上篇 专题三 选择题突破三 1.新型化学电源-【创新教程】2027年高考化学大二轮专题增分方案学生用书

化学 答案：(1)4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)4 (2)①[AuC,][AuCL] (1,1,n十0.5m 2’2’m十n ②[Si,O3m]2m 专题三电化学 选择题突破三1新型化学电源 高考经典再研 1.B[A.充电时电极a连接电源负极，为阴极，得电子发 生还原反应，A错误；B.充电时电子仅在外电路移动，由 电源负极流向阴极a,再由阳极b流向电源正极，B正确； C.放电时正极发生得电子的还原反应，正确反应为 [Tmap-TEMPO]2++e一[Tmap-TEMPO]+,选 项给出的是失电子的氧化反应，C错误；D.放电时阴离 子Cl厂向负极移动，转移2mol电子时，有2 mol Cl进 入负极区，负极区溶液质量增加71g,而非减少，D 错误。] 2.D[A.铂电极是阴极，H在阴极得电子生成H2:2H 十2e一H2个，A正确；B.工作时，电极a1为阴极，电 极反应：AgCl十e一Ag十CI,ag、…an-1等奇数电极 为正极，电极反应：AgCl十e一Ag十C1,均是AgCl 转化为Ag,质量减小，B正确；C.在装置运行过程中：左 侧高浓度盐酸中，CI被消耗，同时H通过质子交换膜 迁移到右侧，最终，左侧盐酸浓度降低，右侧盐酸浓度升 高；且a1a、…、a-1电极质量减小，a2、a4、、an电极质 量增加。若定期将直接相连的Ag/AgCl电极互换，并恢 复两侧盐酸浓度，可使装置恢复到初始状态，再次运行， C正确；D.将盐酸换为NaCl溶液、使用阳离子交换膜 时，阳极反应：2Cl一2e一Cl2个；阴极反应2H2O十 2e一H2↑十2OH,Na+会通过阳离子交换膜向阴极 移动，在铂电极附近生成NaOH。但中间的装置中， Ag/AgCl电极发生反应：Ag-e+CI一AgCI和 AgCl+e一Ag十C1,不会生成NaOH,D错误.] 变式集训典题 1.B[A.石墨具有良好的导电性，添加到Ag2CrO4电极 材料中可增强电极的导电性，A正确；B.题干明确 Ag2CrO4难溶于有机溶剂，无法电离出自由移动的 Ag,正极反应物是固体Ag2CrO4,正极反应应为 Ag2CrO4十2e-2Ag+CrO,B错误；C.原电池放电 时，阳离子向正极移动，因此L从负极向正极移动，C 正确；D.负极反应为Li一e一Li,2.1gLi的物质的量 为7高-03m现论上外电路中遥过Q3ml。,D 正确。门 29 2.D[A.反应后左室消耗Cu+,剩余多余的SO2;右室 生成带正电的[Cu(NH3)4]+,正电荷多余。需要SO (阴离子)从左室迁移到右室平衡电荷，因此膜为阴离子 交换膜；若为阳离子交换膜，[Cu(NH)4]+向左侧移 动，无法实现该电池的功能，A错误；B.放电完成后，电 极a的S完全转化Cu2S,电极b的Cu2S完全转化为S; 加热右室电解液，[Cu(NH3)4]+分解放出NH,将 NH3通入左室后重新开始工作时，电极a现在为Cu2S, 发生失电子的氧化反应，为负极，B错误；C.根据负极反 应，转移4mole时，消耗8 mol NH3·H2O,因此电路 中通过的e与消耗NH3·H2O的物质的量之比为4： 8=1：2,不是1：4，C错误；D.将正负极反应相加，消去 两边均有的S、Cu2S和电子，得到总反应：2Cu+十8NH —2[Cu(NH3),]2+,化简得Cu2++4NH3一[Cu (NH3)4]2+,D正确。] 选择题突破三2电解原理及应用 高考经典再研 1.B[A.提取Li的电极为阴极，Li计得电子嵌入电极，反 应式电荷、原子均守恒，符合反应事实，A正确；B.提取 电解槽中，每转移3mol电子时可提取3 mol Li,同时 消耗1 mol PO,处理得到LiH2PO4溶液的反应是： 3Li+PO+2HPO4一3LiH2PO4,仅消耗2mol PO,故每提取1.0 mol L,理论上回牧号mol HPO4,B错误；C.释放电解槽中，Li2.2Ti2(PO4)3释放 出Li计，转化为i.Ti2(PO,)3,反应中失电子，Ti元素 化合价升高，钛被氧化，C正确；D.配平释放电解槽的总 反应，阳极：3Li2.2Ti2（P04),一2.1e一3Li.5Ti2 (PO4)3+2.1Li;阴极：0.7BiPO4十2.1e=0.7Bi+ 0.7P0,两式相加，结合2.1Li计+0.7PO 0.7LiPO4￥，整理后得到选项中的总反应，原子、得失 电子均守恒，D正确。] 2.B[在该体系中，葡萄糖在右侧电极处反应生成葡萄糖 二酸钾，已知K为十1价，H为十1价，O为一2价，可知 CoHgOgK2中C的平均化合价为+1，每1molC6HzO 转化为1 mol Ca HaO3K2会失去6mol电子；产物中的C 化合价升高，所以电极N为阳极发生氧化反应，电极M 为阴极发生还原反应，阴极处的溶液仅含有KOH,电极 反应式为2H2O+2e一H2个+2OH,阳极处的电极 反应式为C6H2O。+8OH-6e一(CoHgOg)2-+ 6H2O;据此回答该问题。 0化学 专题三 电化学 DEEDD 选择题突破三 1.新型化学电源 突破核心透视 O硫 1.化学电源认知模型 ●锂 2.4 充电 电子移动方向 2.1 原电极产物 氧化产物 放电 Li2S2 维反应过程 还原产物 阳离子 Ⅲ 电极反应物 还原 阴离子 电子 安全 保 1.5 化剂 电子转移数/硫原子 Li. 技术维度 电 0.5 2.0 舟解 成 418 串禾 容量(mAh·g) 1670 停酥 装置维度 金属一硫电池工作原理 2.有机材料电池 以锂一硫电池为例：负极金属锂被氧化释放 作为一种新型的电池技术，有机材料电池利 出锂离子和电子；锂离子和电子分别通过电 用有机物作为电极材料，相较于传统的无机 解液、外部负载移动到正极；单质硫在正极 材料电池，具有更高的能量密度、更轻的重 被还原成放电产物硫化锂。 量以及更好的柔韧性，为电池技术的发展开 4.液流电池 辟了新的道路。有机材料电池的工作原理 液流电池的基本装置如图所示，液流电池的 主要基于有机物在电化学反应中的特性。 正、负极电解液储罐是完全独立分离放置在 在有机材料电池中，有机物作为电极材料， 堆栈外部的，通过两个循环动力泵将正、负 通过氧化还原反应产生电流。这种反应过 极电解液通过管道泵入液流电池堆栈中并 程中，有机物分子中的电子被抽取出来，形 持续发生电化学反应，通过将化学能与电能 成负离子，而正离子则留在原来的位置。通 进行相互转换作用来完成电能的储存和释 过外部电路，电流得以产生并输送到外部设 放。由于液流电池的电解液为水溶液，其化 备。与此同时，正负离子的分离使得电极材 学反应基本都发生在水溶液中，所以液流电 料内部产生电位差，从而保持电池的电压。 池不存在任何爆炸或者发生火灾的安全隐 3.金属一硫电池 患危险，具有相当高的使用安全性；而且其 (a) 锂硫电池 (b) 电化学极化反应相对较小，所以可以进行深 负载/电荷 SEI 度的充放电作业，循环次数多使得电池寿 电解液 ooRoPo 命更长。 电源/负载 LiPSf传输 电极A 电极B Li 电解液1 电解液2 产Li+e 锂嵌入脱出 硫氧化还原 S←→Li2S 28 上篇专题三电化学 5.浓差电池 满分模板 浓差电池，顾名思义，是利用物质的浓度差 可充电电池工作原理分析流程 产生电势的一种装置。两侧半电池中的特 一定 装置类型 放电一原电池；充电一电解池 定物质有浓度差，由于浓度差导致半电池上 0 二判 放电时的正极为充电时的阳极，放 发生的氧化还原反应程度不同，从而产生不 电极名称 电时的负极为充电时的阴极 同的电势。电解质浓差电池由两个材料相同 0 放电时的正极反应式颠倒整理过来 三写 为充电时的阳极反应式；放电时的 的金属或金属微溶盐，插入浓度不同的相同电 电极反应式 负极反应式颠倒整理过来为充电时 解质溶液中构成。 0 的阴极反应式 放电时，阳离子移向正极，阴离子移 金属电极构成的电解质浓差电池 四看 向负极；充电时，阳离子移向阴极 Ag AgNOs (a)AgNO(a2)Ag 离子移向 (接电源负极)，阴离子移向阳极（接 电源正极) G 2.(串联电池和电解装置|2026·河南卷)一种 多组串联的电化学装置可以同时产生H Ag Ag 和Cl2,其工作原理如图所示。其中a1~a 0.1 mol/L 1 mol/L AgNO,溶液 均为Ag/AgCI电极，每组装置左侧均为高 阴离子交换膜 AgNO,溶液 浓度盐酸，右侧均为低浓度盐酸。该装置工 NO,ˉ由高浓度（右）向低浓度（左）扩散 作时仅在石墨电极与铂电极上产生气体。 负极(A):Ag-e一Ag 正极(B):Ag+十e=Ag 反应的结果是浓溶液变稀，稀溶液浓度升 下列说法错误的是 高，最终趋于平衡。 A.工作时，铂电极上产生H2 高考经典再研 B.工作时，电极a1、a、a-1的质量均减小 1.(液流电池2026·贵州卷)储能技术是新能 C.定期互换直接相连Ag/AgCl的电极，并 恢复溶液浓度，整个装置可再次运行 源产业发展的重要支撑。一种基于TEM D.将盐酸换为对应浓度NaCI溶液，使用阳 PO衍生物作为正极储能活性材料的水系有 离子交换膜，每组装置启动时均生 机液流电池的工作原理如图。 成NaOH 变式集训典题 日负载/电源 1.(纽扣电池2026·湖南卷)一种可用于心脏起 搏器的扣式电池部分截面结构如图所示 (LiClO4一有机溶剂作电解质溶液，Ag2CrO4 难溶于该溶剂)。下列说法错误的是() 隔膜 绝缘垫圈 Btm-V灯Btma-V 下列说法正确的是 A.充电时，电极a发生氧化反应 Ag.CrO B.充电时，电子从电源的负极流向a极，由 b极流向电源的正极 A.往Ag2CrO4电极材料中添加石墨，可增 C.放电时，正极反应为[Tmap一TEMPO]+ 强其导电性 e=[Tmap-TEMPO]2 B.正极反应式为Ag+eAg C.放电时，Li从负极向正极移动 D.放电时，外电路转移2mol电子，理论上 D.每消耗负极材料2.1g,理论上外电路中 负极区溶液质量减少71g 通过了0.3mole 29 化学 2.(再生电池2026·陕晋青宁卷)某科研团队 A.膜为阳离子交换膜 利用S和Cu,S的相互转化设计了如图所示 B.当气体通入左室开始工作时，电极a为 电池。工作时，两极上发生反应的S和 Cu2S的物质的量相等。放电完成后，将一 正极 侧的电解液加热，产生的气体通入另一侧， C.理论上，电路中通过的e与消耗NH3· 可使电池重复工作。若性能显著衰减，经简 单处理可恢复。下列说法正确的是( H2O的物质的量之比为1：4 负载 电极 D.电池总反应为C+十4NH—[CNH)4 LiSO LiSO. ©温馨提 H,0 H,0 学习至此，请完成配套专题精准强化9 CuSO NH,H,O(过量) 选择题突破三 2.电解原理及应用 突破核心透视 4.利用电解原理制备物质可分为两个类型 1.电解原理及阴、阳极判断 类型 电解池构造 膜类型 观察闭合回路特征 A B 膜1：阳离 浓A(OH 农HB 阳离子转化为 单质；阴离子 。电源十 溶液 活性电极：金属溶解失 “解离”型 溶液 子交换膜； 中部分元素的 膜2：阴离 惰性电极(P、Au或石墨). 稀A(OH) 希HE 容液中原性较强的微粒 溶液 溶液 子交换膜 观察两极的物质 失电子如S-、C、SO等 信总及反应特征 A B X Yh 2.电解工作原理的思维模板 膜3：阳离 子交换膜； 明确阳极是惰性电极还是 “组合”型 判断：阴、阳极 膜4：阴离 活性电极 子交换膜 找全离子（包括水电离的 膜3 膜4 分析：电解质溶 H+和OH),并按阴、阳 5.常考两种复杂的电解装置 液的离子组成 离子分组 (1)复杂有机电化学装置 根据有机化合物分子的特点判断电极：加 排出阴、阳离子在两极的 确定：放电离子 氢去氧发生还原反应，所在电极作阴极；加 放电顺序，确定优先放电 或物质 氧去氢发生氧化反应，所在电极作阳极。 的微粒 如：某研究团队以KOH溶液为电解质溶 写出：电极反应、 判断电极产物，注意溶液 液，CoP和Ni2P纳米片为催化电极材料， 电池反应式 的酸碱性、产物的溶解性 电催化合成偶氨化合物(RCN,R代表烃 解答有关离子浓度、pH、 基)的装置如图所示： 解答问题 电极产物量的变化、溶液 直流电源 的复原等问题 RCH,NH. 离千 3.金属腐蚀的快慢比较模型 换膜 根据电极材料 根据接触介质 Ni.P 两极材料的活动性相差越大， 活泼金属在电解质溶液中的腐蚀速率大于在 氧化还原反应的速率越快，金 非电解质溶液中的腐蚀速率，在强电解质溶液中 KOH溶液 属被腐蚀的速率就越快 的腐蚀速率大于在弱电解质溶液中的腐蚀速率 Ni,P极作阳极，电极反应式为RCH2NH2 金属腐蚀的一般顺序 4e+4OH-—RCN+4H2O;CoP极 电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池阴极 作阴极，电极反应式为2C6HNO2+4H2O +8e(C6H,N)2+8OH。 30