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高考选择题电化学专题
【专题要点】
电化学的内容是历年高考的重要知识点之一，主要以选择题的形式出现，考查的内容有：原电池、电解池、电镀池的电极名称与根据总反应方程式书写原电池各电极反应式、根据电解时电极变化判电极材料或电解质种类、根据反应式进行计算、与电解池与电镀池精炼池进行综合考查、提供反应方程式设计原电池、提供电极材料电解质溶液进行原电池是否形成的判断、与图像进行结合考查各电极上质量或电解质溶液溶质质量分数的变化等。其中原电池的工作原理与其电极反应式的书写、电解产物的判断和计算是高考命题的热点。由于今年氢能源已进入实用阶段，它的重要性不言而愈，电动车用电池仍是考查的热点高考资源网
§1基础知识框架
【学习目标】
1、掌握原电池、电解池的概念与原理，了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理
2、学会电极的判断，学会正确书写电极反应与总反应方程式，掌握常见离子放电的规律；
3、能运用得失电子守恒法解决电化学的相关计算。
【复习重点】原电池、电解原理与应用；电极反应方程式书写
【专题难点】电极反应与总反应方程式正确书写
【知识概括】
一个反应：氧化还原反应
一个计算：得失电子守恒法解决电化学的相关计算
两个转化：化学能和电能的相互转化
两个应用: 原电池原理应用、电解原理应用
三个条件：原电池、电解池的形成条件
四个池子：原电池、电解池、电镀池、电解精炼池
一、 原电池、电解池工作原理
1.原电池原理：通过自发氧化还原反应把化学能转化为电能。
2.电解原理：连接电源，使电流通过电解质溶液在阴阳两极上被迫发生非自发氧化还原反应，从而把电能转化为化学能。

原电池
氧化反应: Zn-2e- = Zn2+ 还原反应:2H++2e - = H2↑

电解池

氧化反应: 4OH– - 4e - =O2↑+2H2O 还原反应:2H + +2e - = H2↑

二、原电池、电解池、电镀池之比较

原电池
电解池
电镀池
定义
将化学能转变为电能的装置
将电能转变为化学能的装置
应用电解的原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置
形成条件
活动性不同的两电极（连接）
电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）
形成闭合回路
两电极接直流电源
两电极插入电解质溶液
形成闭合回路
镀层金属接电源的正极；待镀金属接电源的负极
电镀液必须含有镀层金属的离子（电镀过程浓度不变）
电极名称
负极：氧化反应，金属失电子
正极：还原反应，溶液中的阳离子或者O2得电子
阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子，或电极金属失电子
阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子
阳极：电极金属失电子
阴极：电镀液中镀层金属的阳离子得电子（在电镀控制的条件下，水电离产生的H+、OH—一般不放电）
电子的流向
负极导线→正极
电源负极导线→阴极

电源正极导线→阳极
同电解池
（1）同一原电池的正负极的电极反应得失电子数相等。
（2）同一电解池的阳极、阴极电极反应中得失电子数相等。
（3）串联电路中的各个电极反应得失电子数相等。上述三种情况下，在写电极反应式时得失电子数相等；在计算电解产物的量时，应按得失电子数相等计算。

三、 电解原理的应用
1、镀铜反应原理
阳极(纯铜)：Cu -2e—→Cu2+，
阴极(镀件)：Cu2++2e—→Cu，
电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液.
2、氯碱工业反应原理
阳极：2Cl——2e—→Cl2↑，
阴极：2H++2e—→H2↑
2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑
3、电解精炼反应原理(电解精炼铜)粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等
阳极(粗铜)：Cu -2e—→Cu2+，
（Zn -2e—→ Zn2+， Fe -2e→ Fe2+，等）
阴极(精铜)： Cu2++2e→Cu
电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4。Zn2＋、Ni2＋等 阳离子得电子能力小于Cu2+而留在电解质溶液中。金属活动顺序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于Cu，以金属单质沉积于阳极，成为“阳极泥”。
4.铝的冶炼
四、电解质溶液用惰性电极电解的规律

电解
类型
举例

电极反应
变化

溶液
复原
物质类别
实例
pH
C浓度

电
解
水
含氧酸
H2SO4
阳极：4OH—-4e→O2↑+2H2O

阴极：4H++4e→2H2↑
减小
增大
H2O
强碱
NaOH
增大
增大
活泼金属的含氧酸盐
Na2SO4
不变
增大
分解
电解
质
无氧酸
HCl
阳极：2Cl—-2e→Cl2↑
阴极：2H++2e→H2↑
增大
减小
HCl
不活泼金属的无氧酸盐
CuCl2
阳极：2Cl—-2e→Cl2↑
阴极：Cu2++2e→Cu
增大
略变
CuCl2
溶质
和溶
剂同
时电
解
活泼金属的无氧酸盐
NaCl
阳极：2Cl—-2e→Cl2↑
阴极：2H++2e→H2↑
增大放出H2生成碱
生成
新物
质
HCl
不活泼金属的含氧酸盐
CuSO4
阳极：4OH—-4e—→O2↑+2H2O
阴极：2Cu2++4e—→2Cu
减小放出O2生成酸
生成
新物
质
CuO
五、金属的腐蚀和防护
金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。
1.化学腐蚀与电化腐蚀

化学腐蚀
电化腐蚀
条件
金属跟非金属单质直接接触
不纯金属或合金跟电解质溶液接触
现象
无电流产生
有微弱电流产生
本质
金属被氧化
较活泼金属被氧化
联系
两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍
2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）

析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强（pH＜4．3）
水膜酸性很弱或中性
电极反应
负极
Fe-2e—=Fe2+
正极
2H++2e—=H2↑
O2+2H2O+4e—=4OH—
总反应式
Fe+2H+=Fe2++H2↑
2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2
3.金属防护的几种重要方法
（1）改变金属内部的组成结构，将金属制成合金，增强抗腐蚀能力。
（2）在金属表面覆盖保护保护层，使金属和周围物质隔离开来。
（3）电化学保护法：利用电化学反应使金属钝化而受到保护，或者利用原电池反应将需要保护的金属作为电池的正极而受到保护。
（4）金属腐蚀速率大小
电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极
六、原电池与电解池电极的确定
1. 原电池正、负极的确定
(1) 根据构成原电池的必要条件之一确定: 活泼金属一般作负极；
说明:正负极的确定还与所用的电解质溶液有关,如 Mg—Al —HCl溶液构成的原电池中, Mg为负极,Al为正极; 若改用溶液即Mg—Al —NaOH溶液构成的原电池中,则Mg为正极,Al为负极。
(2) 根据电子流向或电流方向确定：电子流出的一极或电流流入的一极为负极；
(3)根据内电路中自由离子的移动方向确定：在内电路中阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。
（4）根据氧化还原反应确定: 发生氧化反应(还原剂中元素化合价升高)的一极为负极。此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象（如电极溶解、减重，电极周边溶液或指示剂的变化等）来判断。
2.电解池 阴、阳极的判断
★可根据电极与电源两极相连的顺序判断
阴极：与直流电源的负极相连接的电解池中的电极。其反应时, 溶液中氧化能力强的阳离子首先在阴极上得到电子, 发生还原反应。Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋。
阳极：与直流电源的正极直接连接的电极。　　
①若是惰性电极（Pt、Au、C、Ti)，在该极上，溶液中还原性强的阴离子首先失去电子被氧化；阴离子放电顺序为S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)>含氧酸根>F－。
②若是活性电极，电极材料参与反应，自身失去电子被氧化而溶入溶液中。
七、 怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池？
1.单池判断：
★原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源；有外加电源的装置一定是电解池，无外加电源的装置一定是原电池。
★电解池、电镀池和精炼池的区分关键看阳极材料和电解质溶液。
2.多池组合判断：
①无外电源：一池为原电池，其余为电解池；
②有外电源：全部为电解池或电镀池、精炼池
【说明】：多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。
八、电极反应的书写
高中常见的原电池电极反应式的书写
书写过程归纳：列物质，标得失 （列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。
选离子，配电荷 （根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。
巧用水，配个数 （通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒）
一次电池
1、伏打电池：（负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4）
负极： Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极： 2H++2e-==H2↑ (还原反应)
离子方程式 Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+
2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)
负极： Fe–2e-==Fe2+ (氧化反应) 正极：2H++2e-==H2↑ (还原反应)
离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)
3、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液 中性或碱性)
负极： 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反应) 正极：O2+2H2O+4e-==4 (还原反应)
化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)
4.铝镍电池：（负极—Al、正极—Ni 电解液 NaCl溶液、O2)
负极： 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e-==12(还原反应)
化学方程式 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)
5、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)
负极：Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极：2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应)
化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑
6、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、 电解液KOH 、MnO2的糊状物）
负极： Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)
正极：2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH－ （还原反应)
化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH
7、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )
负极 ：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)
正极 ：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－ (还原反应)
化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag
8、铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水）
负极 ：4Al－12e－==4Al3+ (氧化反应)
正极 ：3O2+6H2O+12e－==12OH－ （还原反应)
总反应式为： 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3 （铂网增大与氧气的接触面）
9、镁---铝电池 （负极--Al、正极--Mg 电解液KOH）
负极(Al)： 2Al + 8 OH–- 6e- ＝ 2AlO2–+4H2O (氧化反应)
正极(Mg）： 6H2O + 6e- ＝ 3H2↑+6OH– （还原反应)
化学方程式： 2Al + 2OH– + 2H2O ＝ 2AlO2–+ 3H2↑
10、锂电池一型：（负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2）
负极 ：8Li －8e－＝8 Li + (氧化反应)
正极 ：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－ （还原反应)
化学方程式 8Li＋ 3SOCl2 === Li2SO3 ＋ 6LiCl ＋ 2S，
二次电池（又叫蓄电池或充电电池）
1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO2 电解液— 浓硫酸）
放电时 负极： Pb－2e－＋SO42－=PbSO4 (氧化反应)
正极： PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－=PbSO4＋2H2O (还原反应)
充电时 阴极： PbSO4 + 2H+ ＋ 2e-== Pb+H2SO4 (还原反应)
阳极： PbSO4 + 2H2O － 2e-== PbO2 + H2SO4 + 2H+ (氧化反应)
总化学方程式 Pb＋PbO2 + 2H2SO42PbSO4+2H2O
2、铁--镍电池：（负极-- Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为KOH溶液）
放电时 负极： Fe－2e—+ 2 OH– == Fe (OH)2 (氧化反应)
正极： NiO2 + 2H2O + 2e—== Ni(OH)2 + 2 OH– (还原反应)
充电时 阴极： Fe (OH)2 + 2e—== Fe + 2 OH– (还原反应)
阳极： Ni(OH)2 －2e—+ 2 OH– == NiO 2 + 2H2O (氧化反应)
总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O Fe (OH)2 + Ni(OH)2
3、LiFePO4电池（正极—LiFePO4，负极—石墨，含Li+导电固体为电解质）
放电时 负极： Li － e— ==Li + (氧化反应)
正极： FePO4 + Li+ + e—== LiFePO4 (还原反应)
充电时： 阴极： Li+ + e—== Li (还原反应)
阳极： LiFePO4－e—== FePO4 + Li+ (氧化反应)
总化学方程式 FePO4 + Li LiFePO4
4、镍--镉电池（负极--Cd 、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液）
放电时 负极： Cd －2e—+ 2 OH– == Cd(OH)2 (氧化反应)
Ni(OH)2+Cd(OH)2_正极： 2NiOOH + 2e— + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH– (还原反应)
充电时 阴极： Cd(OH)2 + 2e—== Cd + 2 OH– (还原反应)
阳极：2 Ni(OH)2 －2e—+ 2 OH– == 2NiOOH + 2H2O (氧化反应)
总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2
5、氢--镍电池：（负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH）
放电时 负极： LaNi5H 6－6e—+ 6OH–== LaNi5 + 6H2O (氧化反应)
正极： 6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH– (还原反应)
充电时 阴极： LaNi5 +6e—+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH– (还原反应)
阳极： 6 Ni(OH)2 －6e—+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O (氧化反应)
总化学方程式 LaNi5H 6 + 6NiOOH LaNi5 + 6Ni(OH)2
6、高铁电池：（负极—Zn、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质）
放电时 负极：3Zn －6e- + 6 OH–== 3 Zn(OH)2 (氧化反应)
正极：2FeO42— +6e-+ 8H2O ==2 Fe (OH)3 + 10OH– (还原反应)
充电时 阴极：3Zn(OH)2 +6e-==3Zn + 6 OH– (还原反应)
阳极：2Fe(OH)3 －6e-+ 10OH–==2FeO42—+ 8H2O (氧化反应) 总化学方程式 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
7、锂电池二型（负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化，
Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中，以LiC6表示）
放电时 负极: LiC6 – xe- ＝ Li(1-x)C6 + x Li+ (氧化反应)
正极： Li（1-x)CoO2 + xe- + x Li+ == LiCoO2 (还原反应)
充电时 阴极： Li(1-x)C6 + x Li+ + xe- ＝LiC6 (还原反应)
阳极： LiCoO2 – xe- ＝ Li(1-x)CoO2 + x Li+ (氧化反应)
总反应方程式 Li(1-x)CoO2 + LiC6 LiCoO2 + Li(1-x)C6
燃料电池
根据题意叙述书写常见于燃料电池，由于燃料电池的优点较多，成为了近年高考的方向。燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池，它与原电池形成条件有一点相悖，就是不一定两极是两根活动性不同的电极，也可以用相同的两根电极。解决此类问题必须抓住一点：燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应，但要特别注意介质对产物的影响。
一、氢氧燃料电池
氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2，正极通入 O2，总反应为：2H2 + O2 === 2H2O 电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况：
1、电解质是KOH溶液（碱性电解质）
负极：H2 – 2e- + 2OH— === 2H2O (氧化反应)
正极：O2 + H2O + 4e- === OH—(还原反应)
总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O
2、电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）
负极：H2 –2e- === 2H+ (氧化反应)
正极：O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O (还原反应)
总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O
3、电解质是NaCl溶液（中性电解质）
负极：H2 – 2e- === 2H+(氧化反应)
正极：O2 + H2O + 4e- === 4OH—
总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O
说明1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2、.水溶液中不能出现O2-
3、中性溶液反应物中无H+ 和OH-— 4、酸性溶液反应物、生成物中均无OH-
二、甲醇燃料电池
1．碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）
正极：3O2 + 12e- + 6H20=== 12OH- (还原反应)
负极：2CH3OH – 12e- + 16OH— === 2CO32- +12H2O (氧化反应)
总反应方程式 2CH3OH + 3O2 + 4KOH === 2K2CO3 + 6H2O
2. 酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）
正极：3O2 + 12e-- + 12H+ == 6H2O (还原反应)（注：乙醇燃料电池与甲醇
负极：2CH3OH –12e- +2H2O==12H++2CO2 (氧化反应) 燃料电池原理基本相）
总反应式 2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O (氧化反应)
三、CO燃料电池 （总反应方程式均为： 2CO ＋ O2 ＝ 2CO2）
1、熔融盐（铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质，CO为负极燃气，
空气与CO2的混合气为正极助燃气）
正极： O2 ＋ 4e- ＋ 2CO2 ＝ 2CO32-- (还原反应)
负极： 2CO＋2CO32- – 4e- ==4CO2 (氧化反应)
2、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）
正极： O2 + 4e-- + 4H+ == 2H2O (还原反应)
负极： 2CO – 4e- + 2H2O == 2CO2 +4H+ (氧化反应)
四、肼燃料电池（铂为两极、电解液KOH溶液）
正极： O2 + 2H2O + 4e- == 4OH— (还原反应)
负极： N2H4 + 4OH— -- 4e- == N2 + 4H2O (氧化反应)
总反应方程式 N2H4 + O2=== N2 + 2H2O
五、甲烷燃料电池
1．碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）
正极： 2O2 + 2H2O + 8e- == 8 OH— (还原反应)
负极： CH4 + 10OH—-- 8e- == CO32- + 7H2O (氧化反应)
总反应方程式 CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O
2、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）
正极： 2O2 + 8e- + 8H+ == 4H2O (还原反应)
负极： CH4 -- 8e- + 2H2O == 8H+ + CO2 (氧化反应)
总反应方程式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
六、丙烷燃料电池（铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种）
1、电解质是熔融碳酸盐（K2CO3或Na2CO3）
正极 ： 5O2 + 20e- + 10CO2 == 10CO32- (还原反应)
负极 ： C3H8 -- 20e-+ 10CO32- == 3CO2 + 4H2O (氧化反应)
总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O
2、酸性电解质 （电解液H2SO4溶液）
正极 ： 5O2 + 20e- + 26H+ == 10H2O (还原反应)
负极 ： C3H8 -- 20e- + 6H2O == 3CO2 + 20 H+ (氧化反应)
总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O
3、碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）
正极 ： 5O2 + 20e- + 10H2O == 20OH— (还原反应)
负极 ： C3H8 -- 20e-+ 26 OH— == 3CO32- + 17H2O (氧化反应)
总反应方程式 C3H8 + 5O2 +6KOH === 3 K2CO3 + 7H2O
七、乙烷燃料电池 （铂为两极、电解液KOH溶液）
正极 ： 7O2 + 28e- + 14H2O == 28OH— (还原反应)
负极 ： 2C2H6 -- 28e-+ 36 OH— == 4CO32- + 24H2O (氧化反应)
总反应方程式 2C2H6 + 7O2 + 8KOH === 4K2CO3 + 10H2O

§2真题大通关
2017年高考题组
1、支持海港码头基础的防腐技术,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()

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
考点：金属的电化学腐蚀与防护
分析：外加电流阴极保护是通过外加直流电源以与辅助阳极，被保护金属与电源的负极相连作为阴极，电子从电源负极流出，给被保护的金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，让被保护金属结构电位低于周围环境，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生，阳极若是惰性电极，则是电解质溶液中的离子在阳极失电子，据此解答．
解答：A. 被保护的钢管桩应作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱腐蚀的发生，故A正确；
B. 通电后，惰性高硅铸铁作阳极，海水中的氯离子等在阳极失电子发生氧化反应，电子经导线流向电源正极，再从电源负极流出经导线流向钢管桩，故B正确；
C. 高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，故C错误；
D. 在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，则通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，故D正确；
故选C.
2、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+xS8=8Li2Sx(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,电池中的Li2S2量越多
考点：原电池和电解池的工作原理
分析：由电池反应16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）可知负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：Li-e-=Li+，Li+移向正极，所以a是正极，发生还原反应：S8+2e-=S82-，S82-+2Li+=Li2S8，3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6，2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2，根据电极反应式结合电子转移进行计算．
解答：A. 据分析可知正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e−=3Li2S4，故A正确；
B. 负极反应为：Li−e−=Li+，当外电路流过0.02mol电子时，消耗的锂为0.02mol，负极减重的质量为0.02mol×7g/mol=0.14g，故B正确；
C. 硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料，则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，故C正确；
D. 充电时a为阳极,与放电时的电极反应相反,则充电时间越长,电池中的Li2S2量就会越少，故D错误；
故选D.
3、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+xS8=8Li2Sx(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,电池中的Li2S2量越多
考点：原电池和电解池的工作原理
分析：由电池反应16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）可知负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：Li-e-=Li+，Li+移向正极，所以a是正极，发生还原反应：S8+2e-=S82-，S82-+2Li+=Li2S8，3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6，2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2，根据电极反应式结合电子转移进行计算．
解答：A. 据分析可知正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e−=3Li2S4，故A正确；
B. 负极反应为：Li−e−=Li+，当外电路流过0.02mol电子时，消耗的锂为0.02mol，负极减重的质量为0.02mol×7g/mol=0.14g，故B正确；
C. 硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料，则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，故C正确；
D. 充电时a为阳极,与放电时的电极反应相反,则充电时间越长,电池中的Li2S2量就会越少，故D错误；
故选D.
4、一种电化学制备NH3的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传输H+.下列叙述错误的()

A. Pb电极b为阴极
B. 阴极的反应式为：N2+6H++6e−=2NH3
C. H+由阳极向阴极迁移
D. 陶瓷可以隔离N2和H2
考点：化学电源新型电池
分析：由电化学制备NH3的装置可知，通入氮气的一端为为阴极，通入氢气的一端为阳极，电解反应N2+3H2= 2NH3,电解池中阳离子向阴极移动，以此来解答．
解答：A. Pb电极b上氢气失去电子，为阳极，故A错误；
B. 阴极上发生还原反应,则阴极反应为N2+6H++6e−=2NH3，故B正确；
C. 电解池中,H+由阳极向阴极迁移，故C正确；
D. 由图可知,氮气与氢气不直接接触,陶瓷可以隔离N2和H2，故D正确；
故选A.
5、用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4−H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是()
A. 待加工铝质工件为阳极
B. 可选用不锈钢网作为阴极
C. 阴极的电极反应式为：Al3++3e−═Al
D. 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
考点：电解原理
分析：A、铝的阳极氧化法表面处理技术中，金属铝是阳极材料，对应的电极反应为2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+；
B、阴极材料选择没有特定的要求；
C、阴极上是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应；
D、在电解池中，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极．
解答：A. 铝的阳极氧化法表面处理技术中，金属铝是阳极材料，故A正确；
B. 阴极不论用什么材料离子都会在此得电子，故可选用不锈钢网作为阴极，故B正确；
C. 阴极是阳离子氢离子发生得电子的还原反应,故电极反应方程式为2H++2e−=H2↑，故C错误；D. 在电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，故硫酸根离子在电解过程中向阳极移动，故D正确，
故选C.
2013——2016年高考题组
1．(2016·课标全国卷Ⅱ，11，6分)Mg­AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活池。
下列叙述错误的是(　　)
A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋
B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag
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↑
2．(2016·课标全国Ⅲ，11，6分)锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是(　　)
A．充电时，电解质溶液中K＋向阳极移动
B．充电时，电解质溶液中c(OH－)逐渐减小
C．放电时，负极反应为：Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)
D．放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L(标准状况)
3．(2016·浙江理综，11，6分)金属(M)­空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等
点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：
4MnO2＋2nH2O===4M(OH)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上
释放出的最大电能。

下列说不正确的是(　　)
A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B．比较Mg、Al、Zn三种金属­空气电池，Al­空气电池的理论比能量最高
C．M­空气电池放电过程的正极反应式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－===4M(OH)n
D．在Mg­空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质与阳离子交换膜
4．(2016·四川理综，5，6分)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池
总反应为：Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的(　　)
A．放电时，Li＋在电解质中由负极向正极迁移
B．放电时，负极的电极反应式为LixC6－xe－===xLi＋＋C6
C．充电时，若转移1 mol e－，石墨(C6)电极将增重7x g
D．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋
5．(2016·北京理综，12，6分)用石墨电极完成下列电解实验。

实验一
实验二
装置

现象
a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是(　　)
A．a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
B．b处：2Cl－－2e－===Cl2↑
C．c处发生了反应：Fe－2e－===Fe2＋
D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜
6．(2016·新课标全国Ⅰ，11)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，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SO可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。

下列叙述正确的是(　　)
A．通电后中间隔室的SO离子向正极迁移，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的O2生成
7．(2015·天津理综，4，6分)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(SO)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
8．(2015·课标全国卷Ⅰ，11，6分)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
9．(2015·江苏化学，10，2分)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是(　　)

A．反应CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1 mol CH4转移12 mol电子
B．电极A上H2参与的电极反应