（新）2022届专题06 第12题 电化学基础（知识过关）-高考化学二三轮复习题型大突破系列（原卷版）.doc

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1、专题06 第12题 电化学基础一、试题分析电化学是高考每年必考内容，命制的角度有电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正负极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化，电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等。同时通过陌生化学电源的装置图，考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力，也体现了对“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养考查。二、试题导图 三、必备知识知识点1电极的判断知识点2电解池的电极反应及其放电顺序(1)阳离子在阴极上的放电顺序：AgFe3Cu2H(2)阴离子在阳极上的放电顺序：S2IBrClOH知识点3电解的四大类型及规律类型电极反应特点实例电解物质电解液

2、浓度pH电解液复原方法电解水型阴极：4H 4e=2H2阳极：4OH4e=2H2OO2NaOHH2O增大增大加H2OH2SO4减小Na2SO4不变电解电解质型电解质的阴、阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大通入HCl气体CuCl2加CuCl2放H2生碱型阴极：放H2生成碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大通入HCl气体放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：放O2生成酸CuSO4减小加CuO知识点4十五种新型电池的电极反应式锌银电池总反应：Ag2OZnH2O2AgZn(OH)2正极Ag2OH2O2e=2Ag2OH负极Zn2OH2e=Zn(OH)2锌空气电池总反应：2Zn

3、O24OH2H2O=2Zn(OH)正极O24e2H2O=4OH负极Zn4OH2e=Zn(OH) 镍铁电池总反应：NiO2Fe2H2O Fe(OH)2Ni(OH)2正极NiO22e2H2O=Ni(OH)22OH负极Fe2e2OH=Fe(OH)2高铁电池总反应：3Zn2FeO8H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34OH正极FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH负极Zn2e2OH=Zn(OH)2镍镉电池总反应：Cd2NiOOH2H2O Cd(OH)22Ni(OH)2正极NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH负极Cd2e2OH=Cd(OH)2Mg­H2O2电池总反应：H2O22HMg=M

4、g22H2O正极H2O22H2e=2H2O负极Mg2e=Mg2Mg­AgCl电池总反应：Mg2AgCl=2AgMg22Cl正极2AgCl2e=2Ag2Cl负极Mg2e=Mg2镁钴电池总反应：xMgMo3S4MgxMo3S4正极Mo3S42xe= Mo3S负极xMg2xe=xMg2钠硫电池总反应：2NaxS=Na2Sx正极负极2Na2e=2Na钠硫蓄电池总反应：2Na2S2NaBr3Na2S43NaBr正极NaBr32e2Na=3NaBr负极2Na2S22e=Na2S42Na钠离子电池总反应：Na1mCoO2NamCnNaCoO2Cn正极Na1mCoO2memNa= NaCoO2负极N

5、amCnme=mNaCn全钒液流电池总反应：VO2HV2 V3VO2H2O正极VO2He=VO2H2O负极V2e=V3锂钒氧化物电池总反应：xLiLiV3O8=Li1xV3O8正极xLiLiV3O8xe=Li1xV3O8负极xLixe= xLi锂铜电池总反应：2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH正极Cu2OH2O2e=2Cu2OH负极Lie=Li锂离子电池总反应：Li1xCoO2LixC6 LiCoO2C6(x1)正极Li1xCoO2xexLi=LiCoO2负极LixC6xe=xLiC6知识点5新型化学电源中电极反应式的书写三步骤知识点6燃料电池的电极反应式(以CH3OH为例电极反应式)电

6、池类型导电介质反应式酸性燃料电池H总反应：2CH3OH3O2=2CO24H2O正极O24e4H=2H2O负极CH3OH6eH2O=CO26H碱性燃料电池OH总反应：2CH3OH3O24OH=2CO6H2O正极O24e2H2O=4OH负极CH3OH6e8OH= CO6H2O熔融碳酸盐燃料电池CO总反应：2CH3OH3O2=2CO24H2O正极负极CH3OH6e3CO=4CO22H2O固态氧化物燃料电池O2总反应：2CH3OH3O2=2CO24H2O正极O24e=2O2负极CH3OH6e3O2= CO22H2O质子交换膜燃料电池H总反应：2CH3OH3O2=2CO24H2O正极O24e4H=2H2

7、O负极CH3OH6eH2O= CO26H知识点7燃料电池中氧气得电子的思维模型根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，O2得到电子后化合价降低，首先变成O2，O2能否存在要看电解质环境。由于电解质溶液(酸碱盐)的不同，其电极反应也有所不同，下表为四种不同电解质环境中，氧气得电子后为O2的存在形式：电解质环境从电极反应式判O2的存在形式酸性电解质溶液环境下O24H4e=2H2O碱性电解质溶液环境下O22H2O4e=4OH固体电解质(高温下能传导O2)环境下O24e=2O2熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下O22CO24e=2CO四、回顾高考1（2019年全国1卷）利用生物

8、燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/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H2+2MV2+2H+2MV+C正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动2（2019年全国3卷）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（3DZn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)

9、2(s)。以下说法不正确的是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)eNiOOH(s)+H2O(l)C放电时负极反应为Zn(s)+2OH(aq)2eZnO(s)+H2O(l)D放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区3（2018年全国1卷）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CO2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：EDTA-Fe2+-e-EDTA-Fe3+ 2EDTA-Fe3+H2S2H+S+2EDTA-Fe2

10、+该装置工作时，下列叙述错误的是A阴极的电极反应：CO2+2H+2e-CO+H2OB协同转化总反应：CO2+H2SCO+H2O+SC石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性4（2018年全国2卷）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，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：3CO24Na2Na2CO3C。下列说法错误的是（  ）。A放电时，ClO4向负极移动 B充电时释放CO2，放电时吸收CO2C放电时，正极反应为：3CO24

11、e=2CO32C D充电时，正极反应为：Nae=Na5（2018年全国3卷）一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-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Li2O2-x=2Li+（1x/2）O26（2017年全国1卷）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

12、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7（2017年全国2卷）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： D硫酸根离子在电解过程中向阳极移动8（2017年全国3卷）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（2x8）。下列说法错误的是A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li+2e=3Li2S4B电

13、池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 gC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9（2016年全国1卷）三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是A通电后中间隔室的离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C负极反应为2H2O 4e = O2+4H+，负极区溶液pH降低D当电路中通过1mol电子的电量时，会有0

14、.5mol的O2生成10（2016年全国2卷）MgAgCl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-=Mg2+ B正极反应式为Ag+e-=AgC电池放电时Cl-由正极向负极迁移 D负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H211（2016年全国3卷）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，反应为2Zn+O2+4OH+2H2O=2Zn(OH)。下列说法正确的是（ ）A充电时，电解质溶液中K+向阳极移动B充电时，电解质溶液中逐渐减小C放电时，负极反应为：Zn+4OH-2e=Zn(OH)D放电时，电路中通过2mol电子，消耗

15、氧气22.4L（标准状况）五、预测20201在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是（ ） 离子交换膜A电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气B离子交换膜为阳离子交换膜C饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出DOH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量22019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x1)。其工作原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）A放电时，Li+由b极向a极迁移B放电时，若转移0.02mol电子，石墨电极将减重0.14gC充电时，a极接外电源的正极D该废旧电池进行

16、“充电处理”有利于锂在LiCoO2极回收3电解法处理CO2和SO2混合污染气的原理如下图所示，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ANi电极表面发生了还原反应B阳极的电极反应为：2O2-4e-=O2C电解质中发生的离子反应有：2SO2 +4O2=2SO42D该过程实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环4LED系列产品是一类新型节能产品。图甲是/燃料电池，图乙是LED发光二极管的装置示意图。下列叙述错误的是A电池总反应为：B电池放电过程中，从B极区向A极区移动C电池放电过程中，B极区pH减小，A极区pH增大D要使LED发光二极管正常发光，

17、图乙中的导线a应与图甲中的A极相连5如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法正确的是()A铜片为负极，其附近的溶液变蓝，溶液中有Cu2产生B电路中的电流方向由锌片流向铜片C其能量转化的形式主要是“化学能电能光能”D如果将稀硫酸换成柠檬汁，LED灯将不会发光6利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置如图所示，下列说法正确的是（ ）A电极b反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-B电解后乙装置d电极附近溶液的pH不变Cc电极上的电极反应式为N2O4-2e-+H2O=N2O5+2H+D甲中每消耗1mol SO2，乙装置中有1mol

18、 H+通过隔膜7某地海水中主要离子的含量如下表，现利用“电渗析法”进行淡化，技术原理如图所示(两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误的是A甲室的电极反应式为：2Cl-2e-= Cl2B淡化过程中易在戊室形成水垢C乙室和丁室中部分离子的浓度增大，淡水的出口为 bD当戊室收集到22.4L(标准状况)气体时，通过甲室阳膜的离子的物质的量一定为2mol8一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是A电池总反应式为：2MgO22H2O2Mg(OH)2 B正极反应式为：Mg2eMg2C活性炭可以加快O2在正极上的反应速率 D电子的移动方向由a经外电路到b