2019版高考化學大二輪復習 專題二 化學基本理論 7 電化學課件.ppt

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第7講電化學 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 原電池原理及應用1 判斷正誤 正確的劃 錯誤的劃 1 構(gòu)成原電池正極和負極的材料必須是金屬 2 在原電池中 電子流出的一極是負極 該電極上發(fā)生還原反應 3 原電池的兩個電極中 較活潑的電極一定為負極 4 原電池工作時 陰離子向正極遷移 陽離子向負極遷移 5 某原電池反應為Cu 2AgNO3Cu NO3 2 2Ag 裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊脂的KCl飽和溶液 6 鉛蓄電池在放電過程中 負極質(zhì)量減小 正極質(zhì)量增加 7 實驗室欲快速制取氫氣 可利用粗鋅與稀硫酸反應 8 氫氧燃料電池放電時化學能全部轉(zhuǎn)化為電能 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 2 鉛蓄電池的負極反應為 正極反應為 總反應 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 3 甲烷 氧氣燃料電池電極反應式的書寫 1 酸性介質(zhì)中 如以硫酸為電解質(zhì)溶液 負極反應 正極反應 2 堿性介質(zhì)中 如以KOH溶液為電解質(zhì)溶液 負極反應 正極反應 3 熔融鹽介質(zhì) 如以熔融K2CO3為電解質(zhì) 負極反應 正極反應 同時充入CO2 4 摻雜Y2O3的ZrO2固體作電解質(zhì) 含可自由移動的O2 負極反應 正極反應 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 1 2018課標 13 6分 最近我國科學家設(shè)計了一種CO2 H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置 實現(xiàn)對天然氣中CO2和H2S的高效去除 示意圖如下所示 其中電極分別為ZnO石墨烯 石墨烯包裹的ZnO 和石墨烯 石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應為 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 C 石墨烯上的電勢比ZnO 石墨烯上的低D 若采用Fe3 Fe2 取代EDTA Fe3 EDTA Fe2 溶液需為酸性 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 2 2018課標 11 6分 一種可充電鋰 空氣電池如圖所示 當電池放電時 O2與Li 在多孔碳材料電極處生成Li2O2 x x 0或1 下列說法正確的是 A 放電時 多孔碳材料電極為負極B 放電時 外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極C 充電時 電解質(zhì)溶液中Li 向多孔碳材料區(qū)遷移 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 3 2018課標 12 6分 我國科學家研發(fā)了一種室溫下 可呼吸 的Na CO2二次電池 將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液 鈉和負載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料 電池的總反應為 3CO2 4Na2Na2CO3 C 下列說法錯誤的是 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 名師揭密高考中對原電池原理的考查主要有以下幾點 電解質(zhì)中離子移動方向的判斷 特別注意鹽橋中離子的移動以及離子對于指定交換膜的通過問題 能量轉(zhuǎn)換類型 正負極的判斷 正負極與反應類型的對應關(guān)系 電極反應式的書寫及判斷 有關(guān)計算等 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 1 原電池的結(jié)構(gòu)及工作原理 以Cu Zn和稀硫酸構(gòu)成的原電池為例 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 2 原電池正 負極的判斷 1 依據(jù)構(gòu)成原電池兩極的電極材料判斷 一般是較活潑的金屬為負極 活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極 2 依據(jù)原電池兩極發(fā)生反應的類型判斷 負極發(fā)生氧化反應 正極發(fā)生還原反應 3 依據(jù)電子流動方向或電流方向判斷 電子由負極流向正極 電流由正極流向負極 4 依據(jù)原電池電解質(zhì)溶液中離子的移動方向判斷 陽離子向正極移動 陰離子向負極移動 5 依據(jù)原電池鹽橋中離子的移動方向判斷 陽離子向正極移動 陰離子向負極移動 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 3 原電池電極反應式 總反應式的書寫 運用 3步驟 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 題組一原電池工作原理1 2018遼寧丹東五校協(xié)作體聯(lián)考 某化學活動小組利用如下甲裝置對原電池進行研究 請回答下列問題 其中鹽橋為含有飽和KCl溶液的瓊脂 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 1 在甲圖裝置中 當電流計中指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)時 鹽橋中的離子移動方向為 K 移向 填 A 或 B 燒杯 裝置中電子的移動路徑和方向為 該小組同學提出設(shè)想 如果將實驗中的鹽橋換為導線 金屬銅 電流表是否也發(fā)生偏轉(zhuǎn)呢 帶著疑問 該小組利用圖乙裝置進行了實驗 發(fā)現(xiàn)電流計指針同樣發(fā)生偏轉(zhuǎn) 回答下列問題 2 該小組的一位成員認為溶液中的陰陽離子能通過銅導線從而構(gòu)成閉合回路形成電流 該裝置仍然為原電池 你對該觀點的評價是 填 正確 或 不正確 3 對于實驗中產(chǎn)生電流的原因 該小組進行了深入探討 后經(jīng)老師提醒注意到使用的是銅導線 燒杯A實際為原電池 那么在燒杯B中銅片上發(fā)生反應的電極反應式為 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 4 對于圖乙燒杯A實際是原電池的問題上 該小組成員發(fā)生了很大分歧 一部分同學認為是由于ZnSO4溶液水解使溶液顯酸性 此時原電池實際是由Zn Cu作電極 H2SO4溶液作為電解質(zhì)溶液而構(gòu)成的原電池 如果這個觀點正確 那么原電池的正極反應式為 另一部分同學認為是溶液酸性較弱 由于溶解在溶液中的氧氣的作用 使得Zn Cu之間形成原電池 如果這個觀點正確 那么原電池的正極反應式為 5 若第 4 問中 觀點正確 則可以利用此原理設(shè)計電池為在偏遠海島工作的燈塔供電 其具體裝置為以金屬鋁和石墨為電極 以海水為電解質(zhì)溶液 請寫出該電池工作時總反應的化學方程式 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 答案 1 B由Zn電極沿導線流向Cu電極 解析 1 在甲圖裝置中 當電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)時 形成原電池 鋅為活潑金屬 被氧化而失去電子 銅為原電池正極 Cu2 在正極上得電子而被還原 原電池中 電子由負極經(jīng)外電路流向正極 電解質(zhì)溶液中 陽離子向正極移動 陰離子向負極移動 故K 移向B燒杯 甲裝置中電子由Zn電極沿導線流向Cu電極 2 如果將鹽橋換成導線 金屬銅 該小組同學發(fā)現(xiàn)電流表指針仍然發(fā)生偏轉(zhuǎn) 則說明A中可以構(gòu)成原電池 鋅為活潑金屬 被氧化而失去電子 銅為原電池正極 正極上得電子發(fā)生還原反應 B中銅導線和銅片分別連接電源的正 負極 因此B為電解或電鍍裝置 故該小組同學提出的觀點不正確 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 3 燒杯A實際為原電池 燒杯B中銅片連接原電池負極 發(fā)生反應的電極反應式為Cu2 2e Cu 4 由Zn Cu作電極 H2SO4溶液作為電解質(zhì)溶液而構(gòu)成的原電池 正極氫離子得電子產(chǎn)生氫氣 電極反 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 題型二可充電電池2 2018天津十二重點中學高三畢業(yè)班聯(lián)考 鋁 石墨雙離子電池是一種高效電池 原理為 AlLi Cx PF6 Al xC Li P 電池結(jié)構(gòu)如圖所示 下列說法正確的是 A 放電時外電路中電子向鋁鋰電極移動 C 充電時 鋁石墨電極上發(fā)生還原反應D 以此電池為電源電解NaCl飽和溶液 當生成11 2LH2時 電池負極質(zhì)量減少7g 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 題組三燃料電池3 2018甘肅蘭州第一中學高三考前沖刺 如圖為一種微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖 關(guān)于該電池的敘述正確的是 B 微生物所在電極區(qū)放電時發(fā)生還原反應C 放電過程中 H 從正極區(qū)移向負極區(qū)D 若用該電池給鉛蓄電池充電 MnO2電極質(zhì)量減少8 7g 則鉛蓄電池負極增重9 6g 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 題組四原電池原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應用4 2018山東濟南一模 現(xiàn)在污水治理越來越引起人們的重視 可以通過膜電池除去廢水中的乙酸鈉和對氯苯酚 同時利用此裝置的電能在鐵上鍍銅 下列說法正確的是 設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 A當外電路中有0 2mole 轉(zhuǎn)移時 A極區(qū)增加的Cl 的個數(shù)為0 2NA C 鐵電極應與Y相連接D 反應過程中甲中右邊區(qū)域溶液pH逐漸升高 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 電解池原理及應用1 填空 1 用惰性電極電解CuSO4溶液 NaCl溶液后需恢復至原狀態(tài) 需分別加入CuO或CuCO3 HCl 2 用方程式表示氯堿工業(yè) 冶煉Al的制備原理 3 電解精煉銅 電鍍銅時陰陽極材料分別為電解精煉銅時陽極為粗銅 陰極為精銅 電鍍銅時陽極為銅 陰極為鍍件 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 2 判斷正誤 正確的劃 錯誤的劃 1 電解質(zhì)溶液導電是化學變化 金屬導電是物理變化 2 電解飽和食鹽水時 電子的流向由負極 外電路 陰極 食鹽水溶液 陽極 正極 3 若把Cu H2SO4CuSO4 H2 設(shè)計成電解池 應用Cu作陽極 稀硫酸作電解質(zhì)溶液 4 電解法精煉銅時 用純銅作陽極 5 電解精煉銅時 電解質(zhì)溶液中各離子濃度基本不變 6 電解精煉銅時 陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料 7 電鍍時只能用鍍層金屬作陰極 鍍件金屬作陽極 8 在鍍件上鍍銅時 電鍍液中c Cu2 幾乎不變 9 工業(yè)上可用電解MgCl2 AlCl3溶液的方法制取Mg和Al 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 1 2016課標 11 6分 三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示 采用惰性電極 ab cd均為離子交換膜 在直流電場的作用下 兩膜中間的Na 和可通過離子交換膜 而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室 下列敘述正確的是 A 通電后中間隔室的離子向正極遷移 正極區(qū)溶液pH增大B 該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C 負極反應為2H2O 4e O2 4H 負極區(qū)溶液pH降低D 當電路中通過1mol電子的電量時 會有0 5mol的O2生成 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 2 2018課標 27 14分 KIO3是一種重要的無機化合物 可作為食鹽中的補碘劑 回答下列問題 1 KIO3的化學名稱是 2 利用 KClO3氧化法 制備KIO3工藝流程如下圖所示 酸化反應 所得產(chǎn)物有KH IO3 2 Cl2和KCl 逐Cl2 采用的方法是 濾液 中的溶質(zhì)主要是 調(diào)pH 中發(fā)生反應的化學方程式為 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 3 KIO3也可采用 電解法 制備 裝置如圖所示 寫出電解時陰極的電極反應式 電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為 其遷移方向是 與 電解法 相比 KClO3氧化法 的主要不足之處有 寫出一點 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 K 由a到b 產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境等 解析 2 溫度升高氣體溶解度減小 Cl2被逐出 KH IO3 2結(jié)晶析出 濾液 中溶質(zhì)主要是KCl 調(diào)pH 目的是生成KIO3 所以選用 3 陰極區(qū)電解質(zhì)是KOH 被電解的是H2O 2H2O 2e 2OH H2 電解時 陽離子向陰極區(qū)移動 故K 由a向b遷移 KClO3氧化法 中產(chǎn)生有毒氣體Cl2 易污染環(huán)境 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 名師揭密近幾年高考對于電解原理的考查方向主要是借助新裝置或陌生產(chǎn)物的制備來考查考生對氧化還原反應原理的掌握程度以及知識遷移應用的能力 前者比如雙膜三室電解裝置等 后者比如金屬活性電極生成氧化膜等 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 1 五類 依據(jù)判斷電解池電極名稱 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 2 電解池中離子的放電順序 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 3 電化學計算的基本方法根據(jù)電子守恒 用于串聯(lián)電路 陰陽兩極產(chǎn)物 正負兩極產(chǎn)物 相同電量等類型的計算 其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等 根據(jù)總反應式 先寫出電極反應式 再寫出總反應式 最后根據(jù)總反應式列出比例式計算 根據(jù)關(guān)系式 根據(jù)得失電子守恒關(guān)系 在已知量與未知量之間 建立計算所需的關(guān)系式 常見微粒間的計算量關(guān)系式為4e 4H 4Cl 4Ag 2Cu2 2H2 O2 2Cl2 4Ag 2Cu 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 4 離子交換膜 1 作用 陽離子交換膜只允許陽離子通過 不允許陰離子通過 陰離子交換膜只允許陰離子通過 不允許陽離子通過 質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子通過而避免不同電極區(qū)域的某些離子間發(fā)生反應 2 陰 陽離子交換膜的判斷 看清圖示 是否在交換膜上標注了陰 陽離子 是否標注了電源的正 負極 是否標注了電子流向 電荷流向等 明確陰 陽離子的移動方向 根據(jù)電解池中陰 陽離子的移動方向 結(jié)合題中給出的已知信息 找出物質(zhì)生成或消耗的電極區(qū)域 確定移動的陰 陽離子 從而推知離子交換膜的種類 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 題組一電解原理1 納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注 采用離子交換膜控制電解液中OH 的濃度制備納米級Cu2O的裝置如圖所示 發(fā)生的反應為2Cu H2OCu2O H2 下列說法正確的是 A 鈦電極發(fā)生氧化反應B 陽極附近溶液的pH逐漸增大C 離子交換膜應采用陽離子交換膜 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 題組二電解原理在環(huán)保 新材料制備中的應用2 2018河南普通高中畢業(yè)班高考適應性考試 工業(yè)上電解NO制備NH4NO3 其工作原理如圖所示 圖中電極均為石墨電極 下列說法錯誤的是 A a極連接電源的負極 D 為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3 需補充物質(zhì)A A是NH3 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 題組三電解的有關(guān)計算3 利用如圖裝置進行實驗 甲 乙兩池中均為1mol L 1的AgNO3溶液 A B 均為Ag電極 實驗開始先閉合K1 斷開K2 一段時間后 斷開K1 閉合K2 形成濃差電池 電流計指針偏轉(zhuǎn) Ag 濃度越大其氧化性越強 下列說法正確的是 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 A 閉合K1 斷開K2后 A極質(zhì)量逐漸減小 電極反應式為Ag e Ag B 閉合K1 斷開K2后 乙池中AgNO3溶液濃度增大 B極發(fā)生還原反應C 若甲 乙兩池溶液的體積均為100mL 當閉合K1 斷開K2后 電路上有0 05mol的電子通過 此時乙池中的c 1 5mol L 1D 斷開K1 閉合K2后 A極是正極 B極為負極 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 題組四有關(guān)串聯(lián)電化學裝置的綜合考查4 2018湖南懷化高三期末 中國首個空間實驗室 天宮一號 的供電系統(tǒng)中 有再生氫氧燃料電池 RFC 其工作原理如下圖所示 a b c d均為Pt電極 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 下列說法正確的是 A B區(qū)的OH 通過隔膜向a電極移動 A區(qū)pH增大B c是正極 電極上的電極反應為2H 2e H2 C 圖中右管中的OH 通過隔膜向c電極移動 d電極上發(fā)生氧化反應D 當有1mol電子轉(zhuǎn)移時 標準狀況下 b電極理論上產(chǎn)生氣體Y的體積為11 2L 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 金屬的腐蝕與防護判斷正誤 正確的劃 錯誤的劃 1 純銀器在空氣中因化學腐蝕表面漸漸變暗 2 金屬的電化學腐蝕比化學腐蝕更普遍 3 金屬腐蝕就是金屬失去電子被還原的過程 4 銅板上的鐵鉚釘處在潮濕的空氣中直接發(fā)生反應 Fe 3e Fe3 繼而形成鐵銹 5 銅在酸性環(huán)境中易發(fā)生析氫腐蝕 6 生鐵浸泡在食鹽水中發(fā)生析氫腐蝕 7 當鍍錫鐵制品的鍍層破損時 鍍層仍能對鐵制品起保護作用 8 犧牲陽極的陰極保護法是利用電解原理防腐蝕 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 9 將水庫中的水閘 鋼板 與外加直流電源的負極相連 正極連接到一塊廢鐵上可防止水閘被腐蝕 10 將鋼閘門與浸入海水的鋅塊用導線相連 可防止鋼閘門被腐蝕 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 1 2018北京 12 6分 驗證犧牲陽極的陰極保護法 實驗如下 燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3 NaCl溶液 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 下列說法不正確的是 A 對比 可以判定Zn保護了FeB 對比 K3 Fe CN 6 可能將Fe氧化C 驗證Zn保護Fe時不能用 的方法D 將Zn換成Cu 用 的方法可判斷Fe比Cu活潑 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 2 2017課標 11 6分 支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁 常用外加電流的陰極保護法進行防腐 工作原理如圖所示 其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極 下列有關(guān)表述不正確的是 A 通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B 通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C 高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D 通入的保護電流應該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 名師揭密金屬腐蝕及防護是高考中的重要考點 是電化學的實際應用 近幾年對該部分內(nèi)容的考查常以裝置圖的形式呈現(xiàn) 主要考查金屬腐蝕類型的判斷 電極反應式的書寫 反應現(xiàn)象的判斷 金屬腐蝕的防護措施及其對應的原理等 多以選擇題形式出現(xiàn) 難度不大 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 1 金屬腐蝕的分類 1 化學腐蝕 金屬跟接觸到的物質(zhì) 如氧氣 氯氣等 直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 2 金屬的腐蝕與防護 1 兩種防護方法 加防護層 如在金屬表面加上油漆 搪瓷 瀝青 塑料 橡膠等耐腐蝕的非金屬材料 采用電鍍或表面鈍化等方法在金屬表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬或生成一層致密的薄膜 電化學防護法 犧牲陽極的陰極保護法 原電池原理 正極為被保護的金屬 負極為比被保護的金屬活潑的金屬 外加電流的陰極保護法 電解原理 陰極為被保護的金屬 陽極為惰性電極 2 防腐措施效果比較 外加電流的陰極保護法 犧牲陽極的陰極保護法 有一般防腐條件的防護 未采取任何防護措施 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 3 金屬腐蝕快慢的比較 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 題組一金屬的腐蝕1 2018江淮十校高三聯(lián)考 銅板上的鐵鉚釘長期暴露在潮濕的空氣中 形成一層弱酸性水膜后鐵鉚釘會被腐蝕 示意圖如下圖 下列說法錯誤的是 A 若水膜中溶解了SO2 則鐵鉚釘腐蝕的速率將加快B 鐵 銅與弱酸性水膜形成了原電池 鐵鉚釘發(fā)生還原反應 D 若在金屬表面涂一層油漆 可有效阻止鐵鉚釘被腐蝕 答案 解析 精要排查 真題示例 知能提升 對點演練 題組二金屬腐蝕的防護2 2018湖南衡陽八中高三月考 埋在地下的鋼管道可以用如圖所示方法進行電化學保護 下列說法正確的是 A 該方法將電能轉(zhuǎn)化成化學能B 在此裝置中鋼管道作正極C 該方法稱為 外加電流的陰極保護法 答案 解析