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1、二轮复习电化学选择题讲稿2选择题突破(五)新型电源、电解应用与金属腐蚀点一构建原电池模型，类比分析电池工作原理装置图解可逆电池模型解题关系图示解题模型例：xMgMo3S4MgxMo3S4。点二新型电池电极反应式(1)燃料电池(以CH3OH燃料电池为例，体会不同介质对电极反应的影响)酸性燃料电池H总反应：2CH3OH3O2=2CO24H2O正极O24e4H=2H2O负极CH3OH6eH2O=CO26H碱性燃料电池OH总反应：2CH3OH3O24OH=2CO6H2O正极O24e2H2O=4OH负极CH3OH6e8OH=CO6H2O熔融碳酸盐燃料电池CO总反应：2CH3OH3O2=2CO24H2O正

2、极O24e2CO2=2CO负极CH3OH6e3CO=4CO22H2O固态氧化物燃料电池O2总反应：2CH3OH3O2=2CO24H2O正极O24e=2O2负极CH3OH6e3O2=CO22H2O质子交换膜燃料电池H总反应：2CH3OH3O2=2CO24H2O正极O24e4H=2H2O负极CH3OH6eH2O=CO26H(2)新型一次电池MgH2O2电池总反应：H2O22HMg=Mg22H2O正极H2O22H2e=2H2O负极Mg2e=Mg2MgAgCl电池总反应：Mg2AgCl=2AgMgCl2正极2AgCl2e=2Cl2Ag负极Mg2e=Mg2钠硫电池总反应：2NaxS=Na2Sx正极xS2

3、e=S负极2Na2e=2Na锂铜电池总反应：2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH正极Cu2OH2O2e=2Cu2OH负极Lie=Li锂钒氧化物电池总反应：xLiLiV3O8=Li1xV3O8正极xLiLiV3O8xe=Li1xV3O8负极xLixe=xLi(3)新型充电(可逆)电池锌银电池总反应：Ag2OZnH2O2AgZn(OH)2正极：Ag2OH2O2e=2Ag2OH负极：Zn2OH2e=Zn(OH)2阳极：2Ag2OH2e=Ag2OH2O阴极：Zn(OH)22e=Zn2OH镍电池镍铁电池总反应：NiO2Fe2H2OFe(OH)2Ni(OH)2正极：NiO22e2H2O=Ni(OH)2

4、2OH负极：Fe2e2OH=Fe(OH)2阳极：Ni(OH)22OH2e=NiO22H2O阴极：Fe(OH)22e=Fe2OH镍镉电池总反应：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2说明：参考镍铁电池自行书写。高铁电池总反应：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH正极：FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH负极：Zn2e2OH=Zn(OH)2阳极：Fe(OH)35OH3e=FeO4H2O阴极：Zn(OH)22e=Zn2OH锂离子电池总反应：Li1xCoO2LixC6LiCoO2C6(x1)正极：Li1xCoO2xexLi=LiCoO2负极：LixC

5、6xe=xLiC6阳极：LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi阴极：xLixeC6=LixC6钠电池钠硫蓄电池总反应：2Na2S2NaBr3Na2S43NaBr正极：NaBr32e2Na=3NaBr负极：2Na2S22e=Na2S42Na阳极：3NaBr2e=NaBr32Na阴极：Na2S42Na2e=2Na2S2钠离子电池总反应：Na1mCoO2NamCnNaCoO2Cn正极：Na1mCoO2memNa=NaCoO2负极：NamCnme=mNaCn阳极：NaCoO2me=Na1mCoO2mNa阴极：mNaCnme=NamCn全钒液流电池总反应：VO2HV2V3VO2H2O正极：VO2He=

6、VO2H2O负极：V2e=V3阳极：VO2H2Oe=VO2H阴极：V3e=V2点三构建电解池模型类比分析多室电解电解池模型惰性电极电解CuCl2溶液多室电解池三室电渗析法处理Na2SO4废水解题模型：四步分析法第一步：弄清是原电池还是电解池，判断电极。有外接电源电解池；n阳极，m阴极第二步：根据电极判断离子的移动方向和交换膜的种类Na通过ab阴极ab是阳离子交换膜SO通过cd阳极cd是阴离子交换膜第三步：根据放电顺序写出电极反应式阴极：阳极：第四步：根据电极反应式和离子移动方向确定电极反应物阴极H放电生成H2，剩余OH与迁移过来的Na生成NaOH；阳极OH放电生成O2，剩余H与迁移过来的SO生

7、成H2SO4。例题讲析一 新型电源1(2019课标全国，12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2/MV在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误的是A相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B阴极区，在氢化酶作用下发生反应H22MV2=2H2MVC正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动2(2019课标全国，13)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3DZn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn(s)

8、2NiOOH(s)H2O(l)ZnO(s)2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是()A三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)OH(aq)e=NiOOH(s)H2O(l)C放电时负极反应为Zn(s)2OH(aq)2e=ZnO(s)H2O(l)D放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区3(2018课标全国，13)最近我国科学家设计了一种CO2H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，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：EDTAFe2e=EDTAFe32EDTA

9、Fe3H2S=2HS2EDTAFe2该装置工作时，下列叙述错误的是()A阴极的电极反应：CO22H2e=COH2OB协同转化总反应：CO2H2S=COH2OSC石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3/Fe2取代EDTAFe3/EDTAFe2，溶液需为酸性4(2018课标全国，12)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO24Na 2Na2CO3C。下列说法错误的是()A放电时，ClO向负极移动B充电时释放CO2，放电时吸收CO2C放电时，正极反应为：3CO24e=2C

10、OCD充电时，正极反应为：Nae=Na5、(2019天津理综，6)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池，其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是()A放电时，a电极反应为I2Br2e=2IBrB放电时，溶液中离子的数目增大C充电时，b电极每增重0.65 g，溶液中有0.02 mol I被氧化D充电时，a电极接外电源负极6、(2018浙江11月，17)金属(M)空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是A金属M作电池负极 B电解质是熔融的MOC正极的电极反应O24e2H2O=4OHD电池反应2MO22H2O=2M(OH)2例题讲析二 电

11、解原理在工农业生产中的应用1、(2017海南化学)一种电化学制备NH3的装置如下图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H。下列叙述错误的是()APd电极b为阴极 B阴极的反应式：N26H6e=2NH3CH由阳极向阴极迁移 D陶瓷可以隔离N2和H22、国家有色金属工业“十三五”发展规划要求再生铅占铅总量比重到2020年升至45%，再生铅行业在重视环境保护和充分利用有色金属再生资源的情况下逐步发展起来。从废旧铅蓄电池中回收的工艺流程为：电解原理如图所示。下列说法正确的是()A阴极反应式为：2H2e=H2B电解过程中阳极附近pH明显增大CNa2PbCl4浓度下降后，在阴极区加入PbO，可实现电解质溶液的再

12、生使用D电路中通过4 mol电子，阴极可得207 g铅3锌元素对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要的作用，被称为生命火花。利用恒电势电解NaBr溶液间接将葡萄糖CH2OH(CHOH)4CHO氧化为葡萄糖酸CH2OH(CHOH)4COOH，进而制取葡萄糖酸锌，装置如图所示，下列说法错误的是A钛网与直流电源的正极相连B石墨电极的反应为2H2O2e=H22OHC电解过程中硫酸钠溶液浓度保持不变D左室中发生的反应为CH2OH(CHOH)4CHOBr2H2O=CH2OH(CHOH)4COOH2HBr4(2019重点中学领航冲刺五模，13)以铁和石墨为电极电解酸性废水，可将废水中的PO以FePO4形式除去

13、，其装置如图所示。已知：常温下，Ksp(FePO4)1.31022；一般认为溶液中某离子浓度小于1105 molL1时，该离子已除尽。下列说法不正确的是()A电解过程中，PO向铁极迁移B电路中有6 mol电子通过时理论上最多除去2 mol POC在该装置中，铁的电势高于石墨D当废水中c(Fe3)11015 molL1时，PO已除尽5最近一个科学研究小组创建了一种通过连续电解将能量储存为化学能的装置。在氧化钇基质的阳极和二氧化钛涂覆的钛阴极之间是可通过H的固体聚合物电解质。其结构如图所示，则下列说法错误的是()A电源的b极为正极B在能量转换过程中，固体聚合物电解质中H由阳极向阴极移动C阴极反应式

14、为：OX4H4e=GCH2OD为增强阳极电解液导电性，可在水中添加适量盐酸或NaCl例题讲析三 金属的腐蚀与防护1、 (2019江苏化学，10)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是()A铁被氧化的电极反应式为Fe3e=Fe3B铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C活性炭的存在会加速铁的腐蚀D以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀2、 (2018北京理综，12)验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是()A对比

15、，可以判定Zn保护了FeB对比，K3Fe(CN)6可能将Fe氧化C验证Zn保护Fe时不能用的方法D将Zn换成Cu，用的方法可判断Fe比Cu活泼32018年4月12日，我国海军首次在南海进行海上阅兵。为了保护舰艇(主要是钢合金材料)，在舰体表面镶嵌金属块(R)。下列有关说法不正确的是()A这种保护舰体的方法叫做牺牲阳极的阴极保护法B金属块R可能是镁或锌C海水呈弱碱性，舰艇在海水中易发生析氢腐蚀D正极反应式为O22H2O4e=4OH4深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如下图所示，下列与此原理有关的说法错误的是()A正极反应：SO5H2O8e=HS9OH

16、B输送暖气的管道不易发生此类腐蚀C这种情况下，Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3xH2OD管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀5(2018潍坊三模)我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是()A通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B通电时，阴极上的电极反应为2H2O2e=H22OHC断电时，锌环上的电极反应为Zn22e=ZnD断电时，仍能防止铁帽被腐蚀1(2019山东八校高三第二次联考，10)氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600700 )，具有效率高、噪声低、无污染等优点。熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列说

17、法正确的是()A电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用B负极反应式为H22eCO=CO2H2OC电子流向：电极a负载电极b熔融碳酸盐电极aD电池工作时，外电路中通过0.2 mol电子，消耗3.2 g O22LED系列产品是一类新型节能产品。图甲是NaBH4/H2O2燃料电池的装置示意图，图乙是LED发光二极管的装置示意图。下列叙述错误的是()A电池应选用阳离子交换膜，Na向A极区移动B电池A极区的电极反应式为：H2O22e=2OHC每有1 mol NaBH4参加反应，转移电子数为4NAD要使LED发光二极管正常发光，图乙中的导线a应与图甲中的B极相连3某高能电池以磷酸溶液作为电解质溶液，利用乙

18、烯直接氧化法制乙酸，其总反应式为CH2=CH2O2=CH3COOH。某兴趣小组将该反应设计成如图所示的燃料电池，下列有关说法正确的是()A在电池工作过程中，溶液中的PO向正极移动B电子移动方向：电极a磷酸溶液电极bC负极的电极反应式为CH2=CH24e2H2O=CH3COOH4HD当电路中通过0.04 mol电子时，参加反应的CH2=CH2为224 mL42019(金考卷)领航冲刺卷(一)，12当电解质中某离子的浓度越大时，其氧化性或还原性越强，利用这一性质，有人设计出如图所示“浓差电池”(其电动势取决于物质的浓度差，是由一种物质从高浓度向低浓度转移而产生的。)其中，甲池为3 molL1的Ag

19、NO3溶液，乙池为1 molL1的AgNO3溶液，A、B均为Ag电极。实验开始先断开K1，闭合K2，发现电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是()A实验开始先断开K1，闭合K2，此时NO向B电极移动B断开K1，闭合K2，一段时间后电流计指针归零，此时两池银离子浓度相等C当电流计指针归零后，断开K2，闭合K1，一段时间后B电极的质量增加D当电流计指针归零后，断开K2，闭合K1，乙池溶液浓度增大4新型可控电池锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是()A有机电解质中可加入乙酸B该电池工作时，阳离子向锂电极移动C石墨电极上发生的反应是2H2O2e=H22OHD该电池为二次电池，充电时锂电极接

20、外加电源的负极5(2019广东七校联合体第一次联考，13)我国科研工作者在锂硫电池的研究上取得重大突破。该电池的总反应是16LiS88Li2S，充放电曲线如图所示，下列说法不正确的是()A充电时，电能转化为化学能B放电时，锂离子向正极移动C放电时，1 mol Li2S6转化为Li2S4得到2 mol eD充电时，阳极总电极反应式是8S216e=S86研究表明许多疾病，包括基因突变(癌变、动脉硬化等)和生物机体中毒等，可能是一氧化氮的释放或调节不正常引起的。用间接电化学法可对NO进行无害化处理，其原理如图所示(质子膜允许H和H2O通过)，下列相关判断不正确的是()A电极接电源负极，电极反应式为2

21、HSO2H2e=S2O2H2OB质子从电极通过质子膜向电极作定向移动C吸收塔中的反应为2NO2S2O2H2O=N24HSOD每处理2 mol NO，电解池质量减少32 g7电Fenton法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术，其反应原理如图所示(酸性介质)。其中电解产生的H2O2与Fe2发生Fenton反应：Fe2H2O2=Fe3OHOH，生成的羟基自由基(OH)能氧化降解有机污染物。下列说法不正确的是()A电源的B极是正极B电解时阴极周围溶液的pH增大C阴极上发生的电极反应为O22e2H=H2O2D若产生4 mol羟基自由基(OH)，则消耗22.4 L O28工业上，用电解Na2CO3溶

22、液制备NaHCO3溶液的原理如图所示。下列说法正确的是A如图所示装置中，c2c1B阳极的电极反应式为2H2O4e=4HO2C如果该装置中电极反接电源，也可制备NaHCO3D若收集3 mol M和R的混合气体，则理论上可制备3 mol NaHCO39(2019湖北重点中学新高三起点测试，12)硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知H3BO3 与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：H3BO3OH=B(OH)，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法正确的是()A当电路中通过1 mol电子时，可得到1 mol H3BO3B将电源的正、负极反接，工作原理不变C阴极室的电极反应式为：2H2O4e=O24HDB(OH)穿过阴膜进入阴极室，Na穿过阳膜进入产品室10(2019重点中学领航冲刺四模，10)以四甲基氯化铵(CH3)4NCl为原料，采用电渗析法合成四甲基氢氧化铵(CH3)4NOH，其工作原理如图所示(a、b为石墨，c、d、e为离子交换膜)，下列说法正确的是()Aa是阳极，连接的M为正极Bc、e均为阳离子交换膜，d是阴离子交换膜Cb极的电极反应式：2H2O4e=O24HDa、b两极共产生0.5 mol 气体时，可制备1 mol(CH3)4NOH