2019版高考化学大一轮复习第26讲新型化学电源的视角及解题策略课时达标

1、上课时间达到了第二十四节1 .一个实验组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)图为某实验组通过氧化还原反应： _Fe Cu2=Fe2 Cu_ (用离子方程式表示)修正的单电池装置，反应前，两电极质量相等，不久后(2)其他条件不变，将CuCl2溶液置换为NH4Cl溶液后，石墨电极反应式为_2H 2e-=H2_，这是因为NH4Cl溶液显示_酸性_，所以用吸管吸出铁片附近的溶液，放入试管，其中少量的新饱和氯水写出了反应的离子方程式： _2Fe2 cl2=2Fe3 2cl-_，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红的结果3价铁被氧化为FeO时，该反应的离子方程式： _2fe3 3cl2 8h2o=2

2、feo 6cl- 16h _。(3)其他条件不变，盐桥改为铜导线，与石墨连接成n型，如图所示。 不久，在装置甲铜线附近滴下苯酚酞试验液时，_溶液变红_O2 2H2O 4e-=4OH-_； 装置b的石墨(1)为_阴_极(“正”、“负”、“阴”或“阳”)，与装置b的铜线连接的石墨电极发生的反应式为_2cl-。分析(1)设通过导线的电子物质的量为x mol，则负极减少28x g，正极增加32x g，28x 32x=12，x=0.2。 (2)NH4Cl水解溶液显示酸性，正极中h得到电子，负极中Fe失去电子生成Fe2。 Cl2将Fe2氧化为Fe3，Cl2过剩时产生的反应为2Fe3 3Cl2 8H2O=2

3、FeO 6Cl- 16H。 (3)盐桥变更为铜线和石墨时，装置甲成为一次电池，装置乙成为电解电池。 装置甲中的Fe为负极，Cu为正极，正极电极反应式为O2 2H2O 4e-=4OH-，滴加酚酞后变成红色。 装置b中的石墨(1)可以用阴极检查，与铜线连接的电极可以用阳极检查，电极反应式可以用2Cl-2e-=Cl2，Cl2可以用湿润的淀粉-KI试验纸检查。2 .锂离子电池应用广泛，其正极材料可循环利用。 某锂离子电池的正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑、铝箔等。 充电时，该锂离子电池负极产生的反应为6C xLi xe-=LixC6。 目前正在利用以下工艺流程回收正极材料中的部分金属资源

4、(部分条件未给出)。回答以下问题(1)在1)LiCoO2中，Co元素的化学键合价为_ 3_。(2)“正极碱浸渍”中反应的离子方程式写成了_2al 2oh- 6h2o=2al(oh) 3h2_。(3)“酸浸渍”一般在80 下进行，写出在该工序中发生的所有氧化还原反应的化学方程式： _ _2Li COO23 h2so4h2o2Li2so42 COSO4o 24 h2o可以用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但会生成氯气，污染环境。(4)写出在“沉钴”过程中发生反应的化学方程式： _ _ _ COSO42 n h4HCO3=coco 3(NH4)2so4h2o co 2(5)充放电中发生LiCo

5、O2和Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池的反应方程式： _ _ _ _ Li1xcoo2lixc6=licoo26 c _ _。(6)上述工艺中的“放电处理”有利于正极中的锂的回收，其原因是_Li从负极脱离，经由电解质移动到正极，被吸收到正极材料中。 在整个回收工艺中，可回收的金属化合物为_Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4_ (填充化学式)。分析(1)Li和o的价数分别为1和-2，该化合物中的Co的价数为(22-1)=3。 (2)正极材料中的金属铝能量与氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式为2Al 2OH- 6H2O=2Al(OH) 3H2。 (3)根据流程，有CoSO4生成，

6、这表示在反应中LiCoO2是氧化剂，过氧化氢水是还原剂，因此该反应的化学方程式为2 Li COO23 h2so4h2o2Li2so42 COSO4o 24 h 20，反应中过剩的过氧化氢水过剩如果置换成引起污染的盐酸，氯化氢就会被氧化生成氯气，引起环境污染。 (4)根据原子保存可知，在反应中生成硫酸铵、CO2、H2O，因此反应的化学方程式为COSO42 n h4HCO3=coco 3(NH4)2so4h2o co 2(5)充电时该锂离子电池的负极产生的反应6 c xli 如果在放电时LixC6在负极失去电子，则Li1-xCoO2在正极得到电子，因此可知放电时电池反应式为li1-xcoo2 li

7、xc63 .熔盐燃料电池因具有高发电效率而受到重视。 有的燃料电池以熔化的K2CO3(其中不含o2和HCO )为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。 该燃料电池负极电极反应式为2C4H10 26CO-52e-=34CO2 10H2O .回答下面的问题吧(1)该燃料电池的化学反应方程式为_2C4H10 13O2=8CO2 10H2O_。(2)正极电极的反应式为_O2 2CO2 4e-=2CO_。(3)为了使该燃料电池长时间稳定运转，电池的电解质组成必须稳定。 因此，必须在通气的空气中放入物质，放入的物质为_CO2_，是由_负极生成的物质。(4)某学

8、生想用该燃料电池和图形装置电解饱和食盐水。写反应的离子方程式： _ _2cl-2 h2OCL2h2oh-_ .将湿润的淀粉ki试验纸放在该装置附近，发现试验纸变蓝，过了一段时间后变蓝。 这是因为将过剩的Cl2生成的I2进行氧化。 如果反应的Cl2和I2的物质的量的比为51，则生成2种酸。 该反应的化学方程式为_5Cl2 I2 6H2O=10HCl 2HIO3_。电解后得到3.25mol/lnaoh溶液200ml，消耗C4H10的体积在标准情况下为_560_mL。分析(2)从总化学方程式中减去负极电极反应式，得到正极电极反应式。 (3)负极消耗CO生成CO2，因此，为了保持稳定，正极需要生成CO

9、，必要的CO2可以由负极生成的物质供给。 (4)由于串联电路中各电极的得失电子数相等，因此电解后得到的NaOH的物质的量为3.25 mol/L0.2 L=0.65 mol，即在电解电池的阴极得到0.65 mol H，得到0.65 mol的电子，因此燃料电池的负极消耗C4H10的体积为(0)4 .图中所示的装置x、y都是惰性电极。 接通电源后，向装置甲滴入苯酚酞溶液，在Fe极附近呈现红色。 回答下面的问题吧(1)在电源中，b电极为_负_极(填充电极名，以下相同)； 装置c中的y电极为_阴_极。(2)在装置甲中，在石墨(c )电极上发生_氧化_ (氧化或还原)反应。 装甲中的总化学方程式为_2Na

10、Cl 2H2OCl2 H2 2NaOH_以上。(3)定位丙烯通电一段时间后，在x电极上发生的电极反应式为_2Cl-2e-=Cl2_。(4)如果装甲乙中精铜电极的质量增加了0.64 g，装甲中，铁电极上产生的气体在标准情况下为_0.224_L。解析(1)接通电源后，向装置甲滴入苯酚酞溶液，在Fe极附近呈红色，Fe电极附近的水溶液呈碱性时，由于该电极为h放电，因此Fe为阴极，与直流电源的负极连接。 因此，在电源中，b电极为负极，a电极为正极。 在装置c中，y电极是阴极。 (2)在装置甲中，石墨(c )的电极是电解单元的阳极，发生氧化反应。 由于在NaCl溶液中的放电能力： Cl-OH-，在c电极上

11、发生氧化反应：2Cl-2e-=Cl2。 装甲中的总化学方程式为2NaCl 2H2OCl2 H2 2NaOH。 (4)如果安装乙中精加工铜电极的质量增加0.64 g，n(Cu)=0.01 mol，则n(e-)=0.02 mol。 由于闭合回路整体中电子迁移数相等，因此，在铁电极中产生的氢气为0.01 mol，标准为0.224 L。(1)二氧化氯(ClO2)为黄绿色气体，是国际公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。 现在正在开发用电解法提取ClO2的新工艺。图中以石墨为电极，在一定条件下电解饱和盐水，采集ClO2。 在阳极发生的ClO2的电极反应式为_Cl-5e- 2H2O=ClO2 4H _

12、。电解一段时间，阴极产生的气体体积达到112 mL (标准状况)时停止电解。 通过阳离子交换膜阳离子的物质的量为_0.01_mol； 用平衡移动原理说明阴极区域pH增大的原因：阴极反应：2H 2e-=H2，h浓度减少，H2OH OH-平衡向右移动，OH-浓度增大，pH增大。(2)为了提高甲醇燃料的利用率，发明了一个电极通过空气，另一个电极通过甲醇气体，电解质是配合了Y2O3的ZrO2结晶，在高温下通过o2的燃料电池。 电池工作时的正极反应式为_O2 4e-=2O2-_ .以该电池为电源，以石墨为电极，电解100 mL含有以下离子的溶液。离子Cu2h电视剧二氧化碳c/(小型-1)1441电解一段时间后，当两极聚集体积相同(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化和可能存在电极生成物的溶解现象)，阳极上聚集氧的物质量为_0.1_mol。分析(1)阳极Cl-失去电子引起氧化反应。 水电分离产生的h在阴极放电产生H2，如果移动电子的物质的量n(e-)=2n(H2)=2=0.01 mol，则在内部电路中移动的电荷为0.01 mol，如果每个Na带有1单位的正电荷，则通过的na (2)电池工作时，