第23讲 电化学易错点分析与补正（精讲课件）-2023届高考二轮精准复习45讲（全国通用）

高中 化学 二轮精准复习45讲 电化学易错点分析与补正 2023 第23讲 1 【易错典例1】某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是(　　) A．电子由Zn电极流出，经KOH溶液流向正极 B．正极反应式为2FeO42-＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D．电池工作时OH－向负极迁移 【解析】A项，电子由负极(Zn)流出，经导线流向正极，错误；B项，电解液为KOH溶液，故正极电极反应式为：2FeO42-＋6e－＋5H2O===Fe2O3＋10OH－，错误；C项，该电池的总反应为：3Zn＋2FeO42-＋5H2O===Fe2O3＋3Zn(OH)2＋4OH－，由方程式可知KOH浓度增大，错误；D项，电池工作时阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，正确。 考点一:化学能转化为电能——电池 D 1、不能正确理解原电池的工作原理 2、对原电池结构、电极反应认识不清 ①误认为原电池中负极材料一定比正极材料活泼。其实不一定，如Mg和Al用导线相连放在NaOH溶液中形成原电池时，铝作负极。 ②误认为原电池质量增加的一极一定为原电池的正极。其实不一定，如铅蓄电池的负极，在工作时，电极由Pb转变为PbSO4，质量增加。 ③误认为原电池的负极一定参加反应。其实不一定，如氢氧燃料电池的负极本身不参加反应，通入的燃料发生反应。 【易错典例2】图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示(　　) A．铜棒的质量 B．c(Zn2＋) C．c(H＋) D．c(SO42-) 3、不能正确区分原电池和电解池 图1中无外接电源，其中必有一个装置是原电池装置(相当于发电装置)，为电解池装置提供电能，其中两个电极活泼性差异大者为原电池装置，如图1中左边为原电池装置，右边为电解池装置。图2中有外接电源，两烧杯均作电解池，且串联电解，通过两池的电子数目相等。 1.原电池工作原理 (1)原电池工作原理图解。 补正:化学能转化为电能——电池 ①电子流向:从负极流出沿导线进入正极。 ②电流方向:从正极沿导线流向负极。 ③离子迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。 ④若有盐桥，盐桥中的阴离子移向负极区，阳离子移向正极区。 ⑤若有交换膜，离子可选择性通过交换膜，如阳离子交换膜，阳离子可通过交换膜移向正极。 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。 (2)原电池装置的迁移创新。 2.陌生原电池装置的知识迁移 (1)燃料电池 (2)可逆电池 3. 原电池正、负极的判断 【划重点】金属作负极或正极受所处环境影响。 Mg、Al相连，在中性或酸性溶液中活动性：Mg＞Al，Mg作负极；而在碱性溶液中， Al可以与OH－反应，而Mg不反应，所以Mg与Al用导线连接后放入NaOH溶液中，Al是 负极，Mg是正极。 Fe、Cu相连，浸入稀HNO3中，Fe作负极；浸在浓HNO3中一段时间后，Cu作负极(Fe发生钝化)。 4.新型化学电源中电极反应式的书写方法 5.几种特殊的原电池 一般情况下，能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池，但也存在一些特殊情况。 (1)沉淀反应、中和反应等非氧化还原反应也可以设计为原电池。如 类型 原理图及信息 反应式 ①利用沉淀反应设计的原电池 工作一段时间后两极均增重 负极：Ag－e－＋Cl－===AgCl； 正极：Ag＋＋e－===Ag； 总反应：Ag＋＋Cl－===AgCl ②利用中和反应设计的原电池 负极：H2－2e－＋2OH－===2H2O；正极：2H＋＋2e－===H2↑； 总反应：H＋＋OH－===H2O (2)利用离子浓度差也可以设计成原电池，即“浓差电池”，其总反应是一个体系的物理状态的变化。如 类型 原理图及信息 电极反应式 浓差 电池 闭合开关K后，电子由溶液浓度小的一极流出 负极：Ag－e－===Ag＋； 正极：Ag＋＋e－===Ag； (3)可逆的氧化还原反应也可设计成原电池，改变物质的浓度，电极反应式会发生变