2023广东版化学高考第二轮复习-专题十 化学反应与电能 (一)

2023广东版化学高考第二轮复习

专题十化学反应与电能

高频考点

考点一原电池

崔础原电池工作原理、常见化学电源。

、重难新型化学电池分析。

、综合原电池原理在生产生活中的综合应用。

基础

1.（2021广东,9,2分）火星大气中含有大量C0%-一种有CO,参加反应的新型全固态电池有望为火星探测

器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时（）

A.负极上发生还原反应B.将电能转化为化学能

C.阳离子由正极移向负极D.CO?在正极上得电子

答案D

2.（2022茂名二模,9）搭载全气候电池的电动车在北京冬奥会-30°C的环境里亮相，成功地解决了锂离

子电池不耐低温的问题,锂离子电池通常以碳材料（容纳锂离子）为负极,LiCoO?、LiMnPO”等锂的活性化

合物为正极,放电时下列说法不正确的是（）

A.化学能转化为电能

B.正极上发生氧化反应

C.Li，向正极迁移

D.当电路中转移0.1mol电子时，负极质量减少0.7g

答案B

3.（2019浙江4月选考,12,2分）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。

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金属外壳锌粉

1/浸了KOH

溶液的隔板

-A40

钮扣式银锌电池

甲乙

石墨棒

'li二氧化镒、

【■丁炭黑、氯化

银、氯化锌

锌筒

锌镒干电池

丙

下列说法不正确的是（）

A.甲：Zn?.向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H,浓度增加

B.乙：正极的电极反应式为AgQ+2e+HQ-2Ag+20H

C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄

D.丁:使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降

答案A

4.（2018浙江4月选考,17,2分）锂（Li）-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是（）

有机电解质

固体电解质膜

电解质水溶液

A.金属锂作负极,发生氧化反应

B.L「通过有机电解质向水溶液处移动

C.正极的电极反应20'

D.电池总反应:4Li+O2+2HQ—4Li01I

答案C

重难

5.（2022湖南,8,3分）海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂一海水电池构造示意图如下。下列说

法错误的是（）

隔膜玻璃陶瓷

A.海水起电解质溶液作用

B.N极仅发生的电极反应:2H20+2e-20H+H21

C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能

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D.该锂一海水电池属于一次电池

答案B

6.（2022全国甲，10,6分）一种水性电解液Zn-MnO,离子选择双隔膜电池如图所示［K0H溶液中,Zn"以

Zn（OH）厂存在］。电池放电时，下列叙述错误的是（）

MnO,电极离子选择隔膜Zn电极

泡so,溶液;

Innr

A.n区的K*通过隔膜向iii区迁移

B.i区的so厂通过隔膜向n区迁移

2+

C.MnO2电极反应:MnO2+4H'+2eMn+2H20

D.电池总反应:Zn+40H+Mn()2+4H-^=Zn(0H)厂+Mn"+2HzO

答案A

7.（2022广东二模,8）我国报道了一种新型的锌-空气电池,如图所示。该电池以一种富含Zr'的非碱性

水性溶液为电解质溶液,放电时总反应为Zn+02—Zn02o下列有关该电池放电时的说法正确的是

（）

A.放电时Zn"向空气电极迁移

B.正极的电极反应:02+2H；0+4e4011

C.外电路电流的方向：锌电极f负载一空气电极

D.当空气电极消耗22.4L（标准状况下）空气时，锌电极质量减少65g

答案A

8.（2020天津,11,3分）熔融钠一硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为

2Na+xS嬴Na2sx（x=5~3,难溶于熔融硫）。下列说法错误的是（)

HZZJ-IY密封

——不锈钢容器

——Na-B-AIR固体

—熔融钠'

—熔融硫（含碳粉）

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A.Na2s4的电子式为Na1…S••S••S••S••P-Na

4-

B.放电时正极反应为xS+2Na+2e^=Na2Sx

C.Na和Na?S*分别为电池的负极和正极

D.该电池是以Na-B-AI2O3为隔膜的二次电池

答案C

9.（2022全国乙,12,6分）Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。近年来，科学

家研究了一种光照充电Li-0,电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子（e.）和空穴（h）,驱动阴极

反应（Li*e-Li）和阳极反应（LizOMh'-2Lr+OJ对电池进行充电。下列叙述错误的是（）

I®I

光

照

离子交换膜

A.充电时，电池的总反应Li2O2—2Li+02

B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关

C.放电时,Li从正极穿过离子交换膜向负极迁移

D.放电时,正极发生反应02+2Li-+2e—Li202

答案C

10.（2018课标山，11,6分）一种可充电锂一空气电池如图所示。当电池放电时与Li'在多孔碳材料

电极处生成LizO-lxR或1）。下列说法正确的是（）

多孔碳材料

非水电解质儒聚物隔膜

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响多孔碳材料区迁移

D.充电时，电池总反应为Li2O2-x—2Li+（l-|）02t

答案D

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11.（2022广东,16,4分）科学家基于CL易溶于CC1,的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电

=

池,可作储能设备（如图）。充电时电极a的反应为:NaTi2（PO,）3+2Na-+2e「^Na3Ti2（P0i）3o下列说法正

确的是（）

泵

A.充电时电极b是阴极

B.放电时NaCl溶液的pH减小

C.放电时NaCl溶液的浓度增大

D.每生成1molCL,电极a质量理论上增加23g

答案C

12.（2017课标IH,H,6分）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&材料，电池反应为16Li+x8-8LiS（2Wx<8）。下列说法错误的是（）

电极a|।用电器।电极b

A.电池工作时，正极可发生反应:2Li2s6+2Li*+2e-3Li2S4

B.电池工作时，外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14g

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

13.（2021浙江1月选考,22,2分）银镉电池是二次电池,其工作原理示意图如下（L为小灯泡,凡、及为

开关,a、b为直流电源的两极）。

:%

下列说法不正确的是（）

A.断开及、合上K„锲镉电池能量转化形式:化学能一电能

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B.断开M、合上电电极A为阴极，发生还原反应

C.电极B发生氧化反应过程中，溶液中K0H浓度不变

放电

D.银镉二次电池的总反应式:Cd+2NiOOH+2H*就Cd(OH)2+2Ni(OH)2

答案C

衿4

石广口

14.(2021福建,9,4分)催化剂TAPP7In(II)的应用，使Li-C02电池的研究取得了新的进展。Li-CO?电池

结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。

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-

下列说法错误的是()

A.Li-CO?电池可使用有机电解液

B.充电时,Li'由正极向负极迁移

C.放电时,正极反应为3C02+4Li+4e^^2Li2C03+C

DJLiCOz、*C0、］迨。，和C都是正极反应的中间产物

答案D

15.(2020江苏单科,20,14分)C(VHC00H循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。

(DCO,催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO,溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入出生成

HCOO,其离子方程式为;其他条件不变,HCO］转化为HCOO的转化率

随温度的变化如图1所示。反应温度在40、80℃范围内，HCOg催化加氢的转化率迅速上升，其主要原

因是O

20406080100120

温度/t

图1

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(2)HC00H燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图2所示，两电极区间用允许K'、H*通过的半

透膜隔开。

图2

①电池负极电极反应式为；放电过程中需补充的物质A

为(填化学式)。

②图2所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过1IC001I与02的反应,将化学能转化为电能,其反应的离

子方程式为。

(3)HCOOH催化释氢。在催化剂作用下,HCOOH分解生成CO2和压可能的反应机理如图3所示。

图3

①HCOOD催化释氢反应除生成CO,卜,还生成(填化学式)o

②研究发现:其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOO1I催化释氢的效果更佳,其具体优点

是。

催化剂

答案⑴HCOg+Hz—HCOO+HQ

温度升高反应速率增大,温度升高催化剂的活性增强

(2)①HCOO+2011-2e-HCOg+HQH2soi

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

(3)①HD②提高释放氢气的速率，提高释放出氢气的纯度

16.(2018天津理综,10,14分)CO?是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题：

(DCO,可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pll=13,CO?主要转化为(写离子符号)；若所得溶液

7

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

(2)C02与CH,经催化重整,制得合成气：

催化剂

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

①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：

化学键C-Hc-0H—Hc—-0(C0)

键能/kJ•mol14137454361075

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则该反应的△【【=。分别在VL恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入

CH”和C0?各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是（填“A”

或"B"）。

②按一定体积比加入CHi和C02,在恒压下发生反应,温度对C0和H?产率的影响如图1所示。此反应优

选温度为900C的原因是_____________________________

（3）02辅助的Al-COz电池工作原理如图2所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物

Ab（CO）3是重要的化工原料。

铝

电

极

含A1CL的离子液体

图2

电池的负极反应式:____________________

电池的正极反应式：602+6e-^=6O2

6CO2+6O2,3c3一+6（）2

反应过程中（）2的作用是O

该电池的总反应式:____________________

答案⑴CO歹10

⑵①+120kJ•mol'B

②900℃时,合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高,经济效益降低

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

考点二电解原理及其应用

、基础电解池原理。

、重难新型电解装置分析。

港合电解原理在生产生活中的综合应用。

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基础

1.（2013北京理综,9,6分）用石墨电极电解CuCL溶液（见下图）。下列分析正确的是（）

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

一直流电源一

A.a端是直流电源的负极

B.通电使CuCL发生电离

C.阳极上发生的反应:Cu"+2e—Cu

D.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体

答案A

2.（2017课标II,11,6分）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HfO「H2c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:Al"+3e-A1

D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动

答案C

3.（2022广东,10,2分）以熔融盐为电解液，以含Cu,Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,实现A1

的再生。该过程中（）

A.阴极发生的反应为Mg-2e—Mg24

B.阴极上Al被氧化

C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥

D.阳极和阴极的质量变化相等

答案C

4.（2021海南,9,3分）液氨中存在平衡:2NFL=NHj+N%。如图所示为电解池装置，以KNH?的液氨溶液

为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是（）

-I电源I------

A.b电极连接的是电源的负极

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B.a电极的反应为2NH3+2e-H2t+2NH&

C.电解过程中，阴极附近K'浓度减小

D.理论上两极产生的气体物质的量之比为1：1

答案B

5.（2022茂名一模，10）粗银中含有Cu、Pt等杂质，用电解法以硝酸银为电解质提纯银。下列说法正确

的是（）

A.粗银与电源负极相连

B.阴极反应式为Ag'+e「=^=Ag

C.Cu、Pt在阳极区中沉积

D.电解液中c（Ag）先增大后减小

答案B

6.（2020浙江7月选考,21,2分）电解高浓度RCOONa（较酸钠）的NaOH溶液,在阳极RCOO放电可得到

R—R（烷煌）。下列说法不正确的是（）

通电

A.电解总反应方程式：2RC00Na+2H2。^R—R+2C0.f+H"+2NaOH

B.RCOO在阳极放电,发生氧化反应

C.阴极的电极反应:2H?0+2e-20H+H2f

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

答案A

重难

7.（2020课标II,12,6分）电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。下图是某电致变色

器件的示意图。当通电时,Ag.注入无色W0「薄膜中,生成AgsWO3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙

述错误的是（）

固体电解质，

Ag只允许Ag，通过

电致变色层（WOJ

电源

CJ透明导电层

A.Ag为阳极

B.Ag'由银电极向变色层迁移

C.W元素的化合价升高

D.总反应为W03+xAg^=AgsWO；

答案C

8.（2021湖北，15,3分）NazCnOi的酸性水溶液随着H'浓度的增大会转化为CrO；io电解法制备Cr。；的原

理如图所示。下列说法错误的是)

黝］湍

离子妄I换i膜

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A.电解时只允许I「通过离子交换膜

B.生成£和压的质量比为8：1

C.电解一段时间后阴极区溶液0H的浓度增大

D.CrOa的生成反应为CnO厂+2H'-2CrO:i+H2O

答案A

9.（2018课标I,13,6分）最近我国科学家设计了一种COz+H2s协同转化装置,实现对天然气中C0?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：

①EDTA-Fe"-e—EDTA-Fe3*

②2EDTA-Fe"+HB^2H-+S+2EDTA-Fe2*

光伏电池

EDTA-Fe"

zn@o

石

墨

烯

天然气口口天然气（CljC。,、

（CH4、CO等）H2s等）

质子交换膜-

该装置工作时，下列叙述错误的是（）

A.阴极的电极反应:C02+2H'+2e-CO+1I2O

B.协同转化总反应:也+瞌^CO+H2O+S

C.石墨烯上的电势比ZnO©石墨烯上的低

D.若采用Fe若Fe"取代EDTA-Fe37EDTA-Fe2;溶液需为酸性

答案C

10.（2022浙江6月选考,21,2分）通过电解废旧锂电池中的LiMn。可获得难溶性的Li£。,和Mn02）电解

示意图如下（其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不

计）。下列说法不无建的是（）

滤布

A.电极A为阴极，发生还原反应

B.电极B的电极反应:2H20+Mn"-2e—=MnO2+4H-

C.电解一段时间后溶液中Mn"浓度保持不变

2

D.电解结束,可通过调节pH除去Mn1,再加入Na2cOs溶液以获得Li2C0；t

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答案C

IL（2021全国甲，13,6分）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如下图所示的电化学装置合成。图

中的双极膜中间层中的HQ解离为H,和0H,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是

（）

I

H00

石

铅OIIII

HO—C—C—HIH—C—C—H墨

电H

f（乙醛酸）（乙二醛八I电

极QQ+

+极

〈IIIOO0/'）

HO—（：—（：—OHHIIII2Br

（乙二酸）,HO—C—C—H

（乙醛酸）一

饱和乙二酸溶液双极膜乙二酸+KBr溶液

A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用

OOOO

B.阳极上的反应式为HO-C—C—OH+2H+2e—>HO—C—C—H+压0

C.制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol电子

D.双极膜中间层中的H'在外电场作用下向铅电极方向迁移

答案D

12.（2021辽宁,13,3分）利用（Q）与（QH"电解转化法从烟气中分

离C02的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是（）

烟气」2OU-CH-

上（洱QH、jr

（含COJ-

膜,NaHCO、溶液，膜

电V-QD电

极极

+

出口1T2H,02H下出口2

M极N极

A.a为电源负极

B.溶液中Q的物质的量保持不变

C.CO?在M极被还原

D.分离出的CO,从出口2排出

答案C

综合

13.（2019北京理综,27,14分）氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。

（1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。

①反应器中初始反应的生成物为&和C02,其物质的量之比为4：1,甲烷和水蒸气反应的方程式

是O

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②已知反应器中还存在如下反应：

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为积炭反应，利用△乩和AH2计算时，还需要利用

反应的A1U

③反应物投料比采用n(HQ)：n(CH,)=4：1,大于初始反应的化学计量数之比，目的是

(选填字母序号)。

a.促进CH*转化

b.促进C0转化为C02

c.减少积炭生成

④用CaO可以去除CO2。压体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。

从3时开始,凡体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率(填“升高”“降低”或“不变”)。

此时CaO消耗率约为35版但已失效,结合化学方程式解释原因:

(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接K或K”可交替得到

乩和。2。

①制也时,连接.o产生上的电极反应式是.

②改变开关连接方式,可得02。

③结合①和②中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:

催化剂

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,覆盖在CaO表面，减少了C02与CaO的接触面积

(2)①Ki2Hz0+2e—压t+2011

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③制上吐电极3发生反应:Ni(OH)2+OH-e—NiOOH+H。制02时,上述电极反应逆向进行,使电极3

得以循环使用

14.(2020北京，15,10分)HG是一种重要的化学品，其合成方法不断发展。

(1)早期制备方法

加.Oa盐篮除:减压蒸储,

Ba(NO,)2^*BaoHTBa02lT下*滤液V~~*H202

①I为分解反应,产物除BaO、Oz外，还有一种红棕色气体。该反应的化学方程式

是。

②n为可逆反应，促进该反应正向进行的措施是。

③III中生成H。,反应的化学方程式是。

④减压能够降低蒸储温度。从H◎的化学性质角度说明V中采用减压蒸储的原

因:..

⑵电化学制备方法

已知反应2HA—2H20+02t能自发进行,反向不能自发进行,通过电解可以实现由压0和02为原料制

备也。,。下图为制备装置示意图。

①a极的电极反应式是o

②下列说法正确的是。

A.该装置可以实现电能转化为化学能

B.电极b连接电源负极

C.该方法相较于早期制备方法具有原料廉价,对环境友好等优点

△

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

热易分解,减压蒸储可防止HzOz分解

⑵①0z+2H*+2a^W②AC

考点三金属腐蚀与防护

、基础金属的腐蚀原理。

、重难金属的防护方法。

基础

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1.（2019江苏单科,10,2分）将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中，进行

铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是（）

S

空气、、—=疗

铁、炭混合物M彦

A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e「^=Fe3-

B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能

C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀

D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀

答案C

2.（2018天津理综,3,6分）下列叙述正确的是（）

A.某温度下,一元弱酸HA的K,越小，则NaA的L（水解常数）越小

B.铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈

C.反应活化能越高,该反应越易进行

D.不能用红外光谱区分C2H50H和CHQCH：,

答案B

3.（2021佛山一模,3）“暖宝宝”的主要成分为铁粉、水、食盐、活性炭、吸水性树脂等，工作时利用

微孔透氧技术反应发热。下列说法错误的是（）

A.发热时铁粉发生了吸氧腐蚀

B.食盐作电解质，活性炭为正极

C.工作时,吸水性树脂可供水

D.暖宝宝可以重复使用

答案D

重难

4.（2022梅州二模,9）港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有:①钢梁上安装铝

片-;②使用高性能富锌（富含锌粉）底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合

理的是（）

A.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除

B.防腐涂料可以防水、隔离G降低吸氧腐蚀速率

C.防腐过程中铝和锌均失去电子,主要发生化学腐蚀

D.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应式为0,+2H20+4e—4011

答案C

5.（2017课标I,11,6分）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（）

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直流电源

钢管桩

高硅铸铁

海水

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

I）.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整

答案C

6.（2020江苏单科,11,2分）将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在下图所

示的情境中，下列有关说法正确的是（）

A.阴极的电极反应式为Fe-2e「

B.金属M的活动性比Fe的活动性弱

C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护

D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快

答案C

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易混易错

1.电化学装置中溶液PH变化的判断（2013江苏单科,9,2分）Mg-HG电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。

该电池以海水为电解质溶液，示意图如图。该电池工作时，下列说法正确的是（）

隔膜

A.Mg电极是该电池的正极

B.上。2在石墨电极上发生氧化反应

C.石墨电极附近溶液的pll增大

D.溶液中C1向正极移动

答案C

2.二次电池充电与放电的关系（2021揭阳一模,15）一种新型水锂充电电池采用复合膜包裹的金属锂和

锦酸锂（LiMnzO）作电极材料，以Li2soi水溶液作电解质，工作时电池的总反应为LiMnQi+Li^Li2Mn20,o

下列有关该电池的说法熔掌的是（）

<5>

IE*二二S（）2-Li+「

冬至Li+S。；至富仅

•»]ab

徐仄金同佛至亲三镭赣锂“丽;OJ

A.该电池放电时,溶液中的SO厂向电极a移动

B.该电池的负极反应式为Li-e「^=Li'

C.电池充电时，阳极的锂元素质量分数减小

D.去掉包裹金属锂的复合膜能使金属锂的利用率更高

答案D

3.电解质溶液质量变化的判断（2015天津理综,4,6分）锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只

允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是（）

交换膜

A.铜电极上发生氧化反应

B.电池工作一段时间后，甲池的c（SO『）减小

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C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加

D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡

答案C

4.双隔膜装置（2021清远摸底,16）钙钛矿太阳能电池被称为是第三代太阳能电池,如图一是钙钛矿太阳

能电池的示意图。若用该电池作电源电解酸性硫酸格溶液获取倍单质和硫酸（如图二所示），下列说法

正确的是（）

入射光入射光

钙钛矿太阳能电池乐意图

图一

C硫酸出口D

Cr棒C棒

Na,SO4

溶液

/

-质子交换膜

甲池阴膜乙池丙池

图二

A.当太阳能电池有6mol电子转移时,Cr棒上增重104g

B.D电极发生的电极反应为2H，+2e-H2f

C.乙池的SO厂向甲池移动

D.C电极接钙钛矿太阳能电池的B极

答案A

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题型模板

模型一守恒思想模型

模型认知

电极反应式的书写

1.列物质,标得失。负极物质失电子,发生氧化反应;正极物质得电子,发生还原反应。

2.看环境，配守恒。在电解质溶液(或熔融态)中要生成稳定的电极产物,需注意H'、OH、等是否参

加反应。配平时遵守电荷守恒、质量守恒和得失电子守恒。

L(2018浙江11月选考,17,2分)最近,科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法

不正确的是()

A.右边吸附层中发生了还原反应

B.负极的电极反应是H2-2e+20H「-240

C.电池的总反应是2H2+02-2HQ

D.电解质溶液中Na'向右移动,CIO1向左移动

答案C

2.(2019课标III,13,6分)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可

以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-Ni00H二次电池,结构如图所示。电池反应

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

尼龙保护层

导电线圈

NiOOH

隔膜

泠前3D-Zn

下列说法错误的是()

A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高

B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+0H(aq)-e^^NiOOH(s)+H2(1)

C.放电时负极反应为Zn(s)+20H(aq)-2e-ZnO(s)+40(1)

D.放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区

答案D

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3.（2020课标III,12,6分）一种高性能的碱性硼化锐（VBJ—空气电池如图所示,其中在VB?电极发生反

S：VB2+160H-lle—VOl-+2B（0H）；+4H20»该电池工作时，下列说法错误的是（）

A.负载通过0.04mol电子时,有0.224L（标准状况）0,参与反应

B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高

C.电池总反应为4VB2+IIO2+2OOH+6H8B（OI1）；+4VO^-

D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极

答案B

4.（2021江苏南京、盐城一模,9）对固体电解质体系的研究是电化学研究的重要领域之一。用离子交换

膜H7NH："型Nafion膜作电解质,在一定条件下实现了常温常压下电化学合成氨,原理如下图所示。下

列说法不正确的是（）

A.电极M接电源的正极

B.离子交换膜中H\NH1浓度均保持不变

C.H/NHj型离子交换膜具有较高的传导质子能力

D.阴极的电极反应式:M+6e+6卜「^2NH%2ir+2e^-H2t

答案B

5.（2021珠海一模,13）某NH,传感器工作原理如图所示（其中固体电解质允许02发生迁移），下列说法正

确的是（）

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A.传感器的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的

B.传感器工作时,02参与的电极反应式为02+4e+2H20-40H

C.传感器工作时,正极上NH,被消耗

D.传感器工作时，每消耗3molO2,生成2molN2

答案D

模型实践

可充电电池电极反应式的书写

可充电电池的思维模型

外接电

源同一电极।

还原反应:阴极］充।可充电।放」负极:氧化反应

氧化反应:阳极』刷意点皿正极:还原反应

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

AL4k小同一电极

外接电

源正极

充电时电极的连接可简记为“负接负后作阴极,正接正后作阳极”。放电时的负极反应和充电时的阴

极反应互为逆反应,放电时的正极反应和充电时的阳极反应互为逆反应。将负（正）极反应式变换方向

并将电子移项即可得出阴（阳）极反应式。

6.（2021浙江6月选考,22,2分）某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜,充

电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO,薄膜;集流体起导电作用。下列说法不正确

的是（）

A.充电时,集流体A与外接电源的负极相连

B.放电时,外电路通过amol电子时,LiPON薄膜电解质损失amolLi

C.放电时，电极B为正极,反应可表示为LiirCoOz+xLi'+xe--LiCo02

放包

D.电池总反应可表示为LixSi+LicCoO?充电Si+LiCo02

答案B

7.（2018课标II,12,6分）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO?二次电池。将NaClO,溶于

有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的银网分别作为电极材料，电池的总反应为3coz+4Na=

2Na2c（VC。下列说法错误的是（）

A.放电时,C10］向负极移动

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B.充电时释放C0〃放电时吸收C02

C.放电时,正极反应为3C02+4e—2C01-+C

D.充电时，正极反应为Na+e^^=Na

答案D

8.（2021江苏南通启东期中，13）一种可充电锂离子电池的示意图如下，已知LL’CoOz中x<l,下列关于

锂离子电池的说法不正确的是（)

Li,q

+

xLi+Co,flLiCoO,

A.放电时电池总反应为LirCA+LiC-LiCo02+C6

B.放电时,Li*在电解质中由负极通过A膜向正极迁移

C.充电时,若转移1mole,左侧电极将增重7xg

I）.充电时，阳极的电极反应式为LiCo02-xe「^=LieCoOz+xLi'

答案C

9.（2021湖南,10,3分）锌/澳液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智

能电网的备用电源等。三单体串联锌/滨液流电池工作原理如图所示:

下列说法错误的是（）

A.放电时,N极为正极

B.放电时,左侧贮液器中ZnBn的浓度不断减小

C.充电时,M极的电极反应式为Zn2++2e-^Zn

D.隔膜允许阳离子通过,也允许阴离子通过

答案B

10.（2020课标I,12,6分）科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如下，电极为金

属锌和选择性催化材料。放电时,温室气体C0,被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供

了一种新途径。

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双极隔膜

下列说法错误的是()

A.放电时，负极反应为Zn-2e+4OH—Zn(()H)i-

B.放电时，1molCO2转化为HCOOH,转移的电子数为2mol

C.充电时，电池总反应为2Zn(0H)厂^2Zn+O2t+4011+2HQ

D.充电时,正极溶液中0H浓度升高

答案D

11.(2021山东聊城一中开学模拟,10)中国科学院研究团队在碱性锌铁液流电池研究方面取得新进展,

放电

该电池的总反应为Zn+2Fe(CN)『+40H圣晟2Fe(CN)T+Zn(0H)匕。下列叙述正确的是(

)

Fe(CN)：ZnN

贮

贮()()

Fe(CN)：

液

液Zn(OH);-