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河北省保定容城县博奥学校2018年高一 电化学及其应用(答案版) 练习-教育文档

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从 2019 年各地考试说明和近几年高考试题可发现,可充电电池试题的关键在于能否正 确书写电极反应式;书写电极反应式的关键是能否正确书写放电时的电极反应式。要正确书 写放电时的电极反应式,既要弄清得失电子的物质,还要特别注意电极产物是否与电解质溶 液共存,要写出实际存在的电极反应式。然后根据原电池的负极反应与电解池的阳极反应、 原电池的正极反应与电解池的阴极反应互为逆反应,即可快速写出充电时的电极反应式。各 电极反应式顺利写出以后,即可正确解题。 从以上分析,我们预测 2019 年电化学及其应用仍为高考命题的重点。命题角度主要 为原电池和电解池原理及应用;从题型看主要是选择题和填空题,其题型包括五判断、二写、 一比较和三解释。 (1)五判断是判断工作原理题型、判断电极、判断电子流向、判断电极上析出的产物、 判断电极附近或整个溶液的酸碱性; (2)二写是书写电极反应式和总反应方程式; (3)一比较是利用电化学知识比较金属的活动性; (4)三解释是利用电化学知识解释电化学腐蚀、电化学防护和某些反应速率加快的原 因。 结合考纲和考试说明,2019 年电化学类试题可能从以下几个方面考查: (1)原电池、电解池、电镀池的电极名称、电子流向及电极反应式; (2)根据原电池、电解池的电极变化判断金属活泼性强弱; (3)根据电解时电极变化判断电极材料或电解质种类; (4)新型电池的电极反应及应用; (5)有关电解产物的判断和计算。 ☆★考点一:原电池和电解池的基本原理 1、原电池工作原理 2、电解的原理 (1)定义: 电解池借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转变为化学能 的装置叫做电解池或电解槽。 (2)构成电解池的条件 ①电流必须是直流而不是交流 ②两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极,与电源的负极相连的电极叫 做阴极。 ③电解质溶液或熔融态电解质。 第1页 (3)电解结果:在两极上有新物质生成。 (4)电解质导电的实质 对电解质溶液(或熔融态电解质)通电时,电子从电源的负极沿导线流入电解池 的阴极,电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应;电解质的阴离子移向阳极失 去电子(有的是组成阳极的金属原子失去电子)发生氧化反应,电子从电解池的阳极 流出,并沿导线流回电源的正极。这样,电流就依靠电解质溶液(或熔融态电解质) 里阴、阳离子的定向移动而通过溶液(或熔融态电解质),所以电解质溶液(或熔融 态电解质)的导电过程,就是电解质溶液(或熔融态电解质)的电解过程。 【例 1】【2019 上海化学】研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列有关说法错误的 是( ) A.d 为石墨,铁片腐蚀加快 B.d 为石墨,石墨上电极反应为:O2 + 2H2O + 4e → 4OH– C.d 为锌块,铁片不易被腐蚀 D.d 为锌块,铁片上电极反应为:2H+ + 2e → H2↑ 【答案】D 【考点定位】考查金属的电化学腐蚀及防护的知识。 【名师点睛】电化学理论是化学学习的重要理论,特别是在科技迅速发展,人均能耗不断增 加,能源日趋紧张的今天,了解电化学理论,实现能量的转化,减少对环境的污染和保 护,都是非常必要的。电化学知识包括原电池和电解池,首先要确定装置是原电池还是 电解池。确定方法是观察图示是否有电源,若有就是电解池,否则就是原电池。电解池 工作时,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。结合电解质溶液的酸碱性书写电极反 应式、总反应方程式,并根据电性作用原理:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引确定电解质溶 液中离子移动的方向。原电池工作时,活动性强的电极为负极,发生氧化反应,活动性弱的电极为正极,正极上 发生还原反应。要掌握电化学反应原理,结合电极及电解质溶液的酸碱性正确书写电极反应式,利用好图示及题 干提供的信息,是本题解决的关键。 第2页 ☆★考点二:可充电电池 可充电电池又称二次电池,里面有充电和放电两个过程,运用原电池和电解池的原理进 行分析。 (1)对可充电电池充电和放电两过程认识:放电是原电池反应,充电是电解池反应 (2)对可充电电池电极极性和材料的判断: 判断电池放电时电极极性和材料,可先标出放电(原电池)总反应式电子转移 的方向和数目,失去电子的一极为负极,该物质即为负极材料;得到电子的一极为 正极,该物质即为正极材料。 若判断电池充电时电极极性和材料,方法同前,失去电子的一极为阳极,该物 质即为阳极材料;得到电子的一极为阴极,该物质即为阴极材料。 (3)对溶液中离子的移动方向判断: 放电时,阴离子移向负极,阳离子移向正极; 充电时,阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。 (4)可充电电池充电时与电源的连接: 可充电电池用完后充电时,原电池的负极与外电源的负极相连,原电池的正极与外 电源的正极相连。 (5)对可充电电池某电极是发生氧化还是还原反应及某元素被氧化还是被还原的判断: 可根据电极反应式进行分析, 放电(原电池)的负极及充电(电解池)的阳极均失去电子,发生了氧化反应,其 变价元素被氧化; 放电(原电池)的正极及充电(电解池)的阴极均得到电子,发生了还原反应,其 变价元素被还原。 (6)可充电电池电极反应式的书写方法: 书写可充电电池电极反应式,一般都是先书写放电的电极反应式。 书写放电的电极反应式时,一般要遵守三步: 第一,先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目,指出参与负极和正极反应的 物质; 第二,写出一个比较容易书写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电 解质溶液共存); 第三,在电子守恒的基础上,总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。 第3页 充电的电极反应与放电的电极反应过程相反,充电的阳极反应为放电正极反应的逆 过程,充电的阴极反应为放电负极反应的逆过程。 【例 2】【2019 新课标 3 卷】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


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