（重点·方法·点拨）第36讲化学能转化为电能——电池-（教师版）_05-化学-高考总复习_一轮复习_2026年-化学高考一轮复习_2026年高考化学大一轮复习卓越讲义重难点-G355_资料

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考点一：原电池工作原理及应用
1．概念
原电池是把化学能转化为电能的装置。
2．构成条件
反应
能发生自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)
电极
一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)
闭合
回路
①电解质溶液
②两电极直接或间接接触
③两电极插入电解质溶液中
3.工作原理(以锌铜原电池为例)
(1)装置变化
(2)电极反应
负极：Zn－2e－===Zn2＋，氧化反应。
正极：Cu2＋＋2e－===Cu，还原反应。
总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋。
(3)盐桥的组成和作用
第36 讲   化学能转化为电能——电池 
01 理解原电池的构成、工作原理及应用。
02 正确判断原电池的两极，能书写电极反应式和总反应方程式。         
03 了解常见化学电源的种类及其工作原理；了解燃料电池的应用。  
重点·夯基易错    
1
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①盐桥中装有含KCl 饱和溶液的琼脂凝胶。
②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平
  衡电荷
 
 ，使原电池不断产生电流。
③盐桥中离子移向：阴离子移向负极，阳离子移向正极。
4．原电池的应用
(1)设计制作化学电源
(2)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或
能导电的非金属)。
(3)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。
(4)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。
1．盐桥是所有原电池构成的必要条件(　　)
2．原电池内部电解质中的阴离子一定移向负极，阳离子一定移向正极(　　)
3．构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属(　　)
4．原电池中负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数(　　)
5．使用盐桥可以提高电池的效率(　　)
6．原电池装置中，溶液中的阴离子移向正极，阳离子移向负极。(　　)
7．在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强。(　　)
8．原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动。(　　)
9．在铜锌原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生。(　　)
10．Mg－Al－稀H2SO4组成的原电池中，Mg 作负极，Mg－Al－NaOH 溶液组成的原电池中，Mg 作正极。
(　　)
【答案】　1.×　2.√　3.×　4.√　5.√ 6．×　7．×　8．×　9．×　10．√ 
(1)原电池的正、负极不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成思维定式——活泼金属
方法·规律总结  
 
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一定是负极，但发生氧化反应的一定是负极。
(2)电极方程式书写的一般方法
（3）原电池中正、负极的确定方法
1．实验a：将铜片、锌片和稀硫酸组成单液原电池，铜片、锌片表面均产生气泡。实验b：将锌片在稀
HgCl2溶液中浸泡几分钟，锌片表面形成锌汞合金，再与铜片、稀硫酸组成单液原电池，只有铜片表面产
生气泡。下列有关说法不正确的是(　　)
A．实验a 中锌片表面产生气泡对应的能量转化形式是化学能转化为电能
B．实验b 中铜片表面产生气泡对应的能量转化形式是化学能转化为电能
C．实验a、b 中原电池总反应的离子方程式均为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
D．锌片经HgCl2溶液处理后，有利于更多的化学能转化为电能
【答案】　A
【解析】　实验a 中锌片表面产生气泡是因为锌片和稀硫酸直接发生氧化还原反应生成氢气，对应的能量
转化形式是化学能转化为热能，故A 错误；实验b 中铜片表面产生气泡是因为形成原电池，对应的能量转
化形式是化学能转化为电能，故B 正确；锌片上没有H＋生成H2，从而有利于更多的化学能转化为电能，
故D 正确。
2．某学习小组设计如图所示原电池装置。该电池总反应为Cl－＋Ag＋===AgCl↓。下列说法正确的是(　 
)
点拨·能力培养  
 
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A．放电时，X 电极发生还原反应
B．放电时，Y 电极反应式为Ag＋＋e－===Ag
C．放电时，盐桥中K＋向盛有NaCl 溶液的烧杯中移动
D．外电路中每通过0.1 mol e－，X 电极质量增加14.35 g
【答案】　B
【解析】　该原电池X 电极反应式为Ag－e－＋Cl－===AgCl，故A 错误；Y 电极为原电池正极，电极反应
式为Ag＋＋e－===Ag，故B 正确；放电时，盐桥中的钾离子向正极移动，X 电极为负极，故C 错误；放电
时，当电路中转移0.1 mol e－时，X 电极会有0.1 mol Ag 失去0.1 mol 电子生成银离子，银离子会与氯离子
反应生成氯化银沉淀，故D 错误。
1．（2024·贵州·高考真题）根据下列实验操作及现象所推出的结论正确的是
选
项
实验操作及现象
结论
A
将Zn 和
溶液与Cu 和
溶液组成双液原电池，连通后铜片
上有固体沉积
原电池中Zn 作正极，Cu
作负极
B
向洁净试管中加入新制银氨溶液，滴入几滴乙醛，振荡，水浴加热，
试管壁上出现银镜
乙醛有氧化性
C
向苯酚浊液中加入足量
溶液，溶液由浑浊变澄清
苯酚的酸性比
强
D
向
溶液中先通入适量
，无明显现象，再加入稀
，有白
色沉淀生成
稀
有氧化性
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【解析】A．将Zn 和
溶液与Cu 和
溶液组成双液原电池，Zn 活泼做负极，电极反应为：
 ，Cu 做正极，电极反应为：
，连通后铜片上有固体沉积，A 错误；
B．新制银氨溶液与乙醛反应，乙醛具有还原性被新制银氨溶液氧化，
真题·明考向  
 
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，试管壁上出现银镜，B 错误；
C．向苯酚浊液中加入足量
溶液，溶液由浑浊变澄清，说明苯酚与
反应生成苯酚钠与
，酸性： 苯酚
，无法判断苯酚与
的酸性大小，C 错误；
D．向
溶液中先通入适量
，无明显现象，不能用弱酸制强酸，加入稀
可以氧化
，
，则
可以和Ba2+有白色沉淀生成，D 正确； 
故选D。
2．（2024·广东·高考真题）我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使
用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是
A．钢铁外壳为负极
B．镶嵌的锌块可永久使用
C．该法为外加电流法
D．锌发生反应：
【答案】D
【分析】钢铁外壳镶嵌了锌块，由于金属活动性Zn＞Fe，即锌块为负极，钢铁为正极，形成原电池，Zn
失去电子，发生还原反应，
，从而保护钢铁，延缓其腐蚀。
【解析】A．由于金属活动性Zn＞Fe，钢铁外壳为正极，锌块为负极，故A 错误；
B．Zn 失去电子，发生氧化反应，
，镶嵌的锌块会被逐渐消耗，需根据腐蚀情况进行维护
和更换，不能永久使用，故B 错误；
C．由分析得，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C 错误；
D．Zn 失去电子，发生氧化反应：
，故D 正确；
故选D。
3．（2024·全国·高考真题）一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO 催化消耗血糖发电，
从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。
(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
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电池工作时，下列叙述错误的是
A．电池总反应为
B．b 电极上CuO 通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C．消耗18mg 葡萄糖，理论上a 电极有0.4mmol 电子流入
D．两电极间血液中的
在电场驱动下的迁移方向为b→a
【答案】C
【分析】由题中信息可知，b 电极为负极，发生反应
，然后再发生
；a 电极为正极，发生反应
，在这个过程中发生
的总反应为
。
【解析】A．由题中信息可知，当电池开始工作时，a 电极为电池正极，血液中的
在a 电极上得电子生
成
，电极反应式为
；b 电极为电池负极， 
在b 电极上失电子转化成
CuO，电极反应式为
，然后葡萄糖被CuO 氧化为葡萄糖酸，CuO 被还原
为
，则电池总反应为
，A 正确；
B．b 电极上CuO 将葡萄糖被CuO 氧化为葡萄糖酸后被还原为
，
在b 电极上失电子转化成CuO，
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在这个过程中CuO 的质量和化学性质保持不变，因此，CuO 通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用，B 正
确；
C．根据反应
可知，
参加反应时转移2 mol 电子，
的
物质的量为0.1 mmol，则消耗18 mg 葡萄糖时，理论上a 电极有0.2 mmol 电子流入，C 错误；
D．原电池中阳离子从负极移向正极迁移，故
迁移方向为b→a，D 正确。
综上所述，本题选C。
考点二：常见化学电源
1．一次电池
放电后不可再充电的电池。
(1)碱性锌锰干电池
总反应：Zn＋2MnO2＋H2O===2MnOOH＋ZnO。
负极反应物：Zn；
电极反应：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；
正极反应物：MnO2；
电极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－。
(2)纽扣式锌银电池
总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。
电解质：KOH；
负极反应物：Zn；
电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；
正极反应物：Ag2O；
电极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。
2．二次电池
放电后可以再充电而反复使用的电池，又称为可充电电池或蓄电池。
【例】铅蓄电池是常见的二次电池，负极反应物是Pb，正极反应物是PbO2。总反应为Pb＋PbO2＋
2H2SO42PbSO4＋2H2O。
(1)放电时：
负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4；
正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O。
重点·夯基易错    
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(2)充电时：
阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO；
阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO。
提醒　充电时电极的连接，负接负作阴极，正接正作阳极。
3．燃料电池
(1)氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，常见的燃料除H2外，还有CO、水煤气(CO 和H2)、烃类(如
CH4)、醇类(如CH3OH)、醚类(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如无特别提示，燃料电池反应原
理类似于燃料的燃烧。
(2)燃料电池的电解质常有四种类型，酸性溶液、碱性溶液、固体电解质(可传导O2－)、熔融碳酸盐，不同
电解质会对总反应式、电极反应式有影响。
(3)以甲醇为燃料，写出下列介质中的电极反应式。
①酸性溶液(或含质子交换膜)
②碱性溶液
③固体氧化物(其中O2－可以在固体介质中自由移动)
④熔融碳酸盐(CO)
【答案】　①O2＋6e－＋6H＋===3H2O
CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋
②O2＋6e－＋3H2O===6OH－
CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O
③O2＋6e－===3O2－
CH3OH－6e－＋3O2－===CO2＋2H2O
④O2＋6e－＋3CO2===3CO
CH3OH－6e－＋3CO===4CO2＋2H2O
1．铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加(　　)
2．二次电池充电时，二次电池的阴极连接电源的负极，发生还原反应(　　)
3．铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应(　　)
4．燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能(　　)
5．在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应(　　)
6．可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应。(　×　)
7．铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应。(　√　)
8．铅蓄电池工作时，当电路中转移0.2 mol 电子时，消耗的H2SO4为0.1 mol。(　×　)
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9．铅蓄电池工作时，当电路中转移0.1 mol 电子时，负极增加4.8 g。(　√　)
10．二次电池充电时，充电器的正极接二次电源的正极。(　√　)
11．多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料。(　√　)
12．根据反应4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S 设计的可充电电池是一种应用广泛的锂电池，可用水溶液作电解质
溶液。(　×　)
13．原电池中的电解质溶液一定参与反应。(　×　)
14．一种基本酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH
＋4H＋，正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。(　×　)
【答案】　1.√　2.√　3.×　4.×　5.× 6．×　7．√　8．×　9．√　10．√　11．√　12．×
13．×　14．× 
(1)熔融的金属氧化物作介质传导O2－
负极：H2－2e－＋O2－===H2O；
正极：O2＋4e－===2O2－。
(2)碳酸盐作介质
负极：H2－2e－＋CO===H2O＋CO2；
正极：O2＋4e－＋2CO2===2CO。
(3)复杂电极反应式的书写
总体思路：＝－
遵循原理，信息优先，用守恒直接书写。
（4）二次电池的解题思路
（5）二次电池电极反应式的书写方法
①先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质。
②写出一个比较容易书写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存)
③在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。
④充电的电极反应与放电的电极反应过程相反。
方法·规律总结  
 
点拨·能力培养  
 
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1．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，结构如图所示。电池反应为Zn(s)＋2NiOOH(s)＋
H2O(l)ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。
下列说法错误的是(　　)
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
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】　根据题干中总反应可知该电池充电时，Ni(OH)2在阳极发生氧化反应生成NiOOH，B 正确；放
电时Zn 在负极发生氧化反应生成ZnO，C 正确；电池放电过程中，阴离子移向负极区，D 错误。
2．直接煤-空气燃料电池原理如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．随着反应的进行，氧化物电解质的量不断减少
B．负极上发生的反应有C＋2CO－4e－===3CO2、CO2＋O2－===CO
C．电极X 为负极，O2－向X 极迁移
D．直接煤-空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高
【答案】　A
【解析】　该燃料电池中电极Y 为正极，反应为O2＋4e－===2O2－；电极X 是负极，反应为C＋2CO－4e－
===3CO2，CO2＋O2－===CO。A 项，总反应式为C＋O2===CO2，因此氧化物电解质的量不会减少，错误；
C 项，电极X 为负极，原电池内部的阴离子向负极移动，正确；D 项，该燃料电池是把化学能直接转化为
电能，而煤燃烧发电是把化学能转化为热能，再转化为电能，故该燃料电池的能量效率更高，正确。
1．（2024·江苏·高考真题）碱性锌锰电池的总反应为
，电池构造示意
图如图所示。下列有关说法正确的是
真题·明考向  
 
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A．电池工作时，
发生氧化反应
B．电池工作时，
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
，转移电子数为
【答案】C
【分析】Zn 为负极，电极反应式为：
，MnO2为正极，电极反应式为：
。
【解析】A．电池工作时，
为正极，得到电子，发生还原反应，故A 错误；
B．电池工作时，
通过隔膜向负极移动，故B 错误；
C．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．由电极反应式
可知，反应中每生成
，转移电子数为
，故D 错误；
故选C。
2．（2024·全国·高考真题）科学家使用
研制了一种
可充电电池(如图所示)。电池工作一
段时间后，
电极上检测到
和少量
。下列叙述正确的是
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A．充电时，
向阳极方向迁移
B．充电时，会发生反应
C．放电时，正极反应有
D．放电时，
电极质量减少
，
电极生成了
【答案】C
【分析】Zn 具有比较强的还原性，
具有比较强的氧化性，自发的氧化还原反应发生在Zn 与MnO2之
间，所以
电极为正极，Zn 电极为负极，则充电时
电极为阳极、Zn 电极为阴极。
【解析】A．充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即
向阴极方向迁移，A 不正确；
B．放电时，负极的电极反应为
，则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn，即充电时Zn 元素化合
价应降低，而选项中Zn 元素化合价升高，B 不正确；
C．放电时
电极为正极，正极上检测到
和少量
，则正极上主要发生的电极反应是
，C 正确；
D．放电时，Zn 电极质量减少0.65g（物质的量为0.010mol），电路中转移0.020mol 电子，由正极的主要
反应
可知，若正极上只有
生成，则生成
的物质的量为
0.020mol，但是正极上还有
生成，因此，
的物质的量小于0.020mol，D 不正确；
综上所述，本题选C。
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3．（2024·安徽·高考真题）我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以
(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和
为电极，以
和
混合液为电解质溶液。下
列说法错误的是
A．标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B．电池总反应为：
C．充电时，阴极被还原的
主要来自
D．放电时，消耗
，理论上转移
电子
【答案】C
【分析】由图中信息可知，该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料；负极的电极反应式为
，则充电时，该电极为阴极，电极反应式为
；正极上发生
，则充
电时，该电极为阳极，电极反应式为
。
【解析】A．标注框内所示结构属于配合物，配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和
碳氢键等多种共价键，还有由
提供孤电子对、
提供空轨道形成的配位键，A 正确；
B．由以上分析可知，该电池总反应为
，B 正确；
C．充电时，阴极电极反应式为
，被还原的Zn2+主要来自电解质溶液，C 错误；
D．放电时，负极的电极反应式为
，因此消耗0.65 g Zn（物质的量为0.01mol），理论上转移
0.02 mol 电子，D 正确；
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综上所述，本题选C。
4．（2024·北京·高考真题）酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确
的是
A．石墨作电池的负极材料
B．电池工作时，
向负极方向移动
C．
发生氧化反应
D．锌筒发生的电极反应为
【答案】D
【解析】A．酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，故A 错误；
B．原电池工作时，阳离子向正极(石墨电极)方向移动，故B 错误；
C．
发生得电子的还原反应，故C 错误；
D．锌筒为负极，负极发生失电子的氧化反应
，故D 正确；
故选D。
5．（2024·全国·高考真题）人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发
展。下列有关能源的叙述错误的是
A．木材与煤均含有碳元素
B．石油裂化可生产汽油
C．燃料电池将热能转化为电能
D．太阳能光解水可制氢
【答案】C
【解析】A．木材的主要成分为纤维素，纤维素中含碳、氢、氧三种元素，煤是古代植物埋藏在地下经历
了复杂的变化逐渐形成的固体，是有机物和无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，A 正确；
B．石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，汽
油的相对分子质量较小，可以通过石油裂化的方式得到，B 正确；
C．燃料电池是将燃料的化学能变成电能的装置，不是将热能转化为电能，C 错误；
D．在催化剂作用下，利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气，D 正确；
故答案选C。
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6．（2024·湖南·高考真题）近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是
A．理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点
B．氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点
C．锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从正极脱嵌
D．太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置
【答案】D
【解析】A．理想的新能源应具有可再生、无污染等特点，故A 正确；
B．氢氧燃料电池利用原电池将化学能转化为电能，对氢气与氧气反应的能量进行利用，减小了直接燃烧
的热量散失，产物无污染，故具有能量转化率高、清洁等优点，B 正确；
C．脱嵌是锂从电极材料中出来的过程，放电时，负极材料产生锂离子，则锂离子在负极脱嵌，则充电时，
锂离子在阳极脱嵌，C 正确；
D．太阳能电池是一种将太阳能能转化为电能的装置，D 错误；
本题选D。
1．（2025·浙江·模拟预测）目前新能源汽车多采用三元锂电池，某三元锂电池的工作原理如图所示，下列
说法正确的是
A．充电时，需连接
，
，且B 极为阴极
B．放电时，A 极发生的反应为：
C．放电时，电子流向为A 极→用电器→B 极→电解质溶液→A 极
演练·提能力   
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D．外电路每通过
时，通过隔膜的
质量为
【答案】D
【分析】连接K2、K3时，装置为原电池，A 为负极，电极反应为：
，B 极正极，电
极反应为
；连接K1、K2时，装置为电解池，A 极为阴极，B
极力阳极，电极反应与原电池相反。
【解析】A．充电时，需连接
，
，且B 极为阳极，故A 错误；
B．放电时，为原电池，A 极发生的反应为： 
，故B 错误；
C．放电时为原电池，电子不经过电解液，流向为A 极→用电器→B 极，故C 错误；
D．当外电路通过1 mol 电子时，通过隔膜的Li+的物质的量1 mol，其质量为1 mol x7g•mol-1 =7g，故D
正确；
故选D。
2．（2025·山西大同·模拟预测）我国最近在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相
关装置如图所示。下列说法正确的是
A．该工艺中光能最终仅转化为电能
B．该装置工作时，
由a 极区流向b 极区
C．a 极上发生的电极反应为
D．a 极区需不断补充含
和
的溶液
【答案】B
【分析】由图可知，a 极为电子的流出极，故a 极为负极，电极反应式为Fe2+-e-═Fe3+，生成的Fe3+与硫化氢
反应2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，b 极为正极，电极反应式为2H++2e-═H2↑，据此作答。
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【解析】A．该制氢工艺实质是H2S═H2↑+S，该制氢工艺中光能最终转化为化学能，A 错误；
B．该装置工作时，H+由b 极区放电生成氢气，a 极区流向b 极区，B 正确；
C．a 极上发生氧化反应，失电子，所以b 极上发生的电极反应为Fe2+-e-═Fe3+，C 错误；
D．a 极区涉及两个反应，发生Fe2+→Fe3+→Fe2+，所以a 极区不需要补充含Fe3+和Fe2+的溶液，D 错误；
故答案为：B。
3．（2024·广东·三模）银饰用久了表面会有一层
而发黑，将银饰与，
片接触并加入
溶液，
可以除去银饰表面的
，下列说法不正确的是
A．
是负极
B．阳离子向银饰移动
C．若有0.9g Al 反应，最多能复原0.1mol Ag2S
D．
表面发生反应：
【答案】C
【解析】A．该电池的本质是Al 还原Ag2S，Al 为还原剂，为负极，银饰为正极，A 项正确；
B．阳离子向正极银饰方向移动，B 项正确；
C．根据电子守恒，0.9g Al 反应，失0.1mol e-，将有0.05mol Ag2S 被还原，C 项错误；
D．Ag2S 被还原，发生反应方程式为：
，D 项正确；
答案选C。
4．（2024·湖北黄冈·模拟预测）镁锂双盐电池是新型二次离子电池，其放电时的工作原理如图所示。
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下列说法正确的是
A．充电时，
和
均向
极区移动
B．充电时，阴极的电极反应式为
C．放电时，
电极发生氧化反应
D．电池工作时，若外电路中转移电子
，则两极的质量变化值相差
【答案】D
【分析】由放电时的工作原理图可知，Q 极为负极，R 极为正极，充电时，Q 极为阴极，据此作答。
【解析】A．充电时，Q 极为阴极，阳离子
和
均向Q 极区移动，A 项错误；
B．充电时，阳极的电极反应式为
，B 项错误；
C．放电时，R 极为正极，发生还原反应，C 项错误；
D．放电时，Q 极的电极反应式为
，则转移电子为
时，质量变化1.2g；R 极的电极反应
式为
，质量变化0.7g，二者质量变化值相差为
，D 项正确；
故答案选D。
5．（2024·广西贺州·一模）电致变色材料在飞机的舷窗和智能太阳镜等方面具有广泛应用。一种新一代集
电致变色功能和储能功能于一体的电子器件的工作原理如图所示，放电时该器件的透光率逐渐增强。下列
说法正确的是
A．放电时，
移向b 极
B．充电时，b 极接外电源的正极
C．充电时，b 极的电极反应：
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D．放电时，电路中转移
电子时，a 极质量减少7g
【答案】C
【分析】该电池放电时器件的透光率逐渐增强，说明a 电极由FePO4转化为透明的LiFePO4，铁的化合价降
低发生还原反应，则a 电极为正极、b 电极为负极。
【解析】A．放电时，阳离子移向正极，向a 极移动，A 错误； 
B．充电时，正极接电源正极，负极接电源负极，b 为负极接外加电源负极，B 错误；
C．充电时，正b 为负极接外加电源负极，此时b 为阴极，得到电子发生还原反应生成
，反应为
，C 正确；
D．放电时，a 电极为正极，FePO4得到电子发生还原生成LiFePO4，此时a 极质量增大，D 错误；
故选C。
6．火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金
属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时(　　)
A．负极上发生还原反应
B．CO2在正极上得电子
C．阳离子由正极移向负极
D．将电能转化为化学能
【答案】　B
【解析】　根据题干信息可知，放电时总反应为4Na＋3CO2===2Na2CO3＋C。放电时负极上Na 失去电子
发生氧化反应生成Na＋，故A 错误；放电时正极上CO2得到电子生成C，故B 正确；放电时阳离子移向正
极，故C 错误；放电时该装置为原电池，将化学能转化为电能，故D 错误。
7．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
下列说法不正确的是(　　)
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A．甲：Zn2＋向Cu 电极方向移动，Cu 电极附近溶液中H＋浓度增加
B．乙：正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－
C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D．丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
【答案】　A
【解析】　Zn 较Cu 活泼，作负极，Zn 失电子变成Zn2＋，电子经导线转移到铜电极，铜电极负电荷变多，
吸引了溶液中的阳离子，因而Zn2＋和H＋迁移至铜电极，H＋氧化性较强，得电子变成H2，因而c(H＋)减小，
A 项错误；Ag2O 作正极，得到来自Zn 失去的电子，被还原成Ag，结合KOH 溶液作电解液，故电极反应
式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，B 项正确；Zn 为较活泼电极，作负极，发生氧化反应，电极反应
式为Zn－2e －===Zn2 ＋，锌溶解，因而锌筒会变薄，C 项正确；铅蓄电池总反应式为PbO2＋Pb＋
2H2SO42PbSO4＋2H2O，可知放电一段时间后，H2SO4不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，
导电能力下降，D 项正确。
8．海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是(　　)
A．海水起电解质溶液作用
B．N 极仅发生的电极反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D．该锂-海水电池属于一次电池
【答案】　B
【解析】　海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A 正确；N 为正极，
电极反应主要为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故B 错误；Li 为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防
止水和Li 反应，并能传导离子，故C 正确；该电池不可充电，属于一次电池，故D 正确。
9．以KOH 溶液为离子导体，分别组成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料电池，下列说
法正确的是(　　)
A．放电过程中，K＋均向负极移动
B．放电过程中，KOH 物质的量均减小
C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大
D．消耗1 mol O2时，理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2 L
【答案】　C
【解析】　放电过程为原电池工作原理，所以钾离子均向正极移动，A 错误；碱性环境下，N2H4—O2清洁
燃料电池总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，其总反应中未消耗KOH，所以KOH 的物质的量不变，其他两
种燃料电池根据总反应可知，KOH 的物质的量均减小，B 错误；理论放电量与燃料的物质的量和转移电子
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数有关，设消耗燃料的质量均为m g，则甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放电量(物质的量表达式)分别是×6、
×4、×16，通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大，C 正确；根据转移电子数守恒和总反应式可知，消
耗1 mol O2生成的氮气的物质的量为1 mol，在标准状况下为22.4 L，D 错误。
10．有下图所示的四个装置，回答相关问题：
(1)图①中，Mg 作________极。
(2)图②中，Mg 作__________极，写出负极反应式：________________，正极反应式：________________，
总反应的离子方程式：_______________________________________。
(3) 图③中，Fe 作________ 极，写出负极反应式：________________________ ，正极反应式：
________________________________________________________________________，总反应的化学方程式：
______________________________________________________________。
(4)图④装置能否构成原电池？________(填“能”或“否”)，若能构成原电池，正极为________，电极反
应式为____________________________________________________(若不能构成原电池，后两问不用回答)。
【答案】　(1)负　(2)正　2Al＋8OH－－6e－===2[Al(OH)4]－　6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑　2Al＋2OH－＋
6H2O===2[Al(OH)4] －＋3H2↑　(3)正　Cu－2e －===Cu2 ＋　2NO＋4H ＋＋2e －===2NO2↑＋2H2O　Cu＋
4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　(4)能　Cu　O2＋4e－＋2H2O===4OH－
11．(1)科学家用氮化镓材料与铜组装如图1 所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O
合成CH4。该电池负极是______，负极产物是______，正极是________，正极产物是________。
(2)钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池工作时的反应为2RuⅡ*＋I===2RuⅢ＋3I－，装置如图2。该电池
负极材料为________________，负极产物为________；正极材料为__________，正极产物为__________，
正极反应式：__________________。
(3)“碳呼吸电池”是一种新型能源装置，其工作原理如图3。该电池负极是________，负极产物是
__________，正极产物是________。
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【答案】　(1)GaN　O2　Cu　CH4
(2)透明导电玻璃　RuⅢ　镀Pt 导电玻璃　I－　I＋2e－===3I－
(3)铝　Al2(C2O4)3　C2O
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