原电池 化学电源（期末复习专项训练）-高二化学上学期（人教版）解析版

专题08原电池化学电源

.题型归纳~

把握命题方向

题型1原电池的工作原理题型4燃料电池（难点）

题型2一次电池（重点）题型5新型电池（难点）

题型3二次电池（重点）题型6原电池的计算（难点）

，题型通关.

靶向精准突破

1.【锌-铜原电池工作原理】（24-25高二上•北京大兴・期末）锌铜原电池装置如图所示，下列说法不氐硕的

是

A.锌片作负极

B.电子从锌片流向铜片

C.盐桥中的K+移向ZnSOa溶液

D.铜电极的反应为Cu2++2e=Cu

【答案】C

【分析】Zn为负极，负极反应为Zn-2D=Zn2+,Cu为正极，Cu?-在正极上得电子被还原产生Cu,电极反应

式为Cu2++2D=Cu,电子从负极沿着导线流向正极，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，以此来解答。

【解析】锌比铜活泼，锌片作负极，A正确：据分析，电子从锌片流向铜片，B正确；据分析，盐桥中的

K+移向CuSO4溶液，C错误；据分析，铜电极上发生还原反应，电极反应式为Ci）2++2e=Cu,D正确；故选

Co

2.1锌・二氧化锌原电池工作原理】（2025高二・江苏•学业考试）某柔性电池的结构如图所示，其中Zn作电

池的负极，MnOz作正极。该电池工作时，下列说法错误的是

碳纳米管纤维

Zn膜

—S电解质膜（。2-可以自由通过）

MW?膜

碳纳米管纤维

A.Zn逐渐被消耗B.Mn（）2失去电子

C.离子通过电解质膜进行迁移D.化学能转化为电能

【答案】B

由解质

【解析】由题意得，该电池工作时的总反应可能为Zn+MnO2^=ZnO+MnO,则Zn为负极，在电池工

作中不断被消耗，质量减少，A项正确：正极反应式可能为MnOz+2e-=MnO+。2-，则MnO?在反应中得

电子，被还原，B项错误；电池工作中。2-通过电解质膜向负极进行迁移而导电，C项正确；该装置为原电

池，则可将化学能转化为电能，D项正确；故选B。

3.【铁•碳原电池工作原理】（25-26高二上•江苏连云港•期中）关于如图所示原电池装置，卜列说法正确的

A.外电路中电子由铁片流向碳棒

B.该装置能将电能转化为化学能

C.碳棒是负极

D.该装置正极反应为：Fe-2e-=Fe2+

【答案】A

【分析】该装置为原电池，铁失电子沿外电路转移到碳棒，溶液中的H+在碳棒附近得电子生戌氢气，实现

化学能转化为电能，据此作答。

【解析】外电路中电子从铁电极经电流表到止极（碳棒），A止确；该装置为原电池，实现化学能转化为电

能，B错误；碳棒是电子流入的一极，也是电流流出的一极，碳棒为正极，C错误；正极的电极反应式为

2H*+2e=H2t»D错误；故选A。

蠢题型2一次电池

4.【碱性锌钵电池】（24-25高二上•北京朝阳・期末）碱性锌钵电池是普通锌锦电池的升级换代产品，其构造

示意图如下。下列关于该电池及其工作原理的说法不正确的是

锌粉和KOH

一的混合物

—MnO2

一金属外壳

A.仇极反应为：Zn-2e-+20H-=Zn(OH)2R.MnC)2作正极反应物，发牛环原反应

C.电池工作时，OH-向正极方向移动D.可储存时间比普通锌锦电池长

【答案】C

【解析】在碱性锌钵电池中，锌粉作负极，在碱性条件下失电子发生氧化反应，电极反应式为

Zn-2e+2OH=Zn(OH)2,A选项正确；MnO?作正极反应物，在正极得电子，发生还原反应，B选项正确；

电池工作时，阴离子向负极移动，所以OFT应向负极方向移动，而不是正极方向，C选项错误；碱性锌锦电

池性能比普通锌镭电池好，可储存时间比普通锌钵电池长，D选项正确；故选C。

5.1锌银纽扣电池】(24-25高二L河北衡水・期末)锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池，其构造示意图

如鼠下列说法不氐砸的是

金属外壳

浸了KOH(aq)的隔板

A.Zn作电池的负极

B.电池工作时，0H一向正极移动

C.正极的电极反应：Ag2O+2e-+H20=2Ag+20H-

D.金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性

【答案】B

【分析］锌银纽扣电池中，锌作负极，发生氧化反应：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,Ag?。作正极，发生

还原反应：Ag2O+2e-+II2O=2Ag+20H-,总反应为；Zn+Ag2O=ZnO+2Ag；

【解析】由分析可知，锌作电池的负极，Ag2。作电池正极，A正确；原电池工作时，阴离子向负极移动，

阳离子向正极移动，则0H-向负极移动，B错误；由分析可知，正极的电极反应为:Ag2。+2e-+&0=2Ag+

20H-,C正确；金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性，以保证电池正常工作，D正确；故选B。

6.【锌・空气电池】((24-25高二上广东佛山•期末)一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示c下列说法错

误的是

A.金属Zn为负极

B.电子流动方向：Zn-KOH凝胶一＞石墨

C.石墨电极反应式：Ch+4e+2H2O=4OH

D.空气中的CCh等酸性气体会影响电池的性能

【答案】B

【分析】锌一空气电池工作时，Zn发生失电子的反应生成Zn(OH)2,锌作负极，石墨作正极，负极反应式

为Zn+2OH+2e=Zn(OH)2，正极上氧气得电子生成0H,正极反应式为O2+2H2O+4e=4OH,放电时电子由

负极流出，经过导线流入正极，据此分析解答。

【解析】锌-空气电池工作时，锌作负极，石墨作正极，A正确：放电时电子由负极流出，经过导线流入正

极，不能进入电解质溶液中，B错误；放电时锌作负极，石墨作正极，正极上氧气得电子生成06,正极反

应式为O2+2H2O+4e-=4OH,C正确：空气中的CO2等酸性气体会与KOH凝胶反应，导致电解质的碱性减

弱，会影响锌•空气电池的性能，D正确；故选B。

诲就羹房

(1)分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的反应

即为正极反应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂发生的反应即为负极反应。

(2)若某一电极反应较难书写，口」无写出较简单的电极反应式，然后利用总反应式减去该电极反应式即可得

到另一电极反应式。

7.1锌-二氧化铅电池】(24-25高二上•甘肃泗泉・期末)新型Zn-PbO2电池工作原理如图所示，下列说法

不正确的是

2-

A.负极电极反应式为Zn-2e-4-40H-=[Zn(0H)4]

B.M膜为阳离子交换膜、N腴为阴离子交换膜

C.外电路电子由Zn极流向PbO2极

D.K+通过M膜移向Zn极

【答案】D

【分析】由题图可知,Zn转化为[Zn(OH)4广,Zn失电子,所在电极为负极，PbO2所在电极为正极。

【解析】由题图可知，Zn转化为[Zn(OH)4p,Zn失电子,化合价升高，所在电极为负极，电极反应式为

2

Zn-2e+4OH=[Zn(OH)4]-,A正确；为了维持溶液电中性,阳离子向正极移动，K+通过M膜进入到MN之

间溶液，因此M膜为阳离子交换膜，正极反应式为PbO2+4H++S0：-+2e-=PbSOj+2H2O,阴离子向负极移动，

则SO/通过N膜进入到MN之间溶液，因此N膜为阴离子交换膜，B正确；外电路中电子由负极Zn流出

经导线流向正极PbO.C正确；由B中分析可知K+通过M膜进入到MN之间溶液，D错误；故选D。

8.【储氯电池】(24-25高二下•贵州毕节・期末)一种储氯电池装置如图，放电时，该电池可用于海水脱盐,

关于图中装置所示电池，下列说法错误的是

Ag/

NaTi,(PO4)3/

AgClNa3Ti2(PO4)3

A.放电时电子从a流出

B.a极反应：Ag4-Cl--e-=AgCl

C.放电过程中a、b极均增重

D.若a改用CU2O/CU2(OH)3cl电极，放电过程溶液碱性增强

【答案】D

【分析】该装置是一种储氯电池装置，放电时，该电池可用于海水脱盐，则放电时a电极为负极，电极反

+

应为：2Ag+2C「-2e-=2AgCLb电极为正极，电极反应为：NaTi2(PO4)3+2e+2Na=Na3Ti2(PO4)3>据此

解答。

【解析】该电池可用于海水脱盐，结合装置，a极消耗氯离子，b极消耗钠离子，则a为负极，电子从负极

流出，A正确；结合分析可知，a极反应为2Ag+2C「-2e-=2AgCl,即Ag+C「一e-二AgCLB正确；

放电过程中a极Ag变成AgCLb极结合Na+,也增重,C正确;若a改用CjO/CMOH)3cl电极，放电时发生

+

反应：Cu2O4-2H2O+CI--2e-=CU2(OH)3C1+H,生成HQ,溶液酸性增强，D错误：故选D。

易题型3二次电池

9.【铅蓄电池】(24-25高二上•江苏无锡・期末)铅蓄电池的工作原理可表示为

放电

PbO+Pb+2HSO=2PbSO+2HO,其构造示意图如图所示。下列有关说法不正确的是

224充电42•••

H2SO4

A.放电时，正、负电极质量均增大

B.放电时，溶液的pH减小

C.充电时，Pb与电源负极相连接

D.充电时，每消耗2moiPbSCXp转移电子数为2x6.02x1()23

【答案】B

【解析】放电时，负极反应式为Pb-2e+SO：=PbSO4，正极反应式为PbO2+2e+4H++SOf=PbS()4+2H2O,

正、负极都生成PbS()4,质量均增天，该选项正确；放电时的总反应为PbOz+Pb+2H2sO4=2PbS04+2H20,

消耗硫酸，溶液中氢离子浓度减小，pH增大，该选项错误；充电时，Pb是放电时的负极，充电时作阴极,

与电源负极相连，该选项正确；充电时PbS04转化为Pb和Pb。?，Pb元素化合价从+2价变为。价和+4

价，每消耗2moiPbSOv转移2moi电子，转移电子数为2x6.02xIO?：，，该选项正确；故选B。

10.【铝-硫二次电池】(24-25高二下•陕西汉中•期末)一种可在较高温度下安全快充的铝-硫电池的工作原理

如图所示，电解质为熔融氯化铝酸盐(由NaCl、KC1和AlCk形成的熔点为93℃的共熔物)，其中氯化铝酸根

放电

闻兀C】3n+i(nNl)］起到结合或释放AH+的作用.电池总反应为2A1+3xS=A12(SX)3«＞下列说法正确的是

充电

A.放电时，铝电极上的电极反应式为A】+3e-=A13+

B.充电时，每转移0.3mol电子，同时铝电极上的质量增重5.4g

C.放电时，外电路中电子的流动方向为铝一囚一鸨丝

D.充电时，若以铅酸蓄电池为电源，则铝应与Pb。2电极相连

【答案】C

【分析】放电时，铝失去电子生成铝离子做负极，硫单质得到电子做正极，充电时，铝离子得到电子生成

铝发生在阴极，硫离子失去电子生成硫单质发生在阳极，依此解题。

【解析】放电时，铝失去电子生成铝离子做负极，铝电极上的电极反应式为Al-3e-=A13+,A错误；充电

时，铝离子得到电子生成铝，电极反应式为A13++3e-=AL每转移0.3mol电子，生成O.lmclAI,铝电极

上的质量增重0.1molx27g/mol=2；g,B错误；放电时，铝为负极，铝丝为止极，电子由铝经导线流向铝丝，

故外电路中电子的流动方向为铝T@T铝丝，C正确；充电时，A1为阴极，若以铅酸蓄电池为电源，则铝

应与Pb电极相连，D错误；故选C。

解题要点

(1)二次电池充电时的电极连接方法——正接正，负接负。

(2)充电时的电极反应式的书写

颠倒过耒

放电时的负极反应式-------＞充电时的阴极反应式

放电时的正极反应式上吐充电时的阳极反应式

II.【三元锂电池】(24-25高二下•浙江舟山・期末)高端新能源汽车采用了续航更长的三元锂电池，某三元

锂电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是

LiNitfCo/)Mn(O2

A.放电时，A极电势比B极高

B.放电时，A极发生的反应为LixC6-xe-=xLi++6c

C.充电时，需连接Ki、K2,B极发生Li|.xNiaCobMnQ2+xLi++xe=LiNiaCobMnQ2

D.充电时，锂离子从正极脱嵌，嵌入负极石墨中，电子通过外电路由正极流向负极

【答案】B

【分析】连接K2、K3时放电，A是负极，电极反应式为LixC6-xe-=xLi++6C,B是正极，电极反应式为

++

Li|.xNiaCobMneO2+xLi+xe=LiNiaCobMncO2;连接肉、心充电，A是阴极，电极反应式为xLi4-6C+xe=LixC6,

+

B是阳极，电极反应式为LiNiilCo,Mnv02-xe--Lii.KNiaCo1(MnvO2+KLiv

【解析】放电时，A是负极，B是正极，A极电势比B极低，A错误；放电时，A是负极，电极反应式为

+

LixC6-xe=xLi+6C,B正确；充电时，需连接外加电源，故要连接Ki、K2,B极是阳极，电极反应式为

LiNiaCobMnQ2-xe-=Lii.xNiaCobMn；O2+xLi+,C错误；充电时，锂离子从正极脱嵌，嵌入负极石墨中，电子

通过外电路由正极流向外加电源的正极，外加电源的负极流向锂离子电池的负极，D错误；故选B。

12.【光催化钠离子二次电池】(25-26高二上•重庆・期中)光催化钠离子二次电池的应用研究取得重大进展，

该电池工作原理如下图所示，放电时光催化电极发生反应：耳下列有关说法不正确的是

A.放电时，电子从石墨电极流出通过导线流向光催化电极

B.放电时，每生成ImolS广，离子交换膜右室电解质溶液质量增加138g

C.充电时，S2一通过离子交换膜进入右室

D.充电时，石墨电极的电极反应式为St=4S2--6e-

【答案】C

【分析】放电时，光催化电极发生反应4+2e-i3「，可知光催化电极是正极，石墨电极发生反应4s2--

6e-=Sl~,石墨电极为负极。

【解析】放电时，石墨电极为负极、光催化电极是正极，电子从石墨电极流出通过导线流向光催化电极，

故A正确：放电时，根据4s-代-二S厂，每生成转移6moi电子，有6moi钠离子由左室通

过离子交换膜进入右室，右室电解质溶液质量增加6moix23g/mol=138g,故B正确；光催化钠离子二次电

池，离子交换膜为阳离子交换膜，只允许钠离子通过，充电时，石墨电极为阴极，Na+通过离子交换膜进入

左室，故C错误：放电时，石墨电极发生反应4s2--6e-=ST，则充电时，石墨电极的电极反应式为常-=

4S2--6e-,故D正确；故选C。

矗

13.【氨燃料电池】（24-25高二下•广东深圳•期末）氨燃料电池是当前推动绿氨能源化应用的重要研究方向

和热点。一种通过光催化合成氨联合燃料电池的装置如图，在光照作用下光催化剂TiO2被激发产生电子e-和

空穴h+。下列说法正确的是

A.电子由Y极沿导线运动至X极

B.Y极的电极反应式是。2+4。一+4H+=2H2。

++

C.光催化剂表面发生反应：2H20+4h=4H+02T

D.X电极可用金属Al材料，提高燃料电池的导电能力

【答案】C

【分析】由图，N?在光催化剂表面转化为NH3,碱性介质条件下，N%转化为N2,化合价升高发生氧化反

应，则电极X为负极，电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2。，则电极Y为正极，1七0得到电子发生

还原生成氢氧根离子和Hz，电极反应式为：2H2O+2e=2OH+H2T：

【解析】X为负极、Y为正极，电子由X极沿导线运动至Y极，A错误；由分析，Y极的电极反应式是

2H2O+2e-=2OH+H2t,B错误；由图，光催化剂表面H?O转化为氢离子和02,发生反应为2H2。+4h+=

+

4H+02T,C正确；燃料电池的电解质为熔融NaOH,会与金属Al发生反应，不能使用金属A1材料，D错

误；故选C。

解题要点

燃料电池正极反应式的书写

(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：02+出+4/=2比0；

(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2+2H2O+4e=40H；

(3)固体电解质(高温下能传导。2一)环境下电极反应式：0?+4e=2。2-；

(4)熔融碳酸盐(如熔融LCOJ环境下电极反应式：02+2C(V4e=2C0歹。

14.【甲醇燃料电池】(24-25高二下•上海•期末)甲醇燃料电池工作原理如下图，下列有关叙述止确的是

A.a导出的气体是。2

B.电池工作时，电子由甲电极经外电路流向乙电极

+

C.乙电极的反应式为CH30H+H20-6e-=C02+6H

D.当外电路通过0.6mol电子时，理论上消耗甲醇1.6g

【答案】B

【分析】氢离子由甲电极向乙电极移动，甲是负极、乙是正极；甲醇燃料电池，甲醉在负极失电子生成二

氧化碳，氧气在正极得电子生成水，则b通入甲醇，a导出二氧化碳，d通入氧气，c流出水。

【解析】甲是负极，甲醇在负极失电子生成二氧化碳，a导出的气体是C02,故A错误；

甲是负极、乙是正极，电池工作时，电子由甲电极经外电路流向乙电极，故B正确；乙是正极，乙电极氧

气得电子生成水，电极反应式为O2+4e+4H+=2比0,故C错误；负极发生反应CH3OH+电0-6e-=CO2+

6H+,当外电路通过0.6mol电子时，理论上消耗O.lmol甲醇，消耗甲醇的质量为3.2g,故D错误；故选B。

15.【熔融碳酸盐燃料电池】（24-25高二下•福建泉州•期末）一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示

（电极A、B均为惰性电极），该装置工作时，下列说法正确的是

负极正极

CO+H2f\

f

催CO；c

化

重K+

整

FNa+

CH4+H2O

CO2+H^O

A.K+、Na+均往负极迁移

B.存在极性键和非极性键的断裂

C.能量转化形式主要是电能转化为化学能

D.正极上的电极反应式为282-2©一+。2=28专-

【答案】B

2负极

3

【分析】根据一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理可知正极反应表示为：2CO2+4e

发生的反应有两个：CO-2e+CO^=2CO2>H2-2e-+C0i=H20+C02o

【解析】原电池工作时，阳离子向正极移动，A错误；根据分析可知CO2、CO中的极性键断裂，出中的非

极性键断裂，B正确：原电池中能显转化形式主要是化学能转化为电能，C错误；正极上的电极反应式为

2C02+4e-+02=2C0!-,D错误；故选B。

16.【甲烷燃料电池】（24-25高二下•山西•期末）某甲烷燃料电池的构造如图所示，a、b为电极，C、D为选

择性交换膜，只允许一种离子通过，卜.列说法错误的是

A.放电时，电解质溶液中的0H-向a电极处迁移

B.出口Y中KOH的质量分数小于3%

C.b电极的电极反应式为02+4e-+2H20=40H-

D.该电池工作时，每消耗ImolCFU，理论上外电路中通过8moi0一

【答案】B

【分析】在原电池中，电解质溶液中的阴离子向负极移动，该甲烷燃料电池中，CM在a电极发生氧化反应，

a为负极：。2在b电极发生还原反应，b为正极。

【解析】0H一是阴离子，放电时0H-向负极移动，即向a电极处迁移，A项正确；电解质溶液中的K+通过选

择性交换膜向b极迁移，故出口Y中KOH的质量分数大于3%,B项错误，

。2在b电极发生还原反应，电极反应式为02+4e-+2H2（）=40H-,C项正确；根据负极反应CH4-8e-+

100H-=COi-+7H2O,CH4中C元素化合价从-4价升高到+4价，1个CH4分子失去8个电子，故每消耗

lmolCH4,理论上外电路中通过8:nole一，D项正确；故选

17.【过氧化氢燃料电池】（24-25高二下•广东揭阳•期末）在新型能源技术里，宜.接过氧化氢燃料电池备受

关注。它的独特之处在于明。2同时作燃料和氧化剂，能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换

膜进行电解质溶液处理，其工作原理如图所示。下列说法不氐砸的是

浓K2s0,溶液

/墨山石瞿

-H2O2+KOH混合溶液-\[------------------------IjhCh+H2s0」混合溶液-

离子交换膜:V离子交换膜2

稀K2s0,溶液

A.该电池表明“。2在酸性环境中的氧化性强于碱性环境

B.离子交换膜1是阳离子交换膜，离子交换膜2是阴离子交换膜

C.理论上，当外电路通过0.2mole-时，中间室K2sO4的质量增加34.8g

D.电池的总反应为2H2O2+20H-4-2H+=4H2O+02T

【答案】C

【分析】由图中电子移动方向可知，左侧石墨为负极，在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水，电极

反应式为；H2O2-2c+2OH=2H2O+O2t，负极室溶液中钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室；右侧石墨为

正极，在酸性条件下过氧化氢被还原生成水，电极反应式为：HQ2+2e-+2H+=2氏0,正极室溶液中的硫酸根

离子通过阴离子交换膜2进入中间室，则电池总反应为2H2O2+2OH-+2H+=4电0+。2%据此解答。

【解析】由分析可知，左侧石墨为负极，在碱性条件下过氧化线被氧化生成氧气和水：右侧石墨为正极，

在酸性条件下过氧化氢被还原生成水，电极反应说明过氧化氢在酸性环境中的氧化性强于碱性环境，A正

确；由分析可知，离子交换膜1是阳离子交换膜，离子交换膜2是阴离子交换膜，B正确；由分析可知，负

极电极反应式为：H2O2-2e+2OH=2H2O+O2t，则外电路通过02nol电子时，有0.2mol钾离子通过阳离子交

换膜1进入中间室，有O.lmol硫酸根离子通过阴离子交换膜2进入中间室，则中间室生成硫酸钾的质量为

0.2molxlxl74g/mol=17.4g,C错误；由分析可知，电池总反应为：2H2。2+20『+2H+=4出0+02%D

正确；故选C。

题型5新型电池

18.1微生物新型电池】（24-25高二下・四川泸州•期末）在微生物的作用下将化学能转变成电能的装置称为

微生物电池，某一微生物电池的工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法不正确的是

B.H+通过质子交换膜由a极到b极

C.微生物对电子的转移有促进作用

D.a极的电极反应式为：C12H22011-48e-+13H2O=12CO2T+24H2?

【答案】D

【分析】由装置构造可知，G2H220”在微生物作用下转化为C02,该侧电极为负极，右侧电极为止极，氧

气在正极得电子生成水，电解质溶液中氢离子通过质子交换膜由负极区进入正极区，据此分析解答。

【解析】据分析，b为正极，故A正确：据分析，电解质溶液中氢离子通过质子交换膜由负极区进入正极

区，即a极到b极，故B正确：微生物促进了Cl2H220”转化为CO2,该过程中存在电子转移，故C正确;

+

a极Ci2H22。“失电子转化为C02，电极反应式为：C12H22On-48e-+13H2O=12CO2T+48H,故D错

误；故选Do

解题要点

电极反应式的书写方法

①首先写出较简单的电极反应式；

②复杂电极反应式=总反应式-简单电极反应式；

③注意得失电子守恒。

19.【酸碱混合硝酸锌新型电池】（24-25高二下•浙江嘉兴・期末）近期我国科技工作者研发了一种“酸碱混合

硝酸”锌电池，其工作原理如下图所示。图中“双极膜’'中间层中的HzO解离为H+和0H-,并在电场作用下分

别向两极迁移。卜.列说法不正确的是

用电器

双极膜

催

锌；、

NO化

电

电

极碱性溶液酸性溶液

极

NH：/

一

一

A.负极区的反应式：Zn-2e+40H=Zn（OH）^

B.电池工作一段时间后，两侧电解质溶液的pH不变

C.电流从锌电极经电解质溶液流向催化电极

D.催化电极表面产生O.lmolNH；时，锌电极质量会减少26g

【答案】C

【分析】根据图知，锌电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2c+4OH=Zn（0H）2-,催化电极为正

极，发生还原反应，电极反应式为：10H++NO]+8e-=NH：+3H20,据此回答。

【解析】负极区反应式为锌失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e+4OH=Zn（0H）i-,A正确；碱性

溶液侧：负极消耗0HJ但双极膜解离的OFT向负极迁移补充，0H-浓度基本不变，pH不变：酸性溶液侧：

正极反应消耗H+,但双极膜解离的H+向正极迁移补充，H+浓度基本不变（不考虑溶液体积变化），pH不变，

故两侧电解质溶液pH不变，B正确；电流方向：正极（催化电极）一＞用电器-负极（锌电极）-正极（催

化电极），C错误；结合分析，催化电极表面产生O.lmolNH：时，转移0.8mol电子，负极消耗0.4molZn,锌

电极质量减少0.8molx65g/mol=26g,D正确；故选C。

2（）.【硼化鼠（VB2）一空气新型电池】（24-25高二上•陕西榆林・期末）硼化帆（VB2）—空气电池储电能力

高，其结构如图所示，负极反应式为2VB2+22OH—-22e-=V2O5+2B2O3+IIH2O。下列叙述正确的是

A.电池工作时，电子由电极X经负载流向硼化钿电极

B.该电池实现了电能转化为化学能

C.正极反应式为4酎+02+40-二2电0

D.电池总反应为4VB2+1102=4B203+2V20s

【答案】D

【解析】VB2为负极，电极X为正极，电池工作时，电子由负极流出经负载流向正极，故A错误；电池为

化学能转化为电能的装置，故B错误；电解质溶液为KOH溶液，则止极反应式为。2+2H2。+4e-=40H-,

故C错误；负极反应式为2VB2+22OH一一22e-=V2O5+2B2O3+HH2O，正极反应式为O2+2电0+

4e-=40H-,可得电池总反应为4VB2+11。2=4B2O3+2V2O5,故D正确；故选D。

21.【Zn-C02离子液体新型电池】（2025•浙江台州•二模）一种Zn-CO2离子液体电池可以在供电的同时将

COa转化为CH"电解质为离子液体[EMIM]+[BF4「及少量水，其中的[EMIM]+是一种季钺离子，在电池中作

电解质、质子源和促进剂。该电池如图所示运行一段时间后，碳纳米管表面可检测出有ZnCC）3生成。

碳

纳

米

管

b

下列说法正确的是

A.a电极为负极，[EMIM]+在该电极上被氧化

B.b电极反应式为：5co2+8e-+2H2。=CH4+4C0打

C.[EM1M]+是电池中唯一的质子源

D.[EMIM]+作为电池促进剂的原理是通过生成[ZnNHCp+增加电荷浓度，从而增强了离子电流强度

【答案】B

【分析】碳纳米管通入二氧化碳，生成甲烷和ZnC03,发生还原反应，得到电子，是正极，电极反应：5CO2+

86-+2%0=（：1'14+4（；0/；则锌为负极，锌失电子，发生氧化反应。

【解析】根据分析知.a电极为负极.锌被氧化.A错误：根据分析知，h电极反应式为：SC02+8P-+2H2O=

CH«+4C0"B正确；根据左图可知，水也是质子源,C错误;根据左图可知,2个[EMIM]+生成1个[ZnNHC]2+,

没有增加电荷的浓度，D错误；故选B。

22.【铝.空气新型电池】（24-25高二上•甘肃定西•期末）铝-空气电池具有能量密度高、比容量高、环境友好

等优点，一种棉布基铝■•空气电池的结构如图所示，连接好装置后，电流计发生偏转，下列说法错误的是

铝电极一^

吸足KOH溶液//碳纸电极

的棉布—7^/

玻璃板

A.电子由铝电极流出，经过外电路流向碳纸电极

B.负极上发生的反应为Al-3e-+40H，=[Al（0H）4「

C.电路中每转移2moi消耗11.2L（标准状况下）Ch

D.电池工作一段时间后，电解质溶液的pH不变

【答案】D

【分析】铝-空气电池以KOH溶液为电解液，AI作负极，发生氧化反应，电极反应式：Al-3e-4-

4OH-=[A1（OH）4]~，正极发生还原反应，电极反应式：02+46-+2出0=401。

【解析】原电池中电子由负极流出，即电子由铝电极流出，经过外电路流向碳纸电极，A正确；根据分析

可知，A1作负极，发生氧化反应，电极反应式：AI-3e-+4OH-=[Al（OH）4]-,B正确；根捱电极反应：

O24-4e-+2H2O=4OH-,消耗11.2L（标准状况下）O2，即Q.5mol,转移2moiC正确；根据两电极

反应式，当转移电子数相同时，两电极消耗的0H-与生成的0H-不相同，pH变化，D错误；故选D。

易题型6原电池的计算

23.1与体积有关的原电池计算】（24-25高二下•安徽马鞍山•期末）天然气报警器的核心部件是气体传感器，

当空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，工作原理如图所示，其中-可以在固

体电解质ZrO2-Na2。中移动。当报警器触发工作时，下列说法不正确的是

A.多孔电极a发生氧化反应

B.。2一在电解质中向电极a移动

C.多孔电极b的电极反应式为O2+2H2O+4e=4OM

D.当标准状况下2.24L甲烷参加反应时，可消耗0.2mol02

【答案】C

【分析】由图可知，气体传感器为燃料电池装置.，通入空气的多孔电极b极为燃料电池的正极，氧气在正

极得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应式为02+45=20、通入甲烷的多孔电极a为负极，在氧离

子作用下，甲烷失去电子发生氧亿反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CHr8e-+402-=C02+2H2。，据此

分析；

【解析】多孔电极a通入甲烷，甲烷作为燃料在负极发生氧化反应，A正确；原电池中阴离子向负极移动,

电极a为负极，O3（阴离子）向电极a移动，B正确；电极b通入空气（氯气），为正极，电解质为固体电

解质（ZrCVNazO）,无H2O,正极反应应为02+4e=20＞，C错误；标准状况下2.24LCH4为O.lmol,由反

应CH4+2O2=CO2+2H2。可知，（）.加01（3山消耗0.2|«0102，D正确；故选C。

24.1与物质的量有关的原电池计算】（24-25高二下•陕西安康・期末）LED产品在工业生产及生活中应用广

泛。如图甲所示是NaBH/H2。?燃料电池的装置示意图，如图乙所示是LED发光二极管的装置示意图。下

列说法错误的是

BL,Oil比5

产泗2。oir.

，藕f交.膜

甲

A.