电化学及其应用

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物理化学中的电化学分析方法及其应用

物理化学中的电化学分析方法及其应用

物理化学中的电化学分析方法及其应用物理化学是一门研究物理学和化学之间相互关系的学科。

电化学分析方法是物理化学中的一种重要分析手段,通过利用电化学原理和方法来进行分析和检测。

本文将介绍电化学分析方法的基本原理,并探讨其在不同领域的应用。

一、电化学分析方法概述电化学分析方法是一种通过利用被测物质与电极之间的电化学反应来进行分析和检测的方法。

它利用电流、电压等电化学信号与被测物质的浓度、组成等性质之间的关系,实现对被测物质的定量或定性分析。

电化学分析方法主要包括电位滴定法、电导法、极谱法等。

二、电化学分析方法的基本原理1. 电位滴定法电位滴定法是一种利用电位的变化来确定滴定终点的方法。

它通常使用电位滴定仪器,通过测量电位随滴定剂加入量的变化来判断滴定终点。

电位滴定法适用于酸碱滴定、氧化还原滴定等分析。

2. 电导法电导法是一种利用溶液中离子导电性质来确定溶液中离子浓度的方法。

电导法通过测量溶液的电导率,就可以得到溶液中离子浓度的信息。

电导法适用于离子浓度测定、水质分析等领域。

3. 极谱法极谱法是一种利用电极上的电流-电压关系来对溶液中的分析物进行测定的方法。

极谱法可以快速、准确地测定溶液中微量或痕量的物质。

常用的极谱法包括循环伏安法、方波伏安法等。

三、电化学分析方法的应用1. 生物医学领域中的应用电化学分析方法在生物医学领域中有着广泛的应用。

例如,在生物传感器中,可以利用电化学方法来检测血液中的葡萄糖、尿酸等物质的浓度,从而实现对糖尿病等疾病的监测和控制。

2. 环境监测领域中的应用电化学分析方法在环境监测领域中也有着广泛的应用。

例如,在水质监测中,可以利用电导法来测定水中的离子浓度,从而评估水质的好坏;利用极谱法则可以测定水中的重金属离子等有害物质的浓度。

3. 能源领域中的应用电化学分析方法在能源领域中也发挥着重要的作用。

例如,在燃料电池中,可以通过电位滴定法来检测氧气、氢气等气体的浓度,从而实现对燃料电池性能的监测和优化。

电化学过程动力学方法及其应用

电化学过程动力学方法及其应用

电化学过程动力学方法及其应用电化学过程动力学是研究电化学反应速率与反应机理的科学,通过分析电流-时间曲线以及各种电化学参数,可以揭示电化学反应的速率控制步骤和电化学反应机理。

电化学过程动力学方法在化学、材料、电化学以及环境领域具有重要意义,并在电化学能源转换、储能设备、电镀、腐蚀、催化等方面有广泛应用。

电化学过程动力学的核心方法主要包括:极化方法、电容电位扫描方法、交流阻抗谱等。

极化方法是通过改变电极上的电势来研究电化学物质的反应过程。

一种常用的极化方法是施加恒定电流或电压,通过测量随时间变化的电动势或工作电流,获得反应速率和电化学参数的信息。

极化方法可用于分析电化学界面的催化机理、电极材料的表面反应以及腐蚀等。

另一种常用的方法是电容电位扫描方法,通常称为循环伏安法。

该方法通过在电极上施加一定电压的正弦波信号,记录电极电流和电压之间的相位差来分析电化学反应动力学行为。

循环伏安法可以研究电化学反应的氧化还原过程、催化反应机理以及电化学动力学参数等。

交流阻抗谱是一种基于频率响应的电化学技术。

该方法是通过将交变电压施加到电极上,测量电流和电压之间的相位差和幅度变化,来研究电化学反应的动力学行为和界面特性。

交流阻抗谱在储能设备、电极反应机制研究、界面电极等方面具有广泛应用。

除了以上介绍的核心方法,电化学过程动力学还包括扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等其他分析方法,以帮助理解电化学过程中的反应机理和动力学特性。

电化学过程动力学方法在科学研究和工业应用中有广泛的应用。

在能源领域,电化学过程动力学方法可以用于优化电池材料、改进储能设备性能、提高电化学能源转换效率,推动可再生能源产业的发展。

在材料和表面科学领域,电化学过程动力学方法可以用于研究材料的合成、改性以及表面反应行为。

在环境领域,电化学过程动力学方法可用于腐蚀、电镀和废水处理等过程的分析和优化。

总结来说,电化学过程动力学方法是研究电化学反应速率和反应机理的重要工具。

高中电化学基础知识及其应用

高中电化学基础知识及其应用

高中电化学基础知识及其应用电化学是研究电能与化学能之间相互转化的学科领域,它广泛应用于电池、电镀、腐蚀防护、电解、电泳等领域。

在高中化学教育中,学习电化学基础知识对于理解电池原理、腐蚀机理、电解制备金属等有重要的意义。

本文将介绍高中电化学的基础知识及其应用。

1. 电化学基本概念电化学涉及两个重要的概念:电解和电池。

电解是指利用外加电压将化学反应进行反向的过程,即将电能转化为化学能的过程;而电池则是将化学能转化为电能的装置。

在电化学中,经常会涉及到氧化还原反应,这是一种重要的化学反应类型,也是电化学研究的基础。

2. 电解和电解液电解是通过外加电压使化学反应发生反向过程的过程。

在电解中,要求制导体能够导电,并且在电解液中会发生氧化还原反应。

电解液可以是溶液、熔融态的盐类、离子化合物,也可以是某些不易发生氧化还原反应的液体。

在电解液中,正离子会向阴极移动,而负离子会向阳极移动,从而在电极上发生氧化还原反应。

3. 电池电池是将化学能转化为电能的装置,是电化学中的重要应用。

通常由正极、负极和电解质三部分组成。

正极是电池中能够发生氧化反应的电极,负极是电池中能够发生还原反应的电极,而电解质则是能够传递离子,并保持电池中电荷平衡的物质。

常见的电池有原电池、干电池、蓄电池、太阳能电池等。

4. 电极反应在电化学中,电极上发生的氧化还原反应称为电极反应。

在电解和电池中,电极反应是电化学过程的关键步骤。

在电解中,电极反应是电解过程发生的地方,而在电池中,电极反应则是电池产生电能的地方。

电极反应的速率决定了电解或充放电的速度。

5. 电化学应用电化学在现代社会有着广泛的应用。

它不仅应用于化学工业中的电解生产、电镀、电池制造等领域,还在环境保护、能源存储、电化学传感器等方面有着重要的应用。

电解制取金属铝、钠等;电池被广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等;电化学传感器则可以用于监测水质、大气污染、生物检测等领域。

电化学是一门重要的交叉学科,在化学、物理、材料科学、工程技术等领域都有着重要的应用。

电化学能源储存技术及其应用

电化学能源储存技术及其应用

电化学能源储存技术及其应用一、简介电化学能源储存技术是一种将电能转换为化学能并进行储存的高效能源储存方式。

它是一种现代化,环保型,高效节能的新型能源储存技术,具有非常广泛的应用前景。

二、电化学储能原理及种类1. 电化学储能原理电化学储能原理基于化学能的存在,将电能转换为化学能并进行储存。

电化学储能系统由储能单元和电子控制单元组成。

储能单元是由电池组成的,而电子控制单元主要是负责控制电流和电压的变化。

为了使电化学储能系统能够更好地储存电能,需要选择合适的储能单元。

2. 电化学储能种类电化学储能种类包括:钠硫电池、铁镍电池、镍氢电池、锂离子电池、燃料电池、超级电容器等。

三、电化学储能技术的应用电化学储能技术广泛应用于电动汽车、光伏发电、风力发电、船舶、电网稳定等方面。

1. 电动汽车目前电动汽车已成为汽车产业的核心方向之一,而电化学储能技术也成为了电动汽车的核心技术,电动汽车的续航里程和充电时间的改善大部分源于电化学储能技术的发展。

2. 光伏发电光伏发电属于间歇性发电,其能量输出时间和质量都具有很大的不确定性。

而电化学储能技术可以将阳光转换为储存的化学能,可以帮助解决光伏发电的不稳定性问题。

3. 风力发电风力发电同样属于间歇性发电,风力机的输出也具有很大的不确定性。

通过电化学储能,可以将风能转化为化学能,并实现储存和利用。

4. 船舶燃料消耗和环境保护一直是船舶行业所面临的两个大问题。

而随着电化学储能技术的发展,可将其应用于船舶电力供应方面,可以实现油耗的大幅度降低。

5. 电网稳定电化学储能技术可以有效地和电网结合起来,实现电网应急调控和负荷峰值调节,保障电网的平稳运行。

四、电化学储能技术发展趋势未来,电化学储能技术将会持续快速发展,并成为能源行业发展的重要助推力量。

具体趋势如下:1. 高效储能未来电化学储能系统的储能能力将会更加高效,储存能量密度将会越来越大,储能效率将会越来越高。

2. 环保化电化学储能技术将会更加环保化,储能的化学材料将会更加安全、环保、易于回收。

高中电化学基础知识及其应用

高中电化学基础知识及其应用

高中电化学基础知识及其应用电化学是研究电能和化学反应之间相互转化关系的科学领域,它涉及到电解、电镀、电池、电解质溶液、电动势、电极反应等多个方面。

随着现代化学、材料科学和能源科学的发展,电化学在各个领域中展现出了重要的应用价值。

而作为电化学的基础知识,高中生应该掌握的是电解质溶液、电动势和电极反应等方面的知识。

本文将简要介绍这些基础知识,并探讨它们在现实生活中的应用。

一、电解质溶液电解质溶液是电化学研究中的一个重要概念,它指的是在水或其它溶剂中能够导电的物质溶液。

通常情况下,离子化合物在水中能够解离成离子,并且这些离子能够在溶液中移动,从而导致溶液的电导率增加。

这种电解质溶液导电的特性为一系列电化学过程提供了基础。

在电解质溶液中可以通过电解将化学能转化为电能,从而实现一些金属的电镀或者非金属的电解等操作。

在高中教学中,电解质溶液的理论知识一般通过化学实验进行教学。

学生通过搭建电解池、选择适当的电解质溶液和电极材料,以及控制合适的电流和电压等操作,来实现对电解质溶液的基本认识。

通过这样的实验,学生可以直观地了解电解质溶液导电的原理,并且能够理解其中离子的运动和电流的形成。

二、电动势电动势是指在两个电极之间由化学反应产生的电压。

在电化学中,电动势通常作为电池的性能指标之一来描述,它反映了电池内部化学反应的强烈程度。

电动势不仅反映了电池的输出电压,同时也与电池内部反应的自由能有关。

通过电动势可以判断电池的正负极反应的强弱以及电化学反应的进行程度。

在高中教学中,电动势的概念首先通过化学实验和理论课程进行介绍,学生了解了电池的构造和原理。

以常见的干电池为例,学生可以通过拆解干电池,对其内部的化学组成和结构进行研究,从而更好地理解电动势的产生原理。

通过这样的教学方式,学生可以了解到不同类型的电池产生电动势的原理,并且对不同类型电池的应用有着基本的认识。

电动势在实际应用中有着广泛的应用,其中最为常见的就是各类电池。

电化学催化剂的研究及其应用

电化学催化剂的研究及其应用

电化学催化剂的研究及其应用电化学催化剂是一种被广泛运用于化学电池、催化剂和电化学传感器等领域的化学品。

它具有极佳的催化效果和稳定性,同时也可以通过改变其物理化学性质来调整催化剂的催化活性和反应选择性。

本文将从电化学催化剂的定义、应用、性质和研制方法等方面探讨其相关知识。

一、电化学催化剂的定义电化学催化剂是一种可以促进化学反应的物质,可以被固定在电极表面或电极材料中,用于调控电化学反应的动力学过程和化学反应的路径等。

通俗的说,电化学催化剂可以使电化学反应的速率变得更快,从而达到催化物质的目的。

具体而言,电化学催化剂的主要应用领域主要包括以下几个方面:1. 进行电化学合成:电化学催化剂可以用于合成有机和无机化合物,如氢气、氧气、丙烯、环氧化合物等。

2. 催化化学反应:电化学催化剂可以通过调控催化反应的速率来达到催化化学反应的效果,如电解水制氢、氧化还原反应等。

3. 电化学传感器:电化学催化剂可以通过反应速率的变化来检测某种物质,可以被用于环境污染检测、药品检测等。

二、电化学催化剂的性质电化学催化剂的性质是与其催化活性息息相关的。

一些重要的性质包括:1. 催化活性:即电化学催化剂的催化效果,直接影响到化学反应的速度和效率。

2. 稳定性:电化学催化剂在反应过程中不会失去催化活性,能够持续较长的时间。

3. 选择性:电化学催化剂可以选择性地催化某种化学反应,从而避免产生不必要的副反应。

4. 表面结构:电化学催化剂的表面结构对其催化活性和选择性有决定性的影响。

三、电化学催化剂的研制方法随着电化学催化剂应用领域的扩大,对催化剂的研制方法的要求也越来越高。

常见的催化剂研制方法包括:1. 物理法:采用物理蒸发、沉淀、凝胶、离子交换等手段,制备具有特殊结构形态、孔道结构、晶体形态和表面纳米结构的电化学催化剂。

2. 化学法:采用还原、化学沉积、气相沉积等手段,制备具有特殊形态的电化学催化剂。

3. 生物法:利用生物体系中活性因子的手段,将其组装成具有特殊功能的催化剂。

电化学原理及其应含答案

电化学原理及其应含答案

专题三电化学原理及其应用【考纲要求】1、了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应方程式和电池反应方程式2、了解常见化学电源的种类及其工作原理。

3、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。

【高考考点】选择题原电池和电解池工作原理、电极产物判断、电极反应方程式书写及计算【知识要点】考点1、原电池和电解池工作原理考点2、原电池和电解池电极反应式的书写原电池:①一般电池:先负后正[负极:M-ne-(+反应离子)=M n+(M n+对应沉淀);正极:总反应-正极反应]②燃料电池:看酸碱性,先正后负。

正极:(酸性)O2+4e-+4H+=2H2O (碱性)O2+4e-+2H2O=4OH-;负极:总-负极(注意:把O2消去)电解池:阳极:一看电极,二看放电。

[注意:4OH—-4e-=2H2O+O2]阴极:找离子,排顺序。

M n++ne-=M 2H++2e-=H2↑考点3、原电池和电解池电极及电解质溶液PH值的变化和简单计算PH值的变化:①电极附近看电极反应方程式(PH升高,有OH-生成或H+被消耗);②电解池看总反应方程式。

计算:电子守恒法,分电极,分步骤计算。

考点4、原电池和电解池原理的应用(应用:新型电池的应用、金属的防护、精炼铜、电镀、电解NaCl、MgCl2等)【习题精讲】( )1、某小组为研究电化学原理,设计如右图装置。

下列叙述不正确...的是A. a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B. a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-= CuC. 无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D. a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动( )2、据报道,摩托罗拉公司开发的一种以甲醇为原料,以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池,充一次电可持续使用一个月。

关于该电池的叙述正确的是A. 放电时,正极反应为式:O2+4e-+4H+==2H2OB. 放电时,负极反应为式:CH3OH-6e-+8OH-==CO32-+6H2OC. 充电时,原电池的负极与电源的正极相连接D. 充电时,阴极反应式为:4OH--4e-==2H2O+O2↑( )3、镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。

电化学反应控制技术及其应用

电化学反应控制技术及其应用

电化学反应控制技术及其应用随着现代化技术的不断发展,电化学反应控制技术逐渐成为了工业界和科研领域研究的热点。

电化学反应控制可以通过控制反应的电势和电流来实现对反应过程的控制和调节,其应用领域广泛,从电极材料、储能技术、电解加工生产到环境治理和分析检测等方面都有涉及。

一、电化学反应控制技术1. 电化学反应原理电化学反应指的是化学物质在电极或电解质介质中发生的一种化学反应。

电化学反应通常包括两个重要的过程:氧化和还原,这两个过程是相互联系的。

在电化学反应过程中,电极或电解质中的化学物质与电子发生交换,从而导致电化学反应的产生。

2. 电化学反应的控制和调节电化学反应控制可以通过改变反应条件,如电势、电流密度、反应温度和环境等来控制反应的速率、产物选择性和质量等指标。

这些反应条件的控制和调节是实现对反应过程的有效控制和调节。

例如,在电极的氧化反应中,可改变电势大小,从而调节氧化反应的进程,提高反应效率和产物纯度。

二、电化学反应控制技术的应用1. 电极材料的研制电化学反应控制技术在电极材料的研制中具有广泛的应用。

电极材料是电化学反应控制的核心,其性能直接影响到反应的效率和产物的质量。

通过改变电极材料的结构和组成,可以调节反应过程中的电势、电流密度和催化活性等因素,从而实现电化学反应的控制。

2. 储能技术电化学反应控制技术在储能技术中也有着广泛的应用。

电化学储能技术包括电化学电容器和电化学电池两种。

在这些储能技术中,电化学反应的控制和调节对于提高储能的效率和安全性至关重要。

3. 电解加工生产电解加工生产是电化学反应控制技术的另一个重要应用领域。

在电解加工生产中,电化学反应控制可以用来调节材料表面的形貌和组成,从而实现对材料性能的控制和调节。

这对于提高材料的加工精度和降低生产成本有着重要的意义。

4. 环境治理电化学反应控制技术在环境治理中也有着广泛的应用。

例如,在废水处理中,电化学反应可以用来去除废水中的有机污染物、重金属离子和氮氧化物等有害物质。

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高中化学学习材料(灿若寒星**整理制作)电化学及其应用1.【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【答案】A【解析】首先根据原电池反应判断出厌氧反应为负极侧,有氧反应为正极侧。

A、根据厌氧反应中碳元素的化合价的变化:葡萄糖分子中碳元素平均为0价,二氧化碳中碳元素的化合价为+4价,所以生成二氧化碳的反应为氧化反应,所以在负极生成。

错误;B、在微生物的作用下,该装置为原电池装置。

原电池能加快氧化还原反应速率,故可以说微生物促进了电子的转移。

正确;C、原电池中阳离子向正极移动。

正确;D、电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应。

正确。

【考点定位】原电池原理;难度为一般等级【名师点晴】本题是关于能量转化的题目,电化学包括原电池和电解池。

原电池是将化学能转化为电能的装置,组成有正负极、电解质溶液、形成闭合回路,活动性强的电极为负极,发生氧化反应,活动性弱的电极为正极,正极上发生还原反应。

电解池是将电能转化为化学能的装置。

与外加电源正极连接的为阳极,与电源负极连接的为阴极。

阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。

若阳极是活性电极,则是电极本身失去电子,若电极是惰性电极,则电解质溶液(或熔融状态)阴离子发生还原反应。

掌握好阴离子、阳离子的放电顺序、清楚在闭合回路中电子转移数目相等是本题的关键。

2.【2015浙江理综化学】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:H 2O +2eˉ=H 2+O 2ˉCO 2+2eˉ=CO +O 2ˉC .总反应可表示为:H 2O +CO 2====通电H 2+CO +O 2 D .阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1 【答案】D【解析】A 、从图示可看出,与X 相连的电极发生H 2O→H 2、CO 2→CO 的转化,均得电子,应为电解池的阴极,则X为电源的负极,A 正确;B 、阴极H 2O→H 2、CO 2→CO 均得电子发生还原反应,电极反应式分别为:H 2O +2eˉ=H 2+O 2ˉ、CO 2+2eˉ=CO +O 2ˉ,B 正确;C 、从图示可知,阳极生成H 2和CO 的同时,阴极有O 2生成,所以总反应可表示为:H 2O +CO 2通电H 2+CO +O 2,C 正确;D 、从总反应方程式可知,阴极生成2mol 气体(H 2、CO各1mol)、阳极生成1mol 气体(氧气),所以阴、阳两极生成的气体物质的量之比2∶1,D 不正确。

答案选D 。

3.【2015天津理综化学】锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是( )A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡【答案】C【解析】由图像可知该原电池反应原理为Zn+ Cu2+= Zn2++ Cu,故Zn电极为负极失电子发生氧化反应,Cu电极为正极得电子发生还原反应,故A项错误;该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,故两池中c(SO42-)不变,故B项错误;电解过程中溶液中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙池,乙池中Cu2++2e—= Cu,故乙池中为Cu2+~Zn2+,摩尔质量M(Zn2+)>M(Cu2+)故乙池溶液的总质量增加,C项正确;该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,电解过程中溶液中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡,阴离子并不通过交换膜,故D项错误;本题选C。

【考点定位】本题主要考查了原电池的反应原理,涉及反应类型、离子浓度的变化、电极的判断、离子的移动方向的判断等【名师点睛】电化学反应原理是选修4中的重要内容,也是难点之一。

原电池的反应原理的应用,抓住化学反应的本质、正负极的判断、正负极反应类型的判断、电极反应式的书写、总反应方程式的书写、电子的流向、电流的流向、溶液中离子的流向、电极是否参加反应、电子的转移、有关氧化还原反应的计算、溶液质量的变化、离子交换膜的判断、溶液的pH的计算或变化、溶液颜色的变化是解题的关键。

综合性较强,针对每个知识点进行详细剖析,使学生真正理解原电池的反应中所涉及的知识。

4.【2015四川理综化学】用右图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液PH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确...的是()A.用石墨作阳极,铁作阴极B.阳极的电极反应式为:Cl-+ 2OH--2e-= ClO-+ H2OC.阴极的电极反应式为:2H2O + 2e-= H2↑ + 2OH-D.除去CN-的反应:2CN-+ 5ClO-+ 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl-+ H2O【答案】D【解析】A、阳极要产生ClO-,则铁只能作阴极,不能作阳极,否则就是铁失电子,A正确;B、阳极是Cl-失电子产生ClO-,电极反应式为:Cl-+ 2OH--2e-= ClO-+ H2O,B正确;C、阴极是H+产生H2,碱性溶液,故阴极的电极反应式为:2H2O + 2e-= H2↑ + 2OH-,C正确;D、溶液为碱性,方程式应为2CN-+5ClO-+ H2O =N2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-。

选D。

【考点定位】电化学基础知识【名师点睛】原电池原理和电解池原理都是建立在氧化还原和电解质溶液基础上,借助氧化还原反应实现化学能与电能的相互转化,是高考命题重点,题目主要以选择题为主,主要围绕工作原理、电极反应的书写与判断、新型电池的开发与应用等进行命题。

电化学的命题除在继续加强基本知识考查的基础上,更加注重了试题题材的生活化、实用化、情景化,同时也加强了不同知识间的相互渗透与融合,这与新课标所倡导的提高国民科学素养与探究、创新、灵活解决实际问题的能力极为相符,相信今后的电化学命题将会有更新颖的形式与题材出现。

5.【2015四川理综化学】用右图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液PH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确...的是()A.用石墨作阳极,铁作阴极B.阳极的电极反应式为:Cl-+ 2OH--2e-= ClO-+ H2OC.阴极的电极反应式为:2H2O + 2e-= H2↑ + 2OH-D.除去CN-的反应:2CN-+ 5ClO-+ 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl-+ H2O【答案】D【解析】A、阳极要产生ClO-,则铁只能作阴极,不能作阳极,否则就是铁失电子,A正确;B、阳极是Cl-失电子产生ClO-,电极反应式为:Cl-+ 2OH--2e-= ClO-+ H2O,B正确;C、阴极是H+产生H2,碱性溶液,故阴极的电极反应式为:2H2O + 2e-= H2↑ + 2OH-,C正确;D、溶液为碱性,方程式应为2CN-+5ClO-+ H2O =N2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-。

选D。

【考点定位】电化学基础知识【名师点睛】原电池原理和电解池原理都是建立在氧化还原和电解质溶液基础上,借助氧化还原反应实现化学能与电能的相互转化,是高考命题重点,题目主要以选择题为主,主要围绕工作原理、电极反应的书写与判断、新型电池的开发与应用等进行命题。

电化学的命题除在继续加强基本知识考查的基础上,更加注重了试题题材的生活化、实用化、情景化,同时也加强了不同知识间的相互渗透与融合,这与新课标所倡导的提高国民科学素养与探究、创新、灵活解决实际问题的能力极为相符,相信今后的电化学命题将会有更新颖的形式与题材出现。

6.【2015福建理综化学】某模拟"人工树叶”电化学实验装置如右图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O 2和燃料(C 3H 8O )。

下列说法正确的是( )A .该装置将化学能转化为光能和电能B .该装置工作时,H +从b 极区向a 极区迁移 C .每生成1 mol O 2,有44 g CO 2被还原D .a 电极的反应为:3C O 2 + 16H +-18e -= C 3H 8O +4H 2O【答案】B【解析】A .根据图示可知,该装置将电能和光能转化为化学能,错误。

B .根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,该装置工作时,H+从正电荷较多的阳极b 极区向负电荷较多的阴极a 极区迁移,正确。

C .该反应的总方程式是:6CO 2+8H 2O=2C 3H 8O+9O 2。

根据反应方程式可知,每生成1 mol O 2,有2/3molCO 2被还原,其质量是88/3 g ,错误。

D .根据图示可知与电源负极连接的a 电极为阴极,发生还原反应,电极的反应式为:3C O 2 + 18H ++18e -= C 3H 8O +5H 2O ,错误。

【考点定位】考查电解池反应原理的应用的知识。

供的信息,是本题解决的关键。

7.【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 2OC.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-【答案】D【解析】A、1molCH4→CO,化合价由-4价→+2上升6价,1molCH4参加反应共转移6mol电子,故错误;B、环境不是碱性,否则不会产生CO2,其电极反应式:CO+H2+2CO32--4e-=3CO2+H2O,故B错误;C、根据原电池工作原理,电极A是负极,电极B是正极,阴离子向负极移动,故C错误;D、根据电池原理,O2、CO2共同参加反应,其电极反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32-,故D正确。

【考点定位】考查原电池的工作原理和电极反应式书写。

【名师点睛】考查原电池的工作原理,负极上失电子,正极上得电子,阴离子一般向负极移动,阳离子向正极移动,电极反应式书写,先写化合价变化的物质以及得失电子数,然后根据所给条件配平其他,也可以用总电极反应式减去简单的电极反应式,但要注意还原剂不出现在正极上,氧化剂不出现在负极上,培养学生对氧化还原反应的书写。

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