第25课时 化学电源
学习目标 知识网络
1. 能分辨一次电池和二次电池。2. 了解常见化学电源(如干电池、锌锰电池、铅酸蓄电池、锌银电池等)反应原理。3. 了解常见的空气电池、海水电池等反应原理。
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 化学电源只能将化学能转化为电能( )
(2) 燃料电池能将化学能全部转化为电能( )
(3) 二次电池在放电后可再充电使活性物获得再生( )
(4) 一次电池包括干电池和蓄电池( )
一次电池——干电池
1. 锌锰干电池(NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液)
负极(Zn)：
Zn－2e－＋2NH3===[Zn(NH3)2]2＋
正极(MnO2)：
MnO2＋e－＋NH===MnO(OH)＋NH3
电池总反应：Zn＋2MnO2＋2NH4Cl===Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)
2. 碱性锌锰干电池(电解质：KOH)
负极(Zn)：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
正极(MnO2)：
MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－
电池总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2
3. 锌银电池
负极(Zn)：
Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
正极(Ag2O)：
Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
电池总反应：
Zn＋Ag2O===2Ag＋ZnO
二次(可充电)电池——铅酸蓄电池
充、放电原理：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)eq \o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))2PbSO4(s)＋2H2O(l)
1. 放电过程
(1)电极材料及电解质溶液
负极：Pb；正极：PbO2；电解质：H2SO4溶液
(2)电极反应式及特点
负极：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)(氧化反应)，电极质量增加。
正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4 (s)＋2H2O(l)(还原反应)，电极质量增加。
(3)总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)
2. 充电过程：与其放电过程相反。
类型1 常见的化学电源
下列有关化学电池装置的叙述不正确的是( )
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
A. 图 Ⅰ 所示电池工作时，锌粉失电子
B. 图 Ⅱ 所示电池放电过程中，电解质溶液中的H＋移向PbO2极
C. 图 Ⅲ 所示装置工作过程中，电解质溶液的质量增大
D. 图 Ⅳ 所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag
类型2 铅酸蓄电池
机动车使用的铅酸蓄电池的电池总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。电池工作时，下列说法错误的是( )
A. Pb作正极
B. PbO2发生还原反应
C. 电子从Pb电极经导线流向PbO2电极
D. 铅电极的电极反应式：Pb－2e－＋SO===PbSO4
类型3 原电池的有关计算
铝银电池具有能量密度高的优点，电池装置如图所示，电池放电时的总反应为2Al＋3AgO(氧化高银)＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]＋3Ag。下列说法正确的是( )
A. Al电极的电势比AgO电极的高
B. 正极的电极反应式为AgO＋2e－＋2H＋===Ag＋H2O
C. 阳离子交换膜允许阳离子和电子通过
D. 当导线中通过0.3 mol电子时，负极区溶液质量减小4.2 g
1. (2025·广州期末)锂碘电池可用于心脏起搏器，电池总反应可简化为2Li＋I2===2LiI。下列说法正确的是( )
A. 锂电极是电池的正极
B. 碘电极发生氧化反应
C. 负极反应式为I2＋2e－===2I－
D. 电流从碘电极经外电路流向锂电极
2. (2024·广州执信中学)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是( )
甲 乙
丙 丁
A. 甲装置：电池工作时，盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液
B. 乙装置：正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－
C. 丙装置：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D. 丁装置：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
3. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料，由Zn-K2FeO4可组成碱性电池。下列关于该电池的说法正确的是( )
A. Zn为负极，K2FeO4为正极
B. 工作时将电能转为化学能
C. 工作时碱性物质(如KOH)没有发挥作用
D. 阴离子由负极迁移到正极
4. 一种微生物-光电化学复合系统可高效实现固定CO2并生成CH4，其原理如图所示，双极隔膜可向两极室分别提供H＋和OH－。下列有关说法错误的是( )
A. a电极为负极，发生氧化反应
B. m为OH－，n为H＋
C. b电极的电极反应式：CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O
D. b极每生成1.6 g CH4，装置中共消耗10.8 g H2O
配套新练案
第25课时 化学电源
1. (2025·揭阳市揭西县期末)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )
A. 燃气灶 B. 铅蓄电池
C. 太阳能热水器 D. 风力发电
2. (2025·广东江门)几种常见的化学电源如图所示。下列有关说法不正确的是( )
干电池示意图 铅蓄电池示意图 氢氧燃料电池示意图
A. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B. 干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D. 铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 g
3. (2025·广东清远)嵌有铜锌的活性炭，可以将酸性废水中的亚硝酸盐转化为无污染的N2，工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. Zn作原电池的正极
B. Cu周围的pH升高
C. Zn表面发生的电极反应式为Zn－2e－＋8OH－===Zn(OH)2
D. 每生成22.4 L N2，转移6 mol电子
4. (2025·广东佛山)Li-MnO2纽扣电池的总反应为Li＋MnO2===LiMnO2，装置如图所示。下列关于该电池说法不正确的是( )
A. 阳离子移向MnO2电极
B. 放电时，热能转化为电能
C. 不能选用水溶液作电解质溶液
D. 正极反应为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2
5. 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为Zn(s)＋2MnO2(s)＋2H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋2MnOOH(s)。下列说法错误的是( )
A. 电池工作时，锌失去电子
B. 电池工作时，电子由负极通过电解液流向正极
C. 电池正极反应式为MnO2(s)＋H2O(l)＋e－===MnOOH(s)＋OH－(aq)
D. 外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g
6. (2024·广东一模)一种可完全生物降解的Zn-Mo原电池结构如图所示。电池使用过程中在Zn表面形成一层ZnO薄膜，下列说法正确的是( )
A. Mo作原电池负极
B. 电子由Zn经电解质流向Mo
C. Zn表面发生的电极反应：Zn－2e－＋H2O===ZnO＋2H＋
D. 电路中转移0.02 mol电子时，理论上消耗1.3 g Zn
7. 纽扣电池是一种携带方便的微型银锌电池，其结构如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. 电池工作时，电流从Ag2O极经过导线流到Zn极
B. 电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性减弱
C. Zn是电池的负极，发生氧化反应
D. 电池工作时，正极反应式：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
8. (2025·广东东莞)某种纸电池的结构如图所示，隔离膜中的电解液为NaCl溶液，反应原理为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2。下列说法不正确的是( )
A. 电极材料不一定都使用金属材料
B. 纸电池具有轻薄柔软、可折叠等优点
C. Na＋移向负极
D. O2在正极发生反应
9. 如图是一种新型“全氢电池”，能量效率可达80%。下列说法错误的是( )
A. 该装置将化学能转化为电能
B. 离子交换膜不允许H＋和OH－通过
C. 吸附层A为负极，电极反应式为H2－2e－===2H＋
D. 电池总反应为H＋＋OH－===H2O
10. 科学家研发了一种绿色环保“全氧电池”，有望减少废旧电池产生的污染，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. K＋向电极 a移动
B. 电极b的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C. 理论上， 当电极a释放出22.4 L O2(标准状况下)时，KOH 溶液质量减小32 g
D. “全氧电池”工作时，将酸碱反应的中和能转化为电能
11. (2025·广东广雅中学)我国科学家开发出了一种Zn-NO电池系统，该电池在对外供电的同时合成了氨，其工作原理如图所示。已知：负极Zn反应后生成ZnO；双极膜中间的H＋和OH－可通过双极膜，而两端隔室中的离子被阻挡不能进入双极膜中。下列叙述不正确的是( )
A. Zn/ZnO电极为负极，放电时发生氧化反应
B. 总反应为2NO＋5Zn＋3H2O===2NH3＋5ZnO
C. 双极膜中的OH－向左移动，H＋向右移动
D. 负极区溶液pH不变
第25课时 化学电源
基础辨析
(1) × (2) × (3) √ (4) ×
【解析】(1) 化学电源工作时也有少量热量产生，故化学能也可部分转化为热能，错误。(2) 任何电池的效率都不能达到100%，错误。(4) 蓄电池不是一次电池，错误。
分类举题
例1 C 【解析】碱性锌锰电池中，锌作负极，失电子，发生氧化反应，A正确；原电池中，阳离子向正极移动，铅酸蓄电池中PbO2极为正极，电解质溶液中的H＋移向PbO2极，B正确；右图Ⅲ所示的原电池中，铁为负极，铜为正极，电池总反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，工作过程中，电解质溶液的质量减小，C错误；锌银纽扣电池中，Ag2O为正极，得电子，作氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag，D正确。
例2 A 【解析】Pb失电子，作负极，A错误；PbO2得电子，发生还原反应，B正确；电子从负极(铅电极)经导线流向正极(PbO2电极)，C正确；Pb失去电子生成的Pb2＋和SO结合生成PbSO4，电极反应式为Pb－2e－＋SO=== PbSO4，D正确。
例3 D 【解析】Al失电子，作负极，负极的电势没有正极的高，故Al电极的电势比AgO(氧化高银)电极的低，A错误；电解质溶液显碱性，电极反应式中不应出现H＋，B错误；电子不进入电解质溶液中，C错误；由负极反应式：Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－知，当导线中通过0.3 mol电子时，有2.7 g Al溶解在负极区溶液中，同时有0.3 mol (即6.9 g) Na＋从负极区溶液转移到正极区溶液中，故负极区溶液质量减小4.2 g，D正确。
质量评价
1. D 【解析】根据2Li＋I2===2LiI，锂失电子发生氧化反应，锂电极是电池的负极，A错误；I2得电子发生还原反应，碘电极发生还原反应，B错误；锂电极是电池的负极，负极发生氧化反应，负极反应式为Li－e－===Li＋，C错误；电流从碘电极经外电路流向锂电极，D正确。
2. A 【解析】甲装置中，铜片为负极，盐桥中的阳离子向正极区(即AgNO3溶液)移动，A错误。
3. A 【解析】Zn-K2FeO4碱性电池中，Zn为活泼金属，失电子，故Zn为负极，K2FeO4为正极，A正确；原电池工作时，将化学能转化为电能，B错误；碱性物质(如KOH)电离出的离子起到导电作用，C错误；原电池工作时，阴离子由正极迁移到负极，D错误。
4. D 【解析】CO2→CH4过程中，C元素的化合价降低，得电子发生还原反应，故通入CO2的一极(b电极)为正极，a极为负极，发生氧化反应，A正确；双极隔膜可向两极室分别提供H＋和OH－，由阳离子移向正极(b)知，n为H＋，m为OH－，B正确；b极的电极反应式：CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O，C正确；该电池总反应为CO2＋2H2O===CH4＋2O2，故每生成1.6 g(即0.1 mol) CH4，共消耗0.2 mol(即3.6 g) H2O，D错误。
配套新练案
第25课时 化学电源
1. A 【解析】煤气灶是将化学能转化为热能，A符合题意；铅蓄电池是将化学能转化为电能，B不符合题意；太阳能热水器是将太阳能转化为热能，C不符合题意；风力发电是将风能转化为电能，D不符合题意。
2. D 【解析】干电池为锌锰干电池，工作时锌在负极失去电子，被氧化，MnO2在正极得到电子被还原，不可充电，属于一次电池；铅蓄电池以铅作负极，氧化铅作正极，为可充电电池，属于二次电池；氢氧燃料电池中氧气在正极反应，氢气在负极反应，属于燃料电池。上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池，A正确；干电池中锌作负极，锌原子失去电子，被氧化生成Zn2＋，故干电池在长时间使用后，锌筒可被破坏，B正确；氢氧燃料电池的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，C正确；铅蓄电池工作时，铅作负极，电极反应式为Pb－2e－＋SO===PbSO4，每通过2 mol电子，负极质量增加96 g，D错误。
3. B 【解析】金属活动性：Zn>Cu，Zn作负极，A错误；Cu作正极，对应的电极反应式为8H＋＋2NO＋6e－===N2↑＋4H2O，反应消耗H＋，因此pH会升高，B正确；酸性环境下，Zn表面发生的电极反应式中不应有OH－，C错误；没有说明是否为标准状况，无法计算转移电子的物质的量，D错误。
4. B 【解析】Li-MnO2纽扣电池工作时，阳离子向正极MnO2电极移动，A正确；Li-MnO2纽扣电池放电时，化学能转化为电能，B错误；Li会与H2O发生反应，因此该电池不能使用水作为电解质溶液，C正确；MnO2为正极，正极上发生得到电子的还原反应，电极反应式为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2，D正确。
5. B 【解析】由电池总反应Zn(s)＋2MnO2(s)＋2H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋2MnOOH(s)可知，反应中Zn被氧化，为原电池的负极，电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，MnO2为原电池的正极，发生还原反应。电池工作时，锌失去电子，A正确；原电池中，电子由负极流向正极，因此电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，电子不能进入电解质溶液，B错误；MnO2为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为MnO2(s)＋H2O(l)＋e－===MnOOH(s)＋OH－(aq)，C正确；外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少0.1 mol，即质量减小6.5 g，D正确。
6. C 【解析】锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，Zn是负极，电极反应式为Zn－2e－＋H2O===ZnO＋2H＋，Mo为正极，A错误；电子从负极经外电路流向正极，电子不进入电解质溶液，B错误；锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，Zn是负极，电极反应式为Zn－2e－＋H2O===ZnO＋2H＋，C正确；1.3 g Zn为0.02 mol，则理论上转移的电子是0.04 mol，D错误。
7. B 【解析】银锌电池中，Zn为负极，Ag2O为正极，该电池工作时，电流从正极Ag2O极经过导线流到负极Zn极，A正确；负极Zn失去电子，发生氧化反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，正极上发生还原反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，总反应为Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag，电解质溶液中OH－的物质的量不变，但反应消耗水，故c(OH－)增大，电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性增强，B错误，C、D正确。
8. C 【解析】原电池电解液为氯化钠溶液，总反应为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2，Mg失去电子作负极，发生氧化反应，另一个电极为正极。负极为镁为金属材料，但是正极可以是能导电的电极材料不一定是金属材料，A正确；纸电池像纸一样轻薄柔软、可折叠，B正确；Na＋移向正极，C错误；O2得电子在正极发生反应，D正确。
9. C 【解析】“全氢电池”工作时，能将化学能转化为电能，A正确；离子交换膜可阻止左侧的OH－和右侧的H＋反应，故该离子交换膜不能允许H＋和OH－通过，B正确；通入H2的一极是负极，故吸附层A为负极，电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，C错误；正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，则总反应为H＋＋OH－===H2O，D正确。
10. D 【解析】通入O2的一极是正极，故电极 b是正极，K＋向电极 b移动，A错误；电极b的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，B错误；理论上，当电极a释放出22.4 L(标准状况下即1 mol)O2时，左室有4 mol K＋移向中间室，故左室减少1 mol O2和4 mol K＋，减小的质量＝1 mol×32 g/mol＋4 mol×39 g/mol＝188 g，C错误；“全氧电池”工作时，总反应为H＋＋OH－===H2O，将酸碱反应的中和能转化为电能，D正确。
11. D 【解析】该装置为原电池，Zn为活泼金属作负极，Zn失电子发生氧化反应，正极NO得电子生成氨气，A正确；负极发生反应：Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，正极反应式为NO＋5e－＋4H2O===NH3＋5OH－，总反应为2NO＋5Zn＋3H2O===2NH3＋5ZnO，B正确；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则OH－向左侧负极移动，H＋向右侧正极移动，C正确；负极OH－浓度减小，pH降低，D错误。(共44张PPT)
第四章
化学反应与电能
第一节 原电池
第25课时 化学电源
目 标 导 航
学习目标 知识网络
1. 能分辨一次电池和二次电池。 2. 了解常见化学电源(如干电池、锌锰电池、铅酸蓄电池、锌银电池等)反应原理。 3. 了解常见的空气电池、海水电池等反应原理。
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 化学电源只能将化学能转化为电能( )
(2) 燃料电池能将化学能全部转化为电能( )
(3) 二次电池在放电后可再充电使活性物获得再生( )
(4) 一次电池包括干电池和蓄电池( )
基 础 辨 析
【解析】 (1) 化学电源工作时也有少量热量产生，故化学能也可部分转化为热能，错误。(2) 任何电池的效率都不能达到100%，错误。(4) 蓄电池不是一次电池，错误。
×
×
√
×
核心笔记
1. 锌锰干电池(NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液)
一次电池——干电池
1
2. 碱性锌锰干电池(电解质：KOH)
负极(Zn)：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
正极(MnO2)：MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－
电池总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2
3. 锌银电池
负极(Zn)：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
正极(Ag2O)：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
电池总反应：Zn＋Ag2O===2Ag＋ZnO
1. 放电过程
(1)电极材料及电解质溶液
负极：Pb；正极：PbO2；电解质：H2SO4溶液
二次(可充电)电池——铅酸蓄电池
2
分类举题
类型1 常见的化学电源
下列有关化学电池装置的叙述不正确的是( )
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
A. 图 Ⅰ 所示电池工作时，锌粉失电子
B. 图 Ⅱ 所示电池放电过程中，电解质溶液中的H＋移向PbO2极
C. 图 Ⅲ 所示装置工作过程中，电解质溶液的质量增大
D. 图 Ⅳ 所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag
1
C
【解析】 碱性锌锰电池中，锌作负极，失电子，发生氧化反应，A正确；原电池中，阳离子向正极移动，铅酸蓄电池中PbO2极为正极，电解质溶液中的H＋移向PbO2极，B正确；右图Ⅲ所示的原电池中，铁为负极，铜为正极，电池总反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，工作过程中，电解质溶液的质量减小，C错误；锌银纽扣电池中，Ag2O为正极，得电子，作氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag，D正确。
类型2 铅酸蓄电池
机动车使用的铅酸蓄电池的电池总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=== 2PbSO4＋2H2O。电池工作时，下列说法错误的是( )
A. Pb作正极
B. PbO2发生还原反应
C. 电子从Pb电极经导线流向PbO2电极
2
A
类型3 原电池的有关计算
铝银电池具有能量密度高的优点，电池装置如图所示，电池放电时的总反应为2Al＋3AgO(氧化高银)＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]＋3Ag。下列说法正确的是( )
A. Al电极的电势比AgO电极的高
B. 正极的电极反应式为AgO＋2e－＋2H＋===Ag＋H2O
C. 阳离子交换膜允许阳离子和电子通过
D. 当导线中通过0.3 mol电子时，负极区溶液质量减小4.2 g
3
D
【解析】 Al失电子，作负极，负极的电势没有正极的高，故Al电极的电势比AgO(氧化高银)电极的低，A错误；电解质溶液显碱性，电极反应式中不应出现H＋，B错误；电子不进入电解质溶液中，C错误；由负极反应式：Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－知，当导线中通过0.3 mol电子时，有2.7 g Al溶解在负极区溶液中，同时有0.3 mol (即6.9 g) Na＋从负极区溶液转移到正极区溶液中，故负极区溶液质量减小4.2 g，D正确。
质量评价
1. (2025·广州期末)锂碘电池可用于心脏起搏器，电池总反应可简化为2Li＋I2 ===2LiI。下列说法正确的是( )
A. 锂电极是电池的正极
B. 碘电极发生氧化反应
C. 负极反应式为I2＋2e－===2I－
D. 电流从碘电极经外电路流向锂电极
【解析】 根据2Li＋I2===2LiI，锂失电子发生氧化反应，锂电极是电池的负极，A错误；I2得电子发生还原反应，碘电极发生还原反应，B错误；锂电极是电池的负极，负极发生氧化反应，负极反应式为Li－e－===Li＋，C错误；电流从碘电极经外电路流向锂电极，D正确。
D
2. (2024·广州执信中学)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 甲装置：电池工作时，盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液
B. 乙装置：正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－
C. 丙装置：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D. 丁装置：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
A
【解析】 甲装置中，铜片为负极，盐桥中的阳离子向正极区(即AgNO3溶液)移动，A错误。
3. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料，由Zn-K2FeO4可组成碱性电池。下列关于该电池的说法正确的是( )
A. Zn为负极，K2FeO4为正极
B. 工作时将电能转为化学能
C. 工作时碱性物质(如KOH)没有发挥作用
D. 阴离子由负极迁移到正极
【解析】 Zn-K2FeO4碱性电池中，Zn为活泼金属，失电子，故Zn为负极，K2FeO4为正极，A正确；原电池工作时，将化学能转化为电能，B错误；碱性物质(如KOH)电离出的离子起到导电作用，C错误；原电池工作时，阴离子由正极迁移到负极，D错误。
A
4. 一种微生物-光电化学复合系统可高效实现固定CO2并生成CH4，其原理如图所示，双极隔膜可向两极室分别提供H＋和OH－。下列有关说法错误的是( )
A. a电极为负极，发生氧化反应
B. m为OH－，n为H＋
C. b电极的电极反应式：CO2＋8H＋＋8e－===CH4
＋2H2O
D. b极每生成1.6 g CH4，装置中共消耗10.8 g H2O
D
【解析】 CO2→CH4过程中，C元素的化合价降低，得电子发生还原反应，故通入CO2的一极(b电极)为正极，a极为负极，发生氧化反应，A正确；双极隔膜可向两极室分别提供H＋和OH－，由阳离子移向正极(b)知，n为H＋，m为OH－，B正确；b极的电极反应式：CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O，C正确；该电池总反应为CO2＋2H2O===CH4＋2O2，故每生成1.6 g(即0.1 mol) CH4，共消耗0.2 mol(即3.6 g) H2O，D错误。
配套新练案
1. (2025·揭阳市揭西县期末)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )
A. 燃气灶 B. 铅蓄电池
C. 太阳能热水器 D. 风力发电
【解析】 燃气灶是将化学能转化为热能，A符合题意；铅蓄电池是将化学能转化为电能，B不符合题意；太阳能热水器是将太阳能转化为热能，C不符合题意；风力发电是将风能转化为电能，D不符合题意。
A
2. (2025·广东江门)几种常见的化学电源如图所示。下列有关说法不正确的是( )
干电池示意图 铅蓄电池示意图 氢氧燃料电池示意图
A. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B. 干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D. 铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 g
D
3. (2025·广东清远)嵌有铜锌的活性炭，可以将酸性废水中的亚硝酸盐转化为无污染的N2，工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. Zn作原电池的正极
B. Cu周围的pH升高
C. Zn表面发生的电极反应式为Zn－2e－＋8OH－===Zn(OH)2
D. 每生成22.4 L N2，转移6 mol电子
B
4. (2025·广东佛山)Li-MnO2纽扣电池的总反应为Li＋MnO2===LiMnO2，装置如图所示。下列关于该电池说法不正确的是( )
A. 阳离子移向MnO2电极
B. 放电时，热能转化为电能
C. 不能选用水溶液作电解质溶液
D. 正极反应为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2
【解析】 Li-MnO2纽扣电池工作时，阳离子向正极MnO2电极移动，A正确；Li-MnO2纽扣电池放电时，化学能转化为电能，B错误；Li会与H2O发生反应，因此该电池不能使用水作为电解质溶液，C正确；MnO2为正极，正极上发生得到电子的还原反应，电极反应式为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2，D正确。
B
5. 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为Zn(s)＋2MnO2(s)＋2H2O(l)=== Zn(OH)2(s)＋2MnOOH(s)。下列说法错误的是( )
A. 电池工作时，锌失去电子
B. 电池工作时，电子由负极通过电解液流向正极
C. 电池正极反应式为MnO2(s)＋H2O(l)＋e－===MnOOH(s)＋OH－(aq)
D. 外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g
B
【解析】 由电池总反应Zn(s)＋2MnO2(s)＋2H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋2MnOOH(s)可知，反应中Zn被氧化，为原电池的负极，电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，MnO2为原电池的正极，发生还原反应。电池工作时，锌失去电子，A正确；原电池中，电子由负极流向正极，因此电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，电子不能进入电解质溶液，B错误；MnO2为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为MnO2(s)＋H2O(l)＋e－===MnOOH(s)＋OH－(aq)，C正确；外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少0.1 mol，即质量减小6.5 g，D正确。
6. (2024·广东一模)一种可完全生物降解的Zn-Mo原电池结构如图所示。电池使用过程中在Zn表面形成一层ZnO薄膜，下列说法正确的是( )
A. Mo作原电池负极
B. 电子由Zn经电解质流向Mo
C. Zn表面发生的电极反应：Zn－2e－＋H2O===ZnO＋2H＋
D. 电路中转移0.02 mol电子时，理论上消耗1.3 g Zn
C
【解析】 锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，Zn是负极，电极反应式为Zn－2e－＋H2O===ZnO＋2H＋，Mo为正极，A错误；电子从负极经外电路流向正极，电子不进入电解质溶液，B错误；锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，Zn是负极，电极反应式为Zn－2e－＋H2O===ZnO＋2H＋，C正确；1.3 g Zn为0.02 mol，则理论上转移的电子是0.04 mol，D错误。
7. 纽扣电池是一种携带方便的微型银锌电池，其结构如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. 电池工作时，电流从Ag2O极经过导线流到Zn极
B. 电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性减弱
C. Zn是电池的负极，发生氧化反应
D. 电池工作时，正极反应式：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
B
【解析】 银锌电池中，Zn为负极，Ag2O为正极，该电池工作时，电流从正极Ag2O极经过导线流到负极Zn极，A正确；负极Zn失去电子，发生氧化反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，正极上发生还原反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，总反应为Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag，电解质溶液中OH－的物质的量不变，但反应消耗水，故c(OH－)增大，电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性增强，B错误，C、D正确。
8. (2025·广东东莞)某种纸电池的结构如图所示，隔离膜中的电解液为NaCl溶液，反应原理为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2。下列说法不正确的是( )
A. 电极材料不一定都使用金属材料
B. 纸电池具有轻薄柔软、可折叠等优点
C. Na＋移向负极
D. O2在正极发生反应
C
【解析】 原电池电解液为氯化钠溶液，总反应为2Mg＋O2＋2H2O=== 2Mg(OH)2，Mg失去电子作负极，发生氧化反应，另一个电极为正极。负极为镁为金属材料，但是正极可以是能导电的电极材料不一定是金属材料，A正确；纸电池像纸一样轻薄柔软、可折叠，B正确；Na＋移向正极，C错误；O2得电子在正极发生反应，D正确。
9. 如图是一种新型“全氢电池”，能量效率可达80%。下列说法错误的是( )
A. 该装置将化学能转化为电能
B. 离子交换膜不允许H＋和OH－通过
C. 吸附层A为负极，电极反应式为H2－2e－===2H＋
D. 电池总反应为H＋＋OH－===H2O
C
【解析】 “全氢电池”工作时，能将化学能转化为电能，A正确；离子交换膜可阻止左侧的OH－和右侧的H＋反应，故该离子交换膜不能允许H＋和OH－通过，B正确；通入H2的一极是负极，故吸附层A为负极，电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，C错误；正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，则总反应为H＋＋OH－===H2O，D正确。
10. 科学家研发了一种绿色环保“全氧电池”，有望减少废旧电池产生的污染，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. K＋向电极 a移动
B. 电极b的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O
===4OH－
C. 理论上， 当电极a释放出22.4 L O2(标
准状况下)时，KOH 溶液质量减小32 g
D. “全氧电池”工作时，将酸碱反应的
中和能转化为电能
D
【解析】 通入O2的一极是正极，故电极 b是正极，K＋向电极 b移动，A错误；电极b的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，B错误；理论上，当电极a释放出22.4 L(标准状况下即1 mol)O2时，左室有4 mol K＋移向中间室，故左室减少1 mol O2和4 mol K＋，减小的质量＝1 mol×32 g/mol＋4 mol×39 g/mol＝188 g，C错误；“全氧电池”工作时，总反应为H＋＋OH－===H2O，将酸碱反应的中和能转化为电能，D正确。
11. (2025·广东广雅中学)我国科学家开发出了一种Zn-NO电池系统，该电池在对外供电的同时合成了氨，其工作原理如图所示。已知：负极Zn反应后生成ZnO；双极膜中间的H＋和OH－可通过双极膜，而两端隔室中的离子被阻挡不能进入双极膜中。下列叙述不正确的是( )
A. Zn/ZnO电极为负极，放电时发生氧化反应
B. 总反应为2NO＋5Zn＋3H2O===2NH3＋5ZnO
C. 双极膜中的OH－向左移动，H＋向右移动
D. 负极区溶液pH不变
D
【解析】 该装置为原电池，Zn为活泼金属作负极，Zn失电子发生氧化反应，正极NO得电子生成氨气，A正确；负极发生反应：Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，正极反应式为NO＋5e－＋4H2O===NH3＋5OH－，总反应为2NO＋5Zn＋3H2O===2NH3＋5ZnO，B正确；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则OH－向左侧负极移动，H＋向右侧正极移动，C正确；负极OH－浓度减小，pH降低，D错误。
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