2019版高考化学大二轮复习专题二化学基本理论7电化学课件.ppt
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1、第7讲 电化学,-2-,-3-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,原电池原理及应用 1.判断正误,正确的划“”,错误的划“”。 (1)构成原电池正极和负极的材料必须是金属 ( ) (2)在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极上发生还原反应 ( ) (3)原电池的两个电极中,较活泼的电极一定为负极 ( ) (4)原电池工作时,阴离子向正极迁移,阳离子向负极迁移( ) (5)某原电池反应为Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼脂的KCl饱和溶液 ( ) (6)铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加( ) (7)实验室欲快速制取氢气,可利用粗锌与
2、稀硫酸反应 ( ) (8)氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能 ( ),-4-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.铅蓄电池的负极反应为 、正极反应为 、总反应: 。,-5-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,3.甲烷、氧气燃料电池电极反应式的书写。 (1)酸性介质中,如以硫酸为电解质溶液,负极反应: 、正极反应: 。 (2)碱性介质中,如以KOH溶液为电解质溶液,负极反应: 、正极反应: 。 (3)熔融盐介质,如以熔融K2CO3为电解质,负极反应: 、正极反应(同时充入CO2): 。 (4)掺杂Y2O3的ZrO2固体作电解质(含可自由移动的O2-),负极反应: 、正极反应:
3、。,-6-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,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的高效去除。示意图如下所示,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:,-7-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,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,解析,-8-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,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+
4、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,答案,解析,-9-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,3.(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( ),答案,解析,-10-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,名师揭密高考中对原电池
5、原理的考查主要有以下几点:电解质中离子移动方向的判断(特别注意盐桥中离子的移动以及离子对于指定交换膜的通过问题),能量转换类型,正负极的判断,正负极与反应类型的对应关系,电极反应式的书写及判断,有关计算等。,-11-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,1.原电池的结构及工作原理(以Cu、Zn和稀硫酸构成的原电池为例),-12-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.原电池正、负极的判断 (1)依据构成原电池两极的电极材料判断。一般是较活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (2)依据原电池两极发生反应的类型判断。负极发生氧化反应;正极发生还原反应。 (3)依据电
6、子流动方向或电流方向判断。电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。 (4)依据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断。阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。 (5)依据原电池盐桥中离子的移动方向判断。阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。,-13-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,3.原电池电极反应式、总反应式的书写运用“3步骤”,-14-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组一 原电池工作原理 1.(2018辽宁丹东五校协作体联考).某化学活动小组利用如下甲装置对原电池进行研究,请回答下列问题(其中盐桥为含有饱和KCl溶液的琼脂)。,-15-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练
7、,(1)在甲图装置中,当电流计中指针发生偏转时,盐桥中的离子移动方向为:K+移向 (填“A”或“B”)烧杯,装置中电子的移动路径和方向为 。 .该小组同学提出设想:如果将实验中的盐桥换为导线(金属铜),电流表是否也发生偏转呢?带着疑问,该小组利用图乙装置进行了实验,发现电流计指针同样发生偏转。回答下列问题。 (2)该小组的一位成员认为溶液中的阴阳离子能通过铜导线从而构成闭合回路形成电流,该装置仍然为原电池。你对该观点的评价是 (填“正确”或“不正确”)。 (3)对于实验中产生电流的原因,该小组进行了深入探讨,后经老师提醒注意到使用的是铜导线,烧杯A实际为原电池。那么在烧杯B中铜片上发生反应的电
8、极反应式为 。,-16-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(4)对于图乙烧杯A实际是原电池的问题上,该小组成员发生了很大分歧: 一部分同学认为是由于ZnSO4溶液水解使溶液显酸性,此时原电池实际是由Zn、Cu作电极,H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池。如果这个观点正确,那么原电池的正极反应式为 。 另一部分同学认为是溶液酸性较弱,由于溶解在溶液中的氧气的作用,使得Zn、Cu之间形成原电池。如果这个观点正确,那么原电池的正极反应式为 。 (5)若第(4)问中观点正确,则可以利用此原理设计电池为在偏远海岛工作的灯塔供电。其具体装置为以金属铝和石墨为电极,以海水为电解质溶液,请写出该
9、电池工作时总反应的化学方程式: 。,-17-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,答案:(1)B 由Zn电极沿导线流向Cu电极,解析:(1)在甲图装置中,当电流计指针发生偏转时,形成原电池,锌为活泼金属,被氧化而失去电子,铜为原电池正极,Cu2+在正极上得电子而被还原。原电池中,电子由负极经外电路流向正极,电解质溶液中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故K+移向B烧杯。甲装置中电子由Zn电极沿导线流向Cu电极;(2)如果将盐桥换成导线(金属铜),该小组同学发现电流表指针仍然发生偏转,则说明A中可以构成原电池,锌为活泼金属,被氧化而失去电子,铜为原电池正极,正极上得电子发生还原反应。B中
10、铜导线和铜片分别连接电源的正、负极,因此B为电解或电镀装置,故该小组同学提出的观点不正确;,-18-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,(3)烧杯A实际为原电池,烧杯B中铜片连接原电池负极,发生反应的电极反应式为Cu2+2e-Cu;(4)由Zn、Cu作电极,H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池,正极氢离子得电子产生氢气,电极反,-19-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题型二 可充电电池 2.(2018天津十二重点中学高三毕业班联考)铝-石墨双离子电池是一种高效电池。原理为:AlLi+Cx(PF6) Al+xC+Li+P ,电池结构如图所示。下列说法正确的是( )A.放电时
11、外电路中电子向铝锂电极移动,C.充电时,铝石墨电极上发生还原反应 D.以此电池为电源电解NaCl饱和溶液,当生成11.2 L H2时,电池负极质量减少7 g,答案,解析,-20-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组三 燃料电池 3.(2018甘肃兰州第一中学高三考前冲刺)如图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池的叙述正确的是 ( ),B.微生物所在电极区放电时发生还原反应 C.放电过程中,H+从正极区移向负极区 D.若用该电池给铅蓄电池充电,MnO2电极质量减少8.7 g,则铅蓄电池负极增重9.6 g,答案,解析,-21-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,题组四 原电池
12、原理在工业生产中的应用 4.(2018山东济南一模)现在污水治理越来越引起人们的重视。可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚( ),同时利用此装置的电能在铁上镀铜。下列说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)( ),-22-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,A当外电路中有0.2 mol e-转移时,A极区增加的Cl-的个数为0.2NA,C.铁电极应与Y相连接 D.反应过程中甲中右边区域溶液pH逐渐升高,答案,解析,-23-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,电解池原理及应用 1.填空。 (1)用惰性电极电解CuSO4溶液、NaCl溶液后需恢复至原状态,需分别加入 CuO或C
13、uCO3 、 HCl 。 (2)用方程式表示氯碱工业、冶炼Al的制备原理:,(3)电解精炼铜、电镀铜时阴阳极材料分别为 电解精炼铜时阳极为粗铜,阴极为精铜;电镀铜时阳极为铜,阴极为镀件 。,-24-,精要排查,真题示例,知能提升,对点演练,2.判断正误,正确的划“”,错误的划“”。 (1)电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化( ) (2)电解饱和食盐水时,电子的流向由负极外电路阴极食盐水溶液阳极正极( ) (3)若把Cu+H2SO4 CuSO4+H2设计成电解池,应用Cu作阳极,稀硫酸作电解质溶液( ) (4)电解法精炼铜时,用纯铜作阳极 ( ) (5)电解精炼铜时,电解质溶液中各离子
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