选择题专题8：电化学

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阴极
4H++4e—=2H2↑ 阳离子交换膜
阳极
H2SO4
4OH—-4e—=O2↑+2H2O
阴离子交换膜
考向 2 电解池
P33
2. (2018·新课标Ⅰ卷)最近我国科学家设计了一种 CO2＋H2S 协同转化 装置，实现对天然气中 CO2 和 H2S 的高效去除。示意图如右图所示，其中 电极分别为 ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的 ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发
借助关键信息， 明确目的
_+
②（16青岛二模）某科研小组用电化学方法使NH4HS变废为宝（硫 酸铵化肥），设计方案如右图所示，写出该电池负极的电极反应 式 HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+ 。
明确装置内自发的氧化还原反应
原
电
分清正负极
池
的
分 明确两极上发生反应的物质（本质）
析
思
路
书写电极反应式
电极反应式及 2018 卷Ⅰ,13
电池反应方程 2018 卷Ⅰ,27(3)
式的书写
2015 卷Ⅱ,26(1)
2017 卷Ⅰ,11 原电池、电解 2016 卷Ⅰ,11 池原理的应用 2015 卷Ⅱ,26(2)
2014 卷Ⅰ,27(4)
考向分析
近几年全国卷将原 电池、电解池融合 在一起综合考查了 电化学装置的工作 原理,用电化学知 识解释新型原电 池、电解池或生活 中出现的现象;同 时在主观题中主要 考查陌生情景下电 极反应式、电池反 应方程式的书写、 电子及电解质溶液 中离子的移向等
【学习目标】
1.进一步理解并掌握原电池和电解池的构成和工作原理 2.通过例题分析和分组讨论，逐步形成新情景下的电极 反应式书写的解题思路，提高获取新信息和合作探究的 能力。 3.通过高考真题训练，初步形成书写电极反应式的思维 模型，提高解题能力，诊断并发展学生宏观辨识与微观 探析，变化观念与平衡思想等学科核心素养。 4.通过阅卷实录，使学生掌握高考得分技巧。
生反应如下：
①EDTA－Fe2＋－e－===EDTA－Fe3＋
C ②2EDTA－Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA－Fe2＋
该装置工作时，下列叙述错误的是( ) A. 阴极的电极反应：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O B. 协同转化总反应：CO2＋H2S===CO＋H2O＋S C. 石墨烯上的电势比 ZnO@石墨烯上的低
由陌生装置图迁移到课本熟悉的装置图
燃料电池
电解池 可逆电池 金属防腐
【考点总结】
➢两极判断 （巧用化合价、题中信息、装置图、燃料电池看O2等） ➢电子、电流、离子走向
(原电池:阳正阴负；电解池:异性相吸) ➢两极反应式判断
(一看+/—有无标错；二看微粒有无写错如H+orOH-；三看守恒）
➢溶液、两极区pH变化（巧借电极反应式） ➢计算(物质定量关系、转移电子数、气体体积等) （直接守恒比例，或利用选项、反应式找关系式） ➢两极区现象、能量转化、导电性等其他知识考点 ➢离子交换膜
考向 2 电解池
P38
4OH—-4e—=O2↑+2H2O
用电渗析法可将含硝酸钠的废水再生为
硝酸和氢氧化钠，其装置如右图所示。下列叙述不正确
的是( B )
A. 膜 a、膜 c 分别是阴离子交换膜、阳离子交换膜
阴阳 膜膜
B. 阳极室、阴极室的产品分别是氢氧化钠、硝酸 C. 阳极的电极反应式为 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ D. 该装置工作时，电路中每转移 0.2 mol 电子，两 极共生成气体 3.36 L(标准状况)
D. 若采用 Fe3＋/Fe2＋取代 EDTA－Fe3＋/EDTA－Fe2＋，溶液需为酸性
阴极
阳极
考向 3 可逆电池
P34
6. (2018·新课标Ⅱ卷)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＋4Na
题型一：新情景下电极反应式书写---原电池类 【例1】以新型电源为背景：
①（18泰安一模）用右图所示装置可将SO2转化为重要的化工原料
，A、B是惰性电极。则电子流入的电极为__B_____(用A或B表示)，
_ + A极的电极反应式为__S__O_2_+_2_H__2O__-_2_e_- _=_S_O__42_-_+。4H+
- + 考向 1 原电池 P33
1. (2016·新课标Ⅱ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( B )
A. 负极反应式为 Mg－2e－===Mg2＋ B. 正极反应式为 Ag＋＋e－===AggCl难溶 C. 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↑
e－
氧化反应 负极
还原反应 正极
电解池工作原理
e－ 还原反应
阴极
e－ 氧化反应 阳极
阳离子 阴离子
阴离子 阳离子
命题热点
考题统计
2018 卷Ⅱ,12 2018 卷Ⅲ,11 2018 卷Ⅲ,27(3) 2017 卷Ⅱ,11 原电池、电解 2017 卷Ⅲ,11 池的工作原理 2016 卷Ⅱ,11 2016 卷Ⅰ,28(3) 2016 卷Ⅲ,11 2015 卷Ⅰ,11 2014 卷Ⅱ,12
电极反应书写方法：提信息，列物质
标价态，定得失
看介质，配守恒
【分组讨论】完成下列的电极反应式
1. 以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大 低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得
到广泛的研究，右图是目前研究较多的一
类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。
B极的电CH极3反OH应+式3O为2--6e- =CO2+2。H2O
命题热点
考题统计
考向分析
2018 卷Ⅱ,12
备12原 池 电 电 式 原 池..考电 的 极 池 的 电 原熟电建池 工 反 反 书 池 理解悉、 作 应 应 写 、 的议质原电 原 式 方 电 应不电解 理 及 程 解 用 同池222222222222222000000000000000，、111111111111111887766654885765电电卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷解极Ⅲ Ⅲ Ⅱ Ⅲ Ⅱ Ⅰ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ池反,,,,,,,,,,,,,,,121112111122112171118112376116的应(((((33312)))))式工的作书原写理；方法近 电 在 电 原 识 池 中 时 考 极 应 电 中不几 池 一 化 理 解 、 出 在 查 反 方 子 离同年 、 起 学 释 电 现 主 陌 应 程 及 子,用；全 电 综 装 新 解 的 观 生 式 式 电 的电国 解 合 置 型 池 现 题 情 、 的 解 移化卷 池 考 的 原 或 象 中 景 电 书 质 向学将 融 查 工 电 生 主 下 池 写 溶;等知同原 合 了 作 活 要 电 反 、 液 3. 加强陌生电20池14、卷装Ⅰ置,27图(4)的训练。
C. 充电时，应将铝石墨电极与电源负极相连
+
_
D. 充电时，若电路中转移1 mol电子，阴极质量增加9 g
考向4 金属腐蚀与防护 P33
3. (2017·新课标Ⅰ卷)支持海港码头基础的钢管桩常用外加电流的阴极保
护法进行防腐，工作原理如右图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下
C 列有关表述不正确的是( )
B 中间隔室。下列叙述正确的是( ) A. 通电后中间隔室的 SO24－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 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，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 O2 生成
OH-
H+
NO3-
Na+
4H++4e—=2H2↑
能力 4 离子交换膜 P37
电渗析法可将含 AnBm 的废水再生为 HnB 和 A(OH)m。 已知 A 为金属活动顺序表 H 之前的金属，Bn－为含氧酸根离子。
P33
5. (2016·新课标Ⅰ卷)三室式电渗析法处理含 Na2SO4 废水的原理如右图所 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 SO24－可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入
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
阳
阴
极
极
能力 3 陌生电池装置分析 P36
1. 知识迁移破解陌生电池装置 陌生的电池装置增加了试题的陌生度，解题时需要进行知识的迁移：
◆2019高三二轮专题复习◆
微专题五 电化学 新情境下电极反应式的书写
【最新考纲】
1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能写
出电极反应式和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以
及防止金属腐蚀的措施。
【知识储备】
原电池工作原理
借助关键信息，
明确目的
阳
极
阴
极
明确阴阳极（注意阳极材料）
电 阴极上阳离子放电顺序一般为：
。
题型二：新情景下电极反应式书写---电解池类
【例2】(2018·新课标Ⅲ卷)KIO3可采用“电解法”制备，装置如 右图所示。 写出电解时阴极的电极反应式：_2_H__2O__＋__2e_－_=_=_=_H__2↑__＋__2_O_H__－_______、 阳极的电极反应式：_I2_－_1_0e_－_＋_1_2_O_H_－=_=_=_2I_O_－3_＋_6_H_2O____________。
P38 (2018·河南安阳二模) 近几
年科学家发明了一种新型可控电池——锂 _
水电池，工作原理如右图所示。下列有关
+
说法不正确的是(C )
A. 电极 a 的材料是 Li
B. 电极 b 上发生还原反应，气体 N 是
氢气
C. 消耗锂的质量为 14 g 时，产生 22.4 L 气体 N
D. 该装置是一次电池
2.工业上可利用原电池原理除去工业 尾气中的CO并利用其电能，反应装 置如上右图所示，请写出负极的电
极反应C式O：— 2e— +。CO32— = 2CO2
3.如将燃煤产生的二氧化碳回收利用，
可达到低碳排放的目的。如下图是通
过人工光合作用，以CO2和H2O为原料
制 正备 极H：CCOOO2H＋和2HO＋2的＋原2e理－=示H意CO图O。H
对比复习原电池和电解池的工作原理
e－ 氧化反应
负极
还原反应
e－ 还原反应
正极
阴极
e－ 氧化反应 阳极
阳离子
阴离子
原电池工作原理
阴离子
阳离子
电解池工作原理
对比复习
原电池
电解池
判 反应基础 必须是自发的
可以是非自发的
！ 断
依
氧化还原反应
氧化还原反应
据 构成条件 ①活性不同的两电极 ①两电极接直流电源
◆2019高三二轮专题复习◆
第一篇 高考选择题突破 微专题五 电化学
[最新考纲] 1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能写 出电极反应式和电池反应方程式。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以 及防止金属腐蚀的措施。 [核心网络] P33
D 列说法错误的是( ) A. 放电时，ClO－ 4 向负极移动
2Na2CO3＋C。下
B. 充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2
C. 放电时，正极反应为 3CO2＋4e－===2CO32－＋C
D. 充电时，正极反应为 Na＋＋e－===Na
_
+
P35
能力 1 可充电电池电极反应式书写(以铅蓄电池为例)
②电解质溶液
②电解质溶液
③形成闭合回路
③形成闭合回路
能量转换 化学能→电能 本 电极名称 负极：氧化反应 质 反应类型 正极：还原反应
常 电子流向 负极→正极 考 阴阳离子 阳离子→正极 点 移动方向 阴离子→负极
电能→化学能 阳极：氧化反应 阴极：还原反应 负极→阴极 ，阳极→正极 阳离子→阴极 阴离子→阳极
考向3 可逆电池
P39
(2018·山西大同、阳泉5月联考)铝石墨双离子电池是一种全新的低成
本高效电池。原理为AlLi＋Cx(PF6)
放电 充电
Al＋xC＋Li＋＋PF
－
6
，电池结构如下图所
B 示。下列说法正确的是( )
A. 放电时，外电路中电子向铝锂电极移动
B. 放电时，正极反应为Cx(PF6)＋e－===xC＋PF－6