易错题辅导(4)电化学突破2013.3

高考化学《电化学基础》易错题总结易错题【1】原电池电极的确定（1）根据电极材料确定：对于金属、金属电极，通常较活泼的金属是负极，较不活泼的金属是正极，如原电池：Zn—Cu—CuSO4中，Zn作负极，Cu作正极，Al—Mg——KOH中，Al作负极，Mg作正极；对于金属、非金属电极，金属作负极，非金属作正极；对于金属、化合物电极，金属作负极，化合物作正极。

（2）根据电极反应确定：原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。

（3）根据电极现象确定：若不电极断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，通常为原电池的负极，若原电池电极上有气体生成、电极质量不断增加或电极质量不变，该电极发生还原反应，通常为原电池的正极。

（4）根据移动方向判断：电子流动方向是由负极流向正极,电子流出的一极为负极，流入的一极为正极；电流是由正极流向负极，电流流出的一极为正极，流入的一极为负极；在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向是负极。

易错题【2】电极反应式的书写方法(1)拆分法：写出原电池的总反应。

如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应，并注明正、负极，并依据质量守恒、电荷守恒及电子得失守恒配平两个半反应：正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，负极：Cu－2e－===Cu2＋。

(2)加减法：写出总反应。

如Li＋LiMn2O4===Li2Mn2O4；写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极)。

如Li－e－===Li＋(负极)；利用总反应与上述的一极反应相减，即得另一个电极的反应式，即LiMn2O4＋Li＋＋e－===Li2Mn2O4(正极)。

3. 电化学腐蚀的规律(1)对同一种金属来说,其他条件相同时腐蚀的快慢:强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。

(2)活泼性不同的两金属:活泼性差别越大,活泼性强的金属腐蚀越快。

(3)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快,且氧化剂的浓度越高,氧化性越强,腐蚀越快(钝化除外)。

高中电化学基础知识及易错点，考试必备！电化学在高考中有多重要，不用我多说了吧？1.知识的迁移实现陌生装置的解读：由陌生装置图迁移到课本熟悉的装置图燃料电池可逆电池电解池金属防腐2．常见原电池电极反应式(1)铜－锌－H2SO4构成的原电池①负极反应：____________________________；②正极反应：____________________________；③总反应：______________________________。

(2)氢氧燃料电池①电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极反应：______________________________；正极反应：______________________________；总反应：________________________________。

②电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极反应：_______________________________；正极反应：_______________________________；总反应：_________________________________。

③电解质是熔融碳酸盐负极反应：________________________________； 正极反应：________________________________； 总反应：__________________________________。

④电解质是熔融氧化物负极反应：_________________________________； 正极反应：________________________________； 总反应：__________________________________。

答案：(1)①Zn －2e －===Zn 2＋②2H ＋＋2e －===H 2↑③Zn ＋2H ＋===Zn 2＋＋H 2↑(2)①2H 2－4e －＋4OH －===4H 2O O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －2H 2＋O 2===2H 2O ②2H 2－4e －===4H ＋O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O 2H 2＋O 2===2H 2O③H 2－2e －＋CO 32－===H 2O ＋CO 2 ↑ O 2＋4e －＋2CO 2===2CO 32－2H 2＋O 2===2H 2O④H 2－2e －＋O 2－===H 2O O 2＋4e －===2O 2－ 2H 2＋O 2===2H 2O3．常见电解池电极反应式(电极材料为石墨)(1)活泼金属的无氧酸盐溶液，以NaCl溶液为例，写电极反应式①阴极：___________________________________；②阳极：___________________________________；③总反应式：_______________________________。

典例分析高考化学《电化学基础》易错题练习1. 如图是一种正投入生产的大型蓄电系统。

放电前被膜隔开的电解质为Na 2S 2和NaBr 3，放电后分别变为Na 2S 4和NaBr 。

下列叙述正确的是( )A ．放电时，负极反应为3NaBr －2e －===NaBr 3＋2Na ＋B ．充电时，阳极反应为2Na 2S 2－2e －===Na 2S 4＋2Na ＋C ．放电时，Na ＋经过离子交换膜，由b 池移向a 池D ．用该电池电解饱和食盐水，产生2.24 L H 2时，b 池生成17.40 g Na 2S 42.锌溴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储能和智能电网的备用电源等。

三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所：下列说法错误的是A. 放电时，N 极为正极B. 放电时，左侧贮液器中2ZnBr 的浓度不断减小C. 充电时，M 极的电极反应式为2Zn 2e Zn +-+=D. 隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过3.利用SO 2和太阳能综合制氢的方案的基本工作原理如图所示。

下列说法错误的是( )A.该电化学装置中,Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势B.该装置中的能量转化形式为光能→化学能→电能C.电子流向:BiVO4电极→外电路→Pt电极D.BiVO4电极上的反应式为SO32--2e-+2OH-SO42-+H2O4.利用原电池原理，在室温下从含低浓度铜的酸性废水中回收铜的实验装置如图所示，下列说法错误的是A. X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜B. 负极的电极反应式：BH4-＋8OH-一8e-═B(OH)4-＋4H2OC. 2室流出的溶液中溶质为Na2SO4和K2SO4D. 电路中每转移1mol电子，电极2上有32gCu析出NH的形式存在，对氨氮废水无害化处理已5.氮肥厂的废水中氮元素以NH3∙H2O、NH3和+4成为全球科学研究热点，下面是电化学氧化法除氨氮的方法。

研究表明，以碳材料为阴极，O2可在阴极生成H2O2，并进一步生成氧化性更强的·OH，·OH可以将水中氨氮氧化为N2.阴极区加入Fe2＋可进一步提高氨氮的去除率，原理如下图所示结合如图解释。

高考化学 易错题系列 电化学1．【2017新课标1卷】支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。

下列有关表述不正确的是A ．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B ．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C ．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D ．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 【答案】C进行调整，D 正确。

2．【2017新课标2卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为24224H SO H C O -混合溶液。

下列叙述错误的是A ．待加工铝质工件为阳极B ．可选用不锈钢网作为阴极C ．阴极的电极反应式为：3Al3e Al +-+=D ．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 【答案】C【解析】根据原理可知，Al 要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，A 正确；不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，B 正确；阴极应为阳离子得电子，根据离子放电顺序应是H ＋放电，即2H ＋＋2e −=H2↑，C 错误；根据电解原理，电解时，阴离子移向阳极，D 正确。

3．【2017新课标3卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a 常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx （2≤x≤8）。

下列说法错误的是A ．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B ．电池工作时，外电路中流过0.02mol 电子，负极材料减重0.14gC ．石墨烯的作用主要是提高电极a 的导电性D ．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多 【答案】D进行调整，D 正确。

4．【2017江苏卷】下列说法正确的是 A ．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH<0，ΔS>0 B ．地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀C ．常温下，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10−12，pH=10的含Mg2+溶液中，c(Mg2+)≤5.6×10−4mol·L−1D ．常温常压下，锌与稀H2SO4反应生成11.2LH2，反应中转移的电子数为6.02×1023 【答案】BC【解析】该反应气体的分子数减少了，所以是熵减的反应，△S<0，A 错误；锌比铁活泼，形成原电池时锌做负极，所以可以减缓钢铁管道的腐蚀，B 正确；常温下，在pH=10的溶液中，c(OH-)=1410-⨯mol/L ，溶液中含Mg2+浓度最大值为()()122245.610110spK c OH ---⨯=⨯=5.6410-⨯mol/L ，C 正确；在锌和稀硫酸的反应中每生成1mol H2，电子转移的数目为2mol e-，在常温常压下，11.2LH2的物质的量不是0.5mol ，所以反应中转移的电子数不是6.022310⨯，D 错误。

2013届高考化学考前冲刺易错专练：有关电化学原理中的常考问题(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题包括7个小题，每小题6分，共42分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．(教材改编题)氢氧燃料电池已用于航天飞机。

以30% KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下：2H2＋4OH－－4e－===4H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－据此作出判断，下列说法中错误的是()。

A．H2在负极发生氧化反应B．供电时的总反应为2H2＋O2===2H2OC．产物为无污染的水，属于环境友好电池D．燃料电池的能量转化率可达100%2．目前市场上的手提应急灯，主要用的是“无液干粉”铅酸蓄电池，其原理是将强腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶中，使电解质溶液不易发生泄漏，大大改善了电池的性能，所用的原料仍然是Pb-PbO2-H2SO4，下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的是()。

A．充电时，电源的正极接蓄电池标“＋”的一极，电池上标有“－”的一极发生氧化反应B．“无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的原理C．放电时在铅酸蓄电池的负极发生还原反应D．若用此铅酸蓄电池电解饱和NaCl溶液，标准状况下制备1.12 L Cl2，电池内至少消耗H2SO4 0.10 mol3．(2012·大纲全国理综，11)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。

①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )。

A ．①③②④B ．①③④②C ．③④②①D ．③①②④ 4．(2012·浙江理综，10)以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：下列说法不正确的是 ( )。

A ．在阴极室，发生的电极反应为：2H 2O ＋2e －===2OH －＋H 2↑B ．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H ＋浓度增大，使平衡2CrO 2－4＋2H ＋Cr 2O 2－7＋H 2O 向右移动C ．该制备过程总反应的化学方程式为：4K 2CrO 4＋4H 2O=====通电2K 2Cr 2O 7＋4KOH ＋2H 2↑＋O 2↑D ．测定阳极液中K 和Cr 的含量，若K 与Cr 的物质的量之比(n K /n Cr )为d ，则此时铬酸钾的转化率为1－d 25．(2012·北京理综，12)人工光合作用能够借助太阳能，用CO 2和H 2O 制备化学原料。

1.镁、铝和NaOH溶液组成原电池,作负极的应该是哪种金属?为什么?2.盐桥在原电池中有何作用?【答案】使两个半电池中的溶液连成一个闭合回路；使原电池中氧化剂和还原剂近乎完全隔离,提高能量转化的效率；琼脂溶胶中的电解质电离出的阴阳离子,在电场中做定向移动维持半电池中的溶液电荷守恒。

3.如何判断原电池的正、负极？【答案】根据组成原电池的两极材料判断：一般是活泼性较强的金属为负极;活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极；根据电流方向或电子流动方向判断：电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极,而电流由正极流向负极；根据原电池中电解质溶液内离子的定向移动方向判断：在原电池的电解质溶液内,阳离子移向的电极是正极,阴离子移向的电极是负极；根据原电池两极发生的变化来判断：失去电子发生氧化反应的电极是负极,得到电子发生还原反应的电极是正极；根据现象判断：一般溶解的电极为负极,增重或有气泡放出的电极为正极；根据某电极(X)附近pH的变化判断：生成H2或吸收O2的电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大。

因而原电池工作后,X极附近溶液的pH增大,说明X极为正极,金属活动性较弱。

4.原电池的原理有哪些应用？【答案】（1）加快氧化还原反应速率。

如实验室用Zn和稀H2SO4反应制H2,常用粗锌,它产生H2的速率快。

原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成原电池,加快了锌的反应,使产生H2的速率加快。

（2）比较金属的活泼性强弱，原电池中负极一般为活泼性较强的金属,正极一般为活泼性较弱的金属。

（3）用于金属的防护，若要保护一个铁闸使其不被腐蚀,可用导线将其与一锌块相连,使锌作原电池的负极,铁闸作正极。

（4）设计化学电池。

例如以2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2为依据,设计一个原电池。

将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应,分别作原电池负极反应式和正极反应式，负极:Cu-2e-=Cu2+，正极:2Fe3++2e-=2Fe2+；确定电极材料，若发生氧化反应的物质为金属单质,可用该金属直接作负极[若为气体(如H2)或溶液中的还原性离子,可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极]，正极的电极材料必须不如负极材料活泼，则可用铜棒作负极,用铂丝或碳棒作正极；确定电解质溶液，一般选用反应物中的电解质溶液。

集网塑资源幡华汇證权答師力作易错点一：常见化学电源的种类及其工作原理【易错题典例】日常所用锌-锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒，以糊状NHCI作电解质，电2+ +极反应为：Zn-2e-=Zn，2MnO2NH+2e =MnO+2NH+"O.下列有关锌-锰干电池的叙述中，正确的是（）A. 干电池中锌筒为正极，石墨棒为负极B. 干电池长时间连续工作后，糊状物可能流出，腐蚀用电器C. 干电池工作时，电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒D. 干电池可实现化学能向电能和电能向化学能的相互转化【答案】B【解析】血.失电子发生氧化反应的电极定员根，得电子发生还原反应的电极是正根/根据电她反应式知：石BS正松故人错误》E .阳6罡强酸弱稠盐水解呈酸性』能隔蚀锌，所以干电池长时间连续使用吋內装糊状物可能瀧H腐蚀电器，故E正确』匚・原电池放电时』电浇从正极沿导线■冼向员肌锌是员黴二氧化掘是正飙所以.电渣方向杲由石墨经外电路流向锌，故C错误』D.干电泄罡一次电池』只能放电不能充电』所以只能卖现化学諮专化为电辄不竈电能诺化为化学能，故D错误］故选兔【错因分析】考查原电池原理，明确干电池成分及原电池原理是解本题关键，易错点是电池的正负极的判断方法、电子、离子及电流流向；只要结合原电池的工作原理即可消除这些易错点，具体是发生氧化反应或失电子的极为负极，发生还原反应或得电子的极为正极，电子经外电路由负极流向正极，电池内部阳离子向正极移动，电池工作时电流方向由正极经夕卜电路流向负极。

【解题指导】化学电源对外放电时其工作原理是原电池原理，故依据原电池工作原理去分析即可，具体涉及电池的正负极判断、正负极电极反应、电源内部离子的流向及电流的方向，可结合氧化还原反应去分析，因为负极发生氧化反应，正极发生还原反应。

【易错题典例】美国圣路易斯大学研制新型的乙醇燃料电池，用质子（H+）溶剂，在200 C左右供电.电池总反应为：C2H5OH+3O^ 2CO+3H2O，如图是该电池的示意图，下列说法正确的是（）冲豳岳贵料■那«酬霑朋论文騙及发鞭务全髓多打熊足资聊耽色遨王里［七网集网络馥源诸华汇宙枚告師力作www. shulihii^HndA. a极为电池的正极B. 电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极C. 电池负极的电极反应为：4H++Q+4e-=2HOD. 电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移【答案】B【解析】A.憾料电池中』通入燃料的电极是员极』所以通入乙罄的电標互是墮极，故直错诰E.放电时「电流从正按b沿导线茨向负极®故B正确,C・员极反应式为亦=2他£2口正楹反应方程式为曲他启亡〜掘6故C错误.D.放电时』根1® C J EOH+SILO-12e"= 2（^+12^11,有liwl乙聲被氧化时有1加门电子发生转粒故D错误孑故选B。

备战高考化学备考之化学能与电能压轴突破训练∶培优易错难题篇及答案解析一、化学能与电能1．研究小组进行图所示实验，试剂A为0.2 mol·L−1 CuSO4溶液，发现铝条表面无明显变化，于是改变实验条件，探究铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液反应的影响因素。

用不同的试剂A进行实验1~实验4，并记录实验现象：实验序号试剂A实验现象10.2 mol·L−1 CuCl2溶液铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出20.2 mol·L−1 CuSO4溶液，再加入一定质量的NaCl固体开始铝条表面无明显变化，加NaCl后，铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出3 2 mol·L−1 CuSO4溶液铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体4 2 mol·L−1 CuCl2溶液反应非常剧烈，有大量气泡产生，溶液变成棕褐色，有红色固体和白色固体生成（1）实验1中，铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_________。

（2）实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl−是导致实验1中反应迅速发生的原因，实验2中加入NaCl固体的质量为_________ g。

（3）实验3的目的是_________。

（4）经检验知，实验4中白色固体为CuCl。

甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了Cu + CuCl 22CuCl的反应，他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。

① A极的电极材料是_________。

② 能证明该反应发生的实验现象是_________。

（5）为探究实验4中溶液呈现棕褐色的原因，分别取白色CuCl固体进行以下实验：实验序号实验操作实验现象i加入浓NaCl溶液沉淀溶解，形成无色溶液ii加入饱和AlCl3溶液沉淀溶解，形成褐色溶液iii向i所得溶液中加入2 mol·L－1 CuCl2溶液溶液由无色变为褐色查阅资料知：CuCl难溶于水，能溶解在Cl－浓度较大的溶液中，生成[CuCl2]－络离子，用水稀释含[CuCl2]－的溶液时会重新析出CuCl沉淀。

易错题13 电化学综合1．曾在南充求学和工作过的青年学者孙旭平及其领衔团队，近日成功利用Mo2N纳米催化剂在0.1mol·L−1盐酸溶液中进行电催化固氮，装置如图所示，在一定电压下具有较高的产氨速率。

下列判断错误的是A．Mo2N/GCE电极为阴极B．溶液中H+通过隔膜向MoN/GCE电极区迁移C．Mo2N/GCE电极区反应式为N2+6H++6e−====2NH3D．为提高溶液的导电性，可在石墨电极区加入适量的盐酸2．科学家预言，被称为“黑金”的“新材料之王”石墨烯将“彻底改变21世纪”。

中国华为研发人员利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，已在世界上率先开发出石墨烯电池，电池反应式为Li x C6+Li1－x CoO2C6+LiCoO2，其工作原理如图。

下列关于该电池的说法正确的是A．有设计师建议该电池采用隔膜效果更好，可选用质子交换膜B．放电时，LiCoO2极发生的电极反应为：LiCoO2－xe−＝Li1－x CoO2+xLi+C．石墨烯电池通过提高储锂容量进而提高能量密度，废旧的该电池进行“放电处理”让Li+嵌入LiCoO2中而有利于回收D．石墨烯电池充电时LiCoO2极与电源负极相连3．铝石墨双离子电池是一种全新的低成本、高效能电池，反应原理为，电池结构如图所示。

下列说法正确的是A．放电时，外电路中电子向铝锂电极移动B．充电时，应将铝石墨电极与电源负极相连C．放电时，正极反应式为C x(PF6) +e− = xC + PF6−D．充电时，若电路中转移1mol电子，则阴极质量增加9g4．一种钌（Ru）基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。

电池工作时发生的反应为：下列关于该电池叙述错误的是A．电池中镀Pt导电玻璃为正极B．电池工作时，I－离子在镀Pt导电玻璃电极上放电C．电池工作时，电解质中I－和I3－浓度不会减少D．电池工作时，是将太阳能转化为电能5．如图所示装置Ⅰ是一种可充电电池，装置Ⅱ为电解池．离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr。