微專(zhuān)題33微專(zhuān)題33四步敲定高考新情景電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1．（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）一種以和為電極、水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所示。放電時(shí)，可插入層間形成。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．放電時(shí)為正極B．放電時(shí)由負(fù)極向正極遷移C．充電總反應(yīng)：D．充電陽(yáng)極反應(yīng)：2．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）某低成本儲(chǔ)能電池原理如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A．放電時(shí)負(fù)極質(zhì)量減小B．儲(chǔ)能過(guò)程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能C．放電時(shí)右側(cè)通過(guò)質(zhì)子交換膜移向左側(cè)D．充電總反應(yīng)：3．（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）室溫鈉-硫電池被認(rèn)為是一種成本低、比能量高的能源存儲(chǔ)系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個(gè)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(shí)，在硫電極發(fā)生反應(yīng)：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx下列敘述錯(cuò)誤的是A．充電時(shí)Na+從鈉電極向硫電極遷移B．放電時(shí)外電路電子流動(dòng)的方向是a→bC．放電時(shí)正極反應(yīng)為：2Na++S8+2e-→Na2SxD．炭化纖維素紙的作用是增強(qiáng)硫電極導(dǎo)電性能1．原電池電極反應(yīng)書(shū)寫(xiě)時(shí)的注意事項(xiàng)(1)負(fù)失氧、正得還。(2)注意溶液的酸堿性,視情況在電極反應(yīng)方程式兩邊添加H+、OH-、H2O等,使其符合電荷守恒和質(zhì)量守恒。(3)注意電極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)。(4)活潑金屬不一定為負(fù)極,如鎂、鋁和氫氧化鈉溶液組成的電池中,鋁為負(fù)極。1．“四步法”書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式的步驟如下：第一步：書(shū)寫(xiě)負(fù)極（陽(yáng)極），還原性微?！猲e-→氧化性產(chǎn)物；正極（陰極）：氧化性微粒+ne-→還原性產(chǎn)物。第二步：標(biāo)變價(jià)算n值，n=（高價(jià)—低價(jià)）×變價(jià)原子個(gè)數(shù)。第三步：根據(jù)電池情景用H+、OH-、O2-、CO3第四步：用H2O等小分子配平原子。2．用總反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式(1)書(shū)寫(xiě)三步驟步驟一：寫(xiě)出電池總反應(yīng)式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目(ne－)。步驟二：找出正、負(fù)極，失電子的電極為負(fù)極；確定溶液的酸堿性。步驟三：寫(xiě)電極反應(yīng)式。負(fù)極反應(yīng)：還原劑－ne－=氧化產(chǎn)物正極反應(yīng)：氧化劑＋ne－=還原產(chǎn)物(2)書(shū)寫(xiě)技巧若某電極反應(yīng)式較難寫(xiě)出時(shí)，可先寫(xiě)出較易的電極反應(yīng)式，然后根據(jù)得失電子守恒，用總反應(yīng)式減去較易的電極反應(yīng)式，即可得出較難寫(xiě)的電極反應(yīng)式。3．燃料電池中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)第一步：寫(xiě)出電池總反應(yīng)式燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為加和后的反應(yīng)。如甲烷燃料電池(電解質(zhì)為NaOH溶液)的反應(yīng)式為CH4＋2O2=CO2＋2H2O①CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O②①式＋②式得燃料電池總反應(yīng)式為CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O。第二步：寫(xiě)出電池的正極反應(yīng)式根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是O2，隨著電解質(zhì)溶液的不同，其電極反應(yīng)式有所不同，大致有以下四種情況：(1)酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2＋4H＋＋4e－=2H2O。(2)堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－。(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2－)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2＋4e－=2O2－。(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)。第三步：根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式寫(xiě)出負(fù)極反應(yīng)式電池反應(yīng)的總反應(yīng)式－電池正極反應(yīng)式＝電池負(fù)極反應(yīng)式。因?yàn)镺2不是負(fù)極反應(yīng)物，因此兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí)要徹底消除O2。(5)常見(jiàn)介質(zhì)常見(jiàn)介質(zhì)注意事項(xiàng)中性溶液反應(yīng)物若是H＋得電子或OH－失電子，則H＋或OH－均來(lái)自于水的電離酸性溶液反應(yīng)物或生成物中均沒(méi)有OH－堿性溶液反應(yīng)物或生成物中均沒(méi)有H＋水溶液不能出現(xiàn)O2－1．（2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題）某儲(chǔ)能電池原理如圖。下列說(shuō)法正確的是A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：B．放電時(shí)透過(guò)多孔活性炭電極向中遷移C．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移電子，理論上吸收D．充電過(guò)程中，溶液濃度增大2．（2022·湖南·高考真題）海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰-海水電池構(gòu)造示意圖如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．海水起電解質(zhì)溶液作用B．N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：C．玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能D．該鋰-海水電池屬于一次電池3．（2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）電池比能量高，在汽車(chē)、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年來(lái)科學(xué)家研究了一種光照充電電池(如圖所示)。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)對(duì)電池進(jìn)行充電。下列敘述錯(cuò)誤的是A．充電時(shí)，電池的總反應(yīng)B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)C．放電時(shí)，Li+從正極穿過(guò)離子交換膜向負(fù)極遷移D．放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)1．（2023·江蘇揚(yáng)州·揚(yáng)州中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）一種新型AC/LiMn2O4電池體系，在快速啟動(dòng)、電動(dòng)車(chē)等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。其采用尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4作正極(可由Li2CO3和MnO2按物質(zhì)的量比1：2反應(yīng)合成)，高比表面積活性炭AC(石墨顆粒組成)作負(fù)極。充電、放電的過(guò)程如圖所示：下列說(shuō)法正確的是A．合成LiMn2O4的過(guò)程中可能有H2產(chǎn)生B．放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為：LiMn2O4+xe-=Li(1-x)Mn2O4+xLi+C．充電時(shí)AC極應(yīng)與電源負(fù)極相連D．可以用Li2SO4水溶液做電解液2．（2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）我國(guó)科學(xué)家最近合成的ZnO@SnO2微米花作為負(fù)極材料提高鋅鎳二次電池的循環(huán)性能，工作原理如圖所示。已知：正極材料為NiOOH/Ni(OH)2。

下列敘述錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，上述裝置主要將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能B．放電時(shí)，負(fù)極表面副反應(yīng)可能是Zn+2OH-=+H2↑C．充電時(shí)，陰極附近電解質(zhì)溶液pH降低D．充電時(shí)，1molOH-向陽(yáng)極遷移時(shí)理論上轉(zhuǎn)移1mol電子3．（2023春·河北滄州·高三泊頭市第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí)）微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示，下列有關(guān)微生物電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．a(chǎn)極為負(fù)極，可選擇導(dǎo)電性高、易于附著微生物的石墨B．b極的電極反應(yīng)式為C．在b極涂覆的催化劑有利于氧氣的還原D．該電池在任何溫度下均可發(fā)電4．（2023·陜西西安·統(tǒng)考一模）高電壓水系鋅—有機(jī)混合液流電池的裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)B．充電時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移2mole-，中性電解質(zhì)NaCl的物質(zhì)的量增多2molC．放電時(shí)，1molFQ轉(zhuǎn)化為FQH2轉(zhuǎn)移2mol電子D．充電時(shí)，m接外接電源的負(fù)極，n接外接電源的正極5．（2023·甘肅·統(tǒng)考三模）以硝酸鹽為離子導(dǎo)體的Na－O2電池裝置與其某一電極M附近的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A．鎳電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．NO是該電池的氧化劑C．固體電解質(zhì)只起到離子導(dǎo)體的作用D．M的電極反應(yīng)為2Na++O2+2e-=Na2O26．（2023·遼寧·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）未來(lái)的某一天，我們開(kāi)著一輛電動(dòng)汽車(chē)，當(dāng)電池能量即將耗盡時(shí)，只需將汽車(chē)開(kāi)到附近的加氨站，5分鐘內(nèi)就能加滿(mǎn)一桶液態(tài)氨，電池表便顯示滿(mǎn)格，加滿(mǎn)后汽車(chē)能開(kāi)1000公里以上，且加氨價(jià)格低廉。隨著“氨—?dú)洹比剂想姵氐耐瞥?，這樣的場(chǎng)景很快就要變成現(xiàn)實(shí)。我國(guó)某大學(xué)設(shè)計(jì)的間接氨燃料固體氧化物燃料電池的工作原理如圖所示，氨首先經(jīng)過(guò)重整裝置在催化劑(未標(biāo)出)表面分解生成與。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．電池工作時(shí)，a極的電極反應(yīng)式為B．電池工作時(shí)，b極發(fā)生還原反應(yīng)C．的鍵角小于的鍵角D．大面積推廣“氨—?dú)洹比剂想姵?，有利于減少碳的排放量7．（2023春·山東煙臺(tái)·高三統(tǒng)考期中）電催化NO合成氨技術(shù)憑借其低能耗、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)成為化工行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的Zn-NO電池裝置及在不同電壓下的單位時(shí)間產(chǎn)量如下圖所示，已知：①雙極膜中電離出的和在電場(chǎng)作用下可以向兩極遷移；②法拉第效率。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．雙極膜中的移向X極B．Y極電極反應(yīng)式為C．當(dāng)外電路通過(guò)時(shí)，雙極膜中有發(fā)生解離D．0.5V電壓下連續(xù)放電10小時(shí)，外電路通過(guò)，法拉第效率為93.5%8．（2022·全國(guó)·高考真題）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，Zn2+以Zn(OH)存在)。電池放電時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是A．Ⅱ區(qū)的K+通過(guò)隔膜向Ⅲ區(qū)遷移B．Ⅰ區(qū)的SO通過(guò)隔膜向Ⅱ區(qū)遷移C．MnO2電極反應(yīng)：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD．電池總反應(yīng)：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O9．（2021·全國(guó)甲卷）乙醛酸是一種重要的化工中間體，可用如下圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的解離為和，并在直流電場(chǎng)作用下分別向兩極遷移。下列說(shuō)法正確的是A．在上述電化學(xué)合成過(guò)程中只起電解質(zhì)的作用B．陽(yáng)極上的反應(yīng)式為：+2H++2e-=+H2OC．制得乙醛酸，理論上外電路中遷移了電子D．雙極膜中間層中的在外電場(chǎng)作用下向鉛電極方向遷移10．（2021·湖南卷）鋅溴液流電池是一種先進(jìn)的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅溴液流電池工作原理如圖所：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，N極為正極B．放電時(shí)，左側(cè)貯液器中的濃度不斷減小C．充電時(shí)，M極的電極反應(yīng)式為D．隔膜允許陽(yáng)離子通過(guò)，也允許陰離子通過(guò)1．（2023·陜西咸陽(yáng)·統(tǒng)考三模）最近科學(xué)家研發(fā)了“全氫電池”，工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A．吸附層a發(fā)生的電極反應(yīng)為：B．NaClO4的作用是傳導(dǎo)離子并參與電極反應(yīng)C．電解質(zhì)溶液中Na+向左移動(dòng)，ClO向右移動(dòng)D．全氫電池的總反應(yīng)為：2H2+O2=2H2O2．（2023·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）直接燃料電池是一種新型化學(xué)電源，其工作原理如圖所示。電池放電時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是

A．電池工作時(shí)，電極I電勢(shì)低B．電極Ⅱ的反應(yīng)式為：C．電池總反應(yīng)為：D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1mol電子時(shí)，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的為3.9g3．（2023·廣西·統(tǒng)考三模）高效儲(chǔ)能電池——鋰硫電池具有價(jià)格低廉、環(huán)境友好等特點(diǎn)，已經(jīng)用于某些飛機(jī)，其原電池模型以及充、放電過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．碳添加劑是為了增強(qiáng)電極的導(dǎo)電性C．充電時(shí)，陽(yáng)極的總的電極反應(yīng)式是8Li2S－16e－=S8+16Li+D．放電時(shí)，1molLi2S8轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i2S6得到2mol電子4．（2023秋·內(nèi)蒙古赤峰·高三校聯(lián)考期末）海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰——海水電池構(gòu)造示意圖(圖1)，一種鎂——海水電池裝置示意圖(如圖2)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能B．N極發(fā)生的電極反應(yīng)：O2+4e－+2H2O=4OH－C．X為正極，可用銅、石墨等做電極材料D．如圖2外電路中每通過(guò)2mol電子，溶液中2molH+由陽(yáng)離子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移5．（2023春·河北滄州·高三校考階段練習(xí)）某課題組提出了一種基于自循環(huán)的生物雜化光電化學(xué)池，通過(guò)在單室內(nèi)協(xié)同耦合光電化學(xué)生成和生物電化學(xué)消耗，實(shí)現(xiàn)了直接和可持續(xù)的“太陽(yáng)能—燃料—電能”轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．電極：是電池負(fù)極，有電子流出B．消耗“燃料”的電極反應(yīng)式為C．兩電極附近變化情況相同D．該光電化學(xué)池?zé)o需外加燃料，簡(jiǎn)單、安全且經(jīng)濟(jì)高效6．（2023·江西·校聯(lián)考二模）水系可充電電池因其成本低、高離子電導(dǎo)率、高安全性和環(huán)境友好性等優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。一種新型無(wú)隔膜Zn/MnO2液流電池的工作原理如圖所示。電池以鋅箔、石墨氈為集流體，ZnSO4和MnSO4的混合液作電解質(zhì)溶液，下列敘述正確的是

A．過(guò)程Ⅱ?yàn)榉烹娺^(guò)程，石墨氈電極的電極反應(yīng)為MnO2-2e-+4H+=Mn2++2H2OB．放電時(shí)，當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移2mole-時(shí)，兩電極質(zhì)量變化的差值為22gC．過(guò)程I為鋅沉積過(guò)程，B連電源的正極，電極附近pH增大D．將電解質(zhì)溶液換成強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性溶液都可延長(zhǎng)電池的使用壽命7．（2023·安徽蕪湖·統(tǒng)考二模）下圖為合成偶氮化合物

的電化學(xué)裝置，有關(guān)說(shuō)法正確的是

A．OH-向CoP極移動(dòng)B．合成1mol該偶氮化合物，要消耗4molRCH2NH2C．Ni2P電極反應(yīng)式為：RCH2NH2-4e-+4OH-=RCN+4H2OD．該偶氮化合物分子中C和N原子的雜化方式不同8．（2023·全國(guó)·高三統(tǒng)考專(zhuān)題練習(xí)）西北工業(yè)大學(xué)推出一種新型電池。該電池能有效地捕獲，將其轉(zhuǎn)化為，再將產(chǎn)生的電解制氨，過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．d電極為電解池的陽(yáng)極B．電池總反應(yīng)式為：C．c極區(qū)溶液的pH升高D．電路中轉(zhuǎn)移時(shí)，理論上能得到9．（2023·四川成都·統(tǒng)考三模）協(xié)同轉(zhuǎn)化的微生物電池(下圖左池)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)凈化有機(jī)廢水、含鉻()廢水和淡化鹽水三重功能，并且驅(qū)動(dòng)電化學(xué)合成裝置(下圖右池)制備1，2-二氯乙烷。

圖中離子交換膜僅允許Na+或Cl-通過(guò)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．A室中充入有機(jī)廢水，C室中充入含鉻廢水B．a(chǎn)、c膜為Cl-離子交換膜，b、d膜