2025年高考化學總復習：新型電源

第六章化學反應與能量變化

第4講新型電源

較旅，◎?砧

課標要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接

2023全國乙，T12；2022廣

1.認識化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的實東,T16；2022湖南，T8；

際意義及其重要應用。2022全國甲，T10；2022全

2.能分析、解釋原電池的工作原國乙,T12；2021河北，證據(jù)推理與模型認

理，能設計簡單的原電池。T9、T16；2021年6月浙知：能分析識別復雜

3.能列舉常見的化學電源，并能利新型電源江，T22；2021湖南，T10；的實際電池；能利用

用相關信息分析化學電源的工作原2021遼寧，T10；2021福電化學原理創(chuàng)造性地

理。建,T9；2020天津，T11；解決實際問題

4.學生必做實驗：制作簡單的燃料2020上海，T2；2020全國

電池I,T12；2019天津，T6；

2019全國I,T12

1.近年高考常結(jié)合電池科技前沿，如能量密度高的液流電池、安全

性能高的石墨烯鋰電池、燃料電池（微生物燃料電池、有機物燃

料電池等）、金屬一空氣電池等考查原電池的工作原理及其應

用、二次電池的充放電過程及相關計算等。

命題分析預測

2.2025年高考要關注：（1）新型有機物燃料電池。有機物與電化

學結(jié)合既體現(xiàn)模塊知識的綜合性，又考查考生靈活運用所學知識

解決實際問題的能力。（2）航空航天領域、電動車領域的新型電

池

知識導圖

h.K電池的I：作軍用

信或金口電漁卜

ALZn電池的「什足

考點新型電源

:教材幫:讀透教材融會貫通

知識整合教材讀厚I

l.Li、Na、K、Mg、Al、Zn電池

名稱裝置圖工作原理

負極反應：”］Li—晨^=口+

①正極反應物為S8，產(chǎn)物為Li2s4、Li2s2，正極反應：⑵Ss+4e-+

4Li+^2Li?S4、58+8廉+8口+^4社2s2；

鋰電池②正極反應物為CO2，產(chǎn)物為C+Li2co3，正極反應：⑶3CC>2+4e

■Jr-

------TT---------、…心一+4Li+^2Li2cO3+C；

?艙??廠?'FI

③正極反應物為O2，產(chǎn)物為Li?。、Li2O2,正極反應：［41O2+4e-

++

+4Li—2Li2O>O2+2e-+2Li=Li2O2

負極反應：⑸Na—b=^=Na+

鈉電池正極反應物為Sx，產(chǎn)物為NazSx，正極反應：⑹S、+2e―2Na+

1H

￡1J--------

?=Na?Sx

負極反應：⑺K—^^=K,

鉀電池正極反應物為O2，產(chǎn)物為KCh，正極反應：［81Qo+e+K4

)

??0■:^=KC2

■^―J6.負極反應：191M4—2屋+2O1T(OH)2

鎂電池T4

?*z4

正極反應：[10]2CO2+2e——C24—

i----------r----------

負極反應：[11]Al—31+40IT^/Al(OH)4「(或Al—3e一

+)

鋁電池

寸47比??\「

71*H*離子導體為鹽溶液(中性)，正極反應物為S,產(chǎn)物為H2S,正極反

應：［12］3s+6/+2Al3++6H?O^3H2ST+2Al(OH)3

負極反應：[13]Zn—2e-+4OH--「Zn(OH)"-

tq

鋅電池正極反應物為CO2，產(chǎn)物為CH3coOH,正極反應：[1412CO2+8e-

■辦(。明^FHCOOH

_____LUClhCOOH

雙力

攵膜LCH3cH20H+8H+^=CH3coOH+2H2O

2.鋰離子電池

名稱裝置圖工作原理

負極反應：”5]Li、C6一冊――xLi++6C、LiCe-b-Li++6c

鋰離子正極反應：[16]Lii—xCoCh+xe—+xLi+^=LiCoC)2、Li—aNiCh+尤1+xLi

電池一^=LiNiC>2、Lii-xMnO2+xe-+xLi+^=LiMnC)2、LiiFePCU+xe—+xLi

=LiFePC>4、Lii—sMnQd+xe—+xLi'^=LiMn2O4

3.燃料電池

名稱裝置圖工作原理

負極反應：[17]CO—2e-+40H-^CO二+2%0、CHL8屋+10011

CO'。廠+比、廠+比、一

CH4070CH3OH—6e+8OH^(2060CH30cH3

燃料CZH

電池玳加…112—+160IT2c0〉+11氏0、C6Hl2。6-245+360^6c0廠+

[]24H2O、NH2NH2-4e-+4OH-^^N2T+4H2O

正極反應：[18]。2+4屋+2H2O^4OH-

負極反應：1191CH3coOH—8e-+2H?O^2CO2T+8H+、CGHWOG一

)2

%。24屋+6H9^=682T+24由

質(zhì)子交換膜正極反應：［20］。2+4屋+4小^2H2。

注意燃料電池負極反應式書寫的難點是有機物化合價的分析，可以用“化合物中元素化合價代數(shù)和為

零”法，來分析碳元素的化合價，且只需要分析發(fā)生化合價變化的碳原子。如CH3cH3中碳元素的化合價

為一3,CH30cH3中碳元素的化合價為一2。

照I帙帶1瑟1教材讀活I

L手機、電腦的鋰電池是一次電池還是二次電池？

二次電池

2.相同質(zhì)量的物質(zhì)失去電子數(shù)越多，其能量密度越大，則Li、Na、Mg、Al的能量密度由大到小的順序為_

Li>Al>Mg>Na。

3.已知鋰電池的正極反應物和產(chǎn)物，寫出其正極反應。

(1)正極反應物為Bi,產(chǎn)物為LisBi,則正極反應為Bi+3e-+3Li+^Li3Bi。

(2)正極反應物為FeS,產(chǎn)物為Fe、Li2S,則正極反應為FeS+2e-+2Li+^Fe+Li2s。

4.02作為原電池的正極反應物時，其電極反應在不同的介質(zhì)中有不同的寫法。

(1)強酸作介質(zhì)：O2+4e-+4H+^=2H?C)。

(2)強堿作介質(zhì)：O?+4e+2比0^40匕。

(3)導。2—固體作介質(zhì)：02+45^=202—。

(4)熔融碳酸鹽作介質(zhì)，同時通入。2與CO?：。2+4廣+2co2^2CO廠。

(5)熔融硝酸鹽作介質(zhì)，同時通入。2與N2O5：02+4屋+2N2C>5^4NO；。

(6)除此之外還可能生成0；一(過氧根離子)、0』(超氧根離子)，其電極反應分別為02+2院

O—_一

^=0?、Ch+e^^0］。

5.銀器皿長期放置表面變黑(Ag2S),可將其放置于盛有飽和食鹽水的鋁制盆中，一段時間后銀器變銀白

色，其負極反應式為A1—3屋+3HzO^Al(OH)3+34，正極反應式為人&處+2屋+2H+^2Ag

+H2ST(或其他合理答案)

<---------------------F高考幫）研透高考明確方向------------------------------

命題點1鋰電池的工作原理及應用

1.[2021遼寧]如圖，某液態(tài)金屬儲能電池放電時產(chǎn)生金屬間化合物LisBi。下列說法正確的是（B）

一不?<修/

A.放電時，M電極反應為Ni—2e~——=Ni2+

B.放電時，Li+由M電極向N電極移動

C.充電時，M電極的質(zhì)量減小

D.充電時，N電極反應為Li3Bi+3e-^3Li++Bi

解析結(jié)合該電池放電時產(chǎn)生金屬間化合物LisBi,可知M極為負極，N極為正極。

lt+成也Lie

、，收37,寸■■

—養(yǎng)J

±4ri0?n.?u

結(jié)合上述分析可知，A項錯誤；原電池中陽離子從負極向正極方向移動，即Li+由M電極向N電極移動，

B項正確；充電時M電極為陰極，電極反應為Li++1-Li,電極質(zhì)量增加，C項錯誤；充電時N電極

為陽極，電極反應為Li3Bi—3e-^3Li++Bi,D項錯誤。

技巧點撥

鋰電池的放電、充電電極反應及離子移動情況

員械：Li-r=lJ,**,la**r-^=U

伍極：M**c..Li"一―陽極:

HM

命題點2金屬一空氣電池

2.[2021河北]K—Ch電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關于該電池，下列說法錯誤

的是（D）

A.隔膜允許K+通過，不允許02通過

B.放電時，電流由b電極沿導線流向a電極；充電時，b電極為陽極

C.產(chǎn)生1Ah電量時，生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22

D.用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗0.9g水

解析

放電時.電設粕導

@曜電力的勤僵］卜（I

KF毀時.正…?！?/p>

6-.電H用2的正鍛相連晶推力陽耀

?M與O.反應.隔“允訃K'通過.不允冷。JAM

由上述分析知，A、B項正確；由氧原子守恒可知，生成的KCh和消耗的。2的質(zhì)量比為71：32仁2.22,C

項正確；鉛酸蓄電池充電時的總反應為2PbSO4+2H2O^Pb+PbO2+2H2SO4,消耗1mol水，轉(zhuǎn)移1mol

電子，而K—Ch電池中，消耗0.1mol（3.9g）K,轉(zhuǎn)移0.1mol電子，由轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等可知，鉛酸蓄電

池消耗的水為0.1mol,即消耗1.8g水，D項錯誤。

命題點3鋰離子電池的工作原理

3.［2021浙江］某全固態(tài)薄膜鋰離子電池截面結(jié)構(gòu)如圖所示，電極A為非晶硅薄膜，充電時Li+得電子成為

Li嵌入該薄膜材料中；電極B為LiCoCh薄膜；集流體起導電作用。下列說法不正確的是（B）

A.充電時，集流體A與外接電源的負極相連

B.放電時，外電路通過amol電子時，LiPON薄膜電解質(zhì)損失amolLi+

C.放電時，電極B為正極，反應可表示為LiirCoO2+xLi++xe-^LiCoO2

放電

D.電池總反應可表示為LixSi+LiiCoO%>Si++CoC）2

充電

解析由充電時Li卡得電子成為Li嵌入電極A的薄膜材料中可知，充電時電極A為陰極，則該電池放電

時，電極A為負極，電極B為正極，電極反應為

電極電極反應

負極（電極A）Li%Si~xe~^=xLi++Si

Li1—xCoCh+xLi++xe=

正極（電極B）=LiCoO2

充電時電極A為陰極，則集流體A應和外接電源負極相連，A項正確；放電時，外電路中通過amol電子

時，負極（電極A）生成的amolLi+通過LiPON薄膜電解質(zhì)轉(zhuǎn)移至電極B,LiPON薄膜電解質(zhì)并未損失

Li+,B項錯誤；由上述分析知，C項正確；結(jié)合正極和負極反應式可寫出電池總反應為LixSi+Lii—

放電

xCoO2=iSi+LiCoO2,D項正確。

充電

命題點4原電池與海水淡化

4.［山東高考］微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟的能源裝置，利用微生物處理有機廢水獲得電能，同時可實

現(xiàn)海水淡化。現(xiàn)以NaCl溶液模擬海水，采用惰性電極，用下圖裝置處理有機廢水（以含CH3co0一的溶液

為例）。下列說法錯誤的是（B）

+

A.負極反應為CH3COO~+2H2O-8屋2co2T+7H

B.隔膜1為陽離子交換膜，隔膜2為陰離子交換膜

C.當電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，模擬海水理論上除鹽58.5g

D,電池工作一段時間后，正、負極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2：1

解析結(jié)合圖示可知放電時的電極反應如下：

根據(jù)上述分析可知，A項正確；為實現(xiàn)海水淡化，該電池工作時，C「向a極移動，Na+向b極移動，即隔

膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽離子交換膜，B項錯誤；電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，向a極和b極分別移

動1molC「和1molNa+,則模擬海水理論上可除鹽58.5g,C項正確；電池工作時負極產(chǎn)生CCh,正極產(chǎn)

生H2,根據(jù)得失電子守恒可知，一段時間后，正極和負極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2：1,D項正確。

（-----------------------------；遷移應用/開索葬------------------------------------->

素養(yǎng)9科學探究思想一一揭秘航天器電源技術

命題特點：液流電池、鋰離子電池、蓄電池等，情境、裝置常考常新。電極名稱一電極反應式（同一電極

有多個電極反應）一雙極膜、交換膜―總反應式-電能利用率等。

［情境素材!

1.人類航天活動中應用過的電源主要包括一次化學電源、太陽能電池、化學蓄電池、燃料電池、核能熱電

系統(tǒng)等，這些電源占世界航天電源應用綜合的比例分別為太陽能電池陣蓄電池組電源系統(tǒng)90%；化學電池

5%；燃料電池3%；核能發(fā)電則占2%。

2.神舟飛船中的電池

「返回艙一銀鋅蓄電池組

軌道艙）太陽能電池陣一銀鎘蓄

神舟飛船《推進艙j電池組系統(tǒng)

I附加段

［情境應用）

1.［鎮(zhèn)鎘蓄電池］神舟飛船中的軌道艙和推進艙使用的電源系統(tǒng)為太陽能電池陣一鎮(zhèn)鎘蓄電池組系統(tǒng)，饃鎘蓄

放電

電池工作原理如下：Cd+2NiOOH+2H?O<Cd(OH)2+2Ni(OH)2,通過充、放電過程，滿足飛

充電

船在光照區(qū)和陰影區(qū)交替飛行時對能量儲存和供給的需要。下列說法錯誤的是(B)

A.飛船進入光照區(qū)，還原反應為Cd(OH)2+2^^Cd+2OJT

B.太陽能電池陣經(jīng)過“太陽能一化學能一電能”為蓄電池充電

C.銀鎘蓄電池宜采用陰離子交換膜，電池放電時，陰離子向負極移動

D.飛船進入陰影區(qū)，鎮(zhèn)鎘蓄電池放電，放電時正極附近溶液pH升高

解析鍥鎘電池放電時，Cd發(fā)生失電子的氧化反應生成Cd(OH)2,作負極，負極反應為Cd—2e「+20H

一^Cd(OH)2,NiOOH發(fā)生得電子的還原反應生成Ni(OH)2,作正極，正極反應為NiOOH+屋+

H2O^Ni(OH)2+OH，放電時溶液中陰離子向負極移動；充電時為電解池，陽極反應為Ni(OH)2

+OH-e=NiOOH+H20,陰極反應為Cd(OH)2+2。^Cd+20H,飛船進入光照區(qū)為蓄電池充

--

電，充電時為電解池，陰極發(fā)生的還原反應為Cd(OH)2+2e^Cd+2OH,A項正確；當飛船進入光

照區(qū)時，太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為化學能，為銀鎘蓄電池充電，B項錯誤；由正、

負極反應知，放電時，OIT向負極移動參與負極反應，故鍥鎘蓄電池宜采用陰離子交換膜，C項正確；飛

船進入陰影區(qū)，錦鎘蓄電池放電，正極反應為NiOOH+e-+H2O^Ni(OH)2+OH-,故放電時正極附

近溶液pH升高，D項正確。

2.［銀鋅電池］［海南高考改編］微型銀一鋅電池可用作電子儀器的電源，其電極分別是Ag/Ag2。和Zn,電解

液為KOH溶液。電池總反應為Ag2O+Zn+H2O^2Ag+Zn(0H)2,下列說法正確的是(C)

A.電池工作過程中，KOH溶液濃度降低

B.電池工作過程中，電解液中OH一向正極遷移

C.負極發(fā)生反應Zn+2OJT—^Zn(OH)2

+-

D.正極發(fā)生反應Ag2O+2H+2e-2Ag+H20

解析根據(jù)電池總反應：Ag2O+Zn+H2?=2Ag+Zn(OH)2,可知電池工作過程中，水不斷被消耗，

則氫氧化鉀溶液的濃度升高，A項錯誤；原電池中陰離子向負極遷移，即OIF向負極移動，B項錯誤；根

據(jù)總反應可知Zn生成Zn(OH)2,結(jié)合電解液為KOH溶液可判斷C項正確；電解液為KOH溶液，電極

反應式中不能出現(xiàn)H+,正極反應式應為Ag2O+H2O+2e^^2Ag+2OH,D項錯誤。

3.［微生物燃料電池］某微生物燃料電池在廢水處理和新能源開發(fā)領域具有廣闊的應用前景，其工作原理如圖

所示。下列說法正確的是(B)

A.電極電勢a<b,電極b上發(fā)生氧化反應

B.HS」在硫氧化菌作用下發(fā)生反應：H$一+4H2。一8^+9H+

C.若該電池外電路有0.4mol電子通過，則有0.45molH卡遷移到b極

D.該燃料電池在高溫下進行效率更高

解析Ch在電極b上發(fā)生得電子的還原反應，A項錯誤；由題圖知，HS」在負極上失去電子轉(zhuǎn)化為

SO：，B項正確；電路中通過的電子與通過質(zhì)子交換膜的H+量相等，C項錯誤；高溫會導致兩種菌失

活，反應變慢，D項錯誤。

1.［室溫鈉一硫電池］［2023全國乙］室溫鈉一硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統(tǒng)。一種室

溫鈉一硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪哇膜上作為一個電極，表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖

維素紙作為另一電極。工作時，在硫電極發(fā)生反應：

js8+e--|S：-舞-+e--S：2Na++肅一+2(1一?屋一Na2sx

下列敘述錯誤的是（A）

A.充電時Na卡從鈉電極向硫電極遷移

B.放電時外電路電子流動的方向是a-b

C.放電時正極反應為2用++98+2屋一>Na2sx

o

D.炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導電性能

解析

放電時，作負極，Na-e_^^=Na+

充電時，作陰極，Na++e-^=Na

鈉電極

b

IX

放電時，作正極，2Na++^S8+2e-=Na,S,

充電時，作陽極，Na2s,-2e-=2Na++qS；

充電時，陽離子Na卡應向陰極鈉電極遷移，A錯誤；放電時，Na失去的電子經(jīng)外電路流向正極，即電子流

向是a—b,B正確；將題給硫電極發(fā)生的反應依次標號為①②③，由'X①+土義②+③可得正極總反應，

44

C正確；炭化纖維素紙具有良好的導電性，D正確。

2.［新型“可呼吸式”鍥鋅電池］［2023山東濰坊模擬改編］中國科學家試驗成功了一種新型的“可呼吸式”保

鋅電池（Ni—ZnAB）,充電時產(chǎn)生氧氣，放電時吸收氧氣，顯著提高銀鋅電池的能量效率和穩(wěn)定性，電

池工作原理如圖。下列說法正確的是（C）

A.該電池為非水系電解質(zhì)溶液

B.放電時，正極存在一個電極反應

C.充電時，陰極反應式：［Zn（OH）4］2「+21^Zn+4OJT

D.放電時，負極質(zhì)量減少65g,則正極消耗氧氣11.2L（標準狀況）

解析由題圖和題意知，該電池放電時負極上Zn轉(zhuǎn)化為［Zn（OH）4］^,正極上。2轉(zhuǎn)化為OH，NiOOH

轉(zhuǎn)化為Ni（OH）2,有OJT參與反應，為水系電解質(zhì)溶液，A項錯誤；放電時正極上。2轉(zhuǎn)化為OIT、

NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni（OH）2,存在兩個電極反應，B項錯誤；充電時的陰極反應為放電時負極反應的逆反

應，則陰極反應為［Zn（OH）4產(chǎn)一+2^^Zn+4OH,C項正確；放電時，負極質(zhì)量減少65g,即消耗1

molZn,則轉(zhuǎn)移2moi電子，由于正極上存在兩個電極反應，故正極消耗的氧氣少于11.2L（標準狀

況），D項錯誤。

（--------------,練習幫）練透好題精準分層-----------------------------、

1.［新型全固態(tài)電池］［2021廣東］火星大氣中含有大量CO2,一種有CO2參加反應的新型全固態(tài)電池有望為火

星探測器供電。該電池以金屬鈉為負極，碳納米管為正極，放電時（B）

A.負極上發(fā)生還原反應B.CCh在正極上得電子

C.陽離子由正極移向負極D.將電能轉(zhuǎn)化為化學能

解析根據(jù)題中信息可知該Na—CCh電池中Na為負極，碳納米管為正極，負極上金屬鈉失去電子發(fā)生氧

化反應，A項錯誤；CCh在正極碳納米管上得電子發(fā)生還原反應生成單質(zhì)碳，B項正確；原電池工作時，

陽離子從負極向正極移動，C項錯誤；該電池將化學能轉(zhuǎn)化為電能，D項錯誤。

2.［熔融鈉一硫電池］［天津高考］熔融鈉一硫電池性能優(yōu)良，是具有應用前景的儲能電池。下圖中的電池反應

放電

為2Na+;cS=Na2sx（x=5?3,難溶于熔融硫）。下列說法錯誤的是（C）

充電

A.Na2s4的電子式為Na+［：S：S：S：S：］2-Na+

B.放電時正極反應為xS+2Na++2e-^Na2sx

C.Na和Na2sx分別為電池的負極和正極

D.該電池是以Na—0—AbCh為隔膜的二次電池

解析Na2s4的S：一中硫原子間以非極性鍵結(jié)合，每個硫原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A項正確；放

電時正極上S發(fā)生還原反應，正極反應為xS+2Na++2e-^NazSx,B項正確；熔融鈉為負極，熔融硫

（含碳粉）為正極，C項錯誤；由題圖可知，D項正確。

3.［光催化鈉離子二次電池］［2024陜西安康名校聯(lián)考］天津大學在光催化鈉離子二次電池的應用研究中取得重

大進展。該電池工作原理如圖所示，光催化電極能在太陽光下實現(xiàn)對設備進行充電。下列說法錯誤的是

（A）

A.充電時，電子從石墨電極流出通過導線流向光催化電極

B.放電時，石墨電極的電極反應式為4s2--^S；一

C.離子交換膜為陽離子交換膜

D.放電時，當外電路轉(zhuǎn)移1mol電子時，離子交換膜左室電解質(zhì)溶液質(zhì)量減少23g

解析由題干信息結(jié)合圖給信息，充電時，石墨電極得到電子，電子從光催化電極流出，A項錯誤；放電

時，石墨電極的電極反應式為4s2一一6^^S：一,B項正確；放電時，石墨電極為負極，光催化電極為正

極，為維持電荷守恒，左室Na卡透過離子交換膜移向右室，則離子交換膜為陽離子交換膜，放電時當外電

路轉(zhuǎn)移1mol電子時，1molNa*從左室遷移到右室，離子交換膜左室電解質(zhì)溶液質(zhì)量減少23g,C、D項

正確。

4.［新型Li-Mg雙離子可充電電池］［2023廣州測試］新型Li-Mg雙離子可充電電池是一種高效、低成本的

儲能電池，其工作原理如圖所示。放電時電極a的反應為Lii-xFePC）4+xLi++xe—^=LiFePC>4。下列說法

不正確的是（C）

I-------------------------------1

MgJLi+透過膜》電極a

■含Li2s0,、Li2so4

『MgSO,溶液水溶液

in

A.充電時，Mg電極為陰極

B.放電時，Li+從I室向II室遷移

C.放電時，II室LizSCU溶液的濃度增大

D.放電時，每消耗ImolMg,電極a質(zhì)量理論上增加14g

解析根據(jù)放電時電極a發(fā)生還原反應知，電極a為正極，Mg電極為負極。

電極電極反應

放電負極（Mg電極）Mg—2e~1Mg2+

（原電池）正極（電極a）Lii—%FePC)4+xLi+xe^^=LiFePO4

充電陰極（Mg電極）Mg2++2e~Mg

（電解池）陽極（電極a）LiFePC)4—xe=Lii—xFePC)4+%Li

由上述分析知，充電時Mg電極為陰極，A項正確；放電時Li+向正極（電極a）移動，則Li+從I室向II

室遷移，B項正確；放電時，Li卡從I室向H室遷移，SO：一不參與電極反應，II室Li2s。4溶液的濃度不

變，C項錯誤；每消耗1molMg,電路中通過21noi電子，根據(jù)放電時電極a的反應，知電極a增加的質(zhì)

量為2moiLi+的質(zhì)量，即增重14g,D項正確。

5.［海底燃料電池］［2024湖北黃石二中測試改編］一種由石墨電極制成的海底燃料電池的裝置如圖所示。下

列說法正確的是（C）

A.向a極遷移的是OIF

B.大塊沉積物中的鐵元素均顯+2價

-2+

C.b極上FeS2轉(zhuǎn)化為S的電極反應式為FeS2-2e^Fe+2S

D.微生物作用下S循環(huán)生成的SO：一和HS-的物質(zhì)的量之比為1：5

解析A項，由題圖知，a極上。2得到電子發(fā)生還原反應，故a極為海底燃料電池的正極，電極反應式為

-+

O2+4e+4H^2H2O,向正極（a極）遷移的是H+而不是OH,錯誤。B項，大塊沉積物中的FeOOH

中的鐵元素顯+3價，錯誤。C項，b極上FeS?中一1價S元素失去電子被氧化為S單質(zhì)的電極反應式為

微生物

2+

FeS2-2e"^Fe+2S,正確。D項，由題圖可知S循環(huán)的反應為4S+4H2。==-SO7+3HS—5H

+,n（SO：）：n（HS"）=1：3,錯誤。

臼能力?I二曲工

6.［2024江西九校聯(lián)考］我國科研人員將單獨脫除SO2的反應與H2O2的制備反應相結(jié)合，實現(xiàn)協(xié)同轉(zhuǎn)化。

①單獨制備H2O2：2H2O+O2^2H2O2A//>0O

-

②單獨脫除SO2：4OH+2SO2+O2^2SO4+2H2O,能自發(fā)進行。

協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置如圖（在電場作用下，雙極膜中間層的H2O解離為OIF和H+,并向兩極遷移）。下列分析

不正確的是（D）

A.反應②釋放的能量可以用于反應①

B.產(chǎn)生H2O2的電極反應：。2+2屋+2H+^H2（）2

C.反應過程中不需補加稀H2s。4

D.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應：SO2+02+2H2O^H2O2+H2SO4

解析單獨脫除SC）2的反應是靖減反應，能自發(fā)進行，則該反應的AH<0,該裝置中反應②釋放的能量可

以用于反應①，A項正確；產(chǎn)生H2O2的電極室中電解液呈酸性，故電極反應為O2+2L+2H+—H2O2,

B項正確；反應過程中，雙極膜中H2O不斷解離產(chǎn)生H+移向正極，故反應過程中不需補加稀H2so4,C項

正確；在負極室電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，不可能大量存在H+,故協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應是SO2+O2+2OH-

-

^S04+H2O2,D項錯誤。

7.［鋁胺電池］［2023湖南師大附中考試］一種鋁胺電池的工作原理如圖所示。己知Ph3N代表三苯基胺，下列

說法正確的是（B）

-+

A.放電時，正極的電極反應式為Ph3N—e^=Ph3N

B.充電時，陰極的電極反應式為4A：12cl7+3e^^Al+7AlCl4

C.充電時，A1C1；向鋁電極移動

D.理論上每生成1molPh3N,鋁電極增重18g

解析

反應?:||?]令'函Al力

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充電時為電解池，陰離子向陽極移動，A1C1；向Ph3N極移動，C項錯誤；由電極反應式知，每生成1mol

PI13N轉(zhuǎn)移1mol,負極消耗［molAl,即鋁電極減少9g,D項錯誤。

8.［新型氯流電池］［2024棗莊三中考試］科學家基于Cl2易溶于CC14的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的

+-

新型氯流電池，可作儲能設備(如圖所示)。充電時電極a的反應為NaTi2(PO4)3+2Na+2e

:

=Na3Ti2(PO4)3。下列說法正確的是(D)

(1^

A.充電時，電極b是陰極

B.放電時，NaCl溶液的pH減小

C.充電時，每生成ImolCb，電極a質(zhì)量理論上增加64g

D.放電時，NaCl溶液的濃度增大

解析由題意可知，充電時電極a發(fā)生得電子的還原反應，則電極a是陰極，電極b是陽極，A錯誤。放

-+

電時，電極a是負極，發(fā)生氧化反應Na3Ti2(PO4)3-2e-NaTi2(PO4)3+2Na,生成Na卡,電極b

是正極，發(fā)生還原反應Ch+2e-^2CC,生成C廣，則放電時NaCl溶液的濃度增大，但溶液一直為中

性，故放電時NaCl溶液的pH不變，B錯誤，D正確。充電時陽極反應為2c廠一2e-^CLT，陰極反應為

+-

NaTi2(PO4)3+2Na+2e^Na3Ti2(PO4)3,由得失電子守恒可知，每生成ImolCb,電極a質(zhì)量理

論上增加23g/molX2mol=46g,C錯誤。

創(chuàng)新練

9.［水激活“紙基”電池］［2024河南省重點高中階段性測試］一種環(huán)保的水激活“紙基”電