九、可充电电池电极反应式的书写及应用
（一）．解可充电电池试题必备知识
1．对可充电电池充电和放电两过程认识：放电是原电池反应，充电是电解池反应。要
能根据题给总反应式，写出原电池总反应式和电解池总反应式。
2．对可充电电池电极极性和材料的判断：判断电池放电时电极极性和材料，可先标出
放电（原电池）总反应式电子转移的方向和数目，失去电子的一极为负极，该物质即为负极
材料；得到电子的一极为正极，该物质即为正极材料。若判断电池充电时电极极性和材料，
方法同前，失去电子的一极为阳极，该物质即为阳极材料；得到电子的一极为阴极，该物质
即为阴极材料。
3．可充电电池电极反应式的书写方法：
书写可充电电池电极反应式，一般都是先书写放电的电极反应式。书写放电的电极反应式时，
一般要遵守三步：第一，先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正
极反应的物质；第二，写出一个比较容易书写的电极反应式（书写时一定要注意电极产物是
否与电解质溶液共存）；第三，在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得
另一电极反应式。
充电的电极反应与放电的电极反应过程相反，充电的阳极反应为放电正极反应的逆过
程，充电的阴极反应为放电负极反应的逆过程。
4．对可充电电池某电极是发生氧化还是还原反应及某元素被氧化还是被还原的判断：
可根据电极反应式进行分析，放电（原电池）的负极及充电（电解池）的阳极均失去电子，
发生了氧化反应，其变价元素被氧化；放电（原电池）的正极及充电（电解池）的阴极均得
到电子，发生了还原反应，其变价元素被还原。
5．对溶液中离子的移动方向判断：放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电
时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。
6．可充电电池充电时与电源的连接：可充电电池用完后充电时，原电池的负极与外电
源的负极相连，原电池的正极与外电源的正极相连。
7．有关电化学的计算：有关电化学的计算都必须利用电子守恒，要注意各电极转移的
电子数均相等。这类计算通常有计算电极的增重或较少量、溶液的PH 、溶液的离子浓度、
电子转移的数目等。
（二）．可充电电池试题的解题策略
综观历年高考试题可发现，解可充电电池试题的关键在于能否正确书写电极反应式。书
写电极反应式的关键是能否正确书写放电时的电极反应式。要正确书写放电时的电极反应
式，既要弄清得失电子的物质，还要特别注意电极产物是否与电解质溶液共存，要写出实际
存在的电极反应式。然后根据原电池的负极反应与电解池的阳极反应、原电池的正极反应与
电解池的阴极反应互为逆反应，即可快速写出充电时的电极反应式。各电极反应式顺利写出
以后，即可正确解题。
（三）．有关可充电电池高考试题题型分析
1．可充电电池电极极性和材料判断
例4（2001年广东化学卷第2题）镍镉（Ni －Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用，
它的充放电反应按下式进行：Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2O
该电池放电时的负极材料是（ ）
A ．Cd(OH)2 B ．Ni(OH)2 C ．Cd D ．NiO(OH)
解析：要理解镍镉电池放电和充电的过程。放电是原电池反应，根据题给条件知放电（原
电池）时的总反应式为：Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2O=Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。标出原电池总反应式
电子转移的方向和数目指出，即可知道参与负极反应的物质：
2e -
Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。由此可知，
Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2O=Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。
从上式可知，Cd 可作负极材料，参与负极反应。
故应选C 。
点评：此类试题考查可充电电池电极极性和材料判断，首先要准确判断充电、放电分别
表示什么反应（原电池反应还是电解池反应），并写出充电、放电的总反应式，然后在总反
应式上标出电子转移的方向和数目，即可正确判断可充电电池电极极性和材料。
2．可充电电池电极反应式的书写和判断
例5（05江苏化学卷第14题）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，
该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn ＋2K 2FeO 4＋8H 2O3Zn(OH)2＋
2Fe(OH)3＋4KOH ，下列叙述不正确的是（ ）
A ．放电时负极反应为：Zn －2e －＋2OH －＝Zn(OH)2
B ．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e －＋5OH －＝FeO 42－＋4H 2O
C ．放电时每转移3mol 电子，正极有1mol K2FeO 4被氧化
D ．放电时正极附近溶液的碱性增强
解析：高铁电池放电作用是原电池的功能，其总反应式为：3Zn ＋2K 2FeO 4＋
8H 2O=3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH ，根据上述书写电极反应式的方法可知，负极反应为：
Zn －2e -＋2OH -＝Zn(OH)2，正极反应为：FeO 42-＋4H 2O +3e-= Fe(OH)3＋5OH -，A 正确；充
电就是发生电解池反应，其总反应式为：3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH=3Zn＋2K 2FeO 4＋
8H 2O ，根据上述书写电极反应式的方法可知，阳极反应为：Fe(OH)3＋5OH －－3e －＝FeO 42－
＋4H 2O ，B 正确。放电时每转移3mol 电子，正极有1mol K2FeO 4被还原为Fe(OH)3，而不
是被氧化，C 错误。根据正极反应式FeO 42－＋4H 2O +3e－= Fe(OH)3＋5OH －知，放电时生成
OH －，故正极附近溶液的碱性增强。故本题应选C 。
点评：本题主要考查电极反应式的书写、电解质溶液的酸碱性变化、及氧化还原反应等
知识，侧重考查考生对原电池和电解池原理的理解及分析问题的能力。
3．可充电电池电极发生氧化、还原反应及元素被氧化、被还原判断
例6（2006年广东化学卷第16题）某可充电的锂离子电池以LiMn 2O 4为正极，嵌入锂
的碳材料为负极，含Li +导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O 4=Li2Mn 2O 4。
下列说法正确的是（ ）
A ．放电时，LiMn 2O 4发生氧化反应
B ．放电时，正极反应为：Li ++LiMn2O 4+e-=Li2Mn 2O 4
C ．充电时，LiMn 2O 4发生氧化反应
D ．充电时，阳极反应为：Li ++e-=Li
解析：放电时作为电源来用，根据放电时的电池反应知，负极反应式为：Li －e -=Li+，
正极反应式为：Li ++LiMn2O 4+e-=Li2Mn 2O 4，B 正确，但LiMn 2O 4发生还原反应，A 错误。
充电时，阴极反应式为：Li ++e-=Li，D 错误，阳极反应式为：Li 2Mn 2O 4－e -= Li++LiMn2O 4，
故应是Li 2Mn 2O 4发生氧化反应，而不是LiMn 2O 4，C 错误。本题应选B 。
点评：本题主要考查电化学知识和氧化还原反应的有关知识，虽然新型电池增加了试题
的陌生度，但考查原电池及电解池的原理不变，这是解答本类试题的关键。
4．可充电电池离子的移动方向判断及总反应式的书写
例7（2006年江苏化学卷第14题）锂离子电池已成为新一代实用化的蓄电池，该电池
具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：
负极反应：C 6Li －xe -＝C 6Li 1－x ＋xLi +（C 6Li 表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）
正极反应：Li 1－x MO 2＋xLi +＋xe -＝LiMO 2（LiMO 2表示含锂的过渡金属氧化物）
下列有关说法正确的是（ ）
A. 锂离子电池充电时电池反应为C 6Li ＋Li 1－x MO 2＝LiMO 2＋C 6Li 1－x
B. 电池反应中锂、锌、银、铅各失1mol 电子，金属锂所消耗的质量最小
C. 锂离子电池放电时电池内部Li ＋向负极移动
D. 锂离子电池充电时阴极反应为C 6Li 1－x ＋xLi ＋＋xe —＝C 6Li
解析：将放电的两电极反应式在电子守恒的基础上相加即得放电时的总反应式：C 6Li
＋Li 1－x MO 2＝LiMO 2＋C 6Li 1－x ，充电时的总反应式应为放电总反应式的逆反应，故A 错误；
在锂、锌、银、铅金属中，锂的摩尔质量最小，所以各失去1mol 电子，消耗金属锂的质量
最小，B 正确。电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，C 错误。充电时的阴
极反应与放电时的负极反应互为逆反应，故D 正确。本题应选BD 。
点评：本题以锂离子电池为背景材料，全面考查了蓄电池的反应原理、电极反应、离子
流向等知识，要求考生能将所学知识灵活迁移运用。
5．可充电电池考点的综合应用
例8（2006年重庆理综卷第27题）铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是
惰性材料，电池总反应式为：
Pb+PbO2+2H2SO 4 2PbSO 4+2H2O
请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：
⑴放电时：正极的电极反应式是 ；
电解液中H 2SO 4的浓度将变 ；当外电路通过1mol 电子时，理论上负极板的质量增加
g 。
⑵在完全放电耗尽PbO 2和Pb 时，若按右图连接，电解一段时间后，则在A 电极上生
成 、B 电极上生成 ，此时铅蓄电池的正负极的极性
将 。
解析：⑴解析：因为放电为原电池反应：Pb+PbO2+2H2SO 4 =2PbSO4+2H2O 。Pb 失电子发生负极
反应，产生的Pb 2+在H 2SO 4溶液中结合SO 42-生成难溶于水的PbSO 4，故其负极反应式为：Pb+SO42-
－2e -=PbSO4。由电子守恒可知，其正极反应式为总式减去负极反应式：PbO 2+ SO42-+4H++2e-=
PbSO 4+2H2O 。
充电为电解池反应，其电极反应式书写是这样的，阴极反应式为原电池负极反应式的逆
反应，即PbSO 4+2e-=Pb+SO42-；阳极反应式为原电池正极反应式的逆反应，即PbSO 4+2H2O －2e -=
PbO 2+ SO42-+4H+。根据总反应式H 2SO 4的浓度会不断减小，所以应定期补充H 2SO 4。根据负极反
应：Pb ＋SO 42－－2e -=PbSO 4，可知，每转移2 mol 电子，负极板增加1mol 的质量，因为负极
板由Pb 变为PbSO 4，故外电路通过1mol 电子时，理论上负极板的质量增加48g 。
⑵当外加电源后，铅蓄电池变成了电解池，A 极为阴极，电极反应式为：
PbSO 4+2e -=Pb ＋SO 42－，B 极为阳极，电极反应式为：PbSO 4＋2H 2O －2e －＝PbO 2＋4H ＋＋SO 42－。
这样，A 电极上生成Pb ，B 电极上生成PbO 2，此时铅蓄电池的正负极的极性将对换。
答案：⑴PbO 2＋2e －＋4H ＋＋SO 42－＝PbSO 4＋2H 2O 小 48
⑵Pb PbO2 对换
点评：本题关于电化学，正确书写电极反应式是解决本类问题的关键。在书写过程中要
注意，电极产物是否与电解质溶液共存，不共存要参与电极反应，如本题中的与Pb 与SO 42
－不共存，要发生反应生成PbSO 4。 2+
巩固练习
1 有一种锂电池，用金属锂和石墨作电极材料，电解质溶液是由四氯铝锂溶解在亚硫酰氯
（SOCl 2）中形成，电池总反应方程式为：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO 3+2S，已知亚硫酰氯和
AlCl 3·6H 2O 混合共热蒸干，可制得无水AlCl 3，则下列叙述正确的是 ( BD )
A ．电解质溶液中混入水，对电池反应无影响
B ．金属锂作电池的负极，石墨作电池的正极
C ．电池工作过程中，SOCl 2 被还原为Li 2SO 3
D ．电池工作过程中，负极消耗锂与正极区析出的S 的质量之比为7：8
2．2006年，科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物燃料电池。该电池包括两
个涂覆着酶的电极，它们处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中。由于气体可以混合从而
省去了昂贵的燃料隔离膜，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是(C)
A 、左边为该电池的负极
B 、该电池可在高温环境下使用
C 、该电池负极反应为：H 2—2e －＝2H +
D 、该电池正极反应为O 2＋4e －＝2O 2－
3．如右图所示，a 、b 是多孔石墨电极，某同学按图示装
置进行如下实验：断开K 2，闭合K 1一段时间，观察
到两只玻璃管内都有气泡将电极包围，此时断开K 1，
闭合K 2，观察到电流计A 的指针有偏转。下列说法不 ．
正确的是 （ B ） ．．
A 、断开K 2，闭合K 1一段时间，溶液的pH 要变大
B 、断开K 1，闭合K 2时，b 极上的电极反应式为： 2H ＋＋2e －= H2↑
C 、断开K 2，闭合K 1时，a 极上的电极反应式为：4OH －―4e －=O2↑十2H 2O
D 、断开K 1，闭合K 2时，OH －向b 极移动
+4．目前人们正在研究一种高能电池——钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以Na 导电
的β-Al 2O 3陶瓷作固体电解质，反应式如下：2Na + xS
的是：(CD)
A ．放电时钠作正极，硫作负极；
B ．充电时钠极与外电源的正极相连，硫与外电源的负极相连
C ．充电时，阳极发生的反应为：S x 2- - 2e = x S
D ．放电时钠极发生氧化反应
5．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是（ C ）
Na2S x ，以下说法正确
A．装置①中阳极上析出红色固体 B．装置②的待镀铁制品应与电源正极相连
C ．装置③闭合电键后，外电路电子由a 极流向b 极
D ．装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过
6．电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：
Pb+PbO2+4H++2SO42-
则下列说法正确的是：(AD )
A ．放电时：电子流动方向由B 经导线流向A
B ．放电时：正极反应是Pb-2e -+SO42-PbSO 4 2PbSO 4+2H2O ，
C ．充电时：铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连
D ．充电时：阳极反应是PbSO 4-2e -+2H2O PbO 2+SO42-+4H+
7．利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置
来，下图就是一个用废旧材料制作的可
电池的示意图。
上述电池工作时，有关说法正确的是
用于驱动玩具的( A )
A 铝罐将逐渐被腐蚀
B 碳粒和炭棒上发生的反应为：O 2+4e=2O
C 炭棒应与玩具电机的负极相连
D 该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻
8．图14-4中X 、Y 分别是直流电源的两极，通电后发现a 极极板质量增加，b 极极板处有无色
无臭气体放出，符合这一情况的是 ( A )
－2－
图14—4
9．某学生设计了一个―黑笔写红字‖的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，
然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列
叙述正确的是( D )
A. 铅笔端作阳极，发生还原反应
B. 铂片端作阴极，发生氧化反应
C. 铅笔端有少量的氯气产生 D.a 点是负极，b 点是正极
10. 一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。
该电池负极发生的反应是( C)
A.CH 3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e- B.P2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2C(1)
C.CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e- D.O 2(g)+2H2O (1)+4e-=4OH-
11. 燃料电池（如CO ，CH 4，CH 3OH 等与O 2组成），用惰性电极插入KOH 溶液中，在两极
分别通入CH 3OH 和O 2，有关此电池判断正确的是：（D ）
A. 正极反应式：2CH 3OH+2H2O-12e -→2CO2↑+12H+
B. 放电一段时间后，负极的PH 值升高
C. 放电一段时间，阳离子向负极移动，阴离子向正极移动
D. 该电池在工作时，每消耗32gCH 3OH ，外电路中通过6mole -
12. 右图表示的是一种金属醇盐的dianhauxue 合成装置。解过程中，已知乙醇和乙酰并(CH3COCH 2COCH 3) 极发生的电极反应为：
2CH 3CH 2OH ＋2e －＝2CH 3CH 2O －＋H 2↑
2CH 3COCH 2COCH 3＋2e ＝2(CH3COCHCOCH 3)+ H2↑ 乙醇、乙酰丙酮混合液、四
丁基溴化胺导电盐 － - ○
下列说法中正确的是(CD)
A ．阳极Pb 失去电子，发生还原反应
B ．当阳极失去2mole －时，阴极产生2mol 氢气
C ．电解过程中，阳离子向阴极移动
D ．已知Pb －4e －＝Pb 4＋，当消耗Pb 的质量为103.5g 时，则转移电子2mol
13．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴
（LiCoO 2），充电时LiCoO 2中Li 被氧化，Li ＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C 6）
中，以LiC 6表示。电池反应为CoO 2 +LiC6 LiCoO 2 + C6，下列说法正确的是（B ）
A ．充电时，电池的负极反应为 LiC 6 － e － == Li + C6
B ．放电时，电池的正极反应为 CoO 2 + Li＋ + e－ == LiCoO2 ，
C ．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
D ．锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低
14．下列有关工业生产的叙述正确的是（D ）
A ．合成氨生产过程中将NH 3液化分离，可加快正反应速率，提高N 2、H 2的转化率
B ．硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO 3转化为H 2SO 4时放出的热量
C ．电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的C12进入阳极室
D ．电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小
15三氧化二镍（Ni 2O 3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH 调NiCl 2
溶液pH 至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl 2在弱碱性条件下生成
ClO －，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是（CD ）
A 可用铁作阳极材料
B 电解过程中阳极附近溶液的pH 升高
C 阳极反应方程式为：2Cl －－2e －＝Cl 2
D 1mol 二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过
16. 固体氧化物燃料电池（SOFC ）以固体氧化物作为电解质，其工作原理如图所示。下列关
固体氧化物燃料电池的工作原理示意图
A. 电极b 为电池负极，电极反应式为O 2+4e— ==2O2—
B. 固体氧化物的作用是让电子在电池内部通过
C. 若H 2作为燃料气，接触面上发生的反应为：H 2+2OH——4e —==2H++2H2O
D. 若C 2H 4作为燃料气，接触面上发生的反应为：C 2H 4+6O2——12e —==2CO2+2H2O
17. 右图为电解饱和食盐水的简易装置，下列有关说法正确
的是（D ）
A ．电解一段时间后，往蛋壳中溶液中滴加几滴酚酞，呈红色
B ．蛋壳表面缠绕铁丝发生氧化反应
C ．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D ．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触
18．某新型二次锂离子电池结构如右图，电池内部是固体电解质，
充电、放电时允许Li +在其间通过（图中电池内部“→”表示放电时Li +的迁移方向。充电、
放电时总反应可表示为：LiCoO 2 + 6C
A 、外电路上的“→”表示放电时的电流方向
B 、充电时发生还原反应的物质是Li x C 6 Li 1-x C O O 2 + Lix C 6。下列说法正确的是（C ） 电极 (LiCoO2)
固体电解质
电极(C) + C 、放电时负极的电极反应为：LiCoO 2 – x e -1-x Li D 、外电路有0.1mole -通过，发生迁移的Li +的质量为0.7x g
19．按下图装置实验，若x 轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y 轴可表示 （ D ）
① c （Ag +） ② c （NO 3—） ③ a 棒的质量 ④ b 棒的质量 ⑤ 溶液的pH
A ．①③ B ．③④ C ．①②④ D ．①②⑤
20、CuI 是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应：2Cu 2＋+4I―==2CuI↓+I2而得到。现以
石墨为阴极，以Cu 为阳极电解KI 溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解
开始不久，阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝色。对阳极区溶液呈蓝色的正确解释是 （ C ）
A 、2I ―－2e -==I2 碘遇淀粉变蓝
B 、Cu －2e -==Cu2＋ Cu 2＋ 显蓝色
C 、2Cu+4I--4e -==2CuI↓+I2 碘遇淀粉变蓝
D 、4OH ― –4e -==2H2O+O2 O 2将I -氧化为I 2，碘遇淀粉变蓝
21、普通水泥在固化过程中自由水分子减少，并且溶液呈碱性。根据这一物理化学特点，科
学家发明了电动势法测水泥初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为：
2Cu ＋Ag 2O ＝Cu 2O ＋2Ag ，下列有关说法正确的是
A．工业上以黏土、石灰石为主要原料来制造
B．测量原理示意图中，Ag 2O 为负极
C．负极的电极反应式为：2Cu ＋2OH —－2e —
D．电池工作时，OH －向正极移动
22． LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠。已知该电池
放电时的电极反应式为：正极 FePO4+Li++e－==LiFePO4 负极 Li－e －== Li +
下列说法中正确的是 （B ）
A ．充电时电池反应为FePO 4+Li = LiFePO4
B ．充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连
C ．放电时，在正极上是Li ＋得电子被还原
D ．放电时电池内部Li +向负极移动
（ AC ） 水泥 ＝Cu 2O ＋H 2O
23 右图是一套电化学实验装置，图中C 、D 均为铂电极，U 为盐桥，G 是灵敏电流计，其
指针总是偏向电源正极。
⑴As(砷) 位于元素周期表中第四周期V A 族，则Na 3AsO 4的pH__________(填“＞7”“＜7”“＝7”) 。
⑵向B 杯中加入适量较浓的硫酸，发现G 的指针向右偏
移。此时A 杯中的主要实验现象是
A
KI －淀粉 Na 3AsO 4/
混合溶液 Na 3AsO 3
混合溶液 40％的氢氧化钠溶液，发现____________________________，D 电极上的电极反应式为______________。 ⑶一段时间后，再向B 杯中加入适量的质量分数为
左偏移。
此时整套实验装置的总的离子方程式为_____________________。
⑷再过一段时间后，G 的指针逐渐归零，此时实验装置中的化学反应已经达到化学平衡状态，该反应的化学平衡常数的表达式为：K ＝_______________________________。
＋－2--答案．⑴＞7(1分) ⑵无色溶液变成蓝色(1分) AsO 3
4＋2H ＋2e ＝AsO 3＋H 2O(2分) G 的指针向
－－2-2--3-⑶I 2＋AsO 3＋H 2O ＝2H ＋＋2I －＋AsO 3
4或I 2＋AsO 3＋2OH ＝H 2O ＋2I ＋AsO 4(2分)
--c 2(H＋) ·c 2(I－) ·c (AsO3c 2(I－) ·c (AsO3
4) 4) ⑷或－或其它有效表达式)(2分) 2-3- c (I2) ·c (AsO3) c (I) ·c (AsO) ·c (OH) 233
24．I ．(1)已知298K 时2C （s ）＋O 2（g ）=2CO（g ）；△H 1=－221.0kJ·mol
C （s ）＋O 2（g ）=CO2（g ）；△H 2=－393.5kJ·mol －1－1
则298K 时CO （g ）在O 2（g ）中燃烧生成CO 2（g ）的热化学反应方程式为：
；
(2)一种新型的熔融盐燃料电池具有高发电效率而备受重视。现用Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐混合物做电解质，一极通入CO 气体，另一极通入空气与CO 2的混合气体，制得燃料电池。该电池工作时的正极反应式为： ；
Ⅱ．如右图所示，A 为电源，B 为浸透饱和食盐水和酚酞试 A
液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO 4溶液，C 、D 为电解 K
槽，其电极材料及电解质溶液见图。
11
第 11 页 共 13 页 a b K 1 c d 2 B KMnO 4 Pt Pt Cu C
C D
（1）关闭K 1，打开K 2，通电后，B 的KMnO 4紫红色液滴
向c 端移动，则电源b 端为 极，通电一段时间后，
观察到滤纸d 端的电极反应式是： ；
（2）已知C 装置中溶液为Cu(NO3) 2和X(NO3) 3，且均为0.1mol ，打开K 1，关闭K 2，通电一段时间后，阴极析出固
体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如右图所示。
则Cu 2+、X 3+、H +氧化能力由大到小的顺序是 ；
D 装置中溶液是H 2SO 4，则电极C 端的实验现象是：
。
答案．．(12分)I ．（1）CO （g ）+1/2O2（g ）=CO2（g ）；△H=－283.0kJ·mol
（或2 CO（g ）+ O2（g ）=2CO2（g ）；△H=－566.0kJ·mol ）
2－（1）－(负极）2H ++2e=H2 ↑ （2）2CO 2+2e－＋O 2=2CO3；Ⅱ．－1－1 m （g ） 0 0.1 0.2 0.3 n(mol)
(2）Cu 2＋ ＞ H ＋ ＞X 3＋；在C 端开始时有无色无味气体产生; 一段时间后有红色物质析出。 25 设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个极通入空气，另一个极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y 2O 3的ZrO 2晶体，它在高温下能传导O 2-, 回答如下问题:
(1)以丁烷为汽油代表, 这个电池放电时发生的化学反应的方程式是
(2)这个电池负极发生的反应是: C4H 10+13O2—-26e -=4CO2+5H2O ，正极发生的反应是 固体电解质里O 2-的移动方向是: 向外电路释放电子的电极是:
(3)人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是(4)在ZrO 2晶体里掺杂Y 2O 3, 用Y 3+代替晶体里的部分Zr 4+对提高固体电解质的导电能力有帮助, 你认为原因是:
(5)汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生, 有人
估计, 完全避免这种副反应至少还需10年, 这正是新一代化学家的历史使命.
答案. (1)(2分)2C 4H 10+13O2 8CO 2+10H2O
(2)O2+4e-=2O2-,(2分) ,向负极移动(1分) 负极(1分)
(3)燃料电池具有较高的能量利用率(2分)
(4)为维持电荷平衡, 晶体中的O 2-将减少, 从而使O 2-得以在电场作用下向负
极移动(2分) (5)碳粒(2分)
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A 为直流电源，B 为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸， 为电镀槽，接通电路后，发现B 上的c 点显红色，请填空：
(1)电源A 的a 为极(2分) ；
(2)滤纸B 上发生的总化学方程式为：
(2分) ，
(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K 点，则电极e 上发生的反
应为：
(2分) ，槽中盛放的电镀液可以是(2分) 。 答案．(1)正 (2) 2NaCl +2H 2O H 2↑+Cl 2↑+2N a O H C
(3) Zn -2e =Zn 2+ ZnSO 4溶液或ZnC12溶液
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九、可充电电池电极反应式的书写及应用
（一）．解可充电电池试题必备知识
1．对可充电电池充电和放电两过程认识：放电是原电池反应，充电是电解池反应。要
能根据题给总反应式，写出原电池总反应式和电解池总反应式。
2．对可充电电池电极极性和材料的判断：判断电池放电时电极极性和材料，可先标出
放电（原电池）总反应式电子转移的方向和数目，失去电子的一极为负极，该物质即为负极
材料；得到电子的一极为正极，该物质即为正极材料。若判断电池充电时电极极性和材料，
方法同前，失去电子的一极为阳极，该物质即为阳极材料；得到电子的一极为阴极，该物质
即为阴极材料。
3．可充电电池电极反应式的书写方法：
书写可充电电池电极反应式，一般都是先书写放电的电极反应式。书写放电的电极反应式时，
一般要遵守三步：第一，先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正
极反应的物质；第二，写出一个比较容易书写的电极反应式（书写时一定要注意电极产物是
否与电解质溶液共存）；第三，在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得
另一电极反应式。
充电的电极反应与放电的电极反应过程相反，充电的阳极反应为放电正极反应的逆过
程，充电的阴极反应为放电负极反应的逆过程。
4．对可充电电池某电极是发生氧化还是还原反应及某元素被氧化还是被还原的判断：
可根据电极反应式进行分析，放电（原电池）的负极及充电（电解池）的阳极均失去电子，
发生了氧化反应，其变价元素被氧化；放电（原电池）的正极及充电（电解池）的阴极均得
到电子，发生了还原反应，其变价元素被还原。
5．对溶液中离子的移动方向判断：放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电
时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。
6．可充电电池充电时与电源的连接：可充电电池用完后充电时，原电池的负极与外电
源的负极相连，原电池的正极与外电源的正极相连。
7．有关电化学的计算：有关电化学的计算都必须利用电子守恒，要注意各电极转移的
电子数均相等。这类计算通常有计算电极的增重或较少量、溶液的PH 、溶液的离子浓度、
电子转移的数目等。
（二）．可充电电池试题的解题策略
综观历年高考试题可发现，解可充电电池试题的关键在于能否正确书写电极反应式。书
写电极反应式的关键是能否正确书写放电时的电极反应式。要正确书写放电时的电极反应
式，既要弄清得失电子的物质，还要特别注意电极产物是否与电解质溶液共存，要写出实际
存在的电极反应式。然后根据原电池的负极反应与电解池的阳极反应、原电池的正极反应与
电解池的阴极反应互为逆反应，即可快速写出充电时的电极反应式。各电极反应式顺利写出
以后，即可正确解题。
（三）．有关可充电电池高考试题题型分析
1．可充电电池电极极性和材料判断
例4（2001年广东化学卷第2题）镍镉（Ni －Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用，
它的充放电反应按下式进行：Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2O
该电池放电时的负极材料是（ ）
A ．Cd(OH)2 B ．Ni(OH)2 C ．Cd D ．NiO(OH)
解析：要理解镍镉电池放电和充电的过程。放电是原电池反应，根据题给条件知放电（原
电池）时的总反应式为：Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2O=Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。标出原电池总反应式
电子转移的方向和数目指出，即可知道参与负极反应的物质：
2e -
Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。由此可知，
Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2O=Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。
从上式可知，Cd 可作负极材料，参与负极反应。
故应选C 。
点评：此类试题考查可充电电池电极极性和材料判断，首先要准确判断充电、放电分别
表示什么反应（原电池反应还是电解池反应），并写出充电、放电的总反应式，然后在总反
应式上标出电子转移的方向和数目，即可正确判断可充电电池电极极性和材料。
2．可充电电池电极反应式的书写和判断
例5（05江苏化学卷第14题）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，
该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn ＋2K 2FeO 4＋8H 2O3Zn(OH)2＋
2Fe(OH)3＋4KOH ，下列叙述不正确的是（ ）
A ．放电时负极反应为：Zn －2e －＋2OH －＝Zn(OH)2
B ．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e －＋5OH －＝FeO 42－＋4H 2O
C ．放电时每转移3mol 电子，正极有1mol K2FeO 4被氧化
D ．放电时正极附近溶液的碱性增强
解析：高铁电池放电作用是原电池的功能，其总反应式为：3Zn ＋2K 2FeO 4＋
8H 2O=3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH ，根据上述书写电极反应式的方法可知，负极反应为：
Zn －2e -＋2OH -＝Zn(OH)2，正极反应为：FeO 42-＋4H 2O +3e-= Fe(OH)3＋5OH -，A 正确；充
电就是发生电解池反应，其总反应式为：3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH=3Zn＋2K 2FeO 4＋
8H 2O ，根据上述书写电极反应式的方法可知，阳极反应为：Fe(OH)3＋5OH －－3e －＝FeO 42－
＋4H 2O ，B 正确。放电时每转移3mol 电子，正极有1mol K2FeO 4被还原为Fe(OH)3，而不
是被氧化，C 错误。根据正极反应式FeO 42－＋4H 2O +3e－= Fe(OH)3＋5OH －知，放电时生成
OH －，故正极附近溶液的碱性增强。故本题应选C 。
点评：本题主要考查电极反应式的书写、电解质溶液的酸碱性变化、及氧化还原反应等
知识，侧重考查考生对原电池和电解池原理的理解及分析问题的能力。
3．可充电电池电极发生氧化、还原反应及元素被氧化、被还原判断
例6（2006年广东化学卷第16题）某可充电的锂离子电池以LiMn 2O 4为正极，嵌入锂
的碳材料为负极，含Li +导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O 4=Li2Mn 2O 4。
下列说法正确的是（ ）
A ．放电时，LiMn 2O 4发生氧化反应
B ．放电时，正极反应为：Li ++LiMn2O 4+e-=Li2Mn 2O 4
C ．充电时，LiMn 2O 4发生氧化反应
D ．充电时，阳极反应为：Li ++e-=Li
解析：放电时作为电源来用，根据放电时的电池反应知，负极反应式为：Li －e -=Li+，
正极反应式为：Li ++LiMn2O 4+e-=Li2Mn 2O 4，B 正确，但LiMn 2O 4发生还原反应，A 错误。
充电时，阴极反应式为：Li ++e-=Li，D 错误，阳极反应式为：Li 2Mn 2O 4－e -= Li++LiMn2O 4，
故应是Li 2Mn 2O 4发生氧化反应，而不是LiMn 2O 4，C 错误。本题应选B 。
点评：本题主要考查电化学知识和氧化还原反应的有关知识，虽然新型电池增加了试题
的陌生度，但考查原电池及电解池的原理不变，这是解答本类试题的关键。
4．可充电电池离子的移动方向判断及总反应式的书写
例7（2006年江苏化学卷第14题）锂离子电池已成为新一代实用化的蓄电池，该电池
具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：
负极反应：C 6Li －xe -＝C 6Li 1－x ＋xLi +（C 6Li 表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）
正极反应：Li 1－x MO 2＋xLi +＋xe -＝LiMO 2（LiMO 2表示含锂的过渡金属氧化物）
下列有关说法正确的是（ ）
A. 锂离子电池充电时电池反应为C 6Li ＋Li 1－x MO 2＝LiMO 2＋C 6Li 1－x
B. 电池反应中锂、锌、银、铅各失1mol 电子，金属锂所消耗的质量最小
C. 锂离子电池放电时电池内部Li ＋向负极移动
D. 锂离子电池充电时阴极反应为C 6Li 1－x ＋xLi ＋＋xe —＝C 6Li
解析：将放电的两电极反应式在电子守恒的基础上相加即得放电时的总反应式：C 6Li
＋Li 1－x MO 2＝LiMO 2＋C 6Li 1－x ，充电时的总反应式应为放电总反应式的逆反应，故A 错误；
在锂、锌、银、铅金属中，锂的摩尔质量最小，所以各失去1mol 电子，消耗金属锂的质量
最小，B 正确。电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，C 错误。充电时的阴
极反应与放电时的负极反应互为逆反应，故D 正确。本题应选BD 。
点评：本题以锂离子电池为背景材料，全面考查了蓄电池的反应原理、电极反应、离子
流向等知识，要求考生能将所学知识灵活迁移运用。
5．可充电电池考点的综合应用
例8（2006年重庆理综卷第27题）铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是
惰性材料，电池总反应式为：
Pb+PbO2+2H2SO 4 2PbSO 4+2H2O
请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：
⑴放电时：正极的电极反应式是 ；
电解液中H 2SO 4的浓度将变 ；当外电路通过1mol 电子时，理论上负极板的质量增加
g 。
⑵在完全放电耗尽PbO 2和Pb 时，若按右图连接，电解一段时间后，则在A 电极上生
成 、B 电极上生成 ，此时铅蓄电池的正负极的极性
将 。
解析：⑴解析：因为放电为原电池反应：Pb+PbO2+2H2SO 4 =2PbSO4+2H2O 。Pb 失电子发生负极
反应，产生的Pb 2+在H 2SO 4溶液中结合SO 42-生成难溶于水的PbSO 4，故其负极反应式为：Pb+SO42-
－2e -=PbSO4。由电子守恒可知，其正极反应式为总式减去负极反应式：PbO 2+ SO42-+4H++2e-=
PbSO 4+2H2O 。
充电为电解池反应，其电极反应式书写是这样的，阴极反应式为原电池负极反应式的逆
反应，即PbSO 4+2e-=Pb+SO42-；阳极反应式为原电池正极反应式的逆反应，即PbSO 4+2H2O －2e -=
PbO 2+ SO42-+4H+。根据总反应式H 2SO 4的浓度会不断减小，所以应定期补充H 2SO 4。根据负极反
应：Pb ＋SO 42－－2e -=PbSO 4，可知，每转移2 mol 电子，负极板增加1mol 的质量，因为负极
板由Pb 变为PbSO 4，故外电路通过1mol 电子时，理论上负极板的质量增加48g 。
⑵当外加电源后，铅蓄电池变成了电解池，A 极为阴极，电极反应式为：
PbSO 4+2e -=Pb ＋SO 42－，B 极为阳极，电极反应式为：PbSO 4＋2H 2O －2e －＝PbO 2＋4H ＋＋SO 42－。
这样，A 电极上生成Pb ，B 电极上生成PbO 2，此时铅蓄电池的正负极的极性将对换。
答案：⑴PbO 2＋2e －＋4H ＋＋SO 42－＝PbSO 4＋2H 2O 小 48
⑵Pb PbO2 对换
点评：本题关于电化学，正确书写电极反应式是解决本类问题的关键。在书写过程中要
注意，电极产物是否与电解质溶液共存，不共存要参与电极反应，如本题中的与Pb 与SO 42
－不共存，要发生反应生成PbSO 4。 2+
巩固练习
1 有一种锂电池，用金属锂和石墨作电极材料，电解质溶液是由四氯铝锂溶解在亚硫酰氯
（SOCl 2）中形成，电池总反应方程式为：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO 3+2S，已知亚硫酰氯和
AlCl 3·6H 2O 混合共热蒸干，可制得无水AlCl 3，则下列叙述正确的是 ( BD )
A ．电解质溶液中混入水，对电池反应无影响
B ．金属锂作电池的负极，石墨作电池的正极
C ．电池工作过程中，SOCl 2 被还原为Li 2SO 3
D ．电池工作过程中，负极消耗锂与正极区析出的S 的质量之比为7：8
2．2006年，科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物燃料电池。该电池包括两
个涂覆着酶的电极，它们处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中。由于气体可以混合从而
省去了昂贵的燃料隔离膜，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是(C)
A 、左边为该电池的负极
B 、该电池可在高温环境下使用
C 、该电池负极反应为：H 2—2e －＝2H +
D 、该电池正极反应为O 2＋4e －＝2O 2－
3．如右图所示，a 、b 是多孔石墨电极，某同学按图示装
置进行如下实验：断开K 2，闭合K 1一段时间，观察
到两只玻璃管内都有气泡将电极包围，此时断开K 1，
闭合K 2，观察到电流计A 的指针有偏转。下列说法不 ．
正确的是 （ B ） ．．
A 、断开K 2，闭合K 1一段时间，溶液的pH 要变大
B 、断开K 1，闭合K 2时，b 极上的电极反应式为： 2H ＋＋2e －= H2↑
C 、断开K 2，闭合K 1时，a 极上的电极反应式为：4OH －―4e －=O2↑十2H 2O
D 、断开K 1，闭合K 2时，OH －向b 极移动
+4．目前人们正在研究一种高能电池——钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以Na 导电
的β-Al 2O 3陶瓷作固体电解质，反应式如下：2Na + xS
的是：(CD)
A ．放电时钠作正极，硫作负极；
B ．充电时钠极与外电源的正极相连，硫与外电源的负极相连
C ．充电时，阳极发生的反应为：S x 2- - 2e = x S
D ．放电时钠极发生氧化反应
5．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是（ C ）
Na2S x ，以下说法正确
A．装置①中阳极上析出红色固体 B．装置②的待镀铁制品应与电源正极相连
C ．装置③闭合电键后，外电路电子由a 极流向b 极
D ．装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过
6．电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：
Pb+PbO2+4H++2SO42-
则下列说法正确的是：(AD )
A ．放电时：电子流动方向由B 经导线流向A
B ．放电时：正极反应是Pb-2e -+SO42-PbSO 4 2PbSO 4+2H2O ，
C ．充电时：铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连
D ．充电时：阳极反应是PbSO 4-2e -+2H2O PbO 2+SO42-+4H+
7．利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置
来，下图就是一个用废旧材料制作的可
电池的示意图。
上述电池工作时，有关说法正确的是
用于驱动玩具的( A )
A 铝罐将逐渐被腐蚀
B 碳粒和炭棒上发生的反应为：O 2+4e=2O
C 炭棒应与玩具电机的负极相连
D 该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻
8．图14-4中X 、Y 分别是直流电源的两极，通电后发现a 极极板质量增加，b 极极板处有无色
无臭气体放出，符合这一情况的是 ( A )
－2－
图14—4
9．某学生设计了一个―黑笔写红字‖的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，
然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列
叙述正确的是( D )
A. 铅笔端作阳极，发生还原反应
B. 铂片端作阴极，发生氧化反应
C. 铅笔端有少量的氯气产生 D.a 点是负极，b 点是正极
10. 一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。
该电池负极发生的反应是( C)
A.CH 3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e- B.P2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2C(1)
C.CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e- D.O 2(g)+2H2O (1)+4e-=4OH-
11. 燃料电池（如CO ，CH 4，CH 3OH 等与O 2组成），用惰性电极插入KOH 溶液中，在两极
分别通入CH 3OH 和O 2，有关此电池判断正确的是：（D ）
A. 正极反应式：2CH 3OH+2H2O-12e -→2CO2↑+12H+
B. 放电一段时间后，负极的PH 值升高
C. 放电一段时间，阳离子向负极移动，阴离子向正极移动
D. 该电池在工作时，每消耗32gCH 3OH ，外电路中通过6mole -
12. 右图表示的是一种金属醇盐的dianhauxue 合成装置。解过程中，已知乙醇和乙酰并(CH3COCH 2COCH 3) 极发生的电极反应为：
2CH 3CH 2OH ＋2e －＝2CH 3CH 2O －＋H 2↑
2CH 3COCH 2COCH 3＋2e ＝2(CH3COCHCOCH 3)+ H2↑ 乙醇、乙酰丙酮混合液、四
丁基溴化胺导电盐 － - ○
下列说法中正确的是(CD)
A ．阳极Pb 失去电子，发生还原反应
B ．当阳极失去2mole －时，阴极产生2mol 氢气
C ．电解过程中，阳离子向阴极移动
D ．已知Pb －4e －＝Pb 4＋，当消耗Pb 的质量为103.5g 时，则转移电子2mol
13．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴
（LiCoO 2），充电时LiCoO 2中Li 被氧化，Li ＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C 6）
中，以LiC 6表示。电池反应为CoO 2 +LiC6 LiCoO 2 + C6，下列说法正确的是（B ）
A ．充电时，电池的负极反应为 LiC 6 － e － == Li + C6
B ．放电时，电池的正极反应为 CoO 2 + Li＋ + e－ == LiCoO2 ，
C ．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
D ．锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低
14．下列有关工业生产的叙述正确的是（D ）
A ．合成氨生产过程中将NH 3液化分离，可加快正反应速率，提高N 2、H 2的转化率
B ．硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO 3转化为H 2SO 4时放出的热量
C ．电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的C12进入阳极室
D ．电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小
15三氧化二镍（Ni 2O 3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH 调NiCl 2
溶液pH 至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl 2在弱碱性条件下生成
ClO －，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是（CD ）
A 可用铁作阳极材料
B 电解过程中阳极附近溶液的pH 升高
C 阳极反应方程式为：2Cl －－2e －＝Cl 2
D 1mol 二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过
16. 固体氧化物燃料电池（SOFC ）以固体氧化物作为电解质，其工作原理如图所示。下列关
固体氧化物燃料电池的工作原理示意图
A. 电极b 为电池负极，电极反应式为O 2+4e— ==2O2—
B. 固体氧化物的作用是让电子在电池内部通过
C. 若H 2作为燃料气，接触面上发生的反应为：H 2+2OH——4e —==2H++2H2O
D. 若C 2H 4作为燃料气，接触面上发生的反应为：C 2H 4+6O2——12e —==2CO2+2H2O
17. 右图为电解饱和食盐水的简易装置，下列有关说法正确
的是（D ）
A ．电解一段时间后，往蛋壳中溶液中滴加几滴酚酞，呈红色
B ．蛋壳表面缠绕铁丝发生氧化反应
C ．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D ．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触
18．某新型二次锂离子电池结构如右图，电池内部是固体电解质，
充电、放电时允许Li +在其间通过（图中电池内部“→”表示放电时Li +的迁移方向。充电、
放电时总反应可表示为：LiCoO 2 + 6C
A 、外电路上的“→”表示放电时的电流方向
B 、充电时发生还原反应的物质是Li x C 6 Li 1-x C O O 2 + Lix C 6。下列说法正确的是（C ） 电极 (LiCoO2)
固体电解质
电极(C) + C 、放电时负极的电极反应为：LiCoO 2 – x e -1-x Li D 、外电路有0.1mole -通过，发生迁移的Li +的质量为0.7x g
19．按下图装置实验，若x 轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y 轴可表示 （ D ）
① c （Ag +） ② c （NO 3—） ③ a 棒的质量 ④ b 棒的质量 ⑤ 溶液的pH
A ．①③ B ．③④ C ．①②④ D ．①②⑤
20、CuI 是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应：2Cu 2＋+4I―==2CuI↓+I2而得到。现以
石墨为阴极，以Cu 为阳极电解KI 溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解
开始不久，阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝色。对阳极区溶液呈蓝色的正确解释是 （ C ）
A 、2I ―－2e -==I2 碘遇淀粉变蓝
B 、Cu －2e -==Cu2＋ Cu 2＋ 显蓝色
C 、2Cu+4I--4e -==2CuI↓+I2 碘遇淀粉变蓝
D 、4OH ― –4e -==2H2O+O2 O 2将I -氧化为I 2，碘遇淀粉变蓝
21、普通水泥在固化过程中自由水分子减少，并且溶液呈碱性。根据这一物理化学特点，科
学家发明了电动势法测水泥初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为：
2Cu ＋Ag 2O ＝Cu 2O ＋2Ag ，下列有关说法正确的是
A．工业上以黏土、石灰石为主要原料来制造
B．测量原理示意图中，Ag 2O 为负极
C．负极的电极反应式为：2Cu ＋2OH —－2e —
D．电池工作时，OH －向正极移动
22． LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠。已知该电池
放电时的电极反应式为：正极 FePO4+Li++e－==LiFePO4 负极 Li－e －== Li +
下列说法中正确的是 （B ）
A ．充电时电池反应为FePO 4+Li = LiFePO4
B ．充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连
C ．放电时，在正极上是Li ＋得电子被还原
D ．放电时电池内部Li +向负极移动
（ AC ） 水泥 ＝Cu 2O ＋H 2O
23 右图是一套电化学实验装置，图中C 、D 均为铂电极，U 为盐桥，G 是灵敏电流计，其
指针总是偏向电源正极。
⑴As(砷) 位于元素周期表中第四周期V A 族，则Na 3AsO 4的pH__________(填“＞7”“＜7”“＝7”) 。
⑵向B 杯中加入适量较浓的硫酸，发现G 的指针向右偏
移。此时A 杯中的主要实验现象是
A
KI －淀粉 Na 3AsO 4/
混合溶液 Na 3AsO 3
混合溶液 40％的氢氧化钠溶液，发现____________________________，D 电极上的电极反应式为______________。 ⑶一段时间后，再向B 杯中加入适量的质量分数为
左偏移。
此时整套实验装置的总的离子方程式为_____________________。
⑷再过一段时间后，G 的指针逐渐归零，此时实验装置中的化学反应已经达到化学平衡状态，该反应的化学平衡常数的表达式为：K ＝_______________________________。
＋－2--答案．⑴＞7(1分) ⑵无色溶液变成蓝色(1分) AsO 3
4＋2H ＋2e ＝AsO 3＋H 2O(2分) G 的指针向
－－2-2--3-⑶I 2＋AsO 3＋H 2O ＝2H ＋＋2I －＋AsO 3
4或I 2＋AsO 3＋2OH ＝H 2O ＋2I ＋AsO 4(2分)
--c 2(H＋) ·c 2(I－) ·c (AsO3c 2(I－) ·c (AsO3
4) 4) ⑷或－或其它有效表达式)(2分) 2-3- c (I2) ·c (AsO3) c (I) ·c (AsO) ·c (OH) 233
24．I ．(1)已知298K 时2C （s ）＋O 2（g ）=2CO（g ）；△H 1=－221.0kJ·mol
C （s ）＋O 2（g ）=CO2（g ）；△H 2=－393.5kJ·mol －1－1
则298K 时CO （g ）在O 2（g ）中燃烧生成CO 2（g ）的热化学反应方程式为：
；
(2)一种新型的熔融盐燃料电池具有高发电效率而备受重视。现用Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐混合物做电解质，一极通入CO 气体，另一极通入空气与CO 2的混合气体，制得燃料电池。该电池工作时的正极反应式为： ；
Ⅱ．如右图所示，A 为电源，B 为浸透饱和食盐水和酚酞试 A
液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO 4溶液，C 、D 为电解 K
槽，其电极材料及电解质溶液见图。
11
第 11 页 共 13 页 a b K 1 c d 2 B KMnO 4 Pt Pt Cu C
C D
（1）关闭K 1，打开K 2，通电后，B 的KMnO 4紫红色液滴
向c 端移动，则电源b 端为 极，通电一段时间后，
观察到滤纸d 端的电极反应式是： ；
（2）已知C 装置中溶液为Cu(NO3) 2和X(NO3) 3，且均为0.1mol ，打开K 1，关闭K 2，通电一段时间后，阴极析出固
体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如右图所示。
则Cu 2+、X 3+、H +氧化能力由大到小的顺序是 ；
D 装置中溶液是H 2SO 4，则电极C 端的实验现象是：
。
答案．．(12分)I ．（1）CO （g ）+1/2O2（g ）=CO2（g ）；△H=－283.0kJ·mol
（或2 CO（g ）+ O2（g ）=2CO2（g ）；△H=－566.0kJ·mol ）
2－（1）－(负极）2H ++2e=H2 ↑ （2）2CO 2+2e－＋O 2=2CO3；Ⅱ．－1－1 m （g ） 0 0.1 0.2 0.3 n(mol)
(2）Cu 2＋ ＞ H ＋ ＞X 3＋；在C 端开始时有无色无味气体产生; 一段时间后有红色物质析出。 25 设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个极通入空气，另一个极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y 2O 3的ZrO 2晶体，它在高温下能传导O 2-, 回答如下问题:
(1)以丁烷为汽油代表, 这个电池放电时发生的化学反应的方程式是
(2)这个电池负极发生的反应是: C4H 10+13O2—-26e -=4CO2+5H2O ，正极发生的反应是 固体电解质里O 2-的移动方向是: 向外电路释放电子的电极是:
(3)人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是(4)在ZrO 2晶体里掺杂Y 2O 3, 用Y 3+代替晶体里的部分Zr 4+对提高固体电解质的导电能力有帮助, 你认为原因是:
(5)汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生, 有人
估计, 完全避免这种副反应至少还需10年, 这正是新一代化学家的历史使命.
答案. (1)(2分)2C 4H 10+13O2 8CO 2+10H2O
(2)O2+4e-=2O2-,(2分) ,向负极移动(1分) 负极(1分)
(3)燃料电池具有较高的能量利用率(2分)
(4)为维持电荷平衡, 晶体中的O 2-将减少, 从而使O 2-得以在电场作用下向负
极移动(2分) (5)碳粒(2分)
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A 为直流电源，B 为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸， 为电镀槽，接通电路后，发现B 上的c 点显红色，请填空：
(1)电源A 的a 为极(2分) ；
(2)滤纸B 上发生的总化学方程式为：
(2分) ，
(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K 点，则电极e 上发生的反
应为：
(2分) ，槽中盛放的电镀液可以是(2分) 。 答案．(1)正 (2) 2NaCl +2H 2O H 2↑+Cl 2↑+2N a O H C
(3) Zn -2e =Zn 2+ ZnSO 4溶液或ZnC12溶液
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