高考复习方案（全国卷）2020版高考化学一轮复习 第6单元 化学反应与能量 专题六 电化学原理的综合应用（无答案）新人教版

专题六电化学原理的综合应用考情剖析 电化学知识既是高中化学的核心知识，也是高考化学试题必考知识点。新型化学电源是高考中每年必考的知识点，随着全球能源逐渐枯竭，研发、推广新型能源迫在眉睫，因此，化学中的新型电源成了高考的高频考点。以新型可逆电池为素材设计试题，对原电池、电解池工作原理、工作中电极周围的变化，电解质溶液的变化，物质数量的变化进行考查。如2020年全国卷第11题(考查微生物电池工作原理)，2020年全国卷第26题(考查酸性锌锰干电池的工作原理及计算)，2020年新课标全国卷第12题(考查水溶液锂离子电池)，2020年新课标全国卷第11题(考查“ZEBRA”蓄电池)、2020年新课标全国卷第10题(考查利用原电池原理除去银质器皿表面生成的Ag2S)。另外以多池串连方式设计试题，也多次出现在高考试卷中。题型一新型化学电源的综合应用【解题策略】1新型化学电源的充放电关系图图Z612新型化学电源电极反应式书写书写可充电电池电极反应式时，一般都是先书写放电的电极反应式。书写放电时的电极反应式时，一般要遵守三个步骤：第一，先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，找出参与负极和正极反应的物质；第二，写出一个比较简单的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液反应)；第三，在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反，充电时的阳极反应为放电时的正极反应的逆过程，充电时的阴极反应为放电时的负极反应的逆过程。根据正确书写的电极反应式，可顺利判断各电极周围溶液pH的变化。1 镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的焦点。其中一种镁原电池的反应为xMgMo3S4MgxMo3S4。下列说法错误的是()A放电时Mg2向正极迁移B充电时阳极反应为Mo3S2xe=Mo3S4C充电时Mo3S4发生氧化反应D放电时负极反应为xMg2xe=xMg2式题石墨烯锂硫电池是一种高效低污染的新型二次电池，其结构如图Z62所示，电池反应为2LinSLi2Sn，有关该电池的说法正确的是()图Z62A放电时，Li向负极迁移B充电时锂电极接电源的正极C该电池充电时，阳极的电极反应为nS2e=SD用铅蓄电池给该电池充电时，每消耗1 mol Pb，理论上能生成14 g Li题型二多个电化学装置串连的综合应用【解题策略】1有外接电源型(电源标志)此类题型中，整个体系均属于电解，各装置均相当于是电解池，电极种类由与电源连接的方式决定。2 Z63乙是根据图甲工作时，某个量(纵坐标x)随时间变化的函数图像(各电解池都用石墨作电极，不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响)，则量x表示()图Z63A各电解池析出气体的体积B各电解池阳极质量的增加量C各电解池阴极质量的增加量D各电极上放电的离子总数式题图Z64所示的电解池和中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重bd。符合上述实验结果的盐溶液是()图Z64选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO32.无外加电源型此类题型中，其中有一个装置是原电池，其余的均相当于电解池。判断装置中哪个是原电池有如下几种方法：(1)直接判断非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等装置在电路中，则剩余装置为电解池。如图Z65所示，A为原电池，B为电解池。图Z65(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断原电池一般是两种材料不同的电极；而电解池则一般都是两个惰性电极。原电池中的电极材料和电解质溶液能发生自发氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图Z66所示，B为原电池，A为电解池。图Z66(3)根据电极反应现象判断在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型，如图Z67所示，若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D是正极，C是负极；甲是电解池，A是阳极，B是阴极。B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。图Z673 烧杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，组成的装置如图Z68所示。下列说法不正确的是()图Z68AA为原电池，B为电解池BA为电解池，B为原电池C当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 molD经过一段时间，A烧杯中溶液的pH增大图Z69式题如图Z69所示，将两烧杯中的电极用导线相连，四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。当闭合开关S后，以下表述正确的是()A电流表指针不发生偏转BAl、Pt两极有H2产生C甲池pH减小，乙池pH不变DMg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应题型三电化学定量计算的三大技巧【解题策略】原电池和电解池的定量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伽德罗常数的计算，以及与转移电子关系的定量计算等。(1)根据电子守恒计算用于串联电路中电解池阴阳两极产物、原电池正负两极产物、通过的电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。(2)根据总反应式计算先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。(3)根据关系式计算根据得失电子守恒关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。如以通过4 mol e为桥梁可构建如下关系式：阳极产物：4e2Cl2(Br2、I2)O2阴极产物：2H22Cu4AgM (式中M为金属，n为其离子的化合价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用该关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。4 500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)0.6 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是()A原混合溶液中c(K)为0.2 molL1B上述电解过程中共转移0.2 mol电子C电解得到的Cu的物质的量为0.05 molD电解后溶液中c(H)为0.2 molL1式题用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3，溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑溶液体积变化和CO2溶解造成的影响)，则电解过程中转移的电子为() A0.4 mol B0.5 molC0.6 mol D0.8 mol1用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO3的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨。已知铅蓄电池的总反应为Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)，通电时a电极质量增加，下列说法正确的是()图Z610A电路中通过1 mol电子时，Y电极质量增加48 gB放电时铅蓄电池负极的电极反应式为PbO2(s)4H(aq)SO(aq)2e=PbSO4(s)2H2O(l)Cc、d电极产生气体的物质的量之比为12DX极为负极2假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。为各装置中的电极编号。下列说法错误的是()图Z611A当K闭合时，A装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源B当K断开时，B装置锌片溶解，有氢气产生C当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为；D当K闭合后，A、B装置中pH变大，C、D装置中pH不变3按如图Z612所示装置进行实验，并回答下列问题：图Z612(1)判断装置的名称：A池为_，B池为_。(2)锌极为_极，电极反应式为_；铜极为_极，电极反应式为_；石墨棒C1为_极，电极反应式为_；石墨棒C2附近发生的实验现象为_。(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况)时，锌的质量_(填“增加”或“减少”)_g，CuSO4溶液的质量_(填“增加”或“减少”)_g。4图Z613所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。图Z613(1)接通电