2019年高考化学二轮复习电化学课件(共73张PPT)

选择题命题区间4电化学1NO.1历年真题集中研究——明考情2NO.2解题知能重点强化——提能力3NO.3高考题点全面演练——查缺漏4专题过关检测目录CONTENTSNO.1历年真题集中研究——明考情考向一原电池1．(2018·全国卷Ⅲ)一种可充电锂—空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li＋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D．充电时，电池总反应为Li2O2－x===2Li＋1－x2O2由题意知，放电时负极反应为Li－e－===Li＋，正极反应为(2－x)O2＋4Li＋＋4e－===2Li2O2－x(x＝0或1)，电池总反应为1－x2O2＋2Li===Li2O2－x。该电池放电时，金属锂为负极，多孔碳材料为正极，A项错误；该电池放电时，外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极，B项错误；该电池放电时，电解质溶液中的Li＋向多孔碳材料区迁移，充电时电解质溶液中的Li＋向锂材料区迁移，C项错误；充电时电池总反应为Li2O2－x===2Li＋(1－x2)O2，D项正确。2．(2017·全国卷Ⅲ)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是()A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4B．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14gC．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4，A项正确；该电池工作时，每转移0.02mol电子，负极有0.02molLi(质量为0.14g)被氧化为Li＋，则负极质量减少0.14g，B项正确；石墨烯能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，C项正确；充电过程中，Li2S2的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电池中Li2S2的量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多，D项错误。3．(2016·全国卷Ⅱ)Mg­AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋B．正极反应式为Ag＋＋e－===AgC．电池放电时Cl－由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑解析：Mg­AgCl电池的电极反应：负极Mg－2e－===Mg2＋，正极2AgCl＋2e－===2Ag＋2Cl－，A项正确，B项错误。在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，C项正确。Mg是活泼金属，能和H2O发生反应生成Mg(OH)2和H2，D项正确。考向二电解池4．(2018·全国卷Ⅰ)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：①EDTA­Fe2＋－e－===EDTA­Fe3＋②2EDTA­Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA­Fe2＋该装置工作时，下列叙述错误的是()A．阴极的电极反应：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2OB．协同转化总反应：CO2＋H2S===CO＋H2O＋SC．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D．若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA­Fe3＋/EDTA­Fe2＋，溶液需为酸性由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应，为电解池的阳极，则ZnO@石墨烯电极为阴极。由题图可知，电解时阴极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，A项正确；将阴、阳两极反应式合并可得总反应式为CO2＋H2S===CO＋H2O＋S，B项正确；阳极接电源正极，电势高，阴极接电源负极，电势低，故石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高，C项错误；Fe3＋、Fe2＋只能存在于酸性溶液中，D项正确。5．(2017·全国卷Ⅱ)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4­H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是()A．待加工铝质工件为阳极B．可选用不锈钢网作为阴极C．阴极的电极反应式为Al3＋＋3e－===AlD．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动解析：利用电解氧化法在铝制品表面形成致密的Al2O3薄膜，即待加工铝质工件作阳极，A项正确；阴极与电源负极相连，对阴极电极材料没有特殊要求，可选用不锈钢网等，B项正确；电解质溶液呈酸性，阴极上应是H＋放电，阴极发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，C项错误；在电解过程中，电解池中的阴离子向阳极移动，D项正确。6.(2016·全国卷Ⅰ)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO2－4可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()A．通电后中间隔室的SO2－4离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．负极反应为2H2O－4e－===O2＋4H＋，负极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成A项正极区发生的反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，由于生成H＋，正极区溶液中阳离子增多，故中间隔室的SO2－4向正极迁移，正极区溶液的pH减小。B项负极区发生的反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴离子增多，中间隔室的Na＋向负极迁移，故负极区产生NaOH，正极区产生H2SO4。C项由B项分析可知，负极区产生OH－，负极区溶液的pH升高。D项正极区发生的反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，当电路中通过1mol电子的电量时，生成0.25molO2。7.(2018·全国卷Ⅰ节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。制备Na2S2O5可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_______________________。电解后，____室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。解析：阳极上阴离子OH－放电，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，电解过程中H＋透过阳离子交换膜进入a室，故a室中NaHSO3浓度增加。2H2O－4e－===4H＋＋O2↑a考向三金属的腐蚀与防护8．(2017·全国卷Ⅰ)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，铁不容易失去电子，故钢管桩表面腐蚀电流(指铁失去电子形成的电流)，接近于0，A项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，B项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，C项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，D项正确。考情考法分析电化学是高考每年必考内容，主要题型是选择题，有时也会在非选择题中出现(如2018·全国卷ⅠT27、2018·全国卷ⅢT27、2015·全国卷ⅡT26、2014·全国卷ⅠT27)，命制的角度有电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正、负极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电极附近离子浓度变化的判断，电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等。同时通过陌生化学电源的装置图，考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力，也体现了对“宏观辨识与微观探析”学科核心素养的考查。NO.2解题知能重点强化——提能力必备知能要清①无论是装置Ⅰ还是装置Ⅱ，电子均不能通过电解质溶液。②在装置Ⅰ中，由于不可避免会直接发生Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋而使化学能转化为热能，所以装置Ⅱ的能量转化率高。1．两大工作原理(1)原电池工作原理示意图(2)电解池工作原理示意图①与电源正极相连的为阳极；与电源负极相连的为阴极。②电解液中阳离子移向阴极；阴离子移向阳极。2．电极的判断方法(1)原电池中正极和负极的5种判断方法(2)电解池中阴极和阳极的5种判断方法3．电解池的电极反应及其放电顺序(1)阳离子在阴极上的放电顺序：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)。(2)阴离子在阳极上的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－。4．电解的四大类型及规律类型电极反应特点实例电解物质电解液浓度pH电解液复原方法电解水型阴极：4H＋＋4e－===2H2↑阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑NaOHH2O增大增大加H2OH2SO4减小Na2SO4不变类型电极反应特点实例电解物质电解液浓度pH电解液复原方法电解电解质型电解质的阴、阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大通入HCl气体CuCl2—加CuCl2放H2生碱型阴极：放H2生成碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大通入HCl气体放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：放O2生成酸CuSO4减小加CuO5．金属腐蚀与防护的方法(1)金属腐蚀快慢程度的判断方法(2)金属电化学保护的两种方法典型反应要通1．十五种新型电池的电极反应式总反应：Ag2O＋Zn＋H2O放电充电2Ag＋Zn(OH)2正极Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－锌银电池负极Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2总反应：2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)2－4正极O2＋4e－＋2H2O===4OH－锌空气电池负极Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)2－4总反应：NiO2＋Fe＋2H2O放电充电Fe(OH)2＋Ni(OH)2正极NiO2＋2e－＋2H2O===Ni(OH)2＋2OH－镍铁电池负极Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2总反应：3Zn＋2FeO2－4＋8H2O放电充电3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4OH－正极FeO2－4＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－高铁电池负极Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2总反应：Cd＋2NiOOH＋2H2O放电充电Cd(OH)2＋2Ni(OH)2正极NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－镍镉电池负极Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)2总反应：H2O2＋2H＋＋Mg===Mg2＋＋2H2O正极H2O2＋2H＋＋2e－===2H2OMg­H2O2电池负极Mg－2e－===Mg2＋总反应：Mg＋2AgCl===2Ag＋Mg2＋＋2Cl－正极2AgCl＋2e－===2Ag＋2Cl－Mg­AgCl电池负极Mg－2e－===Mg2＋总反应：xMg＋Mo3S4放电充电MgxMo3S4正极Mo3S4＋2xe－===Mo3S2x－4镁钴电池负极xMg－2xe－===xMg2＋总反应：2Na＋xS===Na2Sx正极xS＋2e－===S2－x钠硫电池负极2Na－2e－===2Na＋总反应：2Na2S2＋NaBr3放电充电Na2S4＋3NaBr正极NaBr3＋2e－＋2Na＋===3NaBr钠硫蓄电池负极2Na2S2－2e－===Na2S4＋2Na＋总反应：Na1－mCoO2＋NamCn放电充电NaCoO2＋Cn正