Transcript 电化学原理与应用
2013届高考二轮复习 电化学原理与应用 平阳中学 黄志华 2012浙江省考试说 明： 1、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。 2、了解常见化学电源的种类及工作原理。 3、理解金属发生电化学腐蚀的原因。了解金 属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。 2012年高考中涉及到的电化学考题： 省 份 （2012北京12、25） 试题情景 人工光合作用 电解原理与计算 题型 选择题 填空题 （2012浙江卷10 ） 以铬酸钾为原料，电 化学法制备重铬酸钾 选择题 （2012全国卷11） 原电池原理的应用 选择题 （2012福建卷9、24） 原电池的原理 电镀 选择题 填空题 （2012江苏卷20） 铝电池 填空题 （2012安徽卷11） 电解与原电池综合题 选择题 2012年高考中涉及到的电化学考题： 省 份 试题情景 Z的单质和FeG2组成的可 充电电池，判断电极与写 2012天津卷7 电极反应式 关于燃料电池型酒精检测 2012四川卷11 仪的原理，计算的考查 原电池与电解池原理以及 2012重庆卷29 简单计算的考查 有关金属腐蚀、电解精炼 2012山东卷13、 铜和原电池电极反应式书 28 写的考查 题型 填空题 选择题 填空题 选择题 填空题 浙江省近几年的考查情况： 年 份 试题情景 题型 2009年12题 锂离子电池 选择题 2010年09题 Li-Al/FeS车载电池 选择题 2011年10题 铁板腐蚀的原理考查 选择题 2012年10题 电化学法制备重铬酸钾 选择题 请你结合Zn -H2SO4- Cu 原电池装置概括判断 原电池负极的方法并 写出该原电池的电极 反应、电池反应式。 1、电极反应： 锌电极（-）：Zn - 2e铜电极（+）：Cu2+ + 2e- Zn2+ Cu 氧化反应 还原反应 2、电池总反应： Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+（离子方程式） Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu （化学方程式） 2012温州市二模： 负 正 阴 极 阳 极 如何判断电解 池的正负极？ √ 电极反应式怎么写？ 拓展一：如果将以上装置中的甲装置（原电 池）换成Li-Al/FeS电池（一种正在开发的车载 二次电池）已知该电池中正极的电极反应式为： 2Li++FeS+2e-＝Li2S+Fe 则有关该电池的下列 说法中，正确的是： A.Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li 的化合价为+1价 10年浙江省高考9 B.该电池的电池反应式为： 2Li+FeS＝Li2S+Fe C.负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+ D.充电时，阴极发生的电极反应式为： √ Li2s+Fe-2e 2Li FeS 拓展二：如果将以上装置中的甲装置（原电池）换成 甲醇-空气燃料电池（DMFC），该电池是一种高效能、 轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应 式为：2CH3OH(l)＋3O2(g) == 2CO2(g)＋4H2O(l)。其 O2+4H++4e-==2H2O 工作原理示意图如下： 负极 正极 ①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或 排出的物质名称（或化学式） CH OH H O 6e CO 6H ②负极的电极反应式为 。 3 2 2 （2011浙江高考样卷） （2011浙江高考样卷改编一） 甲醇-空气燃料电池 （DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池， 若以KOH溶液为电解质，其工作原理示意图如下。请写 —-6e—==CO 2—+6H O CH OH+8OH 3 3 2。 出A极的电极反应式 2CH3OH 3O2 4KOH 2K2CO3 6H2O 负极 正极 O2+2H2O+4e-=4OH- （2011浙江省高考样卷改编二） 甲醇-空气燃料电池 （DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池， 若以熔融的碳酸盐为电解质，该燃料电池的电池反应式 为：2CH3OH(l)＋3O2(g) == 2CO2(g)＋4H2O(l)。其工作 原理示意图如下： CH3OH 3CO32- 6e 4CO2 2H2O ①在上图中，电极A为 负 极，b口加入的是CH3OH 。 ②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电解质组成应 保持稳定。则C口通入的物质是 O2和CO2 。B极发生反 应的反应式为 O2＋ 2CO2 +4e－ ＝ 2CO32－ 。 ③电池工作一段时间后，消耗氧气为1.5mol，则在 a处 89.6L （在标准状况下） 收集的气体的体积为 拓展三：如果将以上装置中的乙装置（电解池）换成电解尿素 [CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置，其装置示意图见图12（电 解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解 时，阳极的电极反应式为_______。 2011江苏省高考10 学法指导： 解决电化学问题的基本思路与方法： 正确判断区分原电池、电解池。 正确判断电极（最好马上标出）。 正确书写电极反应式和反应式。 进行计算、合理评价等… 考题再现： （2011浙江卷）将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一 段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液 滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因 是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是： A．液滴中的Cl-由a区向b区迁移 Ì úÐâ»· ( b) ¸ ¯Ê´ Çø( a) B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： O2＋2H2O＋4e- =====4OH－ C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向 b区迁移，与b区的OH―形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成 铁锈 D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶 液，则负极发生的电极反应为Cu－2e- = Cu2＋ √ 2012浙江省高考样卷：10．已知电极上每通过96500 C 的电量就会有1 mol电子发生转移。精确测量金属离子在 惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量，可以确定电解 过程中通过电解池的电量。实际测量中，常用银电量计， 如图所示。下列说法不正确的是 A．电量计中的银棒应与电源的正极相连， 铂坩埚上发生的电极反应是：Ag+ + e—= Ag B．称量电解前后铂坩埚的质量变化，得金属银的沉积 量为108.0 mg，则电解过程中通过电解池的电量为96.5 C C．实验中，为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗 粒掉进铂坩埚而导致测量误差，常在银电极附近增加一 个收集网袋。若没有收集网袋，测量结果会偏高。 D．若要测定电解饱和食盐水时通过的电量，可将该银 电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连，铂坩埚与电 源的负极相连。 √ 【提高练习】 1、 增大 0.25mol/L 13 负 减小 不变 Na+、K+、Cu2+ SO42—、OH— 2、V=250ml