高考化學試題分類解析電化學基本原理

2018年化學高考題

1.（2018全國H理綜，12,6分）我國科學家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na?CO2二次

電池。將NaCIO,溶于有機溶劑作為電解液，鈉和負載碳鈉米管的銀網(wǎng)分別作為電極材料，

電池的總反應為：3CO2+4Na=^2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是

A.[ZK（即放電時，CIO4-向負極移動

B.充電時釋放CO2，放電時吸收C02

C.放電時，正極反應為:3CO2+4e?=2CO32-+C

D.充電時，正極反應為:Na，+e='Na

1.D本題考查化學電源。結合總反應式和題圖可知，該電池放電時Na為負極，Ni為正極。

Na-CO2二次電池放電時為原電池，充電時為電解池。結合總反應進行分析作答。電池放電

時，CIO4-向負極移動，A項正確；結合總反應可知放電時需吸收CO2,而充電時釋放出CO2，

B項正確;放電時，正極CO?得電子被還原生成單質(zhì)C,即電極反應式為3co2+4e-===2CO32-+C,

C項正確；充電時陽極發(fā)生氧化反應，即C被氧化生成CO2,D項錯誤。

2.（2018全國HI理綜，11,6分）一種可充電鋰-空氣電池如圖所示。當電池放電時,。2與

Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2.x（x=0或1）＜,下列說法正確的是

非水電解質(zhì)/高聚物隔膜

A.放電時，多孔碳材料電極為負極

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

（1-5）

D.充電時，電池總反應為Li2O2*^=2Li+/02

2.D本題考查原電池和電解池知識，意在考查考生對電化學知識的運用能力。根據(jù)電池工

作原理，多孔碳材料吸附02,02在此獲得電子，所以多孔碳材料電極為電池的正極，A

項錯誤；放電時電子從負極（鋰電極）流出，通過外電路流向正極（多孔碳材料電極），B項

錯誤；Li.帶正電荷，充電時，應該向電解池的陰極（鋰電極）遷移，C項錯誤；充電時，電

池總反應為Li20x/===2Li+（1-1）02,D項正確。（ZK）］

3.（2018全國I理綜，6分）最近我國科學家設計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化

裝置，實現(xiàn)對天然氣中C02和H2s的高效去除。示意圖如圖所示，

(CH..COW)I<CH4.CO八HjS葬)

其中電極分別為ZnO@>H墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯電極區(qū)

發(fā)生反應為：

①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe34

②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+

該裝置工作時，下列敘述錯誤的是

+

A.陰極的電極反應：CO2+2H+2e=CO+H2O

B.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應：CO24-H2S=CO+H2O+S

C.石墨烯上的電勢比ZnOa@石墨烯上的低

D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA—Fe2+,溶液需為酸性

3.C本題考查電解原理的應用，意在考查考生的綜合分析能力、處理新信息能力。陰極發(fā)

生還原反應，氫離子由交換膜右側向左側遷移，陰極的電極反應式為CO2+2e===CO4-H2O,

A項正確；結合陽極區(qū)發(fā)生的反應，可知協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應為C02+H2s===S+C0+H2。，B

項正確；石墨烯作陽極，其電勢高于2門0@石墨烯的，C項錯誤；Fe3+、Fe2+在堿性或中性

介質(zhì)中會生成沉淀，它們只穩(wěn)定存在于酸性較強的介質(zhì)中，D項正確。

4.（2018北京理綜，12,6分）驗證犧牲陽極的陰極保護法，實驗如下（燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化

的3%NaCI溶液）。

下列說法不正確的是

A.對比②③，可以判定Zn保護了Fe

B.對比①②,K3\[Fe（CN）6\]可能將Fe氧化

C.驗證Zn保護Fe時不能用①的方法

D.將Zn換成Cu,用①的方法可判斷Fe比Cu活潑

4.D本題考查金屬的電化學腐蝕與防護|②中Zn作負極，發(fā)生氧化反應生成ZM+,Fe作

正極被保護，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入鐵鈍化鉀溶液，試管內(nèi)無明顯變化。但

③中沒有Zn保護Fe,Fe在酸性環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕，F(xiàn)e作負極被氧化生成FM+,所以取出

的少量Fe附近的溶液中滴入鐵制化鉀溶液，生成藍色沉淀，對比②③可知Zn保護了Fe,A

項正確；①與②的區(qū)別在于：前者是將鐵氟化鉀溶液直接滴入燒杯中，而后者是在取出的少

量Fe附近的溶液中滴加鐵虱化鉀溶液，①中出現(xiàn)了藍色沉淀，說明有Fe?+生成。對比分析

可知，可能是鐵氯化鉀氧化Fe生成了Fe%B項正確；通過上述分析可知，驗證Zn保護Fe

時不能用①的方法，C項正確；若將Zn換成Cu,鐵氟化鉀仍會將Fe氧化為F5+,在鐵的表

面同樣會生成藍色沉淀，所以無法判斷Fe2+是不是負極產(chǎn)物，即無法判斷Fe與Cu的活潑

性，D項錯誤。

5.（2018海南，8,4分）（雙選）一種鎂氧電池如圖所示，電極材料為金屬鎂和吸附氧氣的活

性炭。電解液為KOH濃溶液。下列說法錯誤的是

A.電池總反應式為:2Mg+O2+2H2O===2Mg(OH)2

B.正極反應式為:Mg-2e===Mg2+

C.活性炭可以加快02在負極上的反應速率

D.電子的移動方向由a經(jīng)外電路到b

5.BC鎂是活潑金屬作負極，電極反應式為：Mg2+-2e-=Mg2+,吸附氧氣的活性炭作為正

極，電極反應式為：O2+2H2O+4——4OH,總反應式為2Mg+Oz+2H2O—2Mg（OHbA、

D觀點正確，B觀點錯誤；活性炭，內(nèi)部具有疏松多孔的結構，用作正極能夠幫助02在正

極上放電，C觀點不正確，答案選B、Co

2017年化學高考題

1.【20”年高考全國卷I】支撐海港碼頭基礎的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護法進行防

腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關表述不正確的是

A.通入保護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制從高啟鑄鐵流向鋼管樁

C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

D.通入的保護電流應該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整

【答案】C

【解析】本題考查實際應用中的電化學腐蝕（外加電流的陰極保護法）。審題抓住“外加電流的

陰極保護法〃、高硅鑄鐵為惰性輔助陽極等。依題意，鋼管樁為陰極，電子流向陰極，陰極

被保護，鋼管樁表面腐蝕電流是指鐵失去電子形成的電流，接近于0,鐵不容易失去電子,

A項正確；陽極上發(fā)生氧化反應，失去電子，電子經(jīng)外電路流向陰極，B項正確；高硅鑄鐵

作陽極，陽極上發(fā)生氧化反應，陽極上主要是海水中的水被氧化生成氫氣，惰性輔助陽極不

被損耗，C項錯誤；根據(jù)海水對鋼管樁的腐蝕情況，增大或減小電流強度，D項正確。

【名師點睛】本題易錯誤理解"腐蝕電流"，腐蝕電流即指金屬被腐蝕時形成原電池而產(chǎn)生的

電流，腐蝕電流為0,就是金屬沒有被腐蝕。原電池中電子流向:負極1正極；電解池中電流

流向:正極T陽極，陰極1負極。在金屬保護中，外加電流的陰極保護法中陽極常為惰性電

極，海水中水發(fā)生氧化反應:2H2O-4e--O2個+4H，

2.【20”年高考全國卷II】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H2s。4+2c2。4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.陰極的電極反應式為:A|3，+3e....Al

D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動

【答案】C

【解析】本題考查電解原理的應用。利用電解氧化法在鋁制品表面形成致密的AI2O3薄膜,

即待加工鋁質(zhì)工件作陽極,A項正確；陰極與電源負極相連，對陰極電極材料沒有特殊要求，

可選用不銹鋼網(wǎng)等，B項正確；電解質(zhì)溶液呈酸性，陰極上應是H?放電，C項錯誤；在電解

過程中，電解池中的陰離子向陽極移動，D項正確。

3.（2017年高考全國卷全固態(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，電池反應為:16Li+xS8--8U2sx（2WxW8）。下列說法錯誤

的是

A.電池工作時，正極可發(fā)生反應:2Li2s6+2Li++2e----3Li2S4

B.電池工作時，外電路中流過0.02mol電子，負極材料減重0.14g

C.石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性

D.電池充電時間越長，電池中Li2s2的量越多

【答案】D

【解析】本題考查電化學知識。原電池工作時，正極發(fā)生一系列得電子的還原反應，

即:Li2s8~>Li2s6fLi2s4">Li2s2,其中可能有2Li2s6+2Li++2e-3Li2s4,A項正確;該電池工作時，

每轉(zhuǎn)移0.02mol電子,負極有0.02molLi（質(zhì)量為0.14g）被氧化為Li\則負極質(zhì)量減少0.14g,

B項正確；石墨烯能導電，用石墨烯作電極，可提高電極a的導電性，C項正確；充電過程

中，Li2s2的量逐漸減少，當電池充滿電時，相當于達到平衡狀態(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項錯誤。

4.(2017年高考海南卷】一種電化學制備NH3的裝置如圖所示，圖中陶瓷在高溫時可以傳

輸田。下列敘述錯誤的是

氨氣

A.Pb電極b為陰極

+

B.陰極的反應式為：N2+6H4-6e-=2NH3

C.H+由陽極向陰極遷移

D.陶瓷可以隔離N2和H2

【答案】A

【名師點睛】本題考查電解原理，首先判斷陰陽兩極，陰極連接電源的負極，陰極上得到電

子化合價降低，發(fā)生還原反應，氏極連接電源的正極，陽極上失去電子化合價升高，發(fā)生氧

化反應，然后判斷電極材料，惰性電極還是活動性金屬作電極，活動性金屬作陽極，活動性

金屬先失電子，如果是惰性材料作陽極，則是還原性強的陰離子先失電子，氧化性強的離子

在陰極上得電子；電極反應式的書寫是高考的熱點，一般需要根據(jù)裝置圖完成，需要看清反

應環(huán)境。

5.[2017年高考浙江卷】銀鋅電池是一種常見化學電源，其反應原理：Zn+Ag2O+

H2O===Zn(OH)2+2Ag,其工作示意圖如下。下列說法不正確的是Zn電極d^1Ag2。電極

A.Zn電極是負極

B.AgzO電極發(fā)生還原反應m黑

_

C.Zn電極的電極反應式：Zn-2e+2OH-===Zn(OH)2

D.放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變

【答案】D

【考點】考查原電池工作原理，陌生原電池反應的正負極、反應類型、電極方程式書寫判斷

【解析】根據(jù)給出原電池原理反應，從化合價角度分析，Zn化合價升高失去電子為負極，

電解質(zhì)為KOH,電極方程式為Zn?2e-+2OH-=Zn(OH)2,A、C正確;AgzO化合價降低為正極，

被還原，B正確；總反應顯示反應過程中生成水，原溶液顯堿性，所以堿性減弱，PH減小

2016-2013年化學高考題

1.【2016年高考北京卷】用石墨電極完成下列電解實驗。

實驗一實驗二

__\

裝置

/!c'd|/—

氯化鈉溶液潤濕的pH試紙

現(xiàn)象a、d處試紙變藍；b處變紅，局部褪色;兩個石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣

___________________C處無明顯變化泡產(chǎn)生；……

下列對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是（）

A.a、d處：2Hqi2c-HH+2OH-

B.b處：2C1?2e』Cl2T

C..c處,發(fā)生了反應：Fe-2e-^=Fe2+

D.根據(jù)實驗一的原理，實驗二中m處能析出銅

【答案】B

【解析】a、d處試紙變藍，說明溶液顯堿性，是溶液中的氫離子得到電子生成氫氣，氫氧

根離子剩余造成的，故A項正確；b處變紅，局部褪色，說明是溶液中的氫氧根和氯離子同

時放電，故B項錯誤；c處為陽極，鐵失去電子生成亞鐵離子，故C項正確；實驗一中ac

形成電解池，db形成電解池，所以實驗二中也相當于形成三個電解池（一個球兩面為不同的

兩極），m為電解池的陰極，另一球朝m的一面為陽極（n的背面），故相當于電鍍，即m上

有銅析出，故D項正確。

【考點定位】本題主要是考查電解原理的應用。

【名師點睛】化學反應主要是物質(zhì)變化，同時也伴隨著能量變化。電化學是化學能與電能轉(zhuǎn)

化關系的化學。電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，它可以使不能自發(fā)進行的化學借助于

電流而發(fā)生。與外接電源正極連接的電極為陽極，與外接電源的負.極連接的電極為陰極。

陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應。若陽極是活性電極（除Au、Pl、C之外的電極），則

電極本身失去電子，發(fā)生氧化反應；若是惰性電極（Au、Pt、C等電極），則是溶液中的陰離

子放電，放電的先后順序是S2>I>B「>C1>OH>含氧酸根離子，陰極則是溶液中的陽離子放

電，放電順序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+,與金屬活動性順序剛好相反。因此掌握電解池反

應原理是本題解答的關鍵。注意依據(jù)實驗現(xiàn)象分析可能發(fā)生的電極反應。

2.【2016年高考海南卷】某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解溶質(zhì)溶液。

下列說法正確的是（）

A.Zn為電池的負極

+

B.正極反應式為2FeCV-+10H+6e-=Fe2O3+5H2O

C.該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變

D.電池工作時OFT向負極遷移

【答案】AD

【解析】A.根據(jù)化合價升降判斷，Zn化合價只能上升，故為負極材料，K2FeO4為正極材

料，正確；B.KOH溶液為電解質(zhì)溶液，則正極電極方程式為ZFeCV-+6e-+

8H2O=2Fe（OH）3+10OH,錯誤；C.該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度減小，錯誤；D.電

池工作時陰離子ST向負極遷移，正確；故選AD。

【考點定位】考查原電池原理及化學電源。

【名師點睛】原電池原理是建立在氧化還11原和電解質(zhì)溶液基礎上，借助氧化還原反應實現(xiàn)

化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化，是高考命題重點，題目主要以選擇題為主，主要圍繞原電池的工

作原理、電池電極反應的書寫與判斷、新型電池的開發(fā)與應用等進行命題。

3.【2016年高考上海卷】圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實驗時流入正極的電

子的物質(zhì)的量，y軸表示（）

A.銅棒的質(zhì)量B.c(Zn2+)

+2

C.c（H）D.c（SO4）

【答案】C

【解析】該裝置構成原電池，Zn是負極，Cu是正極。A.在正極Cu上溶液中的H+獲得電

子變?yōu)闅錃?Cu棒的質(zhì)量不變，錯誤；B.由于Zn是負極，不斷發(fā)生反應Zn-2e==Zn2+,

所以溶液中c（Zn2+）增大，錯誤；C.由于反應不斷消耗H+,所以溶液的c（H+）逐漸降低，正

確；D.SCh?一不參加反應，其濃度不變，錯誤。

【考點定位】考查原電池基本原理和溶液中離子濃度變化。

【名師點睛】原電池原理無論在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活和科學研究領域都有著重要用途，尤其

在金屬的腐蝕與防護、新能源的開發(fā)和利用方面有著不可替代的作用，因此也是歷年高考必

考知識點之一。無論題型如何變化，如果把握原電池的工作原理、電極反應式和電池總反應

方程式問題都會迎刃而解。在原電池中，一般活潑金屬做負極、失去電子、發(fā)生氧化反應（金

屬被氧化）、逐漸溶解（或質(zhì)量減輕）；不活潑金屬（或?qū)щ姷姆墙饘伲┳稣龢O、發(fā)生還原反

應、有金屬析出（質(zhì)量增加）或有氣體放出；電子從負極流出經(jīng)過外電路流回正極，電流方

向正好相反：溶液中離子濃度變化及移動方向由電極反應決定。

4.（2016年高考四川卷】某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時電池的總反

應為：Lii-rCoC>2+LixC6=LiCoO2+C6（x<l）。下列關于該電池的說法不正確的是（）

A.放電時，Li+在電解質(zhì)中由負極向正極遷移

B.放電時，負極的電極反應式為LitC6-xe=xLi++C6

C.充電時，若轉(zhuǎn)移Imole,石墨C6電極將增重7xg

+

D.充電時，陽極的電極反應式為LiCoCh-xe-=Li1..vCoO2+xLi

【答案】C

【解析】該電池放電時是原電池，帶正電荷的陽離子向正極移動，放電時負極失去電子，電

極反應式為LixCe—xe=XL「+C6,A、B項正確；充電時是電解池,陰極石墨（C6）發(fā)生還

原反應：若轉(zhuǎn)移1mol電子，則石墨C6電極增重7g,陽極失去電

子發(fā)生氧化反應，電極反應式為LiCoCh-xe=LiirCoO2+xLi'，C項錯誤，D項正確。

【考點定位】考查電化學原理的應用，化學電源。

【名師點睛】電化學問題分析思路：首先要根據(jù)題給信息和裝置確定考查的是原電池和電解

池，然后根據(jù)反應類型、電子和電流方向、電解質(zhì)中的離子流向、電極材料和實驗現(xiàn)象等確

定裝置的兩極，結合電極材料和離子種類、放電順序確定放電的微粒，結合溶液的酸堿性、

反應物和生成物結合原子守恒和電荷守恒確定電極反應式，進一步確定總反應進行作答。涉

及電化學計算要緊抓電子守恒，涉及酸堿性分析要根據(jù)電極反應分析電極周圍的pH變化,

根據(jù)總反應分析整個過程中的pH變化。

5.[2016年高考新課標I卷】三室式電滲析法處理含稀Na2so溶液

Na2sCh廢水的原理如圖所示，采用悟性電極，ab、cd均11;

為離子交換膜，在直流電場的作月下，兩膜中間的Na+1|

和SOJ一可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不T7ITT-------------

能進入中間隔室。二二二二二二二1三：

負極區(qū)..................正

下列敘述正確的是（）一濃啊%溶液Q

A.通電后中間隔室的SO4?一離子向正極遷移，正極區(qū)溶

液pH增大

B.該法在處理含Na2s04廢水時可以得到NaOH和H2s產(chǎn)品

C.負極反應為2H2O_4e-=O2+4H+,負極區(qū)溶液pH降低

D.當電路中通過Imol電子的電量時，會有0.5mol的02生成

【答案】B

【解析】A.根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，在電解池中陰離子會向正電

荷較多的陽極區(qū)定向移動，因此通電后中間隔室的S04?一離子向正極遷移,；在正極區(qū)帶負電

荷的OH-失去電子，發(fā)生氧化反應而放電，由于破壞了附近水的電離平衡，使溶液中

c<H+)>c(OH),所以正極區(qū)溶液酸性增強，溶液的pH減小，錯誤；B.陽極區(qū)氫氧根放電，

溶液中產(chǎn)生硫酸，陰極區(qū)氫離子獲得電子，發(fā)生還原反應而放電，破壞了附近的水的電離平

衡，使溶液中c(OH)>c(H+),所以產(chǎn)生氫氧化鈉，因此該法在處理含Na2s04廢水時可以得

到NaOH和H2s04產(chǎn)品，正確；C.負極區(qū)氫離子得到電子，使溶液中c(H+)增大，所以負極

區(qū)溶液pH升高，錯誤；D.當電路中通過Imol電子的電量時，根據(jù)整個閉合回路中電子轉(zhuǎn)

移數(shù)目相等可知反應產(chǎn)生氯氣的物質(zhì)的量是n(O2)=lmol^4=0.25mol,錯誤。

【考點定位】考查電解原理的應用的知識。

【名師點睛】化學反應主要是物質(zhì)變化，同時也伴隨著能量變化。電化學是化學能與電能轉(zhuǎn)

化關系的化學。電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，它可以使不能自發(fā)進行的化學借助于

電流而發(fā)生。與外接電源正極連接的電極為陽極，與外接電源的負極連接的電極為陰極。陽

極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應。若陽極是活性電極(除Au、Pt、C之外的電極)，則電

極本身失去電子，發(fā)生氧化反應；若是惰性電極(Au、Pt、C等電極)，則是溶液中的陰離子

放電，放電的先后順序是S2>r>Br>Cl>OH>含氧酸根離子，陰極則是溶液中的陽離子放電,

放電順序是Ag+>Hg2+>Fc3+〉Cu2+〉H+,與金屬活動性順序剛好相反。溶液中的離子移方向符

合：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，即陽離子向陰極區(qū)移動，陰離子向陽極

區(qū)移動。掌握電解池反應原理是本題解答的關鍵。本題難度適中。

6.[2016年高考新課標H卷】Mg-AgCl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.負極反應式為Mg—

B.正極反應式為Ag.+b^Ag

C.電池放電時C廠由正極向負極遷移

D.負極會發(fā)生副反應Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2T

【答案】B

【解析】該電池中還原性較強的Mg為負極，失去2個電子發(fā)生氧化反應，A項正確；氧化

性較強的AgCl為正極，發(fā)生還原反應，正極反應式為AgCl+e--Ag+Cl,B項錯誤；

由于Mg失去電子成為Mg2+,使負極區(qū)域帶正電，AgCl得到電子生成Ag和C「，使正極

區(qū)域帶負電，因此C「由正極向負極遷移，使電解質(zhì)溶液保持電中性，C項正確；氯化還原

反應為放熱反應，鎂與熱水能發(fā)生置換反應生成Mg(OH”和Hz，D項正確。

【考點定位】考查原電池的工作原理。

【名師點睛】本題以Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池為載體，考

查原電池電極反應式的書寫，離子的遷移方向等知識。化學電源是高考中的熱點，也是難點，

學生要結合原電池的知識來推斷試題給出的化學電源的工作原理，然后結合化合價的變化判

斷正、負極。

7.【2016年高考新課標III卷】鋅-空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質(zhì)溶液

為KOH溶液，反應為2Zn+Ch+4OH+2H2O===2Zn(OH)：。下列說法正確的是()

A.充電時，電解質(zhì)溶液中K+向陽極移動

B.充電時，電解質(zhì)溶液中c(OHT)逐漸減小

C.放電時，負極反應為：Zn+40H-2e=Zn(OH)f

D.放電時，電路中通過2moi電子，消耗氧氣22.4L（標準狀況）

【答案】C

【解析】A、充電時陽離子向陰極移動，故錯誤；B、放電時總反應為：

2Zn+O2+4KOH+2H2O=2K2Zn（OH）4,,則充電時生成氫氧化鉀，溶液中的氫氧根離子濃度

增大，故錯誤；C、放電時，鋅在負極失去電子，故正確；D、標準狀況下22.4L氧氣的物

質(zhì)的量為1mol,對應轉(zhuǎn)移4moi電子，故錯誤。

【考點定位】考查原電池和電解池的工作原理。

【名師點睛】本題考查原電池的工作原理和電解池工作原理，這是兩個裝置的重點，也是新

電池的考查點，需要熟記，同時考查對知識的靈活運用；電極反應式的書寫是電化學中必考

的一項內(nèi)容，一般先寫出還原劑（氧化劑）和氯化產(chǎn)物（還原產(chǎn)物），然后標出電子轉(zhuǎn)移的

數(shù)目，最后根據(jù)原子守恒和電荷守恒完成缺項部分和配平反應方程式，作為原電池，,正極

--2-

反應式為：O2+2H2O+4e=40H,負極電極反應式為：Zn+40H-2e=Zn（OH）4;

充電是電解池，陽離子在陰極上放電，陰離子在陽極上放電，即陽離子向陰極移動，陰離子

向陽極移動，對可充電池來說，充電時原電池的正極接電源正極，原電池的負極接電源的負

極，不能接反，否則發(fā)生危險或電極互換，電極反應式是原電池電極反應式的逆過程；涉及

到氣體體積，首先看一下有沒有標準狀況，如果有，進行計算，如果沒有必然是錯誤選項。

掌握原電池和電解池反應原理是本題解答的關鍵。本題難度適中。

8.【2016年高考浙江卷】金屬（M）-空氣電池（如圖）具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點，

有望成為新能源汽車和移動設備的電源。該類電池放電的總反應方程式為：

4M+〃O2+2〃H2O=4M（OH）已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能

釋放出的最大電能。下列說法不氐硬的是（）

A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸

面積，并有利于氧氣擴散至電極表面-----------'

B.比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池，A1-空氣電池,

的理論比能量最高/--------

C.M-空氣電池放電過程的正極反應式：I*'"1一

4M"++〃C>2+2〃H2O+4〃e-=4M（OH）“

D.在M-空氣電池中，為防止負極區(qū)沉積Mg（OH）2,宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜

【答案】C

【解析】多孔電極的接觸面積大，有利于氧氣的吸附，A項正確；根據(jù)信息提示，相同質(zhì)量

的Mg、AI>Zn完仝反應，失去電子的物質(zhì)的量分別為居mol、為mol、者^moLB1頁正

確;正極為02放電，電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-,C項錯誤；不能采用堿性電

解質(zhì)，否則負極產(chǎn)生的Mg?'與OK反應生成沉淀，采用陽離子交換膜時，正極產(chǎn)生的OH

一不能通過陽離子交換膜移到負極，D項正確。

【考點定位】考查原電池的工作原理。

【名師點睛】原電池是將化學能變成電能的裝置。負極失去電子，被氧化，正極得到電子被

還原。注意原電池中的正負極的反應，氧氣肯定在正極得到電子，金屬肯定在負極失去電子，

結合原電池的電解質(zhì)的環(huán)境分析其電極反應的書寫。在電解質(zhì)溶液中，陰離子向負極移動,

陽離子向正極移動，電子從負極經(jīng)過導線流向正極。

9.[2015新課標I卷理綜化學】微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的

裝置，其工作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤的是（）

A.正極反應中有CO?生成\\

B.微生物促進了反應中電子的轉(zhuǎn)移'）__________________

/口一

C.質(zhì)子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)

D.電池總反應為C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O

［答案］A----------------------------------------------------

【解析】C6Hl2。6反應生成C02時，C元素的化合價升高為+4,發(fā)生氧化反應，因此是原

電池的負極反應，A項錯誤；在微生物的作用下，該裝置為原電池裝置，反應速率加快，促

進了反應中電子的轉(zhuǎn)移，B項正確；原電池工作時，陽離子（H'）移向電池的正極，C項正確；

根據(jù)電池裝置圖知電池總反應為葡萄糖的氧化反應C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O,D項正

確。

【考點定位】原電池原理；難度為一般等級。

【名師點晴】本題是關于能量轉(zhuǎn)化的題目，電化學包括原電池和電解池。原電池是將化學能

轉(zhuǎn)化為電能的裝置，組成有正負極、電解質(zhì)溶液、形成閉合回路，活動性強的電極為負極,

發(fā)生氧化反應，活動性弱的電極為正極，正極上發(fā)生還原反應。電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學

能的裝置。與外加電源正極連接的為陽極，與電源負極連接的為陰極。陽極發(fā)生氧化反應,

陰極發(fā)生還原反應。若陽極是活性電極，則是電極本身失去電子，若電極是惰性電極，則電

解質(zhì)溶液（或熔融狀態(tài)）陰離子發(fā)生還原反應。掌握好陰離子、陽離子的放電順序、清楚在

閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)R相等是本題的關鍵。

10.12015浙江理綜化學】在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解出。CO2混合氣體制

備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示。下列說法不正確的是（）

A.X是電源的負極

2

B.陰極的反應式是：H2O+2e-=H2+O-

CO2+2e-=CO+O2-

通電多孔電極

C.總反應可表示為：H2O+CO2====H2+CO+O2金屬氧化物電解質(zhì)

多孔電極

D.陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1：1

【答案】D

【解析】A、從圖示可看出，與X相連的電極發(fā)生第11題圖

H20TH2、CO2-CO的轉(zhuǎn)化，均得電子，應為電解池的陰極，則X為電源的負極，A正確；

B、陰極H20TH2、CCh—CO均得電子發(fā)生還原反應，電極反應式分別為：H2O+2e~=H2

22

+O\CO2+2e-=CO+O-,B正確：C、從圖示可知，陽極生成H?和CO的同時，陰極

通電

有生成，所以總反應可表示為口2。+「。2---------%0F確：D、從總反應方

程式可知，陰極生成2moi氣體（Hz、CO各Imol）、陽極生成1mol氣體（氧氣），所以陰、陽

兩極生成的氣體物質(zhì)的量之比2：1,D不正確。答案選D。

【考點定位】本題主要是考查電解原理及其應用、電極判斷、電極反應式書寫、電極產(chǎn)物判

斷與計算等。

【名師點晴】電化學是歷年高考的重要考點之一，考查的內(nèi)容為：提供電極材料和電解質(zhì)溶

液判斷能否形成原電池，原電池電極名稱判斷及電極反應式的書寫，提供反應方程式設計原

電池、電解池（包括電鍍池、精煉池），根據(jù)電解時電極質(zhì)量或溶液pH的變化判斷電極材

料或電解質(zhì)種類，電解產(chǎn)物的判斷和計算，結合圖像考查電極質(zhì)量或電解質(zhì)溶液質(zhì)量分數(shù)的

變化。電化學部分，尤其是原電池、電解池的電極反應式的書寫，可以說是對氧化還原反應

的靈活應用，實現(xiàn)了氧化還原反應的“合久必分”的發(fā)展和延伸。解答電解池相關題目時，應

從幾步入手：①看電極（材料），判斷電極本身是否參與反應。②看溶液，判斷電解液中的

陽離子、陰離子種類，從而判斷在陰極、陽極發(fā)生反應的微粒。③看隔膜，判斷兩極反應發(fā)

生后陰離子、陽離子的濃度變化，從而判斷溶液中微粒穿過陰（陽）離干隔膜的方向和產(chǎn)物。

11.[2015天津理綜化學】鋅銅原電池裝置如圖所

示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，

下列有關敘述正確的是（）

A.銅電極上發(fā)生氧化反應

B.電池工作一段時間后，甲池的c（SO42一）減小

C.電池工作一段時間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加

D.陰陽離子離子分別通過交換膜向負極和正極移

動，保持溶液中電荷平衡

【答案】C

【解析】由圖像可知該原電池反應原理為Zn+Cu2+

=Zn2++Cu,故Zn電極為負極失電子發(fā)生氧化反應,Cu電極為正極得電子發(fā)生還原反應，

故A項錯誤;該裝置中為陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，故兩池中c（SO42一）不變,

故B項錯誤；電解過程中溶液中Zn2+由甲池通過陽離子交換膜進入乙池，乙池中Cu2+

+2e—=Cu?故乙池中為Cu?+?Zn?+,摩爾質(zhì)量M（Zn2+）＞M（Cu2+）故乙池溶液的總質(zhì)量增

加，C項正確；該裝置中為陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，電解過程中溶液中

Zi?+由甲池通過陽離子交換膜進入乙池保持溶液中電荷平衡，陰離子并不通過交換膜，故D

項錯誤；本題選C。

【考點定位】本題主要考查了原電池的反應原理，涉及反應類型、離子濃度的變化、電極的

判斷、離子的移動方向的判斷等。

【名師點睛】電化學反應原理是選修4中的重要內(nèi)容，也是難點之一。原電池的反應原理的

應用，抓住化學反應的本質(zhì)、正負極的判斷、正負極反應類型的判斷、電極反應式的書寫、

總反應方程式的書寫、電子的流向、電流的流向、溶液中離子的流向、電極是否參加反應、

電子的轉(zhuǎn)移、有關氧化還原反應的計算、溶液質(zhì)量的變化、離子交換膜的判斷、溶液的pH

的計算或變化、溶液顏色的變化是解題的關鍵。綜合性較強，針對每個知識點進行詳細剖析，

使學生真正理解原電池的反應中所涉及的知識。

12.12015四川理綜化學】用右圖所示裝置除去含CN，廢水中的CN一時，控制溶液PH

為9~10,陽極產(chǎn)生的。0將CN氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不無聊的是（）

A.用石墨作陽極，鐵作陰極

--

B.陽極的電極反應式：Cl+2OH-2e=CIO-+H2O

-

C.陰極的電極反應式為：2H2O+2e=H2t+2OH

D.除去CbT的反應：2CN.+5C1O-+2H'=N2T+

2co2T+5C1+H2O

【答案】D

【解析】若鐵作陽極，則鐵失電子生成Fe2+,則CN」無法除

去，故鐵只能作陰極，A項正確；C「要生成CKT,C1的化

合價要升高，故在陽極發(fā)生氧化反應，又已知該溶液為堿性條件，B項正確：陽離子在電解

池的陰極得電子發(fā)生還原反應，堿性條件下，比0提供陽離子H+,故C項正確；由于溶液

是堿性條件，方程式中不能出現(xiàn)H+,D項錯誤。

【考點定位】電化學基礎知識。

【名師點睛】原電池原理和電解池原理都是建立在氧化還原和電解質(zhì)溶液基礎上，借助氧化

還原反應實現(xiàn)化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化，是高考命題重點，題目主要以選擇題為主，主要圍

繞工作原理、電極反應的書寫與判斷、新型電池的開發(fā)與應用等進行命題。電化學的命題除

在繼續(xù)加強基本知識考查的基礎上，更加注重了試題題材的生活化、實用化、情景化，同時

也加強了不同知識間的相互滲透與融合，這與新課標所倡導的提高國民科學素養(yǎng)與探究、創(chuàng)

新、靈活解決實際問題的能力極為相符，相信今后的電化,學命題將會有更新穎的形式，題

材出現(xiàn)。

13.12015福建理綜化學】某模擬“人工樹葉”由化學實驗裝置\

如圖所示，該裝置能將H2。和CO2轉(zhuǎn)化為02和燃\

料（C3H80）。下列說法正確的是（）

A.該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為光能和電能/

B.該裝置工作時，H+從b,極區(qū)向a極區(qū)遷移/

C.每生成ImolCh，有44gCO2被還原

D.a電極的反應為：3co2+16才-18廣=C3H8。+4比0

【答案】B

【解析】由裝置圖中物質(zhì)變化及變化的條件知，該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，A項

錯誤；工作中陽離子（才）移向陰極a區(qū)，B項正確：由反應方程式6cO2+8H20T2c3H8。+

902知每生成1mol02,有,molCCh被還原，其質(zhì)量為多＜44g,C項錯誤；a極為陰極，電

極上得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為3（202+18卬+180=^3乂0+5比0,口項錯誤。

【考點定位】考查電解池反應原理的應用的知識。

【名師點睛】電化學理論是化學學習的重要理論，特別是在科技迅速發(fā)展，人均能耗不斷增

加，能源日趨緊張的今天，了解電化學理論，實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，減少對環(huán)境的污染和保護,

都是非常必要的。電化學知識包括原電池和電解池，首先要確定裝置是原電池還是電解池。

確定方法是觀察圖示是否有電源，若有就是電解池，否則就是原電池.電解池工作時，陽極

發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應。結合電解質(zhì)溶液的酸堿性書寫電極反應式、總反應方程

式，并根據(jù)電性作用原理：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引確定電解質(zhì)溶液中離子移

動的方向。原電池工作時，活動性強的電極為負極，發(fā)生氧化反應，活動性弱的電極為正極,

正極上發(fā)生還原反應。要掌握電化學反應原理，利用好圖示及題干提供的信息，是本題解決

的關鍵。

14.[2015江蘇化學】?種熔融碳酸鹽燃料電池原理

示意如圖。下列有關該電池的說法正確的是（）

L.催化劑L3

A.反應CH4+H2Q==云===3比+CO,每消耗

ImolCE轉(zhuǎn)移12mol電子

-

B.電極人上班參與的電極反應為；H2+2OH-

2e-=2H2O

2

C.電池工作時，CO3向電極B移動

D.電極B上發(fā)生的電極反應為：O2+2CO2+4e-=2CO32-

【答案】D

【解析】A、ImolCE—CO,化合價由-4價一+2上升6價，ImolCHj參加反應共轉(zhuǎn)移6moi

電子，故錯誤；B、環(huán)境不是堿性，否則不會產(chǎn)生C02,其電極反應式：CO+H2+

2--

2CO3-4e=3CO2+H20,故B錯誤；C、根據(jù)原電池工作原理，電極A是負極，電極B

是正極，陰離子向負極移動，故C錯誤；D、根據(jù)電池原理，02、CO2共同參加反應，其電

極反應式：02+2。）2+40一^=2832,故D正確。

【考點定位】考查原電池的工作原理和電極反應式書寫。

【名師點睛】考查原電池的工作原理，負極.上失電子，正極上得電子，陰離子??般向負極移

動，陽離子向正極移動，電極反應式書寫，先寫化合價變化的物質(zhì)以及得失電子數(shù)，然后根

據(jù)所給條件配平其他，也可以用總電極反應式減去簡單的電極反應式，但要注意還原劑不出

現(xiàn)在正極上，氧化劑不出現(xiàn)在負極上，培養(yǎng)學生對氧化還原反應的書寫。

15.【2015上?；瘜W】研究電化學腐蝕及防護的裝置如圖所示。下列有關說法錯誤的是（）

A.d為石墨，鐵片腐蝕加快

B.d為石墨，石墨上電極反應為：O2+2H2O+4e—>4OH

C.d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕

D.d為鋅塊，鐵片上電極反應為：2H++2e-H2T

蠹隔電極?

【答案】D

【解析】由于活動性：Fe>石墨，所以鐵、石墨及海水構成原電

池，F(xiàn)e為負極，失去電子被氧化變?yōu)镕e2+進入溶液，溶解在海

水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，比沒有形成原電池時的速率快，正確。B.d為石

墨，由于是中性電解質(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，電

極反應為：O2+2H2O+4e^4OH-,正確。C.若d為鋅塊，則由于金屬活動性：Zn>Fe,Zn

為原電池的負極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn,鐵得到保護，鐵片不易被腐蝕，正確。

D.d為鋅塊，由于電解質(zhì)為中性環(huán)境，發(fā)生的是吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應為：02+2H2O

+4e-4OH\錯誤。

【考點定位】考查金屬的電化學腐蝕及防護的知識。

【名師點睛】電化學理論是化學學習的重要理論，特別是在科技迅速發(fā)展，人均能耗不斷增

加，能源日趨緊張的今天，了解電化學理論，實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，減少對環(huán)境的污染和保護，

都是非常必要的。電化學知識包括原電池和電解池，首先要確定裝置是原電池還是電解池。

確定方法是觀察圖示是否有電源，若有就是電解池，否則就是原電池,電解池工作時，陽極

發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應。結合電解質(zhì)溶液的酸堿性書寫電極反應式、總反應方程

式，并根據(jù)電性作用原理：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引確定電解質(zhì)溶液中離子移

動的方向。原電池工作時，活動性強的電極為負極，發(fā)生氧化反應，活動性弱的電極為正極，

正極上發(fā)生還原反應。要掌握電化學反應原理，結合電極及電解質(zhì)溶液的酸堿性正確書寫電

極反應式，利用好圖示及題干提供的信息，是本題解決的關鍵。

16.【2014年高考海南卷】以石墨為電極，電解KI溶液（其中含有少量酚酰;和淀粉）。下列

說法錯誤的是（）

A.陰極附遠溶液呈紅色B.陰極逸出氣體

C.陽極附近溶液呈藍色D.溶液的pH變小

【答案】D

通電

【解析】以石墨為電極，電解KI溶液，發(fā)生的反應為2KI+2H2O^=2KOH+H2T+b（類

似于電解飽和食鹽水），陰極產(chǎn)物是H2和KOH,陽極產(chǎn)物是12。由于溶液中含有少量的酚

酸和淀粉，所以陽極附近的溶液會變藍（淀粉遇碘變藍），陰極附近的溶液會變紅（溶液呈

堿性），ABC正確；由于電解產(chǎn)物有KOH生成，所以溶液的PH逐漸增大，D錯誤。

【考點定位】本題就以電解KI溶液為例考查了學生對電解原理的掌握情況，考查了考生靈

活應用所學知識解決具體問題的能力；考查了考生對電極反應的產(chǎn)物是現(xiàn)象的表達能力。

【名師點睛】電化學包括原電池、電解池。電解池是中學化學的重要理論。在金屬的腐蝕與

保護、金屬的冶煉、電鍍等方面有重要的應用。本題解題思路是：首先了解在電解反應原理。

如果是惰性電極，則是電解質(zhì)溶液中的離子在陰極、陽極發(fā)生氧化還原反應。其次是掌握陽

離子、陰離子放電順序。最后是電極反應發(fā)生后的產(chǎn)物與溶液中其它物質(zhì)反應的性質(zhì)及相應

的實驗現(xiàn)象。就可迅速得到解答。

17.【2014年高考上海卷第12題】如圖所示，將鐵棒和石墨棒插入盛

有飽和NaCl溶液的U型管中。下列分析正確的是（）

飽和NaCl溶液

A.肉閉合，鐵棒上發(fā)生的反應為2H"+2e-—H2T

B.Ki閉合，石墨棒周圍溶液pH逐漸升高

C.也閉合，鐵棒不會被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極保護法

D.K2閉合，電路中通過0.002NA個電子時，兩極共產(chǎn)生O.OOlmol氣體

【答案】B

【解析】Ki閉合，該裝置為原電池，鐵棒作負極，發(fā)生反應：Fe-2e^Fe2+,石墨棒作正

極，發(fā)生反應：2H2O+40+O2T4OH，c（OH）增大，故石墨棒周圍溶液pH逐漸升高，

B項正確；心閉合，該裝置為電解池，鐵棒作陰極，屬于外加電流的陰極保護法，C項錯

誤；也閉合，該裝置為電解池，總反應為：2NaCI+2H2O—2NaOH+H2T+C12T，有ImolH?和

ImolCb生成時，轉(zhuǎn)移2moi電子，則轉(zhuǎn)移0.002mol電子時，兩極共產(chǎn)生0.002mol氣體，D

項錯誤。

【考點定位】本題主要是考查電化學原理的應用。

【名師點睛】本題通過電解飽和氯化鈉溶液為載體，重點考查原電池和電解池的判斷，金屬

的腐蝕與防護以及電極產(chǎn)物判斷和計算，屬于中等難度試題的考查，意在考查學生分析問題、

解決問題的能力。熟練掌握電化學原理，準確判斷正、負極以及陰陽極，明確兩極的電極反

應及電池反應是解題的關鍵。該類試題的難點在于是電極反應式的書寫和有關計算。

18.【2014年高考北京卷第8題】下列電池工作時，02在正極放電的是（）

A.鋅鎰電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.鍥鎘電池

【答案】B

【解析】A、鋅缽電池負極為鋅，正極為石墨棒，主要是二氧化鋅、氯化錢等物質(zhì)得電子;

B、氫燃料電池，總反應為氫氣與氧氣反應生成水，氫氣在負極反應，氧氣在正極放電，正

確；C、鉛蓄電池負極為Pb,正極為PbOz放電，電解質(zhì)為硫酸；D、銀鎘電池負極Cd,正

極為NiOOH,電解質(zhì)為KOH。

【考點定位】本題主要是考查原電池原理的應用。

【名師點晴】本題以常見化學電池的考查學生對原電池原理的認識，但不必書寫電極反應,

要求學生能對必修2教材內(nèi)容進行熟練把握。電化學是歷年高.考的重要考點之