2019版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一篇 理綜化學(xué)選擇題突破 第5題 新型電源、電解的應(yīng)用與金屬腐蝕課件

1、第5題新型電源、電解的應(yīng)用與金屬腐蝕 復(fù)習(xí)建議：3課時(題型突破2課時習(xí)題1課時),1(2018課標(biāo)全國，13)最近我國科學(xué)家設(shè)計了一種CO2H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實現(xiàn)對天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：,EDTAFe2e=EDTAFe3 2EDTAFe3H2S=2HS2EDTAFe2 該裝置工作時，下列敘述錯誤的是(),A 陰極的電極反應(yīng)：CO22H2e=COH2O B協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2H2S=COH2OS C石墨烯上的電勢比ZnO石墨烯上的低 D若采用Fe3/Fe2取代EDTAFe3/EDT

2、AFe2，溶液需為酸性,解析陰極發(fā)生還原反應(yīng)，氫離子由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，陰極的電極反應(yīng)式為CO22e2H=COH2O，A項正確；結(jié)合陽極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)，可知協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為CO2H2S=SCOH2O，B項正確；石墨烯作陽極，其電勢高于ZnO石墨烯的，C項錯誤；Fe3、Fe2在堿性或中性介質(zhì)中會生成沉淀，它們只穩(wěn)定存在于酸性較強的介質(zhì)中，D項正確。 答案C,答案D,3(2018課標(biāo)全國，11)一種可充電鋰空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時，O2與Li在多孔碳材料電極處生成Li2O2x(x0或1)。下列說法正確的是(),答案D,4(2017課標(biāo)全國，11)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的防腐技術(shù)，常用外加電流的陰

3、極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是(),A通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零 B通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁 C高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流 D通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整,解析鋼管樁接電源的負(fù)極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵(陽極)流向正極，從負(fù)極流向鋼管樁(陰極)，A、B正確；C項，題給信息高硅鑄鐵為“惰性輔助陽極”不損耗，錯誤。 答案C,5(2017課標(biāo)全國，11)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4H2C2O4混合溶液

4、。下列敘述錯誤的是(),A待加工鋁質(zhì)工件為陽極 B可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極 C陰極的電極反應(yīng)式為：Al33e=Al D硫酸根離子在電解過程中向陽極移動,解析A項，根據(jù)原理可知，Al要形成氧化膜，化合價升高失電子，因此鋁為陽極，正確；B項，陰極僅作導(dǎo)體，可選用不銹鋼網(wǎng)，且不銹鋼網(wǎng)接觸面積大，能增加電解效率，正確；C項，陰極應(yīng)為氫離子得電子生成氫氣，錯誤；D項，電解時，陰離子移向陽極，正確。 答案C,6(2017課標(biāo)全國，11)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列說法錯誤的是(),A電池工作

5、時，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S62Li2e=3Li2S4 B電池工作時，外電路中流過0.02 mol電子，負(fù)極材料減重0.14 g C石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性 D電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多,答案D,答案B,8(2016課標(biāo)全國，11)MgAgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是(),A負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2 B正極反應(yīng)式為Age=Ag C電池放電時Cl由正極向負(fù)極遷移 D負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H2,解析根據(jù)題意，Mg海水AgCl電池總反應(yīng)式為Mg2AgCl=MgCl22Ag。A項，負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2，正

6、確；B項，正極反應(yīng)式為2AgCl2e=2Cl 2Ag，錯誤；C項，對原電池來說，陰離子由正極移向負(fù)極，正確；D項，由于鎂是活潑金屬，則負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H2，正確。 答案B,9(2015全國卷，11)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C6H12O66O2=6CO26H2O,解析由題意可知，微生物電池的原理是在微生物作用下O2與C6H12O6發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B正確

7、；氧氣在正極反應(yīng)，由于質(zhì)子交換膜只允許H通過，則正極反應(yīng)為O24e4H=2H2O，沒有CO2生成，A項錯誤；負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：C6H12O624e6H2O=6CO224H，H在負(fù)極區(qū)生成，移向正極區(qū)，在正極被消耗，C項正確；總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O，D項正確。 答案A,命題調(diào)研(20142018五年大數(shù)據(jù)),在2019年高考中，對于電化學(xué)的考查將繼續(xù)堅持以新型電池及電解應(yīng)用裝置為背景材料，以題干(裝置圖)提供電極構(gòu)成材料、交換膜等基本信息，基于電化學(xué)原理廣泛設(shè)問，綜合考查電化學(xué)基礎(chǔ)知識及其相關(guān)領(lǐng)域的基本技能，包括電極與離子移動方向判斷、電極反應(yīng)式書寫、溶液的酸堿性和pH變化、

8、有關(guān)計算及其與相關(guān)學(xué)科的綜合考查等。預(yù)測以二次電池以及含有離子交換膜的電解池為背景的命題將成為熱點題型，因為二次電池不僅實現(xiàn)電極材料循環(huán)使用，符合“低耗高效”的時代需求，而且命題角度豐富，便于同時考查原電池和電解池工作原理；含有離子交換膜的電解池設(shè)問空間大，便于考查考生的探究能力。,(1)燃料電池電極反應(yīng)式的書寫(以氫氧燃料電池為例) 注意介質(zhì)環(huán)境,掌握書寫程序,(2)其他新型一次電池,(3)充電(可逆)電池,解題模型,模型解題,答案C,(1)常見的離子交換膜,(2)解題模型,模型解題,典例演示1 世界某著名學(xué)術(shù)刊物介紹了一種新型中溫全瓷鐵空氣電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。,下列有關(guān)該電池放電時的說法

9、正確的是() Aa極發(fā)生氧化反應(yīng) B正極的電極反應(yīng)式為FeOx2xe=FexO2 C若有22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)空氣參與反應(yīng)，則電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移 D鐵表面發(fā)生的反應(yīng)為xH2O(g)Fe=FeOxxH2,解析a極通入空氣，O2在該電極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，A錯誤；O2在正極發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O24e=2O2，B錯誤；由B項分析可知，電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移時正極上消耗1 mol O2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L，則通入空氣的體積約為22.4 L5112 L，C錯誤；由圖可知，鐵表面H2O(g)參與反應(yīng)生成H2，則發(fā)生的反應(yīng)為xH2O(g)Fe=FeOxxH2，D正確。 答案

10、D,A充電時，Zn2向ZnMn2O4電極遷移 B充電時，陽極反應(yīng)：ZnMn2O42xe=Zn1xMn2O4xZn2 C放電時，每轉(zhuǎn)移1 mol e，ZnMn2O4電極質(zhì)量增加65 g D充放電過程中，只有Zn元素的化合價發(fā)生變化,解析放電時鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以鋅是負(fù)極材料，尖晶石型錳酸鋅(ZnMn2O4)為正極，充電時，Zn為陰極，陽離子(Zn2)向Zn(陰極)遷移，A錯誤；B正確；放電時，每轉(zhuǎn)移2 mol e，ZnMn2O4電極質(zhì)量增加65 g，C錯誤；充放電時鋅與錳的化合價都發(fā)生變化，D錯誤。 答案B,典例演示2 CO2是重要的溫室氣體，對地球溫室效應(yīng)的“貢獻(xiàn)”最大，如何利用CO2是

11、擺在科技工作者面前的重要課題。下圖所示電解裝置可將CO2轉(zhuǎn)化為乙烯，該裝置的電解質(zhì)溶液為強酸性水溶液，電極材料為惰性電極。下列有關(guān)說法正確的是(),Aa為電池的正極 B電解過程中H移向陽極 C反應(yīng)前后溶液的pH保持不變 D陰極反應(yīng)式：2CO212H12e=C2H44H2O,解析二氧化碳得電子生成乙烯，為陰極反應(yīng)，所以a為電池的負(fù)極，A錯誤；電解過程中H移向陰極，B錯誤；陰極二氧化碳得電子生成乙烯，陽極氫氧根失電子放出氧氣，總反應(yīng)為2CO22H2O=C2H43O2，消耗水，H濃度增大，pH減小，C錯誤；D正確。 答案D,題型訓(xùn)練2 (2017海南卷)一種電化學(xué)制備NH3的裝置如下圖所示，圖中陶瓷

12、在高溫時可以傳輸H。下列敘述錯誤的是(),APd電極b為陰極 B陰極的反應(yīng)式：N26H6e=2NH3 CH由陽極向陰極遷移 D陶瓷可以隔離N2和H2,解析此裝置為電解池，總反應(yīng)式是N23H2=2NH3，Pd電極b上是氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)，即氫氣失去電子化合價升高，Pd電極b為陽極，故A說法錯誤；根據(jù)A選項分析，Pd電極a為陰極，反應(yīng)式為N26H6e=2NH3，故B說法正確；根據(jù)電解池的原理，陽離子在陰極上放電，即由陽極移向陰極，故C說法正確；根據(jù)裝置圖，陶瓷可以隔離N2和H2，故D說法正確。 答案A,典例演示3 (2018北京理綜，12)驗證犧牲陽極的陰極保護(hù)法，實驗如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%

13、NaCl溶液)。,下列說法不正確的是() A對比，可以判定Zn保護(hù)了Fe B對比，K3Fe(CN)6可能將Fe氧化 C驗證Zn保護(hù)Fe時不能用的方法 D將Zn換成Cu，用的方法可判斷Fe比Cu活潑,解析中Zn作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn2，F(xiàn)e作正極被保護(hù)，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入鐵氰化鉀溶液，試管內(nèi)無明顯變化。但中沒有Zn保護(hù)Fe，F(xiàn)e在酸性環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極被氧化生成Fe2，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入鐵氰化鉀溶液，生成藍(lán)色沉淀，對比可知Zn保護(hù)了Fe，A項正確；與的區(qū)別在于：前者是將鐵氰化鉀溶液直接滴入燒杯中，而后者是在取出的少量Fe附近的溶液中滴加鐵氰化鉀溶液，中出現(xiàn)了藍(lán)色沉淀，說明有Fe2生成。對比分析可知，可能是鐵氰化鉀氧化Fe生成了Fe2，B項正確；通過上述分析可知，驗證Zn保護(hù)Fe時不能用的方法，C項正確；若將Zn換成Cu，鐵氰化鉀仍會將Fe氧化為Fe2，在鐵的表