高中化学专题——电化学

电化学

考点一原电池原理及应用

真题感悟——悟真题、明方向

1．(2018·全国Ⅰ，13)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。示意图如下所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：

裹的ZnO)

①EDTA－Fe2＋－e－===EDTA－Fe3＋

②2EDTA－Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA－Fe2＋

该装置工作时，下列叙述错误的是(C)

A．阴极的电极反应：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O

B ．协同转化总反应：CO 2＋H 2S===CO ＋H 2O ＋S

C ．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低

D ．若采用Fe 3＋/Fe 2＋取代EDTA －Fe 3＋/EDTA －Fe 2＋，溶液需为酸性

[解析] 根据图示可知，ZnO@石墨烯电极上发生还原反应，则该电极为阴极，电极反应式为CO 2＋2H ＋＋2e －===CO ＋H 2O ，A 项正确；根据题干信息及图中两电极上的反应可知，该电化学装置(电解池)中的总反应为CO 2＋H 2S=====通电CO ＋S ＋H 2O ，B 项正确；石墨烯作阳极，ZnO@石墨烯作阴极，阳极上的电势应高于阴极上的电势，C 项错误；若采用Fe 3＋/Fe 2＋取代EDTA －Fe 3＋/EDTA －Fe 2＋，溶液需为酸性，否则Fe 3＋、Fe 2＋可形成沉淀，且H 2S 和S 不能稳定存在，D 项正确。

2.(2019·全国Ⅲ)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D －Zn)可以高效沉积ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的3D －Zn －NiOOH 二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn(s)＋2NiOOH(s)＋H 2O(l)

放电充电ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。下列

说法错误的是( D )

A ．三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，所沉积的ZnO 分散度高

B ．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)＋OH －(aq)－e －===NiOOH(s)＋H 2O(l)

C ．放电时负极反应为Zn(s)＋2OH －(aq)－2e －===ZnO(s)＋H 2O(l)

D ．放电过程中OH －通过隔膜从负极区移向正极区

[解析] A 项，该电池采用的三维多孔海绵状Zn 具有较大的表面积，可以高效沉积ZnO ，且所沉积的ZnO 分散度高，正确；B 项，根据题干中总反应可知该电池充电时，Ni(OH)2在阳极发生氧化反应生成NiOOH ，其电极反应式为Ni(OH)2(s)＋OH －(aq)－e －===NiOOH(s)＋H 2O(l)，正确；C 项，放电时Zn 在负极发生氧化反应生成ZnO ，电极反应式为Zn(s)＋2OH －(aq)－2e －===ZnO(s)＋H 2O(l)，正确；D 项，电池放电过程中，OH －等阴离子通过隔膜从正极区移向负极区，错误。故选D 。

核心突破——补知能、学方法

►知能补漏

1．原电池的结构及工作原理(以Cu 、Zn 和稀硫酸构成的原电池为例)