1、主要考查原电池机构、原电池工作原理、正负极的判断、电极反应式的书写、原电池原理的应用、金属的电化学腐蚀及新型化学电源。1 【2018 新课标 3 卷】一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时，O 2 与 Li+在多孔碳材料电极处生成 Li2O2x（x =0 或 1） 。下列说法正确的是（ ）A放电时，多孔碳材料电极为负极B放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C充电时，电解质溶液中 Li+向多孔碳材料区迁移D充电时，电池总反应为 Li2O2x=2Li+(1 )O2x22 【2018 新课标 2 卷】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 Na-CO2 二次电池，将 NaClO4 溶于有
2、机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO 2+4Na=2Na2CO3+C，下列说法错误的是（ ）A 放电时，ClO 向负极移动4B 充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2C 放电时，正极反应为：3CO 2+4e=2CO +C23D充电时，正极反应为：Na +e=Na疯狂专练十七原电池3 【2018 新课标 1 卷】最近我国科学家设计了一种 CO2+H2S 协同转化装置，实现对天然气中 CO2 和H2S 的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为 ZnO石墨烯（石墨烯包裹的 ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为： EDTA-Fe2+-e=EDTA-Fe
3、3+ 2EDTA-Fe3+H2S=2H+S+2EDTA-Fe2+该装置工作时，下列叙述错误的是A阴极的电极反应：CO 2+2H+2e=CO+H2OB协同转化总反应：CO 2+H2S=CO+H2O+SC石墨烯上的电势比 ZnO石墨烯上的低D若采用 Fe3+/Fe2+取代 EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性4 【2018 北京卷】验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的 3%NaCl 溶液） 。 在 Fe 表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是（ ）A对比，可以判定 Zn 保护了 FeB对比，K 3Fe(CN)6可能将 Fe 氧化
4、C验证 Zn 保护 Fe 时不能用 的方法D将 Zn 换成 Cu，用的方法可判断 Fe 比 Cu 活泼5 【2018 天津卷】CO 2 是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：（1）O 2 辅助的 AlCO2 电池工作原理如图 4 所示。该电池电容量大，能有效利用 CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3 是重要的化工原料。电池的负极反应式：_。电池的正极反应式：6O 2+6e=6O ；6CO 2+6O =3C2O ；反应过程中 O2 的作用是_。2 2 24该电池的总反应式：_。1.【2018 江西临川二中高三第 5 次考试】有一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓
5、度时，通过传感器将其显示出来。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图所示，其中的固体电解质是 Y2O3-Na2O，O 2-可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是（ ）A瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极 b 流向电极 aB电极 b 是正极，O 2-由电极 a 流向电极 bC当固体电解质中有 1mol O2-通过时，电子转移 4molD电极 a 的反应式为 CH4+5O2-8e=CO +2H2O232.【2018 郑州高三 1 月一模】如图所示是一种正投入生产的大型蓄电系统。放电前，被膜隔开的电解质为 Na2S2 和 NaBr3，放电后分别变为 Na2S4 和 NaBr。
6、下列叙述正确的是（ ）A放电时，负极反应为 3NaBr-2e=NaBr3+2Na+B充电时，阳极反应为 2Na2S2-2e=Na2S4+2Na+C放电时，Na +经过离子交换膜，由 b 池移向 a 池D用该电池电解饱和食盐水，产生 2.24L H2 时，b 池生成 17.40 g Na2S43.【2018 湖南五市十校教研共同体联合考试】某种熔融碳酸盐燃料电池以 Li2CO3 和 K2CO3 为电解质，以 CH4 为燃料，该电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是（ ）A电极 a 为负极，发生氧化反应B放电时，CO 向正极移动23C正极电极反应式为 O2+2H2O+4e=4OH-D此电池在常温
7、下也能工作4.【2018 安徽联考】用氟硼酸(HBF 4，属于强酸) 代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为 Pb+PbO2+4HBF4 2Pb(BF4)2+2H2O，Pb(BF 4)2 为可溶于水的强电解质，下列说法正确的是（ ）A放电时，负极反应为 PbO2+4HBF4-2e=Pb(BF4)2+2BF +2H2O 4B充电时，当阳极质量减少 23.9g 时转移 0.2mol 电子C放电时，PbO 2 电极附近溶液的 pH 增大D充电时，Pb 电极的电极反应式为 PbO2+4H+2e=Pb2+2H2O5.【2018 广西柳州毕业班摸底考试】某课外
8、小组运用电化学原理合成氨，其装置结构如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）A放电时，b 极表面 H2 和 CO 均被氧化B该电池工作时，H +由 b 极区迁移至 a 极区Ca 极的电极反应为 N2+6H+6e=2NH3Db 极区发生反应 CO+H2O=CO2+H26.【2018 武汉 5 月调研】某同学做了如下实验:装置现象 电流计指针未发生偏转 电流计指针发生偏转下列说法中正确的是（ ）A加热铁片所在的烧杯，电流计指针会发生偏转B用 KSCN 溶液检验铁片、附近溶液，可判断电池的正、负极C铁片、的腐蚀速率相等D “电流计指针未发生偏转”，说明铁片、铁片均未被腐蚀7.【2018 南昌 3 月联
9、考】铝-空气燃料电池具有原料易得、能量密度高等优点，装置如图所示，电池的电解质溶液为 KOH 溶液。下列说法正确的是（ ）A放电时，消耗氧气 22.4L(标准状况) ，有 4mol OH从左往右通过阴离子交换膜B充电时，电解池阳极区的电解质溶液中 c(OH)逐渐增大C放电过程的负极反应式：Al+3OH -3e=Al(OH)3D充电时，铝电极上发生还原反应8.【2018 阜阳二模】利用如图所示电池装置可以将温室气体 CO2 转化为燃料气体 CO，其中含有的固体电解质能传导质子(H +)。下列说法正确的是（ ）A该过程中有两种形式的能量转化Ba 电极表面的反应为 4OH-4e=2H2O+O2C该装
10、置工作时，H +从 b 电极区向 a 电极区移动D该装置中每生成 2mol CO，同时生成 1mol O29.【2018 洛阳调研】已知:锂离子电池的总反应为 LixC+Li1-xCoO2 C+LiCoO2；锂硫电池的总反应为2Li+S Li2S。有关上述两种电池说法正确的是（ ）A锂离子电池放电时，Li +向负极迁移B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能量相同D如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电10.【2018 乐山第二次质检】请回答下列问题。(1)高铁酸钾(K 2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图 1 是高铁电池的模拟实验装置。该电池
11、放电时正极的电极反应式为 。若维持电流强度为 1A，电池工作十分钟，理论消耗 Zn 的质量约为 g(已知 F=96500Cmol-1，结果保图 1 图 2留小数点后一位)。盐桥中盛有饱和 KCl 溶液，放电时此盐桥中氯离子向 (填“左”或“右”) 移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则放电时钾离子向 (填“左”或“右”)移动。图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有 。（2）有人设想以 N2 和 H2 为反应物，以溶有 A 的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图 3 所示，电池正极发生的反应式是 ，A 是(填名称)。图 3（
12、3）利用原电池工作原理测定汽车尾气中 CO 的浓度，其装置如图 4 所示。该电池中 O2-可以在固体介质 NASICON(固溶体)内自由移动，工作时 O2-的移动方向为 (填“从电极 a 到电极 b”或“从电极 b 到电极 a”)，负极发生的反应式为 。图 4一、考点透视1.【答案】D【解析】A题目叙述为：放电时， O2 与 Li+在多孔碳电极处反应，说明电池内，Li +向多孔碳电极移动，因为阳离子移向正极，所以多孔碳电极为正极，选项 A 错误。B因为多孔碳电极为正极，外电路电子应该由锂电极流向多孔碳电极（由负极流向正极） ，选项 B 错误。C 充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反，放电时
13、，Li +向多孔碳电极移动，充电时向锂电极移动，选项 C 错误。D 根据图示和上述分析，电池的正极反应应该是 O2 与 Li+得电子转化为 Li2O2X，电池的负极反应应该是单质 Li 失电子转化为 Li+，所以总反应为：2Li+(1 )O2=Li2O2X，充电的反应与放电的反应相反，所以为 Li2O2X=2Li+(1 )O2，选项 D 正x2 x2确。2.【答案】D【解析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，充电可以看作是放电的逆反应，据此解答。A. 放电时是原电池，阴离子 ClO 向负极移4动，A 正确；B. 电池的总反应为
14、3CO2+4Na 2Na2CO3+C，因此充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2，B 正确；C. 放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为：3CO 2+4e=2CO +C，C 正确；D. 23充电时是电解，正极与电源的正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，反应为 2CO +C-234e=3CO2，D 错误。答案选 D。3.【答案】C【解析】A. CO2 在 ZnO石墨烯电极上转化 CO，发生得到电子的还原反应，为阴极，电极反应为CO2+2H+2e=CO+H2O，A 正确。B. 根据石墨烯电极上发生的电极反应可知+即得到H2S2e =2H +S，因此总反应式为 CO2 +H2S
15、=CO+H2O+S，B 正确；C. 石墨烯电极为阳极，与电源的正极相连，因此石墨烯上的电势比 ZnO石墨烯电极上的高，C 错误；D. 由于铁离子、亚铁离子均易水解，所以如果采用 Fe3 /Fe2 取代 EDTA-Fe3 /EDTA-Fe2 ，溶液需要酸性，D 正确。答案选 C。4.【答案】D【解析】A 项，对比， Fe 附近的溶液中加入 K3Fe(CN)6无明显变化，Fe 附近的溶液中不含Fe2+， Fe 附近的溶液中加入 K3Fe(CN)6产生蓝色沉淀，Fe 附近的溶液中含 Fe2+，中 Fe 被保护，A 项正确；B 项，加入 K3Fe(CN)6在 Fe 表面产生蓝色沉淀，Fe 表面产生了
16、Fe2+，对比的异同，可能是K3Fe(CN)6将 Fe 氧化成 Fe2+，B 项正确；C 项，对比 ，加入 K3Fe(CN)6在 Fe 表面产生蓝色沉淀，也能检验出 Fe2+，不能用的方法验证 Zn 保护 Fe，C 项正确；D 项，由实验可知 K3Fe(CN)6可能将 Fe 氧化成 Fe2+，将 Zn 换成 Cu 不能用 的方法证明 Fe 比 Cu 活泼，D 项错误；答案选 D。答案与解析5.【答案】 （1）Al3e =Al3+（或 2Al6e=2Al3+） ；催化剂； 2Al+6CO2=Al2(C2O4)3【解析】 （1）明显电池的负极为 Al，所以反应一定是 Al 失电子，该电解质为氯化铝
17、离子液体，所以 Al失电子应转化为 Al3+，方程式为：Al3e =Al3+（或 2Al6e=2Al3+） 。根据电池的正极反应，氧气再第一步被消耗，又在第二步生成，所以氧气为正极反应的催化剂。将方程式加和得到，总反应为：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。二、考点突破1.【答案】D【解析】类似燃料电池，甲烷在 a 电极失去电子(a 极为负极 )，被氧化有二氧化碳生成，二氧化碳与 O2-结合生成碳酸根离子，负极电极反应式为 CH4+5O2-8e=CO +2H2O，故 D 正确；由负极电极反应式可23知，当固体电解质中有 5mol O2-通过时，电子转移 8mol，则当有 1mol O2-通
18、过时，电子转移 1.6mol，故 C 错误；电极 b 是正极，氧气在此电极上得到电子生成 O2-，O 2-由正极 b 流向负极 a，电池内电路中电子由负极 a流向正极 b，故 A、B 错误。2.【答案】C【解析】由题意知，放电时电池反应式为 2Na2S2+NaBr3=Na2S4+3NaBr，Na 2S2 在负极失电子，NaBr 3在正极得电子；充电时，阴极发生的电极反应可以看成原电池负极反应的逆反应，阳极发生的电极反应可以看成原电池正极反应的逆反应。A 项，放电时，负极 Na2S2 失电子，则负极的电极反应式为 2S -2e=S22，错误；B 项，充电时，阳极上 NaBr 失电子转化为 NaB
19、r3，则阳极的电极反应式为 3Br-2e=Br ，错24 3误；C 项，由题图可知 a 为正极，b 为负极，放电时，阳离子移向正极，即 Na+经过离子交换膜由 b 池移向 a 池，正确；D 项，产生 H2 的体积没有注明气体的状态，无法进行计算，错误。3.【答案】A【解析】燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，根据电子流向知，左边电极 a是负极、右边电极 b 是正极，所以 c 是 CH4，d 为空气，负极发生氧化反应，选项 A 正确；原电池放电时，CO 向负极移动，选项 B 错误；正极上氧气得电子，与二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为23O2+2CO2+4e=2CO ，
20、选项 C 错误；电解质为熔融碳酸盐，电池工作需要高温条件，选项 D 错误。234.【答案】C【解析】放电时，负极反应式为 Pb-2e=Pb2+，故 A 错误；充电时，阳极反应式为 Pb2+-2e-+2H2O=PbO2+4H+，当阳极质量增加 23.9g 时转移 0.2mol 电子，故 B 错误；放电时，PbO2+4H+2e=Pb2+2H2O，PbO 2 电极附近溶液的 pH 增大，故 C 正确；充电时，Pb 电极的电极反应式为Pb2+2e=Pb，故 D 错误。5.【答案】D【解析】电池工作时，电极 b 处 CO 失电子被氧化生成 CO2，H 2 失电子被氧化生成 H+，选项 A 正确；a极 N
21、2 得到电子被还原生成 NH3，a 极为正极，原电池中阳离子向正极移动，则 H+从 b 极区移向 a 极区，选项B 正确； a 极为正极， N2 得到电子被还原生成 NH3，电极反应为 N2+6H+6e=2NH3，选项 C 正确；b 极为负极，CO 和 H2 失去电子被氧化，分别生成 CO2 和 H+，电极反应为 CO+H2O-2e=CO2+2H+，H 2-2e=2H+，选项 D 错误。6.【答案】A【解析】加热铁片所在的烧杯，该烧杯中 Na+和 Cl的自由移动速率加快，两烧杯中产生电势差，电流计指针发生偏转，A 项正确；铁片作负极失去电子发生氧化反应，生成 Fe2+，Fe 2+与 KSCN
22、溶液不反应，故不能用 KSCN 溶液判断电池的正、负极，B 项错误；由题给现象知，左图装置未构成原电池，右图装置构成原电池，且铁片作负极，加快了铁片的腐蚀速率，故铁片、的腐蚀速率一定不相等，C 项错误；“电流计指针未发生偏转”，说明铁片、铁片未构成原电池，但两铁片表面均会发生吸氧腐蚀，D 项错误。7.【答案】D【解析】根据题图所示，该电池放电的总反应方程式为 4Al+3O2+4KOH=4KAlO2+2H2O，离子方程式为 4Al+3O2+4OH=4AlO +2H2O，其中负极为 Al，电极反应式为 Al-3e+4OH=AlO +2H2O。正极为多2 2孔电极，电极反应式为 O2+4e+2H2O
23、=4OH。标准状况下，22.4L 氧气的物质的量为 1mol，正极的电极反应式为 O2+2H2O+4e=4OH，电解质溶液中的阴离子从正极区移向负极区，即 OH从右往左通过阴离子交换膜，故 A 错误；充电时，电解池阳极发生的电极反应可以看成原电池正极反应的逆反应，电极反应式为4OH-4e= O2+2H2O，阳极区电解质溶液中 c(OH)逐渐减小，故 B 错误；根据上述分析，放电过程的负极反应式:Al-3e+4OH=AlO +2H2O，故 C 错误；充电时，铝电极作阴极，发生还原反应，故 D 正确。28.【答案】D【解析】该过程中的能量转化形式有太阳能转化为化学能、化学能转化为电能、化学能转化为
24、热能，A项错误。根据题图可知，a 电极表面 H2O 被氧化为 O2，a 电极表面的反应为 2H2O-4e=4H+O2，B 项错误。该原电池中，a 电极为负极，b 电极为正极，H +从 a 电极区向 b 电极区移动，C 项错误。该装置中每生成2mol CO，转移 4mol 电子，根据 a 电极表面的反应可知，每转移 4mol 电子，同时生成 1mol O2，D 项正确。9.【答案】B【解析】锂离子电池放电时 Li+(阳离子)向正极迁移，A 项错误；锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应，则充电时，锂电极发生还原反应，B 项正确；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电
25、能的大小，二者的比能量不同，C 项错误；题图中装置是锂硫电池给锂离子电池充电，D 项错误。10.【答案】 （1）FeO +4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH 0.2 右；左 使用时间长、工作电压稳24定 （2）N 2+8H+6e=2NH 氯化铵 4（3）从电极 b 到电极 a CO+O 2-2e=CO2【解析】 （1）放电时高铁酸钾为正极，正极发生还原反应，电极反应式为 FeO +4H2O+3e-=Fe(OH)243+5OH；若维持电流强度为 1A，电池工作十分钟，转移电子的物质的量为 (mol)。理论消耗 Zn 的1106096 500质量为 1/265(g)0.2(g)。电池工作时，
26、阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向1106096 500右移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动。题图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定。 （2）该电池的本质反应是合成氨反应，电池中氢气失去电子，在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生还原反应，则正极反应式为N2+8H+6e=2NH ；氨气与 HCl 反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵溶液。 （3）工作时电极 b 作正 4极，电极 a 作负极，O 2-由电极 b 移向电极 a；该装置构成原电池，通入一氧化碳的电极 a 是负极，负极上一氧化碳失去电子发生氧化反应，电极反应式为 CO+O2-2e=CO2。
