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考点一：锂电池与锂离子电池
1．锂电池
锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。工作时金属锂失去电子被氧化
为Li＋，负极反应均为Li－e－===Li＋，负极生成的Li＋经过电解质定向移动到正极。
2．锂离子二次电池
(1)锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化—还原”原理；在两极形成的电压
降的驱动下，Li＋可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。
(2)锂离子电池充电时阴极反应式一般为C6＋xLi＋＋xe－===LixC6；放电时负极反应是充电时阴极反应的逆过
程：LixC6－xe－===C6＋xLi＋。
(3)锂离子电池的正极材料一般为含Li＋的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4
等。
1．锂-液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点，以熔融金属锂、熔融硫和多硫化锂
[Li2Sx(2≤x≤8)]分别作两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷(可传导Li＋)为电解质，其反应原理如图所示。
下列说法错误的是( )
A．该电池比钠-液态多硫电池的比能量高
B．放电时，内电路中Li＋的移动方向为从a 到b
C．Al2O3的作用是导电、隔离电极反应物
第37 讲 常考新型化学电源
01 知道常考新型化学电源的类型及考查方式。
02 会分析新型化学电源的工作原理，能正确书写新型化学电源的电极反应式。
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D．充电时，外电路中通过0.2 mol 电子，阳极区单质硫的质量增加3.2 g
【答案】 D
【解析】 由图分析知电极a 为负极，电极b 为正极，放电时，内电路中Li＋从电极a 移向电极b，B 正确；
Al2O3为固体电解质，能导电，同时将两极反应物隔开，C 正确；当外电路中通过0.2 mol e－时，阳极区生
成0.1x mol 硫，故阳极区生成硫的质量为3.2x g，D 错误。
2．随着各地“限牌”政策的推出，电动汽年成为汽车界的“新宠”。某品牌全电动汽车使用的是钴酸锂
(LiCoO2)电池，其工作原理如图，A 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Li ＋的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，电池反应为LixC6＋Li1 －xCoO2C6＋
LiCoO2。下列说法不正确的是( )
A．隔膜只允许Li＋通过，放电时Li＋从左边流向右边
B．放电时，正极锂的化合价未发生改变
C．充电时B 作阳极，电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋
D．废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li＋进入石墨中而有利于回收
【答案】 D
【解析】 据题意分析可知，A 极为负极，B 极为正极，该隔膜只允许Li＋通过，放电时Li＋向正极移动，
即从左边流向右边，A 正确；无论放电还是充电，Li 元素化合价都是＋1 价，化合价不变，B 正确；充电
时，B 电极是阳极，其电极反应与放电时正极反应相反，故电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi
＋，C 正确；根据电池反应知，充电时锂离子进入石墨中，D 错误。
考点二：微生物燃料电池
微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是在负极
室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组
分和负极之间进行有效传递，并通过外电路传递到正极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到正极，氧
化剂(如氧气)在正极得到电子被还原。
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2
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1．利用某新型微生物电池可消除水中碳水化合物的污染，其工作原理如图所示，下列有关说法正确的是(
)
A．X 电极是负极
B．Y 电极上的反应式：Cm(H2O)n－4me－===mCO2↑＋(n－2m)H2O＋4mH＋
C．H＋由左向右移动
D．有1 mol CO2生成时，消耗1 mol MnO2
【答案】 B
【解析】 根据装置图，X 电极上MnO2转化成Mn2＋，化合价降低，发生还原反应，X 作正极，A 错误；
Y 电极为负极，Cm(H2O)n 中C 的平均化合价由0 价升高为＋4 价，电极反应式为Cm(H2O)n－4me －
===mCO2↑＋(n－2m)H2O＋4mH＋，B 正确；根据原电池工作原理，阳离子由负极向正极移动，即H＋由右
向左移动，C 错误；正极反应式为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，建立关系式为2mMnO2～4me－～
mCO2，有1 mol CO2生成时，消耗2 mol MnO2，D 错误。
2．如图是利用微生物将废水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质而制作的化学电源，可给二次
电池充电。下列说法正确的是( )
A．M 极电极反应式：H2N(CH2)2NH2＋4H2O－16e－===2CO2＋N2＋16H＋
B．充电时二次电池的正极应与M 极相连
C．H＋通过质子交换膜由N 极向M 极移动
D．若N 极消耗了标准状况下2.24 L O2，则有0.4 mol 电子从N 极流向M 极
【答案】 A
【解析】 由题图知，M 极为负极，N 极为正极，H2N(CH2)2NH2在负极上失电子发生氧化反应，电极反应
式为H2N(CH2)2NH2＋4H2O－16e－===2CO2＋N2＋16H＋，A 正确；充电时二次电池的正极应与外接电源的
正极相连，即与N 极相连，B 错误；H＋通过质子交换膜由M 极移向N 极，C 错误；当N 电极消耗标况下
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2.24 L O2时，则转移× 4＝0.4 mol 电子，所以有0.4 mol 电子从M 极流向N 极，D 错误。
考点三：物质循环转化型电池
根据物质转化中，元素化合价的变化或离子的移动(阳离子移向正极区域，阴离子移向负极区域)判断电池
的正、负极，是分析该电池的关键。
1．液流电池是电化学储能领域的一个研究热点，其优点是储能容量大、使用寿命长。下图为一种中性
Zn/Fe 液流电池的结构及工作原理图。下列有关说法错误的是( )
A．充电时电极A 连电源负极
B．放电时正极电极反应为Fe(CN)＋e－===Fe(CN)
C．放电时负极区离子浓度增大，正极区离子浓度减小
D．充电时阴极电极反应：ZnBr＋2e－===Zn＋4Br－
【答案】 C
【解析】 由图可知，放电时，电极A 为负极，电极反应式为Zn＋4Br－－2e－===ZnBr，放电时负极区离
子浓度减小，C 错误；电极B 为正极，电极反应式为Fe(CN)＋e－===Fe(CN)，故B 正确；充电时，电极A
连电源负极，作电解池的阴极，电极反应式为ZnBr＋2e－===Zn＋4Br－，故A、D 正确。
2．利用微生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示
意图如图所示。下列说法错误的是( )
A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能
B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应：H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋
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C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3
D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
【答案】 B
【解析】 由题图和题意知，电池总反应是3H2＋N2===2NH3。该合成氨反应在常温下进行，并形成原电
池产生电能，反应不需要高温、高压和催化剂，条件温和，A 项正确；观察题图知，左边电极发生氧化反
应：MV＋－e－===MV2＋，为负极，不是阴极，B 项错误；正极区N2 在固氮酶作用下发生还原反应生成
NH3，C 项正确；电池工作时，H＋通过交换膜，由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移，D 项正确。
考点三：浓差电池
1．在浓差电池中，为了限定某些离子的移动，常涉及到“离子交换膜”。
(1)常见的离子交换膜
阳离子交换膜
只允许阳离子(包括H＋)通过
阴离子交换膜
只允许阴离子通过
质子交换膜
只允许H＋通过
(2)离子交换膜的作用
①能将两极区隔离，阻止两极物质发生化学反应。
②能选择性地允许离子通过，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
(3)离子交换膜的选择依据
离子的定向移动。
2．“浓差电池”的分析方法
浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差，离子均是由“高
浓度”移向“低浓度”，依据阴离子移向负极区域，阳离子移向正极区域判断电池的正、负极，这是解题
的关键。
1．浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩
海水中提取LiCl 的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是( )
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A．电池工作时，Li＋通过离子导体移向Y 极区
B．电流由X 极通过外电路流向Y 极
C．正极发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑
D．Y 极每生成1 mol Cl2，X 极区得到2 mol LiCl
【答案】 A
【解析】 加入盐酸，X 极上生成氢气，H＋发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，X 极为正极，Y 极上Cl－
发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，Y 极是负极，电池工作时，Li＋向X 极区移动，A 项错误、C 项正确；
在外电路中电流由正极流向负极，B 项正确；Y 极每生成1 mol Cl2，转移2 mol 电子，有2 mol Li＋向正极
移动，则X 极区得到2 mol LiCl，D 项正确。
2．利用电解质溶液的浓度对电极电势的影响，可设计浓差电池。某热再生浓差电池工作原理如图所示，
通入NH3时电池开始工作，左侧电极质量减少，右侧电极质量增加，中间A 为阴离子交换膜，放电后可利
用废热进行充电再生。已知：Cu2＋＋4NH3Cu(NH3)，下列说法不正确的是( )
A．放电时，左侧电极发生氧化反应：Cu＋4NH3－2e－===Cu(NH3)
B．放电时，电池的总反应为Cu2＋＋4NH3===Cu(NH3) ΔH＞0
C．放电时，NO 经离子交换膜由右侧向左侧迁移
D．上述原电池的形成说明相同条件下，Cu(NH3)的氧化性比Cu2＋的弱
【答案】 B
【解析】 通入NH3时电池开始工作，左侧电极质量减少，则左侧电极作负极，电极反应为Cu＋4NH3－
2e－===Cu(NH3)；右侧电极质量增加，则右侧电极作正极，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，则放电时电池的
总反应为Cu2＋＋4NH3===Cu(NH3)，结合题给信息可知，ΔH＜0，A 项正确、B 项错误；A 为阴离子交换膜，
则放电时，NO 经离子交换膜由右侧向左侧迁移，C 项正确；负极反应中，Cu 作还原剂，失电子生成氧化
产物Cu(NH3)，正极反应中Cu2＋作氧化剂，相同条件下，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化
性：Cu2＋>Cu(NH3)，D 项正确。
真题·明考向
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（2024·河北·高考真题）我国科技工作者设计了如图所示的可充电
电池，以
为电解质，
电解液中加入1，3-丙二胺(
)以捕获
，使放电时
还原产物为
。该设计克服了
导
电性差和释放
能力差的障碍，同时改善了
的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。
回答下列问题。
1．下列说法错误的是
A．放电时，电池总反应为
B．充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C．充电时，电子由
电极流向阳极，
向阴极迁移
D．放电时，每转移
电子，理论上可转化
2．对上述电池放电时
的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上
转化的三种可能反应路径及
相对能量变化如图(*表示吸附态)。
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下列说法错误的是
A．
捕获
的反应为
B．路径2 是优先路径，速控步骤反应式为
C．路径1、3 经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3 起始物相同但产物不同
D．三个路径速控步骤均涉及
转化，路径2、3 的速控步骤均伴有
再生
【答案】1．C 2．D
【分析】放电时CO2转化为MgC2O4，碳元素化合价由+4 价降低为+3 价，发生还原反应，所以放电时，多
孔碳纳米管电极为正极、
电极为负极，则充电时多孔碳纳米管电极为阳极、
电极为阴极：
定位：二次电池，放电时阳离子向正极移动，充电时阳离子向阴极移动。
电极
过
程
电极反应式
电极
放
电
充
电
多孔碳纳米管电极
放
电
充
电
1．A．根据以上分析，放电时正极反应式为
、负极反应式为
，将
放电时正、负电极反应式相加，可得放电时电池总反应：
，A 正确；
B．充电时，多孔碳纳米管电极上发生失电子的氧化反应，则多孔碳纳米管在充电时是阳极，与电源正极
连接，B 正确；
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C．充电时，
电极为阴极，电子从电源负极经外电路流向
电极，同时
向阴极迁移，C 错误；
D．根据放电时的电极反应式
可知，每转移
电子，有
参与反应，
因此每转移
电子，理论上可转化
，D 正确；
故选C。
2．
A．根据题给反应路径图可知，
(1，3-丙二胺)捕获
的产物为
，因此
捕获
的反应为
，A 正确；
B．由反应进程－相对能量图可知，路径2 的最大能垒最小，因此与路径1 和路径3 相比，路径2 是优先路
径，且路径2 的最大能垒为
的步骤，据反应路径2 的图示可知，该步骤有
参与反应，因此速控步骤反应式为
，B 正确；
C．根据反应路径图可知，路径1、3 的中间产物不同，即经历了不同的反应步骤，但产物均为
，
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而路径2、3 的起始物均为
，产物分别为
和
，C 正确；
D．根据反应路径与相对能量的图像可知，三个路径的速控步骤中
都参与了反应，且由B 项分析可知，
路径2 的速控步骤伴有
再生，但路径3 的速控步骤为
得电子转化为
和
，没有
的
生成，D 错误；
故选D。
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
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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；
综上所述，本题选C。
4．（2023·辽宁·高考真题）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
A．放电时负极质量减小
B．储能过程中电能转变为化学能
C．放电时右侧
通过质子交换膜移向左侧
D．充电总反应：
【答案】B
【分析】该储能电池放电时，Pb 为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极
上Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4
得电子生成Pb 和硫酸。
【解析】A．放电时负极上Pb 失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A 错误；
B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B 正确；
C．放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C 错
误；
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D．充电时，总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb+
+2Fe3+，D 错误；
故答案选B。
5．（2023·全国·高考真题）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：
S8+e-→
S
，
S
+e-→S
，2Na++
S
+2(1-
)e-
→Na2Sx
下列叙述错误的是
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++
S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
【答案】A
【分析】由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。
【解析】A．充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na+由硫电极迁移至钠电极，
A 错误；
B．放电时Na 在a 电极失去电子，失去的电子经外电路流向b 电极，硫黄粉在b 电极上得电子与a 电极释
放出的Na+结合得到Na2Sx，电子在外电路的流向为a→b，B 正确；
C．由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na++
S8+2e-→Na2Sx，C 正确；
D．炭化纤维素纸中含有大量的炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D 正确；
故答案选A。
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6．（2022·全国·高考真题）
电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学
家研究了一种光照充电
电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子
和空穴
，驱动阴极反
应
和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是
A．充电时，电池的总反应
B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应
【答案】C
【分析】充电时光照光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应（Li++e-=Li）和阳极反应（Li2O2+2h+=2Li+
+O2），则充电时总反应为Li2O2=2Li+O2，结合图示，充电时金属Li 电极为阴极，光催化电极为阳极；则
放电时金属Li 电极为负极，光催化电极为正极；据此作答。
【解析】A．光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电，结合阴极
反应和阳极反应，充电时电池的总反应为Li2O2=2Li+O2，A 正确；
B．充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率
与光照产生的电子和空穴量有关，B 正确；
C．放电时，金属Li 电极为负极，光催化电极为正极，Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C 错误；
D．放电时总反应为2Li+O2=Li2O2，正极反应为O2+2Li++2e-=Li2O2，D 正确；
答案选C。
7．（2022·山东·高考真题）设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH 稳定，借助其降解乙酸盐生
成
，将废旧锂离子电池的正极材料
转化为
，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液
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转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是
A．装置工作时，甲室溶液pH 逐渐增大
B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C．乙室电极反应式为
D．若甲室
减少
，乙室
增加
，则此时已进行过溶液转移
【答案】BD
【分析】由于乙室中两个电极的电势差比甲室大，所以乙室是原电池，甲室是电解池，然后根据原电池、
电解池反应原理分析解答。
【解析】A．电池工作时，甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体，同时生成H+，电极
反应式为CH3COO--8 e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+，H+通过阳膜进入阴极室，甲室的电极反应式为Co2++2e-=Co，
因此，甲室溶液pH 逐渐减小，A 错误；
B．对于乙室，正极上LiCoO2得到电子，被还原为C o2+，同时得到Li+，其中的O2-与溶液中的H+结合
H2O，电极反应式为2LiCoO2+2e-+8H+=2Li++2Co2++4H2O，负极发生的反应为CH3COO--8 e-+2 H2O
=2CO2↑+7 H+，负极产生的H+通过阳膜进入正极室，但是乙室的H+浓度仍然是减小的，因此电池工作一段
时间后应该补充盐酸，B 正确；
C．电解质溶液为酸性，不可能大量存在OH-，乙室电极反应式为：LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O，C 错
误；
D．若甲室Co2+减少200 mg，则电子转移物质的量为n(e-)=
；若乙室Co2+增加300
mg，则转移电子的物质的量为n(e-)=
，由于电子转移的物质的量不等，说明此时已
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进行过溶液转移，即将乙室部分溶液转移至甲室，D 正确；
故合理选项是BD。
1．（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
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
演练·提能力
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，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。
2．（2023·全国·高考真题）一种以
和
为电极、
水溶液为电解质的电池，其示意图如
下所示。放电时，
可插入
层间形成
。下列说法错误的是
A．放电时
为正极
B．放电时
由负极向正极迁移
C．充电总反应：
D．充电阳极反应：
【答案】C
【分析】由题中信息可知，该电池中Zn 为负极、
为正极，电池的总反应为
。
【解析】A．由题信息可知，放电时，
可插入
层间形成
，
发生了还原反应，
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则放电时
为正极，A 说法正确；
B．Zn 为负极，放电时Zn 失去电子变为
，阳离子向正极迁移，则放电时
由负极向正极迁移，B
说法正确；
C．电池在放电时的总反应为
，则其在充电时的总反应为
，C 说法不正确；
D．充电阳极上
被氧化为
，则阳极的电极反应为
，D 说法正确；
综上所述，本题选C。
3．（2022·广东·高考真题）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
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【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。
4．（2022·全国·高考真题）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
【分析】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
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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。
【解析】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。
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
【解析】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
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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。
6．（2021·浙江·高考真题）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
【分析】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。
【解析】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，
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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。
7．（2021·湖南·高考真题）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ZnBr2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
【分析】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+，溴离子进入左侧，左侧溴化锌溶液的浓度增加；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。
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【解析】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，放电时，溶液中有Zn2+与Br-生成，通过循环回路，左侧储液器中溴化锌的浓度增大，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。
8．（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)
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
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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，
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。
9．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水
淡化。现以NaCl 溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO－的溶液为例)。
下列说法错误的是( )
A．负极反应为CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋
B．隔膜1 为阳离子交换膜，隔膜2 为阴离子交换膜
C．当电路中转移1 mol 电子时，模拟海水理论上除盐58.5 g
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1
【答案】 B
【解析】 由题图可知，a 极为负极，b 极为正极，则隔膜1 为阴离子交换膜，隔膜2 为阳离子交换膜，才
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能使模拟海水中的氯离子移向负极，钠离子移向正极，达到海水淡化的目的，B 项错误；电路中有1 mol
电子通过时，则电解质溶液中有1 mol 钠离子移向正极，1 mol 氯离子移向负极，C 项正确；负极反应：
CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋，正极反应：2H＋＋2e－===H2↑，根据电荷守恒，正、负极产生
气体的物质的量之比为2∶1，A、D 项正确。
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