1、1电化学历年真题集中研究明考情 考向一 原电池1(2018全国卷)一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时，O 2与 Li 在多孔碳材料电极处生成 Li2O2 x(x0 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，电池总反应为 Li2O2 x=2Li O2(1x2)解析：选 D 由题意知，放电时负极反应为 Lie =Li ，正极反应为(2 x)O24Li 4e =2Li2O2 x(x0 或 1)，电池总反应为 O22Li= =Li2O2 x。该电池放(1x2)电时，金属锂
2、为负极，多孔碳材料为正极，A 项错误；该电池放电时，外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极，B 项错误；该电池放电时，电解质溶液中的 Li 向多孔碳材料区迁移，充电时电解质溶液中的 Li 向锂材料区迁移，C 项错误；充电时电池总反应为Li2O2 x=2Li(1 )O2，D 项正确。x22(2017全国卷)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(2 x8)。下列说法错误的是( )A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S62Li 2e =3Li2S4B电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，
3、负极材料减重 0.14 gC石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性2D电池充电时间越长，电池中 Li2S2的量越多解析：选 D 原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8Li 2S6Li 2S4Li 2S2，其中可能有 2Li2S62Li 2e =3Li2S4，A 项正确；该电池工作时，每转移 0.02 mol 电子，负极有 0.02 mol Li(质量为 0.14 g)被氧化为 Li ，则负极质量减少 0.14 g，B 项正确；石墨烯能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极 a 的导电性，C 项正确；充电过程中，Li 2S2的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电
4、池中 Li2S2的量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中 Li2S2的量越多，D 项错误。3(2016全国卷)MgAgCl 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 Mg2e =Mg2B正极反应式为 Ag e =AgC电池放电时 Cl 由正极向负极迁移D负极会发生副反应 Mg2H 2O=Mg(OH)2H 2解析：选 B MgAgCl 电池的电极反应：负极 Mg2e =Mg2 ，正极2AgCl2e =2Ag2Cl ，A 项正确，B 项错误。在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，C 项正确。Mg 是活泼金属，能和 H2O 发生反应生成 M
5、g(OH)2和H2，D 项正确。考向二 电解池4(2018全国卷)最近我国科学家设计了一种 CO2H 2S 协同转化装置，实现对天然气中 CO2和 H2S 的高效去除。示意图如下所示，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：EDTAFe 2 e =EDTAFe32EDTAFe 3 H 2S=2H S2EDTAFe 2该装置工作时，下列叙述错误的是( )A阴极的电极反应：CO 22H 2e =COH 2OB协同转化总反应：CO 2H 2S=COH 2OSC石墨烯上的电势比 ZnO石墨烯上的低3D若采用 Fe3 /Fe2 取代 EDTAFe3 /EDT
6、AFe2 ，溶液需为酸性解析：选 C 由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应，为电解池的阳极，则 ZnO石墨烯电极为阴极。由题图可知，电解时阴极反应式为 CO22H 2e =COH 2O，A 项正确；将阴、阳两极反应式合并可得总反应式为 CO2H 2S=COH 2OS，B 项正确；阳极接电源正极，电势高，阴极接电源负极，电势低，故石墨烯上的电势比 ZnO石墨烯上的高，C 项错误；Fe 3 、Fe 2 只能存在于酸性溶液中，D 项正确。5(2017全国卷)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 H2SO4H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是( )A待加工铝质工件
7、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 Al3 3e =AlD硫酸根离子在电解过程中向阳极移动解析：选 C 利用电解氧化法在铝制品表面形成致密的 Al2O3薄膜，即待加工铝质工件作阳极，A 项正确；阴极与电源负极相连，对阴极电极材料没有特殊要求，可选用不锈钢网等，B 项正确；电解质溶液呈酸性，阴极上应是 H 放电，阴极发生的电极反应为2H 2e =H2，C 项错误；在电解过程中，电解池中的阴离子向阳极移动，D 项正确。6.(2016全国卷)三室式电渗析法处理含 Na2SO4废水的原理如图所示，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
8、可通过离子交换膜，而两24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 SO 离子向正极迁移，正极区溶液 pH 增大24B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 2H2O4e =O24H ，负极区溶液 pH 降低D当电路中通过 1 mol 电子的电量时，会有 0.5 mol 的 O2生成解析：选 B A 项正极区发生的反应为 2H2O4e =O24H ，由于生成 H ，正极区溶液中阳离子增多，故中间隔室的 SO 向正极迁移，正极区溶液的 pH 减小。B 项负极区24发生的反应为 2H2O2e =H22OH ，阴离子增多
9、，中间隔室的 Na 向负极迁移，故负极区产生 NaOH，正极区产生 H2SO4。C 项由 B 项分析可知，负极区产生 OH ，负极区溶液的pH 升高。D 项正极区发生的反应为 2H2O4e =O24H ，当电路中通过 1 mol 电子的电量时，生成 0.25 mol O2。7.(2018全国卷节选)焦亚硫酸钠(Na 2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。制备 Na2S2O5可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SO2碱吸收液中含有NaHSO3和 Na2SO3。阳极的电极反应式为_。电解后，4_室的 NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到 Na2S2O5。解析：阳
10、极上阴离子 OH 放电，电极反应式为 2H2O4e =O24H ，电解过程中H 透过阳离子交换膜进入 a 室，故 a 室中 NaHSO3浓度增加。答案：2H 2O4e =4H O 2 a考向三 金属的腐蚀与防护8(2017全国卷)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解析：选 C 依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，
11、铁不容易失去电子，故钢管桩表面腐蚀电流(指铁失去电子形成的电流)，接近于 0，A 项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，B 项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，C 项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，D 项正确。电化学是高考每年必考内容，主要题型是选择题，有时也会在非选择题中出现(如2018全国卷T27、2018全国卷T27、2015全国卷T26、2014全国卷T27)，命制的角度有电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正、负极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电极附近
12、离子浓度变化的判断，电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等。同时通过陌生化学电源的装置图，考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力，也体现了对“宏观辨识与微观探析”学科核心素养的考查。 5解题知能重点强化提能力 1两大工作原理(1)原电池工作原理示意图无论是装置还是装置，电子均不能通过电解质溶液。在装置中，由于不可避免会直接发生 ZnCu 2 =CuZn 2 而使化学能转化为热能，所以装置的能量转化率高。(2)电解池工作原理示意图与电源正极相连的为阳极；与电源负极相连的为阴极。电解液中阳离子移向阴极；阴离子移向阳极。2电极的判断方法(1)原电池中正极和负极的 5 种判断方法(2)电解池中阴极和阳极
13、的 5 种判断方法63电解池的电极反应及其放电顺序(1)阳离子在阴极上的放电顺序：Ag Hg 2 Fe 3 Cu 2 H (酸)Pb 2 Fe 2 Zn 2 H (水)。(2)阴离子在阳极上的放电顺序：S 2 I Br Cl OH 。4电解的四大类型及规律类型电极反应特点实例 电解物质电解液浓度 pH电解液复原方法NaOH 增大H2SO4 减小电解水型阴极：4H 4e =2H2阳极：4OH 4e =2H2OO 2Na2SO4H2O 增大不变加 H2OHCl 增大通入 HCl 气体电解电解质型电解质的阴、阳离子分别在两极放电 CuCl2电解质 减小 加 CuCl2放 H2生碱型阴极：放 H2生成
14、碱阳极：电解质阴离子放电NaCl 增大通入 HCl 气体放 O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：放 O2生成酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小 加 CuO75金属腐蚀与防护的方法(1)金属腐蚀快慢程度的判断方法(2)金属电化学保护的两种方法1十五种新型电池的电极反应式总反应：Ag 2OZnH 2O 2AgZn(OH) 2 放 电 充 电正极 Ag2OH 2O2e =2Ag2OH 锌银电池负极 Zn2OH 2e =Zn(OH)2总反应：2ZnO 24OH 2H 2O=2Zn(OH)24正极 O24e 2H 2O=4OH锌空气电池负极 Zn4OH 2e =Zn(OH) 24总反应：NiO 2
15、Fe2H 2O Fe(OH)2Ni(OH) 2 放 电 充 电正极 NiO22e 2H 2O=Ni(OH)22OH 镍铁电池负极 Fe2e 2OH =Fe(OH)2总反应：3Zn2FeO 8H 2O 3Zn(OH)22Fe(OH) 34OH 24 放 电 充 电正极 FeO 3e 4H 2O=Fe(OH)35OH 24高铁电池负极 Zn2e 2OH =Zn(OH)2总反应：Cd2NiOOH2H 2O Cd(OH)22Ni(OH) 2 放 电 充 电正极 NiOOHH 2Oe =Ni(OH)2OH 镍镉电池负极 Cd2e 2OH =Cd(OH)28总反应：H 2O22H Mg= =Mg2 2H
16、2OMgH2O2电池 正极 H2O22H 2e =2H2O负极 Mg2e =Mg2总反应：Mg2AgCl= =2AgMg 2 2Cl 正极 2AgCl2e =2Ag2Cl MgAgCl电池负极 Mg2e =Mg2总反应： xMgMo 3S4 MgxMo3S4 放 电 充 电正极 Mo3S42 xe = Mo3S2x4镁钴电池负极 xMg2 xe =xMg2总反应：2Na xS=Na2Sx正极 xS 2e = = =S2x钠硫电池负极 2Na2e =2Na总反应：2Na 2S2NaBr 3 Na2S43NaBr 放 电 充 电正极 NaBr32e 2Na =3NaBr钠硫蓄电池负极 2Na2S2
17、2e =Na2S42Na 总反应：Na 1 mCoO2Na mCn NaCoO2C n 放 电 充 电正极 Na1 mCoO2 me mNa = NaCoO2钠离子电池负极 NamCn me =mNa C n总反应：VO 2H V 2 V3 VO 2 H 2O 2 放 电 充 电正极 VO 2H e =VO2 H 2O 2全钒液流电池负极 V2 e =V3总反应： xLiLiV 3O8=Li1 xV3O8正极 xLi LiV 3O8 xe =Li1 xV3O8锂钒氧化物电池负极 xLi xe = xLi总反应：2LiCu 2OH 2O=2Cu2Li 2OH 正极 Cu2OH 2O2e =2Cu
18、2OH 锂铜电池负极 Lie =Li总反应：Li 1 xCoO2Li xC6 LiCoO2C 6(x1) 放 电 充 电正极 Li1 xCoO2 xe xLi =LiCoO2锂离子电池负极 LixC6 xe =xLi C 69归纳点拨 新型化学电源中电极反应式的书写三步骤2燃料电池的电极反应式(以 CH3OH 为例电极反应式)电池类型 导电介质 反应式总反应：2CH 3OH3O 2=2CO24H 2O正极 O24e 4H =2H2O酸性燃料电池 H负极 CH3OH6e H 2O=CO26H 总反应：2CH 3OH3O 24OH =2CO 6H 2O23正极 O24e 2H 2O=4OH碱性燃料
19、电池 OH负极 CH3OH6e 8OH = CO 6H 2O23总反应：2CH 3OH3O 2=2CO24H 2O正极 O2 4e 2CO2= = =2CO23熔融碳酸盐燃料电池CO23负极 CH3OH6e 3CO =4CO22H 2O23总反应：2CH 3OH3O 2=2CO24H 2O正极 O24e =2O2固态氧化物燃料电池 O2负极 CH3OH6e 3O 2 = CO22H 2O总反应：2CH 3OH3O 2=2CO24H 2O正极 O24e 4H =2H2O质子交换膜燃料电池 H负极 CH3OH6e H 2O= CO26H 归纳点拨 燃料电池中氧气得电子的思维模型根据燃料电池的特点，
20、一般在正极上发生还原反应的物质都是 O2，O 2得到电子后化合价降低，首先变成 O2 ，O 2 能否存在要看电解质环境。由于电解质溶液(酸碱盐)的不同，10其电极反应也有所不同，下表为四种不同电解质环境中，氧气得电子后为 O2 的存在形式：电解质环境 从电极反应式判 O2 的存在形式酸性电解质溶液环境下 O24H 4e =2H2O碱性电解质溶液环境下 O22H 2O4e =4OH固体电解质(高温下能传导 O2 )环境下 O24e =2O2熔融碳酸盐(如：熔融 K2CO3)环境下 O22CO 24e =2CO23高考题点全面演练查缺漏 命题点一 新型化学电源1世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型
21、中温全瓷铁空气电池，其结构如图所示。下列有关该电池放电时的说法正确的是( )Aa 极发生氧化反应B正极的电极反应式为 FeOx2 xe =Fe xO2C若有 22.4 L(标准状况)空气参与反应，则电路中有 4 mol 电子转移D铁表面发生的反应为 xH2O(g)Fe= =FeOx xH2解析：选 D a 极通入空气，O 2在该电极发生得电子的还原反应，A 错误；O 2在正极发生反应，电极反应式为 O24e =2O2 ，B 错误；由 B 项分析可知，电路中有 4 mol 电子转移时正极上消耗 1 mol O2，在标准状况下的体积为 22.4 L，则通入空气的体积约为22.4 L5112 L，C
22、 错误；由题图可知，铁表面 H2O(g)参与反应生成 H2，则发生的反应为 xH2O(g)Fe= =FeOx xH2， D 正确。2某新型电池，以 NaBH4(B 的化合价为3 价) 和 H2O2作原料，该电池可用作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )11A每消耗 3 mol H2O2，转移的电子为 6 molB电池工作时 Na 从 b 极区移向 a 极区Cb 极上的电极反应式：H 2O22e =2OHDa 极上的电极反应式：BH 8OH 8e =BO 6H 2O 4 2解析：选 B 由原电池工作原理示意图可知反应中 BH 被氧化为 H2O，应为原电池的 4负
23、极反应，电极 a 反应式为 BH 8OH 8e =BO 6H 2O，正极 H2O2得电子被还原生成 4 2OH ，每消耗 3 mol H2O2，转移的电子为 6 mol，选项 A、D 正确；该装置是原电池，原电池放电时，阳离子向正极移动，所以 Na 从 a 极区移向 b 极区，选项 B 错误；电极 b 反应式为 H2O22e =2OH ，选项 C 正确。命题点二 可逆电池3(2018全国卷)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 3CO24Na2Na 2CO3C。下列说法错误的是
24、( )A放电时，ClO 向负极移动 4B充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2C放电时，正极反应为 3CO24e =2CO C23D充电时，正极反应为 Na e =Na解析：选 D 根据电池的总反应知，放电时负极反应：4Na4e =4Na ；正极反应：3CO24e =2CO C。充电时，阴(负)极：4Na 4e =4Na；阳(正)极：232CO C4e =3CO2。放电时，ClO 向负极移动。根据充电和放电时的电极反应式23 4知，充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2。4(2018益阳模拟)锌铈液流电池体系作为氧化还原液流电池中的新生一代，有着诸多的优势，如开路电位高、污染小等。锌铈液流电池
25、放电时的工作原理如图所示，其中，b 电极为惰性材料，不参与电极反应。下列有关说法正确的是( )12A放电时，电池的总反应式为 2Ce4 Zn= =Zn2 2Ce 3B充电时，a 极发生氧化反应，b 极发生还原反应C充电时，当电路中通过 0.1 mol 电子时，b 极增加 14 gD选择性离子膜为阴离子交换膜，能阻止阳离子通过解析：选 A 锌铈液流电池工作时，放电时锌是负极，负极发生电极反应为Zn2e =Zn2 ，正极上发生得电子的还原反应：Ce 4 e =Ce3 ，电池的总反应式为2Ce4 Zn= =Zn2 2Ce 3 ，故 A 正确；充电时 a 是阴极，发生得电子的还原反应，b 极是阳极，发
26、生氧化反应，故 B 错误；充电时，b 极是阳极，发生氧化反应，Ce3 e =Ce4 ，电极质量不变，故 C 错误；根据两个电极反应情况，交换膜应该选择阳离子交换膜，故 D 错误。题后悟道有关可逆电池的解题思路命题点三 带离子交换膜的电化学装置5用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的 NH ，模拟装置如图所示。下 4列说法正确的是( )A阳极室溶液由无色变成棕黄色13B电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH 4)3PO4C电解一段时间后，阴极室溶液中的 pH 升高D当电路中通过 1 mol 电子的电量时，阴极有 0.25 mol 的 O2生成解析：选 C A 项，Fe 为阳极，阳极
27、上 Fe 失电子发生氧化反应生成 Fe2 ，所以溶液变浅绿色，错误；B 项，电解时，溶液中 NH 向阴极室移动，H 放电生成 H2，所以阴极室中 4溶质为(NH 4)3PO4或 NH4H2PO4、(NH 4)2HPO4，错误；C 项，电解时，阴极上 H 放电生成 H2，溶液中 c(OH )增大，溶液中 pH 升高，正确；D 项， 阴极生成 H2，错误。6.纳米级 Cu2O 由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制电解液中 OH 的浓度制备纳米级 Cu2O 的装置如图所示，发生的反应为 2CuH 2O Cu2OH 2。下列说法正确的是( )= = = = =电 解 A钛电极发生氧化反
28、应B阳极附近溶液的 pH 逐渐增大C离子交换膜应采用阳离子交换膜D阳极反应为 2Cu2OH 2e =Cu2OH 2O解析：选 D 钛电极为阴极，发生还原反应，A 项错误；铜作阳极，阳极上铜发生失电子的氧化反应，阳极反应为 2Cu2OH 2e =Cu2OH 2O，OH 由阴极区迁移到阳极区参与反应，离子交换膜应为阴离子交换膜，C 项错误、D 项正确；由阴极区迁移过来的 OH 在阳极全部参与反应，阳极附近溶液的 pH 不变，B 项错误。题后悟道命题点四 电解原理在环保、新材料制备中的应用7ClO 2是一种安全稳定的消毒剂。工业上利用惰性电极电解氯化铵和盐酸制备 ClO2的原理如图所示，下列有关说法
29、错误的是( )14Ab 电极接直流电源的负极Ba 电极上的电极反应式为 NH 6e 3Cl =NCl34H 4C若有 2 g H2生成，通过阴离子交换膜的 Cl 的物质的量为 1 molDClO 2发生器中反应的离子方程式为6ClO NCl 33H 2O=6ClO2NH 33Cl 3OH 2解析：选 C 由题图知 b 电极上产生氢气，发生还原反应，故 b 电极是阴极，与直流电源负极相连，A 项正确；由题图知 a 电极上有 NCl3生成，故参与放电的离子有 NH 与 4Cl ，B 项正确；当有 2 g H2生成时，电路中有 2 mol 电子发生转移，通过阴离子交换膜的 Cl 的物质的量为 2 m
30、ol，C 项错误；由题图中信息知，生成物有ClO2、NH 3、NaCl、NaOH，故反应物有 NCl3、ClO ，再结合电荷守恒等分析知 D 项正确。 28(2018唐山质检)环境监察局常用“定电位”NO x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 NO22e 2H =NOH 2OC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解析：选 C 题图“工作电极”上通入 NO2放出 NO，说明 NO2被还原，则“工作电极”为原电池的正极， “对电极”为原电池
31、的负极，A 项正确；在酸性条件下， “工作电极”上发生还原反应的电极反应式为 NO22e 2H =NOH 2O，B 项正确；原电池工作时阳离子向正极移动，即传感器工作时 H 由“对电极”移向“工作电极” ，C 项错误；“对电极”是负极，则“对电极”的材料可能为活泼金属锌，D 项正确。命题点五 新环境下金属的腐蚀与防护9深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示，下列与此原理有关说法错误的是( )15A正极反应：SO 5H 2O8e =HS 9OH 24B输送暖气的管道不易发生此类腐蚀C这种情况下，Fe 腐蚀的最终产物为 Fe2O3xH2OD管道上刷
32、富锌油漆可以延缓管道的腐蚀解析：选 C 原电池的正极发生还原反应，由题图可知发生的电极反应为SO 5H 2O8e =HS 9OH ，故 A 正确；硫酸盐还原菌是蛋白质，在高温下易变性，24失去催化能力，则输送暖气的管道不易发生此类腐蚀，故 B 正确；由题意可知，深埋在土壤中，即在缺氧环境中，Fe 腐蚀的最终产物不能为 Fe2O3xH2O，故 C 错误；管道上刷富锌油漆，形成 ZnFe 原电池，Fe 变为正极，可以延缓管道的腐蚀，故 D 正确。10.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是( )Ad 为石墨，铁片腐蚀加快Bd 为石墨，石墨上电极反应为 O22H 2O4e =4OH
33、Cd 为锌块，铁片不易被腐蚀Dd 为锌块，铁片上电极反应为 2H 2e =H2解析：选 D A 项，由于活动性：Fe石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe 为负极，失去电子被氧化变为 Fe2 进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，铁的腐蚀比没有形成原电池时的速率快，正确；B 项，d 为石墨，由于是弱碱性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O22H 2O4e =4OH ，正确； C 项，若 d 为锌块，则由于金属活动性：ZnFe，Zn 为原电池的负极，Fe 为正极，首先被腐蚀的是 Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确；D 项，d 为锌块
34、，由于电解质为弱碱性环境，发生的是吸氧腐蚀，铁片上电极反应为O22H 2O4e =4OH ，错误。命题点六 电化学相关计算及电极反应式的书写11(1)粗铜电解精炼的废电解液中常含有 Zn2 、Pb 2 ，向废电解液中加入 Na2S 溶液，当有 PbS 和 ZnS 沉淀时， _。已知： Ksp(PbS)3.410 28 ， Ksp(ZnS)c Zn2 c Pb2 1.610 24 (2)利用电化学还原 CO2制取 ZnC2O4的示意图如图所示，电解液不参与反应。则 Pb 电极的电极反应为_，当通入标准状况下 11.2 L CO2时，转移电子16数为_。解析：(1) c(Zn2 )/c(Pb2 )
35、 c(Zn2 )c(S2 )/c(Pb2 )c(S2 ) Ksp(ZnS)/Ksp(PbS)4.710 3。(2)电解法制备 ZnC2O4，CO 2在阴极上发生还原反应转化为 C2O ，24电极反应式为 2CO22e =C2O 。根据 2CO22e =C2O ，可知通入标准状况下 11.2 24 24L CO2时，转移 0.5 mol 电子。答案：(1)4.710 3(或817104)(2)2CO22e =C2O 0.5 NA或 3.0110232412氨气氮氧化物燃料电池可用于处理氮氧化物，防止空气污染，其装置如图所示。通入氨气的电极为_(填“正极”或“负极”)。负极的电极反应式为_。解析：
36、由题图可知，NH 3在左侧电极发生氧化反应生成 N2，氮氧化物在右侧电极被还原生成 N2，故 NH3通入负极，电极反应式为 2NH36e =N26H 。答案：负极 2NH 36e =N26H 题后悟道陌生电极反应式的书写说明 高考题中往往是非水溶液或具有离子交换膜，应根据图示信息确定电极反应方程式中需添加的“粒子”形式。17专 题 过 关 检 测 卷基础保分练A1 “自煮火锅”发热包的成分为碳酸钠、硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、焦炭粉、NaCl、生石灰，向发热包中加入冷水，可用来蒸煮食物。下列说法错误的是( )A活性炭作正极，正极上发生还原反应B负极反应为 Al3e 4OH =AlO 2H 2O
37、 2CNa 由活性炭区向铝粉表面区迁移D硅藻土结构疏松，使各物质分散并均匀混合，充分接触解析：选 C 向发热包中加入冷水，形成原电池。反应 CaOH 2O=Ca(OH)2放热使水迅速升温沸腾，反应 Na2CO3Ca(OH) 2=2NaOHCaCO 3使得溶液呈碱性，则溶液中发生反应 2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2，该反应为原电池的总反应，负极反应为 2Al3e 4OH =AlO 2H 2O，正极反应为 2H2O2e =2OH H 2。选项 A，活性炭作 2正极，正极上得电子发生还原反应，正确；选项 B，负极反应为Al3e 4OH =AlO 2H 2O，正确；选项 C，Na 向正极
38、移动，错误；选项 D，硅藻土 2结构疏松，孔隙大，能使各物质分散并均匀混合，充分接触，正确。2.如图所示装置中，有如下实验现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于试管中的液面。以下有关解释不合理的是( )A生铁片中所含的碳能增强铁的抗腐蚀性B雨水酸性较强，生铁片开始发生析氢腐蚀C导管内液面回升时，正极反应式：O22H 2O4e =4OHD随着反应的进行，U 形管中雨水的酸性逐渐减弱解析：选 A 铁的纯度越高，其抗腐蚀性能越强，纯铁比生铁耐腐蚀，是因为生铁片中的碳降低了铁的抗腐蚀性，A 错误；雨水的 pH4，呈较强的酸性，生铁片在该雨水中先发生析氢腐蚀，正极
39、反应为 2H 2e =H2，由于生成 H2，气体压强增大，开始时插在小试管中的导管内的液面下降，B 正确；随着反应的进行，雨水的酸性逐渐减弱，最后发生了吸氧腐蚀，正极反应式为 O22H 2O4e =4OH ，导管内液面回升，C 正确；开始阶段正极上不断消耗 H ，则 U 形管中雨水的酸性逐渐减弱，D 正确。3 “碳呼吸电池”是一种新型能源装置，其工作原理如图。下列说法正确的是( )18A该装置是将电能转变为化学能B利用该技术可捕捉大气中的 CO2C每得到 1 mol 草酸铝，电路中转移 3 mol 电子D正极的电极反应为 C2O 2e =2CO224解析：选 B A 项， “碳呼吸电池”为新型
40、原电池，将化学能转变为电能，错误；B 项，“碳呼吸电池”能消耗 CO2，所以利用该技术可捕捉大气中的 CO2，正确；C 项，根据工作原理图，金属铝是负极，失电子生成草酸铝，所以每得到 1 mol 草酸铝，电路中转移 32 mol6 mol 电子，错误；D 项，根据工作原理图，CO 2作为正极反应物，得电子生成 C2O，电极反应式为 2CO22e =C2O ，错误。24 244Li/FePO 4电池是高温性能好、对环境友好的二次新型电池，总反应为LiCxFePO 4=LiFePO4 xC。其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )AFePO 4/LiFePO4是原电池的负极材料B充电时，Li 离
41、开 LiFePO4电极在阴极得到电子C放电时，负极反应为 Lie =LiD电池在低温时能如高温时一样保持很好的工作性能解析：选 B 根据总反应方程式和原理图可知放电过程中铁元素化合价降低，FePO4/LiFePO4是原电池的正极材料，A 项错误；充电时 LiFePO4作阳极，Li 离开 LiFePO4电极在阴极得到电子，B 项正确；放电时负极的电极反应式为 LiCxe =Li xC，C 项错误；Li/FePO 4电池是高温性能好、对环境友好的二次新型电池，温度不同，离子在电池内部的移动速率不同，工作性能不同，D 项错误。5如图所示，其中甲池的总反应式为 2CH3OH3O 24KOH= =2K2
42、CO36H 2O。下列说法正确的是( )19A甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化为电能的装置B甲池通入 CH3OH 的电极反应式为 CH3OH6e 2H 2O=CO 8H 23C反应一段时间后，向乙池中加入一定量 Cu(OH)2固体能使 CuSO4溶液恢复到原浓度D甲池中消耗 280 mL(标准状况下)O 2，此时丙池中理论上最多产生 1.45 g 固体解析：选 D A 项，甲池为原电池，作为电源，乙池、丙池为两个电解池；B 项，负极反应式：CH 3OH6e 8OH =CO 6H 2O；C 项，应加入 CuO 或 CuCO3；D 项，丙池中：23MgCl22H 2O Mg(OH
43、)2Cl 2H 2，甲池中消耗 280 mL O2，即 0.012 5 = = = = =电 解 mol，转移 0.05 mol 电子，丙池中生成 0.025 mol Mg(OH)2，其质量为 1.45 g。6我国某大型客车厂已成功研发高能车载电池，即蓄电 4 个小时，客车可持续运行 8个小时左右。该电池组成可表示为 LiAl/FeS，其中正极的电极反应式为2Li FeS2e =Li2SFe 。有关该电池的下列说法中，正确的是( )ALiAl 在电池中作为负极材料，该材料中 Li 的化合价为1 价B负极的电极反应式为 Al3e =Al3C该电池的总反应为 2LiFeS= =Li2SFeD充电时
44、，阴极发生的电极反应式为Li2SFe2e =2Li FeS解析：选 C 根据电池组成为 LiAl/FeS，正极反应式为2Li FeS2e =Li2SFe ，可以得出 FeS 为正极，LiAl 为负极。LiAl 中 Li 为 0 价，A 错误；负极的电极反应式为 Lie =Li ，B 错误；该电池的总反应为2LiFeS= =Li2SFe，C 正确；充电时阴极得到电子，故阴极的反应式为Li e =Li，D 错误。7(2018深圳中学模拟)垃圾假单胞菌株能够在分解有机物的同时分泌物质产生电能，其原理如图所示。下列说法正确的是( )A电流由左侧电极经过负载后流向右侧电极20B放电过程中，正极附近 pH 变小C若 1 mol O2 参与电极反应，有 4 mol H 穿过质子交换膜进入右室D负极电极反应为 H2PCA2e =PCA2H 解析：选 C 右侧氧气得电子产生水，作为正极，故电流由右侧正极经过负载后流向左侧负极，选
