2020版高考化学二轮复习全国版 专题九　电化学基础（课件+讲义）

专题九 电化学基础 主干知识梳理 1.原电池工作原理示意图 (1)无论是装置Ⅰ还是装置Ⅱ，电子均不能通过电解质溶液。 (2)在装置Ⅰ中，由于不可避免会直接发生Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋而使化学能转化为热能，所以装置Ⅱ的能量转化率高。 2．电解池工作原理示意图 (1)与电源正极相连的为阳极；与电源负极相连的为阴极。 (2)电解液中阳离子移向阴极；阴离子移向阳极。 (3)离子在两极上的放电顺序 ①阳离子在阴极上的放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋。 ②阴离子在阳极上的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－。 3．金属腐蚀与防护的方法 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 (2)钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较 (3)金属电化学保护的两种方法 4．燃料电池电极反应式书写类型 燃料电池的考查重点在不同条件下的电解质溶液中正极反应式的书写。具体类型如下： 在正确写出正极反应式的前提下，利用负极失电子的原理或依据“负极反应式＝总反应式－正极反应式”的方法，正确写出负极反应式。 实例分析：酸性介质(H2SO4)下的甲醇-O2燃料电池 CH3OH在负极上失去电子，在酸性条件下生成CO2气体，O2在正极上得到电子，在H＋作用下生成水。 正极反应式：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O； 负极反应式：2CH3OH－12e－＋2H2O===2CO2↑＋12H＋。 考点1　原电池工作原理及应用 例1　(2019·全国卷Ⅰ)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是(　　) A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋ C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3 D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 [批注点拨]　 [解析]　该反应中，可产生电流，反应条件比较温和，没有高温高压条件，A正确；该生物燃料电池中，左端电极反应式为MV＋－e－===MV2＋，则左端电极是负极，应为负极区，在氢化酶作用下，发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋，B错误；右端电极反应式为MV2＋＋e－===MV＋，是正极，在正极区发生反应：N2＋6MV＋＋6H＋===2NH3＋6MV2＋，即N2得到电子生成NH3发生还原反应，质子(H＋)通过交换膜由负极区向正极区移动，C、D正确。 [答案]　B 1．原电池的构成条件 (1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。 (3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。 2．判断原电池正、负极的五种方法 3．原电池电极反应式的书写方法 (1)一般电极反应式的书写 (2)复杂电极反应式的书写 (2019·华大新高考联盟高三教学质量测评)“锌＋碘”新型安全动力电池有望取代目前广泛使用的“铅蓄电池”“锂电池”等，已知该电池的工作原理如图所示。下列有关说法错误的是(　　) A．该电池安全性高，且对环境友好 B．正极反应式为I＋2e－===3I－，电极a附近显红色 C．电子的移动方向为“Zn→电极a→电极b→石墨毡” D．“回流通道”可以减缓电池两室的压差，避免电池受损 答案　C 解析　该电池对环境友好，且避免使用易燃的有机电解液，更加安全，故A正确；正极发生还原反应，反应式为I＋2e－===3I－，石墨电极a为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，显碱性，遇到酚酞显红色，故B正确；电子不能通过溶液，即电子移动的方向为“Zn→电极a，电极b→石墨毡”，故C错误；该新型电池充放电过程，会导致电池内离子交换膜的两边产生压差，所以“回流通道”的作用是减缓电池两室的压差，避免电池受损，故D正确。 2．(2019·A10联考段考)硫化氢 ... ...