高考化学一轮复习-原电池、化学电源（专项训练）（全国通用）（解析版）

这是一份高考化学一轮复习-原电池、化学电源（专项训练）（全国通用）（解析版），共24页。试卷主要包含了酸性锌锰干电池的构造示意图如下等内容，欢迎下载使用。
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc17943" 01 课标达标练
\l "_Tc22251" 题型01 考查原电池工作原理
\l "_Tc2717" 题型02 考查原电池原理的应用
\l "_Tc30632" 题型03 考查一次电池的工作原理及应用
\l "_Tc10254" 题型04 考查可充电电池的工作原理及应用
\l "_Tc16505" 题型05 考查燃料电池的工作原理及应用
\l "_Tc2514" 题型06 考查多液电池的工作原理及应用
题型07 考查液流循环电池的工作原理及应用
\l "_Tc20184" 02 核心突破练
\l "_Tc5699" 03 真题溯源练
01 考查原电池工作原理
1．（2025·广东广州·模拟预测）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．电极反应为
B．放电过程中，通过质子交换膜从左室传递到右室
C．电极反应为
D．处理废水过程中溶液不变，无需补加
【答案】C
【分析】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，得到电子生成NH3，电极方程式为：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，以此解答。
【解析】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．质子交换膜只允许H+通过，B错误；C．由分析可知，CuRu为正极，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：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，C正确；D．由分析可知，负极电极方程式为：2HCHO+4OH-﹣2e﹣═2HCOO﹣+H2↑+2H2O，正极电极方程式为：6H2O+8e﹣═NH3↑+9OH﹣，总反应为8HCHO+7OH-=NH3+8HCOO-+4 H2↑+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C。
2．（2025·广东深圳·三模）关于下述电化学反应过程，描述正确的是
A．该装置实现电能转化为化学能
B．电极b是负极
C．电子从电极a经过负载到电极b再经过水体回到电极a
D．每参与反应时，转移4ml电子
【答案】B
【分析】从图中可看出，该原理为原电池，电极a发生，N元素由+5价降低为0价，得电子，发生还原反应，为正极，电极反应式为，电极b为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应为：，据此解答。
【解析】A．该装置是原电池，化学能转化为电能，A错误；B．由分析可知，电极a为正极，则电极b是负极，B正确；C．原电池中电子转移方向为外电路中由负极经导线到正极，该装置b为负极、a为正极，故电子从电极b经过负载到电极a，电子不会经过电解质溶液，C错误；D．由分析可知，每1ml参与反应时，转移 电子，D错误；故选B。
3．（2025·江西·模拟预测）某电池的切面结构示意图如图所示，放电时的反应为。下列说法错误的是
A．该电池工作时，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
D．若初始两电极质量相等，放电转移个电子，则两电极的质量差为
【答案】D
【分析】根据电池反应：可知正极反应为：，负极反应为：。
【解析】A．放电时，阳离子向正极移动，则该电池工作时，向正极移动，A正确；B．根据分析可知通过隔膜向正极移动，则隔膜为阳离子交换膜，B正确；C．根据分析可知放电时正极反应为：，C正确；D．放电转移个电子，负极减少了，正极增加了，则两电极的质量差为，D错误；故选D。
02 考查原电池原理的应用
4．（2025·四川广元·模拟预测）含氰化物的废液乱倒或与酸混合，均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水，发生的主要反应为CN-＋OH-＋Cl2→CO2＋N2＋Cl-＋H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)
A．Cl2是氧化剂，CO2和N2是氧化产物
B．该反应中，若有1 ml CN-发生反应，则有6NA电子发生转移
C．上述离子方程式配平后，氧化剂、还原剂的化学计量数之比为5∶2
D．若将该反应设计成原电池，则CN- 在负极区发生反应
【答案】B
【分析】配平该反应为：2CN-＋8OH-＋5Cl2=2CO2＋N2＋10Cl-＋4H2O。在该反应中，氯气中氯元素化合价降低，Cl2是氧化剂，CN-中C和N元素化合价升高，CN-为还原剂，CO2和N2是氧化产物。
【解析】A．根据分析，Cl2是氧化剂，CO2和N2是氧化产物，A正确；B．该反应中，CN-中C和N元素化合价升高，C由+2价升高为+4价，N由-3价升高为0价，故有1 ml CN-发生反应，则有5NA电子发生转移，B错误；C．根据分析，Cl2为氧化剂，CN-为还原剂，氧化剂、还原剂的化学计量数之比为5∶2，C正确；D．该反应中，CN-中C和N元素化合价升高，若将该反应设计成原电池，则CN- 在负极区发生反应，D正确；故选B。
5．（2025·福建福州·三模）A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。下列叙述错误的是
A．装置B中锡极为正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑
B．装置C中总反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
C．装置A、B、C中铁被腐蚀由快到慢的顺序是B>A>C
D．将装置B中的电解质溶液由稀硫酸改为浓硝酸，Fe始终为负极
【答案】D
【解析】A．B中能形成原电池，铁比锡活泼，锡为正极，电极反应式：2H++2e-=H2↑，A正确；B．C中能形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，不断被氧化，铁为正极，保持不变，总反应：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，B正确；C．B中形成原电池，加快铁的腐蚀速率，A中发生常规置换反应，C中铁作正极，被保护，则铁被氧化由快到慢的顺序：B>A>C，C正确；D．常温时铁在浓硝酸中会钝化，而锌会与浓硝酸持续反应，故此时铁为正极，D错误；故选D；
6.（2025·广西柳州·模拟预测）我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池，以Mg(TFSI)2为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺(PDA)以捕获CO2，使放电时CO2还原产物为MgC2O4.下列说法错误的是
A．放电时，多孔碳纳米管电极反应为Mg2+ + 2CO2 + 2e— = MgC2O4
B．充电时，Mg2+通过阳离子交换膜从左室传递到右室
C．PDA会捕获CO2，让原本正极的气-液-固三相反应变为液-固两相反应，利于加快反应速率
D．放电时，每转移1ml电子，理论上可转化1ml CO2
【答案】B
【分析】放电时CO2转化为MgC2O4，碳元素化合价由+4价降低为+3价，发生还原反应，所以放电时，多孔碳纳米管电极为正极，电极方程式为：、Mg电极为负极，电极方程式为：，则充电时多孔碳纳米管电极为阳极，电极方程式为：，Mg电极为阴极，电极方程式为：，据此分析；
【解析】A．根据分析，放电时，多孔碳纳米管电极反应为，A正确；B．根据分析，充电时左室为阴极，Mg2+应从右室通过阳离子交换膜到左室，B错误；C．根据题意可知，电解液中加入1，3-丙二胺（PDA）可以捕获CO2，使气相CO2进入液相的PDA中，让原本正极的气-液-固三相反应变为液-固两相反应，利于加快反应速率，C正确；D．根据放电时的电极反应式可知，每转移2ml电子，有2mlCO2参与反应，因此每转移1ml电子，理论上可转化1mlCO2，D正确；故选B。
03 考查一次电池的工作原理及应用
7．（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
【答案】D
【解析】A．酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，故A错误；B．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．发生得电子的还原反应，故C错误；D．锌筒为负极，负极发生失电子的氧化反应，故D正确；故选D。
8．（24-25高三上·河南·期末）电池可用于治疗某些心律失常所致的心脏起搏器的驱动。该电池的工作原理示意图如图所示：

下列说法错误的是
A．负极材料为，发生氧化反应
B．正极反应式为
C．有助于电池内部的导电
D．电池工作时向电极移动
【答案】B
【解析】A．负极材料为，锂失电子发生氧化反应，故A正确；B．正极发生还原反应，根据图示，正极反应式为，故B错误；C．有助于电池内部的导电，故C正确；D．电池工作时，阴离子向负极移动，向电极移动，故D正确；选B。
9．【结合“热电池”是高温熔融盐考查一次电池工作原理】（2025·安徽·二模）“热电池”是高温熔融盐一次电池，在航空航天领域有广泛应用，采用LiAl、LiSi等合金做电极比纯锂安全性更好。某热电池工作原理如图所示，放电时，1mlFeS2完全反应时得到4ml电子。下列说法错误的是
A．电子流向：LiAl极→用电器→FeS2极
B．若转化为，则FeS2消耗98.4g
C．正极的电极反应式为
D．热电池的正极材料需要具备高温下的热稳定性和物理稳定性
【答案】B
【分析】由图示可知，LiAl极为负极，FeS2极为正极，负极锂比铝活泼，放电时锂优先失电子生成锂离子，负极反应式为：Li-e-=Li+，正极反应式为：。
【解析】A．电池放电时，电子由负极经外电路流向正极，即电子流向：LiAl极→用电器→FeS2极，A正确；B．放电时，转化为的反应式为：-0.82e-=+0.82Li+，正极反应式为：，当转移0.82ml电子时，消耗0.205mlFeS2，质量为：0.205ml120g/ml=24.6g，B错误；C．由分析可知，正极电极反应式为：，C正确；D．热电池的正极材料需要具备高温下不易分解，不易与其他物质反应的性质，即具备高温下的热稳定性和物理稳定性，D正确；答案选B。
04 考查可充电电池的工作原理及应用
1．（2025·浙江温州·二模）某新型锂离子电池是以嵌锂非晶硅薄膜和钴酸锂薄膜为电极的二次电池，充电时，嵌入非晶硅膜，放电时发生脱嵌，工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A．充电时，b极接电源的负极
B．充电时，a极的电极反应式为
C．放电时，外电路通过，b极质量增加7g
D．放电时，穿过交换膜向a极移动
【答案】C
【分析】充电时，电解质的阳离子移向阴极，该电池充电时，嵌入非晶硅膜，因此充电时a极为阴极，放电时为负极。
【解析】A．根据分析知，充电时，b极为阳极，接电源的正极，A错误；B．充电时，a极的电极反应式为，B错误；C．放电时，外电路通过，b极将嵌入1ml，因此b极质量增加7g，C正确；D．放电时，阳离子向正极移动，因此a极区的穿过交换膜向b极移动，D错误；故选C。
2．【结合动力电池考查二次电池工作原理】（2025·河南·二模）动力电池是新能源车的动力来源。某动力电池充电过程示意图如图所示，已知电池反应为(M表示金属)。下列说法错误的是
A．中金属元素M呈+3价
B．放电时，电极M电势高于电极N电势
C．放电时，电极N上发生的电极反应为
D．充电时，电解质中的向电极M移动
【答案】D
【分析】充电时，与电源正极相连的M极为阳极，N极为阴极；放电时，M为正极，N为负极。
【解析】A．中Li为+1价，O为-2价，M为+3价，A正确；B．原电池中正极电势高于负极电势，放电时，M为正极，B正确；C．放电时N为负极，失电子发生氧化反应，根据电池总反应可知，N极反应为，C正确；D．充电时，N为阴极，阳离子向阴极定向移动，D错误；故答案选D。
3．（2025·陕西·二模）中国科学技术大学一课题组发现：含有氨基和的电解液中添加盐酸三甲胺(TAH)，能大大提高水系电池的利用率(如图)。下列叙述错误的是
A．放电时，卤素离子通过阴离子交换膜向a极迁移
B．放电时，a极的电极反应式为
C．充电时，b极与电源的负极连接
D．充电时，a极区生成1ml，b极析出65gZn
【答案】A
【分析】电池，放电时， Zn失电子，Zn是负极，即b是负极、a是正极；充电时，a是阳极、b是阴极。
【解析】A．放电时，b是负极、a是正极，卤素离子通过阴离子交换膜向b极迁移，故A错误；B．放电时，a是正极，I2得电子生成I-，a极的电极反应式为，故B正确；C．充电时，b是阴极，b极与电源的负极连接，故C正确；D．充电时，a是阳极，a极区生成1ml，电路中转移2ml电子，根据电子守恒，b极生成1mlZn，析出Zn的质量为65g，故D正确；答案选A。
05 考查燃料电池的工作原理及应用
10．【结合环境保护考查燃料电池工作原理】（2025·山东·二模）二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，其装置示意图如图所示：
下列说法错误的是
A．电池工作时，质子由a极移向b极
B．b为电池正极
C．a极反应式为
D．理论上每吸收，b电极消耗的的体积为(标准状况)
【答案】C
【分析】由图可知，电极a为燃料电池的负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极b为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水。
【解析】A．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，电极b为正极，则电池工作时，质子由a极移向b极，故A正确；B．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，电极b为正极，故B正确；C．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为，故C错误；D．由得失电子数目守恒可知，理论上每吸收1ml二氧化硫，标准状况下b电极消耗氧气的体积为1ml××22.4L/ml=11.2L，故D正确；故选C。
11．（2025·江苏·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．放电时，电子由电极b经外电路流向电极a
B．电极a的电极反应式为
C．当有通过质子交换膜时，电极b表面理论上消耗的体积为
D．验证生成的操作：取反应后的左室溶液，加入新制，加热，观察现象
【答案】B
【分析】由图，氧气得到电子发生还原反应：，则b为正极，乙烯失去电子发生氧化反应：，a为负极；
【解析】A．放电时，电子由负极a经过外电路流向正极b，A错误；B．由分析，a为负极，乙烯失去电子发生氧化反应：，B正确；C．没有标况，不确定消耗氧气的体积，C错误；D．乙醛和新制氢氧化铜反应需要在碱性条件下反应，故应该取反应后的左室溶液，加入过量氢氧化钠调节溶液为碱性，然后再加入新制，加热，观察现象，D错误；故选B。
12．【结合特殊新型电池考查燃料电池工作原理】（2025·贵州毕节·一模）一种双腔室燃料电池构造示意图如下，下列说法错误的是
A．离子交换膜的作用是传导
B．负极反应式为：
C．在电池反应中表现出氧化性和还原性
D．复合材料电极上每消耗，外电路中转移电子
【答案】A
【分析】由图可知，复合材料电极是燃料电池的正极，酸性条件下，过氧化氢在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为，铂电极为负极，碱性条件下过氧化氢在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为，总反应为2H2O2=2H2O+O2↑，电池工作时钾离子通过阳离子交换膜由铂电极移向复合材料电极。
【解析】A．由分析可知，电池工作时钾离子通过阳离子交换膜由铂电极移向复合材料电极，则离子交换膜的作用是传导钾离子，故A错误；B．由分析可知，铂电极为负极，碱性条件下过氧化氢在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为，故B正确；C．由分析可知，电池总反应为2H2O2=2H2O+O2↑，反应中氧元素的化合价即升高被氧化又降低被还原，过氧化氢即是氧化剂又是还原剂，反应中表现出氧化性和还原性，故C正确；D．由分析可知，合材料电极是燃料电池的正极，酸性条件下，过氧化氢在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为，则复合材料电极上每消耗1ml过氧化氢，外电路中转移2ml电子，故D正确；故选A。
06 考查多液电池的工作原理及应用
13．【结合多液电池考查二次电池工作原理】（2025·贵州贵阳·二模）一种水性电解液可充电电池如图所示。下列叙述错误的是
A．放电时，M电极是正极
B．放电时，N电极反应：
C．充电时，Ⅱ区中溶液的浓度减小
D．充电时，转移，Ⅲ区溶液质量减少
【答案】D
【分析】装置放电时，Zn电极为负极，Zn失电子产物与电解质反应，生成，负极反应式为：，同时K+透过阳离子交换膜向Ⅱ区移动；正极为MnO2，MnO2得电子产物与电解质反应，生成Mn2+等，正极反应为：MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，同时透过阴离子交换膜向Ⅱ区移动；据此分析；
【解析】A．根据分析可知，放电时，M电极是正极，A正确；B．根据分析可知，放电时，N为负极，电极反应：，B正确；C．根据分析可知，充电时M为阳极、N为阴极，K+透过阳离子交换膜向Ⅲ区移动，透过阴离子交换膜向Ⅰ区移动；Ⅱ区中溶液的浓度减小，C正确；D．根据分析可知，充电时，Ⅲ区电极反应为，转移，K+透过阳离子交换膜向Ⅲ区移动，溶液质量增重，D错误；故选D。
14．（2025·广东惠州·一模）某低成本储能电池原理如图，下列说法不正确的是
A．放电时，总反应为：Pb++2Fe3+ =PbSO4+2Fe2+
B．充电时，阴极区电解质溶液pH减小
C．充电时，阳极的电极反应为：Fe2+-e- =Fe3+
D．理论上每转移1mle-，负极室溶液减少48g
【答案】D
【分析】该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4得电子生成Pb和硫酸，据此回答。
【解析】A．由分析可知，放电时，Pb为负极，电极反应为：Pb-2e-+=PbSO4，多孔碳电极为正极，电极反应为：Fe3++e-=Fe2+，根据得失电子数相等可知，总反应为：Pb++2Fe3+ =PbSO4+2Fe2+，A正确；B．充电时，由H+通过质子交换膜由阳极室进入阴极室，故阴极区电解质溶液pH减小，B正确；C．由分析可知，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，电极反应为：Fe2+-e- =Fe3+，C正确；D．由分析可知，放电时，Pb/PbSO4为负极，发生反应Pb-2e-+=PbSO4，，电路中每转移1ml电子，负极室溶液中有0.5ml生成PbSO4，同时1ml H+通过质子交换膜移向正极室，导致负极室溶液质量减少0.5ml×96g/ml+1ml×1g/ml=49g，D错误；故答案为：D。
07 考查液流循环电池的工作原理及应用
15．【结合储能电池考查二次电池工作原理】（2025高三·全国·月考）储能电池是用于储存电能的电池系统，它们能够将电能转化为化学能，并在需要时释放出来。这种电池设计可用于长时间的能量储存和充放电。储能电池具有高容量、长循环寿命和高稳定性的特点。某种储能电池原理如图所示，放电时，电子流入多孔碳电极。下列说法正确的是
A．放电时，电极为负极，工作时该电极质量减小
B．储能过程(充电)与能量释放过程(放电)互为可逆反应
C．放电时，多孔碳电极区pH逐渐增大
D．充电时，阴极的电极反应式为
【答案】D
【分析】该储能电池储能时为电解池，转化为Pb得电子为阴极，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，放电时Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成，多孔碳电极为正极，正极上Fe3+得电子转化为Fe2+。
【解析】A．放电时，电极为负极，Pb失电子结合硫酸根离子生成，工作时该电极质量增大，A错误；B．储能过程(充电)与能量释放过程(放电)反应条件不同，不是同时进行，不是可逆反应，B错误；C．放电时，多孔碳电极为正极，正极上发生反应Fe3++e-=Fe2+，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧溶液，pH减小， C错误；D．充电时，阴极转化为Pb，电极反应式为，D正确；故选D。
16．（24-25高三上·云南·月考）钒氧化还原流电池，是一种活性物质呈循环流动液态的二次电池，可用于固定储能设备。放电时工作原理如图所示。下列有关叙述错误的是
A．放电时，H+通过质子交换膜向a极迁移
B．放电时，a电极反应方程式为VO+e-+2H+=VO2++H2O
C．充电时，电极b与外接电源的负极相连
D．电池的总反应可以表示为：VO+V2++2H+VO2++V3++H2O
【答案】D
【分析】该装置为氧化还原液流电池，根据装置图，电极a发生VO+e-+2H+=VO2++H2O，根据原电池工作原理，该电极为正极，电极b则为负极，电极反应式为V2+－e-=V3+，据此分析；【解析】A．放电时，阳离子向正极移动，则H+通过质子交换膜向a极迁移，故A说法正确；B．放电时，电极a为正极，VO得电子生成VO2+，其电极反应式为：VO+e-+2H+=VO2++H2O，故B说法正确；C．充电时，电极b为阴极，与外接电源的负极相连，故C说法正确；D．根据两个电极反应，电池的总反应可以表示为：VO+V2++2H+VO2++V3++H2O，故D说法错误；答案为D。
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：
【答案】C
【分析】根据电池示意图，放电时a极生成偶氮苯()，则由化合价升高，a电极为负极，电极反应式为：-= +，则b电极为正极，电极反应式为：，充电时反应刚好反向进行，据此分析解答
【解析】A．根据分析，放电时电极a为负极，A错误；B．充电时b电极为阳极，a电极为阴极，和向阴极移动，即从右向左移动，B错误；C．根据分析中的负极电极反应式可知，放电时每生成偶氮苯，外电路转移，C正确；D．充电时b电极为阳极失去电子，而且电解质为碱性环境，无参加反应，正确的电极反应式为：，D错误；故答案为：C。
2．（2025·天津·一模）液流电池是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，如图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液，总反应为：。下列说法正确的是
A．充电时阴极的电极反应式：
B．充电时电极a连外接电源的负极
C．放电时，每消耗6.5gZn电路中转移电子数为
D．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
【答案】D
【分析】Br2具有较强氧化性，Zn具有较强还原性，放电时，Zn作负极，失去电子，发生氧化反应，Br2在正极得到电子被还原生成Br-，Zn2+通过阳离子交换膜由右侧电极向左侧电极移动。充电时为放电的逆过程，题目据此解答。
【解析】A．充电时的阴极Zn2+得电子发生还原反应，Zn2++2e-=Zn，A错误；B．Br2作为原电池的正极，充电时与外接电源的正极连接，B错误；C．放电时Zn-2e-=Zn2+，6.5gZn的物质的量为，转移电子数为0.2NA，C错误；D．放电时左侧电极发生Br2+2e-=2Br-，Zn2+通过阳离子交换膜由右侧电极向左侧电极移动，左侧储罐中离子浓度增大，D正确；答案选D。
3．（2025·北京房山·一模）我国在新型储能电池领域取得重大突破，锂硫电池因高能量密度成为研究热点。下列关于锂硫电池说法中不正确的是
A．硫单质是金属晶体
B．放电过程锂元素发生氧化反应
C．电池隔膜材料聚丙烯，属于有机高分子材料
D．锂硫电池单位质量储能比钠硫电池高
【答案】A
【解析】A．S是非金属元素，S单质属于分子晶体（如S8等），A错误；B．该电池中，Li做负极，发生氧化反应，B正确；C．聚丙烯是由丙烯发生加聚反应得到的，属于有机高分子材料，C正确；D．Li失去1ml电子消耗的质量为7g，而Na失去相同物质的量的电子需要23g，故锂硫电池单位质量储能比钠硫电池高，D正确；故答案选A。
4．【结合“三组电解质”储能电池考查电池工作原理】（2025·四川·二模）“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1ml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
【答案】C
【分析】放电时，通过固体电解质向Cu电极移动，可知Na是负极、Cu是正极。
【解析】A．放电时，Na是负极，Na电极失电子，发生氧化反应，故A正确；B．放电时，正极Cu2O得电子生成Cu，电极反应为，故B正确；C．充电时，Cu极发生反应2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O，当外电路通过1ml电子时，生成0.5mlCu2O，溶液中消耗0.5ml氧原子，同时减少1mlNa+，溶液质量减少31g，故C错误；D．三组电解质有利于运动并防止副反应发生，故D正确；选C。
5．【结合大容量电池考查电池工作原理】（2025·贵州·二模）液流电池是电化学储能领域的一个研究热点，其优点是容量大、寿命长。某种碱性可充电锌铁液流电池放电时工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．电池放电时电极a的电势高于电极b
B．电池放电时向M室移动，M室溶液增大
C．电池充电时b极发生的电极反应式为：
D．电池充电时电路中每通过电子，a电极增重
【答案】C
【分析】由图可知，放电时，氢氧根离子向a电极移动，则电极a为液流电池的负极，锌在碱性条件下，失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，电极b为正极，六氰合铁酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成六氰合亚铁酸根离子，电极反应式为：；充电时，a电极连电源负极，做电解池的阴极，电极反应式为：[Zn(OH)4]2-+2e-= Zn+4OH-，电极b与正极相连，做电解池阳极，六氰合亚铁酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成六氰合铁酸根离子，电极反应式为：，据此分析回答。
【解析】A．由分析可知，电池放电时，电极a为液流电池的负极，电极b为正极，则电极a的电势低于电极b，A错误；B．由分析可知，放电时为原电池，则OH-向负极移动，负极发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，OH-被消耗，则pH减小，B错误；C．由分析可知，电池充电时，b极发生的电极反应式为：，C正确；D．电池充电时，电路中每通过0.2NA电子，a电极反应式为：[Zn(OH)4]2-+2e-= Zn+4OH-，增重0.1mlZn，即增重6.5g，D错误；故选C。
1．（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
【答案】A
【分析】光解过程中，电极a上电子流出，发生氧化反应，a为负极，电极反应式为：；电极b上电子流入，发生还原反应，b为正极，电极反应式为：。
【解析】A．根据分析，电极a为负极，发生氧化反应，电极反应式为：，生成物有O2，A正确；B．原电池中阳离子向正极移动，电极a上生成，电极b上消耗，通过质子交换膜从左室移向右室，B错误；C．在探究溶液浓度变化时，不仅要关注溶质的变化，也要关注溶剂的变化，在光解总反应是电解水，溶液中减少，溶液浓度增大，pH减小，C错误；D．生成，转移2ml电子，外电路通过0.01ml电子时，电极b上生成，D错误；答案选A。
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
【答案】D
【分析】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，b电极是正极，电极反应式为NaTi2(PO4)3+2e－+2Na+=Na3Ti2(PO4)3，据此解答。
【解析】A．放电时b电极是正极，阳离子向正极移动，所以向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，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；答案选D。
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
【答案】C
【分析】电池放电时，锂电极为负极，发生反应：，多孔功能电极为正极，低温时发生反应：，随温度升高Q增大，正极区转化为；充电时，锂电极为阴极，得到电子，多孔功能电极为阳极，或失去电子。
【解析】A．由分析可知，电池总反应方程式为：或，充放电时有参与或生成，因此熔融盐中的物质的量分数影响充放电速率，A正确；B．比的半径小，因此优先于通过固态电解质膜，B正确；C．放电时，正极得到电子，中氧原子为-1价，中氧原子为-2价，因此随温度升高Q增大，正极区转化为，C错误；D．充电时，锂电极为阴极，连接电源负极，D正确；答案选C。
4．（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0.4mml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
【答案】C
【分析】由题中信息可知，b电极为负极，发生反应，然后再发生；a电极为正极，发生反应，在这个过程中发生的总反应为。
【解析】A．由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，血液中的在a电极上得电子生成，电极反应式为；b电极为电池负极， 在b电极上失电子转化成CuO，电极反应式为，然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为，则电池总反应为，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，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．根据反应可知，参加反应时转移2 ml电子，的物质的量为0.1 mml，则消耗18 mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2 mml电子流入，C错误；D．原电池中阳离子从负极移向正极迁移，故迁移方向为b→a，D正确。综上所述，本题选C。
5．（2024·全国甲卷）科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是
A．充电时，向阳极方向迁移
B．充电时，会发生反应
C．放电时，正极反应有
D．放电时，电极质量减少，电极生成了
【答案】C
【分析】Zn具有比较强的还原性，具有比较强的氧化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间，所以电极为正极，Zn电极为负极，则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。
【解析】A．充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即向阴极方向迁移，A不正确；B．放电时，负极的电极反应为，则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn，即充电时Zn元素化合价应降低，而选项中Zn元素化合价升高，B不正确；C．放电时电极为正极，正极上检测到和少量，则正极上主要发生的电极反应是，C正确；D．放电时，Zn电极质量减少0.65g（物质的量为0.010ml），电路中转移0.020ml电子，由正极的主要反应可知，若正极上只有生成，则生成的物质的量为0.020ml，但是正极上还有生成，因此，的物质的量小于0.020ml，D不正确；综上所述，本题选C。
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(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
【答案】C
【分析】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，则充电时，该电极为阴极，电极反应式为；正极上发生，则充电时，该电极为阳极，电极反应式为。
【解析】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，还有由提供孤电子对、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，B正确；C．充电时，阴极电极反应式为，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，因此消耗0.65 g Zn（物质的量为0.01ml），理论上转移0.02 ml电子，D正确；综上所述，本题选C。
7．（2023·河北卷）我国科学家发明了一种以和为电极材料的新型电池，其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，b电极上发生还原反应
B．充电时，外电源的正极连接b电极
C．放电时，①区溶液中的向②区迁移
D．放电时，a电极的电极反应式为
【答案】B
【分析】放电时，电极材料转化为，电极反应 -2ne-= +2nK+，是原电池的负极，阳离子增多需要通过阳离子交换膜进入②区；二氧化锰得到电子变成锰离子，是原电池的正极，电极反应：，阳离子减少，多余的阴离子需要通过阴离子交换膜进入②区，故③为碱性溶液是电极，①为酸性溶液是二氧化锰电极。
【解析】A．充电时，b电极上得到电子，发生还原反应，A正确；B．充电时，外电源的正极连接a电极相连，电极失去电子，电极反应为，B错误；C．放电时，①区溶液中多余的向②区迁移，C正确；D．放电时，a电极的电极反应式为，D正确；故选：B。
8．（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1kgAl，电池最多向外提供37ml电子的电量
【答案】A
【分析】铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极；
【解析】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，铝离子水解显酸性，C错误；D．由C分析可知，每消耗1kgAl（为），电池最多向外提供ml电子的电量，D错误；故选A。