2020届高考化学二轮复习电化学课件（98张）

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2020 分类突破 PPT 题型分析第一篇 —— 选择题 电 化 学 PART 01 主题 7 全国卷考情分析 高考 年份 2019 年全国 2018 年全国 Ⅰ 卷 Ⅲ 卷 Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅲ 卷 命题 角度 生物燃料电池 ( 有交换膜 ): 电池的能量转化形式 , 电极反应式 , 离子移动方向 二次电池 : 给出总反应式 , 判断离子的移动方向 , 写出充、放电时的电极反应式 电解池 ( 有质子膜 ): 根据装置图所提供的信息判断电极 , 写出阴极的电极反应式 , 判断电极电势高低 二次电池 : 给出总反应 , 判断充、放电时的电极反应、物质变化、离子移动方向等 二次电池 : 考查电池的基本构造和原理 , 根据信息和图像判断出电池的正负极 , 书写充电时的电极反应式 命题 规律 电化学是高考的高频考点 , 常以新型电池装置图或总反应式为背景 , 考查原电池、电解池的工作原理 , 离子的移动方向 , 电极反应式的书写 , 题目的新颖性和综合性较强 命题角度一　燃料电池、新型电池 【真题示例】 例 1(2019 年全国 Ⅰ 卷 ,12) 利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成 , 电池工作时 MV 2+ /MV + 在电极与酶之间传递电子 , 示意图如下所示。下列说法错误的是 ( 　　 ) 。 A. 相比现有工业合成氨 , 该方法条件温和 , 同时还可提供电能 B. 阴极区 , 在氢化酶作用下发生反应 H 2 +2MV 2+ 2H + +2MV + C. 正极区 , 固氮酶为催化剂 ,N 2 发生还原反应生成 NH 3 D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 B 【解析】 相比现有工业合成氨 , 该方法选用酶作催化剂 , 条件更温和 , 同时利用 MV + 和 MV 2+ 的相互转化 , 化学能转化为电能 , 可提供电能 ,A 项正确 ; 左室为负极区 ,MV + 在负极失电子发生氧化反应生成 MV 2+ , 电极反应式为 MV + -e - MV 2+ , 放电生成的 MV 2+ 在氢化酶的作用下与 H 2 发生反应 H 2 +2MV 2+ 2H + +2MV + ,B 项错误 ; 右室为正极区 ,MV 2+ 在正极得电子发生还原反应生成 MV + , 电极反应式为 MV 2+ +e - MV + , 放电生成的 MV + 与 N 2 在固氮酶的作用下反应生成 NH 3 和 MV 2+ ,C 项正确 ; 电池工作时 ,H + ( 质子 ) 通过交换膜由负极向正极移动 ,D 项正确。 【关键能力】 1. 价升线为氧化反应 , 对应原电池的负极反应或电解池的阳极反应 ; 价降线为还原反应 , 对应原电池的正极反应或电解池的阴极反应。 2. 信息型电池电极反应式的书写方法 (1) 根据题干要求和信息写出反应物和生成物。 (2) 根据化合价的变化确定得失电子的数目。 (3) 根据电解质溶液的酸碱性和电荷守恒或原子守恒补充 H 2 O 、 H + 或 OH - 。 (4) 根据电荷守恒和原子守恒配平电极反应式。 【针对训练】 1.ZulemaBorjas 等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) 。 A. 该装置可以在高温下工作 B. X 、 Y 依次为阳离子、阴离子选择性交换膜 C. 负极反应式为 CH 3 COO - +2H 2 O-8e - 2CO 2 ↑+7H + D. 该装置工作时 , 电能转化为化学能 C 【 解析 】 高温能使蛋白质变性 , 导致电池失效 , 所以该装置不能在高温下工作 ,A 项错误 ; 原电池内电路中 , 阳离子移向正极 , 阴离子移向负极 , 从而达到脱盐目的 , 所以 Y 为阳离子选择性交换膜 ,X 为阴离子选择性交换膜 ,B 项错误 ; 该装置工作时为原电池 , 是将化学能转化为电能的装置 ,D 项错误。 2. 如图为一种利用原电池原理设计测定 O 2 含量的气体传感器示意图 ,RbAg 4 I 5 是只能传导 Ag + 的固体电解质。 O 2 可以通过聚四氟乙烯膜与 AlI 3 反应生成 Al 2 O 3 和 I 2 , 通过电池电位计的变化可以测得 O 2 的含量。下列说法正确的是 ( 　　 ) 。 A. 正极反应式为 3O 2 +12e - +4Al 3+ 2Al 2 O 3 B. 传感器总反应式为 3O 2 +4AlI 3 +12Ag 2Al 2 O 3 +12AgI C. 外电路转移 0.01 mol 电子 , 消耗 O 2 的体积为 0.56 L D. 给传感器充电时 ,Ag + 向多孔石墨电极移动 B 【 解析 】 正极反应式为 I 2 +2Ag + +2e - 2AgI, 故 A 项错误 ; 由题中信息可知 , 传感器中首先发生反应 ①4AlI 3 +3O 2 2Al 2 O 3 +6I 2 , 然后发生反应 ②2Ag+I 2 2AgI,①+6×② 得到总反应式为 3O 2 +4AlI 3 +12Ag 2Al 2 O 3 +12AgI, 故 B 项正确 ; 没有指明温度和压强 , 无法计算气体体积 , 故 C 项错误 ; 给传感器充电时 ,Ag + 向阴极移动 , 即向 Ag 电极移动 , 故 D 项错误。 3. 一种电催化合成氨的装置如图所示。该装置工作时 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) 。 A. 图中涉及的能量转化方式共有 3 种 B. 两极产生的气体的物质的量之比是 1 ∶ 1 C. 电路中每通过 1 mol 电子 , 有 1 mol H + 迁移至 a 极 D.b 极上发生的主要反应为 N 2 +6H + +6e - 2NH 3 D 【解析】 能量转化方式有太阳能→电能 , 风能→机械能→电能 , 电能→化学能 , 另外还可能有其他能量转化为热能等 ,A 项错误 ; 生成氧气的 a 极是电解池的阳极 , 电极反应式为 6H 2 O-12e - 3O 2 ↑ +12H + , 生成氨气的 b 极是电解池阴极 , 电极反应式为 2N 2 +12H + +12e - 4NH 3 , 两极生成氧气和氨气的物质的量之比是 3 ∶ 4,B 项错误 ,D 项正确 ; 电解时 , 阳离子向阴极移动 , 即 H + 应向 b 极迁移 ,C 项错误。 【真题示例】 例2. (2016 年全国 Ⅱ 卷 ,12)Mg-AgCl 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 Mg-2e - Mg 2+ B. 正极反应式为 Ag + +e - Ag C. 电池放电时 Cl - 由正极向负极迁移 D. 负极会发生副反应 Mg+2H 2 O Mg(OH) 2 +H 2 ↑ 命题角度二 　给出 ( 或容易写出 ) 总反应式的原电池、电解池 B 【解析】 根据题意 , 电池总反应式为 Mg+2AgCl MgCl 2 +2Ag, 正极反应式为 2AgCl+2e - 2Cl - + 2Ag, 负极反应式为 Mg-2e Mg 2+ ,A 项正确 ,B 项错误 ; 对原电池来说 , 阴离子由正极移向负极 ,C 项正确 ; 由于镁是活泼金属 , 则负极会发生副反应 Mg+2H 2 O Mg(OH) 2 +H 2 ↑,D 项正确。 【 关键能力 】 1. 价升线为氧化反应 , 对应原电池的负极反应或电解池的阳极反应 ; 价降线为还原反应 , 对应原电池的正极反应或电解池的阴极反应。 2. 信息型电池电极反应式的书写方法 (1) 根据题干要求和信息写出反应物和生成物。 (2) 根据化合价的变化确定得失电子的数目。 (3) 根据电解质溶液的酸碱性和电荷守恒或原子守恒补充 H 2 O 、 H + 或 OH - 。 (4) 根据电荷守恒和原子守恒配平电极反应式。 1. 铜 - 空气燃料电池是一种 “ 高容量、低成本 ” 的新型电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀现象产生电力 , 其中放电过程的总反应式为 2Li+Cu 2 O+H 2 O 2Cu+2Li + +2OH - 。下列说法不正确的是 ( 　　 ) 。 A. 通入空气时 , 铜表面腐蚀产生 Cu 2 O B. 放电时 ,Li + 通过固体电解质向 Cu 极移动 C. 放电时 , 负极的电极反应式为 Cu 2 O+H 2 O+2e - 2Cu+2OH - D. 整个过程中 , 铜相当于催化剂 C 【针对训练】 【 解析 】 放电过程的总反应式为 2Li+Cu 2 O+H 2 O 2Cu+2Li + +2OH - , 可知通入空气时 , 铜被腐蚀 , 表面产生 Cu 2 O, 故 A 项正确 ; 因为原电池放电时 , 阳离子移向正极 , 所以 Li + 通过固体电解质向 Cu 极移动 , 故 B 项正确 ; 负极的电极反应式为 Li-e - Li + , 故 C 项错误 ; 铜先与氧气反应生成 Cu 2 O, 放电时 Cu 2 O 重新生成 Cu, 则整个反应过程中 , 铜相当于催化剂 , 故 D 项正确。 2. 某以酸性燃料作电池的酒精检测仪如图所示 , 具有自动吹气流量侦测与控制的功能 , 非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是 ( 　　 ) 。 A. 该电池的负极反应式为 CH 3 CH 2 OH+3H 2 O-12e - 2CO 2 ↑ + 12H + B. 该电池的正极反应式为 O 2 + 4e - +4H + 2H 2 O C. 电流由 O 2 所在的铂电极经外电路流向另一电极 D. 微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体 中酒精的含量 C 【 解析 】 由图可知 , 呼气时进去的是 CH 3 CH 2 OH, 出来的是 CH 3 COOH, 故负极的电极反应式为 CH 3 CH 2 OH-4e - +H 2 O CH 3 COOH+4H + ,A 项错误。 3. 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法 : 保持污水的 pH 在 5.0~6.0 之间 , 通过电解生成 Fe(OH) 3 。 Fe(OH) 3 胶体有吸附性 , 可吸附悬浮污物而沉积下来 , 具有净水的作用 , 其原理如图所示。下列说法中正确的是 ( 　　 ) 。 A. 石墨电极上发生氧化反应 B. 根据图示 , 物质 A 为 CO 2 C. 甲烷燃料电池中 C 向通入空气的一极移动 D. 为增强污水的导电能力 , 可向污水中加入适量乙醇 C 【解析】 甲烷发生氧化反应 , 因此通入甲烷的一极为电源的负极 , 故石墨为阴极 , 发生还原反应 ,A 项错误 ; 甲烷在负极上发生的反应为 CH 4 -8e - +4C 5CO 2 +2H 2 O, 故物质 A 为 CO 2 ,B 项正确 ;C 在工作过程中向负极移动 , 而通入空气的一极为电源的正极 ,C 项错误 ; 乙醇为非电解质 , 不能增强水溶液的导电能力 ,D 项错误。 例3. (2018 年全国 Ⅲ 卷 ,11) 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 Li 2 O 2- x ( x =0 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 Li 2 O 2- x 2Li+(1- )O 2 命题角度三 　带装置图的二次电池 【真题示例】 D 【 解析 】 放电时 ,O 2 与 Li + 在多孔碳电极处反应 , 说明电池内 Li + 向多孔碳电极移动 , 因为原电池中阳离子向正极移动 , 所以多孔碳电极为正极 ,A 项错误。因为多孔碳电极为正极 , 外电路电子应该由锂电极流向多孔碳电极 ( 由负极流向正极 ),B 项错误。充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反 , 放电时 ,Li + 向多孔碳电极移动 , 充电时向锂电极移动 ,C 项错误。根据图示和上述分析 , 电池的正极反应应该是 O 2 与 Li + 得电子转化为 Li 2 O 2- x , 电池的负极反应是 Li 单质失电子转化为 Li + , 所以放电时电池的总反应为 2Li + (1- )O 2 Li 2 O 2- x , 充电的反应与放电的反应相反 , 所以充电时 , 电池的总反应为 Li 2 O 2- x 2Li+(1- )O 2 ,D 项正确。 【 必备知识 】 1. 二次电池充电时 “ 正接阳 , 负接阴 ” 。 2. 三个互逆 : 总反应互逆、正极与阳极反应互逆、负极与阴极反应互逆。 1. 由相同金属电极及不同浓度的盐溶液组成的电池 , 称浓差电池 , 电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极。如图所示装置中 ,X 电极与 Y 电极初始质量相等。进行实验时 , 先闭合 K 2 , 断开 K 1 , 一段时间后 , 再断开 K 2 , 闭合 K 1 , 即可形成浓差电池 , 电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是 ( 　　 ) 。 A. 充电前 , 该电池两电极存在电势差 B. 放电时 , 右池中的 N 通过离子交换膜移向左池 C. 充电时 , 当外电路通过 0.1 mol 电子时 , 两电极的质 量差为 21.6 g D. 放电时 , 电极 Y 为电池的正极 【针对训练】 A 【解析】 充电前 , 左右两池浓度相同 , 该电池两电极不存在电势差 ,A 项错误。先闭合 K 2 , 断开 K 1 ,X 为阴极 , 电极反应式为 Ag + +e - Ag, 溶液中离子浓度减少 ,Y 为阳极 , 电极反应式为 Ag-e - Ag + , 溶液中离子浓度增大 ; 放电时 , 电子由溶液浓度较小的一极流向溶液浓度较大的一极 , 故 X 是负极 ,Y 是正极 , 右池中的 N 通过离子交换膜移向左池 ,B 项正确。充电时 , 当外电路通过 0.1 mol 电子时 ,X 电极消耗 0.1 mol Ag,Y 电极生成 0.1 mol Ag, 所以两电极的质量差为 21.6 g,C 项正确。放电时 , 电极 Y 为电池的正极 ,D 项正确。 2. 发展新能源汽车是国家战略 , 经过近 10 年的发展 , 目前我国新能源汽车产销量年均达到 80 万辆 ,LiFePO 4 电池是新能源汽车的关键部件之一 , 其工作原理如图所示。下列说法错误的是 ( 　　 ) 。 A. 充电时 , 电极 a 与电源的负极连接 , 电极 b 与电源的正极连接 B. 电池驱动汽车前进时 , 正极的电极反应式为 Li 1- x FePO 4 + x Li + + x e - LiFePO 4 C. 电池驱动汽车后退时 , 负极材料减重 1.4 g, 转移 0.4 mol 电子 D. 电池进水会降低其使用寿命 C 【解析】 放电时 ,Li + 向电极 b 移动 , 则电极 b 为正极 , 电极 a 为负极 , 充电时 , 电极 a 与电源的负极连接 , 电极 b 与电源的正极连接 ,A 项正确 ; 电池工作时 ,Li + 向正极移动 , 正极上发生还原反应 Li 1- x FePO 4 + x Li + + x e - LiFePO 4 ,B 项正确 ; 电池工作时 , 负极反应式为 Li x C 6 - x e - x Li + +C 6 , 负极材料减重 1.4 g, 说明消耗锂的物质的量为 0.2 mol, 则外电路中流过 0.2 mol 电子 ,C 项错误 ; 因为 Li 的金属性很强 , 容易与水发生反应 , 所以电池进水会降低其使用寿命 ,D 项正确。 3. 新型锌 - 碘液流电池具有能量密度高、循环寿命长等优势 , 其工作原理如图所示。下列说法错误的是 ( 　　 ) 。 A. 放电时电流从石墨电极经外电路流向锌电极 B. 充电时阳极反应式为 3I - -2e - C. 若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜 , 放电时 正、负极也随之改变 D. 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 C 【解析】 图中电极材料为锌和石墨 , 放电时 , 锌作负极 , 石墨作正极 , 电流从石墨电极经外电路流向锌电极 ,A 项正确 ; 充电过程与放电过程相反 , 石墨为阳极 , 电极反应式为 3I - -2e - ,B 项正确 ; 将阳离子交换膜换成阴离子交换膜 , 放电时正、负极均不变 ,C 项错误 ; 放电时左侧正极反应式为 +2e - 3I - , 反应过程中离子总数增加 , 则左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 ,D 项正确。 命题角度四 　给出总反应式的二次电池 【真题示例】 例 4. (2019 年全国 Ⅲ 卷 ,13) 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)+2NiOOH(s)+H 2 O(l) ZnO(s)+2Ni(OH) 2 (s) 。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)+OH - (aq)-e - NiOOH(s) +H 2 O(l) C. 放电时负极反应为 Zn(s)+2OH - (aq)-2e - ZnO(s)+H 2 O(l) D. 放电过程中 OH - 通过隔膜从负极区移向正极区 D 【解析】 三维多孔海绵状 Zn 具有较高的表面积 , 吸附能力强 , 所沉积的 ZnO 分散度高 ,A 项正确 ; 充电时相当于是电解池 , 阳极发生失去电子的氧化反应 , 根据总反应式可知阳极是 Ni(OH) 2 失去电子转化为 NiOOH, 电极反应式为 Ni(OH) 2 (s)+OH - (aq)-e - NiOOH(s)+H 2 O(l),B 项正确 ; 放电时相当于是原电池 , 负极发生失去电子的氧化反应 , 根据总反应式可知负极反应式为 Zn(s)+2OH - (aq)-2e - ZnO(s)+H 2 O(l),C 项正确 ; 原电池中阳离子向正极移动 , 阴离子向负极移动 , 则放电过程中 OH - 通过隔膜从正极区移向负极区 ,D 项错误。 【 必备知识 】 1. 离子通过离子交换膜的原因 : 平衡交换膜两侧的电荷 , 使两侧均维持电荷守恒。 2. 离子通过离子交换膜的规律 : 通过交换膜的离子所带的电荷总量等于电路中所通过的电子总量。 【针对训练】 1. 一种水基二次电池原理为 x Zn+Zn 0.25 V 2 O 5 · y H 2 O Zn 0.25+ x V 2 O 5 · z H 2 O+ ( y-z )H 2 O, 电解液为含 Zn 2+ 的水溶液 , 该电池可用于电网贮能。下列说法正确的是 ( 　　 ) 。 A. 放电时 ,Zn 2+ 脱离插层 B. 放电时 , 溶液中 Zn 2+ 浓度一直减小 C. 充电时 , 电子由 Zn 0.25 V 2 O 5 · y H 2 O 层流向 Zn 0.25+ x V 2 O 5 · z H 2 O 层 D. 充电时 , 阳极发生电极反应 :Zn 0.25+ x V 2 O 5 · z H 2 O+( y-z )H 2 O-2 x e - Zn 0.25 V 2 O 5 · y H 2 O+ x Zn 2+ D 【 解析 】 放电时 , 利用原电池原理 ,Zn 作负极 , 失去电子 ,Zn 0.25 V 2 O 5 · y H 2 O 得到电子 , 放电时是溶液中的 Zn 2+ 与插层结合 ,A 项错误 ; 根据反应方程式 , 放电时 , 负极的锌板失去电子变成锌离子进入溶液中 , 然后与正极结合 , 所以溶液中的锌离子浓度保持不变 ,B 项错误 ; 充电时是利用电解池原理 , 电子由 Zn 0.25+ x V 2 O 5 · z H 2 O 层流向 Zn 0.25 V 2 O 5 · y H 2 O 层 ,C 项错误 ; 充电时 , 阳极失电子 , 电极反应式为 Zn 0.25+ x V 2 O 5 · z H 2 O+( y-z )H 2 O-2 x e - Zn 0.25 V 2 O 5 · y H 2 O+ x Zn 2+ ,D 项正确。 2. 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为 Li 1- x CoO 2 +Li x C 6 LiCoO 2 + C 6 ( x <1) 。下列关于该电池的说法不正确的是 ( 　　 ) 。 A. 放电时 ,Li + 在电解质中由负极向正极迁移 B. 放电时 , 负极的电极反应式为 Li x C 6 - x e - x Li + + C 6 C. 充电时 , 若转移 1 mol e - , 石墨 C 6 电极将增重 7 x g D. 充电时 , 阳极的电极反应式为 LiCoO 2 - x e - Li 1- x CoO 2 + x Li + C 【 解析 】 充电时 , 阴极反应式为 x Li + +C 6 + x e - Li x C 6 , 转移 1 mol e - , 石墨 C 6 电极将增重 7 g,C 项错误。 【解析】 由图示知该电池为放电状态 ,a 是负极 ,b 是正极 ,A 项正确 ;Li 为活泼金属 , 能够与水反应 , 故 a 极不能接触水溶液 ,B 项正确 ; 充电时 ,a 极连接电源的负极 ,b 极连接电源的正极 ,C 项错误 ; 充电时 ,b 为阳极 , 电极反应式为 LiFePO 4 -e - Li + +FePO 4 ,D 项正确。 3. 某种锂离子二次电池的总反应为 FePO 4 (s)+Li(s) LiFePO 4 (s), 装置如图所示 (a 极材料为金属锂和石墨的复合材料 ) 。下列说法不正确的是 ( 　　 ) 。 A. 图中 e - 及 Li + 移动方向说明该电池处于放电状态 B. 该电池中 a 极不能接触水溶液 C. 充电时 ,a 极连接外接电源的正极 D. 充电时 ,b 极的电极反应式为 LiFePO 4 -e - Li + +FePO 4 C 命题角度五　 金属的腐蚀与防护 【真题示例】 例 5. (2017 年全国 Ⅰ 卷 ,11) 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 C 【解析】 本题使用的是外加电流的阴极保护法 , 外加强大的电流可抑制金属电化学腐蚀产生的电流 ,A 项正确 ; 通电后 , 被保护的钢管桩作阴极 , 高硅铸铁作阳极 , 因此外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 ,B 项正确 ; 高硅铸铁为惰性辅助阳极 , 所以不损耗 ,C 项错误 ; 外加电流要抑制金属电化学腐蚀产生的电流 ,D 项正确。 【 必备知识 】 1. 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子变为金属离子 , 金属发生氧化反应的过程。 2. 吸氧腐蚀和析氢腐蚀的比较及电极反应、电子流向、离子移向、腐蚀速率的比较。 3. 外加电流的阴极保护法和牺牲阳极的阴极保护法的机理。 4. 判断金属腐蚀快慢的规律 (1) 电解池原理引起的腐蚀 > 原电池原理引起的腐蚀 > 化学腐蚀 > 有防护措施的腐蚀。 (2) 将同一种金属放入不同溶液中 , 腐蚀的快慢 : 强电解质溶液 > 弱电解质溶液 > 非电解质溶液。 (3) 活动性不同的两种金属 , 活动性差别越大、活动性越强的金属腐蚀越快。 (4) 同种电解质溶液浓度越大 , 金属腐蚀得越快 ;O 2 浓度越大 , 金属腐蚀得越快。 【针对训练】 1. 城市地下潮湿的土壤中常埋有纵横交错的管道和输电线路 , 当有电流泄漏并与金属管道形成回路时 , 就会引起金属管道的腐蚀 , 原理如图所示。但若电压等条件适宜 , 钢铁管道也可能减缓腐蚀 , 此现象被称为 “ 阳极保护 ” 。下列有关说法不正确的是 ( 　　 ) 。 A. 该装置能够将电能转化为化学能 B. 管道右端腐蚀比左端快 , 右端的电极反应式 为 Fe-2e - Fe 2+ C. 如果没有外加电源 , 潮湿的土壤中的钢铁管道比较容易发生吸氧腐蚀 D. 钢铁 “ 阳极保护 ” 的实质是在阳极金属表面形成一层耐腐蚀的钝化膜 【解析】 左端是阳极 , 腐蚀得更快 ,B 项错误。 D 2. 某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理 , 设计了如图 a 所示装置 , 图 a 的铁棒末端分别连上一块 Zn 片和 Cu 片 , 并静置于含有 K 3 [Fe(CN) 6 ] 及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域 ( 如图 b 所示 ) 发生了变化。已知 :3Fe 2+ +2[Fe(CN) 6 ] 3- Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 ↓( 蓝色 ) 。则下列说法错误的是 ( 　　 ) 。 　　　　　　 图 a 　　　　 　　 图 b A. 甲区发生的电极反应 :Fe-2e - Fe 2+ B. 乙区产生 Zn 2+ C. 丙区呈现红色 D. 丁区呈现蓝色 A 【解析】 铁棒末端连上 Zn 片时 ,Zn 片端 ( 乙区 ) 作负极 , 乙区的电极反应式为 Zn-2e - Zn 2+ , 铁棒另一端 ( 甲区 ) 作正极 , 甲区的电极反应式为 O 2 +2H 2 O+4e - 4OH - ,A 项错误 ; 乙区的电极反应式为 Zn-2e - Zn 2+ , 因此乙区产生 Zn 2+ ,B 项正确 ; 铁棒末端连上 Cu 片时 ,Cu 片端 ( 丙区 ) 作正极 , 丙区的电极反应式为 O 2 +2H 2 O+4e - 4OH - , 溶液呈碱性 , 酚酞变红 ,C 项正确 ; 铁棒另一端 ( 丁区 ) 作负极 , 丁区的电极反应式为 Fe-2e - Fe 2+ ,Fe 2+ 遇 K 3 [Fe(CN) 6 ] 呈现蓝色 ,D 项正确。 3. 港珠澳大桥设计寿命 120 年 , 对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是 ( 　　 ) 。 A. 防腐原理主要是避免发生反应 :2Fe+O 2 +2H 2 O 2Fe(OH) 2 B. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层 , 是为了隔绝空气、水等 , 防止形成原电池 C. 采用外加电流的阴极保护法时需外接镁、锌等作辅助阳极 D. 钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 C 【解析】 铁为活泼的金属 , 在潮湿的空气中容易发生吸氧腐蚀 , 发生的主要反应有 2Fe+O 2 +2H 2 O 2Fe(OH) 2 、 4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O 4Fe(OH) 3 等 ,A 项正确 ; 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层 , 可以隔绝空气、水等 , 防止形成原电池 ,B 项正确 ; 外接镁、锌等作辅助阳极属于牺牲阳极的阴极保护法 , 采用外加电流的阴极保护法时需外接电源 ,C 项错误 ; 不锈钢具有较强的抗腐蚀性 , 采用不锈钢材料作钢构件可以防止或减缓电化学腐蚀 ,D 项正确。 1. (2019 年天津理综 ,6 改编 ) 我国科学家研制了一种新型的高能量比锌 - 碘溴液流电池 , 其工作原理如图所示。图中贮液器可储存电解质溶液 , 提高电池的容量。下列叙述正确的是 ( 　　 ) 。 A. 放电时 , 电子流向为 a→ 用电器 →b B. 放电时 , 溶液中离子的数目减小 C. 充电时 ,a 极的电极反应式为 Br - +2I - -2e - I 2 Br - D. 充电时 , 溶液中每有 2.54 g I - 被氧化 ,b 极增重 1.3 g C 【 解析 】 放电时 ,a 极为正极 ,b 极为负极 , 故电子流向为 b→ 用电器 →a,A 项错误 ; 放电时 , 正极反应式为 I 2 Br - +2e - 2I - +Br - , 溶液中离子数目增大 ,B 项错误 ; 充电时 ,a 是阳极 , 应与外电源的正极相连 , 阳极反应式为 Br - +2I - -2e - I 2 Br - ,2.54 g(0.02 mol)I - 失电子被氧化 , 转移 0.02 mol 电子 ,b 极的电极反应式为 Zn 2+ +2e - Zn, 即 b 极增重 0.65 g,C 项正确 ,D 项错误。 2 (2019 年江苏 ,10 改编 ) 将铁粉和活性炭的混合物用 NaCl 溶液润湿后 , 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不正确的是 ( 　　 ) 。 A. 铁被氧化的电极反应式为 Fe-2e - Fe 2+ B. 铁腐蚀过程中化学能不会全部转化为电能 C. 一段时间后 , 若导管中的液面高于试管中的液面 , 说明发生了吸氧腐蚀 D. 若用蒸馏水润湿 , 铁不能发生吸氧腐蚀 【 解析 】 在铁的电化学腐蚀过程中 , 铁单质失去电子转化为 Fe 2+ , 即负极反应式为 Fe-2e - Fe 2+ ,A 项正确 ; 铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能 , 还有一部分转化为热能 ,B 项正确 ; 一段时间后 , 若导管中的液面高于试管中的液面 , 说明发生了吸氧腐蚀 ,C 项正确 ; 水呈中性 , 铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀 ,D 项错误。 D 3. (2018 年全国 Ⅱ 卷 ,12 改编 ) 我国科学家研发了一种室温下 “ 可呼吸 ” 的 NaCO 2 二次电池。将 X 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 3CO 2 +4Na 2Na 2 CO 3 +C 。下列说法错误的是 ( 　　 ) 。 A.X 不能为水溶液 B. 碳纳米管的作用是增大 CO 2 的吸收面积 , 加快反应 速率 C. 放电时 , 镍网上发生的反应为 3CO 2 -4e - 2C+C D. 充电时 , 阳极反应式为 2C+C-4e - 3CO 2 ↑ D 【 解析 】 金属钠会与水反应 , 故 X 不能为水溶液 ,A 项正确 ; 碳纳米管表面积很大 , 可以增大 CO 2 的吸收面积 , 加快反应速率 ,B 项正确 ; 放电时是原电池 , 正极是二氧化碳得到电子转化为碳单质 , 电极反应式为 3CO 2 +4e - 2C+C,C 项错误 ; 充电时是电解池 , 原电池的正极与电源的正极相连 , 作阳极 , 失去电子 , 发生氧化反应 , 电极反应式为 2C+C-4e - CO 2 ↑,D 项正确。 4. (2017 年全国 Ⅱ 卷 ,11 改编 ) 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 , 电解质溶液一般为混合溶液。下列叙述正确的是 ( 　　 ) 。 A. 电解过程中 , 无气泡产生 B. 若没有碳棒 , 阴极可选用不锈钢网代替 C. 阳极反应式为 2Al-6e - +3OH - Al 2 O 3 +3H + D. 草酸根离子在电解过程中向阴极移动 【 解析 】 电解过程中 , 阴极有氢气产生 ,A 项错误 ; 阴极材料得电子 , 可选用不锈钢 ,B 项正确 ; 表面得到致密的氧化铝 , 说明铝作阳极 , 电极反应式为 2Al-6e - +3H 2 O Al 2 O 3 +6H + ,C 项错误 ; 根据电解原理 , 电解时 , 阴离子向阳极移动 ,D 项错误 D 　 5 .(2016 年全国 Ⅲ 卷 ,12 改编 ) 锌 - 空气燃料电池可用作电动车动力电源 , 电池的电解质溶液为 KOH 溶液 , 总反应为 2Zn+O 2 +4OH - +2H 2 O 2Zn(OH 。下列说法错误的是 ( 　　 ) 。 A. 电动车行驶时 , 电解质溶液中 K + 向正极移动 B. 电动车行驶时 , 电解质溶液中 c (OH - ) 逐渐减小 C. 电动车行驶时 , 消耗氧气 22.4 L( 标准状况 ), 锌片质量减小 130 g D. 充电时 , 阳极反应式为 Zn+4OH - -2e - Zn(OH D 【 解析 】 电动车行驶时 , 电池放电 , 正极得电子 , 阳离子向正极移动 ,A 项正确 ; 由总反应可知 ,OH - 参与反应 , 被消耗 ,B 项正确 ; 消耗氧气 22.4 L( 标准状况 ) 即 1 mol, 则消耗金属锌的物质的量为 2 mol, 锌片质量减小 130 g,C 项正确 ; 充电时 , 阳极反应式为 4OH - -4e - 2H 2 O+O 2 ↑,D 项错误。 6.(2014 年福建理综 ,13 改编 ) 某原电池装置如图所示 , 电池总反应为 2Ag+Cl 2 2AgCl 。下列说法错误的是 ( 　　 ) 。 A. 负极反应式为 Ag+Cl - -e - AgCl B. 放电时 , 交换膜右侧溶液酸性增强 C. 若用 FeCl 2 溶液代替盐酸 , 则电池总反应会发生改变 D. 当电路中转移 0.01 mol e - 时 , 交换膜左侧溶液中约 减少 0.01 mol 离子 D 【解析】 负极反应式为 Ag+Cl - -e - AgCl, 正极反应式为 Cl 2 +2e - 2Cl - ,A 项正确 ; 放电时 , 阳离子向正极移动 ,H + 由左边移向右边 , 交换膜右侧溶液酸性增强 ,B 项正确 ; 若用 FeCl 2 溶液代替盐酸 , 则电池总反应为 2Fe 2+ +Cl 2 2Fe 3+ +2Cl - ,C 项正确 ; 当电路中转移 0.01 mol e - 时 , 左侧有 0.01 mol Cl - 与 Ag + 结合 , 同时有 0.01 mol H + 移向右边 , 故交换膜左侧溶液中约减少 0.02 mol 离子 ,D 项错误。 1. (2019 年东北三校联考 ) 高锰酸钾在化工医药、水处理等很多方面有重要应用 , 可用电解法制备 , 装置如图。直流电源采用乙烷 - 空气的碱性燃料电池。下列说法不正确的是 ( 　　 ) 。 ( 已知电流效率 η = ×100%) A. 电源负极的电极反应式为 C 2 H 6 -14e - +18OH - 2C+12H 2 O B. 该离子交换膜为阴离子交换膜 C.a 极为直流电源的正极 D. 若消耗 0.02 mol O 2 , 产生 0.055 mol KMnO 4 , 则 η =68.75% 类题一　 带装置图的原电池、电解池 B 【解析】 碱性条件下 , 电源负极上乙烷失电子生成 C 和 H 2 O, 电极反应式为 C 2 H 6 -14e - +18OH - 2C+12H 2 O,A 项正确 ; 电解池左侧 Pt 电极的电极反应式为 Mn-e - Mn, 右侧稀 KOH 溶液变为浓 KOH 溶液 , 右侧的电极反应式为 2H 2 O+2e - H 2 ↑ +2OH - ,K + 通过离子交换膜进入右侧 , 故该离子交换膜为阳离子交换膜 ,B 项不正确 ; 由 B 项分析可知 ,Pt 电极为阳极 , 则 a 极为直流电源的正极 ,C 项正确 ;O 2 发生的电极反应为 O 2 +4e - +2H 2 O 4OH - , 若消耗 0.02 mol O 2 , 转移的电子数为 0.02 mol×4=0.08 mol, 根据电极反应 Mn-e - Mn, 产生 0.055 mol KMnO 4 , 转移电子数为 0.055 mol, 电流效率 η =×100%=68.75%,D 项正确。 2 .(2019 年安徽芜湖高三模拟 ) 科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如图 1 所示 , 用 Cu-Si 合金作硅源 , 在 950 ℃ 下利用三层液熔盐进行电解精炼 , 并利用某 CH 4 燃料电池 ( 如图 2 所示 ) 作为电源。下列有关说法不正确的是 ( 　　 ) 。 图 1 图 2 A.c 与 b 相连 ,d 与 a 相连 B. 图 1 电解槽中 ,Si 优先于 Cu 被氧化 C.a 极的电极反应式为 CH 4 -8e - +4O 2- CO 2 +2H 2 O D. 相同时间下 , 通入 CH 4 、 O 2 的体积不同 , 会影响硅的提纯速率 C 【解析】 甲烷燃料电池中 , 通入甲烷的电极 a 为负极 , 通入氧气的电极 b 为正极 , 根据电解池中电子的移动方向可知 ,c 为阴极 , 与 a 相连 ,d 为阳极 , 与 b 相连 ,A 项错误 ; 由图可知 ,d 为阳极 ,Si 在阳极上失去电子被氧化成 Si 4+ , 而铜没被氧化 , 说明硅优先于铜被氧化 ,B 项正确 ; 甲烷燃料电池中 , 电极 a 为负极 , 电极反应式为 CH 4 -8e - +4O 2- CO 2 +2H 2 O,C 项正确 ; 相同时间下 , 通入 CH 4 、 O 2 的体积不同 , 反应转移电子的物质的量不同 , 会造成电流强度不同 , 影响硅的提纯速率 ,D 项正确。 3 . 3.(2019 年厦门 5 月质检 ) 我国科学家设计了一种智能双模式海水电池 , 满足水下航行器对高功率和长续航的需求。负极为 Zn, 正极放电原理如图所示。下列说法错误的是 ( 　　 ) 。 A. 电池以低功率模式工作时 ,NaFe[Fe(CN) 6 ] 作催化剂 B. 电池以低功率模式工作时 ,Na + 的嵌入与脱嵌同时进行 C. 电池以高功率模式工作时 , 正极反应式为 NaFe[Fe(CN) 6 ]+e - +Na + Na 2 Fe[Fe(CN) 6 ] D. 若在无溶解氧的海水中 , 该电池仍能实现长续航的需求 D 【解析】 根据图示可知 , 电池以低功率模式工作时 , 负极反应式为 Zn-2e - Zn 2+ , 正极是 NaFe[Fe(CN) 6 ], 吸附在它上面的氧气得电子 , 即溶液中发生的反应为 O 2 + 4e - +2H 2 O 4OH - , 故 NaFe[Fe(CN) 6 ] 作催化剂 ,A 项正确 ; 电池以低功率模式工作时 , 电子进入 NaFe[Fe(CN) 6 ] 时 ,Na + 嵌入 , 当形成的 OH - 从 NaFe[Fe(CN) 6 ] 析出时 ,Na + 也从 NaFe[Fe(CN) 6 ] 脱嵌 , 因此 Na + 的嵌入与脱嵌同时进行 ,B 项正确 ; 电池以高功率模式工作时 , 正极上 NaFe[Fe(CN) 6 ] 得电子被还原为 Na 2 Fe[Fe(CN) 6 ], 所以正极的电极反应式为 NaFe[Fe(CN) 6 ]+e - +Na + Na 2 Fe[Fe(CN) 6 ],C 项正确 ; 若在无溶解氧的海水中 , 由于在低功率模式工作时需要氧气参与反应 , 因此该电池不能实现长续航的需求 ,D 项错误。 4.(2019 年福州第三次质检 )FFC 电解法可由金属氧化物直接电解制备金属单质 , 西北稀有金属材料研究院利用此法成功电解制备钽粉 (Ta), 其原理如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) 。 A. 该装置将化学能转化为电能 B.a 极为电源的正极 C.Ta 2 O 5 发生的电极反应为 Ta 2 O 5 +10e - 2Ta+5O 2- D. 石墨电极上生成 22.4 L O 2 , 则电路中转移的电子数为 4×6.02×10 23 C 【解析】 该装置是电解池 , 是将电能转化为化学能 ,A 项错误 ; 电解池工作时 O 2- 向阳极移动 , 则石墨电极为阳极 , 电源的 b 极为正极 ,a 极为负极 ,B 项错误 ;Ta 2 O 5 为阴极 , 发生还原反应 , 其电极反应式为 Ta 2 O 5 +10e - 2Ta+5O 2- ,C 项正确 ; 没有指明是标准状况 , 无法计算转移的电子数 ,D 项错误。 5.(2019 年湖北武汉高三联考 ) 以纯碱溶液为原料 , 通过电解的方法可制备小苏打 , 原理装置图如下 : 上述装置工作时 , 下列有关说法正确的是 ( 　　 ) 。 A. 乙池电极接电源正极 , 气体 X 为 H 2 B.Na + 由乙池穿过交换膜进入甲池 C.NaOH 溶液 Z 的浓度比 NaOH 溶液 Y 的小 D. 甲池的电极反应式为 4OH - -4e - 2H 2 O+O 2 ↑ C 【解析】 由装置图可知 , 甲池生成 O 2 , 则甲池电极为阳极 , 故乙池电极为阴极 , 和电源负极连接 , 乙池溶液中 H + 得电子生成 H 2 ,A 项错误 ; 电解池中阳离子移向阴极 ,Na + 移向乙池 ,B 项错误 ; 阴极附近 H + 放电破坏了水的电离平衡 , 电极附近 OH - 浓度增大 , 则 NaOH 溶液 Z 的浓度比 NaOH 溶液 Y 的浓度小 ,C 项正确 ; 生成氧气的电极为阳极 , 电解质溶液中 OH - 放电生成氧气 ,C 结合 H + 生成 HC, 则电极反应式为 4C+2H 2 O-4e - 4HC+O 2 ↑ ,D 项错误。 6.(2019 年沈阳高三三模 ) 某电池的简易装置如图所示 ,a 、 b 、 y 、 x 电极材料均为惰性电极 , 分别从 M 、 N 处通入乙醇和 O 2 , 用该装置进行实验 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) 。 A.a 极的电极反应式为 C 2 H 5 OH+12OH - -12e - 2CO 2 ↑ +9H 2 O B.AlCl 3 溶液中的总反应为 2Cl - +2H 2 O Cl 2 ↑ +H 2 ↑ +2OH - C. 反应开始后 , 观察到 x 电极附近出现白色沉淀 D. 左侧电池每通入 32 g O 2 , 右侧电解池共生成 2 mol 气体 C 【解析】 a 极是燃料电池的负极 , 电池的电解质溶液为 KOH 溶液 , 则 a 极的电极反应式为 C 2 H 5 OH+16OH ― -12e - 2C +11H 2 O,A 项错误 ; 电解 AlCl 3 溶液的总反应为 2Al 3+ +6Cl - +6H 2 O 3Cl 2 ↑ +3H 2 ↑ +2Al(OH) 3 ↓ ,B 项错误 ; 反应开始后 ,x 极的电极反应式为 2Al 3+ +6H 2 O+6e - 3H 2 ↑ +2Al(OH) 3 ↓ , 所以观察到 x 极附近出现白色沉淀 ,C 项正确 ; 左侧电池每通入 32 g O 2 , 转移 4 mol 电子 , 右侧电解池生成 2 mol H 2 、 2 mol Cl 2 , 共生成 4 mol 气体 ,D 项错误。 7.(2019 年四川泸州 2 次质检 ) 阴阳膜组合电解装置可用于循环脱硫 , 装置如图所示 , 用 NaOH 溶液在反应池中吸收尾气中的二氧化硫 , 将得到的 Na 2 SO 3 溶液进行电解又制得 NaOH 。其中 Ⅰ 、 Ⅱ 离子交换膜将电解槽分为三个区域 , 电极材料为石墨 , 产品 X 为 H 2 SO 4 溶液。下列说法正确的是 ( 　　 ) 。 A.Ⅱ 为只允许阳离子通过的离子交换膜 B. 阴极区中 N 最初通入稀 NaOH 溶液 , 产品 Z 为氧气 C. 反应池采用气、液逆流方式 , 目的是使反应更充分 D. 阳极反应式为 S +2e - +H 2 O 2H + +S C 【解析】 由产品 X 为 H 2 SO 4 可知 ,S 来源于 S 放电 , 故 Ⅱ 为阴离子交换膜 ,A 项错误 ; 在阴极区应为水电离出的 H + 放电生成 H 2 , 故 Z 为 H 2 ,B 项错误 ; 反应池中气体从下口通入 ,NaOH 溶液从上口加入 , 采用气、液逆流方式 , 可以使反应更充分 ,C 项正确 ; 阳极应为 S 放电生成 S , 电极反应式为 S -2e - +H 2 O 2H + +S ,D 项错误。 8.(2019 年江南十校高三冲刺 Ⅲ 卷 ) 丁二酸 (C 4 H 6 O 4 ) 主要用于制取丁二酸酐、丁二酸酯类等衍生物 , 用作涂料、染料、黏合剂、药物等的原料。工业上可用电解顺丁烯二酸 (C 4 H 4 O 4 ) 制备丁二酸 , 装置如图所示 , 下列说法错误的是 ( 　　 ) 。 A. 阴极反应式为 C 4 H 4 O 4 +2H + +2e - C 4 H 6 O 4 B. 石墨烯电极 X 的电势比石墨烯电极 Y 的低 C. 电解一段时间后 , 阳极室溶液的浓度变大 D. 石墨烯电极 X 连接的是电源的正极 B 【解析】 阴极发生还原反应 , 故电极反应式为 C 4 H 4 O 4 +2H + +2e - C 4 H 6 O 4 ,A 项正确 ; 石墨烯电极 X 为阳极 , 故电势比石墨烯电极 Y 的高 ,B 项错误 ; 阳极 OH - 放电 , 阳极室的 H + 通过质子交换膜进入阴极室 , 相当于电解水 , 故硫酸的浓度略增大 ,C 项正确 ; 石墨烯电极 X 为阳极 , 故与电源的正极相连 ,D 项正确。 9.(2019 年广东深圳高考模拟 ) 电解法处理 CO 2 和 SO 2 混合污染气体的原理如图所示 , 电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐 , 通电一段时间后 ,Ni 电极表面形成掺杂硫的碳积层。下列说法错误的是 ( 　　 ) 。 A.Ni 电极表面发生了还原反应 B. 阳极反应式为 2O 2- -4e - O 2 ↑ C. 电解质中发生的离子反应有 2SO 2 +4O 2- 2S D. 该过程实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环 C 【解析】 由图示原理可知 ,Ni 电极表面 S → S,C → C, 发生了还原反应 ,A 项正确 ; 阳极发生失电子的氧化反应 , 电极反应式为 2O 2- -4e - O 2 ↑ ,B 项正确 ; 电解质中发生的离子反应有 2SO 2 +O 2 +2O 2- 2S 和 CO 2 +O 2- C ,C 项错误 ; 该过程在 S 和 C 被还原的同时又不断生成 S 和 C , 所以实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环 ,D 项正确。 1.(2019 年河南平顶山一轮质检 ) 某实验小组模拟光合作用 , 采用电解 CO 2 和 H 2 O 的方法制备 CH 3 CH 2 OH 和 O 2 , 其装置如图所示。下列说法不正确的是 ( 　　 ) 。 A. 铂电极为阳极 , 发生氧化反应 B. 电解过程中 ,H + 由交换膜左侧向右侧迁移 C. 阴极反应式为 2CO 2 +12H + +12e - CH 3 CH 2 OH+3H 2 O D. 电路上转移 2 mol 电子时 , 铂电极产生 11.2 L O 2 ( 标准状况 ) 类题二　 给出 ( 或容易得出 ) 总反应式的原电池、电解池 C 【解析】 由装置图可知 , 铂电极为阳极 , 发生氧化反应 ,A 项正确 ; 电解池中阳离子向阴极移动 , 即 H + 由交换膜右侧向左侧迁移 ,B 项错误 ; 阴 ( 铜 ) 极上 CO 2 发生还原反应 , 生成乙醇和水 , 电极反应式为 2CO 2 + 12H + +12e - CH 3 CH 2 OH+3H 2 O,C 项正确 ; 电路上转移 2 mol 电子时 , 有 0.5 mol O 2 生成 ,D 项正确。 2 . (2019 年河北唐山第一次模拟 ) 研究人员研发了一种 “ 水电池 ”, 这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。在海水中 , 电池的总反应可表示为 5MnO 2 +2Ag+ 2NaCl Na 2 Mn 5 O 10 + 2AgCl, 下列有关 “ 水电池 ” 在海水中放电时的说法正确的是 ( 　　 ) 。 A. 正极反应式为 Ag+Cl - -e - AgCl B. 每生成 1 mol Na 2 Mn 5 O 10 , 转移 4 mol 电子 C.Na + 不断向 “ 水电池 ” 的负极移动 D.AgCl 是氧化产物 D 【解析】 该电池的正极反应式为 5MnO 2 +2e - Mn 5 , 负极反应式为 Ag+Cl - -e - AgCl,Ag 失电子 , 被氧化 , 则 AgCl 是氧化产物 ,A 项错误 ,D 项正确 ; 由正极反应式可知 , 每生成 1 mol Na 2 Mn 5 O 10 , 转移 2 mol 电子 ,B 项错误 ; 阳离子应向电池正极移动 ,C 项错误。 3 . 3.(2019 年陕西汉中重点中学联考 ) 一种具有高能量比的新型干电池示意图如图所示 , 石墨电极区发生的电极反应为 MnO 2 +e - +H 2 O MnO(OH)+OH - 。该装置工作时 , 下列叙述正确的是 ( 　　 ) 。 A.Al 电极区的电极反应式 :Al-3e - +3NH 3 ·H 2 O Al(OH) 3 +3N B. 石墨电极上的电势比 Al 电极上的低 C. 每消耗 27 g Al, 有 3 mol 电子通过溶液转移到石墨电极上 D. 若采用食盐水加 NaOH 溶液作电解质溶液 , 电极反应式相同 A 【解析】 Al 电极为负极 , 失电子 , 发生氧化反应 , 在氨水中 Al 失电子生成 Al(OH) 3 沉淀 , 则负极反应式为 Al-3e - +3NH 3 ·H 2 O Al(OH) 3 +3N ,A 项正确 ;MnO 2 在石墨电极上得电子 , 石墨电极为正极 ,Al 电极为负极 , 正极上的电势比负极上的高 ,B 项错误 ; 电子只能通过导线由 Al 电极转移到石墨电极上 ,C 项错误 ; 若采用食盐水加 NaOH 溶液作电解质溶液 , 由于 Al(OH) 3 可以被 NaOH 溶液溶解 , 所以电极反应式不相同 ,D 项错误。 4 . 4.(2019 年山东临沂教学质量检测 ) 一种钌 (Ru) 基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如图所示。电池工作时电极上发生的反应如下 : ①Ru Ⅱ Ru Ⅱ* ( 激发态 ) 　 ②Ru Ⅱ* -e - Ru Ⅲ ③ +2e - 3I - 下列关于该电池的叙述正确的是 ( 　　 ) 。 A. 电池工作时 , 是将化学能转化为电能 B. 电池工作时 , 电解质溶液中 I - 和 浓度不断减少 C. 透明导电玻璃上的电势比镀 Pt 导电玻璃上的电势高 D. 电解质溶液中发生反应 :2Ru 3+ +3I - 2Ru 2+ + D 【解析】 根据图示可知 , 该电池工作时 , 是将太阳能转化为电能 ,A 项错误 ; 电池工作时 , 电解质溶液中 I - 和 浓度不变 ,B 项错误 ; 根据装置图可知 , 电子由透明导电玻璃上通过用电器转移至镀 Pt 导电玻璃上 , 所以透明导电玻璃上的电势比镀 Pt 导电玻璃上的电势低 ,C 项错误 ; 电池工作时 , 电解质溶液中发生反应 2Ru 3+ +3I - 2Ru 2+ + ,D 项正确。 1 . (2019 年钦州三模 ) 新型锂 - 空气电池能量密度高、成本低 , 可作为未来电动汽车的动力源 , 其工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是 ( 　　 ) 。 A. 充电时 , 金属锂为阳极 B. 放电时 , 正、负两极周围都有 LiOH C. 放电时 , 每消耗 22.4 L O 2 , 转移 4 mol 电子 D. 放电和充电时 ,Li + 迁移方向相反 类题三　 带装置图的二次电池 D 【解析】 充电时 , 金属锂为阴极 ,A 项错误 ; 金属锂电极周围为有机电解液 , 非水溶液 , 放电时 , 该极周围不会有 LiOH,B 项错误 ; 没有标明是在标准状况下 , 无法计算 22.4 L O 2 的物质的量 ,C 项错误 ; 放电时阳离子由负极向正极移动 , 充电时阳离子由阳极向阴极移动 , 所以充、放电时 ,Li + 迁移方向相反 ,D 项正确。 2 . (2019 年河南重点高中联考 ) 某新型锂 - 空气二次电池放电情况如图所示 , 下列关于该电池的叙述正确的是 ( 　　 ) 。 A. 电解液应选择可传递 Li + 的水溶液 B. 充电时 , 应将锂电极与电源正极相连 C. 放电时 , 空气电极上发生的电极反应为 2Li + +O 2 +2e - Li 2 O 2 D. 充电时 , 若电路中转移 0.5 mol 电子 , 空气电极的质量将减少 3.5 g C 【解析】 Li 易与水反应 , 所以电解液不能选择可传递 Li + 的水溶液 ,A 项错误 ; 充电时 , 电池的负极连接电源的负极 , 所以应将锂电极与电源负极相连 ,B 项错误 ; 放电时 , 空气电极上氧气得电子 , 发生还原反应 , 电极反应式为 2Li + +O 2 +2e - Li 2 O 2 ,C 项正确 ; 充电时 , 空气电极上的反应为 Li 2 O 2 -2e - 2Li + +O 2 , 若电路中转移 0.5 mol 电子 , 则空气电极的质量将减少 (0.5×7+0.25×32) g =11.5 g,D 项错误。 3.(2019 年高三化学信息 Ⅰ 卷 ) 如图是新型镁 - 锂双离子二次电池 , 下列关于该电池的说法不正确的是 ( 　　 ) 。 A. 放电时 ,Li + 由左向右移动 B. 放电时 , 正极的电极反应式为 Li 1-x FePO 4 +xLi + +xe - LiFePO 4 C. 充电时 , 外加电源的正极与 Y 相连 D. 充电时 , 导线上每通过 1 mol e - , 左室溶液质量减轻 12 g D 【解析】 放电时 , 原电池中阳离子移向正极 , 所以 Li + 由左向右移动 ,A 项正确 ; 放电时 , 右边为正极 , 得电子发生还原反应 , 电极反应式为 Li 1-x FePO 4 +xLi + +xe - LiFePO 4 ,B 项正确 ; 充电时 , 外加电源的正极与电池正极相连 , 即与 Y 相连 ,C 项正确 ; 充电时 , 左室得电子发生还原反应 , 电极反应式为 Mg 2+ +2e - Mg, 导线上每通过 1 mol e - , 有 0.5 mol Mg 2+ 被还原 , 但右侧将有 1 mol Li + 移向左室 , 所以溶液质量减轻 12 g-7 g=5 g,D 项错误。 4.(2019 年高三最新信息卷 ) 全钒液流电池充电时间短 , 续航能力强 , 被誉为“完美电池” , 工作原理如图 1 所示 , 反应的离子方程式为 VO 2+ +V 3+ +H 2 O V +V 2+ +2H + 。以此电池电解 Na 2 SO 3 溶液 ( 电极材料为石墨 ), 可产生 NaOH, 同时得到 H 2 SO 4 , 其原理如图 2 所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) 。 图 1 图 2 A. 电解 Na 2 SO 3 溶液时 ,a 极与电池负极相连 , 图 1 中 H + 从电池右边移向左边 B. 电池放电时 , 负极的电极反应式为 V +e - +2H + VO 2+ +H 2 O C. 电解时 ,b 极的电极反应式为 S +H 2 O-2e - S +2H + D. 若电解过程中图 2 所有液体进出口密闭 , 则消耗 12.6g Na 2 SO 3 时 , 阴极区溶液变化的质量为 4.6 g C 【解析】 Na + 移向 a 极 ,a 极是阴极 , 所以 a 极与电池负极相连 , 电池放电时 , V 3+ → V 2+ , 右边是正极 , 所以图 1 中 H + 从电池左边移向右边 ,A 项错误 ; 电池放电时 , 负极失电子发生氧化反应 , 电极反应式为 VO 2+ -e - +H 2 O V +2H + ,B 项错误 ;S 移向 b 极 ,b 极是阳极 , 电解时 b 极的电极反应式为 S +H 2 O-2e - S +2H + ,C 项正确 ; 消耗 12.6 g Na 2 SO 3 , 转移 0.2 mol 电子 , 有 0.2 mol Na + 移入阴极区 , 同时阴极生成 0.1 mol H 2 (0.2 g), 所以阴极区溶液变化的质量为 0.2 mol×23 g·mol -1 -0.2 g=4.4 g,D 项错误。 5.(2019 年重庆五模 ) 最近我国科学家在液流电池研究方面取得新进展。一种硫 / 碘体系 (KI/K 2 S 2 ) 的液流电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) 。 A. 放电时 , 电池右室为负极 , 发生氧化反应 B. 放电时 , 电池左室的电极反应式为 +2e - 2S 2- C. 充电时 , 电解质溶液中 K + 经交换膜向右侧移动 D. 充电时 , 电池的总反应为 3I - + +2S 2- D 【解析】 由图可知 , 放电时 , 右室电极为液流电池的正极 , 在正极上得电子 , 发生还原反应生成 I - ,A 项错误 ; 放电时 , 左室电极为液流电池的负极 ,S 2- 在负极上失电子 , 发生氧化反应生成 , 电极反应式为 2S 2- -2e - ,B 项错误 ; 充电时 , 阳离子向阴极移动 , 则电解质溶液中 K + 经交换膜向左侧移动 ,C 项错误 ; 放电时 , 电池的总反应式为 +2S 2- 3I - + , 则充电时 , 电池的总反应式为 3I - + +2S 2- ,D 项正确。 1 . (2019 年山东淄博一模 ) 我国成功研制的新型可充电 AGDIB 电池 ( 铝 - 石墨双离子电池 ) 采用石墨、铝锂合金作为电极材料 , 以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液。电池总反应为 C x PF 6 +Li y Al C x +LiPF 6 +Li y -1 Al, 放电过程如图所示 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) 。 A.B 极为负极 , 放电时铝失电子 B. 充电时 , 与外加电源负极相连一端的电极反应式为 Li y Al-e - Li + +Li y -1 Al C. 充电时 ,A 极的电极反应式为 C x +P -e - C x PF 6 D. 废旧 AGDIB 电池进行 “ 放电处理 ” 时 , 若转移 1 mol 电 子 , 石墨电极上可回收 7 g Li 单质 类题四　 给出总反应式的二次电池 C 【解析】 根据装置图可知 , 放电时 Li + 向 A 极移动 , 则 A 极为正极 ,B 极为负极 , 放电时 Li 失电子 ,A 项错误 ; 充电时 , 与外加电源负极相连一端为阴极 , 电极反应式为 Li + +Li y -1 Al+e - Li y Al,B 项错误 ; 充电时 A 极为阳极 , 电极反应式为 C x +P -e - C x PF 6 ,C 项正确 ; 废旧 AGDIB 电池进行 “ 放电处理 ” 时 , 若转移 1 mol 电子 , 消耗 1 mol Li 单质 ,D 项错误。 2 . 2.(2019 年陕西汉中重点中学联考 ) 近日我国科研人员发明了可充电的 Al-CO 2 电池 ( 结构如图所示 ) 。电池放电时的反应为 4Al+9CO 2 2Al 2 (CO 3 ) 3 +3C 。下列说法正确的是 ( 　　 ) 。 A. 放电时 , 铝电极发生还原反应 B. 放电时 , 正极反应式为 9CO 2 +12e - 6C+3C C. 放电时 , 物质的化学能 100% 转化为电能 D. 充电时 , 铝电极应与外接直流电源的正极相连 B 【解析】 由总反应 4Al+9CO 2 2Al 2 (CO 3 ) 3 +3C 可知 , 在反应中 Al 作负极 , 失电子发生氧化反应 ,A 项错误 ; 放电时正极发生还原反应 , 二氧化碳中碳原子得电子生成碳单质 , 电极反应式为 9CO 2 +12e - 6C+3C ,B 项正确 ; 放电时 , 物质的化学能转化为电能和热能 ,C 项错误 ; 充电时 ,Al 3+ 转化为铝单质 , 发生还原反应 , 故铝电极是电解池的阴极 , 应与外接电源的负极相连 ,D 项错误。 1 . (2019 年山东德州期末 )2018 年国家文物局对北洋海军军舰 “ 经远舰 ” 进行海上考古 , 考古队为舰体焊接锌块以实施保护。下列判断不合理的是 ( 　　 ) 。 A. 焊接锌块后的负极反应式为 Fe-2e - Fe 2+ B. 上述保护方法中可用镁合金块代替锌块 C. 腐蚀的正极反应式为 O 2 +2H 2 O+4e - 4OH - D. 考古队采用的是牺牲阳极的阴极保护法 类题五　 金属的腐蚀与防护 A 【解析】 金属活动性 Zn>Fe, 所以焊接锌块后的 Zn 为负极 , 负极反应式为 Zn-2e - Zn 2+ ,A 项错误 ; 若用镁合金块代替锌块 , 由于 Mg 的金属活动性比 Fe 强 , 所以也可以保护 Fe 不被腐蚀 ,B 项正确 ; 海水为中性溶液 , 钢铁发生的是吸氧腐蚀 , 正极反应式为 O 2 +2H 2 O+4e - 4OH - ,C 项正确 ; 考古队采用在舰体上焊接活泼金属的方法就是牺牲阳极的阴极保护法 ,D 项正确。 2.(2019 年河南开封一模 ) 我国古代青铜器工艺精湛 , 有很高的历史价值 , 但出土的青铜器大多受到环境腐蚀 , 故对其进行修复和防护具有重要意义。研究发现 , 青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) 。 A. 腐蚀过程中 , 青铜基体是正极 B.CuCl 在腐蚀过程中降低了反应的焓变 C. 若生成 4.29 g Cu 2 (OH) 3 Cl, 则理论上消耗 0.448 L O 2 D. 将糊状 Ag 2 O 涂在被腐蚀部位 , 可以防止青铜器进一步 被腐蚀 ,Ag 2 O 与催化层发生复分解反应 D 【解析】 腐蚀过程中 , 青铜基体作负极 , 电极反应式为 Cu-2e - Cu 2+ ,A 项错误 ; 催化剂降低反应的活化能 , 但不能降低反应的焓变 ,B 项错误 ; 没有指明是否处于标准状况 , 所以无法计算消耗的氧气体积 ,C 项错误 ;Ag 2 O 与 CuCl 发生反应 Ag 2 O+2CuCl 2AgCl+Cu 2 O, 生成红色致密的 Cu 2 O 氧化膜覆盖在被腐蚀部位 ,D 项正确。 延时符 谢 谢 观 赏