2020年高考二轮备考《电化学》专题复习策略讲座课件.pptx
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- 电化学 2020 年高 二轮 备考 专题 复习 策略 讲座 课件
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1、2021届高考化学备考策略研讨1.二轮复习电化学例析2.关于“尖子生”的培养栏目索引二轮复习之电化学例析高考化学高考化学考试说明考试说明 1.1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及作用,理解原电池和电解池的构成、工作原理及作用,能书写电极反应和总反应方程式;了解常见化学电能书写电极反应和总反应方程式;了解常见化学电源的种类及其工作原理。源的种类及其工作原理。2.2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的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蚀的措施。危害以及防止金属腐蚀的措施。1 1原电池原电池2 2化学电源化学电源4 4金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护电化
2、学基础电化学基础3 3电解池电解池以盐桥为入口突破原电以盐桥为入口突破原电池的原理池的原理电解池的几个特电解池的几个特殊点殊点解读几种新型化解读几种新型化学电池学电池金属腐蚀与防护的金属腐蚀与防护的“两种比两种比较较”、“两种方法两种方法”考点考点1 1:一一座座“盐桥盐桥”连连接接“两池两池”形形成回路成回路 盐桥是新课改教材中出现的新名词,因而围绕盐桥的电化学知盐桥是新课改教材中出现的新名词,因而围绕盐桥的电化学知识已成为新课改地区命题的一个热点识已成为新课改地区命题的一个热点。【例例1】下图下图、分别是甲、乙两组同学将反应分别是甲、乙两组同学将反应“AsO43-2I2H+AsO33-I2
3、H2O”设计成的原电池装置,其中设计成的原电池装置,其中C1、C2均为碳棒。甲组向图均为碳棒。甲组向图烧杯中逐滴加入适量浓盐酸;乙组向图烧杯中逐滴加入适量浓盐酸;乙组向图 B烧杯中烧杯中逐滴加入适量逐滴加入适量40%NaOH溶液。溶液。下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是A甲组操作时,电流计甲组操作时,电流计(G)指针发生偏转指针发生偏转B甲组操作时,溶液颜色变浅甲组操作时,溶液颜色变浅C乙组操作时,乙组操作时,C2作正极作正极D.乙组操作时,乙组操作时,C1上发生的电极反应为上发生的电极反应为I22e=2I AsO33-2e+2H2O AsO43-2He-e-1.1.把氧化剂、还原剂均为溶液
4、状态的氧化还原反应设计成原电池时,把氧化剂、还原剂均为溶液状态的氧化还原反应设计成原电池时,必须使用盐桥必须使用盐桥才能实现氧化剂与还原剂的分离,否则不会有明显的电流出才能实现氧化剂与还原剂的分离,否则不会有明显的电流出现。现。2 2电子流向的分析方法电子流向的分析方法 改变条件,平衡移动;改变条件,平衡移动;平衡移动,电子转移;平衡移动,电子转移;电子转移,判断区域;电子转移,判断区域;根据区域,判断流向根据区域,判断流向。考点考点2 2形形色色形形色色的化学电池的化学电池 高考中常见的新型电池有“镍氢电池”、“高铁电池”、“碱性锌锰电池”、“海水电池”、“燃料电池、“锂离子电池”、“锌银电
5、池”、“纽扣电池”、“MgAgCl电池”、“MgH2O2电池”等等。高考中依托新型电池考查的原理知识有以下几点:1、正、负的判断2、电子、离子的流向3、电极反应式的书写4、依据电子守恒的相关计算【20152015 江苏】江苏】一种熔融碳酸盐燃料电一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如池原理示意如右右图。下图。下列有关该电池的说法正列有关该电池的说法正确的是确的是A反应反应CH4H2O 3H2CO,每消耗每消耗1molCH4转移转移 12mol 电子电子B电极电极A上上H2参与的电极反应为:参与的电极反应为:H22OH2e=2H2OC电池工作时,电池工作时,CO32向电极向电极B移动移动 D.电极电极
6、B上发生的电极反应为上发生的电极反应为:O22CO24e=2CO32=点燃 =通电 =电解 =催化剂 不同电解质对电极反应的影响不同电解质对电极反应的影响几种类型的燃料电池的电极反应式几种类型的燃料电池的电极反应式(以(以CHCH4 4为例)为例)【2016 四川】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总四川】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为反应为:Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+C6(x1)。下列关于该电池。下列关于该电池的说法不正确的是的说法不正确的是A放电时,放电时,Li+在电解质中由负极向正极迁移在电解质中由负极向正极迁移B放电时,
7、负极的电极反应式为放电时,负极的电极反应式为LixC6-xe-=xLi+C6C.充电时,若充电时,若 转移转移1 mol e-,石墨,石墨C6电极将增重电极将增重7x gD充电时,阳极的电极反应式为充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+正极:正极:Li1-xCoO2+xLi+xe-LiCoO2【解析解析】A放电时,负极放电时,负极LixC6失去电子得到失去电子得到Li+,在原电池中,阳离子移,在原电池中,阳离子移向正极,则向正极,则Li+在电解质中由负极向正极迁移,在电解质中由负极向正极迁移,A正确;正确;B放电时,负极放电时,负极LixC6失去电子产生失
8、去电子产生Li+,电极反应式为,电极反应式为LixC6-xe-xLi+C6,B正确;正确;C充电时,石墨(充电时,石墨(C6)电极变成)电极变成LixC6,电极反应式为:,电极反应式为:xLi+C6+xe-LixC6,则石墨(,则石墨(C6)电极增重的质量就是锂离子的质量,根据关系式:)电极增重的质量就是锂离子的质量,根据关系式:xLi+xe-1mol1mol可知若转移可知若转移1mole-,就增重,就增重1molLi+,即,即7g,C错误;错误;D正极上正极上Co元素元素化合价降低,放电时,电池的正极反应为:化合价降低,放电时,电池的正极反应为:Li1-xCoO2+xLi+xe-LiCoO2
9、,因此正极上锂元素的化合价没有改变,因此正极上锂元素的化合价没有改变,D正确;答案选正确;答案选C。锂离子电池充放电分析锂离子电池充放电分析常见的锂离子电极材料常见的锂离子电极材料:正极材料:正极材料:LiMO2(M:Co、Ni、Mn等等)钴酸锂钴酸锂 LiM2O4(M:Mn、Ni、Co等等)锰酸锂锰酸锂 LiMPO4(M:Fe等等)磷酸亚铁锂磷酸亚铁锂负极材料:石墨负极材料:石墨(能吸附锂原子能吸附锂原子)返回隐形存在隐形存在【2014 大纲大纲】右图是在航天用高压右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(氢化物镍电池(MHNi电池)。电
10、池)。下列有关说法不正确的是下列有关说法不正确的是A放电时正极反应为:放电时正极反应为:NiOOHH2OeNi(OH)2OHB电池的电解液可为电池的电解液可为KOH溶液溶液C.充电时负极反应为:充电时负极反应为:MHOHH2OMeDMH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密 度越高度越高【解析解析】A项,在原电池的负极发生的是氧化反应,在原电池的正极发项,在原电池的负极发生的是氧化反应,在原电池的正极发生的是还原反应,分析化合价的升降,正确;生的是还原反应,分析化合价的升降,正确;B项,因为该电池为金属氢化物镍电池,又有项,因为该电池为金属氢化物镍
11、电池,又有Ni(OH)2等产生,因此可用碱等产生,因此可用碱性溶液作电解质溶液,正确;性溶液作电解质溶液,正确;C项,该反应为放电时的负极反应,错误;项,该反应为放电时的负极反应,错误;D项,氢密度越大,单位体积内放出的电量越多,电池的能量密度越高,项,氢密度越大,单位体积内放出的电量越多,电池的能量密度越高,正确。正确。能量密度:单位体积或单体质量所能输出电能的多少。能量密度:单位体积或单体质量所能输出电能的多少。考点考点3 3 电解池的特殊点电解池的特殊点“六点六点”突破电解池突破电解池1 1、分清阴、阳极,分清阴、阳极,阳阳“氧氧”阴阴“还还”;2 2、剖析剖析电子、离子流电子、离子流向
12、,向,“电子不下水,离子不上岸电子不下水,离子不上岸”;3 3、注意注意两极的两极的放电顺序放电顺序;4 4、书写电极反应式,注意得失电子守恒书写电极反应式,注意得失电子守恒;5 5、正确判断产物;、正确判断产物;6 6、恢复原态措施。、恢复原态措施。电解池两极放电一般规律电解池两极放电一般规律:阳极上:阳极上:含氧酸根离子含氧酸根离子 OH-Cl-S2-活泼金属电极活泼金属电极阴极上:阴极上:K+Ca2+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+Cu2+但实际工业生产中阴、阳极的反应可能与理论上的但实际工业生产中阴、阳极的反应可能与理论上的放电规律略有不同放电规律略有不同【20142014全国全国
13、】铅及其化合物可用于蓄电池,耐酸设备及铅及其化合物可用于蓄电池,耐酸设备及X X射线防护材料等。射线防护材料等。(3)(3)PbOPbO2 2也可以通过石墨为电极,也可以通过石墨为电极,Pb(NOPb(NO3 3)2 2和和Cu(NOCu(NO3 3)2 2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式 ,阴极观察到的现象是,阴极观察到的现象是 ;若电解液中不加入;若电解液中不加入Cu(NOCu(NO3 3)2 2,阴极发,阴极发生的电极反应式生的电极反应式 ,这样做的主要缺点是,这样做的主要缺点是 _。Pb Pb2+2+2H+2H2 2O-2
14、eO-2e-=PbO=PbO2 2+4H+4H+石墨上包上铜镀层石墨上包上铜镀层 Pb Pb2+2+2e+2e-=Pb=Pb不能有效利用不能有效利用PbPb2+2+【20142014 四川四川】1111(4 4)MnOMnO2 2可作超级电容材料。用惰性电极电解可作超级电容材料。用惰性电极电解MnSOMnSO4 4溶液可溶液可制得制得MnOMnO2 2,其阳极的电极反应式是,其阳极的电极反应式是 _。MnMn2 2+2H+2H2 2O-2eO-2e=MnO=MnO2 2+4H+4H【例例2】工业采用以铁和石墨为电极电解工业采用以铁和石墨为电极电解K2MnO4 溶液来制取溶液来制取KMnO4。电
15、解过程中,应以电解过程中,应以_为阴极,电解的总为阴极,电解的总 化学方程式为化学方程式为_。铁铁2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2。20142014 全国卷全国卷,27(4)H27(4)H3 3POPO2 2也可用电渗析法制备。也可用电渗析法制备。“四室电渗析法四室电渗析法”工工作原理如图所示作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):HO2H2NaH H2 2POPO2 2 (1)(1)写出阳极的电极反应式:写出阳极的电极反应式:_。(2)(2)分析产品室可得到分析产品室可得到H H3 3POPO2 2的原因:的原因:
16、_。2H2O4e=O24H阳极室的阳极室的H H穿过阳膜扩散至产品室,原料室的穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H H2 2POPO2 2 穿过阴膜扩散至产穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成品室,二者反应生成H H3 3POPO2 2(3)(3)早期采用早期采用“三室电渗析法三室电渗析法”制备制备H H3 3POPO2 2:将:将“四室电渗析法四室电渗析法”中阳极中阳极室的稀硫酸用室的稀硫酸用H H3 3POPO2 2稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有_杂质
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