2026版高考化学一轮总复习考点突破练习第六章化学反应与能量第二十九讲原电池和化学电源考点二常见化学电源

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1．(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11.2 L的O2，最多去除1 ml Cl－
[答案] B
[解析] 本题考查了原电池结构与工作原理。O2在Pt极得电子发生还原反应，Pt为正极，Ag极上Ag失去电子发生氧化反应生成Ag＋，Ag＋与Cl－结合生成AgCl沉淀，Ag为负极。由分析可知，A项错误；电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，B项正确；溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C项错误；每消耗标准状况下11.2 L的O2，转移电子2 ml，而2 ml Ag失去2 ml电子生成2 ml Ag＋，故最多去除2 ml Cl－，D项错误。
2．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( )
A．甲：Zn2＋向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H＋浓度增大
B．乙：正极的电极反应为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失电子变为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溶液作电解质溶液，故电极反应为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，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，锌溶解，因而锌筒会变薄，C项正确；铅酸蓄电池总反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4eq \(,\s\up11(放电),\s\d4(充电))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。
归纳拓展：
解答电池题的一般思维过程
微考点2 新型二次电池及分析
3．(2025·广东韶关一模)如图所示装置工作时，电流表指针偏转一段时间后，两极区Cu(NO3)2溶液的浓度趋于一致。下列说法正确的是( )
A．放电时Cu(1)电极质量增大，发生电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu
B．电流表两端电势：a>b
C．当电路中通过2 ml电子时，负极区溶液质量减少64 g
D．随c(Cu2＋)增大，Cu2＋的氧化性增强，Cu的还原性减弱
[答案] D
[解析] 该装置为浓差电池，浓硝酸铜溶液中NOeq \\al(－,3)通过阴离子交换膜向稀硝酸铜溶液迁移，最终两极区Cu(NO3)2溶液的浓度趋于一致，由于原电池中阴离子向负极移动，则Cu(1)电极为负极，Cu(2)电极为正极，放电时铜离子得电子生成铜，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，则Cu(2)电极质量增大，A错误；Cu(1)电极为负极，Cu(2)电极为正极，由于正极的电势大于负极，则电势b>a，B错误；负极区铜失电子生成铜离子，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，当电路中通过2 ml电子时，生成1 ml铜离子，同时有2 ml NOeq \\al(－,3)进入，溶液质量增加(64＋124)g＝188 g，C错误；由图可知，铜离子浓度大的一极作正极，Cu2＋表现氧化性，铜离子浓度小的一极作负极，Cu表现还原性，因此随c(Cu2＋)增大，Cu2＋的氧化性增强，Cu的还原性减弱，D正确。
4．(2022·全国乙卷)Li-O2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Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应式(Li＋＋e－===Li)和阳极反应式(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Li2O2===2Li＋O2↑
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O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2
[思路导引] 充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，则充电时总反应为Li2O2===2Li＋O2↑，结合图示，充电时金属锂为阴极，光催化电极为阳极：
[答案] C
[解析] 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；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；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；放电时总反应为2Li＋O2===Li2O2，正极反应式为O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2，D正确。
归纳拓展：
突破二次电池类题目的四个步骤
微考点3 燃料电池及分析
5．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 ml 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，阳离子向正极移动，K＋均向正极移动，A错误；N2H4-O2燃料电池的产物为氮气和水，不消耗KOH，n(KOH)保持不变，其他两种燃料电池均消耗KOH，n(KOH)减小，B错误；理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关，设消耗燃料的质量均为m g，则甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放电量分别为eq \f(m g,32 g·ml－1)×6、eq \f(m g,32 g·ml－1)×4、eq \f(m g,60 g·ml－1)×16，通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大，C正确；正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，消耗1 ml O2时电路中通过4 ml电子，N2H4→N2～4e－，则负极消耗1 ml N2H4产生1 ml N2，在标准状况下的体积为22.4 L，D错误。
6．肼(N2H4)碱性燃料电池的原理示意图如图所示，电池总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O。下列说法错误的是( )
A．电极b发生还原反应
B．电流由电极a流出经用电器流入电极b
C．物质Y是NaOH溶液
D．电极a的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O
[答案] B
[解析] 该燃料电池中，通入燃料肼的电极为负极，通入氧气的电极为正极，电解质溶液呈碱性，则负极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。该燃料电池中通入氧气的电极b为正极，正极上得电子，发生还原反应，故A正确；a为负极，b为正极，电流从正极b经用电器流入负极a，故B错误；b电极上生成氢氧根离子，钠离子通过阳离子交换膜进入右侧，所以Y为NaOH溶液，故C正确；a电极上肼失电子，发生氧化反应，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，故D正确。
[方法点拨] (1)新型燃料电池的分析模板
(2)判断原电池正负极的几种方法
(3)燃料电池中电极反应式及总反应式的书写
①负极反应式的书写[以碱性(KOH溶液)甲烷燃料电池为例]
②正极反应式的书写
a．酸性介质：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
b．碱性介质：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
(4)电池总反应式的书写
依据得失电子守恒配平两极反应式，然后将两极反应式相加可得电池总反应式。充电(电解池)
放电(原电池)
阳极
Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2↑(光催化电极)
负极
Li－e－===Li＋
阴极
Li＋＋e－===Li(金属锂)
正极
O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2