专题08电化学-原卷版

专题08电化学【核心考点梳理】考点一、原电池的工作原理1．原电池的工作原理2．电极方程式的书写3．燃料电池电极反应式的书写(以氢氧燃料电池为例)考点二、新型化学电池1．单液电池2．双液电池3．间接电池媒质也称为“电对”或“介对”，其首先在电极表面失去(或得到)电子，形成氧化态(或还原态)在电解溶液中进一步氧化(或还原)反应基质，最终生成目的产物。其原理如下图所示：二次电池考点三、电解池1．电解池的工作原理2．电极上离子放电顺序(1)阴极：与电极材料无关。氧化性强的先放电，放电顺序：eq\o(→,\s\up11(Ag＋Fe3＋Cu2＋H＋酸Fe2＋Zn2＋H＋水Al3＋Mg2＋Na＋Ca2＋K＋),\s\do4(得到电子由易到难))(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。若是惰性电极作阳极，放电顺序：eq\o(→,\s\up11(活泼电极>S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子＞F－),\s\do4(失去电子由易到难))①放电指的是电极上的得、失电子。②活性电极指的是除去Au、Pt以外的金属，惰性电极指的是Pt、Au、C电极，不参与电极反应。③阴极材料若为金属电极，一般是增强导电性但不参与反应。3．惰性电极电解电解质溶液的四种类型4、电解原理的应用（1）电解饱和食盐水（氯碱工业）阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)总反应方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑（2）电解精炼铜：电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。(2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。电极反应：阳极：Zn－2e－==Zn2＋、Fe－2e－==Fe2＋、Ni－2e－==Ni2＋、Cu－2e－==Cu2＋；阴极：Cu2＋＋2e－==Cu。(4)阳极泥的形成：在电解过程中，活动性位于铜之后的银、金等杂质，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。（3）电镀：图为金属表面镀银的工作示意图镀件作阴极，镀层金属银作阳极。电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。电极反应：阳极：Ag－e－=Ag＋；阴极：Ag＋＋e－=Ag。特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。考点四、金属的腐蚀与防护1．化学腐蚀与电化学腐蚀类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍2．析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以钢铁的腐蚀为例进行分析）类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe－2e－===Fe2＋正极2H＋＋2e－===H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－总反应式Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍3．金属的防护(1)电化学防护。①牺牲阳极的阴极保护法—原电池原理a．负极：比被保护金属活泼的金属；b．正极：被保护的金属设备。②外加电流的阴极保护法—电解原理a．阴极：被保护的金属设备；b．阳极：惰性金属或石墨。(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。【点对点真题回顾】1.（2023·辽宁卷）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是A放电时负极质量减小B.储能过程中电能转变为化学能C.放电时右侧通过质子交换膜移向左侧D.充电总反应：2.（2023·辽宁卷）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是A.b端电势高于a端电势B.理论上转移生成C.电解后海水下降D.阳极发生：3.（2022·辽宁卷）某储能电池原理如图。下列说法正确的是A.放电时负极反应：B.放电时透过多孔活性炭电极向中迁移C.放电时每转移电子，理论上吸收D.充电过程中，溶液浓度增大4.（2021·辽宁卷）如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物。下列说法正确的是A.放电时，M电极反应为B.放电时，由M电极向N电极移动C.充电时，M电极的质量减小D.充电时，N电极反应为5.（2021·辽宁卷）利用(Q)与电解转化法从烟气中分离的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是A.a为电源负极 B.溶液中Q的物质的量保持不变C.在M极被还原 D.分离出的从出口2排出【点对点模拟仿真】1．（2023秋·辽宁·高三校联考期末）下图为处理含苯酚废水的两种方法：方法一是利用电解过程中产生的氧化能力极强的羟基自由基氧化苯酚；方法二是以高效光催化剂降解苯酚。下列说法中错误的是

A．方法一中，氢离子通过离子交换膜向a极移动B．方法一中，b极电极反应式为：C．方法二中，过程①的反应为

D．方法二中，1mol氧气参与反应，转移的电子是3mol2．（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测）双盐MgCoS2电池由Li+替代了Mg2+在正极材料中的嵌入，解决了Mg2+扩散缓慢、锂离子电池锂枝晶生长等问题，其充、放电过程如图所示。下列说法错误的是

A．放电时，CoS2电极的电势高于Mg电极B．放电时，每转移2mole，正极质量减少14gC．充电时，若充电电压为2.0V，可能造成电池性能衰减D．充电时，充电电压为2.75V时，阳极反应为：3．（2023·辽宁沈阳·统考三模）利用间接成对电化学法，以间硝基甲苯为原料合成间氨基苯甲酸的工作原理如图所示。下列说法中错误的是

A．物质X为间硝基苯甲酸B．右侧电极电势高于左侧电极电势C．阳极的电极反应式为：D．当电路中转移8mol时，理论上可得到1mol间氨基苯甲酸4．（2023·辽宁大连·大连二十四中校考模拟预测）已知某温度下的，，一种脱除和利用水煤气中方法的示意图如下，下列说法错误的是

A．该温度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，，则该溶液的pH=10B．再生塔中产生的离子方程式为C．利用电化学原理，将电催化还原为，阴极反应式为、D．在溶液中5．（2023·辽宁·校联考三模）以柏林绿为代表的新型可充电钠离子电池的放电工作原理如图所示，下列说法正确的是

A．放电时，箔为电池的负极B．充电时，正极反应为C．充电时，通过交换膜从右室移向左室D．外电路中通过电子时，负极区离子导体质量变化为2.4g6．（2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考模拟预测）室温氟穿梭可充电电池装置如图所示，负极为，正极为，氟氢离子液体(含和，或3)作电解质，已知放电时正极的电极反应式为，法拉第常数。下列说法正确的是

A．充电时，移向电极B．以铅蓄电池为该电池充电时，每生成，极板增重C．电极每减轻，该电池输出的电量为D．放电时，负极发生的电极反应为7．（2023·辽宁丹东·统考二模）光伏电池具有体积小、寿命长、无污染等优点，其结构中的N型半导体可以吸收太阳光子产生光电子，P型半导体具有空穴可以容纳电子。现以光伏电池为直流电源，四甲基氯化铵为原料，采用电渗析法合成四甲基氢氧化铵，其工作原理如图所示(a、b均为惰性电极)，下列叙述正确的是

A．光伏并网发电装置中，N型半导体为正极B．若两极共产生气体(标准状况)，则可制备C．a极电极反应式：D．c、e均为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜8．（2023秋·辽宁·高三校联考期末）我国科学院深圳研究中心研究员唐永炳及其团队成功研发出一种新型高性能、低成本的锡石墨钠型双离子电池，其结构原理如图所示。该电池采用锡箔(不参与电极反应)作为电池电极和集流体，另一电极材料为石墨(Cn)，电解液采用溶于有机溶剂中的六氟磷酸钠。下列有关说法错误的是

A．放电时，锡钠合金为负极 B．放电时，正极反应为：C．充电时，石墨电极与电源的负极相连 D．充电时，电解液中的运动到锡箔表面，形成锡钠合金9．（2023·辽宁·高三统考专题练习）用可再生能源电还原时，采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是

A．析氢反应发生在电极上B．从电极迁移到电极C．阴极发生的反应有：D．每转移电子，阳极生成气体(标准状况)10．（2023·辽宁·校联考模拟预测）工业上，常用电渗析法淡化海水。某小组模拟淡化海水原理，设计如图所示装置。锂电池反应为。下列叙述错误的是

A．M极为阳极，膜2为阳离子交换膜B．锂电池放电时，负极的电极反应式为C．基态锰原子中有15种不同运动状态的电子D．N极收集到11.2L气体(标准状况)时理论上转移1mol电子11．（2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测）一种氯离子介导的电化学合成方法，能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷，电化学反应的具体过程如图所示。在电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便可反应生成环氧乙烷。下列说法错误的是

A．Ni电极与电源负极相连B．阴极生成标况下22.4L气体，最终可制得2molC．工作过程中阴极附近pH增大D．在电解液混合过程中会发生反应：HCl+KOH=KCl+H2O12．（2023·辽宁·校联考模拟预测）劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是选项劳动项目化学知识A工厂帮工：电镀工程师向铁制零件上镀锌锌的金属性强于铁B社区服务：志愿者用泡腾片为社区消毒具有氧化性，能灭活病菌C家务劳动：制备面点时添加作抗氧化剂具有还原性D学农活动：草木灰和铵态氮肥不能混合施肥碳酸根促进铵根水解使氨气逸出，降低肥效13．（2023·辽宁鞍山·鞍山一中校考模拟预测）研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如下图所示。下列说法错误的是

A．该电池使用不当，易造成大气污染。B．在正极起催化作用C．正极电极上发生的反应为D．当1mol参加反应时，有12mol透过质子交换膜进入到电池的负极14．（2023·辽宁鞍山·鞍山一中校考模拟预测）近日，清华大学王保国教授团队设计出了一种双极膜(将解离成和)电解合成的反应器，其简化模型如图所示，已知：法拉第常数C⋅mol(法拉第常数的物理意义：每摩尔电子携带的电荷量)。下列说法错误的是A．M极电势低于N极电势B．电解合成过程中，N极附近电解质溶液的pH减小C．阴极的电极