高考化学（课标Ⅱ专用）复习专题测试：专题十二　电化学 （共112张PPT）

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1、专题十二电化学 高考化学 新课标 专用 考点一原电池的工作原理及应用A组统一命题 课标卷题组1 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 其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料 电池反应为 16Li xS88Li2Sx 2 x 8 下列说法错误的是 五年高考 A 电池工作时 正极可发生反应 2Li2S6 2Li 2e 3Li2S4B 电池工作时 外电路中流过0 02mol电子 负极材料减重0 14gC 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本题考查新型化学电源的工作原理 电池工作时 电极a为正极 得到电子 由

2、题图可知 工作过程中可发生反应2Li2S6 2Li 2e 3Li2S4 外电路中流过0 02mol电子时 负极消耗0 02molLi 即减重0 14g 石墨烯可导电 能提高电极a的导电性 放电时Li2S8不断转化为Li2S2 充电时Li2S2不断转化为Li2S8 故D不正确 A B C均正确 关联知识二次电池充 放电时电极反应类型 放电时负极发生氧化反应 正极发生还原反应 充电时 正 接 正 负 接 负 放电时的正极成为充电时的阳极 发生氧化反应 放电时的负极成为充电时的阴极 发生还原反应 2 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

3、A 负极反应式为Mg 2e Mg2 B 正极反应式为Ag e AgC 电池放电时Cl 由正极向负极迁移D 负极会发生副反应Mg 2H2OMg OH 2 H2 答案BMg 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Mg可以和热水缓慢反应生成Mg OH 2和H2 3 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

4、 2H2O2Zn 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 OHD 放电时 电路中通过2mol电子 消耗氧气22 4L 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 OH2Zn 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1molO2电路中通过4mol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

5、极 4OH 4e 2H2O O2 阴极 2Zn OH 4e 2Zn 8OH 总反应 2Zn OH2Zn 2H2O O2 4OH 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 6O26CO2 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 6H2O6CO2 24H O2在正极上发生还原反应 电极反应

6、式为6O2 24e 24H 12H2O 负极有CO2生成 A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 6O26CO2 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 2013课标 10 6分 0 47 银质器皿日久表面会逐渐变黑 这是生成了Ag2S的缘故 根据电化学原理可进行如下处理 在铝质容器中加入食盐溶液 再将变黑的银器浸入该溶液中 一段时间后发现黑色会褪去 下列说法正确的是 A 处理过程中银器一直保持恒重B 银器为正极 Ag2S被还原生成单质银C 该过程中总反应为2A

7、l 3Ag2S6Ag Al2S3D 黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl 答案B根据电化学原理可知 Al为负极 电极反应为 2Al 6e 2Al3 银器为正极 电极反应为 3Ag2S 6e 6Ag 3S2 溶液中反应为 2Al3 3S2 6H2O2Al OH 3 3H2S 三反应相加可知该过程的总反应为 2Al 3Ag2S 6H2O2Al OH 3 6Ag 3H2S 故B正确 C D错误 银器表面黑色的Ag2S变成了Ag 质量必然减小 A错误 审题方法 抓住试题中的关键词 句 铝质容器 食盐溶液 黑色会褪去 挖掘隐含条件 发生氧化还原反应 Ag2S被还原为Ag 银器为正极 解题方向

8、电化学反应原理 思路梳理根据选项涉及的问题 分析出原电池中的正 负极反应及总反应 然后再判断各选项正确与否 评析本题以表面变黑的银质器皿的处理为素材 考查原电池的工作原理 氧化还原反应及盐类水解等知识 能力考查层级为综合应用 试题有一定难度 6 2013课标 11 6分 0 55 ZEBRA 蓄电池的结构如图所示 电极材料多孔Ni NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔 下列关于该电池的叙述错误的是 A 电池反应中有NaCl生成B 电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C 正极反应为 NiCl2 2e Ni 2Cl D 钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 答案B该原电池的负极反应为 N

9、a e Na 正极反应为 NiCl2 2e Ni 2Cl 电池总反应为 2Na NiCl22NaCl Ni B项错误 审题方法 抓住试题中的关键词 Ni NiCl2和金属钠 活泼的金属作负极 发生氧化反应 思路梳理根据选项涉及的问题先分析出原电池的正 负极反应 再写出电池总反应 最后判断各选项正确与否 7 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 100g水 回答下列问题 1

10、 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 5A 电池工作5分钟 理论上消耗锌g 已知F 96500C 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H2SO4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 10 5mol 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

11、1mol L 1 若上述过程不加H2O2后果是 原因是 答案 1 MnO2 H e MnOOH2MnO2 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 76Zn2 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 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 I

12、t 0 5A 5 60s 150C 则m Zn 65g mol 1 0 05g 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 OH 10 8mol 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

13、 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 评析本题考查原电池及物质的分离与提纯 同时又涉及沉淀溶解平衡的内容 综合性较强 内容似曾相识 但考查点新颖 8 2016四川理综 5 6分 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池 放电时电池总反应为 Li1 xCoO2 LixC6LiCoO2 C6 x 1 下列关于该电池的说法不正确的是

14、A 放电时 Li 在电解质中由负极向正极迁移B 放电时 负极的电极反应式为LixC6 xe xLi C6C 充电时 若转移1mole 石墨 C6 电极将增重7xgD 充电时 阳极的电极反应式为LiCoO2 xe Li1 xCoO2 xLi B组自主命题 省 区 市 卷题组 答案C由放电时电池总反应可知 放电时负极反应式为LixC6 xe C6 xLi 正极反应式为Li1 xCoO2 xe xLi LiCoO2 在原电池内部阳离子由负极向正极迁移 A B项均正确 充电时阴极反应式为C6 xLi xe LixC6 阳极反应式为LiCoO2 xe Li1 xCoO2 xLi 转移xmole 石墨电极

15、增重7xg 若转移1mole 石墨电极将增重7g C项不正确 D项正确 9 2016浙江理综 11 6分 金属 M 空气电池 如图 具有原料易得 能量密度高等优点 有望成为新能源汽车和移动设备的电源 该类电池放电的总反应方程式为 4M nO2 2nH2O4M OH n已知 电池的 理论比能量 指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能 下列说法不正确的是 A 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积 并有利于氧气扩散至电极表面B 比较Mg Al Zn三种金属 空气电池 Al 空气电池的理论比能量最高C M 空气电池放电过程的正极反应式 4Mn nO2 2nH2O 4ne 4M OH

16、 nD 在Mg 空气电池中 为防止负极区沉积Mg OH 2 宜采用中性电解质及阳离子交换膜 答案CA项 采用多孔电极可以提高电极与电解质溶液的接触面积 并有利于O2扩散至电极表面 B项 单位质量的Mg Al Zn反应 Al转移的电子数最多 故Al 空气电池的理论比能量最高 C项 由于电池中间为阴离子交换膜 故Mn 不能通过 则正极的电极反应式为O2 4e 2H2O4OH D项 在Mg 空气电池中 负极的电极反应式为Mg 2e Mg2 为防止负极区沉积Mg OH 2 可采用阳离子交换膜阻止OH 进入负极区 评析本题设计新颖 以新型电池为背景 考查原电池的工作原理 10 2016江苏单科 7 2分 下列说法正确的是 A 氢氧燃料电池工作时 H2在负极上失去电子B 0 1mol L 1Na2CO3溶液加热后 溶液的pH减小C 常温常压下 22 4LCl2中含有的分子数为6 02 1023个D 室温下 稀释0 1mol L 1CH3COOH溶液 溶液的导电能力增强 答案AA项 原电池工作时 负极失电子 故正确 B项 0 1mol L 1Na2CO3溶液加热后 C水解程度变大 C H2OHC O