资源简介

本题型在四年高考中考查10次（共12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。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。
年份
题号
分值
考查的主要内容及知识点
能力要求
知识要求
难度
要求
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
2013(Ⅰ)
10
6
原电池原理[Al-NaCl(aq)-Ag/Ag2S]
√
√
√
中难
2013(Ⅱ)
11
6
概理[原电池原理（ZEBRA蓄电池）]
√
√
√
中
2014(Ⅱ)
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(Ⅰ)
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
2016(Ⅰ)
11
6
电解原理[电极反应、电解产品及计算、SO42-定向移动]
√
√
√
中难
2016(Ⅱ)
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(Ⅲ)
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-)变化、 放电时负极反应及算
√
√
√
易
2017(Ⅰ)
11
6
金属的防护—外接电源的阴极保护法
√
√
√
中难
2017(Ⅱ)
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(Ⅲ)
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
1．【2017年高考新课标Ⅰ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。
【名师点睛】该题难度较大，明确电化学原理是以及金属的防腐蚀原理是解答的关键，钢管桩表面腐蚀电流的理解是难点，注意题干信息的挖掘，即高硅铸铁为惰性辅助阳极，性质不活泼，不会被损耗。
2．【2017年高考新课标Ⅱ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
【答案】C
【名师点睛】本题考查电解原理的应用，如本题得到致密的氧化铝，说明铝作阳极，因此电极方程式应是2Al?6e?＋3H2O=Al2O3＋6H＋，这就要求学生不能照搬课本知识，注意题干信息的挖掘，本题难度不大。
3．【2017年高考新课标Ⅲ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≤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-=3Li2S4
B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g
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
【名师点睛】考查二次电池的使用，涉及原电池工作原理，原电池工作时负极发生氧化反应，正极发生还原反应，而电池充电时，原来的负极连接电源的负极为电解池的阴极，发生还原反应，而原来的正极连接电源的正极为电解池的阳极发生氧化反应，解题是通过结合反应原理，根据元素化合价的变化，判断放电时正负极发生的反应，再结合电解质书写电极反应方程式。
4．【2016年高考新课标Ⅰ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 H2O–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0.5mol的O2生成
【答案】B
【解析】
【考点定位】考查电解原理的应用的知识。
【名师点睛】化学反应主要是物质变化，同时也伴随着能量变化。电化学是化学能与电能转化关系的化学。电解池是把电能转化为化学能的装置，它可以使不能自发进行的化学借助于电流而发生。与外接电源正极连接的电极为阳极，与外接电源的负极连接的电极为阴极。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。若阳极是活性电极(除Au、Pt、C之外的电极)，则电极本身失去电子，发生氧化反应；若是惰性电极(Au、Pt、C等电极)，则是溶液中的阴离子放电，放电的先后顺序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子，阴极则是溶液中的阳离子放电，放电顺序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+，与金属活动性顺序刚好相反。溶液中的离子移方向符合：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，即阳离子向阴极区移动，阴离子向阳极区移动。掌握电解池反应原理是本题解答的关键。本题难度适中。
5．【2016年高考新课标Ⅱ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-=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+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
【答案】B
【解析】
【考点定位】考查原电池的工作原理。
【名师点睛】本题以Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池为载体，考查原电池电极反应式的书写，离子的迁移方向等知识。化学电源是高考中的热点，也是难点，学生要结合原电池的知识来推断试题给出的化学电源的工作原理，然后结合化合价的变化判断正、负极。
6．【2016年高考新课标Ⅲ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，消耗氧气22.4L（标准状况）
【答案】C
【解析】
试题分析：A、充电时阳离子向阴极移动，故错误；B、放电时总反应为：2Zn+O2+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4,，则充电时生成氢氧化钾，溶液中的氢氧根离子浓度增大，故错误；C、放电时，锌在负极失去电子，故正确；D、标准状况下22.4L氧气的物质的量为1摩尔，对应转移4摩尔电子，故错误。
【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理
【名师点睛】本题考查原电池的工作原理和电解池工作原理，这是两个装置的重点，也是新电池的考查点，需要熟记，同时考查对知识的灵活运用；电极反应式的书写是电化学中必考的一项内容，一般先写出还原剂（氧化剂）和氧化产物（还原产物），然后标出电子转移的数目，最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项部分和配平反应方程式，作为原电池，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极电极反应式为：Zn＋4OH－－2e－=Zn(OH)42－；充电是电解池，阳离子在阴极上放电，阴离子在阳极上放电，即阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，对可充电池来说，充电时原电池的正极接电源正极，原电池的负极接电源的负极，不能接反，否则发生危险或电极互换，电极反应式是原电池电极反应式的逆过程；涉及到气体体积，首先看一下有没有标准状况，如果有，进行计算，如果没有必然是错误选项。掌握原电池和电解池反应原理是本题解答的关键。本题难度适中。
7．【2015新课标Ⅰ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
【考点定位】原电池原理；难度为一般等级
【名师点晴】本题是关于能量转化的题目，电化学包括原电池和电解池。原电池是将化学能转化为电能的装置，组成有正负极、电解质溶液、形成闭合回路，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。电解池是将电能转化为化学能的装置。与外加电源正极连接的为阳极，与电源负极连接的为阴极。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。若阳极是活性电极，则是电极本身失去电子，若电极是惰性电极，则电解质溶液（或熔融状态）阴离子发生还原反应。掌握好阴离子、阳离子的放电顺序、清楚在闭合回路中电子转移数目相等是本题的关键。
8．【2014年高考新课标Ⅱ卷第12题】2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是 （ ）
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLi
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移
【答案】C
【考点定位】本题主要是考查原电池和电解池的工作原理。
【名师点晴】本题以水溶液锂离子电池体系为载体考查了原电池原理、化学电源等知识。考查了学生阅读材料接受、整合信息的能力，运用所学化学知识分析、解决化学实际问题的能力。熟练掌握原电池原理，准确判断正、负极，明确两极的电极反应及电池反应是解题的关键。该类试题的难点在于是电极反应式的书写。
9．【2013年高考全国新课标Ⅰ卷第10题】银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是 （ ）
A．处理过程中银器一直保持恒重
B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银
C．该过程中总反应为2Al + 3Ag2S = 6Ag + Al2S3
D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
【答案】B
【解析】
【考点定位】原电池反应原理
【名师点睛】铝、银和电解质溶液构成原电池，铝作负极，银作正极，负极上铝失电子发生氧化反应，正极上银离子得电子发生还原反应，据此分析解答，本题考查了原电池的工作原理原理，明确正负极上得失电子是解本题关键，难度不大。
10．【2013年高考全国新课标Ⅱ卷第11题】“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是 （ ）
A．电池反应中有NaCl生成
B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C．正极反应为：NiCl2+2e-=Ni+2Cl-
D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
【答案】B
【解析】
试题分析：负极反应为：2Na-2e-=2Na+；正极反应为：NiCl2+2e-=Ni+2Cl-。电池总反应为2Na +NiCl2=Ni+2 NaCl；电池反应中有NaCl生成，A正确；电池的总反应是金属钠还原Ni2+，B错误；正极反应为：NiCl2+2e-=Ni+2Cl-，C正确；钠离子通过钠离子导体在两电极间移动，D正确。
【考点定位】原电池原理、电极方程式
【名师点睛】本题考查的知识点是原电池的工作原理，考查了电池的正负极判断、电极反应及溶液中离子的迁移方向等知识，题目属于中档题，本题解题的关键是明确正负极上得失电子、离子的移动方向即可分析解答，难点是电极反应式的书写，该电池贴近生产和生活实际，体现了化学的实际应用价值，也将是今后命题的方向。
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
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 ＋ Cu2＋===Zn2＋＋ Cu
（2）两个装置的比较
装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ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
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）设计制作化学电源
①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
②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2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
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：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
氧化反应：Cu－2e－→Cu2+ （负极）
还原反应：2Fe3++2e－→2Fe2+ （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+CuCl2
Cu
Pt(C)
FeCl3
负极：Cu-2e-=Cu2+
正极：2Fe3++2e-=2Fe2+
Zn+Ag2O=ZnO+2Ag
Zn
Ag2O
KOH
负极：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O
正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
Pb
PbO2
H2SO4
负极：Pb+SO-2e-=PbSO4
正极：PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O
2H2+ O2=2H2O
pt(H2)
pt(O2)
KOH
负极：2H2+4OH--4e-=4H2O
正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
【典例1】【大庆市第一中学2017届考前冲刺模拟】环境监察局常用“定电位”NOx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+H2O
C．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
点睛：考查原电池知识，是高考高频考点，关键是把握原电池原理，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】近几年科学家发明的一种新型可控电池——锂水电池，工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是 （ ）
A．碳极发生的反应是：2H2O+2e-=H2↑+2OH -
B．有机电解质和水溶液不可以互换区域
C．标况下产生22.4L的氢气时，正极消耗锂的质量为14g
D．该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气
【答案】C
【解析】
考点：本题主要是考查学生原电池的工作原理知识
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)>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－。
（2）阴极产物的判断
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：
①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；②Fe3＋得电子能力大于Cu2＋，但第一阶段只能被还原到Fe2＋；
③Pb2＋、Sn2＋、Fe2＋、Zn2＋控制一定条件(即电镀)时也能在水溶液中放电；Al3＋、
Mg2＋、Na＋、Ca2＋、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
电解水型
强碱、含氧酸、活泼金属的含氧酸盐
NaOH
H＋和OH－分别在阴极和阳极放电生成H2和O2
水
增大
增大
水
H2SO4
减小
水
Na2SO4
不变
水
电解电解质型
无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐
HCl
电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电
电解质
减小
增大
HCl
CuCl2
?
CuCl2
放H2生碱型
活泼金属的无氧酸盐
NaCl
阴极：H2O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】
①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。②两惰性电极电解时，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。
【典例3】【厦门第一中学2017届考前模拟考试】碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质)。下列说法正确的是
A．电解一段时间后，阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为l：2
B．石墨l极发生的电极反应为2CH3OH+CO-e-=(CH3O) 2CO+H+
C．石墨2极与直流电源正极相连
D．H+由石墨2极通过质子交换膜向石墨l极移动
【答案】A
【解析】通氧气的一极，氧气得到电子生成水，发生还原反应，为阴极，则阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应。A．石墨l极为阳极，阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应，电极反应为：2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+，通入氧气的为阴极，电极反应式为O2 + 4e-- + 4H+ == 2H2O，根据电极反应式，电解一段时间后，阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为l：2，故A正确；B．石墨l极为阳极，阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应，电极反应为：2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+，故B错误；C．石墨2极为阴极，与直流电源负极相连，故C错误；D．阳离子向阴极移动，故氢离子由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动，故D错误；故选A。
点睛：本题考查原电池与电解池综合知识的应用，侧重于原电池的和电解池工作原理的考查，注意把握电极反应的判断，把握电极方程式的书写，为解答该类题目的关键。
【典例4】现代工业生产中常用电解氯化亚铁的方法制得氯化铁溶液吸收有毒的硫化氢气体。工艺原理如下图所示。下列说法中不正确的是 （ ）
A．左槽中发生的反应是：2Cl--2e-=Cl2↑
B．右槽中的反应式：2H++2 e-=H2↑
C．H+从电解池左槽迁移到右槽
D．FeCl3溶液可以循环利用
【答案】A
【解析】
考点：考查电解原理。
三、电极反应书写
1、原电池电极反应式的书写方法
①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。
②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；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。
③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
①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，阳极不断被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。
②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：
①在燃料电池中，都是燃料在负极失电子，O2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。
②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。
③燃料电池的正极反应一般有3个：O2+2H2O+4e-=4OH-（中性、碱性）；O2+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】可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 （ ）
A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH-
B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH-－3e-＝Al(OH)3↓
C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
【答案】A
【考点定位】燃料电池及其电极反应书写
【典例6】【银川市第二中学2017届下学期第三次模拟考试】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，CO32-不断移向负极
B．乙池负极反应为CH30H-6e-+3CO32-=4CO2＋2H2O
C．甲池中Fe电极发生的反应为2Cl- -2e-=Cl2
D．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，CO32-不断移向负极，故A正确；B、乙池甲醇作还原剂，失电子，负极反应为CH30H-6e-+3CO32-=4CO2＋2H2O，故B正确；C、甲池中Fe电极是阳极，发生的反应为Fe -2e-=Fe2＋ ，故C错误；D、O2在正极反应为：O2＋2CO2＋4e―=2CO32―，消耗CO2，为了使电池持续供电，工作时必须有CO2参与循环，故D正确；故选C。
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
1．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、O2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，O2在正极上得到电子，在H＋作用下生成H2O。电极反应式为负极：CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋；正极：O2＋6e－＋6H＋===3H2O
（2）碱性介质，如KOH溶液。
CH3OH在负极上失去电子，在碱性条件下生成CO，1 mol CH3OH 失去6 mol e－，O2在正极上得到电子生成OH－，电极反应式为：负极：CH3OH－6e－＋8OH－=CO＋6H2O；正极：O2＋6e－＋3H2O=6OH－
（3）熔融盐介质，如K2CO3。
在电池工作时，CO移向负极。CH3OH在负极上失去电子，在CO的作用下生成CO2气体，O2在正极上得到电子，在CO2的作用下生成CO，其电极反应式为：负极：CH3OH－6e－＋3CO===4CO2↑＋2H2O；
正极：O2＋6e－＋3CO2===3CO
（4）掺杂Y2O3的ZrO3固体作电解质，在高温下能传导正极生成的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：CH3OH－6e－＋3O2－===CO2↑＋2H2O；正极：O2＋6e－===3O2－
【典例7】【衡阳市2017届下学期第三次联考】韩国三星公司因为手机电池爆炸而屡屡曝光，电池的安全性和环保性再次被公众所重视。一种以引火性高的联氨(N2H4)为燃料的环保电池，工作时产生稳定无污染的物质，原理如图所示。下列说法正确的是
A．N极为电源负极，联氨从c口通入
B．负极上每消耗lmol N2H4，转移6mol电子
C．正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-==4OH-
D．可将联氨改进为引火性低、稳定性好的N2H4·H2O
【答案】D
点睛：本题考查原电池的工作原理，题目难度不大，本题注意把握电极反应式的书写，正确判断离子的定向移动。解题关键：肼（N2H4）一空气燃料电池中，负极反应为：N2H4+4H＋-4e－=8H＋+N2↑，正极反应为：O2+4H＋+4e－=2H2O，电池总反应为：N2H4+O2=N2↑+2H2O，以此解答题中A、B、C各问，原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
【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：N2+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】
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。
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—NiO2，电解液—KOH溶液) 。
负极：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2；正极：NiO2＋2H2O＋2e－===Ni(OH)2＋2OH－。
阴极：Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－；阳极：Ni(OH)2－2e－＋2OH－===NiO2＋2H2O。
总反应式：Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2
（2）LiFePO4电池(正极—LiFePO4，负极—Li，含Li＋导电固体为电解质) 。
负极：Li－e－===Li＋；正极：FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4。
阴极：Li＋＋e－===Li；阳极：LiFePO4－e－===FePO4＋Li＋。
总反应式：FePO4＋LiLiFePO4
（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：3Zn－6e－＋6OH－===3Zn(OH)2；
正极：2FeO42－＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－。
阴极：3Zn(OH)2＋6e－===3Zn＋6OH－；
阳极：2Fe(OH)3－6e－＋10OH－===2FeO42－＋8H2O。
总反应式：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH
【典例9】【华南师大附中2017届三模】某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，以下说法不正确的是
A．充电时，连接电源正极的电极方程式：Fe(OH)3-3e-+5OH-= FeO42+4H2O
B．充电时，阴极附近溶液的pH增大
C．放电时，K+往正极移动
D．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化
【答案】D
【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：LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2
锂硫电池的总反应为：2Li+SLi2S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
【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
六、电化学相关计算
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：
①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。
②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
③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，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液pH分别为(溶液足量，体积均为100 mL 且电解前后溶液体积变化忽略不计) （ ）
A．13、7、1 B．12、7、2 C．1、7、13 D．7、13、1
【答案】A
【解析】
试题分析：n(Cu)=0.32g÷64g/mol=0.005mol，由电极反应Cu2+ +2e- =Cu可知转移电子为0.01mol，电解时，I、Ⅱ、Ⅲ中溶液电极方程式分别为2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑、2H2O2H2↑+O2↑； 2CuSO4 +2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 。I中生成0.01molOH- ，c(OH-)=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L，pH=13；Ⅱ电解水，溶液仍然呈中性，溶液的pH=7；Ⅲ中生成0.01molH+ ，c(H+ )=0.01mol÷0.1L =0.1mol/L，pH=1，故选项A正确。
考点：考查电解原理的应用的知识。
【典例12】【江西省师范大学附属中学2017届第三次模拟考试】我国科研人员以Zn和尖晶石型锰酸锌（ZnMn2O4）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 + Zn1?xMn2O4ZnMn2O4（0 < x < 1）。下列说法正确的是
A．充电时，Zn2+向ZnMn2O4电极迁移
B．充电时，阳极反应：ZnMn2O4 ?2xe—＝Zn1-xMn2O4+xZn2+
C．放电时，每转移1mol e-，ZnMn2O4电极质量增加65g
D．充放电过程中，只有Zn元素的化合价发生变化
【答案】B


1．近年来AIST 报告正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池，该电池通过一种复杂的铜腐蚀现象产生电力，整个反应过程中，铜相当于催化剂，装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 放电时，Li+透过固体电解质向Cu极移动
B. 放电时，正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
C. 空气的作用是把铜表面氧化为Cu2O
D. 锂电极减轻1.4g 时，至少需通入空气约5.6L （标准状况下）
【答案】B
2．一定条件下，利用如图所示装置可实现有机物的储氢,下列有关说法正确的是（ ）
A. 气体X是氢气，电极E是阴极 B. H+由左室进入右室，发生还原反应
C. 该储氢过程就是C6H6与氢气反应过程 D. 电极D的电极反应式为C6H6+6H+?+6e-=C6H12
【答案】D
点睛：本题考查电解池工作原理的应用，掌握电化学反应原理，利用好图示及题干提供的信息，是解题的关键。电化学知识包括原电池和电解池，首先要确定装置是原电池还是电解池，注意观察题给信息结合实验装置图判断。电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。结合电解质溶液的酸碱性及交换膜的特点书写电极反应式，如本题D项；根据电性作用原理：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引确定电解质溶液中离子移动的方向，如本题B项。
3．一种锂铜可充电电池，工作原理如图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。下列说法不正确的是
A. 陶瓷片允许Li+通过，不允许水分子通过
B. 放电时，N为电池的正极
C. 充电时，阴极反应为：Li+ +e-=Li
D. 充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连
【答案】D
【解析】A，根据图示，陶瓷片允许Li+通过，Li能与水反应生成LiOH和H2，Li电极不能与水接触，陶瓷片不允许水分子通过，A项正确；B，放电时Li+由M电极向N电极迁移，M为负极，N为电池的正极，B项正确；C，放电时M为负极，M极电极反应式为Li-e-=Li+，充电时M为阴极，电极反应式为Li++e-=Li，C项正确；D，充电时M为阴极，接线柱A应与外接电源的负极相连，D项错误；答案选D。
点睛：本题考查可充电电池的工作原理，根据放电时阳离子的流向确定放电时的正负极是解题的关键。注意：放电时的负极充电时为阴极，放电时的正极充电时为阳极，充电时阳极反应式为放电时正极反应式的逆过程，充电时阴极反应式为放电时负极反应式的逆过程。
4．用铁和石墨作电极电解酸性废水，可将废水中的PO43-以FePO4(不溶于水)的形式除去，其装置如图所示。
下列说法正确的是
A. 若X、Y电极材料连接反了，则仍可将废水中的PO43-?除去
B. X极为石墨，该电极上发生氧化反应
C. 电解过程中Y极周围溶液的pH减小
D. 电解时废水中会发生反应:4Fe2++02-4H++4P043-=4FePO4↓+2H2O
【答案】D
点睛：除金铂外，金属做阳极材料，金属首先失电子，发生氧化反应；金属做阴极，金属相对稳定，不再失电子，只做导体作用。
5．锂硫电池是一种新型储能电池，放电时的总反应为2Li+xS=Li2Sx。以该电池为电源制备甲烷的原理如图所示。
下列说法正确的是
A. b为锂硫电池的负极
B. 锂硫电池的正极反应式为Li-e-=Li+
C. 阳极反应式为CO+3CO32-+2H2O-2e-==4HCO3-
D. 该装置工作时溶液中的CO32-增大
【答案】C
6．某科研小组研究采用BMED 膜堆(示意图如右)，模拟精制浓海水为原料直接制备酸碱。BMED膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(A、D)。已知： 在直流电源的作用下，双极膜内中间界面层发生水的解离，生成H+和OH-。下列说法错误的是（ ）
A. 电极a连接电源的正极 B. B为阳离子交换膜
C. 电解质溶液采用Na2SO4溶液可避免有害气体的产生 D. Ⅱ排出的是淡水
【答案】B
【解析】A. 氢氧根离子向左侧移动，这说明电极a是阳极，所以电极a连接电源的正极，A正确；B. 氯离子通过交换膜进入左侧与氢离子结合生成酸，所以B为阴离子交换膜，B错误；C. 由于氯离子放电会产生有毒气体氯气，所以电解质溶液采用Na2SO4溶液可避免有害气体的产生，C正确；D. 海水中的氯离子向左侧移动，钠离子向右侧移动，因此Ⅱ排出的是淡水，D正确，答案选B。
7．直接煤一空气燃料电池原理如图所示，下列说法错误的是（ ）
A. 随着反应的进行，氧化物电解质的量不断减少
B. 负极的电极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑
C. 电极X为负极，O2-向X极迁移
D. 直接煤一空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高
【答案】A
8．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. b 为直流电源的正极
B. 将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜电极反应式不变
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
【答案】C
【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，则b为电源负极，故A错误；B．将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜电极反应式: 2HSO3-+2H++2e-═S2O42-+2H2O,发生不变该变。故B错误；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。
点睛：明确电解原理是解题关键，根据电解池中阳极发生氧化反应，与电源正极相连的为阳极可以判断①图中a极要连接电源的正极；依据电极原理和反应过程中的离子变化写出电极反应；依据图示可知，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，阳极区发生反应SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+，阳极与电源的正极a相连，b为电源负极。
9．关于下列各装置图的叙述不正确的是
A. 用图①装置实现铁上镀铜，a 极为铜，电解质溶液可以是CuSO4溶液
B. 图②装置盐桥中 KCl的 Cl－移向乙烧杯
C. 图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护
D. 图④两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量不同
【答案】B
10．右图1为甲烷和O2构成的燃料电池示意图，电解质溶液为KOH溶液，图2为电解AlCl3溶液的装置，电极材料均为石墨。用该装置进行实验，反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是
A. 图2中Y电极为阴极
B. 图2中总反应的化学方程式为：2AlCl3+6H2O22Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑
C. 图1中电解质溶液的pH增大
D. 图1中的a 电极反应式为：CH4-8e-+8OH-=CO2+6H2O
【答案】B
点睛：燃料电池中，可燃物在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应；在书写极反应方程式时，注意电子的得失，也要注意所使用电解质情况，这样才能写出符合要求的极反应方程式。
11．将二氧化碳转化为燃料是目前的研究热点，2017?年《科学》杂志报道的一种将CO2?转化为烃和醇的装置如图所示。下列说法正确的是
A. 图中能量转化的方式只有1种
B. 装置工作时，H+向X极区移动，Y极周围溶液的pH?增大
C. X?极上得到CH3OH?的电极反应式为2CO2+4H2O+12e-==2CH3OH+3O2
D. 若X极生成1mol?C2H4?和lmol?CH3OH，电路中流过18?mol?电子
【答案】D
点睛：本题考查电解原理，注意结合图示分析，用好图示信息，如图为太阳能电池提供电能实现将CO2转化为烃和醇的装置，属于电解池，涉及氧化还原反应，遵循氧化还原反应原理，由此判断CO2作氧化剂发生还原反应，根据电源正负极判断电解池的阴阳极，结合电解原理及质子交换膜的特点正确书写电极反应式，可根据得失电子守恒判断电路中流过的电子。
12．用甲醇燃料电池作电源，用铁作电极电解含Cr2O72－的酸性废水，最终可将Cr2O72－转化成Cr (OH)3沉淀而除去，装置如下图。下列说法正确的是
A. Fe(II)为阳极
B. M电极的电极反应式为CH3OH+8OH－－6e－= CO32－+6H2O
C. 电解一段时间后，在Fe(Ⅰ)极附近有沉淀析出
D. 电路中每转移6?mol电子，最多有1 mol Cr2O72－被还原
【答案】C
【解析】A. H+向右移动，表明M电极是负电极，Fe(II)为阴极，故A错误；B. 酸性溶液中没有大量OH-，M电极的电极反应式为CH3OH+H2O－6e－= CO2↑+6H+，故B错误；C. Fe(Ⅰ)产生Fe2+，6Fe2+＋Cr2O72－＋14H+==6Fe3+＋2Cr3+＋7H2O，电解一段时间后，Fe(II)产生的OH-大量移向阳极区，在Fe(Ⅰ)极附近产生Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀析出，故C正确；D. 6Fe2+～Cr2O72－，电路中每转移6?mol电子，最多有0.5mol Cr2O72－被还原，故D错误。故选C。
点睛：解答本题的难点是选项D，Fe(Ⅰ)产生Fe2+，Fe–2e－Fe2+，6Fe2+＋Cr2O72－＋14H+==6Fe3+＋2Cr3+＋7H2O，因此，电路中每转移6?mol电子，最多有0.5mol Cr2O72－被还原。
13．中国研究人员成功开发出一款锂-氮可充电电池，该电池系统由锂电池阳极、可传递Li+的醚类电解质、碳布阴极组成，其原理为6Li+N2=2Li3N 。以下说法合理的是
A. 放电时Li+由正极移向负极
B. 也可以用氯化锂水溶液做电解质传递Li+
C. 放电时正极反应：6Li+ + N2 + 6e- = 2Li3N
D. 充电是固氮过程
【答案】C
14．某研究小组设计如下装置处理pH为5-6的污水。下列说法正确的是
A. 阳极的电极反应式为：?Fe-3e-=Fe3+
B. 正极的电极反应式为：?O2+2H2O+4e-=4OH-
C. 若阴极转移2mol电子，则负极消耗5.6LCH4
D. 污水中最终会产生Fe(OH)3，吸附污物而形成沉淀
【答案】D
【解析】A. Fe作为电解池的阳极时，发生如下反应，?Fe-2e-=Fe2+，A错误；B. 燃料电池中，正极反应为O2得到电子，由电池的电解质环境为熔融碳酸盐，所以正极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，B错误；C. 转移2mol电子，消耗氧气0.5mol，参与反应CH4物质的量为0.25mol，标准状况下，消耗CH4体积为5.6L，但C中没有明确气体状态，所以C错误；D. 二价铁能被氧气氧化成正三价，生成Fe(OH)3胶体，可以吸附污物而形成沉淀，D正确。故选择D。
点睛：燃料电池的反应应明确，可燃气体在负极失去电子，而氧气在正极得到电子；而电解池中的电极为阳极和阴极。
15．次磷酸(H3PO2) 为一元中强酸，具有较强的还原性，可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列叙述不正确的是（ ）
A. 阳极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+
B. 产品室中发生反应H++ H2PO2-=H3PO2, 该法还可得副产品NaOH
C. 原料室中H2PO2- 向左移动，Na+ 向右移动，该室pH 升高
D. 阳膜1的主要作用是防止H2PO2- 进入阳极室被氧化并允许H+通过
【答案】C
点睛：解答本题需要多次判断阳阴离子的移动方向。阳阴离子的移动方向的判断依据是“阴离子移向阳极，阳离子移向阴极”。阳阴离子与移向的电极之间阴阳相对。
16．酶生物电池通常以葡萄糖作为反应原料，葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOX)和辅酶的作用下被氧化成葡萄糖酸(C6H12O7)，其工作原理如图所示。下列有关说法中正确的是
A. 该电池可以在高温条件下使用
B. H+通过交换膜从b极区移向a极区
C. 电极a是正极
D. 电池负极的电极反应式为C6H12O6+H2O-2e-=C6H12O7+2H+
【答案】D
【解析】高温条件，酶的催化能力会减弱或丧失，A错误；葡萄糖氧化为葡萄糖酸，发生氧化反应，电极a是负极，C错误； H+向正极移动，通过交换膜从a极区移向b极区，B错误；葡萄糖在酸性条件下，在负极发生氧化反应生成葡萄糖酸，D正确；正确选项：D。
点睛：原电池重点掌握三点：正极还原负极氧化；电子由负极流向正极；溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极。
17．科学工作者研发了一种SUNCAT的系统，借助锂循环可持续合成氨，其原理如下图所示。下列说法不正确的是
A. 过程Ⅰ得到的Li3N中N元素为-3价
B. 过程Ⅱ生成W的反应：Li3N+3H2O===3LiOH+NH3↑
C. 过程Ⅲ中能量转化的形式：化学能转变为电能
D. 过程Ⅲ涉及到反应：4OHˉ－4 e－=== O2↑＋2H2O
【答案】C
点睛：本题考查氧化还原反应及电解池原理，易错点为选项D，必须通过氢氧化锂转化为锂、氧气和水的过程中判断化合价的变化，确定反应无法自发进行，必须在电解过程中发生，从而得解。
18．现有的氨合成气，液体燃料合成气制备工艺复杂且能耗高，中科院大连化学物理研究所提出在混合导体透氧膜反应器中一步同时制备氨合成气和液体燃料合成气的概念，并取得研究进展。其工作原理如图所示，下列说法错误的是
A. 膜I侧相当于原电池的正极
B. O2和H2O均发生还原反应
C. 膜II侧发生的反应为:CH4+O2--2e-=2H2+CO
D. 膜II侧消耗CH4与膜I侧生成H2的物质的量之比为1：2
【答案】D
点睛：解答本题的难点是选项C，需要注意介质不再是水，而且在介质中传递的是O2-，在电极反应式中消耗或者产生O2-。就像酸碱性水溶液中的OH－、H＋一样。
19．已知：镁电池的总反应为xMg+Mo3S4MgxMo3S4,锂硫电池的总反应为2Li+SLi2S。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。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Mo3S4+xMg2++2xe-==MgxMo3S4
C. 理论上两种电池的比能量相同
D. 图中Li?作负极，Mo3S4作阳极
【答案】B
【解析】A. 锂电池放电时，镁电极失去电子生成Mg2+向阴极迁移，A错误；B. 镁电池放电时，正极发生的电极反应为Mo3S4+xMg2++2xe-==MgxMo3S4，B正确；C. 镁、锂的摩尔质量不是2倍关系，两种电池的比能量不同，C错误；D. 由电子流动方向判断可知，图中Li 作负极，Mo3S4作阴极，D错误。答案选B。
点睛：解决电化学问题的关键是寻找电子流向，确定两极性质，书写两电极反应式时注意介质参与反应。
20．全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的十分之一。一种钢铁锈蚀原理示意图如右，下列说法不正确的是
A. 缺氧区：Fe－2e－=== Fe2+
B. 富氧区：O2 + 2H2O + 4e－=== 4OH－
C. Fe失去的电子通过电解质溶液传递给O2
D. 隔绝氧气或电解质溶液均可有效防止铁生锈
【答案】C

展开更多......

收起↑