苏教版2012届高三化学二轮复习讲学稿(电化学)

2012届高三年级化学学科二轮复习讲学稿【课题】电化学【考纲要求】1、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。2、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。3、认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能选用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。【课前训练】1、（10江苏卷）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：C．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，并能实现化学与电能间的完全转化2．（11苏锡常镇一模）如下图所示，其中甲池的总反应式为：2CH3OH＋3O2＋4KOH＝2K2CO3＋6H2O下列说法正确的是（）A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置B．甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH－6e－＋2H2O＝CO32－＋8H+C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度D．甲池中消耗280mL（标准状况下）O2，此时丙池中理论上最多产生1.45g3、（11泰州一模）高铁电池是一种新型可充电电池，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn(OH)2＋4KOH＋2Fe(OH)3充电放电3Zn＋2K2FeO4＋8H2O，下列判断正确的是充电放电A．充电时阳极反应为：2FeO42－＋8H2O－6e-=2Fe(OH)3＋10OH－ B．充电时阴极附近溶液的pH变大C．放电时，负极材料为Zn D．放电时，每转移0.2mol电子，正极的质量减少6.5g 4、某储能电池的原理如右图所示，溶液中c(H＋)=2.0mol·L－1，阴离子为SO42－，a、b均为惰性电极，充电过程中左槽溶液颜色由蓝色变为黄色。下列叙述正确的是（）A．当右槽溶液颜色由绿色变为紫色时，电池中能量转化形式为化学能转化为电能B．充电过程中，a极的反应式为VO2＋－e－+H2O＝VO2＋+2H＋C．储能电池a、b两极间的电解质溶液中通过电子的定向移动形成闭合回路D．放电时，当转移的电子数为6.02×1023时，共有1.0molH＋从右槽迁移进入左槽★考点1、原电池原理以及应用1、原电池的工作原理2、原电池电极反应式的书写3、金属腐蚀原理及防护【例1】三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是（）(A)可用铁作阳极材料(B)电解过程中阳极附近溶液的pH升高(C)阳极反应方程式为：2Cl－－2e－＝Cl2(D)1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。【例2】、用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag++e-=Ag③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A．①② B．②③ C．②④ D．③④【例3】（1）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（）A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀（2）钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2=2Fe2＋＋4OH－。以下说法正确的是()(A)负极发生的反应为：Fe－2e－=Fe2＋(B)正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e－=4OH(C)原电池是将电能转变为化学能的装置(D)钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀【例4】(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。锌片上发生的电极反应：_____________________________________；银片上发生的电极反应：______________________________________。(2)若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g★考点2、化学电源1、常见化学电源的工作原理（铅蓄电池、氢氧燃料电池等等）2、能根据题目信息了解工作原理并熟练书写新型电池的电极反应式3、电解质溶液对电极反应式书写的影响【例5】一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是（）A．CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e－B．O2(g)+4H+(aq)+4e－=2H2O(1)C．CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e－D．O2(g)+2H2O(1)+4e－=4OH－【例6】一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料说法正确的是()A、在熔融电解质中，O2－由负极移向正极B、电池的总反应是：2C4H10+13O2→8CO2+10H2OC、通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e-=2O2-D、通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2=4CO2+5H2OB．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－4OHC．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH―形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e－Cu2＋6、（11福建）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是

A．水既是氧化剂又是溶剂

B．放电时正极上有氢气生成（）

C．放电时OH－向正极移动

D．总反应为：2Li＋2H2O2LiOH＋H2↑7、（11全国）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是（）A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB.电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D.电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O8、（2010安徽卷）11.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是（）A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－C.每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2D.H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极9、（2010福建卷）铅蓄电池的工作原理为：研读右图，下列判断不正确的是（）A．K闭合时，d电极反应式：B．当电路中转移0．2mol电子时，I中消耗的为0．2molC．K闭合时，II中向c电极迁移D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极能与电能间的完全转化10、一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料说法正确的是()A、在熔融电解质中，O2－由负极移向正极B、电池的总反应是：2C4H10+13O2→8CO2+10H2OC、通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e-=2O2-D、通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2=4CO2+5H2O11、铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：(1)工业冶炼铝的化学方程式是__________________________.(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是______________.(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示.①该电解槽的阳极反应式是____________________________.②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因_________________③除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口_________________(填写“A”或“B”)导出12.(2011江苏)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80℃，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8Ag2O2↓＋2KNO3＋K2SO4＋2H2O回答下列问题：（1）上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：。(3)准确称取上述制备的样品（设Ag2O2仅含和Ag2O）2.558g，在一定的条件下完全分解为Ag和O2，得到224.0mLO2（标准状况下）。计算样品中Ag2O2的质量分数（结果精确到小数点后两位）。12.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是，在导线中电子流动方向为（用a、b表示）。（2）负极反应式为。（3）电极表面镀铂粉的原因为。（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ.2Li+H22LIHⅡ.LiH+H2O==LiOH+H2↑①反应Ⅰ中的还原剂是，反应Ⅱ中的氧化剂是。②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L（标准状况）H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为。③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80％，则导线中通过电子的物质的量为mol。13、（2010安徽卷）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：（1）第②步反应得到的沉淀X的化学式为。（2）第③步反应的离子方程式是