(讲义)专题五 考点三 电解原理及金属防护-【红对勾】2023版高考化学二轮复习讲与练

第一部分 专题五 化学反应与能量 锂离子二次电池 (1)锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原 理,替代了传统的“氧化—还原”理念;在两极形成的 电压降的驱动下,Li+ 可以从电极材料提供的“空间” 中“嵌入”或“脱嵌”。 　　(2)锂离子电池充电时阴极反应式一般为6C+ xLi++xe-􀪅􀪅LixC6;放电时负极反应是充电时阴极 反应的逆过程:LixC6-xe-􀪅􀪅6C+xLi+ 。 (3)锂离子电池的正极材料一般为含Li+ 的化合 物,目前已商业化的正极材料有 LiFePO4、LiCoO2、 LiMn2O4 等。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点三 电解原理及金属防护 1.(2022·广东学业水平选择性考试)以熔融盐 为电解液,以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料 为阳极进行电解,实现Al的再生。该过程中 ( ) A.阴极发生的反应为 Mg-2e-􀪅􀪅Mg2+ B.阴极上Al被氧化 C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥 D.阳极和阴极的质量变化相等 2.(2021·全国甲卷)乙醛酸是一种重要的化工 中间体,可采用如图所示的电化学装置合成。 图中的双极膜中间层中的 H2O解离为 H+和 OH-,并在直流电场作用下分别向两极迁移。 下列说法正确的是 ( ) A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质 的作用 B.阳极上的反应式为 HO C O 􀪅􀪅 C O 􀪅􀪅 OH + 2H++2e- → HO C O 􀪅􀪅 C O 􀪅􀪅 H +H2O C.制得2 mol乙醛酸,理论上外电路中迁移 了1 mol电子 D.双极膜中间层中的 H+在外电场作用下向 铅电极方向迁移 3.(2021·全国乙卷)沿海电厂采用海水为冷却 水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍 冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问 题,通常在管道口设置一对惰性电极(如图所 示),通入一定的电流。 下列叙述错误的是 ( ) A.阳极发生将海水中的Cl-氧化生成Cl2 的 反应 B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO C.阴极生成的 H2 应及时通风稀释安全地排 入大气 D.阳极表面形成的 Mg(OH)2 等积垢需要定 期清理 4.(2022·广东学业水平选择性考试)为检验牺 牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将 镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl 溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说 明铁片没有被腐蚀的是 ( ) A.加入AgNO3 溶液产生沉淀 B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现 C.加入KSCN溶液无红色出现 D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成 5.(2021·山东卷,节选)利用 膜电解技术(装置如图所 示),以Na2CrO4 为主要原 料制备 Na2Cr2O7 的总反 应方 程 式 为4Na2CrO4+ 4H2O 电解 􀪅􀪅2Na2Cr2O7 + 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 035 高三二轮·化学 4NaOH+2H2↑+O2↑。则 Na2Cr2O7 在 (填“阴”或“阳”)极室制得,电解时 通过膜的离子主要为 。 高考主要通过生产、生活中的热点问题考查电解 池的工作原理、预测电极反应及现象、电极方程式的 书写、电化学的有关计算。 1.构建电解池模型 2.电解池阴、阳极的判断方法 3.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)。 4.电解计算破题“三方法” 5.金属的电化学腐蚀与防护 电化 学腐 蚀与 防护 腐蚀→ 析氢腐蚀(正极:2H++2e- 􀪅􀪅H2↑) 吸氧腐蚀(正极:O2+4e-+2H2O􀪅􀪅4OH-) 防护→ 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 1.(2022·广州联考)某学生 设计了一种家用消毒液发 生器,装置如图所示。下 列说法错误的是 ( ) A.该消毒液的有效成分是NaClO B.通电时Cl-发生氧化反应 C.通电时电子从阳极经食盐溶液流向阴极 D.