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专题22 原电池及新型化学电源
1．构建原电池模型
总反应离子方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(1)电极
①负极：失去电子，发生氧化反应
②正极：得到电子，发生还原反应
(2)电子定向移动方向和电流方向
①电子从负极流出经外电路流入正极
②电流从正极流出经外电路流入负极
(3)离子移动方向
阴离子向负极移动，阳离子向正极移动
2．三种核心方法判断原电池的正负极
(1)根据电极反应或总反应方程式来判断
作还原剂、失电子、化合价升高、发生氧化反应的电极是负极
作氧化剂、得电子、化合价降低、发生还原反应的电极是正极
(2)根据外电路中电子流向或电流方向来判断
电子流出或电流流入的一极负极；电子流入或电流流出的一极正极
(3)根据内电路(电解质溶液中)中离子的迁移方向来判断
阳离子向正极移动；阴离子向负极移动
3．原电池原理的应用
加快氧化还原反应的速率；比较金属活动性强弱；设计制作化学电源；用于金属的防护
4．分类突破电极反应式书写
(1)电极反应的书写方法——“三步法”
以“甲醇——氧气——KOH 溶液”为例
第一步：得失
电子守恒
失电子
电荷数＋n，得电子
电荷数－n
负极的甲醇在碱性环境中变成CO 失去6 个电子，写成－6e－；正极的O2到底是变成
了OH－还是H2O，一定是得到4 个电子，写成＋4e－，此步称之为得、失电子守恒
负极反应：CH3OH—6e－— CO；
正极反应：O2＋4e－—
第二步：电荷
守恒
此时负极反应左边的电荷数为＋6，右边的电荷数为－2，电荷显然不守恒，为了使
左、右两边电荷守恒必需在左边配8 个OH－；正极反应的左边电荷数为－4，右边的
电荷数为0，为了使左、右两边电荷守恒必需在右边配4 个OH－，此步称之为电荷
守恒
负极反应：CH3OH－6e—＋8OH－—CO；
正极反应：O2＋4e－—4OH－
第三步：原子
守恒
观察负极反应左、右两边的原子个数，C 守恒，H、O 不守恒，需在右边配6 个
H2O；而正极反应H、O 不守恒，需在左边配2 个H2O，此步称之为原子守恒
负极反应：CH3OH－6e－＋8OH－＋6H2O===CO；
正极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
【注意】
①该法书写电极是各写各的电极，因此正负极电子数可能不相等，所以最后再用最小公倍数写出总方程式
②碱性溶液反应物、生成物中无H+；酸性溶液反应物、生成物中无OH－；中性溶液反应物中无H+和OH－
③水溶液中不能出现O2－
④有机物中化合价处理方法：“氧－2，氢＋1，最后算碳化合价”，并且要注意溶液环境与产物之间的反
应，碱性环境下，C 元素最终产物应为CO
(2)四类电池电极反应式的书写
①燃料电池(以CH3OH 燃料电池为例，体会不同介质对电极反应的影响)
电池类型
导电介质
反应式
酸性燃料电池
(H＋)
H＋
总反应
2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
负极反应
CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋
正极反应
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
碱性燃料电池
(OH－)
OH－
总反应
CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O
负极反应
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
正极反应
2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O
熔融碳酸盐燃料电池
(CO)
CO
总反应
2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
负极反应
CH3OH－6e－＋3CO===4CO2↑＋2H2O
正极反应
2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
固态氧化物燃料电池
(O2－)
O2－
总反应
2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
负极反应
CH3OH－6e－＋3O2－=== CO2↑＋2H2O
正极反应
O2＋4e－===2O2－
质子交换膜燃料电池
(H＋)
H＋
总反应
2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
负极反应
CH3OH－6e－＋H2O=== CO2↑＋6H＋
正极反应
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
②一次电池
电池类型
反应式
锌银电池
总反应
Ag2O＋H2O＋Zn===Zn(OH)2＋2Ag
负极反应
Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
正极反应
Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
锌锰干电池
总反应
Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH
负极反应
MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－
正极反应
Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
Mg－H2O2电池
总反应
H2O2＋2H＋＋Mg===Mg2＋＋2H2O
负极反应
H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O
正极反应
Mg－2e－===Mg2＋
Mg－AgCl 电池
总反应
Mg＋2AgCl===2Ag＋MgCl2
负极反应
2AgCl＋2e－===2Cl－＋2Ag
正极反应
Mg－2e－===Mg2＋
钠硫电池
总反应
2Na＋xS===Na2Sx
负极反应
2Na－2e－===2Na＋
正极反应
xS＋2e－===S
锂铜电池
总反应
2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－
负极反应
Li－e－===Li＋
正极反应
Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－
③充电(可逆)电池
铅蓄电池
总反应：Pb (s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)
2PbSO4(s)＋2H2O(l)
负极
Pb (s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)
正极
PbO2(s)＋4H+＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)
阴极
PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)
阳极
PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H+＋SO(aq)
规律
放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形
式上互逆。将负(正)极反应式变方向并将电子移向即得出阴(阳)极反应式
镍电池
总反应：NiO2＋Fe＋2H2O
Fe(OH)2＋Ni(OH)2
负极
Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2
正极
NiO2＋2e－＋2H2O===Ni(OH)2＋2OH－
阴极
Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－
阳极
Ni(OH)2＋2OH－－2e－===NiO2＋2H2O
④锂离子电池充放电分析
a．常见的锂离子电极材料
正极材料：LiMO2(M：Co、Ni、Mn 等)、LiM2O4(M：Co、Ni、Mn 等)、LiMPO4(M：Fe 等)
负极材料：石墨(能吸附锂原子)
负极反应：LixCn－xe－===xLi＋＋nC
正极反应：Li1－xMO2＋xLi＋＋xe－===LiMO2
总反应：Li1－xMO2＋LixCn
nC＋LiMO2
b．常见锂离子电池类型及电极反应书写
书写技巧
锂离子电池通常都是锂做负极，平衡电荷的也是锂离子，因此可以先写出负极反应
(Li－e－===Li＋，至于带x 或者C6可以稍加变形加进去即可：LixC6－xe－===xLi＋＋
C6)，正极用总反应减去总反应即可
常见锂离子电池电极反应的书写
钴酸锂电
池
总反应
Li1－xCoO2＋LixC6
LiCoO2＋C6(x＜1)
负极反应
LixC6－xe－===xLi＋＋C6
正极反应
Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2
磷酸铁锂
电池
总反应
FePO4＋Li
LiFePO4
负极反应
Li－e－===Li＋
正极反应
FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4
锰酸锂电
池
总反应
LixC6＋Li3-xNiCoMnO6
C6＋Li3NiCoMnO6
负极反应
LixC6－xe－===xLi＋＋C6
正极反应
Li3-xNiCoMnO6 ＋xe－＋xLi＋===Li3NiCoMnO6
锂钒氧化
物电池
总反应
xLi＋LiV3O8===Li1＋xV3O8
负极反应
xLi－xe－=== xLi＋
正极反应
xLi＋＋LiV3O8＋xe－===Li1＋xV3O8
锂－铜
电池
总反应
2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－
负极反应
Li－e－===Li＋
正极反应
Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－
5．“浓差电池”的分析方法
工作原理
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”，阴离子移向负极区域，阳离子移向正极区域
实例
过程分析
左池为稀AgNO3溶液，右池为浓AgNO3溶液。只有两边AgNO3溶液浓度不同，才能形成
浓差电池。正、负电极均为Ag 单质。随着反应进行，左右两池浓度的差值逐渐减小，外电
路中电流将减小，电流表指针偏转幅度逐渐变小。当左右两侧离子浓度相等时，电池将停
止工作，不再有电流产生，此时溶液中左、右两边硝酸银溶液的物质的量浓度相等。离子
交换膜的作用是不允许Ag＋穿过，只允许NO 通过，所以是阴离子交换膜。负极Ag 失电子
变成Ag＋，为了平衡电荷，正极区的NO 就通过阴离子交换膜向负极移动
1．（2025·江苏南京·二模）暖贴是一种便捷的自发热保暖产品，具有发热快、持续时间久等优点。它主要由铁
粉、活性炭、食盐、水等成分组成，如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A．暖贴生效时，将化学能转化为热能
B．水与食盐、活性炭共同作用可加快铁粉的腐蚀速率
C．正极反应式为
D．透气膜的透氧速率可控制暖贴的发热时间和温度
2．（2025·北京东城·一模）一种由离子交换树脂和碳纳米管构成的复合薄膜，可同时传导阴离子
和电
子。利用该薄膜能有效富集空气中的
。如图所示，在薄膜
侧通入空气，侧通入氢气，充分反应后在侧
得到高浓度的
。下列分析正确的是( )
A．a 侧CO2在薄膜表面发生还原反应
B．电子和
在薄膜中移动方向相同
C．理论上b 侧每消耗
同时生成
D．总反应中元素的化合价均未发生变化
3．（2025·北京顺义·一模）“全氢电池”是一种新型化学电源，能量效率可达80%，其工作原理如下图所示。
该电池放电时，下列说法不正确的是( )
A．吸附层A 为负极，其电极反应为
B．
通过离子交换膜由左向右移动
C．
主要作用是提高溶液的导电性
D．电池总反应为
4．（2025·河北石家庄·三模）我国科学工作者研究了一种高度稳定的富锂
正极材料。当电池充电至
和
时，在正极材料中分别检测到
和
，至充电结束时正极未检测到其他形态的物
质。下列说法错误的是( )
A．充电过程中
的电势高于
B．放电时，固体电解质中
的质量分数不变
C．放电时，正极存在电极反应式：
D．充电时，正极有
和
生成时，负极质量增加
5．（2025·北京西城·二模）普鲁士蓝的化学式为
。一种在空气中工作的普鲁士蓝电池的示意图
如图所示，普鲁士蓝涂于惰性电极M 上。闭合K，灯泡亮。待灯泡熄灭，断开K，一段时间后普鲁士蓝恢复。
下列说法不正确的是( )
A．闭合
上的电极反应：
B．闭合K，一段时间后电解质溶液的质量增大
C．断开K，每生成
，需要消耗
D．断开K，一段时间后电解质溶液中可能出现白色沉淀
6．（2025·河北保定·三模）用如图所示的新型电池可以处理含
的碱性废水，同时还可以淡化海水(主要成分
为
，还含有
等杂质)。下列说法错误的是( )
A．交换膜Ⅰ为阴离子交换膜
B．电池工作一段时间后，右室溶液的
增大
C．a 极电极反应式：
D．若将含有
的废水完全处理，可除去
的质量为292.5g
7．一种基于固体电解质NASICON 的可充电熔融钠电池，具有安全、电流密度高、使用条件宽泛等优点，其工
作示意图如下所示，已知电池放电时不断有NaI 生成。下列说法错误的是( )
A．放电时a 电极为负极
B．固体电解质NASICON 含钠离子
C．充电时阳极反应式：3I－－2e－===I
D．转移1 mol e－时，c 区和d 区的质量差改变23 g
8．我国科学家研发了一种由废水(含UO、SO 等)提铀并同步产电的工艺，其工作原理和相关物质转化关系如图
所示，下列有关该过程的说法不正确的是( )
A．电子从Fe 电极经导线流向CCF 电极
B．CCF 电极上发生的反应有：O2＋2H2O＋2e－===H2O2＋2OH－
C．生成(UO2)O2·2H2O 的反应中，n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1 2∶
D．利用电解法再次获得含UO 溶液，需将附着UO2、(UO2)O2·2H2O 的电极置于阳极
9．近日，美国工程院院士华裔科学家邵阳教授采用NaNO3/KNO3/CsNO3共晶盐电解液和βAl2O3膜研制了一种
熔盐型Na－O2电池，其工作原理如图所示，该电池工作时，下列说法正确的是( )
A．NO 既表现氧化性又表现还原性
B．β－Al2O3膜能阻止电子和离子通过
C．镍电极的电极反应式为2Na＋＋2e－＋NO===Na2O＋NO
D．电池总反应为4Na＋O2===2Na2O
10．质子交换膜氢氧燃料电池具有能量密度高等优点，质子交换膜主要成分为全氟磺酸聚合物，吸水后，强疏
水性主链和亲水性侧链形成尺寸为3－5 纳米的离子通道。质子通过水、－SO 等载体之间氢键的伸缩振动，定
向连续传递。电池及膜的工作原理如下图所示，下列说法不正确的是( )
图1 质子交换膜氢氧燃料电池 图2 质子选择性透过交换膜示意图
A．通O2电极的电势比通H2电极的电势高 B．质子交换膜燃料电池的电解质为全氟磺酸聚合物
C．给出质子能力：H2O＞质子交换膜的－SO3H D．质子交换膜吸水后形成离子通道
11．钇稳定氧化锆浓差电池可用于测定待测环境中的含氧量，在冶金、能源等领域也应用广泛，其原理是利用
空气与待测环境中氧气的浓度差对电压的影响，其工作状态如图所示。该电池工作时，下列说法错误的是(
)
A．空气侧的电极电势高于测量侧的电极电势
B．Zr4＋、Y3＋移向空气侧
C．电极B 发生的反应为2O2－－4e－===O2↑
D．若测量侧处于富氧环境中，电池的正、负极可能会发生转换
12．我国科学家研发了一种新型ZnCO2水介质电池，其工作原理如图所示。工作时H2O 在双极膜界面处解离成
H＋和OH－，放电时，下列说法不正确的是( )
A．CO2在多孔Pd 纳米片表面转化为甲酸 B．正极区溶液的pH 减小
C．负极的电极反应式为Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH) D．每生成1 mol 甲酸，双极膜处有4 mol H2O 解离
13．科学家设想利用图示装置进行CO2的固定，同时产生电能。该装置工作时，生成的C 附着在电极上。下列
说法错误的是( )
A．多孔催化剂电极为正极，放电时发生还原反应
B．采用多孔催化剂电极有利于CO2扩散到电极表面
C．导线中流过2 mol e－，理论上就有2 mol Li＋由负极区进入正极区
D．负极区可以选用LiCl 水溶液作电解质溶液
14．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电
池的说法正确的是( )
A．该装置是原电池，b 极是负极
B．该电池工作时，应选用质子交换膜
C．该电池工作时，电子从a 极经电流表流向b 极，离子从右经交换膜向左迁移
D．电极a 发生反应：(C6H10O5)n－24e－＋7H2O===6CO2↑＋24H＋
15．科学家研制出一种新型短路膜化学电池，利用这种电池可以消除空气中的CO2，该装置的结构、工作原理
如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子还可以传递电子
B．当负极生成1 mol CO2时，理论上需要转移1 mol 电子
C．负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O
D．当反应消耗22.4 L(标准状况)O2时，理论上需要转移4 mol 电子
16．我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于
此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气(Ni－H2)电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(
)
A．放电时，时间后，KOH 溶液的浓度增大
C．放电时，电极a 上的电极反应式为NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－
D．外电路中每转移2 mole－，理论上电极b 上消耗2 g H2
17．甲酸钠燃料电池是一种膜基碱性电池，提供电能的同时可以获得烧碱，其工作原理如图所示，下列有关说
法正确的是( )
A．CEM 隔膜为质子交换膜
B．甲为电池负极,电极反应为HCOO－－e－＋H2O===H2CO3＋H+
C．电池在工作时，乙电极附近溶液pH 增大
D．单位时间内甲电极产生的H2CO3与乙电极消耗的O2物质的量之比为4 1∶
18．微生物脱盐池的a 极上加入了呼吸细菌，工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2，其工作原理如
图所示。下列说法错误的是( )
A．工作时，a 极发生氧化反应，电流从b 极流向a 极
B．M 为阴离子交换膜，N 为阳离子交换膜，脱盐室最终可得到淡盐水
C．若b 极上消耗标准状况下11.2 L 气体，通过N 膜的离子的物质的量为2 mol
D．呼吸细菌的作用为催化有机物分解
19．用热再生氨电池处理含Cu2＋电镀废液的装置如图。该装置由电池部分和热再生部分组成：电池部分中，a
极室为(NH4)2SO4－NH3混合液，b 极室为(NH4)2SO4溶液；热再生部分加热a 极室流出液，使[Cu(NH3)4]2＋分解。
下列说法不正确的是( )
A．装置中的离子交换膜为阳离子交换膜
B．a 极的电极反应为：Cu－2e－＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋
C．电池部分的总反应为：Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋
D．该方法可以富集Cu2＋并产生电能，同时循环利用NH3
20．电化学合成在有机合成领域发挥着重要作用。某实验小组利用电化学方法氧化烯烃制备环氧化物(其中－R
基团代表烷基)，装置如图所示。下列叙述正确的是( )
A．当Pt 电极上产生11.2 L 氢气时，理论上转移1 mol 电子
B．该装置中负极区发生反应Br2＋H2O＋
＋2Br－＋2H+
C．Pt 电极上发生氧化反应
D．
和
分子中(除－R 外)都含有手性碳原子
1．(2025·湖北卷)某电池的正极材料为LiFePO4，负极材料为嵌锂石墨。利用人工智能筛选出的补锂试剂
LiSO2CF3，能使失活的电池再生并延长寿命，且保持电池原结构。将LiSO2CF3注入电池后充电补锂，过程中
[SO2CF3]－转化为气体离去。下列有关充电补锂的说法错误的是( )
A．[SO2CF3]－在阳极失去电子 B．生成气体中含有氟代烃
C．过程中铁元素的价态降低 D．[SO2CF3]－反应并离去是该电池保持原结构的原因
2．(2025·广东卷)某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a 和图
c，其中
获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上( )
A．负极反应的催化剂是ⅰ
B．图a 中，ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低
C．电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变
D．相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同
3．(2025·黑吉辽蒙卷)一种基于Cu2O 的储氯电池装置如图，放电过程中a、b 极均增重。若将b 极换成Ag/AgCl
电极，b 极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是( )
A．放电时Na+向b 极迁移
B．该电池可用于海水脱盐
C．a 极反应：Cu2O＋2H2O＋Cl－－2e－===Cu2(OH)2Cl＋H+
D．若以Ag/AgCl 电极代替a 极，电池将失去储氯能力
4．(2025·江苏卷)以稀H2SO4为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为2H2O=======2H2↑＋O2↑。下列说
法正确的是( )
A．电极a 上发生氧化反应生成O2
B．H＋通过质子交换膜从右室移向左室
C．光解前后，H2SO4溶液的pH 不变
D．外电路每通过0.01mol 电子，电极b 上产生0.01 mol H2
5．(2024·新课标卷)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2C6H12O6＋O2===2C6H12O7
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18 mg 葡萄糖，理论上a 电极有0.4 mmol 电子流入
D．两电极间血液中的Na+在电场驱动下的迁移方向为b
a
6．(2024·安徽卷)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Zn－TCPP(局部结构如标
注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn 为电极，以ZnSO4和KI 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：I＋Zn
Zn2＋＋3I－
C．充电时，阴极被还原的Zn2＋主要来自Zn－TCPP
D．放电时，消耗0.65 g Zn，理论上转移0.02 mol 电子
7．(2024·江西卷)我国学者发明了一种新型多功能甲醛﹣硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子
(如图)。下列说法正确的是( )
A．CuAg 电极反应为2HCHO＋2H2O－4e－＝2HCOO－＋H2↑＋2OH－
B．CuRu 电极反应为NO＋6H2O＋8e－＝NH3↑＋9OH－
C．放电过程中，OH－通过质子交换膜从左室传递到右室
D．处理废水过程中溶液pH 不变，无需补加KOH
8．(2024·北京卷)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，NH4
+向负极方向移动
C．MnO2发生氧化反应
D．锌筒发生的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋
9．(2024·江苏卷)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( )
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1 mol MnOOH，转移电子数为2×6.02×10－23
10．(2024·浙江1 月卷)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH3)4]2+和H2，下列说法不正确的是(
)
A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大
B．随着腐蚀的进行，溶液pH 变大
C．铁电极上的电极反应式为：2NH3＋2e－＝H2↑＋2NH
D．每生成标准状况下22.4 mL H2，消耗0.010 mol Zn
11．(2024·贵州卷)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应：HCO＋
H2O===HCO＋H2O2。体系中H2O2与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污
染物。下列说法错误的是( )
A．该芬顿系统能量转化形式为太阳能
电能
化学能
B．阴极反应式为O2＋2H＋＋2e－＝H2O2
C．光阳极每消耗1 mol H2O，体系中生成2 mol H2O2
D．H2O2在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性
12．(2023·山东卷)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预
加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是( )
A．甲室Cu 电极为正极 B．隔膜为阳离子膜
C．电池总反应为：Cu2+＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+ D．NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响
13．(2023·广东卷)负载有Pt 和Ag 的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正
确的是( )
A．Ag 作原电池正极
B．电子由Ag 经活性炭流向Pt
C．Pt 表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
D．每消耗标准状况下11.2L 的O2，最多去除1mol Cl－
14．(2023·海南卷)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是( )
A．b 电极为电池正极
B．电池工作时，海水中的Na+向a 电极移动
C．电池工作时，紧邻a 电极区域的海水呈强碱性
D．每消耗1 kg Al，电池最多向外提供37 mol 电子的电量
15．(2022·全国甲卷)一种水性电解液Zn－MnO2离子选泽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
16．(2022·湖南卷)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－===H2↑＋2OH－
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
17．(2022·浙江1 月卷)pH 计是一种采用原电池原理测量溶液pH 的仪器。如图所示，以玻璃电极(在特制玻璃薄
膜球内放置已知浓度的HCl 溶液，并插入Ag－AgCl 电极)和另一Ag－AgCl 电极插入待测溶液中组成电池，
pH 与电池的电动势E 存在关系：pH＝。下列说法正确的是( )
A．如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极反应式为：AgCl(s)＋e－===Ag(s)＋Cl－(0.1 mol·L－1)
B．玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化
C．分别测定含已知pH 的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pH
D．pH 计工作时，电能转化为化学能
答案及解析
1.【答案】C
【分析】自热贴发热料中的铁粉、活性炭、食盐及水之间能形成数目庞大的微型原电池，铁作负极，氧气做正
极，据此分析；
【详解】A．暖贴生效时，将化学能转化为热能，A 正确；
B．铁粉、水与食盐、活性炭共同作用形成原电池，可加快的腐蚀速率，B 正确；
C．该装置为原电池装置，铁作负极，氧气做正极，正极反应式为
，C 错误；
D．透气膜的透氧速率可控制氧气浓度，故可控制暖贴的发热时间和温度，D 正确；
故选C。
2.【答案】C
【分析】该分离装置本质上是氢氧燃料电池，a 为正极，氧气被还原电极反应式为
，b 为负极，氢气被氧化电极反应式为
。
【详解】A．CO2在a 侧与膜中水作用只是形成
的酸碱平衡过程，并不发生电子得失的还原反应，A 错误；
B．膜中H2在b 侧被氧化生成水，则电子应从b 侧流向a 侧；而
则是由a 侧向b 侧迁移，二者方向相反，
B 错误；
C．H2在b 侧被氧化放出2e⁻，每1molH2可使2mol
在b 侧重新放出2molCO2，符合电荷守恒和电子转移数
目，C 正确；
D．H2中的H 的化合价由0 变为+1，元素化合价发生了变化，D 错误；
故选C。
3.【答案】A
【分析】由工作原理图可知，左边吸附层上氢气失电子与氢氧根结合生成水，发生氧化反应，吸附层A 为负极，
负极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，吸附层B 为正极，发生还原反应，正极反应式为2e-+2H+=H2，总反应为H+
+OH-=H2O，原电池工作时阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此解答该题。
【详解】A．由分析可知，吸附层A 为负极，H2失去电子生成H+，电极反应为
，A 错误；
B．原电池中阳离子向正极移动，由分析可知，吸附层A 为负极，吸附层B 为正极，
通过离子交换膜由左
向右移动，B 正确；
C．由分析可知，该原电池的总反应为H++OH-=H2O，
在水溶液中完全电离，主要作用是提高溶液的导
电性，C 正确；
D．右边吸附层B 为正极，发生了还原反应，正极电极反应是2H++2e-=H2↑，左边吸附层A 为负极，发生了氧化
反应，电极反应是
，因此总反应为：H++OH-=H2O，D 正确；
故选A。
4.【答案】C
【分析】电池工作原理为：放电时，负极金属锂失去电子变成锂离子，锂离子通过固体电解质嵌入正极材料；
充电时，正极材料失去电子，
时电极反应方程式为：
，
时电极
反应方程式为：
，负极中锂离子得到电子生成锂单质，电极反应方程式为：
。
【详解】A．充电过程中
电极连接电源正极，作阳极，发生氧化反应，
电极连接电源负极，作阴
极，发生还原反应，因此
电极的电势高于
电极，A 正确；
B．放电时，负极金属锂失去电子变成
，
通过固体电解质嵌入正极材料，根据电子守恒，负极生成的
与正极材料嵌入的
物质的量相等，因此固体电解质只是起到传递作用，固体电解质中
的质量分数不变，
B 正确；
C．放电时，正极发生还原反应，得到电子，根据元素守恒，可能存在电极反应式：
，C 错误；
D．充电时，正极有
和
生成时，根据电极反应方程式：
和
，转移的电子数为
，根据电子守恒，负极发生反应
，质量增加为
，D 正确；
故选C。
5.【答案】B
【分析】闭合K，灯泡亮，构成原电池，惰性电极M 上铁元素化合价下降，则惰性电极M 是正极，Al 是负极，
断开K，
被
氧化为
，普鲁士蓝恢复，据此解答。
【详解】A．惰性电极M 是正极，铁元素化合价下降，发生得到电子的还原反应，电极反应为：
，A 正确；
B．负极的反应为
，当电路转移3mol 电子时，有1molAl 进入溶液，同时正极会有
转化为
固体，故电解质溶液质量变小，B 错误；
C．由化合价变化可知，每生成
，转移
，
做氧化剂，有：
，根据转移电子
守恒可知，需要消耗
，C 正确；
D．断开K，一段时间后，由于氧气做氧化剂，溶液中将出现
，与负极产生的
结合生成
，故溶
液中可能出现白色沉淀是合理的，D 正确；
故选B。
6.【答案】D
【分析】如图所示的新型电池可以处理含
的碱性废水，在a 极，
失去电子，被氧化为
和
，为负
极，电极反应式为
，则b 极为正极，
得电子被还原为
，电极
反应式为
，海水中的阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动，阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动，据此回答。
【详解】A．a 电极失去电子，附近负电荷减少，为了淡化海水，阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动，A 正确；
B．由分析可知，b 为正极，电极反应式为
，则消耗氢离子，
增大，B 正确；
C．由分析可知，a 极电极反应式：
，C 正确；
D．
的物质的量为
，根据选项A 分析可知，消耗
时转移
电子，根据电荷守恒可知，
可同时处理
，其质量为
，但是海水中还含有
等杂质离子，故除去
的质量小于
，
D 错误；
故选D。
7．D。解析：电池放电时不断有NaI 生成，可知放电时a 为负极，b 为正极，A 正确；固体电解质NASICON 只
允许阳离子通过，通过Na＋转移保持两侧电荷守恒，固体电解质NASICON 含钠离子，B 正确；充电时b 为阳
极，b 极反应为：3I－－2e－===I，C 正确；放电转移1 mol e－时，1 mol Na＋从c 区移出，d 区移入1 mol Na＋，两
区质量差改变46 g，D 错误。
8．C。解析：由图可知，铁电极为原电池的负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2+，CCF 电极为正极，电极反应
式为O2＋2H2O＋2e －===H2O2＋2OH －、UO＋2e －===UO2，正确；放电生成的UO2 与过氧化氢反应生成
(UO2)O2·2H2O，反应方程式为UO2＋2H2O2===(UO2)O2·2H2O。原电池工作过程中电子由负极移向正极，则电子
从Fe 电极经导线流向CCF 电极，A 正确；由方程式可知，氧化剂H2O2与还原剂UO2的物质的量之比为1 1∶，C
错误；利用电解法再次获得含UO 溶液时，与直流电源的正极相连的CCF 电极为阳极，UO2、(UO2)O2·2H2O 在
阳极失去电子发生氧化反应生成UO，D 正确。
9．C。解析：根据放电原理示意图分析，在分步反应中NO 表现了氧化性，从总反应看，NO 是催化剂，A 错
误；电子不能通过电解质，通过β－Al2O3膜的是Na＋，B 错误；电池总反应为2Na＋O2=====Na2O2，D 错误。
10．C。解析：A．该燃料电池中，氢气失去电子被氧化为负极、氧气得到电子被还原为正极，则通O2电极的
电势比通H2电极的电势高，A 正确；B.氟原子电负性大，是吸电子基团，导致－SO3H 中羟基极性增强，易电
离出氢离子，故质子交换膜燃料电池的电解质为全氟磺酸聚合物，B 正确；C. 结合选项B 可知，给出质子能
力：H2O＜质子交换膜的－SO3H，C 错误；D.由图及题干信息可知，主链疏水，内侧－SO 亲水，形成了质子传
导的水通道， D 正确；答案选C。
11．B。解析：由题图可知，空气侧的铂电极A 为浓差电池的正极，O2在正极得到电子发生还原反应生成O2
－，A 电极为正极，正极电势高于负极电势，A 正确；浓差电池工作时，仅O2－移动，Zr4＋、Y3＋并不发生定向移
动，B 错误；测量侧的铂电极B 为负极，O2－在负极失去电子发生氧化反应生成O2，电极反应式为2O2－－4e－
===O2↑，C 正确；若测量侧处于富氧环境中，电池的正、负极可能会发生转换
12．D。解析：
由上图可知，A、C 正确；正极CO2转化为HCOOH，故正极区溶液的pH 减小，B 正确；每生成1 mol 甲酸，转
移2 mol e－，双极膜处解离2 mol H2O，D 错误。
13．D。解析：Li 能与水反应生成LiOH 和H2，负极区不能选用LiCl 水溶液作电解质溶液，D 错误。
14．B。解析：根据图示，右侧O2 转化为H2O，发生还原反应，则b 极为正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－
===2H2O ，a 极为负极，发生氧化反应，有机物转化为CO2 ，其电极反应式为(C6H10O5)n －24ne －＋
7nH2O===6nCO2↑＋24nH＋。由分析知，该装置为原电池，b 极为正极，A、D 错误；该电池工作时，负极区产
生的H＋需转移至正极区，故交换膜应选用质子交换膜，B 正确；该电池工作时，电子从a 极经电流表流向b
极，H＋从左经交换膜向右迁移，C 错误。
15．C。解析：短路膜和常见的离子交换膜不同，根据图中信息得到短路膜既能传递离子还可以传递电子，A
正确；负极反应式为H2＋2HCO－2e－===2H2O＋2CO2↑，当负极生成1 mol CO2时，理论上需要转移1 mol 电
子，B 正确，C 错误；根据正极反应式O2＋2CO2＋4e－===2CO，当反应消耗22.4 L(标准状况下物质的量为1
mol)O2时，理论上需要转移4 mol 电子，D 正确。
16．B。解析：由图可知,电极b 为原电池的负极,电极a 为正极，则氢氧根离子向电极b 移动，故A 正确；电池
总反应为H2＋2NiOOH===2Ni(OH)2，则放电一段时间后,氢氧化钾溶液的浓度基本不变，故B 错误；放电时，
电极a 为正极，在水分子作用下碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍，电极反应式为NiOOH
＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－，故C 正确；放电时，电极b 为原电池的负极，碱性条件下氢气在负极失去电子
发生氧化反应生成水，电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，则外电路中每转移2 mol 电子时，理论上电极b
上消耗氢气的质量为2 mol××2 g/mol＝2 g，故D 正确。
17．C。解析：该装置同时可以获得烧碱，则钠离子应与氢氧根离子结合，若为质子交换膜，则钠离子与正极
生成的氢氧根离子不能接触，无法得到NaOH，故A 错误；由装置信息可知,乙电极上氧气得电子,则甲电极上
HCOONa 失电子生成碳酸,电极反应为HCOO－－2e－＋H2O===H2CO3＋H+，故B 错误；电池在工作时，乙电极
发生反应O2＋2H2O＋4e－===4OH－，电极附近溶液氢氧根离子浓度增大，pH 增大，故C 正确；由电极反应可
知，转移 4 mol 电子正极消耗1 mol 氧气，负极生成2 mol 碳酸，则单位时间内甲电极产生的H2CO3与乙电极
消耗的O2物质的量之比为2 1∶，故D 错误。
18．C。解析：a 极上加入了呼吸细菌，工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2，则a 极为负极，发生
氧化反应，则M 为阴离子交换膜，经过M 膜的离子为Cl－和SO，b 极为正极，发生还原反应，N 为阳离子交换
膜，经过N 膜的离子为Na＋和Ca2＋。若b 极上消耗标准状况下11.2 L O2，则外电路中通过2 mol e－，此时通过
阳离子交换膜的电荷数为2 mol，经过N 膜的离子为Na＋和Ca2＋，其所带电荷数不同，故此离子数目无法确
定，C 错误。
19．A。解析：甲、乙两室均预加相同的Cu2＋电镀废液，a 室铜失去电子发生氧化反应生成[Cu(NH3)4]2＋为负极：
Cu－2e－＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，b 端为原电池正极，铜离子得到电子发生还原反应生成铜，电极反应Cu2＋＋
2e－===Cu；中间为阴离子交换膜，硫酸根离子由正极迁移到负极。A．在原电池内电路中阳离子向正极移动，
如隔膜为阳离子交换膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，通入NH3要消耗Cu2＋，显然左侧阳离子不断减
小，明显不利于电池反应正常进行，故离子交换膜为阴离子交换膜，A 错误；B.a 极的电极反应为：Cu－2e－＋
4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，B 正确；C.a：Cu－2e－＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，b：Cu2＋＋2e－===Cu；则总反应为：Cu2
＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋，C 正确；D.该装置为原电池装置，可以富集Cu2＋并产生电能，同时回收液受热分解
释放出氨气，能循环利用NH3，D 正确。
20．B。解析：没有标明是否为标准状况下，无法计算，故A 错误；根据题图可知，负极区发生反应Br2＋H2O
＋
＋2Br－＋2H+，故B 正确；根据题图可知，Pt 电极上H+得电子发生还原反应，故C
错误;
分子中(除－R 外)不含有手性碳原子，故D 错误。
1．C。解析：A．充电时，Li+在阴极得电子生成Li 嵌入负极材料，[SO2CF3]－在阳极失去电子生成气体离去，A
正确；B．[SO2CF3]－在阳极失去电子，反应为2[SO2CF3]－－2e－===2SO2＋CF3－CF3，生成气体中含有氟代烃
CF3－CF3，B 正确；C．充电补锂时正极反应为2[SO2CF3]－－2e－===2SO2＋CF3－CF3，不涉及正极材料反应，
铁元素价态不变，C 错误；D．[SO2CF3]－反应后离去，维持电池原结构，D 正确；答案选C。
2．C。解析：该燃料电池为氢氧燃料电池，由图可知该原电池的电解质溶液为酸性，氢气发生氧化反应，做负
极，电极方程式为：H2－2e－===2H＋；氧气发生还原反应，做正极，电极方程式为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
A．由分析可知，氧气发生还原反应，做正极，正极反应的催化剂是ⅰ，A 错误；B．图a 中，ⅰ到ⅱ过程为O2
获得第一个电子的过程，根据题中信息，O2获得第一个电子的过程最慢，则ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最高，B
错误；C．氢气发生氧化反应，做负极，电极方程式为：H2－2e－===2H＋，同时，反应负极每失去1 个电子，就
会有一个H+通过质子交换膜进入正极室，故电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变，C 正确；D．由图
a、c 可知，氧气催化循环一次需要转移4 个电子，氢气催化循环一次需要转移2 个电子，相同时间内，电极Ⅰ
和电极Ⅱ上的催化循环完成次数不相同，D 错误；故选C。
3．D。解析：放电过程中a、b 极均增重，这说明a 电极是负极，电极反应式为Cu2O＋2H2O＋Cl－－2e－
===Cu2(OH)2Cl＋H+，b 电极是正极，电极反应式为NaTi2(PO4)3＋2e－＋2Na+===Na3Ti2(PO4)3，据此解答。A．放
电时b 电极是正极，阳离子向正极移动，所以Na+向b 极迁移，A 正确； B．负极消耗氯离子，正极消耗钠离
子，所以该电池可用于海水脱盐，B 正确；C．a 电极是负极，电极反应式为Cu2O＋2H2O＋Cl －－2e －
===Cu2(OH)2Cl＋H+，C 正确；D．若以Ag/AgCl 电极代替a 极，此时Ag 失去电子，结合氯离子生成氯化银，所
以电池不会失去储氯能力，D 错误。
4．A。解析：A 项，图示为原电池装置，H2O 转化为O2，氧元素的化合价升高，失去电子，发生氧化反应，正
确；B 项，H＋通过质子交换膜移向原电池的正极，即右室处b 极得电子，错误；C 项，反应中消耗H2O，则
H2SO4的浓度增大，pH 减小，错误；D 项，b 极：2H＋＋2e－===H2↑，通过0.01mol 电子时，生成0.005 mol H2，
错误。
5．C。解析：由题中信息可知，b 电极为负极，发生反应Cu2O－2e－＋2OH－===2CuO＋H2O，然后再发生
2CuO＋C6H12O6===Cu2O＋C6H12O7；a 电极为正极，发生反应O2＋2H2O＋4e－===4OH－，在这个过程中发生的总
反应为2C6H12O6＋O2===2C6H12O7。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O2
在a 电极上得电子生成OH－，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－；b 电极为电池负极， Cu2O 在b 电极上
失电子转化成CuO，电极反应式为Cu2O－2e－＋2OH－===2CuO＋H2O，然后葡萄糖被CuO 氧化为葡萄糖酸，
CuO 被还原为Cu2O，则电池总反应为2C6H12O6＋O2===2C6H12O7，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Cu2O，Cu2O 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2C6H12O6 ＋
O2===2C6H12O7可知，1 mol C6H12O6参加反应时转移2 mol 电子，18 mg C6H12O6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
Na+迁移方向为b
a，D 正确。综上所述，本题选C。
6．C。解析：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Zn－
2e－===Zn2＋，则充电时，该电极为阴极，电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn；正极上发生I＋2e－===3I－，则充电
时，该电极为阳极，电极反应式为3I－－2e－===I。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N 提供孤电子对、Zn2＋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Zn＋I
Zn2＋＋3I－，B 正确；C．充电时，阴极电极
反应式为Zn2＋＋2e－===Zn，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Zn
－2e－===Zn2＋，因此消耗0.65 g Zn(物质的量为0.01 mol)，理论上转移0.02 mol 电子，D 正确；综上所述，本
题选C。
7．B。解析：由原电池中电子移动方向可知，CuAg 为负极，HCHO 失去电子生成HCOO－和H2，电极方程式
为：2HCHO＋4OH－－2e－＝2HCOO－＋H2↑＋2H2O，CuRu 为正极，NO 得到电子生成NH3，电极方程式为：NO
＋6H2O＋8e－＝NH3↑＋9OH－，以此解答。A．由分析可知，CuAg 为负极，HCHO 失去电子生成HCOO-和H2，
根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：2HCHO＋4OH－－2e－＝2HCOO－＋H2↑＋2H2O，A 错误；
B．由分析可知，CuRu 为正极，NO 得到电子生成NH3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：NO
＋6H2O＋8e－＝NH3↑＋9OH－，B 正确；C．质子交换膜只允许H+通过，C 错误；D．由分析可知，负极电极方
程式为：2HCHO＋NO－2e－＝2HCOO－＋H2↑＋2H2O，正极电极方程式为：NO＋6H2O＋8e－＝NH3↑＋9OH－，
总反应为8HCHO＋NO＋7OH－＝NH3↑＋8HCOO－＋4H2↑＋2H2O，处理废水过程中消耗OH－，溶液pH 减小，
需补加 KOH，D 错误；故选B。
8．D。解析：A 项，酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，故A 错误；B 项，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 项，MnO2发生得电子的还原反应，故C 错误；D 项，锌筒为负
极，负极发生失电子的氧化反应Zn－2e－===Zn2＋，故D 正确；故选D。
9．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1 mol MnOOH，转
移电子数为6.02×10－23，故D 错误；故选C。
10．C。解析：A 项，氨水浓度越大，越容易生成[Zn(NH3)4]2+，腐蚀趋势越大，A 正确；B 项，腐蚀的总反应为
Zn＋4NH3•H2O===[Zn(NH3)4]2+＋H2↑＋2H2O＋2OH－，有OH－离子生成，溶液pH 变大，B 正确；C 项，该电化
学腐蚀中Zn 作负极，Fe 作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电极上的电极反应式为：2H2O＋2e－＝H2↑
＋2OH－，C 错误；D 项，根据得失电子守恒，每生成标准状况下22.4mLH2，转移电子数为
，消耗0.010 mol Zn，D 正确；故选C。
11．C。解析：该装置为电解池，光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－2e－＝H2O2＋2H
＋，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2＋2H＋＋2e－＝H2O2；A．该装置为电解池，利
用光能提供能量转化为电能，在电解池中将电能转化为化学能，A 正确；B．由图可知，阴极上氧气和氢离子得
电子生成过氧化氢，电极反应式为O2＋2H＋＋2e－＝H2O2，B 正确；C．光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，
电极反应式为2H2O－2e－＝H2O2＋2H＋，每消耗1 mol H2O，则体系中生成0.5 mol H2O2，C 错误；D．由
Mn(Ⅳ)和过氧化氢转化为Mn(Ⅱ)过程中，锰元素化合价降低，H2O2做还原剂，表现还原性，由Mn(Ⅱ)转化为
Mn(Ⅳ)时，H2O2中O 元素化合价降低，做氧化剂，表现氧化性，D 正确；故选C。
12．CD。解析：A 项，向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室Cu 电极溶解，变为铜离子与氨气形成
[Cu(NH3)4]2+，因此甲室Cu 电极为负极，故A 错误；B 项， 再原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳
离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，通入氨气要消耗铜离子，显然左侧阳离子不断减小，明显不利
于电池反应正常进行，故B 错误；C 项，左侧负极是Cu＋4NH3－2e－＝[Cu(NH3)4]2+，正极是Cu 2+＋2e－＝ Cu，
则电池总反应为：Cu2+＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+ ，故C 正确；D 项，NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成
[Cu(NH3)4]2+，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影响，故D 正确。故选CD。
13．B。解析：O2在Pt 得电子发生还原反应，Pt 为正极，Cl－在Ag 极失去电子发生氧化反应，Ag 为负极。A
项， Cl－在Ag 极失去电子发生氧化反应，Ag 为负极，A 错误；B 项，电子由负极Ag 经活性炭流向正极Pt，B
正确；C 项，溶液为酸性，故Pt 表面发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，C 错误；D 项，每消耗标准状
况下11.2L 的O2，转移电子2mol，而2 mol Cl－失去2 mol 电子，故最多去除2 mol Cl－，D 错误。 故选B。
14．A。解析：铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极；A．由分析可知，b 电极为电池正极，A
正确；B．电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中的Na+向b 电极移动，B 错误；C．电池工作时，a 电极反
应为铝失去电子生成铝离子Al－3e－===Al3+，铝离子水解显酸性，C 错误；D．由C 分析可知，每消耗1 kg
Al(为 mo)，电池最多向外提供 mol×3＝ mol 电子的电量，D 错误；故选A。
15．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。
16．B。解析：锂海水电池的总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑， M 极上Li 失去电子发生氧化反应，则M 电
极为负极，电极反应为Li－e－===Li+，N 极为正极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，同时氧气也可以在N 极
得电子，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。A．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；B．由上述分析可知，N 为正极，电极反应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑和反应O2＋
2H2O＋4e－===4OH－，故B 错误；C．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；D．该电池不可充电，属于一次电池，故D 正确；答案选B。
17．C。解析：A． 如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极为负极、负极发生氧化反应而不是还原反应，
A 错误；B．已知：pH 与电池的电动势E 存在关系：pH＝，则玻璃膜内外氢离子浓度的差异会引起电动势的变
化，B 错误；C．pH 与电池的电动势E 存在关系：pH＝，则分别测定含已知pH 的标准溶液和未知溶液的电池
的电动势，可得出未知溶液的pH，C 正确；D． pH 计工作时，利用原电池原理，则化学能转化为电能，D 错
误；答案选C。
