原電池化學(xué)電源（講）-2023年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)

第18講原電池化學(xué)電源

目錄

第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）

第二部分：知識點精準記憶

第三部分：典型例題剖析

高頻考點1考查原電池的工作原理

高頻考點2考查原電池正、負極的判斷

高頻考點3考查原電池原理的應(yīng)用

高頻考點4考查可充電電池（二次電池）

高頻考點5考查新型電源（新型燃料電池）

正文

第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）

單液原電池

鹽橋中裝有飽和的KCI、

KNO3等溶液和瓊膠制成

的膠凍

連

內(nèi)電

正極：還原反應(yīng)

路

形成

閉

回路工作原理負極：氧化反應(yīng)

荷，布\鹽橋的作用

加快反應(yīng)解

電池不斷/

鹽橋一雙液原電池

產(chǎn)生電流J一次電池

鹽橋中離子移向：鹽制造化學(xué)電源二次電池

橋含飽和應(yīng)用燃料電池

KCI（KN03）溶

液，K+移向正極，比較金屬的活動性強弱

Cl-（NO3-）移向

用于金屬防護

奐極

明確兩極的反應(yīng)物

自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)

活一性不同的兩電極

電極反應(yīng)式的書寫

電解質(zhì)溶液

的電極直接或間接接觸、閉合回路

兩電極插入電解質(zhì)溶液中,

第二部分：知識點精準記憶

知識點一原電池的工作原理及應(yīng)用

1.概念和反應(yīng)本質(zhì)

原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。

2.構(gòu)成條件

（1）一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生（一般是活潑性強的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng)）。

（2）二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。

（3）三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個條件：

①電解質(zhì)溶液；

②兩電極直接或間接接觸;

③兩電極插入電解質(zhì)溶液中。

3.工作原理

以鋅銅原電池為例

將3沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生

（1）反應(yīng)原理

①電子移動方向：鋅失電子逐漸溶解變成Zi?+進入溶液，電子從負極經(jīng)導(dǎo)線流入正極。

②離子移動方向：陰離子向負極移動（如SOK）,陽離子向正極移動（如Zr?+和H+,溶液中H+在正極上得電

子形成氫氣在銅片上冒出）。

③兩極電極反應(yīng)式

負極（鋅極）：Zn—2屋=Zn2+（氧化反應(yīng)）。

正極（銅極）：2H++2鼠=H2（還原反應(yīng)）。

+2+

總反應(yīng)：Zn+2H=Zn+H2to

（2）單液原電池和雙液原電池對比

比較項目單液原電池雙液原電池

相同點正負極，電極反應(yīng)，總反應(yīng)式，電極現(xiàn)象

不同能量變化化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能化學(xué)能只轉(zhuǎn)化為電能

點反應(yīng)區(qū)域兩極反應(yīng)在相同區(qū)域兩極反應(yīng)在不同區(qū)域

（3）雙液原電池中鹽橋的組成和作用

①鹽橋中裝有飽和的KC1、KN03等溶液和瓊膠制成的膠凍。

-

②鹽橋中離子移向：鹽橋含飽和KCI(KNO3)溶液，K+移向正極，cr(NO3)移向負極

③鹽橋的作用：a.連接內(nèi)電路，形成閉合回路；b.平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。

4.原電池原理的應(yīng)用

(1)比較金屬的活動性強弱：原電池中，負極一般是活動性較強的金屬，正極一般是活動性較弱的金屬(或非

金屬)。

(2)加快化學(xué)反應(yīng)速率：一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，形成原電池時會使反應(yīng)速率增大。如在Zn與稀硫酸

反應(yīng)時加入少量CuSC>4溶液構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率增大。

(3)用于金屬的防護：使被保護的金屬制品作原電池正極而得到保護。如要保護一個鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵

橋梁等，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負極。

(4)設(shè)計制作化學(xué)電源

①拆分反應(yīng)：將氧化還原反應(yīng)分成兩個半反應(yīng)。

②選擇電極材料：將還原劑(一般為比較活潑的金屬)作負極，活潑性比負極弱的金屬或非金屬導(dǎo)體作正

極。如果還原劑不是金屬而是其它還原性物質(zhì)，可選擇惰性電極一石墨棒、鉗片作負極。

③構(gòu)成閉合回路：電解質(zhì)溶液一般要能夠與負極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負極發(fā)

生反應(yīng)(如溶解于溶液中的空氣)。如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器進行(中間連接鹽橋)，則兩個容器中的

電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同的金屬的陽離子。

④畫裝置圖：結(jié)合要求及反應(yīng)特點，畫出原電池裝置圖，標出電極材料名稱、正負極、電解質(zhì)溶液等。

知識點二常見化學(xué)電源及工作原理

1.化學(xué)電源的優(yōu)點和優(yōu)劣判斷標準

⑴相對其他能源，電池的優(yōu)點是能量轉(zhuǎn)換效率較高，供能穩(wěn)定可靠，形狀、大小可根據(jù)需要設(shè)計，使用方

便等。

(2)判斷電池優(yōu)劣的標準是電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出的比能量或比功率及可儲存時間的長短。

2.日常生活中的幾種電池

(1)堿性鋅銃干電池——一次電池

正極反應(yīng)：2MnO2+2H2。+2屋=2MnOOH+2OH；

負極反應(yīng)：Zn+20lT—2屋=Zn(OH)2；

總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。

(2)銀鋅電池——一次電池

浸有KOH(aq)期限理金屬外殼

、鋅負極

Ag2。正極

-

負極反應(yīng)：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2；

正極反應(yīng)：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH^;

總反應(yīng)：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag0

(3)鋰電池——一次電池

Li—SOCb電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCL-SOCb。電池的總

反應(yīng)可表示為8Li+3SOCl2===6LiCl+Li2SO3+2S?

①負極材料為鋰，電極反應(yīng)為8Li—8e-===8口+。

②正極的電極反應(yīng)為3soeL+8屋===2S+SOr+6C1，

(4)二次電池(可充電電池)：放電后能充電復(fù)原繼續(xù)使用

鉛蓄電池是最常見的二次電池，負極材料是Pb,正極材料是PbCh。

①放電時的反應(yīng)

-

a.負極反應(yīng)：Pb+SOF-2e=PbSO4;

+

b.正極反應(yīng)：PbO2+4H+SOF+2e-=PbSO4+2H2O；

c.總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O?

②充電時的反應(yīng)

a.陰極反應(yīng)：PbSCU+2e-—Pb+SOF；

+

b.陽極反應(yīng)：PbSO4+2H2O-2e^=PbO2+4H+SOr；

c.總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2so4。

注：可逆電池的充、放電不能理解為可逆反應(yīng)。

3.圖解二次電池的充放電

外接電源負極同一電極

/1I

還原反應(yīng)：陰極--|充電可充電放電廠負極:氧化反應(yīng)

氧化反應(yīng)：陽極^~?宿癥匚正極:還原反應(yīng)

\---------------------------1

外接電源正極同一電極

4.二次電池的充放電規(guī)律

(1)充電時電極的連接：充電的目的是使電池恢復(fù)其供電能力，因此負極應(yīng)與電源的負極相連以獲得電子,

可簡記為負接負后作陰極，正接正后作陽極。

（2）工作時的電極反應(yīng)式：同一電極上的電極反應(yīng)式，在充電與放電時，形式上恰好是相反的；同一電極周

圍的溶液，充電與放電時pH的變化趨勢也恰好相反。

5.“高效、環(huán)境友好”的燃料電池

（1）氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。

種類酸性堿性

+

負極反應(yīng)式2H2—4e^^=4H2H2+40H-4e-=4H2O

+

正極反應(yīng)式O2+4e+4H=2H2O02+2H2。+=40JT

電池總反應(yīng)式2H2+O2=2H2O

備注燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強的催化活性，起導(dǎo)電作用

（2）甲烷燃料電池

①酸性介質(zhì)（如H2so4）或傳導(dǎo)質(zhì)子（H+）固體介質(zhì)

總反應(yīng)式：CH4+2O2=CO2+2H,0O

+

負極反應(yīng)式：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H□

正極反應(yīng)式：2。2+8屋+8H+=4印0。

②堿性介質(zhì)（如KOH）

總反應(yīng)式：CH4+2O2+20H=COf+3H2Oo

負極反應(yīng)式：CH4-8e-+lOOH-=COF+7H2Oo

正極反應(yīng)式：2。2+8屋+4H2O=8OH，

③熔融鹽介質(zhì)（如K2c。3）

總反應(yīng)式：CH4+2O2=CO2+2H2O=

2

負極反應(yīng)式：CH4-8e+4CO3=5CO2+2H2Oo

正極反應(yīng)式：2。2+8屋+4co2=4CC）32。

④用能傳導(dǎo)氧離子（。2）的固體作介質(zhì)

總反應(yīng)式：CH4+2O2=CO2+2H2O=

2

負極反應(yīng)式：CH4-8e+4O=CO2+2H2O?

正極反應(yīng)式：2。2+8屋==4C）2。

（3）解答燃料電池題目的思維模型

(4)解答燃料電池題目的幾個關(guān)鍵點

①要注意介質(zhì)是什么？是電解質(zhì)溶液還是熔融鹽或氧化物。

②通入負極的物質(zhì)為燃料，通入正極的物質(zhì)為氧氣。

③通過介質(zhì)中離子的移動方向，可判斷電池的正負極，同時考慮該離子參與靠近一極的電極反應(yīng)。

6.化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書寫的一般方法

(1)明確兩極的反應(yīng)物；

(2)明確直接產(chǎn)物：根據(jù)負極氧化、正極還原，明確兩極的直接產(chǎn)物；

(3)確定最終產(chǎn)物：根據(jù)介質(zhì)環(huán)境和共存原則，找出參與的介質(zhì)粒子，確定最終產(chǎn)物；

(4)配平：根據(jù)電荷守恒、原子守恒配平電極反應(yīng)式。

注意：①H+在堿性環(huán)境中不存在；②。2-在水溶液中不存在，在酸性環(huán)境中結(jié)合H+,生成H2O,在中性或

堿性環(huán)境結(jié)合H2O,生成OIF；③若己知總反應(yīng)式時，可先寫出較易書寫的一極的電極反應(yīng)式，然后在電

子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去較易寫出的一極的電極反應(yīng)式，即得到較難寫出的另一極的電極反應(yīng)式。

第三部分：典型例題剖析

高頻考點1考查原電池的工作原理

例1.(2022?河南洛陽?模擬預(yù)測)某種新型熱激活電池的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖所示。下列說法正確的是

PANI-2e-加熱］而百氧福聲

Fe?+冷卻

電池再生

A.電池冷卻時，電子由電極b經(jīng)過導(dǎo)線流向電極a

B.電池加熱時，電極a的電勢比電極b的低，且發(fā)生氧化反應(yīng)

C.為了保證電池持久工作，理論上應(yīng)不斷地向電解質(zhì)中補充Fe2+

D.應(yīng)加入適量稀H2SO4使電解質(zhì)溶液呈較強的酸性

【解析】由圖可知，加熱時，PANI失去了電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)作負極；電池冷卻時，電池再生，PANI

得到了電子，發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)作正極。電子的流動方向是由負極流向正極，電勢正極高于負極，在裝置

中Fe3+可以和Fe2+相互轉(zhuǎn)化，F(xiàn)e3+在水溶液中易發(fā)生水解，需加酸抑制其水解。A.電池冷卻時，電極b上

的PANIO得到電子重新生成PANI,A錯誤；B.電池加熱時，根據(jù)b極的電極反應(yīng)式判斷電極a是正極，

電極a的電勢比電極b的高，B錯誤；C.電池工作時，鐵離子在電極a上轉(zhuǎn)變成亞鐵離子，冷卻時亞鐵離

子轉(zhuǎn)變成鐵離子，理論上不需要補充亞鐵離子，C錯誤；D.Fe3+易發(fā)生水解，適量硫酸的加入可以增強溶

液酸性，抑制Fe3+的水解，D正確；故選D。

【答案】D

【名師歸納】原電池的工作原理簡圖

_I

髓曲前髓

陽離子一

一陰離子

----1電解質(zhì)溶潤---

注意：①若有鹽橋，鹽橋中的陰離子移向負極區(qū)，陽離子移向正極區(qū)。

②若有交換膜，離子可選擇性通過交換膜，如陽離子交換膜，陽離子可通過交換膜移向正極。

【變式訓(xùn)練】（2022?廣東?模擬預(yù)測）新型NaBHVJhCh燃料電池總反應(yīng)方程式為

NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2O?下列有關(guān)說法中正確的是

A.電池正極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電池工作時，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

C.電池工作時，H2O2得電子

D.電池在工作過程中，Na+從正極區(qū)向負極區(qū)遷移

【解析】新型NaBHVIhCh燃料電池總反應(yīng)方程式為NaBH4+4H2Ch=NaBO2+6H2O,由總反應(yīng)式，可確定負

極反應(yīng)物為NaBH4,正極反應(yīng)物為H2O2。A.電池正極區(qū)H2O2得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A不正確；B.電

池工作時，通過發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B不正確；C.從總反應(yīng)式可知，電池工作時，

H2O2中的O元素從1價降低到2價，則H2O2得電子，C正確；D.電池工作過程中，陽離子向正極移動，

則Na+從負極區(qū)向正極區(qū)遷移，D不正確；故選C。

【答案】C

高頻考點2考查原電池正、負極的判斷

例2.（2022?安徽.模擬預(yù)測）中科院開發(fā)的一種新型電池的反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiCK）4溶于混合

有機溶劑中，Li+通過電解質(zhì)可自由移動，b極參與反應(yīng)的物質(zhì)是二氯亞碉（SOCb）,且有刺激性氣味氣體產(chǎn)

生。下列說法正確的是

A.a極為正極，電極反應(yīng)式為LiC104+e=Li+C10：

B.可用水代替有機溶劑

C.正極產(chǎn)生的有刺激性氣味氣體為C12

D.用該電池電解飽和食鹽水（用惰性電極），若消耗Imol鋰，則理論上陰陽兩極共產(chǎn)生氣體22.4L（標準狀

況）

【解析】A.負極為Li失電子，生成鋰離子，a應(yīng)為負極，A項錯誤；B.Li容易與水反應(yīng)，故不能用水代

替有機溶劑，B項錯誤；C.正極電極反應(yīng)式為2soeb+4e=S+SO2T+4C1,刺激性氣味是二氧化硫，C項錯

誤；D.消耗Imol鋰，說明轉(zhuǎn)移Imol電子，陰極產(chǎn)生氫氣0.5mol,陽極產(chǎn)生氯氣0.5mol,故產(chǎn)生氣體共

22.4L（標準狀況），D項正確；故答案選D。

【答案】D

【題后歸納】判斷原電池正、負極的5種方法

說明：原電池的正極和負極與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，不要形成活潑電極一定作負極

的思維定勢。

【變式訓(xùn)練】（2022?陜西?西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)模擬預(yù)測）利用小粒徑零價鐵（ZVI）的電化學(xué)腐蝕處理三氯

乙烯進行水體修復(fù)的過程如圖所示。H+、Ch、NO,等粒子的存在會影響水體修復(fù)效果，設(shè)單位時間內(nèi)ZVI

釋放電子的物質(zhì)的量為人,其中用于有效腐蝕的電子的物質(zhì)的量為下列說法正確的是

A.增大單位體積水體中ZVI的投入量，可使?增大

B.反應(yīng)①在負極反生，反應(yīng)②③④在正極發(fā)生

C.單位時間內(nèi)，三氯乙烯脫去amol氯原子時"e=amol

D.反應(yīng)④為NO；+10H+8e=NH：+3H2O

【解析】A.增大單位體積水體中小微粒ZVI的投入量，可以增大小微粒ZVI和正極的接觸面積，加快ZVI

釋放電子的速率，可使“增大，A正確；B.由修復(fù)過程示意圖中反應(yīng)前后元素化合價變化可知，反應(yīng)①②

③④均為化合價降低得電子的反應(yīng)，所以應(yīng)在正極發(fā)生，B錯誤；C.三氯乙烯C2HCI3中C原子化合價為

+1價，乙烯中C原子化合價為2價，1molCzHCb轉(zhuǎn)化為1molC2H4時，得到6moi電子，脫去31noi氯原

子，所以脫去amolC1時”=2amol,C錯誤；D.由示意圖可知發(fā)了如下轉(zhuǎn)化：NO]TNH：,由于生成物

中有NH；,所以只能用H+和H2O來配平該反應(yīng)，NO]得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以④的電極反應(yīng)式為：

+

NO；+10H+8e=NHt+3H2O,D錯誤；故合理選項是A。

【答案】A

高頻考點3考查原電池原理的應(yīng)用

例3.（2021.全國?高三專題練習(xí)）A、B、C、D都是金屬，把C浸入A的硫酸鹽溶液中，C的表面有A析

出；A與D組成原電池時，A質(zhì)量減少；B與D構(gòu)成原電池時，電子是從D經(jīng)導(dǎo)線流向B。A、B、C、D

四種金屬的活動性順序為

A.A>B>C>DB.A>C>D>BC.C>A>D>BD.C>D>B>A

【解析】C能置換出A,故活潑性C>A；A質(zhì)量減少，A為負極，活潑性A>D；電子D經(jīng)導(dǎo)線流向B,電

子是從負極流向正極，活潑性D>B,金屬活潑型綜合為C>A>D>B。故選C。

【答案】C

【題后歸納】利用原電池原理比較A、B兩種金屬活潑性的方法：將A、B兩種金屬用導(dǎo)線連接后，插入到

稀硫酸中，一段時間后，若觀察到A溶解，而B上有氣體放出，則說明A作負極，B作正極，即可以斷定

金屬活潑性A>Bo

【變式訓(xùn)練1】（2021?全國?高三專題練習(xí)）現(xiàn)有A、B、C、D四種金屬片：①把A、B用導(dǎo)線連接后同時

浸入稀硫酸中，B表面逐漸溶解；②把C、D用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸中，C發(fā)生氧化反應(yīng)；③把A、

C用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸中，電子流動方向為A-導(dǎo)線-C

根據(jù)上述情況，下列說法中正確的是

A.在①中，金屬片B發(fā)生還原反應(yīng)

B.在②中，金屬片C作正極

C.上述四種金屬的活動性由強到弱的順序是：A>B>C>D

D.如果把B、D用導(dǎo)線連接后同時漫入稀硫酸中，則金屬片D上有氣泡產(chǎn)生

【解析】在①中，B表面逐漸溶解，則B作負極，A作正極；在②中，C發(fā)生氧化反應(yīng)，則C作負極，D

作正極；在③中，電子流動方向為A一導(dǎo)線一C,則A作負極，C作正極。

A.①把A、B用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸中，B表面變黑并逐漸溶解；則活動性B>A,B發(fā)生氧化反應(yīng),

A錯誤；B.在②中，由于金屬片C發(fā)生氧化反應(yīng)，所以C作負極，B錯誤；C.②把C、D用導(dǎo)線連接后

同時浸入稀硫酸中，C發(fā)生氧化反應(yīng)；則活動性C>D；③把A、C用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸中，電子

流動方向為A-導(dǎo)線-C,則活動性A>C,所以四種金屬活動性由強到弱的順序是：B>A>OD,C錯誤；

D.如果把B、D用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸中，由于活動性B>D,則金屬片D作正極，在D上氫離子

得到電子產(chǎn)生氫氣，所以有氣泡產(chǎn)生，D正確；答案選D。

【答案】D

【變式訓(xùn)練2】(加快氧化還原反應(yīng)速率)把適合題意的圖像填在橫線上(用A、B、C、D表示)

(1)將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸，同時向a中加入少量的CuSC>4溶液，產(chǎn)生H2的體積

ML)與時間f(min)的關(guān)系是o

(2)將過量的兩份鋅粉a、b分別加入定量的稀硫酸，同時向a中加入少量的CuSCU溶液，產(chǎn)生H2的體積V(L)

與時間*min)的關(guān)系是o

(3)將(1)中的CuSCU溶液改成CH3coONa溶液，其他條件不變，則圖像是。

【解析】(l)a中加入CuS04，消耗一部分Zn,Cu、Zn形成原電池，反應(yīng)速率加快，所以a放出H2的量減

少，但速率加快。

(2)a中加入CuSC)4消耗Zn,但不影響產(chǎn)生H2的量，速率也加快。

(3)CH3coONa與H2sC)4反應(yīng)后生成弱酸CH3coOH,從而減慢反應(yīng)速率，但產(chǎn)生H2的量沒發(fā)生變化。

【答案】(1)A(2)B(3)C

高頻考點4考查可充電電池(二次電池)

例4.(2022?安徽省廣德中學(xué)模擬預(yù)測)氟離子電池是目前新型電池的一個重要研究方向。某全固態(tài)電解質(zhì)

的氟離子電池工作時的示意圖如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是

【司體電解質(zhì)LaSrMnOJ

A.放電時，a極發(fā)生氧化反應(yīng)，b極發(fā)生還原反應(yīng)

B.充電時，a極接電源負極，b極接電源正極

C.放電時,a電極電勢比b電極低

D.充電時,外電路每通過Imole,固體電解質(zhì)中有ImolF移動向a極

【答案】D

【解析】如圖所示，放電時，a極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，則a極為正極；b極上失去電子，發(fā)生氧化

反應(yīng)，則b極為負極。A.放電時，a極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，b極上失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，A

錯誤；B.放電時，a極為正極，b極為負極，則充電時，a極接電源正極，b極接電源負極，B錯誤；C.放

電時，a極為正極，b極為負極，則a電極電勢比b電極高，C錯誤；D.充電時，a極為陽極，電極反應(yīng)為

Bi+3F3e=BF3,則外電路每通過Imole,固體電解質(zhì)中有ImolF移動向a極，D正確；故選D。

【題后歸納】可充電電池的思維模型

外接電源負極同一電極

II.I

還原反應(yīng)：陰極'?充電可充電放電|一?負極：氧化反應(yīng)

氧化反應(yīng)：陽極-~~「矗」正極：還原反應(yīng)

I?---------------1

外接電源正極同一電極

因此，充電時電極的連接可簡記為“負接負后作陰極，正接正后作陽極”。

【變式訓(xùn)練】(2022?天津?耀華中學(xué)一模)高電壓水系鋅一有機混合液流電池的裝置如圖所示。下列說法錯

誤的是

A.充電時，中性電解質(zhì)NaCl的濃度增大

B.放電時，負極反應(yīng)式為Zn2e+4OH=Zn(OH)：

C.充電時，ImolFQlh轉(zhuǎn)化為FQ轉(zhuǎn)移2moi電子

D.放電時，正極區(qū)溶液的pH增大

【答案】A

【解析】高電壓水系鋅有機混合液流電池工作原理為：放電時為原電池，金屬Zn發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生

成Zn2+,為負極,則FQ所在電極為正極,正極反應(yīng)式為2FQ+2e+2H+=FQH2,負極反應(yīng)式為Zn2e+4OH=Zn(OH)

h充電時電解池，原電池的正負極連接電源的正負極，陰陽極的電極反應(yīng)與原電池的負正極的反應(yīng)式相反，

電解質(zhì)中陽離子移向陰極、陰離子移向陽極。A.充電時裝置為電解池，電解質(zhì)中陽離子移向陰極、陰離

子移向陽極,NaCl溶液中的鈉離子和氯離子分別發(fā)生定向移動，即電解質(zhì)NaCl的濃度減小，故A錯誤;B.放

電時為原電池，金屬Zn為負極，負極反應(yīng)式為Zn2e+4OH=Zn(OH)j,故B正確；C.充電時電解池，陽

極反應(yīng)為FQH22e=2FQ+2e+2H+,則ImolFQIh轉(zhuǎn)化為FQ時轉(zhuǎn)移2moi電子，故C正確；D.放電時為原電

池，正極反應(yīng)式為2FQ+2e+2H+=FQH2,即正極區(qū)溶液的pH增大，故D正確；故選：A。

高頻考點5考查新型電源(新型燃料電池)

例5.(2022.河南?模擬預(yù)測)水系鋅離子電池由于具有對環(huán)境友好、成本低等優(yōu)點，被認為是電池工業(yè)的未

來，其放電時的工作原理如圖所示。電池進行放電時，MnCh/Ti電極上生成的是ZnMmCU。下列有關(guān)說法

錯誤的是

A.放電時，H+向MnCh/Ti電極移動

B.放電時，電池總反應(yīng)方程式為Zn+2MnO2=ZnMn2C>4

C.充電時，當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移Imole時，理論上Z