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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
【答案】C
【解析】A项，电池充电，是将电能转化为化学能，故A错误；B项，光合作用是太阳能转变化为化
学能，故B错误；C项，手机电池工作是化学能转化为电能，故C正确；D项，太阳能板充电是光能转化
为电能，并向蓄电池充电，将电能转化为化学能储存起来，故D错误。
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
【答案】B
【解析】可充放电锂硫电池放电时，Li为负极，Li失去电子被氧化，正极材料为被碳材料包装起来的
硫单质，硫单质得到电子被还原，充电时为电解池，阴极上锂离子得电子被还原，阳极上LiS失去电子被
2
氧化。A项， 放电时为原电池，负极失电子，发生氧化反应，A正确；B项，充电时为电解池，Li+向阴极
Li移动，放电时为原电池，Li+向碳材料电极移动，B不正确；C项，放电时正极发生还原反应，结合题干
信息可知，电极反应：S+16Li++16 e-=8Li S，C正确；D项，Li能与水反应，则该电池通常不选择水系电
8 2
解液，D正确；故选B。
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( )
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】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
【答案】C
【解析】由图可知，A极物质由氧气转化为水，化合价降低，所以 A极是正极，B极是负极。A项，
A极是正极，B极是负极，正极的电势高于负极电势，所以A电极的电势高于B电极，故A正确；B项，
A极是正极，B极是负极，质子带正电荷，放电时向正极移动，所以质子从海底沉积层通过交接面向海水
层移动，故B正确；C项，CHO在微生物作用下与硫酸根离子反应生成CO 和HS-，并不是在负极的电极
2 2
反应，负极上HS-失去电子发生氧化反应生成硫单质，电极反应式为：HS--2e-=S↓+H+，故C错误；D项，
海水和海泥作为电解质一部分，富含盐分，可增强水的导电性，有利于电池电能的输出，故 D正确；故选
C。
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
A．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
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】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
【答案】C
【解析】A项，铝电池比能量略低，且含量丰富价格低廉，A项错误；B项，放电时，负极上Al失电
子和AlCl -反应生成Al Cl-，电极反应式为Al-3e-+7AlCl -=4AlCl-，B项正确；C项，充电时Ph N失电子
4 2 7 4 2 7 3
生成Ph N+ ， Ph N阳极、Al为阴极，阴离子向阳极移动，所以AlCl -向阳极Ph N移动，C项错误；D项，
3 3 4 3
充电时Ph N失电子生成Ph N+，则生成1个Ph N转移1个电子，所以理论上每生成1molPh N，外电路通
3 3 3 3
过1mol电子，D项正确。故选C。
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
【答案】B
【解析】由图可知，放电时，石墨电极为负极，S2-失去电子发生氧化反应生成在负极S2-，电极反应
4
式为4S2—-6e—= S 2-，光催化电极为正极，I-离子在正极得到电子发生还原反应生成碘离子，电极反应式为
4 3
I-+2e—=3I—，为维持电荷守恒，左侧钠离子透过阳离子离子交换膜移向右侧；充电时，与直流电源负极相
3
连的石墨电极为阴极，光催化电极为阳极。A项，充电时，与直流电源负极相连的石墨电极为阴极，光催
化电极为阳极，则电子从光催化电极流出，通过导线流向石墨电极，故A正确；B项，放电时，石墨电极
为负极，光催化电极为正极，为维持电荷守恒，左侧钠离子透过离子交换膜移向右侧，每消耗1molNaI 时，
3
2mol钠离子从左室迁移到右室，则离子交换膜左室电解质溶液质量减少46g，故B正确；C项，放电时，
为维持电荷守恒，左侧钠离子透过阳离子离子交换膜移向右侧，则充电时，钠离子透过阳离子离子交换膜
移向左侧，故C错误；D项，放电时，石墨电极为负极，S2-失去电子发生氧化反应生成在负极S2-，电极
4
反应式为4S2--6e-= S 2-，故D正确；故选C。
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
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】述中错误的是( )
A．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
【答案】B
【解析】由图可知，石墨1电极上Mn元素价态升高失电子，故石墨1为阳极，电极反应式为Mn2+-e-
=Mn3+，Mn3+与FeS 反应实现脱硫，反应为15Mn3++FeS +8H O═15Mn2++Fe3++2 SO 2-+16H+，石墨2为阴极，
2 2 2 4
电极反应式为2H++2e-=H ↑。A项，石墨1为阳极极，则b极为电源的正极，A正确；B项，石墨1为阳极，
2
电极反应式为Mn2+-e-=Mn3+，消耗1molMn2+，电路中转移1mol电子，B错误；C项，阳极生成的Mn3+与
FeS 反应实现脱硫，反应为15Mn3++FeS +8H O═15Mn2++Fe3++2 SO 2-+16H+，C正确；D项，处理
2 2 2 4
60gFeS，消耗阳极生成的Mn3+的物质的量为 ×15=7.5mol，转移电子7.5mol，石墨2为阴极，电
2
极反应式为2H++2e-=H ↑，石墨2上消耗7.5molH+，D正确；故选B。
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
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】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
【答案】A
【解析】由装置可知a电极上CO和H 失电子生成CO 和HO，则a极为负极，b极为正极，b电极上
2 2 2
O 得电子结合CO 生成CO2-，CH 和水反应生成CO和H。A项，由以上分析可知b极为正极，得电子发
2 2 3 4 2
生还原反应，故A正确；B项，电子不经过电解质，故B错误；C项， a极反应物不是甲烷，故C错误；
D项，熔融碳酸盐为电解质，故隔膜允许碳酸根离子通过，为阴离子交换膜，故D错误；故选A。
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( )
A．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
【答案】C
【解析】该装置的电化学装置，根据原电池工作原理，K电极为负极，b电极为正极。A项， 该装置
为电化学装置，金属钾作负极，金属钾是活泼金属，能与水发生反应，因此电解质溶液不能是水溶液，故
A错误；B项，放电属于电化学，根据原电池工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即电子从电极a→
灯泡→电极b，电池内部没有电子通过，故B错误；C项，充电电池充电时，电池正极接电源正极，电池
负极接电源负极，充电时，电池正极上失去电子，化合价升高，根据装置图可知，正极反应式为xKS-
2 3
(2x-6)e-=3S 2-+2xK+，故C正确；D项，充电时，负极(阴极)反应式为K++e-=K，电路中转移2mole-，生成
x
2molK，负极质量增重2mol×39g/mol=78g，故D错误；故选C。
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
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】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
【答案】D
【解析】A项， 根据图中原电池的结构，Al极为负极，Al极电极反应式为2Al+14AlCl--6e-=8AlCl-，
4 2 7
发生氧化反应，故A正确；B项，石墨烯电极为正极，正极反应式为8Al Cl-+N +6e- =2AlN+14AlCl-，Al极
2 7 2 4
电极反应式为2Al+14AlCl--6e-=8AlCl-，所以电池总反应为2Al+N =2AlN，故B正确； C项，石墨烯电极
4 2 7 2
为正极，正极发生还原反应，正极反应式为8Al Cl-+N +6e- =2AlN+14AlCl-，故C正确；D项，标准状况下
2 7 2 4
33.6LNH 的物质的量为1.5mol，AlN和碱反应产生NH 的反应离子方程式为AlN+OH-+H O=AlO-+NH↑，
3 3 2 2 3
生成1.5mol氨气消耗1.5molAlN，根据2Al+N =2AlN，电池中转移了4.5mol电子，故D错误；故选D。
2
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
A．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
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】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
【答案】D
【解析】由图示知，该装置为电解池，In/ In O 电极发生反应CO 转化为HCOO-，电极方程式为：
2 3-x 2
CO+H O+2e-=HCOO-+OH-；NiP电极CH(CH)NH 转化为CH(CH)CN，电极方程式为：CH(CH)NH -
2 2 2 3 2 7 2 3 2 7 3 2 7 2
4e-+4OH-=CH (CH)CN+ 4H O。A项，由图示知，该装置为电解池，In/ In O 电极发生反应CO 转化为
3 2 7 2 2 3-x 2
HCOO-，C元素化合价由+4价降到+2价，得电子被还原，故In/ In O 电极为阴极，则NiP为阳极与电源
2 3-x
正极相连，故A正确；B项，In/ In O 电极为阴极，溶液中H+可能在阴极放电产生副产物H，故B正确；
2 3-x 2
C项，In/ In O 电极发生反应CO 转化为HCOO-，C元素化合价由+4价降到+2价，根据得失电子守恒和
2 3-x 2
电荷守恒配平电极方程式为：CO+H O+2e-=HCOO-+OH-，故C正确；D项，标准状况下33.6L CO 的物质
2 2 2
的量为1.5mol，In/ In O 电极方程式为：CO+H O+2e-=HCOO-+OH-，失去3mol电子；NiP电极电极方程
2 3-x 2 2 2
式为：CH(CH)NH -4e-+4OH-=CH (CH)CN+ 4H O，得到3mol电子时，生成0.75molCH(CH)CN，故D
3 2 7 2 3 2 7 2 3 2 7
错误；故选D。
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
【答案】C
【解析】电池工作时，电势低的是负极，电子从负极流向正极，故电极I为负极，电极Ⅱ为正极，负
极：HO-2e-+2OH-=O ↑+2H O，正极: H O+2e- +2H+=2HO。A项，电池工作时，电势低的是负极，电子从
2 2 2 2 2 2 2
负极流向正极，故电极I电势低，A正确；B项，电极Ⅱ为正极，电极反应式为：HO+2e- +2H+=2HO，B
2 2 2
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】
