L3 氧化还原反应和电化学【录课】
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由此你能得到的原电池中离子移动的规律是：
在原电池中，阳离子移向原电池的_____________，阴离子移向原电池的______________。
考点2：电池中离子的移动 1、铜锌原电池中，氢离子在什么极上得电子放电，它向什么极移动？
由此你能得到的原电池中离子移动的规律是： 在原电池中，阳离子移向原电池的_____________，阴离子移向原电池的______________。
ห้องสมุดไป่ตู้
考点3：电池和电解池中溶液pH的变化 2、在教材电解饱和食盐水中，阴极电极方程式：2H + 2e- = H2
阳极电极方程式：2Cl- - 2e- = Cl2 由电极反应方程式可以看出： 阴极附近酸性减弱，碱性增强，pH变大
考点3：电池和电解池中溶液pH的变化 ① 观察电极反应，若该极H+放电，则该极附近酸性减弱，碱性增强，pH变大；
由此你能得到的电解池中离子移动的规律是： 在电解池中，阳离子移向电解池的_____________，阴离子移向电解池的______________。
阳阴阴阳
思考：一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化 锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列对该项燃料电池说法正确的是（ ）
正正负负
考点2：电池中离子的移动 2、电解饱和食盐水的电解池中，氢离子在什么极上得电子放电，Na+、Cl-向什么极移动？
由此你能得到的电解池中离子移动的规律是：
在电解池中，阳离子移向电解池的_____________，阴离子移向电解池的______________。
考点2：电池中离子的移动 2、电解饱和食盐水的电解池中，氢离子在什么极上得电子放电，Na+、Cl-向什么极移动？
思考：碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。 锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液， 总反应式为：Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s 下列说法错误的是（ ） A、电池工作时，锌失去电子 B、电池正极电极反应式为： 2MnO2s＋H2Ol＋2e＝Mn2O3s＋2OHaq
（2）若把KOH改为H2SO4作电解质，即：2H2＋O2 H2SO4 2H2O， 则负极电极反应式：________________________________________。 正极电极反应式：________________________________________。
思考：（3）若把H2改为CH4，KOH作电解质， 则负极反应式为：____________________________________________， 正极反应式为：____________________________________________。
例4：科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料。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C3H8＋5O2===3CO2＋4H2O C、电路中每通过5 mol电子，约有5.6 L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C3H8－20e－＋10O2－===3CO2＋4H2O
思考：一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳。该电池 负极发生的反应是( )
A、CH3OH(g)＋O2(g)===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－ B、O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l) C、CH3OH(g)＋H2O(l)===CO2(g)＋6H＋(aq)＋6e－ D、O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－
高考冲刺课程
氧化还原反应和电化学
考情分析
考情预测
真题剖析
典型例题
考点梳理
考情分析
出题形式：选择题、填空题 考点分布：1、正负极判断及电极方程式、电池总反应方程式的书写
2、电池中离子的移动方向 3、电极附近溶液pH的变化
真题剖析 【全国I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（ ）
【解析】此题考酸性锌锰干电池， （1）Zn做负极，Zn-2e-=Zn2+ MnO2做正极，溶液显酸性，由MnO2得电子， 电极反应为：MnO2+H+e-=MnOOH， 两极相加总反应就是Zn+ 2MnO2+2H+=Zn2++2 MnOOH ， （2）维持电流强度为0.5A，电池工作5分钟，理论上消耗锌为0.0007mol.所以质量为0.05g。
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
【答案】A 【解析】A选项：根据C元素的化合价的变化二氧化碳中C元素的化合价为最高价+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；
A、NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H2O + e－= Ni(OH)2 + OH－ B、充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移 C、充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e－= MH + OH－，H2O中的H被M还原 D、NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
思考：某模拟“人工树叶”电化学实验装置如右图所示，该装置能将 H2O和CO2转化为O2和燃料（C3H8O）。下列说法正确的（ ）
D、a电极的反应为：3CO2 + 18H+ - 18e- == C3H8O + 5H2O
考点2：电池中离子的移动
回忆课本知识，形成初步规律 变换问题角度，巩固解题规律
考点2：电池中离子的移动 1、铜锌原电池中，氢离子在什么极上得电子放电，它向什么极移动？
思考：以石墨为电极，电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)，下列说法错误的是( )
A、阴极附近溶液呈红色
D、溶液的PH变小
典型例题
例1：【四川高考】一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪， 负极上的反应为：CH3CH2OH - 4e- + H2O == CH3COOH + 4H+，下列有关说法正确的是（ ）
若该极OH-放电，则该极附近碱性减弱，酸性增强，pH减小。 ② 观察总方程式，若产物生成碱，则pH变大，生成酸，则pH减小。 ③ 电解时，只生成H2而不生成O2，则溶液的pH增大。 ④ 电解时，只生成O2而不生成H2，则溶液的pH减小。 ⑤ 电解时，即生成H2又生成O2，则本质为电解水：
若为酸性，pH减小， 若为碱性，pH增大， 若为中性，pH保持不变。
______________________________________________________________________________。 （2）此电池的正极发生的电极反应式：_______________________________________，
负极发生的电极反应式：_______________________________________。 （3）电解液中H＋向________极移动，向外电路释放电子的电极是________。 （4）使用该燃料电池的另一个好处__________________________________________。
例3：某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是( ) A、正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B、工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变 C、该燃料电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2O D、用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol 电子转移
（1）该电池的正极反应式为
，电池反应的离子方程式为：__________________________。
（2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论消耗Zn g。（已知：F=96500C/mol）
【答案】（1）MnO2+H++e-=MnOOH 、Zn+ 2MnO2+2H+=Zn2++2 MnOOH （2）0.05g
例6：镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属 或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2 + M = NiOOH + MH 已知：6NiOOH + NH3 + H2O + OH－=6 Ni(OH)2 + NO2－ 下列说法正确的是( )
例5：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O2 ＋ 2H2O ＋ 4e－ == 4OH－ B、以NaOH溶液为电解液时，负极反应为Al ＋ 3OH－－3e－ == Al(OH)3↓ C、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
C、质子通过交换膜从负极区移向正极区
考点3：电池和电解池中溶液pH的变化 1、在原电池中，随着反应的进行，
溶液中电极附近的pH变化情况如何？
考点3：电池和电解池中溶液pH的变化 1、在原电池中，随着反应的进行，
溶液的pH变化情况如何？
正增负减 总总反应
思考：氢镍电池是今年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池，氢镍电池的总 反应式是：
据此反应判断，下列叙述中不正确的是（ ） A、电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大
思考：燃料电池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转变为电能的 装置，电解质溶液通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法错误的是( )
A、负极反应式为CH4 ＋ 10 OH－－8e－=== CO32-＋ 7H2O B、正极反应式为O2 ＋ 2H2O ＋ 4e－===4OH－ C、随着不断放电，电解质溶液碱性不变
B选项：在微生物的作用下，该装置为原电池装置，反应速率比化学反应速率加快，所以微 生物促进了反应的发生，正确；
C选项：原电池中阳离子向正极移动，正确； D选项：电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应，正确， 故答案选A。
真题剖析
【全国II卷】酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉，二氧 化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得 到多种化工原料，有关数据下图所示：溶解度/(g/100g水)
A、在熔融电解质中，O2－移向正极 思考：【福建高考】铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO4 == 2PbSO4+2H2O，根据图像，下列判 断不正确的是（ ）
B、K闭合时，Ⅱ中SO42-向d电极迁移
思考：【全国I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、检测时，电解质溶液中的H+向负极移动 B、若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气 C、电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH + O2 == CH3COOH + H2O D、正极上发生的反应为：O2 + 4e- + 2H2O == 4OH-
例2：科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。 一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同 时向一个电极通入空气。回答下列问题： （1）这种电池放电时发生的化学反应方程式：
考点1：正负极的判断及电极方程式的书写
思考：铅蓄电池放电时的总反应方程式为：PbO2 + Pb + 2H2SO4 == 2PbSO4+2H2O
据此判断其正极是
，负极是
，电解质溶液是
，
正极反应是
，
负极反应是
。
思考：（1）今有反应2H2＋O2 KOH H2O，设计成燃料电池， 则负极通的应是________，正极通的应是________， 负极电极反应式：________________________________________。 正极电极反应式：________________________________________。
在原电池中，阳离子移向原电池的_____________，阴离子移向原电池的______________。
考点2：电池中离子的移动 1、铜锌原电池中，氢离子在什么极上得电子放电，它向什么极移动？
由此你能得到的原电池中离子移动的规律是： 在原电池中，阳离子移向原电池的_____________，阴离子移向原电池的______________。
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考点3：电池和电解池中溶液pH的变化 2、在教材电解饱和食盐水中，阴极电极方程式：2H + 2e- = H2
阳极电极方程式：2Cl- - 2e- = Cl2 由电极反应方程式可以看出： 阴极附近酸性减弱，碱性增强，pH变大
考点3：电池和电解池中溶液pH的变化 ① 观察电极反应，若该极H+放电，则该极附近酸性减弱，碱性增强，pH变大；
由此你能得到的电解池中离子移动的规律是： 在电解池中，阳离子移向电解池的_____________，阴离子移向电解池的______________。
阳阴阴阳
思考：一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化 锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列对该项燃料电池说法正确的是（ ）
正正负负
考点2：电池中离子的移动 2、电解饱和食盐水的电解池中，氢离子在什么极上得电子放电，Na+、Cl-向什么极移动？
由此你能得到的电解池中离子移动的规律是：
在电解池中，阳离子移向电解池的_____________，阴离子移向电解池的______________。
考点2：电池中离子的移动 2、电解饱和食盐水的电解池中，氢离子在什么极上得电子放电，Na+、Cl-向什么极移动？
思考：碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。 锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液， 总反应式为：Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s 下列说法错误的是（ ） A、电池工作时，锌失去电子 B、电池正极电极反应式为： 2MnO2s＋H2Ol＋2e＝Mn2O3s＋2OHaq
（2）若把KOH改为H2SO4作电解质，即：2H2＋O2 H2SO4 2H2O， 则负极电极反应式：________________________________________。 正极电极反应式：________________________________________。
思考：（3）若把H2改为CH4，KOH作电解质， 则负极反应式为：____________________________________________， 正极反应式为：____________________________________________。
例4：科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料。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C3H8＋5O2===3CO2＋4H2O C、电路中每通过5 mol电子，约有5.6 L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C3H8－20e－＋10O2－===3CO2＋4H2O
思考：一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳。该电池 负极发生的反应是( )
A、CH3OH(g)＋O2(g)===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－ B、O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l) C、CH3OH(g)＋H2O(l)===CO2(g)＋6H＋(aq)＋6e－ D、O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－
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氧化还原反应和电化学
考情分析
考情预测
真题剖析
典型例题
考点梳理
考情分析
出题形式：选择题、填空题 考点分布：1、正负极判断及电极方程式、电池总反应方程式的书写
2、电池中离子的移动方向 3、电极附近溶液pH的变化
真题剖析 【全国I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（ ）
【解析】此题考酸性锌锰干电池， （1）Zn做负极，Zn-2e-=Zn2+ MnO2做正极，溶液显酸性，由MnO2得电子， 电极反应为：MnO2+H+e-=MnOOH， 两极相加总反应就是Zn+ 2MnO2+2H+=Zn2++2 MnOOH ， （2）维持电流强度为0.5A，电池工作5分钟，理论上消耗锌为0.0007mol.所以质量为0.05g。
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
【答案】A 【解析】A选项：根据C元素的化合价的变化二氧化碳中C元素的化合价为最高价+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；
A、NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H2O + e－= Ni(OH)2 + OH－ B、充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移 C、充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e－= MH + OH－，H2O中的H被M还原 D、NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
思考：某模拟“人工树叶”电化学实验装置如右图所示，该装置能将 H2O和CO2转化为O2和燃料（C3H8O）。下列说法正确的（ ）
D、a电极的反应为：3CO2 + 18H+ - 18e- == C3H8O + 5H2O
考点2：电池中离子的移动
回忆课本知识，形成初步规律 变换问题角度，巩固解题规律
考点2：电池中离子的移动 1、铜锌原电池中，氢离子在什么极上得电子放电，它向什么极移动？
思考：以石墨为电极，电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)，下列说法错误的是( )
A、阴极附近溶液呈红色
D、溶液的PH变小
典型例题
例1：【四川高考】一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪， 负极上的反应为：CH3CH2OH - 4e- + H2O == CH3COOH + 4H+，下列有关说法正确的是（ ）
若该极OH-放电，则该极附近碱性减弱，酸性增强，pH减小。 ② 观察总方程式，若产物生成碱，则pH变大，生成酸，则pH减小。 ③ 电解时，只生成H2而不生成O2，则溶液的pH增大。 ④ 电解时，只生成O2而不生成H2，则溶液的pH减小。 ⑤ 电解时，即生成H2又生成O2，则本质为电解水：
若为酸性，pH减小， 若为碱性，pH增大， 若为中性，pH保持不变。
______________________________________________________________________________。 （2）此电池的正极发生的电极反应式：_______________________________________，
负极发生的电极反应式：_______________________________________。 （3）电解液中H＋向________极移动，向外电路释放电子的电极是________。 （4）使用该燃料电池的另一个好处__________________________________________。
例3：某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是( ) A、正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B、工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变 C、该燃料电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2O D、用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol 电子转移
（1）该电池的正极反应式为
，电池反应的离子方程式为：__________________________。
（2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论消耗Zn g。（已知：F=96500C/mol）
【答案】（1）MnO2+H++e-=MnOOH 、Zn+ 2MnO2+2H+=Zn2++2 MnOOH （2）0.05g
例6：镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属 或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2 + M = NiOOH + MH 已知：6NiOOH + NH3 + H2O + OH－=6 Ni(OH)2 + NO2－ 下列说法正确的是( )
例5：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O2 ＋ 2H2O ＋ 4e－ == 4OH－ B、以NaOH溶液为电解液时，负极反应为Al ＋ 3OH－－3e－ == Al(OH)3↓ C、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
C、质子通过交换膜从负极区移向正极区
考点3：电池和电解池中溶液pH的变化 1、在原电池中，随着反应的进行，
溶液中电极附近的pH变化情况如何？
考点3：电池和电解池中溶液pH的变化 1、在原电池中，随着反应的进行，
溶液的pH变化情况如何？
正增负减 总总反应
思考：氢镍电池是今年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池，氢镍电池的总 反应式是：
据此反应判断，下列叙述中不正确的是（ ） A、电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大
思考：燃料电池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转变为电能的 装置，电解质溶液通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法错误的是( )
A、负极反应式为CH4 ＋ 10 OH－－8e－=== CO32-＋ 7H2O B、正极反应式为O2 ＋ 2H2O ＋ 4e－===4OH－ C、随着不断放电，电解质溶液碱性不变
B选项：在微生物的作用下，该装置为原电池装置，反应速率比化学反应速率加快，所以微 生物促进了反应的发生，正确；
C选项：原电池中阳离子向正极移动，正确； D选项：电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应，正确， 故答案选A。
真题剖析
【全国II卷】酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉，二氧 化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得 到多种化工原料，有关数据下图所示：溶解度/(g/100g水)
A、在熔融电解质中，O2－移向正极 思考：【福建高考】铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO4 == 2PbSO4+2H2O，根据图像，下列判 断不正确的是（ ）
B、K闭合时，Ⅱ中SO42-向d电极迁移
思考：【全国I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、检测时，电解质溶液中的H+向负极移动 B、若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气 C、电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH + O2 == CH3COOH + H2O D、正极上发生的反应为：O2 + 4e- + 2H2O == 4OH-
例2：科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。 一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同 时向一个电极通入空气。回答下列问题： （1）这种电池放电时发生的化学反应方程式：
考点1：正负极的判断及电极方程式的书写
思考：铅蓄电池放电时的总反应方程式为：PbO2 + Pb + 2H2SO4 == 2PbSO4+2H2O
据此判断其正极是
，负极是
，电解质溶液是
，
正极反应是
，
负极反应是
。
思考：（1）今有反应2H2＋O2 KOH H2O，设计成燃料电池， 则负极通的应是________，正极通的应是________， 负极电极反应式：________________________________________。 正极电极反应式：________________________________________。