河北省石家庄市十八中高考化学 电化学专题复习课件.ppt

电化学专题复习 2014石家庄二模 12 下图为微生物电池mfc和mec的基本原理示意图 下列叙述不正确的是 2014年8月全员培训 2015新课标i卷 11 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 2015年高考 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 6o2 6co2 6h2o a 电极b d表面均发生还原反应b 电极a表面发生的电极反应式为 c6h12o6 6h2o 24e 6co2 24h c mfc左右两极室分别为厌氧和好氧环境 而mec左右两极室均为厌氧环境d 利用mec制氢 当消耗1mol葡萄糖时 理论上可产生6mol氢气 2015年高考电化学考查情况 近4年新课标i卷考查 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 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 考试大纲 考纲对知识内容的要求层次 了解 理解 掌握 综合应用 2015安徽卷 25 4 常温下 将除去表面氧化膜的al cu片插入浓hno3中组成原电池 图1 测得原电池的电流强度 i 随时间 t 的变化如图2所示 反应过程中有红棕色气体产生 2015北京卷 12 在通风橱中进行下列实验 非水介质 2015江苏卷 10 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图 下列有关该电池的说法正确的是a 反应ch4 h2o3h2 co 每消耗1molch4转移12mol电子b 电极a上h2参与的电极反应为 h2 2oh 2e 2h2oc 电池工作时 co32 向电极b移动d 电极b上发生的电极反应为 o2 2co2 4e 2co32 2015浙江卷 11 在固态金属氧化物电解池中 高温共电解h2o co2混合气体制备h2和co是一种新的能源利用方式 基本原理如图所示 下列说法不正确的是a x是电源的负极b 阴极的反应式是 h2o 2e h2 o2 co2 2e co o2 c 总反应可表示为 h2o co2h2 co o2d 阴 阳两极生成的气体的物质的量之比是1 1 2015广东卷 32 5 一种可超快充电的新型铝电池 充放电时alcl4 和al2cl7 两种离子在al电极上相互转化 其它离子不参与电极反应 放电时负极al的电极反应式为al 3e 7alcl4 4al2cl7 2014山东卷 30 离子液体是一种室温熔融盐 为非水体系 由有机阳离子 al2cl7 和alcl4 组成的离子液体作电解液时 可在钢制品上电镀铝 1 已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应 阴极电极反应式为4al2cl7 3e al 7alcl4 2011广东卷 32 可用于钢材镀铝 4 熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以alcl4 和al2cl7 形式存在 铝电极的主要电极反应式为al 3e 7alcl4 4al2cl7 对电池原理认识的提升对电极认识的提升对电极反应式书写规律的提升 al做 极 电极反应式 cu做 极 电极反应式 电池总反应 建议 旧教材p57 2015上海卷 五 28 离子交换膜的作用为 29 精制饱和食盐水从图中 位置补充 氢氧化钠溶液从图中 位置流出 选填 a b c 或 d 2015北京卷 27 2012北京卷 25 2014新课标 卷 27 建议 1 膜的类型 质子 阳离子 阴离子交换膜 2 方法提炼 电极 交换膜 溶液电中性 从两边 到中间 分析产品室可得到h3po2的原因 2 充电时若转移的电子数为3 01 1023个 左槽溶液中n h 的变化量为 2010重庆卷 29 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 2013重庆卷 11 阳极 2h2o 4e o2 4h m左 2mol16g阴极 2no3 10e 6h2o n2 12oh m右 2mol5 6g膜迁移 2molh 2g m左 m右 16 2 5 6 2 14 4g 阳极 vo2 e h2o vo2 2h m左 0 5mol1mol膜迁移 0 5molh n h 1 0 5 0 5mol 方法提炼 电极反应引起的变化 膜迁移引起的变化 考察学生用数学方法解决电化学问题的能力 多为两极放电量与消耗或生成的物质相关量之间的计算 关注三 电化学计算 2015北京卷 28 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系 某同学通过改变浓度研究 2fe3 2i 2fe2 i2 反应中fe3 和fe2 的相互转化 4 根据氧化还原反应的规律 该同学推测i中fe2 向fe3 转化的原因 外加ag 使c i 降低 导致i 的还原性弱于fe2 用右图装置 a b均为石墨电极 进行实验验证 k闭合时 指针向右偏转 b作正极 当指针归零 反应达到平衡 后 向u型管左管滴加0 01mol lagno3溶液 产生的现象证实了其推测 该现象是左管产生黄色沉淀 指针向左偏转 1 电子流向与电流计指针偏转方向关系 定性 化学中渗透的物理 d 针对 中现象 在fe cu之间连接电流计 可判断fe是否被氧化 2015北京卷 12 在通风橱中进行下列实验 2015新课标ii卷 26 酸性锌锰干电池是一种一次性电池 2 维持电流强度为0 5a 电池工作5分钟 理论上消耗锌0 05g 已知f 96500c mol 1 2012海南卷 16 3 若每个电池甲烷通入量为1l 标准状况 且反应完全 则理论上通过电解池的电量为 法拉第常数f 9 65 104c mol 1 2 q i t n e f q 电量 单位 c i 电流强度 单位 a t 时间 单位 s n e 电子的物质的量 单位 mol f 法拉第常数 单位 c mol 1 定量 2013新课标i卷 28 5 二甲醚直接燃料电池 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 列式计算 能量密度 电池输出电能 燃料质量 1kw h 3 6 106j 3 电功 电量 电动势 w qe nfe nqenae 4 能量密度 2015重庆卷 11 5 图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图 环境中的cl 扩散到孔口 并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈cu2 oh 3cl 其离子方程式为2cu2 3oh cl cu2 oh 3cl 若生成4 29gcu2 oh 3cl 则理论上耗氧体积为0 448l 标准状况 守恒法 核心 在各电极上反应的物质得失电子数目相等 方法提炼 cu2 oh 3cl 3oh 3 4o2 该储氢装置的电流效率 生成目标产物消耗的电子数 转移的电子总数 100 计算结果保留小数点后1位 2014重庆卷 11 4 一定条件下 图所示装置可实现有机物的电化学储氢 忽略其它有机物 依据 阴阳两极得失电子数目相等 阳极 4oh 4e 2h2o o2 11 22 8阴极 c6h6 6h 6e c6h126xx2h 2e h2 2yy 一 考核目标与要求化学科命题注重测量自主学习的能力 重视理论联系实际 一 对化学学习能力的要求1 接受 吸收 整合化学信息的能力2 分析问题和解决 解答 化学问题的能力3 化学实验与探究能力 2014课标 卷 27 3 pbo2也可以通过石墨为电极 pb no3 2和cu no3 2的混合溶液为电解液电解制取 阳极发生的电极反应式 pb2 2h2o 2e pbo2 4h 2014四川卷 11 4 mno2可作超级电容材料 用惰性电极电解mnso4溶液可制得mno2 其阳极的电极反应式 mn2 2h2o 2e mno2 4h 2014山东卷 30 离子液体是一种室温熔融盐 为非水体系 由有机阳离子 al2cl7 和alcl4 组成的离子液体作电解液时 可在钢制品上电镀铝 1 已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应 阴极电极反应式为 4al2cl7 3e al 7alcl4 2014北京卷 28 某同学使用石墨电极 在不同电压 x 下电解 fecl2溶液 4 ii中虽未检测出cl2 但cl 在阳极是否放电仍需进一步验证 电解ph 1的nacl溶液做对照实验 记录如下 超电势的影响 影响超电势的因素有 电极材料 电极的表面状态 电流密度 温度 电解质的性质 浓度及溶液中的杂质等 建议 1 从氧化还原的本质把握两极反应2 实例 pb pbo2 2h2so42pbso4 2h2o在阴极镀上zn cd ni等h前金属14年市检二 27 一模 26 2015安徽卷 25 4 常温下 将除去表面氧化膜的al cu片插入浓hno3中组成原电池 图1 测得原电池的电流强度 i 随时间 t 的变化如图2所示 反应过程中有红棕色气体产生 2015北京卷 12 在通风橱中进行下列实验 建议 充分挖掘生产 生活中与电化学密切相关的情景素材 示例1 将mg al磨去氧化膜 连入电路中 开始电流计指针右偏 al表面有许多气泡 很快电流计读数逐渐减小至0 随后指针左偏 且电流逐渐增大 此外 al表面气泡有所减少 但未消失 mg表面只有极少量气泡产生 示例2 选修4教材p88第10题在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路 地上还铺有地铁 城铁的铁轨 当有电流泄漏入潮湿的土壤中 并与金属管道形成回路时 就会引起后者的腐蚀 你能用一个原理图来表示这个过程吗 试提出防止这类腐蚀的策略 绿色奥运 科技奥运 人文奥运 新能源汽车的三大核心技术 1 电池及其能源管理系统2 电机及其控制系统3 整车控制系统 核心中的核心 锂离子电池的两极材料均为能可逆地嵌入及脱嵌li 的层状化合物 这些层状化合物具有提供li 嵌入及脱嵌的一维 二维 三维通道 在li 嵌入及脱嵌后 其本身的骨架结构保持不变 1 锂离子电池 六方层状结构 limo2 m co ni mn等 尖晶石结构 lim2o4 m co ni mn等 橄榄石结构 limpo4 m fe等 常见锂离子电池正极材料 建议 把握锂离子电池的本质 2014新课标 卷 12 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 xmn2o4 xlic 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 2014天津卷 6 已知 锂离子电池的总反应为 lixc li1 xcoo2c licoo2 锂硫电池的总反应为 2li sli2s 有关上述两种电池说法正确的是a 锂离子电池放电时 li 向负极迁移b 锂硫电池充电时 锂电极发生还原反应c 理论上两种电池的比能量相同d 右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 锂离子电池参考试题 2007天津卷 13 锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴 licoo2 充电时 licoo2中li被氧化 li 迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳 c6 中 以lic6表示 电池反应为licoo2 c6coo2 lic6 下列说法正确的是a 充电时 电池的负极反应为lic6 e li c6b 放电时 电池的正极反应为coo2 li e licoo2 2013新课标i卷 27 充电时 该锂离子电池负极发生的反应为6c xli xe lixc6 5 充放电过程中 发生licoo2与li1 xcoo2之间的转化 写出放电时电池反应方程式 lixc6 xe 6c xli li1 xcoo2 xe xli licoo2总 li1 xcoo2 lixc6 licoo2 6c 钠离子电池 2014浙江卷 11 镍氢电池 nimh nimh中的m表示储氢金属或合金 该电池在充电过程中的总反应方程式是 ni oh 2 m niooh mh 下列说法正确的是a nimh电池放电过程中 正极的电极反应式为 niooh h2o e ni oh 2 oh b 充电过程中oh 离子从阳极向阴极迁移c 充电过程中阴极的电极反应式 h2o m e mh oh h2o中的h被m还原 2 镍氢电池 总 ni oh 2 m niooh mh阳 ni oh 2 oh e niooh h2o阴 h2o m e mh oh 2014全国大纲卷 9 右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池 mh ni电池 下列有关说法不正确的是a 放电时正极反应为 niooh h2o e ni oh 2 oh b 电池的电解液可为koh溶液c 充电时负极反应为 mh oh h2o m e d mh是一类储氢材料 其氢密度越大 电池