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高频考点8 电化学 专项突破
[解题指导]
解答有关电化学问题时，可按照以下步骤：
判断图示装置的类型，看有无外接电源，有电源的为电解池，无电源的为原电池。
二、确定图示装置中电极的名称，原电池中一般活动性强的金属作为负极，发生氧化反应；
电解池中与直流电源的正极相连的是阳极，发生氧化反应。
三、判断或者书写电极反应式，电极材料是否参与电池反应；电解质溶液是否参与电池反应；电解质溶液是否与电极产物反应。21世纪教育网版权所有
四、进行有关计算，依据串联装置中各电极得失电子的总数相等来解答。
【典例分析】
【典例1】我国“蛟龙”号载人潜水器进行第五次下潜试验，最大深度达到7062米，并安全返同。其动力电源是Al-Ag2O电池，原理如图所示。下列说法中正确的是21教育网
A．Al电极是该电池的正极
B．Ag在Ag2O/Ag电极上发生氧化反应
C．该电池负极反应是 2A1-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O
D．Ag2O/Ag电极附近溶液中的pH减小
【解析】
A．由原电池装置图可知铝被氧化生成NaAlO2，则Al为负极，故A错误；
B．AgO被还原，应为原电池的正极，故B错误；
C．Al被氧化，应为电池的负极，电极反应为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，或2Al-6e-+8OH-═2AlO2-+4H2O，
故C正确；
D．正极发生AgO+2e-+H2O=Ag+2OH-，pH增大，故D错误；故选C。
【答案】C
【典例2】利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2，下列说
法正确的是
A. a为直流电源的负极
B. 阴极的电极反应式为：2HSO3-＋2H2O＋2e－=S2O42-＋2OH-
C. 阳极的电极反应式为：SO2＋2H2O－2e－=SO42-＋4H+
D. 电解时，H＋由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室
【解析】
A、二氧化硫被氧化为硫酸根，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极与电源正极a相连，故A错误；B、阴极的电极反应式为：2HSO3-+2H++2e-═S2O42-+2H2O，故B错误；www.21-cn-jy.com
C、阳极的电极反应式为：SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+，故C正确；
D、阳离子交换膜只允许阳离子通过，电解时，阳离子移向阴极，所以H+由阳极室通过阳离子交换膜
到阴极室，故D错误；故选C。
【答案】C
【典例3】已知：镁电池的总反应为xMg+Mo3S4MgxMo3S4，锂硫电池的总反应为2Li+S
Li2 S。下列说法正确的是
A. 锂电池放电时，Mg2+向负极迁移
B. 镁电池放电时，正极发生的电极反应为Mo2S4+2xe-= Mo2S42x-
C. 理论上两种电池的比能量相同（参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池
的比能量)
D. 图中Li作负扱，Mo2S4作阳极
【解析】
A．原电池中阳离子向正极移动，则镁电池放电时，Mg2+向正极迁移，故A错误；
B．原电池中正极发生还原反应，得电子化合价降低，所以正极发生的电极反应为Mo3S4+2xe-=Mo3S42-，故B正确；21cnjy.com
C．比能量是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，锂硫电池放电时负极为Li，镁电池放电时负极为镁，两种电池的负极材料不同，所以比能量不同，故C错误；
D．多池相连，含活泼强的电极为原电池，其它电池为电解池，活泼强的是锂，所以右边是原电池，左边是电解池，锂是负极，与之相连的Mo3S4作阴极，故D错误；21·cn·jy·com
【答案】B
【典例4】微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是2·1·c·n·j·y
A. 电子从b流出，经外电路流向a
B. HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-的反应是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+
C. 如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化
D. 若该电池电路中有0.4mol电子发生转移，则有0.5molH+通过质子交换膜
【解析】
A. b电极通入氧气，是正极，a电极是负极，电子从a流出，经外电路流向b，A错误；
B. a电极是负极，发生失去电子的 氧化反应，即HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-，电极反应是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+，B正确；【来源：21·世纪·教育·网】
C. 如果将反应物直接燃烧，会有部分化学能转化为光能，因此能量的利用率会变化，C错误；
D. 若该电池电路中有0.4mol电子发生转移，根据电荷守恒可知有0.4molH+通过质子交换膜与0.1mol氧气结合转化为水，D错误，答案选B。www-2-1-cnjy-com
【答案】B．
【典例5】碱性硼化钒（VB2)—空气电池工作时反应为：4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5，用该电池电解100mL 硫酸铜溶液，实验装置如图所示（b、c均为惰性电极)，当外电路中通过0.02mol电子时，B装置两极共收集到0.224L气体（标准状况)。下列说法正确的是（ ）2-1-c-n-j-y
A. 电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生
B. VB2为负极，电极反应为：2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+
C. 电池内部OH-移向a电极，溶液pH保持增大
D. 忽略溶液体积变化，电解后B装置中溶液的pH为1
【解析】
A.该题A装置为原电池，通入空气的a电极为正极，与电源正极相连的b电极为阳极，电解时，溶液中的OH－在阳极放电生成氧气，即b电极表面没有红色物质析出，故A错误；
B.根据上述分析，a电解为正极，则VB2电极是负极，负极上是VB2失电子发生氧化反应，则VB2极发生的电极反应为：2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O，故B错误；21·世纪*教育网
C.根据上述分析，a电极为正极，电池内部OH－移向a电极，根据燃料电池的总反应，溶液pH保持不变，故C错误；21*cnjy*com
D.当外电路中通过0.02mol电子时，B装置内b为阳极，电极反应为4OH－-4e－=2H2O+O2,氢氧根失电子生成氧气为0.005mol，共收集到0.224L气体，物质的量为0.224L÷22.4L/mol= 0.01mol，则阴极也产生0.005moL的氢气，所以溶液中生成H＋的物质的量为0.02-0.005×1=0.01mol，溶液中
c(H＋)=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L，pH=1，故D正确；故选D。
【答案】D
【典例6】2016年8月，联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”在江苏如皋落户。用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法正确的是【来源：21cnj*y.co*m】
A．放电时，甲电极为正极，OH－移向乙电极
B．放电时，乙电极反应为：NiO(OH)＋H2O＋e－＝Ni(OH)2＋OH－
C．充电时，电池的碳电极与直流电源的正极相连
D．电池总反应为H2＋2NiOOH2Ni(OH)2
【解析】
用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池，碳纳米管作负极。乙为正极。放电时，乙电极为正极，OH－移向甲电极，故A错误；放电时，乙是正极发生还原反应，乙电极反应为：NiO(OH)＋H2O ＋e－＝Ni(OH)2＋OH－，故B正确；充电时，充电器的负极与电池的负极相连，电池的碳电极与直流电源的负极相连，故C错误；电池总反应为H2＋2NiOOH2Ni(OH)2，故D正确。
【答案】BD
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2017高考化学 高频考点8 电化学 巩固提升
1 H3BO3可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备，其工作原理如图，下列叙述错误的是( )
A. M室发生的电极反应式为：2H2O－4e－ = O２↑＋4H＋
B. N室中：a% C. b膜为阴膜，产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸
D. 理论上每生成1mol产品，阴极室可生成标准状况下5.6L气体
2.利用如图装置，完成很多电化学实验．下列有关此装置的叙述中，正确的是
A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极保护法
B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀
C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动
D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，可用于铁表面镀铜，溶液中铜离子浓度将减小
3.某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理如图所示。下列有关说法正确的是21cnjy.com
A. a为空气，b为CH4
B. CO32-向正极移动,K+、Li+向负极移动
C. 负极电极反应式为CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O
D. 正极电极反应式为O2＋4e-+2H2O=4OH
4. 氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如图。下列有关氢氧燃料电池的说法
不正确的是
A. 该装置将化学能转化为电能
B. 为了增加灯泡亮度，可以将电极碳棒变得多粗糙多孔
C. 电子迁移方向：电极a→灯泡→电极b→电解质溶液→电极a
D. 该电池的总反应：2H2+O2=2H2O
5.构成原电池的条件有很多，其中一种就是利用电解质的浓度差构成“浓差电池”。当电解质中某离子的浓度越大时其氧化性或还原性越强。如图，甲池为3mol·L－1的AgNO3溶液，乙池为
l mol·L－1的AgNO3溶液，A、B均为Ag电极。实验开始先闭合K2，断开K1，发现电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是21世纪教育网版权所有
A.一段时间后电流计指针将归零，此时可视为反应不再进行
B.当电流计指针归零后，闭合K1，断开K2后，乙池溶液浓度上升
C.当电流计指针归零后，闭合K1，断开K2后，乙中Ag电极质量增加
D．实验开始先闭合K2，断开K1，此时NO3－向B电极移动
6. CuI是一种不溶于水的白色固体，它可由反应2Cu2＋+4I-=2CuI↓+I2而得到。现以石墨为阴极，以Cu阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始不久阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝色，对这些现象的正确解释是21·cn·jy·com
①阴极2I--2e-= H2↑，I2遇淀粉变蓝
②阳极2H2O--4e-=O2↑+4H+，O2将I-氧化为I2，I2遇淀粉变蓝
③阳极2H2O+2e-= H2↑+OH-，使c（OH-）>c（H+）
④阳极2Cu-4e-+4I-=2CuI+I2，I2遇淀粉变蓝
A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ③④
7. 模拟电渗析法将海水淡化的工作原理示意图如下．已知X、Y均为惰性电极，模拟海水中富含Na+、Cl﹣、Ca2+、Mg2+、SO42﹣、HCO3﹣等离子．下列叙述中正确的是（ ）
A．M是阴离子交换膜
B．Y电极上产生无色气体
C．X电极区域可产生Mg（OH）2
D．X电极反应式为4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+2H2O
8. 如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜．下列有关说法正确的是（ ）www.21-cn-jy.com
A．反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区
B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe﹣2e ﹣=Fe2+
C．通入氧气的一极为正极，发生的电极反应为O2﹣4e ﹣+2H2O═4OH﹣
D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
【参考答案与详细解析】
1【答案】D
【解析】A．M室为阳极室，发生还原反应，电极反应式为：2H2O－4e－ = O２↑＋4H＋，故A正确；B．N室为阴极室，溶液中水电离的H+得电子发生还原反应，生成H2，促进水的电离，溶液中OH-浓度增大，即a% 2【答案】C
【解析】
A、若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处是原电池，锌做负极，铁做正极被保护，这种方法称为牺牲阳极保护法，故A错误；【来源：21·世纪·教育·网】
B、若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，是电解池，X做阳极，铁做阴极被保护，故B错误；
C、若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，是原电池，铁做负极失电子沿外电路流向正极铜，溶液中铜离子移向铜电极得到电子析出铜，铜棒质量将增加，故C正确；
D、若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，是电解池，X做阳极，铜失电子发生氧化反应，铁做阴极，溶液中铜离子在铁棒上析出，溶液中铜离子浓度不变，故D错误。
3【答案】C
【解析】本题以甲醇为燃料考查了燃料电池。注意正负极上电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性，即使燃料和氧化剂相同，如果电解质溶液不同，电极反应式也不同。本题中通过电子的移动方向知，左半极为负极，右半极为正极；燃料电池中，负极上投放燃料，燃料在负极上失电子发生氧化反应；正极上投放氧化剂，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，本题难点是电解质为熔融碳酸盐，不存在水溶液。2-1-c-n-j-y
装置中电子流出的a电极应为原电池的负极，通入的是CH4气体，A错误；原电池装置中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，B错误；该燃料电池使用熔融电解质，无H2O，正极电极反应式应为O2＋4e－＋2CO2= 2 CO32-（b应为空气与CO2的混合气体），故D错误；答案为C。21*cnjy*com
4【答案】C
【解析】
A．该装置能自发的进行氧化还原反应，属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，故A正确；
B．将电极碳棒变得多粗糙多孔可增大反应接触面积，能增加灯泡亮度，故B正确；
C．电子从负极沿导线流向正极，a是负极、b是正极，则电子由电极a通过导线流向电极b，电解质溶液中无电子转移，只有阴、阳离子移动，故C错误；【出处：21教育名师】
D．氢氧燃料电池反应式与氢气燃烧方程式相同，则电池反应式为2H2+O2═2H2O，故D正
5.【答案】C
【解析】由于甲乙两池硝酸银浓度不同，故闭合K2时形成原电池，NO3－移向“阳极”即B电极，D正确；电流计指针归零时到达平衡，可视为反应不再进行，A项正确；当电流计指针归零后，闭合K1，断开K2后形成电解池，B为阳极，质量减轻，AgNO3的浓度增加，故C错误。
6【答案】D
【解析】
石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电后，溶液中的H+、K+移向阴极，而H+的氧化性强于K+，所以H+得电子被还原，电极反应式为2H2O+2e-= H2↑+OH-，破坏了水的电离平衡，使c（OH-）>c（H+），酚酞试液变红；I-和OH-移向阳极，而失电子能力Cu＞I-＞OH-，故Cu失电子产生Cu2+，阳极发生反应：Cu-2e-=Cu2+，又由信息可知，同时又发生反应2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，生成I2，I2遇淀粉变蓝，有白色CuI沉淀生成。根据以上分析可知③④正确，①②错误，答案选D。21教育网
7【答案】C
【解析】
A．阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜M和阴极相连，阴极是阳离子放电，所以隔膜M是阳离子交换膜，故A错误；
B．Y电极上氯离子放电生成氯气，氯气是黄绿色气体，故B错误；
C．X电极上水得电子生成氢气同时生成OH﹣，Mg（OH）2难溶于水，镁离子和氢氧根离子反应生成白色沉淀Mg（OH）2，故C正确；21·世纪*教育网
D．X电极上生成氢气，电极反应式为2H2O+4e﹣═2H2↑+2OH﹣，故D错误；
8【答案】A
【解析】 燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，则Fe为阴极，C为阳极，精铜为阴极，粗铜为阳极；www-2-1-cnjy-com
A．乙中Fe为阴极，阴极上氢离子放电生成氢气和氢氧根离子，所以乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区，故A正确；【来源：21cnj*y.co*m】
B．乙装置中铁电极为阴极，阴极上溶液中的阳离子得电子，则阴极电极方程式为2H++2e﹣═H2↑；故B错误；【版权所有：21教育】
C．正极上氧气得电子生成氢氧根离子，所以正极发生的电极反应为O2+4e ﹣+2H2O=4OH﹣；
故C错误；
D．阳极上活泼性比铜强的金属先失电子，阴极上只有铜离子得电子，由于两极上得失电子守恒，所以溶解的Cu与生成的Cu不相同，则溶液中铜离子浓度减小，故D错误．
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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