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第02 讲 原电池 化学电源
目录
01 课标达标练
题型01 原电池的工作原理
题型02 原电池电极判断及电极反应式的书写
题型03 “盐桥”的作用
题型04 一次电池
题型05 二次电池
题型06 燃料电池
题型07 多液电池的工作原理及应用
03 真题溯源练
01 原电池的工作原理
1.碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O= ZnO+2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确
的是( )
1
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A．电池工作时，MnO2发生氧化反应
B．电池工作时，OH-通过隔膜向正极移动
C．环境温度过低，不利于电池放电
D．反应中每生成1mol MnOOH，转移电子数为2×6.02×10-23
【答案】C
【解析】Zn 为负极，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-= ZnO+H2O，MnO2为正极，电极反应式为：MnO2+ e-
+H2O= MnOOH+OH-。A 项，电池工作时，MnO2为正极，得到电子，发生还原反应，故A 错误；B 项，电池
工作时，OH-通过隔膜向负极移动，故B 错误；C 项，环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，
故C 正确；D 项，由电极反应式MnO2+ e-+H2O= MnOOH+OH-可知，反应中每生成1mol MnOOH，转移电子
数为6.02×10-23，故D 错误；故选C。
2.利用原电池原理，光催化
可制备甲烷，其原理如图所示。
下列说法错误的是
A．
由b 区向a 区移动
B．该原理总过程涉及了极性键的断裂和形成
C．a 区的电极反应式为
D．标准状况下，每转移4mol 电子，生成11.2L 气体
2
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【答案】D
【分析】根据图中可知，在a 区中CO2 得到电子生成CH4，C 元素化合价降低，发生还原反应，因此a 为正
极，在b 区H2O 得到电子生成O2，生成的H+移动到a 区，O 元素化合价身高，发生氧化反应，因此b 为
负极，据此作答。
【详解】A．根据分析可知，图中b 区H2O 得到电子生成O2，生成的H+移动到a 区，故A 正确；
B．该过程中H2O 得到电子生成O2，为极性键的断裂，生成CH4，为极性键的形成，故B 正确；
C．a 为正极，CO2 得到电子生成CH4，b 区生成的H+移动到a 区，反应为：
，
故C 正确；
D．标准状况下，每转移4mol 电子，a 区反应为：
，计算可得生成0.5mol
CH4 即11.2L CH4，b 区反应为：
，计算可得生成1mol O2 即22.4L O2，共生成33.6L
气体，故D 错误；
故答案选D。
02 原电池的电极判断及电极反应式的书写
3.某双离子电池如下图所示。该电池以并五苯四酮(PCT)和石墨为电极，以室温离子液体
为电
解液，离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知充电时，PCT 电极发生还原反应。下列说
法错误的是
A．放电时，PCT 电极是负极
B．
脱离
电极时，电池处于充电过程
3
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C．
PCT 完全反应，理论上嵌入石墨电极
D．放电时，石墨电极发生反应
【答案】B
【详解】A．充电时，PCT 电极发生还原反应，放电时，PCT 电极发生氧化反应，是负极，A 正确；
B．充电时，PCT 电极为阴极，阳离子向阴极移动，
向
电极移动，B 错误；
C．由反应可知，
完全反应时，
中有4 个-CO-可以得到4 个电子，2C22H10O4+4e-=2C22H10O
，
PCT 完全反应，转移2mol 电子，理论上嵌入石墨电极
，C 正确；
D．放电时，石墨电极发生还原反应，
从电极中脱出，反应式为：
，D
正确；
故选B。
4.充电“摇椅式”锂离子电池的基本工作原理如图所示（阳离子交换膜只允许阳离子通过），放电时总反
应为
，假设两电极初始质量相等。该电池放电时，下列说法正确的是
A．b 极为正极，发生氧化反应
B．电子移动方向：a 极→导线→b 极
C．a 极的电极反应式为
D．当转移2mol 电子时，两电极的质量差为14g
4
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【答案】B
【分析】图示为锂离子电池，放电时：嵌锂石墨(a 极)为负极，电极反应式为
，b 极为
正极，电极反应式为
，Li+向b 极迁移。
【详解】A．b 极为正极，得电子，发生还原反应，A 错误；
B．电子经导线从负极流向正极，则电子移动方向：a 极→导线→b 极，B 正确；
C．a 极为负极，电极反应式为
，C 错误；
D．当转移2mol 电子时，负极脱出2molLi+，正极嵌入2molLi+，两电极的质量差为4mol×7g/mol=28g，D 错
误；
答案选B。
03 “盐桥”的作用
5.下图中甲和乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法错误的是
A．乙图电池反应的离子方程式为：
B．甲图当有1mol 电子通过外电路时，正极有59gCo 析出
C．盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性
D．反应
不能发生
【答案】B
【分析】甲电池Cd 为负极、Co 为正极，电池总反应为
，乙电池Co 为负极、Ag 为正
5
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极，发生总反应为
。
【详解】A ．由图可知，图乙中Co 为负极、Ag 为正极，总反应中Co 被Ag+ 氧化离子方程式为
，A 正确；
B．由得失电子守恒有关系
，则外电路中有2mol 电子通过时正极有59gCo 析出，B 错误；
C．盐桥的作用是形成闭合回路和平衡电荷，原电池工作时，盐桥中的阳离子向正极移动，阴离子向负极
移动，使两边溶液保持电中性，C 正确；
D．甲电池Cd 为负极、Co 为正极，则氧化性Co2+＞Cd2+，乙电池Co 为负极、Ag 为正极，则氧化性Ag+＞
Co2+，因此反应
不发生能，D 正确；
故选B。
6.控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确
的是 ( )
A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
【答案】D
【解析】由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，
所以A、B 正确；电流计读数为零时Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态；D 项在甲
中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D 不正确
04 一次电池
7.纸电池为轻型、高效的新型能源存储带来希望之光。一种碱性纸电池如图所示，薄层纸片的两面分别附
6
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着锌和二氧化锰，电池总反应：
，[已知
中
的化合
价为+3]。下列有关说法错误的是
A．薄层纸片的作用为载体和传导体
B．该新型电池工作时，电子由
沿内电路流回
C．
为正极材料，电极反应式为
D．每转移
电子，负极材料质量增加17g
【答案】B
【分析】根据电池总反应
可知，反应中Zn 被氧化，应为电池的
负极，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 ，
被还原，应为电池正极，电极反应式为：
，原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，据此解答。
【详解】A．薄层纸片的两面分别附着锌和二氧化锰，薄层纸片的作用为载体和传导体，故A 正确；
B．该新型电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，即电子由
沿内电路流回
，故B 错误；
C．由分析可知，
被还原，应为电池正极，电极反应式为：
，故C
正确；
D．负极反应式为：Zn-2e-+2OH- = Zn(OH)2，每转移
电子，负极增加
OH-，负极材料质量增加
17g，故 D 正确；
答案选B。
8.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式为2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-。有关该电
池的说法不正确的是（ ）
7
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A．Mg 为电池的负极
B．正极的电极反应式为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】C
【分析】根据电池反应知，Mg 元素化合价由0 价变为+2 价，所以Mg 为负极，AgCl 为正极，负极反应式为：
Mg-2e-=Mg2+，正极反应式为AgCl+e-=Ag+Cl-，据此解答。
【详解】A．根据化合价变化可知，Mg 元素化合价升高发生氧化反应，所以Mg 为负极，A 正确；
B．AgCl 是正极，正极得到电子发生还原反应，电极反应式为：AgCl+e-=Ag+Cl-，B 正确；
C．电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池电池，所以KCl 溶液也可以激活电池，C 错误；
D．电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池电池，工作时将化学能转化为电能，可用于海上应急照明
供电，D 正确；
答案选C。
05 二次电池
9.某种利用垃圾渗透液实现发电装置示意图如下。下列说法正确的是
A．盐桥中的
往Y 极移动，
往X 极移动
B．Y 极发生的电极反应式为
C．外电路上的箭头方向是电流的流向
D．外电路每通过6mol 电子，X 极上消耗的
的质量为51g
【答案】B
【分析】X 电极上，NH3→N2，发生氧化反应，则X 电极为负极，Y 电极为正极。
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【详解】A．X 电极为负极，Y 电极为正极，故阴离子
往负极X 极移动，阳离子
往正极Y 极移动，A
项错误；
B．Y 电极为正极，Y 电极上，
→N2，电极反应式为
，B 项正确；
C．外电路中，电子由负极流向正极，即X 极流向Y 极，则外电路箭头方向为电子流向，C 项错误；
D．X 电极上，NH3→N2，电极反应式为
，则外电路每通过6mol 电子，X 极上消耗的
的物质的量为2mol，其质量为34g，D 项错误；
答案选B。
10.二苯重氮甲烷(
)在抗生素的制备过程中起关键作用。以二苯甲酮腙(
)为
前体合成二苯重氮甲烷的原理如图所示。下列说法错误的是
A．
为催化剂
B．若以铅蓄电池为电源，则与石墨一极相连的为
电极
C．阴极的电极反应式为
D．理论上生成
的同时生成1.5mol 二苯重氮甲烷
【答案】D
【分析】由图可知，石墨电极上发生失去电子的氧化反应，电极反应为：
，则石墨电极为阳
9
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极，Ni 电极为阴极，电极反应为
，阳极上生成的
与
反应生成
和
，据此解答。
【详解】A．由图可知，
在阳极上先消耗，最后又重新生成，相当于催化剂，A 项正确；
B．根据分析可知，石墨电极为阳极，与外电源正极相连，则与铅蓄电池的
电极相连，B 项正确；
C．由分析可知，阴极的电极反应式为
，C 项正确；
D．理论上生成
转移2mol 电子，则阳极生成
，根据原子守恒可知生成1mol 二苯重氮甲烷，D
项错误；
故选D。
11.一种新型高效低成本储能电池，采用石墨(
)、铝锂合金作为电极材料，以常规锂盐和碳酸酯溶剂
为电解液。放电过程如图所示，下列说法正确的是
A．放电时B 为负极，铝失电子
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B．放电时A 电极反应式为
C．可使用易传导离子的固态硫化物类电解质，安全性会更高
D．充电时B 接电源正极，电极反应式为
【答案】C
【详解】A．根据离子移动方向知，A 为正极、B 为负极，放电时，锂失电子，而不是铝失电子，A 错误；
B．放电时A 电极为正极，得电子，不是失电子，电极反应式应为：
，B 错误；
C．因为锂能和水剧烈反应，锂电池池的电解质不能使用水性电解质，使用的都是有机聚合物，加热充电，
易燃，因此电解液由液态向固态方向转化趋势，提高安全性，C 正确；
D．充电时B 接电源的负极为阴极，得电子，电极反应式错误， D 错误；
故选C。
06 燃料电池
12.甲池是一种常见的氢氧燃料电池，如下图所示。一段时间乙池内，D 中进入10mol 混合气体其中苯的物
质的量分数为20%(杂质不参与反应)，C 出来的气体中含苯的物质的量分数为10%的混合气体(不含H2，该
条件下苯、环己烷都为气态)，下列说法不正确的是
A．甲池中A 处通入O2，E 处有O2放出，且体积一样(标况下测定)
B．甲池中H+由G 极移向F 极，乙池中H+由多孔惰性电极移向惰性电极
C．乙池中惰性电极上发生：
+6H++6e-=
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D．导线中共传导12mol 电子
【答案】D
【分析】由题意和图示，甲为氢氧燃料电池，乙为电解质，根据乙池中，惰性电极处苯被还原为环己烷，
故惰性电极发生还原反应为阴极，多孔性惰性电极为阳极，则G 电极与阴极相连，为原电池负极，F 为正
极，故甲池中F 为正极，A 处通入氧气，G 为负极，B 处通入氢气。
【详解】A．由分析，A 处通入O2，E 处为电解池阳极产物，阳极是水放电生成氢气和H+，由于电子转移
守恒，故两处的氧气的物质的量相同，体积相同，A 正确；
B．原电池中阳离子向正极移动，F 极为正极，故甲池中H+由G 极移向F 极，电解池中，阳离子向阴极移动，
惰性电极为阴极，故乙池中H+由多孔惰性电极移向惰性电极，B 正确；
C．乙池中，惰性电极处苯得到电子，被还原为环己烷，电极方程式为：
+6H++6e-=
，C 正确；
D．10mol 含20%苯的混合气体，经过电解生成10mol 含苯10%的混合气体，则被还原分苯的物质的量为
10mol (20%-10%)=1mol，由电极方程式得转移电子的物质的量为6mol，D 错误；
故选D。
13．
【结合环境保护考查燃料电池工作原理】一种在微生物细菌作用下净化高浓度有机废水的原
理如下图所示。下列说法正确的是
A．工作时，
从b 极区向a 极区迁移
B．该装置在高温下仍可正常工作
C．为使此装置持续工作，需不断补充硫酸溶液
D．理论上，每处理含162.0g 该有机物的废水，需消耗5mol
【答案】C
【详解】A．由图示分析可知，该电池工作时a 电极发生氧化反应为负极；b 电极发生还原反应为正极，工
作时时，阳离子移向正极，即氢离子移向b 电极，故A 错；
12
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B．高温时微生物细菌会失去活性，所以不能在高温环境下工作，故B 错；
C．由总反应
可知此电池工作时需要
消耗硫酸，所以为使此装置持续工作，需不断补充硫酸溶液，故选C；
D．由关系式
可知，没处理含162.0g 该有机物的废水，需消耗4.8mol
，故D 错；
答案选C
07 多液电池的工作原理及应用
14.
【结合多液电池考查二次电池工作原理】一种全锰电池结构如图所示。该电池工作时，下列
说法错误的是
A．正极反应为
B．理论上，每转移
，两个电极质量改变相差
C．
溶液的浓度始终保持不变
D．若更换为阳离子交换膜，会造成Mn 电极的腐蚀
【答案】C
【分析】该装置为原电池装置，Mn 为负极，失电子生成锰离子，MnO2 为正极，得电子结合氢离子生成锰
离子和水。
【详解】A ．锰电极为负极，二氧化锰石墨电极为正极，电极反应分别为
，
，A 正确；
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B．电池工作时，每转移
消耗
，质量改变为
，同时，消耗
，质量改变
为
，两电极质量改变相差
，B 正确；
C．隔膜为阴离子隔膜，电池工作时，
向左室迁移，左室
的浓度增大，C 错误；
D．若隔膜换成阳离子交换膜，即允许
、
在两室迁移，因右室
浓度高于左室，无法避免其从右
向左室迁移，锰电极发生腐蚀
，D 正确；
答案选C。
15.钒电池利用不同价态的含钒离子发生反应实现电力的存贮和释放，其装置如图所示。下列有关叙述错误
的是
A．充电时，右侧储液罐中V2+浓度不断减小
B．充电时，电极A 的电极反应方程式为VO2++H2O-e-=
+2H+
C．放电时，总反应方程式为
+V2++2H+=VO2++V3++H2O
D．增大含钒离子的浓度可以增大电池容量
【答案】A
【分析】
类型
电极
电极名
称
电极反应
总反应
充电时(电解池)
A
阳极
VO2++H2O-e-=
+2H+
VO2++H2O+V3+=
+2H++V2+
14
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B
阴极
V3++e-=V2+
放电时(原电池)
A
正极
+2H++e-=VO2++H2O
+V2++2H+=VO2++V3++H2O
B
负极
V2+-e-=V3+
【详解】A．充电时，右侧储液罐中发生反应V3++e-=V2+，V2+浓度不断增大，A 项错误；
B．充电时，电极A 的电极反应方程式为VO2++H2O-e-=
+2H+，B 项正确；
C．放电时，总反应方程式为
+V2++2H+=VO2++V3++H2O，C 项正确；
D．增大含钒离子的浓度，即增大了储液罐中含钒离子的物质的量，电池容量会增大，D 项正确；
答案选A。
16.一种新型原电池的工作原理如图所示，其中电极材料均为石墨，阴离子交换膜只允许
通过，工作
时两极室均无气体生成。下列说法错误的是
A．电极a 为负极
B．工作时乙室溶液pH 减小
C．该电池的总反应为
D．每转移
时甲室质量增加48g
【答案】B
【详解】A．根据
移动方向可知a 极为负极，A 正确；
B．b 极为正极，发生反应
，电池工作时乙室溶液pH 增大，B 错误；
C．该电池的总反应为
，C 正确；
D．甲室发生反应
，电池工作时每转移
甲室迁移进入
，质量增加
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48g，D 正确；
故选B。
1．某兴趣小组进行如下实验探究。装置①中
表面产生红棕色气泡，过一会儿停止；装置②插入铜连接
导线一段时间后，
表面产生红棕色气泡，而后停止；随即又产生红棕色气泡，而后停止……如此往复多
次；
表面始终有红棕色气泡。下列说法错误的是
A．①说明铁遇浓硝酸发生了钝化
B．②中反应停止是因为
在铁电极得电子
C．②与③中实验现象不相同
D．以上实验说明，电池正负极不仅与电极材料有关，还与电解质溶液有关
【答案】B
【分析】由题给信息可知，图②中的铁刚开始就覆盖着钝化生成的氧化膜，插入铜连接导线后，由于铁表
面已钝化，此时铜为负极，铁为正极，随着铁表面的氧化物被还原溶解后，铁重新为负极，铜为正极，然
后铁表面再次发生钝化，如此往复多次，据此分析解答。
【详解】A．①说明该浓硝酸具有强氧化性，能将Fe 钝化，形成的致密氧化膜，故A 正确；
B．根据分析可知，反应停止是因为开始铜为负极，铁为正极，随着铁表面的氧化物被还原溶解后，铁重
新为负极，铜为正极，然后铁表面再次发生钝化，故B 错误；
16
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C．②中铁在正极和负极间交替改变，③中铁会被钝化，作为负极，两者实验现象不相同，故C 正确；
D．②与③电极正负极材料相同，现象不同，说明电池正负极还与电解质溶液有关，故D 正确；
答案选B。
2．
【结合基于四电子反应的可快充电池考查二次电池工作原理】我国科学家最新开发的基于四
电子反应的可快充
(硒)电池，工作原理如图所示(aq 代表水溶液，
代表以石墨烯为载体的吸
附硒)。已知充放电时
的变化过程为
。下列说法不正确的是
A．放电过程中
由右侧流向左侧
B．充电时
的电极总反应为
C．放电时
的电极反应为
D．若中间物质
中
，则
中
与
的个数之比为
【答案】C
【分析】由图可知，放电时，Zn 失去电子生成Zn2+，Zn 电极为负极，
为正极，充放电时
的变化
过程为
，以此解答。
【详解】A．放电时阴离子向负极移动，据分析，放电过程中
由右侧流向左侧，A 正确；
B．放电时，Se 在
电极得到电子生成Cu2Se，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应为
，则充电时
的电极总反应为
，B 正确；
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C．放电时发生四电子转移，正极总反应为
，
过程中铜的化合价降低，
是上述中的某一步反应，则放电时
的电极反应为
，C 错误；
D．若中间物质
中
，则其化学式为
，假设化学式为
，则
，
得
，即
与
的个数之比为
，D 正确；
故选C。
3．利用
燃料电池电解制备
并得到副产物
、
、
，装置如下图所示。下列说法
不正确的是
A．a 极反应：
B．A 膜和
膜均为阴离子交换膜
C．可用铁电极替换石墨Ⅱ电极
D．a 极上通入标况下
甲烷，阳极室
减少
【答案】B
【分析】CH4 燃料原电池中，甲烷失电子发生氧化反应，所以通入燃料CH4 的a 极为负极，通入氧化剂氧
气的b 极为原电池的正极，电池的总反应式为：CH4+2O2=CO2+2H2O，与电源的正极相连接的为电解池的
阳极，可知石墨I 为阳极，在阳极为氯离子放电，则电极反应为：
，电解池中阳离子移向
阴极，阴离子移向阳极，则A 膜应为阳离子交换膜，石墨Ⅱ为阴极，阴极附近氢离子放电生成氢气，破坏
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水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大，结合钠离子生成氢氧化钠，则C 膜也应为阳离子交换膜，据此分析
判断。
【详解】A．a 极通入甲烷是负极，发生氧化反应，电极反应：
，故A 正确；
B．根据题干信息：利用CH4 燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2 并得到副产物NaOH、H2、Cl2，根据分析可知，
阳极室的电极反应式为：
，则阳极室内钙离子向产品室移动，A 膜为阳离子交换膜，阴极
室的电极反应式为：
，则原料室内钠离子向阴极室移动，C 膜为阳离子交换膜，
故B 错误；
C．电解池中阴极的电极不参与反应，溶液中的离子放电，因此可用铁电极替换阴极的石墨电极，故C 正
确；
D．a 极上通入2.24L 甲烷，物质的量为0.1mol，根据电极反应：
，可知转移
电子为0.8mol，根据得失电子守恒、电荷守恒可知，内外电路即阳极室Ca2+减少0.4mol，故D 正确；
故答案选B。
4．科学家发明了一种生物质燃料电池，工作原理如图所示，以两种不同的多金属含氧酸盐(POM)作电解质
溶液，左槽充满POM①和生物质(成分是纤维素)，右槽持续通入氧气，电池在光照下就可以放电。下列说
法正确的是
A．
，
B．电池总反应方程式可以表示为
C．每转移
电子，消耗生物质
D．中间的交换膜可以是阴离子交换膜
【答案】C
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【分析】由电子转移方向可知，左侧为原电池负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应为
，右侧为正极，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O。
【详解】A．左槽中纤维素失去电子，发生氧化反应，所以n< m，右槽中氧气得到电子，发生还原反应，
所以b< a，故A 错误；
B．将正极与负极反应相加，即可得到总反应
C ．由负极的反应可知，
，每转移4mol ，
，消耗纤维素27g，故C 正确；
D．负极产生了H+，根据原电池的规律可知，负极产生的氢离子通过质子交换膜移动到正极，则中间的交
换膜不可以是阴离子交换膜，故D 错误；
故选C。
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【结合“泥浆”电池考查二次电池工作原理】．南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合
物微粒“泥浆”电池，该电池(如图)在充电过程中，聚对苯二酚被氧化，
能通过半透膜，而有机聚合物
不能通过半透膜，下列说法错误的是
A．放电时，b 为负极，发生氧化反应
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B．放电时，a 极上的电极反应：
C．充电时，
由a 极区向b 极区迁移
D．充电时，
在阴极被还原
【答案】D
【分析】充电过程中，聚对苯二酚被氧化，a 为阳极，放电时为正极，b 电极充电时的阴极，放电时的负极；
【详解】A．充电过程中，聚对苯二酚被氧化，a 为阳极，b 为阴极，所以放电时b 为负极，发生氧化反应，
A 正确；
B．放电时，a 极为正极，发生还原反应，电极反应为：
，
B 正确；
C．充电时，阳离子向阴极移动，a 为阳极，b 为阴极，所以
由a 极区向b 极区迁移，C 正确；
D．充电时，阴极发生还原反应生成
，D 错误；
故选D。
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1．（2024·福建·高考真题）一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含
有机溶液。放
电过程中产生
，充电过程中电解LiCl 产生
。下列说法正确的是
A．交换膜为阴离子交换膜
B．电解质溶液可替换为LiCl 水溶液
C．理论上每生成
，需消耗2molLi
D．放电时总反应：
【答案】D
【分析】放电过程中产生
，由图可知，放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，
Li3N 又转化为
和LiCl，则左侧电极为正极，右侧电极为负极；
【详解】A．放电过程中负极锂失去电子形成锂离子，锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成
，A 错误；
B．锂为活泼金属，会和水反应，故电解质溶液不能为水溶液，B 错误；
C．充电过程中电解LiCl 失去电子发生氧化反应产生
：
，锂离子在阴极得到电子发生还
原生成锂单质：
，则每生成
，同时生成2mol Li；放电过程中，消耗6mol Li，同时生
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成4mol LiCl，则整个充放电过程来看，理论上每生成
，需消耗1mol Li，C 错误；
D．由分析，放电过程中，正极氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，Li3N 又转化为
和
LiCl，负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，总反应为
，
D 正确；
故选D。
2．（2023·福建·高考真题）一种可在较高温下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图，电解质为熔融氯铝酸
盐(由
和
形成熔点为
的共熔物)，其中氯铝酸根
起到结合或释放
的
作用。电池总反应：
。下列说法错误的是
A．
含
个
键
B．
中同时连接2 个
原子的
原子有
个
C．充电时，再生
单质至少转移
电子
D．放电时间越长，负极附近熔融盐中n 值小的
浓度越高
【答案】D
【分析】放电时铝失去电子生成铝离子做负极，硫单质得到电子做正极，充电时铝离子得到电子生成铝发
生在阴极，硫离子失去电子生成硫单质发生在阳极，依此解题。
【详解】
A．
的结构为
，所以含
个
键，A 正确；
B．由
的结构可知同时连接2 个
原子的
原子有
个，B 正确；
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C．由总反应可知充电时，再生
单质需由铝离子得到电子生成，所以至少转移
电子，C 正确；
D．由总反应可知放电时间越长，负极铝失去电子生成的铝离子越多所以n 值大的
浓度越高，D 错
误；
故选D。
3．（2022·福建·高考真题）一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为
和
水溶液。
将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如下图所示。下列说
法正确的是
A．化学自充电时，
增大
B．化学自充电时，电能转化为化学能
C．化学自充电时，锌电极反应式：
D．放电时，外电路通过
电子，正极材料损耗
【答案】A
【详解】A．由图可知，化学自充电时，消耗O2，该反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，
增大，故A 正确；
B．化学自充电时，无需外接电源即能实现化学自充电，该过程不是电能转化为化学能，故B 错误；
C．由图可知，化学自充电时，锌电极作阴极，该电极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故C 错误；
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D．放电时，1mol
转化为
，消耗2nmol
K+，外电路通过
电子时，正极物质增加0.02mol K+，增加的质量为0.02mol×39g/mol =0.78g，故D
错误；
故选A。
4.（2021·福建·高考真题）利用下列装置和试剂进行实验，不能达到实验目的的是
A
B
C
D
比较Zn 与Cu 的金属性强弱
除去Cl2中的HCl 并干燥
制取乙酸乙酯(必要时可加沸
石)
实验室制取氯气
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】A．该装置中，若Zn 比Cu 活泼，则总反应为Zn 与硫酸铜的反应，此时Zn 为负极，Cu 为正极；
若Cu 比Zn 活泼，则总反应为Cu 与硫酸锌的反应，此时Cu 为负极，Zn 为正极，所以可以比较Zn 与Cu 的
金属性强弱，A 正确；
B．稀硫酸中含有大量氢离子，可以抑制氯气的溶解，而稀硫酸中的水可以吸收HCl，洗气后再用浓硫酸干
燥，B 正确；
C．乙酸、乙醇和浓硫酸混合加热可以制取乙酸乙酯，饱和碳酸钠溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度，同时
吸收乙酸和乙醇，便于分液分离得到乙酸乙酯，沸石可以防止暴沸，C 正确；
D．制取氯气应用浓盐酸和二氧化锰共热，稀盐酸不与二氧化锰反应，D 错误；
综上所述答案为D。
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5．（2021·福建·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
【答案】D
【详解】A．Li 是活泼金属能与水发生反应，因此不能采用水溶液作为电解质，应使用有机电解液，故A 正
确；
B．充电时原电池的负极与电源负极相连作阴极，原电池的正极与电源正极相连作阳极，阳离子由阳极向
阴极移动，则
由正极（电池中标注“＋”，实际阳极）向负极（电池中标注“－”，实际阴极）迁移，
故B 正确；
C ．由装置可知，该原电池的正极为二氧化碳得电子生成C 单质，电极反应式为：
，故C 正确；
D．由正极的反应历程图示可知，C 为最终的产物，不是中间产物，故D 错误；
故选：D。
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