化學(xué)電池（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13化學(xué)電池

聚焦易錯(cuò)點(diǎn)：

A易錯(cuò)點(diǎn)一化學(xué)電池

A易錯(cuò)點(diǎn)二電極反應(yīng)式的書寫

典例精講

易錯(cuò)點(diǎn)一化學(xué)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)校考階段練習(xí)）金屬（M）-空氣電池（如圖）具有原料易得、

能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為：4M+?O2

+2nH2O=4M（OH）??己知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下

列說法不正理的是（）

A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面

B.比較Mg、AhZn三種金屬-空氣電池，A1-空氣電池的理論比能量最高

,i+-

C.M-空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：4M+?02+2nH2O+4/7e=4M（OH）?

D.在Mg-空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg（OH）2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜

【解題必備】

1.化學(xué)電池

（1）定義：化學(xué)電池是將化學(xué)能變成電能的裝置。

（2）分類：化學(xué)電池是一類應(yīng)用范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)的電源，分為一次電池、二次電池（充電電池）、燃料電

池（連續(xù)電池）。

種類特點(diǎn)（分類依據(jù)）實(shí)例

一次電池放完電以后不能再使用普通鋅鎬電池、堿性鋅錦電池

二次電池充電、放電可循環(huán)進(jìn)行鉛蓄電池、銀氫電池

燃料電池可通過不斷充入燃料、氧化劑，連續(xù)使用氫氧燃料電池、CH4燃料電池

（3）化學(xué)電池的優(yōu)點(diǎn)有：能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠；可以制成各種形狀和大小，不同容量和電壓的

電池和電池組，使用方便；易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。

2.常見的化學(xué)電池

(1)一次電池：

①堿性鋅鎬電池是一種常用的一次電池，其負(fù)極是Zn,正極是MnCh，電解質(zhì)溶液是KOH溶液。負(fù)極反應(yīng)

-

式：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2,正極反應(yīng)式：2MnO2+2H2O+2e--2MnOOH+2OH，總反應(yīng)式：Zn

+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。

②鋅銀電池具有比能量大、電壓穩(wěn)定、儲(chǔ)存時(shí)間長等特點(diǎn)。試根據(jù)總反應(yīng)式Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+

2Ag判斷：負(fù)極是Zn,其依據(jù)是在總反應(yīng)式中鋅元素化合價(jià)升高，失去電子，鋅為負(fù)極。正極反應(yīng)式是Ag2。

-

+H20+2e-=2Ag+20H,反應(yīng)類型是還原反應(yīng)。

(2)二次電池：鉛蓄電池是常見的二次電池，其負(fù)極是Pb,正極是PbCh,電解質(zhì)溶液是硫酸溶液。放電

過程中，電解質(zhì)溶液的pH變化是變大，理由是H2SO4不斷被消耗，使。(H+)減小，pH增大。

總反應(yīng)方程式

磐

Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)菽2PbSO4(s)+2H2O(l)

放電電極反應(yīng)式負(fù)極：Pb(s)+SO4(aq)—21^=PbSC)4(s)

+

正極：PbO2(s)+4H(aq)+SOF(aq)+2屋=PbSC)4⑸+2H2O(1)

充電電極反應(yīng)式陰極：PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SOF(aq)

+

PbSO4(s)+2H2O(1)-2e-=PbO2(s)+4H(aq)+SOr(aq)

(3)燃料電池

①氫氧燃料電池用Pt作電極，不斷充入燃料(H2)和氧化劑(02),分別在兩極發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，電池

總反應(yīng)式是2H2+O2=2H2。。氫氧燃料電池在不同介質(zhì)中的電極反應(yīng)：

介質(zhì)負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式

++-

酸性2H2-4e-=4HO2+4H+4e=2H2O

+--

中性2H2-4e~=4HO2+2H2O+4e=4OH

-

堿性2H2-41+4OH-=4H2O02+2H2O+4e~=4OH

②燃料電池的燃料除氫氣外，還有燒、月井、甲醇、氨、煤氣等氣體或液體。若用導(dǎo)線相連的兩個(gè)箱電極插

入KOH溶液中，然后向兩極分別通入甲醇(CEOH)和氧氣，發(fā)生原電池反應(yīng)。在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)的是

CH3OH,其產(chǎn)物最終是H2O、COM，負(fù)極反應(yīng)式是2cH3OH一

121+16OJT=2COr+I2H2O；正極反應(yīng)式是3O2+6H2O+12e--12OfT；總反應(yīng)式是2cH3OH+3O2

+4OH=2COf+6H2。o

【變式突破】

1.(2023?貴州?清華中學(xué)高二階段練習(xí))一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如圖所示。下列有關(guān)該電池的

說法正確的是()

催化劑

A.反應(yīng)CH4+H2O△3H2+CO,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子

B.電極A上比參與的電極反應(yīng)為H2+2OH-2e=2H2O

C.電池工作時(shí),CO會(huì)向電極B移動(dòng)

D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+2CO2+4e-=2C0/

易錯(cuò)點(diǎn)二電極反應(yīng)式書寫

【易錯(cuò)典例】

例2(2023?福建?上杭縣才溪中學(xué)高二階段練習(xí))甲醛超標(biāo)會(huì)危害人體健康，因此需對(duì)甲醛進(jìn)行含量檢測及

污染處理。某甲醛氣體傳感器的工作原理如圖所示。下列反應(yīng)式中能正確表示正極的電極反應(yīng)式的是

+

A.HCHO-4e+H2O=CO2+4H

+

B.O2+4H+4e=2H2O

C.2H++2e=H2T

D.O2+2H2O+4e=4OH

【解題必備】化學(xué)電池中的電極反應(yīng)式書寫

(1)正確判斷出化學(xué)電池的負(fù)極和正極，確定兩極上分別發(fā)生的具體反應(yīng)。

(2)確認(rèn)電極得失電子后的產(chǎn)物是否能與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)，若能反應(yīng)，則應(yīng)寫與電解質(zhì)溶液反應(yīng)后的電

極反應(yīng)式。

(3)在正極上，若是電解質(zhì)溶液中的某種離子被還原，無論該離子是強(qiáng)電解質(zhì)提供的，還是弱電解質(zhì)提供的，

一律寫離子符號(hào)。

(4)書寫二次電池的電極反應(yīng)時(shí)，要注意判斷充電方向與放電方向。放電時(shí)的電極反應(yīng)式倒過來即為充電時(shí)

的電極反應(yīng)式（注意電子的得失）。

【變式突破】

2.（2023?山東棗莊?高二期中）執(zhí)法交警最常用的一種酒精檢測儀的工作原理示意圖如圖所示，其反應(yīng)原理

為CH3cH20H+02=CH3coOH+H2O,被測者呼出氣體中所含的酒精被輸送到電池中反應(yīng)產(chǎn)生微小電流,

該電流經(jīng)電子放大器放大后在液晶顯示屏上顯示其酒精含量。下列說法不正確的

液晶顯示屏

B.b為正極，電極反應(yīng)式為O?+4H++4e-=2凡0

C.呼出氣體中酒精含量越低，微處理器中通過的電流越大

+

D.a極上的電極反應(yīng)式為CH3cH20H+H2O-4e-=CH3coOH+4H

習(xí)題精練

1.（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

2+

[Mg2Cl2]

4

離Mg

子

交

換

膜

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]

2.(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，我國高溫固體氧化物燃料電池技

術(shù)研發(fā)取得新突破。科學(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

電極a

氧離子固體

電解質(zhì)膜

電極b。21

A.電極b為電池負(fù)極

B.電極a上的電極反應(yīng)為：2H2S+2O2ye-=S2+2H2。

C.該電池消耗ImolH2s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

3.(2023上?浙江杭州?高二杭十四中?？计谥?室溫鈉-硫電池被認(rèn)為是一種成本低、比能量高的能源存儲(chǔ)

系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪噗膜上作為一個(gè)電極，表面噴涂有硫黃粉

111X

末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時(shí)，在硫電極發(fā)生反應(yīng)。yS8+e-^-S^,-S；-+e-^S^,2Na++-St

x

+2(l--)e-=Na2S,下列敘述錯(cuò)誤的是

鈉電極

A.放電時(shí)Na+從硫電極向鈉電極遷移

B.放電時(shí)外電路電子流動(dòng)的方向是a—b

C.放電時(shí)正極反應(yīng)為：2Na++?S8+2e--Na2s

o

D.炭化纖維素紙的作用是增強(qiáng)硫電極導(dǎo)電性能

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

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+3O2+2H?O=4HNO3

+

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?河南鄭州?高二河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？计谥校峒せ铍姵兀ㄓ址Q熱電池）可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電

源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiCl—KC1混合物一旦受熱熔融，電池

瞬間即可輸出電能，該電池總反應(yīng)為：PbSO4+2LiCl+Ca=CaCh+Li2SO4+Pb,關(guān)于該電池的下列說法

中正確的是

硫酸鉛電極

無水LiCl-KCl

鈣電極

電池殼

A.負(fù)極為鈣電極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.放電過程中，Li+向鈣電極移動(dòng)

C.常溫時(shí)，在正負(fù)極之間連上檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)

D.正極反應(yīng)物為LiCl

6.（2023上?河北保定?高二統(tǒng)考期中）銀鋁電池具有能量密度高的優(yōu)點(diǎn)，其工作原理如圖所示，電池放電時(shí)

的反應(yīng)為2A1+3Ag2O+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]+3Ag?

-_

Al>I?KAg2O

NaOHffil液《整非耳、J,NaOH溶液

下列說法錯(cuò)誤的是

A.AI為電源負(fù)極B.正極反應(yīng)為Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-

C.放電時(shí)負(fù)極區(qū)pH增大D.放電時(shí)Na+通過交換膜向右側(cè)移動(dòng)

7.(2023上?山東?高二校聯(lián)考期中)青島大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院的劉曉敏、唐嘯團(tuán)隊(duì)通過合理的設(shè)計(jì)，使得體系

中的“碘”和“澳”發(fā)生反應(yīng)，構(gòu)建了高性能的鋅-雙鹵素電池如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是

KBr溶液

,—IBr2&

'、充放

'電電

<2Br+r--

'KI溶液

A.放電時(shí)，鹵素離子向b極遷移

B.放電時(shí)，130gZn完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移0.4mol電子

C.充電時(shí)，a極反應(yīng)式為IBr]+2e-=2Br-+「

D.充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能

8.(2023上?江蘇蘇州?高二蘇州中學(xué)階段練習(xí))有關(guān)下列四個(gè)常用電化學(xué)裝置的敘述正確的是

n鉛-硫酸蓄電池in氫氧燃料電池IV鋅銀紐扣電池

A.圖I所示電池中，MnO?的作用是做催化劑

+

B.圖II所示電池放電過程中，正極電極反應(yīng)式：PbO2-2e-+SOt+4H=PbSO4+2H2O

+

C.圖III所示裝置工作過程中，其正極電池反應(yīng)式：O2+4e+4H=2H2O

D.圖IV所示電池中，Ag?。是還原劑，電池工作過程中被氧化為Ag

9.(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：

N2(g)+3H2(g).-2NH3(g)AH=-92kJ.moL,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，下列說法錯(cuò)送的是

濃的Aiff液

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

10.（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。”

一種有CO?參加反應(yīng)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

11.（2023上?江蘇蘇州?高二統(tǒng)考期中）下列有關(guān)原電池的說法不正砸的是

-石墨棒

二氧化鎰、二氧

什炭黑、氯化化鉛

錢、氯化鋅

L鋅筒

ZnSO4溶液CuSO4溶液鈕扣式銀鋅電池鋅鎰干電池鉛蓄電池

甲乙丙丁

A.圖甲所示裝置中，鹽橋中的K+向盛有ZnSC>4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-+H2O=2Ag+2O^^

C.圖丙所示裝置中，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

12.（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鋁廢水，其工作原理如圖所示，該電

池工作時(shí)，下列說法不無聊的是

陽離子交換膜

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0.1molCr?（中參加反應(yīng)，則有0.8molH+從交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移

13.（2023上?遼寧鐵嶺?高二鐵嶺市清河高級(jí)中學(xué)校考階段練習(xí)）某鈉離子電池結(jié)構(gòu)如圖所示，充電時(shí)Na+

得電子成為Na嵌入硬碳中，下列說法錯(cuò)誤的是

化物（Na,TMC>2）

A.電池放電時(shí)，電子由電極B經(jīng)電解質(zhì)溶液流入電極A

B.放電時(shí)，外電路通過O.lmol電子時(shí)，電極B損失2.3gNa+

C.理論上，該電池在充、放電過程中，溶液中的鈉離子濃度不變

D.放電時(shí)，電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)為Nai—xTMCh+xNa++xe-=NaTMCh

14.（2023上?遼寧沈陽?高二沈陽市第一二。中學(xué)校考階段練習(xí)）某高溫熔融鹽“熱電池”，采用LiAl、LiSi

等合金作電極，具有比純鋰電池更高的安全性，其工作原理如圖所示。放電時(shí)，ImolFeS?完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移4moi

電子。下列說法錯(cuò)誤的是

---（mB）---

rtFeS2LiAl

JLiF-LiCl-LiBr（l）[]

A.若ImolLiogAl轉(zhuǎn)化為LioogAl,則消耗FeS?24.6g

B.負(fù)極質(zhì)量減少27g時(shí)理論上有3moi陰離子向負(fù)極遷移

C.正極的電極反應(yīng)式為FeS?+4Li+4e-=Fe+2Li2s

D.該電池工作時(shí)電流方向?yàn)椋篎eS2極->用電器-LiAl極

15.（2023上?山東濟(jì)南?高二山東師范大學(xué)附中?？茧A段練習(xí)）Hg-Hg2sO’標(biāo)準(zhǔn)電極常用于測定其他電極

的電勢(shì)，測知Hg-HgzSO,電極的電勢(shì)高于Cu電極的電勢(shì)。以下說法正確的是（）

B.Hg-Hg2SO4電極反應(yīng)為Hg2SO4-2e-=2Hg+SO：

C.微孔瓷片起到阻隔離子通過的作用

D.若把Cu-CuSCM本系換作Zn-ZnSC>4體系，電壓表的示數(shù)變大

16.（2023上?山東泰安?高二泰安一中校考階段練習(xí)）一種以液態(tài)股（N2HD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

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

17.（2023上?山東泰安?高二泰安一中校考階段練習(xí)）下圖是“海水河水”濃差電池裝置示意圖（不考慮溶解氧

的影響），其中a、b均為Ag/AgCl復(fù)合電極，b的電極反應(yīng)式為AgCl+e-=Ag+CT。下列說法正確的是

A.a的電極反應(yīng)式為Ag-e=Ag+

B.內(nèi)電路中，Na+由b極區(qū)向a極區(qū)遷移

C.工作一段時(shí)間后，兩極NaCl溶液的濃度差減小

D.電路中轉(zhuǎn)移Imole-時(shí)，理論上a極區(qū)模擬海水的質(zhì)量減少58.5g

18.（2023上?河南開封?高二統(tǒng)考期中）原電池原理廣泛應(yīng)用于科技、生產(chǎn)和生活中。

（1）一種處理垃圾滲透液并用其發(fā)電的裝置工作示意圖如下。

①在空氣中，微生物將垃圾滲透液硝化，該反應(yīng)的離子方程式為

②Y電極的電極反應(yīng)式為.

③鹽橋中cr移向.（填“X或Y”）極;當(dāng)轉(zhuǎn)移0.15mol電子時(shí)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為Lo

（2）用于檢測酒駕的酸性燃料電池酒精檢測儀工作原理如圖所示。

質(zhì)子交

換膜

（含乙醇蒸氣）

①電極X是該電池的..（填“正”或"負(fù)”）極，電池總反應(yīng)式為

②電池工作時(shí)，質(zhì)子通過交換膜（填“從左向右”或“從右向左”）遷移。

19.（2022上?遼寧葫蘆島?高二校聯(lián)考期中）現(xiàn)代生活離不開化學(xué)電源，各種各樣的化學(xué)電源都是依據(jù)原電

池的原理制造的，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)原電池有重要的意義。請(qǐng)回答下列問題:

I.某化學(xué)興趣小組根據(jù)反應(yīng)2FeC13+Cu=2FeCL+CuC12設(shè)計(jì)原電池，裝置如圖所示。

（1）負(fù)極的電極材料為,正極的電極材料可采用。

（2）X溶液為