2019年高考化学备考专题05电化学基础题型揭秘.pdf

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1、专题 05 电化学基础 本题型在四年高考中考查12 次（共 13 份试卷），试题整体难度适中。电化学是氧化还原反应知识的应 用和延伸，是历年高考的热点内容。本提现以新型电池、可充电电池、燃料电池、生物电池等为基础，考 查的主要知识点：原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀 和防护。本题型仍为选择题与填空题，在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新 能源知识相结合进行命题。 年份 题 号 分 值 考查的主要内容及知识点 能力要求 知识要 求 难 度 要 求 接受、 吸收、 整合 化学 信息 的能 力 分 析 问 题 和 解 决 化 学 问

2、题 的 能 力 化 学 实 验 与 探 究 能 力 了 解 理 解 掌 握 综 合 应 用 2013( ) 10 6 原电池原理 Al-NaCl(aq)-Ag/Ag 2S 中 难 2013( ) 11 6 概理 原电池原理（ZEBRA蓄电 池） 中 2014( ) 12 6 概理 水溶液锂离子电池/ 电极、 电池充电反应、Li +放电时移动 中 难 2015( ) 11 6 微生物电池 电极反应、质子交 换膜、电池反应、H+定向移动 中 2016( ) 11 6 电解原理 电极反应、电解产品中 及计算、 SO4 2- 定向移动 难 2016( ) 11 6 原电池 Mg-AgCl电池， 原电池

3、电板 反应的书写，离子的迁移方向， 化合价的变化，判断正，负极 中 难 2016( ) 11 6 原电池电解池原理 Z n /K O H / 空气、充电时K I 定向移动及c ( O H - ) 变化、 放电时负极反应及算 易 2017( ) 11 6 金属的防护外接电源的阴极 保护法 中 难 2017( ) 11 6 原电池电解池原理 阴阳极的判 断；阴阳离子的移动方向；阴阳 极电极反应式的书写 中 难 2017( ) 11 6 原电池和电解池 原电池的工作 原理以及电极反应式的书写，根 据离子的流向判断原电池的正 负极。写出电解反应及根据电极 反应式结合电子转移进行计算 中 难 2018(

4、 ) 13 6 电化学的综合运用 中 难 2018( ) 12 6 电化学的综合运用 中 难 2018( ) 11 6 电化学的综合运用 中 难 1【2018 新课标 1 卷】 最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和 H2S的高 效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO 石墨烯（石墨烯包裹的ZnO ）和石墨烯，石墨烯电极 区发生反应为： EDTA -Fe 2+-e- EDTA-Fe 3+ 2EDTA -Fe 3+H 2S2H +S+2EDTA-Fe2+ 该装置工作时，下列叙述错误的是 A阴极的电极反应：CO2+2H +2e-CO+H 2O B协同转化总反

5、应：CO2+H2SCO+H 2O+S C石墨烯上的电势比ZnO 石墨烯上的低 D若采用Fe 3+/Fe2+取代 EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性 【答案】 C 【解析 】该装置属于电解池，CO2在 ZnO 石墨烯电极上转化为CO ，发生得到电子的还原反应，为阴极， 2【2018 新课标 2 卷】 我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCO2二次电池。将NaClO4溶于有机 溶 剂 作 为 电 解 液 ， 钠 和 负 载 碳 纳 米 管 的 镍 网 分 别 作 为 电 极 材 料 ， 电 池 的 总 反 应 为 ： 3CO2+4Na2Na2CO3+C 。下列说法错误的是

6、A放电时， ClO4 向负极移动 B充电时释放CO2，放电时吸收CO2 C放电时，正极反应为：3CO2+4e - 2CO3 2+C D充电时，正极反应为：Na +e- Na 【答案】 D 【解析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，阳离子向正极移动，阴 3【2018 新课标 3 卷】 一种可充电锂 - 空气电池如图所示。当电池放电时，O2与 Li +在多孔碳材料电极处生 成 Li2O2-x（x=0 或 1） 。下列说法正确的是 A放电时，多孔碳材料电极为负极 B放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C充电时，电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移 D充电时，

7、电池总反应为Li2O2- x=2Li+ （1 ）O2 【答案】 D 【解析】本题应该先根据题目叙述和对应的示意图，判断出电池的正负极，再根据正负极的反应要求进行 4【2017 年高考新课标卷】支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原 理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 A通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 【答案】 C 【解析】本题使用的是外加电流的阴极保护法，钢管柱与电源的负极相连，被保护。A外加

8、强大的电流可 以抑制金属电化学腐蚀产生的电流，从而保护钢管柱，A 正确； B通电后，被保护的钢管柱作阴极， 高硅铸铁作阳极，因此外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩，B 正确； C高硅铸铁为惰性辅助阳 极，所以高硅铸铁不损耗，C 错误； D通过外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流，因此通入的保 护电流应该根据环境条件变化进行调整，D正确。答案选C。 5 【 2017 年高考新课标 卷】 用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一 般为混合溶液。下列叙述错误的是 A待加工铝质工件为阳极 B可选用不锈钢网作为阴极 C阴极的电极反应式为： D硫酸根离子在电解过程中向阳极移动

9、【答案】 C 【解析】 A 、根据原理可知，Al 要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，故A 说法正确； B 、不 6 【 2017 年高考新课标 卷】 全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a 常 用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2x8） 。下列说法错误的是 A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li +2e-=3Li 2S4 B电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g C石墨烯的作用主要是提高电极a 的导电性 D电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多 【答案】 D 【解析】 A原电

10、池工 作时， Li +向正极移动，则 a 为正极，正极上发生还原反应，随放电的进行可能发生多 种反应，其中可能发生反应2Li2S6+2Li +2e- =3Li2S4，故 A正确； B原电池工作时，转移0.02mol 电子 时，氧化Li 的物质的量为0.02mol ，质量为0.14g ，故 B正确； C石墨烯能导电，S8不能导电，利用 掺有石墨烯的S8材料作电极，可提高电极a 的导电性，故C正确； D电池充电时间越长，转移电子数 越多，生成的Li 和 S8越多，即电池中Li2S2的量越少，故D错误。答案为A。 7 【 2016 年高考新课标卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，

11、采用惰性电极，ab、cd 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na +和 SO 4 2可通过离子交换膜， 而两端隔室中离子 被阻挡不能进入中间隔室。 下列叙述正确的是（） A通电后中间隔室的SO4 2离子向正极迁移，正极区溶液 pH增大 B该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH 和 H2SO4产品 C负极反应为2 H2O4e =O2+4H +，负极区溶液 pH降低 D当电路中通过1mol 电子的电量时，会有0.5mol 的 O2生成 【答案】 B 【解析】 A.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电解池中阴离子会向正电荷较多的阳极 8 【 2016 年高考新课标卷

12、】Mg-AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是 （） A负极反应式为Mg-2e - =Mg 2+ B正极反应式为Ag +e-=Ag C电池放电时Cl -由正极向负极迁移 D负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2 【答案】 B 【解析】根据题意，电池总反应式为：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正极反应为：2AgCl+2e -= 2Cl-+ 2Ag ，负极反 应为 ：Mg-2e-=Mg 2+，A项正确， B项错误； 对原电池来说， 阴离子由正极移向负极，所以电池放电时Cl - 由正极向负极迁移，C 项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg+

13、2H2O=Mg(OH)2+H2， D 项 正确；答案选B。 9 【 2016 年高考新课标卷】锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液， 反应为 2Zn+O2+4OH +2H 2O=2Zn(OH) 2 4 。下列说法正确的是（） A充电时，电解质溶液中K +向阳极移动 B充电时，电解质溶液中(OH )c逐渐减小 C放电时，负极反应为：Zn+4OH -2e =Zn(OH)2 4 D放电时，电路中通过2mol 电子，消耗氧气22.4L （标准状况） 【答案】 C 10 【2015 新课标卷理综化学】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原 理如图所示

14、。下列有关微生物电池的说法错误的是（） A正极反应中有CO2生成 B微生物促进了反应中电子的转移 C质子通过交换膜从负极区移向正极区 D电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 【答案】 A 【解析】首先根据原电池反应判断出厌氧反应为负极侧，有氧反应为正极侧。A、根据厌氧反应中碳元素的 一、原电池原理及应用 1工作原理 以铜锌原电池为例 （1）反应原理 电极名称负极正极 电极材料锌片铜片 电极反应Zn 2e =Zn2 Cu 2 2e =Cu 反应类型氧化反应还原反应 电子流向由 Zn 沿导线流向Cu 盐桥中离 子移向 盐桥中含饱和KCl 溶液， K 移向正极， Cl 移向负极 原

15、电池反 应方程式 Zn Cu 2=Zn2 Cu （2）两个装置的比较 装置中还原剂Zn 与氧化剂 Cu 2直接接触，易造成能量损耗；装置盐桥原电池中，还原剂在负 极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗。 2原电池原理的三大应用 （1）加快氧化还原反应的速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在Zn 与稀H2SO4反应时加 入少量 CuSO 4溶液能使产生H2的反应速率加快。 （2）比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。 （3）设计制作化学电源 首先将氧化还原反应分成两个半反应。 根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出

16、正、负极材料和电解质溶液。 如：根据反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2 设计的原电池为： 3. 原电池的设计方法 （1）首先将已知氧化还原反应拆为两个半反应（即氧化反应和还原反应），如： 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 氧化反应： Cu2e Cu2+ （负极） 还原反应： 2Fe 3+2e2Fe2+ （正极） （2）根据原电池的电极反应特点，根据两个半反应找出正负极和正负极材料及电解液：Cu失电子负极，正 极应选用比Cu不活泼的金属或非金属导体（如C） ，以保证Cu做负极；电解液中Fe 3+应该在正极得到 电子，电解液应选用FeCl3溶液。 （3）常见实例 原 理负极正

17、极电解质溶液电极反应 Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 Cu Pt(C) FeCl3 负极： Cu-2e -=Cu2+ 正极： 2Fe 3+2e-=2Fe2+ Zn+Ag2O=ZnO+2Ag Zn Ag2O KOH 负极： Zn+2OH -2e-=ZnO+H 2O 正极： Ag2O+H2O+2e -=2Ag+2OH- Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb PbO2H2SO4 负极： Pb+SO 2- 4 -2e-=PbSO4 正极： PbO2+4H +SO 2- 4 +2e -=PbSO 4+2H2O 2H2+ O2=2H2O pt(H2) pt(O2) KO

18、H 负极： 2H2+4OH -4e-=4H 2O 正极： O2+2H2O+4e -=4OH- 2e - 2e - 2e - 4e - 【典例1】环境监察局常用“定电位”NOx传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准，其工作 原理如图所示。下列说法不正确的是 A“对电极”是负极 B“工作电极”上发生的电极反应为NO2+2e -+2H+NO+H 2O C传感器工作时H +由工作电极移向对电极 D对电极的材料可能为活泼金属锌 【答案】 C 【解析】“工作电极”通入NO2生成NO ，说明被还原，为原电池正极，则“对电极”是负极，原电池工作 点睛：考查原电池知识，是高考高频考点，关键是把握原电池

19、原理，工作时离子移动方向，以确定电源的 两极和反应类型，注意答题思路，难度中等偏上。 【典例2】【2019 届广东清远期末】乙醇钠是有机合成中常用的强碱，下图是通过电解乙醇和氢氧化钠溶 液制备乙醇钠的工作示意图。下列说法错误的是 A电极 A为阳极，导线a 与电源的正极相连接 B电解过程中产生的X气体与 Y气体的质量之比为1：8 C右极室的反应为：2CH3CH2OH+2e =2CH 3CH2O +H2 D若电解过程中转移2mol 电子，则右极室质量增加44g 【答案】 B 二、电解原理及规律 1、产物的判断 （1）阳极产物的判断 首先看电极，若是活性电极( 一般是除Au、Pt 外的金属 ) ，则

20、电极材料本身失电子，电极被溶解形成阳 离子进入溶液；若是惰性电极( 如石墨、铂、金等) ，则根据溶液中阴离子放电顺序加以判断。 阳极放电顺序： 金属 ( 一般是除Au、Pt 外)S 2IBrClOH含氧酸根 F。 （2）阴极产物的判断 直接根据溶液中阳离子放电顺序加以判断。阳离子放电顺序： Ag Hg2Fe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2HAl3Mg2NaCa2K。 【提示】 (1) 处理有关电解池两极产物的问题，一定要先看电极是活性电极还是惰性电极。活性电极在阳极放电， 电极溶解生成相应的金属离子，此时阴离子在阳极不放电。对于惰性电极，则只需比较溶液中定向 移动到两极的阴阳离子的放电顺序即

21、可。 (2) 根据阳离子放电顺序判断阴极产物时，要注意下列三点： 阳离子放电顺序表中前一个c(H ) 与其他离子的浓度相近，后一个 c(H )很小，来自水的电离； Fe 3得电子能力大于 Cu 2 ，但第一阶段只能被还原到Fe 2； Pb 2、Sn2、Fe2、Zn2控制一定条件 (即电镀 ) 时也能在水溶液中放电；Al 3、 Mg 2 、Na 、Ca2、K只有在熔融状态下放电。 2、用惰性电极电解电解质溶液的规律 电解类型电解质类别实例电极反应特点电解对象电解质浓度pH 溶液复原 电解水型 强 碱 、 含 氧 酸、活泼金属 的含氧酸盐 NaOH H 和 OH 分别在 阴极和阳极放电 生成 H2

22、和 O2 水增大增大水 H2SO4减小水 Na2SO4不变水 电解电解 质型 无氧酸、 不活 泼 金 属 的 无 氧酸盐 HCl 电解质电离出的 阴阳离子分别在 两极放电 电解质减小增大HCl CuCl2 CuCl2 放 H2生碱 型 活 泼 金 属 的 无氧酸盐 NaCl 阴极： H2O得电子 放H2生 成 碱 阳 极：电解质阴离 子放电 电解质 和水 生成新电解 质 增大 HCl 放 O2生酸 型 不 活 泼 金 属 的含氧酸盐 CuSO4阴极：电解质阳 离子放电阳极： H2O 失电子放O2 生成酸 电解质 和水 生成新电解 质 减小 CuO或 CuCO3 【特别提醒】 当电解过程中电解的

23、是水和电解质时，电极反应式中出现的是H 或 OH放电，但在书写总反应式时 要将反应物中的H 或 OH 均换成水，在生成物中出现的是碱或酸，同时使阴极、阳极反应式得失电子数目 相同，将两个电极反应式相加，即得到总反应的化学方程式。两惰性电极电解时，若要使电解后的溶液 恢复到原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。 【典例3】【2019 届广东佛山一模】我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂，实现电解富尿素废水低能 耗制 H2( 装置如图 ) 。总反应为CO(NH2)2+H2O=3H2+N2+CO2。下列说法中错误的是 Aa 为阳极， CO(NH2)2

24、发生氧化反应 Bb 电极反应为：2H2O+2e =H 2+2OH C每转移6mol 电子， a 电极产生1molN2 D电解一段时间，a 极区溶液pH升高 【答案】 D 【解析】 A、电解池工作时，CO(NH2)2失去电子， a 为阳极发生氧化反应，故A 正确； B、阴极水得电子 【典例 4】【2019 届安徽黄山一模】电解絮凝净水可用如图装置模拟探究，下列叙述正确的是 A电子从X极经电解液流入Y极 B铝电极表面的反应有：Al -3e - =Al 3+，4OH-4e- O2+2H2O CY的电极反应：Pb-2e -+SO 4 2- = PbSO4 D电路每通过2mol 电子，理论上电解池阴极上

25、有22.4 L H 2生成 【答案】 B 【解析】根据右侧电解絮凝池图示信息可知，Al 转化为 Al 3+，溶液中 OH - 转化为 O2，则发生两个氧化反应， 三、电极反应书写 1、原电池电极反应式的书写方法 首先，确定正负极。如果题目给的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律去写反 应式；如果题目给的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应（即分析有关元素的化合价变化 情况），再选择一个简单变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中 的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果。正负极发生反应的物质分别是发生氧化还原 反应的氧化剂和还

26、原剂。 注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴 离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则 H2O必须写入正极反应 式中，生成OH -；若电解质溶液为酸性，则 H +必须写入正极反应式中，生成 H2O 。 正、负极反应式相加得到电池反应的总方程式。若能写出已知电池反应的总方程式，可以减去较易 写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式。 2、电解池中电极反应式的书写方法 首先看阳极材料，如果阳极是活性电极（金属活动性顺序中Ag 之前的金属） ，则阳极失去电子，阳 极不断被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。 如果

27、阳极是惰性电极（如Pt、Au、石墨等），则应是电解质溶液中的离子放电。只要根据离子的放电 顺序书写即可 3、可充电电池电极反应式的书写方法 对于可充电电池的反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过 程应用电解池原理。 如：蓄电池放电时作原电池，充电时作电解池。蓄电池是原电池和电解池二者功能的结合。原电池的 负极反应与电解池阴极反应，原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆过程。 4、燃料电池电极反应式的书写方法 要正确地书写出燃料电池的电极反应，首先要抓住燃料电池的特点： 在燃料电池中，都是燃料在负极失电子，O2在正极得电子，电解质溶液可能是碱性、酸性，电解质

28、也可能是熔融盐。 燃料电池的总反应相当于燃料直接燃烧，如果燃烧产物不与所用电解质溶液反应，则燃烧的总反应 就是原电池总反应，如燃烧产物与所用电解质溶液反应，则电解质溶液要参与反应，这两个反应的总反应 即为原电池的总反应。 燃料电池的正极反应一般有3 个：O2+2H2O+4e -=4OH- （中性、 碱性）； O2+4H +4e-=2H 2O （酸性）； O2+4e -=2O2- （熔盐作电解质） 用总反应减去正极反应即得到燃料电池的负极反应。 【典例5】【2019 届广西名校12 月调研】 如图装置，放电时可将Li 、CO2转化为Li2CO3和 C，充 电时选用 合适催化剂仅使Li2CO3转化

29、为 Li 、CO2和 O2。下列有关表述正确的是 A放电时， Li +向电极 X方向移动 B充电时，电极Y应与外接直流电源的负极相连 C充电时，阳极的电极反应式为C+2Li2CO34e =3CO 2+4Li + D放电时，每转移4mol 电子，生成1molC 【答案】 D 【典例 6】某化学兴趣小组设计了如图所示的电化学装置：下列说法不正确的是 A乙池工作时，CO3 2- 不断移向负极 B乙池负极反应为CH30H-6e -+3CO 3 2-=4CO 22H2O C甲池中Fe 电极发生的反应为2Cl - -2e -=Cl 2 D为了使电池持续供电，工作时必须有CO2参与循环 【答案】 C 【解析

30、】 A 、乙池工作时作为原电池，甲醇是负极，CO3 2-不断移向负极，故 A正确； B、乙池甲醇作还原剂， 点睛：本题考查原电池和电解池，明确充电放电时各电极上发生的反应是解题的关键，电极方程式的书写 是难点，在考虑电极是否参加反应，考虑电解质溶液酸碱性等条件，书写电极反应式也是易错点。 四、燃料电池 1不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写。 本类题型难度较大，主要集中在：一是得失电子数目的判断，二是电极产物的判断。下面以CH3OH 、O2 燃料电池为例，分析电极反应式的书写。 （1）酸性介质，如H2SO4。 CH3OH在负极上失去电子生成CO2气体， O2在正极上得到电子，在H 作用下生成

31、 H2O 。电极反应式为负 极： CH3OH 6e H 2O=CO2 6H ；正极： 3 2O 26e 6H=3H 2O （2）碱性介质，如KOH 溶液。 CH3OH在负极上失去电子，在碱性条件下生成CO 2 3，1 mol CH3OH 失去 6 mol e ，O 2在正极上得到电子 生成 OH ，电极反应式为：负极： CH3OH 6e 8OH =CO2 36H2O；正极： 3 2O 26e 3H 2O=6OH （3）熔融盐介质，如K2CO3。 在电池工作时，CO 2 3移向负极。 CH3OH 在负极上失去电子，在CO 2 3的作用下生成CO2气体， O2在正极上得 到电子，在CO2的作用下生

32、成CO 2 3，其电极反应式为：负极：CH3OH 6e 3CO2 3=4CO2 2H2O； 正极： 3 2O 26e 3CO 2=3CO 2 3 （4）掺杂 Y2O3的 ZrO3固体作电解质，在高温下能传导正极生成的O 2。 根 据 O 2移向负极，在负极上 CH3OH失电子生成CO2气体，而O2在正极上得电子生成O 2，电极反应式为 负极： CH3OH 6e 3O2=CO 2 2H2O；正极： 3 2O 26e =3O2 【典例 7】 【2019 届河北唐山期末】以 H2、O2、熔融盐 Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备Fe(OH)2，装置 如下图所示，其中电解池两极材料分别为铁和石墨

33、，通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色 沉淀。下列说法正确的是 A石墨 I 电极反应为H22e +2OH=2H 2O BCO2在石墨电极上得电子 CX电极材料为铁 DNaCl 溶液中 Cl 移向 Y电极 【答案】 D 【解析】左边装置是原电池，通入氢气的电极I 是负极、通入氧气的电极II是正极，负极反应式为H2-2e 【典例8】科学家设想以N2和 H2为 反应物，以溶有A 的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又 能固氮的新型燃料电池，装置如图所示。下列说法不正确的是（） A通入 N2的电极 发生的电极反应式为：N2+6e -+8H+=2NH 4 + B反应过程中溶液的pH会变大，

34、故需要加入盐酸 C该电池外电路电流从通入H2的电极流向通入N2的电极 D通入 H2的电极为负极，A为 NH4Cl 【答案】 C 【解析】 试题分析：A. 该电池的原理是合成氨反应，所以正极是氮气得电子发生还原反应，电极反应式为 考点：考查新型燃料电池的工作原理。 五、可充电电池 放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。 目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池等。 注意： 可充电电池充电时的电极接法为： 几种常见可充电电池电极反应书写 （1）铁镍电池( 负极 Fe，正极 NiO2，电解液 KOH 溶液 ) 。 负极：

35、 Fe2e 2OH=Fe(OH) 2；正极： NiO22H2O2e =Ni(OH) 22OH 。 阴极： Fe(OH)22e =Fe 2OH；阳极： Ni(OH) 22e 2OH=NiO 22H2O 。 总反应式： FeNiO22H2O 放电 充电 Fe(OH)2 Ni(OH)2 （2）LiFePO4电池 ( 正极 LiFePO4，负极 Li ，含 Li 导电固体为电解质 ) 。 负极： Li e =Li；正极： FePO 4Li e=LiFePO 4。 阴极： Li e=Li；阳极： LiFePO 4e =FePO 4Li 。 总反应式： FePO4Li 放电 充电 LiFePO4 （3）高

36、铁电池 ( 负极 Zn，正极石墨，电解质为浸湿的固态碱性物质) 。 负极： 3Zn6e 6OH =3Zn(OH) 2； 正极： 2FeO4 26e 8H 2O=2Fe(OH)310OH 。 阴极： 3Zn(OH)2 6e =3Zn 6OH ； 阳极： 2Fe(OH)3 6e 10OH=2FeO 4 2 8H 2O。 总反应式： 3Zn2K2FeO48H2O 放电 充电 3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH 【典例9】【2019 届湖南教考联盟一诊】中科院深圳先进技术研究院成功研发了一种高效低成本储能电池 “铝一石墨”双离子电池，电池总反应为Al+xC+Li +PF 6 AlLi+CxPF6

37、下列有关该电池的说法 正确的是 A放电时， PF6 向正极移动 B放电时，负极反应为A13e =Al3+ C充电时，两个电极增加的质量相等 D充电时，阳极反应为xC+PF6 e=C xPF6 【答案】 D 【解析】 A、放电时原电池负极反应为LiAl e =Al Li( 它可向正极移动 ), 正反应为CxPF6+e =xCPF 6 (它 【典例 10】 【2014 年高考天津卷第6 题】 已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li1-xCoO2 放电 充电 C+LiCoO2 锂硫电池的总反应为：2Li+S 放电 充电 Li2S 有关上述两种电池说法正确的是（） A锂离子电池放电时，Li +向负

38、极迁移 B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C理论上两种电池的比能量相同 D右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 【答案】 B 【解析】根据两种电池的总反应方程式和电化学原理，分析离子的移动方向、电极反应的判断、比能量的 【考点地位】本题主要是考查原电池和电解池原理的应用与判断 六、电化学相关计算 原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测 定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。不论哪类计算，均可概括为下列三 种方法： 根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算， 其依据是电路中转

39、移的电子数相等。 根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算 根据关系式计算：借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式 【典例 11】如图装置电解一段时间，当某极析出0.32 g Cu 时，、中溶液pH分别为 ( 溶液足量， 体积均为100 mL 且电解前后溶液体积变化忽略不计) （） A13、 7、1 B12、 7、2 C1、7、13 D7、13、1 【答案】 A 【解析】 试题分析： n(Cu)=0.32g 64g/mol=0.005mol，由电极反应Cu 2+ +2e- =Cu可知转移电子为0.01mol ，电解时， 考点

40、：考查电解原理的应用的知识。 【典例 12】我国科研人员以Zn和尖晶石型锰酸锌（ZnMn2O4）为电极材料，研制出一种水系锌离子电池。该 电池的总反应方程式：xZn + Zn1-xMn2O4ZnMn2O4（0 x 1） 。下列说法正确的是 A充电时， Zn 2+向 ZnMn 2O4电极迁移 B充电时，阳极反应：ZnMn2O4-2xe Zn 1-xMn2O4+xZn 2+ C放电时，每转移1mol e - ， ZnMn2O4电极质量增加65g D充放电过程中，只有Zn元素的化合价发生变化 【答案】 B 【解析】 A、电解池阳离子向阴极移动，而可充可放电池中，阴极是原电池的负极，所以Zn 2 向锌迁移， 故 A错误； B、充电时，阳极发生氧化，阳极反应：ZnMn2O4-2xe Zn 1-xMn2O4+xZn 2+，故 B正确； C 、放 电 时，每转移2mol e -，ZnMn 2O4电极质量增加65g，故 C错误； D、充放电过程中，Mn 、Zn 元素的化合 价发生变化，故D错误；故选B。