第4章 化学反应与电能 总结提升 核心素养形成（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学 选择性必修1（人教版2019 不定项版）

[对应学生用书P129] 考点一　一次电池及分析 【例1】 (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：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ 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 B　解析：海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，A正确；锂­海水电池的总反应为4Li＋2H2O＋O2===4LiOH, M极上Li失去电子发生氧化反应，则M电极为负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，N极为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B错误；Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，C正确；该电池不可充电，属于一次电池，D正确。 考点二　新型二次电池及分析 【例2】 (2022·广东卷)科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无须离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为 NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3。 下列说法正确的是(　　) A．充电时电极b是阴极 B．放电时NaCl溶液的pH减小 C．放电时NaCl溶液的浓度增大 D．每生成1 mol Cl2，电极a质量理论上增加23 g C　解析：充电时电极a得电子发生还原反应，电极a为阴极，A错误；由充电时电极a的反应式可知，放电时电极a的反应为Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，NaCl溶液的pH不变，B错误；放电时，负极反应为Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，反应后Na＋和Cl－浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，C正确；充电时阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应为NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3，由得失电子守恒可知，每生成1 mol Cl2，电极a质量理论上增加23 g/mol×2 mol＝46 g，D错误。 考点三　电解原理及其应用 【例3】 (2023·浙江1月选考卷)在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi)，电解装置如图，下列说法正确的是(　　) A．石墨电极为阴极，发生氧化反应 B．电极A的电极反应：8H＋＋TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4H2O C．该体系中，石墨优先于Cl－参与反应 D．电解时，阳离子向石墨电极移动 C　解析：由图可知，石墨电极上生成CO，则发生氧化反应，故石墨电极为阳极，A错误；电极A为阴极，发生还原反应，电解质是熔融盐(CaCl2、NaCl)，电极反应式为TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4O2－，B错误；由图可知，石墨电极上生成CO，说明石墨优于Cl－参与电极反应，C正确；电解池中，阳离子向阴极移动，故阳离子向电极A移动，D错误。 考点四　金属的腐蚀与防护 【例4】 (2022·广东卷)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 D　解析：镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入酸化的3% NaCl溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，锌作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的NaCl溶液反应产生氢气，溶液中会有Fe2＋生成。NaCl溶液中有Cl－，加入AgNO3溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现AgCl白色沉淀，A错误；淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质生成，B错误；KSCN溶液可检测Fe3＋的存在，无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，C错误；K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2＋的试剂，若铁片没有被腐蚀，加入K3[Fe(CN)6]溶液，不会出现蓝色沉淀，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $