专题三电化学基础【对焦高考】【考点解读】电化学是氧化还原反应的延伸，是历年高考的热点内容。

通常会以新型二次电池为载体考查原电池与电解池原理。

备考时要侧重原电池与电解池工作原理中基础考点和复习和电极反应书写技巧的掌握。

试题难度中等，预计在今后的高考中对本专题知识的考查会保持稳定。

课题一原电池【知识清单】1、原电池的工作原理及其应用1、原电池的构成条件（1）具有两个活泼性不同的电极（金属和金属或金属和导电的非金属）。

（2）电解质溶液。

（3）形成闭合回路。

2、原电池的两极（1）负极：活泼性较强的金属，发生反应。

（2）正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属，发生反应。

3、电极反应式的书写和电子移动的方向（1）电极反应式的书写（以Zn-Cu原电池为例，如下图：左图电解质为CuSO4溶液）2、常见的化学电源(1)常见的电池及正、负极反应如与表所示：【解题技法】1、规避原电池工作原理的3个易失分点（1）原电池的闭合回路有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两个电极直接相连。

（2）电解质中阴、阳离子的定向移动，与导线中的电子定向移动形成了一个完整的闭合回路。

原电池中电子的流向与导线中电流的方向相反。

（3）电子不能通过电解质溶液。

注意：原电池的正、负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼金属一定为负极的思维定式。

如：①在原电池Al-NaOH(aq)-Mg中，Al作负极；②在原电池Al-浓H2SO4-Cu中，Cu作负极。

例题：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不正确的是（）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：A项中正极区中只有O2并没有C元素，根据元素守恒可判定A项不正确；也可先写出正极的反应式O2+4e-+4H+=2H2O，后用总反应C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 减去正极反应,得负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+。

B项中微生物的运动会促进电子和运动。

C项中质子带正电，根据原电池正负极的判定方法，阳离子向正极移动，所以此项正确。

D项电池总反应为C6H12O6的燃烧反应，此项正确。

3、电极方程式书写的三个步骤①列物质，标得失：负极发生氧化，正极发生还原反应；判断出电极反应产物，标出得失电子的数目。

②看得失，配守恒：电极产物在电解质溶液中应能稳定存在，如碱性溶液中生成的H+应结合OH-生成水。

电极反应式要遵守电荷守恒、质量守恒和得失电子守恒等，并注意配平。

③两式相加，验总式：两电极反应式相加，与总反应式对照验证。

4、书写电极反应式的三个原则（1）共存原则因为物质得失电子后在不同介质中的存在形式不同，所以电极反应式的书写必须考虑介质环境。

当电解质溶液呈酸性时，不可能有OH- 参加反应；碱性溶液中CO2（或其它酸性气体）不可能存在，也不可能有H+能加反应。

（2）得氧失氧原则得氧时，在反应物中加H2O（电解质溶液为酸性时）或OH-（电解质溶液为碱性或中性时）；失氧时，在反应物中加H2O（电解质溶液为碱性或中性时）或H+（电解质溶液为酸性时）。

（3）中性吸氧反应成碱原则在中性电解质溶液中，通过金属吸氧所建立起来的原电池反应，其反应的产物是碱。

5、氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，以氢氧燃料电池为基础的变型燃料电池是最近高考中的热点。

下面我们就例题来总结燃料电池电极反应方程式的书写步骤：例：某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO2的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇-----氧化钠，其中O2- 可以在固体介质NASICON中CO空气(1)负极的反应式为__________________________________________。

正极的反应式为__________________________________________。

电池总反应为__________________________________________。

(2)如果将上述电池中电解质“氧化钇-----氧化钠，其中O2- 可以在固体介质NASICON中自由移动”改为熔融的K2CO3，b极通入的气体为氧气和CO2，写出相关的电极反应式。

负极：__________________________________________。

正极：__________________________________________。

电池总反应：__________________________________________。

答案:(1)CO+O2--2e-=CO2 ；O2+4e-=2O2-；2CO+O2=2CO2。

（2）2CO+2CO32--4e-=4CO2；O2+2CO2+4e-=2CO32-；2CO+O2=2CO2。

◎归纳反思燃料电池电极反应式的书写步骤：（1）首先写出电池总反应式：燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加和后的反应。

如甲烷燃料电池（电解质为NaOH溶液）的反应式为CH4+2O2=CO2+2H2O ①,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O ②①+②得燃料电池总反应：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O，得其离子方程式为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O。

（2）然后写出电池的正极反应根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，电解质溶液不同，其电极反应式有所不同，常见的类型有：①酸性电解质溶液环境下的电极反应式：O2+4H++4e-=2H2O。

②碱性电解质溶液环境下的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-。

③固体电解质（高温下能传导O2-）环境下的电极反应式：O2+4e-=2O2-。

④熔融碳酸盐（如熔融的K2CO3）环境下的电极反应式：O2+2CO2+4e-=2CO32-。

（3）最后根据电池的总反应和正极反应通过数学运算写出负极反应式：电池的总反应-电池正反应=电池的负反应。

因为O2不是负极反应物，因此在进行两式相减时，要彻底消去O2。

课题二电解池【对点训练】1.“软电池”采用一个薄层纸片作为传导体，在其中一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰，在纸内的带电离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。

电池总反应为：Zn+2MnO2+H2O=2MnO(OH)+ZnO。

下列说法正确的是（）A该电池的正极为锌B该电池反应中二氧化锰起催化作用C电池正极反应式：2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-D当0.1mol Zn完全溶液时，流经电解液的电子的物质的量为0.2mol2.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-由正极向负极移动 D负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑3.某电动汽车配载一种可充电的锂离子电池，放电时电池的总反应为：Li1-x CoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x〈1)。

下列有关该电池的说法不正确的是（）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Lix C6-xe-=xLi++C6C.充电时，若转移1mole-，石墨（C6）电极将增重7x gD.充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+4.金属（M）-空气电池（如下图）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。

该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH)。

阴离子交换膜多孔电极已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放的最大电能。

下列说法不正确的是（ ）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:4M n++nO 2+2nH 2O+4ne -=4M(OH)nD.在Mg-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5.“碳呼吸电池”是一种新型化学电源，其工作原理如图所示。

下列说法正确的是（ ）2(C 2O 4)3A. 该装置能将电能转化为化学能B.正极的电极反应为C 2O 42--2e -=2CO 2↑C .每得到1mol 草酸铝，电路中转移3mol 电子 D.利用该技术可捕捉大气中的CO 26. 电化学气敏传感器可用于监控环境中NH 3的含量，其工作原理示意图如下。

下列说法不正确的是（ ）Pt 电极(b)2A.O 2在电极b 上发生还原反应B.溶液中OH -向电极a 移动C.反应消耗的NH 3与O 2的物质的量之比为4:5D.负极的电极反应式为:2NH 3-6e -+6OH -=N 2+H 2O7.一种三室微生物电池污水处理系统原理如下图所示，图中有机废水中有机物可用C 5H 10O 5表示。

下列有关说法正确的是（ ）硝酸根废水有机废水硝酸根废水Cl-交换膜咸水Na+交换膜A.该装置为原电池，b是原电池的负极B.中间室：Na+移向右室，Cl-移向左室，a极区溶液的PH减小C.b极反应式为2NO3--10e-+12H+=N2↑+6H2OD.当左室有4.48L CO2（标准状况下）生成时，右室产生N2的物质的量为0.8mol（1）小明同学认为，以上两种检验方法均能证明铁发生了吸氧腐蚀。

①实验ⅰ中的现象是___________________________________。

②用电极反应式解释实验ⅰ中的现象：___________________________________。

（2）查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。

①据此有同学认为仅通过ⅱ中的现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是_____________________________________________________________________________。

a .以上实验表明：在有__________存在的条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。

b .为探究Cl-的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗（用稀硫酸浸泡洗净）后进行实验ⅲ，发现铁片表面产生蓝色沉淀。

此外充分实验表明Cl-的作用__________ ________________________________________________________________________。