新高考版化學(xué)資料：十年高考題分類-化學(xué)反應(yīng)與電能

新高考版《化學(xué)》資料：十年高考題分類-化學(xué)反應(yīng)與電能

專題十化學(xué)反應(yīng)與電能

考點(diǎn)一原電池原理及其應(yīng)用

1.（2022廣東，16,4分）科學(xué)家基于Cl2易溶于CC14的性質(zhì)，發(fā)展了一種無(wú)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(P04)3+2Na+2e-^Na3Ti2(P04)3

下列說(shuō)法正確的是()

o-輸電網(wǎng)-

l

jS3_風(fēng)力_

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1molCl2,電極a質(zhì)量理論上增加23g

答案C由充電時(shí)電極a的反應(yīng)可知，電極a發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，電極b為陽(yáng)極,A

項(xiàng)錯(cuò)誤;充電時(shí)電極b的反應(yīng)為2Cl=2e-—CI2,放電時(shí)的總反應(yīng)為C12+Na3Ti2（PO/3

NaTi2（P04）3+2NaCl,NaCl溶液的濃度增大,NaCl溶液呈中性,故放電時(shí)NaCl溶液

的pH不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確；每生成1molCI2,轉(zhuǎn)移2mole,結(jié)合充電時(shí)電極a的

反應(yīng),可知會(huì)有2molNa+結(jié)合到電極a上,使電極a質(zhì)量理論上增加46g,D項(xiàng)錯(cuò)誤.

疑點(diǎn)突破在做電化學(xué)試題時(shí),首先從題中信息確定放電時(shí)的正、負(fù)極和充電時(shí)的陰、

陽(yáng)極,結(jié)合電極反應(yīng)式確定反應(yīng)前后電解質(zhì)溶液濃度的變化情況.理論上，電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移

電子的物質(zhì)的量與溶液中某種特定離子定向移動(dòng)轉(zhuǎn)移的電荷的物質(zhì)的量是相同的.

2.（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(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.海水起電解質(zhì)溶液作用

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-

B.N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：2H20+2e-20JT+H2t

C.玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能

D.該鋰一海水電池屬于一次電池

答案B鋰為活潑金屬，作負(fù)極;N極為正極，可能發(fā)生電極反應(yīng)02+2H20+4e--40H,故

B錯(cuò)誤.

3.(2022全國(guó)甲，10,6分)一種水性電解液Zn-Mn()2離子選擇雙隔膜電池如圖所示［K0H

溶液中,Z4+以Zn(0H^4存在］.電池放電時(shí),下列敘述錯(cuò)誤的是

A.II區(qū)的K+通過(guò)隔膜向ni區(qū)遷移

B.I區(qū)的S°T通過(guò)隔膜向II區(qū)遷移

+=2+

C.MnC)2電極反應(yīng)：MnO2+4H+2e-^Mn+2H20

+2+

D.電池總反應(yīng)：Zn+40H-+Mn02+4H^Zn(0H^4+Mn+2H2O

答案A根據(jù)題圖可知Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH--Zn(0H)l,通通為正

+2+

極，電極反應(yīng)為MnO2+2e-+4H^Mn+2H2O.A項(xiàng),根據(jù)負(fù)極反應(yīng)可知,III區(qū)中負(fù)電荷減

少,為了平衡溶液中電荷,放電時(shí)III區(qū)的鉀離子向II區(qū)遷移,錯(cuò)誤;B項(xiàng),根據(jù)正極反應(yīng)可

知，I區(qū)中正電荷減少，為了平衡溶液中電荷,硫酸根離子從I區(qū)遷移至II區(qū),正確;D項(xiàng),

將正、負(fù)極電極反應(yīng)相加即可得到電池總反應(yīng),正確.

知識(shí)歸納離子交換膜的作用分析

(1)平衡左右兩側(cè)電荷,得到穩(wěn)定電流.離子交換膜能選擇性地通過(guò)離子,起到平衡電荷、

形成閉合回路的作用.I區(qū)中正電荷減少，需要增加正電荷或減少負(fù)電荷以平衡電荷；同

理III區(qū)中負(fù)電荷減少，只能移出鉀離子至II區(qū)或移入硫酸根離子至III區(qū),保持溶液中的

電荷平衡，使原電池得到穩(wěn)定電流.

(2)阻隔某些離子或分子,防止某些副反應(yīng)的發(fā)生.如I區(qū)與H區(qū)之間只能使用陰離子交

換膜，使硫酸根離子移至II區(qū)，同時(shí)II區(qū)與III區(qū)只能使用陽(yáng)離子交換膜,使鉀離子進(jìn)入H

區(qū)；否則氫離子和氫氧根離子在II區(qū)相遇,發(fā)生反應(yīng).

(3)制備某些特定產(chǎn)品.本題主要通過(guò)廢硫酸和廢堿液發(fā)電并制取產(chǎn)品硫酸鉀.

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4.（2022全國(guó)乙，12,6分）Li-（）2電池比能量同在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好應(yīng)用前景.

近年來(lái),科學(xué)家研究了一種光照充電Li-。2電池（如圖所示）.光照時(shí),光催化電極產(chǎn)生電

+

子（9）和空穴（h+）,驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)（Li++e--Li）和陽(yáng)極反應(yīng)（Li2（）2+2h+=2Li+02）

對(duì)電池進(jìn)行充電.下列敘述錯(cuò)誤的是

J”

光

金Z,L

催

充

放

放

充

屬

電

化

電

電

鋰

啊

*u電

極

四

質(zhì)

傾

MW電

離子交換膜

A.充電時(shí)，電池的總反應(yīng)口2。2^2Li+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(guò)離子交換膜向負(fù)極遷移

-

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

答案C根據(jù)題給電池裝置圖并結(jié)合陰、陽(yáng)極電極反應(yīng)可知,充電時(shí)，電池的總反應(yīng)為

-

Li2022Li+02,A項(xiàng)正確；由題干中光照時(shí)陰、陽(yáng)極反應(yīng)可知，充電效率與光照產(chǎn)生

的電子和空穴量有關(guān),B項(xiàng)正確;放電時(shí)題給裝置為原電池，陽(yáng)離子（Li+）向正極遷移,C

項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)題給裝置圖可知,放電時(shí)正極上。2得電子并與Li+結(jié)合生成H2O2,即

+=

02+2Li+2e-^口2。2,D項(xiàng)正確.

方法歸納電極反應(yīng)式的書寫步驟：第1步，判斷電極（正、負(fù)極或者陰、陽(yáng)極）上參與

反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物,根據(jù)元素化合價(jià)變化標(biāo)出轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目；第2步,根據(jù)溶液的

酸堿性,通過(guò)在電極反應(yīng)式的兩端添加中或0斤,使電極反應(yīng)式兩端的電荷守恒;第3步，

根據(jù)原子守恒,在電極反應(yīng)式的兩端添加坨0（或其他小分子物質(zhì)），使電極反應(yīng)式兩端的

原子守恒.

5.（2022浙江1月選考,21,2分）pH計(jì)是一種采用原電池原理測(cè)量溶液pH的儀器.如圖

所示，以玻璃電極（在特制玻璃薄膜球內(nèi)放置已知濃度的HC1溶液,并插入Ag-AgCl電極）和

另一Ag-AgCl電極插入待測(cè)溶液中組成電池,pH與電池的電動(dòng)勢(shì)￡存在關(guān)系：pH=（房常

數(shù)）/0.059.下列說(shuō)法正確的是（）

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Ag-AgCl電極

(0.1mol-L-'____

—Ag-AgCl電極

HC1溶液)

■—；(3.0mol-L-'KC1溶液)

密封膠匡-細(xì)孔陶瓷

器-玻璃薄膜球

待測(cè)溶液一生

A.如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢(shì)低,則該電極反應(yīng)式為AgCl(s)+e「^Ag(s)+Cl-(O.1

mol?L-)

B.玻璃膜內(nèi)外氫離子濃度的差異不會(huì)引起電動(dòng)勢(shì)的變化

C.分別測(cè)定含已知pH的標(biāo)準(zhǔn)溶液和未知溶液的電池的電動(dòng)勢(shì),可得出未知溶液的pH

D.pH計(jì)工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

答案CA項(xiàng)，原電池中，電勢(shì)低的一極為負(fù)極,失電子，發(fā)生氧化反應(yīng),錯(cuò)誤;B項(xiàng)，玻璃

膜內(nèi)外氫離子濃度差異會(huì)使PH不同,則電動(dòng)勢(shì)會(huì)發(fā)生改變,錯(cuò)誤;C項(xiàng),通過(guò)測(cè)定已知pH

的標(biāo)準(zhǔn)溶液的電動(dòng)勢(shì),可求出公式pH=(斤常數(shù))/0.059中常數(shù)的值,再將所測(cè)未知溶液

的電動(dòng)勢(shì)代入關(guān)系式，即可求出未知溶液的pH,正確;D項(xiàng),原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電

能的裝置,錯(cuò)誤.

6.(2019海南單科,8,4分)(雙選)微型銀一鋅電池可用作電子儀器的電源,其電極分別

;

是Ag/Ag20和Zn,電解質(zhì)為KOH溶液，電池總反應(yīng)為Ag20+Zn+H20-2Ag+Zn(0H)2,下

列說(shuō)法正確的是()

A.電池工作過(guò)程中,KOH溶液濃度降低

B.電池工作過(guò)程中，電解液中0H-向負(fù)極遷移

C.負(fù)極發(fā)生反應(yīng)Zn+20H-2e-~:Zn(0H)2

+

D.正極發(fā)生反應(yīng)Ag20+2H+2e-==:Ag+H2O

答案BCA項(xiàng),依據(jù)電池總反應(yīng)知，電池工作過(guò)程中消耗水,故KOH溶液濃度增大,錯(cuò)誤;B

項(xiàng),原電池工作過(guò)程中，電解液中陰離子移向負(fù)極,即0H-向負(fù)極遷移,正確;C項(xiàng),鋅在負(fù)

:

極失去電子被氧化,生成氫氧化鋅，電極反應(yīng)式為Zn+20H--2e----Zn(0H)2,正確;D項(xiàng)，

氧化銀在正極得到電子生成銀單質(zhì)，但電解質(zhì)溶液顯堿性,故正極的電極反應(yīng)式為

:

Ag20+2e-+H20-2Ag+20K,錯(cuò)誤.

7.(2018課標(biāo)III,7,6分)化學(xué)與生活密切相關(guān).下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.泡沫滅火器可用于一般的起火,也適用于電器起火

B.疫苗一般應(yīng)冷藏存放，以避免蛋白質(zhì)變性

C.家庭裝修時(shí)用水性漆替代傳統(tǒng)的油性漆,有利于健康及環(huán)境

D.電熱水器用鎂棒防止內(nèi)膽腐蝕,原理是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法

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答案A本題考查化學(xué)與生活的聯(lián)系.A項(xiàng),泡沫滅火器利用了鹽類相互促進(jìn)的水解反

應(yīng),可用于一般的起火，但不適用于電器起火，電器起火常用干粉滅火器滅火.

知識(shí)拓展?fàn)奚?yáng)極的陰極保護(hù)法是利用原電池原理,使被保護(hù)的物質(zhì)作正極而被保護(hù)

起來(lái).

8.（2017浙江11月選考,17,2分）金屬（M）-空氣電池的工作原理如圖所示.下列說(shuō)法不

正確的是（）

A.金屬M(fèi)作電池負(fù)極

B.電解質(zhì)是熔融的

:

C.正極的電極反應(yīng)02+4e-+2H20---40比

:

D.電池反應(yīng)2M+O2+2H2（）---2M（0H）2

答案B由題給金屬（M）-空氣電池的工作原理示意圖可知，金屬M(fèi)作電池負(fù)極,負(fù)極反

應(yīng)為2M-4e-----2M2+,正極反應(yīng)為。2+2比0+46-----40H:兩電極反應(yīng)相加可得電池反應(yīng):

:

2M+02+2H20—2M（OH）2,電解質(zhì)顯然不是熔融的MO（因體系中有H20和OH）故

A、C、D正確,B錯(cuò)誤.

9.（2016課標(biāo)H,11,6分）Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池.下列

敘述錯(cuò)誤的是（）

A.負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e-：----Mg2+

B.正極反應(yīng)式為Ag++e-：----Ag

C.電池放電時(shí)Cr由正極向負(fù)極遷移

D.負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2。-=Mg（0H）2+H2t

答案BMg-AgCl電池中,Mg為負(fù)極,AgCl為正極,故正極反應(yīng)式應(yīng)為AgCl+e-=:

Ag+Cl-,B項(xiàng)錯(cuò)誤.

10.（2016浙江理綜，11,6分）金屬（M）-空氣電池（如圖）具有原料易得、能量密度高等優(yōu)

點(diǎn),有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源.該類電池放電的總反應(yīng)方程式為：

:

4M+nO2+2nH2O---4M（0H）n

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已知：電池的”理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能.下列

說(shuō)法不正確的是（）

A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極

表面

B.比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池,Al-空氣電池的理論比能量最高

n+：

C.M-空氣電池放電過(guò)程的正極反應(yīng)式：4M+n02+2nH20+4ne----4M（0H）n

D.在購(gòu)-空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg（OH）2,宜采用中性電解質(zhì)及陽(yáng)離子交換膜

答案CA項(xiàng)，采用多孔電極可以提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于擴(kuò)散

至電極表面;B項(xiàng)，單位質(zhì)量的Mg、Al、Zn反應(yīng),Al轉(zhuǎn)移的電子數(shù)最多，故Al-空氣電池

的理論比能量最高;C項(xiàng)，由于電池中間為陰離子交換膜，故他+不能通過(guò),則正極的電極

反應(yīng)式為02+41+2H2（?:40H"D項(xiàng),在蛔-空氣電池中，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Mg-2e「

2+

===Mg,為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg（0H）2,可采用陽(yáng)離子交換膜阻止0印進(jìn)入負(fù)極區(qū).

評(píng)析本題設(shè)計(jì)新穎，以新型電池為背景，考查原電池的工作原理.

11.（2015課標(biāo)1,11,6分）微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝

錯(cuò)誤

置，其工作原理如圖所示.下列有關(guān)微生物電池的說(shuō)法-的是（）

A.正極反應(yīng)中有CO2生成

B.微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移

C.質(zhì)子通過(guò)交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

D.電池總反應(yīng)為C6Hl2。6+602===6CO2+6H2O

答案A根據(jù)微生物電池工作原理示意圖可知：C6Hl2。6在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極

反應(yīng)式為C6H12。6-246-+6H2。=_=6C02t+24田;。2在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為

+:

6O2+24e-+24H?=12H2O.負(fù)極有皿生成,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的

轉(zhuǎn)移,正確;C項(xiàng),質(zhì)子通過(guò)交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū),正確;D項(xiàng)，電池總反應(yīng)為

;

C6H1206+602-6C02+6H20,正確.

12.（2015江蘇單科,10,2分）一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖.下列有關(guān)該電池

的說(shuō)法正確的是（）

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催化劑

A.反應(yīng)CH4+H20―△—3H2+C0,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子

i:

B.電極A上坨參與的電極反應(yīng)為：H2+20H--2e-~2H20

C.電池工作時(shí),C03向電極B移動(dòng)

r）2-

D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為：02+2C02+4e-：==2CU3

答案DA項(xiàng)，由元素化合價(jià)變化知，每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移6mol電子;B項(xiàng)，電極A為

:

負(fù)極,也參與的電極反應(yīng)為H2-2e-+C03H2O+CO2;C^,電池工作時(shí),C°3向電極A

移動(dòng);D項(xiàng)，電極B是正極，電極反應(yīng)為02+4k+2c。2：~:2C03.

13.（2015天津理綜,4,6分）鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子

和水分子通過(guò).下列有關(guān)敘述正確的是（）

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（S°T）減小

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(yáng)離子分別通過(guò)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題中所述鋅銅原電池中,Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn-2e-==Zn2+;Cu為正極，電

極反應(yīng)式為Cu2++2e-~:Cu,發(fā)生還原反應(yīng).Zn?+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜向正極移動(dòng)；乙池溶

液中消耗的CM+與由甲池遷移過(guò)來(lái)的ZM+的物質(zhì)的量相同,則乙池溶液質(zhì)量增力口.溶液

中的陰離子無(wú)法通過(guò)陽(yáng)離子交換膜.故選C.

::

14.（2014福建理綜，11,6分）某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag+Cl2~2AgCl.下

列說(shuō)法正確的是（）

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陽(yáng)離子交換膜

（只允許陽(yáng)離子通過(guò)）

AgCUAg

1mol-L一就酸

A.正極反應(yīng)為AgCl+e-：----Ag+Cr

B.放電時(shí),交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成

C.若用NaCl溶液代替鹽酸,則電池總反應(yīng)隨之改變

D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole-時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子

答案D原電池的正極反應(yīng)為C12+2e-==2Cr,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;放電時(shí)，白色沉淀AgCl

在左側(cè)電極處產(chǎn)生，故B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole-時(shí)，原電池左側(cè)發(fā)生的反應(yīng)

為Ag-e-+Cl-~:AgCl,減少了0.01mol的C「,根據(jù)溶液呈電中性可知,左側(cè)溶液中的

H+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜向右側(cè)轉(zhuǎn)移0.01mol,故D項(xiàng)正確.

15.（2014北京理綜,8,6分）下列電池工作時(shí),。2在正極放電的是（）

A.鋅鎰電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.銀鎘電池

答案B氫燃料電池中，負(fù)極上H2放電,正極上。2放電,A、C、D中均不存在。2放電,

故選B.

16.（2013課標(biāo)I,10,6分）銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑,這是生成了Ag2s的緣故.根

據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液,再將變黑的銀器浸入該溶

液中,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去.下列說(shuō)法正確的是（）

A.處理過(guò)程中銀器一直保持恒重

B.銀器為正極,Ag2s被還原生成單質(zhì)銀

,

C.該過(guò)程中總反應(yīng)為2Al+3Ag2S----6Ag+Al2s3

D.黑色褪去的原因是黑色Ag2s轉(zhuǎn)化為白色AgCl

答案B根據(jù)電化學(xué)原理可知,A1為負(fù)極，電極反應(yīng)為2Al-6e-~:2A13+,銀器為正極，電

23+2;

極反應(yīng)為3Ag2s+6e-----6Ag+3S-,溶液中反應(yīng)為2A1+3S-+6H2O----2A1（0H）

3I+3H2sf,三反應(yīng)相加可知該過(guò)程的總反應(yīng)為2Al+3Ag2S+6H20=-2A1（0H）

3+6Ag+3H2S"故B正確,C、D錯(cuò)誤;銀器表面黑色的Ag2s變成了Ag,質(zhì)量必然減小,A錯(cuò)

誤.

評(píng)析本題以表面變黑的銀質(zhì)器皿的處理為素材，考查原電池的工作原理、氧化還原反

應(yīng)及鹽類水解等知識(shí),能力考查層級(jí)為綜合應(yīng)用，試題有一定難度.

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新高考版《化學(xué)》資料：十年高考題分類-化學(xué)反應(yīng)與電能

17.（2013課標(biāo)II,11,6分）"ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔Ni/NiC%和

錯(cuò)誤

金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔.下列關(guān)于該電池的敘述-的是（）

A.電池反應(yīng)中有NaCl生成

B.電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子

：

C.正極反應(yīng)為：NiCl2+2e-~=Ni+2C1-

D.鈉離子通過(guò)鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)

答案B該原電池的負(fù)極反應(yīng)為Na-e-1---.Na+,正極反應(yīng)為NiCIz+Ze-"----Ni+2c

:

電池總反應(yīng)為2Na+NiCl2----2NaCl+Ni.B項(xiàng)錯(cuò)誤.

18.（2013江蘇單科,9,2分,★★★）Mg-H202電池可用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人駕駛的潛航器.該電池

以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下.該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.Mg電極是該電池的正極

B.坨。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pH增大

D.溶液中Cl向正極移動(dòng)

答案C該電池中Mg電極為負(fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;石墨電極為正極,H2O2得電子發(fā)生還原反

應(yīng)，電極反應(yīng)式為H202+2e--2OH-,電極附近溶液pH增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確；溶液中

移向Mg電極，即向負(fù)極移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤.

方法歸納原電池正、負(fù)極判斷的常用方法：①若兩電極均為金屬材料,則較活潑金屬

一般作負(fù)極;若兩電極分別為金屬和非金屬材料,則金屬材料作負(fù)極.②在原電池工作時(shí),被

不斷消耗的電極一般為負(fù)極.③電子流出的電極為負(fù)極,陰離子移向的電極為負(fù)極,發(fā)生

氧化反應(yīng)的電極為負(fù)極.④對(duì)于燃料電池,非。2通入的電極一般為負(fù)極.

考點(diǎn)分析江蘇高考以“電化學(xué)”為依托考查氧化還原反應(yīng)原理的運(yùn)用，主要內(nèi)容有電

極反應(yīng)式的書寫，判斷電解質(zhì)溶液濃度、pH的變化，以及能源、環(huán)保等熱點(diǎn)問(wèn)題.

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新高考版《化學(xué)》資料：十年高考題分類-化學(xué)反應(yīng)與電能

19.（2013安徽理綜，10,6分）熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源.一種熱激活電

池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無(wú)水LiCl-KCl混合物受熱熔融后，電池即可

:

瞬間輸出電能.該電池總反應(yīng)為：PbS04+2LiCl+Ca---CaCl2+Li2SO4+Pb.

下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.正極反應(yīng)式：Ca+2cl,--2e「CaCl2

B.放電過(guò)程中,Li+向負(fù)極移動(dòng)

C.每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,理論上生成20.7gPb

D.常溫時(shí),在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)

答案D本題以熱激活電池為載體考查電化學(xué)知識(shí).A項(xiàng),根據(jù)電池總反應(yīng)可知該反應(yīng)

為負(fù)極反應(yīng),正極反應(yīng)式為PbSCU+2e-----Pb+S024;B項(xiàng)，放電過(guò)程中，Li+向正極移動(dòng)；

C項(xiàng)，因?yàn)槊哭D(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成0.05molPb,故質(zhì)量為0.05molX207

g-mol-^10.35g;D項(xiàng)，常溫時(shí)，由于電解質(zhì)LiCl-KCl無(wú)法電離，電解質(zhì)中無(wú)自由移動(dòng)

的離子,不能形成閉合回路,所以不導(dǎo)電,無(wú)電流.

評(píng)析本題不僅考查原電池原理的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也考查學(xué)生對(duì)題給信息的運(yùn)用能力，

難度中等.

20.（2013北京理綜,7,6分）下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是（）

A.水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極

B.金屬護(hù)欄表面涂漆

C.汽車底盤噴涂高分子膜

D.地下鋼管連接鎂塊

答案A外加電流的陰極保護(hù)法是指把要保護(hù)的金屬連接在直流電源的負(fù)極上，使其

作為電解池的陰極被保護(hù),A項(xiàng)符合題意;金屬表面涂漆或噴涂高分子膜可防止金屬與其

他物質(zhì)接觸發(fā)生反應(yīng),B、C選項(xiàng)不符合題意;鋼管連接鎂塊利用的是原電池原理,鎂為負(fù)

極被氧化,鋼管為正極被保護(hù),D項(xiàng)不符合題意.

21.（2012北京理綜，12,6分）

e-

催

仲

催l

太

化

化

陽(yáng)

劑

劑

光arb

__

質(zhì)子交換膜

10

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新高考版《化學(xué)》資料：十年高考題分類-化學(xué)反應(yīng)與電能

人工光合作用能夠借助太陽(yáng)能,用C02和H20制備化學(xué)原料.右圖是通過(guò)人工光合作用制

備HCOOH的原理示意圖，下列說(shuō)法不正確的是()

A.該過(guò)程是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程

B.催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng),有02產(chǎn)生

C.催化劑a附近酸性減弱，催化劑b附近酸性增強(qiáng)

+

D.催化劑b表面的反應(yīng)是C02+2H+2e-=-HCOOH

光能

+

答案c電池總反應(yīng)式為2co2+2坨0催化劑2HC00H+02.負(fù)極：2H---02f+4H,正

極：

+

2C02+4H+4e--2HC00H.A項(xiàng),該過(guò)程中太陽(yáng)能先轉(zhuǎn)化為電能,再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;C項(xiàng),催

化劑a附近生成H+,酸性增強(qiáng),催化劑b附近消耗H+,酸性減弱,故C項(xiàng)錯(cuò)誤.

22.(2011福建，11,6分)研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚(yú)雷和潛艇的儲(chǔ)備電源.

該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì),使用時(shí)加入水即可放電.關(guān)于該

電池的下列說(shuō)法不正確的是()

A.水既是氧化劑又是溶劑

B.放電時(shí)正極上有氫氣生成

C.放電時(shí)0H-向正極移動(dòng)

D.總反應(yīng)為：2Li+2H20==2LiOH+H2f

答案C在原電池中電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極.

23.(2018天津理綜，10,14分)C()2是一種廉價(jià)的碳資源,其綜合利用具有重要意義.回答

下列問(wèn)題：

(l)C02可以被NaOH溶液捕獲.若所得溶液PH=13,CO2主要轉(zhuǎn)化為(寫離子符號(hào))；若

2

所得溶液c(HC°3)：c(CO3)=2：1,溶液pH=.(室溫下,H2c。3的"4X10"

7;%=5義10一11)

(2)C02與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣：

催化劑

CH4(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-OH—HC---0(C0)

鍵能/kJ?mol-

4137454361075

1

則該反應(yīng)的AH=.分別在VL恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓,容積

可變)中,加入CH4和CO2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”).

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新高考版《化學(xué)》資料：十年高考題分類-化學(xué)反應(yīng)與電能

②按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發(fā)生反應(yīng),溫度對(duì)CO和坨產(chǎn)率的影響如圖1

所示.此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃的原因是________________________________________________________

(3)。2輔助的A1-CO2電池工作原理如圖2所示.該電池電容量大,能有效利用C02,電池

反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C204)3是重要的化工原料.

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-----6°2

2

6co2+6。2---3C204+602

反應(yīng)過(guò)程中02的作用是.

該電池的總反應(yīng)式：.

答案(14分)⑴C。住10

(2)①+120kJ?moLB

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)A1-3e—~A13+(或2Al-6e-^=2Al3+)催化劑

2A1+6CO2Al2(C204)3

解析本題考查電離平衡常數(shù)的應(yīng)用、反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)平衡的移動(dòng)、電極反應(yīng)式

的書寫.

0

(l)NaOH溶液吸收CO2后所得溶液PH=13,CO2主要轉(zhuǎn)化為C^；由H2CO3的二級(jí)電離平

_2_一+"-)

衡常數(shù)知，當(dāng)溶液中c(HC°3)：c(c°3)=2：1時(shí),除c(HCOg)=2=5X10-1,故

c(H+)=lX10-10mol?L,則溶液pH=10.

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新高考版《化學(xué)》資料：十年高考題分類-化學(xué)反應(yīng)與電能

(2)①由已知鍵能數(shù)據(jù)知，反應(yīng)的AH=4X413kJ?mol-1+2X745kJ?mol-1-(2XI075

kJ,mol-1+2X436kJ,

mor1)=+120kJ-molT;已知正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng),A(恒容)與B(恒壓，

容積可變)相比,B中壓強(qiáng)小于A,減壓平衡正向移動(dòng),則B容器中反應(yīng)達(dá)到平衡后吸收的

熱量較多.②觀察圖像知,900℃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,故此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃.

(3)觀察原電池工作原理圖知,鋁電極作負(fù)極,多孔碳電極作正極,故負(fù)極反應(yīng)式為A1-

：：:

3e-----A13+；正極反應(yīng)式為6C)2+6e----6°2、6C02+602----3C204+602,由此可知反

;:

應(yīng)過(guò)程中02的作用是催化齊U;電池總反應(yīng)式為2A1+6CO2~A12(C2O4)3.

易混易錯(cuò)恒容容器是指容積不變的容器,氣體的量發(fā)生變化時(shí)壓強(qiáng)發(fā)生改變;恒壓容

器是指壓強(qiáng)不變的容器,氣體的量發(fā)生變化時(shí)容器容積發(fā)生改變.

考點(diǎn)二電解原理及其應(yīng)用

1.(2022北京,13,3分)利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實(shí)驗(yàn)探究.

電解質(zhì)溶

裝置序號(hào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

液

0.1

mol?L-1陰極表面產(chǎn)生無(wú)色氣體,一段時(shí)間后陰極表面有紅色

①

扃C11SO4+少量固體,氣體減少.經(jīng)檢驗(yàn)，電解液中有Fe2+

H2s。4溶液

銅片一需-鐵制

方川3鍍件0.1

電解質(zhì)溶液mol?L-1陰極表面未觀察到氣體,一段時(shí)間后陰極表面有致密

②

C11SO4+過(guò)量紅色固體.經(jīng)檢驗(yàn)，電解液中無(wú)Fe元素

氨水

下列分析不正確的是(

A.①中氣體減少,推測(cè)是由于溶液中。(甲)減小,且Cu覆蓋鐵電極，阻礙H+與鐵接觸

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新高考版《化學(xué)》資料：十年高考題分類-化學(xué)反應(yīng)與電能

+==2+2+-=2+

B.①中檢測(cè)到Fe2+,推測(cè)可能發(fā)生反應(yīng)：Fe+2HFe+H2t>Fe+CuFe+Cu

2+

C.隨陰極析出銅,推測(cè)②中溶液c(Cu2+)減小,CU+4NH3-［西(阿3)4］2+平衡逆向移動(dòng)

D.②中CW+生成［CU(NH3)J2+,使得c(Cu2+)比①中溶液的小,Cu緩慢析出，鍍層更致密

答案C隨著反應(yīng)的進(jìn)行,一段時(shí)間后溶液中的c(H+)減小，同時(shí)陰極發(fā)生電極反應(yīng)

Cu2++2e-=Cu,生成的Cu覆蓋在陰極鐵制鍍件表面，阻礙了H+與鐵的接觸,故氣體減

少,A正確；因?yàn)槿芤褐杏屑缀虲u2+,鐵制鍍件與其接觸,鐵可能與H+、CW+發(fā)生氧化還原

反應(yīng)生成Fe2+,B正確；當(dāng)陰極有Cu析出時(shí)，陰極電極反應(yīng)為Cu2++2e「-Cu,陽(yáng)極電極

反應(yīng)為Cu-2e--C4+,又因?yàn)棰谥须娊庖褐袩o(wú)Fe元素,根據(jù)得失電子守恒,②中溶液

c(CF)保持不變,C錯(cuò)誤;②中的CM+與NH3-H20反應(yīng)生成［CU(NH3)4+,使得c(C0)比

①中溶液的小,Cu緩慢析出，鍍層更致密,D正確.

疑難突破本題為探究型的對(duì)比實(shí)驗(yàn)題，以學(xué)生熟悉的實(shí)驗(yàn)為載體，但是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與平

時(shí)老師所教的有所不同,學(xué)生在做這種類型的試題時(shí),一定要弄清哪些實(shí)驗(yàn)條件和現(xiàn)象

是相同的，哪些是不同的.

2.(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(yáng)極進(jìn)

行電解,實(shí)現(xiàn)A1的再生.該過(guò)程中()

A.陰極發(fā)生的反應(yīng)為Mg-2e「^Mg2

B.陰極上Al被氧化

C.在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽(yáng)極泥

D.陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等

答案C電解精煉A1,陰極發(fā)生的反應(yīng)為A13++3e「-Al,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在陰極Al被還

原,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Cu活潑性比A1弱,在電解過(guò)程中沉積在電解槽的底部,C項(xiàng)正確;在陽(yáng)極

Al、Mg放電,在陰極AF+得電子生成A1,質(zhì)量變化不相等,D項(xiàng)錯(cuò)誤.

知識(shí)歸納電解精煉：利用電解原理，由粗金屬作陽(yáng)極,純金屬作陰極,含有該金屬離子

的溶液(或熔融鹽)作電解液，陽(yáng)極溶解金屬，陰極析出金屬;粗金屬中不活潑的雜質(zhì)不溶

解,成為陽(yáng)極泥沉積于電解槽底部,活潑的雜質(zhì)雖然在陽(yáng)極溶解，但不能在陰極析出，從

而達(dá)到精煉的目的.

3.(2022海南,9,4分)一種采用H20(g)和M(g)為原料制備陽(yáng)3(山的裝置示意圖如下.

下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()

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新高考版《化學(xué)》資料：十年高考題分類-化學(xué)反應(yīng)與電能

固體氧化物電解質(zhì)

A.在b電極上,N2被還原

B.金屬Ag可作為a電極的材料

C.改變工作電源電壓,反應(yīng)速率不變

D.電解過(guò)程中，固體氧化物電解質(zhì)中。2一不斷減少

答案Ab電極上N2轉(zhuǎn)化為NH3,氮元素得到電子,化合價(jià)降低,N2被還原,A正確;a電

極上一失去電子生成02,若a電極材料為金屬Ag,Ag為活性電極材料,則Ag失去電子,

被腐蝕,B不正確；改變工作電源電壓,反應(yīng)速率改變,C不正確;b電極電極反應(yīng)式為

2N2+6H20+12e-^4NH3+6O2-,a電極電極反應(yīng)式為602--126-^3。2,總反應(yīng)為

2N2+6H20^4NH3+302,則電解過(guò)程中固體氧化物電解質(zhì)中02一保持不變,D不正確.

4.(2022河北,12,4分)(雙選)科學(xué)家研制了一種能在較低電壓下獲得氧氣和氫氣的電

化學(xué)裝置,工作原理示意圖如下.

泵泵

下列說(shuō)法正確的是

A.電極b為陽(yáng)極

B.隔膜為陰離子交換膜

C.生成氣體M與N的物質(zhì)的量之比為2：1

催化劑

4

D.反應(yīng)器I中反應(yīng)的離子方程式為4[Fe(CN)613-+40H-4[Fe(CN)6]~+02t+2H20

+2+3

答案BD電極a上We(CN)61*轉(zhuǎn)化為[Fe(CN)6]3-發(fā)生氧化反應(yīng)，則a為陽(yáng)極,b為陰

+3+2

4

極,A錯(cuò)誤;反應(yīng)器I中(CN/上轉(zhuǎn)化為[Fe(CN)6]-,鐵元素的化合價(jià)降低,應(yīng)有另一

種元素的化合價(jià)升高,則只能是氧元素,故反應(yīng)器I中反應(yīng)的離子方程式為4[Fe(CN”]3-

催化劑

+40H-4[Fe(CN)6]++02t+2H20,D正確;生成的氣體M是。2,生成1molO2轉(zhuǎn)移

-

4mol電子，電極b上的電極反應(yīng)式為DHPS+2H20+2e-DHPS-2H+20田,反應(yīng)器II中

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新高考版《化學(xué)》資料：十年高考題分類-化學(xué)反應(yīng)與電能

催化劑

DHPS-2H-DHPS+H2t,故生成的氣體N為山,則生成氣體M與N的物質(zhì)的量之比

為1：2,C錯(cuò)誤;左側(cè)反應(yīng)器中消耗0H-,右側(cè)反應(yīng)器中生成0H-,故隔膜為陰離子交換膜，

B正確.

5.（2022湖北,14,3分）含磷有機(jī)物應(yīng)用廣泛.電解法可實(shí)現(xiàn)由白磷直接制備Li[P（CN）21，過(guò)

程如圖所示（Me為甲基）.下列說(shuō)法正確的是（）

—-------------

2Me3SiCN+LiOH

1^O(SiMe3)2

石

墨鉗

電電

極極

A.生成1molLi[P（CN）2],理論上外電路需要轉(zhuǎn)移2mol電子

B.陰極上的電極反應(yīng)為P4+8CN-4e-^4[P（CN）2]-

C.在電解過(guò)程中CN-向鋁電極移動(dòng)

D.電解產(chǎn)生的坨中的氫元素來(lái)自LiOH

答案D石墨電極發(fā)生反應(yīng)P4fLi[P（CN）2],P元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),故石墨

電極為陽(yáng)極,對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為P4+8CN--4e--4[P（CN）2「,則生成1molLi[P（CN）

2],理論上外電路需要轉(zhuǎn)移1mol電子,A、B錯(cuò)誤;CN-應(yīng)該向陽(yáng)極移動(dòng)，即移向石墨電極,C

錯(cuò)誤；由題圖知,HCN在陰極放電產(chǎn)生CW和H2,而HCN中的氫元素來(lái)自LiOH,則電解產(chǎn)生

的坨中的氫元素來(lái)自LiOH,D正確.

6.（2022山東，13,4分）（雙選）設(shè)計(jì)如圖裝置回收金屬鉆.保持細(xì)菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借

助其降解乙酸鹽生成CO2,將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoCUs）轉(zhuǎn)化為Co2+,工作時(shí)

保持厭氧環(huán)境,并定時(shí)將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室.已知電極材料均為石墨材質(zhì),右側(cè)裝置為

原電池.下列說(shuō)法正確的是（）

A.裝置工作時(shí)，甲室溶液pH逐漸增大

B.裝置工作一段時(shí)間后，乙室應(yīng)補(bǔ)充鹽酸

C.乙室電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoC)2+2H20+e-==Li++Co2++40H-

D.若甲室C02+減少200mg,乙室Co2+增加300mg,則此時(shí)已進(jìn)行過(guò)溶液轉(zhuǎn)移

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新高考版《化學(xué)》資料：十年高考題分類-化學(xué)反應(yīng)與電能

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答案BD甲池為電解池，工作時(shí)陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)：CH3C00-+2H20-8e-2c。2t+7此陰

極發(fā)生反應(yīng)：Co2++2e--Co,甲室中c（H+）增大，溶液pH減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤；乙室正極發(fā)

++2+=

生反應(yīng)：LiCo02+4H+e-^Li+Co+2H20,負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：CH3C00-+2H20-8e-

++2+

2C02t+7H+,總反應(yīng)為8LiCO02+25H+CH3COO-8Li+8Co+2C02t+14H20,故電池工作

一段時(shí)間后應(yīng)補(bǔ)充鹽酸,B項(xiàng)正確、C項(xiàng)錯(cuò)誤；甲室C〃+~2e-,乙室Co2+~e,根據(jù)得失電子

守恒,若沒(méi)有進(jìn)行溶液轉(zhuǎn)移，甲、乙兩室Ct?+的改變量應(yīng)為1：2,而實(shí)際上為2：3,說(shuō)明

此時(shí)已進(jìn)行過(guò)溶液轉(zhuǎn)移,D項(xiàng)正確.

方法技巧解答電池串聯(lián)問(wèn)題的關(guān)鍵是分清電池類型（電解池和原電池），明確電極反應(yīng),根

據(jù)得失電子守恒進(jìn)行計(jì)算.

7.（2022浙江1月選考,9,2分）下列說(shuō)法正確的是（）

A.鐵與碘反應(yīng)易生成碘化鐵

B.電解Z11SO4溶液可以得到Zn

C.用石灰沉淀富鎂海水中的Mg2+,生成碳酸鎂

D.SO2通入BaCk溶液中生成BaS03沉淀

18.B鐵與碘反應(yīng)生成FeL,Fe3+可氧化廠,A錯(cuò)誤；電解ZnS04溶液時(shí),Z/+可以在陰極

2+

得到電子生成Zn,B正確;石灰沉淀海水中的Mg,生成Mg（OH）2,C錯(cuò)誤;S02不與BaCl2

溶液反應(yīng),D錯(cuò)誤.

8.（2022浙江6月選考,21,2分）通過(guò)電解廢舊鋰電池中的LiMr^CU可獲得難溶性的

Li2c。3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(guò).

電解過(guò)程中溶液的體積變化忽略不計(jì)）.下列說(shuō)法不正確的是（

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+Mn2+-2e-^MnO2+4H

C.電解一段時(shí)間后溶液中Md+濃度保持不變

2+

D.電解結(jié)束,可通過(guò)調(diào)節(jié)pH除去Mn,再加入Na2c。3溶液以獲得Li2CO3

2+2+-+

答案C電極B上Mn-Mn02,為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為Mn+2H20-2e-MnO2+4H;Efe?

+==2++

A為陰極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)iMn204+3e-+8H2Mn+Li+4H20,故A、B正確.由上述兩個(gè)電

極反應(yīng)式可知，當(dāng)電路中通過(guò)6mol電子時(shí)，電極A上生成4molMr”而電極B上消耗

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