精选-高考化学二轮复习第6讲电化学基础专题追踪

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第6讲电化学基础

考向一 新型化学电源的分析与推断

1．(2018·全国卷Ⅱ)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na

2Na2CO3＋C。下列说法错误的是()

A．放电时，ClO－4向负极移动

B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2

－

C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e===2CO23－＋C

D．充电时，正极反应为：Na＋e===Na

＋

－

[解析]高氯酸根离子是阴离子，电池放电时为原电池装置，阴离子向负极移动，A正确；由题图结合电池总反应知，充电时释放二氧化碳，放电时吸收二氧化碳，B正确；放电时，正极反应可以理解为“CO2得到4e还原为C，余下的两个O进一步结合CO2生成CO23－”：3CO2＋4e===2CO23－＋C，C正确；充电时电池的正极与外接电源的正极相连，作电解池的阳

－

－

2－

极，发生失电子的氧化反应，应为碳失电子生成CO2，D错误。

[答案]D

2．(2017·全国卷Ⅱ)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()

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A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋2e===3Li2S4

＋－

B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g

C．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

[解析]原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋2e===3Li2S4，A项正确；该电池工作时，每转移0.02 mol电子，负极有0.02 mol Li(质量为0.14 g)被氧化为Li，则负极质量减少0.14 g，B项正确；石墨烯能导电，用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，C项正确；充电过程中，Li2S2的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电池中Li2S2

＋

＋

－

的量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多，D项错误。

[答案]D

3．(2015·全国卷Ⅰ)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其

工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()

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A．正极反应中有CO2生成

B．微生物促进了反应中电子的转移

C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O

2

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[解析]由题意可知，微生物电池的原理是在微生物作用下O2与C6H12O6发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，B正确；氧气在正极反应，由于质子交换膜只允许H通过，则正极反应为：O2＋4e＋4H===2H2O，没有CO2生成，A项错误；负极发生反应：C6H12O6－24e＋6H2O===6CO2＋24H，H在负极区生成，移向正极区，在正极被消耗，C项正确；总反应为：

＋

＋

－

＋

－

＋

C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，D项正确。

[答案]A

4．(1)(2018·天津卷)CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问

O2辅助的Al－CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应

题：

产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。

电池的负极反应式：_________________________。

－

电池的正极反应式：6O2＋6e===6O2－；6CO2＋6O2－===3C2O24－＋6O2

反应过程中O2的作用是_________________________。

＋

该电池的总反应式：________________________。

2＋

3＋

(2)(2017·北京卷)实验证明Ag＋Fe===Ag＋Fe能发生，装置如下图。其中甲溶液是

__________，操作及现象是_____________。

(3)(2016·江苏卷)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O27－的酸性废

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