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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 考查原电池工作原理
题型02 考查一次电池的工作原理及应用
题型03 考查可充电电池的工作原理及应用
题型04 考查燃料电池的工作原理及应用
题型05 考查多液电池的工作原理及应用
题型06 考查生物电池的工作原理及应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 考查原电池工作原理
1．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图所示。下列说法正确的是(
)
A．b 极的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
B．溶液中OH-向电极b 移动
C．NH3的还原产物为N2
D．电流方向：由a 经外电路到b
2．(2025·安徽皖北协作体·一模)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
3 下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO＋2I－＋2H＋
AsO＋I2＋H2O”设计成的原电池装置，
其中C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB 烧杯中逐滴加入适量40%
NaOH 溶液。
下列叙述中正确的是 ( )
A．甲组操作时，电流计(G)指针发生偏转
B．甲组操作时，溶液颜色变浅
C．乙组操作时，C2做正极
D．乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e－===2I－
02 考查一次电池的工作原理及应用
4．（高考题改编）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 ( )
图Ⅰ
图Ⅱ
图Ⅲ
A ．图Ⅰ：锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
B ．图Ⅰ：放电时，每消耗 6.5g 锌时内电路中有 0.2 mol 电子转移
C ．图Ⅱ：正极的电极反应式为Ag2 O + 2e − + H2 O = 2Ag + 2OH −
D ．图Ⅲ：Zn2+ 向 Cu 电极方向移动，Cu 电极附近溶液中H+ 浓度减小
5.（2025·北京·一模）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
03 考查可充电电池的工作原理及应用
6．
【结合有机化学考查二次电池工作原理】(2025·安徽江南十校联考·一模)某国外期刊报道了我
国科学家设计的一种聚合物微粒电池，其工作原理如图所示，已知该电池在放电过程中产生聚对苯二酚。
下列说法正确的是
A．放电时，b 电极的电势要高于a 电极
B．放电时
从a 极区经过半透膜向b 极区迁移
C．充电时，b 电极的电极反应方程式为
D．充电时，a 电极附近的
浓度减小
7．
【结合新型电池考查二次电池工作原理】(2025·安徽蚌埠·调研)某研究所构建了
新型
二次电池，该电池以
和多孔
纳米片为两极材料，分别以
和
溶液为电解液，工作原理如图
所示。双极膜中的
解离成
和
。下列说法正确的是
A．a 极电势高于b 极
B．当双极膜中离解
时，外电路转移
电子
C．放电时，总反应为：
D．充电时，双极膜中
移向a 极，
移向b 极
8.(2024·安徽省·临考预测押题密卷)有机溶剂-水自分层电池，借助液-液界面屏障，可以实现电池在无隔膜
下平稳运行。中国科学院大连化学物理研究所提出了一种锌、溴自分层电池，该电池采用
的水溶液
作为负极电解液，而正极电解液为含
的
有机溶液。其装置如图所示，下列说法错误的是
A．放电时，电子从负极流出进入正极，再经电解液回到负极
B．放电时，溶于
中的
被还原为
，重新回到水溶液中
C．充电时，阴极电极反应式为
D．该电池可有效防止
的交叉混合，因此无需隔膜
04 考查燃料电池的工作原理及应用
9．
【结合微生物考查燃料电池工作原理】光催化微生物燃料电池的工作原理如图所示：
已知：电极a 在光激发条件下会产生电子(e-)-空穴(h+)。下列说法错误的是( )
A．电极电势：电极a>电极b
B．光激发时，光生电子会与O2结合，光生空穴会与电极b 产生的电子结合
C．电极b 发生的电极反应式为
D．电池工作一段时间后，右侧溶液pH 保持不变(不考虑CO2的溶解)
10．一种高性能的直接硼氢燃料电池如图所示，其总反应为BH＋2O2===BO＋2H2O。该电池工作时，下列
说法正确的是( )
A．电子由Pt 电极经外电路、石墨电极、NaOH 溶液回到Pt 电极
B．负极反应式为BH－8e－＋8OH－===BO＋6H2O
C．OH－透过阴离子交换膜向石墨电极迁移
D．外电路通过0.4 mol 电子时，有2.24 L O2在石墨电极上参与反应
11．
【结合特殊新型电池考查燃料电池工作原理】．(2025·江南十校·第一次综合素质检测)回收
利用工业废气中的
和
，实验原理示意图如下(双极膜可将膜内的水分离成
和
)。下列说法错
误的是
A．装置a 中溶液的作用是吸收废气中的
B．m 极为电源的正极
C．该装置中双极膜左侧为阴离子交换膜
D．电解过程中阴极区溶液的pH 升高
05 考查多液电池的工作原理及应用
12．
【结合多液电池考查二次电池工作原理】(2025·安徽滁州·一模)我国科学家发明了一种以
和
为电极材料的新型电池，内部结构如下图所示，其中①区②区③区电解质溶
液的酸碱性不同。放电时电极材料
转化为
。下列说法错误的是
A．充电时，外电源的负极连接b 电极
B．充电时，①区溶液中的
向②区迁移
C．放电时，转移
个电子时②区溶液增重174g
D．放电时，a 电极的电极反应式为
13．(2024·安徽华大新高考联盟·二模)科学家设计了一套电解装置，图中的双极膜中间层中的H2O 解离为
H+和OH，并在直流电场作用下分别向两极迁移，如图所示。下列叙述错误的是
A．电极电势：催化电极a>催化电极b
B．双极膜的右侧是阳离子交换膜
C．阳极反应式为
-6e-+6OH-=
+4H2O
D．标准状况下，每消耗33.6LCO2会生成1mol
06 考查生物电池的工作原理及应用
15．
【结合生物电池考查二次电池工作原理】(2025·安徽淮北、淮南·一模)微生物电合成系统
(MES)是一种新型的碳捕获生物技术，已知阴极副产物有乙醇、氢气。下列说法错误的是
A．电流的流向：由N 电极经导线到M 电极
B．生成
的电极反应式为
C．离子交换膜为质子交换膜
D．每生成
，同时生成
16．我国科学家设计的“海泥电池”，既可用于深海水下仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理，
其中微生物代谢产物显酸性，电池工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．A 电极的电势高于B 电极
B．质子从海底沉积层通过交接面向海水层移动
C．负极的电极反应式为CH2O-4e-+H2O=CO2+4H+
D．海水和海泥作为电解质的一部分，富含盐分，导电性高，有利于输出电能
17.
【结合生物电池与环境考查二次电池工作原理】一种微生物电池无害化处理有机废水的原理
如图所示，废水中含有的有机物用
表示。下列说法正确的是
A．N 极电势低于M 极电势
B．温度越高废水处理速率越快
C．M 极产生
，则Ⅲ区溶液质量增加23g
D．M 极的电极反应式为：
1．（2025·安徽合肥·三模）下图为一种具有质子“摇椅”机制的水系镍有机电池示意图，放电时a 极生成
偶氮苯(
)。下列有关说法正确的是
A．放电时电极a 为正极
B．充电时
和
由左向右移动
C．放电时每生成
偶氮苯，外电路转移
D．充电时极的电极反应为：
2．(2025·安徽江淮十校联考·一模)乙醛酸(OHC－COOH)是一种重要的化工中间体。工业上以乙二醛为原料
制备乙醛酸的装置如图所示，通电后，阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸。已知乙醛酸的相对分子质量为
74，下列说法正确的是
A．离子交换膜为阴离子交换膜
B．b 极与外电源的正极相连
C．当外电路通过1mole-时，理论上最多可生成乙醛酸的质量为37g
D．此装置中乙二醛被氧化的化学方程式：2
+O2→2
3.(2024·安徽六安第一中学·模拟预测)Adv. Mater.报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图，光
照时，光催化电极产生电子(
)和空穴(
)，下列有关说法正确的是
A．光催化装置中溶液的
增大
B．整套装置转移0.2mol
，光催化装置生成2.24L 气体
C．电催化装置阳极电极反应式：
D．离子交换膜为阴离子交换膜
4．
【结合“三组电解质”储能电池考查电池工作原理】“三组电解质”储能电池工作示意图如
下，放电时，
通过固体电解质向Cu 电极移动，充电时，Cu 电极上生成
。下列说法错误的是
A．放电时，Na 电极失电子，发生氧化反应
B．放电时，正极的电极反应为
C．充电时，当外电路通过1mol 电子时，Cu 极区域溶液质量减少8g
D．三组电解质有利于
运动并防止副反应发生
5.
【结合浓差电池考查二次电池工作原理】浓差电池指电池内物质变化仅是一种物质从高浓度状
态转变为低浓度状态且伴随着吉布斯自由能转变成电能的过程的一类电池。浓差电池示意图如图所示，下
列有关说法正确的是( )
A．a 极为原电池的负极
B．c 为Cu2+交换膜
C．电流计指针指向0 时，两极的CuSO4溶液浓度相等
D．转移1 mol 电子时，右池增重48 g
1．（2025·安徽卷） 研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示)，使用前需先充电，其固体电解质仅
允许
通过。下列说法正确的是
A. 放电时电解质溶液质量减小
B. 放电时电池总反应为
C. 充电时
移向惰性电极
D. 充电时每转移
电子，
降低
2．（2025·江苏卷）以稀
为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为
。下列说法正确的是
A．电极a 上发生氧化反应生成
B．
通过质子交换膜从右室移向左室
C．光解前后，
溶液的
不变
D．外电路每通过
电子，电极b 上产生
2．（2025·黑吉辽蒙卷）一种基于
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
向b 极迁移
B．该电池可用于海水脱盐
C．a 极反应：
D．若以Ag/AgCl 电极代替a 极，电池将失去储氯能力
3．（2025·浙江卷）一种可充放电
电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为
和
，随温度升高Q(消耗
转移的电子数)增大。下列说法不正确的是
A．熔融盐中
的物质的量分数影响充放电速率
B．充放电时，
优先于
通过固态电解质膜
C．放电时，随温度升高Q 增大，是因为正极区
转化为
D．充电时，锂电极接电源负极
4．（2025·广东卷）一种高容量水系电池示意图如图。已知：放电时，电极Ⅱ上
减少；电极材料每
转移1mol 电子，对应的理论容量为
。下列说法错误的是
A. 充电时Ⅱ为阳极
B. 放电时Ⅱ极室中溶液的pH 降低
C. 放电时负极反应为：
D. 充电时16gS 能提供的理论容量为
5.（2025·河北卷）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料
再锂化的电化学装置，其示
意图如下：
已知：参比电极的作用是确定
再锂化为
的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的
是
A.
电极上发生的反应：
B. 产生标准状况下
时，理论上可转化
的
C. 再锂化过程中，
向
电极迁移
D. 电解过程中，阳极附近溶液pH 升高
6.（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
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
7．（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
(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
