2023届高考化学二轮复习专题五反应变化与规律选择题突破七电化学课件

这是一份2023届高考化学二轮复习专题五反应变化与规律选择题突破七电化学课件，共37页。PPT课件主要包含了原电池原理及应用，电解原理及应用，原电池的原理，原电池模型和原理，电解池的原理，电极反应式的书写，电化学原理综合运用等内容，欢迎下载使用。

1.(2021·广东卷,16)钴(C)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是(　 　)
2.(2021·湖北卷,15)Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是(　 　)
3.(2020·山东卷,13)采用惰性电极,以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响,下列说法错误的是(　 　)
对于电化学,在新高考省份基本都在第一卷从原电池角度进行了命题,个别省份是从电解池角度命题。原电池题型涉及的电池模型、装置图有时会比较复杂,对考生的原电池原理知识、电池模型的分析能力要求较高。而最终选项的设置上还是落实到电极的判别、电极反应式的书写、电解液中离子浓度的变化及移动方向、电极产物的判断与计算、隔离膜的作用等。从以上分析很容易感觉到,电化学试题的设计承担了从“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“科学精神与社会责任”的维度进行学科素养培养的任务。
2.确定正、负极的依据
注意:根据电极材料确定正、负极通常情况适用,但根本依据为自发的氧化还原反应。如Mg-Al、NaOH溶液形成的原电池中,铝作负极,因为只有铝与NaOH溶液发生氧化还原反应。
1.电解池模型和原理(1)直流电源的正极(阳极)有强的氧化能力;直流电源的负极(阴极)有强的还原能力。
(2)电极上微粒的放电顺序。①阴极:取决于微粒的氧化性强弱,氧化性强的先得到电子,与电极材料无关。常见阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
③电极上离子的放电顺序取决于其氧化性、还原性,可能会出现强氧化性阴离子在阴极放电;强还原性阳离子在阳极放电。
2.惰性电极电解电解质溶液的四种类型
注意:(1)电解后溶液pH的变化一方面要考虑酸碱的生成,还要考虑电解质溶液浓度变化导致水解程度的变化。(2)电解质溶液的还原问题要本着两电极析出什么(元素),就加入什么(恰当物质)的原则。
3.电解池阳极和阴极确定(1)如装置中给出直流电源,则可直接确定电解装置的阳极、阴极。(2)如装置中没有给出直流电源,则要根据电解过程的特征先确定电解装置的阳极、阴极。
1.原电池电极反应式的书写(1)结合电池的电解液情境写出电极反应式。①负极反应:还原剂失去电子的氧化反应(注意负极失电子产物与电解质溶液反应生成恰当生成物)。
(2)燃料电池电极反应式的书写。①燃料电池基本都是燃料(还原剂)与氧气(或氧化性气体)进行的氧化还原反应。
③正极反应基本都是氧气分子得电子的反应,同样产物要结合电解液情境。
2.电解池电极反应式的书写(1)阳极反应:①阳极是活泼电极(金属活动性顺序表Ag之前),则应是阳极失电子;②阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的还原性离子(分子)放电,结合题意书写电极反应式。
(2)阴极反应:氧化性离子(分子)得到电子被还原的反应,注意题中物质的转化要求。(3)电解原理的试题在新高考中主要是物质的制备。所以首先要看物质的制备原理,要通过电解原理完成物质的转化(电子的得失、化合价的转变),结合电解的基本原理写出电极反应式。如:以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。
(2)金属腐蚀类型:①化学腐蚀(直接的氧化反应);②电化学腐蚀(又分为原电池腐蚀、电解原理腐蚀)。(3)金属电化学防腐。①原电池原理:牺牲阳极的阴极保护法。让活泼性更强的金属作原电池的负极。②电解池原理:外加电流的阴极保护法。利用直流电源负极强大的还原能力保护金属不被腐蚀(待保护金属一定接电源的负极)。
2.原电池、电解池串联装置串联电路中阴、阳极或正、负极总是交替出现,只要分析出某个电极,则与之相邻的电极名称相反(比如某电极是阳极,则与之相邻的电极为阴极)。3.电化学装置中离子的移动方向(1)阳离子一定向阴极移动(原电池的正极从内电路看发生还原反应,属于阴极)。(2)阴离子一定向阳极移动(原电池的负极从内电路看发生氧化反应,属于阳极)。4.各种膜的用途分析(1)电化学装置中常见的离子交换膜。
(2)离子交换膜的功能。①原电池中一般是“单膜(正、负极之间)”。主要作用一是隔离正、负极区域的某些微粒,防止其发生反应;二是防止某些微粒在电极表面沉淀析出,导致电极活性降低。②电解池中很多时候是“双膜”或“多膜”。多膜会把整个电解池分割成若干不同的“室”,比如有“阳极室”“阴极室”“产品室”等等。其主要作用是控制离子的移动以获得所需的产品或达到除杂、提纯等目的。5.电化学的相关计算(1)计算类型:电极产物(析出金属、生成气体)、电路中通过的电量、溶液中离子浓度(pH)等。(2)计算的依据:根据电子守恒计算,电路中所有电极上通过的电子相等。
(3)关系式的应用:通过便于计算的电极产物,利用关系式确定复杂产物的计算。可根据得失电子守恒建立起已知量与未知量之间的关系式。如以通过4 ml e-为桥梁可构建如下关系式:
2.(2022·福建福州二模)盐酸羟胺(NH3OHCl)是一种常见的还原剂和显像剂,其化学性质类似 NH4Cl。工业上主要采用图1所示的方法制备。其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图2所示。不考虑溶液体积变化,下列说法正确的是(　 　)A.电池工作时,Pt电极是正极B.图2中,A为H+和e-,B为NH3OH+C.电池工作时,每消耗2.24 L NO(标准状况下),左室溶液质量增加3.3 gD.电池工作一段时间后,正、负极区溶液的pH均下降
新型化学电源分析流程(1)依据电池反应→明确电池原理→确定电池两极(正、负极)→判断电子、离子移动方向。(2)可逆电池→放电为原电池→充电为电解池→原电池的负极=电解池的阴极、原电池的正极=电解池的阳极。(3)电池反应→还原剂失电子反应(负极反应)→氧化剂得电子反应(正极反应)。注意:在正、负极上发生的电极反应往往与电解质溶液有所关联。