2019届高考化学二轮专题复习与测试：电化学ppt精编课件.ppt

电化学 1 抓原电池正负极的判断 1 根据电极材料 一般是较活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极 2 根据电子流动方向或电流方向 电子流动方向 由负极 正极 电流方向 由正极 负极 考点一 抓 两点 突破原电池 3 根据原电池里电解质溶液中离子的移动方向 在原电池的电解质溶液内 阳离子向正极移动 而阴离子向负极移动 4 根据原电池两极发生的变化 原电池的负极总是失电子 发生氧化反应 而正极总是得电子 发生还原反应 2 抓不同介质下电极反应式的书写 1 原电池电极反应式及总反应式书写的三个步骤 以KOH溶液为电解质溶液 构成氢氧燃料电池的反应原理为 2H2 O2 2H2O 其中 负极反应式为 正极反应式为 答案 2H2 4OH 4e 4H2OO2 2H2O 4e 4OH 1阶 知识回顾 1 2018 新课标全国卷 11 ZEBRA 蓄电池的结构如图所示 电极材料多孔Ni NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔 下列关于该电池的叙述错误的是 2阶 考题领悟 A 电池反应中有NaCl生成B 电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C 正极反应为 NiCl2 2e Ni 2Cl D 钠离子通过钠离子导体在两电极间移动解析 该电池总反应为 2Na NiCl2 2NaCl Ni 因此有NaCl生成 A项正确 电池总反应为Na还原Ni2 B项错误 正极为NiCl2发生还原反应 NiCl2 2e Ni 2Cl C项正确 钠离子通过钠离子导体由负极移向正极 D项正确 答案 B 2 2018 安徽理综 10 热激活电池可用作火箭 导弹的工作电源 一种热激活电池的基本结构如图所示 其中作为电解质的无水LiCl KCl混合物受热熔融后 电池即可瞬间输出电能 该电池总反应为 PbSO4 2LiCl Ca CaCl2 Li2SO4 Pb 下列有关说法正确的是 A 正极反应式 Ca 2Cl 2e CaCl2B 放电过程中 Li 向负极移动C 每转移0 1mol电子 理论上生成20 7gPbD 常温时 在正负极间接上电流表或检流计 指针不偏转解析 正极上发生还原反应 A项错误 放电过程中Li 向正极移动 B项错误 由电池总反应式可知 每转移0 1mol电子 理论上生成0 05molPb 质量为10 35g C项错误 常温下 电解质不是熔融态 离子不能移动 不能产生电流 因此连接电流表或检流计 指针不偏转 答案 D 3 2018 新课标全国卷 28 5 二甲醚 CH3OCH3 是无色气体 可作为一种新型能源 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 93kW 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 该电池的理论输出电压为1 20V 能量密度E 列式计算 能量密度 电池输出电能 燃料质量 1kW h 3 6 106J 考题透析对原电池工作原理的考查是高考命题的热点内容 主要考查原电池正 负极的判断 电极反应式的书写 电子式离子的流动方向及原电池的相关计算 其中 原电池正 负极的判断和电极反应式的书写是该考点的重点和难点 1 2018 新课标全国卷 10 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 Al2S3D 黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl 3阶 热点专练 解析 根据信息可知在银器处理过程中运用了原电池原理 铝质容器作负极 电极反应为2Al 6e 2Al3 银器作正极 电极反应为3Ag2S 6e 6Ag 3S2 继而Al3 和S2 发生互相促进的水解反应 2Al3 3S2 6H2O 2Al OH 3 3H2S 故原电池的总反应为3Ag2S 2Al 6H2O 6Ag 2Al OH 3 3H2S 故C错误 黑色褪去的原因是Ag2S被还原为Ag 此过程中银器质量逐渐减小 故A D错误 B正确 答案 B 2 2018 江苏化学 9 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 示意图如图 该电池工作时 下列说法正确的是 A Mg电极是该电池的正极B H2O2在石墨电极上发生氧化反应C 石墨电极附近溶液的pH增大D 溶液中Cl 向正极移动解析 根据题意可知电池的总反应为 Mg H2O2 2H Mg2 2H2O Mg电极是该电池的负极 A错误 H2O2在正极发生还原反应 B错误 石墨电极的电极反应式为 H2O2 2H 2e 2H2O 由于水电离出的H 不断被消耗 所以该电极附近溶液的pH增大 C正确 在原电池中 阴离子向负极移动 D错误 答案 C 3 2018 新课标全国卷 26 4 高铁酸钾 K2FeO4 是一种强氧化剂 可作为水处理剂和高容量电池材料 1 FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4 其反应的离子方程式为 2 与MnO2 Zn电池类似 K2FeO4 Zn也可以组成碱性电池 K2FeO4在电池中作为正极材料 其电极反应为 该电池总反应的离子方程式为 4 2018 江苏化学 20 3 铝电池性能优越 Al AgO电池可用作水下动力电源 其原理如图所示 该电池反应的化学方程式为 解析 铝作负极 失电子被氧化 在碱性溶液中生成NaAlO2 AgO Ag电极作正极 得电子被还原为Ag 电解质溶液为NaOH溶液 由此可写出总反应方程式 答案 2Al 3AgO 2NaOH 2NaAlO2 3Ag H2O 1 分清阴 阳极 与电源正极相连的为阳极 与电源负极相连的为阴极 两极的反应为 阳氧阴还 2 剖析离子移向 阳离子移向阴极 阴离子移向阳极 3 注意放电顺序 4 书写电极反应 注意得失电子守恒 考点二 抓 六点 突破电解池 5 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 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 含氧酸根 F 2 阴极产物的判断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 Al3 Mg2 Na 6 恢复原态措施 电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析 一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物 但也有特殊情况 如用惰性电极电解CuSO4溶液 Cu2 完全放电之前 可加入CuO或CuCO3复原 而Cu2 完全放电之后 应加入Cu OH 2或Cu2 OH 2CO3复原 1 电解时 a极是 极 电极反应式为 b极发生 反应 电极反应式为 电解总反应离子方程式为 1阶 知识回顾 1 2018 浙江理综 11 电解装置如图所示 电解槽内装有KI及淀粉溶液 中间用阴离子交换膜隔开 在一定的电压下通电 发现左侧溶液变蓝色 一段时间后 蓝色逐渐变浅 2阶 考题领悟 解析 装置图中左侧电极为阳极 I 失去电子生成I2 右侧电极为阴极 H2O得到电子生成H2 A C项正确 分析可知 B项正确 D项 如果将阴离子交换膜换为阳离子交换膜 那么阴极产生的OH 不会与I2发生反应 故电解槽内发生的总化学反应要变化 D项错误 答案 D 答案 D 1 电源正极为 填 A 或 B 阴极反应式为 2 若电解过程中转移了2mol电子 则膜两侧电解液的质量变化差 m左 m右 为 g 考题透析该考点属于高考命题的热点之一 主要考查直流电源正 负极的判断 电解池阴 阳极的判断 电极反应式的书写 电解质恢复原态及电解池的相关计算 其中 电极反应式的书写为该考点的重点和难点 1 2018 北京理综 9 用石墨电极电解CuCl2溶液 如图所示 下列分析正确的是 3阶 热点专练 A a端是直流电源的负极B 通电使CuCl2发生电离C 阳极上发生的反应 Cu2 2e CuD 通电一段时间后 在阴极附近观察到黄绿色气体 解析 通过图中离子的运动状态可判断连接a的为阴极 连接b的为阳极 故a端为直流电源的负极 b端为直流电源的正极 A项正确 CuCl2在水溶液中就能发生电离 而不是通电的结果 B项错误 阳极发生氧化反应 即2Cl 2e Cl2 C项错误 阴极发生还原反应 析出Cu 阳极发生氧化反应 在阳极附近可观察到黄绿色气体 D项错误 答案 A 答案 B 3 2018 北京顺义二模 一种碳纳米管能够吸附氢气 可作二次电池 如下图所示 的碳电极 该电池的电解质溶液为6mol L 1的KOH溶液 下列说法中正确的是 A 充电时阴极发生氧化反应B 充电时将碳电极与电源的正极相连C 放电时碳电极反应为 H2 2e 2H D 放电时镍电极反应为 NiO OH H2O e Ni OH 2 OH 解析 A项 充电时阴极发生还原反应 阳极发生氧化反应 B项 充电时碳电极作阴极 应与电源的负极相连 C项 电解质溶液是碱性溶液 放电时碳电极反应为 H2 2OH 2e 2H2O 答案 D 放电时 电池的正极反应式为 充电时 写物质名称 电极接电源的负极 该电池的电解质为 解析 Na与FeCl2形成的可充电电池在放电时为原电池 正极发生的反应为Fe2 2e Fe 根据可充电电池装置可知 放电时熔融Na电极作负极 熔融FeCl2电极作正极 充电时 原电池的负极接电源负极作电解池阴极 原电池的正极接电源正极作电解池阳极 故充电时钠接电源的负极 因为该电池中电极材料为熔融Na电极和熔融FeCl2电极 所以电解质为 Al2O3 答案 Fe2 2e Fe钠 Al2O3 1 金属腐蚀的快慢规律电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 一般化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀 2 防腐措施效果比较外接电源的阴极保护法 牺牲阳极的阴极保护法 有一般防腐条件的防护 未采取任何防护措施 考点三 电化学原理的应用 1 电化学腐蚀 以钢铁的腐蚀为例 1 析氢腐蚀 条件 电极反应 负极 正极 总反应 1阶 知识回顾 2 吸氧腐蚀 条件 钢铁表面水膜酸性很弱 或呈中性 电极反应 负极 正极 总反应 答案 1 钢铁表面水膜酸性较强 Fe 2e Fe2 2H 2e H2 Fe 2H Fe2 H2 2 2Fe 4e 2Fe2 2H2O O2 4e 4OH 2Fe O2 2H2O 2Fe OH 2 2 给铁钉镀铜 则应用铜作 用铁钉作 电解质溶液应为 溶液 答案 阳极阴极CuSO4 或Cu NO3 2等 1 2018 北京理综 7 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阶 考题领悟 解析 水中的钢闸门连接电源的负极 钢闸门为阴极 从而得以保护 A项正确 金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触 从而减缓金属护栏的腐蚀 B项错误 汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触 C项错误 地下钢管连接镁块 形成了原电池 属于牺牲阳极的阴极保护法 D项错误 答案 A 2 2018 山东理综 13 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 A 图a中 插入海水中的铁棒 越靠近底端腐蚀越严重B 图b中 开关由M改置于N时 Cu Zn合金的腐蚀速率减小C 图c中 接通开关时Zn腐蚀速率增大 Zn上放出气体的速率也增大D 图d中 Zn MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的 解析 A项 插入海水中的铁棒靠近液面的位置与氧气接触 易发生吸氧腐蚀 B项 开关由M改置于N时 Zn作负极 Cu Zn合金作正极 合金受到保护 C项 接通开关形成原电池 Zn作负极 Zn的腐蚀速率增大 但气体是在Pt电极上生成 D项 Zn MnO2中自放电腐蚀主要是Zn发生氧化反应而自放电 答案 B 3 2018 山东理综 28 3 4 1 如图为电解精炼银的示意图 填 a 或 b 极为含有杂质的粗银 若b极有少量红棕色气体产生 则生成该气体的电极反应式为 2 为处理银器表面的黑斑 Ag2S 将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触 Ag2S转化为Ag 食盐水的作用是 考题透析有关电化学原理综合应用的考查 常在 卷的综合题中出现 以生产生活为背景 如金属的腐蚀与防护 新材料的生产加工 污水处理 新型电池中电极材料及电极反应的分析 1 2018 安徽江南十校联考 如图装置中 小试管内为红墨水 带有支管的U形管中盛有pH 4的雨水和生铁片 经观察 装置中有如下现象 开始时插在小试管中的导管内的液面下降 一段时间后导管内的液面回升 略高于U形管中的液面 以下有关解释合理的是 3阶 热点专练 A 生铁片中的碳是原电池的负极 发生还原反应B 雨水酸性较强 生铁片始终发生析氢腐蚀C 墨水液面回升时 正极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH D U形管中溶液pH逐渐减小解析 本题主要考查了钢铁腐蚀中的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 生铁片中的碳是正极 A错误 生铁片先发生析氢腐蚀 后发生吸氧腐蚀 B错误 墨水液面回升时 装置内压强减小 发生吸氧腐蚀 C正确 随着生铁片的腐蚀 U形管中溶液的pH变大 D错误 答案 C 2 2018 北京通州摸底 原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用 下列有关判断中错误的是 A 装置 研究的是金属的吸氧腐蚀 Fe上的反应为Fe 2e Fe2 B 装置 研究的是电解CuCl2溶液 它将电能转化为化学能C 装置 研究的是电解饱和食盐水 电解过程中 B极上发生氧化反应D 三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应解析 装置 B极为阴极 发生的是还原反应 答案 C 3 2018 湖南长沙四县一市一模 关于如图所示各装置的叙述中 正确的是 A 装置 是原电池 总反应是 Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 B 装置 中 铁作负极 电极反应式为 Fe3 e Fe2 C 装置 通电一段时间后石墨 电极附近溶液红褐色加深D 若用装置 精炼铜 则d极为粗铜 c极为纯铜 电解质溶液为CuSO4溶液 解析 装置 中Fe比Cu活泼 Fe为负极 电极方程式为 Fe 2e Fe2 总反应为 2Fe3 Fe 3Fe2 装置 为胶体的电泳实验 Fe OH 3胶体粒子带正电 在电场中向阴极移动 石墨 是阴极 C项正确 装置 由电流方向可知c为阳极 d为阴极 精炼铜时阳极为粗铜 阴极为纯铜 电解液含Cu2 D项错误 答案 C 一 涉及原电池的易错点1 误认为两极材料均不与电解质溶液反应 不能构成原电池 其实不一定 如氢氧燃料电池两极均采用惰性电极 2 误认为活泼金属一定做负极 也不一定 如在Mg Al NaOH溶液构成的原电池中 由于相对于NaOH溶液来说铝比镁活泼 故铝做负极 镁做正极 3 在书写电极反应式时 只关注得失电子的微粒 而忽略电解质溶液中的某些微粒也有可能参加反应 如 酸性氢氧燃料电池中的正极反应式易错写成O2 4e 2O2 或O2 2H2O 4e 4OH 正确的电极反应式应为 O2 4e 4H 2H2O 1 判断下列说法是否正确 正确的打 错误的打 1 在浓硝酸中插入用导线连接的铝板和铜板 铝板为负极 2018 安徽皖南八校模拟 2 Cu CuSO4 Zn ZnSO4 通过盐桥构成的原电池装置中 Cu电极上发生氧化反应 2018 福建高考 3 乙醇酸性燃料电池的负极反应式为 CH3CH2OH H2O 4e CH3