2019年高考化学一轮总复习考点总结及训练：考点9电化学基础

考点9电化学基础

命题角度1原电池原理与新型电池

高考真题体验·对方向

1.(2018全国Ⅲ·11)一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(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Li2O2-x2Li+(1-)O2

答案D

解析放电时,该电池中锂作负极,多孔碳材料作正极,A项错误;放电时,外电路电子由负极流向正极,即由锂电极流向多孔碳材料电极,B项错误;充电时,锂电极作阴极,多孔碳材料电极作阳极,电解质溶液中Li+应向锂电极区移动,C项错误;充电

反应与放电反应相反:Li 2O2-x2Li+(1-)O2,D项正确。

2.(2018全国Ⅱ·12)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:3CO2+4Na2Na2CO3+C,下列说法错误的是()

A.放电时,Cl向负极移动

B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2

C.放电时,正极反应为:3CO2+4e-2C+C

D.充电时,正极反应为:Na++e-Na

答案D

解析放电时装置为原电池,阴离子向负极移动,A项正确;根据总反应可知,放电时二氧化碳在正极得电子被吸收,充电时又被释放出来,B项正确;放电时,负极上Na

失电子,正极上CO 2得电子,正极电极反应式为3CO2+4e-2C+C,C项正确;充电时阴极反应式为Na++e-Na,D项错误。

3.(2017全国Ⅲ·11)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+x S88Li2S x(2≤x≤8)。下列说法错误的是()

A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4

B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 g

C.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

答案D

解析A项,在该电池中电极a为正极,发生的反应依次为:

S 8+2Li++2e-Li2S8

S8+2Li++2e-4Li2S6

3Li

S6+2Li++2e-3Li2S4

2Li

Li

S4+2Li++2e-2Li2S2,故A正确;B项,原电池工作时,转移0.02 mol电子时,

被氧化的Li的物质的量为0.02 mol,质量减少0.14 g,正确;C项,石墨烯能导电,利用石墨烯作电极,可提高电极a的导电性,正确;D项,电池充电时由于Li+得到电子生成Li,则电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越少,错误。

4.(2016海南·10)(双选)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是()

A.Zn为电池的负极

B.正极反应式为2Fe+10H++6e-Fe2O3+5H2O

C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变

D.电池工作时OH-向负极迁移

答案AD

解析A项,根据化合价升降判断,Zn化合价只能上升,故为负极材料,K2FeO4为正极材料,正确;B项,KOH溶液为电解质溶液,则正极反应式为

2Fe+6e-+8H 2O2Fe(OH)3+10OH-,错误;C项,该电池放电过程中电解质溶液浓度减小,错误;D项,电池工作时阴离子OH-向负极迁移,正确。

5.(2015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+6O26CO2+6H2O

答案A

解析C6H12O6中C的平均化合价为0价,二氧化碳中C的化合价为+4价,所以生成二氧化碳的反应为氧化反应,故CO2在负极生成,A选项错误;在微生物的作用下,该装置为原电池装置,反应速率加快,所以微生物促进了反应的发生,B项正确;质子交换膜只允许质子(即H+)通过,原电池中阳离子向正极移动,C项正确;电池的总反应实质是C6H12O6的氧化反应,D项正确。

6.(2015天津·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(S)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,保持溶液中电荷平衡

答案C

解析原电池反应为Zn+CuSO 4ZnSO4+Cu。Cu电极作正极,Cu2+在正极得电子,发生还原反应,A项错误;由于两半池中的阴离子S不能透过半透膜,故c(S)都不变,B项错误;甲池中由于生成Zn2+,而乙池中Cu2++2e-Cu,则乙池中的CuSO4部分变为ZnSO4,导致乙池中溶液总质量变大,C项正确;阴离子不能透过半透膜,D项错误。

7.(2014全国Ⅱ·12)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()

A.a为电池的正极

B.电池充电反应为LiMn2O4Li1-x Mn2O4+x Li

C.放电时,a极锂的化合价发生变化

D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移

答案C

解析由题给图可知:该电池的b极反应式为Li-e-Li+,所以b极为负极,a为正

极,A项正确;B项正确;C项放电时,负极Li价态发生变化,a为正极,Li+价态不变,C 项错误;D项放电时阳离子移向正极,D项正确。

原电池电极反应式的书写方法

新题演练提能·刷高分

1.(2018河北衡水中学高三下3月理综)科学家研发出一种新型水溶液锂电池,采用复合膜包裹的金属锂作负极,锰酸锂(LiMn2O4)作正极,以0.5 mol·L-1 Li2SO4水溶液作电解质溶液。电池充、放电时,LiMn2O4与Li2Mn2O4可以相互转化。下列有关该电池的说法正确的是()

A.该电池放电时,溶液中的S向电极b移动

B.该电池负极的电极反应式为2Li+2H2O2LiOH+H2↑

C.电池充电时,外加直流电源的正极与电极a相连

D.电池充电时,阳极的电极反应式为Li2Mn2O4-e-LiMn2O4+Li+

答案D

解析A项,根据图示可知,电极a为金属Li作负极,电极b为正极,所以电池放电时,

溶液中的S向电极a移动,即A错误;B项,该电池负极的电极反应式为

Li-e-Li+,故B错误;C项,在给电池充电时,遵循正接正、负接负的原则,所以外加

直流电源的正极与该电池的正极b相连,故C错误;D项,根据放电、充电时电子转