《化学反应与电能本章总结》拓展课件

《化学反应与电能本章总结》典练

·素养提升素养解读化学能与电能的直接转化需要通过氧化还原反应在一定的装置中才能实现。原电池是将化学能转化为电能的装置，电解池是将电能转化为化学能的装置。原电池、电解池都以发生在电子导体(如金属)与离子导体(如电解质溶液)接触界面上的氧化还原反应为基础，这也是研究化学能与电能相互转化规律的电化学的核心问题。通过原电池、电解池、化学腐蚀等电化学知识的学习，可在学习过程中逐步培养学生的变化观念与平衡思想、宏观辨识与微观辨识等方面的学科核心素养。电化学及其产品与能源、材料、环境和健康等领域紧密联系，被广泛地应用于生产、生活的许多方面。如人们在生活中常用的化学电源、化工生产中的氯碱工业、电镀、电解精炼、电化学防腐等方面的应用，都能培养学生的变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任等学科核心素养。1．(科学探究与创新意识)某同学为了使反应2HCl＋2Ag═══2AgCl＋H2↑能进行，设计了下列四个方案，你认为可行的方案是 (

)【答案】C2．(变化观念与平衡思想)如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中央滴入浓硫酸铜溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化) (

)A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高C．当杠杆为绝缘体时，A端低，B端高；为导体时，A端高，B端低D．当杠杆为绝缘体时，A端高，B端低；为导体时，A端低，B端高【答案】D【解析】若杠杆为导体则构成原电池，铁作负极失电子而溶解：Fe－2e－═══Fe2＋，溶液中Cu2＋在正极(铜极)得电子生成铜，铜球质量增大而下降，A端低，B端高；若杠杆为绝缘体，则铁球和CuSO4溶液发生置换反应生成Cu覆于铁球表面，质量增加，A端高，B端低。3．(科学态度与社会责任)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4－H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是 (

)A．待加工铝质工件为阳极B．可选用不锈钢网作为阴极C．阴极的电极反应式为：Al3＋＋3e－═══AlD．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动【答案】C【答案】D5．(证据推理与模型认知、科学探究与创新意识)如图为电解饱和食盐水的简单装置(铁丝缠绕在鸡蛋壳表面)，下列有关说法正确的是(

)A．电解一段时间后，向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色B．蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应C．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触【答案】D【解析】石墨棒在蛋壳内，溶液中的Cl－在该极失电子被氧化生成Cl2，溶液不会呈红色，A错误；蛋壳表面缠绕的铁丝作阴极，H＋在该极发生还原反应得到氢气，B错误；铁丝表面生成的气体是氢气，不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，C错误。6．(证据推理与模型认知)空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是 (

)A．当有0.1mol电子转移时，a极产生标准状况下1.12LO2B．b极上发生的电极反应是4H2O＋4e－═══2H2↑＋4OH－C．c极上发生还原反应，B中的H＋可以通过隔膜进入AD．d极上发生的电极反应是O2＋4H＋＋4e－═══2H2O【答案】C【解析】由图可知，a为阴极、b为阳极，气体X为H2、气体Y为O2，c为正极、d为负极。正极、阴极发生还原反应，负极、阳极发生氧化反应，在原电池中阳离子移向正极，C正确。7．(证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想)如图中的A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞溶液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。请填空：(1)电源A的a为______极。(2)滤纸B上发生的总反应方程式为__________________________。(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为______________，电极f上发生的反应为__________________，槽中盛放的电镀液可以是__________________或__________________(只要求填两种电解质溶液)。8．(证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想)如图，p、q为直流电源的两极，A由＋2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D两极试管中产生气泡。试回答：(1)p为________极，A极发生了________反应。

(2)C为______极，试管里收集到的气体是______________；D为________极，试管里收集到的气体是______________。

(3)C极的电极反应式是________________________。

(4)当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH______________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(5)当电路中通过0.004mol电子时，B电极上沉积金属X的质量为0.128g，则此金属的摩尔质量为____________。

【答案】(1)正氧化(2)阳氧气阴氢气(3)2H2O－4e－═══4H＋＋O2↑(4)不变(5)64g·mol－1对话

·命题专家 (2020·全国卷Ⅰ)科学家近年发明了一种新型Zn－CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。考查角度二次电池放电、充电原理考查目的通过二次电池充放电过程的分析，考查电极反应式的正误判断；电子转移物质的量计算；溶液酸碱性的变化等，从而培养考生的证据推理与模型认知等学科核心素养考查形式在高考中多以选择题形式呈现，也有在化学反应原理综合题中考查，多为以装置图为依托，无论哪种题型，该考查点的题目难度系数一般较大解题策略：(1)解题步骤：二次电池解题模型(2)方法技巧：运用氧化还原反应的双线桥表示法分析电极反应式。答案：D (2020·全国卷Ⅱ)电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag＋注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是(

)A．Ag为阳极B．Ag＋由银电极向变色层迁移C．W元素的化合价升高D．总反应为：WO3＋xAg═══AgxWO3考查角度本题借助较新情景考查了电解池基础知识考查目的通过题干描述及图示装置所给出的信息考查了电解原理、阳离子移动方向、电极判断、元素化合价变化等，从中可培养考生的宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等方面的学科核心素养考查形式在高考中主要以选择题形式呈现，也有在化学反应原理综合题中考查，具体考查形式有文字叙述型，也有图像解读型，其中涉及图像的题目难度系数较大解题策略：(1)解题步骤：电解池的试题，重点要弄清楚电解的原理，阴、阳极的判断和阴、阳极上电极反应式的书写，阳极反应式＋阴极反应式＝总反应式，相加的过程中需使得失电子数相等。(2)方法技巧：文字描述与装置图有机结合、联系氧化还原反应基本规律。解析：从题干可知，当通电时，Ag＋注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，说明通电时，Ag电极有Ag＋生成然后经固体电解质进入电致变色层，说明Ag电极为阳极，透明导电层为阴极，故Ag电极上发生氧化反应，电致变色层发生还原反应。通电时，Ag电极有Ag＋生成，故Ag电极为阳极，A正确；通电时电致变色层变蓝色，说明有Ag＋从Ag电极经固体电解质进入电致变色层，B正确；电解过程中，