2021届高考化学二轮复习专题—— 电化学
2021届高三化学二轮复习——电化学离子交换膜的分析与应用(有答案和详细解析)
2021届高三化学二轮复习——电化学离子交换膜的分析与应用（有答案和详细解析）高考真题1[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东)，13]采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。
忽略温度变化的影响，下列说法错误的是()A．阳极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑B．电解一段时间后，阳极室的pH未变C．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量2(2020·威海一模)工业电解Na2CO3溶液的装置如图所示，A、B两极均为惰性电极。
下列说法正确的是()A．该装置可用于制备NaHCO3溶液，其中A极发生还原反应B．生成a溶液的电极室中反应为：2H2O－4e－＋4CO2－3===O2↑＋4HCO－3C．A极还可能有少量CO2产生，A、B两极产生的气体M和R体积比略大于2∶1D．当c2＝1 mol·L－1，c1＝9 mol·L－1时，则另一室理论上可制备2 mol溶质a(假设右室溶液体积为0.5 L) 3(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。
电池示意图如下，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。
下列说法错误的是()A．放电时，负极反应为Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)2－4B．放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2 molC．充电时，电池总反应为2Zn(OH)2－4===2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2OD．充电时，正极溶液中OH－浓度升高4．[2014·新课标全国卷Ⅰ，27(4)]H3PO2也可用电渗析法制备。
“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：①写出阳极的电极反应式：______________________________________。
(共7套)2021年高考化学答题技巧 电化学基础 专项讲解 (2)
(共7套)2021年（高|考）化学答题技巧电化学根底专项讲解目录此题型在四年（高|考）（中|考）查7次 (共9份试卷 ) ,试题整体难度适中 .电化学是氧化复原反响知识的应用和延伸 ,是历年（高|考）的热点内容 .考查的主要知识点：原电池和电解池的工作原理、电极反响式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护 .此题型仍为选择题与填空题 ,在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题 .考试说明解读一、说明原文Ⅱ.考试范围与要求必考内容2．化学根本概念和根本理论(5 )化学反响与能量⑧理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用 ,能书写电极反响和总反响方程式 .了解常见化学电源的种类及其工作原理 .⑨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 .二、变化及解读2021年（高|考）考试说明 "电化学〞局部的改变是 "一增一升一降〞 ,增加了 "理解原电池和电解池的构成〞；原电池和电解池是（高|考）考查的热点 ,那么对于学生层次的要求上 ,也从了解上升为理解；金属腐蚀的层次要求有所下降 ,由理解下降到了解 .由于能源问题已成为社会热点 ,从能源问题切入 ,结合新能源开发及新型电池的问题为（高|考）常考点 ,所以2021年要多注意对新型化学电源的考查 .1．【2021年（高|考）新课标Ⅰ卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如下图 ,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 .以下表达正确的选项是 ( )A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移 ,正极区溶液pH增大B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．负极反响为2 H2O–4e– =O2 +4H + ,负极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时 ,会有的O2生成【答案】B【考点定位】考查电解原理的应用的知识 .【名师点睛】化学反响主要是物质变化 ,同时也伴随着能量变化 .电化学是化学能与电能转化关系的化学 .电解池是把电能转化为化学能的装置 ,它可以使不能自发进行的化学借助于电流而发生 .与外接电源正极连接的电极为阳极 ,与外接电源的负极连接的电极为阴极 .阳极发生氧化反响 ,阴极发生复原反响 .假设阳极是活性电极(除Au、Pt、C之外的电极) ,那么电极本身失去电子 ,发生氧化反响；假设是惰性电极(Au、Pt、C等电极) ,那么是溶液中的阴离子放电 ,放电的先后顺序是S2 ->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根离子 ,阴极那么是溶液中的阳离子放电 ,放电顺序是Ag +>Hg2 +>Fe3 +>Cu2 +>H + ,与金属活动性顺序刚好相反 .溶液中的离子移方向符合：同种电荷相互排斥 ,异种电荷相互吸引的原那么 ,即阳离子向阴极区移动 ,阴离子向阳极区移动 .掌握电解池反响原理是此题解答的关键 .此题难度适中 .2．【2021年（高|考）新课标Ⅱ卷】Mg -AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池 .以下表达错误的选项是 ( )A．负极反响式为Mg -2e - =Mg2 +B．正极反响式为Ag + +e - =AgC．电池放电时Cl -由正极向负极迁移D．负极会发生副反响Mg +2H2O =Mg(OH)2 +H2↑【答案】B【考点定位】考查原电池的工作原理 .【名师点睛】此题以Mg -AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池为载体 ,考查原电池电极反响式的书写 ,离子的迁移方向等知识 .化学电源是（高|考）中的热点 ,也是难点 ,学生要结合原电池的知识来推断试题给出的化学电源的工作原理 ,然后结合化合价的变化判断正、负极 .3．【2021年（高|考）新课标Ⅲ卷】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源 ,电池的电解质- .以下说法正确的选项是溶液为KOH溶液 ,反响为2Zn +O2 +4OH– +2H2O = = =2Zn(OH)24( )A．充电时 ,电解质溶液中K +向阳极移动c-逐渐减小B．充电时 ,电解质溶液中(OH)-C．放电时 ,负极反响为：Zn +4OH– -2e– = = =Zn(OH)24D．放电时 ,电路中通过2mol电子 ,消耗氧气 (标准状况 )【答案】C【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理【名师点睛】此题考查原电池的工作原理和电解池工作原理 ,这是两个装置的重点 ,也是新电池的考查点 ,需要熟记 ,同时考查对知识的灵活运用；电极反响式的书写是电化学中必考的一项内容 ,一般先写出复原剂 (氧化剂 )和氧化产物 (复原产物 ) ,然后标出电子转移的数目 ,最|后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项局部和配平反响方程式 ,作为原电池 ,正极反响式为：O2＋2H2O＋4e－ =4OH－ ,负极电极反响式为：Zn＋4OH－－2e－=Zn(OH)42－；充电是电解池 ,阳离子在阴极上放电 ,阴离子在阳极上放电 ,即阳离子向阴极移动 ,阴离子向阳极移动 ,对可充电池来说 ,充电时原电池的正极接电源正极 ,原电池的负极接电源的负极 ,不能接反 ,否那么发生危险或电极互换 ,电极反响式是原电池电极反响式的逆过程；涉及到气体体积 ,首|先看一下有没有标准状况 ,如果有 ,进行计算 ,如果没有必然是错误选项 .掌握原电池和电解池反响原理是此题解答的关键 .此题难度适中 .4．【2021新课标Ⅰ卷理综化学】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置 ,其工作原理如下图 .以下有关微生物电池的说法错误的选项是 ( ) A．正极反响中有CO2生成B．微生物促进了反响中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反响为C6H12O6 +6O2 =6CO2 +6H2O【答案】A【解析】首|先根据原电池反响判断出厌氧反响为负极侧 ,有氧反响为正极侧 .A、根据厌氧反响中碳元素的化合价的变化：葡萄糖分子中碳元素平均为0价 ,二氧化碳中碳元素的化合价为 +4价 ,所以生成二氧化碳的反响为氧化反响 ,所以在负极生成 .错误；B、在微生物的作用下 ,该装置为原电池装置 .原电池能加快氧化复原反响速率 ,故可以说微生物促进了电子的转移 .正确；C、原电池中阳离子向正极移动 .正确；D、电池的总反响实质是葡萄糖的氧化反响 .正确 .【考点定位】原电池原理；难度为一般等级|【名师点晴】此题是关于能量转化的题目 ,电化学包括原电池和电解池 .原电池是将化学能转化为电能的装置 ,组成有正负极、电解质溶液、形成闭合回路 ,活动性强的电极为负极 ,发生氧化反响 ,活动性弱的电极为正极 ,正极上发生复原反响 .电解池是将电能转化为化学能的装置 .与外加电源正极连接的为阳极 ,与电源负极连接的为阴极 .阳极发生氧化反响 ,阴极发生复原反响 .假设阳极是活性电极 ,那么是电极本身失去电子 ,假设电极是惰性电极 ,那么电解质溶液 (或熔融状态 )阴离子发生复原反响 .掌握好阴离子、阳离子的放电顺序、清楚在闭合回路中电子转移数目相等是此题的关键 . 5．【2021年（高|考）新课标Ⅱ卷第12题】2021年3月我国科学家报道了如下图的水溶液锂离子电池体系 .以下表达错误的选项是．．．．．． ( )A．a为电池的正极B．电池充电反响为LiMn2O4Li1 -x Mn2O4 +xLiC．放电时 ,a极锂的化合价发生变化D．放电时 ,溶液中Li＋从b向a迁移【答案】C【解析】新型化学电源的分析首|先要根据原电池原理结合题给信息准确判断电源的正、负极 ,可从反响类型、电极材料的活泼性、外电路中电流方向及电子流向、电解质溶液中离子的移动方向及相关电极反响的实验现象进行判断；然后理清两极上的电极反响式及电池反响；其次要认真审题 ,审清 "错误〞、 "b的电极材料中含有活泼金属Li〞等关键信息 ,结合选项进行作答 .根据题给装置图判断 ,b电极的电极材料中含有活泼金属锂 ,反响中易失电子 ,发生氧化反响 ,作原电池的负极 ,电极反响式为Li -e－Li＋ ,a 电极为原电池的正极 ,电极反响式为Li1 -x Mn2O4 +x Li＋ +x e－ LiMn2O4 ,电池反响为Li1 -x Mn2O4 +xLi LiMn2O4 .A、根据上述分析知 ,a为电池的正极 ,正确；B、电池充电反响为电池反响的逆反响 ,充电反响为LiMn2O4Li1 -x Mn2O4+xLi ,正确； C、放电时 ,a 极锰的化合价降低 ,而锂的化合价不发生变化 ,错误；D、放电时 ,溶液中Li＋由负极向正极迁移 ,即从b向a迁移 ,正确 .【考点定位】此题主要是考查原电池和电解池的工作原理 .【名师点晴】此题以水溶液锂离子电池体系为载体考查了原电池原理、化学电源等知识 .考查了学生阅读材料接受、整合信息的能力 ,运用所学化学知识分析、解决化学实际问题的能力 .熟练掌握原电池原理 ,准确判断正、负极 ,明确两极的电极反响及电池反响是解题的关键 .该类试题的难点在于是电极反响式的书写 .6．【2021年（高|考）全国新课标Ⅰ卷第10题】银制器皿日久外表会逐渐变黑 ,这是生成了Ag2S的缘故 .根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中参加食盐溶液 ,再将变黑的的银器浸入该溶液中 ,一段时间后发现黑色会褪去 .以下说法正确的选项是( )A．处理过程中银器一直保持恒重B．银器为正极 ,Ag2S被复原生成单质银C．该过程中总反响为2Al + 3Ag2S = 6Ag + Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl【答案】B【考点定位】原电池反响原理【名师点睛】铝、银和电解质溶液构成原电池 ,铝作负极 ,银作正极 ,负极上铝失电子发生氧化反响 ,正极上银离子得电子发生复原反响 ,据此分析解答 ,此题考查了原电池的工作原理原理 ,明确正负极上得失电子是解此题关键 ,难度不大 .7．【2021年（高|考）全国新课标Ⅱ卷第11题】 "ZEBRA〞蓄电池的结构如下图 ,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔 .以下关于该电池的表达错误的选项是 ( )A．电池反响中有NaCl生成B．电池的总反响是金属钠复原三价铝离子C．正极反响为：NiCl2 +2e - =Ni +2Cl -D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动【答案】B【考点定位】原电池原理、电极方程式【名师点睛】此题考查的知识点是原电池的工作原理 ,考查了电池的正负极判断、电极反响及溶液中离子的迁移方向等知识 ,题目属于中档题 ,此题解题的关键是明确正负极上得失电子、离子的移动方向即可分析解答 ,难点是电极反响式的书写 ,该电池贴近生产和生活实际 ,表达了化学的实际应用价值 ,也将是今后命题的方向 .8．【2021年（高|考）北京卷】用石墨电极完成以下电解实验 .实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红 ,局部褪色；c 处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；……A．a、d处：2H2O +2e - =H2↑ +2OH -B．b处：2Cl - -2e - =Cl2↑C．c处发生了反响：Fe -2e - =Fe2 +D．根据实验一的原理 ,实验二中m处能析出铜【答案】B【解析】试题分析：A、a、d处试纸变蓝 ,说明溶液显碱性 ,是溶液中的氢离子得到电子生成氢气 ,破坏了水的电离平衡 ,氢氧根离子浓度增大造成的 ,A正确；B、b处变红 ,局部褪色 ,说明是溶液中的氢氧根和氯离子同时放电 ,分别产生氧气和氯气 ,氢离子浓度增大 ,酸性增强 ,氯气与水反响生成的次氯酸具有漂白性 ,B错误；C、c处为阳极 ,铁失去电子生成亚铁离子 ,C正确；D、实验一中ac形成电解池 ,db形成电解池 ,所以实验二中也相当于形成三个电解池 (一个球两面为不同的两极 ) ,m为电解池的阴极 ,另一球朝m的一面为阳极 (n的反面 ) ,故相当于电镀 ,即m上有铜析出 ,D正确 .答案选B .【考点定位】此题主要是考查电解原理的应用【名师点睛】化学反响主要是物质变化 ,同时也伴随着能量变化 .电化学是化学能与电能转化关系的化学 .电解池是把电能转化为化学能的装置 ,它可以使不能自发进行的化学借助于电流而发生 .与外接电源正极连接的电极为阳极 ,与外接电源的负极连接的电极为阴极 .阳极发生氧化反响 ,阴极发生复原反响 .假设阳极是活性电极(除Au、Pt、C之外的电极) ,那么电极本身失去电子 ,发生氧化反响；假设是惰性电极(Au、Pt、C等电极) ,那么是溶液中的阴离子放电 ,放电的先后顺序是S2 ->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根离子 ,阴极那么是溶液中的阳离子放电 ,放电顺序是Ag +>Hg2 +>Fe3 +>Cu2 +>H + ,与金属活动性顺序刚好相反 .因此掌握电解池反响原理是此题解答的关键 .注意依据实验现象分析可能发生的电极反响 .9．【2021年（高|考）海南卷】某电池以K2FeO4和Zn为电极材料 ,KOH溶液为电解溶质溶液 .以下说法正确的选项是 ( )A．Zn为电池的负极B．正极反响式为2FeO42− + 10H + +6e− =Fe2O3 +5H2OC．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D．电池工作时向负极迁移【答案】AD考点：考查原电池原理及化学电源【名师点睛】原电池原理是建立在氧化复原和电解质溶液根底上 ,借助氧化复原反响实现化学能与电能的相互转化 ,是（高|考）命题重点 ,题目主要以选择题为主 ,主要围绕原电池的工作原理、电池电极反响的书写与判断、新型电池的开发与应用等进行命题 . 10．【2021年（高|考）四川卷】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池 .放电时电池的总反响为：Li1 -x CoO2 +Li x C6 =LiCoO2 + C6(x<1) .以下关于该电池的说法不正确的选项是( )A．放电时 ,Li +在电解质中由负极向正极迁移B．放电时 ,负极的电极反响式为Li x C6 -xe - = xLi + + C6C．充电时 ,假设转移1mole - ,石墨C6电极将增重7xgD．充电时 ,阳极的电极反响式为LiCoO2 -xe - =Li1 -x CoO2 +Li +【答案】C【考点定位】考查电化学原理的应用 ,化学电源 .【名师点睛】电化学问题分析思路：首|先要根据题给信息和装置确定考查的是原电池和电解池 ,然后根据反响类型、电子和电流方向、电解质中的离子流向、电极材料和实验现象等确定装置的两极 ,结合电极材料和离子种类、放电顺序确定放电的微粒 ,结合溶液的酸碱性、反响物和生成物结合原子守恒和电荷守恒确定电极反响式 ,进一步确定总反响进行作答 .涉及电化学计算要紧抓电子守恒 ,涉及酸碱性分析要根据电极反响分析电极周围的pH变化 ,根据总反响分析整个过程中的pH变化 .一、原电池原理及应用1．工作原理以铜锌原电池为例(1 )反响原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反响Zn －2e－= = =Zn2＋Cu2＋＋ 2e－= = =Cu反响类型氧化反响复原反响电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥中含饱和KCl溶液 , K＋移向正极 ,Cl－移向负极原电池反应方程式Zn ＋ Cu2＋= = =Zn2＋＋ Cu (2 )装置Ⅰ中复原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触 ,易造成能量损耗；装置Ⅱ盐桥原电池中 ,复原剂在负极区 ,而氧化剂在正极区 ,能防止能量损耗 .2．原电池原理的三大应用(1 )加快氧化复原反响的速率一个自发进行的氧化复原反响 ,设计成原电池时反响速率增大 .例如 ,在Zn与稀H2SO4反响时参加少量CuSO4溶液能使产生H2的反响速率加快 .(2 )比拟金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时 ,一般作负极的金属比作正极的金属活泼 .(3 )设计制作化学电源①首|先将氧化复原反响分成两个半反响 .②根据原电池的反响特点 ,结合两个半反响找出正、负极材料和电解质溶液 .如：根据反响2FeCl3＋Cu = = =2FeCl2＋CuCl2设计的原电池为：3.原电池的设计方法(1 )首|先将氧化复原反响拆为两个半反响 (即氧化反响和复原反响 ) ,如：2FeCl3 +Cu =2FeCl2 +CuCl2氧化反响：Cu－2e－→Cu2 + (负极 )复原反响：2Fe3 + +2e－→2Fe2 + (正极 )(2 )根据原电池的电极反响特点 ,根据两个半反响找出正负极和正负极材料及电解液：Cu失电子负极 ,正极应选用比Cu不活泼的金属或非金属导体 (如C ) ,以保证Cu做负极；电解液中Fe3 +应该在正极得到电子 ,电解液应选用FeCl3溶液 .(3 )常见实例2H2 + O2 =2H2O pt(H2) pt(O2) KOH负极：2H2 +4OH - -4e - =4H2O正极：O2 +2H2O +4e - =4OH -【典例1】硼化钒(VB2) - -空气电池是目前储电能力最|高的电池 ,电池示意图如下图 ,该电池工作时反响为：4VB2+11O2═4B2O3+2V2O5,以下说法正确的选项是 ( ) A．电极a为电池负极B．图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过C．电子由VB2极经KOH溶液流向a电极D．VB2极发生的电极反响为：2VB2 +22OH - -22e -═V2O5 +2B2O3 +11H2O【答案】D考点：考查原电池的工作原理【典例2】近几年科学家创造的一种新型可控电池 - -锂水电池 ,工作原理如下图 .以下有关说法不正确的选项是 ( )A．碳极发生的反响是：2H2O +2e - =H2↑ +2OH -B．有机电解质和水溶液不可以互换区域C．标况下产生的氢气时 ,正极消耗锂的质量为14gD．该装置不仅可提供电能 ,还可得到清洁的氢气【答案】C考点：此题主要是考查学生原电池的工作原理知识二、电解原理及规律1、产物的判断(1 )阳极产物的判断首|先看电极 ,假设是活性电极(一般是除Au、Pt外的金属) ,那么电极材料本身失电子 ,电极被溶解形成阳离子进入溶液；假设是惰性电极(如石墨、铂、金等) ,那么根据溶液中阴离子放电顺序加以判断 .阳极放电顺序：金属(一般是除Au、Pt外)>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－ .(2 )阴极产物的判断直接根据溶液中阳离子放电顺序加以判断 .阳离子放电顺序：4e -Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋ .【提示】(1 )处理有关电解池两极产物的问题 ,一定要先看电极是活性电极还是惰性电极 .活性电极在阳极放电 ,电极溶解生成相应的金属离子 ,此时阴离子在阳极不放电 .对于惰性电极 ,那么只需比拟溶液中定向移动到两极的阴阳离子的放电顺序即可 .(2 )根据阳离子放电顺序判断阴极产物时 ,要注意以下三点：①阳离子放电顺序表中前一个c(H＋)与其他离子的浓度相近 ,后一个c(H＋)很小 ,来自水的电离；②Fe3＋得电子能力大于Cu2＋ ,但第|一阶段只能被复原到Fe2＋；③Pb2＋、Sn2＋、Fe2＋、Zn2＋控制一定条件(即电镀)时也能在水溶液中放电；Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下放电 .2、用惰性电极电解电解质溶液的规律极：H2O失电子放O2生成酸【特别提醒】①当电解过程中电解的是水和电解质时 ,电极反响式中出现的是H＋或OH－放电 ,但在书写总反响式时要将反响物中的H＋或OH－均换成水 ,在生成物中出现的是碱或酸 ,同时使阴极、阳极反响式得失电子数目相同 ,将两个电极反响式相加 ,即得到总反响的化学方程式.②两惰性电极电解时 ,假设要使电解后的溶液恢复到原状态 ,应遵循 "缺什么加什么 ,缺多少加多少〞的原那么 ,一般参加阴极产物与阳极产物的化合物 .【典例3】用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图 ) ,以下分析正确的选项是 ( ) A．b端是直流电源的负极B．用湿润的KI一淀粉试纸检验甲电极产物C．通电一段时间后 ,在阴极附近观察到黄绿色气体D．假设将甲电极换成铁棒 ,乙电极换成铜棒 ,那么可实现在铁棒上镀铜【答案】D【解析】试题分析：A、氯离子向乙电极移动 ,那么乙电极是阳极 ,因此b是正极 ,A错误；B、甲电极是阴极 ,铜离子放电产生铜 ,乙电极产生氯气 ,用湿润的KI一淀粉试纸检验 ,B错误；C、通电一段时间后 ,在阳极附近观察到黄绿色气体 ,C错误；D、假设将甲电极换成铁棒 ,铁棒是阴极 ,乙电极换成铜棒 ,铜棒是阳极 ,氯化铜是电解质溶液 ,因此可实现在铁棒上镀铜 ,D正确 .答案选D .考点：考查电解原理的应用【典例4】现代工业生产中常用电解氯化亚铁的方法制得氯化铁溶液吸收有毒的硫化氢气体 .工艺原理如以下图所示 .以下说法中不正确的选项是 ( )A．左槽中发生的反响是：2Cl - -2e - =Cl2↑B．右槽中的反响式：2H + +2 e - =H2↑C．H +从电解池左槽迁移到右槽D．FeCl3溶液可以循环利用【答案】A考点：考查电解原理 .三、电极反响式的书写1、原电池电极反响式的书写方法①首|先 ,确定正负极 .如果题目给的是图示装置 ,先分析正、负极 ,再根据正、负极反响规律去写反响式；如果题目给的是总反响式 ,可分析此反响中的氧化反响或复原反响 (即分析有关元素的化合价变化情况 ) ,再选择一个简单变化情况去写电极反响式 ,另一极的电极反响式可直接写或将各反响式看作数学中的代数式 ,用总反响式减去已写出的电极反响式 ,即得结果 .正负极发生反响的物质分别是发生氧化复原反响的氧化剂和复原剂 .②注意负极反响生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存 .假设不共存 ,那么该电解质溶液中的阴离子应写入负极反响式；假设正极上的反响物质是O2 ,且电解质溶液为中性或碱性 ,那么H2O必须写入正极反响式中 ,生成OH-；假设电解质溶液为酸性 ,那么H+必须写入正极反响式中 ,生成H2O .③正、负极反响式相加得到电池反响的总方程式 .假设能写出电池反响的总方程式 ,可以减去较易写出的电极反响式 ,从而得到较难写出的电极反响式 .2、电解池中电极反响式的书写方法①首|先看阳极材料 ,如果阳极是活性电极 (金属活动性顺序中Ag之前的金属 ) ,那么阳极失去电子 ,阳极不断被溶解 ,溶液中的阴离子不能失电子 .②如果阳极是惰性电极 (如Pt、Au、石墨等 ) ,那么应是电解质溶液中的离子放电 .只要根据离子的放电顺序书写即可3、可充电电池电极反响式的书写方法对于可充电电池的反响 ,需要看清楚 "充电、放电〞的方向 ,放电的过程应用原电池原理 ,充电的过程应用电解池原理 .如：蓄电池放电时作原电池 ,充电时作电解池 .蓄电池是原电池和电解池二者功能的结合 .原电池的负极反响与电解池阴极反响 ,原电池的正极反响与电解池的阳极反响互为逆过程 .4、燃料电池电极反响式的书写方法要正确地书写出燃料电池的电极反响 ,首|先要抓住燃料电池的特点：①在燃料电池中 ,都是燃料在负极失电子 ,O2在正极得电子 ,电解质溶液可能是碱性、酸性 ,电解质也可能是熔融盐 .②燃料电池的总反响相当于燃料直接燃烧 ,如果燃烧产物不与所用电解质溶液反响 ,那么燃烧的总反响就是原电池总反响 ,如燃烧产物与所用电解质溶液反响 ,那么电解质溶液要参与反响 ,这两个反响的总反响即为原电池的总反响 .③燃料电池的正极反响一般有3个：O2 +2H2O +4e - =4OH - (中性、碱性 )；O2 +4H + +4e -=2H2O (酸性 )；O2 +4e - =2O2 - (熔盐作电解质 )用总反响减去正极反响即得到燃料电池的负极反响 .【典例5】 (09广东化学14 )可用于电动汽车的铝 -空气燃料电池 ,通常以NaCl溶液或NaOH 溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极 .以下说法正确的选项是( )A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时 ,正极反响都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH -B．以NaOH溶液为电解液时 ,负极反响为：Al＋3OH -－3e -＝Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解液时 ,电池在工作过程中电解液的pH保持不变D．电池工作时 ,电子通过外电路从正极流向负极【答案】A【考点定位】燃料电池及其电极反响书写【典例6】如以下图所示组成闭合回路 ,其中 ,甲装置中CH4为负极 ,O2和CO2的混合气体为正极 ,稀土金属材料为电极 ,以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a、b为石墨 ,b极上有红色物质析出 ,CuSO4溶液的体积为200 mL .①装置中气体A为____(填 "CH4〞或 "O2和CO2〞) ,d极上的电极反响式为_________ .②乙装置中a极上的电极反响式为_____________ .假设在a极产生112mL(标准状况)气体,那么甲装置中消耗CH4_____mL(标准状况) ,乙装置中所得溶液的pH =______ .(忽略电解前后溶液体秋变化)③如果乙中电极不变 ,将溶液换成饱和Na2SO3溶液 ,当阴极上有a mol气体生成时 ,同时有w g Na2SO4·10H2O晶体析出 ,假设温度不变 ,剩余溶液中溶质的质量分数应为______(用含w、a的表达式表示 ,不必化简) .【答案】①CH4 O2 +4e－ +2CO2 =2CO32－②4OH－－4e－ = O2↑ +2H2O56 1。
2021届高考二轮化学人教版课件：专题7 电化学 【KS5U 高考】
专题七 电化学
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4．(2019·课标全国Ⅰ，12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨
的合成，电池工作时MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示意图如
图所示。下列说法错误的是
( B)
A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2＋2MV2＋═══2H＋＋2MV＋ C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3 D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
酸性
专题七 电化学
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【解析】 阴极发生还原反应，氢离子由交换膜右侧向左侧迁移， 阴极的电极反应式为CO2＋2e－＋2H＋═══CO＋H2O，A项正确；结 合阳极区发生的反应，可知协同转化总反应为CO2＋H2S═══S＋CO ＋H2O，B项正确；石墨烯作阳极，其电势高于ZnO@石墨烯的，C项 错误；Fe3＋、Fe2＋在碱性或中性介质中会生成沉淀，它们只稳定存在 于酸性较强的介质中，D项正确。
专题七 电化学
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6．(2018·课标全国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－Fe2＋－e－═══EDTA－Fe3＋ ②2EDTA － Fe3 ＋ ＋ H2S═══2H ＋ ＋ S ＋2EDTA－Fe2＋
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专题七 电化学
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该 电 解 池 的 阳 极 为 __F_e_电__极____ ， 总 反 应 为 _F_e_＋__2____________＋__ _H_2_↑__(_F_e_＋__2_C_5_H_6_═_═__═_F_e_(_C_5_H__5)_2_＋__H_2_↑__)________。
2021高考化学二轮专题复习训练 专题十四原电池(含答案解析)
专题十四原电池考点1 原电池1.[2021江西景德镇一中模拟]SO2可形成酸雨,是大气污染物,用如图所示装置既可以吸收工厂排放的废气中的SO2,又可以生成一定量的硫酸溶液,下列说法正确的是( )A.a极为正极,b极为负极B.生产过程中氢离子由右向左移动C.从左下口流出的硫酸溶液的质量分数一定大于50%D.负极反应式为SO 2+2H2O-2e-S O42−+4H+2.[2020湖北武汉部分学校质量监测]某碱性电池的总反应为3H O 2-+2AlOH-+2Al O2-+H2O ,工作原理如图所示。
下列叙述错误的是( )A.电子迁移方向: Al→用电器→PtB.电池工作时,负极附近溶液 pH 减小C.正极反应式为H O 2-+3H+ + 2e- 2H2OD.负极会发生副反应: 2Al + 2OH-+2H 2O2Al O2-+ 3H2↑3.[2021湖南长沙模拟]通过膜电池可除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚(),其原理如图所示,下列说法错误的是( )A.该方法能够提供电能B.b极上的电势比a极上的电势低C.a极的电极反应为+H++2e- Cl-+D.电池工作时H+通过质子交换膜由正极区向负极区移动4.[双选]利用铜和石墨作电极,在盐酸介质中,铜与氢叠氮酸(HN3)构成原电池,总反应方程式为2Cu+2Cl-+HN 3+3H+2CuCl(s)+N2↑+N H4+。
下列判断正确的是( )A.电子从铜电极流向石墨电极B.溶液中Cl-向石墨电极移动C.每转移1 mol电子,负极减重64 gD.正极反应式为HN 3+2e-+3H+N2↑+N H4+考点2 常见的化学电源5.可利用电化学原理处理含铬废水和含甲醇废水,装置如图所示。
下列说法错误的是( )A.a极为该电池的负极B.微生物能加快甲醇的反应速率C.a极的电极反应式为CH 3OH-6e-+8OH-C O32−+6H2OD.放电过程中,b极附近溶液pH升高6.[新情境][2021湖北部分重点中学联考改编]我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”Na-CO2电池。
化学二轮复习题型分组训练7电化学原理应用__化学电源与电解技术含解析
题型分组训练7 电化学原理应用——化学电源与电解技术(A组）1．用石墨电极完成下列电解实验。
实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝;b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生……下列对实验现象的解释或推测不合理的是（)A．a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．b处：2Cl－－2e－===Cl2↑C．c处发生了反应:Fe－2e－===Fe2＋D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜2．根据光合作用原理，设计如图原电池装置。
下列说法正确的是（)A．a电极为原电池的正极B．外电路电流方向是a→bC．b电极的电极反应式为:O2＋2e－＋2H＋===H2O2D．a电极上每生成1 mol O2，通过质子交换膜的H＋为2 mol 3．甲醇燃料电池是目前应用比较广泛的一种燃料电池，其工作原理如下图所示：下列说法正确的是()A．N为正极，发生氧化反应B．a气体为氧气，b气体为甲醇C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小D．若有1 mol CO2生成，则有6 mol H＋从甲池透过交换膜进入乙池4．如图所示装置，开关K闭合时，电流表指针发生偏转，下列有关开关K闭合时的说法正确的是(）A．b极是负极B．a极电极反应式为H2－2e－===2H＋C．当装置中有1 mol电子通过时，右池产生标准状况下5.6 L 气体D．电池总反应式为2H2＋O2===2H2O5．利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。
电池工作时，下列说法正确的是（)A．a极为正极，发生氧化反应B．b极的电极反应式为:2NO－3＋12H＋－10e－===N2↑＋6H2O C．中间室的Cl－向左室移动D．左室消耗苯酚（C6H5OH)9.4 g时，用电器流过2.4 mol电子6．工业上联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。
测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1：2,下列有关说法正确的是()A．a电极的电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑B．产物丙为硫酸C．离子交换膜d为阴离子交换膜D．每转移0.1 mol电子,产生1。
高考化学二轮复习专题突破练六氧化还原反应与电化学含解析
专题突破练六氧化还原反应与电化学一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2020山东卷,2)下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )A.谷物发酵酿造食醋B.小苏打用作食品膨松剂C.含氯消毒剂用于环境消毒D.大气中NO2参与酸雨形成2.(2021江苏盐城模拟)工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOH Fe3O4+2H2↑+4Na↑”生产金属钠。
下列有关说法正确的是( )A.Fe失去电子,作氧化剂B.NaOH得到电子,发生氧化反应C.将生成的气体在空气中冷却可获得钠D.每生成1 mol Na,转移的电子数约为2×6.02×10233.(2021广东广州模拟)工业上用发烟HClO4将潮湿的CrCl3氧化为棕色的烟[CrO2(ClO4)2],从而除去+3价的Cr(Ⅲ),HClO4中部分氯元素转化为最低价态。
下列说法正确的是( )A.CrO2(ClO4)2中Cr元素显+3价B.HClO4属于强酸,该反应还生成了另一种强酸C.该反应中,参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为8∶3D.该反应的离子方程式为19Cl+8C+8OH-8CrO2(ClO4)2+3Cl-+4H2O4.(2021湖南怀化一模)大气中的二氧化氮和碳氢化合物受紫外线作用,可产生光化学烟雾,部分反应的历程如图所示。
下列说法错误的是( )A.转化中丙烯被氧化为甲醛和乙醛B.转化中发生了氧化还原反应C.转化产生的光化学烟雾是二次污染物D.转化中O2作催化剂5.(2021山东淄博模拟)某锂电池的工作原理如图所示。
正极反应液可以在正极区和氧化罐间循环流通。
氧化罐中加入的(NH4)2S2O8可以将Fe2+氧化,自身被还原为S,下列说法正确的是( )A.电池放电时电能转化为化学能B.放电时Li+由正极区向负极区迁移C.放电时的正极反应为Li-e-Li+D.氧化罐中反应的离子方程式为2Fe2++S22F+2S6.KO2从动力学和热力学的角度来说都是稳定的化合物,为电池的长期稳定性提供了可靠依据。
2021届高考化学二轮复习练习：化学反应原理
化学反应原理1.对于基元反应,如a A+b B c C+d D,反应速率v正=k正·c a(A)·c b(B),v逆=k逆·c c(C)·c d(D),其中k正、k逆是取决于温度的速率常数。
对于基元反应Ⅳ2NO(g)+O2(g)2NO2(g),在653 K时,速率常数k正=2.6×103 L2·mol-2·s-1,k逆=4.1×103 L·mol-1·s-1。
(1)计算653 K时的平衡常数K=________。
(2)653 K时,若NO的浓度为0.006 mol·L-1,O2的浓度为0.290 mol·L-1,则正反应速率为________mol·L-1·s-1。
2.采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。
F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 ℃时N2O5(g)分解反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)2N2O4(g)其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。
体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=∞时,N2O5(g)完全分解):t/min 0 40 80 160 260 1 300 1 700 ∞p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1研究表明,N 2O5(g)分解的反应速率v=2×10-3×(kPa·min-1)。
t=62 min时,测得体系中=2.9 kPa,则此时=________kPa,v=________kPa·min-1。
3.H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。
在610 K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
高考化学二轮复习 专题08 电化学(讲)(含解析)(2021年最新整理)
2017年高考化学二轮复习专题08 电化学（讲）（含解析）编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017年高考化学二轮复习专题08 电化学（讲）（含解析））的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题08 电化学(讲）考向一原电池（1）考纲要求1.了解原电池的工作原理，能写出常见的电极反应和电池反应方程式。
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，金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施.（2）命题规律原电池作为高中化学中的基本概念和基础理论，在高考中占有非常重要的地位，在高考中主要考查原电池的工作原理、电极反应及电池反应的方程式、电池中溶液pH的变化以及有关电化学的计算等，由于能源问题已成为社会热点，从能源问题切入，结合新能源开发及新型电池仍将会出现在今后高考试题中.【例1】【2016年高考海南卷】某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解溶质溶液.下列说法正确的是（）A．Zn为电池的负极B．正极反应式为2FeO42−+ 10H++6e−=Fe2O3+5H2OC．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D．电池工作时OH 向负极迁移【答案】AD考点:考查原电池原理及化学电源【名师点睛】原电池原理是建立在氧化还原和电解质溶液基础上，借助氧化还原反应实现化学能与电能的相互转化，是高考命题重点，题目主要以选择题为主，主要围绕原电池的工作原理、电池电极反应的书写与判断、新型电池的开发与应用等进行命题。
【例2】【2016年高考新课标Ⅱ卷】Mg—AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池.下列叙述错误的是 ( ）A．负极反应式为Mg-2e-=Mg2+B．正极反应式为Ag++e—=AgC．电池放电时Cl—由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑【答案】B【解析】试题分析：根据题意，电池总反应式为：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正极反应为:2AgCl+2e-= 2Cl—+ 2Ag，负极反应为：Mg—2e—=Mg2+，A项正确，B项错误；对原电池来说,阴离子由正极移向负极，所以电池放电时Cl-由正极向负极迁移，C项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑，D项正确；答案选B.【考点定位】考查原电池的工作原理。
（浙江选考）2021年高考化学二轮专题复习 提升训练11 电化学原理及其应用
提升训练11 电化学原理及其应用1.我国“蛟龙”号载人潜水器进行第五次下潜试验,最大深度达到7 062米,并平安返回。
其动力电源是Al—AgO电池,原理如图所示。
下列说法中正确的是()A.Al电极是该电池的正极B.Ag在AgO/Ag电极上发生氧化反应C.该电池负极反应是2Al+8OH--6e -2Al+4H2OD.AgO/Ag电极四周溶液中的pH减小2. (2017·学军中学)氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如下。
下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是( )A.该装置将化学能转化为电能B.为了增加灯泡亮度,可以将电极石墨棒变得粗糙多孔C.电子迁移方向:电极a→灯泡→电极b→电解质溶液→电极aD.该电池的总反应:2H2+O 22H2O3.下列各组中,每种电解质溶液在惰性电极条件下电解时只生成氢气和氧气的是( )A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2B.NaOH、CuSO4、H2SO4C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)24.有关下列电化学装置说法正确的是( )A.装置①中,盐桥中的K+移向ZnSO4溶液B.装置②工作一段时间后,a极四周溶液的pH增大C.用装置③精炼铜时,c极为粗铜D.装置④电池负极的电极反应式为O2+2H2O+4e -4OH-5.下图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图,其原理是在较低的阴极电位下,TiO2(阴极)中的氧解离进入熔融盐,阴极最终只剩下纯钛。
下列说法中正确的是( )A.阳极的电极反应式为2Cl--2e -Cl2↑B.阴极的电极反应式为TiO2+4e -Ti+2O2-C.通电后,O2-、Cl-均向阴极移动D.石墨电极的质量不发生变化6.一种用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池的工作原理示意如图,下列有关该电池说法正确的是( )A.该电池工作时,每消耗22.4 L NH3转移3 mol电子B.电子由电极A经外电路流向电极BC.电池工作时,OH-向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为:O2+ 4H++ 4e -2H2O7.(2017·全国卷3)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+x S 88Li2S x(2≤x≤8)。
《中国高考评价体系》2021届高考化学二轮专题复习答案与解析
学生用书正文答案与解析第二部分专题整合突破专题一传统文化物质的组成与分类考点一真题示例1.A解析胆矾的化学式为CuSO4·5H2O,A错误;湿法冶铜是用铁与CuSO4溶液反应置换出铜:Fe+CuSO 4Cu+FeSO4,B、D正确;“熬之则成胆矾”是利用蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到CuSO4·5H2O晶体,C正确。
2.A解析屠呦呦发现并提取了青蒿素,并因此而获得了诺贝尔奖。
3.D解析CH3CH2OH能与水互溶,75%乙醇是乙醇与水按照体积比3∶1配制而成的乙醇水溶液,A项正确。
NaClO具有强氧化性,可利用其强氧化性来氧化灭活病毒,B项正确。
依据题给过氧乙酸的结构简式(CH3COOOH),可确定其相对分子质量为76,C项正确。
氯仿的化学名称是三氯甲烷,D项错误。
4.C解析“84”消毒液的主要有效成分是NaClO,属于常识性知识。
5.B解析空气污染物主要指NO x、SO2、固体颗粒物(如PM2.5)等,O2不属于空气污染物。
6.A解析氧化铁为红棕色,因此瓷器的青色不是来自氧化铁,A项错误;陶瓷是以黏土(主要成分为铝硅酸盐)为主要原料,经高温烧结而成的,其化学性质稳定,不与酸、碱和氧气等反应,B、C、D三项正确。
7.D解析A项,蚕丝的主要成分是蛋白质,蛋白质属于天然高分子化合物,蚕丝属于天然高分子材料,A、B两项正确;“蜡炬成灰”过程中发生了燃烧反应,燃烧反应属于氧化反应,C项正确;古代的蜡烛多是由动物油脂制造,动物油脂属于高级脂肪酸酯,但高级脂肪酸酯不属于高分子聚合物,D项错误。
8.D解析A项,氨水具有腐蚀性,但不能作氧化剂;B项,乙酸具有腐蚀性,但一般不能作氧化剂;C项,氢氧化钠具有腐蚀性,但不能作氧化剂;D项,硝酸具有腐蚀性,同时具有强氧化性。
9.C解析晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,利用高纯硅的半导体性能可制作成光感电池,将光能转换为电能,A项正确;铝是地壳中含量最多的金属元素,纯铝的硬度和强度较小,向铝中加入少量的合金元素制成铝合金后,其强度、硬度和抗腐蚀能力都得到了提高,广泛用于飞机、宇宙飞船和高铁等制造,B项正确;活性炭具有疏松多孔结构,有较强的吸附性,可用于除异味,但不具有杀菌作用,C项错误;碘酒是碘的酒精溶液,在医疗上用作消毒剂,多用于皮肤外用消毒,几乎是家用药箱的常备药品,D项正确。
2021届新高考高三化学二轮复习小题狂刷08(word版含解析)
专题08电化学类题1 原电池工作原理1.利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯,进行水体修复的过程如图所示。
H+、O2、N O3-等共存物会影响水体修复效果,定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为n t,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为n e。
下列说法错误．．的是( )。
A.反应①在负极发生,反应②③④均在正极发生B.单位时间内,三氯乙烯脱去a mol Cl时,n e=2a molC.④的电极反应式为N O3-+10H++8e-N H4++3H2OD.增大单位体积水体中小粒径ZVI的投入量,可使n t增大类题2 燃料电池2.某大学研制了一种新型的酸性乙醇电池,电池总反应为C2H5OH+3O22CO2+3H2O,电池的工作原理如图所示。
下列说法不正确．．．的是( )。
A.b极为电池的正极B.电池工作时,H+由a极区向b极区迁移C.电池的正极反应式为4H++O2+4e-2H2OD.电池工作时,每1 mol乙醇被氧化转移6 mol电子3. (双选)随着各地治霾力度的加大,大力发展高性能燃料电池汽车成为研究课题。
某课题组设计的液体燃料电池如图1所示。
下列有关叙述不正确．．．的是( )。
图1 图2A.该电池的优点是不产生污染气体,且液体燃料便于携带B.电池内部使用的是阴离子交换膜,OH-经交换膜移向正极C.该燃料电池的电极材料采用多孔纳米碳材料(如图2),目的是增大接触面积,增加吸附量D.该电池中通入N2H4的一极为正极,发生的电极反应为N2H4+4OH--4e-N2↑+4H2O4.微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,某微生物燃料电池的工作原理如图所示。
下列说法错误．．的是( )。
A.b电极为原电池的正极B.电路中有4 mol电子发生转移,大约消耗112 L空气C.维持两种细菌存在,该装置才能持续将有机物氧化成CO2并产生电子D.HS-在硫氧化菌作用下转化为S O42-的电极反应是HS-+4H2O-8e-S O42-+9H+类题3 新型原电池5.要“打赢蓝天保卫战”,意味着对污染防治比过去要求更高。
2021高考化学二轮复习：原电池和电解池“串联”类装置应用课件(47张)
A.光电池工作时,Ag极为电流流出极,发生氧化反应 B.制氢装置溶液中K+移向A极 C.光电池工作时,Ag电极发生的反应为2Cl--2e- ====Cl2↑ D.制氢装置工作时,A极的电极反应式为
CO(NH2)2+8OH--6e-==== CO32 +N2↑+6H2O
2.硼酸(H3BO3)为一元弱酸,已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为
A.图1装置中若右池产生0.672 L气体(标准状况下),则电路中通过电子 0.15 mol B.图1装置中左池消耗的苯酚与右池消耗的 NO3 的物质的量之比为28∶5 C.图2装置的电路中每通过1 mol e-,U形管中消耗0.5 mol H2O D.图2装置中“水”电池内每生成1 mol Na2Mn5O10,X电极上生成1 mol 气体
5.(2020·常德模拟)如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图,其中的离子交
换膜只允许K+通过,该电池充放电的化学方程式为2K2S2+KI3
放电 充电
K2S4+3KI;装
置(Ⅱ)为电解池的示意图,当闭合开关K时,X附近溶液先变红。则下列说法正确
的是 ( )
A.闭合K时,K+从左到右通过离子交换膜 B.闭合K时,电极X是阳极 C.闭合K时,电极A的反应式为3I--2e- ==== I3 D.闭合K时,当有0.1 mol K+通过离子交换膜,X电极上产生气体2.24 L
4CO2+2H2O。
答案:正 4Na2CrO4+4H2O
2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑
(2- a )×100%
b
CH3OH-6e-+3 CO32====4CO2+2H2O
吉林省2021年高考化学二轮专题 07 电化学及其应用
吉林省2021年高考化学二轮专题 07 电化学及其应用姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共19题；共38分)1. （2分） (2019高一下·宁波期中) 氢氧燃料电池构造如图所示。
其电池反应方程式为： 2H2＋O2=2H2O，下列说法不正确的是（）A . 多孔金属a作负极B . 多孔金属b上，发生还原反应C . 电池工作时，电解质溶液中OH−移向a极D . 正极的电极反应为：O2＋4e−＋4H+=2H2O2. （2分） (2019高三上·唐山月考) 通过膜电池可除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚（），其原理如图所示，下列说法错误的是（）A . 该方法能够提供电能B . B极上的电势比A极上的电势低C . A极的电极反应为 +H++2e-→Cl-+D . 电池工作时H＋通过质子交换膜由正极区向负极区移动3. （2分）下列关于如图装置的说法正确的是（）A . 银电极是负极B . 铜电极上发生的反应为Cu-2e－=Cu2＋C . 外电路中的电子是从银电极流向铜电极。
D . 该装置能将电能转化为化学能4. （2分） (2017高二上·芗城期末) 在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片，下列叙述正确的是（）A . 正极附近的SO42﹣离子浓度逐渐增大B . 正极有O2逸出C . 电子通过导线由铜片流向锌片D . 铜片上有H2逸出5. （2分） (2018高三上·潮南开学考) 下列说法错误的是（）A . 聚乙烯是无毒高分子化合物，可用作食品包装B . 在日常生活中，电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因C . 推广使用新能源，可以减少二氧化碳等温室气体的排放D . 人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物6. （2分） (2018高一上·鸡泽期中) 对于反应3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,以下叙述正确的是（）A . Cl2是氧化剂，NaOH是还原剂B . 被氧化的Cl原子和被还原的Cl原子的物质的量之比为5∶1C . Cl2既做氧化剂又做还原剂D . 氧化剂得电子数与还原剂失电子数之比为5∶17. （2分） (2016高一上·新疆期末) 锌与稀硝酸反应生成Zn（NO3）2、NH4NO3和水．当生成1mol Zn（NO3）2时，消耗的硝酸的物质的量为（）A . 2molB . 1molC . 2.25 molD . 2.5 mol8. （2分）下列说法正确的是（）A . 1mol Cl2与足量Fe反应，转移电子的物质的量为3molB . 工业可采用火法炼铜：Cu2S+O2═2Cu+SO2 ，每生成2mol铜，反应共转移6mol电子C . 称取25g CuSO4•5H2O固体溶于75g水中，所得溶液中溶质的质量分数为25%D . NO和NO2的混合气体共1mol，其中氮原子数为2mol9. （2分） (2020高二上·芜湖期末) 下列说法正确的是（）A . 常温下，反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)＝4Fe(OH)3(s)能自发进行，则ΔH＜0B . 铁片镀锌时，铁片与外电源的正极相连C . 以熔融NaCl为电解质进行电解冶炼钠，熔融体中Na＋向阳极移动D . t℃时，恒容密闭容器中反应：NO2(g)＋SO2(g) NO(g)＋SO3(g)，通入少量O2 ，的值及SO2转化率不变10. （2分） (2018高三下·安徽开学考) 直接氨硼烷（NH3·BH3）电池可在常温下工作，装置如图。
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全钒液流 电池ຫໍສະໝຸດ 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
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(
)
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
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。
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
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
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＋
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
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：
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
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
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。
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
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