1、原電池考點說明主要考查原電池機構(gòu)、原電池工作原理、正負極的判斷、電極反應式的書寫、原電池原理的應用、金屬的 電化學腐蝕及新型化學電源。考點透視1.【2019年上海卷】關(guān)于下列裝置，敘述錯誤的是（）9A.石墨電極反應 O2+4H+4e-f 2HOB.鼓入少量空氣，會加快 Fe的腐蝕C.加入少量 NaCl,會加快Fe的腐蝕D.加入HCl,石墨電極反應式：2H+2e-H22.【2019年天津卷】我國科學家研制了一種新型的高比能量鋅-碘澳液流電池，其工作原理示意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量。下列敘述不正確的是（）貯藏器月電器i.隔A.放電時，a電極反應為I2Br2e =2I Br

2、B.放電時，溶液中離子的數(shù)目增大C.充電時，b電極每增重0.65g ,溶液中有0.02mol I被氧化D.充電時，a電極接外電源負極3.【2019年全國卷1】利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時2+MV/MV在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說法錯誤的是（）A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時還可提供電能B.陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應Hb+2MV+=2H+2MVC.正極區(qū)，固氮酶為催化劑，N2發(fā)生還原反應生成 NHD.電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負極區(qū)向正極區(qū)移動4.【2019年全國卷3】為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學家近期利用三維多孔海綿狀Zn (3D-Z

3、n)可以高效沉積ZnO的特點，設(shè)計了采用強堿性電解質(zhì)的3D-ZnNiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應為放電Zn(s)+2NiOOH(s)+H 20(1)左由 ZnO(s)+2Ni(OH) 2(s)。以下說法不正確的是()尼龍保護層導電線圈 NiOOH隔膜A.三維多孔海綿狀 Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高B.充電時陽極反應為 Ni(0H)2(s)+0H-(aq) -e-=NiOOH(s)+H2O(1)C.放電時負極反應為 Zn(s)+2OH-(aq) -2e-=ZnO(s)+H2O(1)D.放電過程中OH通過隔膜從負極區(qū)移向正極區(qū)考點突破一|1 .某學生欲通過實驗判斷 X,

4、 Y, Z, W四塊金屬白活潑性，做了如下實驗并得結(jié)論：當X, Y與稀硫酸組成原電池時，Y為負極；Z可以從水中置換出 H, W不能從水中置換出 Hb; W能將Y從其鹽溶液中置換出來， 據(jù)此可知它們的活潑性順序是()A. Z>X>W>YB Z>W>Y>XC X>Y>W>ZD X>Y>Z>W2 .研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進行發(fā)電，在海水 中電池總反應可表示為：5MnO+ 2Ag+2NaCl=N&MnO0+2AgCl,下列“水”電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是()A.正

5、極反應式： Ag+ Cl-e-=AgCl B .每生成1mol NazMuO。轉(zhuǎn)移2mol電子C. Na+不斷向“水”電池的負極移動D. AgCl是還原產(chǎn)物3 .最近，科學家研發(fā)了 “全氫電池”，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是底子交投展吸附環(huán)A.右邊吸附層中發(fā)生了還原反應B.負極的電極反應是 H2e+20H =2HOC.電池的總>反應是 2H+Q=2H2OD.電解質(zhì)溶液中 Na+向右移動，04向左移動4 .十九大報告中提出要“打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”，意味著對大氣污染防治比過去要求更高。二氧化硫-空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合，原理如圖所示。下列說法正確的是

6、（）冊于交換領(lǐng)A.該電池放電時 H+從Pt2電極經(jīng)過內(nèi)電路流到Pt1電極B. Pt1電極附近發(fā)生的反應：SO+2H2O-2e =H>S（0+2H+C. Pt2電極附近發(fā)生的反應為：O2+2HO+4e =40HD.放電過程中若消耗的 22.4L 0 2 （標準狀況），Pt1電極區(qū)增加4mol H +。閉合K,燈泡發(fā)光。下列敘述中不正確的是5.如圖所示，裝置在常溫下工作（溶液體積變化忽略不計）0甲 乙A.當電路中有1.204 X 1022個電子轉(zhuǎn)移時，乙燒杯中溶液的B,電池工作時，鹽橋中的K+移向甲燒杯C.電池工作時，外電路的電子方向是從a至ij bD.乙池中的氧化產(chǎn)物為SO-c(H+)約為

7、 0.1mol L6.現(xiàn)在污水治理越來越引起人們重視，可以通過膜電池除去廢水中的乙酸鈉和對氯苯酚(ci),其原理如下圖所示，下列說法正確的是()二 CH，m人盤博中先找餐舞尾A.該裝置為電解裝置，B為陽極B. A極的電極反應式為 口-+e-=ClC.當外電路中有0.1mol e-轉(zhuǎn)移時，A極區(qū)增加的H+的個數(shù)為0.1 ND.電子從B極沿導線經(jīng)小燈泡流向 A極7 .鋰空氣電池是一種用鋰作負極，以空氣中的氧氣作為正極反應物的電池。其工作原理如圖，下列說法中錯誤的是()有機電扁1水&電解液I空氣糧(向罐)A.多孔電極可以提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面8 .正極的電

8、極反應： O2+4e-+2H2O=4OH -C.有機電解液可以是乙醇等無水有機物D.充電時專用充電電極可防止空氣極腐蝕和劣化8.鈉離子電池成本低、安全性好，有望在未來取代鋰離子電池，某新型可充電鈉離子電池放電的工作原 理如圖所示。下列分析錯誤的是()子交揍震A.出于環(huán)保考慮，應盡量避免使用重金屬（如Pb）作為鈉的合金化元素8 .放電時，Na由右室移向左室C.放電時，正極反應式為：Nao.44MnO+0.56e-+0.56Na+=NaMnOD.充電時，陰極質(zhì)量變化4.6g時，外電路中通過 0.1mole9 .某種鋰電池用金屬鋰和石墨作電極材料，電解質(zhì)溶液是由四氯鋁鋰（LiAlCl 4）溶解在亞硫

9、酰氯中形成的，電池總反應方程式為：4Li+2SOCl 2=4LiCl+SO2,+S,下列敘述中正確的是（）A.電解質(zhì)溶液中混入水，對電池反應無影響B(tài).金屬鋰被還原作電池的負極C.電池工作過程中， Cl-向石墨電極移動D.電池工作過程中，金屬鋰提供的電子與正極區(qū)析出硫的物質(zhì)的量之比為4： 1其工作原理如圖所示。 圖中貯液器可儲存10 .我國科學家研制了一種新型的高比能量鋅一碘澳液流電池,電解質(zhì)溶液，提高電池的容量。卜列敘述不正確的是（）A.放電時，a電極反應為12B一+2e=2I +Br-B.充電時，b電極每增重0.65g,溶液中有0.01mol I -被氧化C.放電時，溶液中離子的數(shù)目增大D.

10、充電時，a電極接外電源正極11.鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)，鋼鐵生銹現(xiàn)象卻隨處可見，為此每年國家損失大量資金。請回答鋼鐵腐蝕與防護過程中的有關(guān)問題。（1）鋼鐵的電化學腐蝕原理如圖所示：寫出石墨電極的電極反應式 ;將該裝置作簡單修改即可成為鋼鐵電化學防護的裝置，請在如圖虛線框內(nèi)所示位置作出修改，并用箭頭標出導線中電子流動方向。寫出修改后石墨電極的電極反應式 。(2)生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹?，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反 應的化學方程式。(3)在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如圖：A電極對應的金屬是_(寫元素名稱)，B電極的電極反應式是 。若電

11、鍍前鐵、銅兩片金屬質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧?、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為5.12g ,則電鍍時電路中通過的電子為 mol。鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因。，答案與解析二一、考點透視1. 【答案】A【解析】A.石墨電極為正極，溶液為中性，空氣中的氧氣得到電子，電極反應為Q+2HO+4e=4OH,故A錯誤；B.鼓入少量空氣，增加氧氣的濃度，加快反應速率，故 B正確；C.加入少量氯化鈉，溶液導電能力增 強，能加快鐵的腐蝕，故 C正確；D.加入氯化氫，發(fā)生析氫腐蝕，石墨電極上氫離子得到電子生成氫氣，電 極反應式為：2H+2e-H2,故D正確。【點撥】該裝置為原電池，鐵為負

12、極，石墨為正極。2. 【答案】D【解析】放電時，Zn是負極，負極反應式為Zn-2e =Zn2+,正極反應式為12Br +2e =2I +Br ,充電時，陽極反應式為Br +2I -2e =I 2Br 、 陰極反應式為Zn2+2e =Zn， 只有陽離子能穿過交換膜，陰離子不能穿過交換膜，據(jù)此分析解答。A.放電時，a電極為正極，碘得電子變成碘離子，正極反應式為l2Br +2e =2I +Br-,故A正確；B.放電時，正極反應式為IzBr +2e-=2+Br一，溶液中離子數(shù)目增大，故B正確；C.充電時，b電極反應式為Zn2+2e =Zn， 每增加 0.65g ， 轉(zhuǎn)移 0.02mol 電子， 陽極反

13、應式為Br +2I -2e =I 2 Br ， 有 0.02molI一失電子被氧化，故 C正確；D.充電時，a是陽極，應與外電源的正極相連，故 D錯誤；故選D。【點撥】本題考查化學電源新型電池，會根據(jù)電極上發(fā)生的反應判斷正負極是解本題關(guān)鍵，會正確書寫電極反應式，易錯選項是B,正極反應式為l2Br +2e =2I +Br ,溶液中離子數(shù)目增大。3. 【答案】B【解析】由生物燃料電池的示意圖可知，左室電極為燃料電池的負極，MV在負極失電子發(fā)生氧化反應生成MV+,電極反應式為 MV-e =MV+,放電生成的MV+在氫化酶的彳用下與 H2反應生成H+和MV,反應的方程式為 H+2MV+=2H+2MV；

14、右室電極為燃料電池的正極，mV+在正極得電子發(fā)生還原反應生成mV,電極反應式為MV+e=MV,放電生成的 MV與Nb在固氮酶的作用下反應生成NH和MV+,反應的方程式為 N2+6H+6MV=6MV+NH,電池工作時，氫離子通過交換膜由負極向正極移動。A項、相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法選用酶作催化劑，條件溫和，同時利用 MV和MV+的相互轉(zhuǎn)化，化學能轉(zhuǎn)化為電能，故可提供電能，故 A正確；B項、左室為負極 區(qū)，Mfe負極失電子發(fā)生氧化反應生成MV+,電極反應式為 MV-e-= MV2+,放電生成的MV+在氫化酶的作用下與此反應生成H+和MV,反應的方程式為 H2+2MV+=2H+2MV,故B錯誤；C

15、項、右室為正極區(qū)， MV+在正極得電 子發(fā)生還原反應生成 mV,電極反應式為 MV+e-= mv+,放電生成的mV與N2在固氮酶的作用下反應生成nh和MV+,故C正確；D項、電池工作時，氫離子(即質(zhì)子)通過交換膜由負極向正極移動，故D正確。故選Bo【點撥】本題考查原池原理的應用，注意原電池反應的原理和離子流動的方向，明確酶的作用是解題的關(guān)鍵。4. 【答案】D【解析】A.三維多孔海綿狀 Zn具有較高的表面積，吸附能力強，所沉積的ZnO分散度高，A正確；B.充電相當于是電解池，陽極發(fā)生失去電子的氧化反應，根據(jù)總反應式可知陽極是Ni(OH) 2失去電子轉(zhuǎn)化為NiOOH，電極反應式為 Ni(OH)2(

16、s)+OH (aq) - e = NiOOH(s)+H2O(l) , B正確；C.放電時相當于是原電池，負極發(fā)生失 去電子的氧化反應，根據(jù)總反應式可知負極反應式為Zn(s)+2OH (aq) -2e = ZnO(s)+H2O(l) , C正確；D.原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，則放電過程中OH 通過隔膜從正極區(qū)移向負極區(qū)，D 錯誤?！军c撥】本題考查二次電池的應用，注意放電即是原電池反應的原理充電即是電解池反應原理，明確離子移動方向、正負極反應是解題的關(guān)鍵。二、考點突破1. 【答案】B一般來說，作原電池負極的金屬活動性較強；金屬越活潑，越容易和酸或水發(fā)生置換反應生成氫氣；較活潑的金

17、屬能從鹽溶液中置換出較不活潑的金屬，所以當X， Y 與稀硫酸組成原電池時，Y 為負極，金屬活動性：Y> X;Z可以從水中置換出 H2, W不能從水中置換出 H2,金屬活動性：Z> W Wt歸將Y從其鹽溶液中置換出來，金屬活動性：W Y,通過以上分析知，金屬活動性順序是Z> W Y> X,故選Bo【點撥】可以利用原電池判斷金屬的金屬性強弱。一般來說，作原電池負極的金屬活動性較強。2. 【答案】B【解析】A.根據(jù)總反應：5MnG+2Ag+2NaCl=NaMnOo+2AgCl,可知，Ag的化合價升高，被氧化，為原電 池的負極，錯誤；B.式中5MnO得電子生成 NaMnQ。，化

18、合價共降低了 2價，所以每生成 ImolNazMnO。轉(zhuǎn)移 2mol電子，正確；C.在原電池中陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，錯誤；D. Ag的化合價升高，被氧化， AgCl 是氧化產(chǎn)物，錯誤?！军c撥】考查原電池的工作原理，氧化還原反應中電子的轉(zhuǎn)移、電解質(zhì)溶液中離子的移動方向等問題。3. 【答案】C【解析】 由電子的流動方向可以得知左邊為負極，發(fā)生氧化反應；右邊為正極，發(fā)生還原反應，故選項A、B正確；電池的總反應沒有 02參與，總反應方程式不存在氧氣，故C選項不正確；在原電池中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，故D選項正確。答案選 Co A.右邊吸附層中發(fā)生了還原反應，A正確；B.氫氣

19、在負極上發(fā)生氧化反應，電解質(zhì)中有強堿，故負極的電極反應是Hb-2e +2OF-I =2H2O, B正確；C.沒有氧氣參與反應，C不正確；D.電解質(zhì)溶液中 Na+向右邊的正極移動，CIO4向左邊的負極移動，D正確。綜上所述，本題選不正確的，故選C。【點撥】由電子的流動方向可以得知左邊為負極，發(fā)生氧化反應；右邊為正極，發(fā)生還原反應。4. 【答案】D【解析】由圖可知，Pt1電極上SO轉(zhuǎn)化為HSQ, S元素化合價升高被氧化，為燃料電池的負極，電極反 應式為SO+2HO-2e=sO-+4H+, Pt2電極為燃料電池的正極，Q在正極上得電子被還原生成水，電極反應式為Q+4H+4e-=2H2O,電池的總反應

20、方程式為2SO+O+2H2O=2HSO。A項、放電時，陽離子移向正極，Pt1電極為負極，Pt2電極為正極，則該電池放電時氫離子從Pt1電極經(jīng)過內(nèi)電路流到 Pt2電極，故A錯誤；B項、Pt1電極通入SO, SO在負極失電子發(fā)生氧化反應生成HSQ,電極反應為 SO+2HO-2e=sO+4H+,故B錯誤；C項、Pt2電極為燃料電池的正極，酸性條件下，Q在正極上得電子被還原生成水，電極反應式為Q+4H+4e-=2H2O,故C錯誤；D項、標準狀況下22.4L Q的物質(zhì)的量為1mol,放電過程中若消耗1mol Q,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為 4mol, 由負極反應式可知，負極區(qū)放電生成8moI H +有 4moI 經(jīng)

21、過質(zhì)子交換膜進入正極區(qū)，所以Pt1 電極區(qū)增加的H+為4mol,故D正確。【點撥】根據(jù)原電池反應中，負極發(fā)生氧化反應，元素化合價升高，正極發(fā)生還原反應，元素化合價降低來判斷Pt1 電極為負極，Pt2 電極為正極是解題關(guān)鍵?！窘馕觥繄D中裝置為雙液原電池，反應中高鎰酸鉀被還原，在酸性條件下生成M吊，甲中電極為原電池的正極，乙中亞氫硫酸鈉被氧化，為原電池的負極，被氧化生成SO-,結(jié)合電極方程式解答該題；A.乙中電極反應為HS02e+HO=S(O+3H,則當電路中有 1.204 x 1022個電子轉(zhuǎn)移時，即 0.02mol電子轉(zhuǎn)移時，乙中生成 0.03molH + , c(H+)=0.03mol/0.

22、3L=0.1mol/L,故不選 A; B.甲為正極，電池工作時，陽離子移向正極，故不選B; C.電池工作時，外電路的電子方向應該從負極到正極，即從b到a,故選C;D.乙中電極反應為 HS02e-+HO=sO+3H,氧化產(chǎn)物為SO-,故不選D;答案：Co【點撥】 雙液原電池的理解是關(guān)鍵，負極：HS02e-+HO=SO+3H+;正極：Mn(4+8H+5e-=Mni+4HbOo6 .【答案】D【解析】 該裝置中沒有電源，為原電池。原電池中陽離子移向正極，根據(jù)原電池中氫離子的移動方向可知A為正極，正極有氫離子參與反應，電極反應式為+2e-+H+=Cl,結(jié)合原電池原理分析解答。A.該裝置中沒有電源，為原

23、電池，根據(jù)氫離子的移動方向可知,A為正極，B為負極，故A錯誤;口 H+e=cim質(zhì)量不守恒，A為正極，正極有氫離子參與反應， 電極反應式為。13+2e-+K =Cl的個數(shù)為0.2 NA,而發(fā)生口 O制 +2e-+H =ClK,則A極區(qū)增加的H+的個數(shù)為0.1 NA,故C錯誤；D.原H,故B錯誤；C.根據(jù)電荷守恒，當外電路中有 0.2mole-轉(zhuǎn)移時，通過質(zhì)子交換膜的H+電池中電子從負極 B沿導線經(jīng)小燈y流向正極 A,故D正確；故選Do【點撥】本題的易錯點和難點為B,要注意反應前后的H原子不守恒。7 .【答案】C【解析】 在鋰空氣電池中，鋰作負極，以空氣中的氧氣作為正極反應物，在水性電解液中氧氣

24、得電子生成氫氧根離子，據(jù)此解答。A.多孔電極可以增大電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，有利于氧氣擴散至電極表面，A正確；B.因為該電池正極為水性電解液，正極上是氧氣得電子的還原反應，反應為Q+2H2O+4e=4OH, B正確；C.乙醇可以和金屬鋰反應，所以不能含有乙醇，C錯誤；D.充電時，陽極生成氧氣，可以和碳反應，結(jié)合電池的構(gòu)造和原理，采用專用充電電極可以有效防止空氣極腐蝕，D正確?！军c撥】本題考查電化學基礎(chǔ)知識，涉及電極判斷、反應式的書寫等相關(guān)知識，C項為易錯點，注意鋰的活潑性較強，可以和乙醇發(fā)生置換反應，試題難度不大。8 .【答案】D【解析】A. Pb是重金屬元素有毒，易造成環(huán)境污染，A正確；

25、B.根據(jù)圖示原電池放電時，左室 Mn的化合價降低，得電子，發(fā)生還原反應，因此層狀晶體做正極，鈉合金做負極，Na+向正極移動，即Na+由右室移向左室，B正確；C.原電池放電時放電時， 層狀晶體做正極，根據(jù)圖示，正極反應式為：Na. 44MnO+0.56e-+0.56Na + =NaMnO C正確；D.充電時，陰極質(zhì)量變化 4.6g時，即有4.6g的鈉元素質(zhì)量發(fā)生變化，為 0.2mol的鈉離 子變成鈉單質(zhì)，外電路中通過 0.2mole-, D錯誤。【點撥】電化學原理中涉及計算時， 要特別注意轉(zhuǎn)移電子數(shù)的計算，鈉離子變成鈉單質(zhì)時轉(zhuǎn)移 1mol電子。9 .【答案】D【解析】A項Li可與水反應，A項錯誤

26、；B項金屬鋰做負極，被氧化，B項錯誤；C項陰離子向負極區(qū)移動，石墨為正極，C項錯誤；D項由反應方程式 4Li+2SOCl2=4LiCl+SO2f+S可知，金屬鋰失去 4mol電子，反 應生成1mol硫，故D項正確。【點撥】掌握原電池中負極失去電子被氧化，正極得到電子被還原，電解質(zhì)中的陰離子向負極移動。10 .【答案】B【解析】A.放電屬于原電池，根據(jù)裝置圖， a電極上I2B廠得到電子，轉(zhuǎn)化成 和Br，即該電極反應式 為IzBG+2e- =2+BL ,故A說法正確；B.充電屬于電解池，b電極反應式為Zn2+2e=Zn, b電極增重0.65g, 即電路中轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.02mol ,根據(jù)A選項中的電極反應式，有 0.02molI 被氧化，故B說法錯誤；C.根據(jù)裝置圖，放電時， a電極反應式為12Br +2e =2I +Br , b電極反應式為Zn- 2e =Zn2+,溶液中離子的 數(shù)目增大，故 C