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1原电池与电解池学科内重点热点分析原电池与电解池是高考每年都涉及的内容，本专题的考查要求为：（1）理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。（2）了解电解和电镀的基本原理及应用。高考考查的方式除了以课本知识为基点的原电池和电解池原理的直接考查外，还给出以最新电池等新科技和新知识为信息的信息迁移题，以考查学生对课本知识的灵活运用和信息处理能力。装置特点：化学能转化为电能。①、两个活泼性不同的电极；形成条件：②、电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）；原③、形成闭合回路（或在溶液中接触）电负极：用还原性较强的物质作负极，负极向外电路提供电子；发生氧化反应。池基本概念：正极：用氧化性较强的物质正极，正极从外电路得到电子，发生还原反应。原电极反应方程式：电极反应、总反应。理氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应反应原理：Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=2H2↑电解质溶液电极反应：负极（锌筒）Zn-2e-=Zn2+正极（石墨）2NH4++2e-=2NH3+H2↑①、普通锌——锰干电池总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑干电池：电解质溶液：糊状的NH4Cl特点：电量小，放电过程易发生气涨和溶液②、碱性锌——锰干电池电极：负极由锌改锌粉（反应面积增大，放电电流增加）；电解液：由中性变为碱性（离子导电性好）。总反应：Zn+2H2O+2MnO2=2MnO(OH)+Zn(OH)2正极（PbO2）PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O负极（Pb）Pb+SO42--2e-=PbSO4铅蓄电池：总反应：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O电解液：1.25g/cm3~1.28g/cm3的H2SO4溶液失e-,沿导线传递，有电流产生溶解不断移向阳离子放电充电2蓄电池特点：电压稳定。Ⅰ、镍——镉（Ni——Cd）可充电电池；其它蓄电池Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2Ⅱ、银锌蓄电池锂电池①、燃料电池与普通电池的区别不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是工作时不断从外界输入，同时电极反应产物不断排出电池。燃料电池②、原料：除氢气和氧气外，也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。负极：2H2+2OH--4e-=4H2O；正极：O2+2H2O+4e-=4OH-③、氢氧燃料电池：总反应：O2+2H2=2H2O特点：转化率高，持续使用，无污染。废旧电池的危害：旧电池中含有重金属（Hg2+）酸碱等物质；回收金属，防止污染。腐蚀概念：金属或合金与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。概述：腐蚀危害：腐蚀的本质：M-ne-→Mn+(氧化反应)分类：化学腐蚀（金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀）、电化腐蚀定义：因发生原电池反应，而使金属腐蚀的形式。负极（Fe）：Fe-2e-=Fe2+；正极（C）：O2+2H2O+4e-=4OH-电化吸氧腐蚀：总反应：2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2腐蚀后继反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3钢铁的腐蚀：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O负极（Fe）：Fe-2e-=Fe2+；析氢腐蚀：正极（C）：2H++2e-=H2↑总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑影响腐蚀的因素：金属本性、介质。金属的防护：①、改变金属的内部组织结构；保护方法：②、在金属表面覆盖保护层；③、电化学保护法（牺牲阳极的阴极保护法）化学电源简介金属的腐蚀与防护放电放电`△3考点一原电池原理及其应用1．【2016年高考四川卷】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x1)。下列关于该电池的说法不正确的是（C）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++C6C．充电时，若转移1mole-，石墨C6电极将增重7xg2．【2016年高考新课标Ⅰ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（B）A．通电后中间隔室的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2H2O–4e–=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3．【2016年新课标Ⅱ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（B）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↑4．【2016年高考新课标Ⅲ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（C）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）5．【2016年高考浙江卷】金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类4电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+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能释放出的最大电能。下列说法不正确．．．的是（C）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)nD．在M–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜6.(2013年新课标全国理综Ⅱ,11,6分)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是(B)A.电池反应中有NaCl生成B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C.正极反应为:NiCl2+2e-Ni+2Cl-D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动7.(2013年安徽理综,10,6分)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl—KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是(D)A.正极反应式:Ca+2Cl--2e-CaCl2B.放电过程中,Li+向负极移动C.每转移0.1mol电子,理论上生成20.7gPbD.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转8.(2013年上海化学,8,3分)糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是(D)A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期B.脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为:Fe-3e-Fe3+C.脱氧过程中碳作原电池负极,电极反应为:2H2O+O2+4e-4OH-D.含有1.12g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气336mL(标准状况)9.(2013年新课标全国理综Ⅰ,10,6分)银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是(B)A.处理过程中银器一直保持恒重B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl510.(2012年四川理综,11,6分)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH-4e-+H2OCH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是(C)A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应为:O2+4e-+2H2O4OH-11.(2011年安徽理综,12,6分)研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaClNa2Mn5O10+2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是(B)A.正极反应式:Ag+Cl--e-AgClB.每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物12.(2010年安徽理综,11,6分)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池总反应可表示为:2H2+O22H2O,下列有关说法正确的是(D)A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-4OH-C.每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极二、填空题1.(2013年新课标全国理综Ⅰ,27,15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2),导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。回答下列问题:(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式。(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式。6(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式。(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是。在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有(填化学式)。答案:(1)+3(2)2Al+2OH-+6H2O42AlOH+3H2↑(3)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、2H2O22H2O+O2↑有氯气生成,污染较大(4)CoSO4+2NH4HCO3CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑(5)Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+6C(6)Li+从负极流出,经电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO42.(2011年四川理综,29,14分)开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4,又能制H2。请回答下列问题:(1)已知1gFeS2完全燃烧放出7.1kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为。(2)该循环工艺过程的总反应方程式为。(3)用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是。(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:NiO(OH)+MHNi(OH)2+M①电池放电时,负极的电极反应式为。②放电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反