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第 41 讲 新型化学电源分类突破
[复习目标] 1.熟悉常考新型化学电源的类型及考查方式。2.会分析新型化学电源的工作原
理，能正确书写新型化学电源的电极反应式。
类型一 固体电解质电池
1．以硝酸盐为离子导体的Na-O 电池装置与其某一电极M附近的反应机理如图所示。下列
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说法错误的是( )
A．镍电极上发生还原反应
B．M的电极反应为4Na＋＋O＋2NO＋2e－===4NaNO
2 2
C．NaO是该过程中的中间产物
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D．固体电解质能起到隔绝空气的作用
2．(2023·四川乐山高三统考)固体电解质是具有与强电解质水溶液相当的导电性的一类无机
物，一种以RbAg I 晶体为固体电解质的气体含量测定传感器如图所示，固体电解质内迁移
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的离子为Ag＋，氧气流通过该传感器时，O 可以透过聚四氟乙烯膜进入体系，通过电位计
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的变化可知O 的含量。下列说法正确的是( )
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A．银电极为正极，多孔石墨电极为负极
B．O 透过聚四氟乙烯膜后与AlI 反应生成I
2 3 2
C．银电极的电极反应为Ag＋＋e－===Ag
D．当传感器内迁移2 mol Ag＋时，有标准状况下22.4 L O 参与反应
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类型二 打破思维定势的浓差电池
3．(2023·山东，11改编)利用热再生氨电池可实现CuSO 电镀废液的浓缩再生。电池装置如
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图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO 电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。
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下列说法正确的是( )A．甲室Cu电极为正极
B．隔膜为阳离子膜
C．电池总反应：Cu2＋＋4NH ===[Cu(NH )]2＋
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D．NH 扩散到乙室不会对电池电动势产生影响
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4．(2022·浙江1月选考，21)pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示，
以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的 HCl溶液，并插入Ag-AgCl电极)和另一
Ag-AgCl电极插入待测溶液中组成电池，pH与电池的电动势E存在关系：pH＝。下列说法
正确的是( )
A．如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极反应式为：AgCl(s)＋e－===Ag(s)＋Cl－(0.1
mol·L－1)
B．玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化
C．分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pH
D．pH计工作时，电能转化为化学能
(1)浓差电池是仅由一种物质由高浓度向低浓度扩散而引发的一类电池。电池内部，当某种
电解质离子或分子浓度越大时，其氧化性或还原性越强。
(2)“浓差电池”的分析方法
浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差，离
子均是由“高浓度”移向“低浓度”，依据阳离子移向正极区域、阴离子移向负极区域判断
电池的正、负极，这是解题的关键。
类型三 基于废物利用的微生物燃料电池
5．利用某新型微生物电池可消除水中碳水化合物的污染，其工作原理如图所示，下列有关
说法正确的是( )A．X电极是负极
B．Y电极上的反应式：C －4me－===mCO↑＋(n－2m)H O＋4mH＋
mn 2 2
C．H＋由左向右移动
D．有1 mol CO 生成时，消耗1 mol MnO
2 2
6．(2020·山东，10)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废
水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置
处理有机废水(以含CHCOO－的溶液为例)。下列说法错误的是( )
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A．负极反应为CHCOO－＋2HO－8e－===2CO↑＋7H＋
3 2 2
B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C．当电路中转移1 mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5 g
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1
类型四 太阳能转化电池
7．我国科学家在太阳能光电催化—化学耦合分解HS研究中获得新进展，相关装置如图所
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示。下列说法不正确的是( )
A．该装置的总反应为HS=====H＋S
2 2
B．能量转化方式主要为“光能→电能→化学能”
C．a极上发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋
D．a极区需不断补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液
8．(2023·山东临沂一模)一种光照充电电池结构如图所示，充电时TiO 光辅助电极受光激发
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产生电子和空穴，在空穴作用下NaI转化为NaI 。下列说法正确的是( )
3A．充电过程中，光能最终转化为电能
B．充电效率只与光照产生的电子量有关
C．放电时，电极M为正极，电极反应为S＋6e－===4S2－
D．放电时N电极室增加2 mol离子，理论上外电路转移1 mol电子
类型五 液流储能电池
9．(2022·辽宁，14)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：NaTi (PO )－2e－===NaTi (PO )＋2Na＋
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B．放电时Cl－透过多孔活性炭电极向CCl 中迁移
4
C．放电时每转移1 mol电子，理论上CCl 吸收0.5 mol Cl
4 2
D．充电过程中，NaCl溶液浓度增大
复杂载体电极反应分析的一般思路
在二次电池中，复杂的电极反应物和产物多为难溶物质，附着在导电的惰性材料上用作电极。
分析电极组成时，常把惰性物质元素的化合价看成0价，仅起导电作用，不参与电极反应。
例如：充电过程中阴极的电极反应式：HO＋M＋e－===MH＋OH－。MH看成是M吸附H，
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其中M看成0价，反应H(＋1)得到电子还原成(0价)H，而不是MH以简化问题。由于石墨烯
具有稳定、导电性好和比表面积大的优点，常用作气体吸附或离子电池的载体电极。用载体
电极分析的事例比较常见，例如某锂离子电池的总反应为 LiC＋Li CoOC＋
x 1－x 2
LiCoO ，LiC中的C也可以看成载体电极，反应前后元素化合价都为 0价。用载体电极的
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思想分析反应，常可以使复习问题简单化，如：3LiFePO ＋LiTi O LiTi O ＋
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3FePO ，把FePO 、LiTi O 分别看成一个整体A、B分析：3LiA＋BLiB＋3A。
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