《（新课标Ⅱ）2019版高考化学一轮复习 专题十一 电化学课件教学资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新课标Ⅱ）2019版高考化学一轮复习 专题十一 电化学课件教学资料（153页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十一 电化学 高考化学 课标 专用 考点一 原电池的工作原理 金属的电化学腐蚀与防护 1 2018课标 12 6分 我国科学家研发了一种室温下 可呼吸 的Na CO2二次电池 将NaClO4 溶于有机溶剂作为电解液 钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料 电池的总反应为 3CO2 4Na 2Na2CO3 C 下列说法错误的是 A 放电时 Cl 向负极移动 B 充电时释放CO2 放电时吸收CO2 C 放电时 正极反应为 3CO2 4e 2C C D 充电时 正极反应为 Na e Na 五年高考 A组 统一命题 课标卷题组 答案 D 本题考查二次电池的工作原理 放电时 负极反应为 4Na 4e
2、 4Na 正极反应为 3CO2 4e C 2C Na 移向正极 C Cl 移向负极 A C正确 充电过程与放电过程相 反 B正确 充电时 阳极反应为2C C 4e 3CO2 D错误 规律总结 二次电池充 放电的电极判断 二次电池充电时 正接正 负接负 放电时的正极为充电时的阳极 放电时的负极为充电时 的阴极 2 2018课标 11 6分 一种可充电锂 空气电池如图所示 当电池放电时 O2与Li 在多孔碳材 料电极处生成Li2O2 x x 0或1 下列说法正确的是 A 放电时 多孔碳材料电极为负极 B 放电时 外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C 充电时 电解质溶液中Li 向多孔碳材料区迁移
3、 D 充电时 电池总反应为Li2O2 x 2Li 1 O2 答案 D 本题考查原电池原理和电解原理的综合运用 A项 依据题意和可充电电池装置图 判断出 放电时锂电极作负极 多孔碳材料电极作正极 错误 B项 在原电池中 外电路电子由负 极流向正极 即放电时 外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极 错误 C项 充电时 电解质溶 液中的阳离子向阴极区迁移 即Li 向锂电极区迁移 错误 D项 充电时 Li 在阴极区得到电子生 成Li 阳极区生成O2 即电池总反应为Li2O2 x 2Li 1 O2 正确 方法技巧 可充电电池的工作原理 可充电电池中 放电过程用原电池原理分析 充电过程用电解原理分析 分析电
4、化学问题 时 先判断出电极 然后根据工作原理分析 3 2016课标 11 6分 Mg AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池 下列叙述错 误的是 A 负极反应式为Mg 2e Mg2 B 正极反应式为Ag e Ag C 电池放电时Cl 由正极向负极迁移 D 负极会发生副反应Mg 2H2O Mg OH 2 H2 答案 B Mg AgCl电池中 Mg为负极 AgCl为正极 故正极反应式应为AgCl e Ag Cl B 项错误 思路分析 AgCl为正极材料 得电子生成Ag和Cl 正极附近溶液中c Cl 逐渐增大 负极周围 Mg2 浓度逐渐增大 故Cl 向负极移动 Mg2 向正极移动 关联知识
5、 Mg可以和热水缓慢反应生成Mg OH 2和H2 4 2015课标 11 6分 0 588 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置 其工作原理如图所示 下列有关微生物电池的说法 的是 A 正极反应中有CO2生成 B 微生物促进了反应中电子的转移 C 质子通过交换膜从负极区移向正极区 D 电池总反应为C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 答案 A 根据微生物电池工作原理示意图可知 C6H12O6在负极上发生氧化反应 电极反应式 为C6H12O6 24e 6H2O 6CO2 24H O2在正极上发生还原反应 电极反应式为6O2 24e 24H 12H2O 负极有CO2生成 A
6、项错误 B项 微生物促进了反应中电子的转移 正确 C项 质 子通过交换膜从负极区移向正极区 正确 D项 电池总反应为C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 正 确 规律方法 微生物电池也是燃料电池的一种 其实质还是氧化还原反应 5 2016课标 11 6分 锌 空气燃料电池可用作电动车动力电源 电池的电解质溶液为KOH 溶液 反应为2Zn O2 4OH 2H2O 2Zn OH 下列说法正确的是 A 充电时 电解质溶液中K 向阳极移动 B 充电时 电解质溶液中c OH 逐渐减小 C 放电时 负极反应为 Zn 4OH 2e Zn OH D 放电时 电路中通过2 mol电子 消耗氧气22 4 L
7、 标准状况 答案 C 充电时为电解池 溶液中的阳离子向阴极移动 发生的反应为2Zn OH 2Zn O2 4OH 2H2O 电解质溶液中c OH 增大 故A项 B项均错误 放电时负极反应为Zn 4OH 2e Zn OH 故C项正确 每消耗1 mol O2电路中通过4 mol电子 故D项错误 规律方法 1 2 失电子 3 原电池充电时 正极接电源正极 电池正极变阳极 解题关键 充电时 阳极 4OH 4e 2H2O O2 阴极 2Zn OH 4e 2Zn 8OH 总反应 2Zn OH 2Zn 2H2O O2 4OH 6 2017课标 11 6分 全固态锂硫电池能量密度高 成本低 其工作原理如图所示
8、其中电极a 常用掺有石墨烯的S8材料 电池反应为 16Li xS8 8Li2Sx 2 x 8 下列说法错误的是 A 电池工作时 正极可发生反应 2Li2S6 2Li 2e 3Li2S4 B 电池工作时 外电路中流过0 02 mol电子 负极材料减重0 14 g C 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D 电池充电时间越长 电池中Li2S2的量越多 答案 D 电池工作时为原电池 电池内部阳离子向正极移动 根据图示中Li 移动方向可知 电 极a为正极 依次发生S8 Li2S8 Li2S6 Li2S4 Li2S2的转化 A正确 电池工作时负极反应式为Li e Li 当转移0 02 mol电子时 负
9、极消耗的Li的物质的量为0 02 mol 质量为0 14 g B正确 石 墨烯具有导电性 可以提高电极a的导电能力 C正确 电池充电时为电解池 此时Li2S2的量越来 越少 D错误 思路分析 结合反应原理 根据元素化合价的变化 判断放电时的正 负极 再结合电解质的性 质书写电极反应式 7 2017课标 11 6分 支撑海港码头基础的钢管桩 常用外加电流的阴极保护法进行防腐 工 作原理如图所示 其中高硅铸铁为惰性辅助阳极 下列有关表述不正确的是 A 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D 通入的
10、保护电流应该根据环境条件变化进行调整 答案 C 本题考查外加电流的阴极保护法 将被保护的金属 钢管桩 与电源的负极相连 防 止钢管桩被腐蚀 外加保护电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流 故其表面腐蚀电流接近 于零 A项正确 高硅铸铁为惰性辅助阳极 阳极上发生氧化反应 失去电子 电子从高硅铸铁流 向钢管桩 B项正确 高硅铸铁为惰性辅助阳极 只是用于传递电流 故阳极材料不损耗 C项错 误 金属的腐蚀受环境的影响 故通入的电流要根据环境条件的变化及时进行调整 D项正确 审题技巧 本题易因忽视高硅铸铁为惰性辅助阳极而导致出错 通常除金 铂以外的金属 作为阳极材料 是活性电极 优先于溶液中的粒子放电 且
11、起到导电作用 此题指出惰性辅助阳 极 惰性 说明在此条件下铁不放电 只是起导电作用 辅助 做题时 应 具体问题具体分 析 不能一味地 按章办事 8 2015课标 26 14分 0 182 酸性锌锰干电池是一种一次性电池 外壳为金属锌 中间是碳棒 其周围是由碳粉 MnO2 ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物 该电池放电过程产生 MnOOH 回收处理该废电池可得到多种化工原料 有关数据如下表所示 溶解度 g 100 g水 温度 化合物 020406080100 NH4Cl29 337 245 855 365 677 3 ZnCl2343395452488541614 化合物Zn OH 2Fe
12、 OH 2Fe OH 3 Ksp近似值10 1710 1710 39 回答下列问题 1 该电池的正极反应式为 电池反应的离子方程式为 2 维持电流强度为0 5 A 电池工作5分钟 理论上消耗锌 g 已知F 96 500 C mol 1 3 废电池糊状填充物加水处理后 过滤 滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl 二者可通过 分离回收 滤渣的主要成分是MnO2 和 欲从中得到较纯的 MnO2 最简便的方法为 其原理是 4 用废电池的锌皮制备ZnSO4 7H2O的过程中 需除去锌皮中的少量杂质铁 其方法是 加稀H2 SO4和H2O2溶解 铁变为 加碱调节至pH为 时 铁刚好沉淀完全 离子浓度小于 1
13、10 5 mol L 1时 即可认为该离子沉淀完全 继续加碱至pH为 时 锌开始沉淀 假定Zn2 浓度为0 1 mol L 1 若上述过程不加H2O2后果是 原因是 答案 1 MnO2 H e MnOOH 2MnO2 Zn 2H 2MnOOH Zn2 每空1分 共2分 注 式中Zn2 可写为Zn NH3 Zn NH3 2Cl2等 H 可写为N 2 0 05 2分 3 加热浓缩 冷却结晶 碳粉 MnOOH 空气中加热 碳粉转变为CO2 MnOOH氧化为MnO2 每空1分 共5分 4 Fe3 2 7 6 Zn2 和Fe2 分离不开 Fe OH 2和Zn OH 2的Ksp相近 每空1分 共5分 解析
14、 1 该电池为酸性锌锰干电池 电极反应式为负极 Zn 2e Zn2 正极 2MnO2 2e 2H 2MnOOH 2 电量Q It 0 5 A 5 60 s 150 C 则m Zn 65 g mol 1 0 05 g 3 由表格中信息可知 ZnCl2的溶解度受温度影响较大 NH4Cl的溶解度受温度影响较小 故可通过加热浓缩 冷却结晶的方法分离 4 Ksp Fe OH 3 c Fe3 c3 OH 1 10 5 c3 OH 1 10 39 c OH 10 11 3mol L 1 pOH 11 3 则pH 2 7 Ksp Zn OH 2 c Zn2 c2 OH 0 1 c2 OH 1 10 17 c
15、OH 10 8 mol L 1 pOH 8 则pH 6 因Zn OH 2和Fe OH 2的Ksp接近 若不用H2O2将Fe2 氧化为Fe3 沉 淀Zn2 时 Fe2 也可转化为Fe OH 2沉淀 而使制得的ZnSO4 7H2O不纯净 审题方法 题目给出相关物质的Ksp 说明在分离除杂的过程中 可以利用溶解性 采用调节pH 的方法将杂质成分除去 疑难突破 除去Fe元素的基本思路是先将其氧化成Fe3 然后采用调节pH的方式 将Fe3 转化成 沉淀而过滤除去 考点二 电解原理及其应用 1 2018课标 13 6分 最近我国科学家设计了一种CO2 H2S协同转化装置 实现对天然气中CO2 和H2S的高
16、效去除 示意图如下图所示 其中电极分别为ZnO 石墨烯 石墨烯包裹的ZnO 和 石墨烯 石墨烯电极区发生反应为 EDTA Fe2 e EDTA Fe3 2EDTA Fe3 H2S 2H S 2EDTA Fe2 该装置工作时 下列叙述错误的是 A 阴极的电极反应 CO2 2H 2e CO H2O B 协同转化总反应 CO2 H2S CO H2O S C 石墨烯上的电势比ZnO 石墨烯上的低 D 若采用Fe3 Fe2 取代EDTA Fe3 EDTA Fe2 溶液需为酸性 答案 C 本题考查电解原理的应用 由石墨烯电极区反应 可知该极发生氧化反应 为阳 极 则ZnO 石墨烯为阴极 阴极的电极反应为 CO2 2H 2e CO H2O A正确 装置工作时 涉及三个反应 Fe2 与Fe3 的转化循环进行 总反应为CO2与H2S之间的反应 根据得失电子守恒 可知总反应为 CO2 H2S CO H2O S B正确 石墨烯与电源正极相连 ZnO 石墨烯与电源 负极相连 故石墨烯上的电势比ZnO 石墨烯上的高 C错误 Fe2 Fe3 均在酸性环境中稳定存 在 D正确 审题技巧 解题的关键是电极名称的确定
