2026版《金版教程》高考复习化学区域A版第2讲 原电池原理及其应用

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基础过关第四章

化学反应与能量变化第2讲

原电池原理及其应用解析酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，负极发生失电子的氧化反应Zn－2e－===Zn2＋，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；MnO2发生得电子的还原反应，C错误。3．(2025·广东省梅州市高三调研)银饰用久了表面会有一层Ag2S而发黑，将银饰与Al片接触并加入NaCl溶液，可以除去银饰表面的Ag2S，下列说法不正确的是(

)A．Al是负极B．阳离子向银饰移动C．电子由负极经NaCl溶液流向正极D．Ag2S表面发生反应：Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－解析由图可知，除去银饰表面硫化银的装置为原电池，铝片是原电池的负极，铝失去电子发生氧化反应生成铝离子，银饰为正极，硫化银在正极得到电子发生还原反应生成银和硫离子，溶液中铝离子和硫离子发生双水解反应生成氢氧化铝和硫化氢气体。电解质溶液不能传递电子，故C错误。4.(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－解析

O2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O2，转移电子2mol，此时有2molAg转化为Ag＋，故最多去除2molCl－，D错误。解析从电池总反应式可以得出LixC6作负极，Li1－xCoO2作正极，A电极反应式为LixC6－xe－===C6＋xLi＋，A错误；由A电极反应式知，放电时，Li＋从负极脱嵌，经电解液和隔膜嵌入正极，B正确；放电时，B电极为正极，则充电时B电极为阳极，LiCoO2在B电极上发生氧化反应，电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，C正确；放电时，B电极反应式为Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2，则每转移xmol电子时，电极增加xmol锂离子，若转移0.2mol电子，B电极将增重0.2mol×7g·mol－1＝1.4g，D正确。6．(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于标准，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，下列叙述错误的是(

)A．电池总反应为2C6H12O6＋O2===2C6H12O7B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)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O2在a电极上得电子生成OH－，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－；b电极为电池负极，Cu2O在b电极上失电子转化成CuO，电极反应式为Cu2O－2e－＋2OH－===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2C6H12O6＋O2===2C6H12O7；根据反应2C6H12O6＋O2===2C6H12O7可知，1molC6H12O6参加反应时转移2mol电子，18mgC6H12O6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。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＋由硫电极迁移至钠电极，A错误。8．(2025·广州市高三调研测试)我国科学家研发了一种新型Zn­CO2水介质电池，其工作原理如图所示。工作时H2O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(

)A．CO2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－－2e－===[Zn(OH)4]2－D．每生成1mol甲酸，双极膜处有4molH2O解离解析

由题图可知，A、C正确；正极CO2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2mole－，双极膜处解离2molH2O，D错误。10.(2025·北京市石景山区高三质检)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(NH3在催化剂作用下先分解为N2和H2)。下列说法不正确的是(

)A．H2在负极放电B．正极的电极反应：O2＋4e－===2O2－C．外电路转移6mole－，理论上生成4molH2OD．O2－向负极移动解析由题图可知，NH3在催化剂作用下先分解为N2和H2，H2在负极失电子生成H2O，故A正确；由题图可知，O2在正极得电子生成O2－，电极反应式为O2＋4e－===2O2－，故B正确；H2在负极失电子生成H2O，电极反应式为H2－2e－＋O2－===H2O，外电路转移6mole－，理论上生成3molH2O，故C错误；原电池中阴离子向负极移动，则O2－向负极移动，故D正确。12.(2024·浙江6月选考节选)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14分钟，消耗H2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；电荷量q(C)＝电流I(A)×时间(s)；NA＝6.0×1023mol－1；e＝1.60×10－19C。]70%14.(2025·汕头市高三期末调研)某课题小组将MnO2和生物质放在一个由滤纸制成的通道内形成了电池，该电池可将可乐(pH＝2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是(

)A．a极为负极，发生还原反应B．b极的电极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2OC．反应进行时，H＋会从b极向a极移动，使负极区pH减小D．若该电池消耗0.1mol葡萄糖，则b极质量增加8.7g解析

a极为负极，发生氧化反应，A错误；H＋从a极向b极(正极)移动，C错误；消耗0.1mol葡萄糖，转移0.2mole－，b极0.1molMnO2得电子生成Mn2＋，其质量减少8.7g，D错误。解析

O2所处状况未知，无法进行计算，D错误。

(2)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl­KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。①放电过程中，Li＋向________(填“负”或“正”)极移动。②负极反应式为_____________________________。③电路中每转移0.2mol电子，理论上生成________gPb。正Ca＋2Cl－－2e－===CaCl220.717．(2025·青海省西宁市高三质检)微生物脱盐池的a极上加入了呼吸细菌，工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(

)A．工作时，a极发生氧化反应，电流从b极流向a极B．M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜，脱盐室最终可得到淡盐水C．若b极上消耗标准状况下11.2L气体，通过N膜的离子的物质的量为2molD．呼吸细菌的作用为催化有机物分解18．(2025·哈尔滨第三中学高三质检)科研人员利用一种吩噻嗪基有机氧化还原聚合物开发出了一种铝离子电池正极材料，这种材料制作的电池容量高于传统石墨电池，有望在未来取代相关的电池材料。下列有关说法错误的是(

)A．充放电时b极电势均高于a极电势B．吩噻嗪基有机氧化还原聚合物具有导电性C．该铝离子电池使用了阴离子交换膜D．该电池放电时负极的电极反应式为4[Al2Cl7]－＋3e－===Al＋7[AlCl4]－解析由题意可知，b电极为原电池的正极，正极得到电子，发生还原反应，所以放电过程电子流动方向为虚线箭头所示，a极为负极，电极反应式为Al＋7[AlCl4]－－3e－===4[Al2Cl7]－；充电时，b极是电解池的阳极，电子流动方向为实线箭头所示。b电极为原电池的正极，电解池的阳极，电势均高于a电极，故A正确；吩噻嗪基有机氧化还原聚合物可作铝离子电池正极材料，说明其具有导电性，故B正确；由图可知，该铝离子电池使用了阴离子交换膜，故C正确；该电池放电时负极的电极反应式为Al＋7[AlCl4]－－3e－===4[Al2Cl7]－，故D错误。19．(2025·浙江省名校高三联考)一种三室微生物燃料电池的工作原理如图所示，该电池能同时去除有机物、脱氮形成无害气体和水。下列说法不正确的是(

)A．X、Y交换膜均为质子交换膜B．电极室C中溶液经灭菌后通入电极室AC．b电极反应式：C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋D．电极室C中仅发生还原反应20．科学家设计了一种具有石墨正极的高容量可充电Li/Cl2电池，原理如图所示。氯化铝(AlCl3)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中，以氟化物(LiFSI)为溶剂。下列叙述正确的是(

)A．放电时，电解质溶液可以是AlCl3水溶液B．放电时，石墨电极的电极反应式为Cl2＋2e－＋2Li＋===2LiClC．充电时，石墨电极与电源负极连接D．充电时，转移2NA个电子时锂电极理论上消耗14g锂解析

具有石墨正极的高容量可充电Li/Cl2电池，放电时，锂为负极，