2019版高考化学二轮复习 第一篇 理综化学选择题突破 第5题 新型电源、电解的应用与金属腐蚀课件.ppt

第5题新型电源 电解的应用与金属腐蚀复习建议 3课时 题型突破2课时习题1课时 1 2018 课标全国 13 最近我国科学家设计了一种CO2 H2S协同转化装置 实现对天然气中CO2和H2S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 EDTA Fe2 e EDTA Fe3 2EDTA Fe3 H2S 2H S 2EDTA Fe2 该装置工作时 下列叙述错误的是 A 阴极的电极反应 CO2 2H 2e CO H2OB 协同转化总反应 CO2 H2S CO H2O SC 石墨烯上的电势比ZnO 石墨烯上的低D 若采用Fe3 Fe2 取代EDTA Fe3 EDTA Fe2 溶液需为酸性 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CO2 2e 2H CO H2O A项正确 结合阳极区发生的反应 可知协同转化总反应为CO2 H2S S CO H2O B项正确 石墨烯作阳极 其电势高于ZnO 石墨烯的 C项错误 Fe3 Fe2 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 答案C 答案D 3 2018 课标全国 11 一种可充电锂 空气电池如图所示 当电池放电时 O2与Li 在多孔碳材料电极处生成Li2O2 x x 0或1 下列说法正确的是 答案D 4 2017 课标全国 11 支撑海港码头基础的防腐技术 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 解析钢管桩接电源的负极 高硅铸铁接电源的正极 通电后 外电路中的电子从高硅铸铁 阳极 流向正极 从负极流向钢管桩 阴极 A B正确 C项 题给信息高硅铸铁为 惰性辅助阳极 不损耗 错误 答案C 5 2017 课标全国 11 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H2SO4 H2C2O4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 Al3 3e AlD 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 解析A项 根据原理可知 Al要形成氧化膜 化合价升高失电子 因此铝为阳极 正确 B项 阴极仅作导体 可选用不锈钢网 且不锈钢网接触面积大 能增加电解效率 正确 C项 阴极应为氢离子得电子生成氢气 错误 D项 电解时 阴离子移向阳极 正确 答案C 6 2017 课标全国 11 全固态锂硫电池能量密度高 成本低 其工作原理如图所示 其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料 电池反应为 16Li xS8 8Li2Sx 2 x 8 下列说法错误的是 A 电池工作时 正极可发生反应 2Li2S6 2Li 2e 3Li2S4B 电池工作时 外电路中流过0 02mol电子 负极材料减重0 14gC 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D 电池充电时间越长 电池中Li2S2的量越多 答案D 答案B 8 2016 课标全国 11 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 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 答案B 9 2015 全国卷 11 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CO2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C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 解析由题意可知 微生物电池的原理是在微生物作用下O2与C6H12O6发生氧化还原反应 将化学能转化为电能 B正确 氧气在正极反应 由于质子交换膜只允许H 通过 则正极反应为O2 4e 4H 2H2O 没有CO2生成 A项错误 负极发生反应 C6H12O6 24e 6H2O 6CO2 24H H 在负极区生成 移向正极区 在正极被消耗 C项正确 总反应为C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O D项正确 答案A 命题调研 2014 2018五年大数据 在2019年高考中 对于电化学的考查将继续坚持以新型电池及电解应用装置为背景材料 以题干 装置图 提供电极构成材料 交换膜等基本信息 基于电化学原理广泛设问 综合考查电化学基础知识及其相关领域的基本技能 包括电极与离子移动方向判断 电极反应式书写 溶液的酸碱性和pH变化 有关计算及其与相关学科的综合考查等 预测以二次电池以及含有离子交换膜的电解池为背景的命题将成为热点题型 因为二次电池不仅实现电极材料循环使用 符合 低耗高效 的时代需求 而且命题角度丰富 便于同时考查原电池和电解池工作原理 含有离子交换膜的电解池设问空间大 便于考查考生的探究能力 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 其他新型一次电池 3 充电 可逆 电池 解题模型 模型解题 答案C 1 常见的离子交换膜 2 解题模型 模型解题 典例演示1 世界某著名学术刊物介绍了一种新型中温全瓷铁 空气电池 其结构如图所示 下列有关该电池放电时的说法正确的是 A a极发生氧化反应B 正极的电极反应式为FeOx 2xe Fe xO2 C 若有22 4L 标准状况 空气参与反应 则电路中有4mol电子转移D 铁表面发生的反应为xH2O g Fe FeOx xH2 解析a极通入空气 O2在该电极发生得电子的还原反应 A错误 O2在正极发生反应 电极反应式为O2 4e 2O2 B错误 由B项分析可知 电路中有4mol电子转移时正极上消耗1molO2 在标准状况下的体积为22 4L 则通入空气的体积约为22 4L 5 112L C错误 由图可知 铁表面H2O g 参与反应生成H2 则发生的反应为xH2O g Fe FeOx xH2 D正确 答案D A 充电时 Zn2 向ZnMn2O4电极迁移B 充电时 阳极反应 ZnMn2O4 2xe Zn1 xMn2O4 xZn2 C 放电时 每转移1mole ZnMn2O4电极质量增加65gD 充放电过程中 只有Zn元素的化合价发生变化 解析放电时锌失电子发生氧化反应 所以锌是负极材料 尖晶石型锰酸锌 ZnMn2O4 为正极 充电时 Zn为阴极 阳离子 Zn2 向Zn 阴极 迁移 A错误 B正确 放电时 每转移2mole ZnMn2O4电极质量增加65g C错误 充放电时锌与锰的化合价都发生变化 D错误 答案B 典例演示2 CO2是重要的温室气体 对地球温室效应的 贡献 最大 如何利用CO2是摆在科技工作者面前的重要课题 下图所示电解装置可将CO2转化为乙烯 该装置的电解质溶液为强酸性水溶液 电极材料为惰性电极 下列有关说法正确的是 A a为电池的正极B 电解过程中H 移向阳极C 反应前后溶液的pH保持不变D 阴极反应式 2CO2 12H 12e C2H4 4H2O 解析二氧化碳得电子生成乙烯 为阴极反应 所以a为电池的负极 A错误 电解过程中H 移向阴极 B错误 阴极二氧化碳得电子生成乙烯 阳极氢氧根失电子放出氧气 总反应为2CO2 2H2O C2H4 3O2 消耗水 H 浓度增大 pH减小 C错误 D正确 答案D 题型训练2 2017 海南卷 一种电化学制备NH3的装置如下图所示 图中陶瓷在高温时可以传输H 下列叙述错误的是 A Pd电极b为阴极B 阴极的反应式 N2 6H 6e 2NH3C H 由阳极向阴极迁移D 陶瓷可以隔离N2和H2 解析此装置为电解池 总反应式是N2 3H2 2NH3 Pd电极b上是氢气发生氧化反应 即氢气失去电子化合价升高 Pd电极b为阳极 故A说法错误 根据A选项分析 Pd电极a为阴极 反应式为N2 6H 6e 2NH3 故B说法正确 根据电解池的原理 阳离子在阴极上放电 即由阳极移向阴极 故C说法正确 根据装置图 陶瓷可以隔离N2和H2 故D说法正确 答案A 典例演示3 2018 北京理综 12 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 下列说法不正确的是 A 对比 可以判定Zn保护了FeB 对比 K3 Fe CN 6 可能将Fe氧化C 验证Zn保护Fe时不能用 的方法D 将Zn换成Cu 用 的方法可判断Fe比Cu活泼 解析 中Zn作负极 发生氧化反应生成Zn2 Fe作正极被保护 所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液 试管内无明显变化 但 中没有Zn保护Fe Fe在酸性环境中发生析氢腐蚀 Fe作负极被氧化生成Fe2 所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液 生成蓝色沉淀 对比 可知Zn保护了Fe A项正确 与 的区别在于 前者是将铁氰化钾溶液直接滴入烧杯中 而后者是在取出的少量Fe附近的溶液中滴加铁氰化钾溶液 中出现了蓝色沉淀 说明有Fe2 生成 对比分析可知 可能是铁氰化钾氧化Fe生成了Fe2 B项正确 通过上述分析可知 验证Zn保护Fe时不能用 的方法 C项正确 若将Zn换成Cu 铁氰化钾仍会将Fe氧化为Fe2 在铁的表面同样会生成蓝色沉淀 所以无法判断Fe2 是不是负极产物 即无法判断Fe与Cu的活泼性 D项错误 答案D 题型训练3 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 5H2O 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Fe2O3 xH2OD 管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀 答案C