電化學(xué)裝置分析-2025年高考化學(xué)答題技巧（含答案）

電化學(xué)裝置分析-2025年高考化學(xué)答題技

巧

演極電化轡裝置臺新

目錄

題型解讀.......................................................................................1

技法01原電池..............................................................................1

技法02二次電池............................................................................3

技法03電解池..............................................................................3

答題模版.......................................................................................6

類型01原電池..............................................................................6

類型02電解池..............................................................................8

類型03帶離子交換膜的電化學(xué)裝置.........................................................11

模版演練......................................................................................14

題型解讀

電化學(xué)裝置圖是高考中電化學(xué)最常見的呈現(xiàn)方式，多以選怪題的形式呈現(xiàn)，考查電極的判斷，電極反

應(yīng)式的書寫、電極附近溶液性質(zhì)的變化，電子'電滂、離子移動方向的判斷，利用守恒關(guān)系進行相關(guān)

的計算等。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”的學(xué)科核

心素養(yǎng)考查。命題角度主要有新型一般電池、新型可充電電池、新型說料電池、電解池原理及其應(yīng)用

,另外有無離子交換膜也是關(guān)注的角度。在復(fù)雜、陌生、新穎的研究對象和真實問題情境下，體現(xiàn)了

對電化學(xué)知識基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新性和應(yīng)用性的考查。

?筌題模版

第一步:細審題閱讀題目獲取對解題有價值的信息,排除無效信息,并作標(biāo)記。

第二步:定類型判斷裝置類型是原電池、電解池、二次電池（放電為原電池,充電為電解池）。

第三步:析裝置根據(jù)題目所給信息，判斷電極名稱、電極發(fā)生的反應(yīng)、電子和離子移動情況

等。

第四步:巧計算根據(jù)電化學(xué)原理及裝置所處的環(huán)境，書寫相關(guān)的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式，分

析電解液變化。

?朝點拔

技法01原電池

1.原電池的工作原理

2.解題技巧

(1)原電池裝置的分析方法

①判斷電極：

負極:活潑金屬、燃料、還原性物質(zhì)等，物質(zhì)中元素化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng)O

正極:較活潑金屬、。2、氧化性物質(zhì)等，物質(zhì)中元素化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)。

②電極反應(yīng)：

負極:還原劑-rze---＞氧化產(chǎn)物;正極:氧化劑+rze---?還原產(chǎn)物。

③電子移動：電子從負極流出,經(jīng)外電路流向正極。

④離子移動：陽離子移向正極，陰離子移向負極。

(2)電極反應(yīng)式書寫的一般步驟

列物質(zhì)負極發(fā)生較化反應(yīng))_參加反應(yīng)的微粒

標(biāo)得失|-1正極發(fā)生還新反應(yīng)/和得失電子數(shù)

■在電就原溶液的環(huán)境中要生成穩(wěn)定的電極

看環(huán)境

＜產(chǎn)物,即「等是否參加反應(yīng)

配守恒HOHHQ

.遵守電背守恒、庾量守恒.電子守恒

兩式加

—兩電極反直式相加.與總反應(yīng)式對照驗證

臉總式

3.燃料電池

⑴燃料電池結(jié)構(gòu)分析

(2)解答燃料電池題目的幾個關(guān)鍵點

①要注意燃料電池的介質(zhì)電解質(zhì)溶液還是熔融鹽或氧化物。

②通入負極的物質(zhì)為燃料，通入正極的物質(zhì)一般為氧氣。

③通過介質(zhì)中離子的移動方向,可判斷電池的正負極，同時考慮該離子參與靠近一極的電極反應(yīng)。

(3)燃料電池電極反應(yīng)式書寫的常用方法

第一步，寫出電池總反應(yīng)式。

燃料電池的總反應(yīng)與燃料燃燒的反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)，則總反應(yīng)為加合后的反應(yīng)。

如甲烷燃料電池（電解質(zhì)溶液為NaOH溶液）的反應(yīng)如下：

CHt+2O2===CO2+2HQ①

CO2+2NaOH===Na2CO3+HQ②

①+②可得甲烷燃料電池的總反應(yīng)式：皿+2。2+2NaOH===Na2CO3+3H2Oo

第二步，寫出電池的正極反應(yīng)式。

根據(jù)燃料電池的特點，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是。2,因電解質(zhì)溶液不同，故其電極反

應(yīng)也會有所不同：

+

①酸性電解質(zhì)：O2+4H+4e-===2H2。。

②）堿性電解質(zhì)：O2+2H2。+4e-===40//-?

2

③固體電解質(zhì)（高溫下能傳導(dǎo)。2一）：O2+4e~———2O'~o

④熔融碳酸鹽（如熔融&CO3）：Q+2CO2+4e-===200廠。

第三步，電池的總反應(yīng)式一電池的正極反應(yīng)式=電池的負極反應(yīng)式。

技法02二次電池

1.二次電池的結(jié)構(gòu)分析

1

ma：還原反應(yīng)負微：氧化反座

mlMI

?AA肉

j.I干

陽極：K化反應(yīng)正假：還球反應(yīng)

技巧:陰極反應(yīng)式=充電超正fit反應(yīng)式?放電總

反應(yīng)式-陽假反應(yīng)式反應(yīng)式-負懾反應(yīng)式

2.解題技巧

」tt電時而微嬴?麗而藐時的陽極應(yīng)而

1放電時的負微反應(yīng)?倒過來為充電時的陰極反應(yīng)

由生成的微移向消耗的極?:區(qū)域pH變化:

生成OH或消耗H的區(qū)域,pH增大;消耗

OH-或生成H?的區(qū)域.pHJt小

技法03電解池

1.電解池的工作原理

:___+

電子電源電子

還心反應(yīng)陰極何麗7同IJIIW|粗化反應(yīng)

熔融支

澹于水

陰離子?M

2.電解池中陰、陽極的判斷方法

構(gòu)造方面與負極相連八與正極相連

T氧化反應(yīng)

電極反應(yīng)還原反應(yīng)卜

電子潦向電孑流入即電產(chǎn)流出

電極質(zhì)曜減小或

析出金屬或有

反應(yīng)現(xiàn)象卜有尊金屬羊質(zhì)生

也放出

成，如。八C1?

離子移向T陽離子移向一|」

陰離子移向

3.電子和離子的移動方向（惰性電極）

海有反癡^區(qū)

二羞:離子：陽離子移向

;流出，流向電解池*1.

電解池的陰極；陰

:的陰極：從電解池:陰典離刃用&陰禹于,

陽::離子移向電解池

:陽極流出，流向電：極將電子得失電子極

:源的正極、H的陽極

4.陰、陽極放電離子的判斷

（1）分析電解質(zhì)的組成，找全離子并分為陰、陽兩組，不要忽略水溶液中的玄+和。H-離子。

（2）根據(jù)放電順序確定兩極放電物質(zhì)或離子。

①陰極:無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。

+>>><4

AgHgFcCuHPh，Sn>Fc*Zn"H2OAl^Mp^Na^Ca>K視化性（減弱

i■.iiii?ii1

溶流中只等息比■分只在焰盟放電能力（減弱）

狀態(tài)下放電

水電離出的JT放電

②陽極：

活潑電極：電極材料（電極為活性電極）本身失去電子被氧化而溶入溶液中。

惰性電極:溶液中還原性強的陰離子失去電子被氧化。

I含氮

SJ-IBrCtOtTHzOP還原性（城弼）

在恰獨中只考慮此部分放電能力（減弱）

I水電離出的（NT放電

（3）判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式。

（4）寫出電解反應(yīng)的總反應(yīng)式。

技法04帶離子交換膜電化學(xué)裝置

1.離子交換膜的作用.

（1）將兩極區(qū)隔離,阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

（2）選擇性通過離子,起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。

2.離子交換膜的類型.

（1）陽離子交換膜（只允許陽離子和水分子通過，阻止陰離子和氣體通過）?M

悴福乘電泊

有以鋅銅原電池為例，中間用陽離子交換膜隔開

L

①負極反應(yīng)式：Zn—2e~=Zn2+

書[Zfl[

②正極反應(yīng)式：CV++-=Cu

,2e

③加2+通過陽離子交換膜進入正極區(qū)

用崗干

1tnobL交換稅Ci④陽離子-透過陽離子交換膜一原電池正極（或電解池的陰極）

ZnSO/川

（2）陰離子交換膜（只允許陰離子和水分子通過，阻止陽離子和氣體通過）

以為電極電解淀粉KI溶液，中間用陰離子交換膜隔開

①陰極反應(yīng)式：2Hq+2e-=H2T+20H-

②陽極反應(yīng)式：2「-25=k

③陰極產(chǎn)生的OH~移向陽極與陽極產(chǎn)物反應(yīng)：3I2+6OH-=lO^

陰黑廣

交換膜+51+3H2O

④陰離子一透過陰離子交換膜一電解池陽極（或原電池的負極）

（3）質(zhì)子交換膜（只允許H+和水分子通過）

在微生物作用下電解有機廢水（含CH.COOH），可獲得清潔能

源同

①陰極反應(yīng)式：2H++2e-=區(qū)T

②陽極反應(yīng)式：CH3coOH—8e-+2Hq=2CO2T+8H+

③陽極產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜移向陰極

④H+一透過質(zhì)子交換膜一原電池正極（或電解池的陰極）

哦f

（4）電滲析法

3.離子交換膜的應(yīng)用

（1）海水淡化--陰、陽離子交換膜（電滲析法）

（2）燃料電池

（3）物質(zhì)制備--隔膜、質(zhì)子交換膜

（4）氯堿工業(yè)——離子交換膜電解槽

4.“隔膜”電解池的解題步驟

（1）分清隔膜類型。即交換膜屬于陽膜、陰膜或質(zhì)子膜中的哪一種，判斷允許哪種離子通過隔膜。

（2）寫出電極反應(yīng)式,判斷交換膜兩側(cè)離子變化，推斷電荷變化,根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向。

（3）分析隔膜作用。在產(chǎn)品制備中，隔膜作用主要是提高產(chǎn)品純度，避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng),或避免產(chǎn)物因

發(fā)生反應(yīng)而造成危險。

5.離子交換膜的計算

（1）遷移離子所帶的電荷數(shù)總是等于外電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。

（2）溶液質(zhì)量變化等于電極反應(yīng)引起的變化和離子遷移引起的變化之和。

答題模版

類型01原電消

示例

1.（2024?安徽卷）我國學(xué)者研發(fā)出一種新型水系鋅電池，其示意圖如下。該電池分別以Zn—TCPP（局

部結(jié)構(gòu)如標(biāo)注框內(nèi)所示）形成的穩(wěn)定超分子材料和赤為電極，以ZnSO4和KT混合液為電解質(zhì)溶液。

下列說法錯誤的是

A.標(biāo)注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價鍵和配位鍵

B.電池總反應(yīng)為：L+uiI「、5】+」

C.充電時，陰極被還原的Zn2+主要來自Zn—TCPP

D.放電時，消耗0.65gZn,理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子

@*模板答題

【答案】。

【第一步定類型】該裝置為二次電池

【第二步析裝置】???

【網(wǎng)斷電極】

正極是超分子材抖，則充電時該電級為陽極

【電極反應(yīng)】

【判斷電極】

放電時發(fā)生還厚反應(yīng)：l3+2e=3r;充電時

放電時Zn轉(zhuǎn)化為ZnA.Zn發(fā)生氧化反應(yīng)：31-2?3卜。

為負極，充電時Zn為陰謖

悚注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)屬于配

【電極反應(yīng)】

合物，配位體中存在喋碳

放電時發(fā)生氧化反應(yīng)：

單鍵、碳班雙鍵、碳低單

Zn-2e-Zn=充電時發(fā)生

鍵、碟象雙鍵和碳復(fù)健等

還原反應(yīng):Zn"+2cZn,

多種扶價錠，還有由

Zn：?主要來自于電解質(zhì)溶

供孤電子對、Zn>提供空

液，C錯誤。電池總反應(yīng)：|；+Zn==jZn>+3r,B正確。

軌道形成的配位鍵，A正

確

【第三步巧計算】

放電時，負極的電極反應(yīng)式為Zn—2e-=Zn2+,因此消耗0.65gZn（物質(zhì)的量為O.Olmol）,理論上轉(zhuǎn)移

0.02mol電子，D正確。

③型式訓(xùn)練

2.（2023?全國新課標(biāo)卷，10）一種以和%為電極、ZTZ（CESO3）2水溶液為電解質(zhì)的電池,其示意圖

如下所示。放電時，加2+可插入弘O5層間形成加力%。5,幾以2。。下列說法錯誤的是（）

V,O,Zn,VQ<〃HQ

Zn電極-.*%。5電極

zmcFjSOD水溶液

A.放電時V2O5為正極

B.放電時加2+由負極向正極遷移

C.充電總反應(yīng)：xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5nH2O

D.充電陽極反應(yīng)：2haV2O5,?%H2O—26e—===xZn2++V2O5+nH2O

3.（2023?全國乙卷，12）室溫鈉-硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統(tǒng)。一種室溫鈉

-硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪睡膜上作為一個電極,表面噴涂有硫黃粉末的炭化

纖維素紙作為另一電極。工作時,在硫電極發(fā)生反應(yīng)：+e-f，/S公+e-—St,2Na+

+今Sf~+2（1—今）e—>Na2Sx

鈉電極

a

電解質(zhì)

下列敘述錯誤的是（）

A.充電時Na+從鈉電極向硫電極遷移

B.放電時外電路電子流動的方向是a-b

C.放電時正極反應(yīng)為：2Na++等S&+2e-->Na2Sx

o

D.炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導(dǎo)電性能

類型02電解油

怎算建示例

4.（2024?山東卷）以不同材料修飾的尸t為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液,采用電解和催化相結(jié)

合的循環(huán)方式，可實現(xiàn)高效制H2和02,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是

催化劑

泵BtO,

A.電極a連接電源負極

B.加入V的目的是補充NaBr

電解

C.電解總反應(yīng)式為Br—+3H20BrO3-+3H2T

D.催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n（Z）：n（Br-）=3:2

③學(xué)板答題

◎至聲訓(xùn)練

5.（2024?湖南卷）在KOH水溶液中，電化學(xué)方法合成高能物質(zhì)K4C6N16時，伴隨少量02生成，電解原

理如圖所示，下列說法正確的是

A.電解時，OH-向Ni電極移動

B.生成CN：的電極反應(yīng)：2CNH,+8OH-4e=C,M+8H：0

C.電解一段時間后，溶液pH升高

D.每生成lmolH2的同時,生成0.5moZK4c6N16

6.（2024?甘肅卷）某固體電解池工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是

A.電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大與水蒸氣的接觸面積

B.電極2是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：0：+4e=2。*

C.工作時O從多孔電極1遷移到多孔電極2

D.理論上電源提供2mole能分解ImoIHQ

類型03帶離子婢廉的電化學(xué)裝置

標(biāo)題示例

7.（2024?湖北卷）我國科學(xué)家設(shè)計了一種雙位點PbCll電催化劑，用HCQ,和NHQH電化學(xué)催化合成甘

氨酸，原理如圖，雙極膜中H：0解離的H和OH在電場作用下向兩極遷移。已知在KOH溶液中，甲

醛轉(zhuǎn)化為HOCHQ，存在平衡HOCH。+0H^[OCH,Of+H:0oCu電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)

為[OCH：O「v=HCOO+H。下列說法錯誤的是

A.電解一段時間后陽極區(qū)c（QH—）減小

B.理論上生成lmolH3N+CH2coOH雙極膜中有4moiH2O解離

C.陽極總反應(yīng)式為2HCHO+40H——2e-=2HCOO-+H2H2H2O

D.陰極區(qū)存在反應(yīng)H2C2O4+2H++2e—==CHOCOOH+H2O

板答題

◎型式訓(xùn)練

8.（2024?黑吉遼卷）“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應(yīng)速率緩慢

的問題，科技工作者設(shè)計耦合HCHO高效制H2的方法，裝置如圖所示。部分反應(yīng)機理為：

A.相同電量下H2理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的L5倍

B.陰極反應(yīng)：2H2O+2e-=2OH-+H2T

C.電解時OH-通過陰離子交換膜向b極方向移動

D.陽極反應(yīng)：2HCH?！?e-+4OH-=2HCOO-+2H2O+H2]

9.（2023?湖北省選擇性考試，10）我國科學(xué)家設(shè)計如圖所示的電解池，實現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的

綠色化。該裝置工作時陽極無CZ2生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為①mol-h

-lo下列說法錯誤的是（）

10

離f交換膜

情

惰透汽不透液態(tài)水

性

性

的聯(lián)

電PTFE

電

極

極30%KOH溶液

ab

海水

A.b電極反應(yīng)式為2H_2O+2e—=H2T+2OH—

B.離子交換膜為陰離子交換膜

C.電解時海水中動能高的水分子可穿過PTFE膜

D.海水為電解池補水的速率為法mol-h-1

模版演練

1.銅鋅原電池為電化學(xué)建構(gòu)認識模型奠定了重要的基礎(chǔ)，懂得原理才能真正做到舉一反三，應(yīng)用到其他

復(fù)雜的電池分析中。鹽橋中裝有瓊脂凝膠，內(nèi)含氯化鉀。下面兩種原電池說法錯誤的是（）

A.原電池I和H的反應(yīng)原理都是Zn+Cu2+=Zn2++Cu

B.電池工作時，導(dǎo)線中電子流向為Ou

C.正極反應(yīng)為271-26-=2n2+,發(fā)生還原反應(yīng)

D.電池工作時，鹽橋中的K+向右側(cè)燒杯移動，CZ—向左側(cè)燒杯移動

2.風(fēng)力發(fā)電輸出功率的波動性導(dǎo)致其直接并網(wǎng)會對電網(wǎng)帶來不良影響，需要連接儲能電池裝置,通過儲

能電池對電能的存儲、匯集，再集中供電來提高并網(wǎng)性能，下圖是水系鋁離子儲能電池工作機理，下列

有關(guān)其說法不正確的是（）

A.單位質(zhì)量的鋁放出的電量高，并且價格低廉，儲量豐富

B.鋁儲能電池是二次電池

C.放電時，AZ3+從正極材料的空隙中脫出進入電解液，再以單質(zhì)鋁的形式沉積負極材料表面

D.該電池中金屬鋁電極易形成致密的氧化鋁鈍化膜，阻斷鋁離子的傳輸從而降低電池效能

3.科學(xué)家報道了一種新型可充電Na/%二次電池，其工作原理如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是

()

A.充電時，X極為陰極，發(fā)生了氧化反應(yīng)

B.充電時，Y極的電極反應(yīng)式為CaFe02.5+0.5Na20—e-=CaFe03+Na+

C.充電時，可用乙醇代替有機電解質(zhì)溶液

D.電極材料中,單位質(zhì)量金屬放出的電能：Na＞初

4.香港城市大學(xué)化學(xué)工作者首次提出了AI—N2電池（如圖），該電池使用N2為原料，以離子液體

（A12C17——AIC1A—）為電解質(zhì)，既實現(xiàn)了能量的存儲，又實現(xiàn)了4N的生產(chǎn)，A1N和堿反應(yīng)能產(chǎn)生

NH3,可進一步生產(chǎn)氮肥。下列說法錯誤的是（）

A.4極為負極,發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電池總反應(yīng)為24+N2=2

C.石墨烯電極反應(yīng)式為8A12C17—+N2+6e—=2AIN+14AIC14：-

D.生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6LVH3,電池中轉(zhuǎn)移3moi電子

5.如圖所示的鋰-二氧化鎬電池是以高氯酸鋰或三氟甲基磺酸鋰為電解質(zhì)，其正極反應(yīng)是一種典型的

嵌入式反應(yīng)，電池總反應(yīng)為強+人阮。20A仇02。下列說法不正確的是（）

A.鋰片做負極,發(fā)生氧化反應(yīng)

B.放電時，電子移動方向為：電極蓋用電器-電極蓋2f內(nèi)電路一電極蓋1

C.高氯酸鋰或三氟甲基磺酸鋰應(yīng)溶解在非水有機溶劑中

D.放電時，正極反應(yīng)為：+=++e——

6.（2024?河北邢臺王岳聯(lián)盟高三聯(lián)考）我國最近在太陽能光電催化一化學(xué)耦合處理硫化氫研究中獲得新

進展,相關(guān)裝置如圖所示。

下列說法錯誤的是（）

A.該裝置中能量轉(zhuǎn)化形式有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

B.該裝置工作時，6極為正極

C.a極的電極反應(yīng)式為Re2+—e—="3+

D.電路中每通過1mole—,可處理34gH2s

7.如圖，科學(xué)家基于C12易溶于CQ4的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設(shè)

備，總方程式為：NaT,2（PO4）3+2NaCZ一充電Na3Ti2（FO4）3+CZ20下列說法正確的是

（）

A.放電時NaCZ溶液的pH減小

B.放電時C7—透過多孔活性炭電極向。。4中遷移

C.充電時的陰極反應(yīng)為2（PO4）3+2Na++2e—'充電Na3Ti2（PO4）3

D.充電時，電路中每轉(zhuǎn)移2moie—,理論上從CCZ4中釋放

8.光催化微生物燃料電池的工作原理如圖所示:

外加電阻

已知：電極a在光激發(fā)條件下會產(chǎn)生電子（e-）-空穴仇+）。下列說法錯誤的是（）

A.電極電勢：電極a＞電極b

B.光激發(fā)時,光生電子會與02結(jié)合,光生空穴會與電極b產(chǎn)生的電子結(jié)合

C.電極b發(fā)生的電極反應(yīng)式為-24e+7H.O-6CO,T+24H

D.電池工作一段時間后，右側(cè)溶液pH保持不變（不考慮CO2的溶解）

9.（2024?遼寧沈陽市第一二。中學(xué)校高三期中）哈爾濱工業(yè)大學(xué)的研究團隊發(fā)現(xiàn)，以非晶態(tài)放（III）基硫

化物為催化劑，能有效催化。礪（析氧反應(yīng)）和UOR（尿素氧化反應(yīng)），從而降低電解水制氫過程中的

能耗，其工作原理和反應(yīng)機理如圖所示：

下列說法正確的是（）

A.[7OH的電化學(xué)反應(yīng)總過程為CO（7VH2）2—6e—+6OH—=82T+N2T+5H2O

B.電解過程中，電極A附近溶液的pH不變

C.OER分四步進行，其中沒有非極性鍵的形成與斷裂

D.若將光伏電池換成鉛蓄電池，電極4應(yīng)連接鉛蓄電池的P6O2電極

10.（2024?山東德州高三期中）中國科學(xué)院將分子12引入電解質(zhì)中調(diào)整充電和放電反應(yīng)途徑，實現(xiàn)了高功

率可充電〃SOCZ2電池，工作原理如下圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是（）

放電充電

A.分子/2的引入催化了電池放電和充電過程

B.電池工作環(huán)境必須在無水無氧的條件下進行

C.充電時陰極反應(yīng)式：2〃CZ+I2+2e—=2ICI+2Li+

D.電池的放電總反應(yīng)：4Li+2SOC12=4LiCl+S+SO2T

11.（2024?山東省新高考聯(lián)合質(zhì)量測評高三聯(lián)考）中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)某課題組發(fā)明一款可充放電的全固態(tài)

鈉電池，本發(fā)明提供的固態(tài)鈉離子電解質(zhì)的制備方法工藝簡單、成本低廉、生產(chǎn)效率高，適用于大規(guī)模

產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。工作原理如圖所示，下列說法正確的是（）

Na，V,(POjjNaVqPOJ,

OO

同高鱉合物也解幀

A.放電時，電極電勢N極高于M極

B.充電時，Na由M極遷移至N極

C.充電時，M極電極反應(yīng)式為M3V2（PO4）3+2e-=NaU2（PO4）3+2Na+

D.為了降低成本，可以將固態(tài)聚合物電解質(zhì)換為Na3P04溶液

12.銅基配合物電催化還原CO2的裝置原理如圖所示，下列說法不正確的是（）

b

電璘

A.石墨烯為陽極，發(fā)生電極反應(yīng)為CO2+2e-+2H+=HCOOH

B.Pt電極附近溶液的pH值減小

C.每轉(zhuǎn)移2moi電子，陽極室、陰極室溶液質(zhì)量變化量的差值為28g

D.該裝置可減少CO2在大氣中累積和實現(xiàn)可再生能源有效利用

13.某科研小組利用下圖裝置完成乙煥轉(zhuǎn)化為乙烯的同時為用電器供電。其中鋅板處發(fā)生的反應(yīng)有:①

Zn-2e-=Zn2+；?Zn2++4OH—=[Zn（（OH）4]2一；③Zn[Zn（（OH）4]2-=ZnO+2OH-+

H2O.下列說法不正確的是（）

A.電極a的電勢高于電極b的電勢

B.放電過程中正極區(qū)KOH溶液濃度保持不變

C.電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)式為C2H2+2H2O+2e—=C2H4+2OH-

D.電解足量CuSO4溶液，理論上消耗2.24乙（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。2H2時，生成6.4gCu

14.高鐵酸鈉（Na2FeO4）是一種新型的消毒劑，以Fe、M為電極制取Na2HeO4的原理如圖所示。下列

敘述錯誤的是（）

A.Fe電極的電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H20

B.離子交換膜b為陰離子交換膜

C.通入/室的水中加入少量NaOH,可以加快高鐵酸鈉的生成

D.每生成0.1molM2斤eO4,〃室中溶液減少的質(zhì)量為32.0g

15.一種電解法制備Ca（H2Po4）2并得到NaOH等副產(chǎn)物的示意裝置如圖，下列說法正確的是（）

A.與a、b相連的分別是電源的負極、正極

B.NaOH溶液中石墨電極上的反應(yīng)為2H2O+2e-=H2T+2OH-

C.4膜、。膜均為陰離子交換膜，8膜為陽離子交換膜

D.產(chǎn)品室中的Ca2+和原料室的Na物質(zhì)的量濃度同等程度增大

16.（2024.江西贛州中學(xué)高三月考）利用細菌處理有機廢水產(chǎn)生的電能可以進行脫硫，從而達到廢物利用

同時有利于環(huán)境保護。脫硫原理:利用羥基自由化基（OH,氧元素為-1價）將燃煤中的含硫物質(zhì)（主

要是FeS」）氧化除去，其裝置示意圖如圖所示。下列說法錯誤的是（）

有機廢水

A.X為陰離子交換膜

B.a為負極，電極反應(yīng)式為CH3COO-+2H20-8e-=2c02T+7H+

C.理論上處理12.0g尸eS2,b極消耗標(biāo)況下空氣（氧氣占空氣體積分?jǐn)?shù)21%）約為42L

D.利用羥基自由基除去煤中FeS2的離子方程式：FeS2+15?OH=Fe3++2SO42-+7H2O+H+

17.鈉硒電池是一類以單質(zhì)硒或含硒化合物為正極、金屬鈉為負極的新型電池，具有能量密度大、導(dǎo)電率

高、成本低等優(yōu)點。以O(shè)u2-cSe填充碳納米管作為正極材料的一種鈉硒電池工作原理如圖所示，充

放電過程中正極材料立方晶胞內(nèi)未標(biāo)出因放電產(chǎn)生的0價（九原子。下列說法錯誤的是（）

orO、3?受占期的他??

A.每個C〃2—rrSe晶胞中C〃2+個數(shù)為41

B.在Na2Se晶胞結(jié)構(gòu)中，Se2-占據(jù)的位置是項點和面心

C.充分放電時，正極的電極反應(yīng)式為。zz2—rrSe+2Na++2e—=Na2Se+（2—x）Cu

D.充電時外電路中轉(zhuǎn)移ImoZ電子，兩極質(zhì)量變化差為23g

電也修裝JL臺新

目錄

題型解讀...................................................................................1

技法01原電池...........................................................................1

技法02二次電沌........................................................................3

技法03電解淹..........................................................................3

答題《...................................................................................6

類型01原電池..........................................................................6

類型02電解沌..........................................................................8

類型03管離子交換膜的電化學(xué)裳量......................................................11

?演練..................................................................................14

題型解讀

電化學(xué)裝置圖是高考中電化學(xué)最常見的呈現(xiàn)方式，多以選怪題的形式呈現(xiàn)，考查電極的判斷，電極反

應(yīng)式的書寫、電極附近溶液性質(zhì)的變化，電子'電滂、離子移動方向的判斷，利用守恒關(guān)系進行相關(guān)

的計算等?？疾閷W(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”的學(xué)科核

心素養(yǎng)考查。命題角度主要有新型一般電池、新型可充電電池、新型說料電池、電解池原理及其應(yīng)用

,另外有無離子交換膜也是關(guān)注的角度。在復(fù)雜、陌生、新穎的研究對象和真實問題情境下，體現(xiàn)了

對電化學(xué)知識基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新性和應(yīng)用性的考查。

?筌題模版

第一步:細審題閱讀題目獲取對解題有價值的信息,排除無效信息,并作標(biāo)記。

第二步:定類型判斷裝置類型是原電池、電解池、二次電池（放電為原電池,充電為電解池）。

第三步:析裝置根據(jù)題目所給信息，判斷電極名稱、電極發(fā)生的反應(yīng)、電子和離子移動情況

等。

第四步:巧計算根據(jù)電化學(xué)原理及裝置所處的環(huán)境，書寫相關(guān)的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式，分

析電解液變化。

?朝點拔

技法01原電沌

1.原電池的工作原理

2.解題技巧

(1)原電池裝置的分析方法

①判斷電極：

負極：活潑金屬、燃料、還原性物質(zhì)等,物質(zhì)中元素化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng)。

正極:較活潑金屬、。2、氧化性物質(zhì)等，物質(zhì)中元素化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)。

②電極反應(yīng)：

負極:還原劑-rze---＞氧化產(chǎn)物;正極:氧化劑+rze---?還原產(chǎn)物。

③電子移動：電子從負極流出,經(jīng)外電路流向正極。

④離子移動：陽離子移向正極，陰離子移向負極。

(2)電極反應(yīng)式書寫的一般步驟

列物質(zhì)負極發(fā)生較化反應(yīng))_參加反應(yīng)的微粒

標(biāo)得失|-1正極發(fā)生還新反應(yīng)/和得失電子數(shù)

■在電就原溶液的環(huán)境中要生成穩(wěn)定的電極

看環(huán)境

＜產(chǎn)物,即「等是否參加反應(yīng)

配守恒HOHHQ

.遵守電背守恒、庾量守恒.電子守恒

兩式加

—兩電極反直式相加.與總反應(yīng)式對照驗證

臉總式

3.燃料電池

⑴燃料電池結(jié)構(gòu)分析

(2)解答燃料電池題目的幾個關(guān)鍵點

①要注意燃料電池的介質(zhì)電解質(zhì)溶液還是熔融鹽或氧化物。

②通入負極的物質(zhì)為燃料，通入正極的物質(zhì)一般為氧氣。

③通過介質(zhì)中離子的移動方向,可判斷電池的正負極，同時考慮該離子參與靠近一極的電極反應(yīng)。

(3)燃料電池電極反應(yīng)式書寫的常用方法

第一步，寫出電池總反應(yīng)式。

燃料電池的總反應(yīng)與燃料燃燒的反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)，則總反應(yīng)為加合后的反應(yīng)。

如甲烷燃料電池（電解質(zhì)溶液為NaOH溶液）的反應(yīng)如下：

CHt+2O2===CO2+2HQ①

CO2+2NaOH===Na2CO3+HQ②

①+②可得甲烷燃料電池的總反應(yīng)式：皿+2。2+2NaOH===Na2CO3+3H2Oo

第二步，寫出電池的正極反應(yīng)式。

根據(jù)燃料電池的特點，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是。2,因電解質(zhì)溶液不同，故其電極反

應(yīng)也會有所不同：

+

①酸性電解質(zhì)：O2+4H+4e-===2H2。。

②）堿性電解質(zhì)：O2+2H2。+4e-===40//-?

2

③固體電解質(zhì)（高溫下能傳導(dǎo)。2一）：O2+4e~———2O'~o

④熔融碳酸鹽（如熔融&CO3）：Q+2CO2+4e-===200廠。

第三步，電池的總反應(yīng)式一電池的正極反應(yīng)式=電池的負極反應(yīng)式。

技法02二次電池

1.二次電池的結(jié)構(gòu)分析

1

ma：還原反應(yīng)負微：氧化反座

mlMI

?AA肉

j.I干

陽極：K化反應(yīng)正假：還球反應(yīng)

技巧:陰極反應(yīng)式=充電超正fit反應(yīng)式?放電總

反應(yīng)式-陽假反應(yīng)式反應(yīng)式-負懾反應(yīng)式

2.解題技巧

」tt電時而微嬴?麗而藐時的陽極應(yīng)而

1放電時的負微反應(yīng)?倒過來為充電時的陰極反應(yīng)

由生成的微移向消耗的極?:區(qū)域pH變化:

生成OH或消耗H的區(qū)域,pH增大;消耗

OH-或生成H?的區(qū)域.pHJt小

技法03電解池

1.電解池的工作原理

:___+

電子電源電子

還心反應(yīng)陰極何麗7同IJIIW|粗化反應(yīng)

熔融支

澹于水

陰離子?M

2.電解池中陰、陽極的判斷方法

構(gòu)造方面與負極相連八與正極相連

T氧化反應(yīng)

電極反應(yīng)還原反應(yīng)卜

電子潦向電孑流入即電產(chǎn)流出

電極質(zhì)曜減小或

析出金屬或有

反應(yīng)現(xiàn)象卜有尊金屬羊質(zhì)生

也放出

成，如。八C1?

離子移向T陽離子移向一|」

陰離子移向

3.電子和離子的移動方向（惰性電極）

海有反癡^區(qū)

二羞:離子：陽離子移向

;流出，流向電解池*1.

電解池的陰極；陰

:的陰極：從電解池:陰典離刃用&陰禹于,

陽::離子移向電解池

:陽極流出，流向電：極將電子得失電子極

:源的正極、H的陽極

4.陰、陽極放電離子的判斷

（1）分析電解質(zhì)的組成，找全離子并分為陰、陽兩組，不要忽略水溶液中的玄+和。H-離子。

（2）根據(jù)放電順序確定兩極放電物質(zhì)或離子。

①陰極:無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。