20xx屆二輪復(fù)習(xí)-專題七-電化學(xué)-學(xué)案(全國通用)(編輯修改稿)
2025-04-05 05:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 再判斷正、負(fù)極或陰、陽極，進而可確定離子的移動方向。5．電解池電極反應(yīng)式的書寫方法特別說明：通常電極反應(yīng)可以根據(jù)陽極材料和電解質(zhì)溶液性質(zhì)判斷。但在高考題中往往需要結(jié)合題給信息進行判斷。6．電化學(xué)計算的基本方法原電池和電解池的計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液的pH計算、相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計算、產(chǎn)物的量與電量關(guān)系的計算等，通常有下列幾種方法：常見微粒間的計量關(guān)系式為4e－～4H＋～4OH－～4Cl－～4Ag＋～2Cu2＋～2H2～O2～2Cl2～4Ag～2Cu。7．金屬電化學(xué)保護的“兩”方法典題精研通題型考點一 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全國卷Ⅰ27)為驗證不同化合價鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進行實驗?；卮鹣铝袉栴}：(1)由FeSO4 mol L－1 FeSO4溶液，需要的儀器有藥匙、玻璃棒、__燒杯、量筒、托盤天平__(從下列圖中選擇，寫出名稱)。(2)電池裝置中，鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且電遷移率(u∞)應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，鹽橋中應(yīng)選擇__KCl__作為電解質(zhì)。陽離子u∞108/(m2s－1V－1)陰離子u∞108/(m2s－1V－1) Li＋HCONa＋NOCa2＋Cl－K＋SO(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極?？芍}橋中的陽離子進入__石墨__電極溶液中。(4)電池反應(yīng)一段時間后，測得鐵電極溶液中c(Fe2＋) mol L－1。石墨電極上未見Fe析出?？芍?，石墨電極溶液中c(Fe2＋)＝。(5)根據(jù)(3)、(4)實驗結(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＋__。因此，驗證了Fe2＋氧化性小于__Fe3＋__，還原性小于__Fe__。(6)實驗前需要對鐵電極表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，將鐵電極浸泡一段時間，鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗活化反應(yīng)完成的方法是__取活化后溶液少許于試管中，加入KSCN溶液，若溶液不出現(xiàn)血紅色，說明活化反應(yīng)完成__。【解析】 (1)由FeSO4 mol L－1 FeSO4溶液的步驟為計算、稱量、溶解并冷卻至室溫、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶、貼標(biāo)簽，由FeSO4 mol L－1 FeSO4溶液需要的儀器有藥匙、托盤天平、合適的量筒、燒杯、玻璃棒、合適的容量瓶、膠頭滴管，故答案為：燒杯、量筒、托盤天平。(2)Fe2＋、Fe3＋能與HCO反應(yīng)，Ca2＋能與SO反應(yīng)，F(xiàn)eSOFe2(SO4)3都屬于強酸弱堿鹽，水溶液呈酸性，酸性條件下NO能與Fe2＋反應(yīng)，根據(jù)題意“鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)”，鹽橋中陰離子不可以選擇HCO、NO，陽離子不可以選擇Ca2＋，另鹽橋中陰、陽離子的遷移率(u∞)應(yīng)盡可能地相近，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，鹽橋中應(yīng)選擇KCl作為電解質(zhì)。(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極，則鐵電極為負(fù)極，石墨電極為正極，鹽橋中陽離子向正極移動，則鹽橋中的陽離子進入石墨電極溶液中。(4)根據(jù)(3)的分析，鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－═══Fe2＋，石墨電極上未見Fe析出，石墨電極的電極反應(yīng)式為Fe3＋＋e－═══Fe2＋，電池反應(yīng)一段時間后，測得鐵電極溶液中c(Fe2＋) mol/L，根據(jù)得失電子守恒，石墨電極溶液中c(Fe2＋) mol/L，石墨電極溶液中c(Fe2＋)＝ mol/L＋ mol/L＝ mol/L。(5)根據(jù)(3)、(4)實驗結(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，氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物、還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物，則驗證了Fe2＋氧化性小于Fe3＋，還原性小于Fe。(6)在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，將鐵電極浸泡一段時間，鐵電極表面被刻蝕活化，發(fā)生的反應(yīng)為Fe＋Fe2(SO4)3═══3FeSO4，要檢驗活化反應(yīng)完成，只要檢驗溶液中不含F(xiàn)e3＋即可，檢驗活化反應(yīng)完成的方法是：取活化后溶液少許于試管中，加入KSCN溶液，若溶液不出現(xiàn)血紅色，說明活化反應(yīng)完成。角度二 燃料電池典例2 (2020德陽模擬)微生物燃料電池的研究已成為治理和消除環(huán)境污染的重要課題，利用微生物電池電解飽和食鹽水的工作原理如下圖所示。下列說法正確的是( C )A．電池正極的電極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－═══4OH－B．電極M附近產(chǎn)生黃綠色氣體C．若消耗1 mol S2－，則電路中轉(zhuǎn)移8 mol e－D．將裝置溫度升高到60 ℃，一定能提高電池的工作效率【解析】 由圖知，電解質(zhì)溶液為酸性，正極的電極反應(yīng)是O2＋4H＋＋4e－═══2H2O，A錯誤；M為陰極產(chǎn)生H2，N為陽極產(chǎn)生Cl2，B錯誤；1 mol S2－轉(zhuǎn)化成SO失8 mol e－，則電路中轉(zhuǎn)移8 mol e－，C正確；該電池為微生物燃料電池，該微生物的最佳活性溫度未知，無法確定60 ℃時電池效率是否升高，D錯誤。規(guī)律方法燃料電池中不同環(huán)境下的電極反應(yīng)式以甲醇、O2燃料電池為例：酸性介質(zhì)，如稀H2SO4負(fù)極CH3OH－6e－＋H2O═══CO2↑＋6H＋正極O2＋6e－＋6H＋═══3H2O堿性介質(zhì)，如KOH溶液負(fù)極CH3OH－6e－＋8OH－═══CO＋6H2O正極O2＋6e－＋3H2O═══6OH－熔融鹽介質(zhì)，如K2CO3負(fù)極CH3OH－6e－＋3CO═══4CO2↑＋2H2O正極O2＋6e－＋3CO2═══3CO高溫下能傳導(dǎo)O2－的固體作電解質(zhì)負(fù)極CH3OH－6e－＋3O2－═══CO2↑＋2H2O正極O2＋6e－═══3O2－角度三 新型化學(xué)電源典例3 (2020天水模擬)近年來，金屬—空氣電池的研究和應(yīng)用取得很大進步，這種新型燃料電池具有比能量高、污染小、應(yīng)用場合多等多方面優(yōu)點。鋁—空氣電池工作原理如圖所示。關(guān)于金屬—空氣電池的說法不正確的是( 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
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1