2018届高考化学二轮专题复习精选——电化学(1)
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。
2018年高考化学“电化学”知识点总结
2018年高考化学“电化学”知识点总结一、原电池:(一)概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。
(二)组成条件:1.两个活泼性不同的电极2.电解质溶液3.电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路(三)电子流向:外电路:负极——导线——正极内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
(四)电极反应:以锌铜原电池为例:负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属)总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑(五)正、负极的判断:1.从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。
2.从电子的流动方向:负极流入正极3.从电流方向:正极流入负极4.根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极5.根据实验现象:(1)溶解的一极为负极(2)增重或有气泡一极为正极二、化学电池(一)电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池(二)化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置(三)化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池1.一次电池常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等2.二次电池(1)二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。
(2)电极反应:铅蓄电池放电:负极(铅):Pb-2e- =PbSO4↓正极(氧化铅):PbO2+4H++2e- =PbSO4↓+2H2O充电:阴极:PbSO4+2H2O-2e- =PbO2+4H+阳极:PbSO4+2e- =Pb两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H2SO4 ⇋ 2PbSO4↓+2H2O(3)目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池3.燃料电池(1)燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池(2)电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。
高考电化学专题复习知识点总结完美版
一、原电池的工作原理装置特点:化学能转化为电能;①、两个活泼性不同的电极;形成条件:②、电解质溶液一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应;原③、形成闭合回路或在溶液中接触电④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上池负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应; 原基本概念:正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应;理电极反应方程式:电极反应、总反应;氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应反应原理 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H2↑电解质溶液二、常见的电池种类电极反应:负极锌筒Zn-2e-=Zn2+正极石墨2NH4++2e-=2NH3+H2↑①普通锌——锰干电池总反应:Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑干电池:电解质溶液:糊状的NH4Cl特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液②碱性锌——锰干电池电极反应:负极锌筒Zn-2e- +2OH- =ZnOH2正极石墨2e-+2H2O +2MnO2= 2OH-+2MnOOH 氢氧化氧锰总反应:2 H2O+Zn+2MnO2= ZnOH2+2MnOOH溶解不断电极:负极由锌改锌粉反应面积增大,放电电流增加;使用寿命提高 电解液:由中性变为碱性离子导电性好;正极PbO 2 PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极Pb Pb+SO 42--2e -=PbSO 4总反应:PbO 2+Pb+2H SO 4 2PbSO 4+2H 2O电解液:cm 3~cm 3的H 2SO 4 溶液特点:电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉Ni ——Cd 可充电电池;其它 负极材料:Cd ;正极材料:涂有NiO 2,电解质:KOH 溶液NiO 2+Cd+2H 2O NiOH 2+ CdOH 2Ⅱ、银锌蓄电池正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH;反应式为: 2Ag+ZnOH 2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2锂亚硫酰氯电池Li-SOCl 2:8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S锂电池 用途:质轻、高能比能量高、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域; ①、燃料电池与普通电池的区别不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时燃 料 电极反应产物不断排出电池;放电 充电放电放电` 充电 放电`充电放电`电池②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂;③、氢氧燃料电池:总反应:O2+2H2=2H2O 特点:转化率高,持续使用,无污染;2.氢氧燃料电池反应汇总:介质电池反应2H2 +O2= 2H2O酸性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O中性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-碱性负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-3.固体氢氧燃料电池:固体电解质介质电池反应: 2H2 +O2= 2H2O负极2H2 - 4e- +2O2-= 2H2O正极O2+ 4e-= 2O2-负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O4.甲烷新型燃料电池以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气;电极反应为:负极:CH4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H2O正极:2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -电池总反应:CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2CO 3 + 3 H 2O分析溶液的pH 变化;C 4H 10、空气燃料电池、电解质为熔融K 2CO 3, 用稀土金属材料作电极具有催化作用负极:2C 4H 10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO 2+ 10H 2O 正极:13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2-电池总反应:2C 4H 10+ 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2O 5.铝——空气燃料电池海水: 负极:4Al -12e- = 4Al 3+ 正极:3O 2 +12e- + 6H 2O =12OH - 电池总反应:4Al +3O 2 +6H 2O = 4AlOH 3 三、原电池的主要应用:1.利用原电池原理设计新型化学电池;2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气;3.进行金属活动性强弱比较;4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护;如在铁器表面镀锌;5.解释某些化学现象 四、金属的腐蚀与防护腐蚀概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程;概述: 腐蚀危害:腐蚀的本质:M-ne -→M n+氧化反应分类:化学腐蚀金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀、电化腐蚀电化学腐蚀定义:因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式; 负极Fe :Fe-2e -=Fe 2+; 吸氧腐蚀: 正极C :O 2+2H 2O+4e -=4OH - 总反应:2Fe+O 2+2H 2O=FeOH 2后继反应:4FeOH 2 +O 2 +2H 2O =4FeOH 3钢铁的腐蚀 2FeOH 3====Fe 2O 3 +3H 2O负极Fe :Fe-2e -=Fe 2+;析氢腐蚀: 正极C :2H ++2e -=H 2↑总反应: Fe+2H +=Fe 2++H 2↑影响腐蚀的因素:金属本性、介质;金属的防护: ①、改变金属的内部组织结构;保护方法: ②、在金属表面覆盖保护层;③、电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法电解池原理 一、 电解池基础定义:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程; 装置特点:电能转化为化学能;①、与电源本连的两个电极;形成条件 ②、电解质溶液或熔化的电解质③、形成闭合回路;金属的腐蚀与防护电极 阳极:与直流电源正极相连的叫阳极;概念 阴极:与直流电源负极相连的叫阴极;电极反应:原理:谁还原性或氧化性强谁先放电发生氧化还原反应离子放电顺序: 阳极:阴离子还原性 S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->SO 42-含氧酸根>F -阴极:阳离子氧化性 Ag +>Fe 3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +>Al 3+>Mg 2+>Na +电子流向 e - e-氧化反应 阳极 阴极 还原反应反应原理:4OH --4e -=2H 2O +O 2 Cu 2++2e -=Cu 电解质溶液电解结果:在两极上有新物质生成;总反应:2CuSO 4+ 2H 2O= 2Cu+2H 2SO 4+O 2↑ 二、 电解池原理粗铜板作阳极,与直流电源正极相连; ①、装置 纯铜作阴极,与直流电源负极相连;用CuSO 4 加一定量H 2SO 4作电解液; 阴极:Cu 2++2e -=Cu电解精炼铜 阳极:Cu-2e -=Cu 2+、Zn-2e -=Zn 2+②、原理: Ni-2e -=Ni 2+阳极泥:含Ag 、Au 等贵重金属; 电解液:溶液中CuSO 4浓度基本不变③、电解铜的特点:纯度高、导电性好;移向阴离子移向 阳离子电解池原理①、概念:利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程;②、方法:镀层金属与电源正极相连作阳极; 将待镀金属与电源负极相连作阴极;电镀: 用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液;③、原理:阳极 Cu-2e -=Cu 2+ ;Cu 2++2e -=Cu ④、装置 如图⑤、电镀工业:镀件预处理→电镀液添加剂→装置:现象 ①、阴极上有气泡;②、阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI 变蓝;电解食盐水 ③、阴极区附近溶液变红,有碱生成通电前: NaCl =Na ++Cl - H 2O H ++OH -原理 阴极Fe:Na +,H +移向阴极;2H ++2e -=H 2↑还原反应 通电后: 阳极C :Cl -、OH -移向阳极;2Cl --2e -=Cl 2↑氧化反应总反应:2NaCl +2H 2O 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等 ①、组成:阳极:金属钛网涂有钌氧化物;阴极:碳钢网涂有Ni 涂层阳离子交换膜:只允许阳离子通过,阻止阴离子和空气通过;电解的应氯碱工业 电解离子交换膜法制烧碱②、装置:食盐 湿氯气 氯气 ③生成流程: 淡盐水 氢气 NaOH 溶液 → NaOH 固体精制食盐水 + — 纯水含少量NaOH 粗盐水含泥沙、Cu 2+、Mg 2+、Ba 2+、SO 42-等阳离子交换树脂:除Cu 2+、Mg 2+等 加BaCl 2,Ba 2++SO 42-=BaSO 4↓④、粗盐水精制: 加Na 2CO 3:Ca 2++CO 32-=CaCO 3↓;Ba 2++CO 32-=BaCO 3↓加NaOH :Mg 2++2OH -=MgOH 2↓;Fe 3++3OH -=FeOH 3↓三、电解实例及规律电解液 溶质类别 电解总反应式相当于电解溶液pH NaOH 溶液 强碱 2H 2O电解2H 2↑+O 2↑水升高 H 2SO 4溶液 含氧酸 降低 Na 2SO 4溶液 活泼金属的含氧酸盐 不 变 两极混合液 CuCl 2溶液 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl 2 电解Cu+Cl 2↑ 电解质本身接近7HCl 溶液无氧酸2HCl电解H 2↑+Cl 2↑升高NaCl 溶液 活泼金属的无氧酸盐2NaCl+2H 2O 电解H 2+2NaOH+Cl 2↑ om电解质与水升高。
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。
专题10电化学及其应用讲学案2018年高考化学二轮复习精品资料
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。
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。
电化学专题 高考二轮复习经典习题
电化学(一)一、原电池工作原理1.(2012福建∙9)将右图所示实验装置的K 闭合,下列判断正确的是A .Cu 电极上发生还原反应B .电子沿Zn →a →b →Cu 路径流动C .片刻后甲池中c (SO 42−)增大D .片刻后可观察到滤纸b 点变红色2.(2011山东∙)以KCl 和ZnCl 2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是A .未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程B .因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C .电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率D .镀锌层破损后对铁制品失去保护作用 3.(09福建卷∙11) 控制适合的条件,将反应2Fe 3++2I -2Fe 2++I 2设计成如右图所示的原电池。
下列判断不正确的是A .反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应B .反应开始时,甲中石墨电极上Fe 3+被还原 C .电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D .电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl 2固定,乙中石墨电极为负极 4.(2010广东卷∙23)铜锌原电池(如图9)工作时,下列叙述正确的是A 正极反应为:Zn -2e -=Zn 2+B 电池反应为:Zn +Cu 2+=Zn 2++Cu C 在外电路中,电子从负极流向正极 D 盐桥中的K +移向ZnSO 4溶液石墨KI 溶液FeCl 3溶液灵敏电流计盐桥甲乙5.(2010福建卷∙11)铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O研读右图,下列判断不正确的是A.K 闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-B.当电路中转移0.2mol电子时,I中消耗的H2SO4为0.2 molC.K闭合时,II中SO42-向c电极迁移D.K闭合一段时间后,II可单独作为原电池,d电极为正极6.(2010江苏卷∙8)下列说法不正确的是A.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加B.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>0C.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率D.相同条件下,溶液中Fe3+、Cu2+、Zn2+的氧化性依次减弱二、新型电源7.(13安徽)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
2018届高考化学二轮复习电化学基础课件全国通用共48张PPT1
考向二 电解原理及应用 [名校备考]
电解池解题的一般思路
1.电解池中,可根据阴、阳离子通过离子交换膜的移动方 向判断阴、阳极。
2.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加德罗常数的计算、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。
负极反应:LixCn-xe-===xLi++nC
正极反应:Li1-xMO2+xLi++xe-===LiMO2
总反应:Li1-xMO2+LixCn
Байду номын сангаас
放电 充电
nC+LiMO2。
[名师推荐价值题] 1.(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 (D )
3.电解质溶液的复原用质量守恒定律“原路返回”。
[名师推荐价值题]
1.(2016·北京卷)用石墨电极完成下列电解实验。
实验一
实验二
装 置
a、d 处试纸变蓝;b 两个石墨电极附近有气
现
处变红,局部褪色;c 泡产生;n 处有气泡产 象
处无明显变化
生……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是( B ) 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
专题七 电化学基础
考向一 电池的分析及电极反应方程式的书写 [名校备考]
高考化学专题复习对点特训:电化学原理及应用
对点特训电化学原理及应用1.(2018·邢台期末)一种生产和利用氢能的途径如图所示。
下列说法错误的是()A.氢能属于二次能源B.图中能量转化的方式至少有6种C.太阳能电池的供电原理与燃料电池相同D.太阳能、风能、氢能都属于新能源答案 C解析氢能是利用太阳能等产生的,故属于二次能源,选项A正确;图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能,电能与化学能的相互转化,电能与光能、热能的转化等,选项B正确;太阳能电池的供电原理实际是热能转化为电能,而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能,所以二者是不相同的,选项C错误;太阳能、风能、氢能都属于新能源,选项D正确。
2.(2018·江南十校)气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。
下图为电池的工作示意图:气体扩散进入传感器,在敏感电极上发生反应,传感器就会接收到电信号。
下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。
则下列说法中正确的是()待测气体部分电极反应产物NO2NO Cl2HClCO CO2H2S H2SO4AB.检测Cl2和NO2体积分数相同的两份空气样本时,传感器上产生的电流大小相同C.检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时,传感器上产生的电流大小相同D.检测H2S时,对电极充入空气,对电极上的电极反应式为O2+4e-=2O2-答案 B解析还原剂失电子发生氧化反应的电极是负极、氧化剂得电子发生还原反应的电极是正极,根据待测气体和反应产物可知,部分气体中元素化合价上升,部分气体中元素的化合价下降,所以敏感电极不一定都做电池正极,选项A错误;1 mol Cl2和NO2得到电子的物质的量都为2 mol,则检测Cl2和NO2体积分数相同的两份空气样本时,传感器上产生的电流大小相同,选项B正确;产生的电流大小与失电子多少有关,检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时,硫化氢失去电子数大于CO,所以产生电流大小不同,选项C错误;检测硫化氢时,硫化氢生成硫酸,硫元素化合价由-2变为+6而发生氧化反应,则其所在电极为负极,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,电极反应式为O2+4H++4e-===2H2O,选项D错误。
高考化学复习电化学专题
高考化学复习电化学专题电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。
下面是店铺为您带来的高考化学复习电化学专题,希望对大家有所帮助。
高考化学复习电化学专题:知识点1.判断电极(1)“放电”时正、负极的判断①负极:元素化合价升高或发生氧化反应的物质;②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①阴极:“放电”时的负极在“充电”时为阴极;②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①电解池:电源负极→阴极,阳极→电源正极;②原电池:负极→正极。
提示:无论是电解池还是原电池电子均不能流经电解质溶液。
(2)离子流向①电解池:阳离子移向阴极,阴离子移向阳极;②原电池:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
3.书写电极反应式(1)“放电”时电极反应式的书写①依据条件,指出参与负极和正极反应的物质,根据化合价的变化,判断转移电子的数目;②根据守恒书写负极(或正极)反应式,特别应注意电极产物是否与电解质溶液共存。
(2)“充电”时电极反应式的书写充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反,充电的阳极反应为放电时正极反应的逆过程,充电的阴极反应为放电时负极反应的逆过程。
3.确定正负极应遵循:(1)一般是较活泼的金属充当负极,较不活泼的金属或非金属或金属氧化物作正极。
说明:正负极的确定还与所用的电解质溶液有关,如Mg—Al —HCl溶液构成的原电池中, Mg为负极,Al为正极; 若改用溶液即Mg—Al —NaOH溶液构成的原电池中,则Mg为正极,Al为负极。
(2) 根据电子流向或电流方向确定:电子流出的一极或电流流入的一极为负极;(3)根据内电路中自由离子的移动方向确定:在内电路中阴离子移向的电极为负极,阳离子移向的电极为正极。
(4)根据原电池反应式确定: 失电子发生氧化反应(还原剂中元素化合价升高)的一极为负极。
此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象(如电极溶解、减重,电极周边溶液或指示剂的变化等)来判断。
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
2018最新题库大全2018年高考化学试题分项专题01电化学及其应用精品
【答案】 A
( 2018·四川) 11. 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪, CH3CH2OH – 4e - + H 2O = CH3COOH + 4H+。下列有关说法正确的是
A .检测时,电解质溶液中的 H+向负极移动
负极上的反应为:
B .若有 0.4mol 电子转移,则在标准状况下消耗 4.48L 氧气
A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B.催化剂 a 表面发生氧化反应,有 O2 产生
C.催化剂 a 附近酸性减弱, 催化剂 b 附近酸性增强
+
一
D.催化剂 b 表面的反应是 CO2 +2H +2e =HCOOH
【答案】: CBiblioteka 【解析】:根据题给信息和反应特点,该电池中发
生的总反应式为: 2CO2+2H2O=2HCOOH2+↑O;故其将太阳能转化为了化学能, A 对;根据氢离
使平衡
2
CrO
2 4
+ 2H+
Cr2 O27 +H2 O向右移动
| 阳离子交换膜
K 2 CrO 4溶液
C.该制备过程总反应的化学方程式为:
4K2CrO4+ 4H2O 通电 2K2Cr2O7+ 4KOH+ 2H2↑+ 2O2↑
D.测定阳极液中 K 和 Cr 的含量,若 K与 Cr 的物质的量之比为 d,
子的转移方向和电子转移的方向,催化剂
a 表面发生: 2H2O-4e- =4H ++ O2↑,氧元素化合价
+
升高被氧化, B 对;催化剂 a 表面产生氢离子, 酸性增强, C 错;催化剂 b 表面发生: CO2 +2H+2e
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。
专题08 电化学(讲)-2018年高考化学二轮复习讲练测(解析版)
2018届高三二轮复习讲练测之讲案【新课标版化学】专题八电化学考向一原电池(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,以新型化学电源为命题背景考查原电池的结构和工作原理的题型是高考的热点。
通常考查的知识点是原电池电极的判断、电极和电池反应式的书写、电子的转移或电流方向的判断、电解质溶液中离子的移动方向及有关计算,难度一般偏大。
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】【2017新课标3卷】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 S8=8Li2S x(2≤x≤8)。
下列说法错误的是()A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多【答案】D数越多,生成的Li和S8越多,即电池中Li2S2的量越少,故D错误。
答案为A。
【名师点睛】考查二次电池的使用,涉及原电池工作原理,原电池工作时负极发生氧化反应,正极发生还原反应,而电池充电时,原来的负极连接电源的负极为电解池的阴极,发生还原反应,而原来的正极连接电源的正极为电解池的阳极发生氧化反应,解题是通过结合反应原理,根据元素化合价的变化,判断放电时正负极发生的反应,再结合电解质书写电极反应方程式。
【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。
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电化学(1)1.(2017·全国卷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()A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整解析:选C依题意,钢管桩为阴极,电子流向阴极,阴极被保护,钢管桩表面腐蚀电流是指铁失去电子形成的电流,接近于0,铁不容易失去电子,A项正确;阳极上发生氧化反应,失去电子,电子经外电路流向阴极,B项正确;高硅铸铁作阳极,阳极上发生氧化反应,阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气,惰性辅助阳极不被损耗,C项错误;根据海水对钢管桩的腐蚀情况,增大或减小电流强度,D项正确。
2.(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H2SO4-H2C2O4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-===AlD.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动解析:选C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。
3.(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SO2-4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。
下列叙述正确的是()A.通电后中间隔室的SO2-4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.负极反应为2H2O-4e-===O2+4H+,负极区溶液pH降低D.当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol的O2生成解析:选B A项正极区发生的反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,由于生成H+,正极区溶液中阳离子增多,故中间隔室的SO2-4向正极迁移,正极区溶液的pH减小。
B项负极区发生的反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,阴离子增多,中间隔室的Na+向负极迁移,故负极区产生NaOH,正极区产生H2SO4。
C项由B项分析可知,负极区产生OH-,负极区溶液的pH升高。
D项正极区发生的反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,当电路中通过1 mol电子的电量时,生成0.25 mol O2。
4.(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-===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↑解析:选B Mg-AgCl电池的电极反应:负极Mg-2e-===Mg2+,正极2AgCl+2e-===2Ag+2Cl-,A项正确,B项错误。
在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极,C项正确。
Mg是活泼金属,能和H2O发生反应生成Mg(OH)2和H2,D项正确。
5.(2015·全国卷Ⅰ)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,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是()A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O6+6O26CO2+6H2O解析:选A图示所给出的是原电池装置。
A.有氧气反应的一极为正极,发生还原反应,因为有质子通过,故正极电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O,C6H12O6在微生物的作用下发生氧化反应,电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O===6CO2+24H+,负极上有CO2产生,故A不正确。
B.微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置,所以微生物促进了反应中电子的转移,故B正确。
C.质子是阳离子,阳离子由负极区移向正极区,故C正确。
D.正极的电极反应式为6O2+24e-+24H+===12H2O,负极的电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O===6CO2+24H+,两式相加得电池总反应为C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O,故D正确。
6.(2014·全国卷Ⅱ)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。
下列叙述错误的是()A.a为电池的正极B.电池充电反应为LiMn2O4===Li1-x Mn2O4+x LiC.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迁移解析:选C图示所给出的是原电池装置。
A.由图示分析,金属锂易失电子,由原电池原理可知,含有锂的一端为原电池的负极,即b为负极,a为正极,故正确。
B.电池充电时为电解池,反应式为原电池反应的逆反应,故正确。
C.放电时,a极为原电池的正极,发生还原反应的是Mn元素,锂元素的化合价没有变化,故不正确。
D.放电时为原电池,锂离子为阳离子,应向正极(a极)迁移,故正确。
7.(2017·海南高考)一种电化学制备NH3的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传输H+。
下列叙述错误的是()A.Pd电极b为阴极B.阴极的反应式为N2+6H++6e-===2NH3C.H+由阳极向阴极迁移D.陶瓷可以隔离N2和H2解析:选A此装置为电解池,总反应式是N2+3H2===2NH3,Pd电极b上是氢气发生氧化反应,即氢气失去电子化合价升高,Pd电极b为阳极,故A说法错误;根据A选项分析,Pd电极a为阴极,反应式为N2+6H++6e-===2NH3,故B说法正确;根据电解池的原理,阳离子在阴极上放电,即有阳极移向阴极,故C说法正确;根据装置图,陶瓷可以隔离N2和H2,故D说法正确。
电化学是高考每年必考内容,主要题型是选择题,有时也会在非选择题中出现(如2015·全国卷ⅡT26、2014·全国卷ⅠT27),命制的角度有电极反应式的正误判断与书写,电池反应式的书写,正负极的判断,电池充、放电时离子移动方向的判断,电极附近离子浓度的变化,电解的应用与计算,金属的腐蚀与防护等。
同时通过陌生化学电源的装置图,考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力,也体现了对“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养考查。
1.原电池中正负极的判断电解池中阴阳极的判断2.②阳极上的现象是有非金属单质生成,呈气态的有Cl2、O2或电极质量减小(活性电极作阳极)3.电解池的电极反应及其放电顺序(1)阳离子在阴极上的放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>……(2)阴离子在阳极上的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->……4.电解的四大类型及规律类型电极反应特点实例电解物质电解液浓度pH电解液复原方法电解水型阴极:4H++4e-===2H2↑阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑NaOHH2O 增大增大加H2OH2SO4减小Na2SO4不变电解电解质型电解质的阴、阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大通入HCl气体CuCl2—加CuCl2放H2生碱型阴极:放H2生成碱阳极:电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大通入HCl气体放O2生酸型阴极:电解质阳离子放电阳极:放O2生成酸CuSO4减小加CuO(1)金属腐蚀快慢程度的判断方法(2)金属电化学保护的两种方法1.新型电池的电极反应式总反应:Ag2O+Zn+H2O 放电充电2Ag+Zn(OH)2总反应:NiO2+Fe+2H2O 放电充电Fe(OH)2+Ni(OH)2总反应:3Zn+2K2FeO4+8H2O 放电充电3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH总反应:Cd+2NiOOH+2H2O 放电充电Cd(OH)2+2Ni(OH)2总反应:VO+2+2H++V2+放电充电V3++VO2++H2O总反应:Li 1-x CoO 2+Li x C6放电充电LiCoO 2+C 6(x <1)新型化学电源中电极反应式的书写方法 (1)书写步骤(2)不同介质在电极反应式中的“去留” 2.燃料电池的电极反应式(以CH 3OH 为例)[归纳点拨]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,氧气得电子后为O2-的存在形式:。