《高三化學二輪復習 第1部分 專題8 電化學基礎課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高三化學二輪復習 第1部分 專題8 電化學基礎課件.ppt（49頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

,,,專題八 電化學基礎,高三化學二輪復習,,,考 點,,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,考點三 突破電解池，關鍵在計算與應用,,考點四 金屬腐蝕與防護,,,,最 新 考 綱,,1.了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應式和電池反應方程式。 2.了解常見化學電源的種類及其工作原理。 3.理解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。,,,,真題回放,,,名師支招,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,1．(2015·高考新課標卷Ⅰ)微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤的是( ) A．正極反應中有CO2生成 B．微生物促進了反應中電子的轉移 C．質子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū) D．電池總反應為C6H12O6＋6O2＝6CO2＋6H2O,解析,答案,A,,圖示所給出的是原電池裝置。A.有氧氣反應的一極為正極，發(fā)生還原反應，因為有質子通過，故正極電極反應式為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C6 H12O6在微生物的作用下發(fā)生氧化反應，電極反應式為C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，負極上有CO2產生，故A不正確。B.微生物電池是指在微生物作用下將化學能轉化為電能的裝置，所以微生物促進了反應中電子的轉移，故B正確。C.質子是陽離子，陽離子由負極區(qū)移向正極區(qū)，故C正確。D.正極的電極反應式為6O2＋24e－＋24H＋===12H2O，負極的電極反應式為C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，兩式相加得電池總反應為C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，故D正確。,圖片顯/隱,,,,,,2．(2015·高考四川卷)用如圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時，控制溶液pH為9～10，陽極產生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的是( ) A．用石墨作陽極，鐵作陰極 B．陽極的電極反應式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O C．陰極的電極反應式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．除去CN－的反應：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O,解析,答案,,真題回放,,,名師支招,,,D,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,圖片顯/隱,A.若鐵作陽極，則鐵失電子生成Fe2＋，則CN－無法除去，故鐵只能作陰極，A項正確；B.陽極Cl－放電生成ClO－，Cl的化合價升高，故在陽極發(fā)生氧化反應，又已知該溶液呈堿性，B項正確；C.陽離子在電解池的陰極得電子發(fā)生還原反應，在堿性條件下，H2O提供陽離子(H＋)，C項正確；D.由于溶液是堿性條件，故除去CN－發(fā)生的反應為2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，D項錯誤。,,,,真題回放,,,名師支招,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,1．不能正確判斷原電池、電解池的電極名稱。 2．不能正確分析裝置中的電極的變化及發(fā)生的化學反應。 3．不能從題目中的要求分析出電化學反應的原理。 4．不能形成正確書寫電極反應式的一般思路，更不會結合電解質溶液的環(huán)境去分析各離子的移動方向和變化。 5．不能結合現代化學的最新研究成果去應用電化學原理設計、分析原電池或電解池，即不會從理論到實踐缺乏思維的指導。 6．不會結合物理等其他學科的基本知識和原理在化學中應用，如進行基本的電量、電子等相關的計算。,,,,,,1．鹽橋原電池和單池原電池的比較,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,知識精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,,(1)圖Ⅰ和圖Ⅱ兩裝置的相同點：正負極材料、電極反應、總反應式均相同。 負極：Zn－2e－===Zn2＋ 正極：Cu2＋＋2e－===Cu 總反應式：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,知識精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,(2)圖Ⅰ和圖Ⅱ兩裝置的不同點：圖Ⅰ中Zn與CuSO4溶液中直接接觸，會有一部分Zn與Cu2＋直接反應，該裝置中既有化學能和電能的轉化，又有一部分化學能轉化成熱能，裝置溫度會升高。 圖Ⅱ中Zn和CuSO4溶液在兩個池子中，Zn與Cu2＋不直接接觸，不存在Zn和Cu2＋直接反應的過程，所以僅是化學能轉化成電能，電流穩(wěn)定，且持續(xù)時間長。 (3)鹽橋原電池必記的關鍵點：在鹽橋原電池中，還原劑在負極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)。,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,知識精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,2．鹽橋的組成和作用 (1)鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。 (2)鹽橋的作用：①連接內電路，形成閉合回路； ②平衡電荷，使原電池不斷產生電流； ③鹽橋中離子移動方向：鹽橋中的陽離子(如K＋)向正極移動、陰離子(如Cl－)向負極移動。 (3)在有鹽橋的銅鋅原電池中，電解質溶液的選擇要與電極材料的陽離子相同。即Zn極對應的是ZnSO4溶液，Cu極對應的是CuSO4溶液。,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,知識精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,1．(1)實驗證明能設計成原電池的反應通常是放熱反應，下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是________(填序號)。 a．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH0 b．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH0 c．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH0 (2)若以KOH溶液為電解質溶液，依據所選的反應設計一個原電池，其正極的電極反應式為______________________________。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓一 明確原理、設計裝置,知識精講,,,考向集訓,,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,解析,答案,(1)b (2)O2＋4e－＋2H2O===4OH－,(1)根據題中信息，能設計成原電池的反應通常是放熱反應，排除a；原電池反應必須是能自發(fā)進行的氧化還原反應，排除c。(2)原電池的正極發(fā)生還原反應，由于是堿性介質，正極的電極反應式中不應出現H＋，故正極的電極反應式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－。,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓二 鹽橋與原電池,知識精講,,,考向集訓,,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,解析,答案,A,,圖片顯/隱,,,,,,,3.(1)能量之間可相互轉化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉化為化學能，而原電池可將化學能轉化為電能。設計兩種類型的原電池，探究其能量轉化效率。限選材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導線。 ①完成原電池甲的裝置示意圖(如圖)，并作相應標注。 要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。 ②銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質溶液，只在一個燒杯中組裝原電池乙，工作一段時間后，可觀察到負極 ________________________________________________________。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓三 鹽橋的作用,知識精講,,,考向集訓,,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,,,圖片顯/隱,解析,答案,(1)①根據題給條件和原電池的構成條件可得： a．若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)組成原電池，Zn作負極，Cu作正極，Zn插入到ZnSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。 b．若用Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)組成原電池，Fe作負極，Cu作正極，Fe插入到FeSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。 c．注意，畫圖時要注意電極名稱，電極材料，電解質溶液名稱(或化學式)，并形成閉合回路。 ②由于金屬活動性ZnFeCu，鋅片或鐵片作負極，由于Zn或Fe直接與CuSO4溶液接觸，工作一段時間后，負極逐漸溶解，表面有紅色固體析出。,,(1)① (或其他合理答案) ②電極逐漸溶解，表面有紅色固體析出,,,,,,③甲、乙兩種原電池中可更有效地將化學能轉化為電能的是________，其原因是___________________________________。 (2)根據犧牲陽極的陰極保護法原理，為減緩電解質溶液中鐵片的腐蝕，在(1)的材料中應選________作陽極。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,知識精講,,,考向集訓,,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,解析,答案,③帶有鹽橋的甲原電池中負極沒有和CuSO4溶液直接接觸，二者不會直接發(fā)生置換反應，化學能不會轉化為熱能，幾乎全部轉化為電能；而原電池乙中的負極與CuSO4溶液直接接觸，兩者會發(fā)生置換反應，部分化學能轉化為熱能，化學能不可能全部轉化為電能。 (2)由犧牲陽極的陰極保護法可得，鐵片作正極(陰極)時被保護，作負極(陽極)時被腐蝕，所以應選擇比鐵片更活潑的鋅作負極(陽極)才能有效地保護鐵不被腐蝕。,③甲 在甲裝置中，負極不和Cu2＋接觸，避免了Cu2＋直接 與負極發(fā)生反應而使化學能轉化為熱能 (2)鋅片,集訓三 鹽橋的作用,,,,,,原電池的設計思路 首先根據離子方程式判斷出氧化劑、還原劑，明確電極反應。然后再分析兩劑狀態(tài)確定電極材料，若為固態(tài)時可作電極，若為溶液時則只能作電解液。然后補充缺少的電極材料及電解液。電極材料一般添加與電解質溶液中陽離子相同的金屬作電極(使用惰性電極也可)，電解液則是一般含有與電極材料形成的陽離子相同的物質。最后再插入鹽橋即可。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,知識精講,,,考向集訓,,,考點一 弄清原電池原理、明確鹽橋作用,,集訓三 鹽橋的作用,,,,,,高考中常見的新型電池有“氫鎳電池”、“高鐵電池”、“堿性鋅錳電池”、“海洋電池”、“燃料電池”(如新型細菌燃料電池、氫氧燃料電池、丁烷燃料電池、甲醇質子交換膜燃料電池、CO燃料電池)、“鋰離子電池”、“鋅銀電池”、“鈕扣電池”、“Mg—AgCl電池”、“Mg—H2O2電池”等。新型電池是對電化學原理的綜合考查，在高考中依托新型電池考查的電化學原理知識有以下幾點。,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,方法精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,1．判斷電極 (1)“放電”時正、負極的判斷 ①負極：元素化合價升高或發(fā)生氧化反應的物質； ②正極：元素化合價降低或發(fā)生還原反應的物質。 (2)“充電”時陰、陽極的判斷 ①陰極：“放電”時的負極在“充電”時為陰極； ②陽極：“放電”時的正極在“充電”時為陽極。,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,方法精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,2．微粒流向 (1)電子流向 ①電解池；電源負極→陰極，陽極→電源正極； ②原電池：負極→正極。 提示：無論是電解池還是原電池電子均不能流經電解質溶液。 (2)離子流向 ①電解池：陽離子移向陰極，陰離子移向陽極； ②原電池：陽離子移向正極，陰離子移向負極。,,考點二 高考中常考的重要化學電池,方法精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,3．書寫電極反應式 (1)“放電”時電極反應式的書寫 ①依據條件，指出參與負極和正極反應的物質，根據化合價的變化，判斷轉移電子的數目； ②根據守恒書寫負極(或正極)反應式，特別應注意電極產物是否與電解質溶液共存。 (2)“充電”時電極反應式的書寫 充電時的電極反應與放電時的電極反應過程相反，充電的陽極反應為放電時正極反應的逆過程，充電的陰極反應為放電時負極反應的逆過程。,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,方法精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,方法精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,,1．一種基于酸性燃料電池原理設計的酒精檢測儀，負極上的反應為CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有關說法正確的是( ) A．檢測時，電解質溶液中的H＋向負極移動 B．若有0.4 mol電子轉移，則在標準狀況下消耗4.48 L氧氣 C．電池反應的化學方程式為CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O D．正極上發(fā)生的反應為O2＋4e－＋2H2O===4OH－,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,解析,答案,C,解答本題時審題是關鍵，反應是在酸性電解質溶液中進行的。在原電池中，陽離子要往正極移動，故A錯；因電解質溶液是酸性的，不可能存在OH－，故正極的反應式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，轉移4 mol電子時消耗1 mol O2，則轉移0.4 mol電子時消耗2.24 L O2，故B、D錯；電池反應式即正、負極反應式之和，將兩極的反應式相加可知C正確。,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,解析,答案,B,,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中常考的重要化學電池,解析,答案,D,,圖片顯/隱,,,,,,,不同“介質”下燃料電池電極反應式的書寫，大多數學生感到困難，主要集中在：一是得失電子數目的判斷，二是電極產物的判斷。下面以CH3OH、O2燃料電池為例，分析電極反應式書寫。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓一 形形色色的燃料電池,方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓二 “?？疾凰ァ钡目赡骐姵?方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中常考的重要化學電池,解析,答案,B,,鋰離子電池放電時，為原電池，陽離子Li＋向正極移動，A錯誤。鋰硫電池充電時，為電解池，鋰電極發(fā)生還原反應生成Li，B正確。電池的比能量是指參與電極反應的單位質量的電極材料放出電能的多少，兩種電池材料不同，顯然其比能量不同，C錯誤。由圖可知，鋰離子電池的電極材料為C和LiCoO2，應為該電池放電完全所得產物，而鋰硫電池的電極材料為Li和S，應為充電完全所得產物，故此時應為鋰硫電池給鋰離子電池充電的過程，D錯誤。,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓二 “?？疾凰ァ钡目赡骐姵?方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中常考的重要化學電池,解析,答案,D,D項，充電時是電能轉化為化學能。,,,,,,對于可充電電池，放電時為原電池，符合原電池的工作原理，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應；外電路中電子由負極流向正極，內電路中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。 可充電電池充電時為電解池，陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應；充電時電池的“＋”極與外接直流電源的正極相連，電池的“－”極與外接直流電源的負極相連。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓二 “?？疾凰ァ钡目赡骐姵?方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,,,,,,,6．(2014·高考大綱卷)如圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH-Ni電池)。下列有關說法不正確的是( ) A．放電時正極反應為： NiOOH＋H2O＋e－―→Ni(OH)2＋OH－ B．電池的電解液可為KOH溶液 C．充電時負極反應為：MH＋OH－―→H2O＋M＋e－ D．MH是一類儲氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓三 “全新應用”的高科技電池,方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,解析,答案,C,,在金屬氫化物鎳電池(MH-Ni電池)中，MH(M為零價，H為零價)在負極發(fā)生反應：MH＋OH－－e－―→M＋H2O，NiOOH在正極發(fā)生反應：NiOOH＋H2O＋e－―→Ni(OH)2＋OH－，電解液可為KOH溶液，A、B正確；充電時，陰極反應式為M＋H2O＋e－―→MH＋OH－，C錯誤；MH中氫密度越大，單位體積電池所儲存電量越多，即電池能量密度越高，D正確。,,,,,,7．某鋰電池的電池總反應為4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2，下列有關說法正確的是( ) A．鋰電極作電池負極，放電過程中發(fā)生還原反應 B．1 mol SOCl2發(fā)生電極反應轉移的電子數為4 mol C．電池的正極反應為2SOCl2＋2e－===4Cl－＋S＋SO2 D．組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓三 “全新應用”的高科技電池,方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,解析,答案,D,A項，負極發(fā)生氧化反應，故A錯誤；B項，1 mol SOCl2發(fā)生電極反應轉移的電子數為2NA，故B錯誤；C項，電池的正極反應為2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2，故C錯誤；D項，鋰能與H2O、O2反應，故D正確。,,,,,,1．審題。 明確新型原電池的電解質環(huán)境和需要解答的問題。 2．析題——正確解題的關鍵。 分析已知條件和目標問題之間的關系，還有哪些中間條件需要推斷。 解答原電池題目應明確以下問題： (1)電池類型：可充電電池首先明確放電方向是原電池，充電方向是電解池。 (2)電極名稱：放電時是原電池，為正極、負極；充電時是電解池，為陽極、陰極。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓三 “全新應用”的高科技電池,方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,,,,,,,(3)電極材料和電極反應：電極反應物、電極產物及其狀態(tài)，電極材料是否參與電極反應；電子或電流的流動方向，離子的移動方向。 (4)電解質溶液：電解質溶液是否參與電池反應；電解質溶液是否與電極產物反應。 (5)反應式：電極反應式和電池總反應式。 (6)反應的量的關系：電極質量的變化、電極產物的量、轉移電子的量。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓三 “全新應用”的高科技電池,方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,,,,,,,3．解題——正確解題的步驟。 該過程實際上就是寫出析題過程的結論。2中所列的問題可能是已知的，也可能是未知的，也可能是所求問題，要根據具體情況進行分析，結合原電池原理和電子守恒求出結果。 4．檢查——正確解題的保證。 最后要對照試題進行認真地檢查核對，避免失誤。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓三 “全新應用”的高科技電池,方法精講,,,考向集訓,,,考點二 高考中?？嫉闹匾瘜W電池,,,,,,,1．電解規(guī)律 (1)用惰性電極電解酸、堿、鹽溶液，依據如圖所示坐標圖記憶，原點代表氫離子或氫氧根離子，數軸方向代表放電順序?？梢苑譃殡娊馑?例NaOH)、電解電解質型、放H2生堿型、放O2生酸型等。有活性電極時，陽極電極本身溶解放電。 (2)電解后電解質溶液的復原。原則是“消耗什么加什么，消耗多少加多少”，例如電解CuSO4溶液，要加CuO而不是Cu(OH)2。,,考點三 突破電解池，關鍵在計算與應用,知識精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,圖片顯/隱,,,,,,2．電解的計算 其常用的解題方法可以歸納為兩種：一是根據電解方程式或電極反應式列比例求解；二是利用各電極、線路中轉移的電子數目守恒列等式求解(此法較為簡便)。關鍵是電子守恒，特別要注意：①電極和電極名稱要區(qū)分清楚；②電極產物要判斷準確；③找準各產物間量的關系。,,考點三 突破電解池，關鍵在計算與應用,知識精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,,知識精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,考點三 突破電解池，關鍵在計算與應用,,,,,,,1．(2014·高考新課標卷Ⅰ節(jié)選)H3PO2也可用電滲析法制備。“四室電滲析法”工作原理如下圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)： (1)寫出陽極的電極反應式___________________________________。 (2)分析產品室可得到H3PO2的_______________________________。 (3)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽極室與產品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產品室。其缺點是產品中混有________雜質。該雜質產生的原因是_______________________。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓一 電解池在化工制備上的應用,知識精講,,,考向集訓,,,考點三 突破電解池，關鍵在計算與應用,解析,答案,圖片顯/隱,,,,,,,,,2．(2016·濱州模擬)目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝。 (1)如圖是用石墨作電極，一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2的示意圖。則陽極產生ClO2的電極反應為________。 (2)電解一段時間，當陰極產生的氣體體積為112 mL(標準狀況)時，停止電解。通過陽離子交換膜的陽離子的物質的量為________mol。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓一 電解池在化工制備上的應用,知識精講,,,考向集訓,,,考點三 突破電解池，關鍵在計算與應用,解析,答案,圖片顯/隱,,(1)陽極氯離子被氧化生成ClO2，注意結合水和氫離子進行配平。(2)陰極產生氫氣，鈉離子通過陽離子交換膜，根據電子守恒，每產生1 mol氫氣，轉移2 mol電子，通過陽離子交換膜的陽離子的物質的量為2 mol。,(1)Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋ (2)0.01,,,,,,3．從環(huán)境保護的角度看，制備Na2FeO4較好的方法為電解法，其裝置如圖Ⅰ所示。 (1)電解過程中陽極的電極反應式為___________________________。 (2)圖Ⅰ裝置中的電源采用NaBH4(B元素的化合價為＋3價)和H2O2作原料的燃料電池，電源工作原理如圖Ⅱ所示。工作過程中該電源的正極反應式為_______________________________________， Na＋由________極區(qū)(填“a”或“b”，下同)移向________極區(qū)。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓二 電解池在環(huán)境污染保護中的應用,知識精講,,,考向集訓,,,考點三 突破電解池，關鍵在計算與應用,解析,答案,圖片顯/隱,,,,,,,,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓二 電解池在環(huán)境污染保護中的應用,知識精講,,,考向集訓,,,考點三 突破電解池，關鍵在計算與應用,解析,答案,,,圖片顯/隱,,,,,,,,5．(2015·高考福建卷)某模擬“人工樹葉”電化學實驗裝置如圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是( ) A．該裝置將化學能轉化為光能和電能 B．該裝置工作時，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移 C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被還原 D．a電極的反應為：3CO2 ＋ 18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,知識精講,,,考向集訓,,,考點三 突破電解池，關鍵在計算與應用,解析,答案,B,集訓三 電解的有關計算,圖片顯/隱,,,結合裝置圖為電解裝置，模擬“人工樹葉”，故為電能轉化為化學能，A項錯誤；b極連接電源的正極，為陽極，在電解池中H＋為陽離子，向a極(陰極)區(qū)移動，B項正確；右側H2O→O2發(fā)生的是氧化反應，每生成1 mol O2，轉移4 mol電子，C3H8O中碳元素的化合價是－2,3CO2→C3H8O，轉移18 mol電子，故生成1 mol O2消耗2/3 mol CO2，C項錯誤；a電極發(fā)生的是還原反應：3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，D項錯誤。,,,,,,6．(2016·青島一模)鋁電池性能優(yōu)越，Al－Ag2O電池可用作水下動力電源，其原理如圖所示： 請寫出該電池正極反應式__________ _____________； 常溫下，用該化學電源和惰性電極電解300 mL硫酸銅溶液(過量)，消耗27 mg Al，則電解后溶液的pH＝________(不考慮溶液體積的變化)。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,知識精講,,,考向集訓,,,考點三 突破電解池，關鍵在計算與應用,解析,答案,Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－ 2,集訓三 電解的有關計算,,,,,,,,1．金屬腐蝕快慢程度的判斷方法,,考點四 金屬腐蝕與防護,方法精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,,,2．金屬電化學保護的兩種方法,,考點四 金屬腐蝕與防護,方法精講,,,考向集訓,,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,,,,,,,1．(2015·北京東城區(qū)二模)如圖是研究鐵釘腐蝕的裝置圖，下列說法不正確的是( ) A．鐵釘在兩處的腐蝕速率：ab B．a、b兩處鐵釘中碳均為正極 C．a、b兩處鐵釘中的鐵均失電子被氧化 D．a、b兩處的正極反應式均為O2＋4e－＋4H＋===2H2O,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓一 金屬腐蝕的速率比較,方法精講,,,考向集訓,,,考點四 金屬腐蝕與防護,解析,答案,D,a中發(fā)生吸氧腐蝕，其正極反應式為2H2O＋O2＋4e－===4OH－，b中發(fā)生析氫腐蝕，其正極反應式為2H＋＋2e－===H2↑。,,,,,,,2．(2014·高考廣東卷)石墨可用于自然水體中銅件的電化學防腐，完成如圖所示防腐示意圖，并作相應標注。,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,集訓二 金屬腐蝕的電化學保護,方法精講,,,考向集訓,,,考點四 金屬腐蝕與防護,解析,答案,,采用外接電源的陰極保護法將要保護的銅件作陰極，另外用石墨作輔助陽極，兩者都放在自然水體中，接上直流電源。,,如圖,,,,,,3．埋在地下的鋼管常用如圖所示的方法加以保護，使其免受腐蝕。關于此方法，下列說法正確的是( ) A．金屬棒X的材料可能為銅 B．金屬棒X的材料可能為鈉 C．鋼管附近土壤的pH可能會上升 D．這種方法稱為外加電流的陰極保護法,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,方法精講,,,考向集訓,,,考點四 金屬腐蝕與防護,解析,答案,C,圖中沒有外加電源，為犧牲陽極的陰極保護法，X的活潑性應大于鐵的活潑性，但金屬鈉活潑性太強，能與土壤中的H2O直接反應，故A、B、D項說法錯 誤；O2在鋼管處得電子，發(fā)生還原反應：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，C項說法正確。,,集訓二 金屬腐蝕的電化學保護,,,,,,4．(2016·北京西城區(qū)模擬)用如圖所示裝置進行實驗，下列敘述不正確的是( ) A．K與N連接時，鐵被腐蝕 B．K與N連接時，石墨電極產生氣泡 C．K與M連接時，一段時間后溶液的pH增大 D．K與M連接時，石墨電極反應： 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑,,,首頁,,,上頁,下頁,尾頁,方法精講,,,考向集訓,,,考點四 金屬腐蝕與防護,解析,答案,D,集訓二 金屬腐蝕的電化學保護,,A項，K與N連接時，裝置是原電池，負極是鐵，所以鐵被腐蝕，故A正確；B項，K與N連接時，裝置是原電池，正極上氫離子得電子生成氫氣，故B正確；C項，K與M連接時，構成電解池，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，溶液由酸性溶液變成鹽溶液，pH增大，故C正確；D項，K與M連接時，構成電解池，陽極上氯離子放電生成氯氣，故D錯誤。,