2024年高考化学专题复习-电化学

题型(二)　电化学 高考选择题突破 高考选择题突破 命题视角一　新型化学电源 1.图解化学电源工作原理 2 2.电极反应式的书写 (1)三步法(也适用于电解池) 3 4 (2)加减法(一般适用于燃料电池或给出电池总反应的电池) ①根据题给信息，将已知的电池总反应写成“氧化剂＋还原剂＋介质1＝还原产物＋氧化产物＋介质2”的形式，介质常为H2O、H＋或OH－等。燃料电池电池总反应往往与燃料燃烧反应相同(注意介质)。 ②燃料电池的正极反应式较简单，一般为O2得电子的还原反应，写出该电极反应式，并使反应式中O2的化学计量数与总反应式中O2的化学计量数相等。 ③用电池总反应减去简单的电极反应式即得复杂的电极反应式。书写时要满足电荷守恒、质量守恒等。 5 [典例1]　科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需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 6 解析　由充电时电极a的反应可知，充电时电极a发生还原反应，所以电极a是阴极，则电极b是阳极，故A错误；放电时电极反应和充电时相反，则放电时电极a的反应为Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，NaCl溶液的pH不变，故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，故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－1×2 mol＝46 g，故D错误。 7 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 解析　金属钠为负极，负极上发生失电子的氧化反应，A错误；碳纳米管为正极，CO2在正极上得电子，发生还原反应，B正确；放电时，阳离子由负极移向正极，C错误；原电池是将化学能转化为电能的装置，D错误。 B 8 2.据文献报道，一种新型的微生物脱盐电池的装置如图所示，关于该电池装置说法正确的是(　　) A.Y为阴离子选择性交换膜 B.左室溶液碱性增强 C.负极反应式为CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2 ↑＋7H＋ D.转移2 mol电子，海水脱去氯化钠的质量是58.5 g C 9 解析　原电池中阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐的目的，因此Y为阳离子交换膜，X为阴离子交换膜，A错误；由图示可知，左室为负极，负极CH3COO－失电子生成二氧化碳，负极反应式为：CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋，生成了氢离子，溶液碱性减弱，B错误，C正确；转移电子数目与钠离子、氯离子所带电荷数相同，因此转移2 mol电子，各有2 mol钠离子和2 mol氯离子分别透过半透膜，可除去氯化钠2 mol，质量为2 mol×58.5 g/mol＝117 g，D错误。 10 命题视角二　电解原理的应用 1.图解电解池工作原理 11 2.电解原理分析模型 以制备KIO3的电解装置为例 (1)提取信息 12 (2)分析流程 13 A.与a、b相连的分别是电源的正极、负极 B.NaOH溶液中石墨电极上的反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C.A膜、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜 D.产品室中的Ca2＋和原料室的Na＋物质的量浓度同等程度增大 [典例2]　一种电解法制备Ca(H2PO4)2并得到NaOH等副产物的示意装置如图，下列说法错误的是(　　) D 14 15 3.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 C 16 解析　根据电解原理可知，电解池中阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该题中以熔融盐为电解液，含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，通过控制一定的条件，从而可使阳