1、高考一轮总复习2高考一轮总复习 化学 热点专题突破(四)3高考一轮总复习 化学电化学综合题的突破方法命题动向：电化学综合应用题是高考中最常见的题型，经常以图示的形式给出一定的信息，考查原电池原理和电解池原理，主要是选择题，也可以是填空题，考查方式灵活多变。考查点主要有电极反应式的书写，电子流向及离子移动方向的判断、原电池两极或电源的正负极的判断、电子守恒的计算等。4高考一轮总复习 化学考向 1新型电池工作原理综合应用突破方法(1)正、负极的判断新型电池中负极材料元素化合价升高的物质发生氧化反应的物质正极材料元素化合价降低的物质发生还原反应的物质5高考一轮总复习 化学(2)“放电”时正极、负极电
2、极反应式的书写首先分析物质得失电子的情况。然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。对于较为复杂的电极反应，可以利用“总反应式较简单一极的电极反应式较复杂一极的电极反应式”的方法解决。6高考一轮总复习 化学(3)“充电”时阴极、阳极的判断首先应搞明白原电池放电时的正、负极。再根据电池充电时阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析。电极反应式：放电时的负极与充电时的阴极、放电时的正极与充电时的阳极分别互逆。7高考一轮总复习 化学(4)新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断首先应分清电池是放电还是充电。再判断出正、负极或阴、阳极。放电：阳离子正极，阴离子负极；充电：阳离
3、子阴极，阴离子阳极；总之：阳离子发生还原反应的电极；阴离子发生氧化反应的电极。8高考一轮总复习 化学例 1 2016浙江高考金属(M)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为 4MnO22nH2O=4M(OH)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是()9高考一轮总复习 化学A采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B比较 Mg、Al、Zn 三种金属空气电池，Al空气电池的理论比能量最高CM空气电池放电过程的正极反应式：4MnnO2
4、2nH2O4ne=4M(OH)nD在 Mg空气电池中，为防止负极区沉积 Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜10高考一轮总复习 化学解析 A 项，采用多孔电极可以增大电极与电解质溶液的接触面积，且有利于氧气扩散至电极表面，正确；B 项，根据“已知”信息知铝的比能量比 Mg、Zn 的高，正确；C项，由图可知，采用阴离子交换膜，Mn不会转移到正极参加反应，正极反应式应为 O22H2O4e=4OH，错误；D 项，为了避免正极生成的 OH移至负极，应选用阳离子交换膜，正确。11高考一轮总复习 化学12016全国卷三室式电渗析法处理含 Na2SO4 废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd
5、 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的 Na和 SO24 可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()12高考一轮总复习 化学A通电后中间隔室的 SO24 离子向正极迁移，正极区溶液 pH 增大B该法在处理含 Na2SO4 废水时可以得到 NaOH 和H2SO4 产品C负极反应为 2H2O4e=O24H，负极区溶液pH 降低D当电路中通过 1 mol 电子的电量时，会有 0.5 mol的 O2生成13高考一轮总复习 化学解析 负极区(阴极)电极反应为：4H4e=2H2，正极区(阳极)电极反应为：4OH4e=2H2OO2。A项，通电后 SO24 向正极
6、移动，正极区 OH放电，溶液酸性增强，pH 减小；C 项，负极区反应为 4H4e=2H2，溶液 pH 增大；D 项，当电路中通过 1 mol 电子的电量时，会有 0.25 mol O2 生成。14高考一轮总复习 化学2.2013 年 3 月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()Aa 为电池的正极B电池充电反应为 LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放电时，a 极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中 Li从 b 向 a 迁移15高考一轮总复习 化学解析 A 项，b 电极 Li 失电子，作负极，所以 a 电极为正极，故正确。B 项，充电反应为：LiMn2O4=Li
7、1xMn2O4xLi，故 B 项正确。C 项，放电时，a 电极锂为正极，得电子的是 LiMn2O4 中的 Mn，所以锂的化合价不发生变化，故C 项错误。D 项，b 电极 Li 失电子产生 Li，a 电极结合 Li，所以溶液中 Li从 b 向 a 迁移，故 D 项正确。16高考一轮总复习 化学3用电解法可提纯含有某种含氧酸根杂质的粗 KOH溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是()A阳极反应式为 4OH4e=2H2OO2B通电后阴极区附近溶液 pH 会增大CK通过交换膜从阴极区移向阳极区D纯净的 KOH 溶液从 b 口导出17高考一轮总复习 化学解析 阳极区为粗 KOH 溶液，阳极上 O
8、H失电子发生氧化反应：4OH4e=2H2OO2，A 项正确；阴极上H2O 得电子发生还原反应：2H2O2e=H22OH，阴极区附近溶液中 c(OH)增大，pH 增大，B 项正确；电解时阳离子向阴极移动，故 K通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区，C 项错误；阴极区生成 KOH，故纯净的 KOH 溶液从 b 口导出，D 项正确。18高考一轮总复习 化学考向 2原电池和电解池的组合装置突破方法 解答该类试题时电池种类的判断是关键，整个电路中各个电池工作时电子守恒是数据处理的法宝。多池串联装置中电池类型的判断(1)直接判断非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如下图：
9、A 为原电池，B 为电解池。19高考一轮总复习 化学20高考一轮总复习 化学(2)根据电池中的电池材料和电解质溶液判断原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属和一种能导电的非金属做电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图：B 为原电池，A 为电解池。21高考一轮总复习 化学(3)根据电极反应现象判断在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。如图：若 C 极溶解，D 极上析出 Cu，B 极附近溶液变红，A 极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池
10、，D 是正极，C 是负极；甲是电解池，A 是阳极，B 是阴极。B、D 极发生还原反应，A、C 极发生氧化反应。22高考一轮总复习 化学例 2 2014天津高考锂离子电池的总反应为：LixCLi1xCoO2 放电充电 CLiCoO2锂硫电池的总反应为：2LiS 放电充电 Li2S有关上述两种电池说法正确的是()23高考一轮总复习 化学A锂离子电池放电时，Li向负极迁移B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能量相同D如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电解析 A 项，在原电池内部，阳离子应移向正极；B项，二次电池充电的过程为电解过程，锂电极为阴极发生还原反应；C 项，比能量是指这种电
11、池单位质量或单位体积电极材料所能输出的电能，两种电池的电极材料不同，当二者质量相同时，转移电子的物质的量不相等，即比能量不同；D 项，应是用锂硫电池给锂离子电池充电。24高考一轮总复习 化学4用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示，下列说法中正确的是()25高考一轮总复习 化学A当 a、b 都是铜作电极时，电解的总反应方程式为2CuSO42H2O=通电 2H2SO42CuO2B燃料电池工作时，正极反应为 O22H2O4e=4OHC当燃料电池消耗 22.4 L 甲醛气体时，电路中理论上转移 2 mol eD燃料电池工作时，负极反应为 HCHOH2O2e=HCOOH2H26高考一轮总复
12、习 化学解析 由题中装置图可知，左边是原电池装置，右边是电解池装置。通入 HCHO 的一极是负极，通入 O2的一极是正极，a 是阴极，b 是阳极。当 a、b 都是铜作电极时，a 极反应为 Cu22e=Cu，b 极反应为 Cu2e=Cu2，A项错误；燃料电池工作时，正极是氧气得到电子发生还原反应，电解质为酸性电解质，所以电极反应为 O24H4e=2H2O，B 项错误；没有给出气体所处的温度和压强，甲醛气体的体积为 22.4 L 时其物质的量不一定为 1 mol，C 项错误；燃料电池工作时，甲醛失去电子，发生氧化反应：HCHOH2O2e=HCOOH2H，D 项正确。27高考一轮总复习 化学5我国预
13、计在 2020 年前后建成自己的载人空间站。为了实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的 CO2 并提供O2，我国科学家设计了一种装置(如图)，实现了“太阳能电能化学能”转化，总反应方程式为 2CO2=2COO2。关于该装置的下列说法正确的是()28高考一轮总复习 化学A图中 N 型半导体为正极，P 型半导体为负极B图中离子交换膜为阳离子交换膜C反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强D人体呼出的气体参与 X 电极的反应：CO22eH2O=CO2OH29高考一轮总复习 化学解析 A 项，根据正电荷向 P 型半导体移动，可知 P 型半导体为正极，而 N 型半导体为负极，错误；B 项，电解质溶液中 O
14、H通过离子交换膜移动到 Y 极发生氧化反应，则离子交换膜为阴离子交换膜，错误；C 项，总反应为2CO2=2COO2，反应前后电解质溶液的 pH 不变，错误；D 项，X 极与负极相连，为阴极，发生还原反应：CO22eH2O=CO2OH，正确。30高考一轮总复习 化学62017郑州二测中国首个空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，它是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为 RFC 工作原理示意图，a、b、c、d 均为 Pt 电极。下列说法正确的是()31高考一轮总复习 化学AB 区的 OH通过隔膜向 a 电极移动，A 区 pH 增大B图中右管中的 OH通过隔膜向 c 电极移动，d 电极上发生还原反应Cc 是正极，电极上的电极反应为 2H2e=H2D当有 1 mol 电子转移时，b 电极产生气体 Y 的体积为 11.2 L32高考一轮总复习 化学解析 B 区为阴极区，水电离出的 H放电，OH向 a电极移动，A 区水电离出的 OH放电，pH 减小，A 项错误；气体 Y 为氢气，在 c 极反应：H22e2OH=2H2O，气体 X 是氧气，在 d 极发生还原反应：O24e2H2O=4OH，所以 OH向 c 极移动，B 项正确，C 项错误；D 项，没给出标准状况，错误。33高考一轮总复习 化学电化学综合题的突破方法专题训练
