電化學(xué)歷年真題集中研究明考情考向一原電池1(2018·全國卷)一種可充電鋰空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時，O2與Li在多孔碳材料電極處生成Li2O2x(x0或1)。下列說法正確的是()A放電時，多孔碳材料電極為負(fù)極B放電時，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極C充電時，電解質(zhì)溶液中Li向多孔碳材料區(qū)遷移D充電時，電池總反應(yīng)為Li2O2x=2LiO2解析：選D由題意知，放電時負(fù)極反應(yīng)為Lie=Li，正極反應(yīng)為(2x)O24Li4e=2Li2O2x(x0或1)，電池總反應(yīng)為O22Li=Li2O2x。該電池放電時，金屬鋰為負(fù)極，多孔碳材料為正極，A項(xiàng)錯誤；該電池放電時，外電路電子由鋰電極流向多孔碳材料電極，B項(xiàng)錯誤；該電池放電時，電解質(zhì)溶液中的Li向多孔碳材料區(qū)遷移，充電時電解質(zhì)溶液中的Li向鋰材料區(qū)遷移，C項(xiàng)錯誤；充電時電池總反應(yīng)為Li2O2x=2Li(1)O2，D項(xiàng)正確。2(2017·全國卷)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列說法錯誤的是()A電池工作時，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S62Li2e=3Li2S4B電池工作時，外電路中流過0.02 mol電子，負(fù)極材料減重0.14 gC石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多解析：選D 原電池工作時，正極發(fā)生一系列得電子的還原反應(yīng)，即：Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2，其中可能有2Li2S62Li2e=3Li2S4，A項(xiàng)正確；該電池工作時，每轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，負(fù)極有0.02 mol Li(質(zhì)量為0.14 g)被氧化為Li，則負(fù)極質(zhì)量減少0.14 g，B項(xiàng)正確；石墨烯能導(dǎo)電，利用石墨烯作電極，可提高電極a的導(dǎo)電性，C項(xiàng)正確；充電過程中，Li2S2的量逐漸減少，當(dāng)電池充滿電時，相當(dāng)于達(dá)到平衡狀態(tài)，電池中Li2S2的量趨于不變，故不是電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多，D項(xiàng)錯誤。3(2016·全國卷)Mg­AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()A負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2B正極反應(yīng)式為Age=AgC電池放電時Cl由正極向負(fù)極遷移D負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H2解析：選BMg­AgCl電池的電極反應(yīng)：負(fù)極Mg2e=Mg2，正極2AgCl2e=2Ag2Cl，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤。在原電池的電解質(zhì)溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，C項(xiàng)正確。Mg是活潑金屬，能和H2O發(fā)生反應(yīng)生成Mg(OH)2和H2，D項(xiàng)正確。考向二電解池4(2018·全國卷)最近我國科學(xué)家設(shè)計了一種CO2H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如下所示，其中電極分別為ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：EDTA­Fe2e=EDTA­Fe32EDTA­Fe3H2S=2HS2EDTA­Fe2該裝置工作時，下列敘述錯誤的是()A陰極的電極反應(yīng)：CO22H2e=COH2OB協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2H2S=COH2OSC石墨烯上的電勢比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3/Fe2取代EDTA­Fe3/EDTA­Fe2，溶液需為酸性解析：選C由題中信息可知，石墨烯電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為電解池的陽極，則ZnO石墨烯電極為陰極。由題圖可知，電解時陰極反應(yīng)式為CO22H2e=COH2O，A項(xiàng)正確；將陰、陽兩極反應(yīng)式合并可得總反應(yīng)式為CO2H2S=COH2OS，B項(xiàng)正確；陽極接電源正極，電勢高，陰極接電源負(fù)極，電勢低，故石墨烯上的電勢比ZnO石墨烯上的高，C項(xiàng)錯誤；Fe3、Fe2只能存在于酸性溶液中，D項(xiàng)正確。5(2017·全國卷)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4­H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是()A待加工鋁質(zhì)工件為陽極B可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C陰極的電極反應(yīng)式為Al33e=AlD硫酸根離子在電解過程中向陽極移動解析：選C利用電解氧化法在鋁制品表面形成致密的Al2O3薄膜，即待加工鋁質(zhì)工件作陽極，A項(xiàng)正確；陰極與電源負(fù)極相連，對陰極電極材料沒有特殊要求，可選用不銹鋼網(wǎng)等，B項(xiàng)正確；電解質(zhì)溶液呈酸性，陰極上應(yīng)是H放電，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2e=H2，C項(xiàng)錯誤；在電解過程中，電解池中的陰離子向陽極移動，D項(xiàng)正確。6.(2016·全國卷)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na和SO可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是()A通電后中間隔室的SO離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C負(fù)極反應(yīng)為2H2O4e=O24H，負(fù)極區(qū)溶液pH降低D當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時，會有0.5 mol的O2生成解析：選BA項(xiàng)正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O4e=O24H，由于生成H，正極區(qū)溶液中陽離子增多，故中間隔室的SO向正極遷移，正極區(qū)溶液的pH減小。B項(xiàng)負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O2e=H22OH，陰離子增多，中間隔室的Na向負(fù)極遷移，故負(fù)極區(qū)產(chǎn)生NaOH，正極區(qū)產(chǎn)生H2SO4。C項(xiàng)由B項(xiàng)分析可知，負(fù)極區(qū)產(chǎn)生OH，負(fù)極區(qū)溶液的pH升高。D項(xiàng)正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O4e=O24H，當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時，生成0.25 mol O2。7.(2018·全國卷節(jié)選)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛。制備Na2S2O5可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應(yīng)式為_。電解后，_室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水，可得到Na2S2O5。解析：陽極上陰離子OH放電，電極反應(yīng)式為2H2O4e=O24H，電解過程中H透過陽離子交換膜進(jìn)入a室，故a室中NaHSO3濃度增加。答案：2H2O4e=4HO2a考向三金屬的腐蝕與防護(hù)8(2017·全國卷)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是()A通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整解析：選C依題意，鋼管樁為陰極，電子流向陰極，陰極被保護(hù)，鐵不容易失去電子，故鋼管樁表面腐蝕電流(指鐵失去電子形成的電流)，接近于0，A項(xiàng)正確；陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，電子經(jīng)外電路流向陰極，B項(xiàng)正確；高硅鑄鐵作陽極，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陽極上主要是海水中的水被氧化生成氧氣，惰性輔助陽極不被損耗，C項(xiàng)錯誤；根據(jù)海水對鋼管樁的腐蝕情況，增大或減小電流強(qiáng)度，D項(xiàng)正確。電化學(xué)是高考每年必考內(nèi)容，主要題型是選擇題，有時也會在非選擇題中出現(xiàn)(如2018·全國卷T27、2018·全國卷T27、2015·全國卷T26、2014·全國卷T27)，命制的角度有電極反應(yīng)式的正誤判斷與書寫，電池反應(yīng)式的書寫，正、負(fù)極的判斷，電池充、放電時離子移動方向的判斷，電極附近離子濃度變化的判斷，電解的應(yīng)用與計算，金屬的腐蝕與防護(hù)等。同時通過陌生化學(xué)電源的裝置圖，考查學(xué)生接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力，也體現(xiàn)了對“宏觀辨識與微觀探析”學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。 解題知能重點(diǎn)強(qiáng)化提能力1兩大工作原理(1)原電池工作原理示意圖無論是裝置還是裝置，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。在裝置中，由于不可避免會直接發(fā)生ZnCu2=CuZn2而使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，所以裝置的能量轉(zhuǎn)化率高。(2)電解池工作原理示意圖與電源正極相連的為陽極；與電源負(fù)極相連的為陰極。電解液中陽離子移向陰極；陰離子移向陽極。2電極的判斷方法(1)原電池中正極和負(fù)極的5種判斷方法(2)電解池中陰極和陽極的5種判斷方法3電解池的電極反應(yīng)及其放電順序(1)陽離子在陰極上的放電順序：AgHg2Fe3Cu2H(酸)Pb2Fe2Zn2H(水)。(2)陰離子在陽極上的放電順序：S2IBrClOH。4電解的四大類型及規(guī)律類型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例電解物質(zhì)電解液濃度pH電解液復(fù)原方法電解水型陰極：4H4e=2H2陽極：4OH4e=2H2OO2NaOHH2O增大增大加H2OH2SO4減小Na2SO4不變電解電解質(zhì)型電解質(zhì)的陰、陽離子分別在兩極放電HCl電解質(zhì)減小增大通入HCl氣體CuCl2加CuCl2放H2生堿型陰極：放H2生成堿陽極：電解質(zhì)陰離子放電NaCl電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)增大通入HCl氣體放O2生酸型陰極：電解質(zhì)陽離子放電陽極：放O2生成酸CuSO4減小加CuO5金屬腐蝕與防護(hù)的方法(1)金屬腐蝕快慢程度的判斷方法(2)金屬電化學(xué)保護(hù)的兩種方法1十五種新型電池的電極反應(yīng)式鋅銀電池總反應(yīng)：Ag2OZnH2O2AgZn(OH)2正極Ag2OH2O2e=2Ag2OH負(fù)極Zn2OH2e=Zn(OH)2鋅空氣電池總反應(yīng)：2ZnO24OH2H2O=2Zn(OH)正極O24e2H2O=4OH負(fù)極Zn4OH2e=Zn(OH) 鎳鐵電池總反應(yīng)：NiO2Fe2H2O Fe(OH)2Ni(OH)2正極NiO22e2H2O=Ni(OH)22OH負(fù)極Fe2e2OH=Fe(OH)2高鐵電池總反應(yīng)：3Zn2FeO8H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34OH正極FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH負(fù)極Zn2e2OH=Zn(OH)2鎳鎘電池總反應(yīng)：Cd2NiOOH2H2O Cd(OH)22Ni(OH)2正極NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH負(fù)極Cd2e2OH=Cd(OH)2Mg­H2O2電池總反應(yīng)：H2O22HMg=Mg22H2O正極H2O22H2e=2H2O負(fù)極Mg2e=Mg2Mg­AgCl電池總反應(yīng)：Mg2AgCl=2AgMg22Cl正極2AgCl2e=2Ag2Cl負(fù)極Mg2e=Mg2鎂鈷電池總反應(yīng)：xMgMo3S4MgxMo3S4正極Mo3S42xe= Mo3S負(fù)極xMg2xe=xMg2鈉硫電池總反應(yīng)：2NaxS=Na2Sx正極負(fù)極2Na2e=2Na鈉硫蓄電池總反應(yīng)：2Na2S2NaBr3Na2S43NaBr正極NaBr32e2Na=3NaBr負(fù)極2Na2S22e=Na2S42Na鈉離子電池總反應(yīng)：Na1mCoO2NamCnNaCoO2Cn正極Na1mCoO2memNa= NaCoO2負(fù)極NamCnme=mNaCn全釩液流電池總反應(yīng)：VO2HV2 V3VO2H2O正極VO2He=VO2H2O負(fù)極V2e=V3鋰釩氧化物電池總反應(yīng)：xLiLiV3O8=Li1xV3O8正極xLiLiV3O8xe=Li1xV3O8負(fù)極xLixe= xLi鋰銅電池總反應(yīng)：2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH正極Cu2OH2O2e=2Cu2OH負(fù)極Lie=Li鋰離子電池總反應(yīng)：Li1xCoO2LixC6 LiCoO2C6(x1)正極Li1xCoO2xexLi=LiCoO2負(fù)極LixC6xe=xLiC6歸納點(diǎn)撥新型化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫三步驟2燃料電池的電極反應(yīng)式(以CH3OH為例電極反應(yīng)式)電池類型導(dǎo)電介質(zhì)反應(yīng)式酸性燃料電池H總反應(yīng)：2CH3OH3O2=2CO24H2O正極O24e4H=2H2O負(fù)極CH3OH6eH2O=CO26H堿性燃料電池OH總反應(yīng)：2CH3OH3O24OH=2CO6H2O正極O24e2H2O=4OH負(fù)極CH3OH6e8OH= CO6H2O熔融碳酸鹽燃料電池CO總反應(yīng)：2CH3OH3O2=2CO24H2O正極負(fù)極CH3OH6e3CO=4CO22H2O固態(tài)氧化物燃料電池O2總反應(yīng)：2CH3OH3O2=2CO24H2O正極O24e=2O2負(fù)極CH3OH6e3O2= CO22H2O質(zhì)子交換膜燃料電池H總反應(yīng)：2CH3OH3O2=2CO24H2O正極O24e4H=2H2O負(fù)極CH3OH6eH2O= CO26H歸納點(diǎn)撥燃料電池中氧氣得電子的思維模型根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是O2，O2得到電子后化合價降低，首先變成O2，O2能否存在要看電解質(zhì)環(huán)境。由于電解質(zhì)溶液(酸堿鹽)的不同，其電極反應(yīng)也有所不同，下表為四種不同電解質(zhì)環(huán)境中，氧氣得電子后為O2的存在形式：電解質(zhì)環(huán)境從電極反應(yīng)式判O2的存在形式酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下O24H4e=2H2O堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下O22H2O4e=4OH固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2)環(huán)境下O24e=2O2熔融碳酸鹽(如：熔融K2CO3)環(huán)境下O22CO24e=2CO高考題點(diǎn)全面演練查缺漏命題點(diǎn)一新型化學(xué)電源1世界某著名學(xué)術(shù)刊物近期介紹了一種新型中溫全瓷鐵空氣電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該電池放電時的說法正確的是()Aa極發(fā)生氧化反應(yīng)B正極的電極反應(yīng)式為FeOx2xe=FexO2C若有22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)空氣參與反應(yīng)，則電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移D鐵表面發(fā)生的反應(yīng)為xH2O(g)Fe=FeOxxH2解析：選Da極通入空氣，O2在該電極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，A錯誤；O2在正極發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O24e=2O2，B錯誤；由B項(xiàng)分析可知，電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移時正極上消耗1 mol O2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L，則通入空氣的體積約為22.4 L×5112 L，C錯誤；由題圖可知，鐵表面H2O(g)參與反應(yīng)生成H2，則發(fā)生的反應(yīng)為xH2O(g)Fe=FeOxxH2，D正確。2某新型電池，以NaBH4(B的化合價為3價) 和H2O2作原料，該電池可用作深水勘探等無空氣環(huán)境電源，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()A每消耗3 mol H2O2，轉(zhuǎn)移的電子為6 molB電池工作時Na從b極區(qū)移向a極區(qū)Cb極上的電極反應(yīng)式：H2O22e=2OHDa極上的電極反應(yīng)式：BH8OH8e=BO6H2O解析：選B由原電池工作原理示意圖可知反應(yīng)中BH被氧化為H2O，應(yīng)為原電池的負(fù)極反應(yīng)，電極a反應(yīng)式為BH8OH8e=BO6H2O，正極H2O2得電子被還原生成OH，每消耗3 mol H2O2，轉(zhuǎn)移的電子為6 mol，選項(xiàng)A、D正確；該裝置是原電池，原電池放電時，陽離子向正極移動，所以Na從a極區(qū)移向b極區(qū)，選項(xiàng)B錯誤；電極b反應(yīng)式為H2O22e=2OH，選項(xiàng)C正確。命題點(diǎn)二可逆電池3(2018·全國卷)我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na­CO2二次電池。將NaClO4溶于有機(jī)溶劑作為電解液，鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為3CO24Na2Na2CO3C。下列說法錯誤的是()A放電時，ClO向負(fù)極移動B充電時釋放CO2，放電時吸收CO2C放電時，正極反應(yīng)為3CO24e=2COCD充電時，正極反應(yīng)為Nae=Na解析：選D根據(jù)電池的總反應(yīng)知，放電時負(fù)極反應(yīng)：4Na4e=4Na；正極反應(yīng)：3CO24e=2COC。充電時，陰(負(fù))極：4Na4e=4Na；陽(正)極：2COC4e=3CO2。放電時，ClO向負(fù)極移動。根據(jù)充電和放電時的電極反應(yīng)式知，充電時釋放CO2，放電時吸收CO2。4(2018·益陽模擬)鋅鈰液流電池體系作為氧化還原液流電池中的新生一代，有著諸多的優(yōu)勢，如開路電位高、污染小等。鋅鈰液流電池放電時的工作原理如圖所示，其中，b電極為惰性材料，不參與電極反應(yīng)。下列有關(guān)說法正確的是()A放電時，電池的總反應(yīng)式為2Ce4Zn=Zn22Ce3B充電時，a極發(fā)生氧化反應(yīng)，b極發(fā)生還原反應(yīng)C充電時，當(dāng)電路中通過0.1 mol電子時，b極增加14 gD選擇性離子膜為陰離子交換膜，能阻止陽離子通過解析：選A鋅鈰液流電池工作時，放電時鋅是負(fù)極，負(fù)極發(fā)生電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)：Ce4e=Ce3，電池的總反應(yīng)式為2Ce4Zn=Zn22Ce3，故A正確；充電時a是陰極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，b極是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯誤；充電時，b極是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Ce3e=Ce4，電極質(zhì)量不變，故C錯誤；根據(jù)兩個電極反應(yīng)情況，交換膜應(yīng)該選擇陽離子交換膜，故D錯誤。題后悟道有關(guān)可逆電池的解題思路命題點(diǎn)三帶離子交換膜的電化學(xué)裝置5用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的NH，模擬裝置如圖所示。下列說法正確的是()A陽極室溶液由無色變成棕黃色B電解一段時間后，陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NH4)3PO4C電解一段時間后，陰極室溶液中的pH升高D當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時，陰極有0.25 mol的O2生成解析：選CA項(xiàng)，F(xiàn)e為陽極，陽極上Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2，所以溶液變淺綠色，錯誤；B項(xiàng)，電解時，溶液中NH向陰極室移動，H放電生成H2，所以陰極室中溶質(zhì)為(NH4)3PO4或NH4H2PO4、(NH4)2HPO4，錯誤；C項(xiàng)，電解時，陰極上H放電生成H2，溶液中c(OH)增大，溶液中pH升高，正確；D項(xiàng)， 陰極生成H2，錯誤。6.納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。采用離子交換膜控制電解液中OH的濃度制備納米級Cu2O的裝置如圖所示，發(fā)生的反應(yīng)為2CuH2OCu2OH2。下列說法正確的是()A鈦電極發(fā)生氧化反應(yīng)B陽極附近溶液的pH逐漸增大C離子交換膜應(yīng)采用陽離子交換膜D陽極反應(yīng)為2Cu2OH2e=Cu2OH2O解析：選D鈦電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤；銅作陽極，陽極上銅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陽極反應(yīng)為2Cu2OH2e=Cu2OH2O，OH由陰極區(qū)遷移到陽極區(qū)參與反應(yīng)，離子交換膜應(yīng)為陰離子交換膜，C項(xiàng)錯誤、D項(xiàng)正確；由陰極區(qū)遷移過來的OH在陽極全部參與反應(yīng)，陽極附近溶液的pH不變，B項(xiàng)錯誤。題后悟道命題點(diǎn)四電解原理在環(huán)保、新材料制備中的應(yīng)用7ClO2是一種安全穩(wěn)定的消毒劑。工業(yè)上利用惰性電極電解氯化銨和鹽酸制備ClO2的原理如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是()Ab電極接直流電源的負(fù)極Ba電極上的電極反應(yīng)式為NH6e3Cl=NCl34HC若有2 g H2生成，通過陰離子交換膜的Cl的物質(zhì)的量為1 molDClO2發(fā)生器中反應(yīng)的離子方程式為6ClONCl33H2O=6ClO2NH33Cl3OH解析：選C由題圖知b電極上產(chǎn)生氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)，故b電極是陰極，與直流電源負(fù)極相連，A項(xiàng)正確；由題圖知a電極上有NCl3生成，故參與放電的離子有NH與Cl，B項(xiàng)正確；當(dāng)有2 g H2生成時，電路中有2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，通過陰離子交換膜的Cl的物質(zhì)的量為2 mol，C項(xiàng)錯誤；由題圖中信息知，生成物有ClO2、NH3、NaCl、NaOH，故反應(yīng)物有NCl3、ClO，再結(jié)合電荷守恒等分析知D項(xiàng)正確。8(2018·唐山質(zhì)檢)環(huán)境監(jiān)察局常用“定電位”NOx傳感器來監(jiān)測化工廠的氮氧化物氣體是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()A“對電極”是負(fù)極B“工作電極”上發(fā)生的電極反應(yīng)為NO22e2H=NOH2OC傳感器工作時H由“工作電極”移向“對電極”D“對電極”的材料可能為活潑金屬鋅解析：選C題圖“工作電極”上通入NO2放出NO，說明NO2被還原，則“工作電極”為原電池的正極，“對電極”為原電池的負(fù)極，A項(xiàng)正確；在酸性條件下，“工作電極”上發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式為NO22e2H=NOH2O，B項(xiàng)正確；原電池工作時陽離子向正極移動，即傳感器工作時H由“對電極”移向“工作電極”，C項(xiàng)錯誤；“對電極”是負(fù)極，則“對電極”的材料可能為活潑金屬鋅，D項(xiàng)正確。命題點(diǎn)五新環(huán)境下金屬的腐蝕與防護(hù)9深埋在潮濕土壤中的鐵管道，在硫酸鹽還原菌作用下，能被硫酸根腐蝕，其電化學(xué)腐蝕原理如圖所示，下列與此原理有關(guān)說法錯誤的是()A正極反應(yīng)：SO5H2O8e=HS9OHB輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕C這種情況下，F(xiàn)e腐蝕的最終產(chǎn)物為Fe2O3·xH2OD管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕解析：選C原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)，由題圖可知發(fā)生的電極反應(yīng)為SO5H2O8e=HS9OH，故A正確；硫酸鹽還原菌是蛋白質(zhì)，在高溫下易變性，失去催化能力，則輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕，故B正確；由題意可知，深埋在土壤中，即在缺氧環(huán)境中，F(xiàn)e腐蝕的最終產(chǎn)物不能為Fe2O3·xH2O，故C錯誤；管道上刷富鋅油漆，形成Zn­Fe原電池，F(xiàn)e變?yōu)檎龢O，可以延緩管道的腐蝕，故D正確。10.研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是()Ad為石墨，鐵片腐蝕加快Bd為石墨，石墨上電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OHCd為鋅塊，鐵片不易被腐蝕Dd為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為2H2e=H2解析：選DA項(xiàng)，由于活動性：Fe石墨，所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，失去電子被氧化變?yōu)镕e2進(jìn)入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，鐵的腐蝕比沒有形成原電池時的速率快，正確；B項(xiàng)，d為石墨，由于是弱堿性電解質(zhì)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，正確；C項(xiàng)，若d為鋅塊，則由于金屬活動性：ZnFe，Zn為原電池的負(fù)極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn，鐵得到保護(hù)，鐵片不易被腐蝕，正確；D項(xiàng)，d為鋅塊，由于電解質(zhì)為弱堿性環(huán)境，發(fā)生的是吸氧腐蝕，鐵片上電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，錯誤。命題點(diǎn)六電化學(xué)相關(guān)計算及電極反應(yīng)式的書寫11(1)粗銅電解精煉的廢電解液中常含有Zn2、Pb2，向廢電解液中加入Na2S溶液，當(dāng)有PbS和ZnS沉淀時，_。已知：Ksp(PbS)3.4×1028，Ksp(ZnS)1.6×1024(2)利用電化學(xué)還原CO2制取ZnC2O4的示意圖如圖所示，電解液不參與反應(yīng)。則Pb電極的電極反應(yīng)為_，當(dāng)通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L CO2時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_。解析：(1)c(Zn2)/c(Pb2)c(Zn2)·c(S2)/c(Pb2)·c(S2)Ksp(ZnS)/Ksp(PbS)4.7×103。(2)電解法制備ZnC2O4，CO2在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為C2O，電極反應(yīng)式為2CO22e=C2O。根據(jù)2CO22e=C2O，可知通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L CO2時，轉(zhuǎn)移0.5 mol電子。答案：(1)4.7×103(2)2CO22e=C2O0.5NA或3.01×102312氨氣氮氧化物燃料電池可用于處理氮氧化物，防止空氣污染，其裝置如圖所示。通入氨氣的電極為_(填“正極”或“負(fù)極”)。負(fù)極的電極反應(yīng)式為_。解析：由題圖可知，NH3在左側(cè)電極發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2，氮氧化物在右側(cè)電極被還原生成N2，故NH3通入負(fù)極，電極反應(yīng)式為2NH36e=N26H。答案：負(fù)極2NH36e=N26H題后悟道陌生電極反應(yīng)式的書寫說明高考題中往往是非水溶液或具有離子交換膜，應(yīng)根據(jù)圖示信息確定電極反應(yīng)方程式中需添加的“粒子”形式。 卷基礎(chǔ)保分練1“自煮火鍋”發(fā)熱包的成分為碳酸鈉、硅藻土、鐵粉、鋁粉、活性炭、焦炭粉、NaCl、生石灰，向發(fā)熱包中加入冷水，可用來蒸煮食物。下列說法錯誤的是()A活性炭作正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)B負(fù)極反應(yīng)為Al3e4OH=AlO2H2OCNa由活性炭區(qū)向鋁粉表面區(qū)遷移D硅藻土結(jié)構(gòu)疏松，使各物質(zhì)分散并均勻混合，充分接觸解析：選C向發(fā)熱包中加入冷水，形成原電池。反應(yīng)CaOH2O=Ca(OH)2放熱使水迅速升溫沸騰，反應(yīng)Na2CO3Ca(OH)2=2NaOHCaCO3使得溶液呈堿性，則溶液中發(fā)生反應(yīng)2Al2OH2H2O=2AlO3H2，該反應(yīng)為原電池的總反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)為Al3e4OH=AlO2H2O，正極反應(yīng)為2H2O2e=2OHH2。選項(xiàng)A，活性炭作正極，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正確；選項(xiàng)B，負(fù)極反應(yīng)為Al3e4OH=AlO2H2O，正確；選項(xiàng)C，Na向正極移動，錯誤；選項(xiàng)D，硅藻土結(jié)構(gòu)疏松，孔隙大，能使各物質(zhì)分散并均勻混合，充分接觸，正確。2.如圖所示裝置中，有如下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：開始時插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降，一段時間后導(dǎo)管內(nèi)的液面回升，略高于試管中的液面。以下有關(guān)解釋不合理的是()A生鐵片中所含的碳能增強(qiáng)鐵的抗腐蝕性B雨水酸性較強(qiáng)，生鐵片開始發(fā)生析氫腐蝕C導(dǎo)管內(nèi)液面回升時，正極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OHD隨著反應(yīng)的進(jìn)行，U形管中雨水的酸性逐漸減弱解析：選A鐵的純度越高，其抗腐蝕性能越強(qiáng)，純鐵比生鐵耐腐蝕，是因?yàn)樯F片中的碳降低了鐵的抗腐蝕性，A錯誤；雨水的pH4，呈較強(qiáng)的酸性，生鐵片在該雨水中先發(fā)生析氫腐蝕，正極反應(yīng)為2H2e=H2，由于生成H2，氣體壓強(qiáng)增大，開始時插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降，B正確；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，雨水的酸性逐漸減弱，最后發(fā)生了吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，導(dǎo)管內(nèi)液面回升，C正確；開始階段正極上不斷消耗H，則U形管中雨水的酸性逐漸減弱，D正確。3“碳呼吸電池”是一種新型能源裝置，其工作原理如圖。下列說法正確的是()A該裝置是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B利用該技術(shù)可捕捉大氣中的CO2C每得到1 mol草酸鋁，電路中轉(zhuǎn)移3 mol電子D正極的電極反應(yīng)為C2O2e=2CO2解析：選BA項(xiàng)，“碳呼吸電池”為新型原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，錯誤；B項(xiàng)，“碳呼吸電池”能消耗CO2，所以利用該技術(shù)可捕捉大氣中的CO2，正確；C項(xiàng)，根據(jù)工作原理圖，金屬鋁是負(fù)極，失電子生成草酸鋁，所以每得到1 mol草酸鋁，電路中轉(zhuǎn)移3×2 mol6 mol電子，錯誤；D項(xiàng)，根據(jù)工作原理圖，CO2作為正極反應(yīng)物，得電子生成C2O，電極反應(yīng)式為2CO22e=C2O，錯誤。4Li/FePO4電池是高溫性能好、對環(huán)境友好的二次新型電池，總反應(yīng)為LiCxFePO4=LiFePO4xC。其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()AFePO4/LiFePO4是原電池的負(fù)極材料B充電時，Li離開LiFePO4電極在陰極得到電子C放電時，負(fù)極反應(yīng)為Lie=LiD電池在低溫時能如高溫時一樣保持很好的工作性能解析：選B根據(jù)總反應(yīng)方程式和原理圖可知放電過程中鐵元素化合價降低，F(xiàn)ePO4/LiFePO4是原電池的正極材料，A項(xiàng)錯誤；充電時LiFePO4作陽極，Li離開LiFePO4電極在陰極得到電子，B項(xiàng)正確；放電時負(fù)極的電極反應(yīng)式為LiCxe=LixC，C項(xiàng)錯誤；Li/FePO4電池是高溫性能好、對環(huán)境友好的二次新型電池，溫度不同，離子在電池內(nèi)部的移動速率不同，工作性能不同，D項(xiàng)錯誤。5如圖所示，其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O。下列說法正確的是()A甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，乙、丙池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B甲池通入CH3OH的電極反應(yīng)式為CH3OH6e2H2O=CO8HC反應(yīng)一段時間后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度D甲池中消耗280 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，此時丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45 g固體解析：選DA項(xiàng)，甲池為原電池，作為電源，乙池、丙池為兩個電解池；B項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)式：CH3OH6e8OH=CO6H2O；C項(xiàng)，應(yīng)加入CuO或CuCO3；D項(xiàng)，丙池中：MgCl22H2OMg(OH)2Cl2H2，甲池中消耗280 mL O2，即0.012 5 mol，轉(zhuǎn)移0.05 mol電子，丙池中生成0.025 mol Mg(OH)2，其質(zhì)量為1.45 g。6我國某大型客車廠已成功研發(fā)高能車載電池，即蓄電4個小時，客車可持續(xù)運(yùn)行8個小時左右。該電池組成可表示為Li­Al/FeS，其中正極的電極反應(yīng)式為2LiFeS2e=Li2SFe。有關(guān)該電池的下列說法中，正確的是()ALi­Al在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化合價為1價B負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al3e=Al3C該電池的總反應(yīng)為2LiFeS=Li2SFeD充電時，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為Li2SFe2e=2LiFeS解析：選C根據(jù)電池組成為Li­Al/FeS，正極反應(yīng)式為2LiFeS2e=Li2SFe，可以得出FeS為正極，Li­Al為負(fù)極。Li­Al中Li為0價，A錯誤；負(fù)極的電極反應(yīng)式為Lie=Li，B錯誤；該電池的總反應(yīng)為2LiFeS=Li2SFe，C正確；充電時陰極得到電子，故陰極的反應(yīng)式為Lie=Li，D錯誤。7(2018·深圳中學(xué)模擬)垃圾假單胞菌株能夠在分解有機(jī)物的同時分泌物質(zhì)產(chǎn)生電能，其原理如圖所示。下列說法正確的是()A電流由左側(cè)電極經(jīng)過負(fù)載后流向右側(cè)電極B放電過程中，正極附近pH 變小C若1 mol O2 參與電極反應(yīng)，有4 mol H穿過質(zhì)子交換膜進(jìn)入右室D負(fù)極電極反應(yīng)為H2PCA2e=PCA2H解析：選C右側(cè)氧氣得電子產(chǎn)生水，作為正極，故電流由右側(cè)正極經(jīng)過負(fù)載后流向左側(cè)負(fù)極，選項(xiàng)A錯誤；放電過程中，正極氧氣得電子與氫離子結(jié)合產(chǎn)生水， 氫離子濃度減小，pH 變大，選項(xiàng)B錯誤；若1 mol O2 參與電極反應(yīng)，有4 mol H穿過質(zhì)子交換膜進(jìn)入右室，生成2 mol水，選項(xiàng)C正確；原電池負(fù)極失電子，選項(xiàng)D錯誤。8(2018·佛山質(zhì)檢) 鋰空氣充電電池有望成為電動汽車的實(shí)用儲能設(shè)備。工作原理示意圖如圖，下列敘述正確的是()A該電池工作時Li向負(fù)極移動BLi2SO4溶液可作該電池電解質(zhì)溶液C電池充電時間越長，電池中Li2O 含量越多D電池工作時，正極可發(fā)生： 2LiO22e=Li2O2解析：選D原電池中，陽離子應(yīng)該向正極移動，選項(xiàng)A錯誤；單質(zhì)鋰會與水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣，所以電解質(zhì)溶液不能使用任何水溶液，選項(xiàng)B錯誤；電池充電的時候應(yīng)該將放電的反應(yīng)倒過來，將正極反應(yīng)逆向進(jìn)行，正極上的Li2O應(yīng)該逐漸減少，所以電池充電時間越長，Li2O 含量越少，選項(xiàng)C錯誤；題目給出正極反應(yīng)為xLiO2xe=LixO2，所以當(dāng)x2的時候反應(yīng)為2LiO22e=Li2O2，選項(xiàng)D正確。9(2018·鄭州質(zhì)檢)如圖是一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。放電前，被膜隔開的電解質(zhì)為Na2S2和NaBr3，放電后分別變?yōu)镹a2S4和NaBr。下列敘述正確的是()A放電時，負(fù)極反應(yīng)為3NaBr2e=NaBr32NaB充電時，陽極反應(yīng)為2Na2S22e=Na2S42NaC放電時，Na經(jīng)過鈉離子交換膜，由b池移向a池D用該電池電解飽和食鹽水，產(chǎn)生2.24 L H2時，b池生成17.40 g Na2S4解析：選C根據(jù)放電后Na2S2轉(zhuǎn)化為Na2S4，S元素化合價升高，知Na2S2被氧化，故負(fù)極反應(yīng)為2Na2S22e=Na2S42Na，A項(xiàng)錯誤；充電時陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，NaBr轉(zhuǎn)化為NaBr3，電極反應(yīng)為3NaBr2e=NaBr32Na，B項(xiàng)錯誤；放電時，陽離子向正極移動，故Na經(jīng)過鈉離子交換膜，由b池移向a池，C項(xiàng)正確；放電時b池為負(fù)極區(qū)域，發(fā)生氧化反應(yīng)：2Na2S22e=Na2S42Na，用該電池電解飽和食鹽水，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L H2時轉(zhuǎn)移0.2 mol電子，生成0.1 mol Na2S4，其質(zhì)量為17.40 g，D項(xiàng)錯誤。10.近年來AIST報告正在研制一種“高容量、低成本”鋰銅空氣燃料電池，該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力，其中放電總反應(yīng)方程式為2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH，如圖所示。下列說法不正確的是()A放電時，Li透過固體電解質(zhì)向Cu極移動B放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu2OH2O2e=2Cu2OHC通空氣時，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生Cu2OD整個反應(yīng)過程中，銅相當(dāng)于催化劑解析：選B由題中裝置圖和放電時總反應(yīng)可知，放電時Li為負(fù)極，Cu為正極，陽離子向正極移動，A項(xiàng)正確；放電時，負(fù)極Li失電子轉(zhuǎn)化成Li，B項(xiàng)錯誤；結(jié)合題中裝置圖可知，通入空氣銅被腐蝕，生成Cu2O，C項(xiàng)正確；銅被腐蝕生成Cu2O，放電時Cu2O又被還原成Cu，所以整個反應(yīng)過程中Cu相當(dāng)于催化劑，D項(xiàng)正確。11如圖是MCFC燃料電池，它是以水煤氣(CO、H2)為燃料，一定比例Li2CO3和Na2CO3共熔混合物為電解質(zhì)。下列說法正確的是()AB極的電極反應(yīng)式為2H2OO24e=4OHB電池放電時，電池中CO的物質(zhì)的量逐漸減少C放電時，CO向負(fù)極移動D電路中的電子經(jīng)正極、負(fù)極、共熔混合物再回到正極，形成閉合回路解析：選C由題圖可知，O2和CO2通入B電極發(fā)生還原反應(yīng)，則B極為正極，電極反應(yīng)式為O22CO24e=2CO，A錯誤；電池的負(fù)極反應(yīng)式為H2CO2e=CO2H2O、COCO2e=2CO2，據(jù)得失電子守恒及兩極反應(yīng)式可知，該電池的總反應(yīng)式為2H2O2=2H2O和2COO2=2CO2，故放電時電池中CO的物質(zhì)的量不變，B錯誤；放電時，熔融電解質(zhì)中陰離子向負(fù)極移動，即CO向負(fù)極移動，C正確；電路中的電子從負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極，但不能經(jīng)過共熔混合物，D錯誤。12用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進(jìn)行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再生機(jī)理如圖所示，則下列有關(guān)說法中不正確的是()AX為直流電源的負(fù)極，Y為直流電源的正極B陽極區(qū)pH增大C圖中的b>aD該過程中的產(chǎn)品主要為H2SO4和H2解析：選BA項(xiàng)，由題圖可知Pt()極上HH2，發(fā)生還原反應(yīng)，故Pt()為陰極，X為直流電源的負(fù)極，Y為直流電源的正極，正確；B項(xiàng)，Pt()為陽極，在陽極，SO、HSO被氧化為H2SO4，SOH2O2e=2HSO，HSOH2O2e=3HSO，溶液的酸性增強(qiáng)，pH減小，錯誤；C項(xiàng)，由以上分析可知，陽極有H2SO4生成，故b>a，正確；D項(xiàng)，陽極產(chǎn)物為H2SO4，陰極產(chǎn)物為H2，正確。13將不可再生的天然氣、石油、煤等化石燃料轉(zhuǎn)化利用、提高利用率已成為當(dāng)務(wù)之急。(1)甲醇、二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的新型燃料，二者均可利用CO和H2反應(yīng)合成。某燃料電池以二甲醚為原料，熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，其負(fù)極反應(yīng)為CH3OCH36CO12e=8CO23H2O。寫出該燃料電池的正極反應(yīng)式：_。廢水中含甲醇對水質(zhì)會造成污染，Co3可將甲醇氧化為CO2。某同學(xué)以Pt作電極電解酸性含甲醇廢水與CoSO4混合液來模擬工業(yè)除污原理，其陽極反應(yīng)式為_。(2)某企業(yè)采用如圖所示原理處理化石燃料開采、加工過程中產(chǎn)生的H2S廢氣。電解池中電極A、B均為惰性電極，其中電極A為電解池的_極；電極B所得到的物質(zhì)X的分子式為_。反應(yīng)池中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為_。解析：(1)燃料電池中，正極上氧化劑O2得電子和CO2發(fā)生反應(yīng)生成CO，電極反應(yīng)式為O22CO24e=2CO。通電后，Co2被氧化成Co3，電解池中陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Co2e=Co3。(2)A極生成Fe3，B極生成氣體，可知電極A為陽極，電極B為陰極，B極生成氣體為H2。反應(yīng)池中Fe3和H2S反應(yīng)生成S，則Fe3被還原，離子方程式為H2S2Fe3=2Fe2S2H。答案：(1)O22CO24e=2COCo2e=Co3(2)陽H2H2S2Fe3=2Fe2S2H14三室式電滲析法在化工生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用(1)處理煙氣中SO2可以采用堿吸電解法，流程如下，模擬過程的裝置如圖1所示。若用鋅錳堿性電池作為電源，_(填“e”或“f”)極與鋅極相連。f極的電極反應(yīng)式為_。膜1為_(填“陰離子”或“陽離子”)交換膜，N為_(填離子符號)。電路中通過4 mol電子時可收集_L氣體P(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(2)次磷酸是一種重要還原劑和精細(xì)化工產(chǎn)品。以次磷酸鈉為原料，通過電滲析法可制備次磷酸，裝置如圖2所示。銅極為_；鉑極電極反應(yīng)式為_。H2PO向_(填“左側(cè)”或“右側(cè)”)遷移。在銅極區(qū)獲得的產(chǎn)品為_(填化學(xué)式)。銅極電極反應(yīng)式為_，該方法制備的H3PO2產(chǎn)品中含少量H3PO4雜質(zhì)，原因是_。解析：(1)由題意知，左側(cè)稀氫氧化鈉溶液轉(zhuǎn)化成濃氫氧化鈉溶液，說明生成了氫氧化鈉，右側(cè)稀硫酸變成濃硫酸，則說明生成了硫酸，將SO氧化成SO，由此推知，左側(cè)電極反應(yīng)式為2H2e=H2，右側(cè)電極反應(yīng)式為SOH2O2e=SO2H。e極為陰極，與鋅錳堿性電池的鋅極(負(fù)極)相連，f極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：SOH2O2e=SO2H。亞硫酸鈉中鈉離子向左側(cè)遷移，膜1為陽離子交換膜；SO向右側(cè)遷移，膜2為陰離子交換膜，N為SO。P為H2，又2H2e=H2，電路中通過4 mol電子，則n(H2)2 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(H2)44.8 L。(2)由題圖可知，銅與電源負(fù)極相連，故銅為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：2H2e=H2；鉑為陽極，電極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2。鉑極區(qū)氫離子濃度增大，H2PO向鉑極區(qū)遷移，鈉離子向銅極區(qū)遷移，銅極區(qū)產(chǎn)品為氫氧化鈉，鉑極區(qū)產(chǎn)品為次磷酸。鉑極區(qū)有氧氣生成，次磷酸具有還原性，易被O2氧化，H3PO2O2=H3PO4。答案：(1)eSOH2O2e=SO2H陽離子SO44.8(2)陰極4OH4e=2H2OO2右側(cè)NaOH2H2e=H2鉑極生成的O2氧化H3PO2生成H3PO4 卷重點(diǎn)增分練1(2018·黃石調(diào)研)紙電池是一種有廣泛應(yīng)用的“軟電池”，堿性紙電池采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體，紙的兩面分別附著鋅和二氧化錳。下列有關(guān)該紙電池的說法不合理的是()AZn為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)B電池工作時，電子由MnO2流向ZnC正極反應(yīng)：MnO2H2Oe=MnO(OH)OHD電池總反應(yīng)：Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnO(OH)解析：選B紙電池采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體，紙的兩面分別附著鋅和二氧化錳，Zn是活潑金屬，作該電池的負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；電池工作時，電子由負(fù)極流向正極，即電子由Zn流向MnO2，B錯誤；類似于鋅錳干電池，MnO2在正極上得電子被還原生成MnO(OH)，則正極的電極反應(yīng)為MnO2H2Oe=MnO(OH)OH，C正確；負(fù)極反應(yīng)為Zn2OH2e=Zn(OH)2，結(jié)合正、負(fù)極反應(yīng)式及得失電子守恒可知，該電池的總反應(yīng)為Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnO(OH)，D正確。2用鈉金屬片和碳納米管作為電極材料，以高氯酸鈉四甘醇二甲醚為電解液，可制得“可充室溫鈉二氧化碳電池”，電池總反應(yīng)為4Na3CO22Na2CO3C，生成的固體Na2CO3沉積在碳納米管上，下列關(guān)于該電池的敘述正確的是()A放電時的正極反應(yīng)為CO24e=C2O2B充電時碳納米管接直流電源的負(fù)極C放電時每消耗3 mol CO2，轉(zhuǎn)移4 mol電子D充電時陰極反應(yīng)為C2Na2CO34e=4Na3CO2解析：選C該電池放電時，正極上CO2得電子，結(jié)合Na生成C和Na2CO3，A選項(xiàng)不正確；充電時，碳納米管應(yīng)接直流電源的正極，作陽極，B選項(xiàng)不正確；放電時每消耗3 mol CO2，可生成1 mol C，轉(zhuǎn)移4 mol電子，C選項(xiàng)正確；充電時陰極反應(yīng)式為Nae=Na，D選項(xiàng)不正確。3(2018·青島質(zhì)檢)中國企業(yè)華為宣布：利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動的特性，開發(fā)出石墨烯電池，電池反應(yīng)式為LixC6Li1xCoO2C6LiCoO2，其工作原理如圖。下列關(guān)于該電池的說法正確的是()A該電池若用隔膜可選用質(zhì)子交換膜B放電時，LiCoO2極發(fā)生的電極反應(yīng)為LiCoO2xe=Li1xCoO2xLiC石墨烯電池的優(yōu)點(diǎn)是提高電池的儲鋰容量進(jìn)而提高能量密度D對廢舊的該電池進(jìn)行“放電處理”讓Li嵌入石墨烯中而有利于回收解析：選C應(yīng)選用只允許Li通過的隔膜，不選用質(zhì)子交換膜，故A錯誤；根據(jù)電池反應(yīng)，放電時，LiCoO2極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Li1xCoO2xLixe=LiCoO2，故B錯誤；石墨烯電池的優(yōu)點(diǎn)是提高電池的儲鋰容量進(jìn)而提高能量密度，故C正確；根據(jù)工作原理，“放電處理”是將Li嵌入LiCoO2中，故D錯誤。4(2018·武漢調(diào)研)利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，