高考化学二轮复习 专题能力训练5 电化学基础(含15年高考题)课件

高考化学专题复习：电化学基础要点一原电池、电解池、电镀池的比较原电池电解池电镀池定义将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。

一种特殊的电解池装置举例形成条件①活动性不同的两电极(连接)②电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)③形成闭合回路①两电极接直流电源②两电极插人电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极②电镀液必须含有镀层金属的离子电极名称负极：较活泼金属；正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等)阳极：电源正极相连的电极阴极：电源负极相连的电极阳极：镀层金属；阴极：镀件电子流向负极正极电源负极阴极电源正极阳极电源负极阴极电源正极阳极IV FeZn III I II FeZn 电 极 反 应 负极（氧化反应）：金属原子失电子；正极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子阳极（氧化反应）：溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子；阴极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子阳极（氧化反应）：金属电极失电子；阴极（还原反应）：电镀液中阳离子得电子离子流向 阳离子：负极→正极（溶液中） 阴离子：负极←正极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中）阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中）练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后， 观察到溶液变红的区域是（ ） A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近练习2、下面有关电化学的图示，完全正确的是（ ）练习3、已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。

铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。

关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确．．的是（ ）A 、充电时作阳极，放电时作负极B 、充电时作阳极，放电时作正极C 、充电时作阴极，放电时作负极D 、充电时作阴极，放电时作正极练习4、（08广东卷）LiFePO 4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。

2020高考化学二轮必刷题集专题五、电化学（必考题）【初见----14~16年高考赏析】1．【2016年高考新课标Ⅰ卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42－可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室.下列叙述正确的是（）A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移,正极区溶液pH增大[来源:Z+X+X+K]B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．负极反应为2 H2O–4e–=O2+4H+,负极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成2．【2016年高考新课标Ⅱ卷】Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池.下列叙述错误的是（）A．负极反应式为Mg-2e-=Mg2+B．正极反应式为Ag++e-=AgC．电池放电时Cl-由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑3．【2016年高考新课标Ⅲ卷】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)24-.下列说法正确的是（）A．充电时,电解质溶液中K+向阳极移动c-逐渐减小B．充电时,电解质溶液中(OH)-C．放电时,负极反应为：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)24D ．放电时,电路中通过2mol 电子,消耗氧气22.4L （标准状况）4．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示.下列有关微生物电池的说法错误的是（ ）A ．正极反应中有CO 2生成B ．微生物促进了反应中电子的转移C ．质子通过交换膜从负极区移向正极区D ．电池总反应为C 6H 12O 6+6O 2=6CO 2+6H 2O6．【2015江苏化学】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图.下列有关该电池的说法正确的是（ ）A ．反应CH 4＋H 2O=点燃=======通电 =======电解 ========催化剂△3H 2＋CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子 B ．电极A 上H 2参与的电极反应为：H 2＋2OH －－2e －=2H 2O C ．电池工作时,CO 32－向电极B 移动D ．电极B 上发生的电极反应为：O 2＋2CO 2＋4e －=2CO 32－7．【2014年高考全国大纲卷】右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH －Ni 电池).下列有关说法不正确的是（ ）A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－B．电池的电解液可为KOH溶液C．充电时负极反应为：MH＋OH－→＋H2O＋M＋e－D．MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高【相识----回归教材,考向归类】考向归类：回归教材：【相知----分点突破】考向1 化学电源之正负极判断1．锂-铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景.该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－,下列说法不正确的是()A．放电时,正极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2OH－＋2CuB．放电时,电子透过固体电解质向Li极移动C．通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O D．整个反应过程中,氧化剂为O22．Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如图所示.电池工作时,下列说法错误的是（）A．电子由Al电极通过外电路流向Ag2O/Ag电极B．电池负极附近溶液pH升高C．正极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－D．负极会发生副反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑3．环境监察局常用“定电位”NO x传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准,其工作原理如图所示.下列说法不正确的是()A．“对电极”是负极B．“对电极”的材料可能为活泼金属锌C．“工作电极”上发生的电极反应为NO2＋2e－＋2H＋===NO＋H2OD．传感器工作时H＋由“工作电极”移向“对电极”考向2 化学电源之质子、离子交换膜4．某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化成环境友好的物质,工作原理如图所示(a、b均为石墨电极).下列分析正确的是()A．a电极发生反应：H2NCH2CH2NH2＋16e－＋4H2O===2CO2↑＋N2↑＋16H＋B．质子交换膜处H＋由右向左移动C．该电池在微生物作用下将化学能转化为电能D．开始放电时b极附近溶液pH不变5．下图是以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图.关于该电池的叙述不正确的是（）A．该电池不能在高温下工作B．电池的负极反应为：C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋C．放电过程中,电子从正极区向负极区每转移1 mol,便有1 mol H＋从阳极室进入阴极室D．微生物燃料电池具有高能量转换效率、原料广泛、操作条件温和、有生物相容性等优点,值得研究与推广6．一种光化学电池的结构如下图,当光照在表面涂有氯化银的银片上时,AgCl(s)===Ag(s)＋Cl(AgCl),[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面],接着Cl(AgCl)＋e－―→Cl－(aq),若将光源移除,电池会立即回复至初始状态.下列说法正确的是()A ．光照时,电流由Y 流向XB ．光照时,Pt 电极发生的反应为2Cl －＋2e －===Cl 2C ．光照时,Cl －向Ag 电极移动D ．光照时,电池总反应为AgCl(s)＋Cu ＋(aq)=====光Ag(s)＋Cu 2＋(aq)＋Cl －(aq) 考向3 电解池之工作原理7．CO 2电催化还原为CH 4的工作原理如图所示.下列说法不正确的是( )A ．该过程是电能转化为化学能的过程B ．铜电极的电极反应式为CO 2＋8H ＋＋8e －===CH 4＋2H 2OC ．一段时间后,①池中n (KHCO 3)不变D ．一段时间后,②池中溶液pH 一定减小8．电-Fenton 法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术,其反应原理如图所示.其中电解产生的H 2O 2与Fe 2＋发生Fenton 反应：H 2O 2＋Fe 2＋===Fe 3＋＋OH －＋·OH,生成的羟基自由基(·OH)能氧化降解有机污染物.下列说法中正确的是()A．电源的X极为正极,Y极为负极B．阴极的电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋C．阳极的电极反应式为H2O－e－===H＋＋·OHD．每消耗1 mol O2,整个电解池中理论上可产生2 mol·OH9．最近美国科学家实施了一项“天空绿色计划”,通过电解二氧化碳得到碳材料(部分原理如图所示),并利用得到的碳材料生成锂离子电池.下列说法正确的是()A．图中涉及的能量转化形式只有一种B．阳极的电极反应式为2CO2－3－4e－===2CO2↑＋O2↑C．若反应中转移1 mol e－,则理论上消耗CO2－30.5 molD．当生成12 g碳材料时,可收集到22.4 L O2考向4电解池之单膜或双膜电解10．碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质).下列说法正确的是（）A．电解一段时间后,阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为1∶2B．石墨1极发生的电极反应为2CH3OH＋CO－e－===(CH3O)2CO＋H＋C．石墨2极与直流电源正极相连D．H＋由石墨2极通过质子交换膜向石墨1极移动11.用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH＋4,模拟装置如图所示.下列说法正确的是()A．阳极室溶液由无色变成棕黄色B．阴极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C．电解一段时间后,阴极室溶液中的pH升高D．电解一段时间后,阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO412. 工业上可用“四室电渗析法”制备一元中强酸H 3 PO 2 ,工作原理如图所示,图中X、Y代表阳膜或阴膜,阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过,电极M和N材质均为石墨．下列说法错误的是（）A、NaH 2PO2溶液一定呈碱性B、图中X为阳膜,Y为阴膜C、电极M上的反应为：4OH- - 4e - = O 2↑ + 2H 2OD、电解过程中,H +会从阳极室穿过X膜扩散至产品室,Na +会从阴极室扩散至原料室考向5 原电池与电解池之金属防护13．用下列装置能达到预期目的的是()甲乙丙丁A．甲图装置可用于电解精炼铝B．乙图装置可得到持续、稳定的电流C．丙图装置可达到保护钢闸门的目的D．丁图装置可达到保护钢闸门的目的14. 验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）.①②③在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确．．．的是（）A. 对比②③,可以判定Zn保护了FeB. 对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C. 验证Zn保护Fe时不能用①的方法D. 将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼15.下列关于金属保护的说法不正确的是( )A．图1是牺牲阳极阴极保护法,图2是外加电流阴极保护法B．钢闸门均为电子输入的一端C．锌和高硅铸铁的电板反应均为氧化反应D．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流考向6 原电池与电解池之可逆电池16．某电动汽车使用的是高铁电池,其总反应为3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH3Zn＋2K2FeO4＋8H2O,下列说法正确的是()A．放电时,若有6 mol电子发生转移,则有2 mol K2FeO4被氧化B．放电时,正极反应为FeO2－4＋4H2O－3e－===Fe(OH)3＋5OH－C．充电时,电池的负极与外接电源的负极相连D．充电时,阴极附近溶液的pH变小17．用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示,下列说法中正确的是()电解A．当a、b都是铜作电极时,电解的总反应方程式为2CuSO4＋2H2O=====2H2SO4＋2Cu＋O2↑B．燃料电池工作时,正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．当燃料电池消耗2.24 L甲醛气体时,电路中理论上转移0.2 mol e－D．燃料电池工作时,负极反应为HCHO＋H2O－2e－===HCOOH＋2H＋18．用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法.其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,下列有关说法中不正确的是()A．X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极B．阳极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C．图中的b>a D．该过程中的产品主要为H2SO4和H2【再遇----17~19年高考赏析】1．[2019新课标Ⅰ]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示.下列说法错误的是（ ）A ．相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B ．阴极区,在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+2H ++2MV +C ．正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3D ．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动2．[2019新课标Ⅲ]为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn （3D −Zn ）可以高效沉积ZnO 的特点,设计了采用强碱性电解质的3D −Zn —NiOOH 二次电池,结构如下图所示.电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)−−−→←−−−放电充电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s).下列说法错误的是（ ）A ．三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积,所沉积的ZnO 分散度高B ．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH −(aq)−e −NiOOH(s)+H 2O(l)C ．放电时负极反应为Zn(s)+2OH −(aq)−2e −ZnO(s)+H 2O(l)D ．放电过程中OH −通过隔膜从负极区移向正极区3．[2018新课标Ⅲ]一种可充电锂-空气电池如图所示.当电池放电时,O 2与Li +在多孔碳材料电极处生成Li 2O 2-x （x =0或1）.下列说法正确的是（ ）A ．放电时,多孔碳材料电极为负极B ．放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C ．充电时,电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移D ．充电时,电池总反应为Li 2O 2-x =2Li+（1－2x）O 2 4．[2018新课标Ⅱ]我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na —CO 2二次电池.将NaClO 4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为：3CO 2+4Na 2Na 2CO 3+C.下列说法错误的是（ ）A ．放电时,ClO 4－向负极移动B ．充电时释放CO 2,放电时吸收CO 2C ．放电时,正极反应为：3CO 2+4e − ＝2CO 32－+CD ．充电时,正极反应为：Na ++e −＝Na5．[2018新课标Ⅰ]最近我国科学家设计了一种CO 2+H 2S 协同转化装置,实现对天然气中CO 2和H 2S 的高效去除.示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO ）和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为（ ）①EDTA-Fe 2+-e -＝EDTA-Fe 3+②2EDTA-Fe 3++H 2S ＝2H ++S+2EDTA-Fe 2+ 该装置工作时,下列叙述错误的是A ．阴极的电极反应：CO 2+2H ++2e -＝CO+H 2OB ．协同转化总反应：CO 2+H 2S ＝CO+H 2O+SC ．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D ．若采用Fe 3+/Fe 2+取代EDTA-Fe 3+/EDTA-Fe 2+,溶液需为酸性6．[2017新课标Ⅱ]用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为24224H SO H C O -混合溶液.下列叙述错误的是（ ）A ．待加工铝质工件为阳极B ．可选用不锈钢网作为阴极C ．阴极的电极反应式为：3Al 3e ===Al +-+D ．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动7．[2017新课标Ⅰ]支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极.下列有关表述不正确的是（ ）A ．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整【重逢----大题小做】1．（改编）通过电解法分离NaHSO3与Na2SO3混合物,其装置如下图.下列说法不正确的是()A．阳极的电极反应式为2H2O -4e- == 4H+ + O2↑B．阳极区c(H+)增大,H+由a室经阳离子交换膜进入b室C．外电路每转移0.2 mol电子,有0.2 mol Na+从c室进入b室D．c室得到Na2SO3的原因是2HSO3- + 2 e - == H2↑ + 2SO32-2.（改编）电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,工作原理如图所示.下列有关说法错误的是（）A．阳极可发生电极反应：B．阴极附近溶液的pH减小C．a膜为阴离子交换膜, b膜为阳离子交换膜D．I、II分别是淡水、浓海水出口3．（改编）某充电宝锂离子电池的总反应为x Li＋Li1－Mn2O4LiMn2O4(0<x<1),某手机镍氢电池总反应x为NiOOH＋MH M＋Ni(OH)2(M为储氢金属或合金),有关上述两种电池的说法正确的是()A．锂离子电池放电时,Li＋移向负极.B．镍氢电池放电时,正极的电极反应式：NiOOH＋H2O-e－===Ni(OH)2＋OH－C．如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电D．锂离子电池充电时,阴极的电极反应式：LiMn2O4－x e－===Li1－x Mn2O4＋x Li＋。

高三二轮专题复习：电化学原理及应用[考纲要求] 1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

2.了解常见化学电源及其工作原理。

3.理解金属发生电化学腐蚀的原因；了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。

考点一一座“盐桥”连接“两池”形成回路1．电化学装置中都有两个电极，分别发生氧化反应与还原反应。

若两个电极插在同一电解质溶液的容器内，则由于阴阳离子的移动速率不同而导致两极之间出现浓度差，以及因电极本身直接与离子反应而导致两极之间电势差变小，影响了电流的稳定。

为解决这个问题，人们使用了盐桥。

盐桥主要出现在原电池中，有时也可在电解池中出现，其主要作用就是构建闭合的内电路，但不影响反应的实质。

盐桥内常为饱和氯化钾、硝酸钾等溶液。

2．盐桥是新课改教材中出现的新名词，因而围绕盐桥的电化学知识已成为新课改地区命题的一个热点，所以有必要分析研究盐桥问题的考查思路。

通常从以下四个方面命题。

(1)考查盐桥的作用。

(2)考查含盐桥的电化学总反应式的书写。

(3)考查盐桥内溶液离子的移动方向。

(4)考查含盐桥的电化学装置的设计。

(5)考查盐桥的作用与平衡移动。

题组一明确原理，设计装置1．[2013·广东理综，33(2)(3)](2)能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。

设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。

限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。

①完成原电池甲的装置示意图(见上图)，并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。

②以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极__________。

③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是________________________________________________________________________。