高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 電化學(xué)課件

2023.03電化學(xué)高三化學(xué)Q1:形成原電池前提、形成條件？Q2:原電池中電勢(shì)高低判斷？Q3:原電池中電子、電流、離子流向？活動(dòng)一：必備知識(shí)(回歸教材選修四)Q4:電解池中電子、電流、離子流向？Q5:電解池中電勢(shì)高低判斷？Q8:電解池陰陽兩極放電順序？Q6:電解精煉銅原理、電鍍?cè)?？Q7:電解氯化鈉溶液過程、金屬腐蝕與保護(hù)？(活性材料電極>)S2->I->Br->Cl->OH-

>含氧酸根

（1）陰極上放電順序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋酸>Pb2+>Sn2＋

>Ni2＋>Fe2＋>Zn2＋>(H＋水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2+>K+

（2）陽極上放電順序:

電解池中：陰、陽極放電順序(1)燃料電池(2)可逆電池陌生原電池裝置的知識(shí)遷移(1)電解池(2)金屬腐蝕陌生電解池裝置圖的知識(shí)遷移三、金屬的腐蝕與電化學(xué)防護(hù)典題例析[例1]

(2021·山東等級(jí)考)以KOH溶液為離子導(dǎo)體，分別組成CH3OH--O2、N2H4--O2、(CH3)2NNH2--O2清潔燃料電池，下列說法正確的是

(

)A．放電過程中，K＋均向負(fù)極移動(dòng)B．放電過程中，KOH物質(zhì)的量均減小C．消耗等質(zhì)量燃料，(CH3)2NNH2--O2燃料電池的理論放電量最大D．消耗1molO2時(shí)，理論上N2H4--O2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L專題訓(xùn)練8．沉積物微生物燃料電池(SMFCs)可以將沉積物中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)加速沉積物中污染物的去除，用SMFCs處理含硫廢水的工作原理如圖所示，酸性增強(qiáng)不利于菌落存活。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．碳棒a電勢(shì)比碳棒b電勢(shì)低B．碳棒a附近酸性減弱C．碳棒b存在電極反應(yīng)：S－6e－＋4H2O===SO42－＋8H＋D．工作一段時(shí)間后，電池效率降低7．(2022·武漢模擬)某科技小組開發(fā)了一套以乙醇為原料制備C6H14O2()的電解裝置(如圖所示)。A．催化電極的電極電勢(shì)：b＞aB．陰極電極反應(yīng)式為C2H5OH＋Cl－－2e－=C2H5OCl＋H＋C．電解后溶液的pH會(huì)減小(忽略溶液體積變化)D．每產(chǎn)生1molH2需要消耗3molC2H5OH下列說法正確的是(

)4．某種利用垃圾滲透液實(shí)現(xiàn)發(fā)電的裝置示意圖如下。當(dāng)該裝置工作時(shí)，下列說法不正確的是

(

)6．我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下可充電的Na-CO2電池，示意圖如圖。放電時(shí)，Na2CO3與C均沉積在碳納米管中，下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．充電時(shí)，陰極反應(yīng)為Na＋＋e－=NaB．充電時(shí)，電源b極為正極，Na＋向碳納米管電極移動(dòng)C．放電時(shí)，轉(zhuǎn)移0.4mol電子，碳納米管電極增重22.4gD．放電時(shí)，電池的總反應(yīng)為3CO2＋4Na===2Na2CO3＋C9．圖甲為電化學(xué)污水(廢水中含苯酚)處理裝置，圖乙為河水閘門電化學(xué)防護(hù)裝置，甲乙兩個(gè)裝置串聯(lián)，達(dá)到保護(hù)閘門的目的。下列有關(guān)說法正確的是(

)A．裝置甲中的離子交換膜為陰離子交換膜B．裝置甲的X電極連接裝置乙的N電極C．a(chǎn)電極的反應(yīng)式有：

＋11H2O－28e－===6CO2↑＋28H＋D．理論上b電極上消耗的氣體與M、N電極上生成的氣體體積之和相等濃差電池濃差電池，是利用物質(zhì)的濃度差產(chǎn)生電勢(shì)的一種裝置。兩側(cè)半電池中的特定物質(zhì)有濃度差，由于濃度差導(dǎo)致半電池上發(fā)生的氧化還原反應(yīng)程度不同，從而產(chǎn)生不同的電勢(shì)。1.電極濃差電池2.電解質(zhì)濃差電池兩個(gè)負(fù)載有不同壓力的氫氣的Pt片插入一定濃度的酸性介質(zhì)中構(gòu)成的濃差電池：Pt，H2(p1)∣H＋(aq)∣H2(p2)，Pt

P1>P2，則左側(cè)作

極，反應(yīng)為

；右側(cè)作

極，反應(yīng)為

。電池總反應(yīng)：H2(p1)→H2(p2)。表觀上，高濃度氫氣(P1)轉(zhuǎn)化為低濃度氫氣(P2)而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。1.電極濃差電池（1）金屬電極構(gòu)成的電解質(zhì)濃差電池Ag∣AgNO3(a1)‖AgNO3(a2)∣Ag電極A作

極，反應(yīng)為

；電極B作

極，反應(yīng)為

。硝酸根離子移向

極。

電池反應(yīng)為：Ag＋(高)→Ag＋(低)。表觀上，高濃度電解質(zhì)離子Ag＋轉(zhuǎn)化為低濃度電解質(zhì)離子Ag＋而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。2.電解質(zhì)濃差電池（2）金屬微溶電極構(gòu)成的電解質(zhì)濃差電池Ag，AgCl(s)∣HCl(a1)‖HCl(a2)∣AgCl(s)，Ag

電極A作

極，反應(yīng)為

；電極B作

極，反應(yīng)為

。氫離子移向

極。

例1：（日照市2022屆第一次模擬）相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池，放電時(shí)兩個(gè)電極區(qū)的濃度差會(huì)逐漸減小，當(dāng)兩個(gè)電極區(qū)硫酸銅溶液的濃度完全相等時(shí)放電停止。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列說法不正確的是

A.a電極的電極反應(yīng)為2H2O+2e－=H2↑+2OH－B.電池從開始工作到停止放電，電解池理論上可制得80gNaOHC.電池放電過程中，Cu（l）電極上的電極反應(yīng)為Cu2++2e－=CuD.c、d離子交換膜依次為陽離子交換膜和陰離子交換膜【答案】B例3：（2019浙江）最近，科學(xué)家研發(fā)了“全氫電池”，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A．右邊吸附層中發(fā)生了還原反應(yīng)B．負(fù)極的電極反應(yīng)是H2－2e－＋2OH－=2H2OC．電池的總反應(yīng)是2H2＋O2=2H2OD．電解質(zhì)溶液中Na＋向右移動(dòng)，ClO4－向左移動(dòng)【答案】CD鑲嵌電池1．(1)科研人員研究出一種方法，可實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)時(shí)CO2的零排放，其基本原理如圖1所示；電解反應(yīng)在溫度小于900℃時(shí)進(jìn)行，碳酸鈣先分解為CaO和CO2，電解質(zhì)為熔融碳酸鈉，陽極的電極反應(yīng)式為2CO2-3－4e－===2CO2↑＋O2↑，則陰極的電極反應(yīng)式為__________________________________。(2)微生物燃料電池是在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖2所示，其中HS－在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO4(2－)的電極反應(yīng)式是________________________。電極方程式書寫HS－＋4H2O－8e－===SO42－＋9H＋3CO2＋4e－===C＋2CO32－

2．有機(jī)電合成是用電化學(xué)的方法進(jìn)行有機(jī)合成的技術(shù)。如圖是在KI-CH3OK-CH3OH體系中，以石墨為電極電解2--丁酮制備中間體3--碘-2--丁酮的原理圖。請(qǐng)回答：(1)石墨B的電極反應(yīng)式為_______________________。(2)①反應(yīng)的離子方程式為_____________________。(3)總反應(yīng)方程式為________________________________。12．(1)工業(yè)上用電解法將粗鉬精煉，粗鉬應(yīng)與電源______(填“正”或“負(fù)”)極相連，若電解液為KCl-K3MoCl6混合液，則陰極的電極反應(yīng)為___________________________________________。(2)全鉻液流儲(chǔ)能電池是目前正在研制的新型大型儲(chǔ)能電池，其充電時(shí)工作原理如圖所示，該電池貯存電能時(shí)陽極上的電極反應(yīng)式為________________________________。(3)水系鋅離子電池是一種新型二次電池，以Zn(CF3SO3)2(三氟甲磺酸鋅)為電解質(zhì)，工作原理如圖所示。放電時(shí)V2O5電極的電極反應(yīng)式為__________________________________。離子交換膜5．氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體。利用太陽能電池電解NH3得到高純H2的裝置如圖所示。下列說法不正確的是(

)A．該裝置工作時(shí)，只發(fā)生兩種形式能量的轉(zhuǎn)化B．電解過程中OH－由b極區(qū)向a極區(qū)遷移C．電解時(shí)b極區(qū)溶液中n(KOH)不變D．電解過程中1molNH3參與反應(yīng)，失去3×6.02×1023個(gè)電子在直流電源作用下，雙極膜中間層中的H2O解離為H＋和OH－，利用雙極膜電解池產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性羥基自由基(·OH)處理含苯酚廢水和含SO2的煙氣的工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．電勢(shì)：N電極＜M電極B．陰極電極反應(yīng)式為O2＋2e－＋2H＋===2·OHC．每處理9.4g苯酚，理論上有2.8molH＋透過膜bD．若·OH只與苯酚和SO2反應(yīng)，則參加反應(yīng)的苯酚和SO2物質(zhì)的量之比為1∶14

析高考—清清楚楚備考1．(2021·湖南等級(jí)考)鋅/溴液流電池是一種先進(jìn)的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅/溴液流電池工作原理如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．放電時(shí)，N極為正極B．放電時(shí)，左側(cè)貯液器中ZnBr2的濃度不斷減小C．充電時(shí)，M極的電極反應(yīng)式為Zn2＋＋2e－===ZnD．隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過2．我國力爭2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。碳中