2017-2018学年上学期期末复习备考之专题复习高二化学讲义培优版选修405 含解析 精品

2017-2018学年上学期期末复习备考之专题复习高二化学（讲义）培优版第四章电化学基础复习重点：1、了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。

2、了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。

复习难点：了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。

【考向解读】随着新能源，新材料，新工艺的发展应用，硅及其化合物的性质和应用有逐渐增多的趋势。

高考将对硅及其化合物的性质和有关实验进行重点考查，以选择题为基础题型，以化工综合应用题为提高题型。

卤素及其化合物与化工生产、日常生活、科学技术等方面有着广泛的联系，如氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、环境保护等。

今后仍会以与氯气及其化合物的知识有关的化工生产、科学技术等方面为载体，结合氧化还原反应、离子反应、化学实验方案设计进行相关考查，复习时注意这方面的知识，复习时应重视物质制备（实验），注意以元素及其化合物为载体的实验考查。

考点1．原电池正负极的判断方法和电极反应式的书写【典例分析1】分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑【答案】B【解析】②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子作负极；③中Fe 在浓HNO 3中钝化，Cu 和浓HNO 3反应失去电子作负极，则Fe 作正极，A 、C 错误；②中电池总反应为2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑，负极反应式为2Al ＋8OH －－6e －===2AlO 2－＋4H 2O ，二者相减得到正极反应式为6H 2O ＋6e －===6OH －＋3H 2↑，B 正确；④中Cu 作正极，电极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －，D 错误。

【技能点拨】 1、原电池的正负极的判断：。

2、电极反应式的书写（1）一般电极反应式的书写：原电池反应的本质就是氧化还原反应。

因此正确书写氧化还原反应方程式并能标出电子转移的方向和数目是正确书写电极反应式的基础，通过电池反应中转移电子的数目可确定电极反应中得失的电子数目，通过电池反应中的氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物可确定电极反应中的反应物和产物。

具体步骤如下：①首先根据题意写出电池反应。

②标出电子转移的方向和数目，指出氧化剂、还原剂。

③根据还原剂——负极材料，氧化产物——负极产物，氧化剂——正极材料，还原产物——正极产物来确定原电池的正、负极和反应产物。

根据电池反应中转移电子的数目来确定电极反应中得失的电子数目。

④注意环境介质对反应产物的影响。

⑤写出正确的电极反应式。

流程如下：。

（2）复杂电极反应式的书写：反应式复杂电极＝－反应式较简单一极的电极。

如CH 4酸性燃料电池中CH4＋2O2＝CO2＋2H2O……总反应式①，2O2＋8H＋＋8e－＝4H2O……正极反应式②，①－②得：CH4＋2H2O－8e－＝CO2＋8H＋……负极反应式。

【思维建模】化学电源中电极反应书写的思维模板（1）明确两极的反应物；（2）明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物；（3）确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物；（4）配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。

注意：①H＋在碱性环境中不存在；②O2－在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H＋，生成H2O，在中性或碱性环境结合H2O，生成OH－；③若已知总反应式时，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。

【迁移训练】1．根据下图判断，下列说法正确的是()A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大【答案】D2．甲醇(CH3OH)是一种有毒物质，检测甲醇含量的测试仪工作原理如图所示。

下列说法正确的是()A．该装置将电能转化为化学能B．a电极发生的电极反应为CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋C．当电路中有1 mol电子转移时，正极区n(H＋)增加1 molD．将酸性电解质溶液改为碱性电解质溶液，该测试仪不可能产生电流【答案】B【解析】A项，该装置为燃料电池，将化学能转化为电能；C项，正极区H＋生成H2O；D项，碱性条件仍可以构成原电池。

3．利用碳纳米管能够吸附氢气，设计一种新型二次电池，其装置如图所示。

关于该电池的叙述不正确的是()A．电池放电时K＋移向正极B．电池放电时负极反应为：H2－2e－＋2OH－===2H2OC．电池充电时镍电极上NiOOH转化为Ni(OH)2D．电池充电时碳纳米管电极与电源的负极相连【答案】C考点2．新型电池【典例分析2】MgAgCl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↑【答案】B【解析】根据题意，Mg海水AgCl电池总反应式为Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag。

A项，负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，正确；B项，正极反应式为2AgCl＋2e－===2Cl－＋2Ag，错误；C项，对原电池来说，阴离子由正极移向负极，正确；D项，由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，正确。

【技能点拨】1.特定装置的新型电池原理分析（1）特定装置的新型电池的命题点①两极的判断及电极反应式的书写与判断。

②两极产物及反应类型判断。

③电子、电流、离子的移动方向的判断。

④电池总反应式的书写与判断。

⑤转移电子及产物的计算。

（2）特定装置的新型电池的分析思路①分析装置中提供的信息：如反应物或产物、介质粒子成分、交换膜的类型、离子移动方向、电极材料等。

②分析两极反应原理及电极反应或总反应。

③完成有关问题。

2.特定介质燃料电池的原理分析四类介质环境下的两极反应原理(以甲醇CH3OH为例)（1）酸性溶液或质子交换膜条件：正极：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O，负极：2CH3OH－12e－＋2H2O===2CO2↑＋12H＋（2）碱性溶液条件：正极：3O 2＋6H 2O ＋12e －===12OH －，负极：2CH 3OH －12e －＋16OH －===2CO 32－＋12H 2O（3）固体氧化物(传导O 2－)条件： 正极：3O 2＋12e －===6O 2－， 负极：2CH 3OH －12e －＋6O 2－===2CO 2↑＋4H 2O （4）熔融碳酸盐(含CO 32－)条件：正极：3O 2＋12e －＋6CO 2===6CO 32－， 负极：2CH 3OH －12e －＋6CO 32－===8CO 2↑＋4H 2O【迁移训练】1．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 2O【答案】A负极的电极反应式为C 6H 12O 6－24e －＋6H 2O===6CO 2＋24H ＋，两式相加得电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，故D正确。

2．近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池。

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，Li＋透过固体电解质向Cu极移动B．放电时，负极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2OD．整个反应过程中，铜相当于催化剂【答案】B【解析】放电时，负极反应为Li －e－===Li＋，Li＋透过固体电解质向Cu极移动，A项正确；正极反应为Cu2O＋2e－＋H2O===2Cu＋2OH－，B项错误；通空气时，铜被氧化为Cu2O：4Cu＋O2===2Cu2O，总反应为4Li＋O2＋2H2O===4LiOH，铜相当于催化剂，C、D正确。

3．可充电氟镁动力电池比锂电池具有更高的能量密度和安全性，其电池反应为Mg＋2MnF3===2MnF2＋MgF2。

下列有关说法不正确的是()A．镁为负极材料B．正极的电极反应式为MnF3＋e－===MnF2＋F－C．电子从镁极流出，经电解质流向正极D．每生成1 mol MnF2时转移1 mol电子【答案】C考点3．电极产物的判断与有关反应式的书写【典例分析3】实验室用NH 4Cl 、盐酸、NaClO 2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO 2：（1）电解时的阴极反应式为___________________________，阳极反应式为_______________________________________，电解时发生反应的化学方程式为__________________________。

（2）NaClO 2溶液与NCl 3溶液反应的化学方程式为_______________。

【答案】（1）6H ＋＋6e －===3H 2↑ NH 4＋＋3Cl －－6e －===NCl 3＋4H ＋ NH 4Cl ＋2HCl NCl 3＋3H 2↑（2）6NaClO 2＋NCl 3＋3H 2O===6ClO 2＋NH 3↑＋3NaCl ＋3NaOHNH 3↑＋3NaCl ＋3NaOH 。

【技能点拨】1.阴、阳极的判断方法（1）根据外接电源：正极连阳极，负极连阴极。

（2）根据电流方向：从阴极流出，从阳极流入。

（3）根据电子流向：从阳极流出，从阴极流入。

（4）根据离子流向：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。

（5）根据电极产物：A ．阳极：电极溶解、逸出O 2(或极区变酸性)或Cl 2；B ．阴极：析出金属、逸出H 2(或极区变碱性)。

2.做到“三看”，正确书写电极反应式①一看电极材料，若是金属(Au 、Pt 除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe 生成Fe 2＋)。