2022届新高考化学一轮复习化学能与电能的转化学案

专题九化学能与电能的转化

【考情探究】

考点原电池原理及其应用电解原理及其应用

课1.理解原电池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应式和总反应方

标程式

理解电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反

解解读2了.解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐

应式和总反应方程式

读蚀的措施

3.了解常见化学电源的种类及其工作原理

电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸,是热点考直内容。通常会以新型二次电池为载体考查原电池原理与电解原理.试

考情分析

题难度中等,预计今后对本专题知识的考查会保持稳定

本专题命题往往以可充电电池的工作原理及电解原理的应用为背景,考有电极反应式的书写、离子移动方向、金属的电化学

备考指导腐蚀及防护等知识。同时也对信息提取、应用能力进行考查。备考时要侧重原电池与电解池工作原理中基础考点的复习和

电极反应式书写技巧的掌握

【真题探秘】

（2020山东,10.2分）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用

a极区/学和禹子增多，

微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化现以NaCI溶液模拟

・％保证溶液呈电中性，CL

海水，采用情性电极.用下图装置处理有机废水（以含CHGOO-的溶液为例）需是句丑布到a极区，隔

下列说法错误的是（）月刖为阴禹子交族联，同理.

资机上褛无米的化心阶升隔膜2%押离子交模膜。

高，夫电子•O.

.错台电机反应大

4⅜8e-2C02~4⅛O

当电躇中转寺ImOI.

电子时,timotNa,A.负极反应为CHwOO-+2HJ）-8e-^2C0j+7H∙

和ImoICl发生定向B.隔膜I为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子去换膜

还布，故理论上除成C：当电路中转移Im“电子时，模拟海水理论上除盐58.5g

58.5和D.电池工作一段时间后,正、负极产足气体的物质的址之比为2：I

.命题立意

以新型电池为载体,通过对工作原理示意图的分析,考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力。依据原电池工作原理并结合氧化还原反应知识熟

练掌握电极反应式的书写方法、电子转移数目的计算以及交换膜的判断,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。

/解题指导

根据示意图判断电池的正、负极,再结合图中微粒变化的情况书写电极反应式,根据得失电子守恒作出正确计算.

.拓展延伸

高考中常考查离子交换膜。在原电池中,离子交换膜的作用与盐桥类似,都是为了提高原电池的工作效率。在电解池中,离子交换膜的作用主要是产

物的分离及防止副反应的发生。解题时要看清楚离子交换膜的种类.

【基础篇固本夯基】

【基础集训】

考点一原电池原理及其应用

L如图所示为铜锌原电池。下列叙述中正确的是()

A.盐桥的作用是传导离子

B.外电路电子由铜片流向锌片

C.锌片上的电极反应式为Z∩2÷+2e-Zn

D.外电路中有mol电子通过时,铜片表面质量增加约g

答案A

2.将镉(Cd)浸在氯化钻(CoCL)溶液中,发生反应的离子方程式为Co2÷(aq)+Cd(s)-C。⑸+Cd2+(aq).若将该反应设计为如图

所示的原电池厕下列说法一定错误的是()

甲乙

作负极工。作正极

B.原电池工作时,电子从负极沿导线流向正极

C.根据阴阳相吸原理,盐桥中的阳离子向负极(甲池)移动

D.甲池中盛放的是CdCl2溶液,乙池中盛放的是COCI2溶液

答案C

3.为了减少钢管因锈蚀造成的损失,某城市拟用如图方;在呆护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法中错误的是()

A.在潮湿的酸性土壤中钢管主要发生析氢腐蚀

B.在潮湿的酸性土壤中电子由金属棒M通过导线流向钢管

C.在潮湿的酸性土壤中H+向金属棒M移动,抑制H+与铁的反应

D.金属棒M与钢管用导线连接后可使钢管表面的腐蚀电流接近零

答案C

考点二电解原理及其应用

4.某同学设计如图所示装置探究氯碱工业原理,下列说法正确的是()

L电源勺

H

恤和e∙址水

A.石墨电极与直流电源负极相连

B.用湿润的KI淀粉试纸在铜电极附近检验气体,试纸变蓝色

C.氢氧化钠在石墨电极附近产生,Na+向石墨电极迁移

D.铜电极的电极反应式为2H÷+2e—H2T

答案D

5.如图是一个石墨作电极,电解稀Na2SO4溶液的装置,通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有关叙述正确

的是（）

NaiSO,溶液

A.逸出气体的体积,A电极的小于B电极的

B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体

电极附近呈红色,B电极附近呈蓝色

D.电解一段时间后,将全部电解液转移到同一烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性

答案D

6.金属镇有广泛的用途,粗镁中含有少量Fe、Zn、Cu,Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镇,下列叙述正确的是（已知:氧化性

Fe2+<Ni2÷<Cu2+）（）

A.阳极发生还原反应,其电极反应式为NP÷+2e-Ni

B.电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定相等

C.电解后,电解槽底部的阳极泥中含有CU和Pt

D.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Z∩2÷

答案C

,锌环

湿涧的

绝獴子表面

7.高压直流电线路的盗绝缘子经日晒雨淋容易出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽腐蚀,防护原理如图所示。下列

说法错误的是（）

A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应

B.通电时阴极上的电极反应为2H2θ+2e^-H2↑+2OH

C.断电时,锌环上的电极反应为Z∩2÷+2e-Zn

D.断电时,仍能防止铁帽被腐蚀

答案C

【综合篇知能转换】

【综合集训】

1.（2020北京东城二模,7）用惰性电极电解制备高镒酸钾的装置示意图如下。下列说法正确的是（）

_aHlifeb

I阳离彳］换腴I

KOHJMno4和KOH

溶液M混合溶液

为电源正极

B.I中的K+通过阳离子交换膜移向∏

C.若不使用离子交换膜,KMnCU的产率可能会降低

D.若阴极产生mol气体,理论上可得到molKMnO4

答案C

2.（2020湖北宜昌4月联考,11）2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。一种锂离子电池充电

时的阳极反应式为LiFePO4-Ae-AFePe）4+Q-MLiFePo4+4+,放电时的工作原理如图所示。下列叙述不正确的是（）

A.该电池工作时Fe、P元素化合价均不变

B.放电时,电子由铜箔经外电路流向铝箔

C.充电时,铝箔电极应该接电源的正极

D.充电时,Li♦通过隔膜移向铜箔电极方向迁移

答案A

3.（20205-3原创）高能LiFePO4电池多应用于公共交通,电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过,结构如图

标

放电

原理如下:（1-MLiFePo4+λFeP04+LiΛQ蠹LiFePO4+nCβ下列说法不乏碉的是（）

A.放电时,正极电极反应式:AFePo4+如++心^-AtiFePO4

B.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极

C.充电时阴极电极反应式Mi++Ae+∕τC^-----LiXZn

D.充电时,Li+向左移动

答案D

4.（2020湖北武汉华中师大一附中期中,12）NaBl燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。以该燃料电池为电源电解精炼

A.离子交换膜应为阳离子交换膜,Na+由左极室向右极室迁移

B.该燃料电池的负极反应式为BH；+8OH-8e-BO5+6H2O

C电解池中的电解质溶液可以选择CuSO4溶液

D.每消耗L。2(标准状况)时,A电极的质量减轻g

答案D

5.(2020北京等级考适应性测试,16)2019年诺贝尔化学奖授予对锂电池及锂离子电池研究做出贡献的三位科学家。

(1)最早的可充电锂电池用金属锂作负极。锂在元素周期表中的位置是,属于活泼金属,使电池存在较大安全隐

患。

(2)现在广泛使用的锂离子电池有多种类型。某可充电钻酸锂电池的工作原理如下图所示：

隔膜

(允许Li♦通过)

①该电池放电时,其中一极的电极反应式是Liq-把一6C+λLi+,则该极应为上图