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专题36 化学电源之可充电电池
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1．【2022 年广东卷】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
【答案】C
【解析】A．由充电时电极a 的反应可知，充电时电极a 发生还原反应，所以电极a 是阴极，则电极b 是阳
极，故A 错误；B．放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a 的反应为
可知，NaCl 溶液的pH 不变，故B 错误；C．放电时负极反
1
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应为
，正极反应为
，反应后Na+和Cl-浓度都
增大，则放电时NaCl 溶液的浓度增大，故C 正确；D．充电时阳极反应为
，阴极反
应为
，由得失电子守恒可知，每生成1molCl2，电极a 质量理
论上增加23g/mol 2mol=46g，故D 错误；答案选C。
2．【2022 年全国甲卷】一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(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． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)
+Mn2++2H2O
【答案】A
【解析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn 为电池的负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-
=Zn(OH)
，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；电池在工作过程中，
由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离
子，因此可以得到Ⅰ区消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO
向Ⅱ区移动，Ⅲ区消
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耗OH-，生成Zn(OH)
，Ⅱ区的SO
向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动。据此分析答题。A．根据
分析，Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动，A 错误；B．根据分析，Ⅰ区的SO
向Ⅱ区移动，B 正确；C．
MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C 正确；D．电池的总反应为Zn+4OH-
+MnO2+4H+=Zn(OH)
+Mn2++2H2O，D 正确；故答案选A。
3．【2022 年辽宁卷】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
【答案】A
【解析】放电时负极反应：
，正极反应：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯气，
放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。A． 放电时负极失电子，发生氧化
反应，电极反应：
，故A 正确；B． 放电时，阴离子移向负极，
放电时
透过多孔活性炭电极向NaCl 中迁移，故B 错误；C． 放电时每转移
电子，正极：
Cl2+2e-=2Cl-，理论上
释放
，故C 错误；D． 充电过程中，阳极：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯
离子，
溶液浓度减小，故D 错误；故选A。
3
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4．（2021·湖南真题）锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电
网的备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所：
下列说法错误的是
A．放电时，N 极为正极
B．放电时，左侧贮液器中
的浓度不断减小
C．充电时，M 极的电极反应式为
D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过
【答案】B
【解析】由图可知，放电时，N 电极为电池的正极，溴在正极上得到电子发生还原反应生成溴离子，电极
反应式为Br2+2e—=2Br—，M 电极为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn—
2e—=Zn2+，正极放电生成的溴离子通过离子交换膜进入左侧，同时锌离子通过交换膜进入右侧，维持
两侧溴化锌溶液的浓度保持不变；充电时，M 电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，N 电极
与直流电源的正极相连，做阳极。A．由分析可知，放电时，N 电极为电池的正极，故A 正确；B．由
分析可知，放电或充电时，左侧储液器和右侧储液器中溴化锌的浓度维持不变，故B 错误；C．由分
析可知，充电时，M 电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，锌离子在阴极上得到电子发生还
原反应生成锌，电极反应式为Zn2++2e—=Zn，故C 正确；D．由分析可知，放电或充电时，交换膜允
许锌离子和溴离子通过，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变，故D 正确；故选B。
5．（2021.6·浙江真题）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
4
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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
【答案】B
【解析】由题中信息可知，该电池充电时
得电子成为Li 嵌入电极A 中，可知电极A 在充电时作阴极，
故其在放电时作电池的负极，而电极B 是电池的正极。A．由图可知，集流体A 与电极A 相连，充电
时电极A 作阴极，故充电时集流体A 与外接电源的负极相连，A 说法正确；B．放电时，外电路通过
a mol 电子时，内电路中有a mol
通过LiPON 薄膜电解质从负极迁移到正极，但是LiPON 薄膜电解
质没有损失
，B 说法不正确；C．放电时，电极B 为正极，发生还原反应，反应可表示为
，C 说法正确；D．电池放电时，嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子变
成
，正极上
得到电子和
变为
，故电池总反应可表示为
，D 说法正确。综上所述，相关说法不正确的是B，本题选B。
6．（2021.1·浙江真题）镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b
为直流电源的两极)。
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下列说法不正确的是
A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能
B．断开K1、合上K2，电极A 为阴极，发生还原反应
C．电极B 发生氧化反应过程中，溶液中KOH 浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2O
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
【答案】C
【解析】根据图示，电极A 充电时为阴极，则放电时电极A 为负极，负极上Cd 失电子发生氧化反应生成
Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，电极B 充电时为阳极，则放电时电极B 为正极，正极
上NiOOH 得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放
电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，据此分析作答。A．断开K2、合上K1，为放电
过程，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能，A 正确；B．断开K1、合上K2，为充电过程，电极A
与直流电源的负极相连，电极A 为阴极，发生还原反应，电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，B 正
确；C．电极B 发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，则电极A 发生还原
反应的电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，此时为充电过程，总反应为Cd(OH)2+2Ni(OH)2
Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH 浓度减小，C 错误； D．根据分析，放电时总反应为
Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H2O
Cd(OH)2+2Ni(OH)2，D 正确；答案选C。
7．（2021·河北真题）K—O2电池结构如图，a 和b 为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列
说法错误的是
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A．隔膜允许K+通过，不允许O2通过
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KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22
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
【答案】D
【解析】由图可知，a 电极为原电池的负极，单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子，电极反应式为
K—e-=K+，b 电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾；据以
上分析解答。A．金属性强的金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许
通过，不允许
通过，故A 正确；B．由分析可知，放电时，a 为负极，b 为正极，电流由b 电极沿导
线流向a 电极，充电时，b 电极应与直流电源的正极相连，做电解池的为阳极，故B 正确；C．由分析
可知，生成1mol 超氧化钾时，消耗1mol 氧气，两者的质量比值为1mol×71g/mol：1mol×32g/
mol≈2.22：1，故C 正确；D．铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为2PbSO4+2H2O＝
PbO2+Pb+2H2SO4，反应消耗2mol 水，转移2mol 电子，由得失电子数目守恒可知，耗
钾时，铅酸
蓄电池消耗水的质量为
×18g/mol=1.8g，故D 错误；故选D。
8．（2020·全国高考真题）科学家近年发明了一种新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金
属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提
供了一种新途径。
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下列说法错误的是
A．放电时，负极反应为
B．放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2 mol
C．充电时，电池总反应为
D．充电时，正极溶液中OH−浓度升高
【答案】D
【解析】由题可知，放电时，CO2转化为HCOOH，即CO2发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，左
侧电极为负极，Zn 发生氧化反应生成
；充电时，右侧为阳极，H2O 发生氧化反应生成O2，
左侧为阴极，
发生还原反应生成Zn，以此分析解答。A．放电时，负极上Zn 发生氧化反应，
电极反应式为：
，正确；B．放电时，CO2转化为HCOOH，C 元素化合价
降低2，则1molCO2转化为HCOOH 时，转移电子数为2mol，正确；C．充电时，阳极上H2O 转化为
O2，负极上
转化为Zn，电池总反应为：
，正确；
D．充电时，正极即为阳极，电极反应式为：
，溶液中H+浓度增大，溶液中
c(H+)•c(OH-)=KW，温度不变时，KW不变，因此溶液中OH-浓度降低，错误，符合题意；答案选D。
9．（2020·天津高考真题）熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为
8
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(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是
A．Na2S4的电子式为
B．放电时正极反应为
C．Na 和Na2Sx分别为电池的负极和正极
D．该电池是以
为隔膜的二次电池
【答案】C
【解析】根据电池反应：
可知，放电时，钠作负极，发生氧化反应，电极反应为：Na-
e-= Na+，硫作正极，发生还原反应，电极反应为
，据此分析。A．Na2S4属于离
子化合物，4 个硫原子间形成三对共用电子对，电子式为
，正确；B．放电时
发生的是原电池反应，正极发生还原反应，电极反应为：
，正确；C．放电时，
Na 为电池的负极，正极为硫单质，错误；D．放电时，该电池是以钠作负极，硫作正极的原电池，充
电时，是电解池，
为隔膜，起到电解质溶液的作用，该电池为二次电池，正确；答案选
C。
10．（2018·浙江高考真题）最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的
是
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A．右边吸附层中发生了还原反应
B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－=2H2O
C．电池的总反应是2H2＋O2=2H2O
D．电解质溶液中Na＋向右移动，
向左移动
【答案】C
【解析】由电子的流动方向可以得知左边为负极，发生氧化反应；右边为正极，发生还原反应。由电子的
流动方向可以得知左边为负极，发生氧化反应；右边为正极，发生还原反应，故选项A、B 正确；电
池的总反应没有O2参与，总反应方程式不存在氧气，选项不正确；在原电池中，阳离子向正极移动，
阴离子向负极移动，选项正确。答案选C。
11．（2018·全国高考真题）一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极
处生成Li2O2-x（x=0 或1）。下列说法正确的是( )
A．放电时，多孔碳材料电极为负极
B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C．充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移
D．充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+（1—
）O2
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【答案】D
【解析】A．放电时，O2与Li+在多孔碳电极处反应，说明电池内，Li+向多孔碳电极移动，因为阳离子移
向正极，所以多孔碳电极为正极，A 错误；B．因为多孔碳电极为正极，外电路电子应该由锂电极流
向多孔碳电极（由负极流向正极），B 错误；C．充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反，放
电时，Li+向多孔碳电极移动，充电时向锂电极移动，C 错误；D．根据图示和上述分析，电池的正极
反应是O2与Li+得电子转化为Li2O2-X，电池的负极反应是单质Li 失电子转化为Li+，所以总反应为：
2Li + （1—
）O2 ＝ Li2O2-X，充电的反应与放电的反应相反，所以为Li2O2-X ＝ 2Li +（1—
）O2，
选项D 正确；答案选D。
12．（2019·天津高考真题）我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图
如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是
A．放电时，a 电极反应为
B．放电时，溶液中离子的数目增大
C．充电时，b 电极每增重
，溶液中有
被氧化
D．充电时，a 电极接外电源负极
【答案】D
【解析】放电时，Zn 是负极，负极反应式为Zn-2e－═Zn2＋，正极反应式为I2Br－+2e－=2I－+Br－，充电时，
阳极反应式为Br－+2I－-2e－=I2Br－、阴极反应式为Zn2＋+2e－=Zn，只有阳离子能穿过交换膜，阴离子不
能穿过交换膜，据此分析解答。A、放电时，a 电极为正极，碘得电子变成碘离子，正极反应式为I2Br
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－+2e－=2I－+Br－，正确；B、放电时，正极反应式为I2Br－+2e－=2I－+Br－，溶液中离子数目增大，正确；
C、充电时，b 电极反应式为Zn2＋+2e－=Zn，每增加0.65g，转移0.02mol 电子，阳极反应式为Br－+2I
－-2e－=I2Br－，有0.02molI－失电子被氧化，正确；D、充电时，a 是阳极，应与外电源的正极相连，错
误；故选D。
13．（2018·全国高考真题）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO2二次电池。将NaClO4溶
于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na
2Na2CO3＋C。下列说法错误的是（ ）
A．放电时，ClO4－向负极移动
B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2
C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e－=2CO3
2－＋C
D．充电时，正极反应为：Na＋＋e－=Na
【答案】D
【解析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，阳离子向正极移动，阴
离子向负极移动，充电可以看作是放电的逆反应，据此解答。A．放电时是原电池，阴离子ClO4－向
负极移动，A 正确；B．电池的总反应为3CO2+4Na
2Na2CO3+C，因此充电时释放CO2，放电时吸
收CO2，B 正确；C．放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为：3CO2+4e−＝
2CO3
2－+C，C 正确；D．充电时是电解，正极与电源的正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，
反应为2CO3
2－+C－4e−＝3CO2，D 错误。答案选D。
14．（2014·浙江高考真题）镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH 中的
M 表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：
Ni(OH)2+ M = NiOOH+ MH
已知：6NiOOH + NH3+ H2O + OH－=6Ni(OH)2+ NO2－
下列说法正确的是
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A．NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H2O + e－= Ni(OH)2 + OH－
B．充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移
C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e－= MH + OH-，H2O 中的H 被M 还原
D．NiMH 电池中可以用KOH 溶液、氨水等作为电解质溶液
【答案】A
【解析】镍氢电池中主要为KOH 作电解液充电时，阳极反应：Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e-、阴极反应：
M+H2O+e-=MH+OH-，总反应：M+Ni(OH)2=MH+NiOOH；放电时，正极：NiOOH+H2O+e-
=Ni(OH)2+OH-，负极：MH+OH-=M+H2O+e-，总反应：MH+NiOOH=M+Ni(OH)2以上式中M 为储氢合
金，MH 为吸附了氢原子的储氢合金。A、正极的电极反应式为：NiOOH+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-，正
确；B、电解时阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以OH-离子从阴极向阳极，错误；C、H2O
中的H 得电子，不是被M 还原，错误；D、不能用氨水做电解质溶液，因为NiOOH 能和氨水发生反
应，错误；答案选A。
15．（2016·浙江高考真题）金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为
新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知：
电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是
A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B．比较Mg、Al、Zn 三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高
C．M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
D．在M–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
【答案】C
【解析】A．反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的
接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率，正确；B．正极上氧气得电子和水反
应生成OH−，因为是阴离子交换膜，所以阳离子不能进入正极区域，则正极反应式为
O2+2H2O+4e−=4OH−，错误；C．电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大
电能，则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多，假设质量都是1g 时，这三
13
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种金属转移电子物质的量分别为
×2=
mol、
×3=
mol、
×2=
mol，所以Al−空气电池的理论比能量最高，正确；D．负极上Mg 失电子生成Mg2+，为防止负极区沉
积Mg(OH)2，则阴极区溶液不能含有大量OH−，所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜，正确；故选
B。
16．（2017·全国高考真题）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a 常用
掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法错误的是
A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e−=3Li2S4
B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol 电子，负极材料减重0.14 g
C．石墨烯的作用主要是提高电极a 的导电性
D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多
【答案】D
【解析】A．原电池工作时，Li+向正极移动，则a 为正极，正极上发生还原反应，随放电的多少可能发生
多种反应，其中可能为2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，正确；B．原电池工作时，转移0.02mol 电子时，氧化
Li 的物质的量为0.02mol，质量为0.14g，正确；C．石墨能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极a
的导电性，正确；D．电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li 和S8越多，即电池中Li2S2的
量越少，错误；答案为D。
17．（2014·全国高考真题）2013 年3 月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错
误的是
A．a 为电池的正极
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B．电池充电反应为LiMn2O4
Li1-xMn2O4+xLi
C．放电时，a 极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中Li＋从b 向a 迁移
【答案】C
【解析】A、Li 发生氧化反应，所以Li 为负极，正确；B、电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2Ox+xLi，正确；
C、放电时，b 极锂的化合价升高发生氧化反应，错误；D、a 为正极，放电时溶液中Li+从b 向a 迁移，
正确。答案选C。
18．（2008·江苏高考真题）镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电
解质溶液为KOH 溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2O
Cd(OH)2+ 2Ni(OH)2。
有关该电池的说法正确的是
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2－e—+ OH-=" NiOOH" + H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
【答案】A
【解析】A．充电时，镍元素失电子，化合价升高，Ni(OH)2作阳极，阳极反应式为：Ni(OH)2－e-+
OH- =NiO(OH) + H2O，正确；B．充电过程实质是电解反应，电能转化为化学能，错误；C．放电时负
极Cd 失去电子生成Cd(OH)2，消耗OH- 使负极附近溶液pH 减小，错误；D．放电时Cd 在负极消耗
OH- ，OH- 向负极移动，错误。综上所述，本题正确答案为A。
19．（2014·天津高考真题）已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li1-xCoO2
C+LiCoO2，锂硫电池的总
反应为：2Li+S
Li2S，有关上述两种电池说法正确的是
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A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
【答案】B
【解析】A、电池放电时，电解质内部Li+向正极移动，A 错误；B、锂硫电池充电时，锂电极发生得电子
反应，为还原反应，B 正确；C、两种电池的变价不同，所以比能量不相同，C 错误；D、充电时正接
正，负接负，所以Li 电极连接C 电极，D 错误；答案选B。
20．（2014·全国高考真题）如图所示是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池
(MHNi 电池)。下列有关说法不正确的是
A．放电时正极反应为NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－
B．电池的电解液可为KOH 溶液
C．充电时负极反应为MH＋OH－=H2O＋M＋e－
D．MH 是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
【答案】C
【解析】A．放电时化学能转化为电能，是原电池，所以正极发生还原反应，NiOOH 得电子生成Ni
（OH）2，A 正确；B．为了防止MH 被氢离子氧化，镍氢电池中电解液为碱性溶液，主要为KOH 作
电解液，正确；C．充电时电能转化为化学能，是电解池装置，则阴极与电源的负极相连，发生还原
反应，电极反应是H2O＋M＋e－= MH＋OH－，C 错误；D．M 为储氢合金，MH 为吸附了氢原子的储
氢合金，其氢密度越大，电池的能量密度越高，D 正确；故答案选C。
21．（2017·浙江高考真题）银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，
其工作示意图如下。下列说法不正确的是
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A．Zn 电极是负极
B．Ag2O 电极发生还原反应
C．Zn 电极的电极反应式：Zn-2e-++2OH-=Zn(OH)2
D．放电前后电解质溶液的pH 保持不变
【答案】D
【解析】A、活泼金属Zn 为负极，Ag2O 为正极，正确；B、Ag2O 电极为正极，正极上得到电子，发生还
原反应，正确；C、Zn 为负极，电极反应式为：Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2，正确；D、电极总反应式
为：Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag，放电后水消耗了，氢氧化钾的浓度增大，电解质溶液的pH 增
大，错误。答案选D。
22．（2007·天津高考真题）天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的
二氧化钴（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li 被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）
中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2+ C6
CoO2+ LiC6，下列说法正确的是
A．充电时，电池的负极反应为 LiC6－ e－= Li + C6
B．放电时，电池的正极反应为 CoO2+ Li＋+ e－= LiCoO2
C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
D．锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低
【答案】B
【解析】A ．充电时，电池的负极和阴极相连，发生得电子的还原反应，错误；B．放电时，电池的正极
发生得电子的还原反应，CoO2+Li++e﹣=LiCoO2，正确；C．由于单质锂较活泼，易与醇以及羧酸类物
质反应而变质，电解质不能含有醇和羧酸，错误．D．锂离子电池的比能量高，错误．故选B．
23．（2019·全国高考真题）为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn
（3D−Zn）可以高效沉积ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH 二次电池，结构
如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。以下说法不正确的是
A．三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，所沉积的ZnO 分散度高
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B．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−
NiOOH(s)+H2O(l)
C．放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−
ZnO(s)+H2O(l)
D．放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区
【答案】D
【解析】A、三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的ZnO 分散度高，A 正确；B、
充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电子转
化为NiOOH，电极反应式为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－＝NiOOH(s)＋H2O(l)，B 正确；C、放电时相当
于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－
＝ZnO(s)＋H2O(l)，C 正确；D、原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中OH－
通过隔膜从正极区移向负极区，D 错误。答案选D。
24．（2013·海南高考真题）Mg-AgCl 电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：
2AgCl+ Mg = Mg2++ 2Ag +2Cl-。有关该电池的说法正确的是
A．Mg 为电池的正极
B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-
C．不能被KCl 溶液激活
D．可用于海上应急照明供电
【答案】D
【解析】A、根据电极总电极反应式，化合价升高的作负极，Mg 作负极，故错误；B、AgCl 作正极，故错
误；C、KCl 属于电解质，能被激活，故错误；D、利用海水作电解质溶液，故正确。故选D。
25．（2016·海南高考真题）某电池以K2FeO4和Zn 为电极材料，KOH 溶液为电解溶质溶液。下列说法正
确的是
A．Zn 为电池的负极
B．正极反应式为2FeO4
2−+10H＋+6e－=Fe2O3+5H2O
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D．电池工作时OH−向负极迁移
【答案】AD
【解析】A．根据化合价升降判断，Zn 化合价只能上升，故为负极材料，K2FeO4为正极材料，A 正确；
B．KOH 溶液为电解质溶液，则正极电极方程式为2FeO4
2−+6e−+8H2O=2Fe(OH)3+10OH−，错误；C．电
池总反应为2K2FeO4+3Zn+8H2O=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH，因此该电池放电过程中电解质溶液浓度
增大，C 错误；D．电池工作时阴离子OH−向负极迁移，D 正确；故选AD。
26．（2008·广东高考真题）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电
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池反应为：FePO4+Li
LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含U 导电固体
为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（ ）
A．可加入硫酸以提高电解质的导电性
B．放电时电池内部Li+向负极移动.
C．充电过程中，电池正极材料的质量减少
D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4
【答案】CD
【解析】根据电池反应可知，放电时LiFePO4电池负极反应为Li-e-=Li+，正极反应为FePO4+Li++e-
=LiFePO4；充电时的阳极反应和原电池中正极反应相反，阴极反应和原电池中负极反应相反，根据原
电池和电解池的工作原理来回答。A、金属锂可以和硫酸发生化学反应，所以不能加入硫酸以提高电
解质的导电性，错误；B、放电时是原电池，原电池中，阳离子移向正极，错误；C、根据电池总反应
可知，充电时，正极材料LiFePO4被消耗生成FePO4，质量减少，正确；D、放电时是原电池，正极反
应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4，正确；故选CD。
27．（2019·海南高考真题）微型银-锌电池可用作电子仪器的电源，其电极分别是
和
，电解
质为
溶液，电池总反应为
，下列说法正确的是( )
A．电池工作过程中，
溶液浓度降低
B．电池工作过程中，电解液中
向负极迁移
C．负极发生反应
D．正极发生反应
【答案】BC
【解析】根据电池反应式知，Zn 失电子发生氧化反应而作负极，氧化银作正极，负极发生反应
Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，正极上发生反应：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，放电时，电解质溶液中阴离子
向负极移动、阳离子向正极移动，以此解答该题。A．根据电池工作原理可知，在电池工作过程中，
KOH 的物质的量不变，但反应消耗水，使c(KOH)增大，A 错误；B．根据同种电荷相互排斥，异种电
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荷相互吸引的原则，电池工作过程中，电解液中
向负极迁移，B 正确；C．负极上锌失电子发生
氧化反应，电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，C 正确；D．正极上Ag2O 获得电子，发生还原反应，
由于电解质溶液为碱性，不可能大量存在H+，电极反应式为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，D 错误；故
合理选项是BC。
28．（2010·浙江高考真题）Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：
2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe；有关该电池的下列说法中，正确的是
A．Li-Al 在电池中作为负极材料，该材料中Li 的化合价为+1 价
B．该电池的电池反应式为：2Li+FeS=Li2S+Fe
C．负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
D．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe-2e-=2Li++FeS
【答案】B
【解析】A．Li—Al 在电池中作为负极材料，该材料中Li 的化合价为0 价，A 错误；B．该电池的负极反
应式为Li-e-=Li+，正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe，电池正反应为2Li+FeS=Li2S+Fe，B
正确；C．负极反应式为Li-e-=Li+，C 错误；D．充电时总反应为Li2S+Fe=2Li+FeS，阴极电极反应式
为Li++e-=Li，D 错误；答案选B。
29．（2011·全国高考真题）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：
Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3，负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH 降低
D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
【答案】C
【解析】A．根据电池总反应，电池的电解液为碱性溶液，Fe 发生失电子的氧化反应，Fe 为负极，Ni2O3
发生得电子的还原反应，Ni2O3为正极，A 正确；B．放电时，负极反应为Fe-2e- +2OH- =Fe(OH)2，B
正确；C．电池充电时的反应为Fe(OH)2＋2Ni(OH)2=Fe+Ni2O3+3H2O，阴极电极反应为Fe(OH)2+2e-
=Fe+2OH- ，阴极附近碱性增强，pH 增大，C 错误；D．充电时阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH--2e-
=Ni2O3+3H2O，D 正确；答案选C。
30．（2010·全国高考真题）铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O
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研读右图，下列判断不正确的是
A．K 闭合时，d 电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO4
2-
B．当电路中转移0.2 mol 电子时，Ⅰ中消耗的
为0.2mol
C．K 闭合时，Ⅱ中
向c 电极迁移
D．K 闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d 电极为正极
【答案】C
【解析】根据铅蓄电池的工作原理，可知左边是原电池，右边是电解池。A．d 连的是原电池的正极，所以
为电解池的阳极，电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO4
2-，正确；B．根据
Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O，转移2mol 电子，则消耗2mol 硫酸，所以当电路中转移0.2 mol 电子
时，Ⅰ中消耗的
为0.2mol，正确；C．K 闭合时，Ⅱ是电解池，阴离子移向阳极，d 是阳极，
所以
向d 电极迁移，错误；D．K 闭合一段时间后，Ⅱ中发生了充电反应：2PbSO4+2H2O =
Pb+PbO2+2H2SO，c、d 电极上的PbSO4分别转化为Pb 和PbO2，所以可单独作为原电池，d 电极上附
着PbO2，放电时得到电子，为正极，正确；故选C。
31．（2009·海南高考真题）Li—SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质
溶液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。请回答下列问题：
（1）电池的负极材料为________，发生的电极反应为__________________。
（2）电池正极发生的电极反应为___________________________。
（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH 溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl 生成。如果把少量水滴到
SOCl2中，实验现象是___________________，反应的化学方程式为______。
（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是__________________。
【答案】（1）Li Li－e－==Li＋ （2）2SOCl2＋4e－==4Cl－＋S＋SO2↑ （3）出现白雾，有刺激性气味
的气体生成 SOCl2＋H2O==SO2↑＋2HCl↑ （4）因为构成电池的主要成分Li 能和氧气、水反应，
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且SOCl2也与水反应
【解析】
（1）Li 为还原剂，作负极，电极反应为：Li-e－=Li+。
（2）总方程式减去负极方程式，得：2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑；
（3）题中已给出信息：碱液吸收时的产物是Na2SO3和NaCl，则SOCl2和水反应生成SO2和HCl，则实验
现象是出现白雾，有刺激性气味的气体生成，化学方程式为：SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑；
（4）要求无水、无氧是因为Li 会和水、氧气反应，且SOCl2也会和水反应。
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