2024年高考化學(xué)三輪回歸教材重難點:電化學(xué)基礎(chǔ)知識_第1頁
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文檔簡介

2024年高考化學(xué)三輪回歸教材重難點

回歸教材重難點03電化學(xué)基礎(chǔ)知識

濟高考直擊

高考五星高頻考點。電化學(xué)內(nèi)容位于新教材《必修1》和《化學(xué)反應(yīng)原理》中。電化學(xué)是高考每年必考

內(nèi)容,命制的角度有電極反應(yīng)式的正誤判斷與書寫,電池反應(yīng)式的書寫,正負(fù)極的判斷,電池充、放電時

離子移動方向的判斷,電極附近離子濃度的變化,電解的應(yīng)用與計算,金屬的腐蝕與防護等。同時通過陌

生化學(xué)電源的裝置圖,考查學(xué)生接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力,也體現(xiàn)了對“宏觀辨識與微觀探析”的

學(xué)科核心素養(yǎng)考查。

滔技法指引

i.電極的判斷

與電源正極相連電子流出的極

陰離子移向的極陰離子移向的極

失去電子的極陽極負(fù)極失電子的極

發(fā)生氧化反應(yīng)的極、發(fā)生氧化反應(yīng)的極

有氧化產(chǎn)物生成的極、較活潑的金屬(個別反常)

電解池原電池

與電源負(fù)極相連電極的判斷電子流入的極

陽離子移向的極陽離子移向的極

得到電子的極陰極正極得電子的極

發(fā)生還原反應(yīng)的極、發(fā)生還原反應(yīng)的極

有還原產(chǎn)物生成的極-電極增重或有氣體生成的極

2.電解池的電極反應(yīng)及其放電順序

活潑金屬作電極:電極材料本身失電子

被氧化:M—ne--M,rh

極稽隹電板;溶凝幣段易矣用字而蔭函示

應(yīng)優(yōu)先失去電子被氧化:RL—?e-^R

溶廢用裝易福電手的而禽手祝憲福到電

極子被還原:M*+ne~M

(1)陽離子在陰極上的放電順序:Ag+>Fe3+>CU2+>H+>....

(2)陰離子在陽極上的放電順序:S2->BR>C「>OH>

3.電解的四大類型及規(guī)律

電解電解液濃電解液復(fù)原

類型電極反應(yīng)特點實例PH

物質(zhì)度方法

NaOH增大

電解陰極:4H++4屋=2H2T

增大

H2SO4H2O減小加H2O

水型陽極:4OH-4e=2H2O+O2t

Na2sO4不變

HC1通入HC1氣

電解電解電解質(zhì)的陰、陽離子分別在兩極放電解增大

減小體

質(zhì)型電CuCl2質(zhì)

一力口CuCl2

放H2生堿陰極:放H2生成堿通入HC1氣

NaCl電解增大

型陽極:電解質(zhì)陰離子放電生成新電體

質(zhì)和

放。2生酸陰極:電解質(zhì)陽離子放電陽極:放解質(zhì)

C11SO4水減小加CuO

型。2生成酸

4.十五種新型電池的電極反應(yīng)式

放申

總反應(yīng):Ag2O+Zn+H2O茶蕾2Ag+Zn(OH)2

鋅銀電池

正極Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH

負(fù)極Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2

-

總反應(yīng):2Zn+Ch+4OH+2H2O=2Zn(OH)F

鋅空氣電池正極O2+4e-+2H2O=4OH

負(fù)極Zn+4OH--2e-=Zn(OH)F

放申

總反應(yīng):NiO+Fe+2HOFe(OH)+Ni(OH)

銀鐵2222

正極-

電池NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH

負(fù)極-

Fe-2e-+2OH=Fe(OH)2

放由-

總反應(yīng):3Zn+2Fe(*+8H2。差,3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH

回鐵電池_-

正極FeOr+3e+4H2O=Fe(OH)3+5OH

負(fù)極Zn—2—+2OH=Zn(OH)2

放申

總反應(yīng):Cd+2NiOOH+2H2。束,Cd(OH)2+2Ni(OH)2

銀鎘電池-

正極NiOOH+H2O+e^=Ni(OH)2+OH

負(fù)極Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2

42+

Mg-HzCh總反應(yīng):H2O2+2H+Mg=Mg+2H2O

電池

正極H2O2+2H++2e=2H2O

負(fù)極Mg—2e-=Mg2+

總反應(yīng):Mg+2AgCl=2Ag+Mg2++2CC

Mg-AgCl

正極2AgCl+2e-=2Ag+2CP

電池

負(fù)極Mg—2e-=Mg2+

放申

總反應(yīng):尤Mg+Mo3s4e電MgxMo3s4

鎂鉆電池

正極M03S4+2xe~^=Mo3s於一

負(fù)極xMg_2xe=xMg2+

總反應(yīng):2Na+;cS=Na2sx

鈉硫

正極xS+2e=Sx

電池

負(fù)極2Na_2e-=2Na+

放申

總反應(yīng):2Na2s2+NaBn裝電Na2S4+3NaBr

鈉硫蓄

-+

電池正極NaBn+2e+2Na=3NaBr

負(fù)極2Na2s2-2屋-Na2s4+2Na+

放申

總反應(yīng):Nai-?,CoO2+NamC?笑得NaCoO2+C?

鈉離子

-+

電池正極Nai-/nCoO2+me+mNa=NaCoO2

+

負(fù)極NamCn-me~^=mNa+Cn

3+2+

總反應(yīng):VOI+2H++V2+鬻V+VO+H2O

全帆液

正極2+

流電池VO2+2H++e=VO+H2O

負(fù)極V2+-e-=V3+

總反應(yīng):xLi+LiV3O8=Lii+xV3O8

鋰帆氧化物電池正極xLi++LiV3C)8+x1^=Lii+%V3C)8

負(fù)極xLi-xe=xLi+

總反應(yīng):2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OJT

鋰一銅

--

正極Cu2O+H2O+2e=2Cu+2OH

電池

負(fù)極Li—e=Li+

放申

總反應(yīng):LiirCoCh+LiC黃位LiCoO2+C6(x<l)

鋰離子

+

電池正極LiirCoCh+xe+xLi^=LiCoO2

負(fù)極Li%C6-xe=xLi++C6

5.新型化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫三步驟

司蕨負(fù)極反應(yīng)式:符合“還原劑-ne-f氧化產(chǎn)物”的形式

寫式子一;正極反應(yīng)式:符合“氧化劑+展--還原產(chǎn)物”的形式

n:檢查是否符合原子守恒、電荷守恒,若是酸性介質(zhì):

V,多余的"O",加"H,"轉(zhuǎn)化為HzO,不能出現(xiàn)OH;

;若是堿性介質(zhì):多余的"0"加"HzO"轉(zhuǎn)化為OH:

赤M:不能出現(xiàn)H:若是在熔融態(tài)電解質(zhì)中進行的反應(yīng),

配守信H則可添加熠融態(tài)電解質(zhì)中的相應(yīng)離子。

----二11例如全鈕液流電池的總反應(yīng)為丫03+24+V+卓著

322

口;V*+VO*+H2O<,正極反應(yīng)式先寫成:VO;+e-—?VOS

0就余的"O”,加“W”轉(zhuǎn)化為HzO,則正極反應(yīng)式為

2

;voj+2ir+e-=vo*+n2o

1;兩電板反應(yīng)交而茄,寫意反應(yīng)式角嚏跖證(好手里復(fù)

瞿女[」雜的電極反應(yīng),可用總反應(yīng)式減去較簡單一極的電極

〔驗總式J,反應(yīng)式得到)

6.燃料電池的電極反應(yīng)式(以CH30H為例電極反應(yīng)式)

電池類型導(dǎo)電介質(zhì)反應(yīng)式

總反應(yīng):2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

+

酸性燃料電池H+正極O2+4e"+4H=2H2O

+

負(fù)極CH3OH-6e-+H2O=CO2t+6H

總反應(yīng):2cH3OH+302+4OJT=2COM+6H2O

正極O2+4屋+2H2O=4OH

堿性燃料電池OH-

CH3OH-6e-+8OH-=COF+

負(fù)極

6H2O

總反應(yīng):2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

熔融碳酸鹽燃料

正極O2+4e+2CO=2CO5

電池coF2

CH3OH-6屋+3COF=4COt+

負(fù)極2

2H2O

總反應(yīng):2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

固態(tài)氧化物燃料

o2正極O2+4e=2O2

電池

2-

負(fù)極CH3OH-6e-+3O=CO2T+2H2O

總反應(yīng):2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

質(zhì)子交換膜燃料

++

H正極O2+4e^+4H=2H2O

電池

+

負(fù)極CH3OH-6e+H20=CO2T+6H

7.燃料電池中氧氣得電子的思維模型

根據(jù)燃料電池的特點,一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是02,02得到電子后化合價降低,首先變

成O2,。2「能否存在要看電解質(zhì)環(huán)境。由于電解質(zhì)溶液(酸堿鹽)的不同,其電極反應(yīng)也有所不同,下表為

四種不同電解質(zhì)環(huán)境中,氧氣得電子后為。2一的存在形式:

電解質(zhì)環(huán)境從電極反應(yīng)式判。2一的存在形式

+

酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下O2+4H+4e^=2H2。

堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下O2+2H2O+4e=4OH"

2

固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)。2一)環(huán)境下O2+4e-=2O

熔融碳酸鹽(如:熔融K2co3)環(huán)境下02+282+41:=2COt

笳好題演練

1.(2021?河北選擇性考試)K—Ch電池結(jié)構(gòu)如圖,a和b為兩個電極,其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電

池,下列說法錯誤的是()

有機電解質(zhì)1有機電解質(zhì)2

A.隔膜允許K+通過,不允許02通過

B.放電時,電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極;充電時,b電極為陽極

C.產(chǎn)生lAh電量時,生成KO2的質(zhì)量與消耗O2的質(zhì)量比值約為2.22

D.用此電池為鉛酸蓄電池充電,消耗3.9g鉀時,鉛酸蓄電池消耗0.9g水

【答案】D

【解析】由圖可知,a電極為原電池的負(fù)極,單質(zhì)鉀片失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鉀離子,電極反應(yīng)式

為KT=K+,b電極為正極,在鉀離子作用下,氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成超氧化鉀。A項,

金屬性強的金屬鉀易與氧氣反應(yīng),為防止鉀與氧氣反應(yīng),電池所選擇隔膜應(yīng)允許K+通過,不允許02通過,

故A正確;B項,由分析可知,放電時,a為負(fù)極,b為正極,電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極,充電時,b

電極應(yīng)與直流電源的正極相連,做電解池的為陽極,故B正確;C項,由分析可知,生成Imol超氧化鉀時,

消耗Imol氧氣,兩者的質(zhì)量比值為lmolx71g/mol:Imolx32g/moh2.22:1,故C正確;D項,鉛酸蓄電池

充電時的總反應(yīng)方程式為2Pbsc)4+2H2O=PbCh+Pb+2H2so4,反應(yīng)消耗2mol水,轉(zhuǎn)移2mol電子,由得失電

子數(shù)目守恒可知,耗3.9g鉀時,鉛酸蓄電池消耗水的質(zhì)量為殛39g扁x'm°E8g,故D錯誤;故選D。

2.(2021?廣東選擇性考試)鉆(Co)的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機械制造等領(lǐng)域。如圖為水溶液中

電解制備金屬鉆的裝置示意圖。下列說法正確的是()

i變ii宣.in宣

A.工作時,I室和n室溶液的pH均增大

B.生成ImolCo,I室溶液質(zhì)量理論上減少16g

C.移除兩交換膜后,石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變

D.電解總反應(yīng):為2co2++2H2O逋里2co+O2T+4H+

【答案】D

【解析】由圖可知,該裝置為電解池,石墨電極為陽極,水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和

氫離子,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=C)2T+4H+,I室中陽離子電荷數(shù)大于陰離子電荷數(shù),放電生成的氫離子通

過陽離子交換膜由I室向II室移動,鉆電極為陰極,鉆離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鉆,電極反

應(yīng)式為C02++2e=Co,III室中陰離子電荷數(shù)大于陽離子電荷數(shù),氯離子過陰離子交換膜由UI室向II室移動,

電解的總反應(yīng)的離子方程式為2co2++2H2OiB2Co+O2T+4H+。A項,放電生成的氫離子通過陽離子交換膜

由I室向II室移動,使H室中氫離子濃度增大,溶液pH減小,故A錯誤;B項,由分析可知,陰極生成

Imol鉆,陽極有Imol水放電,則I室溶液質(zhì)量減少18g,故B錯誤;C項,若移除離子交換膜,氯離子的

放電能力強于水,氯離子會在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,則移除離子交換膜,石墨電極的電極

反應(yīng)會發(fā)生變化,故C錯誤;D項,由分析可知,電解的總反應(yīng)的離子方程式為2co2++2H2O騏2C。

+O2T+4H+,故D正確;故選D。

3.(2021?湖南選擇性考試)鋅/澳液流電池是一種先進的水溶液電解質(zhì)電池,廣泛應(yīng)用于再生能源儲能和

智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅/澳液流電池工作原理如圖所示:

A.放電時,N極為正極

B.放電時,左側(cè)貯液器中ZnBrz的濃度不斷減小

C.充電時,M極的電極反應(yīng)式為Zn2++2e=Zn

D.隔膜允許陽離子通過,也允許陰離子通過

【答案】B

【解析】鋅澳液流電池總反應(yīng)為:Zn+Br2=ZnBr2,其中N為正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)方程式為

Br2+2e=2Br,M為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)方程式為Zn-20=2/+,放電過程中,左側(cè)Zr?+流

向右側(cè),左側(cè)ZnB"的濃度不斷減少,充電過程中,發(fā)生反應(yīng)ZnBr?型Zn+Bn。A項,依據(jù)分析可知,N

為正極,故A正確;B項,放電時,左側(cè)為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)方程式為Zn-2e.=Zn2+,左側(cè)

生成的Z/+流向右側(cè),故左側(cè)ZnBn的濃度不變,右側(cè)ZnBn的濃度變大,故B錯誤;C項,.放電時,M

為負(fù)極,充電時,M及為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Zn2++2e-=Zn,故C正確;D項,中間沉積

鋅位置的作用為提供電解液,故其隔膜既可以允許陽離子通過,也允許陰離子通過,故D正確;故選B。

4.(2021?天津卷)如下所示電解裝置中,通電后石墨電極II上有02生成,F(xiàn)e2O3逐漸溶解,下列判斷世

送的是()

石墨

直皿電加

、球0屈演

A.a是電源的負(fù)極

B.通電一段時間后,向石墨電極II附近滴加石蕊溶液,出現(xiàn)紅色

C.隨著電解的進行,CuCb溶液濃度變大

D.當(dāng)O.OlmolFezOs完全溶解時,至少產(chǎn)生氣體336mL(折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)

【答案】C

【解析】通電后石墨電極II上有02生成,F(xiàn)ezCh逐漸溶解,說明石墨電極II為陽極,則電源b為正極,

a為負(fù)極,石墨電極I為陰極。A項,a是電源的負(fù)極,故A正確;B項,石墨電極H為陽極,通電一段時

間后,產(chǎn)生氧氣和氫離子,所以向石墨電極II附近滴加石蕊溶液,出現(xiàn)紅色,故B正確;C項,隨著電解

的進行,銅離子在陰極得電子生成銅單質(zhì),所以CuCb溶液濃度變小,故C錯誤;D項,當(dāng)O.OlmolFezCh

完全溶解時,消耗氫離子為0.06mol,根據(jù)陽極電極反應(yīng)式2H2O-4e=4H++O2,產(chǎn)生氧氣為0.015mol,體積

為336mL(折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下),故D正確;故選C。

5.(2021?遼寧選擇性考試)利用(QHz)電解轉(zhuǎn)化法從煙氣中分離C02的原

理如圖。已知氣體可選擇性通過膜電極,溶液不能通過。下列說法錯誤的是()

電源

煙氣=

(含——Ar

Hia1——=出口2

M極

A.a為電源負(fù)極B.溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變

C.co?在M極被還原D.分離出的CO2從出口2排出

【答案】C

【解析】由題干信息可知,M極發(fā)生的是由QoO轉(zhuǎn)化為(QH?)的過程,該過程是

一個還原反應(yīng),故M極為陰極,電極反應(yīng)為:o0+2比0+2已-二OH(QHJ)+2OH)故與M

極相連的a電極為負(fù)極,N極為陽極,電極反應(yīng)為:(QHi>2e=O=^^=O+2H+,b極為電源

正極。A項,由分析可知,a為電源負(fù)極,A正確;B項,由分析可知,根據(jù)電子守恒可知,溶液中Q的物

質(zhì)的量保持不變,B正確;C項,由分析可知,整個過程CO2未被還原,CO2在M極發(fā)生反應(yīng)為CO2+OH-=HCO3-,

C錯誤;D項,由題干信息可知,M極上CO2發(fā)生反應(yīng)為:CCh+OH"HCCh-被吸收,HCCh-向陽極移動,N

+

極上發(fā)生的反應(yīng)為:HCO3-+H=H2O+CO2T,故分離出的CO2從出口2排出,D正確;故選C。

6.(2021?湖北選擇性考試)Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會轉(zhuǎn)化為CrO3o電解法制備CrO3

的原理如圖所示。下列說法錯誤的是()

02也

川I——I——整I——t

酸性RnN

Na2Cr2O7I]UIINaOH

水溶液■1水溶液

離子交換膜

A.電解時只允許H+通過離子交換膜

B.生成02和H2的質(zhì)量比為8:1

C.電解一段時間后陰極區(qū)溶液OH-的濃度增大

+

D.CrCh的生成反應(yīng)為:Cr2Or+2H=2CrO3+H2O

【答案】A

【解析】左側(cè)電極上產(chǎn)生O2,右側(cè)電極上產(chǎn)生H2,說明左極為陽極,電極反應(yīng)式為2H2。-4e-=4H+

+

+O2T,左側(cè)制備三氧化銘:Cr2O?-+2H=2CrO3+H2O;右極為陰極,電極反應(yīng)式為4H2O+4e-=4OH-+

2H2J在陽極區(qū)參與反應(yīng)制備三氧化鋁,故不通過離子交換膜,通過交換膜向陰極區(qū)遷移,A項錯誤;根

據(jù)電子守恒,產(chǎn)生。2、叢的質(zhì)量之比為32:4=8:1,B項正確;由陰極反應(yīng)式知,陰極產(chǎn)生OH-;如果陰極

通過交換膜向左側(cè)遷移,OH-必然會中和H+,與題意相矛盾,所以,鈉離子由左側(cè)向右側(cè)遷移,陰極區(qū)氫

+

氧化鈉溶液濃度增大,C項正確;根據(jù)原料和產(chǎn)物組成知,Cr2O?-+2H=2CrO3+H2O;D項正確。

+

7.(2021?海南選擇性考試)液氨中存在平衡:2NH3NH4+NH2-O如圖所示為電解池裝置,以KNH2

的液氨溶液為電解液,電解過程中a、b兩個惰性電極上都有氣泡產(chǎn)生。下列有關(guān)說法正確的是()

—I電小I—

A.b電極連接的是電源的負(fù)極B.a電極的反應(yīng)為2NH3+2e=H2+2NH2-

C.電解過程中,陰極附近K+濃度減小D.理論上兩極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為1:1

【答案】B

【解析】A項,根據(jù)圖示可知:在b電極上產(chǎn)生N2,N元素化合價升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),

所以b電極為陽極,連接電源的正極,A錯誤;B項,電極a上產(chǎn)生H2,H元素化合價降低得到電子,發(fā)生

還原反應(yīng),所以a電極為陰極,電極反應(yīng)式為:2NH3+2e-=H2+2NH2;B正確;C項,電解過程中,陰極附

近產(chǎn)生NH2一,使附近溶液中陰離子濃度增大,為維持溶液電中性,陽離子K+會向陰極區(qū)定向移動,最終導(dǎo)

致陰極附近K+濃度增大,C錯誤;D項,每反應(yīng)產(chǎn)生Imollh,轉(zhuǎn)移2moi電子,每反應(yīng)產(chǎn)生ImolNz,轉(zhuǎn)

移6moi電子,故陰極產(chǎn)生H2與陽極產(chǎn)生的N2的物質(zhì)的量的比是3:1,D錯誤;故選B。

8.(2022?安徽省黃山市高三理科綜合測試)我國科學(xué)家最近發(fā)明了一種Zn—PbCh電池,該電池由a和b

兩種離子交換膜隔成A、B、C三個區(qū)域,電解質(zhì)分別為KOH、K2so4和H2so4,裝置如下圖。已知放電時,

B室中電解質(zhì)濃度不斷增大。下列說法不E理的是()

A.PbCh電極電勢比Zn電極電勢高

B.a為陰離子交換膜

+2

C.正極反應(yīng)式為:PbO2+2e+4H+SO4=PbSO4+2H2O

D.電池工作時,每消耗6.5gZn,理論上A區(qū)域溶液質(zhì)量減少1.3g

【答案】B

【解析】該裝置為原電池裝置,根據(jù)兩個電極的活性對比,Zn比PbCh活潑,所以Zn極作負(fù)極,PbO2

極作正極。A項,該裝置中,PbCh電極作為正極,Zn電極作為負(fù)極,所以PbCh電極電勢高于Zn電極,故

A正確;B項,Zn電極反應(yīng)式為:Zn+4OH-2e=Zn(OH)42-,A池消耗氫氧根離子,負(fù)電荷減少,根據(jù)電荷

守恒,鉀離子向正極移動,所以a為陽離子交換膜,故B錯誤;C項,PbCh電極作為正極,得電子,其反

22

應(yīng)式為:bCh+2e-+4H++SO4=PbSO4+2H2O,故C正確;D項,Zn電極電極反應(yīng)式為:Zn+4OH-2e=Zn(OH)4-,

每消耗6.5gZn,轉(zhuǎn)移0.2mol電子,即向正極遷移0.2molK+,同時引入O.lmolZn2+,溶液質(zhì)量差為

39x0.2-65x0.1=1.3g,故D正確;故選B。

9.(2022?遼寧省大連市高三雙基測試)“碳呼吸電池”是一種新型能源裝置,其工作原理如圖所示。下列

2

A.通入CCh的一極電極反應(yīng)式為:2CO2+2e-=C2O4-

B.金屬鋁電極發(fā)生氧化反應(yīng)

C.每得到lmolAL(C2O4)3,電路中轉(zhuǎn)移3moi電子

D.以該裝置為電源進行粗銅的電解精煉,金屬鋁質(zhì)量減少27g時,理論上陰極質(zhì)量增加96g

【答案】C

【解析】據(jù)圖可知A1被氧化,所以金屬鋁為負(fù)極,通入CCh的電極為正極,CCh被還原為草酸根。A

項,據(jù)圖可知CCh在正極被還原為草酸根,根據(jù)電子守恒、元素守恒可得反應(yīng)式為2co2+2e-=C2CU2-,A正

確;B項,鋁為金屬,在負(fù)極被氧化為AF+,B正確;C項,每得到lmolAb(C2O4)3,則需要2moiAl,根

據(jù)電極反應(yīng)可知轉(zhuǎn)移6moi電子,C錯誤;D項,金屬鋁質(zhì)量減少27g,即減少ImolAl,根據(jù)電極反應(yīng)

Al-3b=AF+可知,轉(zhuǎn)移3moi電子,則電極銅時,陰極生成1.5mol銅,質(zhì)量為L5molx64g/mol=96g,D正確;

故選Co

10.(2022?山東省德州市高三聯(lián)考)液流電池是電化學(xué)儲能領(lǐng)域的一個研究熱點,其優(yōu)點是儲能容量大、

使用壽命長。下圖為一種中性Zn/Fe液流電池的結(jié)構(gòu)及工作原理圖。下列有關(guān)說法錯誤的是()

A.充電時A電極連電源負(fù)極

34

B.放電時正極電極反應(yīng)為:Fe(CN)6-+e-=Fe(CN)6-

C.放電時負(fù)極區(qū)離子濃度增大,正極區(qū)離子濃度減小

2

D.充電時陰極電極反應(yīng):ZnBr4-+2e=Zn+4Br-

【答案】C

【解析】由圖可知,放電時,電極A為液流電池的負(fù)極,鋅在澳離子作用下失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生

成四澳合鋅離子,電極反應(yīng)式為Zn+4Br-2e-=ZnBr42-,電極B為正極,六氟合鐵酸根離子在正極得到電子

發(fā)生還原反應(yīng)生成六氟合亞鐵酸根離子,電極反應(yīng)式為Fe(CN)63-+e=Fe(CN)6%充電時,A電極連電源負(fù)

極,做電解池的陰極,四澳合鋅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅和濱離子,電極反應(yīng)式為

2

ZnBr4+2e-=Zn+4Br,電極B與正極相連,做電解池陽極,六氟合亞鐵酸根離子在陽極失去電子發(fā)生氧化

反應(yīng)生成六氟合鐵酸根離子,電極反應(yīng)式為Fe(CN)64'e-=Fe(CN)6KA項,充電時,A電極連電源負(fù)極,做

電解池的陰極,故A正確;B項,放電時,電極B為正極,六氟合鐵酸根離子在正極得到電子發(fā)生還原反

應(yīng)生成六氟合亞鐵酸根離子,電極反應(yīng)式為Fe(CN)6++e-=Fe(CN)64,故B正確;C項,放電時,電極A為

液流電池的負(fù)極,鋅在澳離子作用下失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成四澳合鋅離子,電極反應(yīng)式為Zn+4B「2e-=

2

ZnBr4-,由電極反應(yīng)式可知,放電時負(fù)極區(qū)離子濃度減小,故C錯誤;D項,充電時,A電極連電源負(fù)極,

做電解池的陰極,四澳合鋅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅和澳離子,電極反應(yīng)式為ZnBr42-+2e=

Zn+4Br,故D正確;故選C。

H.(2022?湖北省部分重點中學(xué)高三第二次聯(lián)考)我國科研團隊以聚氨酯為電解液(合成路線如圖)實現(xiàn)了

穩(wěn)定高效且可逆循環(huán)的K-CO2電池??偡磻?yīng)為:4KSn+3cCh點售-2K2co3+4Sn,其中生成的K2cCh附著在

正極上。下列說法錯誤的是()

履基化學(xué)文旗加KN

A.放電時,內(nèi)電路中電流由KSn合金經(jīng)酯基電解質(zhì)流向叛基化碳納米管

B.電池的正極反應(yīng)式為4K++3co2+4e=2K2cCh+C

C.竣基化碳納米管中引入的竣基可促進電子的轉(zhuǎn)移

D.充電時,電路中通過Imol電子,多壁碳納米管減重36g

【答案】D

【解析】由總反應(yīng)可知放電時KSn合金為負(fù)極,竣基化碳納米管為正極;充電時KSn合金與電源負(fù)極

相連,為電解池陰極,竣基化碳納米管為陽極。A項,放電時為原電池裝置,內(nèi)電路中電流是由負(fù)極流向

正極,即放電時,內(nèi)電路中電流由KSn合金經(jīng)酯基電解質(zhì)流向竣基化碳納米管,A正確;B項,根據(jù)總反

應(yīng)式可知,負(fù)極反應(yīng)式為:KSn-e=Sn+K+,電池的正極反應(yīng)式為4K++3co2+4e=2K2cO3+C,B正確;C項,

電極材料為KSn和竣基化碳納米管,KSn與水反應(yīng),-COOH與KOH反應(yīng),可促進電子的轉(zhuǎn)移,C正確;D

項,充電時陽極反應(yīng)為:C-4e-+K2co3=3CO2T+4K+,碳納米管及附著的碳酸鉀會減少,電路中通過Imol

電子,多壁碳納米管減重3g,碳酸鉀減少30g,D錯誤;故選D。

12.(2022?廣東省汕頭市高三教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測iPON薄膜鋰離子電池是目前研究最廣泛的全固態(tài)薄膜鋰離

放電一

子電池。下圖為其工作示意圖,LiPON薄膜只允許Li+通過,電池反應(yīng)為LixSi+Lii.CoOSi+LiCo0o

x2一充電2

下列有關(guān)說法正確的是。()

導(dǎo)電介質(zhì)cUPON薄膜導(dǎo)電介質(zhì)d

A.LiPON薄膜在充放電過程中質(zhì)量發(fā)生變化

B.導(dǎo)電介質(zhì)C可為Li2s04溶液

C.放電時b極為正極,發(fā)生反應(yīng):Lii“CoO2+xLi++xe=LiCoO2

D.充電時,當(dāng)外電路通過0.2mol電子時,非晶硅薄膜上質(zhì)量減少1.4g

【答案】C

該電一

【解析】由題干信息中電池總反應(yīng)可表示為LixSi+Li-CoChSi+LiCoCh可知,電極a為非晶硅薄

一充電

膜,充電時Li+得電子成為Li嵌入該薄膜材料中,則電極a為陰極,電極反應(yīng)式為xLi++xe-+Si=LixSi,電極

b為陽極,電極反應(yīng)式為LiCoO2-xe=Lii-xCoO2+xLi+,放電時電極a為負(fù)極,電極反應(yīng)為LixSi-xe=Si+xLi+,

電極b為正極,電極反應(yīng)式為Lii.xCoO2+xLi++xe=LiCoC)2。A項,LiPON薄膜在充放電過程中僅僅起到鹽

橋的作用,并未參與電極反應(yīng),故其質(zhì)量不發(fā)生變化,A錯誤;B項

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