1、原电池、电解池的原理及应用电化学知识是高考命题的热点之一，近几年高考中呈上升趋势，主要考查形式有两类：一是以传统形式考查原电池、电解池的工作原理及应用，二是以高科技或新型电池为背景考查原电池与电解池的工作原理。但不论哪种形式考查，主要考查点有正、负极(或阴、阳极)材料及电极反应、离子移动方向、电极上有关现象、产物判断等。一、原电池的原理及应用1原电池的原理2原电池的应用二、电解池的原理及应用1电解池的原理2电解池的应用(2016高考全国卷，11，6 分) 三室式电渗析法处理含 Na2SO4 废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的 Na 和S
2、O 可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的24是( )A通电后中间隔室的 SO 离子向正极迁移，正极区溶液 pH 增大24B该法在处理含 Na2SO4 废水时可以得到 NaOH 和 H2SO4 产品C负极反应为 2H2O4e =O24H ，负极区溶液 pH 降低D当电路中通过 1 mol 电子的电量时，会有 0.5 mol 的 O2 生成审题指导信息提取 形成思路由题图 确定装置 为电解池明确电极反 应对 Na2SO4废 水的处理结果该装置为电解池。H 2O 在正(阳)极区放电，生成 O2 和 H ，正(阳)极区溶液 pH 减小，中间隔室中的阴离子 SO 通过
3、 cd 离子交换膜24移向正(阳) 极，故正 (阳)极区得到 H2SO4；当电路中通过 1 mol 电子时生成 0.25 mol O2；H2O 在负( 阴) 极区放电，生成 OH 和 H2，负(阴)极区溶液 pH 增大，中间隔室中的阳离子 Na 通过 ab 离子交换膜移向负(阴) 极，故负(阴)极区可得到 NaOH答案 B【突破训练】1微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )A正极反应中有 CO2 生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为 C6H12O66O 2=6CO26H 2
4、O解析：选 A。图示所给出的是原电池装置。 A.有氧气反应的一极为正极，发生还原反应，因为有质子通过，故正极电极反 应式为 O24e 4H =2H2O；在负极，C 6H12O6 在微生物的作用下发生氧化反应，电极反 应式为 C6H12O624e 6H 2O=6CO224H ，则负极上有 CO2产生，故 A 不正确。 B.微生物电池是指在微生物作用下将化学能 转化为电能的装置，所以微生物促进了反应中 电子的转移，故 B 正确。C.质子是阳离子，阳离子由 负极区移向正极区，故 C 正确。D.正极的电极反应式为 6O224e 24H =12H2O，负极的电极反应式为 C6H12O624e 6H 2O
5、=6CO224H ，两式相加得电池总反应为C6H12O66O 2=6CO26H 2O，故 D 正确。2用如图所示装置除去含 CN 、Cl 废水中的 CN 时，控制溶液 pH 为 910，阳极产生的 ClO 将 CN 氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是( )A用石墨作阳极，铁作阴极B阳极的电极反应式：Cl 2OH 2e =ClO H 2OC阴极的电极反应式：2H 2O2e =H22OH D除去 CN 的反应：2CN 5ClO 2H =N22CO 25Cl H 2O解析：选 D。A.由题干信息可知 Cl 在阳极放电生成 ClO ，则阳极应为惰性电极，A 项正确；B.Cl 在阳极放 电生成
6、ClO ，Cl 的化合价升高，故在阳极发生氧化反应，又已知该溶液呈碱性，B 项 正确；C.阳离子在 电解池的阴极得电子发生还原反应，在碱性条件下，H 2O 提供阳离子(H )，C 项正确；D.由于溶液是碱性条件，故除去 CN 发生的反应为2CN 5ClO H 2O=N22CO 25Cl 2OH ，D 项错误。3(2017高考全国卷，11，6 分) 全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a 常用掺有石墨烯的 S8 材料，电池反应为16Lix S8=8Li2Sx(2x8) 。下列说法错误的是( )A电池工作时，正极可发生反应： 2Li2S62Li 2e =3Li2S4B电
7、池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料减重 0.14 gC石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性D电池充电时间越长，电池中 Li2S2 的量越多解析：选 D。原电池工作时，正极 发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8 Li2S6 Li2S4Li 2S2，其中可能有 2Li2S62Li 2e =3Li2S4，A 项正确；该电池工作时，每转移 0.02 mol 电子，负极有 0.02 mol Li(质量为 0.14 g)被氧化为 Li ，则负极质量减少 0.14 g，B 项正确；石墨烯能导电，用石墨 烯作电极，可提高电极 a 的导电性，C 项正确；充电过程中，Li 2S2 的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电池中 Li2S2 的量趋于不变，故不是电池充电时间 越长， 电池中 Li2S2 的量越多，D 项错误。
