高考化学一轮复习-原电池、化学电源（举一反三讲义）（原卷版）

这是一份高考化学一轮复习-原电池、化学电源（举一反三讲义）（原卷版），共26页。试卷主要包含了靶向突破等内容，欢迎下载使用。
一、题型精讲TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc2708" 题型01 考查原电池装置的判断 PAGEREF _Tc2708 \h 1
\l "_Tc19960" 题型02 考查原电池的工作原理 PAGEREF _Tc19960 \h 3
\l "_Tc7893" 题型03 考查原电池原理的应用 PAGEREF _Tc7893 \h 5
\l "_Tc14863" 题型04 考查原电池电极和电极方程式 PAGEREF _Tc14863 \h 7
\l "_Tc25123" 题型05 考查二次电池及其应用 PAGEREF _Tc25123 \h 9
\l "_Tc21264" 题型06 考查燃料电池及其应用 PAGEREF _Tc21264 \h 12
\l "_Tc386" 题型07 考查新型化学电源 PAGEREF _Tc386 \h 15
二、靶向突破
题型01 考查原电池装置的判断
1．原电池的概念
原电池是将化学能转化为电能的装置。
2．盐桥及其作用
（1）成分：含KCl饱和溶液的琼胶。
（2）离子移动方向：Cl－移向负极区，K＋移向正极区。
（3）作用：将两个半电池形成通路，使氧化还原反应持续进行，并保持两溶液的电中性。
【例1】（24-25·江苏扬州一中·期末）下列选项描述的过程能实现化学能转化为电能的是( )
【变式1-1】（24-25·河北衡水二中·质检）在如图所示的柠檬水果电池中，外电路上的电子从电极Y流向电极X。若X为铅电极，则Y可能是( )
A．锌 B．银 C．石墨 D．铜
【变式1-2】（2025山西忻州·一模）原电池的构成是有条件的，下列关于如图所示装置的叙述错误的是( )
A．Cu是负极，其质量逐渐减轻
B．H＋向铁电极移动
C．Cu片上有红棕色气体产生
D．Fe电极上发生还原反应
【变式1-3】（24-25·黑龙江鹤岗一中·期末）下列装置不能构成原电池的是( )
题型02 考查原电池的工作原理
1．原电池的工作原理(以锌铜原电池为例)
【例2】（2025·河南濮阳·一模）下列关于如图装置(该盐桥为含KNO3的琼脂)的说法正确的是( )
A．银电极是负极
B．铜电极上发生的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋
C．外电路中的电子从银电极流向铜电极
D．盐桥中K＋移向CuSO4溶液
【变式2-1】（2025·湖北武汉·一模）分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )
A．①②中Mg为负极，③④中Fe为负极
B．②中Mg为正极，电极反应式为6H2O＋12e－===6OH－＋3H2↑
C．③中Fe为负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
D．④中Cu为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
【变式2-2】（2025·吉林四平·二模）硝酸汞和碘化钾溶液混合后会生成红色的碘化汞沉淀，为了探究硝酸汞和碘化钾溶液之间能否发生氧化还原反应，研究人员设计了如图的实验装置，结果电流计指针发生偏转，下列分析正确的是( )
A．电流方向是从C1到C2
B．C1是负极，发生的反应是2I－－2e－===I2
C．K＋向C1电极移动
D．总反应是Hg2＋＋2I－===HgI2↓
【变式2-3】（2025·山东·二模）铜锌原电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是( )
A．b电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu
B．盐桥中K＋移向a电极
C．a电极发生还原反应
D．电子由Zn电极流出，经盐桥流向b电极
题型03 考查原电池原理的应用
1．增大氧化还原反应速率
2.比较金属的活动性强弱
3.用于金属的防护
【例3】（2025·湖北随州·一模）3.25 g锌与100 mL 1 ml·L－1的稀硫酸反应，为了增大反应速率而不改变H2的产量，可采取的措施是( )
A．滴加几滴浓盐酸B．滴加几滴浓硝酸
C．滴加几滴硫酸铜溶液D．加入少量锌粒
【变式3-1】（2025·安徽淮北·一模）某电池的总反应离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，下列不能实现该反应的原电池是( )
【变式3-2】（2025吉林通化·一模）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )
A．a>b>c>d B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a>b>d>c
【变式3-3】（2025·福建龙岩·二模）以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2 ml电子时，下列说法正确的是( )
A．锌片溶解了1 ml，铜片上析出了1 ml H2
B．两极上溶解和析出的物质的质量相等
C．锌片溶解了32.5 g，铜片上析出了2 g H2
D．锌片溶解了1 ml，硫酸消耗了0.5 ml
题型04 考查原电池电极和电极方程式
1.原电池正、负极的判断方法
2.电极反应式的书写的一般方法
书写电极反应式时，首先要根据原电池的工作原理准确判断正、负极，然后结合电解质溶液的环境确定电极产物，最后再根据质量守恒和电荷守恒写出反应式。
(1)拆分法
①写出原电池的总反应，如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
②把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应，注明正、负极，并依据质量守恒、电荷守恒及得失电子守恒配平两个半反应：
正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋；
负极：Cu－2e－===Cu2＋。
(2)加减法
①写出总反应，如Li＋LiMn2O4===Li2Mn2O4。
②写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极)，如Li－e－===Li＋(负极)。
③利用总反应式与写出的一极反应式相减，即得另一个电极的反应式，即LiMn2O4＋Li＋＋e－===Li2Mn2O4(正极)。
【例4】（2025·广西南宁·二模）某种可充电固态锂电池放电时工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．电极电势：b极>a极
B．放电时电子流向：a极→负载→b极
C．充电时，阳极电极反应为：LiLaZrTaO-xe-=xLi++Li1-xLaZrTaO
D．外电路通过1ml电子时，理论上两电极质量变化差值为7g
【变式4-1】（2025·河北·二模）高压科学研究中心研究的一种通过压力梯度驱动化学反应产生电能的电池装置如图所示。金刚石压砧把H2压入储氢电极PdHx，它在压力梯度的驱动下生成质子，电子先后通过下层铂电极和外接线路转移到Pd电极参与反应，形成闭合回路。
下列说法错误的是( )
A.Pd电极为正极
B.交换膜为质子交换膜
C.电池正极反应为PdHx－1＋H＋＋e－===PdHx
D.Pd与PdHx之间含氢差异和压力梯度都会导致电势差
【变式4-2】（2025·江西景德镇·一模）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是( )
A．该电池的电解液为碱性溶液，负极为Ni2O3、正极为Fe
B．该电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2
C．该电池充电过程中，阴极附近溶液pH增大
D．该电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O
【变式4-3】（2025·广东江门·一模）气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。下图为电池的工作示意图：气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是( )
A.上述气体检测时，敏感电极均作电池正极
B.检测分别含H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同
C.检测H2S时，对电极充入空气，对电极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D.检测Cl2时，敏感电极的电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－
题型05 考查二次电池及其应用
1.二次电池定义
二次电池又称可充电电池或蓄电池，是一类放电后可以再充电而反复使用的电池。
2.铅酸蓄电池
3.锂离子电池
4.二次电池充电时的电极连接
(1)充电时的连接方法——正正负负
(2)充电时的电极反应式的关系——负极颠倒得阴极，正极颠倒得阳极
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(放电时的负极反应式\(――→,\s\up7(颠倒过来))充电时的阴极反应式,放电时的正极反应式\(――→,\s\up7(颠倒过来))充电时的阳极反应式))
【例5】（2025·山东淄博·一模）下列关于铅酸蓄电池的说法正确的是( )
A．放电时，正极上发生的反应是Pb＋SOeq \\al(2－,4)－2e－===PbSO4
B．放电时，该电池的负极材料是铅板
C．充电时，电池中硫酸的浓度不断减小
D．充电时，阳极上发生的反应是PbSO4＋2e－===Pb＋SOeq \\al(2－,4)
【变式5-1】（2025·江西·二模）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2Oeq \(,\s\up8(放电),\s\d5(充电))3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是( )
A．放电时负极反应为 Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2
B．放电时正极发生氧化反应
C．放电时每转移2 ml电子，反应的锌是65 g
D．充电时电能转化为化学能
【变式5-2】（2025·安徽宣城·一模）锌­空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)eq \\al(2－,4)。下列说法正确的是( )
A．放电时，电解质溶液中K＋向负极移动
B．充电时，电解质溶液中c(OH－)逐渐减小
C．放电时，负极反应为 Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)eq \\al(2－,4)
D．放电时，电路中通过2 ml电子，消耗氧气22.4 L(标准状况)
【变式5-3】（2025·山东泰安·一模）石墨烯锂硫电池是一种高效、低污染的新型二次电池，其装置如图所示。该电池的总反应为2Li＋xS===Li2Sx。Li＋可在固体电解质中迁移，下列说法不正确的是( )
A．放电时，锂在负极上发生氧化反应
B．放电时，正极的电极反应式为xS＋2e－＋2Li＋===Li2Sx
C．充电时，锂电极为阴极，与电源负极相连
D．充电时，理论上阳极失去2 ml电子生成32 g硫
题型06 考查燃料电池及其应用
1．燃料电池定义
一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。
2．氢氧燃料电池
3.甲烷燃料电池
4.乙醇燃料电池
5.熔融盐燃料电池
如用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物为电解质的燃料电池，CO为燃料，空气与CO2的混合气为助燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，在工作过程中，电解质熔融盐的组成不变。
正极：O2＋2CO2＋4e－===2COeq \\al(2－,3)；
负极：2CO＋2COeq \\al(2－,3)－4e－===4CO2；
总反应：2CO＋O2===2CO2。
【例6】（2025·广西河池·一模）某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是( )
A．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变
C．该燃料电池的总反应式为2H2＋O2===2H2O
D．消耗2.24 L H2(标准状况)时，有0.1 ml电子转移
【变式6-1】（2025·陕西·二模）一种应用比较广泛的甲醇燃料电池，电解液是酸性溶液，其工作原理如图所示，下列说法正确的是( )
A．若有1 ml CO2生成，则有6 ml H＋从甲池通过质子交换膜进入乙池
B．N电极的电极反应式为O2＋4H＋－4e－===2H2O
C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小
D．M电极为正极，发生还原反应
【变式6-2】（2025·四川德阳·一模）科技工作者制造了一种甲烷燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入甲烷，电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－。下列说法错误的是( )
A．电池正极发生的反应：O2＋4e－===2O2－
B．电池负极发生的反应：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O
C．固体电解质里O2－的移动方向：由正极移向负极
D．向外电路释放电子的电极：正极(即电子由正极流向负极)
【变式6-3】（2025·广西南宁·一模）固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆­氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是( )
A．有O2参加反应的多孔电极a为电池的负极
B．多孔电极b的电极反应式为H2＋2e－＋O2－===H2O
C．多孔电极a的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．该电池的总反应式为2H2＋O2===2H2O
题型07 考查新型化学电源
【例7】（2025·河北保定·三模）用如图所示的新型电池可以处理含CN−的碱性废水，同时还可以淡化海水(主要成分为NaCl，还含有Na2SO4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pH增大
C．a极电极反应式：2CN−+12OH−−10e−=2CO32−+N2↑+6H2O
D．若将含有26gCN−的废水完全处理，可除去NaCl的质量为292.5g
【变式7-1】（2025·北京西城·三模）下列为常用电化学装置。已知图甲为铅蓄电池，充、放电的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4⇌充电放电 2H2O+2PbSO4。图乙为碱性锌锰干电池。下列叙述正确的是
A．铅蓄电池放电时的负极反应为Pb−2e−=Pb2+
B．锌锰干电池工作时，OH−向正极方向移动
C．铅蓄电池充电时PbO2接电源正极
D．碱性锌锰干电池在使用过程中，MnO2不断被氧化，最终电池失效
【变式7-2】（2025·河南·一模）某乙烯燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．电池工作时，电流从电极a经导线流向电极b
B．电极b的电极反应式为O2−4e−+4H+=2H2O
C．当电极a消耗标准状况下1.12LCH2=CH2时，有0.1 mlH+通过质子交换膜
D．验证生成CH3CHO的操作：取反应后的左室溶液于试管中，向其中加入新制CuOH2，加热，观察现象
【变式7-3】（2025·广东·一模）某LiFePO4电池的切面结构示意图如图所示，放电时的反应为LixC6+Li1−xFePO4=6C+LiFePO4。下列说法错误的是
A．该电池工作时，Li+向正极移动
B．聚合物隔膜为阳离子交换膜
C．放电时，正极的电极反应为Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4
D．若初始两电极质量相等，放电转移2NA个电子，则两电极的质量差为14g
1.（2025·重庆卷）下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。
下列叙述正确的是
A．放电时，M极为正极
B．放电时，N极上反应为Ag−e−+Cl−=AgCl
C．充电时，消耗4 ml Ag的同时将消耗1ml Sb4O5Cl2
D．充电时，M极上反应为Sb4O5Cl2+12e−+10H+=4Sb+2Cl−+5H2O
2.（2025·湖北卷）某电化学制冷系统的装置如图所示。FeH2O63+和FeH2O62+在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动①→②→③→④→①实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是
A．阴极反应为FeH2O63++e−=FeH2O62+
B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断FeH2O62+比FeH2O63+稳定
C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换
D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后FeH2O62+和FeH2O63+离子结构的改变
3.（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O2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
4.（2025·云南卷）是优良的固态电解质材料，Ce4+取代部分La3+后产生空位，可提升Li+传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(O2−未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是
A．每个晶胞中O2−个数为12
B．该晶胞在yz平面的投影为
C．Ce4+取代后，该电解质的化学式为−yCeyScO3
D．若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等
5.（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 光 催化剂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0.01ml电子，电极b上产生0.01mlH2
6.（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−=Cu2OH3Cl+H+
D．若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力
7.（2025·浙江卷）一种可充放电Li−O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为Li2O和Li2O2，随温度升高Q(消耗1mlO2转移的电子数)增大。下列说法不正确的是
A．熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电速率
B．充放电时，Li+优先于K+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O2−转化为O22−
D．充电时，锂电极接电源负极
8.（2025·四川卷）最近，我国科学工作者制备了一种Ni−CuO电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的NO3−为NH3，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的NO3−逐步还原为NH3。
下列说法错误的是
A．放电时，负极区游离的OH−数目保持不变
B．放电时、还原1.0ml NO3−为NH3，理论上需要8.0ml氢原子
C．充电时，OH−从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区
D．充电时，电池总反应为4[AlOH4]−=4Al+6H2O+4OH−+3O2↑
9.（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Li+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H2+2Li=2LiH
C．充电时Li+移向惰性电极
D．充电时每转移1ml电子，cH+降低1ml⋅L-1
10.（2025·湖南·三模）胶体电池是铅酸蓄电池的一种发展分类，它是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态，具有使用寿命长、安全稳定等优点。如图是一种胶体液流电池工作原理，下列说法不正确的是
A．该电池中较大离子直径约为1×10−9~1×10−7m
B．充电时，储罐乙所在电极接直流电源正极
C．放电时，负极反应为PW12O404−−e−=PW12O403−
D．放电时，若外电路转移1ml电子，理论上储罐甲质量增加1g
11.（2025·湖南·一模）某沉积物-微生物电池可以回收处理含硫废渣(硫元素的主要存在形式为FeS2)，其工作原理如图所示，酸性增强不利于菌落存活。下列说法错误的是
A．碳棒b的电势比碳棒a的电势低
B．碳棒b存在电极反应：S−6e−+4H2O=SO42−+8H+
C．工作一段时间后，电池效率降低
D．每生成1mlSO42−，理论上消耗标准状况下44.8LO2
12.（2025·湖南·三模）某化学兴趣小组探究AgIs+Cl−aq⇌AgCls+I−aq的反应是否会正向进行，连接图1实验装置进行探究。打开磁力搅拌器，打开软件，采集数据，按压内筒，使两粒子导体相接触。向外筒加入1.2gNaCl固体，采集数据见图2。下列说法不正确的是（ ）
已知：(1)Ag+有氧化性，I−有还原性，形成闭合回路后两极产生电压。
(2)根据能斯特方程，cI−越大，电压示数大。
(3)Ag+半径大，不能通过阳离子交换膜。
(4)KspAgCl=1.8×10−10、KspAgI=8.5×10−17。
A．该反应的K=4.72×10−7，故该反应正向进行程度很小
B．微电压曲线先是上升趋势，说明该反应正向进行
C．微电压曲线后是下降趋势，说明该反应逆向进行
D．为了保证实验准确，实验过程中外筒需封闭
13.（2025·江苏南京·一模）一种二次储能电池的构造示意图如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，电能转化为化学能
B．放电时，PbSO4发生还原反应
C．充电时，右侧H+通过质子交换膜向左侧电极移动
D．充电时，每生成1ml Fe3+，转移电子数为2×6.02×1023
14.（2025·江苏扬州·一模）新型锂硫电池能实现快速充电，其充电的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．充电时，In电极接外电源负极
B．充电时石墨电极发生的反应为：3I−+2e−=I3−
C．放电时Li+从石墨电极向In电极迁移
D．放电时每转移1ml电子，In电极生成32g硫
15.（2025·河北·一模）用于HMF()转化为FDCA()的液流燃料电池(LFFC)的结构和原理示意图如下图所示。该系统采用了酸性-碱性电解液的不对称设计，使用1ml⋅L−1KOH作为M极电解液，使用2ml⋅L−1H2SO4作为N极电解液。下列说法正确的是
A．电子由N极通过外电路转移到M极
B．M极的电极反应为HMF+6OH−+6e−=4H2O+FDCA
C．理论上，随反应进行需要及时添加HNO3
D．理论上，当消耗1.5mlO2时生成1mlFDCA
16.（2025·辽宁·二模）利用板状碳封装镍纳米晶体Ni@C电催化将5—羟甲基糠醛HMF转化为2，5—呋喃二甲酸FDCA，工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A．电极电势：a>bB．该装置工作时，H+向b极移动
C．一段时间后阴极区pH不变D．产生1ml气体X，双极膜中质量减少18g
17.（2025·江西·二模）固态有机聚合物电极凭借柔性，高容量，高安全性为下一代电池技术提供了新方向。一种新型二次电池的工作原理如图所示。电极N是一种固态有机聚合物，该电池电极M在充电过程中产生黄色的I3−离子。下列说法错误的是
A．放电时，M电极的电势要高于N电极
B．放电时外电路中每转移0.5ml电子时，N极区质量增加3.5g
C．充电时，M连接电源的正极
D．充电时，N极电极反应式是 +nLi++ne-=
18.（2025·江西南昌·一模）氨燃料电池是当前推动绿氨能源化应用的重要研究方向和热点。一种通过光ℎν−Ni：TiO2催化合成绿氨联合氨燃料电池的装置如图，在光照作用下光催化剂被激发产生电子e−和空穴h+。下列说法错误的是
A．X极电势低于Y极电势
B．光催化剂表面发生反应：2H2O+4h+=4H++O2
C．X极的电极反应式是2NH3+6OH−−6e−=N2+6H2O
D．燃料电池中，OH-向Y电极移动
19.（2025·浙江嘉兴·三模）盐酸羟胺NH2OH⋅HCl可用于合成抗癌药，工业上可采用电化学方法制备，装置、正极反应机理如图所示。
下列有关说法不正确的是
A．该电池的总反应为：2NO+3H2+2HCl=2NH2OH⋅HCl
B．上述反应中的X、Y分别为H+、NH3OH+
C．Pt电极上的反应：H2−2e−=2H+
D．制取1ml NH2OH⋅HCl，有4ml H+通过交换膜
20.（2025·广东广州·一模）Mg−H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是
A．石墨电极是负极B．Mg电极发生还原反应
C．溶液中Na+向负极移动D．石墨电极的电极反应式为：H2O2+2e−=2OH−
【解题通法】原电池的形成条件
1.能自发进行的氧化还原反应；
2.两个活泼性不同的能导电的电极；
3.电解质溶液或熔融电解质；
4.形成闭合回路。
A.电池充电
B.光合作用
C.手机电池工作
D.太阳能板充电
装置
示意图
(盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶)
现象
锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质生成，电流表的指针发生偏转
微观
探析
(1)负极区：Zn失去电子形成Zn2＋进入溶液。
(2)正极区：Cu2＋得到电子生成Cu沉积在铜片上。
(3)导线上：电子由负极流向正极。
(4)盐桥中：K＋移向CuSO4溶液，Cl－移向ZnSO4溶液
宏观
解释
负极反应：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应) 正极反应：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)
总反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
【解题通法】原电池工作原理示意图
原理
原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互干扰减小，反应速率增大
实例
实验室制H2时，粗锌与稀硫酸反应比纯锌快，或向溶液中滴入几滴CuSO4溶液，也能增大反应速率
原理
一般原电池中，活泼金属为负极，发生氧化反应，较不活泼金属为正极，发生还原反应
实例
两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极现象判断出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性：a＞b
原理
使被保护的金属作为原电池的正极而得到保护
实例
要保护一个铁闸，可用导线将其与一锌块相连，使锌块作为原电池的负极，铁闸作为正极
【解题通法】设计原电池的思路
设计思路
示例
以自发进行的氧化还原反应为基础
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
把氧化还原反应分为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应
氧化反应(负极)：Cu－2e－===Cu2＋
还原反应(正极)：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液
负极材料：Cu 正极材料：石墨或铂
电解质溶液：FeCl3溶液
画出示意图
选项
正极
负极
电解质溶液
A
Cu
Fe
FeCl3溶液
B
C
Fe
Fe(NO3)3溶液
C
Fe
Zn
Fe2(SO4)3溶液
D
Ag
Fe
Fe2(SO4)3溶液
实验装置
部分实验
现象
a质量减小；b质量增加
b有气体产生；c无变化
d溶解；c有气体产生
电流从a流向d
【解题通法】电极方程式书写的方法技巧
1.列物质，标得失 电极反应物——产物及得失电子数。
2.看环境，配守恒 在电解质溶液的环境中要生成稳定的电极产物，即H、(HT、HO等是否参加反应，遵守电荷守恒、质量守恒、得失电子守恒。
3.两式加，验总式 两电极反应式相加,与总反应式对照验证。
待测气体
部分电极反应产物
NO2
NO
Cl2
HCl
CO
CO2
H2S
H2SO4
构造示意图
总反应
Pb＋PbO2＋2H2SO4eq \(,\s\up8(放电),\s\d5(充电))2PbSO4＋2H2O
放电
反应
负极
Pb＋SOeq \\al(2－,4)－2e－===PbSO4
正极
PbO2＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O
充电
反应
阴极
PbSO4＋2e－===Pb＋SOeq \\al(2－,4)
阳极
PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SOeq \\al(2－,4)
总反应
Li1－xCO2＋LixCyeq \(,\s\up8(放电),\s\d5(充电))LiCO2＋Cy
放电
反应
负极
LixCy－xe－===Cy＋xLi＋
正极
Li1－xCO2＋xLi＋＋xe－===LiCO2
充电
反应
阴极
Cy＋xLi＋＋xe－=== LixCy
阳极
LiCO2－xe－===Li1－xCO2＋xLi＋
【解题通法】分析二次电池的方法步骤
1.根据所给电池反应的方程式，分析化合价的变化，确定正、负极及其反应。化合价升高的物质作负极，发生氧化反应，化合价降低的物质作正极，发生还原反应。
2.结合电解质溶液的环境，先写出负极的电极反应式，再用总反应方程式减去负极反应式即得正极反应式。书写时要注意质量守恒、电荷守恒的灵活应用。
3.充电时，电池的负极要发生还原反应，负极反应逆向书写，即为阴极反应；电池的正极要发生氧化反应，正极反应逆向书写，即为阳极反应。
4.根据电极反应式，综合分析离子的移动方向以及电解质溶液的变化。
工作原理示意图
电解质溶液
稀硫酸
KOH溶液
负极反应
2H2－4e－===4H＋
2H2－4e－＋4OH－===4H2O
正极反应
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
总反应
2H2＋O2===2H2O
电解质溶液
电极反应
总反应
H2SO4溶液
负极：CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋
正极：2O2＋8H＋＋8e－===4H2O
CH4＋2O2===CO2＋2H2O
KOH溶液
负极：CH4＋10OH－－8e－===COeq \\al(2－,3)＋7H2O
正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－
CH4＋2O2＋2OH－===COeq \\al(2－,3)＋3H2O
电解质溶液
电极反应
总反应
H2SO4溶液
负极：C2H5OH＋3H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋
正极：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O
C2H5OH＋
3O2===2CO2＋3H2O
NaOH溶液
负极：C2H5OH＋16OH－－12e－===2COeq \\al(2－,3)＋11H2O
正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－
C2H5OH＋3O2＋4OH－===2COeq \\al(2－,3)＋5H2O
【解题通法】以甲醇为燃料，不同介质中的电极反应式
1.酸性溶液(或含质子交换膜)
正极：eq \f(3,2)O2＋6e－＋6H＋===3H2O；
负极：CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋。
2.碱性溶液
正极：eq \f(3,2)O2＋6e－＋3H2O===6OH－；
负极：CH3OH－6e－＋8OH－===COeq \\al(2－,3)＋6H2O。
3.固体氧化物(其中O2－可以在固体介质中自由移动)
正极：eq \f(3,2)O2＋6e－===3O2－；
负极：CH3OH－6e－＋3O2－===CO2＋2H2O。
4.熔融碳酸盐(COeq \\al(2－,3))
正极：eq \f(3,2)O2＋6e－＋3CO2===3COeq \\al(2－,3)；
负极：CH3OH－6e－＋3COeq \\al(2－,3)===4CO2＋2H2O。
【解题通法】新型化学电源的突破
1.解答新型化学电源的四步骤
(1)根据题意分析元素化合价的变化，确定正、负极反应物。
(2)注意溶液酸碱性环境，书写正、负极反应式。
(3)依据原电池原理或正、负极反应式分析判断电子、离子的移向，电解质溶液的酸碱性变化。
(4)灵活应用守恒法、关系式法进行计算。
2.注意可充电电池的三事项
(1)放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。
(2)充电时，可充电电池的正极连接外接电源的正极，可充电电池的负极连接外接电源的负极。
(3)充、放电时电解质溶液中离子移动方向的判断,分析电池工作过程中电解质溶液的变化时，要结合电池总反应进行分析。
①首先应分清电池是放电还是充电。
②再判断出正、负极或阴、阳极。,放电：阳离子→正极，阴离子→负极；,充电：阳离子→阴极，阴离子→阳极；总之：阳离子→发生还原反应的电极；阴离子→发生氧化反应的电极。