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1、新高考电化学基础知识及易错点(考试必备)1.知识的迁移实现陌生装置的解读:由陌生装置图迁移到课本熟悉的装置图 燃料电池 可逆电池 电解池 金属防腐 2常见原电池电极反应式(1)铜锌H2SO4构成的原电池负极反应:_;正极反应:_;总反应:_。(2)氢氧燃料电池 电解质是 KOH 溶液(碱性电解质)负极反应:_;正极反应:_;总反应:_。电解质是 H2SO4溶液(酸性电解质)负极反应:_;正极反应:_;总反应:_。电解质是熔融碳酸盐 负极反应:_;正极反应:_;总反应:_。电解质是熔融氧化物 负极反应:_;正极反应:_;总反应:_。答案:(1)Zn2e=Zn22H2e=H2Zn2H=Zn2H2
2、(2)2H24e4OH=4H2O O22H2O4e=4OH2H2O2=2H2O 2H24e=4HO24H4e=2H2O 2H2O2=2H2O H22eCO32=H2OCO2 O24e2CO2=2CO32 2H2O2=2H2O H22eO2=H2O O24e=2O2 2H2O2=2H2O 3常见电解池电极反应式(电极材料为石墨)(1)活泼金属的无氧酸盐溶液,以 NaCl 溶液为例,写电极反应式阴极:_;阳极:_;总反应式:_。(2)不活泼金属的含氧酸盐溶液,以 CuSO4溶液为例,写电极反应式 阴极:_;阳极:_;总反应式:_。(3)不活泼金属的无氧酸盐溶液,以 CuCl2溶液为例,写电极反应式
3、 阳极:_;阴极:_;总反应式:_。放电顺序 阴极:阳离子放电顺序:AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K。阳极:活泼电极S2IBrClOH含氧酸根离子。答案:(1)2H2e=H2 2Cl2e=Cl2 2NaCl2H2O电解=2NaOHH2Cl2 (2)2Cu24e=2Cu 4OH4e=2H2OO2 2CuSO42H2O电解=2Cu2H2SO4O2 (3)2Cl2e=Cl2Cu22e=Cu CuCl2电解=CuCl2 4常见可逆电池的电极反应式(铅蓄电池)放电时:负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正极:PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2
4、H2O充电时:阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO42-阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+特征:充电时的阴极就是放电时的负极。5.离子交换膜 离子交换膜在氯碱工业中的作用:(1)避免 Cl2接触 NaOH溶液会反应,使产品不纯,Cl2+2 NaOH=NaCl+NaClO+H2O(2)避免生成物 H2和 Cl2混合,而导致遇火或遇强光爆炸 例 1锂铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为 2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH,下列说法不正确的是()A放电时,正极的电极反应式为 Cu2OH2O2e
5、=2OH2Cu B放电时,电子透过固体电解质向 Li 极移动 C通空气时,铜被腐蚀,表面产生 Cu2O D整个反应过程中,氧化剂为 O2【答案】B【解析】放电过程为 2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH,正极上 Cu2O 反应,碱性条件下通空气时,铜被氧化,表面产生 Cu2O,A、C 正确;放电时,阳离子向正极移动,则 Li透过固体电解质向 Cu 极移动,但电子不能在电解质中移动,B 错误;D.碱性条件下通空气时,铜被腐蚀,表面产生 Cu2O,放电时 Cu2O转化为 Cu,则整个反应过程中,铜相当于催化剂,氧化剂为 O2,故 D 正确。【点拨】回归燃料电池,通入空气一边为正极。例2用一种阴
6、、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的 NH4,模拟装置如图所示。下列说法正确的是()A阳极室溶液由无色变成棕黄色 B阴极的电极反应式为 4OH4e=2H2OO2 C电解一段时间后,阴极室溶液中的 pH 升高 D电解一段时间后,阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4【答案】C【解析】Fe 与电源正极相连为阳极,失电子发生氧化反应生成 Fe2,故溶液由无色变为浅绿色,A 项错误;阴极上 H发生还原反应:2H2e=H2,B 项错误;根据阴极上电极反应,阴极消耗 H,电解一段时间后,阴极室溶液 pH 升高,C 项正确;电解一段时间后,阴极室溶液 pH 升高,阴极室溶液中溶质可以有很多种,比如(NH
7、4)3PO4、NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、H3PO4等,D 项错误。【点拨】注意分析放电顺序。例3.某充电宝锂离子电池的总反应为xLiLi1xMn2O4LiMn2O4(0 x1),某手机镍氢电池总反应为 NiOOHMHMNi(OH)2(M 为储氢金属或合金),有关上述两种电池的说法不正确的是()A锂离子电池放电时,Li向正极迁移 B镍氢电池放电时,正极的电极反应式:NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHC如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电 D锂离子电池充电时,阴极的电极反应式:LiMn2O4xe=Li1xMn2O4xLi【答案】D【解析】A 项,锂离子电池放电时阳离子移向正极,所以 Li向正极迁移,A 正确;B 项,放电时,正极发生还原反应,方程式为 NiOOHeH2O=Ni(OH)2OH,B 正确;C 项,题图表示锂离子电池为放电过程,而镍氢电池为充电过程,故负极 Li 接 M 极发生 MHe=MH,C 正确;D 项,锂离子电池充电时,阴极的电极反应式:Lie=Li,故 D 错误。【点拨】对于电解池和原电池的串联,可联系电极反应以及工作示意图上的物质判断哪个是原电池,哪个是电解池。