高三化学培训课件---电化学专题复习共37张ppt(正中汪义恒).pptx

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电化学专题复习
河北正定中学汪义恒 2015.8
2015年高考
2014年8月全员培训
（2015新课标I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
（2014石家庄二模·12）……下图为微生物 电池MFC和MEC的基本原理示意图……， 下列叙述不正确的是
【Q—电量（单位:C）；I—电流强度（单位:A）；t—时间（单位:s） n(e－)—电子的物质的量（单位:mol）；F—法拉第常数（单位:C·mol－1）】
（2012海南卷·16）（3）若每个电池甲烷通入量为1L
（2015新课标II卷·26）酸性锌锰干 电池是一种一次性电池，……
（标准状况），且反应完全，则理论上通过电解池的 电量为___（法拉第常数F=9.65×104C·mol－1，…）
2.4 x 10 y
10%
x
y
1.2 2
1.2 6 64.3%
11.2
一、考核目标与要求 化学科命题注重测量自主学习的能力，重视理论联系实际，…… （一）对化学学习能力的要求 1．接受、吸收、整合化学信息的能力 2．分析问题和解决（解答）化学问题的能力 3．化学实验与探究能力
（2014课标Ⅱ卷·27）（3）……；PbO2也可以通过石墨为电极， Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极 反应式：Pb2＋+2H2O－2e－=PbO2↓+4H＋ （2014四川卷·11）（4）MnO2可作超级电容材料。用惰性电极电解MnSO4 溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式：Mn2＋+2H2O－2e－=MnO2+4H＋
H2O H2 CO2 CO
X
电
多孔电极
源
金属氧化物电解质
Y
多孔电极
O2
（2014山东卷·30）离子液体是一种室温熔
融盐，为非水体系，由有机阳离子、
（2015广东卷·32）（5）一种可超 快充电的新型铝电池，充放电时 AlCl4—和Al2Cl7—两种离子在Al电极 上相互转化，其它离子不参与电极 反应，放电时负极Al的电极反应式 为Al－3e－＋7AlCl4－＝4Al2Cl7－。
序号 I II III
电压/V
x≥a a＞x≥b b＞x＞0
阳极现象 电极附近出现黄色，有气泡产生 电极附近出现黄色，无气泡产生
无明显变化
检验阳极产物
有Fe3＋、有Cl2 有Fe3＋、无Cl2 无Fe3＋、无Cl2
（4）II中虽未检测出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl 溶液做对照实验，记录如下：
Cl－ Na+
H+ Na+ OH－
a 离子交换膜 b
28．离子交换膜的作用为________、______。 29．精制饱和食盐水从图中_____位置补充， 氢氧化钠溶液从图中______位置流出。 （选填“a”、“b”、“c”或“d”）
（2015北京卷·27）
（2012北京卷·25）
（2014新课标Ⅰ卷·27）
1000g
12 96500 C mol-1 1.20V ( 3.6 106 J kW-1 h-1 )
46g mol-1
1kg
= 8.39kW h kg-1
守恒法
核心：在各电极上反应的物质得失电子数目相等 （方法提炼）
（2015重庆卷·11）（5）图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理
示意图。
②环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和
W＝QE＝nFE ＝nqeNAE
1000g 46g mol-1
12
96500 C mol-1 1.20V
极甲醚反分应子为经__过__电_，化一学个氧二化，（4）能量密度：
可以产生_____个电子的
电量；该电池的理论输出
电压为1.20V，能量密度
=____(列式计算。能量密 度=电池输出电能/燃料质 量，1kW·h=3.6×106J)。
Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液 时，可在钢制品上电镀铝。 （1）……已知电镀过程中不产生其他离 子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电 极反应式为4Al2Cl7－＋3e－=Al＋7AlCl4－ 。
（2011广东卷·32）……可用于钢材镀铝。
（4）……熔融盐电镀液中铝元素和氯元素
主要以AlCl4—和Al2Cl7—形式存在，铝电极 的主要电极反应式为
非水介质
（2015江苏卷·10）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CH4＋H2O3H催△化 2＋剂 CO， 每消耗1molCH4转移12mol电子 B．电极A上H2参与的电极反应为： H2＋2OH－－2e－＝2H2O C．电池工作时，CO32－向电极B移动 D．电极B上发生的电极反应为： O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－
（2015浙江卷·11）在固态金属氧化物电解池中，高 温共电解H2O－CO2混合气体制备H2和CO是一种新 的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不 正确的是
A．X是电源的负极 B．阴极的反应式是：H2O＋2eˉ＝H2＋O2－ CCO．2总＋反2e应ˉ＝可C表O＋示O为2ˉ：H2O＋CO2H通电2＋CO＋O2 D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1
A
微生物
O2
C6H12O6+H2O 质子交换膜
厌氧反应
有氧反应
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
A．电极b、d表面均发生还原反应 B．电极a表面发生的电极反应式为： C6H12O6＋6H2O－24e－＝6CO2＋24H＋ C．MFC左右两极室分别为厌氧和好氧环境， 而MEC左右两极室均为厌氧环境 D．利用MEC制氢，当消耗1mol葡萄糖时， 理论上可产生6mol氢气
Al－3e－＋7AlCl4－＝4Al2Cl7－。
建议：
Al做___极，电极反应式_____； Cu做___极，电极反应式_____； 电池总反应_____________。
对电池原理认识的提升 对电极认识的提升 对电极反应式书写规律的提升
（旧教材P57）
（2015上海卷·五）
+ Cl2 c
H2 d
考试大纲
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。了解常见化学电源的种类及其工作 原理。 理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害， 防止金属腐蚀的措施。
考纲对知识内容的要求层次： 了解、理解（掌握）、综合应用
I/A
（2015安徽卷·25）（4）常温下，将除去表面氧化
测量电源仪器
（2014山东卷·30）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离 子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。 （1）……，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应 ，阴极电极反应式为：4Al2Cl7－＋3e－=Al＋7AlCl4－
（2014北京卷·28）……某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解…FeCl2溶液…
负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl， 其离子方程式为
2Cu2＋＋3OH－＋Cl－＝Cu2(OH)3Cl↓； ③若生成4.29gCu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为 0.448L（标准状况）。
Cu2(OH)3Cl~3OH－~3/4O2（×）
（2014重庆卷·11）（4）一定条件下， 图所示装置可实现有机物的电化学储氢 （忽略其它有机物）。
序号 IV V
电压/V a＞x≥c c＞x≥b
阳极现象 无明显变化 无明显变化
检验阳极产物 有Cl2 无Cl2
超电势的影响！ 影响超电势的因素有：电极材料、电极的表面状态、电流 密度、温度、电解质的性质、浓度及溶液中的杂质等。
建议：
1．从氧化还原的本质把握两极反应 2．实例：Pb＋PbO2＋2H2SO42P放 充b电 电 SO4＋2H2O 在阴极镀上Zn、Cd、Ni等H前金属 14年市检二·27、一模·26
方法提炼：
①电极反应引起的变化 ②膜迁移引起的变化
关注三：电化学计算
考察学生用数学方法解决电化学问题的能力， 多为两极放电量与消耗或生成的物质相关量 之间的计算。
化学中渗透的物理
（1）电子流向与电流计指针偏转方向关系
（2015北京卷·28）为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系， 某同学通过改变浓度研究“2Fe3+＋2I－2Fe2＋＋I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互 转化。
③该储氢装置的电流效率η＝_____。 （η＝生成目标产物消耗的电子数/转移 的电子总数×100%，计算结果保留小数 点后1位。）
依据：阴阳两极得失电子数目相等。
阳极：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑ 11.22.8
阴极：C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12 6xx
2H＋＋2e－＝H2↑ 2yy
6x 2 y 11.2
（2）维持电流强度为0.5A，电池 工作5分钟，理论上消耗锌0.05g。
1L 22.4L mol1
8 ×9.65 ×104
C
mol1
3.45×104
C
（已知F＝96500C·mol－1）
（2013新课标I卷·28） （3）电功=电量×电动势
（5）二甲醚直接燃料电 池……。若电解质为酸性， 二甲醚直接燃料电池的负
（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测i中Fe2+向Fe3+ 转化的原因：外加Ag+使c(I－)降低，导致I－的还原性弱于 Fe2+，用右图装置（a、b均为石墨电极）进行实验验证。 ①K闭合时，指针向右偏转，b作正极。 ②当指针归零（反应达到平衡）后，向U型管左管滴加 0.01mol/LAgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象 是左管产生黄色沉淀，指针向左偏转。