内容正文:
第6讲 电化学基础
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专题知识脉络
能力目标解读
热点考题诠释
考情分析
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专题知识脉络
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1.(2018全国Ⅰ)最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如下所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:
考情分析
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该装置工作时,下列叙述错误的是( )
C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性
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2.(2017全国Ⅰ)支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( )
A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
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3.(2017全国Ⅱ)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
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
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4.(2017全国Ⅲ)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( )
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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
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5.(2016全国Ⅰ)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和 可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
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原电池原理及电极反应式的书写
有关原电池解题的思维路径
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问题探究
1.如何确定正负极?
(1)根据电极材料判断:活泼金属作负极、不活泼金属(或能导电的非金属)作正极。燃料电池:燃料在负极,氧气在正极。
(2)由反应类型判断:失电子发生氧化反应的是负极;得电子发生还原反应的是正极。
(3)依据电子流向、阴阳离子流向、电流流向判断:电子流出、电流流入、阴离子流向的电极为负极;电子流入、电流流出、阳离子流向的电极为正极。
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2.怎样正确书写电极反应?
(1)电极反应的书写是关键。常见的步骤及方法:
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(2)书写电极反应式应充分注意介质影响。
①中性溶液反应物中若是H+得电子或OH-失电子,H+和OH-均来自水的电离;
②酸性溶液反应物、生成物中均不出现OH-;
③碱性溶液反应物、生成物中均不出现H+;
④水溶液中不能出现O2-。
3.如何分析实验现象?
分析电极及电极区的pH及实验现象时,要从电极反应入手;分析电解质溶液中的pH及实验现象时,要从电池反应入手。
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例1(1)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h·kg-1)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为 ,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生 个电子的电量。
(2)与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其