2024年高考化学试题分项版解析专题09《电化学基本原理》含解析

专题09 电化学基本原理

1．【2024新课标1卷】最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：

①EDTA-Fe-e＝EDTA-Fe

②2EDTA-Fe+H2S＝2H+S+2EDTA-Fe 该装置工作时，下列叙述错误的是 A．阴极的电极反应：CO2+2H+2e＝CO+H2O B．协同转化总反应：CO2+H2S＝CO+H2O+S C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低

D．若采用Fe/Fe取代EDTA-Fe/EDTA-Fe，溶液需为酸性 【答案】C 【解析】

3+

2+

3+

2+

+

-3+

+

2+

2+

-3+

考点定位：考查电化学原理的应用、电极反应式书写、铁盐与亚铁盐的性质等

【试题点评】准确判断出阴阳极是解答的关键，注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应，进而得出阴阳极。电势高低的判断是解答的难点，注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。

2．【2024新课标2卷】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下列说法错误的是

2Na2CO3+C。

A．放电时，ClO4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＝2CO3+C D．充电时，正极反应为：Na+e＝Na 【答案】D 【解析】

+

?

?

2－

－

考点定位：考查新型二次电池，涉及电极反应式书写、离子移动方向判断等

【试题点评】本题以我国科学家发表在化学顶级刊物上的“一种室温下可呼吸的钠、二氧化碳二次电池”为载体考查了原电池和电解池的工作原理，掌握原电池和电解池的工作原理是解答的关键，注意充电与发电关系的理解。本题很好的弘扬了社会主义核心价值观个人层面的爱国精神，落实了立德树人的教育根本任务。

3．【2024新课标3卷】一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li在多孔碳材料电极处生

+

成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是

A．放电时，多孔碳材料电极为负极

B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C．充电时，电解质溶液中Li向多孔碳材料区迁移 D．充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+（1－）O2 【答案】D 【解析】

+

D．根据图示和上述分析，电池的正极反应应该是O2与Li得电子转化为Li2O2-X，电池的负极反应应该是单

+

质Li失电子转化为Li，所以总反应为：2Li + (1－

+

)O2 ＝ Li2O2-X，充电的反应与放电的反应相反，所

以为Li2O2-X ＝ 2Li + (1－)O2，选项D正确。

考点定位：考查新型电池的基本构造和原理，涉及正负价判断、离子和电流方向判断、反应式等

【试题点评】本题是比较典型的可充电电池问题。对于此类问题，还可以直接判断反应的氧化剂和还原剂，进而判断出电池的正负极。本题明显是空气中的氧气得电子，所以通氧气的为正极，单质锂就一定为负极。放电时的电池反应，逆向反应就是充电的电池反应，注意：放电的负极，充电时应该为阴极；放电的正极