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1、专题05 电化学基础本题型在四年高考中考查12次（共13份试卷），试题整体难度适中。电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是历年高考的热点内容。本提现以新型电池、可充电电池、燃料电池、生物电池等为基础，考查的主要知识点：原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护。本题型仍为选择题与填空题，在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题。年份题号分值考查的主要内容及知识点能力要求知识要求难度要求接受、吸收、 整合化学信息的能力分析问题和解决化学问题的能力 化学实验与探究能力了解理解掌握综合应用2013()106原电池原理A
2、l-NaCl(aq)-Ag/Ag2S中难2013()116概理原电池原理（ZEBRA蓄电池）中2014()126概理水溶液锂离子电池/电极、电池充电反应、Li+放电时移动中难2015()116微生物电池电极反应、质子交换膜、电池反应、H+定向移动中2016()116电解原理电极反应、电解产品及计算、SO42-定向移动中难2016()116原电池Mg-AgCl电池，原电池电板反应的书写，离子的迁移方向， 化合价的变化，判断正，负极中难2016()116原电池电解池原理Zn/KOH/空气、充电时KI定向移动及c(OH-)变化、 放电时负极反应及算易2017()116金属的防护外接电源的阴极保护法中
3、难2017()116原电池电解池原理阴阳极的判断；阴阳离子的移动方向；阴阳极电极反应式的书写中难2017()116原电池和电解池原电池的工作原理以及电极反应式的书写，根据离子的流向判断原电池的正负极。写出电解反应及根据电极反应式结合电子转移进行计算中难2018()136电化学的综合运用中难2018()126电化学的综合运用中难2018()116电化学的综合运用中难 1【2018新课标1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，石墨烯电极区发生反应为：EDTA-Fe2+
4、-e-EDTA-Fe3+2EDTA-Fe3+H2S2H+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+H2OB协同转化总反应：CO2+H2SCO+H2O+SC石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性【答案】C【解析】该装置属于电解池，CO2在ZnO石墨烯电极上转化为CO，发生得到电子的还原反应，为阴极，2【2018新课标2卷】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCO2二次电池。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
5、反应为：3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列说法错误的是A放电时，ClO4向负极移动B充电时释放CO2，放电时吸收CO2C放电时，正极反应为：3CO2+4e 2CO32+CD充电时，正极反应为：Na+eNa【答案】D【解析】原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，阳离子向正极移动，阴3【2018新课标3卷】一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是A放电时，多孔碳材料电极为负极B放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移D充电时，电池总
6、反应为Li2O2-x=2Li+（1x2）O2【答案】D【解析】本题应该先根据题目叙述和对应的示意图，判断出电池的正负极，再根据正负极的反应要求进行4【2017年高考新课标卷】支撑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【答案】C【解析】本题使用的是外加电流的阴极保护法，钢管柱与电源的负极相连，被保护。A外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀
7、产生的电流，从而保护钢管柱，A正确；B通电后，被保护的钢管柱作阴极，高硅铸铁作阳极，因此外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩，B正确；C高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，C错误；D通过外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流，因此通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，D正确。答案选C。5【2017年高考新课标卷】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： D硫酸根离子在电解过程中向阳极移动【答案】C 【解析】A、根据原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高失电子，
8、因此铝为阳极，故A说法正确；B、不6【2017年高考新课标卷】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（2x8）。下列说法错误的是A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4B电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 gC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Li2S2的量越多【答案】D【解析】A原电池工作时，Li+向正极移动，则a为正极，正极上发生还原反应，随放电的进行可能发生多种反应，其中可能发生反应2Li2S6+2Li+
9、2e-=3Li2S4，故A正确；B原电池工作时，转移0.02mol电子时，氧化Li的物质的量为0.02mol，质量为0.14g，故B正确；C石墨烯能导电，S8不能导电，利用掺有石墨烯的S8材料作电极，可提高电极a的导电性，故C正确；D电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li和S8越多，即电池中Li2S2的量越少，故D错误。答案为A。7【2016年高考新课标卷】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SO42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
10、室的SO42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2 H2O4e=O2+4H+，负极区溶液pH降低D当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成【答案】B【解析】A.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电解池中阴离子会向正电荷较多的阳极8【2016年高考新课标卷】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（ ）A负极反应式为Mg-2e-=Mg2+B正极反应式为Ag+e-=AgC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【答
11、案】B【解析】根据题意，电池总反应式为：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正极反应为：2AgCl+2e-= 2Cl-+ 2Ag，负极反应为：Mg-2e-=Mg2+，A项正确，B项错误；对原电池来说，阴离子由正极移向负极，所以电池放电时Cl-由正极向负极迁移，C项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2，D项正确；答案选B。9【2016年高考新课标卷】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，电解质溶液中逐渐
12、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2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）【答案】C 10【2015新课标卷理综化学】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【答案】A【解析】首先根据原电池反应判断出厌氧反应为负极侧，有氧反应为正极侧。A、根据厌氧反应中碳元素的一、原电池原理及应用1工作原理以铜锌原电池为例（1）反应原理电极名称负
13、极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn 2e=Zn2Cu2 2e=Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥中含饱和KCl溶液，K移向正极，Cl移向负极原电池反应方程式Zn Cu2=Zn2 Cu（2）两个装置的比较装置中还原剂Zn与氧化剂Cu2直接接触，易造成能量损耗；装置盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗。2原电池原理的三大应用（1）加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。（2）比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。（3）设计制作化学电源首先将氧化还原反应分成两个半反应。根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。如：根据反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2设计的原电池为：3.原电池的设计方法 （1）首先将已知氧化还原反应拆为两个半反应（即氧化反应和还原反应），如：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 氧化反应：Cu2eCu2+ （负极） 还原反应：2Fe3+2e2Fe2+ （正极）（2）根据原电池的电极反应
