专题八 电化学原理及应用-【创新教程】2022高考化学总复习大二轮教师用书word（老高考）

[考情解码] 1．本专题承载着对化学原理应用的考查，是微粒观、变化观、能量观的综合考查，近几年在高考中电化学属于高频考点。 2．必备知识上侧重于化学变化与规律：根据原电池和电解池的工作原理，采用分析、综合的方法解决问题。 3．考查内容基本上以二次电池、电解池应用、电化学腐蚀、原电池原理分析为主。试题情境多以科研成果和生产应用为主，既强调了化学在生产与生活中地位，又扩展了学生的知识面。 考点1　原电池原理及应用 [高考·经典再研] [例1]　(2021·山东卷)以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH－O2、N2H4－O2、(CH3)2NNH2－O2清洁燃料电池，下列说法正确的是(　　) A．放电过程中，K＋均向负极移动 B．放电过程中，KOH物质的量均减小 C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2－O2燃料电池的理论放电量最大 D．消耗1 mol O2时，理论上N2H4－O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2 L 命题 立意 试题情境 必备知识 关键能力 学术探索 情境 化学语言与概念 反应变化与规律 理解与辨析能力 分析推测能力 [解析]　C　[A.放电过程为原电池工作原理，所以钾离子均向正极移动，A错误；B.根据上述分析可知，N2H4－O2清洁燃料电池的产物为氮气和水，其总反应中未消耗KOH，所以KOH的物质的量不变，其他两种燃料电池根据总反应可知，KOH的物质的量减小，B错误；C.理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关，设消耗燃料的质量均为m g，则甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放电量(物质的量表达式)分别是：×6、×4、×16，通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大，C正确；D.根据转移电子数守恒和总反应式可知，消耗1 mol O2生成的氮气的物质的量为1 mol，在标准状况下为22.4 L，D错误；故选C。] [例2]　(2021·广东卷)火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时(　　) A．负极上发生还原反应 B．CO2在正极上得电子 C．阳离子由正极移向负极 D．将电能转化为化学能 命题 立意 试题情境 必备知识 关键能力 学术探索情境，以CO2参加反应的新型全固态电池为载体，在简单陌生的研究对象及问题情境下，体现对电化学知识的基础性、综合性、创新性和应用性的考查 化学语言与概念，包括原电池、正负极等概念 物质转化与规律，包括电极反应、电子转移等 理解与辨析能力，从题给电化学反应中获取有效信息 分析与推测能力，利用题给信息分析电极反应、电子转移 [解析]　B　[根据题干信息可知，放电时总反应为4Na＋3CO2===2Na2CO3＋C。A项，放电时负极上Na发生氧化反应失去电子生成Na＋，故A错误；B项，放电时正极为CO2得到电子生成C，故B正确；C项，放电时阳离子移向还原电极，即阳离子由负极移向正极，故C错误；D项，放电时装置为原电池，能量转化关系为化学能转化为电能和化学能等，故D错误；综上所述，符合题意的为B项，故答案为B。] [例3]　(2021·河北卷)我国科学家研究Li－CO2电池，取得了重大科研成果。回答下列问题： Li－CO2电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO2在________(填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤Ⅲ的离子方程式。 Ⅰ.2CO2＋2e－===C2O　Ⅱ.C2O===CO2＋CO Ⅲ.____________ Ⅳ.CO＋2Li＋===Li2CO3 命题 立意 试题情境 必备知识 关键能力 学术探索情境，以Li－CO2电池为载体，在简单陌生的研究对象及问题情境下，体现对电化学知识的基础性、综合性、创新性和应用性的考查 化学语言与概念，包括原电池、正负极等概念 物质转化与规律，包括电极反应电子转移等 理解与辨析能力，从题给电化学反应中获取有效信息 分析与推测能力，利用题给信息分析电极反应、电子转移 [解析]　①由题意知，Li－CO2电池的总反应式为：4Li＋3CO2===2Li2CO3＋C，CO2发生得电子的还原反应，则CO2作为电池的正极；CO2还原后与Li＋结合成Li2CO3，按4个步骤进行，由步骤Ⅱ可知生成了CO，而步骤Ⅳ需要CO参加反应，所以步骤Ⅲ的离子方程式为：2CO＋CO2===2CO＋C，故答案为：正；2CO＋CO2===2CO＋C。 [答案]　正　2CO＋CO2===2CO＋C [突破·核心整合] 1．图解原电池工作原理 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