第八章 化学反应与电能
第 1 节 原电池原理及其应用
5%# 甲烷酸性燃料电池
2H2O)、 (CH4+2O2
一、原电池的工作原理 甲醇碱性燃料电池
CO2+2H2O)、 (2CH3OH+
1.原电池的概念
- 2-
3O2+4OH 2CO3 +6H2O)。
原电池是把化学能转化为电能的装置
三、原电池原理的应用
。
2.原电池的构成条件
1.加快反应的速率
反应 能自发进行的氧化还原反应
如在 与稀硫酸反应时加入少量 溶
Zn CuSO4
一般为活泼性不同的两个电极 燃料电池的
电极 ( 液 置换出的 与稀硫酸形成原电池 使
两个电极可以相同 , Cu、Zn ,
)
产生 的反应速率加快
介质 电解质溶液 熔融电解质 某种离子导体等
、 、 H2 。
闭合回路 两电极直接或间接接触 插入介质中 2.比较金属活动性强弱
,
3.原电池的工作原理（以 Cu-Zn原电池为例） 如两种金属分别作原电池的两极并浸入电解
质溶液中 一般作负极的金属比作正极的金属
,
活泼
。
注意 不能单纯根据金属活动性顺序判断原电池的
正、负极,要根据原电池的原理进行判断。如 、 作
MgAl
电极并浸入 溶液中, 作负极。
NaOH Al
3.设计制作化学电源
*
负极 氧化反应
: ,Zn-2e - Zn 2+ !
正极 还原反应 EU7!D""+FU
2+ -
: ,Cu +2e Cu E*
B U""!B +FLF
注意 电子“不下水”,离子“不上岸”。盐桥的作用
①
是传导电流。 双液锌铜原电池(带盐桥)与单液锌铜原
②
K E
电池相比,最大的优点是 与氧化剂( )不直接接
2+
Zn Cu C =UKE+
触,避免 与 直接反应,故电流稳定,放电时间长。
2+
Zn Cu
二、化学电源 ** *+*!=4 U #*
#=4 / B *?B#"0
1.一次电池 如碱性锌锰电池
: [Zn+2MnO2+
4.用于金属的防护(牺牲阳极法)
2H2O2MnO(OH)+Zn(OH)2]。
如要保护铁质的输水管道或钢铁桥梁等 可用
2.二 次 电 池 如 铅 酸 蓄 电 池
,
: (Pb+PbO2 +
放电 导线将其与锌块相连 使锌作原电池的负极
, 。
2H2SO4充电 2PbSO4+2H2O)
即练即清
学生用书 P64
注意 不溶于水。 二次电池充电时,电池
①PbSO4 ②
的负极连接电源的负极,电池的正极连接电源的正极。 1下图是某同学设计的原电池装置 下列叙述
. ,
3.燃料电池 氢氧燃料电池 中正确的是
: (2H2+O2 ( )
68 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
( 流向
* *
Ag2O
电池工作一段时间后 电解质溶液的碱性不变
1U $V
B. ,
+
电池工作时 负极反应式为
-
$V$M C. , Ag2O+2e +
'F$M #"
-
#" H2O2OH +2Ag
电池工作时 向锌电极方向移动
-
D. ,OH
电极 上发生还原反应 作原电池的负极 答案 D
A. Ⅰ ,
电极 的电极反应式为
2+ - 3利用金属 海水及其中的溶解氧可组成电
B. Ⅱ Cu +2e Cu . Al、
该原电池的总反应为
3+ 池 如图所示 下列说法正确的是
C. 2Fe +Cu , 。 ( )
2+ 2+
Cu +2Fe
B C
盐桥中装有含氯化钾的琼脂 其作用是传
D. ,
递电子 -
"M "!
0
答案 C
2纽扣电池是一种携带方便的微型银锌一次电池
. , 电极为电池正极
A.b
其结构如图所示 下列有关说法正确的是
, ( ) 电池工作时 海水中的
+
向 电极移动
F B. , Na a
电池工作时 紧邻 电极区域的海水呈强碱性
C. , a
J 每消耗 电池最多向外提供
D. 1kgAl, 37mol
!J
电子的电量
" ,0)#"+K
答案 A
电池工作时 电子从锌极经过 溶液
A. , KOH
第八章 化学反应与电能 69
第 2 节 电解原理及其应用
5%# 阳极 氧化反应
- -
: ,2Cl -2e Cl2↑
阴极 还原反应
一、电解原理 : ,Cu 2+ +2e - Cu
二、电解原理的应用
1.本质 直流电通过电解质溶液 或熔融电解质 在
: ( )
阳极 阴极引起氧化还原反应的过程 1.氯碱工业
、 。
2.电解池的概念：电解池是把电能转化为化学
能的装置
。
3.电解池的构成条件
有与直流电源相连的两个电极
(1) 。
电解质溶液 或熔融电解质
(2) ( )。
形成闭合回路
(3) 。
4.电解池的工作原理
以电解 溶液为例
CuCl2
阳极
- -
:2Cl -2e Cl2↑
阴极
- -
:2H2O+2e H2↑+2OH
电解
总反应
- -
:2Cl +2H2O2OH +Cl2↑+H2↑
2.电镀
阳极 镀层金属 电镀时质量减小
: , 。
阴极 镀件 电镀时质量增大 加一滴石蕊溶液 下列叙述正确的是
: , 。 。 ( )
电镀液 含有镀层金属离子的溶液 电镀前后 B C
: ,
浓度基本不变
"#
。
如在铁件上镀铜
: )0 )0
/B40#"
逸出气体的体积 电极 电极
A. :A <B
一电极逸出无味气体 另一电极逸出有刺
B. ,
注意 在 溶液中加入一些氨水,制成铜氨溶 激性气味气体
CuSO4
液,可使镀层光亮。
电极附近呈红色 电极附近呈蓝色
C.A ,B
3.铜的电解精炼
电解一段时间后 将全部电解液转移到同
D. ,
一烧杯中 充分搅拌后溶液呈中性
,
答案 D
2在水溶液中电解催化还原 制甲酸是实现 碳
. CO2 “
中和 的途径之一 下列说法正确的是
” 。 ( )
阳极 粗铜 铜及比铜活泼的杂质放电 主要反 该过程将化学能转化为电能
: , , A.
应为 Cu-2e - Cu 2+ 。 B. 生成甲酸的电极反应为 CO2 +2e - +2H +
阴极 纯铜
: ,Cu 2+ +2e - Cu。 HCOOH
电解质溶液 电解精炼过程中 溶液浓 阳离子由阴极移向阳极
: CuSO4 C.
度减小 电路中通过 - 阳极生成
。 D. 4mole , 22.4LO2
阳极泥 粗铜中失电子能力比铜弱的杂质 如 答案 B
: ,
等不反应 沉积在电解槽底部形成阳 3利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产
Au、Ag , .
极泥 可作为提炼金 银等的重要原料 中的应用 下列说法正确的是
, 、 。 。 ( )
,"*#
4.电冶金
利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼 : 9
金属 如 等
, Na、Mg、Al 。
电解
熔融
2NaCl( )2Na+Cl2↑ ;
电解
熔融 氯 碱 工 业 中 电 极 上 的 反 应 式 是
MgCl2( ) Mg+Cl2↑ A. ,X
电解
熔融 - -
2Al2O3( )冰晶石4Al+3O2↑
4OH -4e 2H2O+O2↑
电解精炼铜时 溶液中的 浓度不变
2+
B. ,Z Cu
即练即清
学生用书 P65 在铁片上镀铜时 是纯铜
C. ,Y
1用石墨作电极 电解稀 溶液的装置如 制取金属镁时 是熔融的氯化镁
. , Na2SO4 D. ,Z
图所示 通电后在石墨电极 和 附近分别滴 答案 D
, A B
70 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
第 3 节 金属的腐蚀与防护
5%# 2.在金属表面覆盖保护层：如在钢铁制品表面
喷涂油漆等
一、金属的腐蚀 。
3.电化学保护法
1.化学腐蚀 金属与其表面接触的一些物质 如
: (
牺牲阳极法 利用原电池原理 将被保护的
等 直接反应而引起的腐蚀 (1) : ,
O2、Cl2、SO2 ) 。
金属设备与更活泼的金属 作负极 相连 正
2.电化学腐蚀 ( ) ,
极被保护
本质 发生了原电池反应 不纯的金属中较 。
(1) : ,
外加电流法 利用电解原理 将被保护的金
活泼的金属失去电子而被氧化 (2) : ,
。
属设备与电源负极相连 作阴极被保护
钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀
, 。
(2)
即练即清
吸氧腐蚀 析氢腐蚀 学生用书 P66
条件 水膜呈弱酸性或中性 水膜酸性较强 1港珠澳大桥的设计使用寿命高达 年 主
. 120 ,
负极 要的防腐方法有 钢梁上安装铝片 使用
反应 Fe-2e
-
Fe
2+ :① ;②
高性能富锌 富含锌粉 底漆 使用高附着
正极
( ) ;③
- + -
O2 + 2H2O + 4e 2H + 2e 性防腐涂料 预留钢铁腐蚀量 下列分析
反应 - ;④ 。
4OH H2↑
不合理的是
总反应 2Fe+O2 +2H2O Fe+2H
+
Fe
2+
+
( )
方法 只能减缓钢铁腐蚀 未能完全消除
2Fe(OH)2 H2↑ A. ①②③ ,
3.金属腐蚀快慢的影响因素及一般规律 防腐涂料可以防水 隔离 降低吸氧腐蚀
B. 、 O2,
影响因素 金属本身的性质 构成原电池的 速率
(1) : 、
材料活动性差异 金属所接触的介质 防腐过程中铝和锌均失去电子 主要发生
、 。 C. ,
判断金属腐蚀快慢的规律 化学腐蚀
(2)
对同一电解质溶液来说 腐蚀速率的快慢 电解 钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应式
① , : D.
原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 为
- -
> > O2+2H2O +4e 4OH
化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀 答案 C
> 。
对同一金属来说 在相同浓度的不同溶液中 2地下管线穿过不同的地质结构及潮湿程度不
② , .
腐蚀速率的快慢 强电解质溶液中 弱电解 同的土壤带时 由于氧气浓度存在差别 会引
: > , ,
质溶液中 非电解质溶液中 起金属管道的腐蚀 其原理如图所示 下列
> 。 。 ,
活动性不同的两种金属 构成原电池的两极
说法正确的是
③ , ( )
时 活动性差别越大 活动性强的金属腐蚀速
, ,
率越快
。 I0
对同一种电解质溶液来说 通常电解质溶液 -
④ , ! S
浓度越大 金属腐蚀速率越快
, 。
二、金属的防护 黏土区钢管作正极
A.
1.改变金属材料的组成：如把普通钢制成不锈 电子由砂土区钢管流向黏土区钢管
B.
钢 把钛与其他金属制成钛合金 每消耗标准状况下 最终可生成
, 。 C. 33.6LO2
第八章 化学反应与电能 71
铁锈 x
1mol (Fe2O3· H2O)
砂土区钢管表面发生的电极反应可能为
D.
- +
O2+4e +4H 2H2O
答案 C
为负极 为正极
3海港 码头的钢制管桩会受到海水的长期侵 A.a ,b
. 、
高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
蚀 常用外加电流法对其进行保护 如图所
B.
, (
通电时 海水中的阳离子向钢制管桩电极移动
示 其中高硅铸铁为惰性辅助电极 下列有 C. ,
, )。
通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近于零
关叙述中不正确的是
D.
( )
答案 B
72 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
考法突破 10 电极反应式的书写
一、原电池中电极反应式的书写方法 碱性
- -
② :O2+2H2O+4e 4OH
1.一般电极反应式的书写 熔融氧化物
- 2-
③ :O2+4e 2O
M4 =4 熔融碳酸盐
-* 0 B U* + ④ :O2+2CO2+4e - 2CO 2 3 -
' ' 负极反应式的书写
' ' (3)
-* 2 + &B U
*+, ' 2+'UF
2FF
( =.U*8UF '
&*!B U
F*8 #"E) U-#"E0)U&
$)0)$0
<!'E0U&<-F+E$0U
J*!E-J
@0D/*
*F'B
F $)0)$0-2
@0D/
L=)00 U$)0)F
*
$0
注意 物质得、失电子后在不同介质中的存在形式
①
不同,书写电极反应式时必须考虑介质环境。如碱性溶
M4( U=,
液中不可能有 、 + 生成,酸性溶液中不可能有 F*8 .U*8U$ ) 0)
CO2 H
、 - 生成。 F$0 )
NH3 OH
将正、负两极反应式相加得到总反应式时,应先调整化
②
学计量数,使两式中得、失电子数目相等,再将两式相加。 F !!=) 0U
$)0)F )0 $0 )
2.燃料电池电极反应式的书写
注意 若为碱性燃料电池, 会与 反应生
写出总反应式 与燃料的燃烧反应一致 若 -
① CO2 OH
(1) : , 成 ,此时产物应写成 。
2- 2-
产物能和电解质反应 以最终生成的物质 CO3 CO3
,
对于熔融氧化物或熔融碳酸盐燃料电池,配电荷守恒
②
为准 时应使用 或 。
2- 2-
。 O CO3
负极反应式也可用总反应式减去正极反应式(消去
写出正极反应式 正极上 发生还原反应 ③
(2) : O2 , )得到。
在不同环境中的电极反应如下
O2
。
酸性
+ -
① :O2+4H +4e 2H2O
3.可充电电池（二次电池）电极反应式的书写 例如 用惰性电极电解 溶液 溶液中存
, CuSO4 ,
. MU B 在的离子有 根据放电
2+ 2- + -
* Cu 、SO4 、H 、OH ,
KK
顺序 在阳极失电子 在阴极得电子
- 2+
,OH ,Cu ,
0 D0 +* 故阳极反应式为
- +
2H2O-4e 4H +O2↑
* + D0 此溶液中 - 来自 的电离 故写成
( OH H2O , H2O
+* 失电子 阴极反应式为 相
2+ -
*8 , ), Cu +2e Cu,
加 阳极式 阴极式 得电解总反应式
( + ×2) :
7U *B *
电解
K * *K 2+ +
2Cu +2H2O2Cu+O2↑+4H 。
E)UBU U 注意 若是新情境中的电极反应式,则按照“一般电
*/MU K 极反应式的书写”方法进行书写。
UKU
归纳总结 用惰性电极电解电解质溶液的类型
例如 铅酸蓄电池放电时的总反应为 电解 电解质
, Pb+
电解质 电极反 电解 质溶 溶液的
负极
类型 实例
PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O, 特点 应特点 对象 液的 复原
反应为 其逆过
Pb-2e - +SO 2 4 - PbSO4, 变化 措施
程即为充电时的阴极反应
:PbSO4+2e - 含氧酸
H2SO4
Pb+SO 2 4 - 。 将放电时的总反应减去负极反应 可溶性 阴极: H + 放
电解 电生成氢气 浓度 加
即得正极反应 强碱 NaOH
+ 2- - 水
:PbO2+4H +SO4 +2e 水型 阳极: 增大
其逆过程即为充电时的 活泼金 OH - H2O
PbSO4+2H2O,
属含氧
放电生成氧气
阳极反应 KNO3
:PbSO4+2H2O-2e - PbO2+ 酸盐
4H + +SO 2 4 - 。 无氧酸 电 解 质 电 离 通
电解 HCl HCl
解题技巧 出的阴、阳离 电 浓度
不活泼
电解 解
书写电极反应式时,若反应物或生成物较为复杂, 加
金属无 子 分 别 在 两 质 减小
质型
转移电子数难以计算,在写出反应物与生成物后,可先 CuCl2
极放电
氧酸盐 CuCl2
配原子守恒,再根据电荷守恒确定转移电子数。
阴 极: 放
+
放 活泼金 H 电解
二、电解池中电极反应式的书写方法
H2 电生成氢气 生成
生碱 属无氧 质和 通
NaCl 阳极:电解质 碱 HCl
型 酸盐 水
阴离子放电
阴极:电解质
放 不活泼 电解
O2 阳离子放电 生成
生酸 金属含 质和 加
CuSO4 阳极:
-
放 酸 CuO
型 氧酸盐 OH 水
电生成氧气
即练即清
学生用书 P69
典例 ( 浙江强基联盟 月统测, )利用
2023 2 11 O2
辅助的 电池电容量大 能有效地将
Al-CO2 ,
转化成化工原料草酸铝 工
CO2 [Al2(C2O4)3],
作原理如图所示 下列说法不正确的是
, ( )
第八章 化学反应与电能 73
充电时 电池的总反应
A. , Li2O22Li+O2
充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
B.
放电时 从正极穿过离子交换膜向负极迁移
+
C. ,Li
放电时 正极发生反应
+ -
D. , O2+2Li +2e
Li2O2
答案 C
变式 2 变原电池为电解池 ( 北京, 节选)
多孔碳电极为电池的正极 发生还原反应
A. , 2022 16
通过干燥装置后 待测气体进入库仑测硫仪
在反应过程中作为氧化剂 最终转化
B.O2 ,
(3) ,
进行测定
为
2- 。
C2O4
已知 库仑测硫仪中电解原理示意图如下 检
电池的负极反应式为
- 3+ : 。
C. Al-3e Al
电池的正极反应可以表示为 测前 电解质溶液中c - c - 保持定值时
- , (I3 )/ (I ) ,
D. 2CO2+2e
电解池不工作 待测气体进入电解池后
2- 。 ,SO2
C2O4
答案 B 溶解并将 I3 - 还原 , 测硫仪便立即自动进行电解
变式 1 变电池类型：二次电池，涉及多种能量 到c (I3 - )/ c (I - ) 又回到原定值 , 测定结束 。 通过
测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量
形式的转化 ( 全国乙, , 分) 电 。
2022 126 Li-O2
池比能量高 在汽车 航天等领域具有良好应用
, 、
前景 近年来 科学家研究了一种光照充电
。 ,
电池 如图所示 光照时 光催化电极
Li-O2 ( )。 ,
产生电子 和空穴 驱动阴极反应
- +
(e ) (h ),
和阳极反应
+ - +
(Li +e Li) (Li2O2+2h
+ 对电池进行充电 下列叙述错 在电解池中发生反应的离子方程式为
2Li +O2) 。 ①SO2
误的是
( ) 。
测硫仪工作时电解池的阳极反应式为
②
。
答案
- 2-
(3)①SO2+I3 +2H2O SO4 +
- +
3I +4H
- - -
②3I -2e I3
74 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
考法突破 11 新型电化学装置分析及相关计算
一、突破新型电化学装置的四个步骤 充电时阴极反应式一般为 x + x -
6C+ Li + e
放电时负极反应是充电时阴极反应的
M4* =4 Li x C6;
,= 0+M4=4*!E 逆过程 :Li x C6- x e - 6C+ x Li + 。 正极材
41 *?!U7U*!6 料一般为含 的化合物 常用正极材料有
+
Li ,
7E=U*?!67E=U
等
LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4 。
M4'B2+ U
*
*+UE5-
/
B KK
*.+/ * 0 E
=
* 5U,
3.金属—空气电池
*
金属 空气电池是指以金属 铝 镁 锌等 为
— ( 、 、 )
M KM" B UKK U
负极 以空气中的氧气或纯氧为正极反应物的
KM ./ *" U8*ED#" ,
一类电池 电解质溶液一般采用碱性电解质
,JAU*M*P
。
U *PB U*# 水溶液 当采用更活泼的钾 钠 钙等作负极
, 、 、
* +EU EK B E
时 因为它们可以和水反应 需采用非水的有
, ,
K U#"Q) 8+'
机介质作为电解质溶液中的溶剂
* ++ 。
.6+.1D/*+
,* #"BF+ *D/
+*0
二、常见新型电化学装置
1.锂电池
锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料 负极 n - n +
、 :M- e M
使用非水电解质溶液的电池 放电时 失去 正极 - -
。 Li :O2+2H2O+4e 4OH
注意 负极生成的金属阳离子可能与电解质溶液发
电子被氧化为 负极反应式为
+ -
Li , Li-e 生进一步反应,例如 能与 反应。
3+ -
负极生成的 定向移动到正极 例如 Al OH
+ +
Li , Li 。 : 4.有机物、高分子电池
有机物参与的二次电池通常与一些氧化态
—
还原态互变的特定官能团有关 在有机反应中
, ,
失去 或者加入 为失电子的氧化反应 加入
H O ,
或者失去 为得电子的还原反应
H O 。
醌 酚互变反应
— :
2.锂离子电池
基于 嵌入 脱嵌 反应原理 在两极形成的电压 “ / ” , +
2H +
的驱动下 可以向电极材料提供的 空间 中 +
,Li “ ”
嵌入 或 脱嵌 负极材料多采用石墨 电池
“ ” “ ”。 ,
第八章 化学反应与电能 75
O
O
+2e -
-
-2e
OH
OH
醛 羧酸互变反应
— :
H2O+
76 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
-2e -
-
+2e
CHO
如图装置中两极均为 电极 右侧溶液中
Ag ,
具有氧化性 易得电子 故右侧电极为正
+ Ag , , +
+2H 极 左侧电极为负极 反应原理如下
, , 。
COOH 负极
- -
注意 对于高分子链节中发生的氧化/还原反应, :Ag-e +Cl AgCl
① 正极
计算转移电子数时需要乘以聚合度。 :Ag + +e - Ag
有机物发生氧化/还原反应时,除了根据碳元素的化合 总反应
② 价变化来确定得、失电子的数目外,还可根据得、失氢/氧 :Ag + +Cl - AgCl↓
三、电化学计算的三种方法
原子的数目来确定得、失电子的数目。 个氢原子对应
1 1
个电子, 个氧原子对应 个电子。例如某电极上 * UU
1 2
,该 转 化 过 程 中 个 !@0
CH3CH2OH → CH3COOH 1
失去 个氢原子并得到 个氧原子,发生氧
CH3CH2OH 2 1
化反应,故 个 失去 个电子。 *5*C+KK '
*
1 CH3CH2OH 2×1+2=4
B '+@0U*C
5.浓差电池 D/
D/+*,,0
原理 浓差电池是利用物质的浓度差产生电
*# #"*?+K @0
(1) :
势差的一种电化学装置 浓差电池中 左
。 , 、
*D//-F -
右两侧用离子交换膜隔开 两侧溶液中特定
, FK+2U@0L+
2
物质的浓度不同 导致两极上发生氧化 还
2
, /
原反应 从而产生电流
, 。 如以电路中通过 - 为桥梁可构建以下
模型分析 4mole
(2) 关 系 式
-
" :4e ~ 2Cl2(Br2、I2)~O2 ~
B C
阳极产物
"H "H
/"H/0 ""H/0 4
2H2~2Cu~4Ag~nM
#" #"
阴极产物
式中 为金属n为其离子所带电荷数
K.6 ( M , )
知识拓展
如图 两极均为 电极 两侧溶液均为
,a、b Ag , 在电化学计算中,可利用公式q I t n(电子)
AgNO3
溶液
。
由于右侧溶液中c
(Ag + )
较
N -19 来计算电路中通
=
过
×
的电
=
荷量( 个
×
A×1.6×10 C 1
大 得电子能力较强 故 极为正极
+ 电子所带的电荷量为 )。
,Ag , b , 1.6×10 -19 C
极为负极 电极反应如下
a , 。 即练即清
负极 极 学生用书 P72
- +
(a ):Ag-e Ag
正极 极 典例 ( 河北,, 分) 电池结构如
+ -
(b ):Ag +e Ag 2021 93 K-O2
工作时 极区c + 逐渐增大 极区c + 图 和 为两个电极 其中之一为单质钾片
a (Ag ) ,b (Ag ) ,a b , 。
逐渐减小 极区中的 通过阴离子交
- 关于该电池 下列说法错误的是
,b NO3 , ( )
换膜进入 极区 当两侧溶液中c
+
相
a 。 (Ag )
等时 电流表指针归零
, 。
6.总反应为非氧化还原反应的电池
"
"H "H
+ 隔膜允许 通过 不允许 通过
A. K
+
, O2
放电时 电流由 电极沿导线流向 电极 充
B. , b a ;
,$M#" "H/0#"
电时 电极为阳极
,b
产生 电量时 生成 的质量与消耗 价态判断 ( 稽阳联谊学校 月联考, )某
C. 1Ah , KO2 2024 4 13
的质量比值约为
课题组设计了一种新型可充放电的 生物质电
O2 2.22 “
用此电池为铅酸蓄电池充电 消耗 钾
池 实现了在存储和释放电力的同时生产高附
D. , 3.9g ”,
时 铅酸蓄电池消耗 水
加值的化学品 电化学装置如图所示 电解质
, 0.9g 。 ,
答案 D 溶液为 溶液 实线代表放电 虚线代表充
KOH , ,
变式 1 变反应复杂度：电极上和溶液中同时存 电 下列说法正确的是
, ( )
在氧化还原反应 ( 重庆, , 分)硝酮是重
2022 123 0 0
要的有机合成中间体 可采用 成对间接电氧
, “ 0,
2FI
化 法合成 电解槽中水溶液的主要成分及反
” 。 . /J /
0 0
应过程如图所示 * *
。
2F
/J00)
0 0)
2F
放电时 电极电势高于 电极
A. ,M N
放电时 电极电极反应式为
下列说法错误的是
B. ,N NiOOH+H2O+
( ) - 2+ -
惰性电极 为阳极 e Ni +3OH
充电时 电路中每转移 理论上可生
A. 2 -
C. , 1mole ,
反应前后 数量不变
B. WO 2 4 - /WO 2 5 - 产糠醇
消耗 氧气 可得到 硝酮
49g
C. 1mol , 1mol 充电时 电极附近溶液 不断减小
外电路通过 电子 可得到 水
D. ,M pH
D. 1mol , 1mol 答案 C
答案 C
变式 2 变为二次电池：考查了有机物中 元素
C
第八章 化学反应与电能 77
考法突破 12 离子交换膜在电化学中的应用
1.离子交换膜的分类与应用 2.双极膜
K. @K.EDUK 双极膜是一种新型离子交换膜 其膜主体可分
,
6 K. !ED
为阴离子选择层 阳离子选择层和中间界面
、
K. @K.EDUK
层 水解离催化剂被夹在中间界面层的离子交
1 6 K. !ED ,
换聚合物中 在该聚合物当中的 电离产
.
B , H2O
@B ) ED
6 生 + 和 - 在电场的作用下快速迁移到
H OH ,
6 两侧溶液中 作为 + 和 - 的供应源 为膜
K. 'BUK * , H OH ,
两侧的半反应提供各自理想的 条件
*
*'B+ *? #"K pH 。
K +'B
'B.3
3.离子交换膜类型的判断方法 可以利用下图装置分离这三种氨基酸 为
,a、b
M*=4+,+ . 离子交换膜 下列说法不正确的是
。 ( )
0 6+*U .L>C6D/
U . C6D/U
B K.6K.6 C
@EDU@EDU+.
* A!F *
0 .1.+/ U-.
!F
6+1 B!F
)40 /B0)
例如 氯碱工业中用离子交换膜法电解饱和食
, #" #"
盐水时 离子交换膜的作用之一是防止阴极室
, 阳极的电极反应为
- +
生成的 迁移至阳极室与氯气反应造成产 A. 2H2O-4e 4H +O2↑
-
OH 应采用阳离子膜 应采用阴离子膜
品损失 同时还要允许阳极室中的 迁移 B.a ,b
+
, Na 原料室的 应控制在
至阴极室以得到 溶液 故该电解装置 C. pH 6.02
NaOH , 在产品室 中 可以收集到赖氨酸
中的离子交换膜为阳离子交换膜 D. 1 ,
。 答案 D
变式 变离子交换膜类型：质子交换膜
( 天津, , 分)下图所示电解装置中 通电
2021 113 ,
后石墨电极 上有 生成 逐渐溶解
Ⅱ O2 ,Fe2O3 。
下列判断错误的是
( )
注意 对于含有离子交换膜的电化学装置,判断反应
后某极室溶液 变化或计算溶液质量变化时,不要忽
pH
略离子透过离子交换膜进出造成的影响。
即练即清 是电源的负极
学生用书 P73 A.a
通电一段时间后 向石墨电极 附近滴加石
典例 ( 杭州二模, )调节溶液的 当溶 B. , Ⅱ
2024 13 pH,
蕊溶液 出现红色
液中的氨基酸主要以两性离子存在时 分子整 ,
,
随着电解的进行 溶液浓度变大
体呈电中性 此时溶液的 数值上等于该氨 C. ,CuCl2
, pH 当 完全溶解时 至少产生气
基酸的 谷氨酸的 丙氨酸的 D. 0.01molFe2O3 ,
pI。 pI:3.22, pI:
体 折合成标准状况下
赖氨酸的 已知 336mL( )
6.02, pI:9.74。 :
答案 C
$00) $00
$00
0) 0)
)/ ) )/ ) )/ )
) )
3 3 3
K. K.
78 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
