文档文本内容
2-4 传统二次电池
考查内容：聚焦于二次电池（如铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池）的充放电原
理、电极反应、能量转化、离子迁移、电子转移计算等电化学核心知识。
题目形式：
通常配有电池结构示意图，要求结合图像分析电池工作状态。
单选题，四个选项中有一个不正确，需要逐一判断。
选项设计：选项多涉及电极反应式正误、能量转化方向、离子迁移方向、电子
转移计算等，干扰项常见于混淆充放电状态或忽略电解质环境。
能力要求：需要整合图像信息、逻辑推理和化学计算，考查学生的综合分析能
力。
考查知识：
电化学基础：二次电池的充放电原理、电极反应、电解质作用。
氧化还原反应：电子转移、化合价变化、反应式配平。
离子行为：在电场中的迁移规律。
能量转化：原电池与电解池的能量转换方向。
考查能力：
理解与应用能力：将理论知识应用于具体电池模型。
分析判断能力：通过图示和反应式推断电极极性、反应类型。
计算与推理能力：结合电子转移进行定量计算。
读图能力：从电路图或电池图中识别关键信息。
考查方式：
以真实电池为背景，设置充放电场景，要求判断反应式、能量转化、离子迁移等是否正确。
通过“陷阱选项”考查易混淆点，如充放电状态混淆、电极反应式写反、离子方向错误等。
第一步 识别电池状态：
放电：原电池（化学能→电能），负极氧化、正极还原。
充电：电解池（电能→化学能），阳极氧化、阴极还原。
第二步 确定电极极性：
放电时：负极 = 还原剂所在电极；正极 = 氧化剂所在电极。
充电时：阳极 = 原正极；阴极 = 原负极。
第三步 书写电极反应式：
根据总反应式或物质变化推导。
注意电解质环境（酸性/碱性）对反应式的影响。
第四步 分析离子迁移：
原电池中：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
电解池中：阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动。
第五步 计算电子转移：
根据氧化还原反应中化合价变化计算电子数。
关联电子数与物质变化量。
第六步 验证能量转化：
放电：化学能→电能。
充电：电能→化学能。
1.
二次电池定义：可反复充放电的电池，充放电过程互为逆反应。
2.
常见二次电池及反应：
o
铅蓄电池：
放电总反应：Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O
充电总反应：2PbSO₄ + 2H₂O → Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄
o
镍氢电池（MH-Ni）：
放电正极：NiOOH + H₂O + e⁻ → Ni(OH)₂ + OH⁻
充电负极：MH + OH⁻ → H₂O + M + e⁻（错误示例，正确应为还原反应）
o
镍镉电池：
充放电总反应：Cd + 2NiOOH + 2H₂O ⇌ Cd(OH)₂ + 2Ni(OH)₂
3.
电极反应式书写规则：
o
酸性环境：出现H⁺、H₂O 等。
o
碱性环境：出现OH⁻、H₂O 等。
o
注意物质形态（如PbSO₄ 为固体）。
4.
离子迁移规则：
o
原电池：阴离子→负极，阳离子→正极。
o
电解池：阴离子→阳极，阳离子→阴极。
5.
电子转移计算：
o
例如：铅蓄电池中，每转移2 mol e⁻，消耗2 mol H₂SO₄。
6.
能量转化：
o
放电：化学能→电能。
o
充电：电能→化学能。
1.
充放电状态混淆：
o
误将充电当放电，导致电极反应式写反。
o
纠正：充电是电解池，放电是原电池。
2.
电极反应式错误：
o
忽略电解质环境（如酸性写OH⁻）。
o
氧化还原方向写反（如充电时负极应还原，误写为氧化）。
3.
离子迁移方向错误：
o
混淆原电池与电解池的迁移规则。
o
例如：电解池中阴离子向阳极移动，误判为向阴极。
4.
电子转移计算错误：
o
未正确匹配物质与电子数。
o
例如：铅蓄电池中转移0.2 mol e⁻，消耗0.2 mol H₂SO₄，而非0.1 mol。
5.
能量转化方向错误：
o
充电时误认为化学能→电能。
6.
忽略图示信息：
o
未从图中识别电极极性或电源连接方式。
【典例】
【审题】
1．（2010·全国·高考真题）铅蓄电池的工作原理为：
步骤1：读题与识图
题目给出铅蓄电池工作原理和图示。
Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O
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
K 闭合时，左边为原电池（Ⅰ），右
边为电解池（Ⅱ）。图示中c、d 为
电解池电极，d 连接原电池正极。
步骤2：分析选项
o
A 选项：d 电极为电解池阳
极，反应为PbSO₄ + 2H₂O -
2e⁻ → PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻，
正确。
o
B 选项：根据总反应，转移2
mol e⁻消耗2 mol H₂SO₄，故转
移0.2 mol e⁻ 消耗0.2 mol
H₂SO₄，正确。
o
C 选项：K 闭合时，Ⅱ为电解
池，SO₄²⁻ 应向阳极（d 电
极）迁移，但选项说向c 电极
（阴极）迁移，错误。
o
D 选项：K 闭合后，Ⅱ中c、
d 电极上分别生成Pb 和
PbO₂，可作原电池，d 为正
极，正确。
结论：C 不正确，选C。
关键点：正确识别电解池的阳极和离
子迁移方向。
1．（2014·大纲版·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
2．（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
3．（2021·浙江·高考真题）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)。
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
4．（2025·江苏南通·模拟预测）铅蓄电池放电时正极反应为
，电
池构造示意图如图。下列有关说法正确的是
A．放电时，负极反应为
B．放电时，电池将电能转化为化学能
C．充电时，正极应与外接电源负极相连
D．充电时，每生成
，电路中转移1mol 电子
