高三二輪題型復(fù)習(xí)《電化學(xué)》必備知識(shí)和強(qiáng)化訓(xùn)練

云南省騰沖市第八中學(xué)2024屆高三二輪專題復(fù)習(xí)：《電化學(xué)》必備知識(shí)和強(qiáng)化訓(xùn)練必備知識(shí)能量轉(zhuǎn)化形式：會(huì)判斷原理（有電源、充電電解池；無(wú)電源、放電原電池）電解池（），原電池（）2、電極極性和電極材料的判斷：（1）題目為A和B形成的電池，那么電池反應(yīng)就為他們的反應(yīng)，如：鋅–空氣燃料電池，鋰硫電池，鋰空氣電池，鋰離子電池，Ni/NiCl2和金屬鈉電池、Mg—AgCl電池等。（2）一般是活潑性相對(duì)強(qiáng)的金屬電極為負(fù)極（多數(shù)題目金屬電極為負(fù)極）。（注：LixC6等類似電極相當(dāng)于鋰原子鑲嵌在碳里，也就是相當(dāng)于鋰單質(zhì)鋰鈉為電極電解質(zhì)不能含有酸、醇、水）（3）從氧化還原反應(yīng)角度（陰極接電源負(fù)極；陽(yáng)極接電源正極）、離子移動(dòng)方向、電子的流向、從相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象【一般電極質(zhì)量增加的是原電池的正極或電解池的陰極，而質(zhì)量減少（或電極溶解）的是原電池的負(fù)極或電解池的陽(yáng)極】3、掌握工作原理電解池的離子放電順序電流從電勢(shì)高的正極流向負(fù)極。無(wú)論原電池還是電解池，在討論其中某個(gè)電極時(shí)，都可把發(fā)生氧化反應(yīng)的電極稱作陽(yáng)極，而把發(fā)生還原反應(yīng)的電極稱作陰極。4、電極反應(yīng)的判斷：正極、陰極：+xe；負(fù)極、陽(yáng)極：xe（1）判斷是充電還是放電；所給反應(yīng)物是否正確（有時(shí)放電的反應(yīng)題目會(huì)給出充電時(shí)的轉(zhuǎn)化反應(yīng)）（2）是否考慮反應(yīng)環(huán)境對(duì)產(chǎn)物的影響。5、離子的移動(dòng)方向（原電池：正正負(fù)負(fù)；電解池：陰陽(yáng)相吸）6、可充電電池：充電要求正接正，負(fù)接負(fù)電極反應(yīng)特點(diǎn)：負(fù)極與陰極相反，正極與陽(yáng)極相反7、溶液pH（物質(zhì)）變化：總反應(yīng)判斷整體變化，電極反應(yīng)判斷局部變化（一般電解池pH變化：陰盛陽(yáng)衰）8、計(jì)算每一極電子相等（O2~4e、Li~e），涉及氣體的有沒有“標(biāo)況”。9、電解質(zhì)復(fù)原問(wèn)題：10、運(yùn)用（1）金屬保護(hù)：犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)法（2）設(shè)計(jì)化學(xué)電源：（3）比較金屬活性強(qiáng)弱（4）氯堿工業(yè)：熟記電解NaCl、CuSO4、AgNO3的電解反應(yīng)及電極反應(yīng)（5）電解精煉（6）電鍍（7）金屬冶煉注意：電極反應(yīng)的書寫（1）題給裝置圖判斷是原電池還是電解池（2）已知總反應(yīng)書寫電極反應(yīng)式放電是原電池反應(yīng)，充電是電解池反應(yīng)（3）燃料電池電極反應(yīng)式的書寫方法（4）四步法書寫電極反應(yīng)※※：具體情境中還可能出現(xiàn)：質(zhì)交換膜（只允許H+通過(guò)）、熔融鹽碳酸鹽燃料電池（只允許碳酸跟離子定向移動(dòng)）、固體氧化物燃料電池（只允許O2—定向遷移）、鋰離子電池（只允許LI+定向遷移等）、有機(jī)物電解質(zhì)等。規(guī)律總結(jié)可充電池放電是原電池充電是電解池電子從負(fù)極流出陽(yáng)極（負(fù)極）發(fā)生氧化陰極（正極）發(fā)生還原電解質(zhì)溶液中：陽(yáng)離子運(yùn)動(dòng)到正極（陰極）陰離子運(yùn)動(dòng)到負(fù)極（陽(yáng)極）電池每個(gè)極通過(guò)的電量是相等的（電荷守恒）熱點(diǎn)集訓(xùn)（一）云南近年高考真題訓(xùn)練1、（2022·全國(guó)甲卷）一種水性電解液ZnMnO2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++2H2O2、（2021年甲卷13）乙醛酸是一種重要的化工中間體，可采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.KBr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：C.制得2mol乙醛酸，理論上外電路中遷移了1mol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3、【2020新課標(biāo)Ⅲ卷13】一種高性能的堿性硼化釩（VB2）—空氣電池如下圖所示，其中在VB2電極發(fā)生反應(yīng)：該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．負(fù)載通過(guò)0.04mol電子時(shí)，有0.224L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）O2參與反應(yīng)B．正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高C．電池總反應(yīng)為D．電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極4、【2019新課標(biāo)Ⅲ卷13】為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn（3D?Zn）可以高效沉積ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3D?Zn—NiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應(yīng)為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）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(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)+OH?(aq)?e?NiOOH(s)+H2O(l)C.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)+2OH?(aq)?2e?ZnO(s)+H2O(l)D.放電過(guò)程中OH?通過(guò)隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)5、(1)(18全國(guó)新Ⅲ—11)一種可充電鋰空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時(shí)，O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2x（x=0或1）。下列說(shuō)法正確的是A．放電時(shí)，多孔碳材料電極為負(fù)極B．放電時(shí)，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極C．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移D．充電時(shí)，電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2x=2Li+（1）O2課標(biāo)=3\*ROMANIII7）D．電熱水器用鎂棒防止內(nèi)膽腐蝕，原理是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法（2018課標(biāo)=3\*ROMANIII10）A．用稀硫酸和鋅粒制取H2時(shí)，加幾滴CuSO4溶液以加快反應(yīng)速率(2)(18全國(guó)新Ⅲ—27)．省略部分KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式___________________。②電解過(guò)程中通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子主要為_________，其遷移方向是由_____________。③與“電解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之處有________________________________________（寫出一點(diǎn)）。(17全國(guó)新Ⅲ—11．全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e=3Li2S4B．電池工作時(shí)，外電路中流過(guò)0.02mol電子，負(fù)極材料減重0.14gC．石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D．電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中Li2S2的量越多7、(16全國(guó)新Ⅲ—11)鋅–空氣燃料電池可用作電動(dòng)車動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)。下列說(shuō)法正確的是（）A．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K+向陽(yáng)極移動(dòng)B．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中逐漸減小C．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Zn+4OH–2e–===Zn(OH)D．放電時(shí)，電路中通過(guò)2mol電子，消耗氧氣22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）8、(15全國(guó)新Ⅱ26)（14分）酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是有碳粉，二氧化錳，氯化鋅和氯化銨等組成的填充物，該電池在放電過(guò)程產(chǎn)生MnOOH，回收處理該廢電池可以得到多種化工原料，有關(guān)數(shù)據(jù)下表所示：回答下列問(wèn)題：（1）該電池的正極反應(yīng)式為________________，電池反應(yīng)的離子方程式為：_________．（2）維持電流強(qiáng)度為0.5A，電池工作五分鐘，理論消耗鋅___g．（已經(jīng)F=96500C/mol）9.(14全國(guó)新Ⅱ12)2013年3月我國(guó)科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．a(chǎn)為電池的正極B．電池充電反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4=Li1xMn2O4+xLiC．放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D．放電時(shí)，溶液中Li+從b向a遷移10.（2022·全國(guó)乙卷）電池比能量高，在汽車、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)（二）全國(guó)卷其它試題11、【2016年高考新課標(biāo)Ⅰ卷】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na+和SO42－可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是（）通電后中間隔室的SO42－離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B.該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C．負(fù)極反應(yīng)為2H2O–4e–=O2+4H+，負(fù)極區(qū)溶液pH降低D．當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成12.．（2022·廣東卷）以熔融鹽為電解液，以含和等的鋁合金廢料為陽(yáng)極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)的再生。該過(guò)程中A．陰極發(fā)生的反應(yīng)為 B．陰極上被氧化C．在電解槽底部產(chǎn)生含的陽(yáng)極泥 D．陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等13.（2022·海南卷）一種采用和為原料制備的裝置示意圖如下。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．在b電極上，被還原B．金屬Ag可作為a電極的材料C．改變工作電源電壓，反應(yīng)速率不變D．電解過(guò)程中，固體氧化物電解質(zhì)中不斷減少14.（2022·北京卷）利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實(shí)驗(yàn)探究。裝置示意圖序號(hào)電解質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①陰極表面有無(wú)色氣體，一段時(shí)間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中有②陰極表面未觀察到氣體，一段時(shí)間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中無(wú)元素下列說(shuō)法不正確的是A．①中氣體減少，推測(cè)是由于溶液中減少，且覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸B．①中檢測(cè)到，推測(cè)可能發(fā)生反應(yīng)：C．隨陰極析出，推測(cè)②中溶液減少，平衡逆移D．②中生成，使得比①中溶液的小，緩慢析出，鍍層更致密15、（2020·新課標(biāo)Ⅱ）電致變色器件可智能調(diào)控太陽(yáng)光透過(guò)率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致變色器件的示意圖。當(dāng)通電時(shí)，Ag+注入到無(wú)色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈現(xiàn)藍(lán)色，對(duì)于該變化過(guò)程，下列敘述錯(cuò)誤的是A.Ag為陽(yáng)極B.Ag+由銀電極向變色層遷移C.W元素的化合價(jià)升高D.總反應(yīng)為：WO3+xAg=AgxWO316、[2019·浙江卷]化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是A.Zn2+向Cu電極方向移動(dòng)，Cu電極附近溶液中H+濃度增加B.正極的電極反應(yīng)式為Ag2O＋2e?＋H2O2Ag＋2OH?C.鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅筒會(huì)變薄D.使用一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降模擬試題訓(xùn)練1、（2023·山東濰坊·統(tǒng)考一模）鋁—石墨雙離子電池是一種全新的高效、低成本儲(chǔ)能電池，電池反應(yīng)為，電池裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．AlLi合金作原電池的正極B．放電時(shí)移向正極C．充電時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，陰極質(zhì)量增加9gD．充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為2、（2023·安徽合肥·統(tǒng)考一模）某科研機(jī)構(gòu)研發(fā)的NO—空氣燃料電池的工作原理如圖所示，下列敘述正確的是A．a(chǎn)電極為電池負(fù)極B．電池工作時(shí)透過(guò)質(zhì)子交換膜從右向左移動(dòng)C．b電極的電極反應(yīng)：D．當(dāng)外電路中通過(guò)電子時(shí)，a電極處消耗3、（2023·安徽黃山·統(tǒng)考一模）電解廢舊鋰電池中的示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過(guò)。電解過(guò)程中溶液的體積變化忽略不計(jì))。下列說(shuō)法正確的是A．電極A的電極反應(yīng)為：B．電極B為陽(yáng)極，發(fā)生還原反應(yīng)C．電解結(jié)束，溶液的增大D．電解一段時(shí)間后溶液中濃度減小4、（2023·山西·校聯(lián)考一模）高電壓水系鋅有機(jī)混合液流電池的裝置及充、放電原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．鋅元素位于元素周期表的d區(qū)B．充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移，陰極增重C．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為D．放電時(shí)，化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能5、（2023·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中?？家荒＃┮环N電化學(xué)“大氣固碳”電池工作原理如圖所示。該電池在充電時(shí)，通過(guò)催化劑的選擇性控制，只有發(fā)生氧化，釋放出和。下列說(shuō)法正確的是A．該電池放電時(shí)的正極反應(yīng)為B．該電池既可選用含水電解液，也可選用無(wú)水電解液C．該電池每放電、充電各4mol電子完成一次循環(huán)，理論上能固定1molD．充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為6、（2023·山東臨沂·統(tǒng)考一模）一種光照充電電池結(jié)構(gòu)如圖所示，充電時(shí)TiO2光輔助電極受光激發(fā)產(chǎn)生電子和空穴，空穴作用下NaI轉(zhuǎn)化為NaI3。下列說(shuō)法正確的是A．充電過(guò)程中，光能最終轉(zhuǎn)化為電能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)，電極M為正極，電極反應(yīng)為S+6e=4S2D．放電時(shí)N電極室增加2mol離子，理論上外電路轉(zhuǎn)移1mol電子7、(2023·安徽省統(tǒng)考一模)鋰離子電池充、放電電池總反應(yīng)：LixC6+Li1xCLiCC6，該電池充、放電的工作示意圖如圖。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．該電池具有很高的比能量B．負(fù)極的反應(yīng)式LixC6xe﹣═xLi++C6C．放電時(shí)，Li+從石墨晶體中脫出回到正極氧化物晶格中D．充