易錯專題五電化學基礎-2024年高考化學考曲易錯聚篇

易磊題下電化季基礎

聚焦易錯點：

A易錯點一化學電源

A易錯點二電解原理的應用

典例精講

易錯點一化學電源

【易錯典例】

充電

例1（2024?河南開封?三模）某充電寶鋰離子電池的總反應為xLi+LijMn,。'，LiMn,O4,某手機銀氫電池

放電

總反應為NiOOH+MH翳M+Ni（OH）2（M為儲氫金屬或合金）。有關上述兩種電池的說法正確的是

B.鋰離子電池放電時，Li+向負極遷移

C.圖中表示鋰離子電池給銀氫電池充電

D.鋰離子電池充電時，陽極的電極反應式為xLi++xe-=xLi

【解題必備】

1.化學電源

（1）放電是原電池反應，充電是電解池反應。

（2）判斷電池放電時電極極性和材料，可先標出放電（原電池）總反應式電子轉移的方向和數目，失去電

子的一極為負極，該物質即為負極材料；得到電子的一極為正極，該物質即為正極材料。若判斷電池充電

時電極極性和材料，方法同前，失去電子的一極為陽極，該物質即為陽極材料；得到電子的一極為陰極，

該物質即為陰極材料。

（3）放電時，陰離子移向負極，陽離子移向正極；充電時，陰離子移向陽極，陽離子移向陰極。

（4）可充電電池用完后充電時，原電池的負極與外電源的負極相連，原電池的正極與外電源的正極相連。

（5）放電（原電池）的負極及充電（電解池）的陽極均失去電子，發生了氧化反應，其變價元素被氧化;

放電（原電池）的正極及充電（電解池）的陰極均得到電子，發生了還原反應，其變價元素被還原。

（6）書寫可充電電池電極反應式，一般都是先書寫放電的電極反應式。書寫放電的電極反應式時，一般要

遵守三步：先標出原電池總反應式電子轉移的方向和數目，指出參與負極和正極反應的物質；寫出一個比

較容易書寫的電極反應式（書寫時一定要注意電極產物是否與電解質溶液共存）；在電子守恒的基礎上，總

反應式減去寫出的電極反應式即得另一電極反應式。充電的電極反應與放電的電極反應過程相反，充電的

陽極反應為放電正極反應的逆過程，充電的陰極反應為放電負極反應的逆過程。

2.燃料電池

（1）燃料電池就是將燃料（如氫氣、甲烷、乙醇等）氧化時，化學能直接轉變為電能的裝置。它由燃料、

氧化劑、電極、電解質組成。在結構上具有正負極，且正負極被電解質分隔。所有燃料電池的基本形式為：

將燃料和氧氣（或空氣）分別充入負極和正極，兩者在電極的催化下發生化學反應，從而產生電流。

（2）燃料電池在放電時發生的總反應和燃料燃燒的總反應一樣。一般是氧氣做氧化劑，可燃物為還原劑。

據電池的基本原理，負極發生氧化反應，正極發生還原反應，所以可燃物為負極反應物，氧氣為正極反應

物。

（3）根據燃燒反應的方程式書寫電極反應式應遵循原子守恒、電子守恒及電荷守恒.，注意電解質溶液參與

電極反應，若電解質溶液為堿溶液，則正極反應式為：02+2壓0+4院=40T；若電解質溶液為酸溶液，則正極

反應式為0z+4H++4e-=2H2（）；若電解質為熔融碳酸鹽，則正極反應式為5+4}+2co?=2?）產。

3.新型電池的電極反應式

總反應：Ag20+Zn+H20^?2Ag+Zn(OH)2

鋅銀電池正極：Ag20+H2+2e—=2Ag+20fF

-

負極：Zn+20H-2e-=Zn(0H)2

總反應：NiOz+Fe+2H2。橐警Fe(OH)2+Ni(OH)2

銀鐵電池

-

正極：NiO2+2e-+2H2O=Ni(0H)2+20H

-

負極：Fe-2e+20H-=Fe(OH)2

總反應：3Zn+2K2FeO4+8H2。^?3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4K0H

高鐵電池

-

正極：FeOr+3e+4H=0=Fe(OH)3+50H-

負極：Zn-2e-+20H-=Zn(OH)

銀鎘電池總反應：Cd+2NiOOH+2H2O藁詈Cd(OH)2+2Ni(OH)2

正極：NiOOH+H2+e—=Ni(OH)z+OfT

負極：Cd-2e-+20H-=Cd(OH)2

+2+

總反應：H2O2+2H+Mg=Mg+2H20

正極：H0+2H++2e-=2H0

Mg-H2O2電池222

負極：Mg—2e-=Mg2+

總反應：Mg+2AgCl=2Ag+MgCl2

Mg-AgCl電池正極：2AgC1+2e-=2Ag+2C1-

負極：Mg—2e-=Mg2+

總反應：2Na+K^Na2sx

鈉硫電池正極：AS+2e-^S1-

負極：2Na—2e-=2Na+

3+2+

總反應：VO“2H++V2+笠詈V+V0+H20

全機液流電池

正極：VO2H+2H++e=V02++H20

負極：V2+-e~=V3+

總反應：2Li+Cu20+H20=2CU+2Li++201r

-

鋰-銅電池正極：Cu20+H20+2e=2Cu+20H"

負極：Li—e-=Li+

總反應：Lii—EoOz+Liq^SLiCo02+C6(T<1)

鋰離子電池

正極：Li—EoOz+xe-+疝i+^LiCo()2

-+

負極：LiA—^e^Ai+C6

【變式突破】

1.（2024?黑龍江大慶?模擬預測）某實驗小組用這種電極構建全堿性腫-硝酸根燃料電池（結構如圖所示）。已

知：雙極膜由陰、陽離子膜組成，雙極膜中水電離出OH-和H+，在電場力作用下向兩極遷移。

—?用電

drL_______

N2+H2O?

NO；、

H2O

OH~|OH」

IH+

N2H4；OH-INH3

雙極膜

下列敘述錯誤的是

A.電極a為負極，電極b為正極

B.電極b上的電極反應式為NO；+6H2O+8e-=NH3+9OH

C.轉移nmol電子時，負極區質量減少7ng

D.電極a上生成5.6gNz時，有Q8molH+向電極b遷移

3+

2.（2024?寧夏銀〃卜二模）我國科學家設計一種以Znl2水溶液作為鋅離子電池介質的Zn-BiOI電池,通過Bi/Bi

與「/I；轉化反應之間的協同作用實現優異的電化學性能，原理如圖所示。碘離子作為氧化還原媒介體，可

以加快動力學轉化過程，促進更快的電荷轉移。下列說法錯誤的是

A.充電時，主要發生的電池反應為2Bi+2Bi2O3+3Znl2=6BiOI+3Zn

B.放電時，部分「在Zn電極轉化為I；

C.充電時，每生成ImolBiOI,轉移電子數為3moi

D.電池工作時，r與I］之間轉化反應能夠提供額外的電化學容量

3.（2024?江西萍鄉?二模）鋰離子電池及其迭代產品依然是目前世界上主流的手機電池。科學家近期研發的

一種新型的Ca—LiFeP04可充電電池的原理示意圖如圖，電池反應為：

2++

xCa+2LiFePO4xCa+2Li1xFePO4+2xLi,下列說法正確的是

放電

Li1_vFePO4

/LiFePO4

電極

嵌入

LiPF6-LiAsF6鋰離子Li2s。4溶液

電解質導體膜

A.放電時，鈣電極為負極，發生還原反應

B.充電時，LimFePO/LiFePOd電極的電極反應式為LiFePOrxe=Li].xFePC)4+xLi+

C.鋰離子導體膜的作用是允許Li+和水分子通過，同時保證Li+定向移動以形成電流

D.充電時，當轉移0.2mol電子時，理論上陰極室中電解質的質量減輕4.0g

易錯點二電解原理的應用

【易錯典例】

例2(2024?云南曲靖?二模)我國科學家設計了一種基于時間解耦氨分解的新型可充電Zn-NH，電池，以實

現NH3到的高效轉化，其原理如下圖所示，下列說法錯誤的是

電源/用電器

Zn

Mo2C/NiCu@C

隔膜

A.放電時，a極區域pH減小(忽略體積、溫度變化)

B.放電時，b極區域發生反應：2NH3-6e+6OH=N2+6H2O

C.充電時，電流從b電極經電解質溶液流向a電極

D.若放電、充電前后電極a的質量相等，則MH2):〃(N2)=3:1

【解題必備】

1.“三池”的判斷：電化學知識包括原電池和電解池，首先要確定裝置是原電池還是電解池。若無外接電

源，可能是原電池，然后依據原電池的形成條件分析判定；若有外接電源，兩極插入電解質溶液中，則可

能是電解池或電鍍池，當陽極金屬與電解質溶液中的金屬陽離子相同則為電鍍池，其他情況為電解池。

2.常見考點歸納

負極：元素化合價升高或發生氧化反應的物質

電極判斷正極：元素化合價降低或發生還原反應的物質

陰極：“放電”時的負極在“充電”時為陰極

陽極：“放電”時的正極在“充電”時為陽極

電子流向原電池：負極f正極

電解池：電源負極一陰極，陽極一電源正極

離子流向原電池：陽離子移向正極，陰離子移向負極

電解池：陽離子移向陰極，陰離子移向陽極

“放電”時依據條件，指出參與負極和正極反應的物質，根據化合價的變

電極反應式化，判斷轉移電子的數目；根據守恒書寫負極（或正極）反應式，特別應注

意電極產物是否與電解質溶液共存

充電時的電極反應與放電時的電極反應過程相反，充電的陽極反應為放電

時正極反應的逆過程，充電的陰極反應為放電時負極反應的逆過程

離子交換膜離子交換膜是一種選擇性透過膜，離子交換膜的作用是允許相應離子通

過，離子遷移方向遵循原電池或電解池中離子遷移方向

3.金屬腐蝕與保護

（1）析氫腐蝕和吸氧腐蝕

類型析氫腐蝕吸氧腐蝕

條件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性

正極反應2H++21=H2tO2+2H2。+4e^=4OH"

負極反應Fe—2e-=Fe2+

2+-

Fe+2OH=Fe(OH)2I

其他反應

4Fe(OH)2+Ch+2H2O=4Fe(OH)3

Fe(OH)3失去部分水轉化為鐵銹

（2）金屬腐蝕的防護方法

①加防護層：如在金屬表面加上油漆、搪瓷、瀝青、塑料、橡膠等耐腐蝕的非金屬材料；采用電鍍或表面

鈍化等方法在金屬表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬或生成一層致密的薄膜。

②電化學防護法：犧牲陽極的陰極保護法一一原電池原理：正極為被保護的金屬，負極為比被保護的金屬

活潑的金屬；外加電流的陰極保護法一一電解原理：陰極為被保護的金屬，陽極為惰性電極。

【變式突破】

4.（2024?湖北,三模）一種新型原電池的工作原理如圖所示，其中電極材料均為石墨，陰離子交換膜只允許

S。：通過，工作時兩極室均無氣體生成。下列說法錯誤的是

甲so；-乙

凡。?和KOH凡。2和H2s

混合液混合液

陰離子交換膜

A.電極a為負極B.工作時乙室溶液pH減小

C.該電池的總反應為H++OH-=H2。D.每轉移Imole一時甲室質量增加48g

5.（2024?北京豐臺?一模）恒溫條件下，用圖1所示裝置研究鐵的電化學腐蝕，測定結果如圖2。

-03

-

-02

-

-01

0

-0

-

9

O6

20)()

圖1

下列說法不正確的是

A.AB段主要發生析氫腐蝕

B.AD段負極反應式為Fe-2e=Fe2+

C.BC段正極反應式主要為C）2+4e-+2H2O=4OH

D.DE段溶液pH基本不變，可能的原因：相同時間內，2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O消耗H+的量與4Fe2++O2

+10H2O=4Fe（OH）3+8H+產生H+的量基本相同

6.（2024?四川成都?三模）科學家在電催化加氫方面取得新進展，以二氯甲烷作為溶劑電催化有機物加氫,

制備4-乙基苯胺的電解原理如圖所示，下列說法正確的是

A.A電極連電源的正極

B.離子交換膜為陽離子交換膜

C.+4HCOO+4H2O

D.若電路中轉移0.4mol電子，則理論上生成M的質量為12.1g

考點精練

1.（2024?廣東?二模）一種基于原電池原理的氧氣傳感器可用于測定樣氣中氧氣的含量，其裝置如圖所示。

下列說法正確的是

A.鉛電極為正極

B.銀電極上發生的反應為。2+4小+2H2。=4€汨-

C.電子由鉛電極經過KOH溶液流向銀電極

D.工作過程中，傳感器的質量不變

2.（2024?陜西西安?二模）我國科研人員研究出了通過電耦合直接將空氣轉化為硝酸的方法，其反應原理如

圖所示HDH表示自由基，具有強氧化性），下列說法不正確的是

A.與a相連的電極上發生的反應為：4OH-4e-=O2T+2H2O

B.離子交換膜是陰離子交換膜

2++3+

C.反應②為：H2O2+Fe+H=H2O+.OH+Fe

D.每生成ImolHNO?,陽極產生28L（標準狀況下）。2

3.（2024?陜西榆林?一模）含BL的廢水在廢水處理過程中與臭氧發生反應會產生BrO；。模擬在RuCu/CNT

上電催化處理BrO］的示意圖如圖所示，下列說法正確的是

電源N

A.電子流向：Nf導線FMT■電解質溶液

B.該裝置工作時，陽極區溶液酸性減弱

+

C.P極上的電極反應式為BrO；+6e+6H=Br+3H2O

D.每處理ImolBrO八理論上可生成33.6LO?

4.（2024?海南?一模）一種采用天燃氣為原料氣、固體氧化錯為電解質的裝置，其結構如圖。下列有關說法

A.電池工作時，-從b極區移向a極區

2

B.b極上的電極反應式為CH,+8e-+4O-=CO2+2H2O

C.兩極物質消耗的比例：n(CH4)=2n(O2)

D.電池工作一段時間后，電解質物質的量理論上保持不變

5.(2024?河北邢臺?二模)中國科學院物理研究所發明了一種以對苯二甲酸二鈉復合材料和硬碳(多孔形態,

化學式為C)為電極材料的有機鈉離子電池，其內部結構如下圖所示，放電時，a電極發生如下變化：

VryJ3+2Na+>Na0\y-y/0Na

NaO、~IONaNaOONa

——甘空制設備|_

警

妻

樹

瞰/

含Na+的有機電解質

下列說法錯誤的是

A.放電時，a電極電勢高于b電極

B.充電時，Na+向b電極移動

C.放電時，b電極的電極反應式為C+xNa++xe-=Na.,C

D.用該電池為一個60200mAh的充電寶充滿電，a電極質量增加51.75g(lmAh=3.6C,一個電子的電量

e-=1.60X10-19C,以為6.02x1()25mo「)

6.(2024?內蒙古呼和浩特?二模)用電解法(圖1)通過翻轉電極可同時處理含NH：和PO；的生活污水，聯合

脫除過程中，測得溶液pH變化如圖2所示。0?20分鐘除去NH；的原理如圖3所示，20?40分鐘除PO：的

方法是將其轉化為Fe3(PO4)2沉淀。

下列說法不正確的是

A.在。?20nlin時內，a為電源的負極

+

B.除NH：時，陽極的電極反應式為：2NH；-6e=N2T+8H

C.除NH；過程中，溶液pH變小

D.除POj的總反應離子方程式為：3Fe+6H++2PO：=Fe3(POj(+3H2T

7.(202牛山西運城?二模)近日，美國威斯康星大學麥迪遜分校課題組使用錦一四苯基葉咻催化劑將電化學

氧還原和水氧化進行配對，在兩個電極上生成活性銃一氧物種，從而將Ph2s轉化為PhzSO。

下列敘述正確的是

A.a極電勢高于b極

-+

B.a極反應：PMn(V)O+2e+2H=PMn(III)+H2O

C.電路上轉移2mol電子理論上生成ImolPh2so

D."PMn(V)O和PMn(III)”總量幾乎不變

8.(2024?河北?二模)一種催化重整利用PET廢塑料水解產物乙二醇耦合二氧化碳高效生成甲酸的工作原理

如圖所示。下列說法錯誤的是

電源

HCOOHx,HCOOH

)NaOH溶液NaOH溶液

C02_C2H6O2

SnJcCNiCc^OJCFP

離子交換膜

A.a極為直流電源的負極

-

B.NiCo2O4/CFP電極反應為C2H6O2-6e+6OH-=2HCOOH+4H2O

C.該離子交換膜為陰離子交換膜

D.當外電路中轉移2moi電子時，陰極區溶液質量增重9g

9.（2024?廣東惠州?一模）將二氧化錦和生物質置于一個由濾紙制成的折紙通道內形成電池（如圖所示），該

電池可將可樂（pH=2.5）中的葡萄糖轉化成葡萄糖內酯，下列說法正確的是

葡萄糖內酯葡萄糖

C6H]OOSC6Hl2。6MnO,

//ab\\

A.葡萄糖發生還原反應

B.MnCh在正極失電子

C.H+由a極移向b極

D.當電路中轉移O.INA個電子時，生成O.lmol葡萄糖內酯

10.（2024?廣東惠州?一模）環氧乙烷（/°\）可用于生產乙二醇。電化學合成環氧乙烷（/°\）的裝置如圖所

L_\

示：

P__電源1__-1

CH2=CH2->=31

.Pt____________Ni_

LjCBr-------KC1——二

陽離子交換膜

m知BrzHOOH-O

已知.

CH2=CH2-------?HOCH2CH2Br—>Z_\

下列說法正確的是

A.Pt電極接電源負極

B.制備Imol環氧乙烷，Ni電極區產生2moi凡

c.Pt電極區的反應方程式為：CH=CH-2e+2OH"—

22+H2O

D.電解完成后，將陽極區和陰極區溶液混合才可得到環氧乙烷

11.（2024?河南?二模）最近，科學家開發一種寬溫域的鋰離子電池，其工作原理如圖所示。

電極丫

LiV(PO)

3243電,

壓3.8

（V）3.6

“."(F2040608010(7120140

容量(mAhgi)

-40℃<$>60℃

下列敘述里退的是

A.X極電勢高于丫極電勢

B.放電時，X極電極反應式為Li3V2（POj3-2e-+2Li+=Li5V2（POj

C.充電時，電極丫與電源負極連接

D.充電時，每生成1.4gLi時理論上轉移電子數約為1.204x1（）23

12.（2024?山西晉中?二模）我國科學家設計可同時實現H?制備和海水淡化的新型電池，其工作原理如圖所

示。下列說法正確的是

負載卜

清清惠子受檢胺溶施

A.電極上的電勢:

B.d是陽離子交換膜

C.電極b上的電極反應式為N2H4-4e「+4OH-=N2+4H2O

D.工作過程中，正極區溶液的pH減小

13.（2024?四川眉山?二模）圖1是一種居家天然氣報警器成品裝置，其工作原理如圖2所示，其中0,一可以

在固體電解質Znth—NazO中移動。當空間內甲烷達到一定濃度時，傳感器隨之產生電信號并聯動報警。當

報警器觸發工作時，下列說法不正確的是

甲烷

傳感霹

空氣

圖I圖2

A.電極a的電勢比電極b高

B.02-在電解質中向電極a移動

2

C.電極a上發生的電極反應為：CH4-8e-+4O-=CO2+2H2O

D.當電極a消耗ISgCH,時，電路中有0.8mol電子轉移

14.（2024?重慶?一模）利用丙酮酸與廢水中的NO］電催化耦合，可在溫和條件下去除NO1并生產丙氨酸,

H3C-CH-COO

其工作原理如圖。25C,丙氨酸主要以N|H；形式存在于溶液中。下列說法錯誤的是

質子交換膜

A.電極。連接電源的正極

+

B.陰極的電極反應有：NO；+6e-+7H=NH2OH+2H2O

C.反應一段時間后，陰極區溶液的pH基本不變

D.b極區生成Imol丙氨酸時，a極區至少生成了2.5molC>2

15.（2024?廣西?二模）銘酸鈉（NaWrOQ主要用于有機合成氧化劑、印染劑等?，F以鉛蓄電池為電源,

用電滲析法分離回收混合物漿液中的NaqrO」的裝置如圖所示，下列對分離過程的相關判斷錯誤的是

陽離子膜陰離子膜

+

A.鉛蓄電池的正極反應為：PbO2(s)+4H+2e-+SOt=PbSO4(s)+2H2O

B.電解一段時間后，乙池有可能得到含CrOj和Cr?。；一的混合液

C.電極b連接鉛蓄電池負極，甲池中放出的氣體為氧氣

D.若電路中通過0.2mole1理論上鉛蓄電池負極增重9.6g

16.(2024,內蒙古赤峰?三模)2023年我國首個兆瓦級鐵銘液流電池儲能項目在內蒙古成功運行。電池利用

溶解在鹽酸溶液中的鐵、銘離子價態差異進行充放電，工作原理如圖所示，已知儲能時Fe2+被氧化。下列有

關敘述錯誤的是

0-輸電網一,

-JX

---------b?風力發電，

ab

儲

液

罐

A.接風力發電時，鐵銘液流電池在儲備能量

B.接輸電網時該電池總反應為Fe2++Cr3+=Fe3++Cr2+

C.若用該電池電解水，生成標況下22.4LH2時，有2moic盧被氧化

D.放電時,C「移向b極,每lmolC「通過交換膜，Fe3+減少lmol

17.(2024?青海西寧?二模)鋰離子濃差電池工作原理如圖所示。電池總反應為

LQMO,+Li,C“篝〃C+LiMO,。下列說法正確的是

--e放電

隔膜

?氧原子。金屬原子?鋰o碳原子

A.充電時，電極N為電池的陽極

B.該電池隔膜為陰離子交換膜

C.放電時，負極電極反應式為LiCTeJxLi++wC

D.放電時，若導線有4moi電子通過，則正極質量增加14g

18.（2024?廣西?二模）海水電池在海洋能源領域應用廣泛，鐵、鎂、鈉、鋰都可以作為海水電池的電極材

料，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

■O

A.該裝置不能將化學能完全轉化為電能

B.海水中鹽分大，可作為電解質溶液

C.鈉、鋰等活潑金屬作B極，要防止其與海水直接接觸

D.若鐵為B極材料，則正極反應式一定為2H2c）+2片=20田+凡1

19.（2024?湖南?二模）鋅-空氣電池被認為是替代鋰離子電池、滿足電動汽車爆炸性需求的下一代候選電池。

用光照充電的鋅-空氣電池的工作原理如圖所示。光照時，光電極上~>e-+h+（空穴），驅動陰極和陽極反應。

下列敘述不正確的是

:ga

|(Zn(OH)4)JpOH-

Zn

電

極

OOH-*8

KOH>Zn(Ac)i

A.放電時，K+向光電極遷移B.充電時的陽極反應為4011-+411+=2凡0+021

C.放電時，光電子經電解液向Zn極移動D.[Zn（OH）4r是配離子，配位數是4

20.（2024?青海海東?二模）某大學研究團隊推出一種新型Zn-NO2電池。該電池能有效地捕獲NCh,將其轉

化為NO?,再將產生的NO；電解制氨，過程如圖所示。下列說法正確的是

A.d電極的電勢比c電極的電勢高

B.Zn極為原電池正極

C.c極的電極反應為NO；-6e-+7H+=NH3+2H2。

D.電路中轉移0.2mole-時，理論上能得到1.121_。2

21.（2024?四川成都?二模）自由基因為化學性質不穩定往往不能穩定存在，羥基自由基卜OH）有極強的氧化

性，其氧化性僅次于氟單質。我國科學家設計的一種能將苯酚（C6H6。）氧化為C02和H20的原電池一電解池

組合裝置如圖所示，該裝置能實現發電、環保二位一體。下列說法錯誤的是

d

石墨烯復合導

'電凝膠顆粒

Na2sO4高濃度含

溶液苯酚廢水

A.該裝置工作時，電流方向為電極b3回室玲團室玲回室玲電極a好電極b

B.當電極a上有lmolCr（OH）3生成時，c極區溶液仍為中性

+

C.電極d的電極反應為H2O-e=H+-OH

D.當電極b上有0.3molCO2生成時，電極c、d兩極共產生氣體11.2L（標準狀況）

22.（2024?山東濟南?一模）我國科學家發現，利用如下裝置可以將鄰苯二醍類物質轉化為鄰苯二酚類物質,

已知雙極膜（膜a、膜b）中間層中的出0可解離為H+和OH。下列說法錯誤的是

電流計

稀NaOHH2O稀硫酸

A.電極電勢：M<N

B.M極電極反應式為B2H6+14OH--12片=230：+10凡0

C.工作一段時間后，裝置中需要定期補充H2s。4和NaOH

D.制取0.2mol鄰苯二酚類物質時，理論上有0.8molOH-透過膜a

23.（2024?廣東?二模）一種金屬鈉電極配合運用鈉離子及氯離子交換膜設計的氧化還原液流裝置能夠實現

海水的淡化，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是

/土電源Xz------?-------X

出水口1出水口11

M海水NN海水M

![Fe(CN)^]4-

[Fe(CN)6：

電解液________

[Fe(CN)]3-

6[Fe(CN)6]

A.a為電源負極

B.N為氯離子交換膜，M為鈉離子交換膜

C.充電時，總反應式為Na+[Fe（CN）6丁=Na++[Fe（CN）6『

D.放電時，每轉移2moi電子，理論上回池溶液質量增加117g

24.（2024?山西晉中?二模）硫酸化合物具有多樣的生物活性如抗菌、抗腫瘤等。下圖是電化學還原二苯基

亞颯制備二苯基硫酸的裝置及原理示意圖（Ph表示苯基）。下列說法錯誤的是

電源

石

鋁

墨

電

氈

極

o電

II極

Ph'S'Ph

+A12O3

二氯甲烷、A1C13

甲丁基氯化鍬"B'N+Cr）

A.鋁電極比石墨氈電極電勢高

B.陰極的電極反應式為2（Ph）2s+CFAlC13+H2O+4e-=2（Ph）2S+A12。3+2H++6CT

c.電解過程中CI-由石墨氈電極向鋁電極運動

D.消耗5.4g鋁電極，轉移電子數為0.6NA（NA表示阿伏加德羅常數的值）

25.（2024?廣東佛山?二模）某實驗小組利用如圖裝置探究電化學法保護鐵制品的原理。反應一段時間后,

下列說法錯誤的是

裝置A加有飽和食鹽水裝置B

的培養皿

A.裝置A利用的是犧牲陽極法

B.取a處溶液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，有藍色沉淀

C.向c處滴加幾滴酚酷溶液，變紅

D.在d處上方放置濕潤的淀粉-KI試紙，試紙變藍

易錯專題正電化學基礎

聚焦易錯點：

A易錯點一化學電源

A易錯點二電解原理的應用

典例精講

易錯點一化學電源

【易錯典例】

充電

例1（2024?河南開封?三模）某充電寶鋰離子電池的總反應為遼i+Li-Mn,C）4；LiMn,O4,某手機銀氫電池

放電

總反應為NiOOH+MH簫M+Ni（OHMM為儲氫金屬或合金）。有關上述兩種電池的說法正確的是

Hod

illill

A.鑲氫電池放電時，MH為正極

B.鋰離子電池放電時，Li+向負極遷移

C.圖中表示鋰離子電池給銀氫電池充電

D.鋰離子電池充電時，陽極的電極反應式為xLi++xe-=xLi

C【分析】鋰離子電池放電時負極電極反應式為Li-e-=Li+,正極電極反應式為

+

xLi+xe=LiMn2O4,充電時，陽極電極反應式為LiMnzC^-疣一=xLi++LijMnqa,陰極電極

反應式為Li++e-=Li；銀氫電池放電時負極電極反應式為MH-e-=M+lT,正極電極反應式為

++

NiOOH+H+e-=Ni(OH)2,充電時陽極的電極反應式為Ni(OH)z-丫=NiOOH+H,陰極的電極反應式為

M+H++e=MH?A.銀氫電池放電時，MH為負極，A錯誤；B.鋰離子電池放電時，Li*向正極遷移，

參與正極反應，B錯誤；C.圖中表示鋰離子電池給銀氫電池充電，C正確；D.鋰離子電池充電時，陽極的

+

電極反應式為LiMn2O4-xeT=.xLi+Li]_vMn2O4,D錯誤。

【解題必備】

1.化學電源

（1）放電是原電池反應，充電是電解池反應。

（2）判斷電池放電時電極極性和材料，可先標出放電（原電池）總反應式電子轉移的方向和數目，失去電

子的一極為負極，該物質即為負極材料；得到電子的一極為正極，該物質即為正極材料。若判斷電池充電

時電極極性和材料，方法同前，失去電子的一極為陽極，該物質即為陽極材料；得到電子的一極為陰極，

該物質即為陰極材料。

（3）放電時，陰離子移向負極，陽離子移向正極；充電時，陰離子移向陽極，陽離子移向陰極。

（4）可充電電池用完后充電時，原電池的負極與外電源的負極相連，原電池的正極與外電源的正極相連。

（5）放電（原電池）的負極及充電（電解池）的陽極均失去電子，發生了氧化反應，其變價元素被氧化；

放電（原電池）的正極及充電（電解池）的陰極均得到電子，發生了還原反應，其變價元素被還原。

（6）書寫可充電電池電極反應式，一般都是先書寫放電的電極反應式。書寫放電的電極反應式時，一般要

遵守三步：先標出原電池總反應式電子轉移的方向和數目，指出參與負極和正極反應的物質；寫出一個比

較容易書寫的電極反應式（書寫時一定要注意電極產物是否與電解質溶液共存）；在電子守恒的基礎上，總

反應式減去寫出的電極反應式即得另一電極反應式。充電的電極反應與放電的電極反應過程相反，充電的

陽極反應為放電正極反應的逆過程，充電的陰極反應為放電負極反應的逆過程。

2.燃料電池

（1）燃料電池就是將燃料（如氫氣、甲烷、乙醇等）氧化時，化學能直接轉變為電能的裝置。它由燃料、

氧化劑、電極、電解質組成。在結構上具有正負極，且正負極被電解質分隔。所有燃料電池的基本形式為：

將燃料和氧氣（或空氣）分別充入負極和正極，兩者在電極的催化下發生化學反應，從而產生電流。

（2）燃料電池在放電時發生的總反應和燃料燃燒的總反應一樣。一般是氧氣做氧化劑，可燃物為還原劑。

據電池的基本原理，負極發生氧化反應，正極發生還原反應，所以可燃物為負極反應物，氧氣為正極反應

物。

（3）根據燃燒反應的方程式書寫電極反應式應遵循原子守恒、電子守恒及電荷守恒，注意電解質溶液參與

電極反應，若電解質溶液為堿溶液，則正極反應式為：。2+2壓0+4屋=40T；若電解質溶液為酸溶液，則正極

反應式為0z+4H++4e-=2H2（）；若電解質為熔融碳酸鹽，則正極反應式為。2+4廠+2co2=20）3，

3.新型電池的電極反應式

總反應：Ag20+Zn+H=0$S2Ag+Zn(OH)2

鋅銀電池正極：AgzO+壓0+2屋=2Ag+201r

-

負極：Zn+20H-2e-=Zn(0H)2

銀鐵電池總反應：NiOz+Fe+2H2。箴Te(OH)z+Ni(OH)2

正極:NiO2+2e-+2H2O=Ni(0H)2+20H~

負極：Fe-2e-+20H-=Fe(OH)2

總反應：3Zn+2K2FeO4+8H2差詈3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4K0H

IWJ鐵電池

--

正極：FeOr+3e+4H20=Fe(OH)3+50H

-

負極：Zn-2e-+20H=Zn(0H)2

總反應：Cd+2NiOOH+2H2O差置Cd(OH)2+2Ni(OH)2

銀鎘電池-

正極：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+0H

負極：Cd-2e~+2OH-=Cd(OH)2

+2+

總反應：H202+2H+Mg=Mg+2H20

+-

Mg-H2O2電池正極：H2O2+2H+2e=2H2O

負極:Mg—2e~=Mg2+

總反應：Mg+2AgCl=2Ag+MgCl2

Mg-AgCl電池正極：2AgCl+2e-=2Ag+2Cl"

負極：Mg—2e-=Mg2+

總反應：2Na+;vS=NaS.

鈉硫電池正極：^S+2e-=Sr

負極：2Na-2e-=2Na+

3+2+

總反應:VO:+2H++V2+受委V+VO+H2O

全機液流電池

+

正極：VO^+2H+e=V02++H20

負極：V2+-e-=V3+

總反應：2Li+Cu20+H2O=2CU+2Li++20IT

--

鋰-銅電池正極：Cu20+H20+2e=2Cu+20H

負極：Li—e-=Li+

總反應：Lii—EoCfe+LiQ寫當LiCo02+C6(^<l)

鋰離子電池

+

正極：Lii-^Co02+^e^+ALi^LiCo02

-+

負極：Li^C6—^e=ALi+C6

【變式突破】

1.（2024?黑龍江大慶?模擬預測）某實驗小組用這種電極構建全堿性腫-硝酸根燃料電池（結構如圖所示）。已

知：雙極膜由陰、陽離子膜組成，雙極膜中水電離出QH-和H+，在電場力作用下向兩極遷移。

N2+H2OI

雙極膜

下列敘述錯誤的是

A.電極a為負極，電極b為正極

B.電極b上的電極反應式為NO,+6H2。+8e-=NH3+9OJT

C.轉移nmol電子時，負極區質量減少7ng

D.電極a上生成5.6gN?時，有0.8molH+向電極b遷移

C【分析】由題干原電池裝置圖可知，電極a為由N2H4轉化為刈，發生氧化反應，故a為負極，電極反應

為：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2。，則b為正極，電極反應為：NO；+6H20+8e=NH3+90H-oA.由分析可知，電極

a為負極，電極b為正極,A正確；B.由分析可知，電極b上的電極反應式為NO]+6HQ+8e-=NH3+9OH-,

B正確；C.由分析可知，轉移nmol電子時，負極區逸出7ng的N2,同時流入17ng的OH;故質量增重10ng,

C錯誤；D.由分析可知，a為負極，電極反應為：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2。，則電極a上生成5.6gN2時電路

56g

上通過的電子的物質的量為：—~；x4=o.8mol,根據電荷守恒可知有0.8molH+向電極b遷移，D正確。

28g/mol

2.（2024,寧夏銀川?二模）我國科學家設計一種以Znb水溶液作為鋅離子電池介質的Zn-BiOI電池，通過Bi/Bi3+

與「/I；轉化反應之間的協同作用實現優異的電化學性能，原理如圖所示。碘離子作為氧化還原媒介體，可

以加快動力學轉化過程，促進