专题9.1 原电池原理及其应用 金属的腐蚀与防护-【十年高考】备战2022年高考化学真题分类解析与应试策略（Word版）

专题九　电化学 考点 2012~2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 2021年 合计 全国卷 地方卷 全国卷 地方卷 全国卷 地方卷 全国卷 地方卷 全国卷 地方卷 全国卷 地方卷 全国卷 地方卷 19.原电池原理及其应用　金属的腐蚀与防护 4 13 0 0 1 4 1 3 1 5 0 1 7 26 20.电解原理及其应用 3 14 2 0 1 0 1 1 0 1 2 0 9 16 21.二次电池及原电池和电解池的综合 3 6 1 0 2 0 0 0 1 0 0 2 7 8 命题分析与备考建议 本专题主要考查:(1)以新型能源电池或燃料电池为载体,考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写、电子或电流的方向及溶液pH的变化等;(2)电解池的工作原理,如电解池阳阴极的判断、电极反应式的书写及溶液pH的变化等;(3)电解规律及其应用,如氯碱工业、粗铜的精炼、电镀等;(4)金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。对原电池原理的复习备考应该针对以下几点:一是理解原电池基本原理;二是陌生电池电极反应式的书写。对电解原理的复习应该针对以下几点:一是理解电解池基本原理;二是重点复习:(1)阴、阳极的判断;(2)电极反应类型;(3)电极反应式的书写。 考点 原电池原理及其应用　金属的腐蚀与防护　 　　化学电池是当今世界广泛用于供能的重要装置,属于我们应该掌握的重要知识。高考有关原电池的考查一直是常考常新,命题背景新、设问角度新、解答方式新。虽然电池的种类多样,但主要考查原电池的基本工作原理,着重考查考生对原理的迁移应用能力。命题主要有两种形式:(1)在选择题中,常通过新型电池对原电池的工作原理进行考查,分值为6分;(2)在非选择题中,常结合元素化合物、物质的分离和提纯等知识,考查电极反应式的书写,以及利用电子守恒进行相关计算,分值为4~6分。 1.(2020·全国3,12,6分,难度★★★)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)-空气电池如图所示,其中在VB2电极发生反应:VB2+16OH--11e-V+2B(OH+4H2O。该电池工作时,下列说法错误的是 (B) 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-+6H2O8B(OH+4V 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 解析根据题中所给的VB2电极上的反应式可知,该原电池中VB2电极为负极,复合碳电极为正极。正极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-。根据电子守恒可知,当负极通过0.04 mol电子时,正极参加反应的氧气为0.01 mol,在标准状况下的体积为0.224 L,A项正确;根据正、负极的电极反应式可知,负极消耗OH-,溶液的pH降低,而正极生成OH-,溶液的pH升高,B项错误;根据电子守恒由负极反应式:VB2+16OH--11e-V+2B(OH+4H2O和正极反应式:O2+4e-+2H2O4OH-,可得该碱性硼化钒-空气电池的总反应为:4VB2+11O2+20OH-+6H2O8B(OH+4V,C项正确;电流方向与电子的流向相反,电流方向为:复合碳电极→负载→VB2电极→KOH溶液→复合碳电极,D项正确。 2.(2020·山东,10,2分,难度★★★)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用右图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 (B) A.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-2CO2↑+7H+ B.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜 C.当电路中转移1 mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5 g D.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1 解析由图可知,a极变化为CH3COO-CO2,该极的电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-2CO2+7H+,a极发生氧化反应,则a极为负极,b极为正极,A项正确;由于可实现海水淡化,结合原电池原理分析,Cl-应移向a极,Na+应移向b极,故隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜,B项错误;当转移8 mol e-时,CH3COO-减少1 mol,同时H+增加7 mol,应有8 mol Cl-通过隔膜1,则转移1 mol电子时理论上可除去1 mol NaCl,所以C项正确;工作一段时间后,由于正极反应式为2H++2e-H2↑,故正、负极生成气体的物质的量之比为