高三化學二輪復習專題突破

《電化學》昌邑市第一中學

2023年3月13日【裝置再現】Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會轉化為CrO3。電解法制備CrO3的原理如圖所示。請根據你的分析給這個裝置命制一道電化學題目。已知：Cr的相對原子質量為55。基于電極反應的問題基于基于離子的移動方向的問題基于總反應的問題基于電子轉移守恒的計算【裝置再現】Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會轉化為CrO3。電解法制備CrO3的原理如圖所示。請根據你的分析給這個裝置命制一道電化學題目。已知：Cr的相對原子質量為55。高考題（年份/卷別/題號）2022年2021年2020年山東卷13、15（8分）全國甲卷10（6分）全國乙卷12（6分）山東卷10、17（6分）全國甲卷13（6分）全國乙卷12（6分）山東卷10、13（6分）全國Ⅰ卷12（6分）全國Ⅱ卷12（6分）全國Ⅲ卷12（6分）電極名稱√√粒子移動方向√√√√√√√√電子移動方向√電極反應式√√√√√√√√離子交換膜√√√√電解質溶液√√√√√√電極產物√√√√定量計算√√√√√√【裝置再現】Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會轉化為CrO3。電解法制備CrO3的原理如圖所示。請根據你的分析給這個裝置命制一道電化學題目。已知：Cr的相對原子質量為55。2021·湖北·山東解題模型讀取信息（題干/裝置）判兩池解決問題陽極陰極√√×√×A．電解時只允許H+通過離子交換膜B．生成O2和H2的質量比為8∶1C．電解一段時間后陰極區溶液OH-的濃度增大D．CrO3的生成反應為：Cr2O72-+2H+=2CrO3+H2OE、標況下產生氣體A2.24L時，左極室電解質溶液質量減少9.2克。電解池判兩極析反應判變化判電池題目信息有無電源有無用電器是否是自發的氧化還原判電極題目信息電子、電流、離子的移動方向化合價的變化氧化、還原反應電極現象析反應依據信息確定電極反應物、電極產物確定離子導體的酸堿性調電荷解決問題綜合分析極室質量變化、電極變化、pH變化利用電子轉移守恒解決相關計算【構建模型】讀取信息（題干/裝置）【單一電池】解題模型1.某公司推出一款鐵—空氣燃料電池，成本僅為鋰電池的1/10，其裝置放電時的工作原理如圖所示。（1）N極的電極反應為：

。

（2）放電一段時間后，電解質溶液的PH變化為

（變大、變小、不變）。不變判斷電解質溶液酸堿性或PH變化：極室變化-電極反應整個電池電解質溶液變化-總反應Fe-2e-+2OH-=FeO+H2O2Fe-6e-+6OH-=Fe2O3+3H2O讀取信息（題干/裝置）判兩池解決問題判兩極析反應判變化原電池【單一電池】解題模型2.新型鈉離子電池總反應方程式為

，其工作原理如圖所示：（1）接通開關1時，鋁箔2上電極反應式：

。

（2）接通開關2時，硬碳質量增加23g時，電路中轉移電子數

。鋰離子電池、鈉離子電池的工作原理為：鋰/鈉離子在兩極的嵌入和嵌出完成充放電。讀取信息（題干/裝置）判兩池解決問題判兩極析反應判變化原電池電解池NA【單一電池】解題模型3.我國科學家設計了一種協同轉化裝置，實現對天然氣中CO2和H2S的高效去除，裝置如圖所示。其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯。（1）石墨烯電極區發生反應為：

。（2）當電路中轉

mol電子時，去除H2S的質量為

。17g讀取信息（題干/裝置）判兩池解決問題判兩極析反應判變化電解池電子轉移守恒【總結】電化學計算中注意的問題：

1.計算電解質溶液質量變化時

整個回路中遵循電子轉移守恒①由于反應引起的沉淀、氣體的析出；

②為保證電解質溶液呈電中性，離子的移入或者移出。2.計算電極產物時-有可能多極室產生同種物質核心：【鞏固訓練一】解題模型一種光照充電電池結構如圖所示，充電時TiO2光輔助電極受光激發產生電子和空穴，空穴作用下NaI轉化為NaI3。（1）放電時，電極M的電極反應為

。（2）放電時N電極室增加2mol離子，理論上外電路轉移

mol電子。4S2--6e-

=S42-1讀取信息（題干/裝置）判兩池解決問題判兩極析反應判變化陽極陰極負極正極【雙池組合】解題模型相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池，放電時兩個電極區的濃度差會逐漸減小，當兩個電極區硫酸銅溶液的濃度完全相等時放電停止。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。（1）膜c為

離子交換膜，膜d為

離子交換膜。（2）電池從開始工作到停止放電，電解池理論上可制得

gNaOH。

陽陰160讀取信息（題干/裝置）判兩池解決問題判兩極析反應判變化電解池原電池負極正極陰極陽極【總結】隔膜的作用：陽離子交換膜陰離子交換膜質子交換膜雙極膜隔膜：允許某些離子(分子)通過的膜1.使特定離子通過，平衡電荷2.防止電極反應物或產物之間反應3.功能需求，用于制備(提純)某些物質【鞏固訓練二】解題模型1.下列裝置可分離廢水中的Co2+和Ni2+。已知Ni2+和Co2+性質相似，Co2+和乙酰丙酮不反應。

（1）膜a為

離子交換膜（填“陽”或“陰”，下同。），膜b為

離子交換膜。（2）寫出Ⅲ室中反應的離子方程式：

。

（3）石墨Q電極上生成1molSO42-，理論上雙極膜至少解離

molH2O。陰陽2CH3COCH2COCH3+2OH-+Ni2+=Ni（CH3COCHCOCH3）2+2H2OCo2++2OH-=Co（OH）27讀取信息（題干/裝置）判兩池解決問題判兩極析反應判變化負極正極陰極陽極【鞏固訓練二】解題模型2.微生物脫鹽電池是一種高效、經濟的能源裝置，利用微生物處理有機廢水獲得電能，同時可實現海水淡化。羥基自由基(·OH)是自然界中氧化性僅次于氟的氧化劑。我國科學家設計了一種能將苯酚氧化為CO2和H2O的原電池-電解池組合裝置(如下圖所示)，該裝置能實現發電、環保二位一體。（1）膜M為

離子交換膜（填“陽”或“陰”，下同上），膜N

離子交換膜（2）當電路中轉移xmole-時，生成標準狀況下CO2氣體的體積為

.

模擬海水陽陰9.6xL讀取信息（題干/裝置）判兩池解決問題判兩極析反應判變化

2022·廣東【再析高考題】1.電池工作時，哪些微粒能通過多孔炭？2.裝置中為什么可以不用隔膜？Cl2、CCl4、Na+、Cl-等所有微粒都能通過多孔炭裝置左池為非極性物質，右池為極性物質，兩者不互溶，生成的氯氣馬上溶于CCl4而帶入儲液器中思考：解題模型讀取信息（題干/裝置）判兩池解決問題判兩極析反應判變化【跟蹤訓練】答案：1234BBACD讀取信息判電池判電極析反應解決問題題干信息裝置信息