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专题24 原电池 化学电源
（建议完成时间：45 分钟 实际完成时间：_______分钟）
目 录
考点一 原电池的工作原理及应用
考点二 化学电源
考点一 原电池的工作原理及应用
1．（2023·安徽芜湖·芜湖一中校考模拟预测）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．电极b 发生的电极反应式为(C6H10O5)n-24e-+7H2O=6CO2↑+24H+
C．光激发时，光生电子会与O2结合，光生空穴会与电极b 产生的电子结合
D．电池工作一段时间后，右侧溶液pH 保持不变(不考虑CO2的溶解)
2．（2023·陕西西安·陕西师大附中校考模拟预测）固体电解质在制造全固态电池、探测器方面应用广泛。
一种利用原电池原理测定O2含量的气体传感器示意图如图，RbAg4I5是只能传导Ag+的固体电解质。O2可
透过聚四氟乙烯膜，并与AlI3反应生成Al2O3和I2。通过电池电位计的变化可测得O2的含量。下列说法不
正确的是
A．多孔石墨电极上的反应可表示为I2+2Rb++2e-=2RbI
B．O2含量的变化会引起电位计示数的变化
C．理论上，每0.1molO2参与反应，银电极质量就减小43.2g
D．传感器工作时RbAg4I5晶体中Ag+的量保持不变
1
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3．（2023·陕西宝鸡·统考二模）利用生物电化学系统可将工业废水中的乙酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐转化为
大气循环系统中的物质，其反应原理如图所示。下列说法错误的是
A．该装置工作时是将化学能转化为电能
B．该装置的温度不宜太高，否则不利于
的生成
C．非生物负极的电极反应式为
D．生物正极区
、
、
按个数比1 1 1
∶∶反应生成1mol
时，反应中转移8mol 电子
4．（2023·福建·校联考二模）锂硫电池放电过程中正极变化为
。
我国科学家掺入Ni 解决
、
、
溶解度小、易透过隔膜的问题。下列说法正确的是
A．放电时，负极电解质溶液每增重0.07g，电路转移
电子
B．充电时，电池的总反应方程式为
C．Ni 对多硫化物的吸附能力相比于石墨烯更小
D．Ni 应当掺杂在电池隔膜的正极一侧
5．（2023·浙江杭州·校联考模拟预测）利用O2辅助的Al-CO2电池电容量大，工作原理如图所示，能有效
地将CO2转化成化工原料草酸铝Al2(C2O4)3，下列说法不正确的是
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A．多孔碳电极为电池的正极，发生还原反应
B．氧气在反应过程中作为氧化剂，最终转化为
C．电池的负极反应式为Al-3e-=Al3+
D．电池的正极反应可以表示为
6．（2023·河北保定·校联考三模）采用情性电极，设计双阴极微生物燃料电池进行同步硝化和反硝化脱氮
的装置如图所示。下列说法不正确的是
A．缺氧室和好氧室电极均为燃料电池正极
B．缺氧室中电极发生的反应为2
+12H++10e－=N2↑+6H2O
C．若好氧室消耗标准状况下44.8LO2，则至少有1mol
完全转化为
D．理论上，厌氧室消耗1 mol C6H12O6，外电路转移24 mol e－
7．（2023·四川巴中·统考模拟预测）一种可用于吸收CO2的电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的
是
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A．电极a 上发生的反应为H2-2e⁻=2H+
B．I 室出口处溶液的pH 大于入口处
C．该装置可以制取CaCl2和NaHCO3
D．如果将阴离子交换膜改为阳离子交换膜，则电池工作时I 室可能有CaCO3沉淀生成
8．（2023·江西·校联考模拟预测）高压科学研究中心研究的一种通过压力梯度驱动化学反应产生电能的电
池装置如图所示。金刚石压砧把H2压入储氢电极PdHx，它在压力梯度的驱动下生成质子，电子先后通过
下层铂电极和外接线路转移到Pd 电极参与反应，形成闭合回路。
下列说法错误的是
A．Pd 电极为正极
B．交换膜为质子交换膜
C．电池正极反应为
D．Pd 与PdHx之间含氢差异和压力梯度都会导致电势差
9．（2023·山西晋城·晋城市第一中学校校考模拟预测）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：
，
，
下列叙述错误的是
A．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
B．放电时负极反应为：
C．充电时
从硫电极向钠电极迁移
D．放电时外电路电子流动的方向是
10．（2023·海南海口·海南中学校考三模）中科院研究者研发出世界首例室温条件以氢负离子为导体的新
型电池，如以氢化镧(LaHx)为电解质的电池的工作原理如图所示：
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下列说法正确的是
A．电势：Y<X
B．电池要保持无水干燥环境
C．总反应式为Ti＋H2=TiH2
D．X 极的电极反应式为2H——2e—=H2↑
考点二 化学电源
1．（2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为
电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．该微生物燃料电池，负极为b
B．为保证该电池的供电速度，应在较高温度下工作
C．当电路中有0.5mol 电子发生转移，则有1mol 的
通过质子交换膜
D．该电池正极电极反应式为
2．（2023·贵州毕节·统考三模）微生物燃料电池是一种通过微生物降解污染物同步回收电能的处理系统，
具有绿色、安全、碳排放量低的特点，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．石墨纤维电极为电池负极
B．电池工作时，Pt 电极比石墨纤维电极电势低
C．正极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O
D．放电过程中H+从石墨纤维电极区通过质子交换膜移向Pt 电极区
3．（2023·江苏盐城·盐城中学校考二模）某储能电池原理如图1，其俯视图如图2，已知放电时N 是负极
(NA是阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是
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A．放电时，每转移NA个电子，理论上CCl4吸收0.5NA个Cl2
B．放电时，负极反应为Na3Ti2(PO4)3-2e-＝NaTi2(PO4)3+2Na+
C．充电时，每转移1mol 电子，N 极理论质量减小23g
D．充电过程中，右侧储液器中NaCl 溶液浓度增大
4．（2023·吉林·统考模拟预测）科学家预言，被称为“黑金”的“新材料之王石墨烯”将“彻底改变21
世纪”。我国关于石墨烯的专利总数世界排名第一、如图是我国研发的某种石墨烯电池有关原理示意图，
左边装置工作时的电极反应为Li1－xC6＋xLi＋＋xe－=LiC6，Li[GS/Si]O2－xe－=Li1－x[GS/Si]O2＋xLi＋。下列说
法正确的是
A．a 与d 电极上发生氧化反应
B．左右两个装置中的离子交换膜均为阳离子交换膜
C．电池放电时，负极反应为Li1－x[GS/Si]O2＋xLi＋＋xe－=Li[GS/Si]O2
D．若装置工作前c 与d 电极质量相等，则转移0.1 mol 电子后两个电极质量相差0.7 g
5．（2023·江西·江西师大附中校联考模拟预测）近日，南京工业大学化工学院的廖开明教授和邵宗平教授
合作，通过对过渡金属基尖晶石氧化物
进行氧化和还原性能优化，成功实现高性能长寿命锌—
空气二次电池，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是
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A．正极材料
中Ni、Co 元素化合价分别为+3 价、+2 价
B．充电时，b 极与电源负极连接
C．放电时，
(标准状况)参与反应时有
由b 极区向a 极区迁移
D．充电时，a 极电极反应式为
6．（2023·湖南株洲·统考一模）一种以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图
所示。下列说法正确的是
A．放电时，Na＋通过离子交换膜从左室移向右室
B．充电时，电源的正极应与Mg 箔连接
C．充电时，外电路中通过0.2mol 电子时，阳极质量变化2.3g
D．放电时，负极反应式为：
7．（2023·甘肃·校联考模拟预测）电极材料
是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为
一种能传导
的高分子材料，隔膜只允许
通过，电池反应式为
，
下列说法正确的是
A．充电时电路中通过
，消耗
B．放电时，
极是正极，电极反应式为
C．充电时电路中通过
，产生
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D．放电时
从左室移向右室，
从右室移向左室
8．（2023·山西临汾·统考一模）某HCOOH-空气燃料电池工作原理如图所示(离子交换膜只允许K+离子通
过)。下列说法错误的是
A．该电池工作时K+离子从Pt1电极迁移至Pt2电极
B．Pt1的电极反应式为：HCOOH+3OH--2e- =
+2H2O
C．Pt2的电极反应式为：O2+2e-+2H2O=4OH-
D．该电池实现了物质制备和发电的结合
9．（2023·河北·张家口市宣化第一中学校联考二模）一种“磷酸钒锂/石墨离子电池”的总反应为
。下列有关说法正确的是
A．电解质可能是多种溶质的水溶液
B．放电时，外电路中通过0.1mol 电子，M 极质量减少0.7g
C．充电时，M 极发生氧化反应，N 极发生还原反应
D．充电时，N 极反应为
10．（2023·山东聊城·统考二模）利用氢氧燃料电池可实现由白磷电解法制备Li［P(CN)2］，并能实现H2
的循环利用，其工作原理如图所示。(已知：Me 为甲基；电极均为石墨电极)
下列说法正确的是
A．电池工作时电极a 连接电极d
B．当生成9gLi［P(CN)2］时，电极a 消耗H2的体积(标准状况)为2.24L
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C．通电一段时间后，若隔膜e 为阴离子交换膜，则c(KOH)减小
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