1、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:Al33e=AlD硫酸根离子在电解过程中向阳极移动解析A项,根据电解原理可知,Al要形成氧化膜,化合价升高失电子,因此铝为阳极,正确;B项,阴极仅作导体,可选用不锈钢网,且不锈钢网接触面积大,能增加电解效率,正确;C项,阴极应为氢离子得电子生成氢气,错误;D项,电解时,阴离子移向阳极,正确。3(2017全国卷,11)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16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列说法错误的是()A电池工作时,正极可发生反应:2Li2S62Li2e=3
2、Li2S4B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项,原电池电解质中阳离子移向正极,根据全固态锂硫电池工作原理图示中Li移动方向可知,电极a为正极,正极发生还原反应,由总反应可知正极依次发生S8Li2S8 Li2S6Li2S4Li2S2的还原反应,正确;B项,电池工作时负极电极方程式为Lie=Li,当外电路中流过0.02 mol电子时,负极消耗的Li的物质的量为0.02 mol,其质量为0.14 g,正确;C项,石墨烯具有良好的导电性,故可以提高电极a的导电能力,正确;
3、D项,电池充电时为电解池,此时电解总反应为8Li2Sx16LixS8(2x8),故Li2S2的量会越来越少,错误。角度一原电池原理和化学电池1构建原电池模型,类比分析原电池工作原理构建如图ZnCuH2SO4原电池模型,通过类比模型,结合氧化还原反应知识(如:化合价的变化、得失电子情况等),能迅速判断原电池的正、负极,弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况,准确书写电极反应式和电池总反应式,掌握原电池的工作原理。2化学电源中电极反应式书写的思维模板(1)明确直接产物:根据负极氧化、正极还原,明确两极的直接产物。(2)确定最终产物:根据介质环境和共存原则,找出参与的介质粒子,确定最终
4、产物。(3)配平:根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。注意H在碱性环境中不存在;O2在水溶液中不存在,在酸性环境中结合H,生成H2O,在中性或碱性环境中结合H2O,生成OH;若已知总反应式时,可先写出较易书写的一极的电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的一极的电极反应式,即得较难写出的另一极的电极反应式。3有关原电池解题的思维路径例1(2016全国卷,11)MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。A负极反应式为Mg2e=Mg2B正极反应式为Age=AgC电池放电时Cl由正极向负极迁移D负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2解题思路解析根据题意,Mg
5、海水AgCl电池总反应式为Mg2AgCl=MgCl22Ag。A项,负极反应式为Mg2e=Mg2,正确;B项,正极反应式为2AgCl2e=2Cl 2Ag,错误;C项,对原电池来说,阴离子由正极移向负极,正确;D项,由于镁是活泼金属,则负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2,正确。答案B例2锂铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能,其中放电过程为2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH,下列说法错误的是()A放电时,Li透过固体电解质向Cu极移动B放电时,正极的电极反应式为O22H2O4e=4OHC通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O
6、D整个反应过程中,氧化剂为O2解题思路结合原电池结构,明确原电池的工作原理,结合总反应方程式判断电极及电极反应式是解本题的关键。解答时注意结合装置图和题干信息分析判断。解析因为原电池放电时,阳离子移向正极,所以Li透过固体电解质向Cu极移动,A正确;由总反应方程式可知Cu2O中Cu元素化合价降低,被还原,正极反应式应为Cu2OH2O2e=2Cu2OH,B错误;放电过程为2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH,可知通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,C正确;由C项分析知,Cu先与O2反应生成Cu2O,放电时Cu2O重新生成Cu,则整个反应过程中,Cu相当于催化剂,O2为氧化剂,D正确。1锌铜
7、原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是()A铜电极上发生氧化反应B电池工作一段时间后,甲池的c(SO)减小C电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡解析A项,由锌的活泼性大于铜,可知铜电极为正极,在正极上Cu2得电子发生还原反应生成Cu,错误;B项,由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,故甲池的 c(SO)不变,错误;C项,在乙池中Cu22e=Cu,同时甲池中的Zn2通过阳离子交换膜进入乙池中,由于M(Zn2)M(Cu2),故乙池溶液的总质量增加,正确;D项,阳离子交换膜只允许阳离子和
8、水分子通过,电解过程中Zn2通过交换膜移向正极保持溶液中电荷平衡,阴离子是不能通过交换膜的,错误。2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C6H12O66O2=6CO26H2O答案A解析由电池结构图可知,在正极上氧气得到电子发生还原反应,与移向正极的H反应生成水,A错误;微生物在反应中促进葡萄糖的氧化,即促进了电子的转移,B正确;利用原电池工作原理知,质子可通过质子交换膜由负极区移向正极区,C正确;该电池的总反应为葡萄糖
9、发生氧化反应生成二氧化碳和水,D正确。3锂锰电池的体积小,性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。下列有关说法正确的是()A外电路的电流方向是由a极流向b极B电池正极反应式为MnO2eLi=LiMnO2C可用水代替电池中的混合有机溶剂D每转移0.1 mol电子,理论上消耗Li的质量为3.5 g解析Li是负极,MnO2是正极,且Li是活泼金属,能与水直接反应。4一种熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是()A反应CH4H2O3H2CO,每消耗1 mol CH4转移12
10、 mol电子B电极A上H2参与的电极反应为H22OH2e=2H2OC电池工作时,CO向电极B移动D电极B上发生的电极反应为O22CO24e=2CO解析A项, H4O,则该反应中每消耗1 mol CH4转移6 mol电子,错误;该电池的传导介质为熔融的碳酸盐,所以A电极即负极上H2参与的电极反应为H22eCO=CO2H2O,错误;C项,原电池工作时,阴离子移向负极,而B极是正极,错误;D项,B电极即正极上O2参与的电极反应为O24e2CO2=2CO,正确。新题预测5科学家设想,N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示。下列说法不正
11、确的是()A通入N2的电极发生的电极反应式为N26e8H=2NHB反应过程中溶液的pH会变大,故需要加入盐酸C该电池外电路电流从通入H2的电极流向通入N2的电极D通入H2的电极为负极,A为NH4Cl解析A项,该电池的原理是合成氨,所以正极是氮气发生还原反应,电极反应式为N26e8H=2NH,正确;B项,反应过程中,H不断被消耗,pH变大,需要加入盐酸,正确;C项,该装置是原电池装置,电流由正极通过外电路流向负极,即由通入氮气的电极沿外电路流向通入氢气的电极,错误;D项,通入H2的电极为负极,A为NH4Cl,正确。6为了强化安全管理,某油库引进一台空气中汽油含量的测量仪,其工作原理如图所示(用强
12、酸性溶液作电解质溶液)。A石墨电极作正极,发生还原反应B铂电极的电极反应式:C8H1816H2O50e=8CO250HCH由质子交换膜左侧向右侧迁移D每消耗5.6 L O2,电路中通过1 mol电子解析由图像知,石墨电极通入O2,发生还原反应O24e4H=2H2O,A项不符合题意。铂电极上发生氧化反应,电极反应式为C8H1816H2O50e=8CO250H,B项不符合题意。在原电池中,阳离子向正极迁移,阴离子向负极迁移,C项不符合题意。由于没有指明反应温度和压强,不能通过体积计算O2的物质的量,也就无法确定转移电子的物质的量,D项符合题意。7最新发明的一种有望用在电动汽车上的锂硫电池装置如图所
13、示,用有机聚合物作电解质,已知放电时电池反应为Li2S610Li=6Li2S。下列说法正确的是()A放电时,Li向负极移动B充电时,阳极质量减小,阴极质量增加C放电时,正极的电极反应为S10e=6S2D可用LiCl水溶液代替聚合物电解质解析在原电池中,阳离子向正极迁移,A项错误。充电时,阳极发生氧化反应,电极反应式为6S210e=S,阴极发生还原反应,电极反应式为Lie=Li,B项正确。放电时,正极发生还原反应,电极反应式为S10e=6S2,C项错误。由于Li是活泼金属,能与水发生剧烈反应,D项错误。角度二电解原理及应用1构建电解池模型,类比分析电解基本原理构建如图电解CuCl2溶液模型,通过类比模型,结合氧化还原反应知识(如:化合价的变化、得失电子情况等),能迅速判断电解池的阴、阳极,弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移
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