专题1 微专题1 电化学原理及应用（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（苏教版2019）

专题1　化学反应与能量变化 微专题1　电化学原理及应用 命题热点1　化学电源电极反应式的书写 1．“Zn—CuSO4—Cu”原电池 (1)Zn作__极，发生____反应，电极反应式为___________________。 (2)电子从____(填“Cu”或“Zn”，下同)极流出，流向____极。 (3)溶液中Cu2＋移向__(填“正”或“负”)极，盐桥中的Cl－移向__(填“正”或“负”)极。 负 氧化 Zn－2e－===Zn2＋ Zn Cu 正 负 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．书写常见电源的电极反应式 (1)碱性锌锰电池 总反应方程式：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnOOH。 负极：___________________________________。 正极：______________________________________________。 Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (2)铅蓄电池 总反应方程式：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l) 负极：_________________________________________________。 正极：______________________________________________________。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (3)锌铁高能碱性电池 总反应方程式：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。 负极：___________________________________。 正极：______________________________________________。 Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (4)以CH3OH为燃料，写出下列几种介质的两极反应式 2CH3OH＋2H2O－ 12e－===2CO2＋12H＋ 3O2＋12H＋＋12e－ ===6H2O OH－ 3O2＋6H2O＋ 12e－===12OH－ 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2CH3OH＋6O2－－12e－ ===2CO2＋4H2O 3O2＋12e－ ===6O2－ 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2CH3OH＋2H2O－ 12e－===2CO2＋12H＋ 3O2＋12H＋＋12e－ ===6H2O 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 3.正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)反应CaO＋H2O===Ca(OH)2可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能(　　　　) (2)燃料电池的两极材料一般不参加电极反应，可以相同(　　　　) (3)铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加(　　　　) (4)某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含KCl饱和溶液的琼脂(　　　　) (5)二次电池充电时，电池的负极应接电源的正极(　　　　) × √ × × × 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 1．一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li＋在多孔碳材料电极处生成Li2O2－x(x＝0或1)。下列说法正确的是(　　) A.放电时，多孔碳材料电极为负极 B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C.充电时，电解质溶液中Li＋向多孔碳材料区迁移 D 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是(　　) A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4 B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多 D 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S C 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (1)原电池原理模型 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (2)二次电池充电时连接模型 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (3)含膜电池原理分析 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S A 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．某新型水系钠离子电池的工作原理如图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照射下充电，充电时Na2S4还原为Na2S。下列说法错误的是(　　) A．充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能 B．放电时，a极为负极 D．M是阴离子交换膜 D 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 3．科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.右边吸附层中发生了还原反应 B.负极的电极反应式是H2＋2OH－－2e－===2H2O C．电池的总反应式是2H2＋O2===2H2O C 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 4．我国学者研制了一种锌基电极与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成的可充电电池，其示意图如下。放电时，Zn转化为2ZnCO3·3Zn(OH)2。下列说法错误的是(　　) A．放电时，正极反应为Ni(OH)2＋2e－===Ni＋2OH－ B．放电时，若外电路有0.2 mol电子转移，则有 0.1 mol Zn2＋向正极迁移 C．充电时，a为外接电源负极 D．充电时，阴极反应为2ZnCO3·3Zn(OH)2＋10e－===5Zn＋ ＋6OH－ B 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 命题热点2　电化学原理　金属的腐蚀与防护 1．以惰性电极电解下列物质，写出电极反应式或电解离子方程式。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (3)浓度均为0.1 mol·L－1的NaCl与CuSO4的混合液，开始电解的阴、阳极反应式分别为__________________、___________________。 Cu2＋＋2e－===Cu 2Cl－－2e－===Cl2↑ 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．以Cu作阳极电解下列物质，写出电极反应式和电解的离子方程式。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 3．以惰性电极电解下列溶液(足量)，填写复原物质。 (1)NaOH溶液________。 (2)KCl溶液____________。 (3)AgNO3溶液___________。 (4)Na2SO4溶液_________。 (5)CuCl2溶液_____________。 (6)CuSO4溶液____________。 H2O HCl Ag2O H2O CuCl2 CuO 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 4．钢铁遇到食盐水生锈，写出有关的电极反应式和化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________，这种电化学腐蚀叫________。 负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O 吸氧腐蚀 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 1．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO－的溶液为例)。下列说法错误的是(　　) A.负极反应式为 CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑ ＋7H＋ B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C．当电路中转移1 mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5 g D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1 B 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是(　　) A.待加工铝质工件为阳极 B．可选用不锈钢网作为阴极 C．阴极的电极反应式为Al3＋＋3e－===Al D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 C 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (1)电解池工作原理模型图 [注意] ①阳离子在阴极上的放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞…… ②阴离子在阳极上的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子＞…… 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (2)金属电化学腐蚀与防护思维模型 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 1．如图所示，装置(Ⅰ)是一种可充电电池，装置(Ⅱ)为两电极均为惰性电极的电解池。下列说法正确的是(　　) A．闭合开关K时，电极B为负极，且电极反 应式为2Br－－2e－===Br2 B．装置(Ⅰ)放电时，总反应式为2Na2S2＋ Br2===Na2S4＋2NaBr C．装置(Ⅰ)充电时，Na＋从左到右通过阳离子交换膜 D．该装置电路中有0.1 mol e－通过时，电极X上析出3.2 g Cu B 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．LiOH常用于制备锂离子电池正极材料。工业上常利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。下列说法正确的是(　　) A．a是电源的负极 B．B极区电解液为LiOH溶液 C．A电极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ D．每生成1 mol H2，有1 mol Li＋通过交换膜 B 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 3．用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备过氧化氢溶液的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是(　　) A．阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ B．电解一段时间后，阳极室的pH未变 C．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移 D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量 D 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 4．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列说法正确的是(　　) A．阴极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ B．金属M的活动性比Fe的活动性弱 C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护 D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快 C 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 5．根据所学习的电化学知识， 下列说法正确的是(　　) A.金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程 B．马口铁(镀锡的铁)破损后不易生锈 C．水库的钢闸门与电源正极连接可实现电化学保护，叫做外加电流的阴极保护法 D．酸雨后钢铁易发生析氢腐蚀、铁锅存留盐液时易发生吸氧腐蚀 D 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S B 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。 (1)写出电解时阴极的电极反应式：_____________________。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (2)电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________________，其迁移方向是________________。 (3)与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有________________________(写出一点)。 答案：(1)2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ (2)K＋　由a到b (3)产生Cl2，易污染环境 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 3．次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (1)写出阳极的电极反应式：____________________________。 (2)分析产品室可得到H3PO2的原因：__________________。 (3)早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有________________杂质。该杂质产生的原因是_______________。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S [注意] 在多交换膜的池中，离子迁移遵循电荷守恒，离子的迁移数目可能不相等。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 1．普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质，利用下面的双膜(阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。下列叙述正确的是(　　) A．电极a为粗铜，电极b为精铜 B．甲膜为过滤膜，可阻止阳极泥及漂浮物杂 质进入阴极区 C．乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离 子进入阴极区 D.当电路中通过1 mol电子时，可生成32 g精铜 D 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．某镍冶炼车间排放的漂洗废水中含有一定浓度的Ni2＋和Cl－，图甲是双膜三室电沉积法回收废水中Ni2＋的示意图，图乙描述的是实验中阴极液pH与镍回收率之间的关系。下列说法不正确的是(　　) A．交换膜b为阴离子交换膜 B．阳极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ C．阴极液pH＝1时，镍的回收率低主要是有较多H2生成 D．浓缩室得到1 L 0.5 mol·L－1盐酸时，阴极回收得到11.8 g镍 D 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 阶段质量评价(一) 谢谢观看！ $$