1、专题7化学能与电能备考篇提纲挈领【考情探究】课标解读考点原电池原理及应用电解原理及应用解读1.理解原电池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施3.了解常见化学电源的种类及其工作原理理解电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式考情分析本专题的考题以中等难度的题为主。设题形式通常有选择题和填空题。与本专题有关的选择题主要考查电极反应式正误判断、正负极和阴阳极判断、电子和电流流向判断以及电极产物判断等;填空题主要考查电极反应式的书写和电池总反应式的书写、正负极和阴阳极的判断。通常伴随考查氧化还原反应
2、有关知识备考指导2021年高考备考重点关注新型燃料电池有关知识和与化工生产有密切关系的电化学反应。熟练掌握基础知识,适当做一些“新颖题”拓展思路,以一种积极的状态备考【真题探秘】基础篇固本夯基【基础集训】考点一原电池原理及应用1.镁空气电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是()A.电池工作时电极B上会生成少量气体,该气体可能是H2B.电池工作时,电子由电极A经外电路流向电极BC.若采用阴离子交换膜,能防止负极区形成Mg(OH)2沉淀D.电池工作时的主要反应为:2Mg+O2+2H2O2Mg(OH)2答案C2.“碳呼吸电池”是一种新型能源装置,其工作原理如下图。下列说法正确的是()A.该装置是将
3、电能转变为化学能的装置B.正极的电极反应式为:C2O42-2e-2CO2C.每得到1mol草酸铝,电路中转移3mol电子D.利用该装置可捕捉大气中的CO2答案D3.(2018苏州调研,12)下列说法正确的是()A.反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)的H0,S0C.室温下,将Na2CO3和NaHCO3的混合溶液加水稀释,c(HCO3-)c(CO32-)减小D.电解精炼铜时,若阴极析出3.2g铜,则阳极失电子数大于6.021022答案B8.(2019无锡期中,9)以柏林绿FeFe(CN)6为代表的新型可充电钠离子电池,其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是()A.放电时,正极反应为F
4、eFe(CN)6+2Na+2e-Na2FeFe(CN)6B.充电时,Mo(钼)箔接电源的负极C.充电时,Na+通过交换膜从左室移向右室D.外电路中通过0.2mol电子的电量时,负极质量变化为2.4g答案B9.(2019江苏七市二模,10)某微生物电解池(MEC)制氢工作原理如下图所示。用该电解池电解0.1molL-1的CH3COOH溶液,下列说法正确的是()A.Y为电源的正极B.该电解装置中,阳极的电极反应式为:CH3COOH+2H2O-8e-2CO2+8H+C.当2molH+通过质子交换膜时,产生22.4LH2D.电解一段时间后,溶液中c(CH3COO-)c(CH3COOH)的值变小答案B1
5、0.(2018苏南苏北七市三模,12)下列有关说法正确的是()A.一定条件下反应2SO2+O22SO3达到平衡时,v(O2)正=2v(SO3)逆B.用下图所示方法可保护钢闸门不被腐蚀C.常温下,向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固体,溶液中c(NH3H2O)c(NH4+)c(H+)的值增大D.常温下,pH=2的盐酸与pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合,两者恰好完全反应答案CD二、非选择题(共40分)11.2020届仿真冲刺练四,16(6)(7)(4分)(6)工业上,以石墨为电极,电解亚铁氰化钾溶液可以制备铁氰化钾K3Fe(CN)6,可用于检验Fe2+,阳极的电极反应式为。(7)设计如图实
6、验探究牺牲阳极的阴极保护法原理。操作现象(i)取铁极附近的溶液于试管中,滴加铁氰化钾溶液无明显现象(ii)在U形管铁极附近滴加铁氰化钾溶液产生蓝色沉淀得出结论:锌能保护铁;。答案(6)Fe(CN)64-e-Fe(CN)63-(7)铁能被铁氰化钾氧化生成Fe2+12.2020届南通如皋中学阶段测试一,16(5)(4分)(5)采用电解法处理含铬废水原理如下图所示。阳极区溶液中发生反应:Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O,阳极的电极反应式为,阴极产生的气体为(填化学式)。答案(5)Fe-2e-Fe2+H213.2020届连云港新海中学学情检测二,20(4)(5)(4分)烟
7、气中的氮氧化物是造成大气污染的重要因素。(4)有人设想采用下列方法减少烟气中的氮氧化物对环境的污染:用天然气中的CH4、H2等还原SO2,从产物中分离出一种含硫质量分数约为94%的化合物,并用这种化合物来还原NOx。请写出这种含硫化合物和NOx反应的化学方程式:。(5)某工业废水中含有毒性较大的CN-,可用电解法将其转变为N2,装置如图所示。电解池中生成N2的电极反应式为。答案(4)2xH2S+2NOxN2+2xH2O+2xS(5)2CN-+12OH-10e-2CO32-+N2+6H2O14.2019徐州、淮安、连云港调研,20(3)(2分)SO2、NO是大气污染物,NH4NO3、H2SO4等
8、是水体污染物,有效去除这些污染物是一项重要课题。(3)电解法除去工业废水中的硝酸铵的装置示意图如下所示,阴极电极反应式为。答案(3)2NH4+2e-2NH3+H215.2019扬州一模,20(4)(4分)废水中过量的氨氮(NH3和NH4+)会导致水体富营养化。某科研小组用NaClO氧化法处理氨氮废水。已知:HClO的氧化性比NaClO强;NH3比NH4+更易被氧化;国家标准要求经处理过的氨氮废水pH要控制在69。(4)利用微生物燃料电池可以对氨氮废水进行处理,其装置如上图所示。闭合电路后,负极室与正极室均产生氮气,则负极室中NH4+发生反应的电极反应式为。该装置除了能对氨氮废水进行处理外,另一
9、个突出的优点是。答案(4)2NH4+-6e-N2+8H+将化学能转化为电能(或能处理硝态氮废水)16.2019无锡期中,20(3)(6分)二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫等物质的转化和综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。(3)间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理,其工作原理如上图所示,质子膜允许H+和H2O通过。电极的电极反应式为,每处理1molNO,可同时得到gO2。答案(3)2HSO3-+2e-+2H+S2O42-+2H2O1617.2019南京、盐城二模,20(4)(6分)H2O2在Fe2+、Cu2+的存在下生成具有强氧化性的OH(羟基自由基),OH可将有机物氧化降解。(4)
10、如图为水体中有机污染物降解的一种反应机理。阳极的电极反应式为,X微粒的化学式为,阴极附近Fe2+参与反应的离子方程式为。答案(4)Fe-2e-Fe2+O2-H2O2+H+Fe2+Fe3+H2O+OH18.2019南通启东中学阶段检测一,17(3)(6分)偏钒酸铵(NH4VO3)为白色或微黄色的晶体粉末,微溶于水和氨水,难溶于冷水。(3)钒电池是一种活性物质呈循环流动液态的二次电池。某钒电池总反应为VO2+V2+2H+VO2+V3+H2O。放电时钒电池的负极反应式为。用该钒电池在铁制品上镀铜,铁制品应与电池的(填“正极”或“负极”)相连。若电镀开始时两电极质量相等,电镀一段时间后,两电极质量之差为128g,此时转移电子的物质的量为。答案(3)V2+-e-V3+负极2mol19.2018苏锡常镇调研一,20(4)(4分)(4)用石灰乳吸收氮的氧化物,原理为:4NO2+2Ca(OH)2Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2ONO2+NO+Ca(OH)2Ca(NO2)2+H2O为使吸收充分,V(NO2)/V(NO)(填“”或“”)1。目前可采用电解的方法除去废水中的NO2-,原理如图所示。写出阴极的电极反应式:。答案(4)2NO2-+6e-+8H+N2+4H2