2019电化学专题复习

电化学专题复习（一）考试大纲考纲对知识内容的要求层次：了解、理解（掌握）、综合应用理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。基础回顾：原电池电解池原电池电解池核心：氧化还原反应化学能转化为电能电能转化为化学能负极：还原剂失电子(化合价升高)Zn－2e－氧化产物＝Zn2＋首先判断：化学能与电能之间相互转化包括两种装置正极：氧化剂得电子(化合价降低)还原产物Cu2＋＝Cu＋2e－阳极：还原剂失电子(化合价升高)氧化产物2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极：氧化剂得电子(化合价降低)Cu2＋＋2e－＝Cu盐桥作用：避免氧化剂和还原剂直接接触，电流平稳，使用寿命长放电顺序：失电子：活性金属＞S2－＞SO32－＞I－＞Br－＞含氧酸根（氧化反应）还原产物（还原反应）（氧化反应）（还原反应）选择题非选择题选择题非选择题全国新课标Ⅰ27安徽28全国新课标Ⅱ1227、36浙江11全国大纲9、11江苏1120北京826、28海南316、20天津6广东1132重庆11上海12福建1124山东30四川5112014年高考电化学考查情况选择题非选择题选择非选择新课标Ⅰ11山东29新课标Ⅱ26、28福建11海南815四川411北京1227、28上海14五天津49江苏10、11重庆11浙江11安徽25广东9322015年高考电化学考查情况选择题非选择题新课标Ⅰ1128（3）新课标Ⅱ11新课标Ⅲ11北京1226天津310四川5江苏7、8浙江112016年高考电化学考查情况选择题非选择题新课标Ⅰ11新课标Ⅱ11新课标Ⅲ11北京28（2）③天津37（4）江苏6B、12B16（3）（4）2017年高考电化学考查情况近6年新课标I卷考查12年26：K2FeO4-Zn碱性电池36：精炼粗Cu13年10：除去银器表面的Ag2S27：锂离子电池28：二甲醚直接燃料电池14年27：“四室电渗析”制H3PO215年11：微生物电池16年11：三室式电解处理废水28、（3）：阴极产物判断17年11：金属的腐蚀和防护近6年新课标Ⅱ卷考查12年26：K2FeO4-Zn碱性电池36：精炼粗Cu13年11：“ZEBRA”蓄电池36：锌锰电池14年12：水溶液锂离子电池27：电解法制PbO236：电解熔融的氯化镁15年26：电极质量变化和电量计算27：电解法制NCl316年11：Mg-AgCl电池17年11：电解法形成氧化铝保护膜五个关注点电极反应式和总反应方程式书写膜结构分析电化学计算真实的电化学问题新型化学电源关注一：电极反应式和电池反应方程式水溶液介质（15年课标Ⅰ·11）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列关于微生物电池的说法错误的是A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6＋6O2＝6CO2＋6H2OA非水介质（15年江苏卷·10）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是A．反应CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1molCH4转移12mol电子B．电极A上H2参与的电极反应为H2＋2OH－－2e－＝2H2OC．电池工作时，CO32－向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－D正、负极反应式和总式？负极：CO－2e－＝CO2＋CO32－23H2－6e－＝3H2O＋3CO32－＋3CO2正极：2O2＋4CO2＋8e－＝4CO32－总式：CO＋3H2＋2O2＝CO2＋3H2O（15年浙江卷·11）在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O－CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是A．X是电源的负极B．阴极的反应式是H2O＋2eˉ＝H2＋O2ˉ和CO2＋2eˉ＝CO＋O2ˉC．总反应可表示为：H2O＋CO2H2＋CO＋O2D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1电源YXH2OCO2H2CO多孔电极金属氧化物电解质多孔电极O2D正极、负极反应式和总式？非水介质（15年广东卷·32）（5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl4－和Al2Cl7－两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为。Al－3e－（14年山东卷·30）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。（1）……已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为。4Al2Cl7－＋3e－=Al＋7AlCl4－非水介质＋AlCl4－＝Al2Cl7－74D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化（）（15年北京卷·12）在通风橱中进行下列实验：步骤现象Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe表面生少量红棕色气泡后，迅速停止Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡插入Cu√类比迁移：（选修4—P77）厌氧反应有氧反应质子交换膜C6H12O6+H2O微生物O2A（15年课标I卷·11）（15年福建卷·11）关注二：膜结构B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移（）C．质子通过交换膜从负极区移向正极区（）√√总体感受：阳极：18H2O－36e－＝36H＋＋9O2↑阴极：6CO2＋36H＋＋36e－＝2C3H8O＋10H2O（选修4—P77）AZnCu甲乙1mol•L‾1ZnSO4(aq)阳离子交换膜1mol•L‾1CuSO4(aq)（15年天津卷·4）（15年山东卷·29）关注二：膜结构D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡（）电解过程中Li+向电极迁移。B×（14年课标Ⅰ卷·27）阳膜或质子膜阴膜阳膜定性分析已知：如图所示装置用于制备次磷酸（H3PO2），则图中三个交换膜的种类分别是什么？H＋→Na＋→←H2PO2－（12年北京卷·25）定性分析NaOH溶液吸收SO2后，可应用电解原理，用如图装置再生。判断交换膜种类、电极名称，写出阳极反应式。阳膜阴膜阴极阳极阳极：HSO3－＋H2O－2e－＝SO42－＋3H＋SO32－＋H2O－2e－＝SO42－＋2H＋如图所示，若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为g。（13年重庆卷·11节选）定量计算阳极：2H2O－4e－＝O2＋4H＋阴极：2NO3－＋10e－＋6H2O＝N2＋12OH－4mol32g（Δm左↓）2mol16g10mol28g（Δm右↓）2mol5.6g电极反应解析：（13年新课标Ⅱ，11）“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是A．电池反应中有NaCl生成B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C．正极反应为NiCl2＋2e－＝Ni＋2Cl－D．钠离子通过钠离子导体在两极间移动B综合感悟负极：2Na－2e－＝2Na＋正极：NiCl2＋2e－＝Ni＋2Cl－（15年四川，4）用如图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9～10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是A．用石墨作阳极，铁作阴极B．阳极反应式为Cl－＋2OH－－2e－＝ClO－＋H2OC．阴极反应式为2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－D．除去CN－的反应为2CN－＋5ClO－＋2H＋＝N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2OD阳极：Cl－＋2OH－－2e－＝ClO－＋H2O阴极：2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－（14年福建，11）某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列说法正确的是A．正极反应为AgCl＋e－＝Ag＋Cl－B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D．当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子D正极：Cl2＋2e－＝2Cl－负极：2Ag－2e－＋2Cl－＝2AgCl[17年江苏16]（3）“电解Ⅰ”是电解熔融的Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是。（4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应为，阴极产生的物质A的化学式为。石墨电极被阳极上产生的O2氧化4CO32－＋2H2O－4e－＝4HCO3－＋O2↑H2阳极：2O2－－4e－＝O2↑阳极：2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋阴极：4H2O＋4e－＝2H2↑＋4OH－4CO32－＋2H2O－4e－＝4HCO3－＋O2↑4CO32－＋4H＋＝4HCO3－（15年山东，29）利用如图所示制备LiOH，两电极区电解液分别为LiCl和LiOH溶液。B极区电解液为溶液（填化学式），阳极反应式为。LiOH2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极（B）：4H2O＋4e－＝2H2↑＋4OH－阳极（A）：4Cl－－4e－＝2Cl2↑（17年天津卷，7（4）某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解装置（如图），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。（4）用惰性电极电解时，CrO42－能从浆液中分离出来的原因为，分离后含铬元素的粒子为；阴极室生成的物质为（填化学式）。通电时，CrO42－通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液CrO42－和Cr2O72－NaOH和H2阴极：4H2O＋4e－＝2H2↑＋4OH－阳极：2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O