第8讲　原电池与电解池　金属腐蚀与防护（教师用书）-【正禾一本通】2023高考化学高三二轮专题复习高效讲义（新教材老高考C）

第8讲　原电池与电解池　金属腐蚀与防护 核心考点一　原电池的工作原理　新型化学电源 【研明·高考考法】 1．（2022·湖南卷）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂­海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是（　　 ） A．海水起电解质溶液作用 B．N极仅发生的电极反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂­海水电池属于一次电池 解析：选B。能形成锂­海水电池，则海水为电解质溶液，故A正确；N极为正极，正极上发生还原反应，电极反应除发生2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑外，还有可能是海水中溶解的O2、CO2等放电，故B错误；Li易与水反应，同时为形成闭合回路，玻璃陶瓷应具有防水和传导离子的功能，故C正确。 2．（2022·全国甲）一种水性电解液Zn­MnO2离子选择双隔膜电池如图所示（KOH溶液中，Zn2＋以[Zn（OH）4]2－存在）。电池放电时，下列叙述错误的是（　　） A．Ⅱ区的K＋通过隔膜向Ⅲ区迁移 B．Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移 C．MnO2电极反应：MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O D．电池总反应：Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===[Zn（OH）4]2－＋Mn2＋＋2H2O 解析：选A。Zn电极为负极，MnO2电极为正极，故Ⅱ区的K＋向Ⅰ区移动，Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动，A错误，B正确；MnO2电极的电极反应式为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，C正确；电池的总反应为Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===[Zn（OH）4]2－＋Mn2＋＋2H2O，D正确。 3．（2021·广东卷）火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时（　　） A．负极上发生还原反应 B．CO2在正极上得电子 C．阳离子由正极移向负极 D．将电能转化为化学能 解析：选B。根据题干信息可知，放电时总反应为4Na＋3CO2===2Na2CO3＋C。放电时负极上Na发生氧化反应失去电子生成Na＋，A错误；放电时正极为CO2得到电子生成C，B正确；放电时阳离子移向还原电极，即阳离子由负极移向正极，C错误；放电时装置为原电池，能量转化关系为化学能转化为电能和化学能等，D错误。 4．（2021·山东卷）以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH­O2、N2H4­O2、（CH3）2NNH2­O2清洁燃料电池，下列说法正确的是（　　） A．放电过程中，K＋均向负极移动 B．放电过程中，KOH物质的量均减小 C．消耗等质量燃料，（CH3）2NNH2­O2燃料电池的理论放电量最大 D．消耗1 mol O2时，理论上N2H4­O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2 L 解析：选C。碱性环境下，甲醇燃料电池总反应为2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O；N2H4－O2清洁燃料电池总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O；（CH3）2NNH2中C和N的化合价均为－2价，H元素化合价为＋1价，所以根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为（CH3）2NNH2＋4O2＋4KOH===2K2CO3＋N2＋6H2O。放电过程为原电池工作原理，所以钾离子均向正极移动，A错误；根据上述分析可知，N2H4­O2清洁燃料电池的产物为氮气和水，其总反应中未消耗KOH，所以KOH的物质的量不变，其他两种燃料电池根据总反应可知，KOH的物质的量减小，B错误；理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关，设消耗燃料的质量均为m g，则甲醇、N2H4和（CH3）2NNH2放电量（物质的量表达式）分别是×6、×4、×16，通过比较可知（CH3）2NNH2理论放电量最大，C正确；根据转移电子数守恒和总反应式可知，消耗1 mol O2生成的氮气的物质的量为1 mol，在标准状况下为22.4 L，D错误。 【牢记·核心知识】 1．原电池的工作原理 3．原电池正、负极的判断方法 3．新型化学电源电极反应式书写 （1）掌握书写程序 （2）注意介质环境（以氢氧燃料电池为例） 【练透·培优题组】 1．（2020·天津等级考）熔融钠­硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。如图中的电池反应为2Na＋xSNa2Sx（x＝5～3，难溶于熔融硫）。下列说法错误的是（　　） A．Na2S4的电子式为 B．放电时正极反应为xS＋2Na＋＋2e－===Na2Sx C．Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极 D．该电池是以Na­β­Al2O3为隔膜的二次电池 解析：选C。Na2S4为离子化合物，构成离子为Na＋、S，电子式为，A正确；根据电池总反应，放电时正极上S发生还原反应，且Na＋向正极移动参与反应，电极反应为x