2020年浙江湖州高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 電化學(xué)共24張

1、高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí),專題四,電,化,學(xué),第一課時(shí),考情展示,高頻考向探究,考向一,原電池原理及金屬腐蝕,核心透析,1,鋅銅原電池的工作原理,高頻考向探究,電極名稱,負(fù)極,正極,電極材料,鋅片,銅片,電極反應(yīng),Zn-2e,Zn,2,Cu,2,2e,Cu,反應(yīng)類型,氧化反應(yīng),還原反應(yīng),電子流向,由,Zn,沿導(dǎo)線流向,Cu,鹽橋中離子移向,鹽橋含飽和,KCl,溶液,K,移向正極,Cl,移向負(fù)極,鹽橋的,作用,1,平衡電荷,2,避免斷路時(shí)發(fā)生化學(xué)腐蝕,隔離作用,高頻考向探究,2,原電池正、負(fù)極的判斷方法,高頻考向探究,3,原電池電極反應(yīng)式的正誤判斷,1,看電極反應(yīng)式是否匹配：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還

2、原反應(yīng),2,看產(chǎn)物在環(huán)境中能否共存：酸性電解質(zhì)時(shí)電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn),OH,堿性電解質(zhì),時(shí)電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn),H,3,看生成產(chǎn)物是否正確、是否符合守恒規(guī)律,4,金屬的腐蝕,1,腐蝕類型的判斷,根據(jù)水膜判斷：無水膜的為化學(xué)腐蝕,水膜呈酸性是析氫腐蝕,水膜呈弱酸性或中性,是吸氧腐蝕,高頻考向探究,根據(jù)正極反應(yīng)判斷,有氣體生成的是析氫腐蝕,氧氣參與反應(yīng)的是吸氧腐蝕,2,金屬腐蝕快慢的比較,一般來說,可用下列原則判斷：電解池原理引起的腐蝕,原電池原理引起的腐,蝕,化學(xué)腐蝕,有防護(hù)措施的腐蝕,對(duì)同一金屬來說,腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液中,弱電解質(zhì)溶液中,非電解,質(zhì)溶液中,活潑性不同的兩種金屬,活潑性差別

3、越大,腐蝕越快,對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)溶液濃度越大,金屬腐蝕的速率越快,高頻考向探究,典例探究,例,1,2019,全國卷,利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時(shí),MV,2,M,V,在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如下所示。下列說法錯(cuò)誤的是,A,相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法條件溫和,同時(shí),還可提供電能,B,陰極區(qū),在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng),H,2,2MV,2,2H,2MV,C,正極區(qū),固氮酶為催化劑,N,2,發(fā)生還原反應(yīng)生成,NH,3,D,電池工作時(shí)質(zhì)子通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng),B,高頻考向探究,解析,工業(yè)合成氨需要在高溫、高壓、催化劑作用下完成,而此法合成氨,是利用生物燃料

4、電池原理,反應(yīng)條件溫和,還可提供電能,A,項(xiàng)正確,根據(jù)圖示及化合價(jià)變化特點(diǎn),可以得出,H,2,轉(zhuǎn)化為,H,的過程應(yīng)該在負(fù)極區(qū)完,成,不是陰極區(qū),B,項(xiàng)錯(cuò)誤,N,2,在固氮酶的作用下發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為,NH,3,得電子發(fā)生還原反應(yīng),C,項(xiàng)正確,原電池中陽離子由負(fù)極區(qū)移向正極區(qū),D,項(xiàng)正確,高頻考向探究,變式,美國斯坦福大學(xué)的工程師設(shè)計(jì)出一種從污水,提取,潛在電能的新型微生物電池,該電池能將生活污水中的有機(jī)物分解同時(shí)發(fā)電,電池結(jié)構(gòu)如圖所示。已知,a,電極為惰,性材料,b,電極為,Ag,2,O,下列說法不正確的是,A.a,電極是負(fù)極,b,電極是正極,B.b,電極發(fā)生的反應(yīng)是,Ag,2,O+2e,2H,2

5、Ag+H,2,O,C.a,電極每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L CO,2,可向,b,電極轉(zhuǎn)移,0.1 mol,電子,D,高溫條件下,該電池不能正常工作,C,高頻考向探究,解析,根據(jù)圖中電子流動(dòng)方向,可判斷,a,電極是負(fù)極,b,電極是正極,A,正確,b,電極是正極,發(fā)生,Ag,2,O,的還原反應(yīng),B,正確,未說明,a,電極發(fā)生反應(yīng)的有機(jī)基質(zhì)是什么物質(zhì),故電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目無法確,定,C,錯(cuò)誤,高溫條件下,微生物會(huì)死亡,電池?zé)o法工作,D,正確,高頻考向探究,5,燃料電池裝置的分析,電極判斷,反應(yīng)式,其他,信息,解讀,根據(jù)通入氣體的性質(zhì)判,斷,電極乙為,電極,甲為,負(fù)極,正極,總反應(yīng),導(dǎo)電的是,放電,時(shí),

6、O,2,由電極,移,向電極,高頻考向探究,示例分析,1,如圖所示是一種以液態(tài)肼,N,2,H,4,為燃料,氧氣為氧化劑,某固體氧化,物為電解質(zhì)的新型燃料電池。該固體氧化物電解質(zhì)的工作溫,度高達(dá),700900,時(shí),O,2,可在該固體氧化物電解質(zhì)中自由移動(dòng),反應(yīng)生成物均為無毒無害的物質(zhì),正極,負(fù)極,O,2,4e,2O,2,N,2,H,4,2O,2,4e,N,2,2H,2,O,N,2,H,4,O,2,N,2,2H,2,O,O,2,乙,甲,電極判斷,反應(yīng)式,其他,信,息,解,讀,根據(jù),H,移動(dòng)方向,說,明電極,1,為,電極,2,為,電解,質(zhì)為,介質(zhì),負(fù)極,正極,高頻考向探究,示例分析,2,微生物燃料電池

7、的一種重要應(yīng)用就是廢水處,理中實(shí)現(xiàn)碳氮聯(lián)合轉(zhuǎn)化為,CO,2,和,N,2,如圖所示,1,2,為厭氧微生物電極,3,為陽離子交換膜,4,為,好氧微生物反應(yīng)器,正極,負(fù)極,CH,3,COO,8e,2H,2,O=2CO,2,7H,2N,O,3,12H,10e,N,2,6H,2,O,酸性,N,H,4,2O,2,N,O,3,2H,H,2,O,高頻考向探究,考向二,電解原理及金屬防護(hù),核心透析,1,電解池工作原理示意圖,陽極為惰性電極,高頻考向探究,2,正確判斷產(chǎn)物,1,陽極產(chǎn)物的判斷首先看電極,如果是活性電極作陽極,則電極材料失電子,電,極溶解,注意,鐵作陽極溶解生成,Fe,2,而不是,Fe,3,如果是惰

8、性電極作陽極,則,需看溶液中陰離子的失電子能力,陰離子放電順序?yàn)?S,2,I,Br,Cl,OH,水,2,陰極產(chǎn)物直接根據(jù)陽離子的放電順序進(jìn)行判,斷,Ag,Hg,2,Fe,3,Cu,2,H,Pb,2,Fe,2,Zn,2,H,水,高頻考向探究,3,電解計(jì)算破題,3,方法,原電池和電解池的計(jì)算包括,兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液,pH,計(jì)算、產(chǎn)物的量與電量關(guān),系的計(jì)算等。通常有下列三種方法,1,根據(jù)電子守恒計(jì)算,用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算,其依據(jù)是電,路中,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等,2,根據(jù)總反應(yīng)方程式計(jì)算,先寫出電極反應(yīng)式,再寫出總反應(yīng)方程式,最后根據(jù)總反應(yīng)方程式列出比例式計(jì)

9、算,高頻考向探究,3,根據(jù)關(guān)系式計(jì)算,根據(jù)得失電子守恒定律關(guān)系建立起已知量與未知量之間的橋梁,構(gòu)建計(jì)算所需的關(guān)系式,如以通過,4 mol e,為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式,高頻考向探究,4,金屬的電化學(xué)防護(hù),1,犧牲陽極的陰極保護(hù)法,原電池原理,正極為被保護(hù)的金屬,負(fù)極為比被保護(hù)的金屬活潑的金屬,2,外加電流的陰極保護(hù)法,電解原理,陰極為被保護(hù)的金屬,陽極為惰性電極,高頻考向探究,5,帶膜電解池裝置分析示例,在高中試題中主要出現(xiàn)陽,離子交換膜,陰離子交換膜,和,質(zhì)子交換膜,三種。陽,離子交換膜只允許陽離子通過，阻止陰離子和氣體通過，陰離子交換膜只允許陰,離子通過，質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子,H,通過,離子

10、交換膜的功能在于選擇性地通過某些離子,目的是平衡整個(gè)溶液的離子濃,度或電荷,利用離子交換膜的這一功能可用來制備物質(zhì)。解題時(shí)應(yīng)先分析出應(yīng)制備,或提純的物質(zhì),后確定裝置的正負(fù)極,根據(jù)離子交換膜的功能判斷特定離子的移動(dòng)方,向,反過來,我們可以根據(jù)離子移動(dòng)方向判斷膜的類型,電極判斷,膜的判斷,反應(yīng)式,信,息,解,讀,根據(jù)圖中,Cl,移動(dòng)方向可,知,a,為,極,b,為,極,M,為電源,極,N,為電,源,極,據(jù)圖分析,生成氯化鈉濃溶液,說,明陽極上不是,放電,則,e,應(yīng),是,交換膜,根據(jù)左池產(chǎn)物,分析,c,也是,交換膜,a,極,b,極,示例分析,四甲基氫氧化銨,CH,3,4,NOH,常用作電子工業(yè)清洗,劑

11、,以四甲基氯化銨,CH,3,4,NCl,為原料,采用電滲析,法合成,CH,3,4,NOH,其工作原理如圖,4-10,所示,a,b,為石墨電板,c,d,e,為離子交換膜,高頻考向探究,陰,陽,負(fù),正,Cl,陽離子,陽離子,2H,2e,H,2,4OH,4e,O,2,2H,2,O,高頻考向探究,典例探究,例,2,電解合成,1,2,二氯乙烷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法中正確的是,A,該裝置工作時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?B.CuCl,2,能將,C,2,H,4,還原為,1,2,二氯乙烷,C.X,Y,依次為陽離子交換膜、陰離子,交換膜,D,該裝置總反應(yīng)為,CH,2,CH,2,2H,2,O+2NaCl H,2,2

12、NaOH+ClCH,2,CH,2,Cl,D,高頻考向探究,解析,該裝置為電解池,則工作時(shí),電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,A,錯(cuò)誤,C,2,H,4,中,C,化合價(jià)為,2,價(jià),ClCH,2,CH,2,Cl,中,C,化合價(jià)為,1,價(jià),則,CuCl,2,能將,C,2,H,4,氧化為,1,2,二氯乙烷,B,錯(cuò)誤,該電解池中,陽極發(fā)生,CuCl,失電子生成,CuCl,2,的電極反應(yīng),陽極區(qū)需要,Cl,參與,則,X,為,陰離子交換膜,而陰極區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)式為,2H,2,O+2e,H,2,2OH,有陰離子生成,為,保持電中性,需要電解質(zhì)溶液中的,Na,則,Y,為陽離子交換膜,C,錯(cuò)誤,該裝置中陽極首先發(fā)生,CuCl,失電子生成,CuCl,2,的電極反應(yīng),生成的,CuCl,2,再繼續(xù)與,C,2,H,4,反應(yīng)生成,1,2,二氯乙烷和,CuCl,CuCl,在陽極區(qū)循環(huán)利用,而陰極水中的氫離子放,電生成氫氣,其總反應(yīng)方程式為,CH,2,CH,2,2H,2,O+2NaCl H,2,2NaOH+ClCH,2,CH,2,Cl,D,正確,高頻考向探究,變式,Cu,2,O,是一種半導(dǎo)體材料,基于綠色化學(xué)理念設(shè),計(jì)的制取,Cu,2,O,的電解池如圖所示,電解總反應(yīng)為,2Cu,H,2,O Cu,2,O+H,2,下列說法正確的是,A,電子的流向,電源負(fù)極,石墨電極,Cu,電源正極,B,銅電極上的電極反應(yīng)式,為,2Cu+H,