高三化學(xué)電化學(xué)專題復(fù)習(xí)超級

高三化學(xué)電化學(xué)專題復(fù)習(xí)超級精品2021年理綜考試說明理解原電池和電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用。能正確書寫電極反響和電池反響方程式。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。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蝕的措施。重難點(diǎn)分析原電池工作原理及電解池工作原理的理解兩電極上發(fā)生的反響電子的運(yùn)動(dòng)方向離子的運(yùn)動(dòng)方向電極附近或溶液的酸堿性變化的分析原電池或電解池的電極或電池方程式的書寫，尤其是新型化學(xué)電源或新型電解池的電極方程的書寫金屬電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施。正極Ⅰ負(fù)極e—e—e—失電子化合價(jià)升高發(fā)生氧化反響陽離子得電子化合價(jià)降低發(fā)生復(fù)原反響陰離子強(qiáng)調(diào)：電子不下水，離子不上岸ⅠⅠ考點(diǎn)一原電池的構(gòu)造、工作原理及其應(yīng)用(2021江蘇單科,9,2分)Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如下。該電池工作時(shí),以下說法正確的選項(xiàng)是()?A.Mg電極是該電池的正極B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反響C.石墨電極附近溶液的pH增大D.溶液中Cl-向正極移動(dòng)猜出電池反響Mg+H2O2=Mg(OH)2例題1Mg-H2O2×××(2021課標(biāo)Ⅰ,10,6分,0.47)銀質(zhì)器皿日久外表會逐漸變黑,這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)展如下處理:在鋁質(zhì)容器中參加食鹽溶液,再將變黑的銀器浸入該溶液中,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。以下說法正確的選項(xiàng)是()A.處理過程中銀器一直保持恒重B.銀器為正極,Ag2S被復(fù)原生成單質(zhì)銀C.該過程中總反響為2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl猜測出原電池反響是Al和Ag2S反響置換出Ag×√×Al2S3與水劇烈反響右圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個(gè)點(diǎn)極由有機(jī)光敏燃料〔S〕涂覆在納米晶體外表制成，另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍鉑構(gòu)成，電池中發(fā)生的反響為：

TiO2/sTiO2/S＊〔激發(fā)態(tài)〕

TiO2/S＊TiO2/S+＋e－

I3－＋2e－3I－

2TiO2/S+＋3I－2TiO2/S＋I(xiàn)3－

以下關(guān)于該電池表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是：

A．電池工作時(shí)，I－離子在鍍鉑導(dǎo)電

玻璃電極上放電

B．電池工作時(shí)，是將太陽能轉(zhuǎn)化

為電能

C．電池的電解質(zhì)溶液中I－和I3－的

濃度不會減少

D．電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極例題2〔2021年新課標(biāo)Ⅰ理綜題·T10〕×√√〔2021海南11，改編〕根據(jù)以下圖，答復(fù)以下問題：〔1〕燒杯a中發(fā)生反響，電極反響式為：。燒杯b中發(fā)生反響，電極反響式為：?！?〕鹽橋中陽離子移向燒杯〔填“a〞或“b〞〕例題3

復(fù)原氧化O2+4e-+2H2O→4OH-Zn→Zn

2++

2e-a負(fù)極正極注意：“強(qiáng)者〞優(yōu)先放電(2021課標(biāo)Ⅱ,11,6分)“ZEBRA〞蓄電池的構(gòu)造如下圖,電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。以下關(guān)于該電池的表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A.電池反響中有NaCl生成B.電池的總反響是金屬鈉復(fù)原三價(jià)鋁離子C.正極反響為:NiCl2+2e-=Ni+2Cl-D.鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)跟蹤練習(xí)猜測電池反響：2Na+NiCl2=2NaCl+Ni強(qiáng)者優(yōu)先×我國成功研制的一種新型可充電AGDIB電池〔鋁-石墨雙離子電池〕采用石墨、鋁鋰合金作為電極材料，以常規(guī)鋰鹽和碳酸酯溶劑為電解液，電池反響為：CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al。放電過程如圖，答復(fù)以下問題：〔1〕放電時(shí)B為極〔2〕放電時(shí)鋁能否失電子？〔3〕電解液能否用常規(guī)鋰鹽和水做電解液？負(fù)不能強(qiáng)者優(yōu)先不能重點(diǎn)突破一：鹽橋與化學(xué)平衡移動(dòng)CuCFeCl3溶液CuCl2溶液FeCl3溶液Cu

C問題引入：假設(shè)將Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2設(shè)計(jì)成原電池，請畫出原電池裝置圖。鹽橋問題追問：上述兩種原電池中，裝置2比裝置1的優(yōu)點(diǎn)是什么？鹽橋有什么作用？重點(diǎn)突破一：鹽橋與化學(xué)平衡移動(dòng)【總結(jié)】1、帶鹽橋原電池能將氧化劑和復(fù)原劑隔離，從而使氧化反響和復(fù)原反響徹底分開，所以能更好的將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。2、鹽橋作用：連接兩種電解質(zhì)溶液，使離子能發(fā)生定向移動(dòng)，從而起導(dǎo)電作用。重點(diǎn)突破一：鹽橋與化學(xué)平衡移動(dòng)3帶鹽橋原電池的構(gòu)造負(fù)極正極復(fù)原劑氧化劑氧化產(chǎn)物復(fù)原產(chǎn)物氧化反響復(fù)原反響【總結(jié)】或惰性電極思考題：如何將MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O設(shè)計(jì)成原電池？復(fù)原反響〔正極〕氧化反響〔負(fù)極〕cc酸性KMnO4溶液

FeCl2溶液負(fù)極正極重點(diǎn)突破一：鹽橋與化學(xué)平衡移動(dòng)思考題：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O酸性KMnO4和FeCl2混合溶液該操作時(shí)，電流表(A)指針能否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？不能，因氧化劑和復(fù)原劑在溶液中直接發(fā)生氧化復(fù)原反響化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為熱能。把氧化劑、復(fù)原劑均為溶液狀態(tài)的氧化復(fù)原反響設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，必須使用鹽橋才能實(shí)現(xiàn)氧化劑與復(fù)原劑的別離，否那么不會有明顯的電流出現(xiàn)。強(qiáng)調(diào)：重點(diǎn)突破一：鹽橋與化學(xué)平衡移動(dòng)氧化劑/復(fù)原產(chǎn)物惰性電極復(fù)原劑/氧化產(chǎn)物正極負(fù)極【例題】

控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是A.反響開場時(shí)，甲中石墨電極上Fe3+.B.反響開場時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生反響C.反響到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，。D.電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中石墨電極為。E.電流計(jì)讀數(shù)為零后，假設(shè)向乙中參加KI固體，那么鹽橋中的陽離子向中移動(dòng)F.電流計(jì)讀數(shù)為零后，假設(shè)向甲中參加鐵粉，那么乙中石墨電極為極Fe3＋→Fe2+被復(fù)原氧化Fe2＋→Fe3+I-→I2

正極I-→I2

乙為負(fù)極甲電流計(jì)讀數(shù)為零甲為負(fù)極Fe3＋減小Fe2+增多反響逆向進(jìn)展正Fe2＋→Fe3+甲為負(fù)極甲為負(fù)極重點(diǎn)突破一：鹽橋與化學(xué)平衡移動(dòng)2：原電池中的化學(xué)平衡移動(dòng)以下圖Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩組同學(xué)將反響:“AsO43-＋2I－＋2H＋AsO33-＋I(xiàn)2＋H2O〞設(shè)計(jì)成的原電池裝置，其中C1、C2均為碳棒。甲組向圖Ⅰ燒杯中逐滴參加適量濃鹽酸；乙組向圖ⅡB燒杯中逐滴參加適量40%NaOH溶液。以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是()A.甲組操作時(shí)，電流表(A)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.甲組操作時(shí)，溶液顏色變淺C.乙組操作時(shí)，C2作正極D.乙組操作時(shí)，C1上發(fā)生的電極反響為I2＋2e－===2I－跟蹤練習(xí)×正向移動(dòng)逆向移動(dòng)I22I-√××SO2

第一步：第二步：+4+6第三步：第四步：標(biāo)好化合價(jià)，找準(zhǔn)得失電子數(shù)根據(jù)題意和反響原理，找準(zhǔn)反響物和產(chǎn)物根據(jù)電解質(zhì)環(huán)境，配電荷守恒配原子個(gè)數(shù)守恒×SO42-SO2SO42--2e-SO2-2e-SO42-+4H+SO2-2e-SO42-+4H++2H2OH2SO4重點(diǎn)突破二：電極反響式的書寫問題：現(xiàn)欲用原電池原理將SO2和O2轉(zhuǎn)化為重要化工原料H2SO4。負(fù)極的電極反響式為。猜想書寫電極方程式應(yīng)注意的問題SO2注意1：電極反響屬離子反響范疇第一步：根據(jù)題意，找準(zhǔn)反應(yīng)物和產(chǎn)物×SO42-例如：某堿性高鐵電池，放電時(shí)的電池反應(yīng)為：2K2FeO4+3ZnFe2O3+ZnO+2K2ZnO2，正極反應(yīng)式為：2K2FeO4+6e-+5H2O→Fe2O3+10OH-+4K+注意2：電解質(zhì)溶液對產(chǎn)物存在形式的影響例1甲烷堿性燃料電池放電時(shí)負(fù)極反響式為：CH4+8OH-→CO2+8e-+6H2O例2〔09廣東化學(xué)14〕可用于電動(dòng)汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。以下說法正確的選項(xiàng)是B．以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反響為：Al＋3OH－－3e-＝Al(OH)3↓×××CO32-H2SO4【總結(jié)】〔Al(OH)4〕-FeO42-第三步：根據(jù)電解質(zhì)環(huán)境，配電荷守恒SO2SO42-+2e-+4H+注意3：電解質(zhì)溶液環(huán)境對電極反響的影響例如：氫氧燃料電池不同環(huán)境下的正極反響式的區(qū)別電解質(zhì)正極反應(yīng)式酸性堿性

熔融碳酸鹽熔融氧化物書寫電極方程式應(yīng)注意的問題+4OH-×O2+4e-+4H+O2+4e-O2+4e-O2+4e-+2H2O2H2O4OH-2CO32-+2CO22O2-【2021年高考海南卷】某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解溶質(zhì)溶液。以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕B．正極反響式為2FeO42?+10H++6e?=Fe2O3+5H2O×【總結(jié)】1、(2021江蘇單科,10,2分)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。以下有關(guān)該電池的說法正確的選項(xiàng)是?()B.電極A上H2參與的電極反響為:H2+2OH--2e-=2H2OD.電極B上發(fā)生的電極反響為:O2+2CO2+4e-=2CO32-?×H2-2e-=+CO32-CO2+H2O√【跟蹤練習(xí)】2〔2021新課標(biāo)全國〕鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時(shí)的總反響為：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2【跟蹤練習(xí)】(1)電池放電時(shí)，負(fù)極反響為;正極反響為;(2)電池放電時(shí)，負(fù)極附近溶液的pH

;

正極附近溶液的pH

;Fe+2OH-→2e-+Fe(OH)2Ni2O3+

2e-

+3H2O→2OH-+2Ni(OH)2減小升高(3)電池放電一段時(shí)間后，溶液的pH

;

升高分析電極附近溶液酸堿性變化，應(yīng)該分析電極反響分析電解液酸堿性變化，應(yīng)該分析電池總反響【方法指導(dǎo)】不考慮陰陽離子的移動(dòng)的影響(2016四川理綜,5)某電動(dòng)汽車配載一種可充放電的鋰離子電池,放電時(shí)電池總反應(yīng)為:Li1-xCoO2+LixC6?LiCoO2+C6(x<1)。寫出負(fù)極反應(yīng)式和正極反應(yīng)式思考題：1、根據(jù)元素守恒確定反響物和產(chǎn)物L(fēng)i1-xCoO2?LiCoO2LixC6?C62、根據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒配平Li1-xCoO2?LiCoO2LixC6?C6+xLi++xLi+3、根據(jù)電荷守恒配平電子Li1-xCoO2?LiCoO2+xLi+LixC6?C6+xLi++xe--xe-正極反響式：負(fù)極反響式：我國成功研制的一種新型可充電AGDIB電池〔鋁-石墨雙離子電池〕采用石墨、鋁鋰合金作為電極材料，以常規(guī)鋰鹽和碳酸酯溶劑為電解液，電池反響為：CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al。放電過程如圖，放電時(shí)負(fù)極反響式和正極反響式。跟蹤練習(xí)CxPF6=Cx+LiPF6LiyAl=Liy-1+Al×PF6-+e-+Li+-e-正極反響式：負(fù)極反響式：(2021課標(biāo)Ⅲ,11,6分)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、本錢低,其工作原理如下圖,其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反響為:16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。電池工作時(shí),正極可發(fā)生反響.Li2S8=Li2S6正極34+2Li++2e-【跟蹤練習(xí)】用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)展電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得到H2SO4，其原理如以下圖所示(電極材料為石墨)。(1)圖中a極要連接電源的)_______極，(2)陽極電極反響式為。陰極電極反響式為?？键c(diǎn)二理解電解池的構(gòu)成、工作原理及其應(yīng)用問題導(dǎo)入：負(fù)〔3〕B口流出的物質(zhì)是________。C口流出的物質(zhì)是________。陰極陽極氧化反響SO32-SO42--2e-+2H++H2O陰極〔強(qiáng)者優(yōu)先〕復(fù)原反響〔強(qiáng)者優(yōu)先〕2H++2e-=H2有關(guān)電解池原理題目解題思路陰極陽極e—e—氧化反響化合價(jià)升高失電子陽離子復(fù)原反響化合價(jià)降低得電子陰離子電源+_ⅠⅠ常規(guī)電解池的放電規(guī)律：陽極〔復(fù)原性強(qiáng)的先放電〕：陰極〔氧化性強(qiáng)的先放電〕：活潑金屬簡單陰離子＞S2-＞

I-＞

Br-＞

Cl-＞OH-簡單陽離子〔Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞H+)【總結(jié)】(2021海南)一種充電電池放電時(shí)的電極反響為H2+2OH-=2H2O+2e-；NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-當(dāng)為電池充電時(shí)，與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反響是A.H2O的復(fù)原B.NiO(OH)的復(fù)原C.H2的氧化D.Ni(OH)2的氧化陽極〔氧化反響〕××√原電池充電時(shí)：負(fù)極接負(fù)極負(fù)極接正極正極接【規(guī)律總結(jié)】充電電池的“-〞接線柱：放電時(shí)為負(fù)極〔發(fā)生氧化反響〕充電時(shí)接電源的負(fù)極是陰極〔發(fā)生復(fù)原反響〕充電電池的“+〞接線柱：放電時(shí)為正極〔發(fā)生復(fù)原反響〕充電時(shí)接電源的正極是陽極〔發(fā)生氧化反響〕(2021江蘇20〔4〕)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖12〔電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極〕。電解時(shí)，陽極的電極反響式為。→N2[CO(NH2)2]-30+4+6e-+CO2×+CO32-+8OH-+6H2O重點(diǎn)突破一：電極反響式書寫【2021福建理綜化學(xué)】某模擬“人工樹葉〞電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。a電極的反響為：。

CO2

C3H8O

3

+12

-6

+18e-

+18H+

+5H2O(2021山東理綜,30)離子液體是一種室溫熔融鹽,為非水體系。由有機(jī)陽離子、Al2Cl7-和AlCl4-組成的離子液體作電解液時(shí),可在鋼制品上電鍍鋁。電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反響,陰極電極反響式為

。說明不存在Cl-Cl原子守恒4Al2Cl7-=7AlCl4-電極反響式：7AlCl4-=4Al2Cl7-

+3e--3e-+Al+Al(陰極)(陽極)

4Al2Cl7-+3e-=7AlCl4-+Al(2021福建理綜,11,6分)某原電池裝置如下圖,電池總反響為2Ag+Cl2=2AgCl。D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole-時(shí),通過陽離子交換膜的H+物質(zhì)的量是

。交換膜左側(cè)溶液中約減少

mol離子。負(fù)極正極H+

Ag-e-=Ag+×AgClCl-+假設(shè)將上述原電池的電解質(zhì)溶液換成MgCl2溶液,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1mole－時(shí)，通過陽離子交換膜的Mg2+物質(zhì)的量。0.01mol0.01mol0.01mol0.020.05mol重點(diǎn)突破二：離子交換膜和“串聯(lián)〞裝置【總結(jié)】外電路轉(zhuǎn)移電子數(shù)等于溶液中轉(zhuǎn)移離子的電荷數(shù)1.離子交換膜(2021-新課標(biāo)I卷-11改編)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如下圖，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na+和SO42—可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。以下表達(dá)不正確的選項(xiàng)是〔〕A.ab為陽離子交換膜，cd為陰離子交換膜B.該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C.通電后中間隔室的SO42—離子向正極區(qū)遷移，負(fù)極區(qū)電極反響為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，負(fù)極區(qū)溶液pH升高D.當(dāng)電路中通