高考化学一轮复习 题型析读 析读1 电化学选择题考向析读 新人教版.doc

析读1 电化学选择题考向分析电化学知识是历年高考的重要内容之一，从题型来看主要以选择题的形式出现，在非选择题中也可能与其他知识合在一起考查。由近四年新课程高考化学卷中电化学试题的统计可知，新课程高考电化学试题所占分值虽然不大，但是内容多样，难度颇大，考查趋向综合化，主要考查原电池原理、常用化学电源和新型化学电池、电解原理、金属腐蚀和防护等内容,尤其是有关电化学中原电池及电解池基本原理的理解和应用，备受命题者的青睐考点归纳装置判断若无外接电源的单一装置则一般是原电池，然后依据原电池的形成条件判定，主要思路是三“看”：先看电极，两种活泼性不同的金属(或其中一种为非金属导体)作电极；再看溶液，在电解质溶液中能自发地发生氧化还原反应；后看回路：用导线连接的两电极与电解质溶液接触并形成闭合回路若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池，当阳极金属与电解质溶液中的金属离子相同时则为电镀池若为无明显外接电源的串联电路，则应利用题中信息找出能自发发生氧化还原反应的装置为原电池，与其相连的池为电解池或电镀池若为二次电池使用过程的分析，其中放电过程是将化学能转变成电能，为原电池反应；充电过程是将电能转变成化学能，为电解池反应电极判断正负极在原电池中，元素化合价升高的物质，是负极材料或是在负极上发生氧化反应的物质；元素化合价降低的物质，是正极材料或是在正极上发生还原反应的物质阴阳极首先应搞明白原电池放电时的正、负极，阳极接正极，阴极接负极的原理，进行分析反应式判断对于可充电电池，放电和充电时的电极反应方程式正好相反，即电解池的阴极反应式对应于原电池的负极反应的逆反应式，电解池的阳极反应式对应于原电池的正极反应的逆反应式，即“阳极-正极”、“阴极-负极”。书写电极反应式应注意：两个电极得失电子总数守恒。注意电极产物是否与电解质溶液反应，若反应，一般要将电极反应和电极产物与电解质溶液发生的反应合并写燃料电池的负极一定是可燃性气体（如h2、co、ch4）在失电子时，发生氧化反应，电池的正极一定是助燃性气体（如o2），在得电子时，发生还原反应。电极材料一般不发生化学反应，只起传导电子的作用首先分析物质得失电子的情况，然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应，写电极反应式时，一定要注意电解质是什么，其中的离子要和电极反应式中出现的离子相对应微粒判断先分清是原电池还是电解池，再判断出正负极或阴阳极，在原电池装置中，若为外电路，电子从负极出发，沿外电路流向正极，它与电流方向相反电解质产生的离子，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。在电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动溶液判断分析电极附近环境变化主要是指溶液酸碱性的变化，这要看反应过程中是增大h或oh浓度，还是减小h或oh浓度。写出电池的电极反应，看电极反应发生后是否有h+或oh生成，若有，则电极附近溶液中的酸性或碱性会增强，ph会减小或增大，整个电解质溶液的酸碱性变化要根据电池总反应来判断【考点过关】例1（2017年高考全国卷）支持海港码头基础的防腐技术，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是a通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零b通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩c高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流d通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整【解析】a外加强大的电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流，故a正确；b通电后，被保护的钢管柱作阴极，高硅铸铁作阳极，故b正确；c高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，故c错误；d外加电流要抑制金属电化学腐蚀产生的电流，故d正确。【答案】c例2(2017年高考全国卷)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为h2so4h2c2o4混合溶液下列叙述错误的是a待加工铝质工件为阳极b可选用不锈钢网作为阴极c阴极的电极反应式为：al3+3eald硫酸根离子在电解过程中向阳极移动例3(2016年高考全国卷)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：16li+xs8=8li2sx（2x8）。下列说法错误的是a电池工作时，正极可发生反应：2li2s6+2li+2e=3li2s4b电池工作时，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，电池中的li2s2量越多【解析】a由电池反应16li+xs8=8li2sx（2x8）可知负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：lie=li+，li+移向正极，所以a是正极，发生还原反应：s8+2e=s82，s82+2li+=li2s8，3li2s8+2li+2e=4li2s6，2li2s6+2li+2e=3li2s4，li2s4+2li+2e=2li2s2，据分析可知正极可发生反应：2li2s6+2li+2e=3li2s4，故a正确；b负极反应为：lie=li+，当外电路流过0.02mol电子时，消耗的锂为0.02mol，负极减重的质量为0.02mol7g/mol=0.14g，故b正确；c硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料，则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，故c正确；d充电时a为阳极，与放电时的电极反应相反，则充电时间越长，电池中的li2s2量就会越少，故d错误。【答案】d例4（2016年高考全国卷）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so42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。下列叙述正确的是（）a通电后中间隔室的so42离子向正极迁移，正极区溶液ph增大b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2 h2o4e=o2+4h+，负极区溶液ph降低d当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的o2生成例5（2016年高考全国卷）mg-agcl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是（）a负极反应式为mg-2e-=mg2+b正极反应式为ag+e-=agc电池放电时cl-由正极向负极迁移d负极会发生副反应mg+2h2o=mg(oh)2+h2【解析】根据题意，电池总反应式为：mg+2agcl=mgcl2+2ag，正极反应为：2agcl+2e-= 2cl-+ 2ag，负极反应为：mg-2e=mg2+，a项正确，b项错误；对原电池来说，阴离子由正极移向负极，c项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应mg+2h2o=mg(oh)2+h2，d项正确。【答案】b例6（2016年高考全国卷）锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为koh溶液，反应为2zn+o2+4oh+2h2o=2zn(oh)。下列说法正确的是（）a充电时，电解质溶液中k+向阳极移动b充电时，电解质溶液中逐渐减小c放电时，负极反应为：zn+4oh-2e=zn(oh)d放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4l（标准状况）【解析】a、充电时阳离子向阴极移动，故错误；b、放电时总反应为：2zn+o2+4koh+2h2o=2k2zn(oh)4,，则充电时生成氢氧化钾，溶液中的增大，故错误；c、放电时，锌在负极失去电子，故正确；d、标准状况下22.4l氧气的物质的量为1mol，对应转移4mol电子，故错误。【答案】c例7（2016年高考浙江卷）金属（m）空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4m+no2+2nh2o=4m(oh) n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是（）a采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面b比较mg、al、zn三种金属空气电池，al空气电池的理论比能量最高cm空气电池放电过程的正极反应式：4mn+no2+2nh2o+4ne=4m(oh)nd在m空气电池中，为防止负极区沉积mg(oh)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜【解析】a、多孔电极可以增加氧气与电极的接触，使氧气充分反应，故正确；b、24克镁失去2摩尔电子，27克铝失去3摩尔电子，65克锌失去2摩尔电子，所以铝-空气电池的理论比能量最高，故正确；c、根据题给放电的总反应4m+no2+2nh2o=4m(oh)n，氧气在正极得电子，由于有阴离子交换膜，正极反应式为o2+2h2o+4e=4oh，故错误；d、负极是金属失去电子生成金属阳离子，因为镁离子或铝离子或锌离子都可以和氢氧根离子反应生成氢氧化物沉淀，说明应采用中性电解质或阳离子交换膜，防止正极产生的氢氧根到负极区反应，故正确。【答案】c例8（2016年高考北京卷）用石墨电极完成下列电解实验。实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；下列对实验现象的解释或推测不合理的是aa、d处：2h2o+2e-=h2+2oh-bb处：2cl-2e-=cl2cc处发生了反应：fe-2e-=fe2+d根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜例9（2015年高考全国卷）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c6h12o6+6o2=6co2+6h2o【解析】首先根据原电池反应判断出厌氧反应为负极侧，有氧反应为正极侧。a、根据厌氧反应中碳元素的化合价的变化：葡萄糖分子中碳元素平均为0价，二氧化碳中碳元素的化合价为+4价，所以生成二氧化碳的反应为氧化反应，所以在负极生成，错误；b、在微生物的作用下，该装置为原电池装置。原电池能加快氧化还原反应速率，故可以说微生物促进了电子的转移，正确；c、原电池中阳离子向正极移动，正确；d、电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应，正确。【答案】a例10（2015年高考浙江卷）在固态金属氧化物电解池中，高温共电解h2oco2混合气体制备h2和co是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是（）ax是电源的负极b阴极的反应式是：h2o2eh2o2co22ecoo2c总反应可表示为：h2oco2h2coo2d阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是11例11（2015年高考四川卷）用右图所示装置除去含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阳极的电极反应式为：cl+2oh2e=clo+h2oc阴极的电极反应式为：2h2o+2e=h2+2ohd除去cn的反应：2cn+5clo+2h+=n2+2co2+5cl+h2o【解析】a、阳极要产生clo，则铁只能作阴极，不能作阳极，否则就是铁失电子，a正确；b、阳极是cl失电子产生clo，电极反应式为：cl +2oh2e=clo +h2o，b正确；c、阴极是h+产生h2，碱性溶液，故阴极的电极反应式为：2h2o+2e =h2+2oh，c正确；d、溶液为碱性，方程式应为2cn+5clo+ h2o =n2+2co2+5cl+2oh。【答案】d例12（2015年高考天津卷）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（）a铜电极上发生氧化反应b电池工作一段时间后，甲池的c(so42)减小c电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加d阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡【解析】由图像可知该原电池反应原理为zn+ cu2= zn2+ cu，故zn电极为负极失电子发生氧化反应，cu电极为正极得电子发生还原反应，故a项错误；该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c(so42)不变，故b项错误；电解过程中溶液中zn2由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中cu2+2e= cu，故乙池中为cu2zn2，摩尔质量m(zn2)m(cu2)故乙池溶液的总质量增加，c项正确；该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中zn2由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，故d项错误。【答案】c【考点演练】1lial/fes电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2lifes2e=li2sfe。有关该电池的下列说法中，正确的是()alial在电池中作为负极材料，该材料中li的化合价为1价b该电池的电池反应式为：2lifes=li2sfec负极的电极反应式为：al3e=al3d充电时，阴极发生的电极反应式为：li2sfe2e=2lifes2一种新型燃料电池，以镍板为电极插入koh溶液中，分别向两极通入乙烷(c2h6)和氧气，其中某一电极反应式为c2h618oh14e=2co12h2o。有关此电池的推断不正确的是()a通入氧气的电极为正极b参加反应的o2与c2h6的物质的量之比为72c放电一段时间后，koh的物质的量浓度将下降d放电一段时间后，正极区附近溶液的ph减小3镁-h2o2酸性燃料电池采用海水作电解质，下列结论错误的是a电池总反应为：mg+h2o2=mg(oh)2b正极发生的电极反应为：h2o2+2h+2e=2h2oc工作时，正极周围海水的ph增大d电池工作时，溶液中的h+向正极移动4碱性锌锰电池工作时的总方程式为：zn2mno22h2o=2mnoohzn(oh)2。关于碱性锌锰电池的说法正确的是()a碱性锌锰电池是二次电池b正极反应式为：mno2h2oe=mnoohohc连续工作后的碱性锌锰电池中电解液的ph将减小d工作中，每转移0.2 mol电子时，负极质量减轻6.5 g5甲醇-空气燃料电池（dmfc）是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如下图。下列有关叙述正确的是ah+从正极区通过交换膜移向负极区b负极的电极反应式为：ch3oh(l)+h2o(l)6eco2(g)+6h+cd导出的是co2d图中b、c分别是o2、甲醇6.铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为： fe+ni2o3+3h2o= fe(oh)2+2ni(oh)2，下列有关该电池的说法不正确的是()a. 电池的电解液为碱性溶液，正极为ni2o3、负极为feb. 电池放电时，负极反应为fe+2oh-2e-=fe（oh）2c. 电池充电过程中，阴极附近溶液的ph降低d. 电池充电时，阳极反应为2ni（oh）2+2oh-2e-=ni2o3+3h2o7可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以nacl溶液或naoh溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是()a以nacl溶液或naoh溶液为电解液时，正极反应都为：o22h2o4e=4ohb以naoh溶液为电解液时，负极反应为al3oh3e=al(oh)3c以naoh溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的ph保持不变d电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极8“锂离子电池”的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：li2li0.35nio2放电充电2li0.85nio2，下列说法不正确的是()a放电时，负极的电极反应式：lie=lib充电时，li0.85nio2既发生氧化反应又发生还原反应c该电池不能用水溶液作为电解质d放电过程中li向负极移动9携式固体氧化物燃料电池以丙烷气体为燃料。电池中的一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导o2。下列对该燃料电池的说法不正确的是()a在熔融电解质中，o2由负极移向正极b该电池的总反应是：c3h85o2=3co24h2oc电路中每通过5mol电子，约有5.6l标准状况下的丙烷被完全氧化d通入丙烷的电极为电池负极，发生的电极反应为：c3h820e10o2=3co24h2o10被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为zn2mno2h2o=zno2mno(oh)。下列说法正确的是()a该电池的正极为锌b该电池反应中二氧化锰起催化剂作用c当0.1 mol zn完全溶解时，流经电解液的电子个数为12041023d电池正极反应式为2mno22e2h2o=2mno(oh)2oh11下列实验装置符合实验目的是（ ）目的粗铜的精炼验证nacl溶液（含酚酞）的产物在铁制品上镀铜构成原电池装置选项abcd12.碱性锌锰电池工作时的总方程式为：zn2mno22h2o=2mnoohzn(oh)2。关于碱性锌锰电池的说法正确的是()a碱性锌锰电池是二次电池b正极反应式为：mno2h2oe=mnoohohc连续工作后的碱性锌锰电池中电解液的ph将减小d工作中，每转移0.2 mol电子时，负极质量减轻6.5 g13一种新型燃料电池，以镍板为电极插入koh溶液中，分别向两极通入乙烷(c2h6)和氧气，其中某一电极反应式为c2h618oh14e=2co12h2o。有关此电池的推断不正确的是()a通入氧气的电极为正极b参加反应的o2与c2h6的物质的量之比为72c放电一段时间后，koh的物质的量浓度将下降d放电一段时间后，正极区附近溶液的ph减小14金属(m)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4mno22nh2o=4m(oh)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是()a采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面b比较mg、al、zn三种金属空气电池，al空气电池的理论比能量最高cm空气电池放电过程的正极反应式：4mnno22nh2o4ne=4m(oh)nd在mg空气电池中，为防止负极区沉积mg(oh)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜15某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池的总反应为：li1xcoo2lixc6=licoo2c6(x1)。下列关于该电池的说法不正确的是()a放电时，li在电解质中由负极向正极迁移b放电时，负极的电极反应式为lixc6xe=xlic6c充电时，若转移1 mol e，石墨(c6)电极将增重7x gd充电时，阳极的电极反应式为licoo2xe=li1xcoo2xli16右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(mhni电池)。下列有关说法不正确的是a放电时正极反应为：nioohh2oeni(oh)2ohb电池的电解液可为koh溶液c充电时负极反应为：mhohh2omedmh是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高答案与解析1.由正极的电极方程式知，在负极上li失去电子被氧化，所以lial在电池中为负极材料，该材料中li的化合价为0价，a错误；该电池的电池反应式为正、负极的电极反应式之和：2lifes=li2sfe，b正确；负极的电极反应式为2li2e=2li，c错误；由于充电时阴极发生还原反应，所以阴极的电极反应式为：2li2e=2li，d错误。【答案】b2.【解析】通入乙烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，a正确；1mol乙烷参与反应时转移14mol电子，则参与反应的氧气的量为mol，b正确；根据电极反应式或总反应方程式可知，氢氧化钾被消耗，c正确；放电时正极产生oh，则ph增大，d错误。【答案】d3.【解析】忽视了题意“酸性燃料电池”，在酸性环境的溶液中不能生成mg（oh）2，应该是：mg+h2o2=mg，电池工作时负极发生反应：mg-2e-=mg2+，正极发生反应：h2o2+2h+2e-=2h2o，正极区ph增大，溶液中h+向正极迁移。【答案】a4.【解析】碱性锌锰电池是一次电池，使用完毕后不能进行充电，a错误；从总反应方程式可知，反应中消耗了水，因此溶液中oh浓度增大，ph将增大，c错误；该电池负极反应式为zn2oh=zn(oh)22e，可知负极的质量增加，d错误。【答案】b5.【解析】由h+的迁移方向（从负极到正极），可知甲为负极，乙为正极，故b、c分别通入甲醛、o2；c、d分别导出co2、h2o。【答案】b7.【解析】电池工作时，正极上o2得到电子被还原，电极反应为：o22h2o4e=4oh，a正确；电解液为naoh溶液时，在负极上产生的是naalo2而不是al(oh)3，b错误；电池的总反应为：4al3o24naoh=4naalo22h2o，消耗naoh，ph减小；电池工作时，电子通过外电路由负极流向正极。【答案】a8.【解析】li从零价升至正价，失去电子，作负极，a正确；反应逆向进行时，反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，b正确；由于li可以与水反应，故应为非水材料，c正确；原电池中阳离子应迁移至正极，d错误。【答案】d9.【解析】通入o2的电极为正极：o24e=2o2，产生的o2将向负极移动，a错误；该燃料电池的化学原理是：c3h85o2=3co24h2o，b正确；放电过程中通入丙烷的电极为负极：c3h820e10o2=3co24h2o，d正确。【答案】a10.【解析】由总反应式可知，二氧化锰为氧化剂而不是催化剂，锌为还原剂，应为原电池的负极，a、b错；电子只能经外电路流动，而不能在电解液中流动，电解液内电流的形成是由于阴、阳离子的定向移动，c错；电池负极反应式为zn2eh2o=zno2h，用总反应减去负极反应式得正极反应式为2mno22e2h2o=2mno(oh)2oh。【答案】d11.【解析】粗铜精炼时，应让粗铜作阳极与电源