專題17原電池化學電源考向五年考情（2021-2025）命題趨勢考點一原電池的工作原理及應用2025·湖北卷、2024·貴州卷、2023·廣東卷、2021·廣東卷、2021·山東卷縱觀近5年高考選擇題，可知對原電池和化學電源的考查主要方向是以新型電池為背景的綜合性電化學裝置分析，涉及電極的判斷、電極反應式書寫、電極產(chǎn)物的判斷、電子的轉(zhuǎn)移或電流的方向和溶液中離子的移動方向的判斷、溶液pH的變化、離子交換膜作用以及有關計算等?？键c二化學電源2025·北京卷、2025·浙江1月卷、2025·廣東卷、2025·廣東卷、2025·黑吉遼蒙卷、2025·山東卷、2025·安徽卷、2024·全國甲卷、2024·新課標卷、2024·安徽卷、2024·江蘇卷、2024·河北卷、2023·全國乙卷、2023·新課標卷、2023·河北卷、2023·福建卷、2023·山東卷、2023·遼寧卷、2022·湖南卷、2022·福建卷、2022·全國乙卷、2022·廣東卷等考點三多池和多室電化學裝置2022·全國甲卷、2022·山東卷、2021·湖南卷考點一原電池的工作原理及應用1．（2025·湖北卷）某電池的正極材料為，負極材料為嵌鋰石墨。利用人工智能篩選出的補鋰試劑，能使失活的電池再生并延長壽命，且保持電池原結(jié)構。將注入電池后充電補鋰，過程中轉(zhuǎn)化為氣體離去。下列有關充電補鋰的說法錯誤的是A．在陽極失去電子B．生成氣體中含有氟代烴C．過程中鐵元素的價態(tài)降低D．反應并離去是該電池保持原結(jié)構的原因【答案】C【解析】A．充電時，Li+在陰極得電子生成Li嵌入負極材料，[SO2CF3]-在陽極失去電子生成氣體離去，A正確；B．[SO2CF3]-在陽極失去電子，反應為2[SO2CF3]--2e-=2SO2+CF3-CF3，生成氣體中含有氟代烴CF3-CF3，B正確；C．充電補鋰時正極反應為2[SO2CF3]--2e-=2SO2+CF3-CF3，不涉及正極材料反應，鐵元素價態(tài)不變，C錯誤；D．[SO2CF3]-反應后離去，維持電池原結(jié)構，D正確；答案選C。2．（2024·貴州卷）根據(jù)下列實驗操作及現(xiàn)象所推出的結(jié)論正確的是選項實驗操作及現(xiàn)象結(jié)論A將Zn和溶液與Cu和溶液組成雙液原電池，連通后銅片上有固體沉積原電池中Zn作正極，Cu作負極B向潔凈試管中加入新制銀氨溶液，滴入幾滴乙醛，振蕩，水浴加熱，試管壁上出現(xiàn)銀鏡乙醛有氧化性C向苯酚濁液中加入足量溶液，溶液由渾濁變澄清苯酚的酸性比強D向溶液中先通入適量，無明顯現(xiàn)象，再加入稀，有白色沉淀生成稀有氧化性【答案】D【解析】A．將Zn和溶液與Cu和溶液組成雙液原電池，Zn活潑做負極，電極反應為：，Cu做正極，電極反應為：，連通后銅片上有固體沉積，A錯誤；B．新制銀氨溶液與乙醛反應，乙醛具有還原性被新制銀氨溶液氧化，，試管壁上出現(xiàn)銀鏡，B錯誤；C．向苯酚濁液中加入足量溶液，溶液由渾濁變澄清，說明苯酚與反應生成苯酚鈉與，酸性：苯酚，無法判斷苯酚與的酸性大小，C錯誤；D．向溶液中先通入適量，無明顯現(xiàn)象，不能用弱酸制強酸，加入稀可以氧化，，則可以和Ba2+有白色沉淀生成，D正確；故選D。3．（2023·廣東卷）負載有和的活性炭，可選擇性去除實現(xiàn)廢酸的純化，其工作原理如圖。下列說法正確的是

A．作原電池正極B．電子由經(jīng)活性炭流向C．表面發(fā)生的電極反應：D．每消耗標準狀況下的，最多去除【答案】B【分析】在Pt得電子發(fā)生還原反應，Pt為正極，Ag失去電子與溶液中的Cl-反應，Ag為負極?！窘馕觥緼．由分析可知，Ag失去電子與溶液中的Cl-反應生成AgCl，Ag為負極，A錯誤；B．電子由負極經(jīng)活性炭流向正極，B正確；C．溶液為酸性，故表面發(fā)生的電極反應為，C錯誤；D．每消耗標準狀況下的，轉(zhuǎn)移電子2mol，而失去2mol電子，故最多去除，D錯誤。故選B。4．（2021·廣東卷）火星大氣中含有大量，一種有參加反應的新型全固態(tài)電池有望為火星探測器供電。該電池以金屬鈉為負極，碳納米管為正極，放電時A．負極上發(fā)生還原反應 B．在正極上得電子C．陽離子由正極移向負極 D．將電能轉(zhuǎn)化為化學能【答案】B【解析】根據(jù)題干信息可知，放電時總反應為4Na+3CO2=2Na2CO3+C。A．放電時負極上Na發(fā)生氧化反應失去電子生成Na+，故A錯誤；B．放電時正極為CO2得到電子生成C，故B正確；C．放電時陽離子移向還原電極，即陽離子由負極移向正極，故C錯誤；D．放電時裝置為原電池，能量轉(zhuǎn)化關系為化學能轉(zhuǎn)化為電能和化學能等，故D正確；綜上所述，符合題意的為B項，故答案為B。5．（2021·山東卷）以KOH溶液為離子導體，分別組成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清潔燃料電池，下列說法正確的是A．放電過程中，K+均向負極移動B．放電過程中，KOH物質(zhì)的量均減小C．消耗等質(zhì)量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料電池的理論放電量最大D．消耗1molO2時，理論上N2H4—O2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標準狀況下為11.2L【答案】C【分析】堿性環(huán)境下，甲醇燃料電池總反應為：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；N2H4-O2清潔燃料電池總反應為：N2H4+O2=N2+2H2O；偏二甲肼[(CH3)2NNH2]中C和N的化合價均為-2價，H元素化合價為+1價，所以根據(jù)氧化還原反應原理可推知其燃料電池的總反應為：(CH3)2NNH2+4O2+4KOH=2K2CO3+N2+6H2O，據(jù)此結(jié)合原電池的工作原理分析解答?！窘馕觥緼．放電過程為原電池工作原理，所以鉀離子均向正極移動，A錯誤；B．根據(jù)上述分析可知，N2H4-O2清潔燃料電池的產(chǎn)物為氮氣和水，其總反應中未消耗KOH，所以KOH的物質(zhì)的量不變，其他兩種燃料電池根據(jù)總反應可知，KOH的物質(zhì)的量減小，B錯誤；C．理論放電量與燃料的物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)移電子數(shù)有關，設消耗燃料的質(zhì)量均為mg，則甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放電量（物質(zhì)的量表達式）分別是：、、，通過比較可知(CH3)2NNH2理論放電量最大，C正確；D．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒和總反應式可知，消耗1molO2生成的氮氣的物質(zhì)的量為1mol，在標準狀況下為22.4L，D錯誤；故選C?？键c二化學電源6．（2025·北京卷）用電解溶液(圖1)后的石墨電極1、2探究氫氧燃料電池，重新取溶液并用圖2裝置按i→iv順序依次完成實驗。實驗電極I電極Ⅱ電壓/V關系i石墨1石墨2aii石墨1新石墨biii新石墨石墨2civ石墨1石墨2d下列分析不正確的是A．，說明實驗i中形成原電池，反應為B．，是因為ii中電極Ⅱ上缺少作為還原劑C．，說明iii中電極I上有發(fā)生反應D．，是因為電極I上吸附的量：iv>iii【答案】D【分析】按照圖1電解溶液，石墨1為陽極，發(fā)生反應，石墨1中會吸附少量氧氣；石墨2為陰極，發(fā)生反應，石墨2中會吸附少量氫氣；圖2中電極Ⅰ為正極，氧氣發(fā)生還原反應，電極Ⅱ為負極。【解析】A．由分析可知，石墨1中會吸附少量氧氣，石墨2中會吸附少量氫氣，實驗i會形成原電池，，反應為2H2+O2=2H2O，A正確；B．因為ii中電極Ⅱ為新石墨，不含有H2，缺少作為還原劑，故導致，B正確；C．圖2中，電極Ⅰ發(fā)生還原反應，實驗iii中新石墨可能含有空氣中的少量氧氣，c＞0，說明iii中電極I上有發(fā)生反應，C正確；D．，實驗iii與實驗iv中電極Ⅰ不同，，是因為電極I上吸附的量：iv>iii，D錯誤；故選D。7．（2025·浙江1月卷）一種可充放電電池的結(jié)構示意圖如圖所示。該電池放電時，產(chǎn)物為和，隨溫度升高Q(消耗轉(zhuǎn)移的電子數(shù))增大。下列說法不正確的是A．熔融鹽中的物質(zhì)的量分數(shù)影響充放電速率B．充放電時，優(yōu)先于通過固態(tài)電解質(zhì)膜C．放電時，隨溫度升高Q增大，是因為正極區(qū)轉(zhuǎn)化為D．充電時，鋰電極接電源負極【答案】C【分析】電池放電時，鋰電極為負極，發(fā)生反應：，多孔功能電極為正極，低溫時發(fā)生反應：，隨溫度升高Q增大，正極區(qū)轉(zhuǎn)化為；充電時，鋰電極為陰極，得到電子，多孔功能電極為陽極，或失去電子?！窘馕觥緼．由分析可知，電池總反應方程式為：或，充放電時有參與或生成，因此熔融鹽中的物質(zhì)的量分數(shù)影響充放電速率，A正確；B．比的半徑小，因此優(yōu)先于通過固態(tài)電解質(zhì)膜，B正確；C．放電時，正極得到電子，中氧原子為-1價，中氧原子為-2價，因此隨溫度升高Q增大，正極區(qū)轉(zhuǎn)化為，C錯誤；D．充電時，鋰電極為陰極，連接電源負極，D正確；答案選C。8．（2025·廣東卷）一種高容量水系電池示意圖如圖。已知：放電時，電極Ⅱ上減少；電極材料每轉(zhuǎn)移1mol電子，對應的理論容量為。下列說法錯誤的是A．充電時Ⅱ為陽極B．放電時Ⅱ極室中溶液的pH降低C．放電時負極反應為：D．充電時16gS能提供的理論容量為【答案】B【分析】放電時，電極Ⅱ上減少，說明MnO2轉(zhuǎn)化為Mn2+，化合價降低，發(fā)生還原反應，為原電池的正極，由于電解質(zhì)溶液為MnSO4，故電解質(zhì)應為酸性溶液，正極反應為：；則電極Ⅰ為原電池負極，MnS失去電子生成S和Mn2+，負極反應為：?！窘馕觥緼．由分析可知，放電時電極Ⅱ為正極，故充電時電極Ⅱ為陽極，A正確；B．由分析可知，放電時電極Ⅱ為正極，正極反應為：，反應消耗，溶液的pH升高，B錯誤；C．由分析可知，放電時電極Ⅰ為原電池負極，負極反應為：，C正確；D．根據(jù)放電時負極反應，可知充電時陰極反應為，每消耗16gS，即0.5molS，轉(zhuǎn)移1mol電子，據(jù)題意可知，能提供的理論容量為26.8A?h，D正確；故選B。9．（2025·廣東卷）某理論研究認為：燃料電池(圖b)的電極Ⅰ和Ⅱ上所發(fā)生反應的催化機理示意圖分別如圖a和圖c，其中獲得第一個電子的過程最慢。由此可知，理論上A．負極反應的催化劑是ⅰB．圖a中，ⅰ到ⅱ過程的活化能一定最低C．電池工作過程中，負極室的溶液質(zhì)量保持不變D．相同時間內(nèi)，電極Ⅰ和電極Ⅱ上的催化循環(huán)完成次數(shù)相同【答案】C【分析】該燃料電池為氫氧燃料電池，由圖可知該原電池的電解質(zhì)溶液為酸性，氫氣發(fā)生氧化反應，做負極，電極方程式為：；氧氣發(fā)生還原反應，做正極，電極方程式為：。【解析】A．由分析可知，氧氣發(fā)生還原反應，做正極，正極反應的催化劑是ⅰ，A錯誤；B．圖a中，ⅰ到ⅱ過程為獲得第一個電子的過程，根據(jù)題中信息，獲得第一個電子的過程最慢，則ⅰ到ⅱ過程的活化能一定最高，B錯誤；C．氫氣發(fā)生氧化反應，做負極，電極方程式為：，同時，反應負極每失去1個電子，就會有一個H+通過質(zhì)子交換膜進入正極室，故電池工作過程中，負極室的溶液質(zhì)量保持不變，C正確；D．由圖a、c可知，氧氣催化循環(huán)一次需要轉(zhuǎn)移4個電子，氫氣催化循環(huán)一次需要轉(zhuǎn)移2個電子，相同時間內(nèi)，電極Ⅰ和電極Ⅱ上的催化循環(huán)完成次數(shù)不相同，D錯誤；故選C。10．（2025·黑吉遼蒙卷）一種基于的儲氯電池裝置如圖，放電過程中a、b極均增重。若將b極換成Ag/AgCl電極，b極仍增重。關于圖中裝置所示電池，下列說法錯誤的是A．放電時向b極遷移B．該電池可用于海水脫鹽C．a(chǎn)極反應：D．若以Ag/AgCl電極代替a極，電池將失去儲氯能力【答案】D【分析】放電過程中a、b極均增重，這說明a電極是負極，電極反應式為，b電極是正極，電極反應式為NaTi2(PO4)3+2e－+2Na+=Na3Ti2(PO4)3，據(jù)此解答?！窘馕觥緼．放電時b電極是正極，陽離子向正極移動，所以向b極遷移，A正確；B．負極消耗氯離子，正極消耗鈉離子，所以該電池可用于海水脫鹽，B正確；C．a(chǎn)電極是負極，電極反應式為，C正確；D．若以Ag/AgCl電極代替a極，此時Ag失去電子，結(jié)合氯離子生成氯化銀，所以電池不會失去儲氯能力，D錯誤；答案選D。11．（2025·山東卷）全鐵液流電池工作原理如圖所示，兩電極分別為石墨電極和負載鐵的石墨電極。下列說法正確的是A．隔膜為陽離子交換膜B．放電時，a極為負極C．充電時，隔膜兩側(cè)溶液濃度均減小D．理論上，每減少總量相應增加【答案】BC【分析】全鐵流電池原理為2Fe3++Fe=3Fe2+，a極發(fā)生Fe-2e-=Fe2+，為負載鐵的石墨電極做負極，b極發(fā)生Fe3++e-=Fe2+，發(fā)生還原反應，b為石墨電極，做正極，依次解題?！窘馕觥緼．兩極通過陰離子平衡電荷，隔膜允許陰離子通過，為陰離子交換膜，A錯誤；B．根據(jù)分析，放電時，a極為負極，b極為正極，B正確；C．充電時，a接電源負極，為陰極，電極反應式為Fe2++2e-=Fe，b接電源正極，為陽極，發(fā)生的電極反應式為：Fe2+-e-=Fe3+，兩極的Fe2+均減少，C正確；D．根據(jù)總反應方程式2Fe3++Fe=3Fe2+可知，F(xiàn)e3+減少1mol，F(xiàn)e2+增加1.5mol，D錯誤；答案選BC。12．（2025·安徽卷）研究人員開發(fā)出一種鋰-氫可充電電池(如圖所示)，使用前需先充電，其固體電解質(zhì)僅允許通過。下列說法正確的是A．放電時電解質(zhì)溶液質(zhì)量減小B．放電時電池總反應為C．充電時移向惰性電極D．充電時每轉(zhuǎn)移電子，降低【答案】C【分析】金屬鋰易失去電子，則放電時，惰性電極為負極，氣體擴散電極為正極，電池在使用前需先充電，目的是將解離為和，則充電時，惰性電極為陰極，電極的反應為：，陽極為氣體擴散電極，電極反應：，放電時，惰性電極為負極，電極反應為：，氣體擴散電極為正極，電極反應為，據(jù)此解答?！窘馕觥緼．放電時，會通過固體電解質(zhì)進入電解質(zhì)溶液，同時正極會生成進入儲氫容器，當轉(zhuǎn)移2mol電子時，電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加，即電解質(zhì)溶液質(zhì)量會增大，A錯誤；B．放電時，由分析中的正、負電極反應可知，總反應為，B錯誤；C．充電時，向陰極移動，則向惰性電極移動，C正確；D．充電時每轉(zhuǎn)移電子，會有與結(jié)合生成，但不知道電解液體積，無法計算降低了多少，D錯誤；故選C。13．（2024·全國甲卷）科學家使用研制了一種可充電電池(如圖所示)。電池工作一段時間后，電極上檢測到和少量。下列敘述正確的是A．充電時，向陽極方向遷移B．充電時，會發(fā)生反應C．放電時，正極反應有D．放電時，電極質(zhì)量減少，電極生成了【答案】C【分析】Zn具有比較強的還原性，具有比較強的氧化性，自發(fā)的氧化還原反應發(fā)生在Zn與MnO2之間，所以電極為正極，Zn電極為負極，則充電時電極為陽極、Zn電極為陰極?！窘馕觥緼．充電時該裝置為電解池，電解池中陽離子向陰極遷移，即向陰極方向遷移，A不正確；B．放電時，負極的電極反應為，則充電時陰極反應為Zn2++2e-=Zn，即充電時Zn元素化合價應降低，而選項中Zn元素化合價升高，B不正確；C．放電時電極為正極，正極上檢測到和少量，則正極上主要發(fā)生的電極反應是，C正確；D．放電時，Zn電極質(zhì)量減少0.65g（物質(zhì)的量為0.010mol），電路中轉(zhuǎn)移0.020mol電子，由正極的主要反應可知，若正極上只有生成，則生成的物質(zhì)的量為0.020mol，但是正極上還有生成，因此，的物質(zhì)的量小于0.020mol，D不正確；綜上所述，本題選C。14．（2024·新課標卷）一種可植入體內(nèi)的微型電池工作原理如圖所示，通過CuO催化消耗血糖發(fā)電，從而控制血糖濃度。當傳感器檢測到血糖濃度高于標準，電池啟動。血糖濃度下降至標準，電池停止工作。(血糖濃度以葡萄糖濃度計)電池工作時，下列敘述錯誤的是A．電池總反應為B．b電極上CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用C．消耗18mg葡萄糖，理論上a電極有0.4mmol電子流入D．兩電極間血液中的在電場驅(qū)動下的遷移方向為b→a【答案】C【分析】由題中信息可知，b電極為負極，發(fā)生反應，然后再發(fā)生；a電極為正極，發(fā)生反應，在這個過程中發(fā)生的總反應為?！窘馕觥緼．由題中信息可知，當電池開始工作時，a電極為電池正極，血液中的在a電極上得電子生成，電極反應式為；b電極為電池負極，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，電極反應式為，然后葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸，CuO被還原為，則電池總反應為，A正確；B．b電極上CuO將葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸后被還原為，在b電極上失電子轉(zhuǎn)化成CuO，在這個過程中CuO的質(zhì)量和化學性質(zhì)保持不變，因此，CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉(zhuǎn)變起催化作用，B正確；C．根據(jù)反應可知，參加反應時轉(zhuǎn)移2mol電子，的物質(zhì)的量為0.1mmol，則消耗18mg葡萄糖時，理論上a電極有0.2mmol電子流入，C錯誤；D．原電池中陽離子從負極移向正極遷移，故遷移方向為b→a，D正確。綜上所述，本題選C。15．（2024·安徽卷）我國學者研發(fā)出一種新型水系鋅電池，其示意圖如下。該電池分別以(局部結(jié)構如標注框內(nèi)所示)形成的穩(wěn)定超分子材料和為電極，以和混合液為電解質(zhì)溶液。下列說法錯誤的是A．標注框內(nèi)所示結(jié)構中存在共價鍵和配位鍵B．電池總反應為：C．充電時，陰極被還原的主要來自D．放電時，消耗，理論上轉(zhuǎn)移電子【答案】C【解析】由圖中信息可知，該新型水系鋅電池的負極是鋅、正極是超分子材料；負極的電極反應式為，則充電時，該電極為陰極，電極反應式為；正極上發(fā)生，則充電時，該電極為陽極，電極反應式為。標注框內(nèi)所示結(jié)構屬于配合物，配位體中存在碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳氮單鍵、碳氮雙鍵和碳氫鍵等多種共價鍵，還有由提供孤電子對、提供空軌道形成的配位鍵，A正確；由以上分析可知，該電池總反應為，B正確；充電時，陰極電極反應式為，被還原的Zn2+主要來自電解質(zhì)溶液，C錯誤；放電時，負極的電極反應式為，因此消耗0.65gZn（物質(zhì)的量為0.01mol），理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子，D正確。16．（2024·江蘇卷）堿性鋅錳電池的總反應為，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，發(fā)生氧化反應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．反應中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為【答案】C【分析】Zn為負極，電極反應式為：，MnO2為正極，電極反應式為：?！窘馕觥緼．電池工作時，為正極，得到電子，發(fā)生還原反應，故A錯誤；B．電池工作時，通過隔膜向負極移動，故B錯誤；C．環(huán)境溫度過低，化學反應速率下降，不利于電池放電，故C正確；D．由電極反應式可知，反應中每生成，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，故D錯誤；故選C。17．（2024·河北卷）我國科技工作者設計了如圖所示的可充電電池，以為電解質(zhì)，電解液中加入1，3-丙二胺()以捕獲，使放電時還原產(chǎn)物為。該設計克服了導電性差和釋放能力差的障礙，同時改善了的溶劑化環(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B．充電時，多孔碳納米管電極與電源正極連接C．充電時，電子由電極流向陽極，向陰極遷移D．放電時，每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化【答案】C【分析】放電時CO2轉(zhuǎn)化為MgC2O4，碳元素化合價由+4價降低為+3價，發(fā)生還原反應，所以放電時，多孔碳納米管電極為正極、電極為負極，則充電時多孔碳納米管電極為陽極、電極為陰極：定位：二次電池，放電時陽離子向正極移動，充電時陽離子向陰極移動。電極過程電極反應式電極放電充電多孔碳納米管電極放電充電【解析】A．根據(jù)以上分析，放電時正極反應式為、負極反應式為，將放電時正、負電極反應式相加，可得放電時電池總反應：，故A正確；B．充電時，多孔碳納米管電極上發(fā)生失電子的氧化反應，則多孔碳納米管在充電時是陽極，與電源正極連接，故B正確；C．充電時，電極為陰極，電子從電源負極經(jīng)外電路流向電極，同時向陰極遷移，故C錯誤；D．根據(jù)放電時的電極反應式可知，每轉(zhuǎn)移電子，有參與反應，因此每轉(zhuǎn)移電子，理論上可轉(zhuǎn)化，故D正確；故答案為：C。18．（2023·全國乙卷）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)構如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個電極，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，在硫電極發(fā)生反應：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx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→bC．放電時正極反應為：2Na++S8+2e-→Na2SxD．炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導電性能【答案】A【分析】由題意可知放電時硫電極得電子，硫電極為原電池正極，鈉電極為原電池負極?！窘馕觥緼．充電時為電解池裝置，陽離子移向陰極，即鈉電極，故充電時，Na+由硫電極遷移至鈉電極，A錯誤；B．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，硫黃粉在b電極上得電子與a電極釋放出的Na+結(jié)合得到Na2Sx，電子在外電路的流向為a→b，B正確；C．由題給的的一系列方程式相加可以得到放電時正極的反應式為2Na++S8+2e-→Na2Sx，C正確；D．炭化纖維素紙中含有大量的炭，炭具有良好的導電性，可以增強硫電極的導電性能，D正確；故答案選A。19．（2023·新課標卷）一種以和為電極、水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所示。放電時，可插入層間形成。下列說法錯誤的是

A．放電時為正極B．放電時由負極向正極遷移C．充電總反應：D．充電陽極反應：【答案】C【分析】由題中信息可知，該電池中Zn為負極、為正極，電池的總反應為?！窘馕觥緼．由題信息可知，放電時，可插入層間形成，發(fā)生了還原反應，則放電時為正極，A說法正確；B．Zn為負極，放電時Zn失去電子變?yōu)椋栯x子向正極遷移，則放電時由負極向正極遷移，B說法正確；C．電池在放電時的總反應為，則其在充電時的總反應為，C說法不正確；D．充電陽極上被氧化為，則陽極的電極反應為，D說法正確；綜上所述，本題選C。20．（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【分析】鋁為活潑金屬，發(fā)生氧化反應為負極，則石墨為正極；【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。21．（2023·河北卷）我國科學家發(fā)明了一種以和為電極材料的新型電池，其內(nèi)部結(jié)構如下圖所示，其中①區(qū)、②區(qū)、③區(qū)電解質(zhì)溶液的酸堿性不同。放電時，電極材料轉(zhuǎn)化為。下列說法錯誤的是

A．充電時，b電極上發(fā)生還原反應B．充電時，外電源的正極連接b電極C．放電時，①區(qū)溶液中的向②區(qū)遷移D．放電時，a電極的電極反應式為【答案】B【分析】放電時，電極材料轉(zhuǎn)化為，電極反應

-2ne-=+2nK+，是原電池的負極，陽離子增多需要通過陽離子交換膜進入②區(qū)；二氧化錳得到電子變成錳離子，是原電池的正極，電極反應：，陽離子減少，多余的陰離子需要通過陰離子交換膜進入②區(qū)，故③為堿性溶液是電極，①為酸性溶液是二氧化錳電極?！窘馕觥緼．充電時，b電極上得到電子，發(fā)生還原反應，A正確；B．充電時，外電源的正極連接a電極相連，電極失去電子，電極反應為，B錯誤；C．放電時，①區(qū)溶液中多余的向②區(qū)遷移，C正確；D．放電時，a電極的電極反應式為，D正確；故選：B。22．（2023·福建卷）一種可在較高溫下安全快充的鋁-硫電池的工作原理如圖，電解質(zhì)為熔融氯鋁酸鹽(由和形成熔點為的共熔物)，其中氯鋁酸根起到結(jié)合或釋放的作用。電池總反應：。下列說法錯誤的是A．含個鍵B．中同時連接2個原子的原子有個C．充電時，再生單質(zhì)至少轉(zhuǎn)移電子D．放電時間越長，負極附近熔融鹽中n值小的濃度越高【答案】D【分析】放電時鋁失去電子生成鋁離子做負極，硫單質(zhì)得到電子做正極，充電時鋁離子得到電子生成鋁發(fā)生在陰極，硫離子失去電子生成硫單質(zhì)發(fā)生在陽極，依此解題。【解析】A．的結(jié)構為，所以含個鍵，A正確；B．由的結(jié)構可知同時連接2個原子的原子有個，B正確；C．由總反應可知充電時，再生單質(zhì)需由鋁離子得到電子生成，所以至少轉(zhuǎn)移電子，C正確；D．由總反應可知放電時間越長，負極鋁失去電子生成的鋁離子越多所以n值大的濃度越高，D錯誤；故選D。23．（2023·山東卷）利用熱再生氨電池可實現(xiàn)電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預加相同的電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是A．甲室電極為正極B．隔膜為陽離子膜C．電池總反應為：D．擴散到乙室將對電池電動勢產(chǎn)生影響【答案】CD【解析】A.向甲室加入足量氨水后電池開始工作，則甲室電極溶解，變?yōu)殂~離子與氨氣形成，因此甲室電極為負極，故A錯誤；B.再原電池內(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正常進行，故B錯誤；C.左側(cè)負極是，正極是，則電池總反應為：，故C正確；D.擴散到乙室會與銅離子反應生成，銅離子濃度降低，銅離子得電子能力減弱，因此將對電池電動勢產(chǎn)生影響，故D正確。綜上所述，答案為CD。24．（2023·遼寧卷）某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是

A．放電時負極質(zhì)量減小B．儲能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W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：【答案】B【分析】該儲能電池放電時，Pb為負極，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．放電時負極上Pb失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4附著在負極上，負極質(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，總反應為PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D錯誤；故答案選B。25．（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(zhì)溶液作用B．N極僅發(fā)生的電極反應：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【答案】B【解析】鋰海水電池的總反應為2Li+2H2O═2LiOH+H2↑，M極上Li失去電子發(fā)生氧化反應，則M電極為負極，電極反應為Li-e-=Li+，N極為正極，電極反應為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，同時氧氣也可以在N極得電子，電極反應為O2+4e-+2H2O=4OH-。A．海水中含有豐富的電解質(zhì)，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質(zhì)溶液，故A正確；B．由上述分析可知，N為正極，電極反應為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，和反應O2+4e-+2H2O=4OH-，故B錯誤；C．Li為活潑金屬，易與水反應，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應，并能傳導離子，故C正確；D．該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確；答案選B。26．（2022·福建卷）一種化學“自充電”的鋅-有機物電池，電解質(zhì)為和水溶液。將電池暴露于空氣中，某電極無需外接電源即能實現(xiàn)化學自充電，該電極充放電原理如下圖所示。下列說法正確的是A．化學自充電時，增大B．化學自充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學能C．化學自充電時，鋅電極反應式：D．放電時，外電路通過電子，正極材料損耗【答案】A【解析】A．由圖可知，化學自充電時，消耗O2，該反應為O2+2H2O+4e-=4OH-，增大，故A正確；B．化學自充電時，無需外接電源即能實現(xiàn)化學自充電，該過程不是電能轉(zhuǎn)化為化學能，故B錯誤；C．由圖可知，化學自充電時，鋅電極作陰極，該電極的電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-，故C錯誤；D．放電時，1mol轉(zhuǎn)化為，消耗2molK+，外電路通過電子時，正極物質(zhì)增加0.02molK+，增加的質(zhì)量為0.02mol×39g/mol=0.78g，故D錯誤；故選A。27．（2022·全國乙卷）電池比能量高，在汽車、航天等領域具有良好的應用前景。近年來科學家研究了一種光照充電電池(如圖所示)。光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應和陽極反應(Li2O2+2h+=2Li++O2)對電池進行充電。下列敘述錯誤的是A．充電時，電池的總反應B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關C．放電時，Li+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【答案】C【解析】充電時光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應（Li++e-=Li+）和陽極反應（Li2O2+2h+=2Li++O2），則充電時總反應為Li2O2=2Li+O2，結(jié)合圖示，充電時金屬Li電極為陰極，光催化電極為陽極；則放電時金屬Li電極為負極，光催化電極為正極；據(jù)此作答。A．光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應和陽極反應對電池進行充電，結(jié)合陰極反應和陽極反應，充電時電池的總反應為Li2O2=2Li+O2，A正確；B．充電時，光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應與電子有關，陽極反應與空穴有關，故充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關，B正確；C．放電時，金屬Li電極為負極，光催化電極為正極，Li+從負極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯誤；D．放電時總反應為2Li+O2=Li2O2，正極反應為O2+2Li++2e-=Li2O2，D正確；答案選C。28．（2022·廣東卷）科學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，可作儲能設備(如圖)。充電時電極a的反應為：。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的反應可知，充電時電極a發(fā)生還原反應，所以電極a是陰極，則電極b是陽極，故A錯誤；B．放電時電極反應和充電時相反，則由放電時電極a的反應為可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯誤；C．放電時負極反應為，正極反應為，反應后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．充電時陽極反應為，陰極反應為，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。29．（2022·浙江卷）通過電解廢舊鋰電池中的可獲得難溶性的和，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計)。下列說法不正確的是A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應B．電極B的電極發(fā)應：C．電解一段時間后溶液中濃度保持不變D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)除去，再加入溶液以獲得【答案】C【解析】A．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價升高，失電子，則電極B為陽極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應，A正確；B．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+失電子轉(zhuǎn)化為了MnO2，電極反應式為：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正確；C．電極A為陰極，LiMn2O4得電子，電極反應式為：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依據(jù)得失電子守恒，電解池總反應為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反應生成了Mn2+，Mn2+濃度增大，C錯誤；D．電解池總反應為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，電解結(jié)束后，可通過調(diào)節(jié)溶液pH將錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，從而獲得碳酸鋰，D正確；答案選C。30．（2022·遼寧卷）某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是A．放電時負極反應：B．放電時透過多孔活性炭電極向中遷移C．放電時每轉(zhuǎn)移電子，理論上吸收D．充電過程中，溶液濃度增大【答案】A【分析】放電時負極反應：，正極反應：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯氣，放電時，陰離子移向負極，充電時陽極：2Cl--2e-=Cl2，由此解析?！窘馕觥緼．放電時負極失電子，發(fā)生氧化反應，電極反應：，故A正確；B．放電時，陰離子移向負極，放電時透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移，故B錯誤；C．放電時每轉(zhuǎn)移電子，正極：Cl2+2e-=2Cl-，理論上釋放，故C錯誤；D．充電過程中，陽極：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯離子，溶液濃度減小，故D錯誤；故選A。31．（2021·河北卷）K—O2電池結(jié)構如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關于該電池，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2.22D．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【分析】由圖可知，a電極為原電池的負極，單質(zhì)鉀片失去電子發(fā)生氧化反應生成鉀離子，電極反應式為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)生還原反應生成超氧化鉀；據(jù)以上分析解答。【解析】A．金屬性強的金屬鉀易與氧氣反應，為防止鉀與氧氣反應，電池所選擇隔膜應允許通過，不允許通過，故A正確；B．由分析可知，放電時，a為負極，b為正極，電流由b電極沿導線流向a電極，充電時，b電極應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方程式為2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4，反應消耗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。32．（2021·浙江卷）某全固態(tài)薄膜鋰離子電池截面結(jié)構如圖所示，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，反應可表示為D．電池總反應可表示為【答案】B【分析】由題中信息可知，該電池充電時得電子成為Li嵌入電極A中，可知電極A在充電時作陰極，故其在放電時作電池的負極，而電極B是電池的正極?！窘馕觥緼．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與外接電源的負極相連，A說法正確；B．放電時，外電路通過amol電子時，內(nèi)電路中有amol通過LiPON薄膜電解質(zhì)從負極遷移到正極，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，反應可表示為，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)?，故電池總反應可表示為，D說法正確。綜上所述，相關說法不正確的是B，本題選B。考點三多池和多室電化學裝置33．（2022·全國甲卷）一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。電池放電時，下列敘述錯誤的是A．Ⅱ區(qū)的K+通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移B．Ⅰ區(qū)的SO通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移C．MnO2電極反應：