2015高考化学(江西专用)二轮专题复习配套课件第9讲电化学基础

考点突破审题答题专题提升训练第9讲电化学基础考点突破审题答题专题提升训练[最新考纲]1．了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3．理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。考点突破审题答题专题提升训练考点一原电池的工作原理及新型化学电源的分析[重温真题·考情]1．(2014·北京理综，8)下列电池工作时，O2在正极放电的是()。考点突破审题答题专题提升训练解析A项，锌锰电池正极上是MnO2得电子，错误；B项，氢燃料电池正极上是O2放电，正确；C项，铅蓄电池正极上是PbO2放电，错误；D项，镍镉电池正极上是NiO(OH)得电子，错误。答案B考点突破审题答题专题提升训练2．(2014·课标卷Ⅱ，12)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()。A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移考点突破审题答题专题提升训练解析由题给装置图中的电极材料判断，b为负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，a为正极，电极反应式为Li1－xMn2O4＋xLi＋＋xe－===LiMn2O4，原电池总反应为Li1－xMn2O4＋xLi===LiMn2O4。A项，由以上分析，a为电池的正极，正确；B项，原电池充电时为电解池，其充电反应与放电反应相反，故充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi，正确；C项，放电时，a极Mn的化合价降低，发生还原反应，而锂的化合价不变化，错误；D项，放电时，溶液中Li＋由负极移向正极(a极)，正确。答案C考点突破审题答题专题提升训练3．(2014·大纲卷，9)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是()。考点突破审题答题专题提升训练A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－―→Ni(OH)2＋OH－B．电池的电解液可为KOH溶液C．充电时负极反应为：MH＋OH－―→H2O＋M＋e－D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高解析A项，根据题意可确定该电池的总反应为MH＋NiOOH===M＋Ni(OH)2，MH中M、H均为0价，MH作负极材料，而NiOOH为正极材料，负极反应式为MH－e－＋OH－===M＋H2O，正极反应式为NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－，正确；考点突破审题答题专题提升训练B项，电极材料MH和NiOOH及其反应产物在碱性溶液中均能稳定存在，故电解液可为KOH溶液，正确；C项，根据负极电极反应式可推知充电时阴极的电极反应式为M＋e－＋H2O===MH＋OH－，错误；D项，MH中氢密度越大，单位体积的电极材料放出电量越多，电池的能量密度越高，正确。答案C考点突破审题答题专题提升训练高考定位以新型化学电源为命题背景考查原电池的结构和工作原理的题型是高考的热点。通常考查的知识点是原电池电极的判断、电极和电池反应式的书写、电子的转移或电流方向的判断、电解质溶液中离子的移动方向及有关简单计算，在选择题和非选择题中均有考查。考点突破审题答题专题提升训练[知能突破·考点]1．原电池的结构及工作原理考点突破审题答题专题提升训练2．判定原电池的四个角度(1)观察电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)；(2)观察溶液——两极插入溶液中；(3)观察回路——形成闭合回路或两极直接接触；(4)观察本质——原电池反应是自发的氧化还原反应。考点突破审题答题专题提升训练3．原电池原理的应用(1)用于金属的防护把被保护的金属制品与金属连接在一起，被保护金属作极，活泼金属作极，从而使金属制品得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。(2)加快氧化还原反应的速率一个的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。活泼正负自发进行增大考点突破审题答题专题提升训练(3)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。(4)设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应。②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。考点突破审题答题专题提升训练如：根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计的原电池为：考点突破审题答题专题提升训练4．不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写，大多数学生感到较难。主要集中在：一是得失电子数目的判断，二是电极产物的判断。下面以CH3OH、O2燃料电池为例，分析电极反应式的书写。(1)酸性介质，如H2SO4。CH3OH在负极上失去电子生成CO2气体，O2在正极上得到电子，在H＋作用下生成H2O。电极反应式为负极：.正极：.CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋32O2＋6e－＋6H＋===3H2O考点突破审题答题专题提升训练(2)碱性介质，如KOH溶液。CH3OH在负极上失去电子，在碱性条件下生成CO2－3，1molCH3OH失去6mole－，O2在正极上得到电子生成OH－，电极反应式为负极：正极：CH3OH－6e－＋8OH－===CO2－3＋6H2O32O2＋6e－＋3H2O===6OH－考点突破审题答题专题提升训练(3)熔融盐介质，如K2CO3。在电池工作时，CO2－3移向负极。CH3OH在负极上失去电子，在CO2－3的作用下生成CO2气体，O2在正极上得到电子，在CO2的作用下生成CO2－3，其电极反应式为负极：正极：CH3OH－6e－＋3CO2－3===4CO2↑＋2H2O32O2＋6e－＋3CO2===3CO2－3考点突破审题答题专题提升训练(4)掺杂Y2O3的ZrO2固体电解质，在高温下能传导正极生成的O2－。O2－移向负极，在负极上CH3OH失电子生成CO2气体，而O2在正极上得电子生成O2－，电极反应式为负极：正极：CH3OH－6e－＋3O2－===CO2↑＋2H2O32O2＋6e－===3O2－考点突破审题答题专题提升训练[题组训练·考能]点击此处进入考点突破审题答题专题提升训练考点二电解原理及其应用[重温真题·考情]1．(2013·北京理综，9)用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是()。A．a端是直流电源的负极B．通电使CuCl2发生电离C．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===CuD．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体考点突破审题答题专题提升训练解析A项，Cu2＋流向电解池的阴极，可判断a极为电源的负极，正确；B项，CuCl2的电离与通电无关，错误；C项，阳极上发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，错误；D项，通电后Cl2应在阳极生成，错误。答案A考点突破审题答题专题提升训练2．(1)[2014·北京理综，26(4)]电解NO制备NH4NO3，其工作原理如下图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是______________________________________，说明理由：__________________________________________________________________________________________。考点突破审题答题专题提升训练(2)[2014·全国新课标Ⅰ，27(4)]H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：考点突破审题答题专题提升训练①写出阳极的电极反应式_____________________________。②分析产品室可得到H3PO2的原因_____________________。③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有________杂质。该杂质产生的原因是：__________________________________________________________________________________________________________。考点突破审题答题专题提升训练解析(1)根据电解NO制备NH4NO3的工作原理示意图知：阴极反应式为3NO＋15e－＋18H＋===3NH＋4＋3H2O，阳极反应式为5NO－15e－＋10H2O===5NO－3＋20H＋，总反应式为：8NO＋7H2O=====电解3NH4NO3＋2HNO3为了使电解产生的HNO3全部转化为NH4NO3应补充NH3。(2)①阳极发生氧化反应，由于OH－的放电性大于SO2－4，则在反应中OH－失去电子，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。②阳极室H2O放电产生H＋，H＋进入产品室，原料室中的H2PO－2穿过阴膜扩散至产品室，两者发生反应：H＋＋H2PO－2H3PO2。③如果撤去阳膜，H2PO－2或H3PO2可能被氧化为PO3－4。考点突破审题答题专题提升训练答案(1)NH3根据总反应：8NO＋7H2O=====电解3NH4NO3＋2HNO3，电解产生的HNO3多，应补充NH3(2)①2H2O－4e－===O2↑＋4H＋②阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO－2穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2③PO3－4H2PO－2或H3PO2被氧化考点突破审题答题专题提升训练高考定位电解的原理及应用是高考的热点内容，常借助于电解在工农业生产中的实际应用考查电源正负极、电解池阴阳极的判断、电极和电解池反应式的书写、电极附近溶液酸碱性的变化，微粒的放电规律及电解质溶液中离子的移动方向、电解产物的判断及其有关简单计算等，多在选择题中出现，非选择题中也有考查。考点突破审题答题专题提升训练[知能突破·考点]1．电解池的工作原理总反应：电解池：能转化为能CuCl2=====通电Cu＋Cl2↑电化学考点突破审题答题专题提升训练2．正确判断电极产物(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极溶解(注意：铁作阳极溶解生成Fe2＋，而不是Fe3＋)；如果是惰性电极，则需看溶液中阴离子的放电能力，阴离子放电顺序为。(2)阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断：。S2－I－Br－Cl－OH－(水)Ag＋Hg2＋Fe3＋Cu2＋H＋(酸)Pb2＋Fe2＋H＋(水)考点突破审题答题专题提升训练3．电解规律(惰性电极)类型溶液实例电极反应特点电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原电解水型：(含氧酸、强碱、活泼金属的高价含氧酸盐)NaOH阴极：阳极：水增大增大水H2SO4水增大减小水Na2SO4水增大不变水4H＋＋4e－===2H2↑4OH－－4e－===2H2O＋O2↑考点突破审题答题专题提升训练电解电解质型：(无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐)HCl阴极：阳极：电解质减小增大氯化氢CuCl2阴极：阳极：电解质减小氯化铜2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑Cu2＋＋2e－===Cu2Cl－－2e－===Cl2↑续表考点突破审题答题专题提升训练放H2生碱型：(活泼金属的无氧酸盐)NaCl阴极：H＋放电阳极：电解质阴离子放电电解质和水生成新电解质增大氯化氢放O2生酸型：不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阴极：电解质阳离子放电阳极：OH－放电电解质和水生成新电解质减小氧化铜或碳酸铜2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑2Cu2＋＋4e－===2Cu4OH－－4e－===2H2O＋O2↑考点突破审题答题专题提升训练4.电解质溶液的复原电解后有关电解质溶液恢复