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1、2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)说明·化学·全解全析·丹阳市访仙中学·殷传富2化学基本概念和基本理论(2)化学反应与能量转化(9点)考点能正确书写化学方程式,并能根据质量守恒定律进行有关计算。【解析】1化学方程式的书写:“反应物”+“反应物” 条件(催化剂、等) “生成物”+“生成物”有机反应用“”表示生成。(1)非氧化还原反应方程式的书写:根据“质量守恒”配平左右两边“元素种类相同,同种元素原子个数相等”。例1(2012·江苏·20)(1)Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为。练1写出甲酸

2、和碳酸钾生产二甲酸钾KH(HCOO)2的化学方程式:。(2)氧化还原反应方程式的书写:先根据“得失电子守恒”配平,再根据“质量守恒”配平。例2(2012·江苏·19)(1)用稀硫酸溶解铜帽时加入30%H2O2 的目的是:(用化学方程式表示): 。练2(2013·江苏·16)(2)菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)用稀硫酸酸溶后加入H2O2 氧化时,发生反应的化学方程式为。(3)“氧化还原型”离子反应方程式的书写:得失电子守恒,电荷守恒,质量守恒。例3(2014·江苏·19)(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,

3、将废液中的I2还原为I,其离子方程式为:。练3(2013·江苏·16)(4)A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:。例4氯溴海因(C5H6BrClN2O2)是一种比较安全的氯气和氯制剂的替代产品,其结构式为,氯溴海因在水中的水解过程比较复杂,主要是水解生成次卤酸和海因,请写出该反应的化学方程式: 。(4)从“反应历程”写化学反应方程式:方法见“1化学科学特征和基本研究方法考点(2)【解析】3例5”P2例5汽车排放的尾气中含有NO2,NO2是城市大气污染的主要污染物之一,在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应

4、,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为2NO22NO+2O,2NO+O22NO2,O+O2O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是()ANO2起催化剂作用BNO起催化剂作用CNO2只起氧化剂作用DO3与O2为同分异构体上列反应的总反应式是。【解题技巧】依据“质量守恒”,化学方程式可以相加减,一些较复杂反应可以理解为几步反应之和。如铅蓄电池,放电时的正极反应,可理解为:PbO2+2ePb2+2O22O2+4H+2H2O+)Pb2+ SO42PbSO4PbO2+2e+4H+SO42PbSO4+2H2O例6在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2与NaOH反应;采用无隔膜

5、电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式为:。【解析】2根据质量守恒定律进行有关计算(1)质量守恒定律在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。(2)微观认识:元素种类不变,原子个数不变。(3)用于计算:原子守恒同种元素,反应前后原子个数不变。根据化学方程式中各物质的质量比,可求出生成物或反应物的质量。化学方程式可加减。例71.92 g 铜和一定量的浓硝酸反应,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色也逐渐变浅;当铜全部反应时,共收集到标准状况下的气体1.12 L ,则反应中消耗的HNO3的物质的量是()A0.12 mol

6、B0.1 molC0.11 mol D0.2 mol例8在一定条件下,16 gA和22gB恰好反应生成C和4.5 g D 。在相同条件下,8 g A和15 g B反应可生成D和0.125 mol C 。从上述事实可推知C的式量为。例8(2008·全国理综·26)实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl ;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4 ;滤去MnO2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答:(1)软锰矿制备K2MnO

7、4的化学方程式是;(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是;(3)若用2.5g软锰矿(含MnO280)进行上述实验,计算KMnO4的理论产量;(4)KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2 ,该反应的化学方程式是:;(5)上述制得的KMnO4产品0.165g,恰好与0.335g纯Na2C2O4反应完全,计算该KMnO4的纯度。考点能说明化学反应中能量转化的主要原因,知道化学变化中常见的能量转化形式。【解析】1化学反应伴有能量变化的原因:(1)从反应物与生成物能量的高低解释:反应物与生成物有能量差。 从图示认识: 从文字认识:反应物的总能量 高于 生成物的总能量

8、,热反应; 反应物的总能量 低于 生成物的总能量,热反应。旧化学键断裂吸收能量反应物新化学键形成释放能量释放能量E2生成物(2)从化学键的角度解释:化学反应的本质是旧化学键的断裂,新化学键的形成。 旧键断裂吸收能量 大于 新键形成释放能量,热反应; 旧键断裂吸收能量 小于 新键形成释放能量,热反应。 【解析】2化学变化中常见的能量转化形式化学能 热能、光能、电能;热能、电能 化学能考点了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热(焓变)等概念。【解析】1化学能与热能的相互转化及其应用化学能转化成热能:燃烧放热,人类最主要的能量来源。热能转化成化学能:CaCO3 高温 Ca

9、O+CO2,金属冶炼,获取所需的物质。【解析】2吸热反应、放热反应、反应热(焓变)(1)吸热反应:吸收热量的化学反应,常见的吸热反应:大多数分解反应;C+H2O(g) 高温 CO+H2 ;C+CO2 高温 2CO ; Ba(OH)2+2NH4ClBaCl2+2H2O+2NH3(2)放热反应:放出热量的化学反应,常见的放热反应:所有燃烧反应;金属跟酸或水反应;酸碱中和反应;大多数化合反应。(3)反应热(焓变)反应热:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同 温度 时,所 吸收 或 放出 的 热量 称为化学反应的 反应热 。焓变:在 恒温 、 恒压 的条件下,化学反应过程中 吸收 或 放出的热量

10、称为反应的 焓变 ,用 H 表示,单位常采用kJ·mol1 。中学阶段默认状态为25 、101 kPa,焓变就称为反应热。【基础训练】例1下列反应前后物质的总能量变化可用右图表示的是( )A石灰石在高温下的分解反应B生石灰和水的反应C盐酸与氢氧化钠溶液的反应D木炭在氧气中燃烧例2(2008·江苏学测·14)关于化学反应与能量的说法正确的是()A中和反应是吸热反应B燃烧属于放热反应.C化学键断裂放出能量D反应物总能量与生成物总能量一定相等例3(2010·江苏学测·18)对于反应中的能量变化,表述正确的是()A放热反应中,反应物的总能量大于生成物的

11、总能量.B断开化学键的过程会放出能量C加热才能发生的反应一定是吸热反应D氧化反应均为吸热反应考点能正确书写热化学方程式,能根据盖斯定律进行有关反应热的简单计算。【解析】1书写热化学方程式(1)热化学方程式概念:能够表示反应热 的化学方程式。(2)热化学方程式与化学反应方程式区别:必须标明各物质的聚集状态,气态( g )、液态( l )、固态( s )。H包含符号、数值和单位:“ - ”表示吸热,“ + ”表示放热,单位为 kJ·mol1 。热化学方程式的计量数只表示 物质的量 ,可以是整数,也可以是分数。(3)热化学方程式书写:例1标准状况下,44.8 L C2H2(g)在O2(g)

12、中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2598.8kJ热量,写出其热化学反应方程式。解:求出1mol C2H2(g)完全燃烧放出的热:标准燃烧热Q(C2H2)=写出化学反应方程式:2C2H2+5O2 = 4CO2+2H2O求出2mol C2H2完全燃烧放出的热:q(C2H2)=2Q(C2H2)=写出热化学方程式:2C2H2(g)+5O2 (g)= 4CO2(g)+2H2O(l) H= - 2598.8kJ·mol1练10.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ的热量。写出反应的热化学方程式。【解析】2根据盖斯定

13、律进行有关反应热的简单计算(1)盖斯定律:一个化学反应,不论是 一步 完成,还是分 几步 完成,其总的热效应是 完全相同 的。(2)定律实质:一个化学反应的焓变仅与反应的 起始 状态和反应的 最终 状态有关,而与反应的 途径 无关。(3)定律理解:间接获得C(石墨)+O2(g) = CO(g)的反应热方法1过程设计方法2盖斯定律方法3代数运算H1 = H2+H3H1 = H2+H3设计1C(石墨)+1O2(g) = 1CO2(g) H1+)1CO2(g) =1CO(g)+O2(g) -H21C(石墨)+O2(g) = CO(g) H3H3=H1H2(4)定律结论:若一个反应的焓变H = a k

14、J·mol1,则其逆反应的焓变H = - a kJ·mol1。例2(2014·江苏·10)已知:C(s)+O2(g) = CO2(g)H1;CO2(g) +C(s) = 2CO(g)H2;2CO(g) +O2(g) = 2CO2(g)H3;4Fe(s)+3O2(g) = 2Fe2O3(s)H4;3CO(g)+ Fe2O3(s) = 3CO2(g)+ 2Fe(s)H5。下列关于上述反应焓变的判断正确的是()AH1>0,H3<0BH2>0,H4>0CH1=H2+H3.DH3=H4+H5【解析】(1)常见放热反应:所有燃烧反应;金属跟酸

15、或水反应;酸碱中和反应;大多数化合反应。(2)常见的吸热反应:大多数分解反应; C+H2O(g) 高温 CO+H2 ;C+CO2 高温 2CO ; Ba(OH)2+2NH4ClBaCl2+2H2O+2NH3反应1放热H1<0,反应2吸热H2>0,反应3放热H3<0,反应4放热。A项,错误,H1<0;B项,错误,H4<0;C项,正确,CO2(g) +C(s) = 2CO(g)H2+)2CO(g) +O2(g) = 2CO2(g)H3C(s)+O2(g) = CO2(g)H1=H2+H3;D项,错误,4Fe(s)+3O2(g) = 2Fe2O3(s)H4+)6CO(g

16、)+2Fe2O3(s) = 6CO2(g)+4Fe(s)2H56CO(g) +3O2(g) = 6CO2(g)H=H4+2H52CO(g) +O2(g) = 2CO2(g)H3=。练2(2007·江苏·7)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) H= + 49.0 kJ·mol1CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) H = -192.9 kJ·mol1下列说法正确的是()ACH3OH的燃烧热为192.9 kJ·mol1B反应中的能量变化如右图所示

17、CCH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D根据推知反应:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的H > -192.9 kJ·mol1练3(2011·江苏·20)已知:CH4(g)+ H2O(g) = CO(g)+3H2(g)H = 206.2 kJ·mol-1CH4(g)+CO2(g) = 2CO(g)+2H2(g)H = 247.4 kJ·mol-12H2S(g) = 2H2(g)+S2(g)H = 169.8 kJ·mol-1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应

18、生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为。考点理解氧化还原反应的本质,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。【解析】1氧化还原反应(1)氧化还原反应的本质和特征本质:电子的转移(电子的得失和共用电子对的偏移)特征:化合价的变化(也是判断依据)例1氧化还原反应的实质是()A电子的转移.B化合价的升降C氧元素的得失D分子中原子重新组合例2(2008·江苏学测·10)下列反应属于氧化还原反应的是()AH2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2OB2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2OCNH3+HClNH4C1DCuO+H2 Cu+H2O .(2)氧化还原反应中概念关系:

19、失电子,化合价升高,被氧化(发生氧化反应),作还原剂(具有还原性);得电子,化合价降低,被还原(发生还原反应),作氧化剂(具有氧化性)。例3(2014·江苏学测·15)我国古代就有湿法炼铜的记载“曾青得铁则化为铜”,反应为Fe+CuSO4 = Cu +FeSO4 。有关该反应的说法正确的是()AFe是氧化剂BCuSO4是还原剂CFe被氧化.DCuSO4发生氧化反应(3)定量关系:化合价升高总数 化合价降低总数 | | 失电子总数 得电子总数这也是配平的依据。例4铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与5.6 L O2(标准状况)混合

20、后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。则消耗铜的质量为()A16 gB32 gC64 gD无法计算解析:Cu + HNO3 Cu(NO3)2+NO2+N2O4+NO+H2ONO2+N2O4+NO+H2O +O2 HNO3总反应:Cu + HNO3 +O2 Cu(NO3)2+H2O则有:2n(Cu)=4×,解得n(Cu)= 0.5 mol 。(4)氧化还原反应中电子转移的表示方法双线桥配平的方法单线桥标电子转移的方法步骤:一标变价,二画线桥,三注电子得和失方法:根据“双线桥”线桥从失电子原子画出,箭头指向得电子原子,线桥上标出电子转移总数失电子,化合价升高,被氧化(发生氧化反应),

21、CO作还原剂(具有还原性);得电子,化合价降低,被还原(发生还原反应),Fe2O3作氧化剂(具有氧化性性)。例5(2013·江苏学测·25)(4)写出Cl2与FeCl2溶液反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目:。(5)氧化还原反应规律“价态”规律:同种元素的不同价态发生氧化还原反应归中反应:“价态只相近不相交”,如:(正确),(错误)例6判断正误(2010·江苏·5)C在反应KIO3+6HI = KI+3I2+3H2O中每生成3 mol I2转移的电子数为6NA()歧化反应:“价态从中间向两边” ,如:例7判断正误(2013·江

22、苏·7)D标准状况下,6. 72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0. 1NA()“先后”规律:氧化性(或还原性)强的物质先反应。例8电解饱和食盐水,阴极的离子有 Na+、H+ ,阴极反应式为。“强弱”规律:例9(2010·江苏·8)D相同条件下,溶液中Fe3+、Cu2、Zn2的氧化性依次减弱,用两个离子反应方程式证明这一结论:、。【解析】2氧化还原反应在生产、生活中的应用。(1)利用氧化还原反应实现不同价态物之间的转化。(2)“原电池”利用自发进行的氧化还原反应将化学能转化为电能;“电解池”利用电能转化为化学能使不能自发进行的氧化还原反应得以进行。(3)高

23、考中氧化还原反应的考察氧化还原型离子共存:例1判断正误(2011·江苏·4)A1.0 mol·L1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl、SO42一定能大量共存()例2判断正误(2009·江苏·7)B含有0.1 mol·L1 Fe3+的溶液中:K+、Mg2+、I、NO3一定能大量共存()氧化还原中电子转移数与NA结合考察(以“归中反应”和“歧化反应”为主):例3判断正误(2012·江苏·8)A标准状况下,0. 1 mol Cl2 溶于水,转移的电子数目为0. 1NA()例4判断正误(2011·江苏·

24、;8)D常温常压下,Na2O2与足量水反应,共生成0.2 mol O2 ,转移电子的数目为0.4 NA.( )例5判断正误(2009·江苏·4)B标准状况下,2.24 LCl2与过量的稀NaOH溶液反应,转移的电子总数为0.2 NA()氧化还原型离子反应方程式的正误判断:例6判断下列指定反应的离子方程式是否正确:(1)(2014·江苏·7)ACu溶于稀HNO3:Cu+2H+NO3 = Cu2+NO2+H2O()(2)(2012·江苏·9)A用KIO3 氧化酸性溶液中的KI:5I+IO3+3H2O =3I2+6OH()(3)(2011&

25、#183;江苏·6)AFeCl3溶液与Cu的反应:Cu+Fe3+=Cu2+Fe2+()(4)(2011·江苏·6)BNO2与水的反应:3NO2+H2O=2NO3+NO+2H+.()(5)(2010·江苏·3)C用稀氢氧化钠溶液吸收二氧化氮:2OH+2NO2 = NO3+NO+H2O()(6)(2009·江苏·12)D在强碱性溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:3 ClO+2 Fe(OH)3 = 2 FeO42+3 Cl+H2O+4H+()氧化还原中依据得失电子的计算例7(2013·江苏·

26、20)(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:11P 4+60CuSO4+96H2O = 20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4 60 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是。氧化还原反应方程式的书写(涉及反应物、产物的判断和配平)例8(2012·江苏·16)(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2 会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为。例9(2012·江苏·18)(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化,MnO4被H2O2还原为MnO2,其离子方程式为:。例10(2012·江苏

27、83;19)(1)铜帽用稀硫酸溶解时加入H2O2 的目的是(用化学方程式表示):。电化学中(涉及电极反应式的书写、电池反应式的书写、反应类型判断)例11(2005·江苏·14)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是()A放电时负极反应为:Zn - 2e+2OH = Zn(OH)2B充电时阳极反应为:Fe(OH)3 - 3e + 5OH = FeO42+4H2OC放电时每转移3mol电子,正极有1 mol K2FeO4

28、被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强例12(2012·江苏·20)(3)铝电池性能优越,AlAgO 电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示。该电池反应的化学方程式为:。考点理解原电池和电解池的工作原理,能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。【解析】1原电池的工作原理(1)原电池概念:原电池是把 化学 能转化为 电能 能的装置。(2)“铜锌原电池”:材料电极反应电极现象正极负极总离子反应式“双线桥”分析总离子反应式能量转化形式能转化为能闭合回路中外电路中:电子从 到 ,电流从 到 ;盐桥中:Cl进入溶液,K+进入 溶液,即原电池中:阴离子移向 极,阳离子移向 极。(3)

29、电极名称及电极反应。负极:金属较 活泼 , 失去 电子,电子流 出 ,发生 氧化 反应。正极:金属较 不活泼 , 得到 电子,电子流 入 ,发生 还原 反应。(4)设计原电池步骤1:找到“自发进行的氧化还原反应”,用双线桥分析:步骤2:根据得失电子,写出“正、负极的电极反应”:负极:Fe - 2e = Fe2+正极:Cu2+ + 2e = Cu步骤3:画出原电池构造示意图,根据电解质溶解性、电极活泼性标出电解质溶液和电极材料:单池模式双池模式例1(2013·江苏·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,示意图如下。该电池工作时,下列说法正

30、确的是()AMg电极是该电池的正极BH2O2 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向正极移动例2判断正误(2008·江苏·6)装置能达到实验目的()例3(2012·江苏·20)(3)铝电池性能优越,AlAgO 电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示。该电池反应的化学方程式为:。【解析】2电解池的工作原理及应用(1)电解池概念:将 电能 转化为 化学能 的装置称为电解池。(2)电解池原理:直流电源:“长正 短 负 ”能导电状态的电解质: 熔融 或 水溶液 。电极反应:阳极:和电源正极 相连, 失去电子 ,发生氧化 反应;

31、> Cu > Ag > Cl > OH > 含氧酸根(按还原性强弱顺序反应)阴极:和电源负极 相连, 得到电子 ,发生还原 反应。Na+ < < H+ < Cu2+ < Ag+ (按氧化性强弱顺序反应)(3)电解举例装置电离方程CuCl2 H2O AgNO3H2OCuSO4 H2O阳极离子阳极反应阴极离子阴极反应例1判断正误(1)(2009·江苏·5)D电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁()(2)(2010·江苏·3)(2010·江苏·3)A用惰性电极电解熔融氯化钠的离子方程式:

32、2Cl+2OH 通电 Cl2+H2+2OH()(3)(2013·江苏·11)B电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极()例2(2014·江苏·20)(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S2 - 2e = S(n-1)S + S2 = Sn2写出电解时阴极的电极反应式:。例3(2011·江苏·20)(4)电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的装置示意图如左图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为。例4(2010·江苏&

33、#183;17)(3)方法中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如右图所示。阳极区放出气体的成分为(填化学式)。考点了解常见的化学电源,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。【解析】1化学能与电能相互转化的实际意义(1)化学能直接转化为电能(燃料电池)的能量利用率高,污染小。(2)电能转化为化学能,能实现不能自发进行的反应。例1写出下列装置中的电极反应和电池总反应式:【解析】2常见的化学电源(1)化学电源的分类: 一次 电池、 二次 电池(可充电电池)、 燃料电池 电池。(2)常见的化学电源电极反应式的书写锌锰电池:2MnO2+Zn+2H2O = 2MnOOH+Zn(OH)2 (电解

34、质为碱性)步骤1:用双线桥分析 ,步骤2:抓住“负极失电子”的特征,可知正、负极反应分别为: 负极:Zn2e+2OH = Zn(OH)2 (电解质为碱性,OH参与反应)正极:2MnO2+2e+2H2O = 2MnOOH+2OH还可利用:【正极反应+负极反应电池反应】2MnO2+Zn+2H2O = 2MnOOH+Zn(OH)2)Zn2e+2OH = Zn(OH)22MnO2+2e+2H2O2MnOOH+2OH铅蓄电池:正极板上覆盖PbO2,负极板上覆盖Pb,电解质是硫酸。总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O放电时,原电池总反应:Pb+PbO2+2H2SO42Pb

35、SO4+2H2O负极:正极:充电时,电解池总反应:2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4阴极:阳极:燃料电池:以H2为燃料,O2为氧化剂,KOH为电解质负极反应:正极反应:电池反应:例2判断正误(1)(2011·江苏·12)C铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应()(2)(2010·江苏·8)A铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加()例3(2010·江苏·11)右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是()A该系统中只存在3种形式的能量转化B装置Y中负极的电极反应式为:O2 +2H2O

36、 +4e一=4OHC装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生.D装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化例4(2008·江苏·5)镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是()A充电时阳极反应:Ni(OH)2e+ OHNiOOH + H2O.B充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的OH向正极移动例5(2009·江苏·

37、;13)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是()A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为:C6H12O6+6H2O24e6CO2+24H+ .C放电过程中,H+从正极区向负极区迁移D在电池反应中,每消耗1 mol 氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体L【解题技巧】(1)根据氧化还原反应原理利用双线桥分析电池反应。(2)原电池中:阴离子移向 负 极,阳离子移向 正 极。(3)注意电解质可能与电极反应产物继续反赢。(4)酸性溶液中不能生成碱,碱性溶液中不能生成酸。(5)O2 在溶液中不能存在 :O2+H2O = 2OH,O2+ 2H+ = H2O所以有:O

38、2+4e = 2O2(固体导电或熔融盐导电时)O2+4e+2H2O = 4OH(中性或碱性电解质溶液时)O2+4e+4H+ = 2H2O(酸性电解质溶液时)考点认识金属腐蚀的危害,理解金属发生电化学腐蚀的原因,能运用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。【解析】金属的腐蚀(1)金属腐蚀的危害:全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元,我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的4%。(2)金属发生电化学腐蚀的原因金属的腐蚀可分为 化学 腐蚀与 电化学 腐蚀两种。 化学腐蚀是指金属与其他物质 直接接触 发生氧化还原反应而引起的腐蚀。电化学腐蚀是指 不纯 的金属或合金发生 原电池

39、应,使 较活泼金属 失去电子被氧化而引起的腐蚀。钢铁发生吸氧腐蚀,形成铁锈的过程:负极: 2Fe - 4e = 2Fe2+ ;+)正极: O2+4e+2H2O = 4OH ;电池总反应: 2Fe+O2+2H2O = 2Fe(OH)2 。铁锈的形成: 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 ; 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O ,铁锈的成份为Fe2O3·nH2O。(3)金属的防护措施:隔绝空气的物理防护法,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 改变金属内部结构的防护法,如将金属制成不锈钢等耐腐蚀合金。电化学防护法,如外接电源的 极的 池保护法, 连接活泼性更 的金属的 池保护法。例1判断正误(1)(2014·江苏·11)A若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀()(2)(2012·江苏·10)B镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈. ()(3)(2011·江苏·3)D铜的金属活泼性比铁弱,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀()(4)(209·江苏·5)B在海轮外壳上镶嵌锌块,可减缓船体的腐蚀速()考点了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃

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