2020届高考化学二轮复习专题：电化学
2020届高考化学人教版第二轮专题复习选择题强化训练：新型化学能源(含解析)
2020届高考化学人教版第二轮专题复习选择题强化训练新型化学能源1、液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。
一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。
下列关于该电池的叙述正确的是( )A．b极发生氧化反应B．a极的反应式：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2OC．放电时，电流从a极经过负载流向b极D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜答案：B解析：燃料电池燃料(N2H4)在负极(a极)发生氧化反应：N2H4＋4OH －－4e－===N4H2O，O2在正极(b极)发生还原反应：O2＋4e－＋2↑＋2H2O===4OH－，总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，A项错误，B项正确；放电时电流由正极流向负极，C项错误；OH－在正极生成，移向负极消耗，所以离子交换膜应让OH－通过，故选用阴离子交换膜，D项错误。
2、如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量监测与控制的功能，下列有关说法正确的是( )A．电流由呼气所在的铂电极流出B．H＋通过质子交换膜流向氧气所在的铂电极C．电路中流过2mol电子时，消耗11.2 LO2D．该电池的负极反应为CH3CH2OH＋3H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋答案：B解析：呼气所在电极发生乙醇转化为醋酸的反应，故为负极，而电流由正极流出，A项错误；H＋通过质子交换膜流向正极(氧气所在的铂电极)，B项正确；正极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，电路中流过2 mol电子时，消耗0.5 mol O2，在标准状况下体积为11.2 L，但题中未指明是否为标准状况，C项错误；该电池的负极反应为CH3CH2OH＋H2O－4e－===CH3COOH＋4H＋，D项错误。
3．用FeS2纳米材料制成的高容量锂电池，电极分别是二硫化亚铁和金属锂，电解液是含锂盐的有机溶剂。
下列说法错误的是( ) A．金属锂作电池的负极B．电池正极反应为FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2SC．放电时，Li＋向负极迁移D．电池总反应为FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S解析：该电池中金属锂为负极，二硫化亚铁为正极，A项正确；电池正极上FeS2发生还原反应，且电解液中Li＋向正极移动参与反应，电极反应式为FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S，B项正确，C项错误；电池负极反应为Li－e－===Li＋，则电池总反应为FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S，D项正确。
2020届高三化学二轮复习——电化学离子交换膜的分析和应用(共22张PPT)
2.[2018·全国卷Ⅲ，27(3)①②]KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式：_2_H__2O__＋__2_e_－_=_=_=_2_O__H_－_＋__H__2_↑__。 解析 电解液是KOH溶液，阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。
解析 由原电池的工作原理图示可知， 左端的铂电极为负极，其电极反应式为NO －3e－＋2H2O===NO－ 3＋4H＋，当过程中产生2 mol HNO3时转移6 mol e－，而1 mol O2 参与反应转移4 mol e－，故需要1.5 mol O2参与反应，标准状况下的体积为33.6 L。
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4.一氧化氮—空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、 发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中负极的电极反 应式：_N__O_－__3_e_－_＋__2_H__2_O_=_=_=_N__O_－ 3_＋__4_H__＋__，若过程中产生2 mol HNO3，则消耗标准 状况下O2的体积为_3_3_._6_L。
解析 如果撤去阳膜，H2PO－ 2 或 H3PO2 可能会被氧化。
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3 模拟预测
1.(2019·青岛市高三3月教学质量检测)水系锌离子电池是一种新型二次电池，工作原 理如下图。该电池以粉末多孔锌电极(锌粉、活性炭及粘结剂等)为负极，V2O5为正 极，三氟甲磺酸锌[Zn(CF3SO3)2]为电解液。下列叙述错误的是 A.放电时，Zn2＋向V2O5电极移动
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3.用电渗析法可将含硝酸钠的废水再生为硝酸和氢氧化钠，其装置如下图所示。下 列叙述不正确的是
A.膜a、膜c分别是阴离子交换膜、阳离子交换膜
2020届高考化学二轮复习教师用书：微专题五 离子交换膜在电化学中的应用 Word版含解析
离子交换膜在电化学中的应用[知识必备]离子交换膜在原电池和电解池中均有较广泛的应用，且常出常新。
1．离子交换膜的功能使离子选择性定向迁移，其目的是平衡整个电解质的离子电荷守恒。
2．交换膜在电化学中的作用(1)防止副反应的发生，避免影响所制取产品的质量；防止引发不安全因素(如在电解饱和食盐水中，利用阳离子交换膜，防止阳极产生的Cl2进入阴极室与氢氧化钠反应，导致所制产品不纯，防止与阴极产生的H2混合发生爆炸)。
(2)用于物质的分离、提纯等。
(3)用于制备纯净的物质。
3．离子交换膜的类型根据透过的微粒，离子交换膜可以分为多种，在高考试题中主要出现过阳离子交换膜、阴离子交换膜和质子交换膜三种。
阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过，质子交换膜只允许质子(H＋)通过，另外还有特殊离子交换膜，只允许相应的离子通过。
4．离子交换膜类型的判断根据电解质溶液呈电中性的原则，判断膜的类型：(1)首先写出阴、阳两极上的电极反应，依据电极反应式确定该电极附近哪种离子剩余。
(2)根据溶液呈电中性，判断出离子移动的方向，从而确定离子交换膜的类型。
(3)在利用电解原理制备物质时，选择离子交换膜的类型，既要考虑阴、阳极电极反应式，同时也要考虑产品室和原料室在装置图中的位置。
如：利用电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3，装置图如下：阳极室放出O2，消耗OH－余出H＋，则H＋应向产品室移动，阴极室放出H2，消耗H＋余出OH－，则原料室中的Na＋应向阴极室移动，B(OH)－4应向产品室移动，所以a膜、c膜为阳离子交换膜、b膜为阴离子交换膜，选择离子交换膜时产品室和原料室的位置也起到关键性的作用。
[例1](2018·全国Ⅰ，节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛，生产Na2S2O5通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
制备Na2S2O5可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。
高中化学二轮复习试题—锂电池(提升练)
2020届届届届届届届届届届届届届———届届届届届届届届届届届届届1.近期使用的一种可控电池——锂水电池的工作原理如下图。
下列说法中不正确的是（）A. 锂电池相比其他电池能量密度更高B. 放电一段时间后,水中的电解质为LiOHC. 固体电解质传递的是H+D. 理论上消耗14g锂,转移的电子数为2N A2.我国科学家发明的水溶液锂电池为电动汽车发展扫除了障碍,装置原理如图所示,其中固体薄膜只允许Li+通过。
锂离子电池反应为xLi+ Li1-x Mn2O4=LiMn2O4。
下列有关说法错误的是（）A. 该电池的缺点是存在副反应：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑B. 放电时,正极反应为Li1−x Mn2O4+xLi++xe−=LiMn2O4C. 充电时,b极为阳极,发生氧化反应D. 放电时,Li+穿过固体薄膜进入到水溶液电解质中3.我国科学家用毛笔书写后的纸张作为空气电极,设计并组装了轻型、柔性且可折叠的可充电锂—空气电池,工作原理如图所示。
下列有关说法正确的是（）A. 放电时,纸张中的纤维素作为锂电池的正极材料B. 放电时,正极的电极反应式为：2Li++O2+2e−=Li2O2C. 充电时,有机电解质溶液中Li+移向金属锂电极发生氧化反应D. 充电时,金属锂电极增重14 g,空气电极放出22.4LO24.据最近媒体报道,化学研究人员开发了一种可充电锌空气电池,这种电池的电解质溶液为KOH溶液,储电量是锂电池的五倍,而且更安全、更环保,未来或许可以取代锂电池,用在智能手机等电子设备中,其反应原理为2Zn+O2+4KOH+2H2O2K2Zn(OH)4。
下列说法正确的是（）A. 放电时,负极反应式为Zn+2e−4OH−=Zn(OH)↓B. 放电时,电路中通过4mol电子,消耗22.4L氧气C. 充电时,电解质溶液中OH−浓度逐渐增大D. 充电时,电解质溶液中K+向正极移动,且发生氧化反应5.中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作空气电极（图1）,设计并组装出一种轻型、能折叠的可充电锂空气电池,其工作原理如图2所示。
高考化学二轮复习教案：专题十 电化学原理(学生版)
专题十电化学原理【命题规律】电化学内容是高考试卷中的常客，对原电池和电解池的考查往往以选择题的形式考查两电极反应式的书写、两电极附近溶液性质的变化、电子的转移或电流方向的判断等。
在第Ⅱ卷中会以应用性和综合性进行命题，如与生产生活(如金属的腐蚀和防护等)相联系，与无机推断、实验及化学计算等学科内知识综合，尤其特别注意燃料电池和新型电池的正、负极材料分析和电极反应式的书写。
题型新颖，但不偏不怪，只要注意基础知识的落实，以及能力的训练便可以从容应对。
【知识网络】【重点知识梳理】一、原电池电极的判断以及电极方程式的书写1.原电池正、负极的判断方法：(1)由组成原电池的两极材料判断。
一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。
(5)电极增重或减轻。
工作后，电极质量增加，说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电，电极活动性弱；反之，电极质量减小，说明电极金属溶解，电极为负极，活动性强。
(6)有气泡冒出。
电极上有气泡冒出，是因为发生了析出H2的电极反应，说明电极为正极，活动性弱。
2．原电池电极反应式和总反应式的书写(1)题目给定原电池的装置图，未给总反应式：①首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。
②结合介质判断出还原产物和氧化产物。
③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等)，将两电极反应式相加可得总反应式。
(2)题目中给出原电池的总反应式：①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的反应即为正极反应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂参加的反应即为负极反应。
②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时，还应注意介质的反应。
2020届高三化学二轮复习：电化学基础——题型特训【提升训练42题(答案+解析)】
《高考12题逐题突破》：电化学基础——题型特训【精编42题答案+解析】1．目前发明的电动势法检测溶液中OH－浓度的原理如图所示，总反应式为Cu＋Ag2O===CuO＋2Ag。
下列有关说法正确的是( )A．电池工作时，Cu电极附近溶液的c(OH－)增大B．该电池反应说明Ag2O的氧化性比CuO的强C．负极的电极反应式为Ag2O＋2e－===2Ag＋O2－D．该电池也可以测量盐酸中c(OH－)答案 B解析电池工作时，Cu电极为负极，发生的电极反应式应为Cu－2e－＋2OH－===CuO＋H2O，Cu电极附近溶液的c(OH－)减小，A、C两项均错误；根据总反应式可知，在反应中Cu作还原剂，Ag2O作氧化剂，CuO为氧化产物，所以Ag2O的氧化性比CuO的强，B项正确；该电池的电解液必须为碱性溶液，在盐酸中不可行，D项错误。
2．最近，科学家研发出了“全氢电池”，其工作原理如图所示。
下列说法错误的是( )A．右边吸附层中发生了氧化反应B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－===2H2OC．该电池总反应是H＋＋OH－===H2OD．电解质溶液中Na＋向右移动、ClO－4向左移动答案 A解析由电子的流动方向可以得知左边吸附层为负极，发生氧化反应；右边吸附层为正极，发生还原反应，A项错误；负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－===2H2O，B项正确；正极的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，根据正、负极的反应可知总反应为OH－＋H＋===H2O，C项正确；阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，D项正确。
3．对如图装置(铁的防护)的分析正确的是( )A．甲装置是牺牲阳极的阴极保护法B．乙装置是牺牲阳极的阴极保护法C．一段时间后甲、乙装置中pH均增大D．甲、乙装置中铁电极的电极反应式均为2H＋＋2e－===H2↑答案 B解析A项，甲装置中C为阳极，阳极上氯离子失电子，Fe为阴极，阴极上氢离子得电子，属于外加电流的阴极保护法，错误；B项，乙装置中Zn为负极，Fe 为正极，正极上氧气得电子，Fe不参加反应，Fe被保护，所以是牺牲阳极的阴极保护法，正确；C项，甲装置中电解氯化钠生成氢氧化钠，溶液的pH增大，乙装置中负极Zn失电子，正极氧气得电子，最终生成氢氧化锌沉淀，溶液的pH几乎不变，错误；D项，乙中正极上氧气得电子生成氢氧根离子，所以Fe电极上没有氢气生成，错误。
高考化学大二轮复习 专题8 电化学基础
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4错误认为电解质溶液导电的原因是电子通过了电解质溶 液，在原电池内部和电解池内部，都没有电子的流动，而是离 子的移动。实际上在闭合的电路中电子只走“陆路”导线或电 极，离子只走“水路”电解质溶液。
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2. 电解池：
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(1)电解时，a 极是 阴 极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu； b 极发生氧化反应，电极反应式为 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ ； 电解总反应化学方程式为
电解 2CuSO4＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋2H2SO4 。
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(2)电解完成后，若溶液的体积为 2 L，整个电解过程中共转 移 0.2 mol e－，则溶液的 pH 为 1 ，若使电解质溶液复原，需 加入 CuO 的物质的量为 0.1 mo
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Z主干整合•认知盲区清
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一、原电池和电解池 1. 原电池：
[串联拾忆]
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(1)上述装置中能形成原电池的是 B ，该原电池工作时， 负极发生 氧化反应 ，电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋；
正极发生 还原反应，电极反应式为2Ag＋＋2e－===2Ag； 电池总反应式为 Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag 。
答案：A
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电化学原理中易忽视的问题 (1)错误地根据“异性相吸”的电性理论，认为在原电池中 电解质溶液中的阳离子移向负极，阴离子移向正极。其实在原 电池工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极。在电解池 中，电子由电源负极流向阴极，由阳极流向电源正极。
高中化学二轮复习试题储氢电池
2020届届届届届届届届届届届届届——届届届届1. 镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型,NiMH 中的M 表示储氢金属或合金,该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2+M =NiOOH +MH 。
已知：6NiOOH +NH 3+H 2O +OH −=6Ni(OH)2+NO 2−。
下列说法正确的是( )A. NiMH 电池放电过程中,正极的电极反应式为NiOOH +H 2O +e −=Ni(OH)2+OH −B. 充电过程中OH −从阳极向阴极迁移C. 充电过程中阴极的电极反应式：H 2O +M +e −=MH +OH −,H 2O 中的H 被M 还原D. NiMH 电池中可以用KOH 溶液、氨水等作为电解质溶液2. 第三代混合动力车目前一般使用镍氢电池(M 表示储氢合金；汽车在刹车或下坡时,电池处于充电状态)。
镍氢电池充放电原理的示意图如下：其总反应式为H 2+2NiOOH − 放电 充电2Ni(OH)2.根据所给信息判断,下列说法错误的是( )A. 混合动力汽车上坡或加速时,乙电极的电极反应式为：NiOOH +H 2O +e −=Ni(OH)2+OH −B. 混合动力汽车上坡或加速时,电解液中OH −向甲电极移动C. 混合动力汽车下坡或刹车时,甲电极周围溶液的pH 减小D. 混合动力汽车下坡或刹车时,电流的方向为：甲电极→发动机→乙电极3. 混合动力汽车(HEV)中使用了镍氢电池,其工作原理如图所示：其中M 为储氢合金,MH 为吸附了氢原子的储氢合金,KOH 溶液作电解液．关于镍氢电池,下列说法不正确的是( )A. 充电时,阴极附近pH 降低B. 电动机工作时溶液中OH −向甲移动C. 放电时正极反应式为：NiOOH +H 2O +e −=Ni(OH)2+OH −D. 电极总反应式为：MH +NiOOH ⇌充电放电M +Ni(OH)24. 某充电宝锂离子电池的总反应为：,某手机镍氢电池总反应为：(M 为储氢金属或合金),有关上述两种电池的说法不正确的是( )A. 锂离子电池放电时Li +向正极迁移B. 镍氢电池放电时,正极的电极反应式：NiOOH +H 2O +e −Ni (OH )2+OH − C. 如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电D. 锂离子电池充电时,阳极的电极反应式：LiMn 2O 4−xe −Li 1−x Mn 2O 4+xLi +5. 镍氢电池已经成为混合动力汽车的主要电池类型。
高中化学《电化学二轮专题复习》优质课教学设计、教案
D．a 电极的反应为 3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O 规律总结 1：
【我会做】1、某电池以 K2FeO4 和Zn 为电极材料，KOH 溶液为电解质溶液。下列说法正确的是（
Reference source not found 混合溶液。下列叙述错误的是（ ）
A．待加工铝质工件为阳极
B．可选用不锈钢网作为阴极
C．阴极的电极反应式为：Error: Reference
source not found D．硫酸根离子在电解过程
中向阳极移动
★4、(2015·江苏)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( ) A. 反应 CH4＋H2O=====3H2＋CO，每消耗 1 mol CH4 转移 12 mol 电
B．氢燃料电池
C．铅蓄电池
D．镍镉电池
2. 烧杯 A 中盛入 0.1mol·L－1 的 H2SO4 溶液，烧杯 B 中盛放 0.1mol·L－1 的 CuCl2 溶液(两种溶液均 足量)，装置如图所示，下列说法不正确的是( )
A．A 中 Fe 极质量减少，C 极有气体产生 B．A 为电解池，B 为原电池 C. 当 A 烧杯中产生 0.1mol 气体时，B 烧杯中产生气体的物质的量也为 0.1mol D. 经过一段时间，B 烧杯中溶液的 pH 增大 3、用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、 耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为 Error:
授课教师： 课型： 专题复习 教学目标：
班级： 高三 二班 课题： 电化学专题复习
1. 了解原电池、电解池和二次电池的工作原理。
高考化学二轮复习教案：专题十 电化学原理(教师版)
【命题规律】电化学内容是高考试卷中的常客，对原电池和电解池的考查往往以选择题的形式考查两电极反应式的书写、两电极附近溶液性质的变化、电子的转移或电流方向的判断等。
在第Ⅱ卷中会以应用性和综合性进行命题，如与生产生活(如金属的腐蚀和防护等)相联系，与无机推断、实验及化学计算等学科内知识综合，尤其特别注意燃料电池和新型电池的正、负极材料分析和电极反应式的书写。
题型新颖，但不偏不怪，只要注意基础知识的落实，以及能力的训练便可以从容应对。
【知识网络】【重点知识梳理】一、原电池电极的判断以及电极方程式的书写1.原电池正、负极的判断方法：(1)由组成原电池的两极材料判断。
一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。
(5)电极增重或减轻。
工作后，电极质量增加，说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电，电极活动性弱；反之，电极质量减小，说明电极金属溶解，电极为负极，活动性强。
(6)有气泡冒出。
电极上有气泡冒出，是因为发生了析出H2的电极反应，说明电极为正极，活动性弱。
2．原电池电极反应式和总反应式的书写(1)题目给定原电池的装置图，未给总反应式：①首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。
②结合介质判断出还原产物和氧化产物。
③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等)，将两电极反应式相加可得总反应式。
(2)题目中给出原电池的总反应式：①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的反应即为正极反应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂参加的反应即为负极反应。
②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时，还应注意介质的反应。
(统考版)2023高考化学二轮专题复习 第一部分 题型7 电化学原理应用——化学电源与电解技术
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.[2022·全国乙卷]LiO2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。
近年来，科学家研究了一种光照充电LiO2电池(如图所示)。
光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应(Li＋＋e－===Li)和阳极反应(Li2O2＋2h ＋===2Li＋＋O2)对电池进行充电。
下列叙述错误的是 ( )A．充电时，电池的总反应Li2O2===2Li＋O2B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C．放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极迁移D．放电时，正极发生反应O2＋2Li＋＋2e－===Li2O22．[2022·全国甲卷]一种水性电解液ZnMnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中，Zn2＋以Zn(OH)42−存在]。
电池放电时，下列叙述错误的是( )A．Ⅱ区的K＋通过隔膜向Ⅲ区迁移B．Ⅰ区的SO42−通过隔膜向Ⅱ区迁移C．MnO2电极反应：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2OD．电池总反应：Zn+4OH−+MnO2+4H+===Zn(OH)42−＋Mn2＋＋2H2O3．[2021·全国甲卷]乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。
图中的双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－，并在直流电场作用下分别向两极迁移。
下列说法正确的是( )A．KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B．阳极上的反应式为：C．制得2 mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1 mol电子D．双极膜中间层中的H＋在外电场作用下向铅电极方向迁移4．[2021·全国乙卷]沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。
为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。
2020届高三化学二轮复习微专题知识点强化：离子放电规律及其应用
2020届届届届届届届届届届届届届届届届届——届届届届届届届届届届届届届届届届1.如图所示，甲池的总反应式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，下列说法正确的是()A. 甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置B. 甲池中正极的电极反应式是O2+4e−+4H+=2H2OC. 反应过程中，乙池的pH逐渐减小D. 甲池中消耗O2的体积与丙池生成气体的总体积在相同条件下的比值为1：22.关于各图的说法(其中①③④中均为惰性电极)正确的是()A. 装置中阴极产生的气体能够使湿润淀粉KI试纸变蓝B. 装置中待镀铁制品应与电源正极相连C. 装置中电子由b极流向a极D. 装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应3.下列指定条件下的描述正确的是()A. 能使甲基橙变红的溶液中存在Na+、NH4+、SO42−、HCO3−等离子B. 惰性电极电解硫酸铜溶液后可加氧化铜固体恢复为原电解质溶液C. c(Fe2+)=1mol⋅L−1的溶液中存在K+、NH4+、MnO4−、SO42−等离子D. 向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2++HCO3−+OH−=CaCO3↓+H2O4.下列说法中，错误的是()①合金比纯金属具有较好的性能，硬度都比成分金属大，熔点比成分金属的低②常用电解法冶炼钠、镁、铝等活泼金属③将钢闸门与电源正极相连，可防止其在海水中被腐蚀④Fe在常温下可与浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸剧烈反应⑤Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应，且两单质的作用相同⑥Na久置于空气中，可以和空气中的有关物质发生反应，最终生成Na2CO3⑦制备FeCl3、CuCl2固体均可采用将溶液直接蒸干的方法．A. ①②⑥B. ④⑤C. ③④⑦D. ③④⑤⑦5.下列说法中正确的是()A. 远洋货轮船体上加装的锌板需定期更换B. 铁表面镀锌时，铁与直流电源的正极相连C. 镀层破损后，镀锌铁板比镀锡铁板更易腐蚀D. 电解精炼铜时，电解质溶液的组成保持不变6.下表中对离子方程式的评价不合理的是()A. AB. BC. CD. D7.锌−空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH−+2H2O=2Zn(OH)42−.下列说法正确的是()A. 放电时，负极反应为：Zn+4OH−−2e−=Zn(OH)42−B. 放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L(标准状况)C. 充电时，电解质溶液中K+向阳极移动D. 充电时，电解质溶液中c(OH−)逐渐减小8.如图装置电解一段时间，当某极析出0.32gCu时，I、Ⅱ、Ⅲ中溶液pH分别为(溶液足量，体积均为100mL且电解前后溶液体积变化及气体的溶解忽略不计)()A. 13、7、1B. 12、7、2C. 1、7、13D. 7、13、19.我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站．为了实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的CO2并提供O2，我国科学家设计了一种装置(如图)，实现了“太阳能一电能一化学能”转化，总反应方程式为2CO2=2CO+O2.关于该装置的下列说法不正确的是()A. 图中N型半导体为负极，P型半导体为正极B. 图中离子交换膜为阴离子交换膜C. 反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强D. 人体呼出的气体参与X电极的反应：CO+2e一+H2O=CO+2OH−210.有关下列图象的说法正确的是()A. 表示的反应速率随温度变化的关系可知该反应的△H>0B. 表示向pH相同的盐酸与醋酸中分别加入水后溶液pH的变化，则其中曲线a对应的是醋酸C. 表示该反应为放热反应．且催化剂能降低反应的活化能、改变反应的焓变D. 中开关K置于a或b处均可减缓铁的腐蚀11.下列说法中，正确的是()A. 铅蓄电池放电时铅电极发生还原反应B. 钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2e−+2H2O=4OH−C. 给铁钉镀铜可采用CuSO4作电镀液D. 生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀12.下列有关说法正确的是()A. 反应2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)在298℃时能自发进行，则它的△H>B. 电解含Mg(NO3)2和Cu(NO3)2的水溶液，阴极上阳离子得电子顺序是Cu2+、H+、Mg2+C. 电解精炼铜的整个过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等D. 用50mL针筒抽取30mL红棕色的NO2气体并封住注射孔，当用力推压活塞，压缩针筒中的气体(此过程中不考虑温度变化)，从针筒顶端观察，气体颜色逐渐变浅13.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为3：1的CuSO4溶液和NaCl溶液的混合溶液，不可能发生的反应是()A. 2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑B. Cu2++2Cl−Cu+Cl2↑C. 2Cl−+2H2O2OH−+H2↑+Cl2↑D. 2H2O2H2↑+O2↑14.下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。
2020届高考化学二轮复习专项测试：专题十二 电化学基础 (1)含解析
2020届高考化学二轮复习专项测试专题十二电化学基础（1）1、下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是( )A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护栏表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块2、下列有关原电池、电解池和电化学腐蚀的说法正确的是( )A.图a 是原电池，电子由铜极流向银极B.图b 为电解池，电解一段时间后，溶液酸性增强C.图c 装置可以防止铁钉生锈，叫牺牲阳极的阴极保护法D.图d 在轮船铁质外壳上镶嵌铜块，可减缓船体的腐蚀速率3、关于下图所示①、②两个装置的叙述中,正确的是( )A.硫酸浓度变化:①中增大,②中减小B.装置名称:①是原电池,②是电解池C.电极反应式:①中阳极:--224OH -4e =2H O+O ↑,②中正极:-2+Zn-2e =ZnD.离子移动方向:①中+H 向阴极方向移动②中+H 向负极方向移动4、我国科研人员以Zn 和尖晶石型锰酸锌(243ZnMn O )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()12424Zn Zn Mn O ZnMn O 01x x x <<放电充电－+。
下列说法正确的是( )A.充电时,2+Zn 向24ZnMn O 电极迁移B.充电时,阳极反应:224124ZnMn O 2e Zn Mn O Zn x x x =－＋－-＋C.放电时,每转移241 mol e ZnMn O －，电极质量增加65g D.充放电过程中,只有Zn 元素的化合价发生变化 5、下列叙述中正确的是( ) ①电解池是将化学能转变成电能的装置 ②原电池是将电能转变成化学能的装置③金属和石墨导电均为物理变化,电解质溶液导电是化学变化 ④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理有可能实现 ⑤电镀过程相当于金属的“迁移”,可视为物理变化 ⑥铁与H 2SO 4反应时,加入少量ZnSO 4溶液时,可使反应加速A.①②③④B.③④C.③④⑤D.③④⑥6、美籍华裔科学家钱永健曾于2008年获得诺贝尔化学奖．16岁时，他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目，荣获有“少年诺贝尔奖”之称的著名奖项．说法正确的是（ ） A ．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀都是金属原子失去电子而被还原的过程 B ．钢铁发生电化学腐蚀时，其先发生反应：Fe ﹣3e ﹣=Fe 3+，继而形成铁锈 C ．减少钢铁中的含碳量，可以增强钢铁的耐腐蚀能力D ．金属的腐蚀会给社会带来巨大损失，所以金属的腐蚀是百害无一利的7、以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池,其放电工作原理如图所示。
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。
2020届高考化学二轮复习常考题型大通关(全国卷)：(11)电化学基础
2020届高考化学二轮复习常考题型大通关（全国卷）（11）电化学基础1、下列有关四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（ ）A.图Ⅰ所示的电池中，2MnO 是正极，电极反应式2-2O e ==O 2H 2H 2H -↑++B.图II 所示电池放电过程中，当外电路通过1 mol 电子时，理论上负极板的质量增加96 gC.图111所示装置工作过程中，阳极质量减少M 等 于阴极的质量增加MD.图IV 所示电池中，不管KOH 溶液换成24H SO 溶液还是24Na SO 溶液，电池的总反应式不变2、我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂，实现电解富尿素废水低能耗制2H （装置如图），总反应为()222222CO NH H O3H N CO ↑↑↑通电＋＋＋。
下列说法中正确的是（ ）A.a 电极反应为()222222CO NH H O 6e N CO 6H -↑↑↑＋＋＋＋=B.b 电极为阳极，发生氧化反应C.电解一段时间b 极区溶液pH 升高D.废水中每通过6 mol 电子，a 电极产生2 mol 2N3、电解合成 1 , 2－二氯乙烷的实验装置如下图所示。
下列说法中正确的是（ ）A.该装置工作时，化学能转变为电能B.2CuCl 能将24C H 还原为 l , 2－二氯乙烷C.X 、Y 依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜D.该装置总反应为222222CH =CH +2H O+2NaCl===H +2NaOH+ClCH CH Cl 电解4、伏打电堆是由几组锌和银的圆板堆积而成,所有的圆板之间都夹放着几张盐水泡过的布。
如图为最初的伏打电堆模型,由八组锌和银串联组成的圆板堆积时成。
下列说法正确的是( )A.该原电池正极的电极反应式为O 2+4e -+4H +2H 2OB.电池长时间工作后,中间的布上会有白色固体颗粒生成,该固体颗粒为Ag 2OC.当电路中转移0.2 mol 电子时,消耗锌板的总质量为52 gD.该伏打电堆工作时,在银板附近会有Cl 2放出5、三元电池成为2018年我国电动汽车的新能源，其电极材料可表示为23+42Li Ni Co Mn O z x y ++，且x +y+z=1。
高考二轮复习-电化学(正式)
2018考试大纲
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。 了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。
备考指导
1.客观题。 (1)以新型化学电源为载体，考查电极反应式的正误 判断及电子、离子的移动方向等。 (2)考查电化学在金属腐蚀与防护方面的应用。 2．主观题。 (1)考查电极反应式、电池反应式的书写。 (2)考查原电池、电解池原理在工业生产中的应用。 (3)考查电子转移、两极产物、pH等的相关计算。
关闭
C
解析 答案
1.(2017全国Ⅰ)支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极 保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳 极。下列有关表述不正确的是( )
训练6 (2014安徽皖南八校三次联考)一种太阳能电池的工作原理 如图所示,电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和 亚铁氰化钾K4 [Fe(CN)6]的混合溶液。下列说法中不正确的是( )
关闭
✔ A由.K电+子移流向向可催知化a 为剂负b极,发生失电子的氧化反应:Fe(CN)64--e-
Fe(CN) 63-;b 为正极,
考纲提炼：
1.电化学装置的判断——原电池及电解池的区分 2.电极的判断：正极和负极、阳极和阴极 3.电化学中的“方向”问题：电流、电子、离子 4.电极方程式及电池方程式的判断及书写 5.电化学题型中的相关计算问题：电子转移、两 极产物、pH的计算等
思路一 思路二 思路三 思路四
解题思路一：电化学装置类型的判断
原电池
1.没有电源，两极用导线互相连接， 直接插入连通的电解质溶液里
2.活泼性不同的电极
2020年高考化学二轮专题复习8：电学基础(附解析)
2020年高考化学二轮专题复习8：电学基础（附解析）考纲指导电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，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、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护。
对本部分知识的考查仍以选择题为主，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。
Ⅰ．客观题(1)以新型化学电源为载体，考查电极反应式的正误判断及电子、离子的移动方向等。
(2)考查原电池在金属腐蚀与防护方面的应用。
Ⅱ．主观题(1)考查电极反应式、电池反应式的书写。
(2)考查原电池、电解池原理在工业生产中的应用。
(3)考查电子转移、两极产物、pH等的相关计算。
知识梳理一、原电池原理和化学电池1．构建原电池模型，类比分析原电池工作原理构建如图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。
注意：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。
二、电解原理及应用1．构建电解池模型，类比分析电解基本原理构建如图电解CuCl2溶液模型，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)，能迅速判断电解池的阴、阳极，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，准确判断离子的放电顺序并书写电极反应式和电解总反应式，掌握电解基本原理。
2020届高考化学二轮复习 专题十七 电解池原理及应用
专题十七 电解池原理及应用1、如右图两个电解槽中,A 、B 、C 、D 均为石墨电极。
如果电解过程中共有 0。
02mol 电子通过，下列叙述中正确的是（ ）A. 甲烧杯中 A 极上最多可析出铜 0。
64gB. 甲烧杯中 B 极上电极反应式 4OH - -4e- =2H 2O+O 2↑C. 乙烧杯中滴入酚酞试液，D 极附近变红D.乙烧杯中 C 极上电极反应式为 4H ++4e-=2H 2↑2、电解4NaB(OH)溶液制备33H BO 的原理如图所示，下列叙述错误的是（ )A 。
M 室发生的电极反应式：-+222H 4e ==OO-+4HB. a 、c 为阴离子交换膜,b 为阳离子交换膜C. N 室中：a ％〈b%D 。
每生成1 mol 33H BO ，则有1 mol +Na 进人N 室3、电解絮凝净水可用如图装置模拟探究，下列叙述正确的是( ）A ．电子从X 极经电解液流入Y 极B ．铝电极表面的反应有：-3+--22Al -3e =Al4OH -4e O +2H O↑，＝C ．Y 的电极反应：-2-44Pb-2e +SO= PbSOD ．电路每通过2moL 电子，理论上电解池阴极上有22。
4 L 2H 生成 4、用多孔石墨电极完遥下列实验.下列解释或推理合理的是（ ）A 。
I 中电解一段时间后，24(c Na SO )-定增大B 。
由II 中反应2++2==H +CuCu +2H ↓可知，用玻璃导管将2H 通入4CuSO 溶液中，也会产生红色沉淀C.Ⅲ中,只可能发生反应+2+2Ag +Cu==Cu+2AgD 。
I 中，a 极上既发生了化学变化，也发生了物理变化5、用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示，下列说法正确的是( )A.燃料电池工作时,正极反应为O 2+2H 2O+4e —=4OH - B 。
电解精炼铜时,若转移1mol 电子，a 极质量减少32gC.铁表面镀铜时,a 为铁，b 为Cu ，工作一段时间要使右池溶液复原可加入适量的CuOD.若a 、b 两极均为石墨时,在相同条件下，a 极产生的气体与电池中消耗的O 2体积相同6、一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO 4的装置如图所示（电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极）.该装置工作时，下列说法不正确的是（ )A. 甲为正极，丙为阴极B. 丁极的电极反应式为244MnOMnO e ---=- C. KOH 溶液的质量分数：c ％〉a%〉b%D 。
高考化学二轮复习课件：专题10电化学基础
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G 高频考 点 突 破
高频考点1 原电池、电解池电极的判断和电极 反应式的书写
要点整合
一、原电池和电解池电极确定的方法 电化学中电极的确定是电池反应式正确书写的前提，
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判断的方法有：
1．根据反应本质速判电极。 不论是原电池还是电解池，阳极总是发生氧化反应， 阴极总是发生还原反应(原电池负极发生氧化反应，正极发 生还原反应)，若能找出电极发生的反应是氧化反应，还是
－－2e－===Cl ↑ ① 石墨棒C1的电极反应式为2Cl ________________ 2 ，石墨
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产生无色气泡，溶液变红 ， 棒 C2 附近发生的实验现象为 ________________________ C2 溶液中的K＋向________ 电极移动(填“C ” 或“C ” )。
1．电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理 变化。( √ )
2．电解法精炼铜时，用纯铜作阳极。( × ) 3．在镀件上镀铜时，电镀液中c(Cu2＋)几乎不变。 (√ )
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4．电解法精炼铜时，电解质溶液中各离子浓度不
变。( × ) 5．金属作原电池的负极时被保护。( × ) 6．生活、生产中钢铁被腐蚀的原理主要是负极发 生反应：Fe－3e－===Fe3＋。( × )
近年考题呈现形式
选择题角度： 1．原电池、电解池融合在一起综合考查 电化学工作原理。 2．与生产、生活及新科技等问题相联系 ，以新型化学电源为载体，考查电极反应 式的正误判断，电子、离子等的移动方向 。 3．原电池原理在金属腐蚀与防护方面的 应用。 非选择题角度： 1．电极反应式、电池反应式的书写。 2．原电池、电解池原理在工业生产中的 应用。 3．电子转移、两极产物、pH等的计算。
电化学综合试题及答案
2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破2020届高考化学二轮复习热点题型微专题突破六十电化学综合一、单选题1.某化学兴趣小组设计了如图所示的电化学装置，其中乙池为碳呼吸电池，下列说法正确的是()A. 乙池正极的电极反应式为2CO2+2e−=C2O42−B. 乙池中随着反应的进行，C2O42−的浓度不断减小C. 每生成1mol的草酸铝，外电路转移3mol电子D. 甲池中Fe电极发生的反应式为2Cl−−2e−=Cl2↑2.我国科学家用乙醇燃料电池作电源，电解CO2与H2O生成CO、H2和O2，其电解原理图如下。
下列有关说法正确的是()A. F口通入的物质是乙醇B. 溶液中的H+由Y极区通过交换膜移向X极区C. 负极电极反应式为CH3CH2OH−12e−+3H2O=2CO2↑+12H+D. 当电路中有0.6mol电子通过时，电解得到O2物质的量为0.3mol3.如图所示，装置Ⅰ是可充电电池，装置Ⅱ为电解池。
离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr。
闭合开关K时，b极附近先变红色。
下列说法正确的是A. 闭合K后，b电极附近的pH变小B. 当有0.01mol Na+通过离子交换膜时，b电极上析出气体体积为112mLC. N极是负极，电极反应为2Na2S2−2e−=2Na++Na2S4D. 闭合K后，a电极上产生的气体具有漂白性4.丙烷(C3H8)熔融盐燃料电池和锌蓄电池均为用途广泛的直流电源，放电时二者的总反应分别为C3H8+5O2=3CO2+4H2O，2Zn+O2=2ZnO.用丙烷(C3H8)燃料电池为锌蓄电池充电的装置如图所示，下列说法不正确的是()A. 物质M为CO2B. 燃料电池消耗1mo1 O2时，理论上有4 mol OH−透过b膜向P电极移动C. a膜、b膜均适宜选择阴离子交换膜D. 该装置中，锌蓄电池的正极反应式为Zn+2OH−−2e−=ZnO+H2O5.最近，我国科学家利用如图装置实现了SO2的吸收，同时获得了硫磺、84消毒液。
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2020届高考化学二轮复习专题：电化学考点一 原电池原理及金属腐蚀1.锌铜原电池的工作原理图 1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 盐桥的 作用(1)平衡电荷(2)避免断路时发生化学腐蚀(隔离作用)2.原电池正、负极的判断方法图23.原电池电极反应式的正误判断(1)看电极反应式是否匹配:负极发生氧化反应,正极发生还原反应。
(2)看产物在环境中能否共存:酸性电解质时电极反应式中不能出现OH-,碱性电解质时电极反应式中不能出现H+。
(3)看生成产物是否正确、是否符合守恒规律。
4.金属的腐蚀(1)腐蚀类型的判断①根据水膜判断:无水膜的为化学腐蚀,水膜呈酸性是析氢腐蚀,水膜呈弱酸性或中性是吸氧腐蚀。
②根据正极反应判断:有气体生成的是析氢腐蚀,氧气参与反应的是吸氧腐蚀。
(2)金属腐蚀快慢的比较①一般来说,可用下列原则判断:电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
②对同一金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。
③活泼性不同的两种金属,活泼性差别越大,腐蚀越快。
④对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,金属腐蚀的速率越快。
5.燃料电池装置的分析图3【示例分析1】图4-4如图4-4所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。
该固体氧化物电解质的工作温度高达700~900 ℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。
电极判断反应式其他信息解读根据通入气体的性质判断,电极乙为,电极甲为负极:正极:总反应:导电的是,放电时,O2-由电极移向电极【示例分析2】微生物燃料电池的一种重要应用就是废水处理中实现碳氮联合转化为CO2和N2,如图4-5所示,1、2为厌氧微生物电极,3为阳离子交换膜,4为好氧微生物反应器。
图5电极判断反应式其他信息解读根据H+移动方向,说明电极1为、电极2为,电解质为介质负极:正极:N H4+在好氧微生物反应器中转化为N O3-:例1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,示意图如下所示。
下列说法错误的是( )图6A.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NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动变式美国斯坦福大学的工程师设计出一种从污水“提取”潜在电能的新型微生物电池,该电池能将生活污水中的有机物分解同时发电,电池结构如图4-7所示。
已知a电极为惰性材料,b电极为Ag2O。
下列说法不正确的是( )图4-7A.a电极是负极,b电极是正极B.b电极发生的反应是Ag2O+2e-+2H+2Ag+H2OC.a电极每生成标准状况下2.24 L CO2,可向b电极转移0.1 mol电子D.高温条件下,该电池不能正常工作考点二电解原理及金属防护1.电解池工作原理示意图(阳极为惰性电极)图 82.正确判断产物(1)阳极产物的判断首先看电极,如果是活性电极作阳极,则电极材料失电子,电极溶解(注意:铁作阳极溶解生成Fe2+,而不是Fe3+);如果是惰性电极作阳极,则需看溶液中阴离子的失电子能力,阴离子放电顺序为S2->I->Br->Cl->OH-(水)。
(2)阴极产物直接根据阳离子的放电顺序进行判断:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)。
3.电解计算破题“3方法”原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏伽德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等。
通常有下列三种方法:(1)根据电子守恒计算用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。
(2)根据总反应方程式计算先写出电极反应式,再写出总反应方程式,最后根据总反应方程式列出比例式计算。
(3)根据关系式计算根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。
如以通过4 mol e-为桥梁可构建如下关系式:图 94.金属的电化学防护(1)牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理:正极为被保护的金属,负极为比被保护的金属活泼的金属。
(2)外加电流的阴极保护法——电解原理:阴极为被保护的金属,阳极为惰性电极。
5.带膜电解池装置分析示例在高中试题中主要出现阳离子交换膜、阴离子交换膜和质子交换膜三种,阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过,质子交换膜只允许质子(H+)通过。
离子交换膜的功能在于选择性地通过某些离子,目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷,利用离子交换膜的这一功能可用来制备物质,解题时应先分析出应制备或提纯的物质,后确定装置的正负极,根据离子交换膜的功能判断特定离子的移动方向,反过来,我们可以根据离子移动方向判断膜的类型。
【示例分析】四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂,以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料,采用电渗析法合成(CH3)4NOH,其工作原理如图4-10所示(a、b为石墨电板,c、d、e为离子交换膜)。
图 10电极判断膜的判断反应式信息解读根据图中Cl-移动方向可知,a为极,b为极,M为电源极,N为电源极据图分析,生成氯化钠浓溶液,说明阳极上不是放电,则e应是交换膜;根据左池产物分析,c也是交换膜a极:b极:例2 电解合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图4-11所示。
下列说法中正确的是( )图 11 A.该装置工作时,化学能转变为电能B.CuCl2能将C2H4还原为1,2-二氯乙烷C.X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜D.该装置总反应为CH2CH2+2H2O+2NaCl H2+2NaOH+ClCH2CH2Cl变式 Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池如图 12所示,电解总反应为2Cu+H2O Cu2O+H2↑。
下列说法正确的是 ( )图 12 A.电子的流向:电源负极→石墨电极→Cu→电源正极B.铜电极上的电极反应式为2Cu+H2O-2e-Cu2O+2H+C.电解后溶液的pH变大D.当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成考点三可逆电池及电池综合一、可逆电池1.判断电极(1)“放电”时正、负极的判断负极:元素化合价升高或发生氧化反应的物质。
正极:元素化合价降低或发生还原反应的物质。
(2)“充电”时阴、阳极的判断阴极:“放电”时的负极在“充电”时为阴极。
阳极:“放电”时的正极在“充电”时为阳极。
2.微粒流向(1)电子流向充电:电源负极→阴极,阳极→电源正极。
放电:负极→正极。
提示:无论是放电还是充电过程,电子均不能流经电解质溶液。
(2)离子流向充电:阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。
放电:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
二、可逆电池及电池综合装置图分析示例1.新型可逆电池原理图像的分析可逆电池原理图像的分析方法图 13理解电化学装置图给出的可逆电池放电、充电时原理信息,利用信息结合电化学原理,确定电极名称或充电放电装置,分析电极反应等。
【示例分析1】我国科学家研发了一种新型液流二次电池,其工作原理如图4-13所示。
电池及电极判断反应式其他信息解读二次电池,还原性S2-I-,图左侧S2-失去电子生成S22-为反应,左侧为电池极负极:正极:充电时原电池的负极为电解池的;充电时,K+经交换膜向移动;充电时总反应为2.“多池组合”电池原理图像的分析准确判断电池种类是关键,灵活利用电子守恒是处理数据的法宝。
具体可按以下三个步骤进行:第一步:判断电极原电池一般是两种不同的金属电极或一个为金属电极、另一个为碳棒作电极;而电解池则一般都是两个惰性电极,如两个铂电极或两个碳棒。
或者根据电极反应现象判断:在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极,并由此判断电池类型。
第二步:利用相关概念进行分析判断在确定了原电池和电解池后,利用有关概念作分析和判断,如电极的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动方向、pH的变化及电解质溶液的恢复等。
第三步:串联装置中的数据处理原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒,分析时要注意两点:①串联电路中各支路电流相等;②并联电路中总电流等于各支路电流之和。
【示例分析2】目前研究比较热门的Al-H2O2电池,其电池总反应为2Al+3H O2-2Al O2-+OH-+H2O。
现以Al-H2O2电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气(右侧装置中隔膜仅阻止气体通过,b、c、d均为惰性电极)。
图4-14电池及电极判断反应式其他信息解读由电池总反应知,Al为电池的极,b为极;与b相连的c为电解池的极,与Al相连的d为电解池的极阴极:阳极:左装置中Na+移向电极,电解时电子流动路径:Al极→导线→d极,3.有附加装置的新型电化学装置的分析一般先要弄清附加装置的作用,然后结合电化学原理分析解答题设各项。
【示例分析3】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如图4-15。
图4-15附加装置作用 电极判断 反应式其他信 息 解 读催化重整装置的作用是制备燃料CO 、H 2 通入O 2的一端为 极,通入CO 和H 2的一端为 极负极: 正极:原电池中C O 32-移向极例3 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,图4-16设计了采用强碱性电解质的3D-Zn —NiOOH 二次电池,结构如图4-16所示。
电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
下列说法错误的是 ( )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变式 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放电电池,其反应方程式为Li x C 6+Li 1-x CoO 2C 6+LiCoO 2,其工作原理如图4-17所示。