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专题八 电化学基础
专题八 电化学基础
【备考导航】
1.能分析、解释原电池和电解池的工作原理,能设计简单的原电池和电解池。
2.能列举常见的化学电源,并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。能利用电化学原理解释金属腐蚀现象,选择并设计防腐措施。
3.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用,能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。
考点一 原电池原理及其应用
【必备知识】
1.图解原电池工作原理
[提醒] 盐桥的作用
①隔离正、负极反应物,避免直接接触导致电流不稳定;
②通过离子的定向移动,构成闭合回路;
③平衡两电极区的电荷。
2.原电池正、负极的判断方法
[提醒] ①某些特定情况下,电极类型判断方法与常规方法有差异,要根据题中的物质转化信息进行判断;
②存在多个反应时,要清楚哪个是电极反应,哪个是电极区反应,然后根据电极反应的类型进行判断;
③对于电极反应为有机反应的,可将复杂有机化合物中的 、 等元素的化合价看作常规化合价( 为 价、 为 价等),然后推断 元素的化合价及变化情况,进而确定反应类型;
④若其中一个电极反应较复杂,不好判断,则可从另一个电极反应上寻找突破口。
3.化学电源中电极反应式的书写
(1)书写步骤
(2)不同介质在电极反应式中的“去留”
中性溶液
反应物若是 得电子或 失电子,则 或 均来自水的电离
酸性溶液
反应物或生成物中均没有
碱性溶液
反应物或生成物中均没有
水溶液
不能出现
(3)举例(以甲醇 燃料电池为例)
酸性介质,如稀硫酸
负极
正极
碱性介质,如 溶液
负极
正极
熔融盐介质,如熔融
负极
正极
高温下能传导 的固体为电解质
负极
正极
4.可充电电池题目的解答思路
【真题试做】
1. [2022·新高考湖南卷]海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂 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. 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 电池属于一次电池
2. [2021·新高考山东卷]以 溶液为离子导体,分别组成 、 、 清洁燃料电池,下列说法正确的是( )
A. 放电过程中, 均向负极移动
B. 放电过程中, 物质的量均减小
C. 消耗等质量燃料, 燃料电池的理论放电量最大
D. 消耗 时,理论上 燃料电池气体产物的体积在标准状况下为
3.[2021·新高考河北卷]KO2电池结构如图,a和b为两个电极,其中之一为单质钾片。关于该电池,下列说法错误的是( )
A.隔膜允许K+通过,不允许O2通过
B.放电时,电流由b电极沿导线流向a电极;充电时,b电极为阳极
C.产生1 Ah电量时,生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22
D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗3.9 g钾时,铅酸蓄电池消耗0.9 g水
【题组训练】系
题组一 新型化学电源
1. [2022·邢台高三月考] 电池( 为电解液)的工作原理如图所示,下列说法错误的是( )
A. 工作时, 向负极移动
B. 工作一段时间后,电解液 减小
C. 负极电极反应式为
D. 当电路中转移 电子时,电解液质量增加 2. 2.[2022·济南高三二模](双选)用质子导体固体氧化物燃料电池 脱氢可得丙烯,可实现“烯烃-电力”联产。下列说法正确的是( )
A. 催化剂促进电能转变为化学能
B. 由负极迁移至正极
C. 负极上发生的电极反应为
D. 电池总反应为 题组二 可充电电池
3. [2022·廊坊高三质检](双选)锂离子电池应用广泛。某种锂离子二次电池的电极材料主要是钴酸锂 和石墨,电池反应为 。其电池结构如图所示:
下列说法正确的是( )
A. 连接 时,化学能转化为电能供灯泡使用
B. 连接 时,正极的电极反应式为
C. 连接 时, 为阳极,发生氧化反应
D. 连接 时, 极上会沉积
4. [2022·广东高三一模]为适应可再生能源的波动性和间歇性,我国科学家设计了一种电化学装置,其原理如图所示。当闭合 和 、打开 时,装置处于蓄电状态;当打开 和 、闭合 时,装置处于放电状态。放电状态时,