2025版《新亮劍》高考化學

專題九電化學

>對應學生書第69頁

“型分類突破?知識重物>5.....歸納知識突破疑難

知識點一原電池及其工作原理

裝置

圖解

外接電源負極同一電極

/?

關系還原反應：陰極2可充電廣負極：氣化反應

電池

圖示就化反應?陽極」上正極：還原反應

外接電源正極同一電極

可

放電

充

例:AMg+Mo3s4充電MgN。3s4

電

形式q逆

電

池解題的極?還原反應負氣化反應

-xMg原楣r也.的‘

模型

池池

Wtt.氣化反亞l.EPfttt.）還總反出

MOJSJ"-2xc=M6&'MoA+Zxe-McS?

?形式互定?

技巧，陰極反應=充電總i￡極反應=放電總

反應-陽極反應反應一負極反應

知識點二電極名稱的判斷

①構造方面假mu

②電極反應3還原反應卜1班化反應I

③電子流向丁電子流入

原電池}殳匚至垣匝

④.現象，饕置

■I不斷溶解

⑤離子移向陽離子移向）q陰離子移向

與電源與電源

①構造方面+

負極相連正極相連

②電極反應，rm原反應卜I壽化反應

③電子流向式"電子流入陰石陽

電解池H極極嚴電子流出

析出金屬或電蛔it減小或

④反應現象，府非金屬單質生

有H，放出

成，如6、Ch

⑤離子移向麗8s子移向I陰離子移向

知識點三新型電池電極反應

1.燃料電池

以CH30H燃料電池為例，體會不同介質對電極反應的影響

酸性

總反應：2CH3OH+3O2-2CO2+4H2O

燃料+

H正極3O2+12e+12H------6H2O

電池

負極2cH3OHT2&+2H2。^-2CO2t+12H*

堿性總反應:2CH3OH+3O2+4OH-----2C0g+6H2。

燃料

0H-正極3O2+12e+6H2O-120H-

電池

負極2CH3OH-12e+16OH------2CO^+12H20

熔融碳

總反應：2CH3OH+3O2-2CO2+4H2O

酸鹽燃全正極

CO3O2+12e+6CO2-6C01'

料電池

負極2cH3OH-12&+6C0；--8CO2t+4H2O

固態(tài)氧總反應：2CH3OH+3O2-2co2+4出。

化物燃。2-正極

料電池

負極2cH3OHT2e+6O2^-2CO2t+4H2O

質子交

總反應:2CH3OH+3O2-2CO2+4H2O

正極

換膜燃H+3O2+12e+12H-~6H2O

料電池

負極2CH3OH-12e+2H2O-2CO2T+12H-

2.新型一次電池

總反應:H2(D2+2H++Mg^-Mg^+2H2O

正極HO+2H*+2e------2HO

H2O2222

電池負極Mg-2e------Mg2+

Mg-總反應：Mg+2AgCI^----2Ag+MgCh

AgCI正極2AgCI+2e------2CI+2Ag

電池負極Mg-2e-----Mg2+

（續(xù)表）

總反應:2Na+￡-一Na2sx

鈉硫

正極AS+2e-V

電11J也.*lh

負極zNa-ze2Na+

總反應:2Li+Cu2O+H2。--2Cu+2Li*+2OH

鋰銅

正極Cu2O+H2O+2e--2Cu+2OH-

t電h也/4I1

負極2Li-2e--2Li+

總反應:川+皿3。8一=LiixVO

鋰銳氧化+38

正極如++口\73。8+膽7-LiiVO8

物電池+x3

負極jd_i-Ae-?MJ.

3.新型充電（可逆）電池

放出

總反應:Ag2O+Zn+H2O^2Ag+Zn(OH)2

鋅銀正極:Ag2(D+H2O+2e------2Ag+2OH

電池負極:Zn+2OH-2e------Zn(OH)2

陽極:2Ag+20H-2e-----Ag2O+H2O

陰極:Zn(。H)2+2b^_?Zn+2。H-

^^

總反應：NiO2+Fe+2H2。獲Fe(OH)2+Ni(OH)2

鍥鐵正極：NiO2+2e-2H2。^—Ni(OH)2+2OH-

電池負極:Fe-2e+20H------Fe(0H)2

陽極：Ni(OH)2+2OH-2e^-NiO2+2H2O

陰極：Fe(OH)2+2e--Fe+20H

放生

總反應:3Zn+2K2FeO4+8H2。獲3Zn(OH)2+2Fe：OH)3+4KOH

島鐵正極：2FeO；-十6e+8H2?！?Fe(OH)3+10OH-

電池負極：3Zn-6e+6OH------3Zn(OH)2

陽極：2Fe(OH)3+10OH、6e------2FeOi+8H20

陰極：3Zn(OH)z+6e------3Zn+6OH*

放電

總反應：Li】x(：oO2+U工6翁UCOO2+C6(x<1)

正極：Li】CoO2+Ae+Ati+-----LiCoO2

鋰離子”

+

電池負極：口16-膽----Ati+c6

陽極：LiCoO2-膽---LilCoO2+ALi+

X

陰極：比卜+世+《6—口工6

續(xù)

鈉

放生

電

總反應：2Na2s2+NaBn獲Na2s4+3NaBr

池

正極：NaBn+2e+2Na+^=3NaBr

負極：2Na2s2-2e-----Na2s4+2Na+

陽極：3NaBr-2e^—NaBr3+2Na+

陰極：Na2s4+2Na++2e-----2Na2S2

放鬼

總反應：Na】CoOz+NaMIc凌冠NaCoOz+C”

正極：Na1Co02+/77e+777Na+-----NaCoOp

鈉離子加

電池負極：NamCn-me------6Na++G?

陽極：NaCoOz-碇----Na,CoO2+/77Na+

'm

陰極：mNa++C〃+6e------NaznC^

放生

總反應:VO]+2H++V2+獲V3++VO2++H2。

2

全鋼液正極:V0]+2H++e------VO*+H2O

流電池負極:V2+-e------V3+

陽極:VCPrHzO-e^-V0打2H+

陰極:V3++e------V2+

知識點四電解池及其工作原理

惰性電極電解CuCb溶液

沿導線傳遞,啖沿導線傳遞

e-中------

電解池氧化反應.cL^c'還原反應

模型2Q--2C-Cun+2e-

=Cht二航5天引ra

離=Cu

向5:■子

4電解廢溶液F

三室電滲析法處埋Na2、O4廢水

稀Na￡04溶液

多室電NaOH不州已AHiSO,

放電順序下

解池.茁放電順序:

H+>Na<匕二二5[

2H20+站=’2二。2HQ+=

H21+20H-bt

02t+4W

濃Na60儲液

Q分類突破?題型解碼））......剖析融型思維建模

1原電池原理和化學電源

題型

（2023?遼寧卷11）某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是（）。

電源或負載

Pb/PbSO,

FeA/Fe"

HMKaq）

H2s0,（叫）

質子交換膜

A.放電時負極質量減小

B儲能過程中電能轉變?yōu)榛瘜W能

C.放電時右側H+通過質子交換膜移向左側

D.充電總反應:Pb+SO；+2Fe3-----PbSO4+2Fe2*

答案B

【裝置分析】

解析放電時，負極上Pb失電子結合硫酸根離子生成PbSO4附著在負極上，負極質量增

大,A項錯誤;儲能過程中，該裝置為電解池，將電能轉化為化學能,B項正確;放電時，右側電極為正

極，電解質溶液中的陽離子向止極移動,左側的H?通過質子交換膜移向右側,C項錯誤;充電時，總

2+

反應為PbSO4+2Fe—Pb+SO彳+2Fe3+,D項劇吳。

變式1（2023?全國乙卷,12）室溫鈉-硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存

儲系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結構如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪嗖膜上作為一個電極，表面

噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時，在硫電極發(fā)生反應:芥8+e--

\S|-+e--,2Na+￡S充+2（1彳）e->Na2Sx

鈉電極

電解質

菰電極

下列敘述錯誤的是（）o

A.充電時Na+從鈉電極向硫電極遷移

B.放電時外電路電子流動的方向是a-*b

C.放電時正極反應為2Na++於8+2e―>NaS

O2x

D.炭化纖維素紙的作用是增強硫電極的導電性能

答案A

【裝置分析】由題意可知，放電時硫電極得電子,硫電極為原電池正極，鈉電極為原電池負

極。

解析充電時，該裝置為電解池，陽離子移向陰極（鈉電極），故充電時,Na+由硫電極遷移至鈉電

極,A項錯誤;放電時Na在a電極失去電子，失去的電子經外電路流向b電極,B項正確;將題給方

程式相加,可以得到放電時正極反應為2Na++於8+2e―>Na2sMe項正確;炭化纖維素紙中含有

O

大量的炭，炭具有良好的導電性,可以增強硫電極的導電性能D項正確。

2電解原理及應用

題型

（2023浙江1月選考,11）在熔融鹽體系中，通過電解TiCh和SiO2獲得電池材料

（TiSi）,電解裝置如圖，下列說法正確的是（）。

B.電極A的電極反應:8H++TiO2+SiO2+8e^~TiSi+4H2O

C.該體系中，石墨優(yōu)先于。一參與反應

D.電解時，陽離子向石墨電極移動

答案C

【裝置分析】

解析在外加電源下，石墨電極上C轉化為C。失電子發(fā)生氧化反應，為陽極,A項錯誤;電極

A的電極反應為TiO2+SiO2+8e-TiSi+4O2-,B項錯誤;根據圖中信息可知，該體系中，石墨優(yōu)先

于Q-參與反應工項正確;電解池中石墨電極為陽極,陽離子向陰極（電極A）移動,D項錯誤。

變式2（2023遼寧卷7）某無隔膜流動海水電解法制H2的裝置如下圖所示，其中高選

擇性催化劑PRT可抑制ON產生。下列說法正確的是（L

A.b端電勢高于a端電勢

B.理論上轉移2mole生成4gH2

C.電解后海水pH下降

D.陽極發(fā)生:CI+H2O-2e-HCIO+H+

答案D

解析由題可得，鈦網發(fā)生氧化反應，為陽極，故a為正極力為負極，則a端電勢高于b端電

勢,A項錯誤;右側電極上產生氫氣的電極反應為2H2O+2e-一H2T+20T則理論上轉移2mol

e-生成2gH2,B項錯誤;由圖可知，高選擇性催化劑PRT可抑制6產生,則陽極反應為CI-hH2O-

2e-HCIO+H?，總反應為NaCI+H2O=NaCIO+H2t,NaCIO水溶液顯堿性，海水pH略升

高工項錯誤,D項正確。

確定正、確定正、負極

分析氧化還依據電子得

負極產物

原反應及題分析電解失守恒，得

電子得‘并配平電極

中信息質溶液出總反應

失數目反應

電化學腐蝕與防護

題型

（2022?廣東卷11）為檢驗犧牲陽極的陰極保護法對鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損

的鍍鋅鐵片放入酸化的3%NaCI溶液中。一段時間后，取溶液分別實驗，能說明鐵片沒有被腐蝕

的是（）。

A.加入AgNCh溶液產生沉淀

B.加入淀粉碘化鉀溶液無藍色出現

C.加入KSCN溶液無紅色出現

D.加入K3[Fe（CN）6]溶液無藍色沉淀生成

答案D

【思路導航】鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的3%NaCI溶液中，會構成原電池，由于鋅比

鐵活潑，鋅作原電池的負極，而鐵作正極，溶液中破損的位置會變大，鐵也會繼續(xù)和酸化的氯化鈉溶

液反應產生氫氣,溶液中會有亞鐵離子生成。

解析氯化鈉溶液中始終存在氯離子，所以加入硝酸銀溶液后，不管鐵片是否被腐蝕,均會出

現白色沉淀,A項不符合題意;淀粉碘化鉀溶液可檢測氧化性物質，但不論鐵片是否被腐蝕,均無氧

化性物質可與碘化鉀發(fā)生反應,B項不符合題意;KSCN溶液可檢測鐵離子的存在，反應中不會出

現鐵離子，所以無論鐵片是否被腐蝕，加入KSCN溶液后，均無紅色出現（項不符合迤

意;K3[Fe（CN）6]溶液是用于檢測Fe2+的試劑，若鐵片沒有被腐蝕，則溶液中不會生成亞鐵離子則加

入K3[Fe（CN）6]溶液就不會出現藍色沉淀,D項符合題意。

（2020?江蘇卷,11）將金屬M連接在鋼鐵設施表面，可減緩水體中鋼鐵設施的腐

蝕。在如圖所示的情境中，下列有關說法正確的是（）。

A.陰極的電極反應式為Fe-2e------Fe2+

B.金屬M的活動性比Fe的活動性弱

C.鋼鐵設施表面因積累大量電子而被保護

D.鋼鐵設施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快

答案c

【思路導航】根據圖示可知，金屬M失電子，為原電池的負極（圖示為陽極），鋼鐵設施為原電

池的正極（圖示為陰極），此方法屬于犧牲陽極法。

解析該裝置中陰極發(fā)生還原反應,A項錯誤;金屬M被氧化，即金屬活動性:M>Fe,B項錯

誤;鋼鐵設施為原電池的正極，表面積累大量電子而被保護工項正確;海水中含有大量的Na。等

電解質，而河水中電解質較少，故鋼鐵設施在河水中的腐蝕速率比在海水中的慢,D項錯誤。

讀題目H細讀題目和裝置圖，聯系金屬腐蝕與礪

1______________________________________

調原理H①金屬防護知識;②金屬腐蝕的類型花布不

根據裝置圖和金屬腐蝕與防護進行分析,

作判斷

結合原電池和電解池原理作出判斷

4多池多室?guī)る娀瘜W裝置

題型

（2023?湖北卷10）我國科學家設計如圖所示的電解池，實現了海水直接制備氫與技

術的綠色化。該裝置工作時陽極無。2生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為x

molh，下列說法錯誤的是（）。

離子交換膜

透汽不透液態(tài)水

的PTFE膜

30%KOH溶液

海水

A.b電極反應式為2H2O+2e--H2t+2OH

B.離子交換膜為陰離子交換膜

C.電解時海水中動能高的水分子可穿過PTFE膜

D.海水為電解池補水的速率為2xmol-h1

答案D

【裝置分析】

電極a與電源正

極相連，為電解池

的陽極，陽極反

發(fā)為4OH-4e-

=（M+2HQ

電極b與電源負

極相連，為電解

池的陰極，陰極

反應為2Hl04%-

—II2t+2OH-

解析b電極為電解池的陰極，發(fā)生還原反應，電極反應為2H2O+2e-H2f+20H：A項正

確;該裝置工作時陽極無CL生成且KOH濃度不變，陽極發(fā)生的電極反應為4OH-4e--

CM+2H2。為保持0H濃度不變，則陰極產生的0H要通過離子交換膜進入陽極室，故離子交換

膜應為陰離子交換膜,B項正確;電解時，電解槽中不斷有水被消耗，海水中動能高的水可穿過PTFE

膜為電解池補水工項正確;由電解總反應2H2。當2H2何知,每生成1mol氏要消耗1

mol氏。生成W的速率為xmol?h”,則補水的速率也應是xm。卜h-'D項錯誤。

變式4（2023?浙江6月選考,13）氯堿工業(yè)能耗大通過如圖改進的設計可大幅度降低

能耗，下列說法不乏琥的是（）。

A.電極A接電源正極,發(fā)生氧化反應

B.電極B的電極反應式為2H2O+2e--H2t+2OH-

C.應選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液

D.改進設計中通過提高電極B上反應物的氧化性來降1氐電解電壓，減少能耗

答案B

解析電極A上氯離子變?yōu)槁葰?，化合價升高，失去電子，電極A是電解池陽極，因此電極A

接電源正極，發(fā)生氧化反應,A項正確;電極B為陰極，通入氧氣，氧氣得到電子,其電極反應為

O2+2H2O+4e-40H：B項錯誤;右室生成氫氧根離子，應選用陽離子交換膜，左邊的鈉離子進

入右邊，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液工項正確;改進設計中增大了氧氣的量，增強了電極B

處反應物的氧化性,通過提高電極B上反應物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗,D項正確。

解題技法

第一步，分清隔膜類型。即交換膜屬于陽膜、陰膜或質子膜中的哪一種，判斷允許哪種離子通過隔

膜。

第二步，寫出電極反應式。判斷交換膜兩側離子變化，推斷電荷變化,根據電荷平衡判斷離子遷移

方向。

第三步，分析隔膜作用。在產品制備中，隔膜作用主要是提高產品純度，避免產物之間發(fā)生反應，或

避免產物因發(fā)生反應而造成危害。

5電化學原理綜合應用

題型

（2023?全國甲卷12）用可再生能源電還原C5時,采用高濃度的K+抑制酸性電解液

中的析氫反應來提高多碳產物（乙烯、乙醇等）的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是

可

再

生

能

源

A.析氫反應發(fā)生在IrO_rTi電極上

B.C卜從Cu電極遷移到IrO^Ti電極

+

C.陰極發(fā)生的反應有2CO2+12H+12e—C2H4+4H2O

D.每轉移1mol電子，陽極生成11.2L氣體（標準狀況）

答案C

【裝置分析】

銅電極為陰極，酸性條件下二氧化

與外接電源正極相碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應

連.為電解池的陽極.生成乙烯、乙醇等，電極反應為

電極反應為

2Hl0-2coi+12H?+12e=CJH4+4H/）、

43021+4H.2co+12H?+12e=CHOH+3HO

1i1s1

，

質

子IKCck

交%

CU電

po

換

溶4

液

極

有外接電膜

源，該裝置

C2H"GHQH

為電解池

解析析氫反應為還原反應，應在陰極發(fā)生,即在銅電極上發(fā)生,A項錯誤;離子交換膜為質子

交換膜，只允許氫離子通過C-不能通過,B項錯誤;銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到

電子發(fā)生還原反應生成乙焙、乙醇等，電極反應有2co2+12H++12e-C2H4+4此0（項正

確冰在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應為2H2O-4e--O2T+4H+,每

轉移1mol電子，生成0.25mol。2,在標準狀況下體積為5.6L,D項錯誤。

(雙選)(2023?山東卷11)利用熱再生氨電池可實現CuSO4電鍍廢液的濃縮再

生。電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預加相同的CuSCU電鍍廢液,向甲室加入足量氨水后電池

開始工作。下列說法正確的是()。

CuSO,溶液十

A.甲室Cu電極為正極

B.隔膜為陽離子膜

s2+

C.電池總反應為Cu2++4NH3-[CU(NH3)4]

D.NH3擴散到乙室將對電池電動勢產生影響

答案CD

解析向甲室加入足量氨水后電池開始工作,則甲室Cu電極溶解，變?yōu)殂~離子與氨氣形成

[Cu(NH3)4]2+,因此甲室Cu電極為負極,A項錯誤;在原電池內電路中陽離子向正極移動,若隔膜

為陽離子膜，電極溶解生成的銅離子要向右側移動，不利于左側形成[Cu(NH3)4]2+,降低了CW+的

回收率,B項錯誤;負極反應是Cu+4NH3-2e-[Cu(NH3)<]2+,正極反應是Cu2++2e-Cu廁

2+

電池總反應為CU2*+4NH3—[CU(NH3)4],C項正確;NH3擴散到乙室會與銅離子反應生成

[Cu(NH3)4]2+,銅離子濃度降低彳導電子能力減弱，將對電池電動勢產生影響,D項正確。

解題技法

藏；閱讀題目獲取信息，抓住元索化合價的變

審題，化,分析電化學裝置中的氧化還原反應

準確;準確判斷裝置是原電池還是電解池，結

F合發(fā)生的反應確定電極的名稱

判斷

書寫，痕掘而花孽原迪瓦衰奇麗好而環(huán)地:落

分析7寫電極反應式，分析電解液變化

蔡書遮目遜樂妻州準福堂國神通

1.確定電化學類型2.判斷電極反應3.思考離子移動方向

負極失電陰離子向

子氧化負極移動,

原電池口訣3

陽離子向

正極得電|電子固定

正極移動

電子還原|負極流出

化

學|負陽活潑金屬,

口

解

□

訣

題金屬被消耗

訣

模2

型正陰較不活潑4

構金屬（或導電非

建金原），金屬不

反應

電解池

O分類突破?真題放編變式遷移殊途同歸

（2022?廣東卷,10改編）以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進行電

解，實現AI的再生。該過程中（）。

A.阻極發(fā)牛的反應為Mg-2e--Mg2+

B.陰極上AP+被氧化為AI,實現AI的再生

C.在電解槽底部產生含Cu的陽極泥

D.當電路中轉移3mol&時，鋁合金廢料的質量減少27g

答案C

解析根據電解原理可知，電解池中陽極發(fā)生失電子的氧化反應，陰極發(fā)生得電子的還原反

應，該題中以熔融鹽為電解液，含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料作為陽極進行電解，通過控制一定

的條件，從而可使陽極區(qū)Mg和AI發(fā)生失電子的氧化反應，分別生成Mg??和AP*,Cu和Si不參

與反應，陰極區(qū)AR得電子生成AI單質，從而實現AI的再生。Mg在陽極失電子生成Mg2+A項

錯誤;AP+在陰極區(qū)得電子，被還原生成ALB項錯誤;陽極材料中Cu和Si不參與氧化反應,在電解

槽底部可形成陽極泥工項正確;因為陽極除了鋁參與電子轉移,鎂也參與了電子轉移，且還會形成

陽極泥，因此當電路中轉移3mole一時,鋁合金廢料減少的質量大于27g,D項錯誤。

（2022?海南卷,9改編）一種采用氏09）和4⑹為原料制備NH3（g）的裝置示意圖如下。

固體氧化物電解質

下列有關說法正確的是（）o

A.a電極電勢大于b電極

B.金屬Ag可作為a電極的材料

C.改變工作電源電壓,反應速率不變

D.當陽極產生22.4L。2時，電路轉移4mole

答案A

解析由裝置可知,b電極的W轉化為NH3,N元素的化合價降低得到電子發(fā)生還原反應,

22

因此b為陰極，電極反應為N2+3H2O+6e-~2NH3+3O,a為陽極，電極反應為2O-4e'-

CM。由上述分析可得,a電極為陽極，與電源正極連接,故其電勢大于b電極,A項正確;a電極為

陽極,若金屬Ag作a電極的材料,則金屬Ag優(yōu)先失去電子,B項錯誤;改變工作電源的電壓，反應

速率會變化,C項錯誤;溫度和壓強未知，故L未知，無法求出氧氣的物質的量，故電子轉移的物質

的量無法計算,D項錯誤。

3.(2023?全國新課標卷10改編)一種以V2O5和Zn為電極、Zn(CF3so3)2水溶液為電解質的電

池,其示意圖如下所示。放目時,ZM+可插入V2O5層間形成Zn*V2O5?aH2。。下列說法塔誤的是

落謬..n

充電

0%xrxXxFxJrj

V2O5Zn,V2O3T?H2O

Zn電極V電極一

]ZMCFJSOB),水溶液J

A.放電時V2O5為正極

B.充電時ZrP+由陽極向陰極遷移

C.用該電池作電源精煉銅,則當負極減少65g時，陽極減少64g

D.充電陽極反應:ZnMOssHzO-ZAe;-----AZn2++V2Os+/?H2O

答案C

解析由題中信息可知，該電池中Zn為負極、VzOs為正極，電池的總反應為

AZn+V2O5+/7H2O—Zn,V2O5nH2Oe由題給信息可知，放電時,Zn2+可插入V2O5層間形成

ZnMO'CWOMOs發(fā)生了還原反應廁放電時V2O5為正極,A項正確;充電時,ZrP從陽極脫嵌

出來，往陰極移動，在陰極發(fā)生還原反應生成Zn,B項正確;精煉銅時，粗銅作陽極，電解時，不僅僅有

銅參與電極反應，還有其他金屬參與，并且有陽極泥生成，故無法確定陽極減少的質量(項錯誤;充

電時,陽極上ZnxV2O5/7H2O被氧化為V2(X則陽極的電極反應為ZnxV2Os-/7H2O-2Ae-

2+

AZn+V2O5+/7H2O,D項正確。

(2022?全國乙卷12改編)Li-O2電池比能量高，在汽車、航天等領域具有良好的應用前景。近

年來科學家研究了一種光照充電Li-02電池(如圖所示)。光照時，光催化電極產生電子(e)和空穴

(h+),驅動陰極反應(Li++e^—Li)和陽極反應(Li2O2+2h+^-2Li++CM)對電池進行充電。下列

敘述錯誤的是()。

8

光

催

金

化

屬電光照

鋰極

離子交換膜

A.充電時，能量轉換形式為光能一電能一化學能

B.充電效率與光照產生的電子和空穴量有關

C.放電時,Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移

D.正極區(qū)的電解液不能是水溶液

答案C

解析充電時，光照光催化電極產生電子和空穴，驅動陰極反應(Li++e-——Li)和陽極反應

(Li2O2+2h-~2Li++O2。則充電時總反應為U2O2—2Li+O2f,結合圖示，充電時金屬Li電極

為陰極，光催化電極為陽極;則放電時金屬Li電極為負極,光催化電極為正極。充電時，光催化電極

產生電子(e)和空穴(h)進而對電池進行充電，故能量轉換形式為光能一電能一化學能,A項正確;

充電時，光照光催化電極產生電子和空穴，陰極反應與電子有關,陽極反應與空穴有關，故充電效率

與光照產生的電子和空穴量有關,B項正確;放電時，金屬Li電極為負極,光催化電極為正極,Li+從

負極穿過離子交換膜向正極遷移,C項錯誤;正極區(qū)產生比。2,其能和水反應生成氫氧化鋰和氧氣,

故電解液不能含水Q項正確。

5(2022?廣東卷,16改編)科學家基于Cl2易溶于CCU的性質，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型

氯流電池,可作儲能設備(如型)。充電時電極a的反應為NaTi2(PO4)3+2Na*+2e—

Na3Ti2(PO4)3o下列說法正確的是()。

A.充電時電極b是陰極

B.放電時，電子從電極a經NaCI溶液往電極b移動

C.放電時消耗0.1molCI2,則外電路流過的電量為19300C(法拉第常數為96500Cmo卜1)

D每生成1molCI2,電極a質量理論上增加23g

答案C

解析充電時電極a發(fā)生還原反應，所以電極a是陰極，則電極b是陽極,A項錯誤;電子只會

在外電路移動，不會進入電解液,B項錯誤;放電時，正極反應為Cl2+2e-~2c卜，消耗0.1molCl2,

則轉移電子的物質的量為0.2mol,則外電路流過的電量為0.2molx96500GmoH=19300

+

GC項正確;充電時，陽極反應為2a、2e—CbT,陰極反應為NaTi2(PO4)3+2Na+2e-

Na3Ti2(PO4)3,由得失電子守恒可知，每生成1molCI2用極a質量理論上增加23gmol-ix2

mol=46g,D項錯誤。

(2022?湖北卷14改編)含磷有機物應用廣泛。電解法可實現由白磷直接制備Li[P(CN)2],過程

如圖所示(Me為甲基)。下列說法錯誤的是()。

2Me￡iCN+.iOH

卜0(SiMes)2

石IJCN+HCN

鉗

墨

電

電

CN-極

極

IJ[P(CN)J

A.生成1molLi[P(CN)2],理論上外電路需要轉移2mol電子

B.陽極上的電極反應為P4+8CN-4e-~4[P(CN)2]'

C.O(SiMe3)2中0、Si、C的雜化方式均為sp3

D.電解產生的電中的氫元素來自LiOH

答案A

解析石墨電極上:P4TLi[P(CN)2],P元素化合價升高發(fā)生氧化反應,所以石墨電極為陽極，對

應的電極反應為P4+8CN-4e——4[P(CN)2],則生成1molLi[P(CNR,理論上外電路需要轉移

fH,CH

HjC</(S/

1mol電子,A項錯誤,B項正確;O(SiMe3)2的結構為H/0CH,,Si和C都有4個。鍵電

子對，無孤電子對Q有2個。鍵電子對,2個孤電子對，它們的價層電子對數都為4,故均為sp3雜

化工項正確;由所給圖示可知,HCN在陰極放電，產生CN和H，而HCN中的氫元素來自LiOH,

則電解產生的此中的氫元素來自LiOH,D項正確。

/.(2022?全國甲卷,10改編)一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示［KOH溶液

中,Z/+以Zn(OH方存在］。電池放電時，下列敘述錯誤的是()。

Mn()2電極離子選押隔膜Zn電極

A.Mnd電極電勢小于Zn電極電勢

B.I區(qū)的SO充通過隔膜向口區(qū)遷移

C.若右側隔膜為陽離子交換膜，電路轉移2mole,則ID區(qū)電解液減重13g

D.電池總反應:Zn+4OH+MnO2+4H+=-Zn(OH)；+Mn，+2H2。

答案A

解析根據圖示的電池結構和題目所給信息可知,Zn電極為電池的負極，電極反應為Zn-2e

+2+

+4OH-----Zn(OH)彳,MnOz電極為電池的正極，電極反應為MnO2+2e+4HMn+2H2O,

電池在工作過程中，由于兩個離子選擇隔膜沒有指明是陽離子隔膜還是陰離子隔膜,故兩個離子隔

膜均可以通過陰、陽離子，因此I區(qū)消耗H+住成Mn2+,n區(qū)的K+向I區(qū)移動,I區(qū)的so本向n

區(qū)移動區(qū)消耗OH-,生成zn(OH)vn區(qū)的so孑向m區(qū)移動m區(qū)的K+向□區(qū)移動。由上述分

析可知,MnCh電極為正極,Zn電極為負極，故MnO2電極電勢大于Zn電極電勢,A項錯誤;I區(qū)

的SO充向II區(qū)移動,B項正確;ID區(qū)Zn為電池的負極，電極反應為Zn-2e-+4OH-Zn(OH：譏當

電路轉移2mole一時，有2molK?從DI區(qū)遷移至n區(qū),故ID區(qū)電解液質量減少量6=39x2g-65

g=13g,C項正確;電池的總反應為Zn+40H+MnO2+4H-~Zn(OH冷+Mn2++2H2(DQ項

正確。

(2022?山東卷,13改編)設計如圖裝置回收金屬鉆。保持細菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定,借助其降解乙

酸鹽生成CO2,將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoO2(s)轉化為Co2+,工作時保持厭氧環(huán)境，并定

時將乙室溶液轉移至甲室。已知電極材料均為石墨材質，右側裝置為原電池。下列說法正確的是

()。

A.裝置工作時，左側裝置的左側電極為陰極

B.基態(tài)Co??的價層電子排布式為3d54s2

++2+

C.乙室電