专题41 化学电源——可充电电池 十年（2015-2024）高考化学真题分类汇编(解析版).docx

2013-2024年十年高考真题汇编

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专题41化学电源——可充电电池

考点

十年考情（2015-2024）

命题趋势

考点1水系介质充电电池

2024·全国甲卷、2024·安徽卷、2023?辽宁省选择性考试、2023?全国新课标卷、2022?福建卷、2022?辽宁省选择性卷、2022?广东选择性卷、2021?浙江1月卷、2021?湖南选择性卷、2020?新课标Ⅰ卷、2019?天津卷、2016?新课标Ⅲ卷

新型化学电源是高考中每年必考的知识点，随着全球能源逐渐枯竭，研发、推广新型能源迫在眉睫，因此，化学中的新型电源成为科学家研究的重点方向之一，也成了高考的高频考点。充电电池的充放电循环可达数千次到上万次，由于该类试题题材广、信息新、陌生度大，因此许多考生感觉难度大。虽然该类试题貌似新颖，但应用的解题原理还是原电池的知识，只要细心分析，实际上得分相对比较容易。

考点2非水系介质充电电池

2024·河北卷、2023?全国乙卷、2022?全国乙卷、2021?浙江6月卷、2021?辽宁选择性考试、2019?新课标Ⅲ卷、2018?新课标Ⅱ卷、2018?新课标Ⅲ卷、2016?四川卷

考点1水系介质充电电池

1．(2024·全国甲卷，6，3分)科学家使用δ-MnO2研制了一种MnO2-Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列叙述正确的是()

A．充电时，Zn2+向阳极方向迁移

B．充电时，会发生反应Zn+2MnO2=ZnMn2O4

C．放电时，正极反应有MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-

D．放电时，Zn电极质量减少0.65g，MnO2电极生成了0.020molMnOOH

【答案】C

【解析】Zn具有比较强的还原性，MnO2具有比较强的氧化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间，所以MnO2电极为正极，Zn电极为负极，则充电时MnO2电极为阳极、Zn电极为阴极。A项，充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即Zn2+向阴极方向迁移，A不正确；B项，放电时，负极的电极反应为Zn-2e-=Zn2＋，则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn，即充电时Zn元素化合价应降低，而选项中Zn元素化合价升高，B不正确；C项，放电时MnO2电极为正极，正极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4，则正极上主要发生的电极反应是MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-，C正确；D项，放电时，Zn电极质量减少0.65g(物质的量为0.010mol)，电路中转移0.020mol电子，由正极的主要反应MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-可知，若正极上只有MnOOH生成，则生成MnOOH的物质的量为0.020mol，但是正极上还有ZnMn2O4生成，因此，MnOOH的物质的量小于0.020mol，D不正确；故选C。

2．(2024·安徽卷，11，3分)我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极，以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是()

A．标注框内所示结构中存在共价键和配位键

B．电池总反应为：I3-+ZnZn2++3I-

C．充电时，阴极被还原的Zn2+主要来自Zn-TCPP

D放电时，消耗0.65gZn，理论上转移0.02mol电子

【答案】C

【解析】由图中信息可知，该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料；负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2＋，则充电时，该电极为阴极，电极反应式为Zn2++2e-=Zn；正极上发生3I3-+2e-=3I-，则充电时，该电极为阳极，电极反应式为3I--2e-=I3-。A项，标注框内所示结构属于配合物，配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等多种共价键，还有由N提供孤电子对、Zn2+提供空轨道形成的配位键，A正确；B项，该电池总反应为I3-+ZnZn2++3I-，B正确；C项，充电时，阴极电极反应式为Zn2++2e-=Zn，被还原的Zn2+主要来自电解质溶液，C错误；D项，放电时，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2＋，因此消耗0.65gZn(物质的量为0.01mol)，理论上转移0.02mol电子，D正确；故选C。

3．(2023?辽宁省选择性考试，11)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是()

A．放电时负极质量减小

B．储能过程中电能转变为化学能

C．放电时右侧通过质子交换膜移向左侧

D．充电总反应：Pb+SO42-+2Fe3+=PbSO4+2Fe2+

【答案】B

【解析】该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合