第1部分 专题七 电化学(教师用书)-【成功方案】2023年高考化学艺术生文化课总复习

专题七　电化学 [考纲要求]　1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。 考点一　原电池原理 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定做负极。(　　) (2)原电池放电时，电流方向由电源的负极流向正极。(　　) (3)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极。(　　) (4)在“锌­硫酸铜溶液­铜”原电池中，锌为负极，发生还原反应。(　　) (5)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动。(　　) (6)在锌­铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生。(　　) 【答案】　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)× 2．下面装置中，能构成原电池的是________(填序号)。 【答案】　②④⑥⑦⑨ 3．全钒氧化还原电池是一种新型可充电电池，不同价态的含钒离子作为正极和负极的活性物质，分别储存在各自的酸性电解液储罐中。其结构原理如图所示，该电池放电时，右槽中的电极反应为：V2＋－e－===V3＋，下列说法正确的是(　　) A．放电时，右槽发生还原反应 B．放电时，左槽的电极反应式：VO＋2H＋＋e－===VO＋＋H2O C．充电时，每转移1 mol电子，n(H＋)的变化量为1 mol D．充电时，阴极电解液pH升高 B　【解析】　A．已知电池放电时右槽中的电极反应为V2＋－e－===V3＋，V2＋失去电子，作电池的负极，发生氧化反应，所以A错误；B.放电时左槽作电池的正极，溶液中的H＋向正极移动，结合VO和VO中V元素的化合价，可写出其电极反应为VO＋2H＋＋e－===VO＋＋H2O，故B正确；C.由放电时的正极反应式知，充电时每转移1 mol电子，H＋的物质的量改变2 mol，所以C错误；D.根据充电、放电原理可知，充电时的阳极反应为VO＋＋H2O－e－===VO＋2H＋，所以阳极电解液的pH降低，H＋从左槽(阳极)通过离子交换膜进入右槽(阴极)，所以阴极电解液的pH也降低，故D错误。本题正确答案为B。 4．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是(　　) A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极 D　【解析】　由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流表读数为零时Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态，C项正确；D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，不正确。 1．原电池工作原理 原电池的闭合回路有外电路与内电路之分，外电路的电流是从正极流向负极，内电路是从负极流向正极，故内电路中的阳离子移向正极、阴离子移向负极。(盐桥中的阳离子移向正极区，阴离子移向负极区，以维持电荷守恒)。 2．原电池的设计思路 首先根据离子方程式判断出氧化剂、还原剂，明确电极反应。然后再分析两剂状态确定电极材料，若为固态时可作电极，若为溶液时则只能作电解液。然后补充缺少的电极材料及电解液。电极材料一般添加与电解质溶液中阳离子相同的金属作电极(使用惰性电极也可)，电解液则是一般含有与电极材料形成的阳离子相同的物质。最后再插入盐桥即可。 题组一　明确原理 1．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 B　【解析】　根据题干信息可知，放电时总反应为4Na＋3CO2===2Na2CO3＋C。A.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.放电时正极为CO2得到电子生成C，故B正确；C.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.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。 2．磷酸铁锂(LiFePO4)电池是一种高效、环保的新型电池，装置如图所示，其中正极材料橄榄石型LiFePO4通过粘合剂附着在铝箔表面，负极石墨材料附着在铜箔表面，电解质为溶解在有机溶剂中的锂盐，电池工作时的总反应为：LiFePO4＋6CLi1－xFePO4