2021届高考化学二轮复习专题—— 电化学
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LiCoO2+C6(x<1)
锂离子电池 正极:Li1-xCoO2+x e-+x Li+===LiCoO2 负极:LixC6- x e-=== x Li++C6 阳极:LiCoO2-x e-===Li1-xCoO2+x Li+ 阴极:x Li++x e-+C6===LixC6
3、题型建模
镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,镁电池放电时电压高且
考点4 以惰性电极电解电解质溶液的规律
考点5 电解原理的应用
1、电解饱和食盐水(氯碱工业)
阳极反应式:2Cl--2e- = Cl2↑(氧化反应) 阴极反应式:2H++2e- = H2↑(还原反应)
总反应方程式:2NaCl+2H2O =电==解== 2NaOH+H2↑+Cl2↑
2、电解精炼铜 (1)电极材料:阳极为粗铜;阴极为纯铜。 (2)电解质溶液:含Cu2+的盐溶液。 (3)电极反应:
设项方向 电化学腐蚀的原因分析 防止金属腐蚀的措施
考点1 电极的判断方法
判断依据 电极材料 电极反应 电子流向 离子移向
电极现象
负极 活泼金属 氧化反应
原
电 池
正极
不活泼金属 或非金属
还原反应
流出 流入
阴离子移向 电极质量减小
阳离子移向
电极增重或质量 不变
电
阳极
与电源正极 相连
氧化反应
解
池
阴极
与电源负极 相连
Fe(OH)2+Ni(OH)2
镍铁电池
正极:NiO2+2e-+2H2O===Ni(OH)2+2OH- 负极:Fe-2e-+2OH-===Fe(OH)2 阳极:Ni(OH)2+2OH--2e-===NiO2+2H2O 阴极:Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-
总反应:Li1-xCoO2+LixC6
1、化学腐蚀与电化学腐蚀
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件 金属跟非金属单质直接接触 不纯金属或合金跟电解质溶液接触
现象 本质
无电流产生 金属被氧化
有微弱电流产生 较活泼金属被氧化
联系
两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍
2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例进行分析)
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件 水膜酸性较强(pH≤4.3) 水膜酸性很弱或呈中性
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+
总反应:NiO2+Fe+2H2O
2021届高考化学二轮复习
——电化学
命题角度 1.新型化学电源
2.电解原理在工、 农业生产中的应用
设项方向 正、负极判断 离子移动方向 电极反应式、总原电池方程式的正误判断 电极及电解液转移电子计算 阴、阳极的判断 离子交换膜的作用 副反应分析及溶液酸碱性的改变 电极方程式的正误判断
命题角度
3.金属的腐蚀与防 护
全钒液流 电池
锂铜电池
总反应:VO+2H++V2+
V3++VO2++H2O
正极:VO+2H++e- = VO2++H2O 负极:V2+-e- = V3+
总反应:2Li+Cu2O+H2O = 2Cu+2Li++2OH-
正极:Cu2O+H2O+2e- = 2Cu+2OH- 负极:Li-e- = Li+
Mg-H2O2电池 Mg-AgCl电池
正极
①弄清是原电池还是电解池,电极有外接电源→电解池; n→阳极,m→阴极
②根据电极判断离子的移动方向和交换膜的种类 Na+→通过ab→阴极⇒ab是阳离子交换膜 SO42-→通过cd→阳极⇒cd是阴离子交换膜
③根据放电顺序写出电极反应式 阴极→阳离子竞争放电,放电顺序:H+>Na+,阴极的电极反应式为
3、电镀 图为金属表面镀银的工作示意图,据此回答下列问题:
(1)镀件作阴极,镀层金属银作阳极。 (2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。 (3)电极反应:阳极:Ag-e- = Ag+;
阴极:Ag++e- = Ag 。 (4)特点:阳极溶解,阴极沉积,电镀液的浓度不变。
考点6 金属的腐蚀与防护
阳极:Zn-2e- = Zn2+、Fe-2e- = Fe2+、Ni-2e- = Ni2+、 Cu-2e- = Cu2+;
阴极:Cu2++2e- = Cu 。 (4)阳极泥的形成:在电解过程中,活动性位于铜之后的银、金等 杂质,难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解,它们以 金属单质的形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥。
平稳,因此成为人们研制绿色电池所关注的重点。有一种镁二次电池的
反应为xMg+Mo3S4
放电 充电
MgxMo3S4。下列说法错误的是(
Leabharlann Baidu
)
A.放电时Mg2+向正极移动 B.放电时正极的电极反应式为Mo3S4+2xe- = Mo3S42x- C.放电时Mo3S4发生氧化反应 D.充电时阴极的电极反应为 xMg2++2xe- = x Mg
负极 电极 反应
正极
Fe-2e- = Fe2+ 2H++2e- = H2↑
O2+2H2O+4e- = 4OH-
总反应式 Fe+2H+ = Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
【模型解题】
考点3 离子交换膜在电化学装置中的应用
常见的离子交换膜
种类
允许通过的离子及移动方向
说明
阳离子交换 阳离子→移向电解池的阴极或原电池 阴离子和气体不
膜
的正极
能通过
阴离子交换 阴离子→移向电解池的阳极或原电池 阳离子和气体不
膜
的负极
能通过
质子→移向电解池的阴极或原电池的
质子交换膜
只允许H+通过
2H2O+2e- = H2↑+2OH-; 阳极→阴离子竞争放电,放电顺序:OH->SO42-,阳极的电极反应式为
2H2O-4e- = O2↑+4H+。 ④根据电极反应式和离子移动方向确定电极反应物
阴极H+放电生成H2,剩余OH-与迁移过来的Na+生成NaOH; 阳极OH-放电生成O2,剩余H+与迁移过来的 SO42-生成H2SO4。
还原反应
流出 流入
阴离子移向
电极溶解或pH减 小
阳离子移向
电极增重或pH增 大
考点2 新型电池电极反应式的书写
1、燃料电池电极反应式的书写(以氢氧燃料电池为例) ①注意介质环境
②掌握书写程序
2、其他新型电池
钠硫电池
总反应:2Na+xS = Na2Sx 正极:xS+2e- = S;负极:2Na-2e- = 2Na+