2025年高考化学二轮考点复习：题型17 化学电源

1.・江苏卷）碱性锌镒电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH,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，MnCh发生氧化反应

B.电池工作时，OPT通过隔膜向正极移动

C.环境温度过低，小利十电池放电

D.反应中每生成1molMnOOH,转移电子数为2X6.02X1（）23

答案：C

解析：Zn为负极，电极反应式为Zn—2。+2OFT=ZnO+H2O,MnCh为正极，电极反应式

为MnOz+L+HaO-MnOOH+OH,电池工作时，MnCh为正极，得到电子，发生还原反

应，A错误；电池工作时，OFF通过隔膜向负极移动，B错误；环境温度过低，化学反应速

率下降，不利于电池放电，C正确；由电极反应式MnCh+e-+H2O=MnOOH+OK可知,

反应中每生成1molMnOOH,转移电子数为6.02X1（P,D错误。

2.（2024・北京卷）酸性锌钵干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正

确的是（）

|■石墨电极

卜二氧化镒和炭黑

卜级化佞和氯化评

卜锌筒

A.石墨作电池的负极材料

B.电池工作时，NH；向负极方向移动

C.MnCh发生氧化反应

D.锌筒发生的电极反应为Zn—2e——Zn2+

答案：D

解析：酸性锌镒干电池，锌简为负极，石墨电极为正极，负极发生失电子的氧化反应Zn—2e

==Zn2t,A错误，D正确；原电池工作时，阳离子向正极（石墨电极）方向移动，B错误；

MnOz发生得电子的还原反应，C错误。

3.（2024・新课标卷）一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖

发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高二标准，电池启动。血糖浓度下降至

标准，电池停止工作。（血糖浓度以葡萄糖浓度计）

电池工作时，卜列叙述错误的是（）

A.电池总反应为2c6Hl2O6+O2=2C6Hl2。7

B.b电极上CuO通过Cu]I【）和Cu（I）相互转变起催化作用

C.消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入

D.两电极间血液中的Na.在电场驱动下的迁移方向为b-a

答案：C

解析：由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，血液中的Ch在a电极上得

电子生成OH，电极反应式为。2+4「+2H2O=4OH-；b电极为电池负极，Cu?。在b电极

上失电子转化成CuO,电极反应式为C112O—2e.+20H=2CUO+H2O,然后葡萄糖被CUO

氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为CU2O,则电池总反应为2c6Hl2O6+O2=2C6Hl2O7；根据反

应2C6H12O6+O2=2C6H12O7可知，1molC6Hl2O6参加反应时转移2moi电子，18mgC6Hl2O6

的物质的量为0.1mmol,则消耗18mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2mmol电子流入，C错

误。

4.（2023・广东卷）负载有PI和Ag的活性炭，可选择性去除C「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Pt

-

C.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ImolCI一

答案：B

解析：02在Pt极得电子发生还原反应，Pt为正极，Ag失去电子发生氧化反应，Ag为负极，

A错误；溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2+4H++4e-=2H2O,C错误；每消

耗标准状况下11.2L的。2，转移电子2mol,此时有2molAg转化为Ag",故最多去除2mol

cr,D错误。

5.（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卡向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

答案：A

解析：电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中的Na,向b电极移动，B错误；电池工作

时，a电极反应为Al-3e==AP+,铝离子水解显酸性，C错误；由C项分析可知，每消耗

1kgA1（即曙mol）,电池最多向外提供曙1]10）3=与mol电子的电量，D错误，

6.（2022•全国甲卷）一种水性电解液Zn-MnO?离子选择双隔膜电池如图所示（KOH溶液中，

Z/+以Zn（OH）-存在）。电池放电时，下列叙述错误的是（）

化电极离子选择隔膜电极

Mni/\Znh

HjSO唾液K2so端液|KOH溶液

A.II区的K-通过隔膜向UI区迁移

B.I区的SOM通过隔膜向II区迁移

C.MnCh电极反应：MnO2+2e+4H==Mn2++2H2O

-+2+

D.电池总反应：Zn+4OH4-MnO24-4H=Zn（OH）r4-Mn4-2H2O

答案：A

解析：根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Zn为电池的负极，MnCh为电池的正极,

阳离子向正极移动，A错误。

7.（2023・辽宁卷）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是（）

电源或负载

7多孔碳

H2S()4(a<|)UjS()4(aq)

质子交换膜

A.放电时负极质量减小

B.储能过程中电能转变为化学能

C.放电时右侧H.通过质子交换膜移向左侧

3+2+

D.充电总反应：Pb+SOf+2Fe=PbSO4+2Fe

答案：B

解析：放电时Pb失电子，Fe3+得电子，负极生成PbSO”质量增加，A错误；放电时多孔碳

电极为正极，阳离子向正极移动，则H+从左侧通过质子交换膜移向右侧，C错误：充电总反

}+

应为2Fe?++PbSO4=2Fc+Pb+SOF,D错误。

8.（2023•全国乙卷）室温钠一硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室

温钠一硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪喋膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄

粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：茏+。一吴，+e

—*SF»2Na'+*M+2J---NazS.v

下列叙述错误的是（

A.充电时Na卡从钠电极向硫电极迁移

B.放电时外电路电子流匆的方向是a-b

C.放电时正极反应为：2Na,+zSs+2e--*Na2sl

o

D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能

答案：A

解析：由题意可知，放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。充

电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na*由琉电极辽移至钠电或，A

错误。

9.（2022・辽宁高考）某储能电池原理如图。下列说法正确的是（）

-

A.放电时负极反应：Na3Ti2（PO4）3-2e=NaTi2（PO4）3-2Na*

B.放电时。一透过多孔活性炭电极向CCh中迁移

C.放电时每转移1mol电子，理论.上CCL吸收0.5molC12

D.充电过程中，NaCl溶液浓度增大

答案：A

解析：放电时负极反应：Na3Ti2（PO4）3-2e=NaTi2（PO4）34-2Na\正极反应：CL+2e=2C1

一，消耗氯气，故A正确；放电时，阴离子移向负极，放电时C「透过多孔活性炭电极向NaCl

-

中迁移，故B错误；放电时每转移1mol电子，正极：Cl2+2e=2Cr,理论上CC14释放

0.5molCl2,故C错误；充电过程中，阳极：2。一一2-=。2,消耗氯离子，NaCl溶液浓度

减小，故D错误。

_E3-年模拟特训

1.（2024.广东六校高三第二次联考）贮备电池是日常将电池的•种组成部分（如电解质溶液）与

其他部分隔离备用，使用时可迅速被激活并提供足量电能。Mg-AgCI电池是一种可被海水激

活的贮备电池，电池放电时，下列说法不正确的是（）

A.海水作电解质溶液

B.Mg作负极发生氧化反应

C.正极反应为AgCl+e=C1+Ag

D.C「由负极向正极迁移

答案：D

解析：原电池工作时，阴离子向负极移动，故C「由正极向负极迁移，D错误。

2.（2024.长春市高三质量监测）科学家设想利用图示装置进行C02的固定，同时产生电能。

该装置工作时，生成的C附着在电极上。下列说法错误的是（）

阳离F交换膜

A.多孔催化剂电极为正极，放电时发生还原反应

B.采用多孔催化剂电极有利干CO2扩散到电极表面

C.导线中流过2moi屋，理论上就有2moiLi卡由负极区进入正极区

D.负极区可以选用LiCl水溶液作电解质溶液

答案：D

解析：Li能与水反应生成LiOH和H2,负极区不能选用LiCl水溶液作电解质溶液，D错误。

3.（2024.海南省海口市高三一模）比是重要的燃料，可将其设计成燃料电池，原理如图所示。

下列有关叙述正确的是（）

A.该电池可将化学能完全转化为电能

B.该电池工作时，电子由b电极经外电路流向a电极

C.a电极的电极反应式为Hz-2e-+。2-=氏0

D.该电池工作时，当外电路中有0.1mole通过时，b极消耗0.56LO2

答案：C

解析：由示意图可知，a极通入H2,发生氧化反应，b极通入02,发生还原反应，则a为负

极，b为正极。电池工作时，主要是化学能转化为电能，但也有其他形式的能量变化，如热

能，A错误；该电池工作时，电子由负极a经外电路流向正极b,B错误；b极的电极反应式

为02+45=2。2一，每消耗1mol0?转移4moi电子，则当外电路中有0.1mol。通过时，b

极消耗0.025mo】Ch，由于没有指明是在标准状况下，则其体积不一定是0.56L,D错误。

4.（2024•北京市石景山区高三一模）以氨为燃料的固体氧化物燃料电池（SOFC）具有广阔的应

用前景，一种氧离子导电SOFC的工作原理如图所示（NE在催化剂作用下先分解为N2和H2）O

下列说法不正确的是（）

A.凡在负极放电

B.止极的电极反应：O2+4e=20

C.外电路转移6moie,理论上生成4moi氏0

D.02一向负极移动

答案：C

解析：由题图可知，NFL在傕化剂作用下先分解为N?和H?,比在负极失电子生成H9,故

A正确；由题图可知，Ch在正极得电子生成。2一，电极反应式为02+4广=202一，故B正

确；出在负极失电子生成H?0,电极反应式为H2—2e-+。2-=H2。，外电路转移6moi广，

理论上生成3moiH20,故C错误；原电池中阴离子向负极移动，则02-向负极移动，故D

正确。

5.（2024.广东省河源中学高三调研）银铝电池具有能量密度高的优点，电池装置如图所示，电

池放电时的反应为2Al+3AgO（氧化高银）+2NaOH+3H2O=2Na|Al（OH）4]+3Ag。

NH()H溶液“（）H溶液

阳面广交换膜

下列说法正确的是（）

A.AI电极的电势比AgO电极的高

B.正极电极反应式为AgO+2e-+2FT=Ag+H2O

C.阳离子交换膜允许阳离子和电子通过

D.当导线中通过0.3mol电子时，负极区溶液质量减小4.2g

答案：D

解析：金属铝是负极，正极的电势高于负极，因此A1电极的电势比AgO电极的低，A错误；

溶液显碱性，正极反应式为AgO+2e+H2O=Ag+2OH,B错误；电子不能通过溶液和

阳离子交换膜，C错误；负极反应式为Al-3e+4OK=[Al（OH）4「，当导线中通过0.3mol

电子时，消耗2.7g铝，同时溶液中有0.3molNa一移到正极区，所以负极区溶液质量减少0.3

molX23g-mol-1—2.7g=4.2g»D正确。

6.（2024.江西省高三联合考试）我国科研人员设计的将脱除SO2的反应与制备H2O2相结合的

协同转化装置如图。在电场作用下，双极膜中间层的H?O解离为OK和H,并向两极迁移。

已知：

①单独制备H2O2：2H2O+O2=2H?O2，不能白发进行：

②单独脱除SCh：4OH+2SO2+O2=2SOi+2H2O,能自发进行。

——®---------

中2双极膜？

1ILOI

li

OH

<SO；'*(J

/H*

NHOH溶液WHjSO4

下列说法正确的是（）

1

A.正极的电极反应式：O2+2e+2H=H2O2

B.单独脱除SO?的反应为吸热反应

C.反应过程中需补加稀H2sO4

D.协同转化总反应：SO2+O2+2H2O=H2O2+H2SO4

答案：A

解析:左侧:SO2与NaOH反应生成SOM，光催化下SOK失去电子，发生氧化反应生成SOF,

左侧电极为负极，电极反应式为SOF—2e-+2OHT=SO/+H2O,右侧：Ch得到电子，发

生还原反应生成H2O2,右侧电极为正极，电极反应式为Ch+2e—+2H-=H2O2,A正确：

单独脱除SO?的反应是一个病减反应，此反应可自发进行，根据AGnAH-rASvO时反应自

发进行，知该反应的△〃《），为放热反应，B错误；反应过程中不需要补加稀硫酸，因为右

侧消耗的氢离子可由双极膜中H，O解离的Hk迁移补充，C错误：根据正、负极反应式可知，

协同转化总反应为SO2+。2+2NaOH=H2O2+Na2so4,D错误。

7.（2024.陕西师范大学附属中学高三月考）科学家研制出一种新型短路膜化学电池，利用这种

电池可以消除空气中的CO2,该装置的结构、工作原理如图所示。下列有关说法错误的是

()

A.短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子还可以传递电子

B.当负极牛成ImolCO?时,理论上需要转移1mol电子

C.负极反应为H2+2OH-2e=2比0

D.当反应消耗22.4L（标注状况）02时，理论上需要转移4moi电子

答案：C

解析：短路膜和常见的离子交换膜不同，根据图中信息得到短路膜既能传递离子还可以传递

电子，A正确；负极反应式为H2+2HCO[—2e-=2氏0+2（202t,当负极生成1molC02

时，理论上需要转移1mol电子，B正确，C错误；根据正极反应式Oz+ZCOz+dc—-2co夕，

当反应消耗22.4L（标准状况下物质的量为1mol）O2时，理论上需要转移4moi电子,D正确。

8.（2024.湖南省长沙市长郡中学高三月考）近日，美国工程院院上华裔科学家邵阳教授采用

NaNOJKNOMCsNCh共晶盐电解液和P-AI2O3膜研制了一种熔盐型Na-Ch电池，其工作原理

如图所示：

■电极放电原理示意图

该电池工作时，下列说法正确的是（）

A.NOJ既表现氧化性又表现还原性

B.B-AI2O3膜能阻止电子和离子通过

C.银电极的电极反应式为ZNa++Zb+NO^uNazO+NOE

D.电池总反应为4Na+Ch=2Na2O

答案：C

解析：根据放电原理示意图分析，在分步反应中NO3表现了氧化性，从总反应看，NO.；是催

化剂，A错误；电子不能通过电解质，通过P-AI2O3膜的是Na.,B错误；电池总反应为2Na

+O2===Na2O2»D错误。

9.(2024•广州市高三调研测试)我国科学家研发了一种新型Zn-CO2水介质电池，其工作原理

如图所示。工作时H?O在双极膜界面处解离成H'和OH,放电时，下列说法不正确的是()

多孔阳

纳米片

A.CO?在多孔Pd纳米片表面转化为甲酸

B.正极区溶液的pH减小

C.负极的电极反应式为Zn+4OH--2c==Zn(OH)r

D.每生成1mol甲酸，双极膜处有4molH2O解离

答案：D

解析：

双极膜

由上图可知，A、C正确；正极CO?转化为HCOOH,故正极区溶液的pH减小，B正确；每

生成1mol甲酸，转移2moi