电化学
考纲要求1理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。2了解常见化学电源的种类及其工作原理。3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。
考点一
原电池的工作原理及其应用
1.图解原电池工作原理
2.原电池装置图的升级考查
说明1无论是装置①还是装置②,电子均不能通过电解质溶液。2在装置①中,由于不可避免会直接发生Z
+Cu2Cu+Z
2而使化学能转化为热能,所以装置②的能量转化率高。
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3盐桥的作用:原电池装置由装置①到装置②的变化是由盐桥连接两个“半电池装置”,其中盐桥的作用有三种:①隔绝正负极反应物,避免直接接触,导致电流不稳定;②通过离子的定向移动,构成闭合回路;③平衡电极区的电荷。4离子交换膜作用:由装置②到装置③的变化是“盐桥”变成“质子交换膜”。离子交换膜是一种选择性透过膜,允许相应离子通过,离子迁移方向遵循电池中离子迁移方向。
f题组一原电池电极反应式书写集训一辨析“介质”书写电极反应式1.按要求书写不同“介质”下甲醇燃料电池的电极反应式。1酸性介质,如H2SO4溶液:负极:CH3OH-6e+H2OCO2+6H。3-+正极:O2+6e+6H3H2O。22碱性介质,如KOH溶液:负极:CH3OH-6e+8OHCO23+6H2O。
----+
3--正极:O2+6e+3H2O6OH。23熔融盐介质,如K2CO3:负极:CH3OH-6e+3CO234CO2+2H2O。
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3--正极:O2+6e+3CO23CO23。24掺杂Y2O3的ZrO3固体作电解质,在高温下能传导O2:
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负极:CH3OH-6e+3O2CO2+2H2O。
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3--正极:O2+6e3O2。2二明确“充、放电”书写电极反应式2.镍镉Ni-Cd可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2O负极:Cd-2e+2OHCdOH2。阳极:2NiOH2+2OH-2e2NiOOH+2H2O。三识别“交换膜”提取信息,书写电极反应式3.如将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如下图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。
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放电充电
CdOH2+2NiOH2。
负极:2H2O-4eO2+4H。
-
+
f正极:2CO2+4H+4e2HCOOH。4.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4M+
O2+2
H2O4MOH
。
+
-
负极:4M-4
e4M
。
-+
正极:
O2+2
H2O+4
e4
OH。5.r