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第 16 练 原电池 新型电池
1.熟悉原电池工作原理
[特别提醒] 电子线上走，离子水中游，电解质溶液中无电子通过。
2．原电池正、负极的判断
(1)根据电极材料判断
一般来讲，活动性较强的金属为负极，活动性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向来判断
在外电路(导线)中，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。
(3)根据反应类型判断
原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。
(4)根据现象判断
一般来说，溶解的一极为负极，增重或不变或有气泡放出的一极为正极。
(5)对于燃料电池而言，电极为惰性材料(Pt、C)，电极本身不反应，只起传导电子的
作用，故可根据向两极通入的气体成分来判断正负极。燃料电池的负极通入的一定是可燃
性气体(还原剂)，正极通入的一定是助燃性气体(氧化剂一般为O)。
2
3.电极反应式的书写思路
(1)普通电池的电极反应式的书写
列物质 按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产
标得失 物，找出得失电子的数量
看环境 电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在，如碱性介质中生成的H+应结
配守恒 合OH-生成水。电极反应式要根据电荷守恒、物料守恒等加以配平
两式加
两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证
验总式
(2)复杂电池的电极反应式书写
是、
复杂的电极反应式＝总反应式－较简单电极的电极反应式
如CHOH碱性燃料电池负极反应式的书写：
3
2CHOH＋3O＋4OH－===2CO＋6HO ……总反应式
3 2 2
3O＋6HO＋12e－===12OH－ ……正极反应式
2 2
用总反应式－正极反应式得负极反应式：2CHOH＋16OH－－12e－===12HO＋2CO
3 2
3.四个角度突破二次电池
装置类 放电一一原电池
型判断 充电一一电解池
电极名 放电时的正极为充电时的阳极
称判断 放电时的负极为充电时的阴极
电极反 放电时的正极反应颠倒过来为充电时的阳极反应
应书写 放电时的负极反应颠倒过来为充电时的阴极反应
离子移 由生成的一极移向消耗的一极。区域 pH 变化:
动方向 生成OH或消耗H的区域，pH 增大;消耗OH- 或生成 H 的区域，pH
减小
1．（2023·北京昌平·统考二模）钠离子电池理论成本低于锂离子电池。如图所示是一种正
极为 ，固体电解质为 ，负极为 的钠离子电池。下列说法不正
确的是
A．电池右侧电极为
B． 中Fe的化合价为+2、+3
C．正极可能发生
D． 从正极向负极移动
2．（2023·安徽马鞍山·统考三模）某新型电池，可将CO 气体转化为CO和H，其原理如
2 2
图所示。下列说法正确的是A．电极A为原电池的正极，发生氧化反应
B．放电过程中，H+由A极区向B极区迁移
C．若电路中转移0.6mol电子，生成的CO和H 共0.3mol
2
D．B极区液体为纯甘油
3．（2023·安徽淮南·统考二模）一种水系Li－I 太阳能液流电池，通过I-/I 正极电解液的
2
连接，将Li－I 液流电池和太阳能电池集成为一个可充放电电池。充电时，光敏化剂Dye
2
在光电极吸收光能发生反应：Dye=e-+Dye+从而驱动电极反应。下列说法正确的是
A．图中显示为电池充电的过程，充电效率与光照产生的e-和Dye+有关
B．放电时，左侧将含有I 的电解液贮存起来
C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极移动
D．充电时锂金属电极质量理论上增加14g，阳极区增加2molDye+
4．（2023·全国·模拟预测）天津大学在光催化应用研究取得重大进展，以下是光催化微生
物燃料电池的工作原理：
已知：电极a在光激发条件下会产生电子(e-)－空穴(h+)。下列说法错误的是
A．电极电势：电极a＞电极b
B．光激发时，光生电子会与O 结合，光生空穴会与电极b产生的电子结合
2C．电极b电极反应式：(C H O)-24ne-+7nH O=6nCO↑+24nH+
6 10 5 n 2 2
D．电池工作一段时间后，右侧溶液pH保持不变(不考虑CO 的溶解)
2
5．（2023·河北沧州·统考二模）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的
装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A．a极为负极，可选择导电性高、易于附着微生物的石墨
B．微生物的存在有利于电子的转移
C．在b极涂覆的催化剂有利于氧气的还原
D．该电池在任何温度下均可发电
6．（2023·河北秦皇岛·统考三模）一种水性电解液 离子选择双隔膜电池如图所
示(已知在 溶液中， 以 存在)。关于电池放电时，下列叙述错误的是
A．MnO 为电池的正极
2
B．Ⅱ、Ⅲ区间的隔膜为阳离子交换膜
C．Zn电极反应：
D．当Ⅱ区质量增加17.4g时，电路中转移0.1mol电子
7．（2023·天津河北·统考二模）镍—镉电池是一种新型的封闭式体积小的可充电电池。其
工作原理如下图所示，下列说法不正确的是A．放电时a极为负极
B．放电时a极的反应
C．充电时b极接外接电源正极
D．用该电池电解足量的饱和食盐水，电路中通过 ，阴极生成
8．（2023·全国·模拟预测）铝空气电池因成本低廉、安全性高，有广阔的开发应用前景。
一种铝空气电池放电过程示意如图，下列说法正确的是
A．b极为负极，放电时发生氧化反应
B．电路中每转移4mol电子，消耗22.4L氧气
C．放电时OH-往b极迁移
D．该电池负极电极反应为：Al+4OH--3e-=AlO +2H O
2
9．（2023·江苏南京·统考二模）一种钠离子电池的工作原理如图所示，放电时电池反应可
表示为 ，下列说法正确的是A．放电时，电能转化为化学能
B．放电时，Y极发生还原反应
C．充电时，X极电极反应式为
D．充电时，每转移1mol ，Y极质量减少23g
10．（2023·陕西汉中·统考二模）LiFePO 电池是一种新型锂离子电池，其工作原理为
4
LiFePO +6C Li FePO +Li C 充放电时，Li+在正极材料上嵌入或脱嵌，随之在石墨中发
4 1-x 4 x 6
生了LiC 的生成与解离。利用LiFePO 电池可将雾霾中的NO、SO 转化为硫酸铵，其回收
x 6 4 2
利用装置如图所示，下列说法不正确的是
A．放电时电池内部Li+向正极移动
B．电池工作时，正极反应式为： Li FePO + xLi++ xe—= LiFePO
1-x 4 4
C．转化为硫酸铵时，M与b相接，N与a相接
D．该装置实际工作过程中需要在C处补充适量HSO
2 4
11．（2023·安徽宣城·统考二模）甲酸燃料电池工作原理如下图所示，已知该半透膜只允
许K+通过。下列有关说法错误的是A．物质A是HSO
2 4
B．K+经过半透膜自a极向b极迁移
C．a极电极半反应为：HCOO-+2e-+2OH-= +H O
2
D．Fe3+可以看作是该反应的催化剂，可以循环利用
12．（2023·广西·统考三模）一种Al-PbO 电池通过x和y两种离子交换膜隔成M、R、N
2
三个区域，三个区域的电解质分别为NaSO 、HSO 、NaOH中的一种，结构如图。下列
2 4 2 4
说法错误的是
A．a>b
B．放电时，R区域的电解质浓度逐渐增大
C．M区电解质为NaOH，放电时Na+通过x膜移向R区
D．放电时，PbO 电极反应为PbO +2e-+4H+=Pb2++2H O
2 2 2
13．（2023·天津河西·统考一模）目前发展势头强劲的绿色环保储能电池——钒电池的工
作原理如下图所示，放电时电子由B极沿导线向A极移动，电解质溶液含硫酸，下列说法
正确的是A．基态原子钒的价层电子排布式为
B．放电时H+由B极经离子交换膜向A极移动
C．充电时电池 被氧化为
D．充电时A极反应为
14．（2023·山西·校联考一模）高电压水系锌-有机混合液流电池的装置及充、放电原理如
图所示。下列说法正确的是
A．锌元素位于元素周期表的d区
B．充电时，每转移 ，阴极增重
C．放电时，负极的电极反应式为
D．放电时，化学能全部转化为电能
15．（2023·新疆阿勒泰·统考一模）我国科学家近期开发了一种高性能的水系锰基锌电池。
其工作原理如图所示，已知该装置工作一段时间后，KSO 溶液的浓度增大。下列说法正
2 4
确的是A．电子流向:Zn电极→b膜→a膜→MnO 电极→负载→Zn电极
2
B．负极的电极反应式为MnO +2e-+4H+=Mn2++2H O
2 2
C．a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜
D．装置工作一段时间后，正极区溶液的pH降低
16．（2023·全国·统考高考真题）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：
17．（2022·湖南·高考真题）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示
意图如下。下列说法错误的是A．海水起电解质溶液作用
B．N极仅发生的电极反应：
C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D．该锂-海水电池属于一次电池
18．（2022·广东·高考真题）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
19．（2022·全国乙卷·统考高考真题） 电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好
的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电 电池(如图所示)。光照时，光催化电
极产生电子 和空穴 ，驱动阴极反应 和阳极反应(Li O+2h+=2Li++O )
2 2 2
对电池进行充电。下列叙述错误的是A．充电时，电池的总反应
B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应
20．（2022·全国甲卷·高考真题）一种水性电解液Zn-MnO 离子选择双隔膜电池如图所示
2
(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH) 存在)。电池放电时，下列叙述错误的是
A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO 通过隔膜向Ⅱ区迁移
C． MnO 电极反应：MnO +2e-+4H+=Mn2++2H O
2 2 2
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO+4H+=Zn(OH) +Mn2++2H O
2 2
21．（2022·辽宁·统考高考真题）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
22．（2021·浙江·高考真题）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
23．（2021·重庆·统考高考真题）CO 电化学传感器是将环境中CO 浓度转变为电信号的装
2 2
置，工作原理如图所示，其中YSZ是固体电解质，当传感器在一定温度下工作时，在熔融
LiCO 和YSZ之间的界面X会生成固体LiO。下列说法错说的是
2 3 2
A．CO 迁移方向为界面X →电极b
B．电极a上消耗的O 和电极b上产生的CO 的物质的量之比为1：1
2 2
C．电极b为负极，发生的电极反应为2CO -4e-=O ↑+2CO ↑
2 2
D．电池总反应为LiCO=Li O+CO↑
2 3 2 2
24．（2021·福建·统考高考真题）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
25．（2021·河北·统考高考真题）K—O 电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单
2
质钾片。关于该电池，下列说法错误的是
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
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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
