原電池反應(yīng)及應(yīng)用（原卷版）-2024-2025學(xué)年人教版高二化學(xué)易錯(cuò)題專項(xiàng)復(fù)習(xí)（選擇性必修1）

易錯(cuò)專題12原電池反應(yīng)及應(yīng)用

聚焦易錯(cuò)點(diǎn)：

A易錯(cuò)點(diǎn)一雙液電池

A易錯(cuò)點(diǎn)二原電池原理的應(yīng)用

典例精講

易錯(cuò)點(diǎn)一雙液電池

【易錯(cuò)典例】

例1（2023上?安徽蕪湖?高二安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)?？茧A段練習(xí)）關(guān)于下圖所示的原電池，下列說法正確

的是（）

A.電子從鋅電極通過電流表流向銅電極

B.鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移

C.鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)；銅電極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)是2H++2e「=H2T

D.取出鹽橋后，電流表仍會(huì)偏轉(zhuǎn)，銅電極在反應(yīng)前后質(zhì)量不變

【解題必備】

1.單液電池和雙液電池（Zn+Cu2+=Zn2++Cu）

原電池實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象電子流動(dòng)方向圍子次動(dòng)方向電極反應(yīng)式

鋅片箱解,調(diào)片加厚變陽(yáng)圈子移向正

.MH

殼，CuSO,溶源蕨色變淺,極，陰離子移

電流衰的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)溶向負(fù)極

電子由鋅電鐵負(fù)極?Zn-2e"=Zn2"

液的溫度略有升高

經(jīng)過導(dǎo)線流向正極，Cu2*+2e-=Cu

鋅片滔斛,銅片加厚變K-移向正極

齒由極

pti亮，CuSO,溶液放色變法，區(qū)，CT移向負(fù)

卜辛:電流表的指針發(fā)生謁轉(zhuǎn)溶極區(qū)

7皿

液的溫度沒有升高

（1）如果不用鹽橋，除了發(fā)生原電池反應(yīng)外還發(fā)生鋅和銅離子的直接的置換反應(yīng)，會(huì)使部分化學(xué)能以熱能

的形式轉(zhuǎn)化掉，而鹽橋的使用可以避免鋅和銅離子的直接接觸，從而避免了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，提高電池

效率。

（2）選擇鹽橋中的電解質(zhì)的原則是高濃度、正負(fù)離子遷移速率接近相等，且不與電池中溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，

常采用KC1、NH4NO3和KNCh的飽和溶液，鹽橋的作用是避免鋅和銅離子的直接接觸；使兩個(gè)半電池構(gòu)成

閉合回路；能使原電池產(chǎn)生較持續(xù)、穩(wěn)定的電流；能提高電池的使用效率。

2.原電池正、負(fù)極的判斷方法

判斷一個(gè)原電池中的正、負(fù)極，最根本的方法是失電子（發(fā)生氧化反應(yīng)）的一極是負(fù)極，得電子（發(fā)生還原反

應(yīng)）的一極是正極。如果給出一個(gè)化學(xué)方程式判斷正、負(fù)極，可以直接根據(jù)化合價(jià)的升降來判斷，化合價(jià)升

高發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極，化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng)的一極為正極。根據(jù)電極材料的活潑性來判斷正

負(fù)極，要注意電解質(zhì)溶液對(duì)原電池正負(fù)極的影響。例如Mg、Al、NaOH溶液構(gòu)成的原電池，A1為負(fù)極；Fe（或

Al）、Cu、濃HNO3構(gòu)成的原電池，Cu為負(fù)極。

（負(fù).........-；判斷依據(jù)：-......干

----------陋:甌---------1疆標(biāo)

-------施予施同-------

二工二

⑨離子移府）-----------■!甭字超向:--------------離子榭

-i—^3-^

C氧化反應(yīng)）-----------：電極反應(yīng):----------《還原反應(yīng)

工

后屆就如雅瞿需

----一^------------?--------氣體或pH增^

【變式突破】

1.（2023?貴州?清華中學(xué)高二階段練習(xí)）控制合適的條件，將反應(yīng)2Fe'++22Fe2++I?設(shè)計(jì)成如圖所示

原電池，下列判斷不正確的是

A.雙液原電池的優(yōu)點(diǎn)是電流穩(wěn)定

B.反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe?+被還原

C.可以通過電流計(jì)讀數(shù)為零來判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)

D.電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl?固體，甲中石墨電極為正極

易錯(cuò)點(diǎn)二原電池反應(yīng)原理的應(yīng)用

【易錯(cuò)典例】

例2（2023上?安徽合肥?高二合肥一中?？计谥校┠程骄炕顒?dòng)小組想利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序,

有甲、乙兩位同學(xué)均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6mol的稀H2s04中，乙同學(xué)將電極

放入6moi1一1的NaOH溶液中，如圖所示。

（1）寫出甲池中發(fā)生的有關(guān)電極反應(yīng)的反應(yīng)式：負(fù)極,正極

⑵寫出乙池中發(fā)生的有關(guān)電極反應(yīng)的反應(yīng)式：負(fù)極,正極.，總反應(yīng)離子方程式為

（3）如果甲與乙兩位同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料若是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料

的金屬活潑”，則甲會(huì)判斷出_______活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出_____活動(dòng)性更強(qiáng)（填寫元素符號(hào)）。

（4）由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些結(jié)論o

A.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)

B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)

C.該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動(dòng)性順序表已過時(shí)，已沒有實(shí)用價(jià)值

D.該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜、反應(yīng)條件多變，應(yīng)具體問題具體分析

（5）上述實(shí)驗(yàn)也反過來證明了“利用金屬活動(dòng)性順序表直接判斷原電池中正、負(fù)極”的做法不可靠，則請(qǐng)你提

出另一個(gè)判斷原電池正、負(fù)極可行的實(shí)驗(yàn)方案o

【解題必備】

1.原電池原理的應(yīng)用

（1）加快氧化還原反應(yīng)的速率。例如：在鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)加入少量CuSCU溶液能使產(chǎn)生H2的速率加快。

（2）比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。例如：有兩種金屬a和b,用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中，觀察到a極溶解，b

極上有氣泡產(chǎn)生。根據(jù)電極現(xiàn)象判斷出a是負(fù)極，b是正極，由原電池原理可知，金屬活動(dòng)性a>b。

（3）用于金屬的防護(hù)。如要保護(hù)一個(gè)鐵閘，可用導(dǎo)線將其與一鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極，鐵閘作正

極。

（4）設(shè)計(jì)化學(xué)電池。從理論上講，任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。關(guān)鍵是選擇合適的

電解質(zhì)溶液和兩個(gè)電極。電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極反應(yīng)，或者溶解在溶液中的物質(zhì)（如。2）與負(fù)極反應(yīng)；電

極材料一般較活潑的金屬作負(fù)極，較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體作正極。

2.電極反應(yīng)式的書寫方法

(1)定電極，標(biāo)得失。按照負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，判斷出電極反應(yīng)產(chǎn)物，找出得失電子的

數(shù)量。

(2)看環(huán)境，配守恒。電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中，應(yīng)能穩(wěn)定存在，如堿性介質(zhì)中生成的H+應(yīng)讓其結(jié)合

OIF生成水。電極反應(yīng)式要依據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒、得失電子守恒等加以配平。

(3)兩式加，驗(yàn)總式。兩電極反應(yīng)式相加，與總反應(yīng)方程式對(duì)照驗(yàn)證。

【變式突破】

2.(2023?湖南?衡陽(yáng)縣第四中學(xué)高二開學(xué)考試)H?S、SO。均為有毒氣體，對(duì)H?S、SO,廢氣的資源化利用是目

前的研究熱點(diǎn)。如圖甲為質(zhì)子膜H2s燃料電池的示意圖，圖乙為利用原電池原理處理SO?的示意圖。

圖乙

I.根據(jù)圖甲，回答下列問題:

⑴電池負(fù)極為(填“電極a”或，電極b"，下同)，發(fā)生還原反應(yīng)的電極為

(2)電極b的電極反應(yīng)式為；電池總反應(yīng)為o

(3)當(dāng)電路中通過8moi電子時(shí)，有molH*經(jīng)質(zhì)子固體電解質(zhì)膜進(jìn)入正極區(qū)。

II.根據(jù)圖乙，回答下列問題：

(4)負(fù)極反應(yīng)式為。

(5)利用該原理制得的化工原料C為(填化學(xué)式)。

(6)處理32gse>2,理論上需要消耗O2的體積為L(zhǎng)(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

習(xí)題精練

1.(2023上?江蘇南通?高二統(tǒng)考階段練習(xí))下列有關(guān)電化學(xué)裝置或原理說法正確的是

A.鉛蓄電池放電時(shí)，正負(fù)電極質(zhì)量均增大

B.電解精煉銅時(shí)粗銅與電源的負(fù)極相連

C.在鐵質(zhì)物品表面鍍鋅時(shí)，電解質(zhì)溶液中Zr?+濃度減小

D.海水中輪船表面生銹時(shí)，鐵主要發(fā)生析氫腐蝕

2.(2023上?福建福州?高二福建省福州高級(jí)中學(xué)校考期中)以Fe[Fe(CN)6]為代表的新型可充電鈉離子電池,

其放電工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

含Na+的有機(jī)電解質(zhì)

A.外電路通過0.2mol電子時(shí)，負(fù)極質(zhì)量變化為1.2g

B.充電時(shí)，Mo箔接電源的正極

C.充電時(shí)，Na+通過離子交換膜從左室移向右室

D.放電時(shí)，正極反應(yīng)式為Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]

3.(2023上?江蘇蘇州?高二江蘇省蘇州第一中學(xué)校階段練習(xí))新華網(wǎng)報(bào)道，我國(guó)高溫固體氧化物燃料電池技

術(shù)研發(fā)取得新突破?？茖W(xué)家利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了廢氣資源回收能量，并得到單質(zhì)硫原理如圖所示，下列說法

正確的是

S2+2H2O

A.電極b為電池負(fù)極

B.電極a上的電極反應(yīng)為：2H2S+2O2Me-=S2+2H2O

C.該電池消耗11noiH2s轉(zhuǎn)化成的電能理論上等于其燃燒熱值

D.電路中每通過4moi電子，正極消耗448LH2s

4.(2023上?湖南?高二嘉禾縣第一中學(xué)校聯(lián)考期中)一氧化氮-空氣質(zhì)子交換膜燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電

能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了制硝酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合，其原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

質(zhì)子交換膜

A.Pt2電極的電勢(shì)高于Ptl電極的電勢(shì)

B.燃料電池總反應(yīng)為4NO+302+2H2O=4HNC）3

+

C.Pti電極附近發(fā)生的反應(yīng)為NO+2H2O+3e=NO-+4H

D.該電池放電時(shí)H+從Pti電極通過質(zhì)子交換膜向Pt2電極移動(dòng)

5.（2023上?四川南充?高二闔中中學(xué)?？茧A段練習(xí)）有關(guān)下列裝置的說法不正確的是

圖1圖2圖3圖4

A.圖1所示不能構(gòu)成原電池

B.圖2鋅錦干電池屬于一次電池，鋅作負(fù)極

C.圖3是“紙電池”，Zn片失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)

+

D.圖4電池A1電極反應(yīng)式為：Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H

6.（2023上?山東?高二校聯(lián)考期中）近日，開發(fā)一種利用分子篩除去空氣中的H?。、CO2,凡等，獲得純

氧氣并構(gòu)建鋰-氧氣電池，工作原理如圖。下列敘述正確的是

換黑M

A.放電時(shí)，b極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.放電時(shí)，空氣通入分子篩發(fā)生分解反應(yīng)生成0?

C.充電時(shí)，b極反應(yīng)式為0；--2片=0/

D.充電時(shí)，a極質(zhì)量?jī)魷p3.2g時(shí)，有0.2mol陰離子由膜M左側(cè)向右側(cè)遷移

7.（2023上?安徽合肥?高二合肥一中校考階段練習(xí)）Fe—空氣電池可用作電動(dòng)車動(dòng)力來源。某Fe—空氣電

池的工作原理如圖所示，下列有關(guān)此電池放電時(shí)的說法正確的是

<5>

FeNaOH

溶液

A.碳材料為電池正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí)，消耗2.24LCh

C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2

D.溶液中電子由Fe電極流向碳材料電極

8.(2023上?江蘇蘇州?高二蘇州中學(xué)階段練習(xí))氨氣是一種重要的化工原料，工業(yè)合成氨反應(yīng)為:

1

N2(g)+3H2(g),2NH3(g)AH=-92kJmor,將上述合成氨反應(yīng)設(shè)計(jì)成燃料電池，工作原理如圖所示,

其中用電器HC1的稀的A溶液為電解質(zhì)溶液，下列說法第送的是

A.a電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.A溶液中所含溶質(zhì)為NH￡1,可用蒸發(fā)結(jié)晶的方法分離出A

+

C.a電極發(fā)生的反應(yīng)為：N2+8H+6e-=2NH：

D.導(dǎo)線中電流方向?yàn)閍—b

9.(2023上?福建福州?高二福州高新區(qū)第一中學(xué)(閩侯縣第三中學(xué))校聯(lián)考期中)火星大氣中含有大量C。2,

一種有CO2參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火星探測(cè)器供電。該電池以金屬鈉和碳納米管作為兩極(如圖

所示)，放電的總反應(yīng)為4Na+3co2=2Na2cO3+C,下列說法不正確的是

A.該電池的介質(zhì)可以選擇Na2cO3溶液

B.金屬Na作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.正極反應(yīng)式：3CO2+4e=2CO^+C

D.工作時(shí)電子從Na電極經(jīng)導(dǎo)線流向碳納米管電極

10.（2023上?河北保定?高二校聯(lián)考期中）鋅鎰干電池是生活中常用的電池，酸性鋅鎰干電池和堿性鋅鎰干

電池的結(jié)構(gòu)分別如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是

A.鋅鎰干電池屬于一次電池，用完不可隨意丟棄

B.酸性鋅銃干電池和堿性鋅銃干電池放電過程中鋅均發(fā)生氧化反應(yīng)

C.放電時(shí)，酸性鋅錦干電池的石墨電極上反應(yīng)為2NH；+2e.=N2T+4H2T

D.放電時(shí)，堿性鋅鎰干電池正極反應(yīng)式為2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OJT

11.（2023上?河南鄭州?高二鄭州市第四十七高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考期中）鈉離子電池比鋰離子電池更穩(wěn)定，造價(jià)

更低。某鈉離子電池結(jié)構(gòu)如圖，已知電池反應(yīng)：Nai.xMnO2+NaxCn=NaMnO2+nCo下列說法錯(cuò)誤的是

A.充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為NaMnO2-xe-=NajMnO2+xNa+

B.放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Nag,-xe-=xNa++nC

C.充電時(shí)，外電路中每轉(zhuǎn)移0.2mole1理論上石墨烯上增重4.6g

D.相同質(zhì)量的負(fù)極材料，鈉離子電池比鋰離子電池可以提供更多電量

12.（2023上?浙江?高二溫州中學(xué)校聯(lián)考期中）近年來鈉離子電池備受關(guān)注。利用鈉離子在電極間“脫嵌”實(shí)

現(xiàn)充放電的原理如圖所示，電池工作時(shí)總反應(yīng)為

用電器

或電源

硬碳NaMnO,

........放電---------充電

放電

NaxC+Nai-xMnO2C+NaMnO?,下列說法不正確的是

A.放電時(shí)，正極反應(yīng)為Na-xMnC)2+xNa++x8=NaMnOz

B.放電時(shí)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移Imol電子時(shí)，正極質(zhì)量增加23g

C.充電時(shí)，電子由電源負(fù)極經(jīng)硬碳、電解液、NaMnCh流向電源正極

D.若用該電池進(jìn)行電鍍銅，鍍件應(yīng)與硬碳相連

13.（2023上.江蘇蘇州.高二統(tǒng)考期中）下列有關(guān)原電池的說法不歪理的是

<6>含KC1飽和溶

/液的瓊脂金屬外殼鋅粉干卜石墨棒

二氧化錦、二氧

Cu化鉛

STKOH一一炭黑、氯化

溶液的隔板錢、氯化鋅鉛

—-±

Ag2OL鋅筒

-二一三硫酸

ZnSO4溶液CuSO4溶液鈕扣式銀鋅電池鋅鎰干電池鉛蓄電池

甲乙丙T

A.圖甲所示裝置中,

鹽橋中的K+向盛有ZnSO4溶液的燒杯中移動(dòng)

B.圖乙所示裝置中,正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+Hq=2Ag+2OH

C.圖丙所不裝置中,使用一段時(shí)間后，鋅筒會(huì)變薄

D.圖丁所示裝置中,使用一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降

14.（2023上?江蘇蘇州?高二統(tǒng)考期中）微生物燃料電池可用于凈化含銘廢水，其工作原理如圖所示，該電

池工作時(shí)，下列說法不正確的是

陽(yáng)離子交換膜

A.M極是電池的負(fù)極

B.CH30H在電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.N電極附近溶液的pH增大

D.若0」mol50:參加反應(yīng)，則有0.8molH+從交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移

15.（2023上?北京海淀?高二首都師范大學(xué)附屬中學(xué)?？计谥校╇姵刂胸?fù)極反應(yīng)物與電解質(zhì)溶液或正極反應(yīng)

物接觸直接反應(yīng)會(huì)降低電池的能量轉(zhuǎn)化效率，稱為自放電現(xiàn)象。下列關(guān)于原電池和干電池的說法不正確的

是

+

I1

ZnCu鋅粉和KOH

的混合物

M11O2和C粉

L鋼殼

稀H2sO4

原電池裝置示意圖干電池構(gòu)造示意圖

A.兩者正極材料不同

B.兩者負(fù)極反應(yīng)相同

C.干電池中兩極反應(yīng)物間有隔膜防止自放電

D.原電池中Zn與稀H2sCU存在自放電現(xiàn)象

16.（2023上?北京豐臺(tái)?高二統(tǒng)考期中）下列裝置或過程能實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的是

A.火力發(fā)電B.堿性鋅鎬電池C.電池充電D.氫氧燃料電池

17.（2023上?山東泰安?高二泰安一中?？茧A段練習(xí)）一種以液態(tài)肺（N2H-為燃料的電池裝置如圖所示，該

電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是

負(fù)載

KOH溶液

A.b電極是正極

B.a電極的電極反應(yīng)式：N2H4+4OH-+4e-=N2T+4H2O

C.放電時(shí)，電子從a電極經(jīng)過負(fù)載流向b電極

D.電池工作時(shí)，K+從正極移向負(fù)極

18.（2023上?河北邢臺(tái)?高二邢臺(tái)市第二中學(xué)校聯(lián)考期中）自重輕、體積小、容量大、使用安全、環(huán)保是新

型電池的典型特點(diǎn)，回答下列問題:

I.“阿波羅”飛船中使用的氫氧燃料電池部分結(jié)構(gòu)如圖所示。

負(fù)載

--

-氫

---

--

---

多

多

-氧--

---

--孔

孔-

-

化--

.-

.-碳

碳.--

.-

.鉀I

.--載

載---

---銀

-溶--

銀---

---

-液

—--

-.-

---

電極a電極b

⑴電極采用多孔結(jié)構(gòu)的原因是;電池的正極為電極（填“a”或"b”），其表面上發(fā)生的電極

反應(yīng)為（填電極反應(yīng)式）。

（2）“神舟”飛船是中國(guó)自行研制的，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的載人飛船，其返回艙使用的是銀鋅蓄電池組。銀鋅

電池結(jié)構(gòu)如圖所示，放電時(shí)總反應(yīng)為AgQ+Zn+H2O=2Ag+Zn（OH）2。電池放電時(shí)負(fù)極質(zhì)量________（填“增

大'、“減小”或"不變'），電池放電時(shí)電解質(zhì)溶液的pH（填“增大”、“減小”或“不變”）。

絲外殼粹粉

aI*KOH

溶液的隔板

A&O

II.非水系鋰氧(Li-o2)電池因其高能量密度而成為一種有前景的先進(jìn)電池技術(shù)，其放電電池示意圖以及正極

示意圖分別為圖1和圖2,隔膜a只允許Li,計(jì)通過。

(3)放電時(shí)，電池的總反應(yīng)為；電解液a不選用LiCl水溶液的原因可能是。

(4)不考慮其他副反應(yīng)，若放電前兩電極質(zhì)量完全相同，放電時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移1molel正、負(fù)電極的質(zhì)量之

差為