2023新教材高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專題7化學(xué)反應(yīng)與能量課件

專題七

化學(xué)反應(yīng)與能量真題研練·析考情核心突破·提能力?？季殹ぷヂ鋵?shí)真題研練·析考情【真

題

研

練】1.[2022·浙江1月]相關(guān)有機(jī)物分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1mol環(huán)己烷(

)的能量變化如圖所示：下列推理不正確的是(

)A．2ΔH1≈ΔH2，說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比B．ΔH2＜ΔH3，說明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定C．3ΔH1＜ΔH4，說明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵D．ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞0，說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性答案：A解析：由圖示可知，反應(yīng)Ⅰ為：

(l)＋H2(g)―→

(l)

ΔH1；反應(yīng)Ⅱ?yàn)椋?/p>

(l)＋2H2(g)―→

(l)

ΔH2；反應(yīng)Ⅲ為：

(l)＋2H2(g)―→

(l)

ΔH3；反應(yīng)Ⅳ為：

＋3H2(g)―→

(l)

ΔH4。2ΔH1≈ΔH2，說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比，但不能是存在相互作用的兩個(gè)碳碳雙鍵，A錯(cuò)誤；ΔH2＜ΔH3，根據(jù)蓋斯定律，

(l)―→

(l)

ΔH＝ΔH2－ΔH3＜0，即單雙鍵交替的物質(zhì)能量低，更穩(wěn)定，說明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定，B正確；由圖示可知，反應(yīng)Ⅰ是1mol碳碳雙鍵加成，焓變?yōu)棣1，反應(yīng)Ⅳ為苯的完全加成，焓變?yōu)棣4，如果苯環(huán)上有三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳三鍵，則3ΔH1＝ΔH4，現(xiàn)3ΔH1＜ΔH4，說明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵，C正確；ΔH3－ΔH1＜0，根據(jù)反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ由蓋斯定律可知，

(l)＋H2(g)―→

(l)

ΔH<0；ΔH4－ΔH3>0，根據(jù)反應(yīng)Ⅲ、Ⅳ由蓋斯定律可知，即

＋H2(g)―→(l)

ΔH＞0，則說明

具有的總能量小于

，苯分子具有特殊穩(wěn)定性，D正確。2．[2021·湖南卷]鐵的配合物離子(用[L—Fe—H]＋表示)催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理和相對(duì)能量的變化情況如圖所示：

答案：D

3．[2022·湖南卷]海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰—海水電池構(gòu)造示意圖如下。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．海水起電解質(zhì)溶液作用B．N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑C．玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能D．該鋰—海水電池屬于一次電池答案：B解析：海水中含有大量的電解質(zhì)，故A項(xiàng)正確；Li是活潑金屬，作負(fù)極，則N極是正極，正極上海水中溶解的O2、CO2等均能放電，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于Li易與水反應(yīng)，故玻璃陶瓷應(yīng)具有良好的防水功能，同時(shí)為形成閉合的回路，也應(yīng)具有傳導(dǎo)離子的功能，C項(xiàng)正確；該電池屬于一次電池，D項(xiàng)正確。4．[2022·廣東卷]科學(xué)家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲(chǔ)能設(shè)備(如圖)。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為：

NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3。下列說法正確的是(

)A．充電時(shí)電極b是陰極B．放電時(shí)NaCl溶液的pH減小C．放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大D．每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g答案：C解析：由充電時(shí)電極a的反應(yīng)可知，充電時(shí)電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽極，故A錯(cuò)誤；放電時(shí)電極反應(yīng)和充電時(shí)相反，則由放電時(shí)電極a的反應(yīng)為Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯(cuò)誤；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，正極反應(yīng)為Cl2＋2e－===2Cl－，反應(yīng)后Na＋和Cl－濃度都增大，則放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大，故C正確；充電時(shí)陽極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，陰極反應(yīng)為NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3，由得失電子守恒可知，每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g·mol－1×2mol＝46g，故D錯(cuò)誤。5.[2022·湖北卷]含磷有機(jī)物應(yīng)用廣泛。電解法可實(shí)現(xiàn)由白磷直接制備Li[P(CN)2]，過程如圖所示(Me為甲基)。下列說法正確的是(

)A．生成1molLi[P(CN)2]，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移2mol電子B．陰極上的電極反應(yīng)為：P4+8CN—4e—===4［P(CN)2］—C．在電解過程中CN－向鉑電極移動(dòng)D．電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來自于LiOH答案：D解析：石墨電極物質(zhì)轉(zhuǎn)化為：P4→Li[P(CN)2]，磷元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以石墨電極為陽極，對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為：P4＋8CN－－4e－===4[P(CN)2]－，則生成1molLi[P(CN)2]，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移1mol電子，右側(cè)電極為陰極，A、B錯(cuò)誤；電解池工作過程中陽離子移向陰極，陰離子移向陽極，CN－應(yīng)該向陽極移動(dòng)，即移向石墨電極，C錯(cuò)誤；由圖示物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，HCN在陰極放電，產(chǎn)生CN－和H2，而HCN中的H來自LiOH，則電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來自于LiOH，D正確。6．[2022·山東卷](雙選)設(shè)計(jì)如圖裝置回收金屬鈷。保持細(xì)菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成CO2，將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoO2(s)轉(zhuǎn)化為Co2＋，工作時(shí)保持厭氧環(huán)境，并定時(shí)將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說法正確的是(

)A．裝置工作時(shí)，甲室溶液pH逐漸增大B．裝置工作一段時(shí)間后，乙室應(yīng)補(bǔ)充鹽酸C．乙室電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2＋2H2O＋e－===Li＋＋Co2＋＋4OH－D．若甲室Co2＋減少200mg，乙室Co2＋增加300mg，則此時(shí)已進(jìn)行過溶液轉(zhuǎn)移答案：BD

7．[2020·江蘇卷]將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在如圖所示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是(

)A．陰極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋B．金屬M(fèi)的活動(dòng)性比Fe的活動(dòng)性弱C．鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)D．鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快答案：C解析：本題考查金屬的腐蝕與防護(hù)，考查的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。該裝置中陰極發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬M(fèi)被氧化，即金屬活動(dòng)性：M>Fe，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼鐵設(shè)施為原電池的正極，表面積累大量電子而被保護(hù)，C項(xiàng)正確；海水中含有大量的NaCl等電解質(zhì)，而河水中電解質(zhì)較少，故鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的慢，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！究记榉治觥靠键c(diǎn)考向預(yù)測(cè)化學(xué)反應(yīng)與熱能反應(yīng)熱的比較與計(jì)算化學(xué)反應(yīng)與能量主要包括化學(xué)能與熱能、化學(xué)能與電能，化學(xué)能與熱能重點(diǎn)考查能量變化圖、蓋斯定律、鍵能等，由于能源問題已成為社會(huì)熱點(diǎn)，結(jié)合新能源的開發(fā)，把反應(yīng)熱與能源結(jié)合起來進(jìn)行考查，將是命題的方向。電化學(xué)部分常以新型化學(xué)電源、電解原理在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用等為載體，考查基本原理及應(yīng)用，試題注重了題材的生活化、實(shí)用化、情境化，同時(shí)也加強(qiáng)了不同知識(shí)間的相互滲透與融合，試題的背景較為新穎，題目具有一定難度。預(yù)測(cè)今年高考仍會(huì)在這方面著力命題。尤其注意電化學(xué)原理中離子交換膜的應(yīng)用。反應(yīng)歷程與能量變化的分析原電池原理及應(yīng)用原電池原理及簡(jiǎn)單應(yīng)用新型化學(xué)電源的分析電解原理及其應(yīng)用電解原理及規(guī)律電解原理的應(yīng)用電化學(xué)原理的綜合考查金屬的腐蝕與防護(hù)電化學(xué)腐蝕的原因分析金屬的防護(hù)方法核心突破·提能力考點(diǎn)1化學(xué)能與熱能【核

心

梳

理】1.催化劑對(duì)反應(yīng)歷程與活化能影響圖例解讀(1)在無催化劑的情況下：E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能；E1－E2＝ΔH。(2)有催化劑時(shí)，總反應(yīng)分成了兩個(gè)反應(yīng)步驟，反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，產(chǎn)物為總反應(yīng)的中間產(chǎn)物，反應(yīng)②為放熱反應(yīng)；總反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(3)同一反應(yīng)分為若干個(gè)基元反應(yīng)，活化能大基元反應(yīng)速率較慢，決定了總反應(yīng)的快慢；相同反應(yīng)物同時(shí)發(fā)生多個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)時(shí)，能壘越小的反應(yīng)，反應(yīng)速率越大，產(chǎn)物占比越高。(4)催化劑的作用：降低E1、E2，但不影響ΔH?！咎貏e提醒】(1)活化能是從低能態(tài)“爬坡”到高能態(tài)的能壘，活化能最大的步驟，決定了整個(gè)反應(yīng)過程的反應(yīng)速率。(2)分析變化過程中所經(jīng)歷的全部基元反應(yīng)，包括過渡態(tài)的形成，鍵的斷裂和生成等。2.燃燒熱和中和反應(yīng)的反應(yīng)熱應(yīng)用中的注意事項(xiàng)(1)均為放熱反應(yīng)，ΔH<0，單位為kJ·mol－1。(2)燃燒熱概念理解的三要點(diǎn)：①外界條件是25℃、101kPa；②反應(yīng)的可燃物是1mol；③生成物是穩(wěn)定的氧化物(包括狀態(tài))，如碳元素生成的是CO2，而不是CO，氫元素生成的是液態(tài)水，而不是水蒸氣。(3)中和反應(yīng)的反應(yīng)熱概念理解三要點(diǎn)：①反應(yīng)物酸、堿是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿；②溶液是稀溶液，不存在稀釋過程的熱效應(yīng)；③生成物液態(tài)水是1mol。3．反應(yīng)熱計(jì)算的四種方法【典

題

精

研】考向1反應(yīng)歷程圖像分析例1[2021·山東卷]18O標(biāo)記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解，部分反應(yīng)歷程可表示為：能量變化如圖所示。已知

為快速平衡。

答案：B解析：一般來說，反應(yīng)的活化能越高，反應(yīng)速率越慢，由圖可知，反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅳ的活化能較高，因此反應(yīng)的決速步為反應(yīng)Ⅰ、Ⅳ，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)Ⅰ為加成反應(yīng)，而

為快速平衡，反應(yīng)Ⅱ的成鍵和斷鍵方式為

或

，后者能生成18OH－，因此反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在18OH－，故B正確；

[題型分析]

能量變化圖是化學(xué)能與熱能考查重點(diǎn)之一，基本題型主要考查反應(yīng)過程中反應(yīng)熱、物質(zhì)能量高低與穩(wěn)定性的判斷以及催化劑的影響，新高考形勢(shì)下更側(cè)重于基本概念、物質(zhì)的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化，以及基元反應(yīng)、活化能、快慢反應(yīng)、化學(xué)鍵變化、反應(yīng)速率及平衡移動(dòng)等，題目的綜合性增強(qiáng)、難度有所增大，題目情景越來越新穎。[思維建模]

能量變化能壘圖解題流程2023年高考可能這樣考1．科學(xué)家通過密度泛函理論研究甲醇與水蒸氣催化重整制氫反應(yīng)機(jī)理時(shí)，得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面發(fā)生解離時(shí)四個(gè)路徑與相對(duì)能量關(guān)系如圖所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物種用*標(biāo)注。下列說法正確的是(

)A.Pd(Ⅲ)能改變反應(yīng)歷程，從而改變化學(xué)反應(yīng)速率B.該歷程中反應(yīng)速率最快的是路徑①C．該歷程中能壘(反應(yīng)活化能)最大的是路徑②D．由此歷程可知：CH2O*＋2H*===CHO*＋3H*ΔH＞0答案：A解析：Pd(Ⅲ)是該反應(yīng)的催化劑，催化劑能改變反應(yīng)的活化能，能改變反應(yīng)歷程，從而改變化學(xué)反應(yīng)速率，故A正確；活化能為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)能量之差，反應(yīng)需要的活化能越小，反應(yīng)進(jìn)行的越快，反應(yīng)速率越快，根據(jù)圖示，路徑③的活化能最小，反應(yīng)速率最快，故B錯(cuò)誤；活化能為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)能量之差，由圖可以看出，過渡態(tài)1發(fā)生的反應(yīng)活化能最大，該歷程中能壘(反應(yīng)活化能)最大的是路徑①，故C錯(cuò)誤；根據(jù)圖示，CH2O*和2H*總能量大于CHO*和3H*總能量，則該反應(yīng)歷程為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，故D錯(cuò)誤?？枷?反應(yīng)熱的計(jì)算與比較例2[2021·浙江卷]相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于反應(yīng)的ΔH，下列判斷正確的是(

)

(g)＋H2(g)―→

(g)

ΔH1 (g)＋2H2(g)―→

(g)

ΔH2

(g)＋3H2(g)―→

(g)

ΔH3 (g)＋H2(g)―→

(g)

ΔH4A．ΔH1>0，ΔH2>0 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH1>ΔH2，ΔH3>ΔH2 D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4答案：C解析：環(huán)己烷比環(huán)己烯、環(huán)己二烯穩(wěn)定，則環(huán)己烷能量低，ΔH1<0，ΔH2<0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)方程式，結(jié)合蓋斯定律，ΔH3＝ΔH2＋ΔH4，B項(xiàng)錯(cuò)誤；將反應(yīng)2減去反應(yīng)1，得

(g)＋H2(g)―→

(g)

ΔH＝ΔH2－ΔH1，由于環(huán)己烯比環(huán)己二烯穩(wěn)定，則ΔH2－ΔH1<0，即ΔH2<ΔH1，同理，將反應(yīng)3減去反應(yīng)2，得反應(yīng)4：

(g)＋H2(g)―→

(g)

ΔH4＝ΔH3－ΔH2，

比

穩(wěn)定，則ΔH3－ΔH2>0，即ΔH3>ΔH2，C項(xiàng)正確；根據(jù)蓋斯定律，ΔH2＝ΔH3－ΔH4，D項(xiàng)錯(cuò)誤。[題型分析]

化學(xué)能與熱能重點(diǎn)考查主要通過創(chuàng)設(shè)情境，提供新信息，以能量變化圖、蓋斯定律、鍵能等為載體，比較分析、計(jì)算等方法來求解“ΔH”值，從而書寫(或判斷)熱化學(xué)方程式。由于能源問題已成為社會(huì)熱點(diǎn)，結(jié)合新能源的開發(fā)，把反應(yīng)熱與能源結(jié)合起來進(jìn)行考查，將是命題的方向。

答案：A解析：O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)

ΔH3；O2(g)＋2H2(g)===2H2O(l)

ΔH5；兩個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，ΔH均為負(fù)值，放熱越多，ΔH越小，由于生成液態(tài)水放熱更多，所以ΔH5<ΔH3，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，③×2－②×2－①得，2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)，所以ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1，B項(xiàng)正確；O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)

ΔH3，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，C項(xiàng)正確；由ΔH4＝－1048.9kJ·mol－1知，反應(yīng)放出大量的熱，所以可以用聯(lián)氨和N2O4作火箭推進(jìn)劑，D項(xiàng)正確。考點(diǎn)2原電池原理新型化學(xué)電源【核

心

梳

理】1.原電池的結(jié)構(gòu)及工作原理2．原電池正、負(fù)極的判斷方法【特別提醒】(1)某些特定情況下，電極類型判斷方法與常規(guī)方法有差異，要根據(jù)題中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化信息進(jìn)行判斷。(2)存在多個(gè)反應(yīng)時(shí)，要清楚哪個(gè)是電極反應(yīng)，哪個(gè)是電極區(qū)反應(yīng)，然后根據(jù)電極反應(yīng)的類型進(jìn)行判斷。3.陌生原電池裝置的知識(shí)遷移(1)二次電池(2)燃料電池【典

題

精

研】考向1原電池工作原理的應(yīng)用例3[2021·山東卷]以KOH溶液為離子導(dǎo)體，分別組成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清潔燃料電池，下列說法正確的是(

)A．放電過程中，K＋均向負(fù)極移動(dòng)B．放電過程中，KOH物質(zhì)的量均減小C．消耗等質(zhì)量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料電池的理論放電量最大D．消耗1molO2時(shí)，理論上N2H4—O2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L答案：C

[題型分析]

原電池工作原理及其應(yīng)用常以給定的原電池裝置為載體，考查原電池正、負(fù)極的判斷；電子或離子的移動(dòng)方向；電極反應(yīng)式、電池反應(yīng)方程式的書寫及判斷；原電池工作過程中及工作后電解質(zhì)、電極質(zhì)量變化的判斷；根據(jù)電子守恒進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。就題目呈現(xiàn)形式而言多以新型化學(xué)電源為載體。2023年高考可能這樣考3．近期，我國(guó)報(bào)道了一種新型Li-NO2電池，為NO2的治理和再利用提供了新的研究思路，其工作原理如下圖所示。電池放電時(shí)的總反應(yīng)為2Li＋NO2===Li2O＋NO。下列有關(guān)該電池工作時(shí)的說法不正確的是(

)A．外電路電流的方向：b極→電流表→a極B．b極的電極反應(yīng)：NO2＋2e－＋2Li＋===Li2O＋NOC．電解液中Li＋向b極附近遷移D．當(dāng)外電路通過1mole－時(shí)，b極質(zhì)量增加7g答案：D解析：由放電時(shí)的總反應(yīng)為2Li＋NO2===Li2O＋NO，Li元素化合價(jià)升高，則a極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－===Li＋，b極為正極，N元素化合價(jià)降低，電極反應(yīng)式為：NO2＋2e－＋2Li＋===Li2O＋NO，B正確；電流從正極流向負(fù)極，即外電路電流的方向：b極→電流表→a極，A正確；電解質(zhì)中陽離子移向正極，則電解液中Li＋向b極附近遷移，故C正確；當(dāng)外電路通過1mole－時(shí)，有1molLi＋移向b極，質(zhì)量為m＝nM＝1mol×7g·mol－1＝7g，b極生成Li2O，則b極增加的質(zhì)量還包含O元素質(zhì)量，則b極質(zhì)量增加大于7g，D錯(cuò)誤?？枷?新型化學(xué)電源例4[2022·遼寧卷]某儲(chǔ)能電池原理如圖。下列說法正確的是(

)A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋B．放電時(shí)Cl－透過多孔活性炭電極向CCl4中遷移C．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上CCl4吸收0.5molCl2D．充電過程中，NaCl溶液濃度增大答案：A解析：放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，正極反應(yīng)：Cl2＋2e－===2Cl－，消耗氯氣，放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，充電時(shí)陽極：2Cl－－2e－===Cl2，A正確；放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，放電時(shí)Cl－透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移，B錯(cuò)誤；放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1mol電子，正極：Cl2＋2e－===2Cl－，理論上CCl4釋放0.5molCl2，C錯(cuò)誤；充電過程中，陽極：2Cl－－2e－===Cl2，消耗氯離子，NaCl溶液濃度減小，D錯(cuò)誤。[題型分析]

新型化學(xué)電源是原電池原理考查的主要載體，考查方向與考向1大致相同，但電池類型越來越新穎，分析問題時(shí)一定要突破情景陷阱，抓住原電池基本原理進(jìn)行分析。要多關(guān)注新型燃料電池、新型高能蓄電池(如高鐵電池、鋰電池)和新型儲(chǔ)能電池的充電或放電的反應(yīng)過程，因?yàn)檫@些內(nèi)容與生產(chǎn)生活有更加密切的聯(lián)系。2023年高考可能這樣考4．我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種表面鋰摻雜的錫納米粒子催化劑s-SnLi可提高電催化制甲酸鹽的產(chǎn)率，同時(shí)釋放電能，實(shí)驗(yàn)原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．放電時(shí)，正極電極周圍pH升高B．放電時(shí)，每生成1molHCOO－，整個(gè)裝置內(nèi)轉(zhuǎn)移2NA個(gè)電子C．使用催化劑Sn或者s-SnLi均能有效減少副產(chǎn)物CO的生成D．使用s-SnLi催化劑，中間產(chǎn)物更不穩(wěn)定答案：B解析：放電時(shí)，正極電極反應(yīng)式為：CO2＋2e－＋H2O===OH－＋HCOO－，故正極周圍pH升高，A正確；每生成1molHCOO－，將發(fā)生2mol電子的轉(zhuǎn)移，但電子不能經(jīng)過電解質(zhì)溶液，是經(jīng)過外線路進(jìn)行轉(zhuǎn)移的，而不是在裝置內(nèi)轉(zhuǎn)移2NA個(gè)電子，B錯(cuò)誤；由題圖可知，使用催化劑Sn或者s-SnLi時(shí)生成CO的活化能均高于生成HCOOH的活化能，故均能有效減少副產(chǎn)物CO的生成，C正確；使用s-SnLi催化劑時(shí)的中間產(chǎn)物具有的總能量比使用Sn催化劑的中間產(chǎn)物的總能量高，能量越高越不穩(wěn)定，故使用s-SnLi催化劑時(shí)的中間產(chǎn)物更不穩(wěn)定，D正確?？键c(diǎn)3電解原理及其應(yīng)用【核

心

梳

理】1.電解池的結(jié)構(gòu)及工作原理2．電解池陰、陽極的判斷方法3．電解池電極反應(yīng)式的書寫模式(1)陽極①活潑金屬作電極，電極材料本身失電子，M-ne－===Mn＋。②電極為惰性電極，溶液中較易失電子的陰離子優(yōu)先失去電子，其順序?yàn)镾2－>I－>Br－>Cl－>OH－，Rn－－ne－===R。(2)陰極溶液中較易得電子的陽離子優(yōu)先得到電子，其順序?yàn)锳g＋>Cu2＋>H＋，Mn＋＋ne－===M。4．金屬的腐蝕與防護(hù)5．陌生電解池裝置圖的知識(shí)遷移(1)電解池(2)金屬腐蝕【典

題

精

研】考向1電解原理及應(yīng)用例5[2022·浙江6月]通過電解廢舊鋰電池中的LiMn2O4可獲得難溶性的Li2CO3和MnO2，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計(jì))。下列說法不正確的是(

)A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電極B的電極反應(yīng)：2H2O＋Mn2＋－2e－===MnO2＋4H＋C．電解一段時(shí)間后溶液中Mn2＋濃度保持不變D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)pH除去Mn2＋，再加入Na2CO3溶液以獲得Li2CO3答案：C解析：由示意圖可知，電解時(shí)，電極A上LiMn2O4中Mn元素化合價(jià)降低，被還原，電極A是電解裝置的陰極，A項(xiàng)正確；由電解裝置中電極B上的物質(zhì)變化可知，Mn2＋被氧化成MnO2，B項(xiàng)正確；陰極上Mn元素化合價(jià)由＋3.5→＋2，陽極上Mn元素化合價(jià)由＋2→＋4，化合價(jià)變化的絕對(duì)值不相等，故電解過程中，溶液中的Mn2＋濃度會(huì)變化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；通過調(diào)節(jié)溶液pH，可使Mn2＋轉(zhuǎn)化為沉淀而除去，再加入可溶性的碳酸鹽可使Li＋轉(zhuǎn)化為難溶的碳酸鋰，D項(xiàng)正確。[題型分析]

電解原理及其應(yīng)用多以生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用為載體，考查點(diǎn)主要集中在以下四個(gè)方面：一是電極反應(yīng)式或總反應(yīng)式正誤的判斷；二是離子移動(dòng)方向的判斷；三是工作過程中及工作后電解質(zhì)、電極質(zhì)量變化的判斷，四是定量計(jì)算，已知轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量求產(chǎn)物或反應(yīng)物的物質(zhì)的量，或者已知產(chǎn)物或反應(yīng)物的物質(zhì)的量的變化求轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量。要關(guān)注利用原電池和電解池裝置的組合進(jìn)行電化學(xué)知識(shí)的綜合考查。

答案：C解析：由方程式可知，鋰為鋰離子電池的負(fù)極，F(xiàn)eS為正極，X電極與FeS電極相連，為電解池的陽極，故A錯(cuò)誤；氫氧根離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和水，a室的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，故B錯(cuò)誤；離子膜M為陽離子交換膜，離子膜N為陰離子交換膜，故C正確；若去掉離子膜M將a、b兩室合并，放電能力強(qiáng)于氫氧根離子的氯離子會(huì)在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，故D錯(cuò)誤?？枷?金屬的腐蝕與防護(hù)例6[2022·濟(jì)南一中期末]氯鹽可導(dǎo)致混凝土中的鋼筋腐蝕。為防止混凝土中的鋼筋腐蝕，可在混凝土表面敷置一定電解質(zhì)溶液并將惰性金屬導(dǎo)電網(wǎng)浸泡其中，惰性金屬導(dǎo)電網(wǎng)與鋼筋分別連接外部直流電源從而除去Cl－，裝置如圖，下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．鋼筋接電源的正極B．金屬導(dǎo)電網(wǎng)上發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑C．混凝土中的鈣離子向鋼筋方向移動(dòng)D．電解一段時(shí)間后鋼筋附近溶液的pH增大答案：A解析：由Cl－移動(dòng)方向可知鋼筋接電源的負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬導(dǎo)電網(wǎng)為陽極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，B項(xiàng)正確；鋼筋一端為陰極，鈣離子為陽離子，所以向鋼筋方向移動(dòng)，C項(xiàng)正確；鋼筋附近發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，所以電解一段時(shí)間后鋼筋附近溶液的pH增大，D項(xiàng)正確。[題型分析]

金屬的腐蝕與防護(hù)有關(guān)知識(shí)在高考題中屬于低頻考點(diǎn)，經(jīng)常和化學(xué)與STSE融合在一起命題，考查形式相對(duì)單一，題目難度不大。2023年高考可能這樣考6．“外加電流法”和“犧牲陽極法”均可有效防止鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因是在其表面形成了原電池B．利用“外加電流法”時(shí)，鐵連接電源負(fù)極C．“犧牲陽極法”利用了電解池原理D．兩種保護(hù)法中都要采用輔助陽極答案：C解析：鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因是鐵不純，鐵與雜質(zhì)在其表面形成了原電池，A項(xiàng)正確；利用“外加電流法”時(shí)，鐵連接電源負(fù)極，B項(xiàng)正確；“犧牲陽極法”利用了原電池原理，C項(xiàng)錯(cuò)誤；兩種保護(hù)法中都要采用輔助陽極，D項(xiàng)正確?？键c(diǎn)4

“離子交換膜”在電化學(xué)中的應(yīng)用【核

心

梳

理】1.離子交換膜的功能、類型、作用2．解答帶離子交換膜電解池問題的思維模型

答案：A

[題型分析]

在電化學(xué)原理的基礎(chǔ)上，增加了隔膜、離子交換膜、雙極膜的考查。要注意離子交換膜的選擇性：陽離子交換膜只允許陽離子通過；陰離子交換膜只允許陰離子通過；質(zhì)子交換膜只允許H＋通過；雙極膜(BPM)是陰、陽復(fù)合膜，能解離出H＋和OH－，要根據(jù)離子的遷移方向及題目情景判斷離子交換膜的類型。

下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．m為陽離子交換膜、n為陰離子交換膜B．電解過程中，圖中兩處Na2SO4溶液的溶質(zhì)種類和物質(zhì)的量均不變C．a(chǎn)極區(qū)產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，理論上產(chǎn)生2mol1，5-戊二胺D．該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了酸性和堿性物質(zhì)的同時(shí)生產(chǎn)答案：A

模考精練·抓落實(shí)1．[2022·廣東省梅州市二模]港珠澳大橋的設(shè)計(jì)使用壽命高達(dá)120年，主要的防腐方法有：①鋼梁上安裝鋁片；②使用高性能富鋅(富含鋅粉)底漆；③使用高附著性防腐涂料；④預(yù)留鋼鐵腐蝕量。下列分析不合理的是(

)A．方法①②③只能減緩鋼鐵腐蝕，未能完全消除B．防腐涂料可以防水、隔離O2降低吸氧腐蝕速率C．防腐過程中鋁和鋅均失去電子，主要發(fā)生化學(xué)腐蝕D．鋼鐵在海水中發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－答案：C解析：防腐方法并不能完全防止鐵的腐蝕，只能減緩鋼鐵腐蝕，因此方法①②③只能減