2026版高考化学一轮总复习考点突破第六章化学反应与能量第29讲原电池和化学电源考点2常见化学电源

考点2常见化学电源微考点1新型一次电池及应用1．(2023·广东卷)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是()A．Ag作原电池正极B．电子由Ag经活性炭流向PtC．Pt表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．每消耗标准状况下11.2L的O2，最多去除1molCl－[答案]B[解析]本题考查了原电池结构与工作原理。O2在Pt极得电子发生还原反应，Pt为正极，Ag极上Ag失去电子发生氧化反应生成Ag＋，Ag＋与Cl－结合生成AgCl沉淀，Ag为负极。由分析可知，A项错误；电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，B项正确；溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，C项错误；每消耗标准状况下11.2L的O2，转移电子2mol，而2molAg失去2mol电子生成2molAg＋，故最多去除2molCl－，D项错误。2．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是()A．甲：Zn2＋向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H＋浓度增大B．乙：正极的电极反应为Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄D．丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降[答案]A[解析]Zn较Cu活泼，作负极，Zn失电子变为Zn2＋，电子经导线转移到铜电极，铜电极负电荷变多，吸引了溶液中的阳离子，因而Zn2＋和H＋迁移至铜电极，H＋氧化性较强，得电子变成H2，因而c(H＋)减小，A项错误；Ag2O作正极，得到来自Zn失去的电子，被还原成Ag，结合KOH溶液作电解质溶液，故电极反应为Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－，B项正确；Zn为较活泼电极，作负极，发生氧化反应，电极反应为Zn－2e－=Zn2＋，锌溶解，因而锌筒会变薄，C项正确；铅酸蓄电池总反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4eq\o(,\s\up11(放电),\s\do4(充电))2PbSO4＋2H2O，可知放电一段时间后，H2SO4不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D项正确。归纳拓展：解答电池题的一般思维过程微考点2新型二次电池及分析3．(2025·广东韶关一模)如图所示装置工作时，电流表指针偏转一段时间后，两极区Cu(NO3)2溶液的浓度趋于一致。下列说法正确的是()A．放电时Cu(1)电极质量增大，发生电极反应：Cu2＋＋2e－=CuB．电流表两端电势：a>bC．当电路中通过2mol电子时，负极区溶液质量减少64gD．随c(Cu2＋)增大，Cu2＋的氧化性增强，Cu的还原性减弱[答案]D[解析]该装置为浓差电池，浓硝酸铜溶液中NOeq\o\al(－,3)通过阴离子交换膜向稀硝酸铜溶液迁移，最终两极区Cu(NO3)2溶液的浓度趋于一致，由于原电池中阴离子向负极移动，则Cu(1)电极为负极，Cu(2)电极为正极，放电时铜离子得电子生成铜，电极反应为Cu2＋＋2e－=Cu，则Cu(2)电极质量增大，A错误；Cu(1)电极为负极，Cu(2)电极为正极，由于正极的电势大于负极，则电势b>a，B错误；负极区铜失电子生成铜离子，电极反应为Cu－2e－=Cu2＋，当电路中通过2mol电子时，生成1mol铜离子，同时有2molNOeq\o\al(－,3)进入，溶液质量增加(64＋124)g＝188g，C错误；由图可知，铜离子浓度大的一极作正极，Cu2＋表现氧化性，铜离子浓度小的一极作负极，Cu表现还原性，因此随c(Cu2＋)增大，Cu2＋的氧化性增强，Cu的还原性减弱，D正确。4．(2022·全国乙卷)Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应式(Li＋＋e－=Li)和阳极反应式(Li2O2＋2h＋=2Li＋＋O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是()A．充电时，电池的总反应Li2O2=2Li＋O2↑B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C．放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极迁移D．放电时，正极发生反应O2＋2Li＋＋2e－=Li2O2[思路导引]充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，则充电时总反应为Li2O2=2Li＋O2↑，结合图示，充电时金属锂为阴极，光催化电极为阳极：充电(电解池)放电(原电池)阳极Li2O2＋2h＋=2Li＋＋O2↑(光催化电极)负极Li－e－=Li＋阴极Li＋＋e－=Li(金属锂)正极O2＋2Li＋＋2e－=Li2O2[答案]C[解析]结合阴极反应和阳极反应，充电时电池的总反应为Li2O2=2Li＋O2↑，A正确；充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，B正确；放电时，金属Li电极为负极，光催化电极为正极，Li＋从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误；放电时总反应为2Li＋O2=Li2O2，正极反应式为O2＋2Li＋＋2e－=Li2O2，D正确。归纳拓展：突破二次电池类题目的四个步骤微考点3燃料电池及分析5．以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池，下列说法正确的是()A．放电过程中，K＋均向负极移动B．放电过程中，KOH物质的量均减小C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大D．消耗1molO2时，理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L[答案]C[解析]放电过程为原电池，阳离子向正极移动，K＋均向正极移动，A错误；N2H4-O2燃料电池的产物为氮气和水，不消耗KOH，n(KOH)保持不变，其他两种燃料电池均消耗KOH，n(KOH)减小，B错误；理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关，设消耗燃料的质量均为mg，则甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放电量分别为eq\f(mg,32g·mol－1)×6、eq\f(mg,32g·mol－1)×4、eq\f(mg,60g·mol－1)×16，通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大，C正确；正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，消耗1molO2时电路中通过4mol电子，N2H4→N2～4e－，则负极消耗1molN2H4产生1molN2，在标准状况下的体积为22.4L，D错误。6．肼(N2H4)碱性燃料电池的原理示意图如图所示，电池总反应为N2H4＋O2=N2＋2H2O。下列说法错误的是()A．电极b发生还原反应B．电流由电极a流出经用电器流入电极bC．物质Y是NaOH溶液D．电极a的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O[答案]B[解析]该燃料电池中，通入燃料肼的电极为负极，通入氧气的电极为正极，电解质溶液呈碱性，则负极反应式为N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－。该燃料电池中通入氧气的电极b为正极，正极上得电子，发生还原反应，故A正确；a为负极，b为正极，电流从正极b经用电器流入负极a，故B错误；b电极上生成氢氧根离子，钠离子通过阳离子交换膜进入右侧，所以Y为NaOH溶液，故C正确；a电极上肼失电子，发生氧化反应，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O，故D正确。[方法点拨](1)新型燃料电池的分析模板(2