备考2019年高考化学二轮专题07电化学及其应用
2019年高考化学考纲解读与热点难点突破专题电化学原理及其应用
电化学原理及其应用【2019年高考考纲解读】1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
了解常见化学电源的种类及其工作原理。
2.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。
【重点、难点剖析】一、原电池原理及电极反应式1.一般电极反应式的书写列物质—按照负极发生氧化反应,正极发生还原反应,标得失判断出电极反应产物,找出得失电子的数量。
看环境—电极产物在电解质溶液的环境中,应能稳定存在,如碱性介质中生成的H+应让其结合OH-配守恒生成水。
电极反应式应根据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。
两式加—两电极反应式相加,与总反应的离子方程式对照验证。
验总式2.复杂电极反应式的书写复杂电极反应式=总反应式-较简单一极的电极反应式如CH4酸性燃料电池中CH4+2O2===CO2+2H2O……总反应式2O2+8H++8e-===4H2O……正极反应式CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+……负极反应式二、电解原理及其规律1.电解产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极,如果是活性电极(金属活动性顺序表Ag以前的金属,包括Ag)作阳极,则电极材料本身失电子,电极溶解。
如果是惰性电极,则看溶液中的阴离子的失电子能力,阴离子的放电顺序为S2->I->Br->Cl->OH-,其氧化产物依次对应为S、I2、Br2、Cl2和O2。
(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序(如下)进行判断:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+,其还原产物依次对应为Ag、Fe2+、Cu、H2、Pb、Sn、Fe、Zn。
2.电化学定量计算的方法(1)根据总反应式计算。
先写出电极反应式,再写出总反应式,然后根据总反应式列比例式计算。
(2)守恒法计算。
用于串联电路,中电极反应物、产物及电子转移的有关计算,其依据是电路中转移的电子数守恒。
(全国通用版)2019版高考化学大二轮复习-选择题专项训练 6 电化学基础及其应用课件
应量式的为变化Fe量O42为-+43Hm2Oo+l 3e- Fe(OH)3↓+5OH-,B 项正确;充电时,b 极为 阴极,发生还原反应,电极反应式为 Zn(OH)2+2e- Zn+2OH-,C 项错
误;充电时 a 极为阳极,电极反应式为 Fe(OH)3+5OH--3e-
FmBeoOl 42O-+H4-H,溶2O液,有中3OmHo-的l 电物子质通的过量时的,反变应化消量耗为
解析 答案
一
二
三
二、电解池原理及其应用
例 2 下面是利用电渗析法由海水获得淡水的原理图,已知海水
中含 Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,电极为惰性电极。下列 说法正确的是( )
关闭
该电解池的左侧是阳极,右侧是阴极,通电后,Cl-、SO42-向左侧移 动,Na+、Ca2+、Mg2+向右侧移动,从而达到淡化海水的目的,故 B 为 阳离子A.交阳换离膜子,交A、换D膜项为错A误;根据电解时阴阳离子的放电顺序,阳极 的电极B.反通应电式后为阳极2C区l--的2e电- 极反Cl应2↑,式B 项为错4O误H;-阴-4极e- 的电O极2↑反+2应H2式O为 2H2OC+.2阴e-极区H电2↑极+2上O产H-,生由气于泡生,成溶的液中OH生-不成能少透量过白阳色离沉子淀交换膜,所 关闭 以C 阴极D.区通电Ca后2+、SOM42g-向2+与右侧OH移-会动生成少量白色沉淀,C 项正确。
为C0.62mol×22.4 L·mol-1=6.72 L,D 项错误。
L
关闭
解析 答案
一
二
三
高考化学复习《电化学极其应用》知识点解析及练习题含答案
1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出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。
了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。
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。
复习时,应注意:1.对基础知识扎实掌握,如电极反应式的书写、燃料电池的分析等。
2.电化学问题的探究设计、实物图分析及新型电池的分析是近年来高考中的热点,通过在练习中总结和反思,提高在新情境下运用电化学原理分析解决实际问题的能力。
知识点一、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。
高考化学复习《电化学极其应用》知识点解析及练习题含答案电极上有气泡冒出,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。
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。
专题07 电化学及其应用-三年(2022-2024)高考化学真题分类汇编(全国通用)(学生卷)
专题07电化学及其应用考点三年考情(2022-2024)命题趋势考点1电化学及其应用◆原电池、化学电源:2024安徽卷、2024全国甲卷、2024新课标卷、2024河北卷、2024江苏卷、2024北京卷、2023广东卷、2023全国乙卷、2023新课标卷、2023山东卷、2023辽宁卷、2022全国甲卷、2022全国乙卷、2022福建卷、2022广东卷、2022浙江卷、2022辽宁卷、2022山东卷、2022湖南卷◆电解池的工作原理及应用:2024黑吉辽卷、2024湖北卷、2024山东卷、2024湖南卷、2024甘肃卷、2024广东卷、2023全国甲卷、2023湖北卷、2023辽宁卷、2023北京卷、2023广东卷、2023湖南卷、2023浙江卷、2022广东卷、2022天津卷、2022海南卷、2022辽宁卷、2022重庆卷、2022湖北卷、2022北京卷、2022河北卷、2022浙江卷◆金属的腐蚀与防护:2024浙江卷、2024广东卷、2022辽宁卷、2022河北卷、2022湖北卷、2022广东卷高考对于电化学板块内容的考查变化变化不大,主要考查陌生的原电池装置和电解池装置的分析,对于电解池的考查概率有所提高,特别是利用电解池生产化工品和处理环境污染物成为命题特点。
问题的落脚点主要是在电极的极性判断、两极发生的反应情况和电解液成分的参与情况这些问题上。
考法01原电池、化学电源1.(2024·安徽卷)我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。
该电池分别以Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn 为电极,以ZnSO 4和KI 混合液为电解质溶液。
下列说法错误的是A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键B.电池总反应为:-2+-3I +Zn Zn +3I 放电充电C.充电时,阴极被还原的Zn 2+主要来自Zn-TCPPD.放电时,消耗0.65gZn ,理论上转移0.02mol 电子2.(2024·全国甲卷)科学家使用δ-MnO 2研制了一种MnO 2-Zn 可充电电池(如图所示)。
上海市高考化学二轮专题07电化学及其应用
上海市高考化学二轮专题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)(2020高二下•哈尔滨期中)已知Fe2+或12能与H202在一泄条件下发生下列反应:Fe2+:①H202+2Fe2++2H+二2Fe3卄2H20:②H202+2Fe3+=2Fe2++2H++02 t12:③H2O2+I2二2HI0;④……下列说法错误的是( )A .通过反应①②可知屁2+为过氧化氢分解的催化剂B •根据反应①可知,在该条件下,氧化性:H202〉Fe3+C . lmolH202分解,转移的电子数为2NAD .反应④为2HIO+H2O2二I2+2H2O+O2 t2.(2分)(2018高二上•滦县期中)在理论上可用于设计原电池的化学反应是( )A . 2A1 (s)十2Na0H(aq)+2H20(l)=2NaA102(ag)+3H2(g); AH <0B . Ba (OH) 2 - 8H20 (s) +2NH4C1 (s) =BaC12 (aq) +2NH3 - H20 (aq) +8H20(l): AH >0C . CaC2 (s) +2H20 (1) -»Ca (OH) 2 (s) +C2H2 (g): AH <0D . FeC13 (aq)十3H20(l)宁士Fe(OH) 3(s)+3HC1 (aq) ; AH >03.(2分)(2019高二下•滦县期末)下列关于原电池的叙述错误的是( )A .原电池中的电解质不一定处于液态B •若欲使原电池处于工作状态,必须将其与外电路形成闭合回路C .排在金属活动性顺序表前面的金属总是作负极,排在后而的金属总是作正极D •负极总是发生氧化反应,正极总是发生还原反应4.(2分)(2017高一下•宝罐期中)如图,在盛有稀硫酸的饶杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,下列关于该装垃的说法正确的是()A .外电路电流方向为:X-外电路一YB .若两极分别为铁棒和碳棒,则X为碳棒,Y为铁棒C . X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应D .若两极都是金属,则它们的活动顺序为X>Y5.(2分)(2018高二上•滦县期中)生活中的下列描施是为了改变化学反应速率的是()A •将湿衣服放在太阳下晒干B •向较多粉尘的地而洒水后再淸洁C .铁制栏杆喷涂油漆D •将食盐密封好,防止吸潮结块6.(2分)设NA为阿伏加徳罗常数,下列说法正确的是()A .标准状况下,0.1 mol C12溶于水,转移的电子数目为0.1NAB .常温下,22g C02和¥20混合气体中,含有的原子数目为1.5NAC •物质的呈:浓度为0. lmol・L - 1的MgC12溶液中,含有C1 -个数为0. 2NAD .标准状况下,2. 24LSO3中含有的氧原子数目为0. 3NA7.(2分)(2019高一上•塘沽月考)常温下,在溶液中可发生以下反应:①2Fe2++Br2二2Fe3++2Br- ®2Br-+C12=Br2+2Cl-③2Fe3++2I-二2Fe2++I2。
全国通用近年高考化学大二轮复习选择题专项训练六电化学基础及其应用(2021年整理)
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选择题专项训练六电化学基础及其应用1.(2017辽宁沈阳期末)锂-空气电池放电时的工作原理如图所示。
下列叙述正确的是()A.放电时Li+由B极向A极移动B。
电池放电反应为4Li+O2+2H2O4LiOHC.正极反应式为O2+4H++4e-2H2OD。
电解液a可以为LiCl溶液2。
利用滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做甲、乙两个实验,下列描述正确的是()A。
滤纸上的阴离子都向石墨棒迁移B.a、d两极的电极反应式相同C。
b、d两极附近的溶液都变红D.b、c两极均有少量气泡产生3.工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。
下列说法不正确的是()已知:①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解②氧化性:Ni2+(高浓度)〉H+>Ni2+(低浓度)A.石墨棒上发生的电极反应:4OH—-4e-O2↑+2H2OB。
为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水的pHC。
电解过程中,B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小D。
若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应总方程式发生改变4。
如图所示,将两烧杯用导线相连,Pt、Cu、Zn、石墨分别为四个电极,闭合开关后,下列叙述正确的是( )A.石墨电极为电解池的阳极B.Cu电极附近OH-浓度增大C.Na+移向Pt电极D。
高考化学二轮复习专题电化学原理及其应用
电化学原理及其应用一、选择题1.中央电视台报道,一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场热销。
向排毒盆内倒入了纯净的温水,双脚放入盆中,启动电源开关,加入了适量精盐。
过一段时间,盆中开始出现绿色、红褐色的絮状物。
下列说法正确的是 ( ) A.绿色、红褐色的絮状物就是从脚底排出的体内毒素B.加一些精盐的目的是起到消炎杀菌的作用C.此“排毒基强离子排毒仪”一定是用惰性电极制成的D.绿色、红褐色的絮状物分别是氢氧化亚铁和氢氧化铁2.中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种:一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。
下列关于这三个工业生产的描述正确的是 ( ) A.电解法制金属钠时,负极反应式为:Na++e-===NaB.电解法生产铝时,需对铝土矿进行提纯,在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C.在氯碱工业中,电解池中的阴极产生的是H2,NaOH在阳极附近产生D.氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl,在电解时它们的阴极都是Cl-失电子3.(2010·全国理综Ⅰ,10)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。
电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:TiO2/S TiO2/S*(激发态)TiO2/S*―→TiO2/S++e-+2e-―→3I-I-32TiO2/S++3I-―→2TiO2/S+I-3下列关于该电池叙述错误的是 ( ) A.电池工作时,I-在镀铂导电玻璃电极上放电B.电池工作时,是将太阳能转化为电能C.电池的电解质溶液中I-和I-3的浓度不会减少D.电池中镀铂导电玻璃为正极4.(2010·安徽理综,11)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H2+O2===2H2O,下列有关说法正确的是 ( )A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-===4OH-C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2D .H +由a 极通过固体酸电解质传递到b 极5.(2010·浙江理综,9)Li Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为: 2Li ++FeS +2e -===Li 2S +Fe ,有关该电池的下列说法中,正确的是 ( )A .Li Al 在电池中作为负极材料,该材料中Li 的化合价为+1价B .该电池的电池反应式为:2Li +FeS===Li 2S +FeC .负极的电极反应式为:Al -3e -===Al 3+D .充电时,阴极发生的电极反应式为:Li 2S +Fe -2e -===2Li ++FeS6.下列关于金属腐蚀叙述正确的是 ( )A .金属在潮湿空气中腐蚀的实质是:M +nH 2O===M(OH)n +n 2H 2↑ B .金属的化学腐蚀的实质是M -ne -===M n +,电子直接转移给氧化剂C .金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D .在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀7.下列叙述正确的是 ( )A .在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B .用惰性电极电解Na 2SO 4溶液,阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C .用惰性电极电解饱和NaCl 溶液,若有1 mol 电子转移,则生成1 mol NaOHD .镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀8.以惰性电极电解CuSO 4溶液。
2019高考化学二轮复习课件第10讲电化学原理及应用.ppt
电源负极―导―线→阴极 电源正极―导―线→阳极
同电解 池
离子 阳离子移向正极
移动 阴离子移向负极
方向
阴离子移向阳极 阳离子移向阴极
12
知识点二 电解规律及电解原理的应用 1.电解时电极产物的判断 (1)阳极产物的判断 首先看阳极材料,如果是活泼性电极(金属活动顺序 表 Ag 以前),则电极材料失电子,电极溶解。如果是惰性 电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能 力。阴离子放电顺序为:S2->I->Br->Cl->OH->……
基本理论
第10讲 电化学原理及应用
2
考纲展示
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
考点启迪
(学生用书 P36)
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) 1.(2011·江苏卷)铜的金属活动性比铁的弱,可在海 轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀( ) 2.(2011·山东卷)电解 AlCl3、FeCl3、CuCl2 的混合 液时阴极上依次析出 Cu、Fe、Al( )
2H2O
溶液 H2SO4 溶液 Na2SO
4
溶液
水 水 水
增大
增 大
增大
减 小
增大
不 变
电解 质
溶液 复原 所加 物质
水
水
水
15
电极反 应特点
实例
电解 电解 质型
电解质 电离出 的阴、 阳离子 分别在 两极放
电
HCl 溶液
CuCl2 溶液
被电 解
的物 质
电解 质
电解 质
电解
专题07 电化学及其应用-备战2022年高考化学母题题源解密(广东专版)(解析版)
专题07 电化学及其应用【母题来源】2021年高考广东卷【母题题文1】火星大气中含有大量CO2,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。
该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时A.负极上发生还原反应B. 将电能转化为化学能C. 阳离子由正极移向负极D. CO2在正极上得电子【答案】D【试题解析】放电时,将化学能转化为电能,属于原电池。
A、放电时,负极失电子,发生氧化反应,故不选A;B、放电时,将化学能转化为电能,故不选B;C、原电池中,电子会从负极流向正极,所以阳离子会移动到正极得电子,故不选C;D、放电时,负极钠失电子发生氧化反应,正极CO2得电子发生还原反应,故选D;故答案为D。
【母题题文2】钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。
图5为水溶液中电解制备金属钴的装置示意。
下列说法正确的是A.工作时,I室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1 mol Co,I室溶液质量理论上减少16 gC.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变通电D.电解总反应:2Co2+ + 2H2O 2Co + O2↑ + 4H+【答案】D【试题解析】由图可知,石墨电极为阳极,得电子,阳极的反应式为2H2O-4e- = O2↑+4H+, Co电极为阴极,得电子,电极反应为Co2+ +2e- = Co,则总的电解反应为。
A项,由上述分析可知,在I室中产生H+,通过阳极交换膜进入II室,则I室和II室的pH减小,故A项错误;B、生成1 mol Co,同时转移2 mole-,需要消耗1 mol的水,则I室溶液质量理论上减少18g,B错误;C、移除两交换膜后,溶液中的CI-更容易失去电子生成Cl2,石墨电极发生的反应改变,C错误;D、由上述分析可知,电解总反应为。
故答案为D。
【命题意图】本题考查原电池原理的应用,考查新情境下化学电源的工作原理及应用,很好的落实了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学精神与社会责任等学科素养。
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。
2019年高考化学二轮复习 电化学课件(共73张PPT)
阳极接电源正极,电势高,阴极接电源负极,电势低,故石墨 烯上的电势比 ZnO@石墨烯上的高,C 项错误;Fe3 、Fe2 只 该装置工作时,下列叙述错误的是 ( ) + - 能存在于酸性溶液中, D CO 项正确。 A.阴极的电极反应: + 2H + 2e ===CO+H2O 2 由题中信息可知, 石墨烯电极发生氧化反应, B.协同转化总反应: CO2+H2S===CO+为电解池的阳极, H2O+S 将阴、阳两极反应式合并可得总反应式为 CO2+H2S===CO+ C.石墨烯上的电势比 ZnO@石墨烯上的低 则 ZnO@石墨烯电极为阴极。由题图可知,电解时阴极反应式 D.若采用 Fe3+/Fe2+取代 EDTAFe3+/EDTAFe2+,溶液需 H2O+S,B 项正确; + - 为 CO为酸性 + 2H + 2e ===CO+H2O,A 项正确; 2
2. (2017· 全国卷Ⅲ)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+xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是 ( )
该电池工作时,每转移 0.02 mol 电子,负极有 0.02 mol A.电池工作时,正极可发生反应:
+ +
5.(2017· 全国卷Ⅱ)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 H2SO4H2C2O4 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 Al3 +3e ===Al
+ -
(
)
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 解析:利用电解氧化法在铝制品表面形成致密的 Al2O3 薄 膜,即待加工铝质工件作阳极,A 项正确;阴极与电源负 极相连,对阴极电极材料没有特殊要求,可选用不锈钢网 等,B 项正确;电解质溶液呈酸性,阴极上应是 H+放电, 阴极发生的电极反应为 2H++2e-===H2↑,C 项错误;在 电解过程中,电解池中的阴离子向阳极移动,D 项正确。
2019年高考化学二轮复习电化学基础课件(96张)
考点 2 电极反应式的书写与判断
例 2 (2016·全国卷Ⅱ)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-===Ag C.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↑
解析 K+带正电荷,充电时 K+应该向阴极移动,A 错误;根据该电池放电的总反应可知,放电时消耗 OH-, 则充电时,OH-浓度应增大,B 错误;放电时,Zn 为负 极,失去电子生成 Zn(OH)24-,其电极反应为 Zn+4OH- -2e-===Zn(OH)24-,C 正确;消耗 1 mol O2 转移 4 mol 电子,故转移 2 mol 电子时消耗 0.5 mol O2,0.5 mol O2 在标准状况下的体积为 11.2 L,D 错误。
的方法,正确写出负极反应式。
实例分析:酸性介质(H2SO4)下的甲醇-O2 燃料电池
CH3OH 在负极上失去电子在酸性条件下生成 CO2
□ 气体,O2 在正极上得到电子,在 H+作用下生成水。
正极反应式: 20 3O2+12H++12e-===6H2O
;
□ 负极反应式: 21 2CH3OH-12e-+2H2O===
C.若 X 为铁片,Y 为锌片,Z 为 NaCl,将开关 K 置于 A 或 B 处均可减缓铁的腐蚀
D.若 X、Y 均为碳棒,Z 为 NaOH,将开关 K 置于 A 处,Y 极发生的反应为 2H++2e-===H2↑
解析 若 X 为铝片,Y 为镁片,Z 为 NaOH,将开 关 K 置于 B 处,形成原电池,发生的反应为铝与氢氧化 钠溶液反应,则铝为原电池的负极,A 错误;若 X 为铁 片,Y 为铜片,Z 为 CuSO4,将开关 K 置于 A 处,形成 电解池,铁为阳极,铜为阴极,不能实现在铁片上镀铜, B 错误;若 X 为铁片,Y 为锌片,Z 为 NaCl,将开关 K 置于 A 处,形成电解池,铁为阳极,腐蚀速率加快,C 错误;若 X、Y 均为碳棒,Z 为 NaOH,将开关 K 置于 A 处,构成电解池,本质上是电解水,Y 极为阴极,Y 极 发生的反应为 2H++2e-===H2↑,D 正确。
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(填“析氢 ”或 “吸氧 ”腐)蚀原理;若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解,即
可将碳棒改为
棒。
+
26. 如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜(含有少 量锌、金、银等杂质)的精炼原理,其中乙装置中 X 为阳离子交换膜。回答下列 问题:
(1)、甲烷燃料电池负极的电极反应式为
。
(2)、乙装置中阳离子通过 X 膜向
+
2. 将铜纳米颗粒和银纳米颗粒相隔一定距离固定在石墨片上,然后浸在 AgNO 3 溶液中,可构成一种纳米型原电池。该电池负极发生的反应为 ( ) A、Ag + + e- =Ag B 、Cu - 2e- = Cu2+ C、 Cu2+ + 2e- = Cu D、 2H+ + 2e- = H2↑
+
3.下列装置属于原电池装置的是()
(2)、若需将反应: Cu+ 2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如上图所示的甲池原电池
装置,则 B(正极 )电极反应式为
。
(3)、若甲池为氢氧燃料电池,某溶液为 KOH 溶液, A极通入氢气,
① A电极的反应方程式为
。
② 若线路中转移 0.02mol电子,乙池中 C极质量变化
g。
(4)、若用少量 NaOH溶液吸收 SO2气体 ,对产物 NaHSO3进一步电解可制得硫酸 ,将丙池电解原理示意图改为如下图所示。电解时阳极的电极反应式为 。
增大,请用电极反应式解释:
。
(2)、炒过菜的铁锅不及时清洗 (未洗净残液中含
NaCl),不久会生锈,写出正极电极反应式:
,其锈蚀过程属于
(填“析氢腐蚀 ”或 “吸氧腐蚀 ”。)
(3)、CuO中含 Fe2O3,要想用此化合物制得纯净的
CuCl2固体涉及流程为:
开始沉淀 pH 完全沉淀 pH
Fe(OH)3 1.9 3.2
备考 2019年高考化学二轮专题 07 电化学及其应用
一、单
1. 如图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和 是( )
NaCl溶液的 U型管中,下列分析正确的
A、K 1闭合,铁棒上发生的反应为 2H++2e- = H2↑ B、K 1闭合,石墨棒周围溶液 pH逐渐升高 C、K 2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法 D、K 2闭合,电路中通过 0.002 NA个电子时,两极共产生 0.001 mol气体
A、右电极为电池正极,左电极为电池负极 B、负极反应式为: CH3OH+H 2O6e- =CO2+6H+ C、 b处通入空气, a处通入甲醇 D、正极反应式为: O2+2H2O+4e-= 4OH-
+
18.(2018?卷Ⅲ )一种可充电锂 空气电池如图所示。当电池放电时,
x(x=0或 1)。下列说法正确的是
16. 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、 1 B 、 12、7、2 C、1、7、13 D 、 7、 13、 1 +
17. 甲醇燃料电池结构示意图如下。甲醇在催化剂作用下提供质子 (H+)和电子, 电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应,电池总反应为: 2C H3OH+3O2= 2CO2+4H2O。下列说法错误 的是()
10. 如图是一个用铂丝作电极,电解 MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红指 示剂,此时溶液呈红色。 (指示剂的 pH变色范围: 6.8—8.0,酸色 — 红色,碱色 —黄色, Mg(OH) 2沉淀的 pH=9),下列叙述错误 的是()
A、电解过程中电极附近溶液颜色变化是 A 管溶液由红变黄, B管溶液不变色 B、A 管中发生的反应: 2H2O+2e-+Mg 2+=H2↑ +Mg(OH2) ↓ C、取出 a试管,将带有火星的木条伸入试管内,看到木条复燃 D、电解一段时间后, A管产生白色沉淀,切断电源,将电解液倒入烧杯内,白 色沉淀溶解或部分溶解 +
(3)、氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以 节 (电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示 (其中的电极 未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过 )。
① 燃料电池 B中的电极反应式分别为
负极:
,
正极: 。
② 分析图 3可知,氢氧化钠的质量分数为 a%、b%、c%,由大到小的顺序为 。
+
7.下列说法错误 的是() A、用惰性电极电解 Na2SO4溶液,当 2 mol电子转移时,可加入 18 g水恢复 B、用惰性电极电解 1 L 1 mol/L CuSO 4溶液,当加入 1 mol Cu(OH)2 恢复电解前浓度时,电路中转移了 4 mol e- C、用惰性电极电解 1 mol
CuSO4和 1 mol NaCl的混合溶液,溶液的 pH先减小后增大 D、要想实现 Cu+H2SO4(稀) ═ CuSO4+H2↑的反应,需在电解池中进行,且 Cu为阳极
A、
B、
C、
D、
+
4. NO2、O2和熔融 NaNO3可制作燃料电池,其原理如图,下列判断正确的是( )
A、石墨电极 Ⅱ为电池负极 B、电池中 NO3-从石墨电极 I 向石墨电极 Ⅱ 作定向移动 C、石墨 I电极发生的电极反应为 NO2+NO3--e-=N2O5 D、每消耗 1 mol NO2转移电子 2 mol
11. pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极,通直流电一段时间后,溶液的 p H>a,则该电解质可能是() A、Na2SO4 B、H2SO4 C、AgNO 3 D、NaCl +
12. 模拟电渗析法淡化海水的工作原理示意图如下。已知 X 、 Y 均为惰性电极,模 拟海水中含 Na+ 、 Cl-、Ca2+ 、 Mg2+、SO24-等离子。下列叙述不正确的是( )
O2与Li +在多孔碳材料电极处生成 Li 2O2-
A、放电时,多孔碳材料电极为负极 B、放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 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 Li 2O2-x=2Li+ (1-)O2
+
19. ( 2018?卷Ⅰ)硫酸亚铁锂( LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一,采用 湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
+
5.钢铁的外加电流阴极保护法中,铁应()
A、接在电源正极
B、接在电源负极
C、连接锌 D、连接铜
+
6.铅蓄电池是重要的化学电源之一,其反应为: Pb+PbO2+2H2SO4
PbSO4+2H2O。下列说法中错误 的是() A、充电时阴极为 PbSO4变为 Pb,发生氧化反应 B、充电时 Pb 与电源负极相连 C、放电时正极增加 64 g,转移 2 mol电子 D、阳极电极反应为: PbSO4-2e-+ 2H2O= PbO2+4H++ SO42-
.
③ 有4.8gMg反应时时,外电路中转移电子数为
.
+
三、综合题
25.金属腐蚀的电化学原理可用下图模拟。
(1)、请写出有关电极反应式: ① 铁棒上的电极反应式: 碳棒上的电极反应式:
(2)、该图所表示的是
(填“析氢 ”或“吸氧 ”腐)蚀。
(3)、若将 O2撤走,并将 NaCl溶液改为稀 H2SO4溶液,则此图可表示
A、N是阴离子交换膜 B、Y 电极上产生有色气体 C、X 电极区域有浑浊产生 D、X 电极反应式为 2H2O- 4e-=4H++ O2↑ +
13.下列图示中关于铜电极的连接或描述错误的是( ??)
A、
?? B、
? ? C、
?? D、
+
14. 如图所示的电解池 Ⅰ和Ⅱ 中, a、 b、c和d均为 Pt电极。电解过程中,电极 b和 d 上没有气体逸出,但质量均增大,且增重 b>d。符合上述实验结果的盐溶液是 (??)
下列叙述错误 的是()
A、合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B、从 “正极片 ”中可回收的金属元素有 Al 、 Fe、Li C、“沉淀 ”反应的金属离子为 Fe3+ D、上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
+
二、填空题
20.与MnO 2﹣ Zn电池类似, K 2FeO4﹣ Zn也可以组成碱性电池,其电极反应正极:
+
8. 圣路易斯大学研制的新型乙醇燃料电池,用能传递质子 (H+)的介质作溶剂, 反应为 C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O,如图是该电池的示意图,下列说法正确 的是()
A、a极为电池的正极 B、电池正极的电极反应为: 4H++O2+4e-=2H2O C、电池工作时电流由 a极沿导线经灯泡再到 b极 D、电池工作时, 1mol乙醇被氧化时就有 6mol电子转移
若 X为锌棒,开关 K置于
处,铁棒上的电极反应为
该电化学防护法称为
.
+
24. Mg﹣H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器.该电池以海水为电解质溶液, 其工作原理如图所示.电池总反应是: Mg+H 2O2+2H+═Mg2++2H2O
① 负极材料为
,发生
反应(填氧化或还原)
② 两极电极反应式为:负极: 正极:
Cu(OH) 2 4.7 6.7
① 物质 a为加入
把 pH调到
。
② 操作 c为在
条件下加热蒸干得固体 CuCl2。