1、1专题 05 电化学基础本题型在四年高考中考查 12 次（共 13 份试卷） ，试题整体难度适中。电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是历年高考的热点内容。本提现以新型电池、可充电电池、燃料电池、生物电池等为基础，考查的主要知识点：原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护。本题型仍为选择题与填空题，在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题。能力要求 知识要 求年份题号分值 考查的主要内容及知识点接受、吸收、整合化学信息的能力分析问题和解决化学问题的能力 化学实验与探究能力了解理解掌握综合应用难度要求2013()
2、 10 6原电池原理A l-NaCl(aq)-Ag/Ag2S 中难2013() 11 6概理原电池原理（Z EBRA 蓄电池） 中2014() 12 6概理水溶液锂离子电池/电极、电池充电反应、Li +放电时移动 中难2015() 11 6微生物电池电极反应、质子交换膜、电池反应、H+定向移动 中22016() 11 6电解原理电极反应、电解产品及计算、SO 42-定向移动 中难2016() 11 6原电池 Mg-AgCl电池，原电池电板反应的书写，离子的迁移方向， 化合价的变化，判断正，负极 中难2016() 11 6原电池电解池原理Zn/KOH/空气、充电时KI 定向移动及 c(OH-)变
3、化、 放电时负极反应及算 易2017() 11 6金属的防护外接电源的阴极保护法 中难2017() 11 6原电池电解池原理阴阳极的判断；阴阳离子的移动方向；阴阳极电极反应式的书写 中难2017() 11 6原电池和电解池原电池的工作原理以及电极反应式的书写，根据离子的流向判断原电池的正负极。写出电解反应及根据电极反应式结合电子转移进行计算 中难2018() 13 6 电化学的综合运用 中难2018() 12 6 电化学的综合运用 中难2018() 11 6 电化学的综合运用 中难31【2018 新课标 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
4、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-Fe 2+-e-EDTA-Fe 3+2EDTA-Fe 3+H2S2H +S+2EDTA-Fe2+该装置工作时，下列叙述错误的是A阴极的电极反应：CO 2+2H+2e-CO+H 2OB协同转化总反应：CO 2+H2SCO+H 2O+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【答案】C【解析 】该装置属于电解池， CO2在 ZnO石墨烯电极上转化为 CO，发生得到电子的还原反应，为阴极
5、，2 【2018 新课标 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：43CO2+4Na 2Na2CO3+C。下列说法错误的是A放电时，ClO 4 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：3CO 2+4e 2CO 32 +CD充电时，正极反应为：Na +eNa【答案】D【解析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，阳离子向正极移动，阴3 【2018 新课标 3 卷】一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O 2与
6、 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+（1 ）O 2x25【答案】D【解析】本题应该先根据题目叙述和对应的示意图，判断出电池的正负极，再根据正负极的反应要求进行4【2017 年高考新课标卷】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通电后外电路电子
7、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【解析】本题使用的是外加电流的阴极保护法，钢管柱与电源的负极相连，被保护。A外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流，从而保护钢管柱，A 正确；B通电后，被保护的钢管柱作阴极，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 正确；C高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，C 错误；D通过外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流，因此通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，D 正确。答案选 C。5 【2017 年高考新课标卷】用电解氧化法可以在铝制品
8、表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一6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【答案】C 【解析】A、根据原理可知，Al 要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，故 A 说法正确；B、不6 【2017 年高考新课标卷】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（2 x8） 。下列说法错误的是A电池工作时，正极可发生反应：2Li 2S6+2Li+2e-=3Li2S4B电池工作时，外电路中流过
9、 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【答案】D【解析】A原电池工 作时， Li+向正极移动，则 a 为正极，正极上发生还原反应，随放电的进行可能发生多种反应，其中可能发生反应 2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4，故 A 正确；B原电池工作时，转移 0.02mol电子时，氧化 Li 的物质的量为 0.02mol，质量为 0.14g，故 B 正确；C石墨烯能导电，S 8不能导电，利用掺有石墨烯的 S8材料作电极，可提高电极 a 的导电性，故 C 正确；D电池充电时间越长，转移电子数越多，
10、生成的 Li 和 S8越多，即电池中 Li2S2的量越少，故 D 错误。答案为 A。7 【2016 年高考新课标卷】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、cd7均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的 Na+和 SO42 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 SO42 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 2 H2O4e=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
11、.5mol 的 O2生成【答案】B【解析】A.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电解池中阴离子会向正电荷较多的阳极8 【2016 年高考新课标卷】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-=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+H2【答案】B【解析】根据题意，电池总反应式为：Mg+2AgCl=MgCl 2+2Ag，正极反应为：2AgCl+2e -= 2Cl-+ 2Ag，负极8反应为 ：Mg-2e-=Mg 2+，A 项正确， B
12、 项错误；对原电池来说，阴离子由正极移向负极，所以电池放电时 Cl-由正极向负极迁移，C 项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2，D 项正确；答案选 B。9 【2016 年高考新课标卷】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)24。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 (OH)c逐渐减小C放电时，负极反应为：Zn+4OH -2e=Zn(OH)24D放电时，电路中通过 2mol 电子，消耗氧气 22.4L（标准状况）【答案
13、】C 10 【2015 新课标卷理综化学】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是 （ ）A正极反应中有 CO2生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O【答案】A【解析】首先根据原电池反应判断出厌氧反应为负极侧，有氧反应为正极侧。A、根据厌氧反应中碳元素的9一、原电池原理及应用1工作原理以铜锌原电池为例（1）反应原理电极名称 负极 正极电极材料 锌片 铜片电极反应 Zn 2e =Zn2 Cu2 2e =Cu反应类型 氧化反应 还原反应电子流向
14、 由 Zn 沿导线流向 Cu盐桥中离子移向盐桥中含饱和 KCl 溶液，K 移向正极，Cl 移向负极原电池反应方程式Zn Cu 2 =Zn2 Cu（2）两个装置的比较装置中还原剂 Zn 与氧化剂 Cu2 直接接触，易造成能量损耗；装置盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗。2原电池原理的三大应用（1）加快氧化还原反应的速率10一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在 Zn 与稀 H2SO4反应时加入少量 CuSO4溶液能使产生 H2的反应速率加快。（2）比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。（3）设计制
15、作化学电源首先将氧化还原反应分成两个半反应。根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。如：根据反应 2FeCl3Cu= =2FeCl2CuCl 2设计的原电池为：3.原电池的设计方法 （1）首先将已知氧化还原反应拆为两个半反应（即氧化反应和还原反应） ，如：2FeCl 3+Cu=2FeCl2+CuCl2氧化反应：Cu2e Cu 2+ （负极）还原反应：2F e3+2e 2Fe 2+ （正极）（2）根据原电池的电极反应特点，根据两个半反应找出正负极和正负极材料及电解液：Cu 失电子负极，正极应选用比 Cu 不活泼的金属或非金属导体（如 C） ，以保证 Cu 做负极；电解液
16、中 Fe3+应该在正极得到电子，电解液应选用 FeCl3溶液。（3）常见实例原 理 负极 正极 电解质溶液 电极反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2Cu Pt(C) FeCl3负极：Cu-2e -=Cu2+正极：2Fe 3+2e-=2Fe2+Zn+Ag2O=ZnO+2Ag Zn Ag2O KOH负极：Zn+2OH -2e-=ZnO+H2O正极：Ag 2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb PbO2 H2SO4负极：Pb+SO -2e-=PbSO4正极：PbO 2+4H+SO +2e-=PbSO4+2H2O2H2+ O2=2H
17、2Opt(H2)pt(O2)KOH负极：2H 2+4OH-4e-=4H2O正极：O 2+2H2O+4e-=4OH-2e-2e-2e-4e-11【典例 1】环境监察局常用“定电位”NO x传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是A “对电极”是负极B “工作电极”上发生的电极反应为 NO2+2e-+2H+NO+H 2OC传感器工作时 H+由工作电极移向对电极D对电极的材料可能为活泼金属锌【答案】C【解析】 “工作电极”通入 NO2生成 NO，说明被还原，为原电池正极，则“对电极”是负极，原电池工作点睛：考查原电池知识，是高考高频考点，关键是把握原电
18、池原理，工作时离子移动方向，以确定电源的两极和反应类型，注意答题思路，难度中等偏上。【典例 2】 【2019 届广东清远期末】乙醇钠是有机合成中常用的强碱，下图是通过电解乙醇和氢氧化钠溶液制备乙醇钠的工作示意图。下列说法错误的是12A电极 A 为阳极，导线 a 与电源的正极相连接B电解过程中产生的 X 气体与 Y 气体的质量之比为 1：8C右极室的反应为：2CH 3CH2OH+2e =2CH3CH2O +H2D若电解过程中转移 2mol 电子，则右极室质量增加 44g【答案】B二、电解原理及规律1、产物的判断（1）阳极产物的判断首先看电极，若是活性电极(一般是除 Au、Pt 外的金属)，则电极
19、材料本身失电子，电极被溶解形成阳离子进入溶液；若是惰性电极(如石墨、铂、金等)，则根据溶液中阴离子放电顺序加以判断 。阳极放电顺序：金属(一般是除 Au、Pt 外)S 2 I Br Cl OH 含氧酸根F 。（2）阴极产物的判断13直接根据溶液中阳离子放电顺序加以判断。阳离子放电顺序：Ag Hg2 Fe3 Cu2 H Pb2 Sn2 Fe2 Zn2 H Al3 Mg2 Na Ca2 K 。【提示】(1)处理有关电解池两极产物的问题，一定要先看电极是活性电极还是惰性电极。活性电极在阳极放电，电极溶解生成相应的金属离子，此时阴离子在阳极不放电。对于惰性电极，则只需比较溶液中定向移动到两极的阴阳离子
20、的放电顺序即可。(2)根据阳离子放电顺序判断阴极产物时，要注意下列三点：阳离子放电顺序表中前一个 c(H )与其他离子的浓度相近，后一个 c(H )很小，来自水的电离；Fe 3 得电子能力大于 Cu2 ，但第一阶段只能被还原到 Fe2 ；Pb 2 、Sn 2 、Fe 2 、Zn 2 控制一定条件(即电镀)时也能在水溶液中放电；Al 3 、Mg2 、Na 、Ca 2 、K 只有在熔融状态下放电。2、用惰性电极电解电解质溶液的规律电解类型 电解质类别 实例 电极反应特点 电解对象 电解质浓度 pH 溶液复原NaOH 增大 水H2SO4 减小 水电解水型强碱、含氧酸、 活泼金属的含氧酸盐Na2SO4
21、H 和 OH 分别在阴极和阳极放电生成 H2和 O2水 增大不变 水HCl 增大 HCl电解电解质型无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐CuCl2电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电电解质 减小CuCl2放 H2生碱型活泼金属的无氧酸盐NaCl 阴极：H 2O 得电子放 H2生成碱阳极：电解质阴离子放电电解质和水生成新电解质增大HCl放 O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐CuSO4 阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O 失电子放 O2生成酸电解质和水生成新电解质减小CuO 或 CuCO3【特别提醒】当电解过程中电解的是水和电解质时，电极反应式中出现的是 H 或 OH 放电，但在书写总反应式时要将反应物中的
22、H 或 OH 均换成水，在生成物中出现的是碱或酸，同时使阴极、阳极反应式得失电子数目相同，将两个电极反应式相加，即得到总反应的化学方程式。两惰性电极电解时，若要使电解后的溶液恢复到原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。14【典例 3】 【2019 届广东佛山一模】我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂，实现电解富尿素废水低能耗制 H2(装置如图)。总反应为 CO(NH2)2+H2O=3H2+N 2+CO 2。下列说法中错误的是Aa 为阳极，CO(NH 2)2发生氧化反应Bb 电极反应为：2H 2O+2e =H2+2OH C每转移 6mol 电子，
23、a 电极产生 1molN2D电解一段时间，a 极区溶液 pH 升高【答案】D【解析】A、电解池工作时，CO(NH 2)2失去电子，a 为阳极发生氧化反应，故 A 正确； B、阴极水得电子【典例 4】 【2019 届安徽黄山一模】电解絮凝净水可用如图装置模拟探究，下列叙述正确的是A电子从 X 极经电解液流入 Y 极B铝电极表面的反应有：Al -3e -=Al3+，4OH -4e-O 2+2H 2O15CY 的电极反应：Pb-2e -+SO42- = PbSO4D电路每通过 2mol 电子，理论上电解池阴极上有 22.4 L H2生成【答案】B【解析】根据右侧电解絮凝池图示信息可知，Al 转化为
24、Al3+，溶液中 OH-转化为 O2，则发生两个氧化反应，三、电极反应书写1、原电池电极反应式的书写方法首先，确定正负极。如果题目给的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律去写反应式；如果题目给的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应（即分析有关元素的化合价变化情况） ，再选择一个简单变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果。正负极发生反应的物质分别是发生氧化还原反应的氧化剂和还原剂。注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；
25、若正极上的反应物质是 O2，且电解质溶液为中性或碱性，则 H2O 必须写入正极反应式中，生成 OH-；若电解质溶液为酸性，则 H+必须写入正极反应式中，生成 H2O。正、负极反应式相加得到电池反应的总方程式。若能写出已知电池反应的总方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式。2、电解池中 电极反应式的书写方法首先看阳极材料，如果阳极是活性电极（金属活动性顺序中 Ag 之前的金属） ，则阳极失去电子，阳16极不断被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。 如果阳极是惰性电极（如 Pt、Au、石墨等） ，则应是电解质溶液中的离子放电。只要根据离子的放电顺序书写即可3、可充电电池电极
26、反应式的书写方法对于可充电电池的反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。如：蓄电池放电时作原电池，充电时作电解池。蓄电池是原电池和电解池二者功能的结合。原电池的负极反应与电解池阴极反应，原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆过程。4、燃料电池电极反应式的书写方法要正确地书写出燃料电池的电极反应，首先要抓住燃料电池的特点：在燃料电池中，都是燃料在负极失电子，O 2在正极得电子，电解质溶液可能是碱性、酸性，电解质也可能是熔融盐。燃料电池的总反应相当于燃料直接燃烧，如果燃烧产物不与所用电解质溶液反应，则燃烧的总反应就是原电池总反应，如燃烧产物与所用
27、电解质溶液反应，则电解质溶液要参与反应，这两个反应的总反应即为原电池的总反应。燃料电池的正极反应一般有 3 个：O 2+2H2O+4e-=4OH-（中性、碱性） ；O 2+4H+4e-=2H2O（酸性） ；O2+4e-=2O2-（熔盐作电解质）用总反应减去正极反应即得到燃料电池的负极反应。【典例 5】 【2019 届广西名校 12 月调研】如图装置，放电时可将 Li、CO 2转化为 Li2CO3和 C，充 电时选用合适催化剂仅使 Li2CO3转化为 Li、CO 2和 O2。下列有关表述正确的是A放电时，Li +向电极 X 方向移动B充电时，电极 Y 应与外接直流电源的负极相连17C充电时，阳极
28、的电极反应式为 C+2Li2CO34e =3CO2+4Li +D放电时，每转移 4mol 电子，生成 1molC【答案】D【典例 6】某化学兴趣小组设计了如图所示的电化学装置：下列说法不正确的是A乙池工作时，CO 32-不断移向负极B乙池负极反应为 CH30H-6e-+3CO32-=4CO22H 2OC甲池中 Fe 电极发生的反应为 2Cl- -2e-=Cl2D为了使电池持续供电，工作时必须有 CO2参与循环【答案】C【解析】A、乙池工作时作为原电池，甲醇是负极，CO 32-不断移向负极，故 A 正确；B、乙池甲醇作还原剂，点睛：本题考查原电池和电解池，明确充电放电时各电极上发生的反应是解题的
29、关键，电极 方程式的书写是难点，在考虑电极是否参加反应，考虑电解质溶液酸碱性等条件，书写电极反应式也是易错点。四、燃料电池181不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写。本类题型难度较大，主要集中在：一是得失电子数目的判断，二是电极产物的判断。下面以CH3OH、O 2燃料电池为例，分析电极反应式的书写。（1）酸性介质，如 H2SO4。CH3OH 在负极上失去电子生成 CO2气体，O 2在正极上得到电子，在 H 作用下生成 H2O。电极反应式为负极：CH 3OH6e H 2O=CO2 6H ；正极： O26e 6H =3H2O32（2）碱性介质，如 KOH 溶液。CH3OH 在负极上失去电子，在碱
30、性条件下生成 CO ，1 mol CH3OH 失去 6 mol e ，O 2在正极上得到23电子生成 OH ，电极反应式为：负极：CH 3OH6e 8OH =CO 6H 2O；正极： O26e 3H 2O=6OH2332（3）熔融盐介质，如 K2CO3。在电池工作时，CO 移向负极。CH 3OH 在负极上失去电子，在 CO 的作用下生成 CO2气体，O 2在正23 23极上得到电子，在 CO2的作用下生成 CO ，其电极反应式为：负极：23CH3OH6e 3CO =4CO2 2H 2O；23正极： O26e 3CO 2=3CO32 23（4）掺杂 Y2O3的 ZrO3固体作电解质，在高温下能传
31、导正极生成的 O2 。根 据 O2 移向负极，在负极上 CH3OH 失电子生成 CO2气体，而 O2在正极上得电子生成 O2 ，电极反应式为负极：C H3OH6e 3O 2 =CO22H 2O；正极： O26e =3O232【典例 7】 【2019 届河北唐山期末】以 H2、O 2、熔融盐 Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备 Fe(OH)2，装置如下图所示，其中电解池两极材料分别为铁和石墨，通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。下列说法正确的是A石墨 I 电极反应为 H22e +2OH =2H2OBCO 2在石墨电极上得电子CX 电极材料为铁DNaCl 溶液中 Cl 移向 Y
32、电极【答案】D【解析】左边装置是原电池，通入氢气的电极 I 是负极、通入氧气的电极 II 是正极，负极反应式为 H2-192e【典例 8】科学家设想以 N2和 H2为 反应物，以溶有 A 的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示。下列说法不正确的是 （ ）A通入 N2的电极 发生的电极反应式为：N 2+6e-+8H+=2NH4+B反应过程中溶液的 pH 会变大，故需要加入盐酸C该电池外电路电流从通入 H2的电极流向通入 N2的电极D通入 H2的电极为负极，A 为 NH4Cl【答案】C【解析】试题分析：A.该电池的原理是合成氨反应，所以正极是氮气得电子发生
33、还原反应，电极反应式为考点：考查新型燃料电池的工作原理。五、可充电电池放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。20目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池等。注意： 可充电电池充电时的电极接法为：几种常见可充电电池电极反应书写（1）铁镍电池(负极Fe，正极NiO 2，电解液KOH 溶液) 。负极：Fe2e 2OH =Fe(OH)2；正极：NiO 22H 2O2 e =Ni(OH)22OH 。阴极：Fe(OH) 22e =Fe2OH ；阳极：Ni(OH) 22e 2OH =NiO22H 2O。总反应式：FeNiO 22
34、H 2O Fe(OH)2Ni(OH) 2放 电 充 电（2）LiFePO 4电池(正极LiFePO 4，负极Li，含 Li 导电固体为电解质) 。负极：Lie =Li ；正极：FePO 4Li e =LiFePO4。阴极：Li e =Li；阳极：LiFePO 4e =FePO4Li 。总反应式：FePO 4Li LiFePO4放 电 充 电（3）高铁电池(负极Zn，正极石墨，电解质为浸湿的固态碱性物质) 。负极：3Zn6e 6OH =3Zn(OH)2；正极：2FeO 42 6e 8H 2O=2Fe(OH)310OH 。阴极：3Zn(OH) 26e =3Zn6OH ；阳极：2Fe(OH) 36e
35、 10OH =2FeO42 8H 2O。总反应式：3Zn2K 2FeO48H 2O 3Zn(OH)22Fe(OH) 34KOH放 电 充 电【典例 9】 【2019 届湖南教考联盟一诊】中科院深圳先进技术研究院成功研发了一种高效低成本储能电池“铝一石墨”双离子电池，电池总反应为 Al+xC+Li+PF6 AlLi+Cx PF6下列有关该电池的说法正确的是A放电时，PF 6 向正极移动B放电时，负极反应为 A13e =Al3+21C充电时，两个电极增加的质量相等D充电时，阳极反应为 xC+PF6 e =CxPF6【答案】D【解析】A、放电时原电池负极反应为 LiAle =AlLi (它可向正极移
36、动),正反应为CxPF6+e =xCPF 6 (它【典例 10】 【2014 年高考天津卷第 6 题】已知：锂离子电池的总反应为：Li xC+Li1-xCoO2 C+LiCoO2放 电 充 电锂硫电池的总反应为：2Li+S Li2S放 电 充 电有关上述两种电池说法正确的是 （ ） A锂离子电池放电时，Li +向负极迁移B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能量相同D右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电【答案】B【解析】根据两种电池的总反应方程式和电化学原理，分 析离子的移动方向、电极反应的判断、比能量的【考点地位】本题主要是考查原电池和电解池原理的应用与判断22六、电化学相关
37、计算原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液 pH 的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。不论哪类计算，均可概括为下列三种方法：根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算根据关系式计算：借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式【典例 11】如图装置电解一段时间，当某极析出 0.32 g Cu 时，、中溶液 pH 分别为(溶液足量，体积均为 10
38、0 mL 且电解前后溶液体积变化忽略不计) （ ）A13、7、1 B12、7、2 C1、7、13 D7、13、1【答案】A【解析】试题分析：n(Cu)=0.32g64g/mol=0.005mol，由电极反应 Cu2+ +2e- =Cu 可知转移电子为 0.01mol，电解时，考点：考查电解原理的应用的知识。【典例 12】我国科研人员以 Zn 和尖晶石型锰酸锌（ZnMn 2O4）为电极材料，研制出一种水系锌离子电池。该电池的总反应方程式：xZn + Zn 1xMn2O4 ZnMn2O4（ 0 x 1） 。下列说法正确的是23A充电时，Zn 2+向 ZnMn2O4电极迁移B充电时，阳极反应：ZnM
39、n 2O4 2xeZn 1-xMn2O4+xZn2+C放电时，每转移 1mol e-，ZnMn 2O4电极质量增加 65gD充放电过程中，只有 Zn 元素的化合价发生变化【答案】B【解析】A、电解池阳离子向阴极移动，而可充可放电池中，阴极是原电池的负极，所以 Zn2 向锌迁移，故 A 错误；B、充电时，阳极发生氧化，阳极反应：ZnMn 2O4 2xeZn 1-xMn2O4+xZn2+，故 B 正确；C、放电 时，每转移 2mol e-，ZnMn 2O4电极质量增加 65g，故 C 错误；D、充放电过程中，Mn、Zn 元素的化合价发生变化，故 D 错误；故选 B。 判池型找电极写反应原电池正、负极负极：氧化反应正极：还原反应电解池阴、阳极阴极：还原反应阳极：氧化反应判流向 阳离子向正极阴离子向负极 阳离子向阴极阴离子向阳极确定守恒和其它关系
