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考点 18 原电池 化学电源
【基础过关】
1．下列选项描述的过程能实现化学能转化为电能的是( )
A. 电池充电 B.光合作用 C.手机电池工作 D.太阳能板充电
2．(2023·浙江省诸暨市高三适应性考试)可充放电锂硫电池与传统锂电池相比，在能量密度、工作温
度、电压稳定方面都有一定的优势。一种锂硫电池正极材料为被碳材料包装起来的硫单质，放电时Li与S
8
化合成LiS固体，下列说法不正确的是( )
2
A．负极失电子，发生氧化反应
B．充电时，Li+向碳材料电极移动
C．正极的电极反应：S+16Li++16 e-=8Li S
8 2
D．该电池通常不选择水系电解液
3．(2023·辽宁省锦州市高三统考)我国科学家设计的“海泥电池”，既可用于深海水下仪器的电源补
给，又有利于海洋环境污染治理，其中微生物代谢产物显酸性，电池工作原理如图所示。下列说法错误的
是( )
A．A电极的电势高于B电极
B．质子从海底沉积层通过交接面向海水层移动
C．负极的电极反应式为CHO-4e-+H O=CO+4H+
2 2 2
D．海水和海泥作为电解质的一部分，富含盐分，导电性高，有利于输出电能
4．一种高达94.2%能效的可充电铝胺电池工作原理如图所示，用Ph表示苯基，三苯基胺(Ph N)失去
3
一个电子后形成的Ph N∙+结构较为稳定。下列说法不正确的是( )
3
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 1A．与锂电池比，铝电池比能量略低，但铝含量丰富价格低廉
B．放电时，负极的电极反应式为Al-3e-+7AlCl -=4AlCl-
4 2 7
C．充电时，AlCl -向铝电极移动
4
D．理论上每生成1mol Ph N，外电路通过1mol电子
3
5．(2023·浙江省四校联盟选考模拟)下光催化钠离子二次电池的应用研究取得重大进展，该电池工作
原理如下图所示。下列有关说法不正确的是( )
A．充电时，电子从光催化电极流出通过导线流向石墨电极
B．放电时，每消耗1molNaI ，离子交换膜左室电解质溶液质量减少46 g
3
C．充电时， 通过离子交换膜进入右室
D．放电时，石墨电极的电极反应式为4S2--6e-= S 2-
4
6．如图，甲、乙是两个完全相同的光伏并网发电模拟装置，利用它们对煤浆进行脱硫处理。下列叙
述中错误的是( )
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 2A．光伏并网发电装置中b为正极
B．石墨1电极上消耗1molMn2+，甲、乙中各转移0.5mol电子
C．脱硫反应原理为：15Mn3++FeS +8H O=15Mn2++Fe3++2SO2-+16H+
2 2 4
D．处理60gFeS，石墨2电极上消耗7.5molH+
2
7．(2023·浙江省精诚联盟高三三模)内部重整式高温燃料电池具有良好的商业化前景，其基本工作原
理(以CH 为原料，熔融碳酸盐为电解质)如图所示。下列说法正确的是( )
4
A．b极为正极，发生还原反应
B．电子流向：a极→导线→b极→电解质→a极
C．a极电极反应为CH- 8e- +4CO 2-=5CO +2H O
4 3 2 2
D．该电池所用的隔膜一定属于阳离子交换膜
8．(2023·山东省济南市高三期中)基于硫化学的金属硫电池是有望替代当前锂离子电池技术，满足人
类社会快速增长的能源需求，该电池的结构及原理如图所示。下列有关叙述正确的是( )
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 3A．该电池可采用含K+的水溶液或有机物为电解质溶液
B．放电时，电子的移动方向：电极a→电极b→隔膜→电极a
C．充电时，正极区可能发生的反应有xKS-(2x-6)e-=3S 2-+2xK+
2 3 x
D．充电时，电路中转移 时，负极质量减少78g
9．(2023·河北省邯郸市部分学校高三联考)香港城市大学化学工作者首次提出了Al-N 电池(如图)，该
2
电池使用N 为原料，以离子液体(Al Cl--AlCl-)为电解质，既实现了能量的存储，又实现了AlN的生产，
2 2 7 4
和碱反应能产生NH ，可进一步生产氮肥。下列说法错误的是( )
3
A．Al极为负极，发生氧化反应
B．电池总反应为2Al+N =2
2
C．石墨烯电极反应式为8Al Cl-+N +6e- =2AlN+14AlCl-
2 7 2 4
D．生成标准状况下33.6LNH ，电池中转移3mol电子
3
10．(2023·浙江省杭州市高三下期中)有研究表明，以CO 与辛胺CH(CH)NH 为原料高选择性的合成
2 3 2 7 2
甲酸和辛腈CH(CH)CN，工作原理如图，下列说法不正确的是( )
3 2 7
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 4A．NiP电极与电源正极相连
2
B．In/ In O 电极上可能有副产物H 生成
2 3-x 2
C．在In/ In O 电极上发生的反应为：CO+H O+2e-=HCOO-+OH-
2 3-x 2 2
D．标准状况下33.6LCO 参与反应时NiP电极有1.5mol辛腈生成
2 2
11．(2023·浙江省重点中学拔尖学生培养联盟适应性考试)直接HO-H O 燃料电池是一种新型化学电
2 2 2 2
源，其工作原理如图所示。电池放电时，下列说法不正确的是( )
A．电池工作时，电极I电势低
B．电极Ⅱ的反应式为：HO+2e- +2H+=2HO
2 2 2
C．电池总反应为：2HO=2HO+O↑
2 2 2 2
D．当电路中转移0.1mol电子时，通过阳离子交换膜的 为3.9g
12．一种锂电池的工作原理如图所示，正极反应被可以在正极区和氧化罐间循环流通，氧化罐中加入
的(NH )SO 可以将Fe2+氧化、自身被还原为SO 2-。下列关于该电池的说法正确的是( )
4 2 2 8 4
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 5A．电池放电时将电能转化为化学能
B．放电时Li+由正极区移向负极区
C．放电时的负极反应为
D．氧化SO 2-罐中反应的离子方程式为2Fe2++ S O2-=2Fe3++2 SO 2-
4 2 8 4
13．(2023·河南省创新发展联盟高三联考)新能源汽车在我国蓬勃发展，新能源汽车所用电池多采用三
元锂电池，某三元锂电池放电时工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．充电时，M极有电子流入，发生还原反应
B．锂电池的优点是质量小，电容量大，可重复使用
C．用该电池电解精炼铜，当电池中迁移 时，理论上可获得 纯铜
D．充电时，N极的电极反应式为
14．(2023·河北省衡水市模拟)近日，某团队分步进行8电子转移的电化学硝酸盐还原反应实现高效合
成氨，装置如图所示。原理是：按照[2+6]-电子路径进行还原(先将硝酸盐还原成亚硝酸盐，再将亚硝酸盐
还原成氨)，可大幅度地降低8电子还原过程的能垒，提高其反应活性。
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 6下列叙述正确的是( )
A．N极为负极，发生了还原反应
B．NH 、NO -的VSEPR模型名称分别为三角锥形、直线形
3 2
C．生成NO -的电极反应式为NO -+H O+2e- =NO -+2OH-
2 3 2 2
D．由NO -生成34g NH 时至少转移12mol电子
3 3
15．(2023·安徽省马鞍山市二模)磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性，具有较长
的使用寿命，放电时的反应为： LiC +Li FePO = 6C+LiFePO 。图1为某磷酸铁锂电池的切面，图2为
x 6 1-x 4 4
LiFePO 晶胞充放电时Li+脱出和嵌入的示意图。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们
4
通过共顶点、共棱形成空间链结构。下列说法错误的是( )
A．放电时，负极反应： LiC - xe- = xLi++6C
x 6
B．(a)过程中1mol晶胞转移的电子数为 N
A
C．(b)代表放电过程， Li+脱离石墨，经电解质嵌入正极
D．充电时的阳极反应： LiFePO - xe-= Li FePO +xLi+
4 1-x 4
16．(2023·辽宁省抚顺市普通高中高三模拟)液流电池因其具有可深度充放电、可模块化调控、不受地
理环境限制等优点，已成为大规模储能领域中备受重视的储能器件。其中锌/溴液流电池作为新能源储能技
术的代表，功率性能极佳且造价低廉。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示：
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 7下列说法正确的是( )
A．放电时，N极为负极
B．放电时，左侧贮液器中ZnBr 的浓度不断减小
2
C．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过
D．充电时，M极的电极反应式为Zn2+-2e-═Zn
17．(2023·浙江省Z20名校联盟高三第三次联考)钠离子电池具有低成本、高安全性和优异电化学属性，
其充放电过程是Na+在正负极同时镶嵌与脱嵌。下列说法正确的是
A．充电时A极上发生氧化反应
B．充电时内电路电流方向从A极到B极
C．放电时电路中转移1mol e-，理论上负极质量增加23g
D．若正极材料为NaFe[Fe(CN) ]，则放电时的电极反应为：NaFe[Fe(CN) ]+ xNa+ xe-=Na Fe[Fe(CN) ]
6 6 1+x 6
18．(2023·浙江省东阳市高三5月模拟考试)我国科研团队提出一种新型阴离子电极材料—Cu (PO ) 的
3 4 2
水系双离子电池，该电池以 和Cu (PO ) 为电极，其工作原理如图所示。下列有关叙述不正确的
3 4 2
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 8是( )
A．充电时，电极a应接电源的正极
B．放电时，若电极a得到6.4g Cu和1.44g Cu O，则电路中转移0.22mol电子
2
C．充电时，电极b的电极反应式为
D．第2次放电时，溶液碱性逐渐增强
19．(2023·辽宁省大连市一模)我国科研人员将单独脱除SO 的反应与制备HO 的反应相结合，实现协
2 2 2
同转化。
已知：反应①单独制备HO：2HO+O=2H O，不能自发进行；
2 2 2 2 2 2
反应②单独脱除SO ：4OH-+2SO+O =2SO2-+2H O，能自发进行。
2 2 2 4 2
协同转化装置如图(在电场作用下，双极膜中间层的HO解离为OH-和H+，并向两极迁移)。下列分析
2
错误的是( )
A．反应②释放的能量可以用于反应①
B．产生HO 的电极反应：O+2H++2e- =HO
2 2 2 2 2
C．当生成0.1 mol HO 时，负极区溶液质量增重9.8 g
2 2
D．协同转化总反应：SO +2H O+O=H O+H SO
2 2 2 2 2 2 4
20．(2023·山东省济南市一模)电芬顿工艺被认为是一种很有应用前景的高级氧化技术，可用于降解去
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 9除废水中的持久性有机污染物，其工作原理如图 a所示，工作 时，Fe2+、HO 电极产生量(m mol·L-1)
2 2
与电流强度关系如图b所示：
下列说法错误的是( )
A．电流流动方向： 电极→电解质→HMC-3电极
B．Fe3+是该电芬顿工艺的催化剂
C．根据图b可判断合适的电流强度范围为40mA左右
D．若处理9.4 g苯酚，理论上消耗标准状况下15.6815.68LO
2
21．(2023·陕西省西安市二模)燃料敏化太阳能电池因其工艺简单、性能稳定等特点深受科学家的青睐。
一种钌基配合物作为光敏剂(S)的太阳能电池的工作原理如图所示，其中一个电极可表示为 TiO/S，电极反
2
应为TiO/S* →TiO /S++e-。下列有关说法错误的是( )
2 2
A．该电池工作时，光能直接转化为电能
B．电池的正极反应为I-+2e- →3I-
3
C．电解质溶液中可发生反应TiO/S++3I-→TiO/S+ I -
2 2 3
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 10D．电池的电解质溶液中I-和I-的浓度不会减少
3
22．(2023·广东省茂名市高三二模)一款可充放电固态卤离子穿梭电池工作时原理如图所示，Ⅰ室、Ⅱ
室、Ⅲ室均为HGPE凝胶聚合物电解质，下列说法正确的是( )
A．放电时，b为正极，发生还原反应
B．放电时，a电极反应为：
C．交换膜1、2分别为氯离交换膜和阳离子交换膜
D．充电时，每转移1mol电子，b电极增重35.5g
【能力提升】
23．(2023·福建省德化一中、永安一中、漳平一中三中协作体高三联考)如图，科学家基于Cl 易溶于
2
CCl 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，总方程式为：NaTi
4
(PO )+2NaCl NaTi (PO )+Cl。下列说法正确的是( )
2 4 3 3 2 4 3 2
A．放电时NaCl溶液的 减小
B．放电时Cl-透过多孔活性炭电极向CCl 中迁移
4
C．充电时的阴极反应为NaTi (PO )+2Na++2e- NaTi (PO )
2 4 3 3 2 4 3
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 11D．充电时，电路中每转移2mol e-，理论上从CCl 中释放1molCl
4 2
24．(2023·浙江省稽阳联谊学校高三联考)镁锂双盐电池是结合镁离子电池和锂离子电池而设计的新型
二次离子电池。其工作原理如图所示，已知放电时，b极转化关系为：VS →LiVS 下列说法不正确的是(
2 x 2
)
A．充电或放电时，a极电势均高于b极
B．放电过程中电子经导线由a极向b极移动
C．充电时阳极的电极反应式为LiVS −xe−=VS+Li+
x 2 2
D．该电池工作时，若通过电路转移电子的物质的量为0.2mol，则负极质量变化2.4g
25．(2023·吉林省长春市高三联考)钠硒电池是一类以单质硒或含硒化合物为正极、金属钠为负极的新
型电池，具有能量密度大、导电率高、成本低等优点。以Cu xSe填充碳纳米管作为正极材料的一种钠硒
2-
电池工作原理如图所示，充放电过程中正极材料立方晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法
错误的是( )
A．每个Cu xSe 晶胞中Cu2+个数为4x
2-
B．在NaSe晶胞结构中，Se2-占据的位置是项点和面心
2
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 12C．充分放电时，正极的电极反应式为Cu xSe + 2Na++2e-=Na Se+(2-x)Cu
2- 2
D．充电时外电路中转移lmol电子，两极质量变化差为23g
26．光催化微生物燃料电池的工作原理如图所示：
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
2
C．电极b发生的电极反应式为
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
27．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。
(1)在稀硫酸中利用电催化可将CO 同时转化为多种燃料，其原理如图甲所示。
2
①阳极的电极反应式为___________。
②铜电极上产生CH 的电极反应式为___________，若铜电极上只生成5.6gCO，则铜极区溶液质量变
4
化了___________g。
③若铜极上只生成0.3molCHCHO和0.4mol HCOOH，则电路中转移___________mol电子。
3
(2)我国科学家报道了机理如图乙所示的电化学过程。
①Ni电极为___________，其电极反应式为___________。
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 13②理论上，每有1molCO 与O2-结合，电路中转移电子数为___________。
2
28．人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。电池发挥着越来越重要的作用，如在
宇宙飞船、人造卫星、电脑、照相机等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境
造成污染。请根据题中提供的信息，回答下列问题：
(1)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，
在海水中电池反应可表示为：5MnO +2Ag+2NaCl=Na MnO +2AgCl
2 2 5 10
①该电池的负极反应式是______________；
②在电池中，Na+不断移动到“水”电池的_______极(填“正”或“负”)；
③外电路每通过4mol电子时，生成NaMnO 的物质的量是______________。
2 5 10
(2)中国科学院应用化学研究所在甲醇(CHOH是一种可燃物)燃料电池技术方面获得新突破。甲醇燃
3
料电池的工作原理如右图所示。
①该电池工作时，b口通入的物质为______________。
②该电池负极的电极反应式______________。
③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO 时，有___________N 个电子转移。
2 A
(3)Ag O 是银锌碱性电池的正极活性物质，当银锌碱性电池的电解质溶液为 KOH溶液，电池放电时
2 2
正极的Ag O 转化为Ag，负极的Zn转化为KZn(OH) ，写出该电池反应方程式：_______________。
2 2 2 4
29．有机物的电化学合成是一种环境友好的化学合成方法，图1和图2中的电极相连时可实现电化学
原理制取对氨基苯甲酸。
(1)图2为碱性肼燃料电池，c电极与 (填 “a”或“b”)相连，c电极发生的电极反应式为 。
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 14(2)图1、图2相连时a电极为 (填“正““负”“阴“或“阳”)极。生成 的离
子方程式为 。
(3)通过离子交换膜的离子是 ；当电路中转移0.6 mol电子时消耗标准状况下O 体积为 ，
2
电解池左室质量变化 g。
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 15
