江蘇專(zhuān)用2022高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題五化學(xué)反應(yīng)與能量

專(zhuān)題五化學(xué)反應(yīng)與能量考綱要求1.知道化學(xué)變化中常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式，能說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的主要原因。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱(焓變)等概念。3.能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式，能根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。4.理解原電池和電解池的工作原理，能寫(xiě)出簡(jiǎn)單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。5.了解常見(jiàn)的化學(xué)電源，認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的重要應(yīng)用。6.認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害，理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理，能運(yùn)用恰當(dāng)?shù)拇胧┓乐硅F、鋁等等金屬腐蝕。7.了解提高燃料的燃燒效率、開(kāi)發(fā)高能清潔燃料和研制新型化學(xué)電源的重要性。認(rèn)識(shí)化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用?？键c(diǎn)二原電池原理及其應(yīng)用內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN考點(diǎn)一化學(xué)能與熱能題型專(zhuān)訓(xùn)(一)

電化學(xué)離子交換膜的分析與應(yīng)用考點(diǎn)三電解池原理及其應(yīng)用化學(xué)能與熱能HUAXUENENGYURENENG011.從兩種角度理解化學(xué)反應(yīng)熱核心回扣1反應(yīng)熱圖示

圖像分析微觀宏觀a表示斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量；b表示生成新化學(xué)鍵放出的能量；c表示反應(yīng)熱a表示反應(yīng)物的活化能；b表示活化分子形成生成物釋放的能量；c表示反應(yīng)熱ΔH的計(jì)算ΔH＝H(生成物)－H(反應(yīng)物)ΔH＝∑E(反應(yīng)物鍵能)－∑E(生成物鍵能)2.“五步”法書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式提醒對(duì)于具有同素異形體的物質(zhì)，除了要注明聚集狀態(tài)之外，還要注明物質(zhì)的名稱(chēng)。如：①S(單斜，s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1＝－297.16kJ·mol－1②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2＝－296.83kJ·mol－1③S(單斜，s)===S(正交，s)ΔH3＝－0.33kJ·mol－13.燃燒熱和中和熱應(yīng)用中的注意事項(xiàng)(1)均為放熱反應(yīng)，ΔH<0，單位為kJ·mol－1。(2)燃燒熱概念理解的三要點(diǎn)：①外界條件是25℃、101kPa；②反應(yīng)的可燃物是1mol；③生成物是穩(wěn)定的氧化物(包括狀態(tài))，如碳元素生成的是CO2，而不是CO，氫元素生成的是液態(tài)水，而不是水蒸氣。(3)中和熱概念理解三要點(diǎn)：①反應(yīng)物的酸、堿是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿；②溶液是稀溶液，不存在稀釋過(guò)程的熱效應(yīng)；③生成產(chǎn)物水是1mol。1.正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)反應(yīng)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH可通過(guò)下式估算：ΔH＝反應(yīng)中形成新共價(jià)鍵的鍵能之和－反應(yīng)中斷裂舊共價(jià)鍵的鍵能之和(

)

(2019·江蘇，11D)(2)如圖表示燃料燃燒反應(yīng)的能量變化(

)(2016·江蘇，10A)(3)在CO2中，Mg燃燒生成MgO和C。該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能(

)(2015·江蘇，4D)(4)催化劑能改變反應(yīng)的焓變(

)(2012·江蘇，4B)真題研究21234×567×××(7)500℃、30MPa下，將0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

ΔH＝－38.6kJ·mol－1(

)1234567√(5)催化劑能降低反應(yīng)的活化能(

)(2012·江蘇，4C)(6)同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同(

)××2.(2019·海南，5)根據(jù)右圖中的能量關(guān)系，可求得C—H的鍵能為

A.414kJ·mol－1

B.377kJ·mol－1C.235kJ·mol－1

D.197kJ·mol－11234解析C(s)==C(g)

ΔH1＝717kJ·mol－12H2(g)==4H(g)

ΔH2＝864kJ·mol－1C(s)＋2H2(g)==CH4(g)

ΔH3＝－75kJ·mol－1根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能－75kJ·mol－1＝717kJ·mol－1＋864kJ·mol－1－4E(C—H)，解得E(C—H)＝414kJ·mol－1?！?673.(2016·海南，6)油酸甘油酯(相對(duì)分子質(zhì)量884)在體內(nèi)代謝時(shí)可發(fā)生如下反應(yīng)：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8×104kJ，油酸甘油酯的燃燒熱ΔH為

A.3.8×104kJ·mol－1 B.－3.8×104kJ·mol－1C.3.4×104kJ·mol－1 D.－3.4×104kJ·mol－1

1234√5674.[2015·海南，16(3)]由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示，若生成1molN2，其ΔH＝________kJ·mol－1。1234－1395675.[2019·全國(guó)卷Ⅰ，28(3)]我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。可知水煤氣變換的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。該歷程中最大能壘(活化能)E正＝_____eV，寫(xiě)出該步驟的化學(xué)方程式___________________________________________________________。小于2.02COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋1232H*＋OH*(或H2O*===H*＋OH*)4567解析觀察始態(tài)物質(zhì)的相對(duì)能量與終態(tài)物質(zhì)的相對(duì)能量知，終態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量低于始態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量，說(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH小于0。過(guò)渡態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量與始態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量相差越大，活化能越大，由題圖知，最大活化能E正＝1.86eV－(－0.16eV)＝2.02eV，該步起始物質(zhì)為COOH*＋H*＋H2O*，產(chǎn)物為COOH*＋2H*＋OH*。12345676.(1)[2015·浙江理綜，28(1)]乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng)：計(jì)算上述反應(yīng)的ΔH＝________kJ·mol－1。＋H2(g)已知：化學(xué)鍵C—HC—CC==CH—H鍵能/kJ·mol－1412348612436解析

設(shè)“”部分的化學(xué)鍵鍵能為akJ·mol－1，則ΔH＝(a＋348＋412×5)kJ·mol－1－(a＋612＋412×3＋436)kJ·mol－1＝＋124kJ·mol－1。＋1241234567(2)[2015·全國(guó)卷Ⅰ，28(3)]已知反應(yīng)2HI(g)===H2(g)＋I(xiàn)2(g)的ΔH＝＋11kJ·mol－1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_(kāi)_____kJ。解析形成1molH2(g)和1molI2(g)共放出436kJ＋151kJ＝587kJ能量，設(shè)斷裂2molHI(g)中化學(xué)鍵吸收2akJ能量，則有2a－587＝11，得a＝299。[另解：ΔH＝2E(H—I)－E(H—H)－E(I—I)，2E(H—I)＝ΔH＋E(H—H)＋E(I—I)＝11kJ·mol－1＋436kJ·mol－1＋151kJ·mol－1＝598kJ·mol－1，則E(H—I)＝299kJ·mol－1。]2991234567失誤防范利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱，要熟記公式：ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能，其關(guān)鍵是弄清物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目。在中學(xué)階段要掌握常見(jiàn)單質(zhì)、化合物中所含共價(jià)鍵的數(shù)目。原子晶體：1mol金剛石中含2molC—C鍵，1mol硅中含2molSi—Si鍵，1molSiO2晶體中含4molSi—O鍵；分子晶體：1molP4中含有6molP—P鍵，1molP4O10(即五氧化二磷)中含有12molP—O鍵、4molP==O鍵，1molC2H6中含有6molC—H鍵和1molC—C鍵。7.(1)[2017·天津，7(3)]0.1molCl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng)，生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物，放熱4.28kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________。(2)[2015·天津理綜，7(4)]隨原子序數(shù)遞增，八種短周期元素(用字母x等表示)原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如下圖所示。根據(jù)判斷出的元素回答問(wèn)題：已知1mole的單質(zhì)在足量d2中燃燒，恢復(fù)至室溫，放出255.5kJ熱量，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________________。2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－85.6kJ·mol－12Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)ΔH＝－511kJ·mol－11234567(3)[2014·天津理綜，7(4)]晶體硅(熔點(diǎn)1410℃)是良好的半導(dǎo)體材料。由粗硅制純硅過(guò)程如下：寫(xiě)出SiCl4的電子式：________；在上述由SiCl4制純硅的反應(yīng)中，測(cè)得每生成1.12kg純硅需吸收akJ熱量，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：___________________________________________________________。(4)[2015·安徽理綜，27(4)]NaBH4(s)與水(l)反應(yīng)生成NaBO2(s)和氫氣(g)，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放熱21.6kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________。4HCl(g)

ΔH＝＋0.025akJ·mol－1NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)ΔH＝－216kJ·mol－11234567反思?xì)w納熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)易出現(xiàn)的錯(cuò)誤(1)未標(biāo)明反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)而造成錯(cuò)誤。(2)反應(yīng)熱的符號(hào)使用不正確，即吸熱反應(yīng)未標(biāo)出“＋”號(hào)，放熱反應(yīng)未標(biāo)出“－”號(hào)，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。(3)漏寫(xiě)ΔH的單位，或者將ΔH的單位寫(xiě)為kJ，從而造成錯(cuò)誤。(4)反應(yīng)熱的數(shù)值與方程式的計(jì)量數(shù)不對(duì)應(yīng)而造成錯(cuò)誤。(5)對(duì)燃燒熱、中和熱的概念理解不到位，忽略其標(biāo)準(zhǔn)是1mol可燃物或生成1molH2O(l)而造成錯(cuò)誤。1.下列關(guān)于反應(yīng)熱和熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是

A.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱

ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B.CO(g)的燃燒熱ΔH＝－283.0kJ·mol－1，則2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反應(yīng)的ΔH＝

＋2×283.0kJ·mol－1C.氫氣的燃燒熱ΔH＝－285.5kJ·mol－1，則電解水的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)

2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋285.5kJ·mol－1D.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱題組集訓(xùn)3123√解析在稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)H2O時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱，中和熱是以生成1mol液態(tài)H2O為基準(zhǔn)的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CO(g)的燃燒熱ΔH＝－283.0kJ·mol－1，則CO(g)＋

O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－283.0kJ·mol－1，則2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH＝－2×283.0kJ·mol－1，逆向反應(yīng)時(shí)反應(yīng)熱的數(shù)值相等，符號(hào)相反，B項(xiàng)正確；電解2mol水吸收的熱量和2molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量相等，ΔH應(yīng)為＋571.0kJ·mol－1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在101kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物(水應(yīng)為液態(tài))時(shí)所放出的熱量是該物質(zhì)的燃燒熱，D項(xiàng)錯(cuò)誤。1232.已知：下列能量變化示意圖中，正確的是_____(填字母)。123解析等質(zhì)量的N2O4(g)具有的能量高于N2O4(l)，因此等量的NO2(g)生成N2O4(l)放出的熱量多，只有A項(xiàng)符合題意。A3.(1)用CO2催化加氫可制取乙烯：CO2(g)＋3H2(g)

C2H4(g)＋2H2O(g)。若該反應(yīng)體系的能量隨反應(yīng)過(guò)程變化關(guān)系如圖所示，則該反應(yīng)的ΔH＝________________(用含a、b的式子表示)。123已知：幾種化學(xué)鍵的鍵能如下表所示，實(shí)驗(yàn)測(cè)得上述反應(yīng)的ΔH＝－152kJ·mol－1，則表中的x＝______?；瘜W(xué)鍵C==OH—HC==CC—HH—O鍵能/(kJ·mol－1)803436x414464－(b－a)kJ·mol－1764123(2)甲烷自熱重整是先進(jìn)的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整兩個(gè)過(guò)程。向反應(yīng)系統(tǒng)中同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)如下表，則在初始階段，蒸汽重整的反應(yīng)速率______(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷氧化的反應(yīng)速率。123解析從表中活化能數(shù)據(jù)可以看出，在初始階段，蒸汽重整反應(yīng)活化能較大，而甲烷氧化的反應(yīng)活化能均較小，所以甲烷氧化的反應(yīng)速率快。小于反應(yīng)過(guò)程化學(xué)方程式焓變?chǔ)/(kJ·mol－1)活化能Ea/(kJ·mol－1)甲烷氧化CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)－802.6125.6CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)－322.0172.5蒸汽重整CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)＋206.2240.1CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)＋158.6243.9(3)CO2在Cu-ZnO催化下，可同時(shí)發(fā)生如下的反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ，其可作為解決溫室效應(yīng)及能源短缺問(wèn)題的重要手段。Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)

CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－57.8kJ·mol－1Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)

CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41.2kJ·mol－1某溫度時(shí)，若反應(yīng)Ⅰ的速率v1大于反應(yīng)Ⅱ的速率v2，則下列反應(yīng)過(guò)程的能量變化正確的是______(填字母)。D123解析反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，因?yàn)榉磻?yīng)Ⅰ的速率大于反應(yīng)Ⅱ，因此反應(yīng)Ⅰ的活化能低于反應(yīng)Ⅱ，D正確。123特別提醒催化劑能加快反應(yīng)速率的原理是降低了反應(yīng)的活化能，由此可推知反應(yīng)的活化能越低，反應(yīng)速率越快，相對(duì)來(lái)說(shuō)反應(yīng)就越易進(jìn)行。返回02原電池原理及其應(yīng)用YUANDIANCHIYUANLIJIQIYINGYONG核心回扣11.圖解原電池工作原理2.原電池裝置圖的升級(jí)考查說(shuō)明(1)無(wú)論是裝置①還是裝置②，電子均不能通過(guò)電解質(zhì)溶液。(2)在裝置①中，由于不可避免會(huì)直接發(fā)生Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu而使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，所以裝置②的能量轉(zhuǎn)化率高。(3)鹽橋的作用：原電池裝置由裝置①到裝置②的變化是由鹽橋連接兩個(gè)“半電池裝置”，其中鹽橋的作用有三種：a.隔絕正負(fù)極反應(yīng)物，避免直接接觸，導(dǎo)致電流不穩(wěn)定；b.通過(guò)離子的定向移動(dòng)，構(gòu)成閉合回路；c.平衡電極區(qū)的電荷。(4)離子交換膜作用：由裝置②到裝置③的變化是“鹽橋”變成“質(zhì)子交換膜”。離子交換膜是一種選擇性透過(guò)膜，允許相應(yīng)離子通過(guò)，離子遷移方向遵循電池中離子遷移方向。3.陌生原電池裝置的知識(shí)遷移(1)燃料電池(2)可逆電池角度一燃料電池1.(2019·全國(guó)卷Ⅰ，12)利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時(shí)MV2＋/MV＋在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

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B.陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋C.正極區(qū)，固氮酶為催化劑，N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3D.電池工作時(shí)質(zhì)子通過(guò)交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)真題研究21234√6789510解析由題圖和題意知，電池總反應(yīng)是3H2＋N2===2NH3。該合成氨反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，并形成原電池產(chǎn)生電能，反應(yīng)不需要高溫、高壓和催化劑，A項(xiàng)正確；觀察題圖知，左邊電極發(fā)生氧化反應(yīng)MV＋－e－===MV2＋，為負(fù)極，不是陰極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；正極區(qū)N2在固氮酶作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3，C項(xiàng)正確；電池工作時(shí)，H＋通過(guò)交換膜，由左側(cè)(負(fù)極區(qū))向右側(cè)(正極區(qū))遷移，D項(xiàng)正確。123467895102.(2012·四川理綜，11)一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測(cè)儀，負(fù)極上的反應(yīng)為CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A.檢測(cè)時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H＋向負(fù)極移動(dòng)B.若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48L氧氣C.電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為

CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2OD.正極上發(fā)生的反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O===4OH－1234√解析解答本題時(shí)審題是關(guān)鍵，反應(yīng)是在酸性電解質(zhì)溶液中進(jìn)行的。在原電池中，陽(yáng)離子要向正極移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；因電解質(zhì)溶液是酸性的，不可能存在OH－，故正極的反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)消耗1molO2，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí)消耗2.24LO2，故B、D錯(cuò)誤；電池反應(yīng)式即正、負(fù)極反應(yīng)式之和，將兩極的反應(yīng)式相加可知C正確。67895103.(2015·江蘇，10)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是

√12346789510123467895C項(xiàng)，原電池工作時(shí)，陰離子移向負(fù)極，而B(niǎo)極是正極，錯(cuò)誤；10角度二可逆電池4.(2019·全國(guó)卷Ⅲ，13)為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3D－Zn)可以高效沉積ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3D－Zn－NiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如圖所示。電池反應(yīng)為Zn(s)＋2NiOOH(s)＋H2O(l)ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。123467895下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

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)√10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。123467895105.(2019·天津，6)我國(guó)科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅－碘溴液流電池，其工作原理示意圖如圖。圖中貯液器可儲(chǔ)存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量。下列敘述不正確的是

A.放電時(shí)，a電極反應(yīng)為I2Br－＋2e－===2I－＋Br－B.放電時(shí)，溶液中離子的數(shù)目增大C.充電時(shí)，b電極每增重0.65g，溶液中有0.02molI－

被氧化D.充電時(shí)，a電極接外電源負(fù)極123√46789510解析根據(jù)電池的工作原理示意圖，可知放電時(shí)a電極上I2Br－轉(zhuǎn)化為Br－和I－，電極反應(yīng)為I2Br－＋2e－===2I－＋Br－，A項(xiàng)正確；放電時(shí)正極區(qū)I2Br－轉(zhuǎn)化為Br－和I－，負(fù)極區(qū)Zn轉(zhuǎn)化為Zn2＋，溶液中離子的數(shù)目增大，B項(xiàng)正確；12346789510充電時(shí)b電極發(fā)生反應(yīng)Zn2＋＋2e－===Zn，b電極增重0.65g時(shí)，轉(zhuǎn)移0.02mole－，a電極發(fā)生反應(yīng)2I－＋Br－－2e－===I2Br－，根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，則有0.02molI－被氧化，C項(xiàng)正確；放電時(shí)a電極為正極，充電時(shí)，a電極為陽(yáng)極，接外電源正極，D項(xiàng)錯(cuò)誤。123467895106.(2017·全國(guó)卷Ⅲ，11)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4B.電池工作時(shí)，外電路中流過(guò)0.02mol電子，負(fù)極材料減重

0.14gC.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D.電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中Li2S2的量越多123467895√10解析A項(xiàng)，原電池電解質(zhì)中陽(yáng)離子移向正極，根據(jù)全固態(tài)鋰硫電池工作原理圖示中Li＋移動(dòng)方向可知，電極a為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，由總反應(yīng)可知正極依次發(fā)生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的還原反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，電池工作時(shí)負(fù)極電極方程式為L(zhǎng)i－e－===Li＋，當(dāng)外電路中流過(guò)0.02mol電子時(shí)，負(fù)極消耗的Li的物質(zhì)的量為0.02mol，其質(zhì)量為0.14g，正確；C項(xiàng)，石墨烯具有良好的導(dǎo)電性，故可以提高電極a的導(dǎo)電能力，正確；D項(xiàng)，電池充電時(shí)為電解池，此時(shí)電解總反應(yīng)為8Li2Sx16Li＋xS8(2≤x≤8)，故Li2S2的量會(huì)越來(lái)越少，錯(cuò)誤。123467895107.(2016·全國(guó)卷Ⅲ，11)鋅—空氣燃料電池可用作電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)。下列說(shuō)法正確的是

A.充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K＋向陽(yáng)極移動(dòng)B.充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(OH－)逐漸減小C.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)D.放電時(shí)，電路中通過(guò)2mol電子，消耗氧氣22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)123√46789510解析A項(xiàng)，充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K＋向陰極移動(dòng)，錯(cuò)誤；123467895D項(xiàng)，O2～4e－，故電路中通過(guò)2mol電子，消耗氧氣0.5mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L，錯(cuò)誤。10角度三儲(chǔ)“氫”電池8.(2014·浙江理綜，11)鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車(chē)的一種主要電池類(lèi)型。NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電過(guò)程中的總反應(yīng)方程式是：Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO下列說(shuō)法正確的是

A.NiMH電池放電過(guò)程中，正極的電極反應(yīng)式為NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－B.充電過(guò)程中OH－從陽(yáng)極向陰極遷移C.充電過(guò)程中陰極的電極反應(yīng)式：H2O＋M＋e－===MH＋OH－，H2O中的H被M還原D.NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液123√46789510解析A項(xiàng)，放電過(guò)程中，NiOOH得電子，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，充電過(guò)程中發(fā)生電解反應(yīng)，OH－從陰極向陽(yáng)極遷移，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，充電過(guò)程中H＋得電子，進(jìn)入儲(chǔ)氫合金，Ni(OH)2中的＋2價(jià)Ni失電子生成NiOOH，所以H2O的H被＋2價(jià)的Ni還原，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，NiMH在KOH溶液、氨水中會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，錯(cuò)誤。12346789510角度四其他新型電池9.(2018·全國(guó)卷Ⅲ，11)一種可充電鋰—空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時(shí)，O2與Li＋在多孔碳材料電極處生成Li2O2－x(x＝0或1)。下列說(shuō)法正確的是A.放電時(shí)，多孔碳材料電極為負(fù)極B.放電時(shí)，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極C.充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中Li＋向多孔碳材料區(qū)遷移D.充電時(shí)，電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2－x===2Li＋(1－

)O2123√46789510123467895解析由題意知，放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為L(zhǎng)i－e－===Li＋，正極反應(yīng)為(2－x)O2＋4Li＋＋4e－===2Li2O2－x(x＝0或1)，電池總反應(yīng)為(1－

)O2＋2Li===Li2O2－x。充電時(shí)的電池總反應(yīng)與放電時(shí)的電池總反應(yīng)互為逆反應(yīng)，故充電時(shí)電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2－x===2Li＋(1－

)O2，D項(xiàng)正確；該電池放電時(shí)，金屬鋰為負(fù)極，多孔碳材料為正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該電池放電時(shí)，外電路電子由鋰電極流向多孔碳材料電極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中Li＋向多孔碳材料區(qū)遷移，充電時(shí)電解質(zhì)溶液中的Li＋向鋰電極遷移，C項(xiàng)錯(cuò)誤。1010.(2018·全國(guó)卷Ⅱ，12)我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na—CO2二次電池。將NaClO4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)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為3CO2＋4Na

2Na2CO3＋C。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

123467895A.放電時(shí)，

向負(fù)極移動(dòng)B.充電時(shí)釋放CO2，放電時(shí)吸收CO2C.放電時(shí)，正極反應(yīng)為3CO2＋4e－===＋CD.充電時(shí)，正極反應(yīng)為Na＋＋e－===Na√10解析根據(jù)電池的總反應(yīng)知，放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：4Na－4e－===4Na＋充電時(shí)，陰極：4Na＋＋4e－===4Na12346789510題組一辨析“介質(zhì)”書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式1.按要求書(shū)寫(xiě)不同“介質(zhì)”下甲醇燃料電池的電極反應(yīng)式。(1)酸性介質(zhì)，如H2SO4溶液：負(fù)極：

。正極：

。(2)堿性介質(zhì)，如KOH溶液：負(fù)極：

。正極：

。題組集訓(xùn)312345CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋6(3)熔融鹽介質(zhì)，如K2CO3：負(fù)極：

。正極：

。(4)摻雜Y2O3的ZrO3固體作電解質(zhì)，在高溫下能傳導(dǎo)O2－：負(fù)極：

。正極：

。12345CH3OH－6e－＋3O2－===CO2＋2H2O6反思?xì)w納堿性介質(zhì)C―→其余介質(zhì)C―→CO2酸性介質(zhì)H―→H＋其余介質(zhì)H―→H2O題組二明確“充、放電”書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式2.鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2。負(fù)極：

。陽(yáng)極：

。12345Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)22Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiOOH＋2H2O6123題組三識(shí)別“交換膜”提取信息，書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式3.如將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用，可達(dá)到低碳排放的目的。如下圖是通過(guò)人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。負(fù)極：

。正極：

。452H2O－4e－===O2＋4H＋2CO2＋4H＋＋4e－===2HCOOH64.液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點(diǎn)。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。負(fù)極：

。正極：

。12345N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2OO2＋4e－＋2H2O===4OH－6題組四鋰離子電池電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)5.某電動(dòng)汽車(chē)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L(zhǎng)i1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6(x＜1)。則：負(fù)極：_______________________，正極：_______________________________。12345LixC6－xe－===xLi＋＋C6Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO26方法歸納鋰離子電池充放電分析常見(jiàn)的鋰離子電極材料正極材料：LiMO2(M：Co、Ni、Mn等)LiM2O4(M：Co、Ni、Mn等)LiMPO4(M：Fe等)負(fù)極材料：石墨(能吸附鋰原子)負(fù)極反應(yīng)：LixCn－xe－===xLi＋＋nC正極反應(yīng)：Li1－xMO2＋xLi＋＋xe－===LiMO2總反應(yīng)：Li1－xMO2＋LixCn

nC＋LiMO2。題組五可逆反應(yīng)電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)6.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?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，負(fù)極為_(kāi)______(填“甲”或“乙”)中的石墨，電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________。(2)電流表讀數(shù)為_(kāi)____時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。(3)當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，在甲中加入FeCl2固體，此時(shí)負(fù)極為_(kāi)_____(填“甲”或“乙”)中的石墨，電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________。乙2I－－2e－===I2零甲2Fe2＋－2e－===2Fe3＋返回12345603電解池原理及其應(yīng)用DIANJIECHIYUANLIJIQIYINGYONG核心回扣11.圖解電解池工作原理(陽(yáng)極為惰性電極)2.正確判斷電極產(chǎn)物(1)陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷首先看電極，如果是活性電極作陽(yáng)極，則電極材料失電子，電極溶解(注意：鐵作陽(yáng)極溶解生成Fe2＋，而不是Fe3＋)；如果是惰性電極，則需看溶液中陰離子的失電子能力，陰離子放電順序?yàn)镾2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－(水)。(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽(yáng)離子的放電順序進(jìn)行判斷：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)。3.對(duì)比掌握電解規(guī)律(陽(yáng)極為惰性電極)電解類(lèi)型電解質(zhì)實(shí)例溶液復(fù)原物質(zhì)電解水NaOH、H2SO4或Na2SO4水電解電解質(zhì)HCl或CuCl2原電解質(zhì)放氫生堿型NaClHCl氣體放氧生酸型CuSO4或AgNO3CuO或Ag2O注意電解后有關(guān)電解質(zhì)溶液恢復(fù)原態(tài)的問(wèn)題應(yīng)該用質(zhì)量守恒法分析。一般是加入陽(yáng)極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物，但也有特殊情況，如用惰性電極電解CuSO4溶液，Cu2＋完全放電之前，可加入CuO或CuCO3復(fù)原，而Cu2＋完全放電之后，應(yīng)加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3復(fù)原。4.正誤判斷，下列說(shuō)法正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電發(fā)生化學(xué)變化(

)(2)電解精煉銅和電鍍銅，電解液的濃度均會(huì)發(fā)生很大的變化(

)(3)電解飽和食鹽水，在陽(yáng)極區(qū)得到NaOH溶液(

)(4)工業(yè)上可用電解MgCl2溶液、AlCl3溶液的方法制備Mg和Al(

)(5)電解精煉銅時(shí)，陽(yáng)極泥可以作為提煉貴重金屬的原料(

)(6)用惰性電極電解CuSO4溶液，若加入0.1molCu(OH)2固體可使電解質(zhì)溶液復(fù)原，則整個(gè)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.4NA(

)×√××√√5.陌生電解池裝置圖的知識(shí)遷移(1)電解池(2)金屬腐蝕角度一電解原理的應(yīng)用1.[2019·全國(guó)卷Ⅱ，27(4)]環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵[Fe(C5H5)2，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為]，后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如圖所示，其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機(jī)溶劑)。真題研究21234675該電解池的陽(yáng)極為_(kāi)______，總反應(yīng)為_(kāi)_______________________________________________________。電解制備需要在無(wú)水條件下進(jìn)行，原因?yàn)開(kāi)________________________________________________________________________。Fe電極Fe＋2＋H2↑[或Fe＋2C5H6===Fe(C5H5)2＋H2↑]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)21234675解析結(jié)合圖示電解原理可知，F(xiàn)e電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極；在陰極上有H2生成，故電解時(shí)的總反應(yīng)為Fe＋2＋H2↑或Fe＋2C5H6===Fe(C5H5)2＋H2↑。結(jié)合相關(guān)反應(yīng)可知，電解制備需在無(wú)水條件下進(jìn)行，否則水會(huì)阻礙中間產(chǎn)物Na的生成，水電解生成OH－，OH－會(huì)進(jìn)一步與Fe2＋反應(yīng)生成Fe(OH)2，從而阻礙二茂鐵的生成。2.[2019·全國(guó)卷Ⅲ，28(4)]在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案，主要包括電化學(xué)過(guò)程和化學(xué)過(guò)程，如圖所示：負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有_________________________________________________(寫(xiě)反應(yīng)方程式)。電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，需消耗氧氣____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。解析負(fù)極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)Fe3＋＋e－===Fe2＋，生成的二價(jià)鐵又被氧氣氧化成三價(jià)鐵，發(fā)生反應(yīng)4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，由反應(yīng)可知電路中轉(zhuǎn)移4mol電子消耗1molO2，則轉(zhuǎn)移1mol電子消耗氧氣mol，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為

mol×22.4L·mol－1＝5.6L。Fe3＋＋e－===Fe2＋，4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O5.612346753.[2019·北京，27(2)]可利用太陽(yáng)能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如圖。通過(guò)控制開(kāi)關(guān)連接K1或K2，可交替得到H2和O2。①制H2時(shí)，連接_____，產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是_________________________。K12H2O＋2e－===H2↑＋2OH－解析電解堿性電解液時(shí)，H2O電離出的H＋在陰極得到電子產(chǎn)生H2，根據(jù)題圖可知電極1與電池負(fù)極連接，為陰極，所以制H2時(shí)，連接K1，產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。1234675②改變開(kāi)關(guān)連接方式，可得O2。③結(jié)合①和②中電極3的電極反應(yīng)，說(shuō)明電極3的作用：________________________________________________________________________________________________________________。制H2時(shí)，電極3發(fā)生反應(yīng)：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O。制O2時(shí)，上述電極反應(yīng)逆向進(jìn)行，使電極3解析制備O2時(shí)堿性電解液中的OH－失去電子生成O2，連接K2，O2在電極2上產(chǎn)生。連接K1時(shí)，電極3為電解池的陽(yáng)極，Ni(OH)2失去電子生成NiOOH，電極反應(yīng)式為Ni(OH)2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O，連接K2時(shí)，電極3為電解池的陰極，電極反應(yīng)式為NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－，使電極3得以循環(huán)使用。得以循環(huán)使用12346754.[2019·江蘇，20(2)]電解法轉(zhuǎn)化CO2可實(shí)現(xiàn)CO2資源化利用。電解CO2制HCOOH的原理示意圖如圖。①寫(xiě)出陰極CO2還原為HCOO－的電極反應(yīng)式：_______________________________________________________________。解析CO2中的C為＋4價(jià)，HCOO－中的C為＋2價(jià)，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOO－時(shí)，得2mole－。CO2＋H＋＋2e－===HCOO－(或CO21234675②電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極區(qū)的KHCO3溶液濃度降低，其原因是_____________________________________________________________。陽(yáng)極產(chǎn)生O2，pH1234675①電解一段時(shí)間后，c(OH－)降低的區(qū)域在________(填“陰極室”或“陽(yáng)極室”)。陽(yáng)極室1234675解析根據(jù)題意，鎳電極有氣泡產(chǎn)生是H＋得電子生成H2，發(fā)生還原反應(yīng)，則鐵電極上OH－被消耗且無(wú)補(bǔ)充，溶液中的OH－減少，因此電解一段時(shí)間后，c(OH－)降低的區(qū)域在陽(yáng)極室。1234675②電解過(guò)程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出，其原因：_________________________________。防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低解析H2具有還原性，根據(jù)題意：Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。因此，電解過(guò)程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出，防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低。1234675③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn)，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：__________________________________________________________________________________________________________。M點(diǎn)：c(OH－)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢[或N點(diǎn)：c(OH－)過(guò)高，鐵電極上有Fe(OH)3生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低]解析根據(jù)題意Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，在M點(diǎn)：c(OH－)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢；在N點(diǎn)：c(OH－)過(guò)高，鐵電極上有Fe(OH)3生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低。1234675角度二腐蝕類(lèi)型與防護(hù)方法6.(2019·江蘇，10)將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是

1234675A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe－3e－===Fe3＋B.鐵腐蝕過(guò)程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C.活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕D.以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕√1234675解析A項(xiàng)，鐵和炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，鐵失去電子生成Fe2＋，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鐵腐蝕過(guò)程中化學(xué)能除了轉(zhuǎn)化為電能外，還可轉(zhuǎn)化為熱能等，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，構(gòu)成原電池后，鐵腐蝕的速率變快，正確；D項(xiàng)，用水代替NaCl溶液，F(xiàn)e和炭也可以構(gòu)成原電池，F(xiàn)e失去電子，空氣中的O2得到電子，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，錯(cuò)誤。12346757.(2017·全國(guó)卷Ⅰ，11)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(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B.通電后外電路電子被強(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(yáng)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)整解析鋼管樁接電源的負(fù)極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵(陽(yáng)極)流向正極，從負(fù)極流向鋼管樁(陰極)，A、B正確；C項(xiàng)，題給信息高硅鑄鐵為“惰性輔助陽(yáng)極”不損耗，錯(cuò)誤?！填}組一電解池電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)集訓(xùn)(一)基本電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1.按要求書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式(1)用惰性電極電解NaCl溶液：陽(yáng)極：

。陰極：

。(2)用惰性電極電解CuSO4溶液：陽(yáng)極：

。陰極：

。題組集訓(xùn)3123452Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(或2H2O－4e－===O2↑＋4H＋)2Cu2＋＋4e－===2Cu(3)鐵作陽(yáng)極，石墨作陰極電解NaOH溶液：陽(yáng)極：

。陰極：

。(4)用惰性電極電解熔融MgCl2：陽(yáng)極：

。陰極：

。Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)22H2O＋2e－===H2↑＋2OH－2Cl－－2e－===Cl2↑Mg2＋＋2e－===Mg12345(二)提取“信息”書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式2.按要求書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式(1)以鋁材為陽(yáng)極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)極反應(yīng)式為

。(2)用Al單質(zhì)作陽(yáng)極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進(jìn)行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q，寫(xiě)出陽(yáng)極生成R的電極反應(yīng)式：_______________________

。(3)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽(yáng)離子、

組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。已知電鍍過(guò)程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng)，則電極反應(yīng)式為陽(yáng)極：

。陰極：

。2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋Al(OH)3↓＋3CO2↑12345(4)用惰性電極電解K2MnO4溶液能得到化合物KMnO4，則電極反應(yīng)式為陽(yáng)極：

。陰極：

。(5)將一定濃度的磷酸二氫銨(NH4H2PO4)、氯化鋰混合液作為電解液，以鐵棒作陽(yáng)極，石墨為陰極，電解析出LiFePO4沉淀，則陽(yáng)極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________

。2H＋＋2e－===H2↑LiFePO4↓＋2H＋12345(三)根據(jù)“交換膜”利用“信息”書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式3.按要求書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式：(1)電解裝置如圖，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開(kāi)。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，藍(lán)色逐漸變淺。已知：3I2＋6OH－===＋5I－＋3H2O陽(yáng)極：

。陰極：

。2I－－2e－===I22H2O＋2e－===H2↑＋2OH－12345(2)可用氨水作為吸收液吸收工業(yè)廢氣中的SO2，當(dāng)吸收液失去吸收能力時(shí)，可通過(guò)電解法使吸收液再生而循環(huán)利用(電極均為石墨電極)，并生成化工原料硫酸。其工作示意圖如下：陽(yáng)極：

。陰極：

。2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)12345題組二金屬腐蝕與防護(hù)4.利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始時(shí)，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說(shuō)法不正確的是

A.a處發(fā)生吸氧腐蝕，b處發(fā)生析氫腐蝕B.一段時(shí)間后，a處液面低于b處液面C.a處溶液的pH增大，b處溶液的pH減小D.a、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe－2e－===Fe2＋√12345√解析根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應(yīng)為左邊負(fù)極：Fe－2e－===Fe2＋正極：O2＋4e－＋2H2O===4OH－右邊負(fù)極：Fe－2e－===Fe2＋正極：2H＋＋2e－===H2↑a、b處溶液的pH均增大，C錯(cuò)誤。123455.結(jié)合圖判斷，下列敘述正確的是

A.Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護(hù)B.Ⅰ和Ⅱ中負(fù)極反應(yīng)均是Fe－2e－===Fe2＋C.Ⅰ和Ⅱ中正極反應(yīng)均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－D.Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3[Fe(CN)6]溶液均有藍(lán)色沉淀√12345解析根據(jù)原電池形成的條件，Ⅰ中Zn比Fe活潑，Zn作負(fù)極，F(xiàn)e為正極，保護(hù)了Fe；Ⅱ中Fe比Cu活潑，F(xiàn)e作負(fù)極，Cu為正極，保護(hù)了Cu，A項(xiàng)正確；Ⅰ中負(fù)極為鋅，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Ⅰ中發(fā)生吸氧腐蝕，正極為O2得電子生成OH－，Ⅱ中為酸化的NaCl溶液，發(fā)生析氫腐蝕，在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；[Fe(CN)6]3－是穩(wěn)定的配合物離子，與Fe2＋發(fā)生反應(yīng)：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓，故加入少量K3[Fe(CN)6]溶液有藍(lán)色沉淀是Fe2＋的性質(zhì)，Ⅰ

裝置中不能生成Fe2＋，Ⅱ

裝置中負(fù)極鐵失電子生成Fe2＋，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12345方法歸納1.金屬腐蝕快慢的三個(gè)規(guī)律(1)金屬腐蝕類(lèi)型的差異電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防護(hù)措施的腐蝕。(2)電解質(zhì)溶液的影響①對(duì)同一金屬來(lái)說(shuō)，腐蝕的快慢(濃度相同)：強(qiáng)電解質(zhì)溶液＞弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液。②對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)濃度越大，腐蝕越快。(3)活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。2.兩種腐蝕與三種保護(hù)(1)兩種腐蝕：析氫腐蝕、吸氧腐蝕(關(guān)鍵在于電解液的pH)。(2)三種保護(hù)：電鍍保護(hù)、犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)法。返回04電化學(xué)離子交換膜的分析與應(yīng)用DAINHUAXUELIZIJIAOHUANMODEFENXIYUYINGYONG高考必備1(1)陽(yáng)離子交換膜(只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò))①負(fù)極反應(yīng)式：

；②正極反應(yīng)式：

；③Zn2＋通過(guò)

交換膜進(jìn)入正極區(qū)；④陽(yáng)離子→透過(guò)

交換膜→

(或電解池的陰極)。Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu陽(yáng)離子陽(yáng)離子原電池正極(2)質(zhì)子交換膜(只允許H＋和水分子通過(guò))在微生物作用下電解有機(jī)廢水(含CH3COOH)，可獲得清潔能源H2①陰極反應(yīng)式：

；②陽(yáng)極反應(yīng)式：

；③陽(yáng)極產(chǎn)生的H＋通過(guò)質(zhì)子交換膜移向

；④H＋→透過(guò)質(zhì)子交換膜→

(或電解池的陰極)。2H＋＋2e－===H2↑CH3COOH－8e－＋2H2O===2CO2↑＋8H＋陰極原電池正極(3)陰離子交換膜(只允許陰離子和水分子通過(guò))以Pt為電極電解淀粉--KI溶液，中間用陰離子交換膜隔開(kāi)①陰極反應(yīng)式：

；②陽(yáng)極反應(yīng)式：

；③陰極產(chǎn)生的OH－移向

與陽(yáng)極產(chǎn)物反應(yīng)：

；④陰離子→透過(guò)

交換膜→電解池

(或原電池的

)。2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－2I－－2e－===I2陽(yáng)極陰離子陽(yáng)極負(fù)極(4)電滲析法將含AnBm的廢水再生為HnB和A(OH)m的原理：已知A為金屬活動(dòng)順序表H之前的金屬，Bn－為含氧酸根離子。類(lèi)型一“單膜”電解池1.(2018·全國(guó)卷Ⅰ，13)最近我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2＋H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如下所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：①EDTA--Fe2＋－e－===EDTA--Fe3＋②2EDTA--Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA--Fe2＋該裝置工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是A.陰極的電極反應(yīng)：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2OB.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2＋H2S===CO＋H2O＋SC.石墨烯上的電勢(shì)比ZnO@石墨烯上的低D.若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA--Fe3＋/EDTA--F