电化学基础-新课标高考化学二轮复习专题课件
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新高考新教材广西专版2024届高考化学二轮总复习专题9电化学pptx课件
电池为命题素材,考查原电
[2022辽宁卷,14][2021浙江卷,22] 池的原理。
1.原电池 [2021广东卷,9]
考向2.以离子交换膜电池
新型化学 考向2.离子交换膜电池
为载体,考查原电池原,16] 电解池原理。
[2022湖南卷,8][2021浙江卷,22]
解析 放电时负极失电子,发生氧化反应,电极反应:Na3Ti2(PO4)3-2e═NaTi2(PO4)3+2Na+,A项正确;放电时,阴离子移向负极,放电时Cl-透过多孔 活性炭电极向NaCl中迁移,B项错误;放电时每转移1 mol电子,正极:Cl2+2e═2Cl-,理论上CCl4释放0.5 mol Cl2,C项错误;充电过程中,阳极反应:2Cl--2e═Cl2↑,消耗氯离子,NaCl溶液浓度减小,D项错误。
专题九
电化学
01 考点一 原电池 新型化学电源
内 容
02 考点二 电解原理
索 引
03 考点三 金属的腐蚀与防护
04 专项突破•素能提升
【考情分析•定向备考】
高频考点 两年考向
命题角度再思考
考向1.新型化学电源[2023全国乙,12] 考向1.以最新研究的二次
[2023辽宁卷,11][2022湖南卷,8]
考向3.燃料电池在污水处
[2021湖南卷,10]
理、物质转化中得以广泛
考向3.燃料电池[2021山东卷,10]
应用,成为命题的热点。
高频考点 两年考向
命题角度再思考
2.电解原 理
考向1.电解原理[2023湖北卷,10] 考向1.结合信息,考查电解装
[2023全国甲,12][2022广东卷,10] 置的构造和原理,以及电极反
高三二轮复习专题10电化学基础课件
(3)单池原电池和盐桥原电池的对比
图1和图2两装置的相同点：正负极、电极反应、总反应、反应现象。 负极：Zn－2e－===Zn2＋ 正极：Cu2＋＋2e－===Cu 总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ 不同点：图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反
应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置 的温度会升高。
知正极MnO2得电子被还原，A错误；B.银锌纽扣电池由锌粉作负极、氧化银作正
极和氢氧化钾溶液构成，电池工作时的反应原理为：
Zn+Ag2O+H2O═Zn(OH)2+2Ag，电池工作过程中，正极上氧化银得电子发生还原
反应，生成Ag，B正确；C.铅酸
蓄电池放电时，发生的反应是PbO2+Pb+2H2SO4
2PbSO4+2H2O，硫酸不断的
高频考点透析
考点一、原电池原理与化学电源
【例题】下列有关叙述正确的是（ B ） A.碱性锌锰电池中，MnO2是催化剂 B.银锌纽扣电池工作时，Ag2O被还原为Ag C.放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大 D.电镀时，待镀的金属制品表面发生氧化反应
【知识构建】 原电池原理及应用
1.概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。
2.在铜锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为___负_____极，电极上发生的是 ____氧__化______(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为__Z_n_－__2_e_－__=_=_=_Z_n_2_＋__；
锌片上观察到的现象为___锌__片__溶__解_________________； 铜为____正____极，电极上发生的是__还__原____(填“氧化”或“还原”)反应， 电极反应式是__C_u_2_＋__＋__2_e_－__=_=_=_C_u_________________________； 铜片上观察到的现象是__铜__极__变__粗_______________________________。 原电池总反应的离子方程式为__Z_n_＋__C_u_2_＋__=_=_=_Z_n_2_＋__＋__C_u______________。
图1和图2两装置的相同点：正负极、电极反应、总反应、反应现象。 负极：Zn－2e－===Zn2＋ 正极：Cu2＋＋2e－===Cu 总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ 不同点：图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反
应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置 的温度会升高。
知正极MnO2得电子被还原，A错误；B.银锌纽扣电池由锌粉作负极、氧化银作正
极和氢氧化钾溶液构成，电池工作时的反应原理为：
Zn+Ag2O+H2O═Zn(OH)2+2Ag，电池工作过程中，正极上氧化银得电子发生还原
反应，生成Ag，B正确；C.铅酸
蓄电池放电时，发生的反应是PbO2+Pb+2H2SO4
2PbSO4+2H2O，硫酸不断的
高频考点透析
考点一、原电池原理与化学电源
【例题】下列有关叙述正确的是（ B ） A.碱性锌锰电池中，MnO2是催化剂 B.银锌纽扣电池工作时，Ag2O被还原为Ag C.放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大 D.电镀时，待镀的金属制品表面发生氧化反应
【知识构建】 原电池原理及应用
1.概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。
2.在铜锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为___负_____极，电极上发生的是 ____氧__化______(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为__Z_n_－__2_e_－__=_=_=_Z_n_2_＋__；
锌片上观察到的现象为___锌__片__溶__解_________________； 铜为____正____极，电极上发生的是__还__原____(填“氧化”或“还原”)反应， 电极反应式是__C_u_2_＋__＋__2_e_－__=_=_=_C_u_________________________； 铜片上观察到的现象是__铜__极__变__粗_______________________________。 原电池总反应的离子方程式为__Z_n_＋__C_u_2_＋__=_=_=_Z_n_2_＋__＋__C_u______________。
高中化学新课标2轮总复习( 福建专版)课件第7课时 电化学以及金属的腐蚀和防护
5
四、金属的腐蚀和防护
1．金属腐蚀的实质是铁等金属原子失去电子而 被氧化成金属阳离子的过程，可分为化学腐蚀和电化 学腐蚀。 金属与氧化剂 (一般非电解质)接触，直接发生化 学反应引起的腐蚀叫化学腐蚀，如铁与氯气接触发生 的腐蚀为化学腐蚀。而更普遍存在的，危害也更为严 重的是电化学腐蚀，即不纯的金属或合金与电解质溶 液发生原电池反应引起的腐蚀。如钢铁在水膜酸性较 强条件下发生析氢腐蚀 Fe 2e Fe2， 2H 2e H2 ；
在水膜酸性很弱或中性条件下，则发生吸氧腐蚀： 2Fe 4e 2Fe 2， 2H 2 O O 2 4e 4OH 。
6
2．金属的防护方法
金属的防护方法有很多，如改变金属的内部结构、 覆盖保护层、使用电化学保护法等。
7
五、典型题型分析
【 例 1】(2011· 安徽)研究人员最近发明了一种 “水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量 差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为： 5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl 下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是 ( ) A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgCl B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C．Na＋不断向“水”电池的负极移动 D．AgCl是还原产物
11
解析： a和 b不连接时，不能构成原电池，铁置换出的 铜附着在铁片上，故 A 正确； a 和 b 用导线连接时，构 成原电池，溶液中的Cu2＋得到电子生成铜在铜片上析 出，故 B 正确；无论 a 和 b 是否连接，都是铁片不断溶 解生成Fe2＋，溶液中的Cu2＋不断得到电子生成Cu，从 溶液中析出，溶液颜色从蓝色逐渐变成浅绿色，故 C 正确； a和 b分别连接直流电源正、负极时，铜片作阳 极，发生的电极反应为：Cu－2e－===Cu2＋，故D错误。
高考化学大二轮复习 专题8 电化学基础课件
精品
25
解析：根据电化学原理可知，Al为负极，电极反应为2Al－ 6e－===2Al3＋，银器为正极，电极反应为3Ag2S＋6e－===6Ag＋ 3S2－，溶液中反应为2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋ 3H2S↑，三反应相加可知该过程的总反应为2Al＋3Ag2S＋ 6H2O===2Al(OH)3＋6Ag＋3H2S↑，故B正确，C、D错误；银 器表面黑色的Ag2S变成了Ag，质量必然减小，A错误。
精品
24
[题组强化]
1. [2013·课标全国卷Ⅰ]银质器皿日久表面会逐渐变黑，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 质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段
时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是( )
A. 处理过程中银器一直保持恒重
B. 银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 C. 该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D. 黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
专题二 基本理论
精品
1
第八讲 电化学基础
精品
2
Hale Waihona Puke 精品3Z主干整合•认知盲区清
精品
4
一、原电池和电解池 1. 原电池：
[串联拾忆]
精品
5
(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 。
精品
19
(1)三池串联，你能判断哪个是原电池哪个是电解池吗？ (2)能正确分析原电池、电解池的工作过程吗？ 提示：(1)盐桥将左侧两烧杯相连且存在反应2Al＋3Cu2＋ ===3Cu＋2Al3＋。 (2)Ⅰ为原电池的负极；Ⅱ为原电池的正极；Ⅲ为电解池的 阳极；Ⅳ为电解池的阴极。
高考化学大二轮复习 第1部分 知识整合 专题2 基本理论 第7讲 电化学基础课件
(5)依据原电池盐桥中离子的移动方向判断，阳离 子向正极移动，阴离子向负极移动。
2. 燃料电池电极反应式的书写方法 (1)燃料电池中，通入O2的一极为正极，书写方法 ： ①首先书写正极反应式： 酸性介质：4H＋＋O2＋4e－===2H2O； 碱性介质：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 ②然后用总反应式减去正极反应式得到负极电极反 应式，相减时要求两极得失电子总数相等(即将总反应 式中的O2按比例消去)
(2)实例：(以甲醇、O2 的燃料电池为例) ①酸性介质，如 H2SO4。 CH3OH 在负极上失去电子生成 CO2 气体，O2 在正 极上得到电子，在 H＋作用下生成 H2O。电极反应式为 负极：CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋； 正极：32O2＋6e－＋6H＋===3H2O。
第7讲 电化学基础
高考调研·明确考向
［考纲要求］
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，金属腐蚀的 危害，防止金属腐蚀的措施。
［真题导航］
1．(2016·全国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
答案 B
4．(2015·上海高考)研究电化学腐蚀及防护的装置 如下图所示。下列有关说法错误的是
A．d为石墨，铁片腐蚀加快 B. d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e－ ―→4OH－ C．d为锌块，铁片不易被腐蚀 D ． d 为 锌 块 ， 铁 片 上 电 极 反 应 为 2H ＋ ＋ 2e － ―→H2↑
答案 C
3．(2016·全国Ⅰ卷)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 SO24－ 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
2. 燃料电池电极反应式的书写方法 (1)燃料电池中，通入O2的一极为正极，书写方法 ： ①首先书写正极反应式： 酸性介质：4H＋＋O2＋4e－===2H2O； 碱性介质：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 ②然后用总反应式减去正极反应式得到负极电极反 应式，相减时要求两极得失电子总数相等(即将总反应 式中的O2按比例消去)
(2)实例：(以甲醇、O2 的燃料电池为例) ①酸性介质，如 H2SO4。 CH3OH 在负极上失去电子生成 CO2 气体，O2 在正 极上得到电子，在 H＋作用下生成 H2O。电极反应式为 负极：CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋； 正极：32O2＋6e－＋6H＋===3H2O。
第7讲 电化学基础
高考调研·明确考向
［考纲要求］
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，金属腐蚀的 危害，防止金属腐蚀的措施。
［真题导航］
1．(2016·全国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
答案 B
4．(2015·上海高考)研究电化学腐蚀及防护的装置 如下图所示。下列有关说法错误的是
A．d为石墨，铁片腐蚀加快 B. d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e－ ―→4OH－ C．d为锌块，铁片不易被腐蚀 D ． d 为 锌 块 ， 铁 片 上 电 极 反 应 为 2H ＋ ＋ 2e － ―→H2↑
答案 C
3．(2016·全国Ⅰ卷)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 SO24－ 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
高考化学二轮复习5电化学基础课件
MnO2+H++eMnOOH,负极反应式为 Zn-2eZn2+,所以电池反
应为 Zn+2MnO2+2H+
Zn2++2MnOOH。
(2)因电流强度 I= ,所以 Q=It=0.5 A×5 min×60 s·
min-1=150 C
150 C
-1
96 500 C·mol
150 C
1
-1=0.05
)
A.充电时,电解质溶液中 K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中 c(OH-)逐渐减小
C.放电时,负极反应为:Zn+4OH--2e-
Zn(OH)24
关闭
D.放电时,电路中通过 2 mol 电子,消耗氧气 22.4 L(标准状况) 2充电时,阳离子移向阴极,A 项错误;充电时的总反应为 2Zn(OH)4
(2)FeO4 +3e-+4H2O
2-
2FeO4 +8H2O+3Zn
12/12/2021
2CO2+12H+ 12
Fe(OH)3+5OH2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-
-19热点一
热点二
热点三
题后反思
(1)在书写负极反应时,因为不遵循守恒规律,导致书写错误,若忽
略溶液的酸碱性,写出了碱性环境下的反应,没有分清正负极,写出
2Zn+O2↑+4OH-+2H2O,c(OH-)增大,B 项错误;放电时每消耗 1
mol O2 转移 4 mol 电子,D 项错误。
C
12/12/2021
解析
应为 Zn+2MnO2+2H+
Zn2++2MnOOH。
(2)因电流强度 I= ,所以 Q=It=0.5 A×5 min×60 s·
min-1=150 C
150 C
-1
96 500 C·mol
150 C
1
-1=0.05
)
A.充电时,电解质溶液中 K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中 c(OH-)逐渐减小
C.放电时,负极反应为:Zn+4OH--2e-
Zn(OH)24
关闭
D.放电时,电路中通过 2 mol 电子,消耗氧气 22.4 L(标准状况) 2充电时,阳离子移向阴极,A 项错误;充电时的总反应为 2Zn(OH)4
(2)FeO4 +3e-+4H2O
2-
2FeO4 +8H2O+3Zn
12/12/2021
2CO2+12H+ 12
Fe(OH)3+5OH2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-
-19热点一
热点二
热点三
题后反思
(1)在书写负极反应时,因为不遵循守恒规律,导致书写错误,若忽
略溶液的酸碱性,写出了碱性环境下的反应,没有分清正负极,写出
2Zn+O2↑+4OH-+2H2O,c(OH-)增大,B 项错误;放电时每消耗 1
mol O2 转移 4 mol 电子,D 项错误。
C
12/12/2021
解析
【高考】化学二轮复习电化学ppt课件
H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有关说法正确的是
本
专
()
题 栏
A．检测时，电解质溶液中的 H＋向负极移动
目 开
B．若有 0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗 4.48
关
L 氧气
C．电池反应的化学方程式为 CH3CH2OH＋O2=== C H 3C O O H ＋H 2O
D．正极上发生的反应为 O2＋4e－＋2H2O===4OH－
本 专
反应达到平衡状态；D项在甲中溶入FeCl2固体,平衡2Fe3＋
题 栏
＋2I－
2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为
目
正极，D不正确。
开
关
答案 D
考点串讲
专题七
知识延伸 把氧化剂、还原剂均为溶液状态的氧化还原反 应设计成原电池时，必须使用盐桥才能实现氧化剂与还原 剂的分离，否则不会有明显的电流出现。该题若不用盐 本 桥，就不能把原电池知识与化学平衡知识融合在一起。
本
专 题 栏
专题七、电化学
目
开
关
考点串讲
专题七
电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是历年
本 高考的热点内容。考查的主要知识点：原电池和电解池
专 题
的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判
栏 目
断、金属的腐蚀和防护。对本部分知识的考查仍以选择
开 关
题为主，在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环
关
子相同的物质。最后再插入盐桥即可。
考点串讲
专题七
考点二 不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写
不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写，大多数
考生感到较难。主要集中在：一是得失电子数目的判
高考化学二轮复习课件：专题10电化学基础
栏 目 链 接
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，
栏 目 链 接
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
栏 目 链 接
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。 (√ )
栏 目 链 接
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。
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高频考点•探究突破
-14-
命题热点一 命题热点二 命题热点三
2.怎样正确书写电极反应? (1)电极反应的书写是关键。常见的步骤及方法:
例如:碱性 CH3OH 燃料电池电极反应的书写有 3 个步骤:步骤 1,依据化合价变化确定得失电子数目:负极上燃料为还原剂,碳元素 化合价由-2 价变为+4 价,失去 6 个电子,CH3OH-6e- CO2,正极上 氧气为氧化剂,氧元素化合价由 0 价变为-2 价,O2+4e- 2O2-;步骤 2,依据电解质溶液酸碱性确定产物:由于是碱性溶液,+4 价碳的存在
0.02 mol 电子时,被氧化的 Li 的物质的量为 0.02 mol,质量减少 0.14 g, 正确;C 项,石墨烯能导电,利用石墨烯作电极,可提高电极 a 的导电性, 正确;D 项,电池充电时由于 Li+得到电子生成 Li,则电池充电时间越 长,电池中 Li2S2 的量越少,错误。
命题热点一 命题热点二 命题热点三
Fe3+/Fe2+取代 EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性,否则 Fe3+、Fe2+
可形成沉淀,且 H2S 和 S 不能稳定存在,D 项正确。
考情分析•备考定向
-8-
专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释
3.(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( C ) 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 解题要领 外加电流的阴极保护法,使被保护的钢管桩上无腐蚀电 流,A项正确;通电后,高硅铸铁为惰性阳极,钢管桩为阴极,外电路电 子从阳极流向阴极,B项正确;由于高硅铸铁为惰性阳极,因此应是 海水中的OH-失电子,2H2O-4e- O2↑+4H+,因此阳极材料不被损 耗,C项错误;在外加电流的阴极保护法中,应依据环境条件变化调 整电流大小。
解题要领 根据图示可知,ZnO@石墨烯电极上发生还原反应,则该电
极为阴极,电极反应式为 CO2+2H++2e- CO+H2O,A 项正确;根据 题干信息及图中两电极上的反应可知,该电化学装置(电解池)中的
总反应为 CO2+H2S CO+S+H2O,B 项正确;石墨烯作阳极,ZnO@ 石墨烯作阴极,阳极上的电势应高于阴极上的电势,C 项错误;若采用
该电池的总反应式:
。
答案 Al-3e- Al3+(或 2Al-6e- 2Al3+) 催化剂
高频考点•探究突破
-16-
例1(1)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量
密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h·kg-1)。若电解质为酸性,二
甲醚直接燃料电池的负极反应为
,一个二
甲醚分子经过电化学氧化,可以产生
个电子的电量。
(2)与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4
考情分析•备考定向
-6-
专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释
2.(2018全国Ⅰ)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。示意图如下所示,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+
对点训练1(2018天津理综,节选)O2辅助的Al-CO2电池工作原理 如图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物 Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的负极反应式:
。
电池的正极反应式:6O2+6e- 6O2-
6CO2+6O2- 3C2O42-+6O2
反应过程中 O2 的作用是
。
(2)FeO42-+3e-+4H2O 2FeO42-+8H2O+3Zn
Fe(OH)3+5OH2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-
命题热点一 命题热点二 命题热点三
高频考点•探究突破
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题后反思
(1)在书写负极反应时,因为不遵循守恒规律,导致书写错误,若忽 略溶液的酸碱性,写出了碱性环境下的反应,没有分清正负极,写出 了正极的电极反应。
3Li2S4
B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 g
C.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
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解题要领 A 项,在该电池中电极 a 为正极,发生的反应依次为: S8+2Li++2e- Li2S8 3Li2S8+2Li++2e- 4Li2S6 2Li2S6+2Li++2e- 3Li2S4 Li2S4+2Li++2e- 2Li2S2,故 A 正确;B 项,原电池工作时,转移
中,Zn 被氧化为 Zn2+后形成 Zn(OH)2。电极反应为 Zn+2OH--2e-
Zn(OH)2;②写出总反应:在得失电子相等的基础上,将两电极反应相
加得电池总反应:2FeO42-+8H2O+3Zn 2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-。
答案 (1)CH3OCH3+3H2O-12e- 2CO2+12H+ 12
第6讲 电化学基础
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考题统计
2019 卷Ⅰ,12 2019 卷Ⅲ,13 2018 卷Ⅱ,12 2018 卷Ⅲ,11 原电池、电解池 2018 卷Ⅲ,27(3) 的工作原理 2017 卷Ⅱ,11 2017 卷Ⅲ,11 2016 卷Ⅱ,11 2016 卷Ⅰ,28(3) 2016 卷Ⅲ,11
(2)在书写正极反应时,写成 FeO42-+5H++3e- Fe(OH)3+H2O ,没 有考虑溶液为碱性环境而不得分,未配平不得分。
(3)总方程式书写常见的两个问题:第一是写成化学方程式,题干 要求写离子方程式;第二是没有配平或不该拆开的物质拆开了。
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5.(2017全国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 )
A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-
在电池中作为正极材料,其电极反应式为
,
该电池总反应三
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分析推理 (1)对于燃料电池负极反应的书写,需要以下几个思维 步骤:
第一步先写反应物、生成物,注意溶液的环境: 酸性电解质中CH3OCH3——2CO2; 第二步写明转移电子数,根据碳元素的化合价变化:
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(2)书写电极反应式应充分注意介质影响。 ①中性溶液反应物中若是H+得电子或OH-失电子,H+和OH-均来 自水的电离; ②酸性溶液反应物、生成物中均不出现OH-; ③碱性溶液反应物、生成物中均不出现H+; ④水溶液中不能出现O2-。
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该装置工作时,下列叙述错误的是( C )
A.阴极的电极反应:CO2+2H++2e-
CO+H2O
B.协同转化总反应:CO2+H2S CO+H2O+S
C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性
形态是 CO32-;-2 价氧的存在形态为 OH-,负极反应为 CH3OH-6eCO32-,正极反应为 O2+4e- 4OH-;步骤 3,配平:负极反应式为 CH3OH+8OH--6e- CO32-+6H2O,正极反应式为 O2+2H2O+4e4OH-,依据得失电子守恒:负极×2+正极×3 即得电池总反应式。
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原电池原理及电极反应式的书写 有关原电池解题的思维路径
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问题探究 1.如何确定正负极? (1)根据电极材料判断:活泼金属作负极、不活泼金属(或能导电 的非金属)作正极。燃料电池:燃料在负极,氧气在正极。 (2)由反应类型判断:失电子发生氧化反应的是负极;得电子发生 还原反应的是正极。 (3)依据电子流向、阴阳离子流向、电流流向判断:电子流出、电 流流入、阴离子流向的电极为负极;电子流入、电流流出、阳离子 流向的电极为正极。