2023高考化学专题知识脉络复习26

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3.(1)[2023·四川理综，11(5)]FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二 硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池 放电时的总反应为4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S，正极反应式是 _______________________________________________。 (2)[2023·四川理综，11(5)]MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。 碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是_______________ _________________________________________________。 (3)[2013·四川理综，11(4)]以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶 液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为 Ni(OH)2该电池反应的化学方程式是_______________________。
解析 由总反应式知A项正确；原电池中阳离子移向正极，B项 正确；每转移1 mol e－，消耗锂、铝的质量分别为7 g、9 g，C 项正确；碘不是导体，不能作电极，D项错误。 答案 D
2.某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。 下列说法正确的是 ( )
A.正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－ B.放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C.若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变 D.当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02
mol离子
解析 A项，Pt为正极发生还原反应：Cl2＋2e－===2Cl－，错误； B项，放电时，左侧的电极反应式Ag＋Cl－－e－===AgCl↓，有 大量白色沉淀生成，错误；C项，由于H＋、Na＋均不参与电极 反应，则用NaCl溶液代替盐酸，电池总反应不变，错误；D项， 当电路中转移0.01 mol e－时，左侧产生0.01 mol Ag＋与Cl－结合 为AgCl沉淀，右侧产生0.01 mol Cl－，为保持溶液的电中性，左 侧约有0.01 mol H＋通过阳离子交换膜转移到右侧，故左侧溶液 中约减少0.02 mol离子，正确。 答案 D
④电池总反应为_2_H__2_＋__O_2_=_=_=_2_H__2O_。 负极为_2_H__2－__4_e_－__＋__2_O_2_－_=_=_=__2_H_2_O_； 正极为__O_2_＋__4_e_－_=__=_=_2_O_2_－_。
[精华聚焦]
1.原电池的结构及工作原理
2.一般电极反应式的书写
平衡
解析 A 项，由锌的活泼性大于铜，可知铜电极为正极，在正极上 Cu2＋得电子发生还原反应生成 Cu，错误；B 项，由于阳离子交换 膜只允许阳离子和水分子通过，故甲池的 c(SO24－)不变，错误；C 项，在乙池中 Cu2＋＋2e－===Cu，同时甲池中的 Zn2＋通过阳离子交 换膜进入乙池中，则有 Cu2＋→Zn2＋，由于 M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故 乙池溶液的总质量增加，正确；D 项，阳离子交换膜只允许阳离子 和水分子通过，电解过程中 Zn2＋通过交换膜移向正极保持溶液中 电荷平衡，阴离子是不能通过交换膜的，错误。 答案 C
第9讲 电化学基础
序言
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( 4 ) [ 2 0 2 3 ·海 南 化 学 ， 1 5 ( 4 ) ] 下 图 所 示 原 电 池 正 极 的 反 应 式 为 ____________________________________________________。
(5)[2023·安徽理综，25(4)]常温下，将除去表面氧化膜的Al、 Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度 (I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。
图1
图2
解析 (1)根S2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S 或 FeS2＋4e－===Fe＋2S2－。(2)碱性锌锰干电池中，MnO2 作为正极， 发生还原反应，其电极反应式 MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH) ＋OH－。(3)该新型电池放电时，关键判断 Al 的氧化产物。由于
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[重温真题]
1.(2023·天津理综，4)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(SO24－)减小 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷
感悟高考 1.题型：选择题（次） 填空题（主） 2.考向：以新型化学电源为命题背景考查原电池的结构和工作
原理的题型是高考的热点。通常考查的知识点是原电池电极 的判断、电极和电池反应式的书写、电子的转移或电流方向 的判断、电解质溶液中离子的移动方向及有关简单计算。 3.注意点：①根据电性的一致性判断、原电池和电解池中离子 的移动方向；②高新充电电池四个电极的关系。
NaOH 溶液的存在，Al 被氧化生成 NaAlO2 而不是 Al(OH)3，故 电 池 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ： Al ＋ 3NiO(OH) ＋ NaOH ＋
H2O===NaAlO2＋3Ni(OH)2。(4)该原电池的实质是 Cu 与银离子 发生置换反应生成 Ag 单质，所以正极是 Ag＋放电，生成 Ag 单 质，反应式为 Ag＋＋e－===Ag。(5)0－t1 时，Al 表面被氧化发生 钝化，Al 作负极，Cu 作正极，正极反应为：2H＋＋NO－ 3 ＋e－ ===NO2↑ ＋ H2O；原电池工作时，阳离子向正极做定向移动； t1 时铝表面在浓 HNO3 中全部钝化后，氧化膜阻止了铝的进一步 氧化，然后铜作负极，电流方向发生变化。
(1)当两电池转移相同数目电子时，生成和消耗Ni的物质的量相 同( √ ) (2)两装置工作时，盐桥中的阴离子向负极移动，阳离子向正极 移动( √ ) (3)由此可判断能够发生反应2Cr3＋＋3Ni===3Ni2＋＋2Cr和Ni2＋ ＋Sn===Sn2＋＋Ni( × ) (4)由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性·强弱顺序为：
2.(2023·课标全国Ⅰ，11)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 由题意可知，微生物电池的原理是在微生物作用下O2与 C6H12O6发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，B正确；氧 气在正极反应，由于质子交换膜只允许H＋通过，则正极反应为： O2＋4e－＋4H＋===2H2O，没有CO2生成，A项错误；负极发生 反应：C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，H＋在负极区生 成，移向正极区，在正极被消耗，C项正确；总反应为： C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，D项正确。 答案 A
答案 (1)FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S 或 FeS2＋4e－===Fe＋ 2S2－ (2)MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－ (3)Al＋3NiO(OH)＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋3Ni(OH)2 (4)Ag＋＋e－===Ag (5)2H＋＋NO－ 3 ＋e－===NO2↑ ＋ H2O 正 常温下铝在浓 HNO3 中发生钝化，氧化物薄膜阻止了铝的进一 步反应
[最新模拟]
题组1 原电池工作原理的分析与判断 1.获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝
碘电池已研制成功，电解液为AlI3溶液，已知电池总反应为： 2Al＋3I2===2AlI3。下列说法不正确的是( ) A.该电池负极的电极反应式为：Al－3e－===Al3＋ B.工作过程中，Al3＋移向正极 C.消耗相同质量金属时，用锂作负极时，转移电子的物质的 量比铝多 D.该电池的正极材料是碘
[最新考纲]
1.理解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池 反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。了解原 电池和电解池的应用。2.了解金属发生电化学腐蚀的原因，金 属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
常考点一 原电池的工作原理及新型化 学电源的分析
[知识特训]
1.下图为两个原电池装置图，由此判断下列说法的正误
Cr>Ni>Sn( √ ) (5)去掉盐桥，电流表指针仍会发生偏转( × )
结合以上解题分析总结： (1)结合电极材料，如何确定电池的正负极？ 提示：一般情况下，活泼性·强一极是原电池的负极，另一极为 正极。 (2)原电池在放电过程中，电池内部阴、阳离子移动的方向是怎样 的？ 提示：在放电过程中，负极失电子，电子通过导线流向正极，电 池内部电解质中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，离子 移动的结果使电解质溶液整个区域和局部区域都保持电中性。
2.写出下列燃料电池装置的总反应方程式和电极反应式
①电池总反应为_C__H_4_＋__2_O__2=_=__=_C_O__2＋__2_H__2_O_。 负极为__C_H__4－__8_e_－__＋__2_H_2_O_=__=_=_C_O__2_＋__8_H_＋_； 正极为_2_O__2_＋__8_e－__＋__8_H_＋__=_=_=_4_H__2O_。 ②电池总反应为__C_H__4＋__2_O__2_＋__2_O_H__－_=_=_=_C_O__23_－_＋__3_H_2_O__。 负极为__C_H__4－___8_e－_＋__1_0_O__H__－_=_=_=_C_O__23－_＋__7_H__2_O_； 正极为__2_O_2_＋__8_e_－_＋__4_H__2_O_=_=_=__8_O_H__－_。 ③电池总反应为__2_C_O__＋__O__2=_=_=__2_C_O__2 。 负极为_2_C__O_－__4_e_－_＋__2_C__O_23_－_=_=_=_4_C_O__2_； 正极为_O__2＋__4_e_－_＋__2_C__O_2_=_=_=_2_C__O_23。－