第六章 第21讲 原电池 化学电源-【勤径学升】2026年高考化学一轮总复习（人教版2019）

第六章化学反应与能量 回 第21讲 原电池 化学电源 高考评价要求 1.以原电池为例认识化学能可以转化为电能，认识原电池的工作原理，能设计简单的原电池。 2.了解原电池及常见化学电源的工作原理，能利用相关信息分析化学电源的工作原理。 3.能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题。 考点 原电池的工作原理及其应用 →对应各案P404 7必备知识·整合入 续表 L.原电池的概念：把回 能转化为☑ 电极名称 负极 正极 电池反应（离 能的装置，其本质是发生☒ 国 子方程式) 反应。 装置I:还原剂Zn与氧化剂Cu+直接接 2.原电池的构成条件 触，化学能既转化为电能，又转化为热能， (1)有两个国 的电极（一般为金属 两种装置 造成能量损耗 或能导电的非金属)。 的不同点 装置Ⅱ：还原剂Zn与氧化剂Cu不直接 (2)将电极插入固 或熔融电解 接触，化学能仅转化为电能，避免了能量 质中。 损耗，故电流稳定，持续时间长 (3)两电极间构成 (两电极接触或 4.原电池原理的应用 用导线连接)。 (1)设计制作化学电源 (4)能自发发生氧化还原反应。 拆分反应将氧化还原反应分成两个半反应 3.原电池的工作原理（以铜-锌原电池为例） 将还原剂（一般为比较活泼金属）作 选择电极 负极，语动性比负极弱的金属或非金 材料 碱学体作正极 如果两个毕反应分别在两个容然中进 构成树合 行（中问连接盐桥），测两个容器中 回路 的电解质溶液应含有与面 相 同的金属阳离子 ZnS0.幕液CuS0,溶剂 画出装置 结合要求及反应特点，画出原电池装 图 置图，标出电极材料的名称、正负极 电解质溶液等 电极名称 负极 正极 (2)加快化学反应速率 电极材料 四 图 一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时 电极反应 回 四 反应类型 回 亚 会使反应速率囫 。例如：在Zn与稀 电子流向 硫酸反应时加入少量CuSO,溶液，Zn置换出 由区 沿导线流向☑ (外电路) Cu,构成原电池，反应速率四 阴离子向回 极移动，阳离子向 (3)比较金属的活动性强弱 离子移向 极移动：盐桥（装有含KCI饱 原电池中，一般活动性强的金属作国 (内电路) 和溶液的琼脂)中离子流向：K+移向团 ,而活动性弱的金属（或非金属导体）作 极，C移向区 级 125® 回高考一轮总复习·化学 (4)用于金属的防护 V 盐桥 使被保护的金属制品作原电池圆 而 甘汞电极 得到保护。例如：要保护一个铁质的输水管道 Hg+Hg Cl KC溶液 或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连， 一KCI品体 使锌作原电池的负极。 AgC溶液KC泡和溶液 甘汞电极的结构 易I错I易1混 已知：电池总反应为2Ag十Hg2CL2—2Hg+ 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 2AgCl. 1.构成原电池正极和负极的材料必须是金属。 下列叙述错误的是 ( ) A.银的金属活动性比汞强 2.原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动， B.放电时，C向银极迁移 盐桥中的阳离子向正极移动。 C.正极的电极反应为HgCl2+2e一2Hg 3.在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液 +2C1 形成闭合回路，所以有电流产生。 () D.负极有21.6gAg参与反应时转移电子数 4.两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活 日约为1.204×109 泼金属一定作负极。 反思归纳 5.在原电池中，正极本身一定不参与电极反应， 判断原电池正负极的五种方法 负极本身一定要发生氧化反应。 () 乐设金周电校材相设年金兴华你 较不活藏会具 6.由于CaO+H2O一Ca(OH)2,可以放出大 氧院风应地械反成 是探发应 量的热，故可把该反应设计成原电池。() 电子流出 电子流向 电子浇入 不断帝解 电极瑰案 电板增重成有 7关键能力·提升 质量减小 气体产生等 题组一原电池的工作原理 离子 肉 离子$肉 用离子 修肉 1.与甲、乙两套装置有关的下列说法正确的是 题组二 原电池原理的应用 ( 3.(2025·吉林省白城实验高级中学高三期末考 KC的琼脂溶液 试)Hg-Hg2SO,标准电极常用于测定其他电 碳 极的电势，测知HgHg2SO,电极的电势高于 上上 1l·LtHS0O溶液 ZnS0溶液1mwl·L1HSO:溶液 C电极的电势。以下说法正确的是() 甲 A.甲、乙装置中，锌棒均作负极，发生氧化 导线 反应 Hg(l B.甲中锌棒直接与稀H2SO,接触，故甲生成 HgSO (s) 气泡的速率更快 K SO,(ag) C.甲、乙装置的电解质溶液中，阳离子均向碳 微孔瓷片 CuS ag) 棒定向迁移 A.K,SO,溶液可用CCL,代替 D.乙中盐桥设计的优点是迅速平衡电荷，提 B.HgHg2SO,电极反应为Hg2SO,-2e 高电池效率 2Hg+SO 2.(2025·河北省高三期末省级联测考试)某甘 C.若把Cu-CuSO,体系换作Zn-ZnSO,体系， 汞电极电池结构如图所示（盐桥中装有琼脂与 电压表的示数变大 KC饱和溶液)。 D.微孔瓷片起到阻隔离子通过的作用 0126 第六章化学反应与能量回 4.有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及 5.设计原电池装置证明Fc+的氧化性比 部分实验现象如下： Cu2+强。 (1)写出能说明Fe+氧化性大于Cu2+的离子 方程式： 实验 (2)若要将上述反应设计成原电池，电极反应 装置 式分别是： ①负极： CS0.溶液 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 ②正极： 部分 a极质量减 b极有气 d极溶解： 电流从a (3)在下表中画出装置图，指出电极材料和电 实验 少：b极质 体产生：c c极有气 极流向 解质溶液： 现象 量增加 极无变化 体产生 d极 ①不含盐桥 含盐桥 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A.a>b>c>d B.b>c>d>a C.d>a>b>c D.a>b>d>c 考点2 化学电源 >对应答案P405 7必备知识·整合)w (2)可充电电池的充放电 ①充电时，原电池负极与外接电源负极相 1.一次电池：放电后不可再充电的电池。 连，原电池正极与外接电源正极相连，记作： (1)碱性锌锰电池 “正接正，负接负”。 负极：回 ②可充电电池有充电和放电两个过程，放电时 正极：2MnO2+2H20+2e一2MnO(OH) 是原电池反应，充电时是电解池反应。充电、 +2OH: 放电不是可逆反应。 总反应：Zn+2MnO2+2H2O—2MnO(OH) ③放电时的负极反应和充电时的阴极反应相 +Zn(OH)2. 反，放电时的正极反应和充电时的阳极反应相 (2)锌银电池 反。将负（正）极反应式变换方向并将电子移 负极：Zn十2OH-2e=Zn(OH)2; 项即可得出阴（阳）极反应式。 3.燃料电池：一种连续地将燃料和氧化剂的化学 正极：Ag2O+H2O+2e—2Ag十2OH； 能直接转化为电能的化学电源。 总反应：回 (1)氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池， 2.二次电池：又称可充电电池或蓄电池，是一类 可分为酸性和碱性两种。 放电后可以再充电而反复使用的电池。 (1)以铅酸蓄电池为例 种类 酸性 碱性 总反应：Pb+PbO2+2HSO4 放电2PbS0, 负极 四 2H2-4e4H 充电 反应式 +2H2O 正极 ①放电时的反应 反应式 负极：圆 正极：④ 电池总 2H2+02-2H0 反应式 ②充电时的反应 阴极：固 燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活 备注 阳极：固 性，起导电作用 127® 回高考一轮总复习·化学 (2)燃料电池常用的燃料 A H2,CO、烃（如CH、C2H)、醇（如CHOH)、 肼(NH,)等。 (3)燃料电池常用的电解质 ①酸性电解质溶液，如H,SO,溶液：②碱性电 Mn 解质溶液，如NaOH溶液；③熔融氧化物；④ 质子交换膜 A.电池充电时，MnO2电极连接外接电源的 熔融碳酸盐，如K,CO,等。 正极 易「错1易丨混 B.电池工作时，H通过质子交换膜由Si-C电 判断正误（正确的打“/”，错误的打“×”）。 极区移向MnO2电极区 1.碱性锌锰干电池是一次电池，其中MnO2是催 C.电池充电时，SiC电极的电极反应是SiO2 化剂，可使锌锰干电池的比能量更高。( +4e-+4H+-Si+2H,O 2.铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极 D.放电时，导线上每通过0.2mol电子，正极 质量增加。 区溶液的质量增加8.7g 3.可充电电池中的放电反应和充电反应互为可 题组二燃料电池 逆反应。 ( 3.(2023秋·福建厦门一中开学考诚)某新能源 车装载有质子交换膜燃料电池，其工作原理如 4.可充电电池充电时，电池的正极应连接外接电 图所示，下列叙述正确的是 () 源的负极。 ( 质子交换膜 5.锂碘电池的电极反应为2L(s)十I2(s) 扩散层 催化层 2LI(s),则碘电极作该电池的正极。( H H0 )或空气 H 6.燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能 转化为电能。 ( H-O 7关键能力·提升 A,通入氧气的电极发生氧化反应 题组一可充电电池 B.通入氢气的电极为正极 1.(2024·高考江苏卷)碱性锌锰电池的总反应 为Zn+2MnO2+H2O一Zn0+2 MnOOH, C.总反应式为0，十2H,点整2H,0 电池构造示意图如图所示。下列有关说法正 D.正极的电极反应式为O2十4H十4e —2H2O 确的是 ( ) 4.(2025·吉林省白城实验高级中学高三期末考 试)如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素 (H,NCONH2)的化学能直接转化为电能，并生 锌粉和KOH 成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电 能在铁上镀铜，下列说法中不正确的是( MnO,和KOH 隔膜 M、微生物质子交换膜 Cu- CuSO A.电池工作时，MnO2发生氧化反应 2有机 溶液 B.电池工作时，OH通过隔膜向正极移动 甲 C环境温度过低，不利于电池放电 A.铜电极应与Y相连接 D.反应中每生成1 mol MnOOH,转移电子数 B.乙装置中溶液的颜色不会变浅 为2×6.02×102 C.标准状况下，当N电极消耗5.6L气体时， 2.(2025·黑龙江哈尔滨高三上学期六枚联合考 则铁电极质量增加64g 试)硅锰电池是一种新型电池，其工作原理如 D.M电极反应：H2 NCONH2十H2O-6e 图所示。下列说法错误的是 () CO2↑+N2↑+6H ®128 第六章化学反应与能量回 [对应答案P405] 真题演练突破 1.(2023·高考山东卷)利用热再生氨电池可实 测到MnOOH和少量ZnMn2O,。下列叙述正 现CuSO,电镀废液的浓缩再生。电池装置如 确的是 图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO,电镀 废液，向甲室加人足量氢水后电池开始工作。 下列说法正确的是 ( NH Zn ZnSO,水溶液 MnO 电极 电极 低温 A.充电时，Zn2+向阳极方向迁移 B充电时，会发生反应Zn十2MnO2 隔 ZnMn2O A.甲室Cu电极为正极 B.隔膜为阳离子膜 C.放电时，正极反应有MnO2十HO+e C.电池总反应为Cu++4NH—[Cu(NH) MnOOH+OH D.NH,扩散到乙室，浓差电池的电动势差将 D放电时，Zn电极质量减少0.65g,MnO2电 极生成了0.020 mol MnOOH 增大 4.(2024·高考安撒卷)我国学者研发出一种新 2.(2023·高考新课标卷)一种以V2O和Zn为 型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以 电极、Zn(CF,SO,)2水溶液为电解质的电池， Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的 其示意图如下所示。放电时，Z+可插人 稳定超分子材料和Zn为电极，以ZnSO,和KI V,O层间形成ZnV,O·nH,O。下列说法 混合液为电解质溶液。下列说法错误的是 错误的是 ( 放电 充电 Zn,VOs'nHO ☑n电极 VO电极 Zn Z乙n(CF SO:水溶液 A.放电时VO为正极 B.放电时Zn+由负极向正极迁移 A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键 C.充电总反应：xZn十VO+nHO 放电Zn2++31 B.电池总反应为5+Zn充电 ZnV,O3·nHO C.充电时，阴极被还原的Z+主要来自 D.充电阳极反应：ZnV,O·nH2O一2xe Zn-TCPP =xZn2++V,Os十nH2O D.放电时，消耗0.65gZn,理论上转移 3.(2024·高考全国甲卷)科学家使用8-MnO 0.02mol电子 研制了一种MnO2-Zn可充电电池（如图所 请完成《课时检测训练21》 示)。电池工作一段时间后，MnO2电极上检 129®2mol.蒙气为2mol,放热192kJ,参与C1F(g)+F,(g) 解析根器益斯定体可知，③=号（②一①），则△H,= CF,(g)的氟气为1mol,放热akJ=303kJ一192kJ 111k):反应的培变等于反应物健能和减去生成物健能和： 之aH,-△H)=-307·mal,平衡常数K,- K CF(g)+F,(g)C1F(g),△H=(248+b-3×172)kJ/ mol=-111kJ/mol,b=157kJ。故选C 2.H,(g)+20(g)一H,0D4H=-286·mol 真题演练突破 解析298K时，1gH,燃烧生成H,O(g)放热121kJ,1mal 1.B解析A.NH,C和Ba(OH),·8H,O的反应是段热反 H,O(1)蓝发吸热44kJ,则1molH燃烧生成1molH,O(D 应，△H>0,烧杯壁会变冷，A错误：B.试纸支蓝，说明有 放热286kJ,表示H,然烧热的热化学方程式为H(g)十 NH,生成，产氢过程△S>0,B正确：C,滴加浓盐酸后，有白 烟生成，说明有NH,CI生成，发生反应NH,+十HCI一 20(g)—H,0)△H=-286kJ·mol. NHCI,C错误：D.实验过程中，气球先变大后变小，D错误。 3.D解析A项，△H,所示过程为氢分子和氧分子化学键断 故选B: 裂的过程，该过程吸热，故△H,>0,A正确：B项，由于气态2.C解析A由能量变化图可知，E=0.70eV-(一0.71eV) 水到液态水的过程为枚热过程，则2H,(g)十O(g)一 =1.41V,A正确：B.由能量变化图可知，步聚2逆向反应 2H,OI)△H,<△H,,B正确：C项，△H所示过程共形成 的△H=-0.71eV-(-1.00eV)=+0.29eV.B正痛： 4molH一O键，则气态原子生成1molH一O放出ak热 C.由能量变化图可知，步裹1的活化能E=0,70eV,步骤2 量，则该条件下△H,=一4 kJ mol,C正确：D项，根据盖斯 的活化能E=一0.49eV一(-0.71eV)=0.22eV,步骤1的 定律，△H=△H十△H,故D错误。故选D。 活化能大于步豫2的活化能，岁囊1的反应比步骤2慢， 4.△H十△H2十△H解析根帮盖斯定律，总反应 C错误：D.该过程甲烷转化为甲醇，属于加氧氧化，该过程实 HOCH.CH,COOC,H.(g)+NH(g)-CH,-CHCN(g) 现了甲烷的氧化，D项正确。故选C, +CH,OH(g)+2H,O(g)可以由反应1+反应+反应m3.△H:一△H 得到，数△H=△H,十△H十△H,。 解析根据盖蜥定律，水气支换反应=反应Ⅱ一反应I,则 热点颧型突破6 △H=△H-△H. [真题·示例们 4.(1)-45(2)菲1个N:分子变为2个N的能垒最大， 1.吸587.02 反应最慢，为速率控制步骤(N分子中N=N键能大，解离 解析由题给热化学方程式：①SiC,(g)十H(g)一 为N原子所需能量最多) SiHCI,(g)+HCl(g),△H=+74.22kJ·ma'+②SiHCL,(g) 解析1)根据图1，宁molN.(g)和受molH,(g)新统残收 +H.(g)-Si(s)+3HCI(g),△H,=+219.29kJ·mol: 能量为473kJ十654kJ=1127kJ,形成1 mol NH,(g)放出能 则根据盖斯定律可知，①十②可得热化学方程式SCL,(g)十 量为339kJ+397kJ+436kJ=1172kJ,则△H=(1127 2H(g)-Si(s)+4HCI(g),△H=△H,+△H= 1172)k·mal=一45kJ·mol',(2)根据图1和图2分 +74.22kJ·mol+(+219.29k·mo)= 析，1molN,断键转化为2malN霄要946kJ的能量， +293.51kJ·mol',则制备56gSi,即2 mol Si,旁要吸收 1molH.断健转化为2molH需要436kJ的能量，所以 热量为293.51kJ·mol×2mol=587.02kJ. 1个N。·分子变为2个N”的能垒最大·反应最慢，为速率控 2.-911.9 制步囊。 解析根据盖撕定律，①十②十2×③可得反应CO(s)十 第21讲原电池化学电源 2A1(s)+7H,O(1)Ca+(aq)+2[A1(OH),](aq)+ 考点1 3H(g),则△H,=△H+△H+2△H=(-65.17kJ·mol)+ 【必备知识·整合】 (-16.73kJ·mo1)+2×(-415.0k·o1)= 回化学☑电图氧化还原团活泼性不同固电解质溶 -g11.9k·mol. 液国闭合回路☑Zn图Cu回Zn-2e一Zn [模拟·演练] 皿Cu十2e一Cu团氧化反应☑还原反应区负极 1.(a十c-2h) 团正极眼负国正园正区负▣Zn十Cu”一一Z知 解析将工=4，y=1代入题给热化学方程式，由盖斯定律可 十Cu四电极材料团加快网加快囡负极网正极 知△H=△H,+△H,-2AH,=(a十c-2b)kJ·mol'. 圈正极 2.+118 [易错易混]1.×2.×3.×4.×5，×6.× 解析根据盖斯定律，反应①=①一②一③，故△H,=△H【关键能力·提升】 -△H,-△H,=+118kJ·ml 1,D解析A项，甲装置没形成闭合电路，甲不是愿电池，错 3-01 误B项，甲中锌棒直接与稀H,SO),接：，发生化学窝蚀，乙 中构成了原电池，负极失去电子的速率加快，因此正极放出 高考一轮总复习+化学 404· 氢气的速率增大，错误：C须，甲不是原电池，乙中构城了原 40H 电池，只有乙装里的电解质溶液中的阳离子向碳棒定向迁 [易错易混]1.×2.×3.×4.×5./6.× 移，错误：D项，盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐【关键能力·提升】 桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触，迅速平1.C解析Zm为负被，电极反应为Zn一2十2()H一 衡电荷，使由它连接的两溶液保持电中性，提高电池效率，正 ZnO十HO,Mn()为正极，电极反应为MnO,十e十HO 确。故选D。 一Mn(OOH十OH,A.电池工作时，MnO,为正枚，得到 2.A解析根据电极总反应，银为负极，甘汞电授为正授。 电子，发生还原反应，故A带误B.电池工作时，OH通过漏 八在金属活动顺序表中，汞排在银之前，汞的活功性比银 膜向负授移动，故B错误：C,环境湿度过低，化学反应速率 强，该电池能自发进行反应的原国是AC1难落于水，导致 下降，不利于电池放电，故C正确：D.由电极反应MnO,十e Ag的活动性增强，A项错误：B.放电时，银极为负授，阴离 +H,O一MnOOH+OH可知，反应中每生战1mol 子向负极迁移，B项正确：C.正极为甘秉电极，发生还源反 Mn(OOH.转移电子数为6.02×10，故D错误：故选C, 应，C顶正确：D.负极的电授反应为Ag十CI一e 2.D解析根据图示，放电时，SC电极上，Si失电子生成 21.6g AgC,Ag)108g:6=0.2mol.转移电子的物质的 SiO.Si-C电极是负极，电极反应是Si+2HO-4e一 量为n(e)=0.2mdl,数目为1.204×10”，D项正确。故 SiO,十4H;MnO,得电子生成Mn',MnO.电极是正极，电 选A。 极反应为Mn(O,+2e+4H广一一Mn+2H,O.A.放电 3.C解析CCL,为非电解质，不能导电，因此不能用CC,代 时，M(O电授是正极，则电池充电时，MnO电极连接外接 梦K,S),溶液，A错溪：HgHg,S),电极的电势高于Cu电 电源的正极，A正确：B.电池工作时，阳离子向正极移动，H 极的电势，则Hg-Hg S),电授为正极，得到电子发生还眼反 通过质子交换膜由SiC电极区向Mn(O电极区移向，B正 应，则电极反应为Hg,S0,+2e一2Hg十SO,B错误：Cu 确：C.敬电时，SiC是负极，电池充电时，SiC电夜为阴极， 电板为负校，失去电子发生氧化反应，电极反应为Cu-2e 电极反应式是SiO,+4e十4H一一Si+2H,O,C正确： 一Cu,若换成更加活泼的Zn-ZnSO,体系，则更容易失去 D.放电时，正极反应式为MnO,+2e+4H一-Mn+ 电子，电压表的示数变大，C正确：微孔莞片起到便千离子通 2H(),导线上每通过0.2mol电子，有0.1 mol MnO.进入 过，而阻隔溶液通过的作用，D借误， 溶戒，同时有0.2molH由负极通过质子交换膜进入正极 4.C解析把四个实验从左到右分别编号为①②③④，则由 区，正极区溶减的质量增加8.9g,D错误。 实验①可如，a作原电池负极，b作原电池正授，金偶活动性：3，D解析燃料电池中，通入氧气的电极为正极，发生还原 a>b,由实脸②可知，活动性：b>c:由实检③可知，d作原电 反应：通入燃料氢气的电授为负极，发生氧化反应。由质子 池负极，C作原电施正授，活动性：d>c:由实验④可知，d作 交换膜可知该燃料电池是酸性环境，燃料电池正授的电极反 原电池负极，a作厚电泡正枝，活动性：d>,故金属活动性 应式为O十4H十1e一2HO,负板电板方程式为H 顺序：d>a>b>心，故选C 2e—一2H,氢氧燃料电池总反应式为(O)十2H— 5.(1)2Fe +Cu=2Fe +Cu' 2HO,以此解答。A.通入氧气的电极发生还原反应，故A (2)①Cu-2e-Cu 错误：B.通入氢气的电极为负极，故B错误：C.氢氧料电 ②2Fe++2e-2Fe 泡总反应式为0十2H一=2H,O,无葡点指条件，故C错 (3) 误：D,在酸性环境下，燃料电池正极的电极反应式为()，十 4H+4e2H,O,故D正确.敌选D. ①不含盐桥 ②含盐桥 4.C解析A项，钢电极是阳极，应与电源的正校相连，廊与 Y相连接，A说法正确：B项，电镀过程中，电解质的浓度及 成分均不会发生变化，因此，乙装置中溶液的颜色不会变浅， B说法正确：C项，标准状况下，当N电极消耗5,6L().时， 即O,的物质的量为0.25m©l,则电略中转移电子的物质的 FC溶液 CuC溶液c溶被 量为1ml,铁电极上发生C:2十2e一Cu,根据转移电子 考点2 守恒可知，新出Cu的物质的量为0.5mol,故铁电授的质量 【必备知识·整合】 增加32g,C说法不正确：D项，M电枝为负极，负校上发生 mZn+20H-2e-Zn(OH).]Zn+Ag.O+H.O 氧化反应，电校反应为H,NCONH:+H,O-6eCO,↑ --Zn(OH),+2Ag [3Pb+SO,-2e--PbSO +N◆十6H,D正确， PbO.+4H+SO:+2e--PbSO,+2H,O 真题演练突破 团PhS0,+2e一Ph+S0圆P6bSO,+2HO-2e一1.C解析甲室中发生反应：Cu(aq)+4NH·H.0(aq) Ph0.+4H+S02H+4OH-4e4H.0 一[Cu(NH,),]了++4H,O,根据Cu的浓度差可以设计浓 图0.+4e+4H—2H,0回0.+2H0+4e 差电池.NH通入甲室发生反应NH,十HO一NH· ·405· 高考一轮总复习·化学 H,O,溶液中Cu”与NH,·H,O结合生成[Cu(NH),,1溶液，C错误：放电时，负授的电校反应式为Zn-2e一 Cu++4NH,·H,O-[Cu(NH),丁+4H,O.甲室Cu电 Zm+,因此浦耗0.65gZn(物质的量为0.01mol),理论上转 授上发生失电子的氧化反应Cu一2e一一C,则甲室中总 移0.02ol电子，D正确 反应为Cu-2e十4NH—[Cu(NH,),+,乙室Cu电校上 第22讲电解池金属的腐蚀与防护 发生符电子的还原反应Cu2-+2e一Cu,乙室中S0向 考点1 甲室移动，甲室中[Cu(NH,),]SO,浓度增大，排出收集，低 【必备知识·整合】 温热解生成CuS()和NH,NH回到甲室中生成NH,· D阴☒还原B阳团氧化固2H,O-4e一4H+O↑ HO德环使用。A项，甲室中Cu电极为负极，错误；B项， 回4r+4e—2H+回2H0电2H+0↑ 因留要在甲望中实现CuSO落液的再生，故雪要使乙室中 图减小回4OH-4e一2H:O+O,↑@4HO+4e S()通过阴离子交换膜进入甲室，错误：C项，上述分析中 一2H,+十40Hm2H,0电解2H,++0,↑☒增大 甲室中总反应与乙室中Cu电极的电极反应相加得总反应 Cu+4NH一一[Cu(NH,),了，正确：D项，如果NH,进 ☒2H,0-4e4H+0,↑国4H,0+4e2H,↑ 入乙室，则乙室中Cu浓度降低，浓差电池的电动势差将减 +4OH因2H,0电解2H,++0,↑丽不变团加水 小，借误。故选C 图2C1-2e一CL,↑@2H+2eH,↑@2H+ 2.C解析枚电时，Zn为负校，负极反应为xZm一2xe 2C电解H,++CL,+增大圆通入HC1气体 xZn,VO为正校，正授反应为V,O,十xZn”+nH,O+ ☒2C1-2e-C1,↑☒Cu++2e-一Cu图Cu+ 2xe-ZnV,O·nHO.总反应为xZn+V,O+nHO 一一Zn,V,O,·nHO,A正确、C箭误：放电时Zn由负授 2C电Cu+CL↑图加CuCL周体☒2C-2e一 移向正被，B正确：充电时总反应为Zn,V,O·nHO一 CL↑☒2H,0+2e-一H↑+20H图2C1+2H,0 xZn十VO+nHO,阳极反应为ZnV,(0·nH)-2re 电整H,++C1,++20H图增大团通入HC1气休 一V,O+xZn+tH,O,D正确，故选C。 ☒2H0-4e-4H+).↑图4Ag十4e-4Ag 3.C解析Zn其有比较强的还原性，Mn().具有比较强的氧 网4Ag+2H,0电解4Ag十0，↑十4H园减小霸加人 化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与Mn(O,之问，所以 AgO固体 MnO.电极为正极，Zn电极为负极，则充电时Mn)电极为 [易错易混]1.×2.√3.×4./5.√6. 阳授、乙电授为阴极。A,充电时该装里为电解池，电解池中 【关键能力·提升】 阳离子向阴极迁移，即Z+向阴极方向迁移，A不正确： 1.A解析A项，电子流出的一极是电源的负极，战Fe连接 B.放电时，负极的电授反应为Zn一2e一一Zn,划充电时 电源的正极，为阳授，发生氧化反应，A正确，B项，电解质溶 阴校反应为Z乙n++2e一一Zn,即充电时Zn元素化合价应 液中，阴离子向阳极移动，Fe为阳极，故CI向Fe极作定向 降低，而速项中Z元素化合价升高，B不正确：C.放电时 移动，B辑误，C项，石墨电极是电解池的阴极，发生还原反 MnO,电极为正极，正极上检测到Mn(OOH和少量 应，电授反应为Fe++e一Fe,C错误：D项，Fe为阳 ZnMn,O,则正校上主要发生的电授反应是MnO,+HO十 极，是活性电极，Fe被氧化生减Fe+,石墨是电解池的阴极， e一一MnOOH+OH,C正确：D.放电时，Zn电极质量城 Fe发生还原反应生我Fe,故电解泡发生的总反应为Fe 少0.65g(物质的量为0.010mol),电路中转移0.020mgl 电子，由正授的主要反应MnO,+H,O+e一一Mn(OOH十 +2Fe也：3Fe,D错误，放地A (OH可知，若正极上只有Mn(O)H生成，则生成Mn())H 2.D解析A项，电解稀梵酸时，实质上是电解水，溶剂的质 的物质的量为0.020mol,但是正极上还有ZnMn,O,生成， 量减少，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，氢离子的浓 因此，MnO)H的物质的登小于0.020mol,D不正确。故 度增大，溶液的PH变小，故A错误：B项，电解稀氢氧化钠 选C。 溶液时，实质上是电解水，溶剂的质量减少，溶质的质量不 4.C解析由图中信息可知，该新型水系锌电池的负授是 变，所以溶液的浓度增大，氢氧根离子的浓度增大，溶液的 锌，正校是超分子村料；负极的电被反应式为Zn一2一 pH变大，故B错误：C项，电解碗酸的溶液时，实质上是电解 Zn,则充电时，该电极为朋极，电极反应式为Zn十2e 水，陨板上氢离子得电子生成氢气，阳极上氢氧根离子失电 Zn:正极上发生1工十2e一3，则充电时，该电极为阳 子生成氧气，根据得失电子守恒，在阴校上和阳校上析出产 物的物质的量之比为2：1，故C歸误：D项，电解氯化铜溶 授，电极反应式为3T一2e一，标注推内所示结构属于 液时，阴极上铜离子得电子生成制，阳极上氧离子失电子生 配合物，配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳复单纯，碳氮 成氯气，根据得失电子守恒，在阴极上和阳极上析出产物的 双键和碳氢键等多种共价键，还有由N提供孤电子对，Zn 物质的量之比为1：1，故D正确。 提供空轨道形成的配位试，A正确：由以上分析可知，该电池 3.B解析阳极与阴极产生的气体体积比为1：2，相当于电 息反应为1十2受2“十3，B正确：克电时，阴授电极 解水，H变小，说明电解质为含氧酸。A,电解稀盐晚，两极 反应式为Zn十2e一=Zn,被还原的Zn+主要来自电解质I上分别为C1和H放电，两极气体体积之比是1：1，A不 高考一轮总复习·化学 ·406·