高考化学一轮复习-原电池、化学电源（复习讲义）（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（复习讲义）（全国通用）（解析版），共37页。
02 \l "_Tc22787" 体系构建·思维可视 PAGEREF _Tc22787 \h 3
03 \l "_Tc19301" 核心突破·靶向攻坚 PAGEREF _Tc19301 \h 5
\l "_Tc10226" 考点一 原电池的工作原理及应用 PAGEREF _Tc10226 \h 5
\l "_Tc10207" 知识点1 原电池定义及本质 PAGEREF _Tc10207 \h 5
\l "_Tc5454" 知识点2 原电池装置模型——构成条件 PAGEREF _Tc5454 \h 5
\l "_Tc15241" 知识点3 原电池的工作原理 PAGEREF _Tc15241 \h 5
\l "_Tc6832" 知识点4 原电池的应用 PAGEREF _Tc6832 \h 7
\l "_Tc28520" 考向1 考查原电池工作原理 PAGEREF _Tc28520 \h 8
\l "_Tc9129" 考向2 考查原电池原理的应用 PAGEREF _Tc9129 \h 10
思维建模 |根据电池反应设计原电池的模板
\l "_Tc5343" 考点二 化学电源 PAGEREF _Tc5343 \h 12
\l "_Tc26560" 知识点1 化学电源的优点和优劣判断标准 PAGEREF _Tc26560 \h 12
\l "_Tc19008" 知识点2 一次电池——放电后不可再充电的电池 PAGEREF _Tc19008 \h 12
\l "_Tc25925" 知识点3 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 PAGEREF _Tc25925 \h 13
\l "_Tc4315" 知识点4 燃料电池——将燃料燃烧的化学能直接转化为电能的装置 PAGEREF _Tc4315 \h 15
\l "_Tc2967" 考向1 考查一次电池的工作原理及应用 PAGEREF _Tc2967 \h 16
思维建模 化学电源中电极反应式书写的一般方法
\l "_Tc2203" 考向2 考查可充电电池的工作原理及应用 PAGEREF _Tc2203 \h 19
\l "_Tc22745" 考向3 考查燃料电池的工作原理及应用 PAGEREF _Tc22745 \h 22
思维建模 解答燃料电池题目的几个关键点
\l "_Tc9582" 考向4 考查多液电池的工作原理及应用 PAGEREF _Tc9582 \h 25
\l "_Tc3634" 考向5 考查液流循环电池的工作原理及应用 PAGEREF _Tc3634 \h 28
04 \l "_Tc5387" 真题溯源·考向感知 PAGEREF _Tc5387 \h 31

考点一 原电池的工作原理及应用
知识点1 原电池定义及本质
1.概念：原电池是把化学能转化为电能的装置，
2.反应本质：自发进行的氧化还原反应。
知识点2 原电池装置模型——构成条件
（1）一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
（2）二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
（3）三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：
①电解质溶液或熔融电解质；
②两电极直接或间接接触；
③两电极插入电解质溶液中。
得分速记
离子导体可以是电解质溶液、熔融电解质或固态离子导体，只能传导离子。
知识点3 原电池的工作原理
1.反应原理
①电子移动方向：锌失电子逐渐溶解变成Zn2＋进入溶液，电子从负极经导线流入正极。
②离子移动方向：阴离子向负极移动(如SOeq \\al(2－,4))，阳离子向正极移动(如Zn2＋和H＋，溶液中H＋在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。
③两极电极反应式
负极(锌极)：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)。
正极(铜极)：2H＋＋2e－===H2(还原反应)。
总反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
2.单液原电池和双液原电池对比
3.双液原电池中盐桥的组成和作用
①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
②盐桥中离子移向：盐桥含饱和KCl（KNO3）溶液，K＋移向正极，Cl－（NO3－）移向负极。
③盐桥的作用：
a.连接内电路，形成闭合回路；
b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。
c.减少能量损耗。
得分速记
以铜锌原电池为例构建原电池的认知模型
知识点4 原电池的应用
1.比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或非金属)。
2.加快化学反应速率：一个自发进行的氧化还原反应，创造多个微电池反应环境，使反应速率增大。如在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液构成原电池，反应速率增大。
得分速记
原电池加快反应速率的理解：在理解形成原电池可加快反应速率时，要注意对产物量的理解，Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液，锌足量时，不影响产生H2的物质的量，但稀硫酸足量时，产生H2的物质的量要减少。
3.用于金属的防护：使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。如要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。
4.设计制作化学电源
①拆分反应：将氧化还原反应分成两个半反应。
②选择电极材料：将还原剂（一般为比较活泼的金属）作负极，活泼性比负极弱的金属或非金属导体作正极。如果还原剂不是金属而是其它还原性物质，可选择惰性电极——石墨棒、铂片作负极。
③构成闭合回路：电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。如果两个半反应分别在两个容器进行（中间连接盐桥），则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属的阳离子。
④画装置图：结合要求及反应特点，画出原电池装置图，标出电极材料名称、正负极、电解质溶液等。
得分速记
画原电池装置图常见的四个失分点
（1）不注明电极材料名称或元素符号。
（2）不画出电解质溶液(或画出但不标注)。
（3）误把盐桥画成导线。
（4）不能连成闭合回路。
考向1 考查原电池工作原理
例1 （2025·湖南·模拟预测）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)，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：
C．工作一段时间后，电池效率降低
D．每生成，理论上消耗标准状况下
【答案】D
【分析】根据光合菌产生的 O2得电子结合 H+得到 H2O，碳棒a为正极，FeS2在硫氧化菌的作用下被氧化为S，S在硫氧化菌的作用下被氧化为硫酸根。
【解析】A．根据分析可知b极为负极，a极为正极，正极的电势高于负极，A正确；B．根据图示，碳棒b为负极，失电子，存在电极反应：，B正确；C．酸性增强不利于菌落存活，负极失电子发生的氧化反应会减慢，故工作一段时间后，电池效率降低，C正确；D．a为正极，光合菌产生的 O2得电子结合H+得到 H2O，电极反应为 O2+4e-+4H+=2H2O，每生成，转移6ml电子，理论上消耗标准状况下，D错误；故选D。
【变式训练1·变载体】（2025·广东深圳·一模）Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池，电池放电时，下列说法不正确的是
A．Cl-由负极向正极迁移B．海水作电解质溶液
C．Mg作负极发生氧化反应D．正极反应为AgCl+e-＝Cl-+Ag
【答案】A
【解析】A．电池放电时，为原电池原理，阴离子由正极向负极迁移，A项错误；B．Mg-AgCl电池是一种用海水激活的贮备电池，海水作为电解质溶液，B项正确；C．原电池负极发生氧化反应，Mg失电子，作原电池的负极，C项正确；D．原电池正极发生还原反应，AgCl得电子，生成Ag和Cl-，电极反应式为：AgCl+e-＝Cl-+Ag，D项正确；答案选A。
【变式训练2·变考法】（2025·浙江温州·三模）铝-空气电池、Mg-AgCl电池，均以海水为电解质溶液。下列叙述中正确的是
A．单位质量的负极输出电量：铝-空气电池电池
B．两种电池均是二次电池
C．铝-空气电池负极反应式：
D．两电池放电时，均是在正极被还原
【答案】A
【解析】A．1ml铝27g，输出3ml电子，1ml镁24g，输出2ml电子，质量相同的镁和铝输出的电量铝大于镁，A正确；B．两种电池均不可充电再使用，是一次电池，B错误；C．氢氧化铝为弱电解质，铝-空气电池负极反应式：，C错误；D．铝-空气电池放电时，正极空气中的氧气被还原，Mg-AgCl电池放电时，氯化银在正极被还原，D错误；故选A。
【变式训练3·】【环境保护与学科知识结合】（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
【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。
【解析】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。
思维建模 判断原电池正负极的6种方法
考向2 考查原电池原理的应用
例2 （2025·广东惠州·一模）将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。下列说法正确的是
A．Fe作原电池正极
B．溶液中的Cl⁻向锡极移动
C．铁片腐蚀速率比未镀锡时更快
D．铁表面发生的电极反应：2H++2e-=H2↑
【答案】C
【分析】将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3%NaCl溶液中，则能够形成原电池反应，Fe比Sn活泼，则Fe作负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，Sn作正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，据此分析解题。
【解析】A．由分析可知，Fe作原电池负极，A错误；B．由分析可知，Sn为正极，原电池中电解质溶液中阴离子移向负极，即溶液中的Cl⁻向铁极移动，B错误；C．原电池一般能够加快反应速率，铁片上镀有锡时构成原电池，且Fe作负极，而未镀锡时Fe只能发生化学腐蚀，故铁片腐蚀速率比未镀锡时更快，C正确；D．由分析可知，Fe作负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，D错误；故答案为：C。
【变式训练1·变载体】（2025·上海黄浦·二模）把铁条放入盛有过量稀硫酸的试管中，下列改变不能加快氢气产生速率的是
A．改铁条为镁条B．滴加少量CuSO4溶液
C．改稀硫酸为98%的硫酸D．升高溶液的温度
【答案】C
【解析】A．镁比铁更活泼，与稀硫酸反应速率更快，能加快氢气产生速率，A正确；B．滴加少量CuSO4，Fe与CuSO4反应生成Cu，Fe、Cu和稀硫酸构成原电池，加快反应速率，B正确；C．常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，无法产生氢气，C错误；D．升高溶液温度，反应速率加快，D正确；故答案选C。
【变式训练2·变考法】（2025·浙江·一模）由A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验，下列叙述中正确的是
A．装置甲中的B金属是原电池的负极B．装置乙中的C金属是原电池的阳极
C．装置丙中的D金属是原电池的正极D．四种金属的活泼性顺序是D>A>B>C
【答案】D
【分析】甲、乙、丙为原电池装置，甲中不断溶解，说明被氧化，为原电池负极，为正极，乙中C的质量增加，说明C极上析出金属，为原电池正极，则为负极，丙中上有气体产生，应为氢气，说明为正极，则D为负极，原电池反应中负极较活泼，则金属的活泼性顺序为。
【解析】A．甲中不断溶解，说明被氧化，为原电池负极，为正极，故A错误；B．乙中C的质量增加，说明C极上析出金属，为原电池正极，故B错误；C．丙中上有气体产生，应为氢气，说明为正极，则D为负极，故C错误；D．由以上分析可知金属的活泼性顺序为，故D正确。故选D。
【变式训练3·】【日常生活与学科知识结合】（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
【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；
【解析】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。
思维建模 |根据电池反应设计原电池的模板

考点二 化学电源
知识点1 化学电源的优点和优劣判断标准
1.相对其他能源，电池的优点是能量转换效率较高，供能稳定可靠，形状、大小可根据需要设计，使用方便等。
2.判断电池优劣的标准是电池单位质量或单位体积所能输出的比能量或比功率及可储存时间的长短。
知识点2 一次电池——放电后不可再充电的电池
1．普通锌锰干电池
正极材料：MnO2
正极：2MnO2＋2NHeq \\al(＋,4)＋2e－===2NH3＋Mn2O3＋H2O。
负极材料：Zn
负极：Zn－2e－===Zn2＋；
总反应：Zn＋2MnO2＋2NH4Cl===ZnCl2＋Mn2O3＋2NH3＋H2O；
2.碱性锌锰干电池
正极材料：MnO2
正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；
负极材料：Zn
负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；
总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。
3.银锌电池
正极材料：Ag2O
正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；
负极材料：Zn
负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；
总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。
4.锂电池
Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。
负极材料：锂
电极反应：8Li－8e－===8Li＋。
正极材料：SOCl2
正极反应：3SOCl2＋8e－===2S＋SOeq \\al(2－,3)＋6Cl－。
总反应：8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S。
知识点3 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
1.特点及工作原理
（1）特点：放电后能充电复原继续使用，两个电极均参与电极反应，“放电”为原电池原理，“充电”为电解池原理。
（2）铅蓄电池工作原理：
铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。
铅酸蓄电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4eq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))2PbSO4＋2H2O。
①放电时的反应
a．负极反应：Pb＋SOeq \\al(2－,4)－2e－===PbSO4；
b．正极反应：PbO2＋4H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2e－===PbSO4＋2H2O；
c．总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。
②充电时的反应
a．阴极反应：PbSO4＋2e－===Pb＋SOeq \\al(2－,4)；
b．阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SOeq \\al(2－,4)；
c．总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4。
（3）纳米硅基锂电池
一种新型二次电池，电池装置如图所示，电池反应式为xFeS2＋4LixSieq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))xFe＋2xLi2S＋4Si。
（1）电池放电时，Li＋由b极移向a极，电子不能(填“能”或“不能”)通过聚合物隔膜。
（2）电池充电时，a极反应式为xFe＋2xLi2S－4xe－===4xLi＋＋xFeS2。
2.图解二次电池的充放电
3.二次电池的充放电规律
（1）充电时电极的连接：充电的目的是使电池恢复其供电能力，因此负极应与电源的负极相连以获得电子，可简记为负接负后作阴极，正接正后作阳极。
（2）工作时的电极反应式：同一电极上的电极反应式，在充电与放电时，形式上恰好是相反的；同一电极周围的溶液，充电与放电时pH的变化趋势也恰好相反。
得分速记
1.可逆电池的充、放电不能理解为可逆反应。
2.充电时电极的连接：正接正作阳极，负接负作阴极。
知识点4 燃料电池——将燃料燃烧的化学能直接转化为电能的装置
1.氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。
2.甲烷燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)或传导质子（H＋）固体介质
总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。
负极反应式：CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋。
正极反应式：2O2＋8e－＋8H＋===4H2O。
②碱性介质(如KOH)
总反应式：CH4＋2O2＋2OH－===COeq \\al(2－,3)＋3H2O。
负极反应式：CH4－8e－＋10OH－===COeq \\al(2－,3)＋7H2O。
正极反应式：2O2＋8e－＋4H2O===8OH－。
③熔融盐介质(如K2CO3)
总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。
负极反应式：CH4－8e－＋4CO32-===5CO2＋2H2O。
正极反应式：2O2＋8e－＋4CO2===4CO32-。
④用能传导氧离子(熔融的金属氧化物作介质，高温下能传导O2-)的固体作介质
总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。
负极反应式：CH4－8e－＋4O2-===CO2＋2H2O。
正极反应式：2O2＋8e－===4O2-。
3.解答燃料电池题目的思维模型
4.解答燃料电池题目的几个关键点
①要注意介质是什么？是电解质溶液还是熔融盐或氧化物。
②通入负极的物质为燃料，通入正极的物质为氧气。
③通过介质中离子的移动方向，可判断电池的正负极，同时考虑该离子参与靠近一极的电极反应。
5.化学电源中电极反应式书写的一般方法
（1）明确两极的反应物；
（2）明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物；
（3）确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物；
（4）配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。
得分速记
1.燃料电池电极反应式书写
①H＋在碱性环境中不存在；②O2－在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H＋，生成H2O，在中性或碱性环境结合H2O，生成OH－；③若已知总反应式时，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。
2.燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。
考向1 考查一次电池的工作原理及应用
例1 （2025·北京平谷·一模）碱性锌锰电池的总反应为，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，正极发生反应为
B．电池工作时，向正极移动
C．隔膜可以防止电池短路
D．反应中每生成，转移电子数为
【答案】C
【分析】电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。根据总反应，可知负极锌失电子生成氢氧化锌，正极二氧化锰得电子生成MnO(OH)。
【解析】A． 电池工作时，正极发生反应为MnO2+e-+H2O= MnO(OH)+OH-，故A错误；B．电池工作时，阳离子移向正极，向负极移动，故B错误；C．隔膜位于电池的正极和负极之间，其主要功能是将正负极分开，防止电流直接通过正负极进行循环，故C正确；D．正极发生反应为MnO2+e-+H2O= MnO(OH)+OH-，每生成，转移电子数为，故D错误；选C。
【变式训练1·变载体】（2025高三上·全国·月考）锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池，其构造示意图如下。下列说法不正确的是
A．作电池的负极B．电池工作时，向正极移动
C．正极的电极反应：D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性
【答案】B
【分析】锌银纽扣电池中，锌作负极，发生氧化反应：，作正极，发生还原反应：，总反应为：；
【解析】A．由分析可知，锌作电池的负极，作电池正极，A正确；B．原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则向负极移动，B错误；C．由分析可知，正极的电极反应为：，C正确；D．金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性，以保证电池正常工作，D正确；故选B。
【变式训练2·变考法】（24-25高三上·北京海淀·期末）碱性锌锰干电池的结构示意图如下图。该电池放电时发生反应：。下列说法正确的是
A．Zn发生还原反应
B．正极发生反应
C．电池工作时向正极方向移动
D．理论上，每转移0.1ml电子，有8.8gMnOOH生成
【答案】D
【分析】碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O═ZnO+2MnOOH，负极为锌失电子，发生氧化反应，正极为二氧化锰，发生还原反应，电极反应式为：MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-，据此分析。
【解析】A．负极是金属锌，失电子，发生氧化反应，故A错误；B．正极上得电子，发生还原反应，所以正极的电极反应式为：MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-，故B错误；C．电池工作时，阴离子向负极移动，则OH-通过向负极移动，故C错误；D．反应中锰元素的化合价由+4价降低到+3价，则每转移0.1ml电子，有0.1ml×88g/ml=8.8gMnOOH生成，故D正确；故选：D。
【变式训练3·】【日常生活与学科知识结合】（2025·陕西·一模）普通锌锰干电池的简图如图所示，它是用锌皮制成的锌筒作电极，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作时的总反应为Zn+2NH+2MnO2=Zn[(NH3)4]2++Mn2O3+H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是
A．当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原
B．原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极
C．电池负极反应式为2MnO2+2NH+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O
D．外电路中每通过0.1ml电子，锌的质量理论上减小6.5g
【答案】B
【解析】A．一次电池不能重复使用，二次电池能重复使用，干电池是一次电池，所以当该电池电压逐渐下降后，不能利用电解原理能重新充电复原，故A错误；B．原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极，故B正确；C．根据原电池工作原理，负极应是失电子的，Zn＋2－2e－=[Zn(NH3)2]2＋＋2H＋，故C错误；D．根据选项C的电极反应式，每通过0.1ml电子消耗锌的质量是65×g=3.25g，故D错误。答案选B。
思维建模 化学电源中电极反应式书写的一般方法
（1）明确两极的反应物。
（2）明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物。
（3）确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物。
（4）配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。
考向2 考查可充电电池的工作原理及应用
例2 （2025·江苏南通·模拟预测）铅蓄电池放电时正极反应为，电池构造示意图如图。下列有关说法正确的是
A．放电时，负极反应为
B．放电时，电池将电能转化为化学能
C．充电时，正极应与外接电源负极相连
D．充电时，每生成，电路中转移1ml电子
【答案】D
【分析】铅蓄电池放电时，铅为负极，发生氧化反应：，二氧化铅为正极，发生还原反应：；
【解析】A．放电时，负极反应为，A错误；B．放电时，电池将化学能转化为电能，B错误；C．充电时，正极区域为阳极，应与外接电源正极相连，C错误；D．充电时总反应为，铅元素化合价由+2价变为0价、+4价，则每生成，电路中转移1ml电子，D正确；故选D。
【变式训练1·变载体】（2025·江西萍乡·二模）我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池，以为电解质，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。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。下列说法错误的是
A．放电时，多孔碳纳米管电极反应为
B．充电时，通过阳离子交换膜从左室传递到右室
C．会捕获，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，每转移电子，理论上可转化
【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：。
【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。
【变式训练2·变考法】（2025·河北邢台·二模）/石墨烯电极材料可在光照条件下产生电子()和空穴()，其制氧效果优越，原理如图所示。下列叙述正确的是
A．放电时，电子流向：b→离子交换膜→a
B．放电时，每消耗0.1 ml，负极区电解质溶液的质量增加13 g
C．充电时，电势高低：a