2022屆新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化學(xué)案

專題九化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化

【考情探究】

考點(diǎn)原電池原理及其應(yīng)用電解原理及其應(yīng)用

課1.理解原電池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用,能書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方

標(biāo)程式

理解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用,能書寫電極反

解解讀2了.解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐

應(yīng)式和總反應(yīng)方程式

讀蝕的措施

3.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理

電化學(xué)是氧化還原反應(yīng)知識(shí)的應(yīng)用和延伸,是熱點(diǎn)考直內(nèi)容。通常會(huì)以新型二次電池為載體考查原電池原理與電解原理.試

考情分析

題難度中等,預(yù)計(jì)今后對(duì)本專題知識(shí)的考查會(huì)保持穩(wěn)定

本專題命題往往以可充電電池的工作原理及電解原理的應(yīng)用為背景,考有電極反應(yīng)式的書寫、離子移動(dòng)方向、金屬的電化學(xué)

備考指導(dǎo)腐蝕及防護(hù)等知識(shí)。同時(shí)也對(duì)信息提取、應(yīng)用能力進(jìn)行考查。備考時(shí)要側(cè)重原電池與電解池工作原理中基礎(chǔ)考點(diǎn)的復(fù)習(xí)和

電極反應(yīng)式書寫技巧的掌握

【真題探秘】

（2020山東,10.2分）微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟(jì)的能源裝置,利用

a極區(qū)/學(xué)和禹子增多，

微生物處理有機(jī)廢水獲得電能,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)海水淡化現(xiàn)以NaCI溶液模擬

?％保證溶液呈電中性，CL

海水，采用情性電極.用下圖裝置處理有機(jī)廢水（以含CHGOO-的溶液為例）需是句丑布到a極區(qū)，隔

下列說法錯(cuò)誤的是（）月刖為陰禹子交族聯(lián)，同理.

資機(jī)上褸無米的化心階升隔膜2%押離子交模膜。

高，夫電子?O.

.錯(cuò)臺(tái)電機(jī)反應(yīng)大

4?8e-2C02~4?O

當(dāng)電躇中轉(zhuǎn)寺ImOI.

電子時(shí),timotNa,A.負(fù)極反應(yīng)為CHwOO-+2HJ）-8e-^2C0j+7H?

和ImoICl發(fā)生定向B.隔膜I為陽離子交換膜,隔膜2為陰離子去換膜

還布，故理論上除成C：當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移Im“電子時(shí)，模擬海水理論上除鹽58.5g

58.5和D.電池工作一段時(shí)間后,正、負(fù)極產(chǎn)足氣體的物質(zhì)的址之比為2：I

.命題立意

以新型電池為載體,通過對(duì)工作原理示意圖的分析,考查學(xué)生接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力。依據(jù)原電池工作原理并結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識(shí)熟

練掌握電極反應(yīng)式的書寫方法、電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的計(jì)算以及交換膜的判斷,體現(xiàn)了科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的學(xué)科核心素養(yǎng)。

/解題指導(dǎo)

根據(jù)示意圖判斷電池的正、負(fù)極,再結(jié)合圖中微粒變化的情況書寫電極反應(yīng)式,根據(jù)得失電子守恒作出正確計(jì)算.

.拓展延伸

高考中?？疾殡x子交換膜。在原電池中,離子交換膜的作用與鹽橋類似,都是為了提高原電池的工作效率。在電解池中,離子交換膜的作用主要是產(chǎn)

物的分離及防止副反應(yīng)的發(fā)生。解題時(shí)要看清楚離子交換膜的種類.

【基礎(chǔ)篇固本夯基】

【基礎(chǔ)集訓(xùn)】

考點(diǎn)一原電池原理及其應(yīng)用

L如圖所示為銅鋅原電池。下列敘述中正確的是()

A.鹽橋的作用是傳導(dǎo)離子

B.外電路電子由銅片流向鋅片

C.鋅片上的電極反應(yīng)式為Z∩2÷+2e-Zn

D.外電路中有mol電子通過時(shí),銅片表面質(zhì)量增加約g

答案A

2.將鎘(Cd)浸在氯化鉆(CoCL)溶液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Co2÷(aq)+Cd(s)-C。⑸+Cd2+(aq).若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為如圖

所示的原電池廁下列說法一定錯(cuò)誤的是()

甲乙

作負(fù)極工。作正極

B.原電池工作時(shí),電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極

C.根據(jù)陰陽相吸原理,鹽橋中的陽離子向負(fù)極(甲池)移動(dòng)

D.甲池中盛放的是CdCl2溶液,乙池中盛放的是COCI2溶液

答案C

3.為了減少鋼管因銹蝕造成的損失,某城市擬用如圖方;在呆護(hù)埋在酸性土壤中的鋼管。下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是()

A.在潮濕的酸性土壤中鋼管主要發(fā)生析氫腐蝕

B.在潮濕的酸性土壤中電子由金屬棒M通過導(dǎo)線流向鋼管

C.在潮濕的酸性土壤中H+向金屬棒M移動(dòng),抑制H+與鐵的反應(yīng)

D.金屬棒M與鋼管用導(dǎo)線連接后可使鋼管表面的腐蝕電流接近零

答案C

考點(diǎn)二電解原理及其應(yīng)用

4.某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置探究氯堿工業(yè)原理,下列說法正確的是()

L電源勺

H

恤和e?址水

A.石墨電極與直流電源負(fù)極相連

B.用濕潤(rùn)的KI淀粉試紙?jiān)阢~電極附近檢驗(yàn)氣體,試紙變藍(lán)色

C.氫氧化鈉在石墨電極附近產(chǎn)生,Na+向石墨電極遷移

D.銅電極的電極反應(yīng)式為2H÷+2e—H2T

答案D

5.如圖是一個(gè)石墨作電極,電解稀Na2SO4溶液的裝置,通電后在石墨電極A和B附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列有關(guān)敘述正確

的是（）

NaiSO,溶液

A.逸出氣體的體積,A電極的小于B電極的

B.一電極逸出無味氣體,另一電極逸出刺激性氣味氣體

電極附近呈紅色,B電極附近呈藍(lán)色

D.電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到同一燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行?/p>

答案D

6.金屬鎮(zhèn)有廣泛的用途,粗鎂中含有少量Fe、Zn、Cu,Pt等雜質(zhì),可用電解法制備高純度的鎮(zhèn),下列敘述正確的是（已知:氧化性

Fe2+<Ni2÷<Cu2+）（）

A.陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式為NP÷+2e-Ni

B.電解過程中,陽極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量一定相等

C.電解后,電解槽底部的陽極泥中含有CU和Pt

D.電解后,溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+和Z∩2÷

答案C

,鋅環(huán)

濕澗的

絕獴子表面

7.高壓直流電線路的盜絕緣子經(jīng)日曬雨淋容易出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象,在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽腐蝕,防護(hù)原理如圖所示。下列

說法錯(cuò)誤的是（）

A.通電時(shí),鋅環(huán)是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)

B.通電時(shí)陰極上的電極反應(yīng)為2H2θ+2e^-H2↑+2OH

C.斷電時(shí),鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為Z∩2÷+2e-Zn

D.斷電時(shí),仍能防止鐵帽被腐蝕

答案C

【綜合篇知能轉(zhuǎn)換】

【綜合集訓(xùn)】

1.（2020北京東城二模,7）用惰性電極電解制備高鎰酸鉀的裝置示意圖如下。下列說法正確的是（）

_aHlifeb

I陽離彳］換腴I

KOHJMno4和KOH

溶液M混合溶液

為電源正極

B.I中的K+通過陽離子交換膜移向∏

C.若不使用離子交換膜,KMnCU的產(chǎn)率可能會(huì)降低

D.若陰極產(chǎn)生mol氣體,理論上可得到molKMnO4

答案C

2.（2020湖北宜昌4月聯(lián)考,11）2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位為鋰離子電池發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家。一種鋰離子電池充電

時(shí)的陽極反應(yīng)式為L(zhǎng)iFePO4-Ae-AFePe）4+Q-MLiFePo4+4+,放電時(shí)的工作原理如圖所示。下列敘述不正確的是（）

A.該電池工作時(shí)Fe、P元素化合價(jià)均不變

B.放電時(shí),電子由銅箔經(jīng)外電路流向鋁箔

C.充電時(shí),鋁箔電極應(yīng)該接電源的正極

D.充電時(shí),Li?通過隔膜移向銅箔電極方向遷移

答案A

3.（20205-3原創(chuàng)）高能LiFePO4電池多應(yīng)用于公共交通,電池中間是聚合物的隔膜,主要作用是在反應(yīng)過程中只讓Li+通過,結(jié)構(gòu)如圖

標(biāo)

放電

原理如下:（1-MLiFePo4+λFeP04+LiΛQ蠹LiFePO4+nCβ下列說法不乏碉的是（）

A.放電時(shí),正極電極反應(yīng)式:AFePo4+如++心^-AtiFePO4

B.放電時(shí),電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線、用電器、導(dǎo)線到正極

C.充電時(shí)陰極電極反應(yīng)式Mi++Ae+∕τC^-----LiXZn

D.充電時(shí),Li+向左移動(dòng)

答案D

4.（2020湖北武漢華中師大一附中期中,12）NaBl燃料電池具有理論電壓高、能量密度大等優(yōu)點(diǎn)。以該燃料電池為電源電解精煉

A.離子交換膜應(yīng)為陽離子交換膜,Na+由左極室向右極室遷移

B.該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為BH；+8OH-8e-BO5+6H2O

C電解池中的電解質(zhì)溶液可以選擇CuSO4溶液

D.每消耗L。2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),A電極的質(zhì)量減輕g

答案D

5.(2020北京等級(jí)考適應(yīng)性測(cè)試,16)2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予對(duì)鋰電池及鋰離子電池研究做出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。

(1)最早的可充電鋰電池用金屬鋰作負(fù)極。鋰在元素周期表中的位置是,屬于活潑金屬,使電池存在較大安全隱

患。

(2)現(xiàn)在廣泛使用的鋰離子電池有多種類型。某可充電鉆酸鋰電池的工作原理如下圖所示：

隔膜

(允許Li?通過)

①該電池放電時(shí),其中一極的電極反應(yīng)式是Liq-把一6C+λLi+,則該極應(yīng)為上圖