2023届新高考化学二轮复习专题讲义 专题十四 电化学原理及其应用 （学案）

专题十四 电化学原理及其应用 课标要求 考情分析 核心素养 1.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用； 2.了解原电池及常见化学电源的工作原理； 3.了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用； 4.了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害，了解防止金属腐蚀的措施。 新高考3年考频 100% 证据推理与模型认知 科学态度与社会责任 试题难度 一般 考查形式 选择题/ 非选择题 高频考向: 1. 原电池及其应用 2. 电解池及其应用 3. 二次电池的综合应用 4. 新型电池的原理和应用 命题趋势： 电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是热点考查内容，通常会以新型二次电池为载体考查电极方程式的书写、离子的移动方向、离子交换膜应用、金属的电化学腐蚀及防护、计算等，同时也对图像及信息的提取、应用等能力进行考查。 预计在2023年高考中，以环保型二次电池以及含有离子交换膜的电解池为背景的命题将继续成为热点题材，命题角度丰富，考查电化学装置工作原理及考生的探究能力。 解题思路： 电化学原理及其应用的解题方法： 1、 判断是电解池还是原电池：提取材料信息或观察装置是否有有外接电源或者用电器。 2、 判断电化学装置的两极 1、 根据得反应物和产物判断失电子确定两极 2、 离子导体中离子移动方向 3、 利用反应物生成产物的自发和非自发性 3、 电极方程式书写：通过反应物和生成物的化合价判断得失电子数目，再考虑离子导体的环境进行电荷配平 4、 计算：通过两极得失电子是守恒进行计算。 真题溯源 1. [2022·广东卷]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. [2022·海南卷]一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。下列有关说法正确的是（ ） A. 在b电极上，N2被还原 B. 金属Ag可作为a电极的材料 C. 改变工作电源电压，反应速率不变 D. 电解过程中，固体氧化物电解质中O2-不断减少 3.[2022·河北卷]（多选）科学家研制了一种能在较低电压下获得氧气和氢气的电化学装置，工作原理示意图如图。 下列说法正确的是( ) A. 电极b为阳极 B. 隔膜为阴离子交换膜 C. 生成气体M与N物质的量之比为2：1 D. 反应器I中反应的离子方程式为4[Fe(CN)6]3—+4OH—4[Fe(CN)6]4—+O2↑+2H2O 4.[2022·湖北卷]含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)2]，过程如图所示(Me为甲基)。下列说法正确的是（ ） A．生成1mol Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移2mol电子 B．阴极上的电极反应为： C．在电解过程中CN-向铂电极移动 D．电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH 5.[2022·湖南卷]海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是( ) A. 海水起电解质溶液作用 B. N极仅发生的电极反应： C. 玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D. 该锂-海水电池属于一次电池 6．[2022·江苏卷]氢气是一种清洁能源，绿色环保制氢技术研究具有重要意义。 (1)“热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤，其过程如图所示。 ①电解在质子交换膜电解池中进行。阳极区为酸性溶液，阴极区为盐酸，电解过程中转化为。电解时阳极发生的主要电极反应为_______(用电极反应式表示)。 ②电解后，经热水解和热分解的物质可循环使用。在热水解和热分解过程中，发生化合价变化的元素有_______(填元素符号)。 7.[2022·全国甲卷]一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列叙述错误的是( ) A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移 B．Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移 C．MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O 8. [2022·全国乙卷]Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+)，驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是(