第四章 第一节 第2课时 常见化学电源(一)——一次电池和二次电池(课件 学案)高中化学人教版(2019)选择性必修1

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第四章 第一节 第2课时 常见化学电源(一)——一次电池和二次电池(课件 学案)高中化学人教版(2019)选择性必修1

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第2课时 常见化学电源(一)——一次电池和二次电池
[核心素养发展目标] 1.了解化学电源种类并认识化学电源在实际生活中的应用。2.掌握一次电池、二次电池的反应原理并能书写电极反应式。
一、一次电池及工作原理
1.化学电源概述
(1)化学电源的分类
原电池是各种化学电源的雏形,化学电源包括一次电池、二次电池和燃料电池等。
(2)判断电池优劣的主要标准
①比能量:单位质量或单位体积所能输出电能的多少。
②比功率:单位质量或单位体积所能输出功率的大小。
③电池可储存时间的长短。
2.一次电池
(1)一次电池是放电后不可再充电的电池,其电解质溶液制成胶状,不流动,又叫干电池。
(2)常见的一次电池
普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池等。
(3)优点:结构简单、价格低廉;缺点:会发生自放电,不能长期放置。
(4)实例分析——碱性锌锰电池
①电池构造
负极反应物:锌粉;正极反应物:MnO2;电解质:KOH。
②工作原理
总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2。
负极反应式:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;
正极反应式:MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-。
(1)镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵(  )
(2)在干电池中,碳棒只起导电作用,并不参加化学反应(  )
(3)干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池(  )
(4)碱性锌锰电池是一次电池,其中MnO2是催化剂,可使碱性锌锰电池的比能量高、可储存时间长(  )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×
1.普通锌锰电池的电池反应一般认为是Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl === Zn(NH3)2Cl2+ 2MnO(OH),其构造如图。根据构造图解答:
(1)正极材料是石墨棒,正极反应式:MnO2+N+ e-=== MnO(OH)+NH3。
(2)负极材料是锌筒,负极反应式:Zn-2e-+2NH3=== [Zn(NH3)2]2+。
(3)电解质溶液是NH4Cl糊。
2.纽扣式锌银电池
总反应式:Zn+Ag2O===ZnO+2Ag,根据示意图解答:
(1)负极反应物为锌,反应式:Zn+2OH- - 2e- === ZnO+H2O。
(2)正极反应物为Ag2O,反应式:Ag2O+2e-+H2O === 2Ag+2OH-。
(3)电解质溶液是KOH溶液。
已知原电池总反应式,书写电极反应式的方法
(1)分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况,找出氧化剂及其对应的还原产物,氧化剂发生的反应即为正极反应;找出还原剂及其对应的氧化产物,还原剂发生的反应即为负极反应。
(2)若某一电极反应较难书写,可先写出较简单的电极反应式,然后利用总反应式减去该电极反应式即可得到另一电极反应式。
二、二次电池
1.二次电池
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。
2.实例分析——铅酸蓄电池
(1)电池构造
放电反应和充电反应总反应式表示如下:
Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。
(2)工作原理
(3)铅酸蓄电池的优缺点
①优点:电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。
②缺点:比能量低、笨重。
(1)手机、电脑中使用的锂离子电池属于一次电池(  )
(2)铅酸蓄电池放电时,正极与负极质量均增加(  )
(3)铅酸蓄电池中的PbO2为负极(  )
(4)铅酸蓄电池工作过程中,每通过2 mol电子,负极质量减轻207 g(  )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
1.(2026·湖南平高教育集团期中)电动自行车、汽车等都要用到铅酸蓄电池,下列关于该电池的说法错误的是(  )
已知:放电时,该电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。
A.铅酸蓄电池为二次电池
B.放电时,H+向Pb电极迁移
C.充电时,电解质溶液的pH变小
D.放电时,电解质溶液中的溶质质量减小
答案 B
解析 铅酸蓄电池可以反复充放电使用,属于二次电池,A正确;放电时,H+向正极(PbO2电极)迁移,B错误;充电时,总反应式为2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4,电解质溶液中硫酸浓度升高导致溶液的pH变小,C正确;由于放电时,负极消耗溶液中的硫酸根离子,正极消耗溶液中的氢离子和硫酸根离子,故电解质溶液的溶质硫酸的质量减小,D正确。
2.(2025·重庆,10)下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图。
下列叙述正确的是(  )
A.放电时,M极为正极
B.放电时,N极上反应为Ag-e-+Cl-===AgCl
C.充电时,消耗4 mol Ag的同时将消耗1 mol Sb4O5Cl2
D.充电时,M极上反应为Sb4O5Cl2+12e-+10H+===4Sb+2Cl-+5H2O
答案 D
解析 由图可知,放电时,N电极上AgCl→Ag,发生得电子的还原反应,为正极,电极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-,M电极为负极,电极反应为4Sb-12e-+2Cl-+5H2O===Sb4O5Cl2+10H+,A、B错误;根据得失电子守恒,建立电子转移关系式:Sb4O5Cl2~12e-~12Ag,由此可知,充电时,消耗4 mol Ag,同时消耗mol Sb4O5Cl2,C错误;充电时,M极为阴极,电极反应:Sb4O5Cl2+12e-+10H+===4Sb+2Cl-+5H2O,D正确。
(1)二次电池充电时的电极连接方法——正接正,负接负。
(2)充电时的电极反应式的书写
放电时的负极反应式充电时的阴极反应式
放电时的正极反应式充电时的阳极反应式
课时对点练
[分值:100分]
[1~7题,每小题6分]
题组一 化学电源概述
1.下列电池不属于化学电源的是(  )
A.碱性干电池 B.铅酸蓄电池
C.燃料电池 D.太阳能电池
答案 D
解析 常见的化学电源:碱性干电池、蓄电池、燃料电池,可以将化学能转化为电能,而太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置,不是化学电源。
2.下列说法不正确的是(  )
A.原电池中发生的可逆反应达到平衡时,该电池仍有电流产生
B.铅酸蓄电池的缺点是比能量低、笨重
C.普通锌锰电池与碱性锌锰电池的比能量不同
D.化学电源是根据原电池原理设计和生产的
答案 A
解析 原电池中发生的可逆反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,各物质的浓度不变,不再有电流产生,A错误;铅酸蓄电池的缺点是比能量(单位质量所蓄电能)低,十分笨重,对环境腐蚀性强,循环使用寿命短,B正确;碱性锌锰电池中负极反应更充分,比能量比普通锌锰电池高,C正确。
题组二 一次电池
3.锌锰电池是生活中常用的电池,普通锌锰电池和碱性锌锰电池的结构分别如图所示,下列说法错误的是(  )
A.锌锰电池属于一次电池,用完不可随意丢弃
B.普通锌锰电池和碱性锌锰电池放电过程中锌均发生氧化反应
C.放电时,普通锌锰电池的石墨电极上反应为2N+2e-===N2↑+4H2↑
D.放电时,碱性锌锰电池正极反应式为MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-
答案 C
解析 锌锰电池属于一次电池,含有重金属离子,用完不可随意丢弃,A正确;普通锌锰电池和碱性锌锰电池中锌均为负极,放电过程中锌均发生氧化反应,B正确;放电时,普通锌锰电池的石墨电极上MnO2得电子,被还原,C错误;放电时,碱性锌锰电池正极反应式为MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-,D正确。
4.微型银锌电池可用作电子仪器的电源,其电极分别是Ag/Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电池总反应为Ag2O+Zn===2Ag+ZnO。下列说法正确的是(  )
A.电池工作过程中,负极发生还原反应
B.电池工作过程中,电解液中OH-向正极移动
C.负极电极反应为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O
D.正极电极反应为Ag2O+2H++2e-===2Ag+H2O
答案 C
解析 电池工作过程中,Zn失电子作负极,发生氧化反应,电极反应为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,A错误、C正确;电池工作过程中,电解液中的OH-向负极移动,B错误;正极Ag2O得电子,发生还原反应,电极反应为Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,D错误。
5.鱼雷采用Al-Ag2O动力电池,以溶有氢氧化钾的流动海水为电解质溶液,电池反应为2Al+3Ag2O+ 2KOH+3H2O===6Ag+2K[Al(OH)4],下列说法错误的是(  )
A.Ag2O为电池的正极
B.电子由Ag2O极经外电路流向Al极
C.Al在电池反应中被氧化
D.溶液中的OH-向Al极迁移
答案 B
解析 该原电池中,Al元素化合价由0价升高为+3价,发生氧化反应,所以Al为负极,Ag2O为正极,A、C正确;放电时,电子从负极沿导线流向正极即电子由Al极通过外电路流向Ag2O极,B错误;放电时,电解质溶液中阴离子向负极移动,即溶液中的OH-向Al极迁移,D正确。
题组三 二次电池
6.铅酸蓄电池是常见的二次电池,已知充电时电池总反应为2PbSO4+2H2O===PbO2+Pb+2H2SO4,其内部简易结构如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a是电源正极,b是电源负极
B.K连接M时,两个电极都有PbSO4生成
C.放电时,每转移0.5 mol e-,消耗0.5 mol H2SO4
D.放电时,PbO2电极的电极反应式为PbO2+4H++2e-===Pb2++2H2O
答案 C
解析 a连接Pb电极,发生PbSO4→Pb的还原反应(阴极),a是电源负极,A错误;K连接M时,该装置为充电过程,两个电极上分别生成Pb和PbO2,B错误;由放电总反应PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O可知,每消耗0.5 mol H2SO4,转移0.5 mol e-,C正确;放电时,PbO2的电极反应式为PbO2+4H++S+2e-===PbSO4+2H2O,D错误。
7.镍镉电池是一种新型的封闭式体积小的可充电电池,其放电时的工作原理如图所示,下列说法正确的是(  )
A.放电时,OH-向b极移动
B.放电时,a极发生还原反应
C.充电时电流的方向:外电源正极→b极,a极→外电源负极
D.充电时,a极的电极反应为Cd-2e-+2OH-===Cd(OH)2
答案 C
解析 由题图中电子移动方向可知放电时Cd为负极,NiO(OH)为正极。放电时,a极Cd失电子,发生氧化反应,OH-向a极移动,A、B错误;放电时a极为负极,b极为正极,充电时a与电源负极相连,b与电源正极相连,电流的方向:电源正极→b极,a极→电源负极,C正确;充电时,a极的电极反应为Cd(OH)2+2e-===Cd+2OH-,D错误。
[8~12题,每小题8分]
8.我国报道了一种新型Li-NO2电池,为NO2的治理和利用提供了新的研究思路,其工作原理如图所示,电池放电时的总反应为2Li+NO2===Li2O+NO。下列有关该电池工作时的说法不正确的是(  )
A.外电路电流的方向:b极→电流表→a极
B.b极的电极反应:NO2+2e-+2Li+===Li2O+NO
C.电解液中Li+向b极附近迁移
D.当外电路通过1 mol e-时,b极质量增加7 g
答案 D
解析 根据电池放电时的总反应2Li+NO2===Li2O+NO可知,Li失电子发生氧化反应,a极为负极,b极为正极,外电路电流方向:b极(正极)→电流表→a极(负极),A正确;b极为正极,正极反应式为NO2+2e-+2Li+===Li2O+NO,由2e-~Li2O可知,外电路中通过1 mol e-时,b极生成0.5 mol Li2O,质量增加0.5 mol×30 g·mol-1=15 g,B正确、D错误;原电池工作时,阳离子移向正极,即电解液中Li+向b极附近迁移,C正确。
9.如图是一种应用广泛的锂电池,LiPF6是电解质,SO(CH3)2是溶剂,反应原理是4Li+FeS2===Fe+2Li2S。下列说法不正确的是(  )
A.该装置将化学能转化为电能
B.电子移动方向是由a极经导线流向b极
C.电池工作过程中,负极质量减小
D.b极的电极反应式是FeS2+4Li+-4e-===Fe+2Li2S
答案 D
解析 该装置是原电池,能将化学能转化为电能,A正确;结合图示装置可知a为负极,b为正极,电池工作时,电子从负极流出,经导线流向正极,B正确;b极上FeS2得电子发生还原反应,电极反应为FeS2+4Li++4e-===Fe+2Li2S,D错误。
10.(2026·山东淄博六校期中联考)我国科学家设计了一种水系S-MnO2可充电电池,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是(  )
A.放电时,电极b为正极
B.放电时,负极的电极反应:Cu2S-4e-===S+2Cu2+
C.充电时,阳极附近溶液的pH增大
D.放电时,溶液中Cu2+向电极b方向迁移
答案 B
解析 放电时,Cu2S转化为S和Cu2+,发生氧化反应,则电极b为负极,电极反应为Cu2S-4e-===S+ 2Cu2+,A错误,B正确;充电时,电极b为阴极,则电极a为阳极,电极a的电极反应为Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+,阳极附近溶液的pH减小,C错误;放电时,溶液中Cu2+向正极移动,即向电极a方向迁移,D错误。
11.(2026·南京航空航天大学苏州附属中学期中)研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示),使用前需先充电,其固体电解质仅允许Li+通过。下列说法正确的是(  )
A.放电时电解质溶液质量减小
B.放电时电池总反应为H2+2Li===2LiH
C.充电时Li+移向惰性电极
D.充电时每转移1 mol电子,c(H+)降低1 mol·L-1
答案 C
解析 放电时,Li+会通过固体电解质进入电解质溶液,同时正极会生成H2进入储氢容器,当转移2 mol电子时,电解质溶液质量增加7 g·mol-1×2 mol-1 mol×2 g·mol-1=12 g,即电解质溶液质量会增大,A错误;放电时,总反应为2Li+2H3PO4===H2↑+2LiH2PO4,B错误;充电时,Li+向阴极移动,则Li+向惰性电极移动,C正确;充电时每转移1 mol电子,会有1 mol H+与H2P结合生成H3PO4,但不知道电解液体积,无法计算c(H+)降低了多少,D错误。
12.Hg-Hg2SO4标准电极在生活中常用于测定其他电极的电势,测知Hg-Hg2SO4电极的电势高于Cu电极的电势。以下说法正确的是(  )
A.K2SO4溶液可用CCl4代替
B.Hg-Hg2SO4电极反应为Hg2SO4-2e-===2Hg+S
C.微孔瓷片起到阻隔离子通过的作用
D.若把Cu-CuSO4体系换作Zn-ZnSO4体系,电压表的示数变大
答案 D
解析 
13.(10分)锂锰电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2中,生成LiMnO2。回答下列问题:
(1)外电路的电流方向是由    (填字母,下同)极流向    极。
(2)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?    (填“是”或“否”),原因是        。
(3)电池b极反应式为    。
答案 (1)b a (2)否 电极Li是活泼金属,能与水反应 (3)MnO2+e-+Li+===LiMnO2
解析 (1)原电池中外电路的电流方向是由正极b流向负极a。(2)由于负极材料Li是活泼的金属,能够与水发生反应,所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。
14.(8分)(2026·河北保定联考期中)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。如图1所示是高铁电池的模拟实验装置。
(1)该电池放电时正极产生Fe(OH)3沉淀,正极电极反应式为       。
(2)盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向    (填“左”或“右”)移动。
(3)图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有       。
答案 (1)Fe+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH- (2)右 (3)电压稳定,放电时间长
解析 (1)根据装置图,锌为负极,石墨为正极,正极发生还原反应,K2FeO4中铁元素显+6价,具有强氧化性,得电子生成氢氧化铁沉淀,正极电极反应式为Fe+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH-。(2)根据原电池工作原理,氯离子向负极移动,即向右移动。(3)由高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线图可知,高铁电池的优点是放电时间长,工作电压稳定。(共55张PPT)
第四章 第一节
第2课时 常见化学电源(一)
——一次电池和二次电池
核心素养 发展目标
1.了解化学电源种类并认识化学电源在实际生活中的应用。
2.掌握一次电池、二次电池的反应原理并能书写电极反应式。
内容索引
课时对点练
一、一次电池及工作原理
二、二次电池
< 一 >
一次电池及工作原理
1.化学电源概述
(1)化学电源的分类
_______是各种化学电源的雏形,化学电源包括_________、_________和_________等。
(2)判断电池优劣的主要标准
①比能量:单位质量或单位体积所能输出_____的多少。
②比功率:单位质量或单位体积所能输出_____的大小。
③电池可储存时间的长短。
原电池
一次电池
二次电池
燃料电池
电能
功率
2.一次电池
(1)一次电池是____________________的电池,其电解质溶液制成胶状,不流动,又叫干电池。
(2)常见的一次电池
普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池等。
(3)优点:结构简单、价格低廉;缺点:会发生自放电,不能长期放置。
放电后不可再充电
(4)实例分析——碱性锌锰电池
①电池构造
负极反应物:_____;正极反应物:________;电解质:______。
锌粉
MnO2
KOH
②工作原理
总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2。
负极反应式:______________________;
正极反应式:______________________________。
Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2
MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-
(1)镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵
(2)在干电池中,碳棒只起导电作用,并不参加化学反应
(3)干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池
(4)碱性锌锰电池是一次电池,其中MnO2是催化剂,可使碱性锌锰电池的比能量高、可储存时间长
×
×


1.普通锌锰电池的电池反应一般认为是Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl === Zn(NH3)2Cl2+ 2MnO(OH),其构造如图。根据构造图解答:
(1)正极材料是_______,正极反应式:
_______________________________。
(2)负极材料是_____,负极反应式:
Zn-2e-+2NH3===[Zn(NH3)2]2+。
(3)电解质溶液是__________。
石墨棒
MnO2+N+ e-=== MnO(OH)+NH3
锌筒
NH4Cl糊
2.纽扣式锌银电池
总反应式:Zn+Ag2O===ZnO+2Ag,根据示意图解答:
(1)负极反应物为____,反应式:
__________________________。
(2)正极反应物为_____,反应式:
__________________________。
(3)电解质溶液是__________。

Zn+2OH- - 2e- === ZnO+H2O
Ag2O
Ag2O+2e-+H2O ===2Ag+2OH-
KOH溶液
已知原电池总反应式,书写电极反应式的方法
(1)分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况,找出氧化剂及其对应的还原产物,氧化剂发生的反应即为正极反应;找出还原剂及其对应的氧化产物,还原剂发生的反应即为负极反应。
(2)若某一电极反应较难书写,可先写出较简单的电极反应式,然后利用总反应式减去该电极反应式即可得到另一电极反应式。
归纳总结
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< 二 >
二次电池
1.二次电池
又称___________或_______,是一类放电后可以再充电而__________的电池。
2.实例分析——铅酸蓄电池
(1)电池构造
放电反应和充电反应总反应式表示如下:
Pb+PbO2+2H2SO4  2PbSO4+2H2O。
可充电电池
蓄电池
反复使用
(2)工作原理
Pb+S-2e-===PbSO4
PbO2+4H++S+2e-===
PbSO4+2H2O
(3)铅酸蓄电池的优缺点
①优点:电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。
②缺点:比能量低、笨重。
(1)手机、电脑中使用的锂离子电池属于一次电池
(2)铅酸蓄电池放电时,正极与负极质量均增加
(3)铅酸蓄电池中的PbO2为负极
(4)铅酸蓄电池工作过程中,每通过2 mol电子,负极质量减轻207 g
×
×

×
1.(2026·湖南平高教育集团期中)电动自行车、汽车等都要用到铅酸蓄电池,下列关于该电池的说法错误的是
已知:放电时,该电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。
A.铅酸蓄电池为二次电池
B.放电时,H+向Pb电极迁移
C.充电时,电解质溶液的pH变小
D.放电时,电解质溶液中的溶质质量减小

铅酸蓄电池可以反复充放电使用,属于二次电池,A正确;
放电时,H+向正极(PbO2电极)迁移,B错误;
充电时,总反应式为2PbSO4+2H2O  Pb+PbO2+2H2SO4,电解质溶液中硫酸浓度升高导致溶液的pH变小,C正确;
由于放电时,负极消耗溶液中的硫酸根离子,正极消耗溶液中的氢离子和硫酸根离子,故电解质溶液的溶质硫酸的质量减小,D正确。
2.(2025·重庆,10)下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图。
下列叙述正确的是
A.放电时,M极为正极
B.放电时,N极上反应为Ag-e-+Cl-===AgCl
C.充电时,消耗4 mol Ag的同时将消耗1 mol
 Sb4O5Cl2
D.充电时,M极上反应为Sb4O5Cl2+12e-+10H+===4Sb+2Cl-+5H2O

由图可知,放电时,N电极上AgCl→Ag,发生得电子的还原反应,为正极,电极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-,M电极为负极,电极反应为4Sb-12e-+2Cl-+5H2O===Sb4O5Cl2+10H+,A、B错误;
根据得失电子守恒,建立电子转移关系式:Sb4O5Cl2~12e-~12Ag,由此可知,充电时,消耗4 mol Ag,同时消耗mol Sb4O5Cl2,C错误;
充电时,M极为阴极,电极反应:Sb4O5Cl2+12e-+10H+===4Sb+2Cl-+5H2O,D正确。
(1)二次电池充电时的电极连接方法——正接正,负接负。
(2)充电时的电极反应式的书写
放电时的负极反应式     充电时的阴极反应式
放电时的正极反应式     充电时的阳极反应式
归纳总结
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< 三 >
课时对点练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D A C C B C C D
题号 9 10 11 12
答案 D B C D
对一对
答案
1
2
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5
6
7
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9
10
11
12
13
14
13.
(1)b a (2)否 电极Li是活泼金属,能与水反应 
(3)MnO2+e-+Li+===LiMnO2
答案
1
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14.
(1)Fe+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH- (2)右 
(3)电压稳定,放电时间长
题组一 化学电源概述
1.下列电池不属于化学电源的是
A.碱性干电池 B.铅酸蓄电池
C.燃料电池 D.太阳能电池

对点训练
答案
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常见的化学电源:碱性干电池、蓄电池、燃料电池,可以将化学能转化为电能,而太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置,不是化学电源。
2.下列说法不正确的是
A.原电池中发生的可逆反应达到平衡时,该电池仍有电流产生
B.铅酸蓄电池的缺点是比能量低、笨重
C.普通锌锰电池与碱性锌锰电池的比能量不同
D.化学电源是根据原电池原理设计和生产的

答案
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原电池中发生的可逆反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,各物质的浓度不变,不再有电流产生,A错误;
铅酸蓄电池的缺点是比能量(单位质量所蓄电能)低,十分笨重,对环境腐蚀性强,循环使用寿命短,B正确;
碱性锌锰电池中负极反应更充分,比能量比普通锌锰电池高,C正确。
题组二 一次电池
3.锌锰电池是生活中常用的电池,普通锌锰电池和碱性锌锰电池的结构分别如图所示,下列说法错误的是
A.锌锰电池属于一次电池,
 用完不可随意丢弃
B.普通锌锰电池和碱性锌
 锰电池放电过程中锌均
 发生氧化反应
C.放电时,普通锌锰电池的石墨电极上反应为2N+2e-===N2↑+4H2↑
D.放电时,碱性锌锰电池正极反应式为MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-

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锌锰电池属于一次电池,含有重金属离子,用完不可随意丢弃,A正确;
普通锌锰电池和碱性锌锰电池中锌均为负极,放电过程中锌均发生氧化反应,B正确;
放电时,普通锌锰电池的石墨电极上MnO2得电子,被还原,C错误;
放电时,碱性锌锰电池正极反应式为MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-,D正确。
4.微型银锌电池可用作电子仪器的电源,其电极分别是Ag/Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电池总反应为Ag2O+Zn===2Ag+ZnO。下列说法正确的是
A.电池工作过程中,负极发生还原反应
B.电池工作过程中,电解液中OH-向正极移动
C.负极电极反应为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O
D.正极电极反应为Ag2O+2H++2e-===2Ag+H2O

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电池工作过程中,Zn失电子作负极,发生氧化反应,电极反应为Zn+ 2OH--2e-===ZnO+H2O,A错误、C正确;
电池工作过程中,电解液中的OH-向负极移动,B错误;
正极Ag2O得电子,发生还原反应,电极反应为Ag2O+H2O+2e-===2Ag +2OH-,D错误。
5.鱼雷采用Al-Ag2O动力电池,以溶有氢氧化钾的流动海水为电解质溶液,电池反应为2Al+3Ag2O+ 2KOH+3H2O===6Ag+2K[Al(OH)4],下列说法错误的是
A.Ag2O为电池的正极
B.电子由Ag2O极经外电路流向Al极
C.Al在电池反应中被氧化
D.溶液中的OH-向Al极迁移

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该原电池中,Al元素化合价由0价升高为+3价,发生氧化反应,所以Al为负极,Ag2O为正极,A、C正确;
放电时,电子从负极沿导线流向正极即电子由Al极通过外电路流向Ag2O极,B错误;
放电时,电解质溶液中阴离子向负极移动,即溶液中的OH-向Al极迁移,D正确。
题组三 二次电池
6.铅酸蓄电池是常见的二次电池,已知充电时电池总反应为2PbSO4+2H2O
===PbO2+Pb+2H2SO4,其内部简易结构如图所示。下列说法正确的是
A.a是电源正极,b是电源负极
B.K连接M时,两个电极都有PbSO4生成
C.放电时,每转移0.5 mol e-,消耗0.5 mol H2SO4
D.放电时,PbO2电极的电极反应式为PbO2+4H++
 2e-===Pb2++2H2O

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a连接Pb电极,发生PbSO4→Pb的还原反应(阴极),a是电源负极,A错误;
K连接M时,该装置为充电过程,两个电极上分别生成Pb和PbO2,B错误;
由放电总反应PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O可知,每消耗0.5 mol H2SO4,转移0.5 mol e-,C正确;
放电时,PbO2的电极反应式为PbO2+4H++S+2e-===PbSO4+2H2O,D错误。
7.镍镉电池是一种新型的封闭式体积小的可充电电池,其放电时的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.放电时,OH-向b极移动
B.放电时,a极发生还原反应
C.充电时电流的方向:外电源正极→b极,
 a极→外电源负极
D.充电时,a极的电极反应为Cd-2e-+2OH-===Cd(OH)2

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由题图中电子移动方向可知放电时Cd为负极,NiO(OH)为正极。放电时,a极Cd失电子,发生氧化反应,OH-向a极移动,A、B错误;
放电时a极为负极,b极为正极,充电时a与电源负极相连,b与电源正极相连,电流的方向:电源正极→b极,a极→电源负极,C正确;
充电时,a极的电极反应为Cd(OH)2+2e-===Cd+2OH-,D错误。
8.我国报道了一种新型Li-NO2电池,为NO2的治理和利用提供了新的研究思路,其工作原理如图所示,电池放电时的总反应为2Li+NO2===Li2O+ NO。下列有关该电池工作时的说法不正确的是
A.外电路电流的方向:b极→电流表→a极
B.b极的电极反应:NO2+2e-+2Li+===Li2O+NO
C.电解液中Li+向b极附近迁移
D.当外电路通过1 mol e-时,b极质量增加7 g

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综合强化
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根据电池放电时的总反应2Li+NO2===Li2O+NO可知,Li失电子发生氧化反应,a极为负极,b极为正极,外电路电流方向:b极(正极)→电流表→a极(负极),A正确;
b极为正极,正极反应式为NO2+2e-+2Li+===Li2O+NO,由2e-~Li2O可知,外电路中通过1 mol e-时,b极生成0.5 mol Li2O,质量增加0.5 mol×
30 g·mol-1=15 g,B正确、D错误;
原电池工作时,阳离子移向正极,即电解液中Li+向b极附近迁移,C正确。
9.如图是一种应用广泛的锂电池,LiPF6是电解质,SO(CH3)2是溶剂,反应原理是4Li+FeS2===Fe+2Li2S。下列说法不正确的是
A.该装置将化学能转化为电能
B.电子移动方向是由a极经导线流向b极
C.电池工作过程中,负极质量减小
D.b极的电极反应式是FeS2+4Li+-4e-===Fe+2Li2S
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该装置是原电池,能将化学能转化为电能,A正确;
结合图示装置可知a为负极,b为正极,电池工作时,电子从负极流出,经导线流向正极,B正确;
b极上FeS2得电子发生还原反应,电极反应为FeS2+4Li++4e-===Fe+2Li2S,D错误。
10.(2026·山东淄博六校期中联考)我国科学家设计了一种水系S-MnO2可充电电池,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A.放电时,电极b为正极
B.放电时,负极的电极反应:Cu2S-4e-===
 S+2Cu2+
C.充电时,阳极附近溶液的pH增大
D.放电时,溶液中Cu2+向电极b方向迁移

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放电时,Cu2S转化为S和Cu2+,发生氧化反应,则电极b为负极,电极反应为Cu2S-4e-===S+ 2Cu2+,A错误,B正确;
充电时,电极b为阴极,则电极a为阳极,电极a的电极反应为Mn2++ 2H2O-2e-===MnO2+4H+,阳极附近溶液的pH减小,C错误;
放电时,溶液中Cu2+向正极移动,即向电极a方向迁移,D错误。
11.(2026·南京航空航天大学苏州附属中学期中)研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示),使用前需先充电,其固体电解质仅允许Li+通过。下列说法正确的是
A.放电时电解质溶液质量减小
B.放电时电池总反应为H2+2Li===2LiH
C.充电时Li+移向惰性电极
D.充电时每转移1 mol电子,c(H+)降低1 mol·L-1

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放电时,Li+会通过固体电解质进入电解质溶液,同时正极会生成H2进入储氢容器,当转移2 mol电子时,电解质溶液质量增加7 g·mol-1×2 mol
-1 mol×2 g·mol-1=12 g,即电解质溶液质量会增大,A错误;
放电时,总反应为2Li+2H3PO4===H2↑+2LiH2PO4,B错误;
充电时,Li+向阴极移动,则Li+向惰性电极移动,C正确;
充电时每转移1 mol电子,会有1 mol H+与H2P结合生成H3PO4,但不知道电解液体积,无法计算c(H+)降低了多少,D错误。
12.Hg-Hg2SO4标准电极在生活中常用于测定其他电极的电势,测知Hg-Hg2SO4电极的电势高于Cu电极的电势。以下说法正确的是
A.K2SO4溶液可用CCl4代替
B.Hg-Hg2SO4电极反应为Hg2SO4-2e-===2Hg
 +S
C.微孔瓷片起到阻隔离子通过的作用
D.若把Cu-CuSO4体系换作Zn-ZnSO4体系,
 电压表的示数变大

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13.锂锰电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2中,生成LiMnO2。回答下列问题:
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(1)外电路的电流方向是由  (填字母,下同)极流向  极。
b
a
原电池中外电路的电流方向是由正极b流向负极a。
(2)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?  (填“是”或“否”),原因是_______________________
     。
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电极Li是活泼金属,能
与水反应
由于负极材料Li是活泼的金属,能够与水发生反应,所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。
(3)电池b极反应式为      。
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MnO2+e-+Li+===LiMnO2
14.(2026·河北保定联考期中)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。如图1所示是高铁电池的模拟实验装置。
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(1)该电池放电时正极产生Fe(OH)3沉淀,正极电极反应式为___________
        。
Fe+
4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH-
根据装置图,锌为负极,石墨为正极,正极发生还原反应,K2FeO4中铁元素显+6价,具有强氧化性,得电子生成氢氧化铁沉淀,正极电极反应式为Fe+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH-。
(2)盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向   (填“左”或“右”)移动。
答案
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根据原电池工作原理,氯离子向负极移动,即向右移动。
(3)图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有        。
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电压稳定,放电时间长
由高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线图可知,高铁电池的优点是放电时间长,工作电压稳定。
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