2023年高考化学电化学.pdf

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1、电 化 学 考 情 分 析（1）本 专 题 为 常 考 内 容，其 中 微 专 题 1 3年 1考，微 专 题 2 3年 1考，微 专 题 3 3年 1考，微 专 题 4 属 于 冷 考 点，微 专 题 5 3年 1考。考（2）以 原 电 池（或 电 解 池）工 作 原 理 及 其 应 用 等 为 素 材（背 景）。情（3）主 要 考 查 了 原 电 池（或 电 解 池）两 极 判 断、离 子（或 电 子）移 动 方 向、电 极 反 应 分 式 书 写、物 质 制 备 等 知 识，主 要 体 现 了 宏 观 辨 识 与 微 观 探 析、科 学 探 究 与 创 新 意 识、证 析 据 推 理 与

2、 模 型 认 知 的 化 学 学 科 核 心 素 养。（4）预 测 2023年 该 专 题 的 考 查 不 会 削 弱，在 新 型 电 池、两 池 串 联、膜 电 池 等 角 度 会 进 一 步 加 强 命 题。微 专 题 1原 电 池 原 理 及 其 应 用 突 破 核 心 整 合 L原 电 池 的 工 作 原 理 外 电 路 电 子 沿 着 导 线 传 递-氧 化 反 应 还 原 反 应-二 e到 得 向 移|正 子 离 阳 电 电 质 内 路 解 子 离 极 一 阴 负 向 2.原 电 池 正、负 极 的 判 断 方 法 较 不 活 泼 金 属 或 导 电 菲 荼 属）还 原 反 应 X

3、_ _/较 活 泼 金 属,氧 化 反 应 _/电 子 流 入 _/li极 负(电 子 流 出 4/电 极 增 重 或 看 气 标 产 生 等，阳 离 子 移 向 X_ _ _ _/U阴 离 子 移 向 3.双 液 原 电 池（有 盐 桥）e盐 桥 的 作 用：将 正、负 极 反 应 物 隔 开，避 免 直 接 接 触，导 致 电 流 不 稳 定；通 过 离 子 的 定 向 移 动，构 成 闭 合 回 路；平 衡 电 极 区 的 电 荷。高 考 经 典 再 研 典 例 2022湖 南，8,3 分 海 水 电 池 在 海 洋 能 源 领 域 备 受 关 注，一 种 锂 一 海 水 隔 膜 玻 璃

4、 陶 瓷 A.海 水 起 电 解 质 溶 液 作 用 B.N 极 仅 发 生 的 电 极 反 应：2H2。+2e-=2OFT+H2 TC.玻 璃 陶 瓷 具 有 传 导 离 子 和 防 水 的 功 能 D.该 锂 一 海 水 电 池 属 于 一 次 电 池 解 析 锂 为 活 泼 金 属，作 负 极；N 电 极 为 正 极，可 能 发 生 电 极 反 应。2+250+4e-=4OH-,故 B 不 正 确。情 境 素 材 锂 一 海 水 电 池 考 查 角 度 原 电 池 原 理 素 养 立 意 宏 观 辨 识 与 微 观 探 析、证 据 推 理 与 模 型 认 知 变 式.火 星 大 气 中

5、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（B）A.负 极 有 黑 色 物 质 附 着 B.放 电 时 总 反 应 为 4Na+3c。2=2Na2CO3+CC.阳 离 子 由 正 极 移 向 负 极 D.电 子 由 碳 纳 米 管 流 出 解 析 根 据 题 干 信 息 可 知，放 电 时 总 反 应 为 4Na+3CO2=2Na2cO3+C,故 B正 确；放 电 时，负 极 上 N a失 去 电 子 发 生 氧 化 反 应 生

6、成 N a+,正 极 上 CO?得 到 电 子 生 成 C,碳 为 黑 色 固 体，故 A 错 误；放 电 时 阳 离 子 移 向 正 极，故 C 错 误；放 电 时 装 置 为 原 电 池，电 子 由 负 极 流 出，故 D 错 误。解 题 思 路 掌 握 新 型 化 学 电 源 中 电 极 反 应 式 的 书 写(1)理 清 书 写 步 骤列 物 质 写 式 子 负 极 反 应 式：符 合“还 原 剂-碇-氧 化 产 物”的 形 式 正 极 反 应 式：符 合 氧 化 剂+ne-还 原 产 物”的 形 式 看 环 境 配 守 恒 检 查 是 否 符 合 原 子 守 恒、电 荷 守 恒。若

7、是 酸 性 介 质，多 0加 H+转 化 为 H,0,不 能 出 现 OH-；若 是 碱 性 介 质，多 0与 H,0转 化 为 0 H-,不 能 出 现 H+;若 是 在 熔 融 态 电 解 质 中 进 行 的 反 应，则 可 添 加 熔 融 态 电 解 质 中 的 相 应 离 子。例 如：全 位 液 流 电 池 的 总 反 应 为 V0；+放 电 2H+V 2+V 3+V O 2+H,。放 电 充 电 2时 的 正 极 反 应 式 先 写 成：VO：+e-V 02+,酸 性 条 件 下 多 余 的。与 H+转 化 为 H2。，则 放 电 时 的 正 极 反 应 式 为 VOj+2H+e-=

8、V O2+H2O两 式 加 验 总 式 k _，两 电 极 反 应 式 相 加，与 总 反 应 式 对 照;验 证 I _（2）燃 料 电 池 中 不 同 环 境 下 的 电 极 反 应 式 以 甲 醇 一 氧 气 燃 料 电 池 为 例:酸 性 介 质，如 稀 硫 酸 负 极 CH30H-6e-+H20=C02 T+6H+正 极|02+6e-+6H+=3H2O碱 性 介 质，负 极 CH3OH-6e-+80H-=COp+6H20如 KOH溶 液 正 极 j3o2+6e-+3H2O=6OH-熔 融 盐 介 负 极 CH3OH-6e-+3 c o g=4CO2 T+2H2O质，如 K 2 c。3

9、 正 极|。2+6e-+3co2=3COg高 温 下 能 传 导 0 2-的 固 体 作 电 负 极 CH3OH-6e-+3O2-=C02?+2H2O解 质 正 极-3 0c2+6e-=302-2 4模 拟 对 点 演 习 1.20 2 2广 西 南 宁 模 拟 工 业 上 常 用 纳 米 级 零 价 铁（ZVI）处 理 废 水 含 C2HCI3（三 氯 乙 烯）和 NO。处 理 后 C2HQ3转 化 为 C2H4 和 C，NO 转 化 为 N H*,原 理 如 图 所 示。下 列 说 法 正 确 的 是（C）三 氯 乙 烯 A.水 体 中 含 NO 越 多，三 氯 乙 烯 脱 Q 的 效 果

10、 越 好 B.当 产 生 3 mol Fe2+时 有 1 mol三 氯 乙 烯 完 全 脱 氯 C.用 纳 米 级 零 价 铁 处 理 被 三 氯 乙 烯 污 染 的 水 体 可 加 快 脱 氯 速 率 D.NO 发 生 的 电 极 反 应 为 NO+7H2O+8e-=NH1+100H-解 析 三 氯 乙 烯(C2 HC13)中 C 元 素 的 化 合 价 为+1 价，乙 烯 中 C 元 素 的 化 合 价 为-2 价，处 理 后 C2 HC13转 化 为 C2 H4和 Q-,C2 HC13发 生 还 原 反 应；NOJ转 化 为 NHj,NO 也 是 发 生 还 原 反 应，根 据 得 失

11、电 子 守 恒，水 体 中 含 NO 越 多，三 氯 乙 烯 脱 氯 的 效 果 越 差，故 A 错 误；当 产 生 3moiFe2+时，失 去 6moi电 子，1 mol HCh脱 去 3 moi氯 原 子 转 化 为 1 mol C2 H4时，得 到 6 moi电 子，还 有 N05转 化 为 N H*,发 生 得 电 子 的 还 原 反 应，则 产 生 3 moi Fe2+时，完 全 脱 氯 的 三 氯 乙 烯 小 于 1 mol,故 B 错 误；用 纳 米 级 零 价 铁 处 理 被 三 氯 乙 烯 污 染 的 水 体，可 以 增 大 ZVI和 废 水 的 接 触 面 积，加 快 ZV

12、I释 放 电 子 的 速 率，从 而 加 快 脱 氯 速 率，故 C 正 确；NO3发 生 的 电 极 反 应 为 NOI+10H+8 e-=N H i+3H2 0,故 D 错 误。2.2021四 川 成 都 三 模 科 学 家 研 发 出 一 种 新 系 统，通 过“溶 解”水 中 的 二 氧 化 碳，触 发 电 化 学 反 应，该 装 置 可 有 效 减 少 碳 的 排 放，其 工 作 原 理 如 图 所 示。下 列 有 关 说 法 中 不 正 确 的 是(B)金 钠 离 导 属 水 有 机 电 解 液 A.系 统 工 作 时，a极 为 电 源 负 极，电 子 从 a极 流 出 B.系 统

13、 工 作 时，将 电 能 转 化 成 化 学 能 C.系 统 工 作 时，b极 区 可 能 会 析 出 固 体 D.系 统 工 作 时，b极 区 的 电 极 反 应 式 为 2cO2+2H2。+2e-=2HCO+H2 解 析 金 属 Na为 活 泼 金 属，易 失 电 子，所 以 a电 极 为 负 极，b电 极 为 正 极，电 子 从 a极 流 出，流 向 b极，A正 确；系 统 工 作 时，将 化 学 能 转 化 成 电 能，B错 误；Na+移 向 正 极，遇 到 HCO 有 可 能 形 成 溶 解 度 较 小 的 NaHC()3，故 可 能 有 固 体 析 出，C正 确；由 题 图 知 b

14、极 上 是 出 0发 生 得 电 子 的 还 原 反 应，电 极 反 应 式 92CO2+2H2O+2e-=2HCO3+H2,D 正 确。3.2022辽 宁 大 连 联 考“碳 呼 吸 电 池”是 一 种 新 型 能 源 装 置，其 工 作 原 理 如 图 所 示。下 列 有 关 说 法 错 误 的 是(C)AI2（C204）3A.通 入 CO2的 一 极 电 极 反 应 式 为 2c。2+2e-=C2Oi-B.金 属 铝 电 极 发 生 氧 化 反 应 C.每 得 到 1 molAl2(C2 04)3,电 路 中 转 移 3 mol电 子D.以 该 装 置 为 电 源 进 行 粗 铜 的 电

15、 解 精 炼，金 属 铝 质 量 减 少 27g时，理 论 上 阴 极 质 量 增 加 96 g 解 析 根 据 题 图 可 知 CO2在 正 极 被 还 原 为 草 酸 根 离 子，电 极 反 应 式 为 2 C02+2e-=C2 Qi-,A 正 确；铝 作 负 极，被 氧 化 为 A13+,B 正 确；每 得 到 lmol用 2储 2。4）3，电 路 中 转 移 6 moi电 子，C 错 误；金 属 铝 质 量 减 少 27 g，即 减 少 lmol,根 据 电 极 反 应 A l-3 e-=A13+可 知，电 路 中 转 移 3 moi电 子，则 阴 极 应 生 成 1.5 mol 铜，

16、质 量 为 1.5 mol x 64 g/mol=96 g,D 正 确。4.2021广 东 阳 江 模 拟 科 学 家 发 明 的 制 取 出。2 的 绿 色 方 法 的 原 理 如 图 所 示（已 知：H2O2 H+HOJ（=2.4 x KT1？）。下 列 说 法 错 误 的 是（B）负 载 去 离 子 水 覆 盖 催 化 剂 电 极 覆 盖 催 化 剂/电 极 HY莫*1离 子 多 孔 固 体 电 解 质 X膜 离 忏 2Oa极 应。?溶 液 b极 A.X 膜 为 阳 离 子 交 换 膜 B.每 生 成 1 mo H2。2,外 电 路 通 过 4 moi e1C.催 化 剂 可 增 加 单

17、 位 时 间 内 反 应 中 电 子 的 转 移 数 目 D.b 极 上 的 电 极 反 应 为 O2+H20+2e-=HOJ+0H-解 析 A 项，a 极 的 电 极 反 应 为 出-20-=21+,11+透 过 阳 离 子 交 换 膜（X 膜）进 入 电 解 质 中，与 H0 反 应 生 成 电。2,正 确；B 项，1 mol。2 参 加 反 应 生 成 1 mol H2O2,共 转 移 2 moi电 子，错 误；C 项，催 化 剂 可 以 加 快 反 应 速 率，故可 以 增 加 单 位 时 间 内 反 应 中 电 子 的 转 移 数 目，正 确；D 项，b 极 为 正 极，电 极 反

18、应 为。2+%。+20-=!405+0广，正 确。微 专 题 2 电 解 原 理 及 其 应 用 突 破 核 心 整 合 1.电 解 池 的 工 作 原 理（惰 性 电 极）与 电 源 正 极 相 连 与 电 源 负 极 相 连 阴 离 子 阳 屈 子 移 向 一 电 解 质 溶 液 一 I 移 向 2.电 解 池 阴、阳 极 的 判 断 方 法 与 电 源 负,极 相 连 还 原 反 应 X _ Z电 子 流 入 卜-_-R析 出 金 属 或 有 气 体 一 放 出 等 与 电 源 正、极 相 连.3.明 确 电 解 池 的 电 极 反 应 及 其 放 电 顺 序 电 极 反 应 X_ Z:

19、活 法 金 属 电 极 材 料 木 身 失 电 子 二 被 氧 化，M-n e-=Mn+_ t-阳 极 卜 r-r一 _；惰 性 电 极：一 般 溶 液 中 还 原 性 强：的 阴 离 子 优 先 失 去 电 子 被 氧 化(1)Pb2+I-1J m u 一 般 溶 液 中 氧 化 性 强 的 阳 离 子 优 旭 竺 L 得 到 电 子 被 还 原 _：阳 离 子 在 阴 极 上 的 放 电 顺 序：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（酸）Fe2+Zn2+H+（水）。（2）阴 离 子 在 阳 极 上 的 放 电 顺 序：S2-r Br-cr OH-含 氧 酸 根 离 子。高 考 经 典 再 研

20、 典 例 2021全 国 乙，12,6 分 沿 海 电 厂 采 用 海 水 为 冷 却 水，但 在 排 水 管 中 生 物 的 附 着 和 滋 生 会 阻 碍 冷 却 水 排 放 并 降 低 冷 却 效 率。为 解 决 这 一 问 题，通 常 在 管 道 口 设 置 一 对 惰 性 电 极（如 图 所 示），通 入 一 定 的 电 流。_/阳 极 _ _ 二 7 海 水 g、阴 极 下 列 叙 述 错 误 的 是（D）A.阳 极 发 生 将 海 水 中 的 Q-氧 化 生 成 Cl?的 反 应 B.管 道 中 可 以 生 成 氧 化 灭 杀 附 着 生 物 的 NaClOC.阴 极 生 成 的

21、 出 应 及 时 通 风 稀 释 安 全 地 排 入 大 气 D.阳 极 表 面 形 成 的 Mg（OH）2等 积 垢 需 要 定 期 清 理 解 析 A 项，电 解 时，阳 极 电 极 反 应 式 为 2c-2e-=C12 T，正 确；B 项，阳 极 产 生 的 与 阴 极 产 生 的 0H-发 生 反 应 产 生 CUT,CIO-具 有 强 氧 化 性，可 以 灭 杀 附 着 生 物，正 确；C 项，出 聚 集 易 发 生 爆 炸，应 及 时 通 风 稀 释 排 出，正 确；D 项，阴 极 电 极 反 应 式 为 2H2O+2e-=H2 T+2 0 1，01T遇 海 水 中 的 Mg?+产

22、 生 白 色 沉 淀 Mg（OH）2,而 非 出 现 在 阳 极 表 面，错 误。情 境 素 材 电 解 海 水 考 查 角 度 电 解 原 理、电 解 池 中 离 子 放 电 顺 序 等 素 养 立 意 宏 观 辨 识 与 微 观 探 析、证 据 推 理 与 模 型 认 知 变 式.海 水 中 锂 资 源 非 常 丰 富，但 是 海 水 中 的 锂 浓 度 低，很 难 被 提 取 出 来。我 国 科 学 家 设 计 了 一 种 在 太 阳 能 驱 动 下，利 用 选 择 性 固 体 陶 瓷 膜 电 解 海 水 提 取 金 属 锂 的 装 置，如 图 所 示。该 装 置 工 作 时，下 列 说

23、 法 不 正 确 的 是（B）电 极 A有 机 电 解 质 固 体 陶 瓷 膜 海 水 电 极 BA.该 装 置 主 要 涉 及 的 能 量 变 化：太 阳 能 f 电 能 一 化 学 能 B.电 极 B 上 的 电 极 反 应 式：40H-4e-=02 T+2H2OC.选 择 性 固 体 陶 瓷 膜 不 允 许 出。通 过 D.工 作 时，电 极 A 为 阴 极 解 析 该 装 置 主 要 涉 及 的 能 量 变 化：太 阳 能 一 电 能 一 化 学 能，故 A 正 确；在 电 极 B 上，电 子 流 出，发 生 氧 化 反 应，海 水 中 的 Q-失 去 电 子 被 氧 化 为。2，电

24、极 反 应 式 为 2C-2e-=C12T，故 B 错 误；固 体 陶 瓷 膜 上 部 区 域 是 有 机 电 解 质，下 部 区 域 为 海 水，有 机 物 与 海 水 互 不 相 溶，因 此 该 选 择 性 固 体 陶 瓷 膜 不 允 许 H2O通 过，故 C 正 确；电 子 流 入 电 极 A,Li+在 电 极 A 上 得 到 电 子 被 还 原 为 Li单 质，电 极 A 为 阴 极，故 D 正 确。方 法 技 巧 电 解 时 电 极 反 应 式 的 书 写 步 骤一 判 一 判 断 电 解 池 的 阴、阳 极 看 清 电 解 池 的 阳 极 材 料 是 惰 性 电 极 还 是 活 二

25、 看 一 性 电 极（除 A u、P t外 的 金 属 电 极 一 般 为 活 性 活 性 电 极：电 极 材 料 失 电 子，生 成 相 应 的 金 属 阳 离 子 惰 性 电 极：阴 离 子 失 电 子，一 般 生 成 相 应 的 单 质 或 高 价 化 合 物 阳 离 子 得 电 子，一 般 生 成 相 应 的 单 质 或 低 价 化 合 物 模 拟 对 点 演 习 1.2021广 东，16,4 分 钻（Co）的 合 金 材 料 广 泛 应 用 于 航 空 航 天、机 械 制 造 等 领 域。如 图 为 水 溶 液 中 电 解 制 备 金 属 钻 的 装 置 示 意 图。下 列 说 法

26、正 确 的 是（D）石 墨 阳 离 子 交 换 膜 阴 离 子 交 换 膜 H+soj-4H+H+ci-C1-C1-Co2+I 室 U室 田 室 A.工 作 时，I室 和 n 室 溶 液 的 p H 均 增 大 B.生 成 1 mol Co,I室 溶 液 质 量 理 论 上 减 少 16 gC.移 除 两 交 换 膜 后，石 墨 电 极 上 发 生 的 反 应 不 变 通 电 D.电 解 总 反 应：2c。2+2H2。=2Co+02 T 4-4H+解 析 根 据 实 验 装 置 图，电 源 正 极 对 应 I室 为 阳 极 室，电 极 反 应 式 为 2H2O-4e-=O2T+4H+；电 源

27、负 极 对 应 III室 为 阴 极 室，电 极 反 应 式 为 Co2+2e-=Coo H+通 过 阳 离 子 交 换 膜 由 I室 进 入 H 室，C1-通 过 阴 离 子 交换 膜 由 in室 进 入 n 室。A 项，工 作 时，I 室 因 消 耗 H2。，溶 液 pH减 小，n 室 因 H+由 I 室 迁 移 过 来 而 使 溶 液 pH减 小，错 误；B项，生 成 1 m ole。，转 移 2 moie-,消 耗 Im olH z。，I 室 溶 液 质 量 理 论 上 减 少 18 g,错 误；C项，移 除 两 交 换 膜 后，石 墨 电 极 上 发 生 的 电 极 反 应 式 为

28、2C-2e-=C12T，错 误；D项，电 通 电 解 总 反 应 为 2 c+2H20=2CO+02 T+4H+,正 确。2.2022广 西 南 宁 三 中 模 拟 KK）3广 泛 用 于 化 工、医 学 和 生 活 中，工 业 上 制 备 KIO3的 工 作 原 理 如 图 所 示，下 列 说 法 正 确 的 是（D）浓 K0H溶 液 稀 KOH溶 液 离 子 交 换 膜 A.a 为 正 极，B极 上 发 生 氧 化 反 应 B.电 子 流 向：A-a-b B。*气 体 是 出，每 转 移 2 moi e-,可 产 生 22.4 LX气 体 D.A极 的 电 极 反 应 式 为+60H-6e

29、-=IO 3+3H2O解 析 根 据 图 示，该 装 置 为 电 解 池，A 电 极 上 发 生 失 电 子 的 氧 化 反 应 生 成 IO,A 电 极 为 阳 极，则 a 为 电 源 的 正 极，b 为 电 源 的 负 极，B 电 极 为 阴 极。a为 电 源 的 正 极，B 电 极 为 阴 极，B极 上 发 生 得 电 子 的 还 原 反 应，A错 误；A 电 极 为 阳 极，a 为 电 源 的 正 极，b 为 电 源 的 负 极，B 电 极 为 阴 极，电 子 流 向 为 A a、b-B,B 错 误；B 极 电 极 反 应 式 为 2H2（）+2e-=H2 T+2 0 H-,X 气 体

30、 是,每 转 移 2 moi e-生 成 1 mol%,由 于 出 所 处 温 度 和 压 强 未 知，不 能 计 算 电 的 体 积，C错 误；A 电 极 上 I-发 生 失 电 子 的 氧 化 反 应 生 成 1 01,电 极 反 应 式 为 I-+6 0 H-6e-=I 0+3H2O,D 正 确。微 专 题 3 二 次 电 池突 破 核 心 整 合 1.二 次 电 池 基 本 工 作 原 理（1）可 充 电 电 池 有 充 电 和 放 电 两 个 过 程，放 电 时 是 原 电 池，充 电 时 是 电 解 池。（2）放 电 时 的 负 极 反 应 和 充 电 时 的 阴 极 反 应、放

31、电 时 的 正 极 反 应 和 充 电 时 的 阳 极 反 应 在 形 式 上 互 逆。放 电（3）放 电 总 反 应 和 充 电 总 反 应 在 形 式 上 互 逆（用=表 示，但 不 是 可 逆 反 充 电 应）。（4）二 次 电 池 充 电 时 原 负 极 必 然 要 发 生 还 原 反 应，即 作 阴 极，连 接 外 接 电 源 的 负 极；同 理，原 正 极 连 接 电 源 的 正 极，作 阳 极。简 记 为 负 连 负，正 连 正。2.突 破 二 次 电 池 的 四 个 角 度 高 考 经 典 再 研 典 例 2022全 国 乙，12,6 分 Li-。2 电 池 比 能 量 高，在

32、 汽 车、航 天 等 领 域 具 有 良 好 应 用 前 景。近 年 来，科 学 家 研 究 了 一 种 光 照 充 电 Li-。2 电 池（如 图 所 示）。光 照 时，光 催 化 电 极 产 生 电 子（e、和 空 穴（h+）,驱 动 阴 极 反 应（Li+e-=Li）和 阳 极 反 应（U2O2+2h+=2Li+02）对 电 池 进 行 充 电。下 列 叙 述 错 误 的 是（C）金 属 锂 Li,。2、,1 他 惨 充 放、A J 电 电 I 电;、Li+，I i20/电 解 质 电 解 质 光 催 化 电 极 光 照 离 子 交 换 膜 A.充 电 时，电 池 的 总 反 应 Li2

33、（）2=2Li+O2B.充 电 效 率 与 光 照 产 生 的 电 子 和 空 穴 量 有 关 C.放 电 时，Li+从 正 极 穿 过 离 子 交 换 膜 向 负 极 迁 移 D.放 电 时，正 极 发 生 反 应 02+2Li+2e-=Li2C）2 解 析 根 据 题 给 电 池 装 置 图 并 结 合 阴、阳 极 电 极 反 应 可 知，充 电 时，电 池 的 总 反 应 为 Li2（）2=2Li+O 2，A 项 正 确；由 题 干 中 光 照 时 阴、阳 极 反 应 可 知，充 电 效 率 与 光 照 产 生 的 电 子 和 空 穴 量 有 关，B 项 正 确；放 电 时 题 给 装

34、置 为 原 电 池，阳 离 子（Li+）向 正 极 迁 移，C 项 错 误；根 据 题 给 装 置 图 可 知，放 电 时 正 极 上。2得 电 子 并 与 Li+结 合 生 成 52。2，即。2+2Li+2e-=Li2（）2，D 项 正 确。情 境 素 材 光 照 充 电 L i-。2 电 池 考 查 角 度 原 电 池 和 电 解 池 的 工 作 原 理、离 子 的 移 动 方 向 素 养 立 意 宏 观 辨 识 与 微 观 探 析、证 据 推 理 与 模 型 认 知 变 式.锌/澳 液 流 电 池 是 一 种 先 进 的 水 溶 液 电 解 质 电 池，广 泛 应 用 于 再 生 能 源

35、 储 能 和 智 能 电 网 的 备 用 电 源 等。三 单 体 串 联 锌/滨 液 流 电 池 工 作 原 理 如 图 所 示:下 列 说 法 错 误 的 是（D）A.放 电 时，N 极 颜 色 变 浅 B.放 电 时，锌 离 子 通 过 隔 膜 进 入 右 侧 C.充 电 时，锌 离 子 在 阴 极 上 反 应 生 成 锌 D.隔 膜 只 允 许 锌 离 子 通 过，不 允 许 澳 离 子 通 过 解 析 由 题 图 可 知，放 电 时，N 极 为 电 池 的 正 极，B功 在 正 极 上 得 到 电 子 发 生 还 原 反 应 生 成 滨 离 子，漠 单 质 是 深 红 棕 色 的，滨

36、离 子 是 无 色 的，故 颜 色 变 浅，A项 正 确；M 极 为 负 极，锌 失 去 电 子 发 生 氧 化 反 应 生 成 锌 离 子，电 极 反 应 式 为 Zn-2e-=Zn2+,正 极 放 电 生 成 的 滨 离 子 通 过 隔 膜 进 入 左 侧，同 时 锌 离 子 通 过 隔 膜 进 入 右 侧，维 持 两 侧 滨 化 锌 溶 液 的 浓 度 不 变，B 项 正 确；充 电 时，M 极 与 直 流 电 源 的 负 极 相 连，作 电 解 池 的 阴 极，锌 离 子 在 阴 极 上 得 到 电 子 发 生 还 原 反 应 生 成 锌，电 极 反 应 式 为 ZM+2e-=Z n,

37、故 C 正 确；放 电 或 充 电 时，隔 膜 允 许 锌 离 子 和 溟 离 子 通 过，维 持 两 侧 滨 化 锌 溶 液 的 浓 度 不 变，故 D 错 误。模 拟 对 点 演 习 1.我 国 科 学 家 最 近 发 明 了 一 种 Zn-PbO2二 次 电 池，电 解 质 溶 液 为 K2sO4溶 液、H2sO,溶 液 和 KOH溶 液，通 过 M 和 N 两 种 离 子 交 换 膜 将 电 解 质 溶 液 隔 开，形 成 a、b、c三 个 电 解 质 溶 液 区 域，放 电 时 的 工 作 原 理 如 图 所 示。下 列 说 法 不 正 确 的 是（D）A.电 池 放 电 时，电 子

38、 由 Zn电 极 经 导 线 流 入 Pb()2电 极 B.充 电 时，PbO2电 极 的 电 极 反 应 式 为 PbSC)4+2H20 2e-=PbC)2+4H+S01C.电 池 放 电 后 b 区 域 的 电 解 质 溶 液 浓 度 增 大 D.阳 离 子 交 换 膜 为 图 中 的 N 膜，可 允 许 K+通 过 解 析 由 题 图 可 知，ZnTZn(OH)/,失 电 子，则 Zn为 负 极，PbO2为 正 极，电 池 放 电 时，电 子 由 负 极 经 导 线 流 入 正 极，故 A 正 确；正 极 的 电 极 反 应 式 为 PbO2+SQ2-+2e-+4H+=PbS04+2H2

39、O,充 电 时，PbO2为 阳 极，电 极 反 应 式 为 PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+S O t，故 B 正 确；正 极 消 耗 H+,负 极 消 耗 0 H-,则 a 区 域 的 K+通 过 M 膜 向 b 区 域 迁 移，c 区 域 的 SO广 通 过 N 膜 向 b 区 域 迁 移，使 得 b 区 域 K2s。4浓 度 增 大，则 M 膜 为 阳 离 子 交 换 膜 而 N膜 为 阴 离 子 交 换 膜，故 C 正 确，D 错 误。2.2021广 东 深 圳 模 拟 锌/滨 液 流 电 池 是 一 种 新 型 电 化 学 储 能 装 置(如 图 所 示)，电 解 液

40、为 澳 化 锌 水 溶 液，电 解 质 溶 液 在 电 解 质 储 罐 和 电 池 间 不 断 循 环 流 动，左 侧 电 极 为 惰 性 电 极，放 电 时 M 是 用 电 器，充 电 时 M 是 外 电 源。下 列 说 法 不 正 确 的 是(D)M循 环 泵 循 环 泵 A.锌/澳 液 流 电 池 总 反 应 为 Zn+Br2=ZnBr2B.放 电 时 b 极 发 生 氧 化 反 应，电 流 从 a 极 经 用 电 器 流 向 b 极 C.放 电 时 Z M+从 右 侧 经 阳 离 子 交 换 膜 移 向 左 侧，左 侧 电 解 质 储 罐 中 的 离 子 总 浓 度 增 大 D.充 电

41、 时 左 侧 澳 离 子 浓 度 减 小，a 极 连 接 电 源 的 负 极 解 析 放 电 时，Zn失 电 子 发 生 氧 化 反 应，则 b 极 是 负 极，B 2得 电 子 发 生 还 原 反 应，则 a 极 是 正 极，电 池 总 反 应 为 Zn+B*=ZnB*,故 A 正 确；放 电 时 b 极 为 负 极，发 生 氧 化 反 应，电 流 由 正 极 经 外 电 路 流 向 负 极，即 电 流 从 a 极 经 用 电 器 流 向 b 极，故 B 正 确；放 电 时，阳 离 子 向 正 极 移 动，即 向 左 侧 移 动，左 侧 电 解 质 储 罐 中 的 离 子 总 浓 度 增 大

42、，故 C 正 确；充 电 时 左 侧 滨 离 子 转 化 为 澳 单 质，则 澳 离 子 浓 度 减 小，电 解 池 的 阳 极 和 电 源 的 正 极 相 接，a 极 连 接 电 源 的 正 极，故 D 错 误。3.2022辽 宁 大 连 联 考 以 Fe Fe(CN)6 为 代 表 的 新 型 可 充 电 钠 离 子 电 池，其 放 电 时 的 工 作 原 理 如 图 所 示。下 列 说 法 错 误 的 是(C)02+离 子 交 换 膜 X/含 Na+的 有 机 电 解 质 A.充 电 时，Na+通 过 离 子 交 换 膜 从 左 室 移 向 右 室 B.充 电 时，M。箔 接 电 源 的

43、 正 极 C.放 电 时，负 极 反 应 式 为 FeFe(CN)6+2Na+2e-=Na2FeFe(CN)6D.外 电 路 中 通 过 0.2 m o l电 子 时，负 极 质 量 变 化 2.4 g解 析 充 电 时，Na+通 过 离 子 交 换 膜 从 阳 极 移 向 阴 极，即 从 左 室 移 向 右 室，故 A 正 确；充 电 时，M。箔 作 阳 极，即 M。箔 接 电 源 的 正 极，故 B 正 确；根 据 原 电 池 工 作 原 理，放 电 时 M g箔 作 负 极，电 极 反 应 式 为 2Mg+2 C-4e-=Mg2Cl22+,故 C 错 误；放 电 时，负 极 反 应 式

44、为 2M g+2C-4 e-=Mg2c5 2+,外 电 路 中 通 过 0.2 m o l电 子 时，消 耗 0.1 mol M g,质 量 减 少 2.4 g,故 D 正 确。4.2021山 东 日 照 高 三 三 模 包 覆 纳 米 硅 复 合 材 料(GS-S i)的 可 充 电 石 墨 烯 电 池 工 作 原 理 如 图 所 示。放 电 时，G S-S i包 覆 石 墨 烯 电 极 上 的 物 质 变 化 为 C6Li CeLii一；多 元 含 锂 过 渡 金 属 氧 化 物 电 极 上 的 物 质 变 化 为 L i-x M O?一 L iM O,。下 列 说 法 错 误 的 是(B

45、)多 元 含 锂 过 渡 金 属 氧 化 物 电 极 GS-Si包 覆 胶 状 聚 合 隔 膜 固 体 石 墨 烯 电 极 物 电 解 质 电 解 质 A.放 电 时，胶 状 聚 合 物 电 解 质 和 固 体 电 解 质 的 作 用 均 为 传 导 离 子，构 成 闭 合 回 路 B.若 放 电 前 两 个 电 极 质 量 相 等，转 移 0.1 mol电 子 后 两 个 电 极 质 量 相 差 0.7 gC.充 电 时，与 电 源 正 极 连 接 的 电 极，其 电 极 反 应 为 LiMC)2Xe-=Lii-M02+xLi+D.为 保 护 电 池，GS-Si包 覆 石 墨 烯 的 电 极

46、 反 应 不 能 进 行 至 CeLi-e-=C6+Li+解 析 结 合 题 意 可 知 放 电 时，GS-Si包 覆 石 墨 烯 电 极 上 发 生 的 反 应 为 CfLi-xe-=C6Li!_x+%Li+；多 元 含 锂 过 渡 金 属 氧 化 物 电 极 上 的 反 应 为 Li+xe-+Li1_xM O2=LiMO2,因 此 GS-Si包 覆 石 墨 烯 电 极 为 电 池 的 负 极，多 元 含 锂 过 渡 金 属 氧 化 物 电 极 为 正 极。放 电 时，胶 状 聚 合 物 电 解 质 和 固 体 电 解 质 的 作 用 均 为 传 导 Li+,构 成 闭 合 回 路，A 正

47、确；由 电 极 反 应 可 知，放 电 时，转 移 O.lmol电 子 后，负 极 材 料 减 少 0.1 mol Li+,正 极 材 料 增 加 0.1 mol Li+,因 此 转 移 0.1 mol电 子 后 两 个 电 极 质 量 相 差 0.1 mol X 2 x 7g/mol=1.4 g,B 错 误；放 电 时，正 极 反 应 式 为 Li+%e-+LiirMO2=LiMC)2,则 充 电 时，与 电 源 正 极 连 接 的 电 极 反 应 式 为 4 乂 0 2-粕-=助-乂 0 2+久 5+,C 正 确；若 GS-Si包 覆 石 墨 烯 的 电 极 反 应 进 行 至 C6Li-

48、e-=C6+Li+,石 墨 烯 会 被 氧 化，损 伤 电 极，因 此 为 保 护 电 池，GS-Si包 覆 石 墨 烯 的 电 极 反 应 不 能 进 行 至 C6Li-e-=C6+Li+,D 正 确。微 专 题 4锂 离 子 电 池 突 破 核 心 整 合 1.锂 离 子 电 池 是 一 种 二 次 电 池(充 电 电 池)，其 工 作 时 主 要 依 靠 锂 离 子 在 正 极 和 负 极 之 间 移 动。2.常 见 的 锂 离 子 电 池（1）负 极 材 料 为 金 属 锂 型。（2）负 极 材 料 为 嵌 锂 化 合 物 型。在 充、放 电 过 程 中，Li+在 两 个 电 极 之

49、间 往 返 嵌 入 和 脱 嵌：充 电 时，Li+从 正 极 脱 嵌，经 过 电 解 质 嵌 入 负 极，负 极 处 于 富 锂 状 态；放 电 时 则 相 反。放 电 如 一 种 锂 离 子 二 次 电 池 充、放 电 时 的 反 应 为 氏 _第 0。2+L i 4=LiCo02+充 电 C o 其 负 极 材 料 为 嵌 锂 石 墨，石 墨 作 负 极 材 料 无 毒，且 资 源 充 足，锂 离 子 嵌 入 其 中，克 服 了 锂 的 高 活 性，解 决 了 传 统 锂 电 池 存 在 的 安 全 问 题。正 极 材 料 常 用 LiCo02,电 解 质 溶 液 为 LiPFe的 碳 酸

50、 酯 溶 液（无 水）。正 极 LiCoOz在 充、放 电 性 能 和 寿 命 上 均 能 达 到 较 高 水 平，使 成 本 降 低。高 考 经 典 再 研 典 例 2021浙 江 6 月 选 考，22,2 分 某 全 固 态 薄 膜 锂 离 子 电 池 截 面 结 构 如 图 所 示，电 极 A 为 非 晶 硅 薄 膜，充 电 时 Li+得 电 子 成 为 Li嵌 入 该 薄 膜 材 料 中；电 极 B为 LiCoOz薄 膜；集 流 体 起 导 电 作 用。下 列 说 法 不 正 确 的 是（B）A.充 电 时，集 流 体 A 与 外 接 电 源 的 负 极 相 连 B.放 电 时，外 电