(通用版)2020版高考化学二轮复习专题二第7讲电化学课件
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高考化学二轮专题复习专题电化学综合PPT演示课件
B．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−=NiOOH(s)+H2O(l)
充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳 极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH，电极反应式为Ni(OH)2(s)＋OH− (aq)− e− ＝NiOOH(s)＋H2O(l)，B正确
A．放电时，ClO4－向负极移动
放电时是原电池，阴离子ClO4－向负极移动，A正确
B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2
根据电池的总反应可知，充电时释放CO2，放电时吸收CO2，B正确
C．放电时，正极反应为：3CO2+4e− ＝2CO32－+C
放电时是原电池，正极是CO2得到电子转化为碳，反应为：3CO2+4e−＝ 2CO32－+C，C正确
B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+=2H++2MV+
左室为阴极区，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和 MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+，B错误
C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3
右室为正极区，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和 MV2+，C正确
3．[2019·天津] 我国科学家研制了一种新型的高比能量锌−碘溴液流电池，
其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容
量。下列叙述不正确的是（ ）
D
放电时，Zn是负极，负极反应式为Zn−2e− ═Zn2＋，正极反应式为I2Br− +2e− =2I− +Br− ，充电时，阳极反应式为Br− +2I− −2e− =I2Br− 、阴极反应式为Zn2＋ +2e− =Zn，只有阳离子能穿过交换膜。
充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳 极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH，电极反应式为Ni(OH)2(s)＋OH− (aq)− e− ＝NiOOH(s)＋H2O(l)，B正确
A．放电时，ClO4－向负极移动
放电时是原电池，阴离子ClO4－向负极移动，A正确
B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2
根据电池的总反应可知，充电时释放CO2，放电时吸收CO2，B正确
C．放电时，正极反应为：3CO2+4e− ＝2CO32－+C
放电时是原电池，正极是CO2得到电子转化为碳，反应为：3CO2+4e−＝ 2CO32－+C，C正确
B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+=2H++2MV+
左室为阴极区，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和 MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+，B错误
C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3
右室为正极区，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和 MV2+，C正确
3．[2019·天津] 我国科学家研制了一种新型的高比能量锌−碘溴液流电池，
其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容
量。下列叙述不正确的是（ ）
D
放电时，Zn是负极，负极反应式为Zn−2e− ═Zn2＋，正极反应式为I2Br− +2e− =2I− +Br− ，充电时，阳极反应式为Br− +2I− −2e− =I2Br− 、阴极反应式为Zn2＋ +2e− =Zn，只有阳离子能穿过交换膜。
2020年高考电化学专题复习PPT
练习5：熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔 融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650 ℃ 下工作的燃料电池。请完成有关的电池反应式： 负极反应式：__________________________________________； 正极反应式：__________________________________________；
电解池：阴极，（具有氧化性的物质）得电子、物质化合价降低、发生还原反应、 电子流出，
电流流入
阳极，（具有还原性的物质）失电子、物质化合价升高、发生氧化反应、电子流出、
电流流出
还阴氧阳
一、研读考纲，明确考试要求
2、离子、电子、电流的移动方向 原电池：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。电子由负极流出，电流由正极流出。
思考2：电极反应的实质是什么？如何表示这种变化？
-4
CH4
-
8 e-
-----
+4
CO2
[小结]步骤2:标变价、配电子。结合电极反应的变化实质及特征，标出元素化合价的变
化，并根据化合价的变化找出电子的得失情况。
思考3：电极反应中反应物和生成物所带电荷总数要相等，如何使其相等？
CH4 - 8 e- = CO2 +8H+
CH4 - 8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O
练习2：写出甲醇燃料电池分别在酸、碱性条件下的负极的电极反应式为_____。 酸性：CH4O - 6e- + H2O = CO2 + 6H+ 碱性：CH4O - 6e- + 8OH- = CO32- + 6H2O 练习3：写出乙醇燃料电池分别在酸、碱性条件下的负极的电极反应式为_____。 酸性：C2H6O - 12e- + 3H2O = 2CO2 + 12H+ 碱性： C2H6O - 12e- + 16OH- = 2CO32- + 11H2O
2020版高考化学二轮复习专题7电化学课件
【答案】 C
练后反思 可充电电池的反应规律 (1)可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。 (2)放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应 互为逆反应。将负(正)极反应式变换方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。 (3)可充电电池充电时原负极必然要发生还原反应(生成原来消耗的物质)，即作阴极， 连接电源的负极；同理，原正极连接电源的正极，作阳极。简记为负连负，正连正。
构建如图 Zn—Cu—H2SO4 原电池模型，通过类比模型，结合氧化还原反应知识(如： 化合价的变化、得失电子情况等)，能迅速判断原电池的正、负极，弄清楚外电路中电子 的移动情况和内电路中离子的移动情况，准确书写电极反应式和电池总反应式，掌握原 电池的工作原理。
2．化学电源中电极反应式书写的思维模板 (1)明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物。 (2)确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物。 (3)配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。
特别提醒：①H＋在碱性环境中不存在；②O2－在水溶液中不存在，在酸性环境中结合 H＋，生成 H2O，在中性或碱性环境中结合 H2O，生成 OH－；③若已知总反应式时，可先 写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出
的一极的电极反应式，即得较难写出的另一极的电极反应式。
(6)恢复原态措施 电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产 物和阴极产物的化合物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解 CuSO4 溶液，Cu2＋完全放 电之前，可加入 CuO 或 CuCO3 复原，而 Cu2＋完全放电之后，应加入 Cu(OH)2 或 Cu2(OH)2CO3 复原。
练后反思 可充电电池的反应规律 (1)可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。 (2)放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应 互为逆反应。将负(正)极反应式变换方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。 (3)可充电电池充电时原负极必然要发生还原反应(生成原来消耗的物质)，即作阴极， 连接电源的负极；同理，原正极连接电源的正极，作阳极。简记为负连负，正连正。
构建如图 Zn—Cu—H2SO4 原电池模型，通过类比模型，结合氧化还原反应知识(如： 化合价的变化、得失电子情况等)，能迅速判断原电池的正、负极，弄清楚外电路中电子 的移动情况和内电路中离子的移动情况，准确书写电极反应式和电池总反应式，掌握原 电池的工作原理。
2．化学电源中电极反应式书写的思维模板 (1)明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物。 (2)确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物。 (3)配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。
特别提醒：①H＋在碱性环境中不存在；②O2－在水溶液中不存在，在酸性环境中结合 H＋，生成 H2O，在中性或碱性环境中结合 H2O，生成 OH－；③若已知总反应式时，可先 写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出
的一极的电极反应式，即得较难写出的另一极的电极反应式。
(6)恢复原态措施 电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产 物和阴极产物的化合物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解 CuSO4 溶液，Cu2＋完全放 电之前，可加入 CuO 或 CuCO3 复原，而 Cu2＋完全放电之后，应加入 Cu(OH)2 或 Cu2(OH)2CO3 复原。
2024届高三化学二轮复习+专题七++：离子交换膜在电化学中的应用
近年高考中涉及离子交换膜原理的考题 频繁出现，这一类题型的特点是新情境、 老问题，考查的知识点有原电池原理、 电解池原理、化学电源等。能够多方位 考查化学学科核心素养。
近几年高考卷中有关离子交换膜考查内容统计
阳离子交换膜 阴离子交换膜
小专题 2023年河北卷， 2023年湖北卷，10
13
2023年6月浙江 2023年山东卷，11 卷，13
3.重温经典
平衡电荷，溶质单一
原电池
【例2】(2023河北卷7题)我国科学家发明了一种以
负极
和MnO2为电极材料的新型电池，其内部结构
正极
如下图所示，其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时，电极材料
转化 -2e-
为
B 。+下2K列+说法错误的是（ ）
负极反应
A.充电时，b 电极上发生还原反应 B.充电时，外电源的正极连接 b 电极 C.放电时，①区溶液中的SO42－向②区迁移
稀
2.知识重构
7. 分离提纯时，杂质离子一般从“原料室”移出。
（6）离子交换膜的选择 离子交换膜作用：③分离提纯。
例4：[2016·全国卷Ⅰ]三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性 电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO42-可通过 离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。 ab、cd均选何种交换膜？
质子交换膜
2023年全国 甲卷，6
2020年北京 卷，节选
双极膜
2023年广东 卷，16
2021年全国 甲卷，13
离子交换膜 2022年全国甲卷，4
2023年北京卷，5
2022年山东卷， 2023年河北卷，13 13 2021河北卷，9 2022河北卷，12
专题07 电化学原理及应用—2022年高考化学二轮复习讲练测-讲义(解析版)
专题07 电化学原理及应用【考情分析】核心素养科学探究与创新意识和科学态度与社会责任素养考纲1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应的方程式。
2．了解常见化学电池的种类及其工作原理。
3．了解电解池的工作原理，能写出电极反应的方程式。
4．了解常见电解池及其工作原理。
5．理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
考情预测电化学是高考命题的热点,其中原电池与电解池的工作原理、新型电池的分析及应用、金属的腐蚀与防护、电解产物的判断与计算、电极的判断与电极反应式的书写等内容是考查的重点。
预计以后的高考中对本专题的考查形式，一般以新能源电池或燃料为载体，考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写、电子和电流流向和溶液pH的变化等；原电池的应用主要考查电化学腐蚀及解释某些化学现象等，电解原理及其应用主要考查电解过程的分析、电极上离子的放电顺序与产物的判断、电极反应式的书写。
【考点剖析】知识点一、原电池原理1、能量的转化原电池：将化学能转变为电能的装置。
2、Cu-Zn 原电池3、电路：外电路：电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。
内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极。
电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn －2e －===Zn 2＋Cu 2＋＋2e －===Cu反应类型 氧化反应还原反应电子流向 由Zn 沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl 溶液，K ＋移向正极，Cl －移向负极3、构成原电池的条件（1）有一个自发进行的氧化还原反应 （2）装置(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生（一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液。
口诀：负极失电子，正极上还原，离子咋移动，遵循大循环。
高考化学二轮复习课件：专题7化学反应与能量变化
栏 目 链 接
)
K 课标考 纲展示
解析 B中生成物水应为气态， B错。 H2 燃烧放热
(ΔH 为负值 ) ，则 H2O 分解必为吸热反应 (ΔH 为正值 ) ， A正确，C、D错。 答案 A
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K 课标考 纲展示
针对训练
1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( A．已知 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) 则氢气燃烧热为 241.8 kJ· mol－1 B．已知 C(石墨，s)===C(金刚石，s) 墨稳定 C ．已知 NaOH(aq) ＋ HCl(aq)===NaCl(aq) ＋ H2O(l) ΔH ＝－ ΔH＞0，则金刚石比石
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H核心 自 查
1．下列反应： ①KOH＋HCl===KCl＋H2O， ②Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑， 点燃 CuCl ， ③Cu＋Cl2===== 2 高温 Na CO ＋H O＋CO ↑， ④2NaHCO3===== 2 3 2 2 ⑤Ba(OH)2＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
栏 目 链 接
ΔH＝－484 kJ· mol－1 ________________________________________________ 。
(4) 若已知： H2O(g)===H2O(l) ΔH ＝－ 44 kJ· mol － 1 ，
写 出 H2(g) 与 O2(g) 完 全 反 应 生 成 H2O(l) 的 热 化 学 方 程 式 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ____________________________________________________
栏 目 链 接
①②③ 。 (1)属于放热反应的是________
)
K 课标考 纲展示
解析 B中生成物水应为气态， B错。 H2 燃烧放热
(ΔH 为负值 ) ，则 H2O 分解必为吸热反应 (ΔH 为正值 ) ， A正确，C、D错。 答案 A
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K 课标考 纲展示
针对训练
1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( A．已知 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) 则氢气燃烧热为 241.8 kJ· mol－1 B．已知 C(石墨，s)===C(金刚石，s) 墨稳定 C ．已知 NaOH(aq) ＋ HCl(aq)===NaCl(aq) ＋ H2O(l) ΔH ＝－ ΔH＞0，则金刚石比石
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H核心 自 查
1．下列反应： ①KOH＋HCl===KCl＋H2O， ②Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑， 点燃 CuCl ， ③Cu＋Cl2===== 2 高温 Na CO ＋H O＋CO ↑， ④2NaHCO3===== 2 3 2 2 ⑤Ba(OH)2＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
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ΔH＝－484 kJ· mol－1 ________________________________________________ 。
(4) 若已知： H2O(g)===H2O(l) ΔH ＝－ 44 kJ· mol － 1 ，
写 出 H2(g) 与 O2(g) 完 全 反 应 生 成 H2O(l) 的 热 化 学 方 程 式 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ____________________________________________________
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①②③ 。 (1)属于放热反应的是________
高考化学复习 第7讲 化学能与电能(4)
－ － － －
A
)
热点2
《风向标》P/39
【典例 2 】(2011 年广东广州检测) 下列叙述不正确的是 (
C)
A．原电池是将化学能转化为电能的装置
B．铁船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁腐蚀的正极反应：Fe－3e ===Fe3+ D． 工业上电解饱和食盐水的阳极反应： 2Cl －2e ===Cl2↑
－ － －
拓展训练
《风向标》P/39
2．钢铁生锈过程发生如下反应：
①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2A．反应①、②中电子转移数目相等
B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
练一练
2．下列情况属于电化学保护的是（ A ） A．轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块 B．铝片不用特殊方法保存 C．纯锌与稀H2SO4反应时，滴入少量CuSO4溶液后 反应速率加快 D．钢铁制品涂刷油漆
规律小结
金属腐蚀快慢的判断方法
1．电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀> 有防护措施的腐蚀。 2．同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率 强电解质>弱电解质>非电解质 3．原电池原理引起的腐蚀速率：两电极金属活动性相差越 大，越易腐蚀。 4．对于同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀 越快。 3．下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序 练一练 (5) (2) (1) (3) (4) 是：_________________。
图2－7－7
习题集
P/16
10．(2010年山东理综)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长 其使用寿命。 (1)以下为铝材表面处理的一种方法：
A
)
热点2
《风向标》P/39
【典例 2 】(2011 年广东广州检测) 下列叙述不正确的是 (
C)
A．原电池是将化学能转化为电能的装置
B．铁船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁腐蚀的正极反应：Fe－3e ===Fe3+ D． 工业上电解饱和食盐水的阳极反应： 2Cl －2e ===Cl2↑
－ － －
拓展训练
《风向标》P/39
2．钢铁生锈过程发生如下反应：
①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2A．反应①、②中电子转移数目相等
B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
练一练
2．下列情况属于电化学保护的是（ A ） A．轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块 B．铝片不用特殊方法保存 C．纯锌与稀H2SO4反应时，滴入少量CuSO4溶液后 反应速率加快 D．钢铁制品涂刷油漆
规律小结
金属腐蚀快慢的判断方法
1．电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀> 有防护措施的腐蚀。 2．同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率 强电解质>弱电解质>非电解质 3．原电池原理引起的腐蚀速率：两电极金属活动性相差越 大，越易腐蚀。 4．对于同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀 越快。 3．下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序 练一练 (5) (2) (1) (3) (4) 是：_________________。
图2－7－7
习题集
P/16
10．(2010年山东理综)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长 其使用寿命。 (1)以下为铝材表面处理的一种方法：
2020版高考化学大二轮专题突破通用版课件：专题二 第7讲 电化学 52PPT .pptx
燃料电池原理示意图如下。有关该电池的说法正确的是( )
-17-
考点一
考点二
考点三
A.反应 CH4+H2O 电子
3H2+CO 中每消耗 1 mol CH4 转移 12 mol
B.电极 B 上发生的电极反应:O2+2CO2+4e- 2CO32-
关闭
CD反..电电应池极C工HA4作+上H时2HO,C2 参O32与-向的3电H电极2+极CB反O移应中动:碳H2元+2素O化H--合2e价- 由-24H价2O升高到+2 价, 氢元素化合价由+1 价降低到 0 价,每消耗 1 mol CH4 转移 6 mol 电
答-1案8-
考点一
考点二
考点三
归纳总结
燃料电池中氧气得电子的思维模型
根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是
O2,O2得到电子后化合价降低,首先变成O2-,O2-能否稳定存在要看电 解质环境。由于电解质溶液(酸、碱、盐)的不同,其电极反应也有
所不同,下表为四种不同电解质环境中,氧气得电子后O2-的存在形式:
第7讲 电化学
最新考纲
核心素养
1.理解原电池和电解 池的构成、工作原理 及应用,能书写电极 反应和总反应方程 式。了解常见化学电 源的种类及其工作原 理。 2.了解金属发生电化 学腐蚀的原因、金属 腐蚀的危害以及防止 金属腐蚀的措施。
1.能以变化观念认识电化学反应的本质是 氧化还原反应,能多角度、动态分析电化学 反应,并运用电化学原理解决实际问题。 2.能运用原电池、电解池模型示意图解释电 极及电池反应现象,揭示“放电”“充电”时现 象的本质与规律。培养证据推理意识以及科
2020届高三化学二轮题型复习课件—— 电化学专题(共29张PPT)
[题型训练 1] 我国科研人员以 Zn 和尖晶石型锰酸锌(ZnMn2O4)为电极材料，研制出一种
水系锌离子电池，该电池的总反应式为 xZn＋Zn1－xMn2O4 列说法正确的是( )
ZnMn2O4(0<x<1)。下
A．充电时，Zn2＋向ZnMn2O4电极迁移 B．充电时，阳极反应：ZnMn2O4－2xe－===Zn1－xMn2O4＋xZn2＋ C．放电时，每转移1 mol e－，ZnMn2O4电极质量增加65 g D．充放电过程中，只有Zn元素的化合价发生变化
种类
允许通过的离子及移动方向
说明
阳离子交 阳离子→移向电解池的阴极或原电池的正 阴离子和气体不
换膜 极
能通过
阴离子交 阴离子→移向电解池的阳极或原电池的负 阳离子和气体不
换膜 极
能通过
质子交 质子→移向电解池的阴极或原电池的正极 只允许H＋通过
换膜
(2)[解题模型]
如：三室式电渗析法处理含 Na2SO4 废水的原理如下图所示，采用惰性电极，ab、cd 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的 Na＋和 SO24－可通过离子交换膜， 而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。判断 ab、cd 是什么交换膜；判断离子 的迁移方向；书写电极反应式；判断电极产物。
Mg-H2O2 电 池
Mg-AgCl 电 池
总反应：H2O2＋2H＋＋Mg===Mg2＋＋2H2O 正极：H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O 负极：Mg－2e－===Mg2＋
总反应：Mg＋2AgCl===2Ag＋MgCl2 正极：2AgCl＋2e－===2Cl－＋2Ag 负极：Mg－2e－===Mg2＋
[题型训练3] 深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐 蚀，其电化学腐蚀原理如下图所示，下列与此原理有关的说法错误的是( )
高考化学二轮专题复习讲义专项突破题型7电化学原理应用化学电源与电解技术(1)
题型7 电化学原理应用——化学电源与电解技术真题·考情 全国卷1.[2023·全国甲卷]用可再生能源电还原CO 2时，采用高浓度的K ＋抑制酸性电解液中的析氢反应可提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。
下列说法正确的是( )A ．析氢反应发生在IrO x Ti 电极上B ．Cl －从Cu 电极迁移到IrO x Ti 电极C ．阴极发生的反应有：2CO 2＋12H ＋＋12e －===C 2H 4＋4H 2O D ．每转移1 mol 电子，阳极生成11.2 L 气体(标准状况)2．[2023·全国乙卷]室温钠硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。
一种室温钠硫电池的结构如图所示。
将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。
工作时，在硫电极发生反应：12S 8＋e －―→12S 82−，12S 82−＋e －―→S 42−，2Na ＋＋x 4S 42−＋2(1－x 4)e －―→Na 2S x 下列叙述错误的是( )A ．充电时Na ＋从钠电极向硫电极迁移 B ．放电时外电路电子流动的方向是a→b C.放电时正极反应为：2Na ＋＋x8S 8＋2e －―→Na 2S xD ．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能3．[2023·新课标卷]一种以V 2O 5和Zn 为电极、Zn(CF 3SO 3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。
放电时，Zn 2＋可插入V 2O 5层间形成Zn x V 2O 5·n H 2O 。
下列说法错误的是( )A ．放电时V 2O 5为正极B ．放电时Zn 2＋由负极向正极迁移C ．充电总反应：x Zn ＋V 2O 5＋n H 2O===Zn x V 2O 5·n H 2OD ．充电阳极反应：Zn x V 2O 5·n H 2O －2x e －===x Zn 2＋＋V 2O 5＋n H 2O4．[2022·全国乙卷]LiO 2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。
高考化学二轮复习专题7电化学课件新人教版
3．(2020·全国卷Ⅲ·12)一种高性能的碱
性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其 中在 VB2 电极发生反应：VB2＋16OH－－11e －═══VO34－＋2B(OH)－4 ＋4H2O 该电池工作
时，下列说法错误的是
()
A．负载通过 0.04 mol 电子时，有 0.224 L(标准状况)O2 参与反应
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专题七 电化学
1 体系构建 · 串真知
2 真题回放 · 悟高考
1．了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池 反应方程式。
2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3．理解金属发生电化学腐蚀的原因及金属腐蚀的危害，防止金 属腐蚀的措施。
1 ． (2020·全 国 卷 Ⅰ·12) 科 学家近年发明了一种新型Zn－ CO2水介质电池。电池示意图 如图，电极为金属锌和选择性 催化材料，放电时，温室气体 CO2被转化为储氢物质甲酸等， 为解决环境和能源问题提供了 一种新途径。
反应过程中正极生成大量的 OH－使正极区 pH 升高，负极消耗 OH－使负 极区 OH－浓度减小 pH 降低，B 错误；根据分析，电池的总反应为 4VB2 ＋11O2＋20OH－＋6H2O═══8B(OH)－ 4 ＋4VO34－，C 正确；电池中，电子 由 VB2 电极经负载流向复合碳电极，电流流向与电子流向相反，则电流 流向为复合碳电极→负载→VB2 电极→KOH 溶液→复合碳电极，D 正确。
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：CO2＋H2S═══CO＋H2O＋S C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
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+H++2e-
+Cl-,正极每得到 2 mol 电子时,
为使溶液呈电中性,必有 2 mol H+通过质子交换膜进入 a 极溶液,同 时电A.极a、反b应极消不耗能使1 m用o同l H种+。电故极工材作料一段时间之后,a 极区溶液中 H+
子,A 错误;电极 B 为正极,正极为氧气得电子生成 CO32-,电极反应为 O2+2CO2+4e- 2CO32-,B 正确;电池工作时,CO32-向负极移动,即向电 极 A 移动,故 C 错误;电解质中没有 OH-,负极反应式为
HB2+CO+2CO32--4e- H2O+3CO2,D 错误。
关闭
解析
燃料电池原理示意图如下。有关该电池的说法正确的是( )
-17-
考点一
考点二
考点三
A.反应 CH4+H2O 电子
3H2+CO 中每消耗 1 mol CH4 转移 12 mol
B.电极 B 上发生的电极反应:O2+2CO2+4e- 2CO32-
关闭
CD反..电电应池极C工HA4作+上H时2HO,C2 参O32与-向的3电H电极2+极CB反O移应中动:碳H2元+2素O化H--合2e价- 由-24H价2O升高到+2 价, 氢元素化合价由+1 价降低到 0 价,每消耗 1 mol CH4 转移 6 mol 电
代 EBD.协T同A-转Fe化3+/总ED反T应A-:FCeO2+2,+溶H液2S需==为=酸CO性+,H否2O则+FSe3+、Fe2+可形成沉淀,
且C CDH..2石若S 和墨采烯用S 上不Fe的能3+/电稳Fe势定2+取比存代Z在nE,ODD@T项A石正-F墨e确3烯+。/E上D的TA低-Fe2+,溶液需为酸性
解析
答-案8-
考点一
考点二
考点三
考点突破 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)
负极
装置
正极
活泼金属,电子流出, 阴离子移向负极,发 生氧化反应
“惰性”材料,电子流入, 阳离子移向正极,发生 还原反应
Zn-2e- Zn2+ 化学能→电能
总反应:2H++Zn H2↑+Zn2+
第7讲 电化学
最新考纲
核心素养
1.理解原电池和电解 池的构成、工作原理 及应用,能书写电极 反应和总反应方程 式。了解常见化学电 源的种类及其工作原 理。 2.了解金属发生电化 学腐蚀的原因、金属 腐蚀的危害以及防止 金属腐蚀的措施。
1.能以变化观念认识电化学反应的本质是 氧化还原反应,能多角度、动态分析电化学 反应,并运用电化学原理解决实际问题。 2.能运用原电池、电解池模型示意图解释电 极及电池反应现象,揭示“放电”“充电”时现 象的本质与规律。培养证据推理意识以及科
反应2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4 ===
关闭
根2M据n原SO电4+池5F的e2工(S作O4原)3+理K可2SO知4+,负8H极2O失设电计子如发图生所氧示化原反电应池,正,盐极桥得中电装子
发有生饱还和原K2反SO应4溶,b 液极。上下电列极说反法应正式确为的Fe是2+(-e- )Fe3+,A 错误;外电路电
答-1案8-
考点一
考点二
考点三
归纳总结
燃料电池中氧气得电子的思维模型
根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是
O2,O2得到电子后化合价降低,首先变成O2-,O2-能否稳定存在要看电 解质环境。由于电解质溶液(酸、碱、盐)的不同,其电极反应也有
所不同,下表为四种不同电解质环境中,氧气得电子后O2-的存在形式:
2H++2e- H2↑
-9-
考点一
考点二
考点三
2.原电池正、负极的判断
(1)依据构成原电池两极的电极材料判断。一般是较活泼的金属
为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)依据原电池两极发生反应的类型判断。负极发生氧化反应;正
极发生还原反应。
(3)依据电子流动方向或电流方向判断。在外电路中,电子由负极
学探究能力。
3.能够发现和提出有探究价值的新型化学 电源、环境污染与防治等电化学问题,确定 探究目的,设计探究方案,进行实验探究,能 根据实验现象总结规律,培养科学探究与创 新意识以及科学态度与社会责任。
-2-
考点一 考点二 考点三 原电池原理及应用 真题示例 1.(2019全国1,12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电
所沉积的 ZnO 分散度也高,A 项正确;根据总反应式
Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)可知,充电时 Ni(OH)2(s)在阳极上发生氧化反应 Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-eNiOOH(s)+H2O(l),B 项正确;放电时 Zn 在负极上发生氧化反应 Zn(s)+2OH- -2e- ZnO(s)+H2O(l),C 项正确;在放电过程中,阴离子应关闭 向D 负极移动,D 项错误。
关闭
解析
答-案7-
考点一
考点二
考点三
4.(2018全国3,11)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( )
关闭
放电时,该电池中锂作负极,多孔碳材料作正极,A 项错误;放电时,
外电路电子由负极流向正极,即由锂电极流向多孔碳材料电极,B
项错误;充电时,锂电极作阴极,多孔碳材料电极作阳极,电解质溶
液中 Li+应向锂电极区移动,C 项错误;充电反应与放电反应相 反:AL.i放2O电2-x时,多2L孔i+碳(1材-���2���)料O电2,D极项为正负确极。
B.放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
关闭
D 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-���2���)O2
解析
答-案5-
考点一
考点二
考点三
3.(2018全国1,13)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(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电 极区发生反应为:
①EDTA-Fe2+-e- EDTA-Fe3+ ②2EDTA-Fe3++H2S 2H++S+2EDTA-Fe2+
2DMn2++8H2O,化简得 MnO4- +8H++5e- Mn2++4H2O,D 正确。
解析
答-1案3-
考点一
考点二
考点三
考向2 可充电电池
2.(2019山东潍坊高三一模)石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表
面和电极之间快速大量穿梭运动的特性而研发的新型可充电电池,
其电池反应式为LixC6+Li1-xCoO2 C6+LiCoO2,其工作原理如图 所示。下列关于该电池的说法正确的是( )
-14-
考点一
考点二
考点三
A.充电时,Li+嵌入LiCoO2中
B.放电时,LiCoO2极发生的电极反应为LiCoO2-e- === Li1-
xCoO2+Li+
关闭
充电C.时放,电根时据负Li极+移反动应方为向Li可-e知- =,=石=墨Li+烯为阴极,电极反应式为
C6+Dx.L充i+电+x时e- ,若L转ix移C61,则moLli+e嵌-,石入墨石烯墨电烯极,A增项重错7 误g ;放电时,LiCoO2 极
电解质环境
从电极反应式判氧元素的存在形式
酸性电解质溶液环境下 O2+4H++4e- 2H2O
碱性电解质溶液环境下 O2+2H2O+4e- 4OH-
固体电解质(高温下能传 导 O2-)环境下
O2+4e-
2O2-
熔融碳酸盐(如熔融 K2CO3)环境下
O2+2CO2+4e- 2CO32-
-19-
考点一
考点二
流向正极,电流由正极流向负极。
(4)依据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断。阳离子向正
极移动,阴离子向负极移动。
(5)依据原电池盐桥中离子的移动方向判断。阳离子向正极移动,
阴离子向负极移动。
-10-
考点一
考点二
考点三
3.新型化学电源中电极反应式的书写方法 (1)书写步骤。
-11-
考点一
考点二
考点三
(2)不同介质在电极反应式中的“去留”。
中性溶 反应物若是 H+得电子或 OH-失电子,则 H+或 OH-均来
液
自水的电离
酸性溶 液
反成物中均没有 H+
水溶液 不能出现 O2-
-12-
考点一
考点二
考点三
应考训练
考向1 原电池工作原理
1.(2019湖南邵东县创新实验学校高三检测)某同学利用氧化还原
B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e- ===
NiOOH(s)+H2O(l)