2023廣東版化學(xué)高考第二輪復(fù)習(xí)-專題十 化學(xué)反應(yīng)與電能 (一)

2023廣東版化學(xué)高考第二輪復(fù)習(xí)

專題十化學(xué)反應(yīng)與電能

高頻考點(diǎn)

考點(diǎn)一原電池

崔礎(chǔ)原電池工作原理、常見化學(xué)電源。

、重難新型化學(xué)電池分析。

、綜合原電池原理在生產(chǎn)生活中的綜合應(yīng)用。

基礎(chǔ)

1.（2021廣東,9,2分）火星大氣中含有大量C0%-一種有CO,參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火星探測(cè)

器供電。該電池以金屬鈉為負(fù)極，碳納米管為正極，放電時(shí)（）

A.負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng)B.將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

C.陽離子由正極移向負(fù)極D.CO?在正極上得電子

答案D

2.（2022茂名二模,9）搭載全氣候電池的電動(dòng)車在北京冬奧會(huì)-30°C的環(huán)境里亮相，成功地解決了鋰離

子電池不耐低溫的問題,鋰離子電池通常以碳材料（容納鋰離子）為負(fù)極,LiCoO?、LiMnPO”等鋰的活性化

合物為正極,放電時(shí)下列說法不正確的是（）

A.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

B.正極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.Li，向正極遷移

D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1mol電子時(shí)，負(fù)極質(zhì)量減少0.7g

答案B

3.（2019浙江4月選考,12,2分）化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。

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金屬外殼鋅粉

1/浸了KOH

溶液的隔板

-A40

鈕扣式銀鋅電池

甲乙

石墨棒

'li二氧化鎰、

【■丁炭黑、氯化

銀、氯化鋅

鋅筒

鋅鎰干電池

丙

下列說法不正確的是（）

A.甲：Zn?.向Cu電極方向移動(dòng),Cu電極附近溶液中H,濃度增加

B.乙：正極的電極反應(yīng)式為AgQ+2e+HQ-2Ag+20H

C.丙:鋅筒作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),鋅筒會(huì)變薄

D.丁:使用一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降

答案A

4.（2018浙江4月選考,17,2分）鋰（Li）-空氣電池的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是（）

有機(jī)電解質(zhì)

固體電解質(zhì)膜

電解質(zhì)水溶液

A.金屬鋰作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)

B.L「通過有機(jī)電解質(zhì)向水溶液處移動(dòng)

C.正極的電極反應(yīng)20'

D.電池總反應(yīng):4Li+O2+2HQ—4Li01I

答案C

重難

5.（2022湖南,8,3分）海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注,一種鋰一海水電池構(gòu)造示意圖如下。下列說

法錯(cuò)誤的是（）

隔膜玻璃陶瓷

A.海水起電解質(zhì)溶液作用

B.N極僅發(fā)生的電極反應(yīng):2H20+2e-20H+H21

C.玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能

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D.該鋰一海水電池屬于一次電池

答案B

6.（2022全國甲，10,6分）一種水性電解液Zn-MnO,離子選擇雙隔膜電池如圖所示［K0H溶液中,Zn"以

Zn（OH）廠存在］。電池放電時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

MnO,電極離子選擇隔膜Zn電極

泡so,溶液;

Innr

A.n區(qū)的K*通過隔膜向iii區(qū)遷移

B.i區(qū)的so廠通過隔膜向n區(qū)遷移

2+

C.MnO2電極反應(yīng):MnO2+4H'+2eMn+2H20

D.電池總反應(yīng):Zn+40H+Mn()2+4H-^=Zn(0H)廠+Mn"+2HzO

答案A

7.（2022廣東二模,8）我國報(bào)道了一種新型的鋅-空氣電池,如圖所示。該電池以一種富含Zr'的非堿性

水性溶液為電解質(zhì)溶液,放電時(shí)總反應(yīng)為Zn+02—Zn02o下列有關(guān)該電池放電時(shí)的說法正確的是

（）

A.放電時(shí)Zn"向空氣電極遷移

B.正極的電極反應(yīng):02+2H；0+4e4011

C.外電路電流的方向：鋅電極f負(fù)載一空氣電極

D.當(dāng)空氣電極消耗22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）空氣時(shí)，鋅電極質(zhì)量減少65g

答案A

8.（2020天津,11,3分）熔融鈉一硫電池性能優(yōu)良，是具有應(yīng)用前景的儲(chǔ)能電池。下圖中的電池反應(yīng)為

2Na+xS嬴Na2sx（x=5~3,難溶于熔融硫）。下列說法錯(cuò)誤的是（)

HZZJ-IY密封

——不銹鋼容器

——Na-B-AIR固體

—熔融鈉'

—熔融硫（含碳粉）

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A.Na2s4的電子式為Na1…S??S??S??S??P-Na

4-

B.放電時(shí)正極反應(yīng)為xS+2Na+2e^=Na2Sx

C.Na和Na?S*分別為電池的負(fù)極和正極

D.該電池是以Na-B-AI2O3為隔膜的二次電池

答案C

9.（2022全國乙,12,6分）Li-O2電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好應(yīng)用前景。近年來，科學(xué)

家研究了一種光照充電Li-0,電池（如圖所示）。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子（e.）和空穴（h）,驅(qū)動(dòng)陰極

反應(yīng)（Li*e-Li）和陽極反應(yīng)（LizOMh'-2Lr+OJ對(duì)電池進(jìn)行充電。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

I?I

光

照

離子交換膜

A.充電時(shí)，電池的總反應(yīng)Li2O2—2Li+02

B.充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)

C.放電時(shí),Li從正極穿過離子交換膜向負(fù)極遷移

D.放電時(shí),正極發(fā)生反應(yīng)02+2Li-+2e—Li202

答案C

10.（2018課標(biāo)山，11,6分）一種可充電鋰一空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時(shí)與Li'在多孔碳材料

電極處生成LizO-lxR或1）。下列說法正確的是（）

多孔碳材料

非水電解質(zhì)儒聚物隔膜

A.放電時(shí),多孔碳材料電極為負(fù)極

B.放電時(shí);外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極

C.充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中Li響多孔碳材料區(qū)遷移

D.充電時(shí)，電池總反應(yīng)為Li2O2-x—2Li+（l-|）02t

答案D

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11.（2022廣東,16,4分）科學(xué)家基于CL易溶于CC1,的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電

=

池,可作儲(chǔ)能設(shè)備（如圖）。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為:NaTi2（PO,）3+2Na-+2e「^Na3Ti2（P0i）3o下列說法正

確的是（）

泵

A.充電時(shí)電極b是陰極

B.放電時(shí)NaCl溶液的pH減小

C.放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大

D.每生成1molCL,電極a質(zhì)量理論上增加23g

答案C

12.（2017課標(biāo)IH,H,6分）全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常

用摻有石墨烯的&材料，電池反應(yīng)為16Li+x8-8LiS（2Wx<8）。下列說法錯(cuò)誤的是（）

電極a|?用電器?電極b

A.電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng):2Li2s6+2Li*+2e-3Li2S4

B.電池工作時(shí)，外電路中流過0.02mol電子,負(fù)極材料減重0.14g

C.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性

D.電池充電時(shí)間越長，電池中Li2s2的量越多

答案D

13.（2021浙江1月選考,22,2分）銀鎘電池是二次電池,其工作原理示意圖如下（L為小燈泡,凡、及為

開關(guān),a、b為直流電源的兩極）。

:%

下列說法不正確的是（）

A.斷開及、合上K?鍥鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式:化學(xué)能一電能

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B.斷開M、合上電電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)

C.電極B發(fā)生氧化反應(yīng)過程中，溶液中K0H濃度不變

放電

D.銀鎘二次電池的總反應(yīng)式:Cd+2NiOOH+2H*就Cd(OH)2+2Ni(OH)2

答案C

衿4

石廣口

14.(2021福建,9,4分)催化劑TAPP7In(II)的應(yīng)用，使Li-C02電池的研究取得了新的進(jìn)展。Li-CO?電池

結(jié)構(gòu)和該催化劑作用下正極反應(yīng)可能的歷程如下圖所示。

TAPP-啊II)一￥()3+C

CC)2、Li+q/7/i*、e-

I,LiC0

,LiCO,f21

CO2，Li\e

Li,CO,''-"CO'CO,JJ\e-

下列說法錯(cuò)誤的是()

A.Li-CO?電池可使用有機(jī)電解液

B.充電時(shí),Li'由正極向負(fù)極遷移

C.放電時(shí),正極反應(yīng)為3C02+4Li+4e^^2Li2C03+C

DJLiCOz、*C0、］迨。，和C都是正極反應(yīng)的中間產(chǎn)物

答案D

15.(2020江蘇單科,20,14分)C(VHC00H循環(huán)在氫能的貯存/釋放、燃料電池等方面具有重要應(yīng)用。

(DCO,催化加氫。在密閉容器中，向含有催化劑的KHCO,溶液(CO2與KOH溶液反應(yīng)制得)中通入出生成

HCOO,其離子方程式為;其他條件不變,HCO］轉(zhuǎn)化為HCOO的轉(zhuǎn)化率

隨溫度的變化如圖1所示。反應(yīng)溫度在40、80℃范圍內(nèi)，HCOg催化加氫的轉(zhuǎn)化率迅速上升，其主要原

因是O

20406080100120

溫度/t

圖1

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(2)HC00H燃料電池。研究HCOOH燃料電池性能的裝置如圖2所示，兩電極區(qū)間用允許K'、H*通過的半

透膜隔開。

圖2

①電池負(fù)極電極反應(yīng)式為；放電過程中需補(bǔ)充的物質(zhì)A

為(填化學(xué)式)。

②圖2所示的HCOOH燃料電池放電的本質(zhì)是通過1IC001I與02的反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,其反應(yīng)的離

子方程式為。

(3)HCOOH催化釋氫。在催化劑作用下,HCOOH分解生成CO2和壓可能的反應(yīng)機(jī)理如圖3所示。

圖3

①HCOOD催化釋氫反應(yīng)除生成CO,卜,還生成(填化學(xué)式)o

②研究發(fā)現(xiàn):其他條件不變時(shí)，以HCOOK溶液代替HCOO1I催化釋氫的效果更佳,其具體優(yōu)點(diǎn)

是。

催化劑

答案⑴HCOg+Hz—HCOO+HQ

溫度升高反應(yīng)速率增大,溫度升高催化劑的活性增強(qiáng)

(2)①HCOO+2011-2e-HCOg+HQH2soi

②2HC00H+20H+0z^2HCOg+2HzO或2HC00+02^2HC0&

(3)①HD②提高釋放氫氣的速率，提高釋放出氫氣的純度

16.(2018天津理綜,10,14分)CO?是一種廉價(jià)的碳資源,其綜合利用具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：

(DCO,可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pll=13,CO?主要轉(zhuǎn)化為(寫離子符號(hào))；若所得溶液

7

c(HCOj):c(COr)=2:1,溶液pH=o(室溫下,4⑩的K,=4X10,K2=5X10")

(2)C02與CH,經(jīng)催化重整,制得合成氣：

催化劑

CH,(g)+C02(g)'-*2C0(g)+2H2(g)

①已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：

化學(xué)鍵C-Hc-0H—Hc—-0(C0)

鍵能/kJ?mol14137454361075

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則該反應(yīng)的△【【=。分別在VL恒溫密閉容器A（恒容）、B（恒壓，容積可變）中，加入

CH”和C0?各1mol的混合氣體。兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后放出或吸收的熱量較多的是（填“A”

或"B"）。

②按一定體積比加入CHi和C02,在恒壓下發(fā)生反應(yīng),溫度對(duì)C0和H?產(chǎn)率的影響如圖1所示。此反應(yīng)優(yōu)

選溫度為900C的原因是_____________________________

（3）02輔助的Al-COz電池工作原理如圖2所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應(yīng)產(chǎn)物

Ab（CO）3是重要的化工原料。

鋁

電

極

含A1CL的離子液體

圖2

電池的負(fù)極反應(yīng)式:____________________

電池的正極反應(yīng)式：602+6e-^=6O2

6CO2+6O2,3c3一+6（）2

反應(yīng)過程中（）2的作用是O

該電池的總反應(yīng)式:____________________

答案⑴CO歹10

⑵①+120kJ?mol'B

②900℃時(shí),合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高，再升高溫度產(chǎn)率增幅不大，但能耗升高,經(jīng)濟(jì)效益降低

（3）Al-3e-A「*（或2Al-6e-2Al*催化劑2A1+6C0?—A12（Cq）3

考點(diǎn)二電解原理及其應(yīng)用

、基礎(chǔ)電解池原理。

、重難新型電解裝置分析。

港合電解原理在生產(chǎn)生活中的綜合應(yīng)用。

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基礎(chǔ)

1.（2013北京理綜,9,6分）用石墨電極電解CuCL溶液（見下圖）。下列分析正確的是（）

a-------------h

一直流電源一

A.a端是直流電源的負(fù)極

B.通電使CuCL發(fā)生電離

C.陽極上發(fā)生的反應(yīng):Cu"+2e—Cu

D.通電一段時(shí)間后,在陰極附近觀察到黃綠色氣體

答案A

2.（2017課標(biāo)II,11,6分）用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一

般為HfO「H2c混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極

B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極

C.陰極的電極反應(yīng)式為:Al"+3e-A1

D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動(dòng)

答案C

3.（2022廣東,10,2分）以熔融鹽為電解液，以含Cu,Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進(jìn)行電解,實(shí)現(xiàn)A1

的再生。該過程中（）

A.陰極發(fā)生的反應(yīng)為Mg-2e—Mg24

B.陰極上Al被氧化

C.在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽極泥

D.陽極和陰極的質(zhì)量變化相等

答案C

4.（2021海南,9,3分）液氨中存在平衡:2NFL=NHj+N%。如圖所示為電解池裝置，以KNH?的液氨溶液

為電解液，電解過程中a、b兩個(gè)惰性電極上都有氣泡產(chǎn)生。下列有關(guān)說法正確的是（）

-I電源I------

A.b電極連接的是電源的負(fù)極

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B.a電極的反應(yīng)為2NH3+2e-H2t+2NH&

C.電解過程中，陰極附近K'濃度減小

D.理論上兩極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為1：1

答案B

5.（2022茂名一模，10）粗銀中含有Cu、Pt等雜質(zhì)，用電解法以硝酸銀為電解質(zhì)提純銀。下列說法正確

的是（）

A.粗銀與電源負(fù)極相連

B.陰極反應(yīng)式為Ag'+e「=^=Ag

C.Cu、Pt在陽極區(qū)中沉積

D.電解液中c（Ag）先增大后減小

答案B

6.（2020浙江7月選考,21,2分）電解高濃度RCOONa（較酸鈉）的NaOH溶液,在陽極RCOO放電可得到

R—R（烷煌）。下列說法不正確的是（）

通電

A.電解總反應(yīng)方程式：2RC00Na+2H2。^R—R+2C0.f+H"+2NaOH

B.RCOO在陽極放電,發(fā)生氧化反應(yīng)

C.陰極的電極反應(yīng):2H?0+2e-20H+H2f

D.電解CH￡OONa、CH3cHzCOONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷

答案A

重難

7.（2020課標(biāo)II,12,6分）電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致變色

器件的示意圖。當(dāng)通電時(shí),Ag.注入無色W0「薄膜中,生成AgsWO3,器件呈現(xiàn)藍(lán)色,對(duì)于該變化過程,下列敘

述錯(cuò)誤的是（）

固體電解質(zhì)，

Ag只允許Ag，通過

電致變色層（WOJ

電源

CJ透明導(dǎo)電層

A.Ag為陽極

B.Ag'由銀電極向變色層遷移

C.W元素的化合價(jià)升高

D.總反應(yīng)為W03+xAg^=AgsWO；

答案C

8.（2021湖北，15,3分）NazCnOi的酸性水溶液隨著H'濃度的增大會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO；io電解法制備Cr。；的原

理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是)

黝］湍

離子妄I換i膜

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A.電解時(shí)只允許I「通過離子交換膜

B.生成￡和壓的質(zhì)量比為8：1

C.電解一段時(shí)間后陰極區(qū)溶液0H的濃度增大

D.CrOa的生成反應(yīng)為CnO廠+2H'-2CrO:i+H2O

答案A

9.（2018課標(biāo)I,13,6分）最近我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種COz+H2s協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中C0?和H2S

的高效去除。示意圖如圖所示,其中電極分別為ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯,石墨烯電極

區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：

①EDTA-Fe"-e—EDTA-Fe3*

②2EDTA-Fe"+HB^2H-+S+2EDTA-Fe2*

光伏電池

EDTA-Fe"

zn@o

石

墨

烯

天然氣口口天然氣（CljC。,、

（CH4、CO等）H2s等）

質(zhì)子交換膜-

該裝置工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.陰極的電極反應(yīng):C02+2H'+2e-CO+1I2O

B.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng):也+瞌^CO+H2O+S

C.石墨烯上的電勢(shì)比ZnO?石墨烯上的低

D.若采用Fe若Fe"取代EDTA-Fe37EDTA-Fe2;溶液需為酸性

答案C

10.（2022浙江6月選考,21,2分）通過電解廢舊鋰電池中的LiMn?？色@得難溶性的Li￡。,和Mn02）電解

示意圖如下（其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不

計(jì)）。下列說法不無建的是（）

濾布

A.電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.電極B的電極反應(yīng):2H20+Mn"-2e—=MnO2+4H-

C.電解一段時(shí)間后溶液中Mn"濃度保持不變

2

D.電解結(jié)束,可通過調(diào)節(jié)pH除去Mn1,再加入Na2cOs溶液以獲得Li2C0；t

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答案C

IL（2021全國甲，13,6分）乙醛酸是一種重要的化工中間體，可采用如下圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖

中的雙極膜中間層中的HQ解離為H,和0H,并在直流電場(chǎng)作用下分別向兩極遷移。下列說法正確的是

（）

I

H00

石

鉛OIIII

HO—C—C—HIH—C—C—H墨

電H

f（乙醛酸）（乙二醛八I電

極QQ+

+極

〈IIIOO0/'）

HO—（：—（：—OHHIIII2Br

（乙二酸）,HO—C—C—H

（乙醛酸）一

飽和乙二酸溶液雙極膜乙二酸+KBr溶液

A.KBr在上述電化學(xué)合成過程中只起電解質(zhì)的作用

OOOO

B.陽極上的反應(yīng)式為HO-C—C—OH+2H+2e—>HO—C—C—H+壓0

C.制得2mol乙醛酸，理論上外電路中遷移了1mol電子

D.雙極膜中間層中的H'在外電場(chǎng)作用下向鉛電極方向遷移

答案D

12.（2021遼寧,13,3分）利用（Q）與（QH"電解轉(zhuǎn)化法從煙氣中分

離C02的原理如圖。已知?dú)怏w可選擇性通過膜電極，溶液不能通過。下列說法錯(cuò)誤的是（）

煙氣」2OU-CH-

上（洱QH、jr

（含COJ-

膜,NaHCO、溶液，膜

電V-QD電

極極

+

出口1T2H,02H下出口2

M極N極

A.a為電源負(fù)極

B.溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變

C.CO?在M極被還原

D.分離出的CO,從出口2排出

答案C

綜合

13.（2019北京理綜,27,14分）氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一,高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)。

（1）甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。

①反應(yīng)器中初始反應(yīng)的生成物為&和C02,其物質(zhì)的量之比為4：1,甲烷和水蒸氣反應(yīng)的方程式

是O

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②已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng)：

i.CH?(g)+&0(g)—CO(g)+3I-k(g)AHi

ii.CO(g)+H2O(g)C02(g)+H2(g)△H2

=

iii.CH4(g)^C(s)+2H2(g)AH3

iii為積炭反應(yīng)，利用△乩和AH2計(jì)算時(shí)，還需要利用

反應(yīng)的A1U

③反應(yīng)物投料比采用n(HQ)：n(CH,)=4：1,大于初始反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，目的是

(選填字母序號(hào))。

a.促進(jìn)CH*轉(zhuǎn)化

b.促進(jìn)C0轉(zhuǎn)化為C02

c.減少積炭生成

④用CaO可以去除CO2。壓體積分?jǐn)?shù)和CaO消耗率隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖所示。

從3時(shí)開始,凡體積分?jǐn)?shù)顯著降低，單位時(shí)間CaO消耗率(填“升高”“降低”或“不變”)。

此時(shí)CaO消耗率約為35版但已失效,結(jié)合化學(xué)方程式解釋原因:

(2)可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫,工作示意圖如下。通過控制開關(guān)連接K或K”可交替得到

乩和。2。

①制也時(shí),連接.o產(chǎn)生上的電極反應(yīng)式是.

②改變開關(guān)連接方式,可得02。

③結(jié)合①和②中電極3的電極反應(yīng)式,說明電極3的作用:

催化劑

答案⑴①CHa+2H。4H2+C0，

②C(s)+2比0(g)—CO?(g)+2似g)或C(s)+CO2(g)—2C0(g)

③abc

④降低CaO+CO2—CaCOs,CaCQ,覆蓋在CaO表面，減少了C02與CaO的接觸面積

(2)①Ki2Hz0+2e—壓t+2011

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③制上吐電極3發(fā)生反應(yīng):Ni(OH)2+OH-e—NiOOH+H。制02時(shí),上述電極反應(yīng)逆向進(jìn)行,使電極3

得以循環(huán)使用

14.(2020北京，15,10分)HG是一種重要的化學(xué)品，其合成方法不斷發(fā)展。

(1)早期制備方法

加.Oa鹽籃除:減壓蒸儲(chǔ),

Ba(NO,)2^*BaoHTBa02lT下*濾液V~~*H202

①I為分解反應(yīng),產(chǎn)物除BaO、Oz外，還有一種紅棕色氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式

是。

②n為可逆反應(yīng)，促進(jìn)該反應(yīng)正向進(jìn)行的措施是。

③III中生成H。,反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

④減壓能夠降低蒸儲(chǔ)溫度。從H◎的化學(xué)性質(zhì)角度說明V中采用減壓蒸儲(chǔ)的原

因:..

⑵電化學(xué)制備方法

已知反應(yīng)2HA—2H20+02t能自發(fā)進(jìn)行,反向不能自發(fā)進(jìn)行,通過電解可以實(shí)現(xiàn)由壓0和02為原料制

備也。,。下圖為制備裝置示意圖。

①a極的電極反應(yīng)式是o

②下列說法正確的是。

A.該裝置可以實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.電極b連接電源負(fù)極

C.該方法相較于早期制備方法具有原料廉價(jià),對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)

△

答案(1)①2Ba(NO3==2Ba0+4N021+02t②增大壓強(qiáng)③BafVZHCl^BaCb+H。④HG受

熱易分解,減壓蒸儲(chǔ)可防止HzOz分解

⑵①0z+2H*+2a^W②AC

考點(diǎn)三金屬腐蝕與防護(hù)

、基礎(chǔ)金屬的腐蝕原理。

、重難金屬的防護(hù)方法。

基礎(chǔ)

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1.（2019江蘇單科,10,2分）將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后,置于如圖所示裝置中，進(jìn)行

鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（）

S

空氣、、—=療

鐵、炭混合物M彥

A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe-3e「^=Fe3-

B.鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能

C.活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕

D.以水代替NaCl溶液,鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕

答案C

2.（2018天津理綜,3,6分）下列敘述正確的是（）

A.某溫度下,一元弱酸HA的K,越小，則NaA的L（水解常數(shù)）越小

B.鐵管鍍鋅層局部破損后,鐵管仍不易生銹

C.反應(yīng)活化能越高,該反應(yīng)越易進(jìn)行

D.不能用紅外光譜區(qū)分C2H50H和CHQCH：,

答案B

3.（2021佛山一模,3）“暖寶寶”的主要成分為鐵粉、水、食鹽、活性炭、吸水性樹脂等，工作時(shí)利用

微孔透氧技術(shù)反應(yīng)發(fā)熱。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.發(fā)熱時(shí)鐵粉發(fā)生了吸氧腐蝕

B.食鹽作電解質(zhì)，活性炭為正極

C.工作時(shí),吸水性樹脂可供水

D.暖寶寶可以重復(fù)使用

答案D

重難

4.（2022梅州二模,9）港珠澳大橋的設(shè)計(jì)使用壽命高達(dá)120年，主要的防腐方法有:①鋼梁上安裝鋁

片-;②使用高性能富鋅（富含鋅粉）底漆;③使用高附著性防腐涂料;④預(yù)留鋼鐵腐蝕量。下列分析不合

理的是（）

A.方法①②③只能減緩鋼鐵腐蝕,未能完全消除

B.防腐涂料可以防水、隔離G降低吸氧腐蝕速率

C.防腐過程中鋁和鋅均失去電子,主要發(fā)生化學(xué)腐蝕

D.鋼鐵在海水中發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)正極反應(yīng)式為0,+2H20+4e—4011

答案C

5.（2017課標(biāo)I,11,6分）支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐,工作原理

如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是（）

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直流電源

鋼管樁

高硅鑄鐵

海水

A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零

B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁

C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

I）.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整

答案C

6.（2020江蘇單科,11,2分）將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面,可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在下圖所

示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是（）

A.陰極的電極反應(yīng)式為Fe-2e「

B.金屬M(fèi)的活動(dòng)性比Fe的活動(dòng)性弱

C.鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)

D.鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快

答案C

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易混易錯(cuò)

1.電化學(xué)裝置中溶液PH變化的判斷（2013江蘇單科,9,2分）Mg-HG電池可用于驅(qū)動(dòng)無人駕駛的潛航器。

該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如圖。該電池工作時(shí)，下列說法正確的是（）

隔膜

A.Mg電極是該電池的正極

B.上。2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.石墨電極附近溶液的pll增大

D.溶液中C1向正極移動(dòng)

答案C

2.二次電池充電與放電的關(guān)系（2021揭陽一模,15）一種新型水鋰充電電池采用復(fù)合膜包裹的金屬鋰和

錦酸鋰（LiMnzO）作電極材料，以Li2soi水溶液作電解質(zhì)，工作時(shí)電池的總反應(yīng)為LiMnQi+Li^Li2Mn20,o

下列有關(guān)該電池的說法熔掌的是（）

<5>

IE*二二S（）2-Li+「

冬至Li+S。；至富僅

??]ab

徐仄金同佛至親三鐳贛鋰“麗;OJ

A.該電池放電時(shí),溶液中的SO廠向電極a移動(dòng)

B.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為Li-e「^=Li'

C.電池充電時(shí)，陽極的鋰元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小

D.去掉包裹金屬鋰的復(fù)合膜能使金屬鋰的利用率更高

答案D

3.電解質(zhì)溶液質(zhì)量變化的判斷（2015天津理綜,4,6分）鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只

允許陽離子和水分子通過。下列有關(guān)敘述正確的是（）

交換膜

A.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電池工作一段時(shí)間后，甲池的c（SO『）減小

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C.電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加

D.陰陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng),保持溶液中電荷平衡

答案C

4.雙隔膜裝置（2021清遠(yuǎn)摸底,16）鈣鈦礦太陽能電池被稱為是第三代太陽能電池,如圖一是鈣鈦礦太陽

能電池的示意圖。若用該電池作電源電解酸性硫酸格溶液獲取倍單質(zhì)和硫酸（如圖二所示），下列說法

正確的是（）

入射光入射光

鈣鈦礦太陽能電池樂意圖

圖一

C硫酸出口D

Cr棒C棒

Na,SO4

溶液

/

-質(zhì)子交換膜

甲池陰膜乙池丙池

圖二

A.當(dāng)太陽能電池有6mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),Cr棒上增重104g

B.D電極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H，+2e-H2f

C.乙池的SO廠向甲池移動(dòng)

D.C電極接鈣鈦礦太陽能電池的B極

答案A

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題型模板

模型一守恒思想模型

模型認(rèn)知

電極反應(yīng)式的書寫

1.列物質(zhì),標(biāo)得失。負(fù)極物質(zhì)失電子,發(fā)生氧化反應(yīng);正極物質(zhì)得電子,發(fā)生還原反應(yīng)。

2.看環(huán)境，配守恒。在電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài))中要生成穩(wěn)定的電極產(chǎn)物,需注意H'、OH、等是否參

加反應(yīng)。配平時(shí)遵守電荷守恒、質(zhì)量守恒和得失電子守恒。

L(2018浙江11月選考,17,2分)最近,科學(xué)家研發(fā)了“全氫電池”，其工作原理如圖所示。下列說法

不正確的是()

A.右邊吸附層中發(fā)生了還原反應(yīng)

B.負(fù)極的電極反應(yīng)是H2-2e+20H「-240

C.電池的總反應(yīng)是2H2+02-2HQ

D.電解質(zhì)溶液中Na'向右移動(dòng),CIO1向左移動(dòng)

答案C

2.(2019課標(biāo)III,13,6分)為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性,科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3D-Zn)可

以高效沉積ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3D-Zn-Ni00H二次電池,結(jié)構(gòu)如圖所示。電池反應(yīng)

為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2(1)嬴ZnO(s)+2Ni(0H)2(s)0

尼龍保護(hù)層

導(dǎo)電線圈

NiOOH

隔膜

泠前3D-Zn

下列說法錯(cuò)誤的是()

A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積,所沉積的ZnO分散度高

B.充電時(shí)陽極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)+0H(aq)-e^^NiOOH(s)+H2(1)

C.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)+20H(aq)-2e-ZnO(s)+40(1)

D.放電過程中OH通過隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

答案D

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3.（2020課標(biāo)III,12,6分）一種高性能的堿性硼化銳（VBJ—空氣電池如圖所示,其中在VB?電極發(fā)生反

S：VB2+160H-lle—VOl-+2B（0H）；+4H20?該電池工作時(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.負(fù)載通過0.04mol電子時(shí),有0.224L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）0,參與反應(yīng)

B.正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高

C.電池總反應(yīng)為4VB2+IIO2+2OOH+6H8B（OI1）；+4VO^-

D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極

答案B

4.（2021江蘇南京、鹽城一模,9）對(duì)固體電解質(zhì)體系的研究是電化學(xué)研究的重要領(lǐng)域之一。用離子交換

膜H7NH："型Nafion膜作電解質(zhì),在一定條件下實(shí)現(xiàn)了常溫常壓下電化學(xué)合成氨,原理如下圖所示。下

列說法不正確的是（）

A.電極M接電源的正極

B.離子交換膜中H\NH1濃度均保持不變

C.H/NHj型離子交換膜具有較高的傳導(dǎo)質(zhì)子能力

D.陰極的電極反應(yīng)式:M+6e+6卜「^2NH%2ir+2e^-H2t

答案B

5.（2021珠海一模,13）某NH,傳感器工作原理如圖所示（其中固體電解質(zhì)允許02發(fā)生遷移），下列說法正

確的是（）

第20頁共37頁

A.傳感器的內(nèi)外電路中，電流均是由電子定向移動(dòng)形成的

B.傳感器工作時(shí),02參與的電極反應(yīng)式為02+4e+2H20-40H

C.傳感器工作時(shí),正極上NH,被消耗

D.傳感器工作時(shí)，每消耗3molO2,生成2molN2

答案D

模型實(shí)踐

可充電電池電極反應(yīng)式的書寫

可充電電池的思維模型

外接電

源同一電極?

還原反應(yīng):陰極］充?可充電?放」負(fù)極:氧化反應(yīng)

氧化反應(yīng):陽極』刷意點(diǎn)皿正極:還原反應(yīng)

11-----------------1

AL4k小同一電極

外接電

源正極

充電時(shí)電極的連接可簡記為“負(fù)接負(fù)后作陰極,正接正后作陽極”。放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)和充電時(shí)的陰

極反應(yīng)互為逆反應(yīng),放電時(shí)的正極反應(yīng)和充電時(shí)的陽極反應(yīng)互為逆反應(yīng)。將負(fù)（正）極反應(yīng)式變換方向

并將電子移項(xiàng)即可得出陰（陽）極反應(yīng)式。

6.（2021浙江6月選考,22,2分）某全固態(tài)薄膜鋰離子電池截面結(jié)構(gòu)如圖所示，電極A為非晶硅薄膜,充

電時(shí)得電子成為Li嵌入該薄膜材料中；電極B為LiCoO,薄膜;集流體起導(dǎo)電作用。下列說法不正確

的是（）

A.充電時(shí),集流體A與外接電源的負(fù)極相連

B.放電時(shí),外電路通過amol電子時(shí),LiPON薄膜電解質(zhì)損失amolLi

C.放電時(shí)，電極B為正極,反應(yīng)可表示為LiirCoOz+xLi'+xe--LiCo02

放包

D.電池總反應(yīng)可表示為LixSi+LicCoO?充電Si+LiCo02

答案B

7.（2018課標(biāo)II,12,6分）我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na-CO?二次電池。將NaClO,溶于

有機(jī)溶劑作為電解液,鈉和負(fù)載碳納米管的銀網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為3coz+4Na=

2Na2c（VC。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.放電時(shí),C10］向負(fù)極移動(dòng)

第21頁共37頁

B.充電時(shí)釋放C0〃放電時(shí)吸收C02

C.放電時(shí),正極反應(yīng)為3C02+4e—2C01-+C

D.充電時(shí)，正極反應(yīng)為Na+e^^=Na

答案D

8.（2021江蘇南通啟東期中，13）一種可充電鋰離子電池的示意圖如下，已知LL’CoOz中x<l,下列關(guān)于

鋰離子電池的說法不正確的是（)

Li,q

+

xLi+Co,flLiCoO,

A.放電時(shí)電池總反應(yīng)為LirCA+LiC-LiCo02+C6

B.放電時(shí),Li*在電解質(zhì)中由負(fù)極通過A膜向正極遷移

C.充電時(shí),若轉(zhuǎn)移1mole,左側(cè)電極將增重7xg

I）.充電時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為LiCo02-xe「^=LieCoOz+xLi'

答案C

9.（2021湖南,10,3分）鋅/澳液流電池是一種先進(jìn)的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲(chǔ)能和智

能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅/濱液流電池工作原理如圖所示:

下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.放電時(shí),N極為正極

B.放電時(shí),左側(cè)貯液器中ZnBn的濃度不斷減小

C.充電時(shí),M極的電極反應(yīng)式為Zn2++2e-^Zn

D.隔膜允許陽離子通過,也允許陰離子通過

答案B

10.（2020課標(biāo)I,12,6分）科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型Zn-CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如下，電極為金

屬鋅和選擇性催化材料。放電時(shí),溫室氣體C0,被轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)氫物質(zhì)甲酸等,為解決環(huán)境和能源問題提供

了一種新途徑。

第22頁共37頁

雙極隔膜

下列說法錯(cuò)誤的是()

A.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e+4OH—Zn(()H)i-

B.放電時(shí)，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol

C.充電時(shí)，電池總反應(yīng)為2Zn(0H)廠^2Zn+O2t+4011+2HQ

D.充電時(shí),正極溶液中0H濃度升高

答案D

11.(2021山東聊城一中開學(xué)模擬,10)中國科學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)在堿性鋅鐵液流電池研究方面取得新進(jìn)展,

放電

該電池的總反應(yīng)為Zn+2Fe(CN)『+40H圣晟2Fe(CN)T+Zn(0H)匕。下列敘述正確的是(

)

Fe(CN)：ZnN

貯

貯()()

Fe(CN)：

液

液Zn(OH);-