3年高考2年模拟1年原创备战2019高考化学专题11 电化学及其应用(含解析) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/13 9:42:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

从2018年各地考试说明和近几年高考试题可发现,可充电电池试题的关键在于能否正确书写电极反应式;书写电极反应式的关键是能否正确书写放电时的电极反应式。要正确书写放电时的电极反应式,既要弄清得失电子的物质,还要特别注意电极产物是否与电解质溶液共存,要写出实际存在的电极反应式。然后根据原电池的负极反应与电解池的阳极反应、原电池的正极反应与电解池的阴极反应互为逆反应,即可快速写出充电时的电极反应式。各电极反应式顺利写出以后,即可正确解题。

从以上分析,我们预测2019年电化学及其应用仍为高考命题的重点。命题角度主要为原电池和电解池原理及应用;从题型看主要是选择题和填空题,其题型包括五判断、二写、一比较和三解释。

(1)五判断是判断工作原理题型、判断电极、判断电子流向、判断电极上析出的产物、判断电极附近或整个

溶液的酸碱性;

(2)二写是书写电极反应式和总反应方程式; (3)一比较是利用电化学知识比较金属的活动性;

(4)三解释是利用电化学知识解释电化学腐蚀、电化学防护和某些反应速率加快的原因。

结合考纲和考试说明,2019年电化学类试题可能从以下几个方面考查: (1)原电池、电解池、电镀池的电极名称、电子流向及电极反应式; (2)根据原电池、电解池的电极变化判断金属活泼性强弱; (3)根据电解时电极变化判断电极材料或电解质种类; (4)新型电池的电极反应及应用; (5)有关电解产物的判断和计算。 ☆★考点一:原电池和电解池的基本原理

1、原电池工作原理 (1)原电池的定义:把化学能转化为电能的装置叫原电池。 (2)形成条件: ①活泼性不同的两电极:一个是较活泼的金属,另一个是较不活泼的金属、石墨(碳棒)或某些金属氧化物(如PbO2)。 ②电解质溶液 ③形成闭合回路 ④自反发生的氧化还原反应 (3)工作原理:原电池是利用能发生的氧化还原反应设计而成,较活泼的金属材料作为负极,失去电子,经外电路流向较不活泼金属,再经电解质溶液回到负极,构成闭合回路,电流反向流动。溶液中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。 (4)原电池的正负极的判断方法: ①金属与金属或金属与导电非金属做电极时,较活泼金属做负极;较不活泼金属做正极。 ②根据电子的流向判断:电子流出的极为负极,电子流入的极为正极;也可以根据电流方向判断:电流流出极为正极,电流流入极为负极; ③根据发生的反应判断:发生氧化反应的极为负极,发生还原反应的极为正极; ④根据反应现象判断:一般来说,溶解的一极为负极,有气体或固体析出的一极为正极; ⑤如果给出一个方程式判断电极反应,则化合价升高的电极为负极,化合价降低的电极为正极,由此可设计原电池。

2、电解的原理

(1)定义: 电解池借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电

解槽。

(2)构成电解池的条件

①电流必须是直流而不是交流

②两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极,与电源的负极相连的电极叫做阴极。 ③电解质溶液或熔融态电解质。 (3)电解结果:在两极上有新物质生成。 (4)电解质导电的实质

对电解质溶液(或熔融态电解质)通电时,电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极,电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应;电解质的阴离子移向阳极失去电子(有的是组成阳极的金属原子失去电子)发生氧化反应,电子从电解池的阳极流出,并沿导线流回电源的正极。这样,电流就依靠电解质溶液(或熔融态电解质)里阴、阳离子的定向移动而通过溶液(或熔融态电解质),所以电解质溶液(或熔融态电解质)的导电过程,就是电解质溶液(或熔融态电解质)的电解过程。

【例1】【2018新课标1卷】最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效

去除。示意图如图所示,其中电极分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:

①EDTA-Fe-e=EDTA-Fe

②2EDTA-Fe+H2S=2H+S+2EDTA-Fe 该装置工作时,下列叙述错误的是 A.阴极的电极反应:CO2+2H+2e=CO+H2O B.协同转化总反应:CO2+H2S=CO+H2O+S C.石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低

D.若采用Fe/Fe取代EDTA-Fe/EDTA-Fe,溶液需为酸性 【答案】C

3+

2+

3+

2+

+

-3+

+

2+

2+

-3+

酸性,D

正确。答案选C。

点睛:准确判断出阴阳极是解答的关键,注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应,进而得出阴阳

极。电势高低的判断是解答的难点,注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。