高考化学二轮复习专题——电化学课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,2021/2/4,#,2021届高考,化学,二轮复习,电化学,命题角度分析,命题角度,设项方向,1.,新型化学电源,正、负极判断,离子移动方向,电极反应式、总原电池方程式的正误判断,电极及电解液转移电子计算,2.,电解原理在工、农业生产中的应用,阴、阳极的判断,离子交换膜的作用,副反应分析及溶液酸碱性的改变,电极方程式的正误判断,该电池是以 为隔膜的二次电池,C充电时，电池总反应为,SO42-5H2O8e=HS9OH，A正确；,C充电时，电池总反应为,Li带正电荷，充电时，应该向电解池的阴极(锂电极)迁移，C项错误；,例题1：最近我国科学家设计了一种CO2H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。,D钾离子从电解槽左室向右室迁移，h口出来的为高浓度的KOH溶液,注意介质环境,总反应：NiO2Fe2H2O Fe(OH)2Ni(OH)2,C当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.,放电时负极反应为Zn(s)+2OH(aq)2e=ZnO(s)+H2O(l),2H2e =H2,D电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极,当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是(),4 L5112 L，C错误；,阳极：LiCoO2x e=Li1xCoO2x Li,解析：阴极发生还原反应，氢离子由交换膜右侧向左侧迁移，阴极的电极反应式为CO22e2H=COH2O，A项正确；,负极：2Na2e=2Na,A正极反应：SO42-5H2O8e=HS9OH,D充电时，正极溶液中OH浓度升高,图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：,负极：2Na2e=2Na,命题角度,设项方向,3.,金属的腐蚀与防护,电化学腐蚀的原因分析,防止金属腐蚀的措施,命题角度分析,考点,1,电极的判断方法,判断依据,电极材料,电极反应,电子流向,离子移向,电极现象,原电池,负极,活泼金属,氧化反应,流出,阴离子移向,电极质量减小,正极,不活泼金属或非金属,还原反应,流入,阳离子移向,电极增重或质量不变,电解池,阳极,与电源正极相连,氧化反应,流出,阴离子移向,电极溶解或pH减小,阴极,与电源负极相连,还原反应,流入,阳离子移向,电极增重或pH增大,考点,2,新型电池电极反应式的书写,1,、燃料电池电极反应式的书写,(,以氢氧燃料电池为例,),注意介质环境,掌握书写程序,2,、其他新型电池,钠硫电池,总反应：2Na,x,S=Na,2,S,x,正极：,x,S2e,=S,；,负极：2Na2e,=2Na,全钒液流电池,总反应：VO,2H,V,2,V,3,VO,2,H,2,O,正极：VO,2H,e,=VO,2,H,2,O,负极：V,2,e,=V,3,锂铜电池,总反应：2LiCu,2,OH,2,O=2Cu2Li,2OH,正极：Cu,2,OH,2,O2e,=2Cu2OH,负极：Lie,=Li,Mg-H,2,O,2,电池,总反应：H,2,O,2,2H,Mg=Mg,2,2H,2,O,正极：H,2,O,2,2H,2e,=2H,2,O；,负极：Mg2e,=Mg,2,Mg-AgCl电池,总反应：Mg2AgCl=2AgMgCl,2,正极：2AgCl2e,=2Cl,2Ag；,负极：Mg2e,=Mg,2,镍铁电池,总反应：NiO,2,Fe2H,2,O Fe(OH),2,Ni(OH),2,正极：NiO,2,2e,2H,2,O=Ni(OH),2,2OH,负极：Fe2e,2OH,=Fe(OH),2,阳极：Ni(OH),2,2OH,2e,=NiO,2,2H,2,O,阴极：Fe(OH),2,2e,=Fe2OH,锂离子电池,总反应：Li,1,x,CoO,2,Li,x,C,6,LiCoO,2,C,6,(,x,Na,，阴极的电极反应式为,2H,2,O,2e,=H,2,2OH,；,阳极,阴离子竞争放电，放电顺序：,OH,SO,4,2-,，阳极的电极反应式为,2H,2,O,4e,=O,2,4H,。,根据电极反应式和离子移动方向确定电极反应物,阴极,H,放电生成,H,2,，剩余,OH,与迁移过来的,Na,生成,NaOH,；,阳极,OH,放电生成,O,2,，剩余,H,与迁移过来的,SO,4,2-,生成,H,2,SO,4,。,考点,4,以惰性电极电解电解质溶液的规律,1,、电解饱和食盐水（氯碱工业）,考点,5,电解原理的应用,阳极反应式：,2Cl,2e,=Cl,2,(,氧化反应,),阴极反应式：,2H,2e,=H,2,(,还原反应,),总反应方程式：2NaCl2H,2,O 2NaOHH,2,Cl,2,2,、电解精炼铜,(1),电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。,(2),电解质溶液：含,Cu,2,的盐溶液。,(3),电极反应：,阳极：,Zn,2e,=Zn,2,、,Fe,2e,=Fe,2,、,Ni,2e,=Ni,2,、,Cu,2e,=Cu,2,；,阴极：,Cu,2,2e,=Cu,。,(4),阳极泥的形成：在电解过程中，活动性位于铜之后的银、金等杂质，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，它们以,金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。,3,、电镀,图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：,(1),镀件作阴极，镀层金属银作阳极。,(2),电解质溶液是,AgNO,3,溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。,(3),电极反应：阳极：,Ag,e,=Ag,；,阴极：,Ag,e,=Ag,。,(4),特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。,1,、化学腐蚀与电化学腐蚀,考点,6,金属的腐蚀与防护,类型,化学腐蚀,电化学腐蚀,条件,金属跟非金属单质直接接触,不纯金属或合金跟电解质溶液接触,现象,无电流产生,有微弱电流产生,本质,金属被氧化,较活泼金属被氧化,联系,两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍,2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以钢铁的腐蚀为例进行分析）,类型,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,水膜酸性较强(pH4.3),水膜酸性很弱或呈中性,电极反应,负极,Fe2e,=Fe,2,正极,2H,2e,=H,2,O,2,2H,2,O4e,=4OH,总反应式,Fe2H,=Fe,2,H,2,2FeO,2,2H,2,O=2Fe(OH),2,联系,吸氧腐蚀更普遍,3,、金属的防护,(1),电化学防护。,牺牲阳极的阴极保护法,原电池原理,a,负极：比被保护金属活泼的金属；,b,正极：被保护的金属设备。,外加电流的阴极保护法,电解原理,a,阴极：被保护的金属设备；,b,阳极：惰性金属或石墨。,(2),改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。,(3),加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。,考点4 以惰性电极电解电解质溶液的规律,正极：VO2He=VO2H2O,外加电流的阴极保护法电解原理,阳极OH放电生成O2，剩余H与迁移过来的 SO42-生成H2SO4。,阴极：Age=Ag。,04 mol电子时，有0.,负极：LixC6 x e=x LiC6,电解原理在工、农业生产中的应用,副反应分析及溶液酸碱性的改变,金属跟非金属单质直接接触,总反应：Mg2AgCl=2AgMgCl2,阴极阳离子竞争放电，放电顺序：HNa，阴极的电极反应式为,SO42-通过cd阳极cd是阴离子交换膜,负极：Fe2e2OH=Fe(OH)2,例题1：最近我国科学家设计了一种CO2H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。,解析：根据图像可知，B为原电池，氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，d作电池的正极；,放电时负极反应为Zn(s)+2OH(aq)2e=ZnO(s)+H2O(l),C从e出来的气体为氧气，从f 出来的气体为氢气,当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是(),现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含 CH3COO-的溶液为例）。,B正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高,D充电时阴极的电极反应为 xMg22xe=x Mg,例题1：最近我国科学家设计了一种CO,2,H,2,S协同转化装置，实现对天然气中CO,2,和H,2,S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：,EDTAFe,2,e,=EDTAFe,3,；2EDTAFe,3,H,2,S=2H,S2EDTAFe,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,=COH,2,O,B,.,协同转化总反应：CO,2,H,2,S=COH,2,OS,C,.,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EDTAFe,3,/EDTAFe,2,，,溶液需为酸性,答案：,C,解析：,阴极发生还原反应，氢离子由交换膜右侧向左侧迁移，阴极的电极反应式为,CO,2,2e,2H,=CO,H,2,O,，,A,项正确；结合阳极区发生的反应，可知协同转化总反应为,CO,2,H,2,S=S,CO,H,2,O,，,B,项正确；石墨烯作阳极，其电势高于,ZnO,石墨烯的，,C,项错误；,Fe,3,、,Fe,2,在碱性或中性介质中会生成沉淀，它们只稳定存在于酸性较强的介质中，,D,项正确。,例题,2,：深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌,作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如下图所,示，下列与此原理有关的说法错误的是,(,),A,正极反应：,SO,4,2-,5H,2,O,8e,=HS,9OH,B,输送暖气的管道不易发生此类腐蚀,C,这种情况下，,Fe,腐蚀的最终产物为,Fe,2,O,3,x,H,2,O,D,管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀,答案：,C,解析：,原电池的正极发生还原反应，由图示可知发生的电极反应为,SO,4,2-,5H,2,O,8e,=HS,9OH,，,A,正确；硫酸盐还原菌是蛋白质，在高温下易变性，失去催化作用，则输送暖气的管道不易发生此类腐蚀，,B,正确；由图示可知，,Fe,腐蚀的最终产物为,FeO,，,C,错误；管道上刷富锌油漆，形成,Zn,-,Fe,原电池，,Fe,为正极，可以延缓管道的腐蚀，,D,正确。,例题,3,：,(2019,课标全国,，,13),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,（,3DZn,）可以高效沉积,ZnO,的特点，设计了采用强碱性电解质的,3DZnNiOOH,二次电池，结构如下图所示。电池反应为,Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)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,2,O(l),C.,放电时负极反应为,Zn(s)+2OH,(aq)2e,=,ZnO(s)+H,2,O(l),D.,放电过程中,OH,通过隔膜从负极区移向正极区,答案：,D,解析：,A,、三维多孔海绵状,Zn,具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的,ZnO,分散度高，,A,正确；,B,、充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是,Ni(OH),2,失去电子转化为,NiOOH,，电极反应式为,Ni(OH),2,(s)+OH,(aq)e,=,NiOOH(s)+H,2,O(l),，,B,正确；,C,、放电时相当于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为,Zn(s)+2OH,(aq)2e,=,ZnO(s)+H,2,O(l),，,C,正确；,D,、原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中,OH,通过隔膜从正极区移向负极区，,D,错误,真题重现,1,、,(2020,天津，,11),熔融钠-硫电池性能优良