20xx屆二輪復(fù)習(xí)-專(zhuān)題七-電化學(xué)-學(xué)案(全國(guó)通用)-免費(fèi)閱讀
【正文】 規(guī)律方法可逆電池的解題思路類(lèi)題精練7．我國(guó)科學(xué)家在液流電池研究方面取得新進(jìn)展。廣州模擬)電致變色玻璃以其優(yōu)異的性能將成為市場(chǎng)的新寵，如圖所示五層膜的玻璃電致變色系統(tǒng)，其工作原理是在外接電源下，通過(guò)在膜材料內(nèi)部發(fā)生氧化還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)器件的光透過(guò)率進(jìn)行多級(jí)可逆性調(diào)節(jié)。在題圖所示的情境中，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( C )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【解析】 陰極的鋼鐵設(shè)施實(shí)際作原電池的正極，正極金屬被保護(hù)不失電子，A錯(cuò)誤；陽(yáng)極金屬M(fèi)實(shí)際為原電池裝置的負(fù)極，電子流出，原電池中負(fù)極金屬比正極活潑，因此M活動(dòng)性比Fe的活動(dòng)性強(qiáng)，B錯(cuò)誤；金屬M(fèi)失電子，電子經(jīng)導(dǎo)線流入鋼鐵設(shè)施，從而使鋼鐵設(shè)施表面積累大量電子，自身金屬不再失電子從而被保護(hù)，C正確；海水中的離子濃度大于河水中的離子濃度，離子濃度越大，溶液的導(dǎo)電性越強(qiáng)，因此鋼鐵設(shè)施在海水中的腐蝕速率比在河水中快，D錯(cuò)誤。規(guī)律方法電解池的電極反應(yīng)及其放電順序(1)陽(yáng)離子在陰極上的放電順序?yàn)椋篈g＋Hg2＋Fe3＋Cu2＋H＋(酸)Pb2＋Fe2＋Zn2＋H＋(水)。宜賓模擬)某種濃差電池的裝置如圖所示，堿液室中加入電石渣漿液[主要成分為Ca(OH)2]，酸液室通入CO2(以NaCl為電解質(zhì))，產(chǎn)生電能的同時(shí)可生產(chǎn)純堿等物質(zhì)。關(guān)于金屬—空氣電池的說(shuō)法不正確的是( C )A．鋁—空氣電池(如上圖)中，鋁作負(fù)極，電子通過(guò)外電路到正極B．為幫助電子與空氣中的氧氣反應(yīng)，可使用活性炭作正極材料C．堿性溶液中，負(fù)極反應(yīng)為Al(s)＋3OH－(aq)═══Al(OH)3(s)＋3e－， g Al(s)， L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D．金屬—空氣電池的可持續(xù)應(yīng)用要求是一方面在工作狀態(tài)下要有足夠的氧氣供應(yīng)，另一方面在非工作狀態(tài)下能夠密封防止金屬自腐蝕【解析】 鋁—空氣電池(如圖)中，鋁作負(fù)極，電子是從負(fù)極通過(guò)外電路到正極，A正確；鋁—空氣電池中活性炭作正極材料，可以幫助電子與空氣中的氧氣反應(yīng)，B正確；堿性溶液中，負(fù)極反應(yīng)為4Al(s)－12e－＋16OH－(aq)═══4AlO(aq)＋8H2O；正極反應(yīng)式為：3O2＋12e－＋6H2O═══12OH－(aq)， g Al，需耗氧(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的體積為3 L＝ L，C不正確；金屬—空氣電池的正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)，電池在工作狀態(tài)下要有足夠的氧氣，電池在非工作狀態(tài)下，能夠密封防止金屬自腐蝕，D正確。(5)根據(jù)(3)、(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可知石墨電極的電極反應(yīng)式為Fe3＋＋e－═══Fe2＋，鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－═══Fe2＋；電池總反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋═══3Fe2＋，根據(jù)同一反應(yīng)中，氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物、還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物，則驗(yàn)證了Fe2＋氧化性小于Fe3＋，還原性小于Fe?！窘馕觥俊?1)由FeSO4 L－1。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，鹽橋中應(yīng)選擇__KCl__作為電解質(zhì)。通題型考點(diǎn)一 原電池原理及應(yīng)用典例探究角度一 原電池工作原理典例1 (2020精整合1．原電池、電解池的工作原理原電池電解池(陽(yáng)極為惰性電極)、負(fù)極和陰、陽(yáng)極的判斷方法原電池電解池3．新型化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)(1)書(shū)寫(xiě)步驟(2)燃料電池中正極電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)思路根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是O2，O2得到電子后化合價(jià)降低，首先變成O2－，O2－能否存在要看電解質(zhì)環(huán)境。【解析】 (1)由圖可知，CO2在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為CO2＋2e－═══CO＋O2－；(2)令生成乙烯和乙烷分別為2體積和1體積，根據(jù)阿伏加德羅定律，同溫同壓下，氣體體積比等于物質(zhì)的量之比，再根據(jù)得失電子守恒，得到發(fā)生的總反應(yīng)為：6CH4＋5CO2═══2C2H4＋C2H6＋5H2O＋5CO，即消耗CH4和CO2的體積比為6∶5。該電解池的陽(yáng)極為_(kāi)_Fe電極__，總反應(yīng)為 Fe＋2＋H2↑(Fe＋2C5H6═══Fe(C5H5)2＋H2↑)__。8．(2018下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( D )A．三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高B．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－═══NiOOH(s)＋H2O(l)C．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－═══ZnO(s)＋H2O(l)D．放電過(guò)程中OH－通過(guò)隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)【解析】 該電池采用的三維多孔海綿狀Zn具有較大的表面積，可以高效沉積ZnO，且所沉積的ZnO分散度高，A正確；根據(jù)題干中總反應(yīng)可知該電池充電時(shí)，Ni(OH)2在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成NiOOH，其電極反應(yīng)式為Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－═══NiOOH(s)＋H2O(l)，B正確；放電時(shí)Zn在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成ZnO，電極反應(yīng)式為Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－═══ZnO(s)＋H2O(l)，C正確；電池放電過(guò)程中，OH－等陰離子通過(guò)隔膜從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)，D錯(cuò)誤。 mol電子時(shí)， mol電子，根據(jù)正極的電極方程式， mol氧氣， L，A正確；反應(yīng)過(guò)程中正極生成大量的OH－使正極區(qū)pH升高，負(fù)極消耗OH－使負(fù)極區(qū)OH－濃度減小pH降低，B錯(cuò)誤；根據(jù)分析，電池的總反應(yīng)為4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O═══8B(OH)＋4VO，C正確；電池中，電子由VB2電極經(jīng)負(fù)載流向復(fù)合碳電極，電流流向與電子流向相反，則電流流向?yàn)閺?fù)合碳電極→負(fù)載→VB2電極→KOH溶液→復(fù)合碳電極，D正確。2．(20202．了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及其工作原理。3．理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因及金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施。全國(guó)卷Ⅱ4．(20196．(2018課標(biāo)全國(guó)Ⅲ，11)一種可充電鋰—空氣電池如圖所示。電解制備需要在無(wú)水條件下進(jìn)行，原因?yàn)開(kāi)_水會(huì)阻礙中間物Na的生成；水會(huì)電解生成OH－，進(jìn)一步與Fe2＋反應(yīng)生成Fe(OH)2__。預(yù)判考情高考每年都會(huì)結(jié)合圖形考查原電池原理或電解池原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。由于電解質(zhì)溶液(酸堿鹽)的不同，其電極反應(yīng)也有所不同，下表為四種不同電解質(zhì)環(huán)境中，氧氣得電子后O2－的存在形式：電解質(zhì)環(huán)境從電極反應(yīng)式判O2－的存在形式酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下O2＋4H＋＋4e－═══2H2O堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下O2＋2H2O＋4e－═══4OH－固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)
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