6-2 化学能与电能-2021【步步高】高考化学大二轮专题复习与增分策略（通用）皖黑吉陕新蒙晋赣青甘豫宁湘渝京（课件PPT）

考点二　化学能与电能 核心回扣 题组集训 真题研究 内 容 索 引 (一)原电池原理及应用 1.图解原电池工作原理 核心回扣 2.原电池装置图的升级考查 说明　(1)无论是装置①还是装置②，电子均不能通过电解质溶液。 (2)在装置①中，由于不可避免会直接发生Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu而使化学能转化为热能，所以装置②的能量转化率高。 (3)盐桥的作用：原电池装置由装置①到装置②的变化是由盐桥连接两个“半电池装置”，其中盐桥的作用有三种：a.隔绝正负极反应物，避免直接接触，导致电流不稳定；b.通过离子的定向移动，构成闭合回路；c.平衡电极区的电荷。 (4)离子交换膜作用：由装置②到装置③的变化是“盐桥”变成“质子交换膜”。离子交换膜是一种选择性透过膜，允许相应离子通过，离子迁移方向遵循电池中离子迁移方向。 3.陌生原电池装置的知识迁移 (1)燃料电池 (2)可逆电池 (二)电解池原理及应用 1.图解电解池工作原理(阳极为惰性电极) 2.正确判断电极产物 (1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极溶解(注意：铁作阳极溶解生成Fe2＋，而不是Fe3＋)；如果是惰性电极，则需看溶液中阴离子的失电子能力，阴离子放电顺序为S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－(水)。 (2)阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断： Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)。 3.对比掌握电解规律(阳极为惰性电极) 电解类型 电解质实例 溶液复原物质 电解水 NaOH、H2SO4或Na2SO4 水 电解电解质 HCl或CuCl2 原电解质 放氢生碱型 NaCl HCl气体 放氧生酸型 CuSO4或AgNO3 CuO或Ag2O 注意　电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解CuSO4溶液，Cu2＋完全放电之前，可加入CuO或CuCO3复原，而Cu2＋完全放电之后，溶液中H＋继续放电，应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3复原。 4.正误判断，下列说法正确的打“√”，错误的打“×” (1)电解质溶液导电发生化学变化(　　) (2)电解精炼铜和电镀铜，电解液的浓度均会发生很大的变化(　　) (3)电解饱和食盐水，在阳极区得到NaOH溶液(　　) (4)工业上可用电解MgCl2溶液、AlCl3溶液的方法制备Mg和Al(　　) (5)电解精炼铜时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料(　　) (6)用惰性电极电解CuSO4溶液，若加入0.1 mol Cu(OH)2固体可使电解质溶液复原，则整个电路中转移电子数为0.4NA(　　) √ × × × √ √ 5.陌生电解池装置图的知识迁移 (1)电解池 (2)金属腐蚀 返回 角度一　原电池原理的应用 1.(2020·全国卷Ⅰ，12)科学家近年发明了一种新型Zn—CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。 下列说法错误的是 A.放电时，负极反应为Zn－2e－＋4OH－=== B.放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数 　为2 mol C.充电时，电池总反应为2　　　　 ===2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2O D.充电时，正极溶液中OH－浓度升高 真题研究 √ 1 2 3 4 5 6 7 解析　由装置示意图可知，放电时负极反应为Zn－2e－＋4OH－=== ，A项正确； 放电时CO2转化为HCOOH，C元 素化合价降低2，则1 mol CO2转 化为HCOOH时，转移电子数为 2 mol，B项正确； 由装置示意图可知充电时正极 (阳极)产生O2，负极(阴极)产生Zn，C项正确； 充电时正极(阳极)上发生反应2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，OH－浓度降低，D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 2.(2020·全国卷Ⅲ，12)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：VB2＋16OH－－11e－=== ＋4H2O 该电池工作时，下列说法错误的是 A.负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L(标准状 　况)O2参与反应 B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高 C.电池总反应为4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O 　=== D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极 √ 1 2 3 4 5 6 7 负载通过0.04 mol电子时，有0.01 mol氧气参与反应，即标准状况下有0.224 L氧气参与反应，A正确；