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

、基础原电池工作原理、常见化学电源。

、重难新型化学电池分析。

田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C02,一种有CO2参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.CO2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-30C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,LiCoOz、LiMnPCh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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浸了KOH

-溶液的隔板

1A%。

原电池示意图钮扣式银锌电池

锌镒干电池铅蓄电池

丙

下列说法不正确的是（）

A.甲:Zr?向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中1「浓度增加

B.乙:正极的电极反应式为Ag20+2e+H2。-2Ag+2OH

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。二列说法不正确的是（）

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.Li'通过有机电解质向水溶液处移动

C.正极的电极反应:。2+49^=202

D.电池总反应:4Li+02+2Hz0----4LiOH

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（）

A.海水起电解质溶液作用

B.N极仅发生的电极反应:2Hq+2e^-2OH+H,t

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,Zr?.以

Zn（OH）«存在］。电池放电时，下列叙述错误的是（）

B.1区的SOt通过隔膜向II区迁移

2+

C.MiA电极反应：MnO2+4lT+2e---Mn+2H2O

2，

D.电池总反应:Zn+4OH+MnO2+4H'---Zn（0H）J-+Mn+2H20

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Z/♦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.放目时Zr?•向空气电极迁移

B.正极的电极反应:02+2H20+4e-40H

C.外电路电流的方向:锌电极负载f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目池。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（）

.密封

下不二不锈钢容器

_=——Na-B-AUO：固体

-----熔融钠

—熔融硫（含碳粉）

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A.Na2S4的电子式为Na[・・S•・S・・S•・S・・]2•Na+

B.放电时正极反应为xS+2Na+2e------Na2sx

C.Na和Na2sx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-Oz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-@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（Liza+Zh/-2L/+O2）对电池进行充电。下列叙述错误的是（）

0

xX%光

金/

催

—

充

属z(

化

电(

锂

\电

0

1.12极

电

H解

离子交换膜

A.充电时，电池的总反应Li202------2Li+02

B.充可效率与光照产生的电子和空穴量有关

C.放目时,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--Li2O2

答案C

10.（2018课标HI,11,6分）一种可充电锂一空气电池如图所示。当电池放目时与II在多孔碳材料

电极处生成LizOzXx：。或1）。下列说法正确的是（）

非水电解质/高聚物隔膜

A.放目时，多孔碳材料电极为负极

B.放口时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极

C.充日时，电解质溶液中L1向多孔碳材料区迁移

D.充电时，电池总反应为Li202r-2Li+（l-令02t

答案D

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11.（2022广东，16,4分）科学家基于CL易溶于CCL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-—NaG2（PO）3。下列说法正

确的是（）

泵

A.充且时电极b是阴极

B.放耳时MaCl溶液的pH减小

C.放目时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III,11,6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S8材料,电池反应为16Li+xS8-8Li2sx（2<x<8）。下列说法错误的是（）

A.电池工作时，正极可发生反应:2Li2s6+2Li'+2e^~3Li2S.,

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,&、L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L、合上K.,银镉电池能量转化形式:化学能一电能

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B.断开K、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KOH浓度不变

放电

D.银镉二次电池的总反应式:Cd+2NiOOH+2H2。彘Cd(0H)2+2Ni(0H)2

答案C

际口

14.(2021福建,9,4分)催化剂TAPPTn(II)的应用，使Li-CO?电池的研究取得了新的进展。Li-CU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-Mn(II)L«2CO3+C

z

COrLi\e-z/''〜嚏卬、®

/

,LiCO,

♦LiCO,2

%」/

CO2JJ\e〜、

Li,C()、*CO'C(),,Li\e-

下列说法错误的是()

A.Li-ca电池可使用有机电解液

B.充电时,Li.由正极向负极迁移

f

C.放电时,正极反应为3C02+4Li+4e_2Li2c。3式

D.liCO?、’CO、工k2。3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)CCVHCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。

(DC。?催化力口氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHC03溶液(CO?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HC00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,HCO&催化加氢的转化率迅速上升，其主要原

因是。

温度/七

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。

半透膜

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IICOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与④的反应,将化学能转化为电能,其反应的离

子方程式为o

(3)IIC00H催化释氢。在催化剂作用下,HCOOH分解生成CO?和可能的反应机理如图3所示。

图3

①HCOOD催化释氢反应除生成C02外,还生成(填化学式)。

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

是>

一,、催化剂

答案⑴HCO&+H2-------HC00+H20

温度升高反应速率增大,温度升高催化剂的活性增强

(2)①HCOO+2OH-2c----HCOg+FWH2S0,

②2HCOOH+2OH+O2-2Hg+2上0或2HCOO+O2----2HCO&

(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)C0?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：

(DC8可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO?主要转化为(写离子符号)；若所得溶液

cCHCOj)：c(CO夕)=2：1,溶液pH=0(室温下,IM。的K尸4X10：K2=5X10")

⑵CO2与CH,经催化重整,制得合成气：

,、/、催化剂./、/、

CHKg)+C()2(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AH=o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CO?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”

或或")o

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

选温度为900℃的原因是_____________________________

(3)6辅助的AI-CO2电池工作原理如图2所示。该电池电容量大,能有效利用C02,电池反应产物

Ai2(cq)3是重要的化工原料。

隔膜

铝

电

极

电池的负极反应式:，，

电池的正极反应式:6。2+63^=6O2

6c6+602------3c2。歹+602

反应过程中0?的作用是o

该电池的总反应式：。

答案(i)coi-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*-----A1"(或2Al-6e-------2A1”)催化齐lj2A1+6C0,------AhGzOjs

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。

■综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CuCk溶液（见下图）。下列分析正确的是（)

自流电源

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:Ci?'+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H,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HZSOLH2c2（h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-21^=Mg2'

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:2眦=\用+\%。如图所示为电解池装置，以KNH?的液氨溶液

为电解液，也解过程中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（）

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---H2f+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星之比为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.粗根与电源负极相连

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（竣酸钠）的NaOH溶液,在阳极RCO（T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+2H,0---R—R+2C0,t+H,t+2NaOH

B.RCOCr在阳极放电,发生氧化反应

C.阴极的电极反应:2压0+2区-20H+H2t

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'注入无色怆薄膜中，生成AgxWU,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.

只允许Ag,通过

,电致变色层（woj

电刊,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WOa+xAg-Ag,W03

答案C

8.（2021湖北,15,3分）NazCrO的酸性水溶液随着H浓度的增大会转化为Cr03o电解法制备CrU的原

理如图所示。下列说法错误的是

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A.电解时只允许H通过离子交换膜

B.生成。2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.Cr03的生成反应为CnO?-+2H*----ZCrU+HQ

答案A

9.（2018课标I,13,6分）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COz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'-d----EDTA-Fe3'

②2EDTA-Fe"+H2s----2H'+S+2EDTA-Fe2'

光伏电池

——r^—F

7^\

zn@(

石

墨

烯

天然气口O天然气（CH,、CO,、

（CH4、CO等）H,s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:奥+2万+2人-C0+H20

B.协同转化总反应:C（）2+H2s----CO+H2O+S

C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低

D.若采用F//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LiMnzOi可获得难溶性的Li2c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）。下列说法不无聊的是（）

A.电极A为阴极,发生还原反应

B.电极B的电极反应:2联+施?-20一---MnO2+4If

C.电解一段时间后溶液中Mrf浓度保持不变

2

D.电解结束,可通过调节pH除去Mn',再加入N&CG溶液以获得Li2CO3

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答案c

11.（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40解离为H'和0H,并在直流甩场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是

（）

1

（）（）HOO

I0.石

铅o

HO—C—C—HH—C—C—Hnr墨

电I

/（乙醛酸）电

极00H

+，墨）（）'极

HO—1—A—0H+

OIIII2Br

HHO—€—C—H

（乙二酸）—（乙醛酸）

饱和乙二酸溶液双极膜乙二醛+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

III

B.阳极上的反应式为HO-C—C—OH+2H,+2eHO—C一C—H+H2O

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（QID电解转化法从烟气中分

离co?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（）

--4WP---

烟气_J2011-

“QHQH4

（含COJ1

膜

（溶液.

电NaHC\

极

出口】Y2H,02H.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.（：02在卜1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上和C02,其物质的量之比为4：1,甲烷和水蒸气反应的方程式

是，

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②已知反应器中还存在如下反应：

i.CH.(g)+H2O(g)—CO(g)+3H2(g)AH,

ii.CO(g)+H2O(g)---CO2(g)+H2(g)△H2

iu.CH,(g)---C(s)+2H2(g)△乩

道为积炭反应，利用AIL和AH?计算AL时，还需要利用

反应的AH。

③反应物投料比采用n(H20)：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CHi转化

b.促进C0转化为C02

c.减少积炭生成

④用CaO可以去除C02OIL体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。

1m

*摹

蔡

90矍

一

80柜

700

一604

510

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

此时CaO消耗率约为35%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L或&可交替得到

氏和

①制用时,连接o产生乩的电极反应式是

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⑴①4H2+CO2

②C(s)+2HQ(g)—C02(g)+2H2(g)或C(s)+CO2(g)—2C0(g)

③abc

④降低CaO+CQ,---CaCO3,CaCU覆盖在CaO表面,减少了CQ与CaO的接触面积

(2)①络2H20+28---H2t+2011

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③制比时.，电极3发生反应:Ni(0H)2+0H+-NiOOHWo制时,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)H2O2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

加粤_2二盐星除望减压热吧

Ba(N0?)2-T*BaO-n*BaO2lFF滤液V~~*H202

①I为分解反应,产物除BaO、02外，还有一种红棕色气体。该反应的化学方程式

是O

②II为可逆反应，促进该反应正向进行的措施是。

③HI中生成H202,反应的化学方程式是o

④减压能够降低蒸储温度。从也。2的化学性质角度说明V中采用减压蒸储的原

因:O

⑵电化学制备方法

已知反应2H2。2—2H2。+0"能自发进行,反向不能自发进行,通过电解可以实现由HoO和为原料制

备也。2。下图为制备装置示意图。

①a极的电极反应式是。

②下列说法正确的是O

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)2-^-2Ba0+4N0vt+021②增大压强③BaOz+ZHCl^----BaCL+H202④H2O2受

热易分解，减压蒸馀可防止压。2分解

(2)®02+2H+2e-----H202@AC

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

铁的可化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是（）

铁、炭混合物制水更

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Kr越小,则NaA的K,（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GH50H和CH3OCH：

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①©③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02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02+2比（）+43-40H

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

IIrr海水

A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零

B.通目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

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（）

钢铁设施上金属M

、屈姆）阳极）

A.阴极的电极反应式为Fe-2e「一Fe24

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）也-比止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（）

石墨电极

H,0

ZJ-—

A.Mg电极是该电池的正极

B.H。在石墨电极上发生氧化反应

C.石墨电极附近溶液的pH增大

D.溶液中C「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

钵酸锂（LiMn。）作电极材料，以Li2sOi水溶液作电解质，工作时电池的总反应为LiMnA+Li---LiAn。。

下列有关该电池的说法塔送的是（）

藤层茎忘施茎翥布施麻涧;方j

A.该电池放电时，溶液中的SOt向电极a移动

B.该电池的负极反应式为Li-eLi'

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.铜巳极上发生氧化反应

B.电池工作一段时间后，甲池的c（SOr）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铭单质和硫酸（如图二所示），下列说法

正确的是（）

入射光人射光

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2FT+2e--H"

C.乙池的SOj一向甲池移动

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,、0H\见0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。

1.(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

B.负极的电极反应是H2-2e+20IT---2H?0

C.电池的总反应是24+02---2H2。

D.电解质溶液中Na'向右移动,CIO1向左移动

答案C

2.(2019课标IH,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-NiOOH二次电池,结构如图所示。电池反应

为Zn(s)+2Ni00H(s)+H20(l)充电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s).

尼龙保护层

导电线圈

—4-Ni()OH

产一隔膜

--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)+H20⑴

-

C.放电时负极反应为Zn(s)+20H(aq)-2e-ZnO(s)+H20(l)

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in,12,6分）一种高性能的减性硼化铀（VBJ-空气电池如图所示,其中在\色电极发生反

应:丫%+160田-11。----VO1-+2B（OH）4+4H2OO该电池工作时，下列说法错误的是（）

KOH溶液离子选择性膜

A.负载通过0.04mol电子时,有0.224L（标准状况）02参与反应

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+UO2+2OOH+6H2。-8B（OH）；+4VOi-

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H'/NHj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'、NH。浓度均保持不变

C.H7XH1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:N2+6e+6H'^—2NH3,2H'+2e----H2t

答案B

5.（2021珠海一模,13）某NH3传感器工作原理如图所示（其中固体电解质允许-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,0?参与的电极反应式为02+4e+2比0-40H

C.传感器工作时,正极上他被消耗

D.传感器工作时,每消耗3molO2,生成2molN2

答案D

模型实践

可充日电池电极反应式的书写

可充目电池的思维模型

夕卜接电

源,,同一电极।

还原反应:防极］充可充电放「负极:氧化反应

氧化反应:阳极口1通同*正极:还原反应

外3电同-电极

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Li'得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为IJC0O2薄膜;集流体超导电作用。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

4-

C.放电时，电极B为正极,反应可表示为LiixCo02+xLi+xe-^IJC0O2

放电

D.电池总反应可表示为LixSi+Li-CoO?泰Si+LiCo02

答案B

7.（2018课标H,12,6分）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-C02二次电池。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3co2+4NaQ

2Na2cO3+C。下列说法错误的是（）

A.放月时,CIO1向负极移动

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B.充日时释放CO2,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'+d----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Li】C0O2中x<l,下列关于

锂离子电池的说法不正确的是（）

Li电C膜;

XLi,C1-xoO2,

Li,l-x.CoO2,

ALi++(LiCoO2

A.放皂时电池总反应为LiiCcA+Lix蠢一LiCo02+C«

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1mol。左侧电极将增重7xg

D.充电时，阳极的电极反应式为LiCo02-xe-Li.-,Co02+xLi,

答案C

9.（2021湖南，10,3分）锌/浓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/溟液流电池工作原理如图所示:

/Br,活性Er2复合

双极性碳和烟料电极」电极物贮存

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Zn"+2d^=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1,12,6分）科学家近年发明了一种新型Zn-Cd水介质电池c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C02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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下列说法错误的是()

A.放电时，负极反应为Zn-2e+40H-Zn(OH)j-

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)i----2Zn+O21+40H+2HQ

D.充电时,正极溶液中01「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)萨+40H嬴2Fe(CN)「+Zn(0H)b。下列叙述正确的是()

A.放电时,M极电极反应式为Fe(CN)i--e-Fe(CN)T

B.充电时,N极接电池负极,该电极发生氧化反应

C.充电时,右侧贮液器中溶液浓度减小

D.放电时，电路中转移2mol电子时，负极区电解质溶液增重65g

答案C

模型应用

守恒思想在电化学计算中的应用

电化学反应是氧化还原反应,各电极上转移电子的物质的量相等,无论是单一电池还是串联电解池,均

可根据得失电子守恒计算。解题关键：

1.电极名称要区分清楚；

2.电极产物要判断准确；

3.各产物间量的关系遵循得失电子守恒；

4.熟记电极反应式,灵活运用关系式快速解答常见的电化学计算问题。

12.(2021山东，10,2分)以KOH溶液为离子导体,分别组成CHQH-0?、N2HLO2、(CHjaNNUO,清洁燃料电

池。下列说法正确的是()

A.放电过程中,(均向负极移动

B.放息过程中,KOH物质的量均减小

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C.消耗等质量燃料，（CH，NNH2-（）2燃料电池的理论放电量最大

D.消耗1molO2时,理论上N2H燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L

答案C

13.（2019天津理综,6,6分）我国科学家讲制了一种新型的高比能量锌一碘澳液流电池,其工作原理示

意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是（）

也

zl

zr

溶Br