【高考A计划】2017年新高考化学一轮复习 单元热点专题突破6 化学反应与能量课件

单元热点专题突破电化学原理的综合应用1.原电池和电解池的区别和联系原电池电解池能量转化化学能→电能电能→化学能反应特征自发进行的氧化还原反应非自发进行的氧化还原反应电极名称由电极本身决定负极:相对较活泼金属正极:相对不活泼金属或能导电的非金属由电源决定阴极:与电源负极相连阳极:与电源正极相连电极反应负极:氧化反应正极:还原反应阴极:还原反应阳极:氧化反应原电池电解池装置特征无电源,两极不同有电源,两极可以相同,也可以不同电子流动方向溶液中离子流向阳离子移向正极阴离子移向负极阳离子移向阴极阴离子移向阳极联系两者均发生氧化还原反应2.电解原理的应用电解食盐水电解熔融Al2O3电镀电解精炼装置示意图阴极反应2H++2e-H2↑4Al3++12e-4AlZn2++2e-ZnCu2++2e-Cu阳极反应2Cl--2e-Cl2↑6O2--12e-3O2↑Zn-2e-Zn2+Cu-2e-Cu2+Zn-2e-Zn2+等电解食盐水电解熔融Al2O3电镀电解精炼电解总反应2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑2Al2O34Al+3O2↑——说明工业生产中阴极室与阳极室应用隔膜分开阳极生成的O2与碳反应生成CO2,需要定期更换石墨阳极镀件作阴极,镀层金属作阳极,用含镀层金属阳离子的溶液作电镀液粗铜作阳极,精铜作阴极,阳极电极减少的质量与阴极电极增加的质量不相等典例(2015·新课标全国卷Ⅰ)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。下列有关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+6O26CO2+6H2O【解题思路】本题考查新型化学电源的工作原理。从题给图示看,左侧为电池的负极,在微生物的作用下C6H12O6发生氧化反应生成CO2和H+:C6H12O6-24e-+6H2O6CO2↑+24H+,B项正确;H+通过质子交换膜从左侧移向右侧(正极),正极反应为O2+4e-+4H+2H2O,A项错误,C项正确;该电池的总反应方程式为C6H12O6+6O26CO2+6H2O,D项正确。【参考答案】A高考全解命题点1:(2014·北京高考)下列电池工作时,O2在正极放电的是(B)A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池D.镍镉电池命题点2:(2015·江苏高考)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(D)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-命题点3:(2015·新课标全国卷Ⅱ节选)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回答下列问题:(1)该电池的正极反应式为MnO2+H++e-MnOOH,电池反应的离子方程式为2MnO2+Zn+2H+2MnOOH+Zn2+。(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论上消耗锌0.05g(已知F=96500C·mol-1)。命题点4:(2015·山东高考节选)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。(1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为LiOH溶液(填化学式),阳极电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,电解过程中Li+向B电极迁移(填“A”或“B”)。命题点1:考查常见化学电源的基本原理,一般情况下,燃料电池中可燃物质参与负极反应,氧气参与正极反应。命题点2:考查燃料电池原理,电极反应方程式的书写必须考虑介质是否参与电极反应,原电池中阴离子向负极移动。命题点3:电化学中的计算依据为得失电子守恒。命题点4:电解池中,书写电极反应需分析离子放电顺序,也是解题关键。1.锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式如下:负极反应:C6Li-xe-C6Li1-x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料);正极反应:Li1-xMO2+xLi++xe-LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)。下列有关说法正确的是(B)A.锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO2LiMO2+C6Li1-xB.电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1mol电子,金属锂所消耗的质量最小C.锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动D.锂离子电池充电时阳极反应为C6Li1-x+xLi++xe-C6Li【解析】A项,题给反应是电池放电时的反应;C项,原电池中,阳离子向正极移动,即Li+向正极移动;D项,锂离子电池充电时阳极反应应为正极反应的逆反应。2.(2016·浙江嘉兴一中等五校联考)第三代混合动力车,可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低汽油的消耗;在刹车或下坡时,电池处于充电状态,其电路工作原理如图所示。下列说法中正确的是(A)A.电池充电时,OH-由甲侧向乙侧移动B.甲放电时为正极,充电时为阳极D.汽车下坡时发生图中实线所示的过程C.放电时负极的电极反应式为MHn-ne-M+nH+【解析】A项,电池充电时是电解池工作原理,乙电极是Ni(OH)2→NiOOH的过程,为阳极,阴离子移向阳极,故OH-由甲侧向乙侧移动,正确;B项,甲放电时为负极,充电时为阴极,错误;C项,放电时甲为负极,电极反应式为M+nH+-ne-MHn,错误;D项,汽车下坡时是电解池原理,发生图中虚线所示的过程,错误。3.氯碱工业的一种节能新工艺,将电解池与燃料电池相组合,相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出):下列说法正确的是(A)B.通入空气的电极为负极C.电解池中产生2molCl2,理论上燃料电池中消耗0.5molO2D.a、b、c的大小关系为ab=cA.电解池的阴极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-【解析】B项,通入氢气的电极是负极,通入空气的电极是正极,错误;C项,电路中得失电子守恒,2mol氯气生成时转移电子为4mol,消耗0.5molO2时电子转移为2mol,不相等,错误;D项,燃料电池中通入空气的电极区生成OH-,所以c最大,错误。