章末復習第四章化學反應與電能1.熟悉本章的知識體系，構建知識間的內在聯系，形成縱向、橫向知識鏈(重點)。2.了解本章知識在高考中的考查方法及常見的考查角度。學習目標一、體系構建理清脈絡二、真題導向內容索引體系構建理清脈絡

一1.化學反應與能量轉化的關系2.原電池3.電解池4.金屬的腐蝕與防護返回真題導向

二考向一新型化學電源1.(2022·湖南，8)海水電池在海洋能源領域備受關注，一種鋰-海水電池構造示意圖如下。下列說法錯誤的是A.海水起電解質溶液作用B.N極僅發生的電極反應：

2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑C.玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能D.該鋰-海水電池屬于一次電池√海水中含有豐富的電解質，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質溶液，故A正確；N為正極，電極反應主要為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故B錯誤；Li為活潑金屬，易與水反應，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應，并能傳導離子，故C正確；該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確。2.(2022·全國甲卷，10)一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示[KOH溶液中，Zn2＋以

存在]。電池放電時，下列敘述錯誤的是A.Ⅱ區的K＋通過隔膜向Ⅲ區遷移B.Ⅰ區的

通過隔膜向Ⅱ區遷移C.MnO2電極反應：MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2OD.電池總反應：Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===＋Mn2＋＋2H2O√根據圖示的電池結構和題目所給信息可知，Ⅲ區Zn為電池的負極，電極反應為Zn－2e－＋4OH－===，Ⅰ區MnO2為電池的正極，電極反應為MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，K＋從Ⅲ區通過隔膜向Ⅱ區遷移，A錯誤、C正確；Ⅰ區的

通過隔膜向Ⅱ區移動，B正確；電池的總反應為Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===＋Mn2＋＋2H2O，D正確。考向二電解原理的應用3.(2022·廣東，10)以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進行電解，實現Al的再生。該過程中A.陰極發生的反應為Mg－2e－===Mg2＋B.陰極上Al被氧化C.在電解槽底部產生含Cu的陽極泥D.陽極和陰極的質量變化相等√該題中以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進行電解，通過控制一定的條件，可使陽極區Mg和Al發生失電子的氧化反應，分別生成Mg2＋和Al3＋，Cu和Si不參與反應，陰極區Al3＋得電子生成Al單質，從而實現Al的再生，A、B錯誤；陽極材料中Cu和Si不參與氧化反應，在電解槽底部可形成陽極泥，C正確；因為陽極除了鋁參與電子轉移，鎂也參與了電子轉移，且還會形成陽極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質，根據得失電子守恒及元素守恒可知，陽極與陰極的質量變化不相等，D錯誤。4.(2021·廣東，16)鈷(Co)的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是A.工作時，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo，Ⅰ室溶液質量理論上減少16gC.移除兩交換膜后，石墨電極上發生的反應不變D.電解總反應：2Co2＋＋2H2O2Co＋O2↑＋4H＋√分析可知，水放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動，使Ⅱ室中氫離子濃度增大，溶液pH減小，故A錯誤；陰極生成1mol鈷，陽極有1mol水放電，則Ⅰ室溶液質量減少18g，故B錯誤；若移除離子交換膜，氯離子的放電能力強于水，氯離子會在陽極失去電子發生氧化反應生成氯氣，則移除離子交換膜后，石墨電極的電極反應會發生變化，故C錯誤。5.(2022·海南，9)一種采用H2O(g)和N2(g)為原料制備NH3(g)的裝置示意圖如下。下列有關說法正確的是A.在b電極上，N2被還原B.金屬Ag可作為a電極的材料C.改變工作電源電壓，反應速率不變D.電解過程中，固體氧化物電解質中O2－不斷減少√由裝置示意圖可知，b電極上N2轉化為NH3，N元素的化合價降低，得到電子發生還原反應，因此b為陰極，電極反應式為N2＋3H2O＋6e－===2NH3＋3O2－，a為陽極，電極反應式為2O2－－4e－===O2，據此分析解答。由分析可得，在b電極上，N2被還原，A正確；a為陽極，若金屬Ag作a電極的材料，則金屬Ag優先失去電子，B錯誤；改變工作電源的電壓，導致電流大小改變，反應速率也會改變，C錯誤；電解過程中，陰極電極反應式為2N2＋6H2O＋12e－===4NH3＋6O2－，陽極電極反應式為6O2－－12e－===3O2，因此固體氧化物電解質中O2－不會減少，D錯誤。考向三電化學原理的綜合6.[2019·北京，27(2)]可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如圖。通過控制開關連接K1或K2，可交替得到H2和O2。①制H2時，連接____。產生H2的電極反應式是__________________________。K12H2O＋2e－===H2↑＋2OH－電解堿性電解液時，H2O電離出的H＋在陰極得到電子產生H2，根據題圖可知電極1與電池負極連接，為陰極，所以制H2時，連接K1，產生H2的電極反應式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。②改變開關連接方式，可得O2。③結合①和②中電極3的電極反應，說明電極3的作用：_______________________________________________________________________________________________________________________。制H2時，電極3發生反應：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O。制O2時，上述電極反應逆向進行，使電極3得以循環使用制備O2時堿性電解液中的OH－失去電子生成O2，連接K2，O2在電極2上產生。連接K1時，電極3為電解池的陽極，Ni(OH)2失去電子生成NiO(OH)，電極反應式為Ni(OH)2－e－＋OH－===NiO(OH)＋H2O，連接K2時，電極3為電解池的陰極，電極反應式為NiO(OH)＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－，使電極3得以循環使用。7.(2022·山東，13改編)設計如圖裝置回收金屬鈷。保持細菌所在環境pH穩定，借助其降解乙酸鹽生成CO2，將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoO2(s)轉化為Co2＋，工作時保持厭氧環境，并定時將乙室溶液轉移至甲室。已知電極材料均為石墨材質，右側裝置為原電池。下列說法正確的是A.裝置工作時，甲室溶液pH逐漸增大B.裝置工作一段時間后，乙室應補充水C.乙室電極反應式為LiCoO2＋2H2O＋e－===Li＋＋Co2＋＋4OH－D.若甲室Co2＋減少200mg，乙室Co2＋增加300mg，則此時已進行過溶液轉移√由于右側裝置為原電池，所以乙室是原電池，甲室是電解池。電池工作時，甲室中細菌上乙酸鹽的陰離子失去電子被氧化為CO2氣體，Co2＋在另一個電極上得到電子，被還原為Co單質，甲室總反應為CH3COO－＋4Co2＋＋2H2O2CO2↑＋4Co＋7H＋，溶液pH減小，A錯誤；乙室電解質溶液為酸性，不可能大量存在OH－，乙室電極反應式為LiCoO2＋e－＋4H＋===Li＋＋Co2＋＋2H2O，且消耗H＋，因此電池工