【課件】高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)電化學(xué)基礎(chǔ)課件（98張）

第4講電化學(xué)基礎(chǔ)考情分析·備考定向高頻考點·探究突破學(xué)

科

素

養(yǎng)

練新題演練·能力遷移考情分析·備考定向?qū)ｎ}知識脈絡(luò)

能力目標(biāo)解讀熱點考題詮釋A.負(fù)載通過0.04mol電子時,有0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2參與反應(yīng)B.正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高C.電池總反應(yīng)為D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極答案:B電流方向與電子的流向相反,電流方向為復(fù)合碳電極→負(fù)載→VB2電極→KOH溶液→復(fù)合碳電極,D項正確。2.(2020全國Ⅱ)電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率,從而實現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致變色器件的示意圖。當(dāng)通電時,Ag+注入無色WO3薄膜中,生成AgxWO3,器件呈現(xiàn)藍(lán)色。對于該變化過程,下列敘述錯誤的是(

)。

A.Ag為陽極B.Ag+由銀電極向變色層遷移C.W元素的化合價升高D.總反應(yīng)為WO3+xAg═AgxWO3C解題要領(lǐng):由題意知,銀電極為陽極,Ag失電子生成Ag+,Ag+移向陰極與WO3反應(yīng)生成AgxWO3,則總反應(yīng)為WO3+xAg═AgxWO3,反應(yīng)過程中W的化合價降低,A、B、D正確,C錯誤。3.(2020全國Ⅰ,改編)科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型Zn-CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如下,電極為金屬鋅和選擇性催化材料。放電時,溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等,為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯誤的是(

)。答案:D4.(2019全國Ⅰ)利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如下所示。下列說法錯誤的是(

)。A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法條件溫和,同時還可提供電能B.陰極區(qū),在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+═2H++2MV+C.正極區(qū),固氮酶為催化劑,N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3D.電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動答案:B解題要領(lǐng):該過程是在室溫條件下進(jìn)行的,因此比現(xiàn)有工業(yè)合成氨的條件溫和,同時還能提供電能,A項正確;陰極區(qū)發(fā)生的是得電子的反應(yīng),而左池中發(fā)生的是失電子的反應(yīng),B項錯誤;右池為正極區(qū),氮氣發(fā)生還原反應(yīng)生成氨氣,C項正確;左池中產(chǎn)生的氫離子通過交換膜向右池移動,即由負(fù)極區(qū)移向正極區(qū),D項正確。5.(2019全國Ⅲ)為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性,科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3D-Zn)可以高效沉積ZnO的特點,設(shè)計了采用強堿性電解質(zhì)的3D-Zn-NiOOH二次電池,結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應(yīng)為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列說法錯誤的是(

)。A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積,所沉積的ZnO分散度高B.充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-═NiOOH(s)+H2O(l)C.放電時負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)+2OH-(aq)-2e-═ZnO(s)+H2O(l)D.放電過程中OH-通過隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)答案:D6.(2018全國Ⅰ)最近我國科學(xué)家設(shè)計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置,實現(xiàn)對天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如下所示,其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為:①EDTA-Fe2+-e-═EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++H2S═2H++S+2EDTA-Fe2+該裝置工作時,下列敘述錯誤的是(

)。A.陰極的電極反應(yīng):CO2+2H++2e-═CO+H2OB.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng):CO2+H2S═CO+H2O+SC.石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需為酸性C解題要領(lǐng):根據(jù)圖示可知,ZnO@石墨烯電極上發(fā)生還原反應(yīng),則該電極為陰極,電極反應(yīng)式為CO2+2H++2e-═CO+H2O,A項正確;根據(jù)題干信息及圖中兩電極上的反應(yīng)可知,該電化學(xué)裝置(電解池)中的總反應(yīng)為CO2+H2S═CO+S+H2O,B項正確;石墨烯作陽極,ZnO@石墨烯作陰極,陽極上的電勢應(yīng)高于陰極上的電勢,C項錯誤;若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需為酸性,否則Fe3+、Fe2+可形成沉淀,且H2S和S不能穩(wěn)定存在,D項正確。7.全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示,其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反應(yīng)為:16Li+xS8═8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯誤的是(

)。A.電池工作時,正極可發(fā)生反應(yīng):2Li2S6+2Li++2e-═3Li2S4B.電池工作時,外電路中流過0.02mol電子,負(fù)極材料減重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D.電池充電時間越長,電池中Li2S2的量越多答案:D解題要領(lǐng):A項,在該電池中電極a為正極,發(fā)生的反應(yīng)依次為:S8+2Li++2e-═Li2S83Li2S8+2Li++2e-═4Li2S62Li2S6+2Li++2e-═3Li2S4Li2S4+2Li++2e-═2Li2S2,故A正確;B項,原電池工作時,轉(zhuǎn)移0.02

mol電子時,被氧化的Li的物質(zhì)的量為0.02

mol,質(zhì)量減少0.14

g,正確;C項,石墨烯能導(dǎo)電,利用石墨烯作電極,可提高電極a的導(dǎo)電性,正確;D項,電池充電時由于Li+得到電子生成Li,則電池充電時間越長,電池中Li2S2的量越少,錯誤。8.(2019全國Ⅲ,節(jié)選)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上,科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計了一種新的工藝方案,主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程,如下圖所示:負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有

(寫化學(xué)方程式)。電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,需消耗氧氣

L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。答案:Fe3++e-═Fe2+,4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O

5.6解題要領(lǐng):根據(jù)圖示可知,負(fù)極區(qū)(指電解池的陰極區(qū))發(fā)生的電極反應(yīng)(還原反應(yīng))為Fe3++e-═Fe2+,隨之發(fā)生的化學(xué)過程為4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O。根據(jù)電子守恒可知,電路中每轉(zhuǎn)移1

mol電子消耗0.25

mol

O2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為5.6

L。9.(2019全國Ⅱ,節(jié)選)環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵[Fe(C5H5)2,結(jié)構(gòu)簡式為],后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如下圖所示,其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機溶劑)。該電解池的陽極為

,總反應(yīng)為

。電解制備需要在無水條件下進(jìn)行,原因為

。

答案:Fe電極

水會阻礙中間物Na的生成;水會電解生成OH-,進(jìn)一步與Fe2+反應(yīng)生成Fe(OH)2高頻考點·探究突破命題熱點一

原電池原理及電極反應(yīng)式的書寫有關(guān)原電池解題的思維路徑

問題探究1.辨析“介質(zhì)”書寫電極反應(yīng)式(以甲醇燃料電池為例)。2.明確“充、放電”書寫電極反應(yīng)式。鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進(jìn)行:3.識別“交換膜”提取信息,書寫電極反應(yīng)式。(1)如將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可達(dá)到低碳排放的目的。如下圖是通過人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。負(fù)極:2H2O-4e-═O2↑+4H+。正極:2CO2+4H++4e-═2HCOOH。(2)液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。

負(fù)極:N2H4+4OH--4e-═N2↑+4H2O。正極:O2+2H2O+4e-═4OH-。4.鋰離子電池電極反應(yīng)式書寫。常見的鋰離子電極材料正極材料:LiMO2(M:Co、Ni、Mn等)LiM2O4(M:Co、Ni、Mn等)LiMPO4(M:Fe等)負(fù)極材料:石墨(能吸附鋰原子)負(fù)極反應(yīng):LixCn-xe-═xLi++nC正極反應(yīng):Li1-xMO2+xLi++xe-═LiMO2例1(1)二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點,其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93kW·h·kg-1)。若電解質(zhì)為酸性,二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為

,一個二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化,可以產(chǎn)生

個電子的電量。

(2)與MnO2-Zn電池類似,K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池,K2FeO4在電池中作為正極材料,其電極反應(yīng)式為

,該電池總反應(yīng)的離子方程式為

。分析推理:(1)對于燃料電池負(fù)極反應(yīng)的書寫,需要以下幾個思維步驟:第一步先寫反應(yīng)物、生成物,注意溶液的環(huán)境:酸性電解質(zhì)中CH3OCH3——2CO2;第二步寫明轉(zhuǎn)移電子數(shù),根據(jù)碳元素的化合價變化:CH3OCH3-12e-——2CO2;第三步配平,根據(jù)電荷守恒和原子守恒:3H2O+CH3OCH3-12e-═2CO2+12H+。1

mol二甲醚被氧化生成2

mol

CO2,失去12NA個電子,故1個二甲醚分子轉(zhuǎn)移12個電子。(3)書寫原電池總反應(yīng)的一般方法:①把正負(fù)極反應(yīng)寫出:正極已寫出,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),堿性環(huán)境中,Zn被氧化為Zn2+后形成Zn(OH)2。電極反應(yīng)為Zn+2OH--2e-═Zn(OH)2;②寫出總反應(yīng):在得失電子相等的基礎(chǔ)上,將兩電極反應(yīng)相加得電池總反應(yīng):題后反思(1)在書寫負(fù)極反應(yīng)時,因為不遵循守恒規(guī)律,導(dǎo)致書寫錯誤,若忽略溶液的酸堿性,寫出了堿性環(huán)境下的反應(yīng),沒有分清正負(fù)極,寫出了正極的電極反應(yīng)。(2)在書寫正極反應(yīng)時,寫成

,沒有考慮溶液為堿性環(huán)境而不得分,未配平不得分。(3)總方程式書寫常見的兩個問題:第一是寫成化學(xué)方程式,題干要求寫離子方程式;第二是沒有配平或不該拆開的物質(zhì)拆開了。對點訓(xùn)練11.(2018天津理綜,節(jié)選)O2輔助的Al-CO2電池工作原理如圖所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。答案:Al-3e-═Al3+(或2Al-6e-═2Al3+)催化劑2Al+6CO2═Al2(C2O4)3解析:根據(jù)信息和題圖可知電池的負(fù)極反應(yīng)式:Al-3e-═Al3+(或2Al-6e-═2Al3+)。根據(jù)題意:“O2輔助”先發(fā)生了反應(yīng),然后又生成了O2,可見反應(yīng)過程中O2的作用是催化劑。根據(jù)正、負(fù)極的電極反應(yīng)式可知該電池的總反應(yīng)為2Al+6CO2═Al2(C2O4)3。答案:D

命題熱點二電解池原理及電極反應(yīng)式的書寫有關(guān)電解池解題的思維路徑

問題探究1.如何判斷陰陽極?判斷原電池和電解池的電極是解題的關(guān)鍵,為了方便記憶,我們可采取口訣或諧音的方法記憶。原電池,正負(fù)極;電解池,陰陽極;失去電子負(fù)(原電池)陽(電解池)極;發(fā)生氧化定無疑。2.怎樣判斷電解產(chǎn)物?(1)陽極產(chǎn)物的判斷。首先看電極,如果是活性電極(金屬活動性順序中Ag以前的金屬,包括Ag)作陽極,則電極材料本身失電子,電極溶解。如果是惰性電極,則看溶液中陰離子的失電子能力,陰離子的放電順序為S2->I->Br->Cl->OH-,其氧化產(chǎn)物依次對應(yīng)為單質(zhì)S、I2、Br2、Cl2和O2。(2)陰極產(chǎn)物的判斷。直接根據(jù)陽離子放電順序(如下)進(jìn)行判斷:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+,其還原產(chǎn)物依次對應(yīng)為金屬單質(zhì)或低價態(tài)陽離子:Ag、Fe2+、Cu、H2、Pb、Sn、Fe、Zn。3.如何正確書寫電極反應(yīng)式?根據(jù)溶液環(huán)境,結(jié)合電解產(chǎn)物的判斷,書寫出陰陽極的電極反應(yīng)方程式。例2(1)H3PO2也可用電滲析法制備,“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過):①寫出陽極的電極反應(yīng)式:

。

②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因:

。

③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2,將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜,從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點是產(chǎn)品中混有

雜質(zhì),該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是

。

(2)PbO2也可以通過石墨為電極,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為

,陰極上觀察到的現(xiàn)象是

;若電解液中不加入Cu(NO3)2,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為

,這樣做的主要缺點是

。

分析推理:(1)如何判斷陰陽極電解產(chǎn)物?根據(jù)電子的流動方向及溶液中離子的放電順序,可知陽極只能是氫氧根離子失電子,轉(zhuǎn)化為O2,陰極為氫離子得電子轉(zhuǎn)化為H2。(2)如何判斷溶液中離子的移動方向?根據(jù)離子交換膜的性質(zhì)與溶液中離子的移動要形成閉合回路這一特點,陽極室中的氫離子移向產(chǎn)品室,因為產(chǎn)品室與原料室之間有陰膜,阻止了陽離子向陰極室移動,為了形成閉合回路,只能是原料室中

移向產(chǎn)品室,同時鈉離子移向陰極室。(3)若采用“三室電滲析法”,則雜質(zhì)是如何產(chǎn)生的?此時可以根據(jù)放電順序及所給物質(zhì)性質(zhì)判斷,因為H3PO2中P為+1價,具有較強的還原性,會被陽極產(chǎn)生的氧氣氧化為(4)對于Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液,陽極產(chǎn)物是O2嗎?陰陽極產(chǎn)物如何判斷?一般要依據(jù)離子在溶液中的放電順序,活性電極作陽極要先放電溶解,結(jié)合題給信息,知道PbO2可以由電解得到,則Pb2+的化合價升高,失電子,只能在陽極產(chǎn)生,所以陽極產(chǎn)生的是PbO2而非O2。根據(jù)放電順序,陰極產(chǎn)生的是銅單質(zhì)。題后反思(1)寫電極反應(yīng)時電子的得失易寫反,如寫成2H2O+4e-═O2↑+4H+而丟分。(2)得到H3PO2的原因,雜質(zhì)產(chǎn)生的原因,學(xué)生給出的答案千奇百怪,說明對原理不清楚。即使清楚原理,很多學(xué)生語言敘述存在很大問題,沒有說出關(guān)鍵點而丟分。由此提醒我們在今后的學(xué)習(xí)中多在課堂中練習(xí)表述,學(xué)會表述。(3)對于電解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中陽極反應(yīng)的書寫,很多學(xué)生沒有審清題,寫成4OH--4e-═2H2O+O2↑而丟分。同樣,對于“陰極上觀察的現(xiàn)象”的描述,許多學(xué)生寫成溶液中的現(xiàn)象而丟分。審清題意成為此題得分的關(guān)鍵點。對點訓(xùn)練21.(2018全國Ⅰ,節(jié)選)制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù),裝置如圖所示,其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應(yīng)式為

。電解后,

室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水,可得到Na2S2O5。

答案:2H2O-4e-═4H++O2↑

a解析:根據(jù)電解目的——得到更多的NaHSO3,因此陽極是水電離出的OH-放電,留下的氫離子通過陽離子交換膜進(jìn)入a室,使a室中的NaHSO3濃度增大。2.雙極膜電滲析一步法鹽制酸堿的技術(shù)進(jìn)入了工業(yè)化階段。某科研小組研究采用BMED膜堆(如圖所示),模擬以精制濃海水為原料直接制備酸和堿。BMED膜堆包括陽離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜(a、d)。已知:在直流電源的作用下,雙極膜內(nèi)中間界面層發(fā)生水的解離,生成H+和OH-。下列說法正確的是(

)。A.電極Y連接電源的正極,發(fā)生還原反應(yīng)B.Ⅰ口排出的是混合堿,Ⅱ口排出的是淡水C.電解質(zhì)溶液采用Na2SO4溶液可避免有害氣體的產(chǎn)生D.a左側(cè)膜為陽離子交換膜,c為陰離子交換膜答案:C解析:氫離子向右側(cè)移動,這說明電極Y為陰極,所以電極Y連接電源的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng),故A錯誤。濃海水中的氯離子向左側(cè)移動,鈉離子向右側(cè)移動;雙極膜中,氫離子向右側(cè)遷移、氫氧根離子向左側(cè)遷移,因此Ⅱ口排出的是淡水,Ⅰ口排出的是鹽酸、Ⅲ口排出的是堿液,故B錯誤。由于氯離子放電會產(chǎn)生有毒的氣體氯氣,加入Na2SO4溶液,目的是增強溶液的導(dǎo)電性,氯離子移向Ⅰ室,氫離子通過a移向Ⅰ室,在Ⅰ室得到HCl,可避免有害氣體的產(chǎn)生,故C正確。鈉離子移向Ⅲ室,說明c為陽離子交換膜,氫氧根離子向左側(cè)移動,所以a左側(cè)膜為陰離子交換膜,故D錯誤。命題熱點三金屬的腐蝕與防護(hù)

電化學(xué)定量計算金屬的腐蝕與防護(hù)的解題思維路徑問題探究如何判斷金屬腐蝕的快慢?1.金屬腐蝕快慢的三個規(guī)律。(1)金屬腐蝕類型的差異。電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕。(2)電解質(zhì)溶液的影響。①對同一金屬來說,腐蝕的快慢(濃度相同):強電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液。②對同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)濃度越大,腐蝕越快。(3)活動性不同的兩金屬,活動性差別越大,腐蝕越快。2.金屬防護(hù)常有哪些方法?兩種腐蝕與兩種保護(hù)。(1)兩種腐蝕:析氫腐蝕、吸氧腐蝕(關(guān)鍵在于電解液的pH)。(2)兩種保護(hù):犧牲陽極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)法。3.有關(guān)電化學(xué)定量計算的方法有哪些?(1)根據(jù)總反應(yīng)式計算。先寫出電極反應(yīng),再寫出總反應(yīng)式,然后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計算。(2)守恒法計算。用于串聯(lián)電路中電極反應(yīng)物、產(chǎn)物及電子轉(zhuǎn)移的有關(guān)計算,其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)守恒。例3如下圖所示,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中。下列分析正確的是(

)。

A.K1閉合,鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為2H++2e-═H2↑B.K1閉合,石墨棒周圍溶液pH逐漸升高C.K2閉合,鐵棒不會被腐蝕,屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法D.K2閉合,電路中通過0.002NA個電子時,兩極共產(chǎn)生0.001mol氣體分析推理:(1)發(fā)生原電池反應(yīng)時,是吸氧腐蝕還是析氫腐蝕?審清溶液的環(huán)境,題中給出的是飽和氯化鈉溶液,所以發(fā)生吸氧腐蝕,鐵棒上是Fe-2e-═Fe2+,石墨棒上是O2+2H2O+4e-═4OH-。(2)如何判斷鐵棒是否發(fā)生腐蝕?先根據(jù)電源判斷正極與石墨棒相連,石墨棒為陽極,鐵棒為陰極,被保護(hù)。要區(qū)別犧牲陽極的陰極保護(hù)法和外加電流的陰極保護(hù)法的不同之處:正極是活潑金屬還是外接電源。(3)如何求算產(chǎn)生氣體的量?先寫出陰陽極電極反應(yīng)式,陽極:2Cl--2e-═Cl2↑,陰極:2H++2e-═H2↑。所以轉(zhuǎn)移1

mol電子,共產(chǎn)生1

mol氣體。答案:B對點訓(xùn)練31.(2018北京理綜)驗證犧牲陽極的陰極保護(hù)法,實驗如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液)。下列說法不正確的是(

)。A.對比②③,可以判定Zn保護(hù)了FeB.對比①②,K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化C.驗證Zn保護(hù)Fe時不能用①的方法D.將Zn換成Cu,用①的方法可判斷Fe比Cu活潑D解析:A項,由②與③的現(xiàn)象不同,可以說明Zn保護(hù)了Fe,正確;B項,對比①②可知,鐵氰化鉀可能把Fe氧化為Fe2+,并進(jìn)一步與Fe2+反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀,正確;C項,①生成藍(lán)色沉淀,說明有Fe2+生成,因而不能用于驗證Zn保護(hù)Fe,正確;D項,實驗①中無論Fe作正極還是負(fù)極,Fe附近均產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,故將Zn換成Cu,無法證明Fe比Cu活潑,錯誤。2.(2019江蘇化學(xué))將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后,置于如圖所示裝置中,進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗。下列有關(guān)該實驗的說法正確的是(

)。

A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe-3e-═Fe3+B.鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C.活性炭的存在會加速鐵的腐蝕D.以水代替NaCl溶液,鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕C解析:A項,鐵和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后構(gòu)成原電池,鐵作負(fù)極,鐵失去電子生成Fe2+,電極反應(yīng)式為Fe-2e-═Fe2+,錯誤;B項,鐵腐蝕過程中化學(xué)能除了轉(zhuǎn)化為電能外,還可轉(zhuǎn)化為熱能等,錯誤;C項,構(gòu)成原電池后,鐵腐蝕的速率變快,正確;D項,用水代替NaCl溶液,Fe和活性炭也可以構(gòu)成原電池,Fe失去電子,空氣中的O2得到電子,鐵發(fā)生吸氧腐蝕,錯誤。學(xué)

科

素

養(yǎng)

練素

養(yǎng)

必

備電化學(xué)離子交換膜的分析與應(yīng)用學(xué)科素養(yǎng)強化訓(xùn)練1.某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照射下充電,充電時Na2S4被還原為Na2S。下列說法錯誤的是(

)。D2.(2020廣東揭陽高三月考)常溫下,NCl3是一種黃色黏稠狀液體,是制備新型水消毒劑ClO2的原料,可以采用如圖所示裝置制備NCl3。下列說法正確的是(

)。A.每生成1molNCl3,理論上有4molH+經(jīng)質(zhì)子交換膜由右側(cè)向左側(cè)遷移B.可用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗氣體MC.石墨電極的反應(yīng)式為D.電解過程中,質(zhì)子交換膜右側(cè)溶液的pH會減小答案:C3.(2020四川閬中高三期中)某種濃差電池的裝置如下圖所示,堿液室中加入電石渣漿液[主要成分為Ca(OH)2],酸液室通入CO2(以NaCl為支持電解質(zhì)),產(chǎn)生電能的同時可生成純堿等物質(zhì)。下列敘述錯誤的是(

)。

A.電子由M極經(jīng)外電路流向N極B.N電極區(qū)的電極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑C.在堿液室可以生成NaHCO3、Na2CO3D.放電一段時間后,酸液室溶液pH增大C解析:電極M為電池的負(fù)極,電子由M極經(jīng)外電路流向N極,故A項正確;酸液室中的氫離子透過質(zhì)子交換膜,在電極N表面得到電子生成氫氣,N電極區(qū)的電極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑,故B項正確;酸液室與堿液室之間為陰離子交換膜,鈉離子不能進(jìn)入堿液室,應(yīng)在酸液室得到Na