文档内容
专题49 化学电源——可充电电池
1．【2023年全国乙卷】室温钠-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-硫电
池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，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： S+e-→ S ， S +e-→S ，2Na++ S +2(1- )e-
8
→NaS
2 x
下列叙述错误的是
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++ S+2e-→NaS
8 2 x
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。A．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；B．放电时
Na在a电极失去电子，失去的电子经外电路流向b电极，硫黄粉在b电极上得电子与a电极释放出的
Na+结合得到NaS，电子在外电路的流向为a→b，B正确；C．由题给的的一系列方程式相加可以得
2 x
到放电时正极的反应式为2Na++ S+2e-→NaS，C正确；D．炭化纤维素纸中含有大量的炭，炭具有
8 2 x
良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D正确；故答案选A。
2．【2023年全国新课标卷】一种以 和 为电极、 水溶液为电解质的电池，其示意图如
下所示。放电时， 可插入 层间形成 。下列说法错误的是A．放电时 为正极
B．放电时 由负极向正极迁移
C．充电总反应：
D．充电阳极反应：
【答案】C
【解析】由题中信息可知，该电池中Zn为负极、 为正极，电池的总反应为
。A．由题信息可知，放电时， 可插入 层间形成
， 发生了还原反应，则放电时 为正极，A说法正确；B．Zn为负极，放电时
Zn失去电子变为 ，阳离子向正极迁移，则放电时 由负极向正极迁移，B说法正确；C．电池
在放电时的总反应为 ，则其在充电时的总反应为
，C说法不正确；D．充电阳极上 被氧化为 ，则
阳极的电极反应为 ，D说法正确；综上所述，本题选C。
3．【2023年辽宁卷】某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
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 通过质子交换膜移向左侧
D．充电总反应：
【答案】B
【解析】该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO ，则多孔碳电极为正极，正极
4
上Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO 电极为阴极，
4
PbSO 得电子生成Pb和硫酸。A．放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO 附着在负极上，
4 4负极质量增大，A错误；B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；C．放电
时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C错误；
D．充电时，总反应为PbSO +2Fe2+=Pb+ +2Fe3+，D错误；故答案选B。
4
4．（2021·福建真题）催化剂 (Ⅱ)的应用，使 电池的研究取得了新的进展。 电池结
构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。
下列说法错误的是
A． 电池可使用有机电解液
B．充电时， 由正极向负极迁移
C．放电时，正极反应为
D． 、 、 和C都是正极反应的中间产物
【答案】D
【解析】A．Li是活泼金属能与水发生反应，因此不能采用水溶液作为电解质，应使用有机电解液，故A
正确；B．充电时原电池的负极与电源负极相连作阴极，原电池的正极与电源正极相连作阳极，阳离
子由阳极向阴极移动，则 由正极向负极迁移，故B正确；C．由装置可知，该原电池的正极为二氧
化碳得电子生成C单质，电极反应式为： ，故C正确；D．由正极的
反应历程图示可知，C为最终的产物，不是中间产物，故D错误；故选：D。
5．（2021·辽宁真题）如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物 。下列说法正确的是
A．放电时，M电极反应为
B．放电时， 由M电极向N电极移动
C．充电时，M电极的质量减小D．充电时，N电极反应为
【答案】B
【解析】由题干信息可知，放电时，M极由于Li比Ni更活泼，也比N极上的SB．Bi、Sn更活泼，故M
极作负极，电极反应为：Li-e-=Li+，N极为正极，电极反应为：3Li++3e-+Bi=Li Bi，据此分析解题。
3
A．由分析可知，放电时，M电极反应为Li-e-=Li+，A错误；B．由分析可知，放电时，M极为负极，
N极为正极，故 由M电极向N电极移动，B正确；C．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同
一电极上发生的反应互为逆过程，M电极的电极反应为：Li++e-= Li，故电极质量增大，C错误；D．
由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，充电时，N电极反应为
，D错误；故答案为：B。
6．【2022年广东卷】科学家基于 易溶于 的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，
可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为： 。下列说法
正确的是
A．充电时电极b是阴极
B．放电时 溶液的 减小
C．放电时 溶液的浓度增大
D．每生成 ，电极a质量理论上增加
【答案】C
【解析】A．由充电时电极a的反应可知，充电时电极a发生还原反应，所以电极a是阴极，则电极b是阳
极，故A错误；B．放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a的反应为
可知，NaCl溶液的pH不变，故B错误；C．放电时负极反
应为 ，正极反应为 ，反应后Na+和Cl-浓度都
增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，故C正确；D．充电时阳极反应为 ，阴极反
应为 ，由得失电子守恒可知，每生成1molCl ，电极a质量理
2
论上增加23g/mol 2mol=46g，故D错误；答案选C。7．【2022年辽宁卷】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：
B．放电时 透过多孔活性炭电极向 中迁移
C．放电时每转移 电子，理论上 吸收
D．充电过程中， 溶液浓度增大
【答案】A
【解析】放电时负极反应： ，正极反应：Cl+2e-=2Cl-，消耗氯气，
2
放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl--2e-=Cl，由此解析。A． 放电时负极失电子，发生氧化
2
反应，电极反应： ，故A正确；B． 放电时，阴离子移向负极，
放电时 透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移，故B错误；C． 放电时每转移 电子，正极：
Cl+2e-=2Cl-，理论上 释放 ，故C错误；D． 充电过程中，阳极：2Cl--2e-=Cl，消耗氯
2 2
离子， 溶液浓度减小，故D错误；故选A。
8．（2021·湖南真题）锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电
网的备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所：
下列说法错误的是
A．放电时，N极为正极
B．放电时，左侧贮液器中 的浓度不断减小C．充电时，M极的电极反应式为
D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过
【答案】B
【解析】由图可知，放电时，N电极为电池的正极，溴在正极上得到电子发生还原反应生成溴离子，电极
反应式为Br +2e—=2Br—，M电极为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn—
2
2e—=Zn2+，正极放电生成的溴离子通过离子交换膜进入左侧，同时锌离子通过交换膜进入右侧，维持
两侧溴化锌溶液的浓度保持不变；充电时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，N电极
与直流电源的正极相连，做阳极。A．由分析可知，放电时，N电极为电池的正极，故A正确；B．
由分析可知，放电或充电时，左侧储液器和右侧储液器中溴化锌的浓度维持不变，故B错误；C．由
分析可知，充电时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，锌离子在阴极上得到电子发生
还原反应生成锌，电极反应式为Zn2++2e—=Zn，故C正确；D．由分析可知，放电或充电时，交换膜
允许锌离子和溴离子通过，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变，故D正确；故选B。
9．（2021.6·浙江真题）某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时 得
电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为 薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是
A．充电时，集流体A与外接电源的负极相连
B．放电时，外电路通过 电子时， 薄膜电解质损失
C．放电时，电极B为正极，反应可表示为
D．电池总反应可表示为
【答案】B
【解析】由题中信息可知，该电池充电时 得电子成为Li嵌入电极A中，可知电极A在充电时作阴极，
故其在放电时作电池的负极，而电极B是电池的正极。A．由图可知，集流体A与电极A相连，充电
时电极A作阴极，故充电时集流体A与外接电源的负极相连，A说法正确；B．放电时，外电路通过
a mol电子时，内电路中有a mol 通过LiPON薄膜电解质从负极迁移到正极，但是LiPON薄膜电
解质没有损失 ，B说法不正确；C．放电时，电极B为正极，发生还原反应，反应可表示为
，C说法正确；D．电池放电时，嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子变
成 ，正极上 得到电子和 变为 ，故电池总反应可表示为，D说法正确。综上所述，相关说法不正确的是B，本题选B。
10．（2021.1·浙江真题）镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K、K 为开关，a、
1 2
b为直流电源的两极)。
下列说法不正确的是
A．断开K、合上K，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能
2 1
B．断开K、合上K，电极A为阴极，发生还原反应
1 2
C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H O Cd(OH) +2Ni(OH)
2 2 2
【答案】C
【解析】根据图示，电极A充电时为阴极，则放电时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成
Cd(OH) ，负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH) ，电极B充电时为阳极，则放电时电极B为正极，正极
2 2
上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH) ，正极反应式为2NiOOH+2e-+2H O=2Ni(OH) +2OH-，放
2 2 2
电时总反应为Cd+2NiOOH+2H O=Cd(OH) +2Ni(OH) ，据此分析作答。A．断开K、合上K，为放电
2 2 2 2 1
过程，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能，A正确；B．断开K、合上K，为充电过程，电极A
1 2
与直流电源的负极相连，电极A为阴极，发生还原反应，电极反应式为Cd(OH) +2e-=Cd+2OH-，B正
2
确；C．电极B发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH) -2e-+2OH-=2NiOOH+2H O，则电极A发生还原
2 2
反应的电极反应式为Cd(OH) +2e-=Cd+2OH-，此时为充电过程，总反应为Cd(OH) +2Ni(OH)
2 2 2
Cd+2NiOOH+2H O，溶液中KOH浓度减小，C错误； D．根据分析，放电时总反应为
2
Cd+2NiOOH+2H O=Cd(OH) +2Ni(OH) ，则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H O
2 2 2 2
Cd(OH) +2Ni(OH) ，D正确；答案选C。
2 2
11．（2021·河北真题）K—O 电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下
2
列说法错误的是A．隔膜允许K+通过，不允许O 通过
2
B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极
C．产生1Ah电量时，生成KO 的质量与消耗O 的质量比值约为2.22
2 2
D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水
【答案】D
【解析】由图可知，a电极为原电池的负极，单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子，电极反应式为
K—e-=K+，b电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾；据以
上分析解答。A．金属性强的金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许
通过，不允许 通过，故A正确；B．由分析可知，放电时，a为负极，b为正极，电流由b电极沿导
线流向a电极，充电时，b电极应与直流电源的正极相连，做电解池的为阳极，故B正确；C．由分析
可知，生成1mol超氧化钾时，消耗1mol氧气，两者的质量比值为1mol×71g/mol：1mol×32g/
mol≈2.22：1，故C正确；D．铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为2PbSO +2H O＝
4 2
PbO +Pb+2H SO ，反应消耗2mol水，转移2mol电子，由得失电子数目守恒可知，耗 钾时，铅酸
2 2 4
蓄电池消耗水的质量为 ×18g/mol=1.8g，故D错误；故选D。
12．（2020·全国高考真题）科学家近年发明了一种新型Zn−CO 水介质电池。电池示意图如图，电极为金
2
属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO 被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提
2
供了一种新途径。
下列说法错误的是
A．放电时，负极反应为B．放电时，1 mol CO 转化为HCOOH，转移的电子数为2 mol
2
C．充电时，电池总反应为
D．充电时，正极溶液中OH−浓度升高
【答案】D
【解析】由题可知，放电时，CO 转化为HCOOH，即CO 发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，左
2 2
侧电极为负极，Zn发生氧化反应生成 ；充电时，右侧为阳极，HO发生氧化反应生成O，
2 2
左侧为阴极， 发生还原反应生成Zn，以此分析解答。A．放电时，负极上Zn发生氧化反应，
电极反应式为： ，正确；B．放电时，CO 转化为HCOOH，C元素化合价
2
降低2，则1molCO 转化为HCOOH时，转移电子数为2mol，正确；C．充电时，阳极上HO转化为
2 2
O，负极上 转化为Zn，电池总反应为： ，正确；
2
D．充电时，正极即为阳极，电极反应式为： ，溶液中H+浓度增大，溶液中
c(H+)•c(OH-)=K ，温度不变时，K 不变，因此溶液中OH-浓度降低，错误，符合题意；答案选D。
W W
13．（2020·天津高考真题）熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为
(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是
A．NaS 的电子式为
2 4
B．放电时正极反应为
C．Na和NaS 分别为电池的负极和正极
2 x
D．该电池是以 为隔膜的二次电池
【答案】C
【解析】根据电池反应： 可知，放电时，钠作负极，发生氧化反应，电极反应为：Na-
e-= Na+，硫作正极，发生还原反应，电极反应为 ，据此分析。A．NaS 属于离
2 4
子化合物，4个硫原子间形成三对共用电子对，电子式为 ，正确；B．放电时
发生的是原电池反应，正极发生还原反应，电极反应为： ，正确；C．放电时，Na为电池的负极，正极为硫单质，错误；D．放电时，该电池是以钠作负极，硫作正极的原电池，充
电时，是电解池， 为隔膜，起到电解质溶液的作用，该电池为二次电池，正确；答案选
C。
14．（2018·浙江高考真题）最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的
是
A．右边吸附层中发生了还原反应
B．负极的电极反应是H－2e－＋2OH－=2H O
2 2
C．电池的总反应是2H＋O=2H O
2 2 2
D．电解质溶液中Na＋向右移动， 向左移动
【答案】C
【解析】由电子的流动方向可以得知左边为负极，发生氧化反应；右边为正极，发生还原反应。由电子的
流动方向可以得知左边为负极，发生氧化反应；右边为正极，发生还原反应，故选项A、B正确；电
池的总反应没有O 参与，总反应方程式不存在氧气，选项不正确；在原电池中，阳离子向正极移动，
2
阴离子向负极移动，选项正确。答案选C。
15．（2018·全国高考真题）一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O 与Li+在多孔碳材料电极
2
处生成LiO （x=0或1）。下列说法正确的是( )
2 2-x
A．放电时，多孔碳材料电极为负极
B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C．充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移D．充电时，电池总反应为LiO =2Li+（1— ）O
2 2-x 2
【答案】D
【解析】A．放电时，O 与Li+在多孔碳电极处反应，说明电池内，Li+向多孔碳电极移动，因为阳离子移
2
向正极，所以多孔碳电极为正极，A错误；B．因为多孔碳电极为正极，外电路电子应该由锂电极流
向多孔碳电极（由负极流向正极），B错误；C．充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反，放
电时，Li+向多孔碳电极移动，充电时向锂电极移动，C错误；D．根据图示和上述分析，电池的正极
反应是O 与Li+得电子转化为LiO ，电池的负极反应是单质Li失电子转化为Li+，所以总反应为：
2 2 2-X
2Li + （1— ）O ＝ LiO ，充电的反应与放电的反应相反，所以为LiO ＝ 2Li +（1— ）
2 2 2-X 2 2-X
O，选项D正确；答案选D。
2
17．（2019·天津高考真题）我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图
如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是
A．放电时，a电极反应为
B．放电时，溶液中离子的数目增大
C．充电时，b电极每增重 ，溶液中有 被氧化
D．充电时，a电极接外电源负极
【答案】D
【解析】放电时，Zn是负极，负极反应式为Zn-2e－═Zn2＋，正极反应式为IBr－+2e－=2I－+Br－，充电时，
2
阳极反应式为Br－+2I－-2e－=I Br－、阴极反应式为Zn2＋+2e－=Zn，只有阳离子能穿过交换膜，阴离子不
2
能穿过交换膜，据此分析解答。A、放电时，a电极为正极，碘得电子变成碘离子，正极反应式为IBr
2
－+2e－=2I－+Br－，正确；B、放电时，正极反应式为IBr－+2e－=2I－+Br－，溶液中离子数目增大，正确；
2
C、充电时，b电极反应式为Zn2＋+2e－=Zn，每增加0.65g，转移0.02mol电子，阳极反应式为Br－+2I
－-2e－=I Br－，有0.02molI－失电子被氧化，正确；D、充电时，a是阳极，应与外电源的正极相连，错
2
误；故选D。18．（2018·全国高考真题）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO 二次电池。将NaClO 溶
2 4
于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO＋4Na
2
2NaCO＋C。下列说法错误的是（ ）
2 3
A．放电时，ClO －向负极移动
4
B．充电时释放CO，放电时吸收CO
2 2
C．放电时，正极反应为：3CO＋4e－=2CO 2－＋C
2 3
D．充电时，正极反应为：Na＋＋e－=Na
【答案】D
【解析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，阳离子向正极移动，阴
离子向负极移动，充电可以看作是放电的逆反应，据此解答。A．放电时是原电池，阴离子ClO －向
4
负极移动，A正确；B．电池的总反应为3CO+4Na 2NaCO+C，因此充电时释放CO，放电时吸
2 2 3 2
收CO，B正确；C．放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为：3CO+4e−＝
2 2
2CO2－+C，C正确；D．充电时是电解，正极与电源的正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，
3
反应为2CO2－+C－4e−＝3CO，D错误。答案选D。
3 2
19．（2014·浙江高考真题）镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中
的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：
Ni(OH) + M = NiOOH+ MH
2
已知：6NiOOH + NH + H O + OH－=6Ni(OH) + NO －
3 2 2 2
下列说法正确的是
A．NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H O + e－= Ni(OH) + OH－
2 2
B．充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移
C．充电过程中阴极的电极反应式：HO + M + e－= MH + OH-，HO中的H被M还原
2 2
D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
【答案】A
【解析】镍氢电池中主要为KOH作电解液充电时，阳极反应：Ni(OH) +OH-=NiOOH+H O+e-、阴极反应：
2 2
M+HO+e-=MH+OH-，总反应：M+Ni(OH) =MH+NiOOH；放电时，正极：NiOOH+H O+e-
2 2 2
=Ni(OH) +OH-，负极：MH+OH-=M+H O+e-，总反应：MH+NiOOH=M+Ni(OH) 以上式中M为储氢合
2 2 2
金，MH为吸附了氢原子的储氢合金。A、正极的电极反应式为：NiOOH+H O+e-═Ni(OH)+OH-，正
2 2
确；B、电解时阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以OH-离子从阴极向阳极，错误；C、HO
2中的H得电子，不是被M还原，错误；D、不能用氨水做电解质溶液，因为NiOOH能和氨水发生反
应，错误；答案选A。
20．（2016·浙江高考真题）金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为
新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO+2nH O=4M(OH) 。已知：
2 2 n
电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是
A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B．比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高
C．M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO +2nH O+4ne–=4M(OH)
2 2 n
D．在M–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH) ，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
2
【答案】C
【解析】A．反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的
接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率，正确；B．正极上氧气得电子和水反
应生成OH−，因为是阴离子交换膜，所以阳离子不能进入正极区域，则正极反应式为
O+2H O+4e−=4OH−，错误；C．电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大
2 2
电能，则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多，假设质量都是1g时，这三
种金属转移电子物质的量分别为 ×2= mol、 ×3= mol、 ×2=
mol，所以Al−空气电池的理论比能量最高，正确；D．负极上Mg失电子生成Mg2+，为防止负极区沉
积Mg(OH) ，则阴极区溶液不能含有大量OH−，所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜，正确；故选
2
B。
21．（2017·全国高考真题）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用
掺有石墨烯的S 材料，电池反应为：16Li+xS=8Li S（2≤x≤8）。下列说法错误的是
8 8 2 x
A．电池工作时，正极可发生反应：2LiS+2Li++2e−=3Li S
2 6 2 4
B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g
C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D．电池充电时间越长，电池中LiS 的量越多
2 2
【答案】D
【解析】A．原电池工作时，Li+向正极移动，则a为正极，正极上发生还原反应，随放电的多少可能发生
多种反应，其中可能为2LiS+2Li++2e-=3Li S，正确；B．原电池工作时，转移0.02mol电子时，氧化
2 6 2 4
Li的物质的量为0.02mol，质量为0.14g，正确；C．石墨能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极a
的导电性，正确；D．电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li和S 越多，即电池中LiS 的
8 2 2
量越少，错误；答案为D。
22．（2014·全国高考真题）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述
错误的是
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为LiMn O Li MnO+xLi
2 4 1-x 2 4
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移
【答案】C
【解析】A、Li发生氧化反应，所以Li为负极，正确；B、电池充电反应为LiMn O=Li MnO+xLi，正确；
2 4 1-x 2 x
C、放电时，b极锂的化合价升高发生氧化反应，错误；D、a为正极，放电时溶液中Li+从b向a迁移，
正确。答案选C。
23．（2008·江苏高考真题）镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电
解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H O Cd(OH) + 2Ni(OH) 。
2 2 2
有关该电池的说法正确的是
A．充电时阳极反应：Ni(OH) －e—+ OH-=" NiOOH" + H O
2 2
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
【答案】A
【解析】A．充电时，镍元素失电子，化合价升高，Ni(OH) 作阳极，阳极反应式为：Ni(OH) －e-+
2 2
OH- =NiO(OH) + H O，正确；B．充电过程实质是电解反应，电能转化为化学能，错误；C．放电时负
2
极Cd失去电子生成Cd(OH) ，消耗OH- 使负极附近溶液pH减小，错误；D．放电时Cd在负极消耗
2
OH- ，OH- 向负极移动，错误。综上所述，本题正确答案为A。24．（2014·天津高考真题）已知：锂离子电池的总反应为：LiC+Li CoO C+LiCoO，锂硫电池的总
x 1-x 2 2
反应为：2Li+S LiS，有关上述两种电池说法正确的是
2
A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
【答案】B
【解析】A、电池放电时，电解质内部Li+向正极移动，A错误；B、锂硫电池充电时，锂电极发生得电子
反应，为还原反应，B正确；C、两种电池的变价不同，所以比能量不相同，C错误；D、充电时正接
正，负接负，所以Li电极连接C电极，D错误；答案选B。
25．（2014·全国高考真题）如图所示是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池
(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是
A．放电时正极反应为NiOOH＋HO＋e－=Ni(OH) ＋OH－
2 2
B．电池的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反应为MH＋OH－=H O＋M＋e－
2
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
【答案】C
【解析】A．放电时化学能转化为电能，是原电池，所以正极发生还原反应，NiOOH得电子生成Ni
（OH），A正确；B．为了防止MH被氢离子氧化，镍氢电池中电解液为碱性溶液，主要为KOH作
2
电解液，正确；C．充电时电能转化为化学能，是电解池装置，则阴极与电源的负极相连，发生还原
反应，电极反应是HO＋M＋e－= MH＋OH－，C错误；D．M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储
2
氢合金，其氢密度越大，电池的能量密度越高，D正确；故答案选C。
26．（2017·浙江高考真题）银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn+Ag O+HO=Zn(OH) +2Ag，
2 2 2其工作示意图如下。下列说法不正确的是
A．Zn电极是负极
B．Ag O电极发生还原反应
2
C．Zn电极的电极反应式：Zn-2e-++2OH-=Zn(OH)
2
D．放电前后电解质溶液的pH保持不变
【答案】D
【解析】A、活泼金属Zn为负极，Ag O为正极，正确；B、Ag O电极为正极，正极上得到电子，发生还
2 2
原反应，正确；C、Zn为负极，电极反应式为：Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH) ，正确；D、电极总反应式
2
为：Zn＋Ag O＋HO＝Zn(OH) ＋2Ag，放电后水消耗了，氢氧化钾的浓度增大，电解质溶液的pH增
2 2 2
大，错误。答案选D。
27．（2007·天津高考真题）天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的
二氧化钴（LiCoO ），充电时LiCoO 中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C ）
2 2 6
中，以LiC 表示。电池反应为LiCoO + C CoO+ LiC ，下列说法正确的是
6 2 6 2 6
A．充电时，电池的负极反应为 LiC － e－= Li + C
6 6
B．放电时，电池的正极反应为 CoO+ Li＋+ e－= LiCoO
2 2
C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
D．锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低
【答案】B
【解析】A ．充电时，电池的负极和阴极相连，发生得电子的还原反应，错误；B．放电时，电池的正极
发生得电子的还原反应，CoO+Li++e﹣=LiCoO，正确；C．由于单质锂较活泼，易与醇以及羧酸类物
2 2
质反应而变质，电解质不能含有醇和羧酸，错误．D．锂离子电池的比能量高，错误．故选B．
28．（2019·全国高考真题）为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn
（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构
如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H O(l) ZnO(s)+2Ni(OH) (s)。以下说法不正确的是
2 2
A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B．充电时阳极反应为Ni(OH) (s)+OH−(aq)−e− NiOOH(s)+H O(l)
2 2
C．放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e− ZnO(s)+H O(l)
2
D．放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区
【答案】D
【解析】A、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的ZnO分散度高，A正确；B、
充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是Ni(OH) 失去电子转
2
化为NiOOH，电极反应式为Ni(OH) (s)＋OH－(aq)－e－＝NiOOH(s)＋HO(l)，B正确；C、放电时相当
2 2
于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－
＝ZnO(s)＋HO(l)，C正确；D、原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中OH－
2
通过隔膜从正极区移向负极区，D错误。答案选D。
29．（2013·海南高考真题）Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：
2AgCl+ Mg = Mg2++ 2Ag +2Cl-。有关该电池的说法正确的是
A．Mg为电池的正极
B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-
C．不能被KCl 溶液激活
D．可用于海上应急照明供电
【答案】D
【解析】A、根据电极总电极反应式，化合价升高的作负极，Mg作负极，故错误；B、AgCl作正极，故错
误；C、KCl属于电解质，能被激活，故错误；D、利用海水作电解质溶液，故正确。故选D。
30．（2016·海南高考真题）某电池以KFeO 和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正
2 4
确的是
A．Zn为电池的负极
B．正极反应式为2FeO2−+10H＋+6e－=Fe O+5H O
4 2 3 2
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D．电池工作时OH−向负极迁移
【答案】AD
【解析】A．根据化合价升降判断，Zn化合价只能上升，故为负极材料，KFeO 为正极材料，A正确；
2 4
B．KOH溶液为电解质溶液，则正极电极方程式为2FeO2−+6e−+8H O=2Fe(OH) +10OH−，错误；C．
4 2 3
电池总反应为2KFeO+3Zn+8HO=2Fe(OH) +3Zn(OH) +4KOH，因此该电池放电过程中电解质溶液浓
2 4 2 3 2
度增大，C错误；D．电池工作时阴离子OH−向负极迁移，D正确；故选AD。
31．（2008·广东高考真题）LiFePO 电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电
4
池反应为：FePO +Li LiFePO ，电池的正极材料是LiFePO ，负极材料是石墨，含U导电固体
4 4 4
为电解质。下列有关LiFePO 电池说法正确的是（ ）
4
A．可加入硫酸以提高电解质的导电性
B．放电时电池内部Li+向负极移动.
C．充电过程中，电池正极材料的质量减少D．放电时电池正极反应为：FePO +Li++e-=LiFePO
4 4
【答案】CD
【解析】根据电池反应可知，放电时LiFePO 电池负极反应为Li-e-=Li+，正极反应为FePO +Li++e-
4 4
=LiFePO ；充电时的阳极反应和原电池中正极反应相反，阴极反应和原电池中负极反应相反，根据原
4
电池和电解池的工作原理来回答。A、金属锂可以和硫酸发生化学反应，所以不能加入硫酸以提高电
解质的导电性，错误；B、放电时是原电池，原电池中，阳离子移向正极，错误；C、根据电池总反应
可知，充电时，正极材料LiFePO 被消耗生成FePO ，质量减少，正确；D、放电时是原电池，正极反
4 4
应为：FePO +Li++e-=LiFePO ，正确；故选CD。
4 4
32．（2019·海南高考真题）微型银-锌电池可用作电子仪器的电源，其电极分别是 和 ，电解
质为 溶液，电池总反应为 ，下列说法正确的是( )
A．电池工作过程中， 溶液浓度降低
B．电池工作过程中，电解液中 向负极迁移
C．负极发生反应
D．正极发生反应
【答案】BC
【解析】根据电池反应式知，Zn失电子发生氧化反应而作负极，氧化银作正极，负极发生反应
Zn+2OH--2e-=Zn(OH) ，正极上发生反应：Ag O+HO+2e-=2Ag+2OH-，放电时，电解质溶液中阴离子
2 2 2
向负极移动、阳离子向正极移动，以此解答该题。A．根据电池工作原理可知，在电池工作过程中，
KOH的物质的量不变，但反应消耗水，使c(KOH)增大，A错误；B．根据同种电荷相互排斥，异种
电荷相互吸引的原则，电池工作过程中，电解液中 向负极迁移，B正确；C．负极上锌失电子发
生氧化反应，电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH) ，C正确；D．正极上Ag O获得电子，发生还原反
2 2
应，由于电解质溶液为碱性，不可能大量存在H+，电极反应式为Ag O+HO+2e-=2Ag+2OH-，D错误；
2 2
故合理选项是BC。
33．（2010·浙江高考真题）Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：
2Li++FeS+2e-=Li S+Fe；有关该电池的下列说法中，正确的是
2
A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价
B．该电池的电池反应式为：2Li+FeS=Li S+Fe
2
C．负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
D．充电时，阴极发生的电极反应式为：LiS+Fe-2e-=2Li++FeS
2
【答案】B
【解析】A．Li—Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为0价，A错误；B．该电池的负极反
应式为Li-e-=Li+，正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e-=Li S+Fe，电池正反应为2Li+FeS=Li S+Fe，B
2 2
正确；C．负极反应式为Li-e-=Li+，C错误；D．充电时总反应为LiS+Fe=2Li+FeS，阴极电极反应式
2
为Li++e-=Li，D错误；答案选B。34．（2011·全国高考真题）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：
Fe+Ni O+3H O=Fe(OH) +2Ni(OH) ，下列有关该电池的说法不正确的是
2 3 2 2 2
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni O，负极为Fe
2 3
B．电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)
2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH) +2OH--2e-=NiO+3H O
2 2 3 2
【答案】C
【解析】A．根据电池总反应，电池的电解液为碱性溶液，Fe发生失电子的氧化反应，Fe为负极，Ni O
2 3
发生得电子的还原反应，Ni O 为正极，A正确；B．放电时，负极反应为Fe-2e- +2OH- =Fe(OH) ，B
2 3 2
正确；C．电池充电时的反应为Fe(OH) ＋2Ni(OH) =Fe+Ni O+3H O，阴极电极反应为Fe(OH) +2e-
2 2 2 3 2 2
=Fe+2OH- ，阴极附近碱性增强，pH增大，C错误；D．充电时阳极反应为2Ni(OH) ＋2OH--2e-
2
=NiO+3H O，D正确；答案选C。
2 3 2
35．（2009·海南高考真题）Li—SOCl 电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质
2
溶液是LiAlCl —SOCl 。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl ===4LiCl＋S＋SO ↑。请回答下列问题：
4 2 2 2
（1）电池的负极材料为________，发生的电极反应为__________________。
（2）电池正极发生的电极反应为___________________________。
（3）SOCl 易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl ，有NaSO 和NaCl生成。如果把少量水滴到
2 2 2 3
SOCl 中，实验现象是___________________，反应的化学方程式为______。
2
（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是__________________。
【答案】（1）Li Li－e－==Li＋ （2）2SOCl ＋4e－==4Cl－＋S＋SO ↑ （3）出现白雾，有刺激性
2 2
气味的气体生成 SOCl ＋HO==SO↑＋2HCl↑ （4）因为构成电池的主要成分Li能和氧气、水
2 2 2
反应，且SOCl 也与水反应
2
【解析】
（1）Li为还原剂，作负极，电极反应为：Li-e－=Li+。
（2）总方程式减去负极方程式，得：2SOCl ＋4e－=4Cl－＋S＋SO ↑；
2 2
（3）题中已给出信息：碱液吸收时的产物是NaSO 和NaCl，则SOCl 和水反应生成SO 和HCl，则实验
2 3 2 2
现象是出现白雾，有刺激性气味的气体生成，化学方程式为：SOCl ＋HO=SO ↑＋2HCl↑；
2 2 2
（4）要求无水、无氧是因为Li会和水、氧气反应，且SOCl 也会和水反应。
2
