高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題8 電化學(xué)基礎(chǔ)課件.ppt

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,,,專題八 電化學(xué)基礎(chǔ),高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí),,,考 點,,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W(xué)電池,考點三 突破電解池，關(guān)鍵在計算與應(yīng)用,,考點四 金屬腐蝕與防護(hù),,,,最 新 考 綱,,1.了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。 2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。 3.理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。,,,,真題回放,,,名師支招,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,1．(2015·高考新課標(biāo)卷Ⅰ)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是( ) A．正極反應(yīng)中有CO2生成 B．微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移 C．質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū) D．電池總反應(yīng)為C6H12O6＋6O2＝6CO2＋6H2O,解析,答案,A,,圖示所給出的是原電池裝置。A.有氧氣反應(yīng)的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，因為有質(zhì)子通過，故正極電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C6 H12O6在微生物的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，負(fù)極上有CO2產(chǎn)生，故A不正確。B.微生物電池是指在微生物作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，所以微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移，故B正確。C.質(zhì)子是陽離子，陽離子由負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，故C正確。D.正極的電極反應(yīng)式為6O2＋24e－＋24H＋===12H2O，負(fù)極的電極反應(yīng)式為C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，兩式相加得電池總反應(yīng)為C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，故D正確。,圖片顯/隱,,,,,,2．(2015·高考四川卷)用如圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時，控制溶液pH為9～10，陽極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的是( ) A．用石墨作陽極，鐵作陰極 B．陽極的電極反應(yīng)式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O C．陰極的電極反應(yīng)式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．除去CN－的反應(yīng)：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O,解析,答案,,真題回放,,,名師支招,,,D,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,圖片顯/隱,A.若鐵作陽極，則鐵失電子生成Fe2＋，則CN－無法除去，故鐵只能作陰極，A項正確；B.陽極Cl－放電生成ClO－，Cl的化合價升高，故在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，又已知該溶液呈堿性，B項正確；C.陽離子在電解池的陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，在堿性條件下，H2O提供陽離子(H＋)，C項正確；D.由于溶液是堿性條件，故除去CN－發(fā)生的反應(yīng)為2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，D項錯誤。,,,,真題回放,,,名師支招,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,1．不能正確判斷原電池、電解池的電極名稱。 2．不能正確分析裝置中的電極的變化及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。 3．不能從題目中的要求分析出電化學(xué)反應(yīng)的原理。 4．不能形成正確書寫電極反應(yīng)式的一般思路，更不會結(jié)合電解質(zhì)溶液的環(huán)境去分析各離子的移動方向和變化。 5．不能結(jié)合現(xiàn)代化學(xué)的最新研究成果去應(yīng)用電化學(xué)原理設(shè)計、分析原電池或電解池，即不會從理論到實踐缺乏思維的指導(dǎo)。 6．不會結(jié)合物理等其他學(xué)科的基本知識和原理在化學(xué)中應(yīng)用，如進(jìn)行基本的電量、電子等相關(guān)的計算。,,,,,,1．鹽橋原電池和單池原電池的比較,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,,(1)圖Ⅰ和圖Ⅱ兩裝置的相同點：正負(fù)極材料、電極反應(yīng)、總反應(yīng)式均相同。 負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋ 正極：Cu2＋＋2e－===Cu 總反應(yīng)式：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,(2)圖Ⅰ和圖Ⅱ兩裝置的不同點：圖Ⅰ中Zn與CuSO4溶液中直接接觸，會有一部分Zn與Cu2＋直接反應(yīng)，該裝置中既有化學(xué)能和電能的轉(zhuǎn)化，又有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能，裝置溫度會升高。 圖Ⅱ中Zn和CuSO4溶液在兩個池子中，Zn與Cu2＋不直接接觸，不存在Zn和Cu2＋直接反應(yīng)的過程，所以僅是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，電流穩(wěn)定，且持續(xù)時間長。 (3)鹽橋原電池必記的關(guān)鍵點：在鹽橋原電池中，還原劑在負(fù)極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)。,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,2．鹽橋的組成和作用 (1)鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。 (2)鹽橋的作用：①連接內(nèi)電路，形成閉合回路； ②平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流； ③鹽橋中離子移動方向：鹽橋中的陽離子(如K＋)向正極移動、陰離子(如Cl－)向負(fù)極移動。 (3)在有鹽橋的銅鋅原電池中，電解質(zhì)溶液的選擇要與電極材料的陽離子相同。即Zn極對應(yīng)的是ZnSO4溶液，Cu極對應(yīng)的是CuSO4溶液。,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,1．(1)實驗證明能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是________(填序號)。 a．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH0 b．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH0 c．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH0 (2)若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選的反應(yīng)設(shè)計一個原電池，其正極的電極反應(yīng)式為______________________________。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)一 明確原理、設(shè)計裝置,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,解析,答案,(1)b (2)O2＋4e－＋2H2O===4OH－,(1)根據(jù)題中信息，能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，排除a；原電池反應(yīng)必須是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，排除c。(2)原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)，由于是堿性介質(zhì)，正極的電極反應(yīng)式中不應(yīng)出現(xiàn)H＋，故正極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－。,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)二 鹽橋與原電池,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,解析,答案,A,,圖片顯/隱,,,,,,,3.(1)能量之間可相互轉(zhuǎn)化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)eSO4(aq)，CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。 ①完成原電池甲的裝置示意圖(如圖)，并作相應(yīng)標(biāo)注。 要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。 ②銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個燒杯中組裝原電池乙，工作一段時間后，可觀察到負(fù)極 ________________________________________________________。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)三 鹽橋的作用,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,,,圖片顯/隱,解析,答案,(1)①根據(jù)題給條件和原電池的構(gòu)成條件可得： a．若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)組成原電池，Zn作負(fù)極，Cu作正極，Zn插入到ZnSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。 b．若用Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)組成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，Cu作正極，F(xiàn)e插入到FeSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。 c．注意，畫圖時要注意電極名稱，電極材料，電解質(zhì)溶液名稱(或化學(xué)式)，并形成閉合回路。 ②由于金屬活動性ZnFeCu，鋅片或鐵片作負(fù)極，由于Zn或Fe直接與CuSO4溶液接觸，工作一段時間后，負(fù)極逐漸溶解，表面有紅色固體析出。,,(1)① (或其他合理答案) ②電極逐漸溶解，表面有紅色固體析出,,,,,,③甲、乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是________，其原因是___________________________________。 (2)根據(jù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法原理，為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕，在(1)的材料中應(yīng)選________作陽極。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,解析,答案,③帶有鹽橋的甲原電池中負(fù)極沒有和CuSO4溶液直接接觸，二者不會直接發(fā)生置換反應(yīng)，化學(xué)能不會轉(zhuǎn)化為熱能，幾乎全部轉(zhuǎn)化為電能；而原電池乙中的負(fù)極與CuSO4溶液直接接觸，兩者會發(fā)生置換反應(yīng)，部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，化學(xué)能不可能全部轉(zhuǎn)化為電能。 (2)由犧牲陽極的陰極保護(hù)法可得，鐵片作正極(陰極)時被保護(hù)，作負(fù)極(陽極)時被腐蝕，所以應(yīng)選擇比鐵片更活潑的鋅作負(fù)極(陽極)才能有效地保護(hù)鐵不被腐蝕。,③甲 在甲裝置中，負(fù)極不和Cu2＋接觸，避免了Cu2＋直接 與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)而使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 (2)鋅片,集訓(xùn)三 鹽橋的作用,,,,,,原電池的設(shè)計思路 首先根據(jù)離子方程式判斷出氧化劑、還原劑，明確電極反應(yīng)。然后再分析兩劑狀態(tài)確定電極材料，若為固態(tài)時可作電極，若為溶液時則只能作電解液。然后補充缺少的電極材料及電解液。電極材料一般添加與電解質(zhì)溶液中陽離子相同的金屬作電極(使用惰性電極也可)，電解液則是一般含有與電極材料形成的陽離子相同的物質(zhì)。最后再插入鹽橋即可。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,,集訓(xùn)三 鹽橋的作用,,,,,,高考中常見的新型電池有“氫鎳電池”、“高鐵電池”、“堿性鋅錳電池”、“海洋電池”、“燃料電池”(如新型細(xì)菌燃料電池、氫氧燃料電池、丁烷燃料電池、甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池、CO燃料電池)、“鋰離子電池”、“鋅銀電池”、“鈕扣電池”、“Mg—AgCl電池”、“Mg—H2O2電池”等。新型電池是對電化學(xué)原理的綜合考查，在高考中依托新型電池考查的電化學(xué)原理知識有以下幾點。,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W(xué)電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,1．判斷電極 (1)“放電”時正、負(fù)極的判斷 ①負(fù)極：元素化合價升高或發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)； ②正極：元素化合價降低或發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)。 (2)“充電”時陰、陽極的判斷 ①陰極：“放電”時的負(fù)極在“充電”時為陰極； ②陽極：“放電”時的正極在“充電”時為陽極。,,考點二 高考中常考的重要化學(xué)電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,2．微粒流向 (1)電子流向 ①電解池；電源負(fù)極→陰極，陽極→電源正極； ②原電池：負(fù)極→正極。 提示：無論是電解池還是原電池電子均不能流經(jīng)電解質(zhì)溶液。 (2)離子流向 ①電解池：陽離子移向陰極，陰離子移向陽極； ②原電池：陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。,,考點二 高考中常考的重要化學(xué)電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,3．書寫電極反應(yīng)式 (1)“放電”時電極反應(yīng)式的書寫 ①依據(jù)條件，指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì)，根據(jù)化合價的變化，判斷轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目； ②根據(jù)守恒書寫負(fù)極(或正極)反應(yīng)式，特別應(yīng)注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存。 (2)“充電”時電極反應(yīng)式的書寫 充電時的電極反應(yīng)與放電時的電極反應(yīng)過程相反，充電的陽極反應(yīng)為放電時正極反應(yīng)的逆過程，充電的陰極反應(yīng)為放電時負(fù)極反應(yīng)的逆過程。,,考點二 高考中常考的重要化學(xué)電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W(xué)電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,,1．一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計的酒精檢測儀，負(fù)極上的反應(yīng)為CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有關(guān)說法正確的是( ) A．檢測時，電解質(zhì)溶液中的H＋向負(fù)極移動 B．若有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48 L氧氣 C．電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O D．正極上發(fā)生的反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O===4OH－,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中常考的重要化學(xué)電池,解析,答案,C,解答本題時審題是關(guān)鍵，反應(yīng)是在酸性電解質(zhì)溶液中進(jìn)行的。在原電池中，陽離子要往正極移動，故A錯；因電解質(zhì)溶液是酸性的，不可能存在OH－，故正極的反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，轉(zhuǎn)移4 mol電子時消耗1 mol O2，則轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時消耗2.24 L O2，故B、D錯；電池反應(yīng)式即正、負(fù)極反應(yīng)式之和，將兩極的反應(yīng)式相加可知C正確。,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W(xué)電池,解析,答案,B,,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W(xué)電池,解析,答案,D,,圖片顯/隱,,,,,,,不同“介質(zhì)”下燃料電池電極反應(yīng)式的書寫，大多數(shù)學(xué)生感到困難，主要集中在：一是得失電子數(shù)目的判斷，二是電極產(chǎn)物的判斷。下面以CH3OH、O2燃料電池為例，分析電極反應(yīng)式書寫。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W(xué)電池,,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W(xué)電池,,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中常考的重要化學(xué)電池,,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W(xué)電池,,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)二 “?？疾凰ァ钡目赡骐姵?方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中常考的重要化學(xué)電池,解析,答案,B,,鋰離子電池放電時，為原電池，陽離子Li＋向正極移動，A錯誤。鋰硫電池充電時，為電解池，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)生成Li，B正確。電池的比能量是指參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的多少，兩種電池材料不同，顯然其比能量不同，C錯誤。由圖可知，鋰離子電池的電極材料為C和LiCoO2，應(yīng)為該電池放電完全所得產(chǎn)物，而鋰硫電池的電極材料為Li和S，應(yīng)為充電完全所得產(chǎn)物，故此時應(yīng)為鋰硫電池給鋰離子電池充電的過程，D錯誤。,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)二 “常考不衰”的可逆電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W(xué)電池,解析,答案,D,D項，充電時是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。,,,,,,對于可充電電池，放電時為原電池，符合原電池的工作原理，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；外電路中電子由負(fù)極流向正極，內(nèi)電路中陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動。 可充電電池充電時為電解池，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)；充電時電池的“＋”極與外接直流電源的正極相連，電池的“－”極與外接直流電源的負(fù)極相連。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)二 “?？疾凰ァ钡目赡骐姵?方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中常考的重要化學(xué)電池,,,,,,,6．(2014·高考大綱卷)如圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH-Ni電池)。下列有關(guān)說法不正確的是( ) A．放電時正極反應(yīng)為： NiOOH＋H2O＋e－―→Ni(OH)2＋OH－ B．電池的電解液可為KOH溶液 C．充電時負(fù)極反應(yīng)為：MH＋OH－―→H2O＋M＋e－ D．MH是一類儲氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)三 “全新應(yīng)用”的高科技電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中常考的重要化學(xué)電池,解析,答案,C,,在金屬氫化物鎳電池(MH-Ni電池)中，MH(M為零價，H為零價)在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：MH＋OH－－e－―→M＋H2O，NiOOH在正極發(fā)生反應(yīng)：NiOOH＋H2O＋e－―→Ni(OH)2＋OH－，電解液可為KOH溶液，A、B正確；充電時，陰極反應(yīng)式為M＋H2O＋e－―→MH＋OH－，C錯誤；MH中氫密度越大，單位體積電池所儲存電量越多，即電池能量密度越高，D正確。,,,,,,7．某鋰電池的電池總反應(yīng)為4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2，下列有關(guān)說法正確的是( ) A．鋰電極作電池負(fù)極，放電過程中發(fā)生還原反應(yīng) B．1 mol SOCl2發(fā)生電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4 mol C．電池的正極反應(yīng)為2SOCl2＋2e－===4Cl－＋S＋SO2 D．組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)三 “全新應(yīng)用”的高科技電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W(xué)電池,解析,答案,D,A項，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯誤；B項，1 mol SOCl2發(fā)生電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA，故B錯誤；C項，電池的正極反應(yīng)為2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2，故C錯誤；D項，鋰能與H2O、O2反應(yīng)，故D正確。,,,,,,1．審題。 明確新型原電池的電解質(zhì)環(huán)境和需要解答的問題。 2．析題——正確解題的關(guān)鍵。 分析已知條件和目標(biāo)問題之間的關(guān)系，還有哪些中間條件需要推斷。 解答原電池題目應(yīng)明確以下問題： (1)電池類型：可充電電池首先明確放電方向是原電池，充電方向是電解池。 (2)電極名稱：放電時是原電池，為正極、負(fù)極；充電時是電解池，為陽極、陰極。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)三 “全新應(yīng)用”的高科技電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W(xué)電池,,,,,,,(3)電極材料和電極反應(yīng)：電極反應(yīng)物、電極產(chǎn)物及其狀態(tài)，電極材料是否參與電極反應(yīng)；電子或電流的流動方向，離子的移動方向。 (4)電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液是否參與電池反應(yīng)；電解質(zhì)溶液是否與電極產(chǎn)物反應(yīng)。 (5)反應(yīng)式：電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式。 (6)反應(yīng)的量的關(guān)系：電極質(zhì)量的變化、電極產(chǎn)物的量、轉(zhuǎn)移電子的量。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)三 “全新應(yīng)用”的高科技電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中常考的重要化學(xué)電池,,,,,,,3．解題——正確解題的步驟。 該過程實際上就是寫出析題過程的結(jié)論。2中所列的問題可能是已知的，也可能是未知的，也可能是所求問題，要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，結(jié)合原電池原理和電子守恒求出結(jié)果。 4．檢查——正確解題的保證。 最后要對照試題進(jìn)行認(rèn)真地檢查核對，避免失誤。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)三 “全新應(yīng)用”的高科技電池,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W(xué)電池,,,,,,,1．電解規(guī)律 (1)用惰性電極電解酸、堿、鹽溶液，依據(jù)如圖所示坐標(biāo)圖記憶，原點代表氫離子或氫氧根離子，數(shù)軸方向代表放電順序?？梢苑譃殡娊馑?例NaOH)、電解電解質(zhì)型、放H2生堿型、放O2生酸型等。有活性電極時，陽極電極本身溶解放電。 (2)電解后電解質(zhì)溶液的復(fù)原。原則是“消耗什么加什么，消耗多少加多少”，例如電解CuSO4溶液，要加CuO而不是Cu(OH)2。,,考點三 突破電解池，關(guān)鍵在計算與應(yīng)用,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,圖片顯/隱,,,,,,2．電解的計算 其常用的解題方法可以歸納為兩種：一是根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列比例求解；二是利用各電極、線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目守恒列等式求解(此法較為簡便)。關(guān)鍵是電子守恒，特別要注意：①電極和電極名稱要區(qū)分清楚；②電極產(chǎn)物要判斷準(zhǔn)確；③找準(zhǔn)各產(chǎn)物間量的關(guān)系。,,考點三 突破電解池，關(guān)鍵在計算與應(yīng)用,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,考點三 突破電解池，關(guān)鍵在計算與應(yīng)用,,,,,,,1．(2014·高考新課標(biāo)卷Ⅰ節(jié)選)H3PO2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如下圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)： (1)寫出陽極的電極反應(yīng)式___________________________________。 (2)分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的_______________________________。 (3)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點是產(chǎn)品中混有________雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是_______________________。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)一 電解池在化工制備上的應(yīng)用,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,考點三 突破電解池，關(guān)鍵在計算與應(yīng)用,解析,答案,圖片顯/隱,,,,,,,,,2．(2016·濱州模擬)目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝。 (1)如圖是用石墨作電極，一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2的示意圖。則陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)為________。 (2)電解一段時間，當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，停止電解。通過陽離子交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為________mol。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)一 電解池在化工制備上的應(yīng)用,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,考點三 突破電解池，關(guān)鍵在計算與應(yīng)用,解析,答案,圖片顯/隱,,(1)陽極氯離子被氧化生成ClO2，注意結(jié)合水和氫離子進(jìn)行配平。(2)陰極產(chǎn)生氫氣，鈉離子通過陽離子交換膜，根據(jù)電子守恒，每產(chǎn)生1 mol氫氣，轉(zhuǎn)移2 mol電子，通過陽離子交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為2 mol。,(1)Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋ (2)0.01,,,,,,3．從環(huán)境保護(hù)的角度看，制備Na2FeO4較好的方法為電解法，其裝置如圖Ⅰ所示。 (1)電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為___________________________。 (2)圖Ⅰ裝置中的電源采用NaBH4(B元素的化合價為＋3價)和H2O2作原料的燃料電池，電源工作原理如圖Ⅱ所示。工作過程中該電源的正極反應(yīng)式為_______________________________________， Na＋由________極區(qū)(填“a”或“b”，下同)移向________極區(qū)。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)二 電解池在環(huán)境污染保護(hù)中的應(yīng)用,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,考點三 突破電解池，關(guān)鍵在計算與應(yīng)用,解析,答案,圖片顯/隱,,,,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)二 電解池在環(huán)境污染保護(hù)中的應(yīng)用,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,考點三 突破電解池，關(guān)鍵在計算與應(yīng)用,解析,答案,,,圖片顯/隱,,,,,,,,5．(2015·高考福建卷)某模擬“人工樹葉”電化學(xué)實驗裝置如圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是( ) A．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能 B．該裝置工作時，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移 C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被還原 D．a(chǎn)電極的反應(yīng)為：3CO2 ＋ 18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,考點三 突破電解池，關(guān)鍵在計算與應(yīng)用,解析,答案,B,集訓(xùn)三 電解的有關(guān)計算,圖片顯/隱,,,結(jié)合裝置圖為電解裝置，模擬“人工樹葉”，故為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項錯誤；b極連接電源的正極，為陽極，在電解池中H＋為陽離子，向a極(陰極)區(qū)移動，B項正確；右側(cè)H2O→O2發(fā)生的是氧化反應(yīng)，每生成1 mol O2，轉(zhuǎn)移4 mol電子，C3H8O中碳元素的化合價是－2,3CO2→C3H8O，轉(zhuǎn)移18 mol電子，故生成1 mol O2消耗2/3 mol CO2，C項錯誤；a電極發(fā)生的是還原反應(yīng)：3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，D項錯誤。,,,,,,6．(2016·青島一模)鋁電池性能優(yōu)越，Al－Ag2O電池可用作水下動力電源，其原理如圖所示： 請寫出該電池正極反應(yīng)式__________ _____________； 常溫下，用該化學(xué)電源和惰性電極電解300 mL硫酸銅溶液(過量)，消耗27 mg Al，則電解后溶液的pH＝________(不考慮溶液體積的變化)。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,知識精講,,,考向集訓(xùn),,,考點三 突破電解池，關(guān)鍵在計算與應(yīng)用,解析,答案,Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－ 2,集訓(xùn)三 電解的有關(guān)計算,,,,,,,,1．金屬腐蝕快慢程度的判斷方法,,考點四 金屬腐蝕與防護(hù),方法精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,,,2．金屬電化學(xué)保護(hù)的兩種方法,,考點四 金屬腐蝕與防護(hù),方法精講,,,考向集訓(xùn),,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,,1．(2015·北京東城區(qū)二模)如圖是研究鐵釘腐蝕的裝置圖，下列說法不正確的是( ) A．鐵釘在兩處的腐蝕速率：ab B．a(chǎn)、b兩處鐵釘中碳均為正極 C．a(chǎn)、b兩處鐵釘中的鐵均失電子被氧化 D．a(chǎn)、b兩處的正極反應(yīng)式均為O2＋4e－＋4H＋===2H2O,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)一 金屬腐蝕的速率比較,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點四 金屬腐蝕與防護(hù),解析,答案,D,a中發(fā)生吸氧腐蝕，其正極反應(yīng)式為2H2O＋O2＋4e－===4OH－，b中發(fā)生析氫腐蝕，其正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑。,,,,,,,2．(2014·高考廣東卷)石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成如圖所示防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓(xùn)二 金屬腐蝕的電化學(xué)保護(hù),方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點四 金屬腐蝕與防護(hù),解析,答案,,采用外接電源的陰極保護(hù)法將要保護(hù)的銅件作陰極，另外用石墨作輔助陽極，兩者都放在自然水體中，接上直流電源。,,如圖,,,,,,3．埋在地下的鋼管常用如圖所示的方法加以保護(hù)，使其免受腐蝕。關(guān)于此方法，下列說法正確的是( ) A．金屬棒X的材料可能為銅 B．金屬棒X的材料可能為鈉 C．鋼管附近土壤的pH可能會上升 D．這種方法稱為外加電流的陰極保護(hù)法,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點四 金屬腐蝕與防護(hù),解析,答案,C,圖中沒有外加電源，為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，X的活潑性應(yīng)大于鐵的活潑性，但金屬鈉活潑性太強，能與土壤中的H2O直接反應(yīng)，故A、B、D項說法錯 誤；O2在鋼管處得電子，發(fā)生還原反應(yīng)：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，C項說法正確。,,集訓(xùn)二 金屬腐蝕的電化學(xué)保護(hù),,,,,,4．(2016·北京西城區(qū)模擬)用如圖所示裝置進(jìn)行實驗，下列敘述不正確的是( ) A．K與N連接時，鐵被腐蝕 B．K與N連接時，石墨電極產(chǎn)生氣泡 C．K與M連接時，一段時間后溶液的pH增大 D．K與M連接時，石墨電極反應(yīng)： 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,方法精講,,,考向集訓(xùn),,,考點四 金屬腐蝕與防護(hù),解析,答案,D,集訓(xùn)二 金屬腐蝕的電化學(xué)保護(hù),,A項，K與N連接時，裝置是原電池，負(fù)極是鐵，所以鐵被腐蝕，故A正確；B項，K與N連接時，裝置是原電池，正極上氫離子得電子生成氫氣，故B正確；C項，K與M連接時，構(gòu)成電解池，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，溶液由酸性溶液變成鹽溶液，pH增大，故C正確；D項，K與M連接時，構(gòu)成電解池，陽極上氯離子放電生成氯氣，故D錯誤。,