動勢的變化，B錯誤；
C．pH與電池的電動勢E存在關(guān)系：pH=(E-常數(shù))/0.059，則分別測定含已知pH的標(biāo)準(zhǔn)溶液和未知溶液的電池的電動勢，可得出未知溶液的pH，C正確；
D． pH計工作時，利用原電池原理，則化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D錯誤；
答案選C。
4．（2021·浙江·高考真題）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，充電時得電子成為Li嵌入該薄膜材料中；電極B為薄膜；集流體起導(dǎo)電作用。下列說法不正確的是
A．充電時，集流體A與外接電源的負(fù)極相連
B．放電時，外電路通過電子時，薄膜電解質(zhì)損失
C．放電時，電極B為正極，反應(yīng)可表示為
D．電池總反應(yīng)可表示為
【答案】B
【解析】A．由圖可知，集流體A與電極A相連，充電時電極A作陰極，故充電時集流體A與外接電源的負(fù)極相連，A說法正確；
B．放電時，外電路通過a mol電子時，內(nèi)電路中有a mol 通過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)沒有損失，B說法不正確；
C．放電時，電極B為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)可表示為，C說法正確；
D．電池放電時，嵌入在非晶硅薄膜中的鋰失去電子變成，正極上得到電子和變?yōu)椋孰姵乜偡磻?yīng)可表示為，D說法正確。
綜上所述，相關(guān)說法不正確的是B，本題選B。
5．（2021·河北·統(tǒng)考高考真題）K—O2電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下列說法錯誤的是
A．隔膜允許K+通過，不允許O2通過
B．放電時，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時，b電極為陽極
C．產(chǎn)生1Ah電量時，生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22
D．用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗0.9g水
【答案】D
【解析】由圖可知，a電極為原電池的負(fù)極，單質(zhì)鉀片失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鉀離子，電極反應(yīng)式為K—e-=K+，b電極為正極，在鉀離子作用下，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成超氧化鉀；據(jù)以上分析解答。
A．金屬性強的金屬鉀易與氧氣反應(yīng)，為防止鉀與氧氣反應(yīng)，電池所選擇隔膜應(yīng)允許通過，不允許通過，故A正確；
B．由分析可知，放電時，a為負(fù)極，b為正極，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極，充電時，b電極應(yīng)與直流電源的正極相連，做電解池的為陽極，故B正確；
C．由分析可知，生成1mol超氧化鉀時，消耗1mol氧氣，兩者的質(zhì)量比值為1mol×71g/mol：1mol×32g/mol≈2.22：1，故C正確；
D．鉛酸蓄電池充電時的總反應(yīng)方程式為2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4，反應(yīng)消耗2mol水，轉(zhuǎn)移2mol電子，由得失電子數(shù)目守恒可知，耗鉀時，鉛酸蓄電池消耗水的質(zhì)量為×18g/mol=1.8g，故D錯誤；
故選D。
6．（2024·四川·統(tǒng)考模擬預(yù)測）研究小組將混合均勻的鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入一定濃度醋酸溶液，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗，容器中的壓強隨時間的變化曲線如圖2。下列說法正確的是
A．0-t1時壓強增大的原因可能是鐵腐蝕放出熱量
B．鐵被氧化的電極反應(yīng)式為：
C．碳粉上發(fā)生了氧化反應(yīng)
D．鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能
【答案】A
【解析】A. 根據(jù)，0-t1時壓強增大的原因可能是鐵腐蝕放出熱量使壓強增大，故A正確；
B. 鐵被氧化的電極反應(yīng)式為：，故B錯誤；
C. 鐵發(fā)生氧化反應(yīng)，碳粉上發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯誤；
D. 鐵腐蝕過程中化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為電能，還有轉(zhuǎn)化成熱能的部分，故D錯誤；
故答案選A。
1．一次電池
只能使用一次，不能充電復(fù)原繼續(xù)使用。
(1)普通鋅錳干電池
總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2NH4Cl===ZnCl2＋Mn2O3＋2NH3＋H2O
負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋。
正極：2NH＋2e－===2NH3＋H2↑、2MnO2＋H2===2MnOOH
(2)堿性鋅錳干電池
負(fù)極(Zn)，電極反應(yīng)式： Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 正極(MnO2)，電極反應(yīng)式： 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 總反應(yīng)： Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnOOH
2．二次電池(以鉛蓄電池為例)：放電后能充電復(fù)原繼續(xù)使用
(1)放電時的反應(yīng)：(原電池)
①負(fù)極反應(yīng)：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)
②正極反應(yīng)：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)
③總反應(yīng)：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)
(2)充電時的反應(yīng)：(電解池)
①陰極反應(yīng)：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)
②陽極反應(yīng)：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)
③總反應(yīng)：2PbSO4(s)＋2H2O(l)Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)
放電時原電池的負(fù)極作充電時電解池的陰極。
【易錯警示】(1)可充電電池的充、放電不能理解為可逆反應(yīng)。
(2)燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強的催化活性，起導(dǎo)電作用。
(3)可充電電池在充電時，其負(fù)極連接外接電源的負(fù)極，正極連接外接電源的正極。
3．燃料電池
(1)氫氧燃料電池是將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。
酸性 堿性
負(fù)極反應(yīng)式 2H2－4e－===4H＋ 2H2－4e－＋4OH－===4H2O
正極反應(yīng)式 O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋4e－＋2H2O===4OH－
總反應(yīng)式 2H2＋O2===2H2O
(2)燃料電池的電極本身不參與反應(yīng)，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給。對于燃料電池要注意燃料在負(fù)極反應(yīng)，O2在正極反應(yīng)，要注意電解質(zhì)溶液或傳導(dǎo)介質(zhì)的影響，如堿性條件下，CO2以CO形式存在。
1.燃料電池的解題模板
2.書寫燃料電池電極反應(yīng)式的三大步驟
①先寫出燃料電池總反應(yīng)式
一般都是可燃物在氧氣中的燃燒反應(yīng)方程式。但由于燃燒產(chǎn)物還可能與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的方程式與其相加得總反應(yīng)方程式。
②再寫出燃料電池正極的電極反應(yīng)式
由于燃料電池正極一般都是O2得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，基礎(chǔ)反應(yīng)式為O2＋4e－===2O2－。
A．電解質(zhì)為固體時，O2－可自由通過，正極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－===2O2－。
B．電解質(zhì)為熔融的碳酸鹽時，正極的電極反應(yīng)式為O2＋2CO2＋4e－===2CO。
C．當(dāng)電解質(zhì)為中性或堿性環(huán)境時，正極的電極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
D．當(dāng)電解質(zhì)為酸性環(huán)境時，正極的電極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
③最后寫出燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式
燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式＝燃料電池總反應(yīng)式－燃料電池正極的電極反應(yīng)式。在利用此法時一要注意消去反應(yīng)中的O2，二要注意兩極反應(yīng)式和總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移相同。
④熔融的金屬氧化物作介質(zhì)傳導(dǎo)O2－
負(fù)極：H2－2e－＋O2－===H2O；
正極：O2＋4e－===2O2－。
⑤碳酸鹽作介質(zhì)
負(fù)極：H2－2e－＋CO===H2O＋CO2；
正極：O2＋4e－＋2CO2===2CO。
⑥復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫
總體思路：＝－
遵循原理，信息優(yōu)先，用守恒直接書寫。
3.二次電池的解題思路
4.二次電池電極反應(yīng)式的書寫方法
①先標(biāo)出原電池總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì)。
②寫出一個比較容易書寫的電極反應(yīng)式(書寫時一定要注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存)
③在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。
④充電的電極反應(yīng)與放電的電極反應(yīng)過程相反。
原電池中電流方向：外電路中由電池正極流向負(fù)極；電池內(nèi)部，由負(fù)極流回正極。
原電池中電子移動方向：外電路中由電池負(fù)極流向電池正極，內(nèi)電路電解質(zhì)溶液中無電子通過。
考向1　一次電池
【典例1】（2024·浙江·高三統(tǒng)考專題練習(xí)）下列四個常用電化學(xué)裝置的敘述錯誤的是
A．圖Ⅰ所示電池中，電子從鋅片流出
B．圖Ⅱ所示干電池中鋅作負(fù)極
C．圖Ⅲ所示電池為二次電池，放電時正極的電極反應(yīng)式為
D．圖Ⅳ所示電池中通入氧氣的電極是正極
【答案】C
【解析】A．圖I構(gòu)成原電池，鋅比銅活潑，鋅作負(fù)極，電子由鋅片流出，故A正確；
B．圖II為鋅錳干電池，其中鋅作負(fù)極，故B正確；
C．圖III為鉛蓄電池，放電時正極二氧化鉛得電子生成硫酸鉛，電極反應(yīng)式為：，故C錯誤；
D．圖Ⅳ為氫氧燃料電池，氫氣失電子，a為負(fù)極；氧氣在b電極得電子，b電極為正極，故D正確；
故選：C。
【變式練1】（2024·河南·高三統(tǒng)考期中）鋰—海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注。下列說法錯誤的是
A．海水起電解質(zhì)溶液的作用
B．鋰為負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)：
C．鋰電極應(yīng)與海水直接接觸
D．正極反應(yīng)式：
【答案】C
【解析】A．海水中含有多種鹽，起電解質(zhì)溶液的作用，故A正確；
B．Li是活潑金屬易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，鋰為負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)：，故B正確；
C．鋰活潑金屬能與水反應(yīng)，鋰電極不應(yīng)與海水直接接觸，故C錯誤；
D．正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)式：，故D正確；
選C。
【變式練2】微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，有種銀鋅電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電極反應(yīng)式為：Zn＋2OH--2e-=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e-=2Ag＋2OH-，總反應(yīng)式為：Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag。根據(jù)上述反應(yīng)式，判斷下列敘述中正確的是
A．在使用過程中，電池負(fù)極區(qū)溶液的pH增大
B．在使用過程中，電子由Ag2O經(jīng)外電路流向Zn極
C．Zn是負(fù)極，Ag2O是正極
D．Zn極發(fā)生還原反應(yīng)，Ag2O極發(fā)生氧化反應(yīng)
【答案】C
【解析】A．根據(jù)元素化合價變化知，Zn失電子而作負(fù)極，負(fù)極上OH-參加反應(yīng)導(dǎo)致其濃度減小，溶液的堿性降低，pH減小，故A錯誤；
B．該原電池中，Zn是負(fù)極、Ag2O是正極，電子從負(fù)極Zn沿導(dǎo)線流向正極Ag2O，故B錯誤；
C．電池反應(yīng)中Zn元素化合價由0價變?yōu)?2價、Ag元素化合價由+1價變?yōu)?價，所以Zn是負(fù)極、Ag2O是正極，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上發(fā)生還原反應(yīng)，故C正確；
D．Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、Ag2O得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故D錯誤；
故選：C。
考向2　新型可充電電池
【典例2】（2024·黑龍江·高三期中）某充電寶鋰離子電池的總反應(yīng)為xLi＋Li1-xMn2O4LiMn2O4，某手機鎳氫電池總反應(yīng)為NiOOH＋MHM＋Ni(OH)2(M為儲氫金屬或合金)，有關(guān)上述兩種電池的說法不正確的是

A．鋰離子電池放電時，Li＋向正極遷移
B．鎳氫電池放電時，正極的電極反應(yīng)式：NiOOH＋H2O＋e-=Ni(OH)2＋OH-
C．如圖表示用鋰離子電池給鎳氫電池充電
D．鋰離子電池充電時，陰極的電極反應(yīng)式：LiMn2O4-xe-=Li1-xMn2O4＋xLi＋
【答案】D
【分析】由總反應(yīng)可知，鋰離子電池放電時鋰極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極，則Li1-xMn2O4為正極；鎳氫電池放電時NiOOH得到電子發(fā)生還原反應(yīng)為正極，則MH為負(fù)極；
【解析】A．原電池工作時陽離子向正極移動，故鋰離子電池放電時，Li＋向正極遷移，A正確；
B．由分析可知，鎳氫電池放電時，NiOOH得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧化鎳，為正極，正極的電極反應(yīng)式：NiOOH＋H2O＋e-=Ni(OH)2＋OH-，B正確；
C．由圖可知，右側(cè)裝置為電極為M、Ni(OH)2，則應(yīng)該為連接鋰離子電池進(jìn)行充電生成NiOOH、MH的過程，故表示用鋰離子電池給鎳氫電池充電，C正確；
D．鋰離子電池充電時，陰極反應(yīng)為LiMn2O4發(fā)生還原反應(yīng)生成鋰單質(zhì)，電極反應(yīng)式：xLi++xe-=xLi，D錯誤；
故選D。
【變式練3】（2024·全國·高三統(tǒng)考專題練習(xí)）蓄電池在放電時起原電池的作用。以下是愛迪生電池分別在充電和放電時發(fā)生的反應(yīng)：Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2。下列有關(guān)愛迪生電池的說法不正確的是
A．放電時，F(xiàn)e是負(fù)極，NiO2是正極
B．蓄電池的電極可以浸入某種酸性電解質(zhì)溶液中
C．充電時，F(xiàn)e電極上的電極反應(yīng)式為Fe(OH)2＋2e-=Fe＋2OH-
D．放電時，電解質(zhì)溶液中的陰離子向負(fù)極方向移動
【答案】B
【分析】放電時，F(xiàn)e被氧化生成Fe(OH)2，作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2，正極NiO2得電子被還原生成Ni(OH)2，電極反應(yīng)式為NiO2+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH-，充電時，陽極、陰極與正負(fù)極反應(yīng)正好相反，據(jù)此分析解答。
【解析】A．放電時，F(xiàn)e是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，NiO2是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確；
B．放電時能生成Fe(OH)2、Ni(OH)2，這兩種物質(zhì)能溶于酸，不能溶于堿，所以電解質(zhì)溶液應(yīng)該呈堿性，故B錯誤；
C．充電時，陰極上電極反應(yīng)式與負(fù)極反應(yīng)式正好相反，所以電極反應(yīng)式為Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-，故C正確；
D．放電時，為原電池，電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動，故D正確；
答案選B。
【變式練4】（2024·全國·高三專題練習(xí)）中科院研制出了雙碳雙離子電池，以石墨(Cn)和中間相炭微粒球(MCMB)為電極，電解質(zhì)溶液為含有KPF6的有機溶液，其充電示意圖如下。下列說法錯誤的是

A．充電時，石墨電極電勢比MCMB電極高
B．放電時，K+向左遷移
C．放電時，負(fù)極反應(yīng)為Cn+xPF6--xe-=Cn(PF6)x
D．充電時，若陰極增重39g則陽極增重145g
【答案】C
【分析】由圖中信息可知，該電池是可充電電池，放電時用原電池原理，充電時利用電解池原理，物理知識中應(yīng)用到電池正極電勢比負(fù)極電勢高，圖中電池的正負(fù)極已經(jīng)標(biāo)注，所以可知，充電時石墨電極做陽極，MCMB做陰極
【解析】A．充電時石墨電極為陽極，陽極連接的是電源的正極，由物理知識可知，電源正極的電勢比負(fù)極高，所以充電時，石墨電極的電勢比MCMB電極高，故A正確；
B．充電時石墨電極為陽極，MCMB電極為陰極，則放電時石墨電極為正極，MCMB電極為負(fù)極，放電時，陽離子移向正極，即放電時K+向左遷移，故B正確；
C．充電時，MCMB電極為陰極，則MCMB電極為原電池的負(fù)極，KCn在負(fù)極發(fā)生失電子的反應(yīng)，電極反應(yīng)式為KCn — e—=K+ + Cn，故C錯誤；
D．充電時，移向陽極，K+移向陰極，二者所帶電荷數(shù)值相等，則移向陽極的 和移向陰極的K+數(shù)目相等，即n()=n(K+)==1mol， m()=nM=1molx145g/mol=145g，故D正確；
故本題選C．
考向3　燃料電池
【典例3】（2024·天津·模擬預(yù)測）下列說法正確的是

A．乙池中石墨電極表面有氣泡產(chǎn)生，丙池中向右側(cè)電極移動
B．甲池通入的電極反應(yīng)為
C．反應(yīng)一段時間后，向乙池中加入一定量固體能使溶液恢復(fù)到原濃度
D．收集一段時間后丙池中兩電極上產(chǎn)生的氣體，左側(cè)電極可能得到混合氣體
【答案】D
【分析】由圖可知，甲為原電池，甲醇通入極為負(fù)極，氧氣通入極為正極，乙為電解池，石墨為陽極，Ag為陰極，丙為電解池，左側(cè)Pt電極為陽極，右側(cè)Pt電極為陰極，據(jù)此作答。
【解析】A．乙池中石墨電極為陽極，溶液中氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O，丙為電解池，陰離子向陽極(左側(cè)Pt電極)移動，故A錯誤；
B．在燃料電池甲池中，負(fù)極是甲醇發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在堿性電解質(zhì)下的電極反應(yīng)為CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O，故B錯誤；
C．電解池乙池中，電解后生成硫酸、銅和氧氣，要想復(fù)原，要加入氧化銅，故C錯誤；
D．丙池是電解池，左側(cè)電極是陽極，開始生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl--2e=Cl2↑，當(dāng)氯離子消耗完以后，電極繼續(xù)生成氧氣，電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O，故左側(cè)電極可能得到混合氣體，故D正確；
故選：D。
【變式練5】（2024·全國·高三專題練習(xí)）年12月15日2時25分，“長征二號丁”運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火起飛，隨后成功將“遙感三十六號”衛(wèi)星送人預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。長征系列運載火箭使用的燃料有液氫、甲烷、酒精、煤油等。下列有關(guān)說法中正確的是
A．液氫、甲烷、酒精都屬于一級能源 B．甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生加成反應(yīng)
C．煤油只能通過石油的分餾獲得 D．甲烷燃料電池中甲烷由負(fù)極通入
【答案】D
【解析】A．液氫、酒精屬于二級能源，A錯誤；
B．甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，B錯誤；
C．煤油主要是指一種化學(xué)物質(zhì)，是輕質(zhì)石油產(chǎn)品的一類。由天然石油或人造石油經(jīng)分餾或裂化而得，C錯誤；
D．甲烷燃料電池中甲烷發(fā)生氧化反應(yīng)，由負(fù)極通入，D正確；
故選D。
【變式練6】（2024·北京·高三專題練習(xí)）某種培根型堿性氫氧燃料電池示意圖如所示，下列有關(guān)該電池的說法不正確的是
A．電池放電時，向鎳電極Ⅰ的方向遷移
B．正極電極反應(yīng)為：
C．出口Ⅰ處有水生成
D．循環(huán)泵可使電解質(zhì)溶液不斷濃縮、循環(huán)
【答案】A
【分析】氫氧燃料電池中通入O2的是正極，則鎳電極Ⅱ為正極，電極方程式為：，鎳電極Ⅰ為負(fù)極，電極方程式為：H2+2e-+2OH-=2H2O，以此解答。
【解析】A．原電池中，陽離子向正極移動，由分析可知鎳電極Ⅱ為正極，則向鎳電極Ⅱ的方向遷移，故A錯誤；
B．由分析可知，鎳電極Ⅱ為正極，電極方程式為：，故B正確；
C．鎳電極Ⅰ為負(fù)極，電極方程式為：H2+2e-+2OH-=2H2O，出口Ⅰ處有水生成，故C正確；
D．由圖示可知，循環(huán)泵可使電解質(zhì)溶液不斷濃縮、循環(huán)，故D正確；
故選A。
1．（2024·北京·高考真題）酸性鋅錳干電池的構(gòu)造示意圖如下。關(guān)于該電池及其工作原理，下列說法正確的是
A．石墨作電池的負(fù)極材料 B．電池工作時，向負(fù)極方向移動
C．發(fā)生氧化反應(yīng) D．鋅筒發(fā)生的電極反應(yīng)為
【答案】D
【詳解】A．酸性鋅錳干電池，鋅筒為負(fù)極，石墨電極為正極，故A錯誤；
B．原電池工作時，陽離子向正極(石墨電極)方向移動，故B錯誤；
C．發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，故C錯誤；
D．鋅筒為負(fù)極，負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故D正確；
故選D。
2．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是

A．放電時負(fù)極質(zhì)量減小
B．儲能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
C．放電時右側(cè)通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)
D．充電總反應(yīng)：
【答案】B
【分析】該儲能電池放電時，Pb為負(fù)極，失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4，則多孔碳電極為正極，正極上Fe3+得電子轉(zhuǎn)化為Fe2+，充電時，多孔碳電極為陽極，F(xiàn)e2+失電子生成Fe3+，PbSO4電極為陰極，PbSO4得電子生成Pb和硫酸。
【解析】A．放電時負(fù)極上Pb失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4附著在負(fù)極上，負(fù)極質(zhì)量增大，A錯誤；
B．儲能過程中，該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；
C．放電時，右側(cè)為正極，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，左側(cè)的H+通過質(zhì)子交換膜移向右側(cè)，C錯誤；
D．充電時，總反應(yīng)為PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D錯誤；
故答案選B。
3．（2024·全國·模擬預(yù)測）有關(guān)下列四個電化學(xué)裝置的敘述，正確的是
A．圖I所示裝置工作時，鹽橋中的陽離子移向溶液
B．圖II所示電池工作時，做還原劑
C．圖III所示電池工作時，能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%
D．圖IV所示裝置工作時，溶液A是燒堿溶液
【答案】D
【解析】A．鹽橋中的陽離子移向正極溶液，故A錯誤；
B．Zn做還原劑，做氧化劑，故B錯誤；
C．燃料電池能量轉(zhuǎn)化率實際可達(dá)40%～60%，故C錯誤；
D．圖IV所示裝置工作時，左邊是氯化鈉溶液，右側(cè)是氫氧化鈉溶液，故D正確；
故選D。
4．（2024·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測）電池多用于電動汽車的電力來源，結(jié)構(gòu)如圖所示，電池中間的聚合物隔膜只允許通過。已知原理為：。下列說法不正確的是

A．充電時，陰極反應(yīng)為
B．放電時，石墨電極發(fā)生脫嵌
C．用鉛蓄電池給其充電，消耗硫酸時電池中有向左移動
D．放電時，正極反應(yīng)為
【答案】C
【分析】該電池的總反應(yīng)式是：，在正極上得電子，其正極反應(yīng)為：，負(fù)極反應(yīng)為：，充電時的兩極反應(yīng)和放電時正好相反，據(jù)此回答。
【解析】A．充電時，陰極的反應(yīng)與負(fù)極相反，所以陰極電極反應(yīng)式為：，A正確；
B．放電時，生成石墨，所以石墨電極發(fā)生脫嵌，B正確；
C．用鉛蓄電池給其充電，反應(yīng)為：，消耗硫酸時轉(zhuǎn)移1mol電子，根據(jù)分析可知電池中有向右移動，C錯誤；
D．由分析可知放電時，正極反應(yīng)為，D正確；
故選C。
5．（2024·遼寧·校聯(lián)考模擬預(yù)測）未來的某一天，我們開著一輛電動汽車，當(dāng)電池能量即將耗盡時，只需將汽車開到附近的加氨站，5分鐘內(nèi)就能加滿一桶液態(tài)氨，電池表便顯示滿格，加滿后汽車能開1000公里以上，且加氨價格低廉。隨著“氨—氫”燃料電池的推出，這樣的場景很快就要變成現(xiàn)實。我國某大學(xué)設(shè)計的間接氨燃料固體氧化物燃料電池的工作原理如圖所示，氨首先經(jīng)過重整裝置在催化劑(未標(biāo)出)表面分解生成與。下列說法錯誤的是

A．電池工作時，a極的電極反應(yīng)式為
B．電池工作時，b極發(fā)生還原反應(yīng)
C．的鍵角小于的鍵角
D．大面積推廣“氨—氫”燃料電池，有利于減少碳的排放量
【答案】C
【解析】A．電池工作時，氨首先經(jīng)過重整裝置在催化劑表面分解生成與，氫氣在a極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為，A正確；
B． 電池工作時，b極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；
C．與的價層電子對數(shù)均為4，有1對孤電子對、有2對孤電子對，孤電子對和成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力，排斥力越大鍵角越小，則的鍵角大于的鍵角，C不正確；
D． 大面積推廣“氨—氫”燃料電池，有利于減少碳的排放量，D正確；
答案選C。
6．（2024·貴州4·統(tǒng)考三模）微生物燃料電池是一種通過微生物降解污染物同步回收電能的處理系統(tǒng)，具有綠色、安全、碳排放量低的特點，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

A．石墨纖維電極為電池負(fù)極
B．電池工作時，Pt電極比石墨纖維電極電勢低
C．正極反應(yīng)式：O2+4e-+4H+=2H2O
D．放電過程中H+從石墨纖維電極區(qū)通過質(zhì)子交換膜移向Pt電極區(qū)
【答案】B
【分析】有機物變?yōu)镃O2發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極，而O2變?yōu)镠2O發(fā)生還原反應(yīng)為正極。
【解析】A．由上分析，石墨纖維為負(fù)極，A項正確；
B．電池工作時，正極電勢（Pt）大于負(fù)極（石墨纖維），B項錯誤；
C．正極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O，C項正確；
D．放電時，帶正電的離子移向正極，所以H+通過質(zhì)子交換膜移向Pt電極，D項正確；
故選B。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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