突破练27　原电池和化学电源--2026全国版高考化学突破练(含答案)

中小学教育资源及组卷应用平台
2026全国版高考化学突破练
突破练27　原电池和化学电源
选择题每小题3分,共27分。
基础·满分练
命题角度1　原电池的构成及工作原理
1.(2026·河南驻马店模拟)将反应Cu(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+2Ag(s)设计成原电池,某一时刻的电子流向及电流计(G)指针偏转方向如图所示,下列有关叙述正确的是(　　)
A.KNO3盐桥中的K+移向Cu(NO3)2溶液
B.工作一段时间后,AgNO3溶液中c(Ag+)减小
C.电子由AgNO3溶液通过盐桥移向Cu(NO3)2溶液
D.Cu作负极,发生还原反应
2.(2025·安徽省A10联盟联考)某沉积物-微生物电池可以回收处理含硫废渣(硫元素的主要存在形式为FeS2),其工作原理如图所示。已知:随酸性增强,硫氧化菌的活性逐渐降低,下列说法正确的是(　　)
A.电势:碳棒Y高于碳棒X
B.碳棒X存在电极反应:O2-4e-+4H+2H2O
C.工作一段时间后,硫氧化菌活性降低,电池效率也降低
D.每生成1 mol S,理论上消耗44.8 L O2(标准状况下)
命题角度2　新型二次电池及分析
3.(2025·浙江1月选考卷)一种可充放电Li-O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为Li2O和Li2O2,随温度升高Q(消耗1 mol O2转移的电子数)增大。下列说法不正确的是(　　)
A.熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电速率
B.充放电时,Li+优先于K+通过固态电解质膜
C.放电时,随温度升高Q增大,是因为正极区O2-转化为
D.充电时,锂电极接电源负极
4.(2025·重庆卷)下图为AgCl-Sb原电池,有关说法正确的是(　　)
A.放电时,M为正极
B.放电时,N的电极反应为Ag-e-+Cl-AgCl
C.充电时,消耗4 mol Ag,同时消耗4 mol Sb4O5Cl2
D.充电时,M极的电极反应为Sb4O5Cl2+12e-+10H+4Sb+2Cl-+5H2O
命题角度3　浓差电池和液流电池
5.(2025·河北石家庄一模)我国科研团队研发的强酸(IBA)单液流电池使用强酸性高浓度异卤电解质溶液,通过引入Br-/Br2使得I-/I进行多电子转移,从而提高电池的安全性和能量密度。其工作原理如图所示,下列说法错误的是(　　)
A.放电时,H+向电极N移动
B.充电时,阴极区pH减小
C.充电时,阳极区存在反应2IBr-10e-+6H2OBr2+2I+12H+
D.放电时,每消耗2.24 g Cd,右室有0.02 mol Br-生成
6.(2025·江西吉安二模)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是(　　)
A.电流由Y极通过外电路流向X极
B.电池工作时,Li+通过离子导体移向X极区
C.X极发生的反应为2H++2e-H2↑
D.Y极每生成1 mol Cl2,X极区得到2 mol LiCl
能力·高分练
7.(2025·安徽蚌埠二模)我国学者研制了一种二次电池,放电时其工作原理如图。下列说法错误的是(　　)
A.放电时,镍基电极的电势高于锌基电极
B.放电时,K+向镍基电极移动
C.充电时,镍基电极附近溶液pH增大
D.充电时,阴极反应式为2ZnCO3·3Zn(OH)2+10e-5Zn+2C+6OH-
8.(2025·广东汕头二模)金属硫电池(Me-S电池)是一类以硫作为阴极材料、金属作为阳极材料的电池系统,具有能量密度高、原材料丰富且成本低廉等优点。一种钾硫电池的结构及原理如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A.隔膜为阳离子交换膜
B.放电时,b极可发生反应:2+2e-3
C.电池充电时间越长,电池中的K2S8量越多
D.充电时,电路中转移0.1 mol电子时,阴极质量增加3.9 g
9.(2025·湖南九校联盟联考)磷酸铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的主流电池,其放电时工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.为了增强导电性,电解质可以配成水溶液
B.充电时,电极a与电源正极相连
C.充电时,电极b的反应式为LiFePO4-xe-xLi++Li1-xFePO4
D.电池驱动汽车前进时,负极材料减重14 g,理论上电路中转移4 mol电子
参考答案
课时突破练27
1.B　阳离子移向正极,阴离子移向负极,KNO3盐桥中的K+移向硝酸银溶液,A项错误。正极上Ag+得到电子生成金属银,导致工作一段时间后,AgNO3溶液中c(Ag+)减小,B项正确。电子从负极流出,流入正极,只能通过导线传递,不能由AgNO3溶液通过盐桥移向Cu(NO3)2溶液,C项错误。Cu作负极,失电子,发生氧化反应,D项错误。
2.C　由图可知,碳棒X极上O2得到电子生成H2O,则碳棒X为正极,电极反应为O2+4e-+4H+2H2O,碳棒Y为负极,发生氧化反应:FeS2→S→S。碳棒X为正极,碳棒Y为负极,碳棒Y的电势比碳棒X的电势低,A、B项错误。电池总反应为2FeS2+7O2+2H2O2Fe2++4S+4H+,工作一段时间后氢离子浓度增大,酸性增强,硫氧化菌的活性降低,电池效率降低,C项正确。负极上每生成1 mol S,电路中转移7 mol电子(S元素的化合价由-1价升至+6价),根据电子守恒,理论上消耗O2的物质的量为1.75 mol,理论上消耗标准状况下39.2 L的O2,D项错误。
3.C　电池总反应方程式为O2+2LiLi2O2或O2+4Li2Li2O,充放电时有Li+参与或生成,因此熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电速率,A项正确。Li+比K+的半径小,因此Li+优先于K+通过固态电解质膜,B项正确。放电时,正极得到电子,中氧原子为-1价,O2-中氧原子为-2价,因此随温度升高Q增大,正极区转化为O2-,C项错误。充电时,锂电极为阴极,连接电源负极,D项正确。
4.D　由图可知,放电时,N电极上AgClAg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-+5H2OSb4O5Cl2+10H+,充电时,N为阳极,M为阴极,电极反应与原电池相反。放电时,M电极为负极,A项错误。放电时,N电极反应为AgCl+e-Ag+Cl-,B项错误。建立电子转移关系式:Sb4O5Cl2~12e-~12Ag,由此可知,消耗4 mol Ag,同时消耗 mol Sb4O5Cl2,C项错误。充电时,M极为阴极,电极反应与原电池相反,电极反应式为Sb4O5Cl2+12e-+10H+4Sb+2Cl-+5H2O,D项正确。
5.D　由图可知,放电时,M电极Cd失去电子生成Cd2+,电极M是负极,则电极N为正极。放电时,阳离子向正极移动,N为正极,则放电时,H+向电极N移动,A项正确。充电时,M为阴极,充电时,阳离子向阴极移动,即氢离子向电极M移动,即阴极区pH减小,B项正确。充电时,IBr生成单质溴和碘酸根离子,即充电时,阳极区存在反应2IBr-10e-+6H2OBr2+2I+12H+,C项正确。2.24 g Cd为0.02 mol,共失去电子0.04 mol,结合C项的分析可知,放电初期Br2和I的物质的量为1∶2,最终分别生成溴离子和碘离子,根据得失电子守恒可知,可以生成×2= mol Br-,D项错误。
6.A　加入盐酸,X极上生成氢气,H+发生还原反应:2H++2e-H2↑,X极为正极,Y极上Cl-发生氧化反应:2Cl--2e-Cl2↑,Y极是负极,在外电路中电流由正极流向负极,A项错误。电池工作时,Li+向X极区移动,B项正确。X极上生成氢气,H+发生还原反应:2H++2e-H2↑,C项正确。Y极每生成1 mol Cl2,转移2 mol电子,有2 mol Li+向正极移动,则X极区得到2 mol LiCl,D项正确。
7.C　放电时,锌基电极为负极,镍基电极为正极,正极的电势高于负极,即镍基电极的电势高于锌基电极,A项正确。放电时,阳离子向正极移动,K+向镍基电极移动,B项正确。充电时镍基电极连接电源正极,为阳极,Ni失去电子生成Ni(OH)2,电极反应式为Ni+2OH--2e-Ni(OH)2,消耗OH-,镍基电极附近溶液pH减小,C项错误。充电时,锌基电极接电源负极,为阴极,电极反应式为2ZnCO3·3Zn(OH)2+10e-5Zn+2C+6OH-,D项正确。
8.C　根据电池总反应2K+3SK2S3及装置图可知,电池工作时K失去电子,发生氧化反应,S得到电子发生还原反应,则a极为负极,b极为正极。隔膜为阳离子交换膜,使K+自由通过,平衡电荷,A项正确。放电时,b极发生得电子还原反应,可发生反应:2+2e-3,B项正确。电池充电发生K+生成K单质,最终转化为S单质,充电时间越长,电池中的K2S8量越少,C项错误。充电时,阴极上发生K++e-K,电路中转移0.1 mol电子时,有0.1 mol K单质析出,阴极质量增加3.9 g,D项正确。
9.C　负极区反应物有活泼金属锂,遇水发生反应,故电解质不能配成水溶液,A项错误。通过放电时锂离子迁移方向,确定电极a为负极,则充电时与外接电源的负极相连,B项错误。充电时,电极b的反应式为LiFePO4-xe-xLi++Li1-xFePO4,C项正确。电池驱动汽车前进时是原电池,负极的电极反应为LixC6-xe-xLi++C6,负极材料减少14 g时,有2 mol Li+从负极脱嵌出来,故理论上电路中转移2 mol电子,D项错误。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)