高三化学二轮复习 电化学课件

2023.03电化学高三化学Q1:形成原电池前提、形成条件？Q2:原电池中电势高低判断？Q3:原电池中电子、电流、离子流向？活动一：必备知识(回归教材选修四)Q4:电解池中电子、电流、离子流向？Q5:电解池中电势高低判断？Q8:电解池阴阳两极放电顺序？Q6:电解精炼铜原理、电镀原理？Q7:电解氯化钠溶液过程、金属腐蚀与保护？(活性材料电极>)S2->I->Br->Cl->OH-

>含氧酸根

（1）阴极上放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋酸>Pb2+>Sn2＋

>Ni2＋>Fe2＋>Zn2＋>(H＋水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2+>K+

（2）阳极上放电顺序:

电解池中：阴、阳极放电顺序(1)燃料电池(2)可逆电池陌生原电池装置的知识迁移(1)电解池(2)金属腐蚀陌生电解池装置图的知识迁移三、金属的腐蚀与电化学防护典题例析[例1]

(2021·山东等级考)以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH-­O2、N2H4­-O2、(CH3)2NNH2­-O2清洁燃料电池，下列说法正确的是

(

)A．放电过程中，K＋均向负极移动B．放电过程中，KOH物质的量均减小C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2­-O2燃料电池的理论放电量最大D．消耗1molO2时，理论上N2H4-­O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L专题训练8．沉积物微生物燃料电池(SMFCs)可以将沉积物中的化学能直接转化为电能，同时加速沉积物中污染物的去除，用SMFCs处理含硫废水的工作原理如图所示，酸性增强不利于菌落存活。下列说法错误的是(

)A．碳棒a电势比碳棒b电势低B．碳棒a附近酸性减弱C．碳棒b存在电极反应：S－6e－＋4H2O===SO42－＋8H＋D．工作一段时间后，电池效率降低7．(2022·武汉模拟)某科技小组开发了一套以乙醇为原料制备C6H14O2()的电解装置(如图所示)。A．催化电极的电极电势：b＞aB．阴极电极反应式为C2H5OH＋Cl－－2e－=C2H5OCl＋H＋C．电解后溶液的pH会减小(忽略溶液体积变化)D．每产生1molH2需要消耗3molC2H5OH下列说法正确的是(

)4．某种利用垃圾渗透液实现发电的装置示意图如下。当该装置工作时，下列说法不正确的是

(

)6．我国科学家研发了一种室温下可充电的Na­CO2电池，示意图如图。放电时，Na2CO3与C均沉积在碳纳米管中，下列说法错误的是(

)A．充电时，阴极反应为Na＋＋e－=NaB．充电时，电源b极为正极，Na＋向碳纳米管电极移动C．放电时，转移0.4mol电子，碳纳米管电极增重22.4gD．放电时，电池的总反应为3CO2＋4Na===2Na2CO3＋C9．图甲为电化学污水(废水中含苯酚)处理装置，图乙为河水闸门电化学防护装置，甲乙两个装置串联，达到保护闸门的目的。下列有关说法正确的是(

)A．装置甲中的离子交换膜为阴离子交换膜B．装置甲的X电极连接装置乙的N电极C．a电极的反应式有：

＋11H2O－28e－===6CO2↑＋28H＋D．理论上b电极上消耗的气体与M、N电极上生成的气体体积之和相等浓差电池浓差电池，是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差，由于浓度差导致半电池上发生的氧化还原反应程度不同，从而产生不同的电势。1.电极浓差电池2.电解质浓差电池两个负载有不同压力的氢气的Pt片插入一定浓度的酸性介质中构成的浓差电池：Pt，H2(p1)∣H＋(aq)∣H2(p2)，Pt

P1>P2，则左侧作

极，反应为

；右侧作

极，反应为

。电池总反应：H2(p1)→H2(p2)。表观上，高浓度氢气(P1)转化为低浓度氢气(P2)而产生电动势。1.电极浓差电池（1）金属电极构成的电解质浓差电池Ag∣AgNO3(a1)‖AgNO3(a2)∣Ag电极A作

极，反应为

；电极B作

极，反应为

。硝酸根离子移向

极。

电池反应为：Ag＋(高)→Ag＋(低)。表观上，高浓度电解质离子Ag＋转化为低浓度电解质离子Ag＋而产生电动势。2.电解质浓差电池（2）金属微溶电极构成的电解质浓差电池Ag，AgCl(s)∣HCl(a1)‖HCl(a2)∣AgCl(s)，Ag

电极A作

极，反应为

；电极B作

极，反应为

。氢离子移向

极。

例1：（日照市2022届第一次模拟）相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池，放电时两个电极区的浓度差会逐渐减小，当两个电极区硫酸铜溶液的浓度完全相等时放电停止。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法不正确的是

A.a电极的电极反应为2H2O+2e－=H2↑+2OH－B.电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得80gNaOHC.电池放电过程中，Cu（l）电极上的电极反应为Cu2++2e－=CuD.c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜【答案】B例3：（2019浙江）最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是A．右边吸附层中发生了还原反应B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－=2H2OC．电池的总反应是2H2＋O2=2H2OD．电解质溶液中Na＋向右移动，ClO4－向左移动【答案】CD镶嵌电池1．(1)科研人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2的零排放，其基本原理如图1所示；电解反应在温度小于900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，阳极的电极反应式为2CO2-3－4e－===2CO2↑＋O2↑，则阴极的电极反应式为__________________________________。(2)微生物燃料电池是在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图2所示，其中HS－在硫氧化菌作用下转化为SO4(2－)的电极反应式是________________________。电极方程式书写HS－＋4H2O－8e－===SO42－＋9H＋3CO2＋4e－===C＋2CO32－

2．有机电合成是用电化学的方法进行有机合成的技术。如图是在KI­CH3OK­CH3OH体系中，以石墨为电极电解2­-丁酮制备中间体3­-碘­2-­丁酮的原理图。请回答：(1)石墨B的电极反应式为_______________________。(2)①反应的离子方程式为_____________________。(3)总反应方程式为________________________________。12．(1)工业上用电解法将粗钼精炼，粗钼应与电源______(填“正”或“负”)极相连，若电解液为KCl­K3MoCl6混合液，则阴极的电极反应为___________________________________________。(2)全铬液流储能电池是目前正在研制的新型大型储能电池，其充电时工作原理如图所示，该电池贮存电能时阳极上的电极反应式为________________________________。(3)水系锌离子电池是一种新型二次电池，以Zn(CF3SO3)2(三氟甲磺酸锌)为电解质，工作原理如图所示。放电时V2O5电极的电极反应式为__________________________________。离子交换膜5．氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体。利用太阳能电池电解NH3得到高纯H2的装置如图所示。下列说法不正确的是(

)A．该装置工作时，只发生两种形式能量的转化B．电解过程中OH－由b极区向a极区迁移C．电解时b极区溶液中n(KOH)不变D．电解过程中1molNH3参与反应，失去3×6.02×1023个电子在直流电源作用下，双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－，利用双极膜电解池产生的强氧化性羟基自由基(·OH)处理含苯酚废水和含SO2的烟气的工作原理如图所示。下列说法错误的是(

)A．电势：N电极＜M电极B．阴极电极反应式为O2＋2e－＋2H＋===2·OHC．每处理9.4g苯酚，理论上有2.8molH＋透过膜bD．若·OH只与苯酚和SO2反应，则参加反应的苯酚和SO2物质的量之比为1∶14

析高考—清清楚楚备考1．(2021·湖南等级考)锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示：下列说法错误的是(

)A．放电时，N极为正极B．放电时，左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小C．充电时，M极的电极反应式为Zn2＋＋2e－===ZnD．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过2．我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。碳中