2026届高考化学冲刺复习原电池与化学电源

2026届高考化学冲刺复习原电池和化学电源【回顾旧知】1.常见的能量的存在形式有哪些？2.电流形成的原因是什么？3.什么反应类型具有电子的转移？化学能、热能、电能、光能、核能、风能、水能、地热能、蒸汽能等。离子或者电子的定向移动。氧化还原反应。【讨论】甲、乙两个装置现象的不同点。考点一

原电池1.原电池及构成条件(1)原电池工作时能量转化形式为化学能转化为电能,其反应本质是自发的放热的氧化还原反应。(2)原电池工作时的形成条件：两极一液成回路，自发的氧还为基础。(2)常见的放热反应：中和、燃烧、大多数化合、活泼金属与水/酸的反应、物质缓慢氧化、氧化钙和水常见的吸热反应：大多数分解、NaHCO3和盐酸、Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl的反应、C+CO2高温反应等【例题】

下列装置不能构成原电池的是____________(填序号)。

①③④⑤⑥2.原电池的工作原理(1)两种原电池装置以锌铜原电池为例进行分析,图Ⅰ是单液原电池装置,图Ⅱ是双液原电池装置。(2)原电池的工作原理(以锌铜原电池为例分析)电子移动方向:负极→正极子。(3)电极:正极电势高,电子流入正极,正极发生还原反应;负极电势低,电子从负极流出,负极发生氧化反应。电流方向:正极→电子导体→负极→离子导体。(4)盐桥的作用①连接内电路,____________________;

②____________________,使原电池不断产生电流。

形成闭合回路

平衡电荷

得分速记

以铜锌原电池为例构建原电池的认知模型原理装置宏观现象微观过程电极产物电极反应物————锌片溶解还原剂氧化产物失e-失e-场所(负极材料)—

—

—

—电子导体离子导体得e-场所(正极材料)还原产物得e-氧化剂有红色物质生成电流表指针偏转电子移动方向阴离子移向阳离子移向3.原电池原理的应用(1)加快氧化还原反应速率:一个自发进行的氧化还原反应,形成原电池时会使反应速率增大。(2)比较金属的活动性强弱:原电池中,一般情况下负极是活动性较强的金属,正极是活动性较弱的金属(或非金属)。(3)用于金属的防护:被保护的金属制品作原电池的正极而得到保护。(4)设计制作原电池装置——以反应2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2为例①元素化合价升高的物质负极:______________②活动性较弱的物质正极:______________③元素化合价降低的物质电解质溶液:______________示意图

Cu石墨棒FeCl3溶液得分速记1

：在理解形成原电池可加快反应速率时，要注意对产物量的理解，Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液，锌足量时，不影响产生H2的物质的量，但稀硫酸足量时，产生H2的物质的量要减少。得分速记2：

画原电池装置图常见的四个失分点（1）不注明电极材料名称或元素符号。（2）不画出电解质溶液(或画出但不标注)。（3）误把盐桥画成导线。（4）不能连成闭合回路。关键能力•提升考向1原电池的构成及工作原理典题1将Zn与Cu置于CuSO4溶液中可以构成原电池,如图M所示,实验发现电流表指针发生偏转,但是Zn表面仍有红色铜吸附,有同学做出改进,如图N所示。下列说法正确的是(

)A.图N中X溶液为CuSO4溶液B.图N盐桥中Cl-向右池移动C.图M与图N中,导线中转移电子数目相同时,Zn极质量减少量相同D.图M中,Cu极质量增加1.92g,Zn极减少1.97g,实际消耗Zn应为3.25gD典题2(2023·海南卷)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说法正确的是(

)A.b电极为电池正极B.电池工作时,海水中的Na+向a电极移动C.电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强碱性D.每消耗1kgAl,电池最多向外提供37mol电子的电量A考向2原电池中电极反应式的书写典题3(2024·重庆西北狼教育联盟联考)分析如图所示的四个原电池装置,结论正确的是(

)A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极B.②中Mg作正极,电极反应为6H2O+6e-═6OH-+3H2↑C.③中Fe作负极,电极反应为Fe-2e-═Fe2+D.④中Cu作正极,电极反应为2H++2e-═H2↑BDb极为负极，a极为正极，正极的电势高于负极酸性增强不利于菌落存活，负极失电子发生的氧化反应会减慢，故工作一段时间后，电池效率降低

例4（2025·湖南·模拟预测）某沉积物-微生物电池可以回收处理含硫废渣(硫元素的主要存在形式为FeS2)，其工作原理如图所示，酸性增强不利于菌落存活。下列说法错误的是

负极：Fe-2e-=Fe2+考向3原电池原理的应用典题4M、N、P、E四种金属,已知:①M+N2+═N+M2+;②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡逸出;③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E2++2e-═E,N-2e-═N2+。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是(

)A.P>M>N>E

B.E>N>M>PC.P>N>M>E

D.E>P>M>NA解析

由①知,金属活动性:M>N;M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡逸出,说明M作原电池的正极,故金属活动性:P>M;N、E为电极的原电池中,N作负极,故金属活动性:N>E。综合可知,A正确。典题5有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:由此可判断这四种金属的活动性顺序是(

)A.a>b>c>d B.b>c>d>aC.d>a>b>c D.a>b>d>cC1.一次电池

碱性锌锰干电池负极反应式:_________________________________;

正极反应式:_________________________________;

总反应:Zn+2MnO2+2H2O═2MnO(OH)+Zn(OH)2

银锌纽扣电池负极反应式:_________________________________;

正极反应式:_________________________________;

总反应:Zn+Ag2O+H2O═Zn(OH)2+2AgZn+2OH--2e-═Zn(OH)2MnO2+H2O+e-═MnO(OH)+OH-Zn+2OH--2e-═Zn(OH)2

Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-考点二化学电源2.二次电池铅酸蓄电池是常见的二次电池,总反应:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。(1)放电时负极反应式:_________________________________;

正极反应式:_________________________________。

放电时,当外电路上有2mole-通过时,溶液中消耗______molH2SO4。

(2)充电时阴极反应式:_________________________________;

阳极反应式:_________________________________。

充电一段时间后,电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

2

减小

提醒

充电时电极的连接情况:负接负作阴极,正接正作阳极。

3.燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸性和碱性两种。种类酸性碱性负极反应式2H2-4e-═4H+

正极反应式

O2+2H2O+4e-═4OH-电池总反应2H2+O2═2H2O备注电极不参与反应,有很强的催化活性,起导电作用2H2+4OH--4e-═4H2OO2+4e-+4H+═2H2O【研教材•链高考】

[研教材](1)(选择性必修1·P99~100)锂离子电池一种锂离子电池,其负极材料为嵌锂石墨,正极材料为LiCoO2(钴酸锂),电解质溶液为LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)。该电池放电时的反应原理可表示如下。负极:LixCy-xe-═xLi++Cy正极:Li1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2总反应可表示为:LixCy+Li1-xCoO2═LiCoO2+Cy(2)(选择性必修1·P119复习与提高T3)一种用于心脏起搏器的微型电池具有容量大、寿命长和电压稳定等特点。该电池的电极材料是石墨和锂,电解质溶液为等物质的量的LiCl、AlCl3溶解在SOCl2中形成的溶液。这种电池的总反应为8Li+3SOCl2═6LiCl+Li2SO3+2S,则该电池的负极反应式为________________,正极反应式为_______________________________。

Li-e-═Li+

[链高考](2022·湖南卷)海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是(

)A.海水起电解质溶液的作用B.N极仅发生的电极反应:2H2O+2e-═2OH-+H2↑C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D.该锂-海水电池属于一次电池B特别提醒

①燃料电池中通入O2(或空气)的一极为正极,通入可燃物的一极为负极。②书写燃料电池的电极反应时,要注意电解质溶液的酸碱性,电解质溶液的酸碱性对电极反应式和总反应式都会产生影响。特别提醒

①燃料电池中通入O2(或空气)的一极为正极,通入可燃物的一极为负极。②书写燃料电池的电极反应时,要注意电解质溶液的酸碱性,电解质溶液的酸碱性对电极反应式和总反应式都会产生影响。关键能力•提升考向1一次电池的原理及分析典题1(2024·北京卷)酸性锌锰干电池的构造示意图如图。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是(

)

D典题2(2024·江苏卷)碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O═ZnO+2MnO(OH),电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是(

)A.电池工作时,MnO2发生氧化反应B.电池工作时,OH-通过隔膜向正极移动C.环境温度过低,不利于电池放电D.反应中每生成1molMnO(OH),转移电子数为2×6.02×1023C考向2二次电池的原理及分析典题3(2024·河北卷)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池,以Mg(TFSI)2为电解质,电解液中加入1,3-丙二胺(PDA)以捕获CO2,使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍,同时改善了Mg2+的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。下列说法错误的是(

)A.放电时,电池总反应为2CO2+Mg═MgC2O4B.充电时,多孔碳纳米管电极与电源正极连接C.充电时,电子由Mg电极流向阳极,Mg2+向阴极迁移D.放电时,每转移1mol电子,理论上可转化1molCO2C典题4(2025·八省联考四川卷)我国科学家发明了一种高储能、循环性能优良的水性电池,其工作示意图如下。下列说法错误的是(

)

D考向3燃料电池的原理及分析典题5(2024·浙江6月卷节选)氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示,正极上的电极反应式是______________________________。

该电池以3.2A恒定电流工作14min,消耗H2的体积为0.49L,故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为__________。[已知:该条件下H2的摩尔体积为24.5L·mol-1;电荷量q(C)=电流I(A)×时间(s);NA=6.0×1023mol-1;一个电子的电量为1.60×10-19C。]

70%进阶1

迁移·模拟演练1.(2025·八省联考河南卷)我国科学家设计了一种水系S-MnO2可充电电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是(

)A.充电时,电极b为阳极B.充电时,阳极附近溶液的pH增大C.放电时,负极的电极反应:Cu2S-4e-═S+2Cu2+D.放电时,溶液中Cu2+向电极b方向迁移C2.(2024·安徽安庆、池州、铜陵联考)一种可实现氢气循环利用的新型电池的放电工作原理如图所示,下列说法正确的是(

)A.放电时,电子由电极M经外电路到电极NB.放电时,电极N