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文档简介
考前13天新型化学电源与电解池
考情分析+高考预测+应试必备+真题回眸+名校预测+名师押题
£考情分析
年份试卷考点
2024安徽卷原电池的判断、电极方程式的书写、原电池的计算
2024河北卷原电池的判断、电解池的判断、电极方程式的书写、原电池的计算
2024湖北卷电解池的判断、电极方程式的书写、电解池的计算
2024甲卷电解池工作原理、电极方程式的书写、原电池的计算
2024辽宁卷电解池工作原理、电极方程式的书写、电解池的计算
2024山东卷电解池的判断、电极方程式的书写、电解池的计算
2024新课标卷原电池工作原理、电极方程式的书写、原电池的计算
2024浙江卷电解池的判断、电极方程式的书写、电解池的计算
2024江苏卷原电池的判断、电极方程式的书写、原电池的计算
2024北京卷原电池的判断、原电池工作原理、电极方程式的书写
2024广东卷电极方程式的书写、电解池的计算
2024甘肃卷电解池工作原理、电极方程式的书写、电解池的计算
2024湖南卷电解池工作原理、电极方程式的书写、电解池的计算
2024浙江卷金属腐蚀与防腐
2024重庆卷电解池的判断、电解池工作原理、电极方程式的书写
2024海南卷电解池工作原理、电极方程式的书写、电解池的计算
2024贵州卷电解池工作原理、电极方程式的书写、电解池的计算
2024广西卷电解池电极方程式的书写、原电池的计算
2024福建卷电解池工作原理、原电池电极方程式、电解池的计算
2023甲卷电解池的判断、电解池工作原理、电极方程式的书写、电解池的计算
2023新课标卷原电池的判断、原电池工作原理、电解池电极方程式的书写
2023乙卷原电池工作原理、电极方程式的书写、电解池工作原理
2023湖北卷电解池工作原理、电极方程式的书写、电解池的计算
2023海南卷原电池的判断、原电池工作原理、电极方程式的书写、原电池的计算
2023广东卷原电池的判断、原电池工作原理、电极方程式的书写、原电池的计算
2023湖北卷电解池的判断、电极方程式的书写、离子交换膜、电解池补水的速率
2023浙江卷电解池的判断、电解池工作原理、电极方程式的书写
2023辽宁卷电解池的判断、电解池工作原理、电极方程式的书写、电解池的计算
2023山东卷原电池的判断、原电池工作原理、电极方程式的书写
2022广东卷电解池的判断、原电池工作原理、电极方程式的书写、电解池的计算
2022海南卷电解池的判断、电解池工作原理、电极方程式的书写
2022湖北卷电解池的工作原理、电极方程式的书写、电解池的计算
2022湖南卷原电池的判断、原电池工作原理、电极方程式的书写
2022浙江卷电解池的判断、电解池的工作原理、电极方程式的书写
三高考预测
2025年高考电化学的考查会紧密联系生活、生产实际和科技前沿,创设新颖的情境,注重考查考生对电化
学基本概念、原理的理解和应用能力,以及获取信息、分析问题和解决问题的能力。同时,也会加强对不
同知识间相互渗透与融合的考查,如将电化学与氧化还原反应、离子反应、化学平衡等知识相结合。通常
以复杂、陌生、新颖的研究对象作为知识的载体,考查化学电源正、负极及电极反应式,电池充、放电原
理及离子移动方向的判断,电极附近离子浓度的变化,根据原电池的总反应式或电极反应式,进行有关电
子转移数目、反应物或生成物的量、电池效率等方面的计算。电解池主要考查阴、阳极及电极反应式的正
误的判断,离子的移动方向,溶液pH的变化,电解产物的判断及电解的应用与计算等。根据离子交换膜的
性质和电化学装置的工作原理,进行有关离子迁移量、物质的量浓度变化等方面的计算和分析。以实际生
活中的金属防护措施为背景,如钢铁的涂漆、镀锌、牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法等,
考查考生对金属防护原理的理解和应用。
三应试必备
1.“三步”突破原电池电极反应式的书写
第一步:分析氧化还原反应
根据氧化还原反应,分析元素化合价的升降,确定正、负极反应物质及得失电子数目。
第二步:注意电解质溶液环境
分析电解质溶液的酸碱性及离子参加反应的情况,确定电极反应,写出电极反应式。
第三步:合并正、负电极反应
调整两极反应式中得失电子数目相等并叠加,消去电子,得出总反应式。
2.二次电池思维模型
一定
放电——原电池;充电——电解池
装置类型
C、(________________________________________
二判一1放电时的正极为充电时的阳极,放电
电极名称时的负极为充电时的阴极
放电时的正极反应颠倒过来为充电时
三写
的阳极反应;放电时的负极反应颠倒
过来为充电时的阴极反应
离子由生成的一极向消耗的一极移动;
四看
区域pH变化:0H-生成区、H+消耗区,pH
离子移向
增大;OH-消耗区、H+生成区,pH减小
3.析氢腐蚀和吸氧腐蚀
析氢腐蚀吸氧腐蚀
条件水膜呈酸性水膜酸性很弱或呈中性
+-
正极反应2H4-2e=H2tO2+2H2O+4e-=4OH"
负极反应Fe—2e-^=Fe2+
2+
Fe+2OH"=Fe(OH)2J4Fe(OH)2+02+2H2O=4Fe(OH)3
其他反应
Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈
【方法技巧】新型化学电源的解题步骤
(1)判断电池类型一确认电池原理一核实电子、离子移动方向。
(2)确定电池两极一判断电子、离子移动方向一书写电极反应和电池反应。
(3)充电电池一放电时为原电池一失去电子的为负极反应。
(4)电极反应一总反应方程式减去较简单一极的电极反应式一另一电极反应式。
4.明确电解池的电极反应及其放电顺序
活泼金属为电极,电极材料本身失电
子被氧化:M—%e一M"
惰性电极,溶液中较易失电子的阴离
一
电子优先失去电子被氧化:IT—-/
极
反
应
一
⑴阳离子在阴极上的放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe">Cu2+>H+(酸中)>Pb">Fe/>Zn2+>H+(水中)。
⑵阴离子在阳极上的放电顺序:52->厂>8针>0->0『〉含氧酸根离子。
(3)活泼阳极失电子后得到的离子一般都会继续与电解质溶液中的离子发生复杂的反应,因此最终的氧化产
物需要根据题目中的信息确定。
5.离子交换膜的原理及作用分析
功使离子选择性定向移动,平衡整个溶液的离子
能浓度或电荷
阳离子只允许阳离子通过.阻止阴
一交换膜离子和气体通过
离
子
只允许阴离子通过,阻止阳
交阴离子
换交换膜离子和气体通过
膜
一质子
只允许质子(H+)通过
交换膜
~►隔离某些物质,防止发生反应
作
用一f用于物质的制备
L>用于物质的分离、提纯
6.电解问题的解答步骤
(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。
(2)再分析电解质的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH)。
(3)然后排出阴、阳两极离子的放电顺序。
电解池阴、阳两极的放电顺序
.性阳极值心/等等属,金属电极优先失电子)
生成对应金属离字Fe2+、C/+、Ag*等
9惰性阳极(Pt、石墨等,电极本身不发生变化)
[>0H->含色酸根离,
'生成对应非:'逊0]
一金属单质
求阴+与阳离子得电子能力有关,与电极材料无关
JAg+>Fe">Cu2+国(酸AFQZnflT(水)>A1">……
生成Ag、Fe2\Cu;生成H,、对应金属单质
7.电解计算解题“三方法”
(1)根据得失电子守恒计算
用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相
等。
(2)根据总反应式计算
先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列出比例式计算。
(3)根据关系式计算
根据得失电子守恒建立已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。
例如,以通过4mol院为桥梁可构建如下关系式:
45-2Cl2(Br2?I2)-O2
阳极产物
4
2H2〜2Cu〜4Ag〜—M
.一n
阴极产物
(式中M为金属,〃为其离子的化合价数值)该关系式具有概括电化学计算的作用和价值,熟记电极反应式,
灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。
:二真题回眸
典例1【2024・安徽卷】我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP(局
部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极,以ZnS°4和KI混合液为电解质溶液。下列
说法错误的是
A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B.电池总反应为:E+Zn^-Zn2++3P
J充电
C.充电时,阴极被还原的Zn2+主要来自Zn-TCPP
D.放电时,消耗0.65gZn,理论上转移0.02mol电子
【答案】C
【解析】由图中信息可知,该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料;负极的电极反应式为
Zn-2e-=Zn2+.则充电时,该电极为阴极,电极反应式为Zn2++2e-=Zn;正极上发生写+2F=3「,则
充电时,该电极为阳极,电极反应式为3r-2e-=13。标注框内所示结构属于配合物,配位体中存在碳碳单键、
碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等多种共价键,还有由N提供孤电子对、Zi?+提供空轨道形成的
配位键,A正确;由以上分析可知,该电池总反应为I]+Zn.J^-Zn2++3r,B正确;充电时,阴极电
极反应式为Zn2++2e-=Zn,被还原的Zd+主要来自电解质溶液,C错误;放电时,负极的电极反应式为
Zn-2e-=Zn2+.因此消耗0.65gZn(物质的量为O.Olmol),理论上转移0.02mol电子,D正确;故选C。
典例2【2024・湖北卷】我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂,用H2c04和NH20H电化学催化合
成甘氨酸,原理如图,双极膜中H2。解离的H+和OH在电场作用下向两极迁移。已知在KOH溶液中,
2
甲醛转化为HOCH2。一,存在平衡HOCH2O-+OH[OCH2O]+H2OOCU电极上发生的电子转移反
应为[OCHzO/e=HCOO+H-。下列说法错误的是
>HCOO
-HCHO
A.电解一段时间后阳极区C(OH]减小
B.理论上生成I1110IH3N+CH2coOH双极膜中有4molH2O解离
C.阳极总反应式2HCHO+4OH-2e=2HC00+H2T+2H2O
D.阴极区存在反应H2c2O4+2H++2U=CH0C00H+H2。
【答案】B
【解析】在KOH溶液中HCHO转化为HOCH2O:HCHO+OH^HOCH2O-,存在平衡HOCH2O+OH-L
[OCH2OF+H2O,Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2-e-=HCOO-+H,H-结合成H2,Cu电极为阳极;
PbCu电极为阴极,首先HOOC—COOH在Pb上发生得电子的还原反应转化为OHC—COOH:
++
H2C2O4+2e+2H=OHC—COOH+H2O,OHC—COOH与HO—NH3反应生成HOOC—CH=N—OH:
++
OHC—COOH+HO—NH3^HOOC—CH=N—OH+H2O+H,HOOC—CH=N—OH发生得电子的还原反应转
++
化成H3N+CH2coOH:HOOC—CH=N—OH+4e+5H=H3NCH2COOH+H2Oo根据分析,电解过程中,阳极
区消耗OH、同时生成H2O,故电解一段时间后阳极区c(OH)减小,A项正确;根据分析,阴极区的总反
应为H2c2O4+HO—N+H3+6e-+6H+=H3N+CH2coOH+3H20,ImolHzO解离成lmolH+和ImolOH',故理论上
生成ImolfhN+CH2coOH双极膜中有6moi比。解离,B项错误;根据分析,结合装置图,阳极总反应为
2HCHO-2e+4OH=2HCOO+H2t+2H2O,C项正确;根据分析,阴极区的Pb上发生反应
+
H2C2O4+2e+2H=0HC—COOH+H2O,D项正确;答案选B。
典例3【2024•甲卷】科学家使用6-MnC>2研制了一种MiK^-Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间
后,Mn。?电极上检测到MnOOH和少量ZnM%。一下列叙述正确的是
A.充电时,Zn2+向阳极方向迁移
B.充电时,会发生反应Zn+2MnO2=ZnMn2C)4
C.放电时,正极反应有MnO2+H2O+e=MnOOH+OH
D.放电时,Zn电极质量减少0.65g,MnO2电极生成了0.020molMnOOH
【答案】C
【解析】Zn具有比较强的还原性,Mil。?具有比较强的氧化性,自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2
之间,所以Mil。?电极为正极,Zn电极为负极,则充电时MnO2电极为阳极、Zn电极为阴极。充电时该
装置为电解池,电解池中阳离子向阴极迁移,即ZM+向阴极方向迁移,A不正确;放电时,负极的电极反
应为Zn-2e-=Zi?+,则充电时阴极反应为Zn2++2e=Zn,即充电时Zn元素化合价应降低,而选项中Zn元
素化合价升高,B不正确;放电时Mil。?电极为正极,正极上检测到MnOOH和少量ZnM%。,,则正极上
主要发生的电极反应是MnOz+HzO+ekMnOOH+OH-,C正确;放电时,Zn电极质量减少0.65g(物
质的量为O.OlOmol),电路中转移0.020mol电子,由正极的主要反应MnO?+H2O+e-=MnOOH+OH「可
知,若正极上只有MnOOH生成,则生成MnOOH的物质的量为0.020mol,但是正极上还有ZuM%。,生
成,因此,MnOOH的物质的量小于0.020mol,D不正确;综上所述,本题选C。
典例412024・山东卷】以不同材料修饰的Pt为电极,一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相
结合的循环方式,可实现高效制HZ和。2,装置如图所示。下列说法错误的是
泵BrO3
A.电极a连接电源负极
B.加入Y的目的是补充NaBr
电解
C.电解总反应式为Br-3H2O^BrC)3+3H2T
D.催化阶段反应产物物质的量之比n(Z):n(Br)=3:2
【答案】B
【解析】电极b上Br发生失电子的氧化反应转化成BrO3,电极b为阳极,电极反应为Br-6e+3H2O=BrO;
+6H+;则电极a为阴极,电极a的电极反应为6H++6e=3H2f;电解总反应式为Br+3HBrO:+3H23
催化循环阶段BrO:被还原成Br循环使用、同时生成。2,实现高效制H2和。2,即Z为。2。根据分析,电
极a为阴极,连接电源负极,A项正确;根据分析电解过程中消耗H2O和Br;而催化阶段BrO)被还原成
Br循环使用,故加入Y的目的是补充H2O,维持NaBr溶液为一定浓度,B项错误;根据分析电解总反应
电角军
式为Br+3HBrO#3H2丁,C项正确;催化阶段,Br元素的化合价由+5价降至-1价,生成ImolBr
得到6moi电子,。元素的化合价由-2价升至。价,生成ImolCh失去4moi电子,根据得失电子守恒,反应
产物物质的量之比以。2):w(Br)=6:4=3:2,D项正确;答案选B。
典例512024•广东卷】一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图),可用于湿法冶铁的研究。电解过程中,下列
说法不正确的是
电
极
A.阳极反应:2Cr-2e=Cl2T
B.阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高
C.理论上每消耗1molFezOs,阳极室溶液减少213g
D.理论上每消耗ImolFezOs,阴极室物质最多增加138g
【答案】C
【解析】右侧溶液为饱和食盐水,右侧电极产生气体,则右侧电极为阳极,C/-放电产生氯气,电极反应
为:2C/--2e-=CZ2T;左侧电极为阴极,发生还原反应,居2。3在碱性条件下转化为Fe,电极反应为:
Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH;中间为阳离子交换膜,N/由阳极向阴极移动。由分析可知,阳极
反应为:2Cl~-2e-=C/2T,A正确;由分析可知,阴极反应为:Fe2O3+6e^+3H2O=2Fe+6OH,
消耗水产生阴极区溶液中ar浓度逐渐升高,B正确;由分析可知,理论上每消耗1加。/尸02。3,
转移6moi电子,产生3moic4,同时有6moi八%+由阳极转移至阴极,则阳极室溶液减少
3x71g+6x23g=35lg,C错误;由分析可知,理论上每消耗1加。/居2。3,转移6moi电子,有6moiNa*
由阳极转移至阴极,阴极室物质最多增加6x23g=138g,D正确;故选C。
三名校预测
【名校预测•第一题】(2025•浙江金华二模)已知:将工业废气(主要成分CO?和SO.通入足量NaHCC>3溶
液获得溶液A和CO。,如下装置可实现污染治理和CO”SO,的综合利用。下列说法不正颂的是
离子父换膜装置②
A.装置①实现了化学能转化为电能
B.电极2发生的反应为:O2+4e-+4H+=2Hq
C.反应一段时间后,装置②的阳极区溶液pH降低
D.治理过程中参与反应的SO”CO2物质的量之比为1:1
【名校预测•第二题】(2025•重庆二模)浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置,当两极室离
子浓度相等时放电完成。某浓差电池的工作原理如图所示(两室溶液的体积一直均为200mL)。下列说法正
确的是
阴离子交换膜
A.电极n的电势高于电极I
B.电子从电极I流出经用电器流入电极n
C.电极I的电极反应式为:Cu-2e-=Cu2+
D.放电结束后,左右两室溶液质量变化量相等
【名校预测•第三题】(2025•北京东城一模)一种由离子交换树脂和碳纳米管构成的复合薄膜,可同时传
导阴离子(HCOJ和电子。利用该薄膜能有效富集空气中的CO?。如图所示,在薄膜a侧通入空气,b侧通
入氢气,充分反应后在b侧得到高浓度的CO.下列分析正确的是
a侧
空气ff基本无CO?的气体
H2f薄膜(含水)—凡0、高浓度的CO?
b侧
A.a侧CO2在薄膜表面发生还原反应
B.电子和HCO;在薄膜中移动方向相同
C.理论上b侧每消耗lmolH。同时生成2moicO2
D.总反应中元素的化合价均未发生变化
【名校预测•第四题】(2025•天津一模)液流电池是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电
池,如图是一种锌澳液流电池,电解液为澳化锌的水溶液,总反应为:Zn+Br?.老联ZnBr2O下列说法正
确的是
A.充电时阴极的电极反应式:Br2+2e=2Br
B.充电时电极a连外接电源的负极
C.放电时,每消耗6.5gZn电路中转移电子数为O.INA
D.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
【名校预测•第五题】(2025•广西南宁一模)为适应可再生能源的波动性和间歇性,我国科学家设计了一
种电化学装置,其原理如下图所示。当闭合区和Ks、打开K2时,装置处于蓄电状态;当打开&和K3,闭
合K?时,装置处于放电状态。放电状态时,双极膜中间层中的H。解离为H+和OF并分别向两侧迁移。
下列有关该电化学装置工作时的说法错误的是
r-光伏电源乜
H
2夕
“凡MnO火0Zn026
21
H
+2+、ZnOOH/
\HMn/+
HAO4溶液口0
HKOH溶液-
—
碳镒电极锌电极
双极膜
A.蓄电时,碳镒电极为阳极
B.蓄电时,右池中右侧电极发生的反应为401r-4片=2氏。+。21
C.放电时,每消耗ImolMnCh,理论上有4moiH+由双极膜向碳镒电极迁移
D.理论上,该电化学装置运行过程中不需要补充HAO,和KOH溶液
;:名师押题
【名校押题•第一题】(2025•山西二模)某文章报道了一种两相无膜锌/吩睡嗪电池,其放电时的工作原理
如图所示(PF;在水系/非水系电解液界面上来回穿梭,维持电荷守恒)。
UZ2二
ZI1SO4+KPF6的
Zn2+X水溶液
PF1
PF;
PTZ;PTZ
wPTZ+TBAPF6
的CH2cI2溶液
石重毡二>
已知:CH2c%的密度为1.33g/cm、难溶于水。
下列说法错误的是
A.放电时,负极反应为Zn-2e-=Zn"
B.充电时,石墨毡连电源的正极
c.放电时,电池不能倒置,P弓由水层移向CH2c"层
D.放电时,Zn板每减轻6.5g,水层增重35.5g
【名校押题•第二题】(2025•山东二模)二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保
三位一体的结合,其装置示意图如图所示:
ffl
H2O->
」M膜■J+O(HO)
S02->22
ab
下列说法错误的是
A.电池工作时,质子由a极移向b极
B.b为电池正极
+
C.a极反应式为SO2-2e+H2O=SO^+2H
D.理论上每吸收ImolSO2,b电极消耗的。2的体积为11.2L(标准状况)
【名校押题•第三题】(2025•江西萍乡一模)一种新型的铅锂电池的充、放电示意图如图所示,下列说法
错误的是
A.放电时,SO:向电极a方向迁移
B.充电时,LiM%。,中Mn元素被氧化
+
C.放电时,正极反应式为LijMiizOd+xe-+xLi=LiMn2O4
D.充电时,每转移Imolela极增重103.5g
【名校押题•第四题】(2025•广东茂名二模)如图是一种光电催化装置,它可以将空气中捕获的CO?转化
为各种化工原料。下列说法正确的是
A.工作时,H+从N区移向M区
B.制备CO时,理论上生成ImolOz同时,可生成ImolCO
+
C.制备CH30H时,阴极区发生反应:CO2+6H+6e-=CH3OH+H2O
D.制备HCOOH时,理论上每生成ImolO?的同时,阳极区溶液减少32g
【名校押题•第五题】(2025•河北衡水中学一模)有机物参加的反应在日常生活和科学研究中扮演着重要
的角色,不仅可以用于有机合成,还可以用于多种材料的改性和功能化设计。某科研小组以硝基苯为原料
电催化合成的装置如图所示,M电极和N电极为覆盖催化剂的惰性电极,装置工作时
定时将N电极室溶液转移至M电极室。下列说法正确的是
A.装置工作时,OF通过离子交换膜移向N极
C.装置工作时,阴离子交换膜两侧溶液的pH保持不变
D.转移相同电量,M电极消耗的2和N电极产生的
■=
参考答案与解析
【名校预测•第一题】
【答案】D
【解析】将工业废气(主要成分CO?和SO?)通入足量NaHCOs溶液获得溶液A和COz,溶液A为Na2so3,
+
分析装置如下:装置①为原电池装置,电极1为负极,发生氧化反应:SO2-2e+2H2O=SOt+4H,电
+
极2为正极,发生还原反应:O2+4e-+4H=2H2O,装置②为电解池,电极3为阳极,发生氧化反应:
+
SO^-2e-+H2O=SOf+2H,电极4为阴极,发生还原反应:CO?+2e「+2H+=HCOOH。根据分析可知,
装置①为原电池装置,实现了化学能转化为电能,A正确;根据分析可知,电极2为正极,发生还原反应:
+
O2+4e+4H=2H2O,B正确;装置②为电解池,电极3为阳极,发生氧化反应:
+
SO^-2e+H2O=SO^+2H,反应一段时间,溶液pH降低,C正确;将工业废气(主要成分CO?和SO-
通入足量NaHCC)3溶液获得溶液A和CO?,二氧化碳的量增多,治理过程中参与反应的SO-CO?物质的
量之比小于1:1,D错误;故选D。
【名校预测•第二题】
【答案】D
【解析】该装置中电极I为正极,电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,电极H为负极,电极反应式为:
Cu-2e=Cu2+,SOr通过阴离子交换膜,从左往右移动,据此解答。电极H的电势低于电极I,故A错
误;电子应从电极H流出经用电器流入电极I,故B错误;电极I的电极反应式为Cu2++2e—=Cu,故C
错误;放电结束后,左右两室溶液浓度为4moi•1>,左侧减少的质量与右侧增加的质量相等,故D正确;
故选D。
【名校预测•第三题】
【答案】C
【解析】该分离装置本质上是氢氧燃料电池,a为正极,氧气被还原电极反应式为
O2+4e+2H2O+4CO2=4HCO;,b为负极,氢气被氧化电极反应式为H2-2e「+2HCO;=2H2O+2cO?。
CO2在a侧与膜中水作用只是形成HCO;的酸碱平衡过程,并不发生电子得失的还原反应,A错误;膜中H2
在b侧被氧化生成水,则电子应从b侧流向a侧;而HCO;则是由a侧向b侧迁移,二者方向相反,B错误;
H2在b侧被氧化放出2e-,每Imollh可使2moiHCO;在b侧重新放出2moicO2,符合电荷守恒和电子转移
数目,C正确;七中的H的化合价由0变为+1,元素化合价发生了变化,D错误;故选C。
【名校预测•第四题】
D.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
【答案】D
【解析】Bn具有较强氧化性,Zn具有较强还原性,放电时,Zn作负极,失去电子,发生氧化反应,Br2
在正极得到电子被还原生成B「,ZM+通过阳离子交换膜由右侧电极向左侧电极移动。充电时为放电的逆过
程,题目据此解答。充电时的阴极Zd+得电子发生还原反应,Zn2++2e=Zn,A错误;Bn作为原电池的正极,
65g
充电时与外接电源的正极连接,B错误;放电时Zn-2e=Zn2+,6.5gZn的物质的量为~-=0.1mol,转
移电子数为0.2NA,C错误;放电时左侧电极发生Br2+2e=2Br,ZN+通过阳离子交换膜由右侧电极向左侧
电极移动,左侧储罐中离子浓度增大,D正确;故选D。
【名校预测•第五题】
【答案】C
【解析】当闭合K]和K?、打开K,时,装置处于蓄电状态,即为电解池,H+得电子生成H2,H元素化合价
降低,则为阴极,Mn2+失电子生成MnCh,碳锦电极为阳极;ZnO得电子生成Zn,则锌电极为阴极;当打
开和K3、闭合K2时,装置处于放电状态,即原电池,锌电极为负极,碳锦电极为正极,以此解答。由
分析可知,蓄电时即为电解池,Mn2+失电子生成MnCh,碳镒电极为阳极,A正确;蓄电时,右侧电解池中
ZnO得电子生成Zn,电极反应式为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH\OH佚电子生成O2,电极反应式为
电解
4OH--4e=O2+2H2O,发生的总反应为2ZnO^=2Zn+Oz.,B正确;放电时,碳锦电极为正极,电极反
应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,每消耗ImolMnO2,需要消耗4moiH+,但碳锦电极只生成2moi正
电荷,剩余正电荷需要从双极膜间解离出是氢离子转移至左侧,因此理论上有2moiH+由双极膜向碳锦电极
迁移,C错误;该电化学装置运行过程中H+得电子生成H2,但实际过程为消耗了溶剂水,氢离子浓度增大,
0H-失电子生成02,但实际也消耗了溶剂水,氢氧根离子浓度同样增大,则不需要不断补充H2SO4和KOH
溶液,D正确;故选D。
【名校押题•第一题】
【答案】C
【解析】根据原电池的装置,Zn生成Zn2+,发生氧化反应,作负极,石墨毡为正极。放电时,锌失电子,
发生氧化反应,A正确。充电时,石墨毡为阳极,与电源正极相连,B正确。水和二氯甲烷的不互溶性和
密度差能够将正极与负极分隔开,故不能倒置,放电时,阴离子移向负极,故P琮移向水层,C错误。放电
时,Zn板每减轻6.5g,转移电子的物质的量为0.2mol,有0.2molP琮移动到水层,故水层增重
0.2molx145g/mol+6.5g=35.5g,D正确。故选C。
【名校押题•第二题】
【答案】C
【解析】由图可知,电极a为燃料电池的负极,水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成
硫酸根离子和氢离子,电极b为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水。由分析可知,
电极a为燃料电池的负极,电极b为正极,则电池工作时,质子由a极移向b极,故A正确;由分析可知,
电极a为燃料电池的负极,电极b为正极,故B正确;由分析可知,电极a为燃料电池的负极,水分子作
用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子,电极反应式为
+
SO2-2e+2H2O=SOt+4H,故C错误;由得失电子数目守恒可知,理论上每吸收Imol二氧化硫,标准状
2
况下b电极消耗氧气的体积为Imolx—x22.4L/mol=11.2L,故D正确;故选C。
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