高考化学阅读材料:7.电化学基础

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高考化学阅读材料:7.电化学基础

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【考点解读】电化学基础是高考每年必考内容,主要题型是选择题,有时也会在非选择题中出现,命制的角度有电极反应式的正误判断与书写,电池反应式的书写,正负极的判断,电池充、放电时离子移动方向的判断,电极附近离子浓度的变化,电解的应用与计算,金属的腐蚀与防护等。21教育网
【归纳阅读】
1.原电池中正负极的判断
依据
正负极判断
依据构成原电池两极的电极材料判断
一般是较活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
依据原电池两极发生的变化判断
原电池的负极发生氧化反应;正极发生还原反应
依据电子流动方向或电流方向判断
电子由负极流向正极;电流由正极流向负极
依据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断
阳离子向正极移动,阴离子向负极移动
依据原电池盐桥中离子的移动方向判断
阳离子向正极移动,阴离子向负极移动
2.电解池中阴阳极的判断
依据
阴阳极判断
根据所连接的外加电源判断
与直流电源正极相连的为阳极,与直流电源负极相连的为阴极
根据电子流动方向判断
电子从电源负极流向阴极,从阳极流向电源正极
根据电解池电解质溶液中离子的移动方向判断
阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动
根据电解池两极产物判断
一般情况下:阴极上的现象是析出金属(质量增加)或有无色气体(H2)放出;阳极上的现象是有非金属单质生成,呈气态的有Cl2、O2或电极质量减小(活性电极作阳极)
3.新型电池的电极反应式
锌银电池
总反应:Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2
正极:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-
负极:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2
镍铁电池
总反应:NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2
正极:NiO2+2e-+2H2O===Ni(OH)2+2OH-
负极:Fe-2e-+2OH-===Fe(OH)2
高铁电池
总反应:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
正极:FeO+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-
负极:Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2
镍镉电池
总反应:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2
正极:NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-
负极:Cd-2e-+2OH-===Cd(OH)2
Mg-H2O2电池
总反应:H2O2+2H++Mg===Mg2++2H2O
正极:H2O2+2H++2e-===2H2O
负极:Mg-2e-===Mg2+
Mg-AgCl电池
总反应:Mg+2AgCl===2Ag+MgCl2
正极:2AgCl+2e-===2Ag+2Cl-
负极:Mg-2e-===Mg2+
钠硫电池
总反应:2Na+xS===Na2Sx
正极:xS+2e-===S
负极:2Na-2e-===2Na+
全钒液流电池
总反应:VO+2H++V2+ V3++VO2++H2O
正极:VO+2H++e-===VO2++H2O
负极:V2+-e-===V3+
锂-铜电池
总反应:2Li+Cu2O+H2O===2Cu+2Li++2OH-
正极:Cu2O+H2O+2e-===2Cu+2OH-
负极:Li-e-===Li+
锂离子电池
总反应:Li1-xCoO2+LixC6 LiCoO2+C6(x<1)
正极:Li1-xCoO2+xe-+xLi+===LiCoO2
负极:LixC6-xe-===xLi++C6
4.燃料电池的电极反应式(以CH3OH为例)
电池类型
导电介质
反应式
酸性燃料电池
H+
总反应:2CH3OH+3O2===2CO2↑+4H2O
正极:O2+4e-+4H+===2H2O
负极:CH3OH-6e-+H2O=== CO2↑+6H+
碱性燃料电池
OH-
总反应:2CH3OH+3O2+4OH-===2CO+6H2O
正极:O2+4e-+2H2O===4OH-
负极:CH3OH-6e-+8OH-=== CO+6H2O
熔融碳酸盐燃料电池
CO
总反应:2CH3OH+3O2===2CO2↑+4H2O
正极:O2+4e-+2CO2===2CO
负极:CH3OH-6e-+3CO===4CO2↑+2H2O
固态氧化物燃料电池
O2-
总反应:2CH3OH+3O2===2CO2↑+4H2O
正极:O2+4e-===2O2-
负极:CH3OH-6e-+3O2-===CO2↑+2H2O
质子交换膜燃料电池
H+
总反应:2CH3OH+3O2===2CO2↑+4H2O
正极:O2+4e-+4H+===2H2O
负极:CH3OH-6e-+H2O=== CO2↑+6H+
【正误判断】
(1)Cu+2H+===Cu2++H2↑既可在原电池中完成,也可在电解池中完成(×)
(2)蓄电池充电时,标志着“-”的电极应与电源的负极相连(√)
(3)电解质溶液导电时不可能发生化学反应(×)
(4)在铜锌原电池(Zn|H2SO4|Cu)中,硫酸根离子向正极移动;在电解(隋性电极)硫酸溶液时,硫酸根离子向阳极移动(×)21世纪教育网版权所有
(5)用隋性电极电解MgCl2溶液时,阴极可能得到固体镁(×)
(6)用惰性电极电解KOH溶液时,阴极的电极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-(×)
(7)以Pt电极电解电解质溶液时,若两极只有H2和O2析出,则溶液的浓度一定改变(×)
(8)铜与稀硫酸接触发生电化学腐蚀时,正极的电极反应式:O2+4e-+4H+===2H2O(√)


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