内容正文:
专题六 化学反应与能量
考点三 电解原理及金属的防护
栏目索引
核心要点归纳
高考命题追踪
学科素养培优
热点专攻六
要点一 电解原理及其应用
核心要点归纳
课标引领
(1)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。
(2)能分析、解释电解池的工作原理,能设计简单的电解池。
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第2轮 化学 (单选)
专题六 化学反应与能量
1.基于电解CuCl2溶液模型,理解电解池的工作原理
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专题六 化学反应与能量
2.判断电解池的阴极和阳极的方法
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专题六 化学反应与能量
3.判断电解池的电极反应与电极产物的方法
(1)阳极产物的判断首先看电极,若为活性电极作阳极,则电极材料失电子,电极本身溶解;若为惰性电极,则需看溶液中阴离子的失电子能力,阴离子放电顺序为S2-、I-、Br-、Cl-、OH-(水)。
(2)阴极产物直接根据阳离子的放电顺序进行判断:Ag+、Hg2+、Fe3+、Cu2+、H+(酸)、Pb2+、Fe2+、Zn2+、H+(水)。
[微点拨]①铁作为阳极时,发生氧化反应生成Fe2+而溶解,不是Fe3+;②电解时,溶液中Fe3+发生还原反应,一般生成Fe2+。
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专题六 化学反应与能量
要点二 金属的电化学腐蚀与防护
课标引领
(1)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。
(2)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。
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专题六 化学反应与能量
1.了解钢铁的两种电化学防护方法
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专题六 化学反应与能量
2.基于电解质溶液的酸碱性推测电化学腐蚀的类型
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高考命题追踪
命题点1 电解原理及其应用
[典例1] (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
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专题六 化学反应与能量
[思路分析]该电化学装置定位:电解池。两个电极的反应分析如下:
电极 物质变化及类型 电极反应式
电极A(阴极) TiO2+SiO2―→TiSi,发生还原反应 TiO2+SiO2+8e-===TiSi+4O2-
石墨电极(阳极) C+O2-―→CO,发生氧化反应 C+O2--2e-===CO
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专题六 化学反应与能量
解析:
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专题六 化学反应与能量
[典例2] (2023·全国甲卷)用可再生能源电还原CO2时,采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是( )
A.析氢反应发生在IrOxTi电极上
B.Cl-从Cu电极迁移到IrOxTi电极
C.阴极发生的反应有:2CO2+12H++12e-===C2H4+4H2O
D.每转移1 mol电子,阳极生成11.2 L气体(标准状况)
C
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专题六 化学反应与能量
[衍生1] (2023·四川绵阳一模)化学工作者提出采用电解法除去工业污水中的NaCN,其原理如图所示,通电前先向污水中加入适量食盐并调整其pH维持碱性(CN-不参与电极反应)。下列说法正确的是( )
A.b为电源的负极
B.隔膜 Ⅰ 为阴离子交换膜
C.X为H2,电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-
D.当生成2.24 L N2时,电路中通过1 mol电子
C
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思维建模
解答电解原理及其应用类题的思维模型
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专题六 化学反应与能量
命题点2 金属的电化学腐蚀与防护
[典例3] (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
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