高中化學(xué)選修4電化學(xué)重點(diǎn)知識講解

1、電化學(xué)電化學(xué)化學(xué)能化學(xué)能 電能電能原電池原電池一次電池一次電池二次電池二次電池燃料電池燃料電池電能電能 化學(xué)能化學(xué)能電解池電解池氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)粗銅的精煉粗銅的精煉電鍍工藝電鍍工藝1.理解原電池和電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能寫出理解原電池和電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能寫出電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式。電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式。2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。3.了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。止金屬腐蝕的措施?？季V要求：考綱要求：命題特點(diǎn)及趨勢：命題特點(diǎn)及趨勢：選擇題中

2、題目的特點(diǎn)往往是最新科研成果的呈現(xiàn)，新選擇題中題目的特點(diǎn)往往是最新科研成果的呈現(xiàn)，新鮮度偏高，難度偏大。但考查的內(nèi)容仍然是高中所學(xué)的主鮮度偏高，難度偏大。但考查的內(nèi)容仍然是高中所學(xué)的主要內(nèi)容，其主要考點(diǎn)有新型電池與二次電池；電解原要內(nèi)容，其主要考點(diǎn)有新型電池與二次電池；電解原理及其應(yīng)用。從理及其應(yīng)用。從2018年、年、2019年開始出現(xiàn)間接協(xié)同電池和年開始出現(xiàn)間接協(xié)同電池和電解池的原理分析。預(yù)計(jì)電解池的原理分析。預(yù)計(jì)2020年全國卷年全國卷、仍會結(jié)仍會結(jié)合隔膜裝置對新型原電池、電解原理的應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)考查合隔膜裝置對新型原電池、電解原理的應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)考查，但題目形式會有所創(chuàng)新。，但題目形式會有所

3、創(chuàng)新。 考點(diǎn)一二次電池、新型電池考點(diǎn)一二次電池、新型電池 【真題示例】【真題示例】例例1.1.(2018年浙江年浙江4月選考月選考,17)鋰鋰(li)-空氣電池的工空氣電池的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是作原理如圖所示。下列說法不正確的是( )。a.金屬鋰作負(fù)極金屬鋰作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)b.li+通過有機(jī)電解質(zhì)向水溶液處移動通過有機(jī)電解質(zhì)向水溶液處移動c.正極的電極反應(yīng)正極的電極反應(yīng):o2+4e- 2o2-d.電池總反應(yīng)電池總反應(yīng):4li+o2+2h2o 4lioh c【真題示例】【真題示例】 例例2.2. (2017年全國年全國卷卷,11)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低全

4、固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作其工作原理如圖所示原理如圖所示,其中電極其中電極a常用摻有石墨烯的常用摻有石墨烯的s8材料材料,電池反應(yīng)為電池反應(yīng)為16li+xs8 8li2sx(2x8)。下列說法錯誤的是。下列說法錯誤的是()。a.電池工作時(shí)電池工作時(shí),正極可發(fā)生反應(yīng)正極可發(fā)生反應(yīng):2li2s6+2li+2e- 3li2s4b.電池工作時(shí)電池工作時(shí),外電路中流過外電路中流過0.02 mol電子電子,負(fù)極材負(fù)極材料減重料減重0.14 gc.石墨烯的作用主要是提高電極石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性的導(dǎo)電性d.電池充電時(shí)間越長電池充電時(shí)間越長,電池中電池中l(wèi)i2s2的量越多的量越多dd

5、 【真題示例】【真題示例】【真題示例】【真題示例】例例4. (2018年全國年全國卷卷,12)我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸可呼吸”的的na-co2二次電池。將二次電池。將naclo4溶于有機(jī)溶劑作為電解液溶于有機(jī)溶劑作為電解液,鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料分別作為電極材料,電池的總反應(yīng)為電池的總反應(yīng)為3co2+4na 2na2co3+c。下列說。下列說法錯誤的是法錯誤的是()。a.放電時(shí)放電時(shí), clo4 向負(fù)極移動向負(fù)極移動b.充電時(shí)釋放充電時(shí)釋放co2,放電時(shí)吸收放電時(shí)吸收co2c.放電時(shí)放電時(shí),正極反應(yīng)為正極反應(yīng)為:3co2

6、+4e- 2 2 +cd.充電時(shí)充電時(shí),正極反應(yīng)為正極反應(yīng)為:na+e- nad【真題示例】【真題示例】例例5.5. (2014年廣東理綜年廣東理綜,11)某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置,電極電極為為al,其他均為其他均為cu,則則()。a.電流方向電流方向:電極電極 電極電極b.電極電極發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)c.電極電極逐漸溶解逐漸溶解d.電極電極的電極反應(yīng)的電極反應(yīng):cu2+2e- cua【真題示例】【真題示例】a.通電后中間隔室的通電后中間隔室的so42-向正極遷移向正極遷移,正極區(qū)溶液正極區(qū)溶液ph增大增大b.該法在處理含該法在處理含na2so4廢水

7、時(shí)可以得到廢水時(shí)可以得到naoh和和h2so4產(chǎn)品產(chǎn)品c.負(fù)極反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)為2h2o-4e- o2+4h+,負(fù)極區(qū)溶液負(fù)極區(qū)溶液ph降低降低d.當(dāng)電路中通過當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時(shí)電子的電量時(shí),會有會有0.5 mol的的o2生成生成例例1. 1. (2016年全國年全國卷卷,11)三室式電滲析法處理含三室式電滲析法處理含na2so4廢水的原理如圖所示廢水的原理如圖所示,采采用惰性電極用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜均為離子交換膜,在直流電場的作用下在直流電場的作用下,兩膜中間的兩膜中間的na+和和 可通過離子交換膜可通過離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘

8、述正確而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是的是()。b考點(diǎn)二考點(diǎn)二 電解原理及其應(yīng)用電解原理及其應(yīng)用fe3e=fe24fe2o24h=4fe3 2h2o5.62h2o4e=4ho2a3常見膜化學(xué)：(1)膜的作用：陽離子交換膜只允許陽離子通過，不允許陰離子通過；陰離子交換膜只允許陰離子通過，不允許陽離子通過；質(zhì)子交換膜允許質(zhì)子通過而避免不同電極區(qū)域內(nèi)某些離子間的反應(yīng)。(2)陰、陽離子交換膜的判斷看清圖示，是否在交換膜上標(biāo)注了陰、陽離子，是否標(biāo)注了電源的正、負(fù)極，是否標(biāo)注了電子流向、電荷流向等，明確陰、陽離子的移動方向。根據(jù)原電池、電解池中陰、陽離子的移動方向，結(jié)合題意中給出的

9、制備、電解物質(zhì)等信息，找出物質(zhì)生成或消耗的電極區(qū)域、確定移動的陰、陽離子，從而推知離子交換膜的種類。a相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時(shí)還可提供電能相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時(shí)還可提供電能b陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)h22mv2=2h2mvc正極區(qū)，固氮酶為催化劑，正極區(qū)，固氮酶為催化劑，n2發(fā)生還原反應(yīng)生成發(fā)生還原反應(yīng)生成nh3d電池工作時(shí)質(zhì)子通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動電池工作時(shí)質(zhì)子通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動bc考點(diǎn)四金屬的腐蝕與防護(hù)考點(diǎn)四金屬的腐蝕與防護(hù)【真題示例】【真題示例】例例1. (2017年全國年全國卷卷,11)支撐海港碼

10、頭基礎(chǔ)的鋼管樁支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁,常用外加電流的陰極常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐保護(hù)法進(jìn)行防腐,工作原理如圖所示工作原理如圖所示,其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是有關(guān)表述不正確的是()。a.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零b.通電后通電后,外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁c.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流d.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整ca

11、鐵被氧化的電極反應(yīng)式為鐵被氧化的電極反應(yīng)式為fe3e=fe3b鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能c活性炭的存在會加速鐵的腐蝕活性炭的存在會加速鐵的腐蝕d以水代替以水代替nacl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕c1 1(2017(2017全國全國卷，卷，11)11)用電解氧化法可用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為膜，電解質(zhì)溶液一般為h h2 2soso4 4hh2 2c c2 2o o4 4混合溶混合溶液。下列敘述錯誤的是液。下列敘述錯誤的是( () )a待加工鋁質(zhì)工件為陽極待加

12、工鋁質(zhì)工件為陽極b可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極c陰極的電極反應(yīng)式為：陰極的電極反應(yīng)式為：al33eald硫酸根離子在電解過程中向陽極移動硫酸根離子在電解過程中向陽極移動c 真真 題題 感感 悟悟悟真題、明方向悟真題、明方向2(2019天津，天津，6)我國科學(xué)家研制了一種新型的高比我國科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅一碘溴液流電池，其工作原理示意圖如圖。圖能量鋅一碘溴液流電池，其工作原理示意圖如圖。圖中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量。中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量。下列敘述不正確的是下列敘述不正確的是( d )a放電時(shí)，放電時(shí)，a電極反應(yīng)為電極反應(yīng)為i2br2e

13、=2ibrb放電時(shí)，溶液中離子的數(shù)目增大放電時(shí)，溶液中離子的數(shù)目增大c充電時(shí)，充電時(shí)，b電極每增重電極每增重0.65 g，溶液，溶液中有中有0.02 mol i被氧化被氧化d充電時(shí)，充電時(shí)，a電極接外電源負(fù)極電極接外電源負(fù)極3(2018北京，12)驗(yàn)證犧牲陽極的陰極保護(hù)法，實(shí)驗(yàn)如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%nacl溶液)。下列說法不正確的是()a對比，可以判定zn保護(hù)了feb對比，k3fe(cn)6可能將fe氧化c驗(yàn)證zn保護(hù)fe時(shí)不能用的方法d將zn換成cu，用的方法可判斷fe比cu活潑dfe電極電極 水會阻礙中間物水會阻礙中間物na的生的生成；水會電解生成成；水會電解生成oh，進(jìn)一步與，進(jìn)一步與fe2反應(yīng)生成反應(yīng)生成fe(oh)2陽極陽極:fe2e=fe2陰極陰極:2 2e=2h2 k12h2o2e=h22oh制制h2時(shí)，電極時(shí)，電極3發(fā)生反應(yīng)：發(fā)生反應(yīng)：ni(oh)2ohe=