2022屆新高考化學一輪復(fù)習化學能與電能的轉(zhuǎn)化學案

專題九化學能與電能的轉(zhuǎn)化

【考情探究】

考點原電池原理及其應(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.了解常見化學電源的種類及其工作原理

電化學是氧化還原反應(yīng)知識的應(yīng)用和延伸,是熱點考直內(nèi)容。通常會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)計今后對本專題知識的考查會保持穩(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、離子移動方向、金屬的電化學

備考指導(dǎo)腐蝕及防護等知識。同時也對信息提取、應(yīng)用能力進行考查。備考時要側(cè)重原電池與電解池工作原理中基礎(chǔ)考點的復(fù)習和

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)濟的能源裝置,利用

a極區(qū)/學和禹子增多，

微生物處理有機廢水獲得電能,同時可實現(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

下列說法錯誤的是（）月刖為陰禹子交族聯(lián)，同理.

資機上褸無米的化心階升隔膜2%押離子交模膜。

高，夫電子?O.

.錯臺電機反應(yīng)大

4?8e-2C02~4?O

當電躇中轉(zhuǎn)寺ImOI.

電子時,timotNa,A.負極反應(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：當電路中轉(zhuǎn)移Im“電子時，模擬海水理論上除鹽58.5g

58.5和D.電池工作一段時間后,正、負極產(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,通過對工作原理示意圖的分析,考查學生接受、吸收、整合化學信息的能力。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)目的計算以及交換膜的判斷,體現(xiàn)了科學探究與創(chuàng)新意識的學科核心素養(yǎng)。

/解題指導(dǎo)

根據(jù)示意圖判斷電池的正、負極,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,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)計為如圖

所示的原電池廁下列說法一定錯誤的是()

甲乙

作負極工。作正極

B.原電池工作時,電子從負極沿導(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極(甲池)移動

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;在呆護埋在酸性土壤中的鋼管。下列有關(guān)說法中錯誤的是()

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,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

考點二電解原理及其應(yīng)用

4.某同學設(shè)計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極相連

B.用濕潤的KI淀粉試紙在銅電極附近檢驗氣體,試紙變藍色

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電極附近呈藍色

D.電解一段時間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到同一燒杯中,充分攪拌后溶液呈中性

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,防護原理如圖所示。下列

說法錯誤的是（）

A.通電時,鋅環(huán)是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)

B.通電時陰極上的電極反應(yīng)為2H2θ+2e^-H2↑+2OH

C.斷電時,鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為Z∩2÷+2e-Zn

D.斷電時,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年諾貝爾化學獎頒給了三位為鋰離子電池發(fā)展作出重要貢獻的科學家。一種鋰離子電池充電

時的陽極反應(yīng)式為LiFePO4-Ae-AFePe）4+Q-MLiFePo4+4+,放電時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Fe、P元素化合價均不變

B.放電時,電子由銅箔經(jīng)外電路流向鋁箔

C.充電時,鋁箔電極應(yīng)該接電源的正極

D.充電時,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

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,正極電極反應(yīng)式:AFePo4+如++心^-AtiFePO4

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

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

D.充電時,Li+向左移動

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。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(標準狀況)時,A電極的質(zhì)量減輕g

答案D

5.(2020北京等級考適應(yīng)性測試,16)2019年諾貝爾化學獎授予對鋰電池及鋰離子電池研究做出貢獻的三位科學家。

(1)最早的可充電鋰電池用金屬鋰作負極。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,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