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电化学专题复习,（2014石家庄二模·12）……下图为微生物电池MFC和MEC的基本原理示意图…… ， 下列叙述不正确的是,2014年8月全员培训,（2015新课标I卷·11）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是,2015年高考,A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为
C6H12O6＋6O2＝6CO2＋6H2O,,A．电极b、d表面均发生还原反应
B．电极a表面发生的电极反应式为：
C6H12O6＋6H2O－24e－＝6CO2＋24H＋
C．MFC左右两极室分别为厌氧和好氧环境，
而MEC左右两极室均为厌氧环境
D．利用MEC制氢，当消耗1 mol 葡萄糖时，
理论上可产生6 mol氢气,2015年高考电化学考查情况,近4年新课标I卷考查,了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和
电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作
原理。
理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，
防止金属腐蚀的措施。,考试大纲,考纲对知识内容的要求层次：
了解、理解（掌握）、综合应用,（2015安徽卷·25）（4）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。,（2015北京卷·12）在通风橱中进行下列实验：,,非水介质,（2015江苏卷·10）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是
A．反应CH4＋H2O 3H2＋CO，
每消耗1 mol CH4转移12 mol电子
B．电极A上H2参与的电极反应为：
H2＋2OH－－2e－＝2H2O
C．电池工作时，CO32－向电极B移动
D．电极B上发生的电极反应为：
O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－,,（2015浙江卷·11）在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O－CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是
A．X是电源的负极
B．阴极的反应式是：H2O＋2eˉ＝H2＋O2 －
CO2＋2eˉ＝CO＋O2ˉ
C．总反应可表示为：H2O＋CO2 H2＋CO＋O2
D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1,（2015广东卷·32） （5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl4—和Al2Cl7—两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为Al－3e－＋7AlCl4－＝ 4Al2Cl7－。,,（2014山东卷·30）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
（1）……已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为4Al2Cl7－＋3e－=Al＋7AlCl4－。,（2011广东卷·32） ……可用于钢材镀铝。（4）……熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl4—和Al2Cl7—形式存在，铝电极的主要电极反应式为
Al－3e－＋7AlCl4－＝4Al2Cl7－。,对电池原理认识的提升
对电极认识的提升
对电极反应式书写规律的提升,Al 做___极，电极反应式_____；
Cu做___极，电极反应式_____；电池总反应_____________。,建议：,（旧教材P57）,（2015上海卷·五）,,28．离子交换膜的作用为________、______。
29．精制饱和食盐水从图中_____位置补充，
氢氧化钠溶液从图中______位置流出。
（选填“a”、“b”、“c”或“d”）,（2015北京卷·27）,（2012北京卷·25）,（2014新课标Ⅰ卷· 27 ）,建议：,1．膜的类型,质子/阳离子/阴离子交换膜,2．方法提炼＊,电极→交换膜【溶液电中性】
（从两边→到中间）,分析产品室可得到H3PO2的原因。,,（2）③……充电时若转移的电子数为3.01×1023个，左槽溶液中n(H＋)的变化量为________。,（2010重庆卷·29）,（2）②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差
(Δm左－Δm右)为_____g。,（2013重庆卷·11）,,阳极：2H2O－4e－＝O2＋ 4H＋
（Δm左↓） 2mol 16g
阴极：2NO3－＋10e－＋6H2O＝N2＋12OH－
（Δm右↓） 2mol 5.6g
膜迁移：2 mol H＋（2 g）
∴Δm左－Δm右＝(16＋2)－(5.6－2)＝14.4 g,阳极：VO2＋－e－＋H2O＝VO2＋＋2H＋
（Δm左↑） 0.5mol 1mol
膜迁移：0.5 mol H＋
∴Δn(H＋) ＝1－0.5＝0.5 mol,方法提炼：
①电极反应引起的变化
②膜迁移引起的变化,考察学生用数学方法解决电化学问题的能力，多为两极放电量与消耗或生成的物质相关量之间的计算。,关注三：电化学计算,（2015北京卷·28） 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3+＋2I－ 2Fe2＋＋I2” 反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。,（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原因：外加Ag+使c(I－)降低，导致I－的还原性弱于Fe2+，用右图装置（a、b均为石墨电极）进行实验验证。
①K闭合时，指针向右偏转，b作 正 极。
②当指针归零（反应达到平衡）后，向U型管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是左管产生黄色沉淀，指针向左偏转。,（1）电子流向与电流计指针偏转方向关系,定性,化学中渗透的物理,D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化（√）,（2015北京卷·12）在通风橱中进行下列实验：,（2015新课标II卷·26）酸性锌锰干电池是一种一次性电池，……
（2）维持电流强度为0.5 A，电池工作5分钟，理论上消耗锌 0.05 g。（已知F＝96500 C·mol－1）,（2012海南卷·16）（3）若每个电池甲烷通入量为1 L（标准状况），且反应完全，则理论上通过电解池的电量为___（法拉第常数F=9.65×104 C·mol－1，…）,（2）Q ＝ I×t ＝ n(e－)×F
【Q—电量（单位: C）；I—电流强度（单位: A）；t—时间（单位: s）
n(e－)—电子的物质的量（单位: mol） ；F—法拉第常数（单位: C·mol－1）】,定量,,,（2013新课标I卷·28）
（5）二甲醚直接燃料电池… … 。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_____，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生_____个电子的电量；该电池的理论输出电压为1.20 V，能量密度=____ (列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×106J)。,（3）电功=电量×电动势,W＝QE＝nFE
＝nqeNAE,,（4）能量密度：,（2015重庆卷·11）（5）图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。,②环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为
2Cu2＋＋3OH－＋Cl－＝Cu2(OH)3Cl↓ ；
③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为 0.448 L（标准状况）。,守恒法,核心：在各电极上反应的物质得失电子数目相等
（方法提炼）,Cu2(OH)3Cl ~ 3OH－ ~ 3/4O2（×）,③该储氢装置的电流效率η＝_____。
（η＝生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100%，计算结果保留小数点后1位。）,（2014重庆卷·11）（4）一定条件下，图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。,依据：阴阳两极得失电子数目相等。
阳极：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑
11.2 2.8
阴极：C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12
6x x
2H＋＋2e－＝H2↑
2y y,,,一、考核目标与要求
化学科命题注重测量自主学习的能力，重视理论联系实际，……
（一）对化学学习能力的要求
1．接受、吸收、整合化学信息的能力
2．分析问题和解决（解答）化学问题的能力
3．化学实验与探究能力,（2014课标Ⅱ卷·27）（3）……；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式：Pb2＋+2H2O－2e－=PbO2↓+ 4H＋,（2014四川卷·11）（4）MnO2可作超级电容材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式：Mn2＋+2H2O－2e－=MnO2+4H＋,（2014山东卷·30）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
（1） …… ，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为：4Al2Cl7－＋3e－=Al＋7AlCl4－,（2014北京卷·28） …… 某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解…FeCl2溶液 …,（4）II中虽未检测出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl
溶液做对照实验，记录如下：,超电势的影响！
影响超电势的因素有：电极材料、电极的表面状态、电流密度、温度、电解质的性质、浓度及溶液中的杂质等。,建议：,1．从氧化还原的本质把握两极反应
2．实例：Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O
在阴极镀上Zn、Cd、Ni等H前金属
14年市检二·27、一模·26,,（2015安徽卷·25）（4）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。,（2015北京卷·12）在通风橱中进行下列实验：,,建议：,充分挖掘生产、生活中与电化学密切相关的情景素材,示例1：将Mg、Al磨去氧化膜，连入电路中。开始电流计指针右偏，Al表面有许多气泡，很快电流计读数逐渐减小至0；随后指针左偏，且电流逐渐增大。此外，Al表面气泡有所减少，但未消失；Mg表面只有极少量气泡产生。,示例2：选修4教材P88第10题
在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，地上还铺有地铁、城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道形成回路时，就会引起后者的腐蚀。你能用一个原理图来表示这个过程吗？试提出防止这类腐蚀的策略。,,,“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”,新能源汽车的三大核心技术：
1．电池及其能源管理系统
2．电机及其控制系统
3．整车控制系统,——（核心中的核心）,锂离子电池的两极材料均为能可逆地嵌入及脱嵌Li+的层状化合物。
这些层状化合物具有提供Li+嵌入及脱嵌的一维、二维、三维通道，在Li+嵌入及脱嵌后，其本身的骨架结构保持不变。,1．锂离子电池,六方层状结构：LiMO2（M＝Co、Ni、Mn等）
尖晶石结构：LiM2O4 （M＝Co、Ni、Mn等）
橄榄石结构：LiMPO4（M＝Fe等）,常见锂离子电池正极材料：,建议：把握锂离子电池的本质,,（2014新课标Ⅱ卷·12）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为
LiMn2O4=Li1－xMn2O4＋xLi
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移,（2014天津卷·6）已知：锂离子电池的总反应为：LixC＋Li1＋xCoO2 C＋LiCoO2，
锂硫电池的总反应为：2Li＋S Li2S。
有关上述两种电池说法正确的是
A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电,,锂离子电池参考试题：,（2007天津卷·13） ……锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时，LiCoO2中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2＋C6 CoO2＋LiC6，下列说法正确的是
A.充电时，电池的负极反应为LiC6－e－=Li＋＋C6
B.放电时，电池的正极反应为CoO2＋Li＋＋e－=LiCoO2,×,（2013新课标I卷·27） …充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6 …（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_____。,（－） LixC6-xe-=6C+xLi+
（＋） Li1-xCoO2+xe-+xLi+= LiCoO2
总：Li1-xCoO2+ LixC6=LiCoO2+6C,,钠离子电池,（2014浙江卷·11）镍氢电池(NiMH) …… 。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2＋M＝NiOOH＋MH
……下列说法正确的是
A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：
NiOOH＋H2O＋e－＝Ni(OH)2＋OH－
B．充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移
C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O＋M＋e－＝MH＋OH－，
H2O中的H被M还原,2．镍氢电池,总：Ni(OH)2＋M＝NiOOH＋MH
阳：Ni(OH)2＋OH－－e－ ＝NiOOH＋H2O
阴：H2O＋M＋e－＝MH＋OH－,,（2014全国大纲卷·9）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池（MH－Ni电池）。下列有关说法不正确的是
A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－
B．电池的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反应为：MH＋OH－→H2O＋M＋e－
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高,阳：Ni(OH)2＋OH－－e－ ＝NiOOH＋H2O
阴：H2O＋M＋e－＝MH＋OH－,3．燃料电池,应用广泛：
航天、军事、医疗、运输…
燃料多样性：
教材：氢气/烃/肼/甲醇/氨/煤气
介质多样性：
碱性/磷酸/熔融碳酸盐/固体氧化物,继火力、水力、核能之后的第四种发电方式
高能源转换效率（无热机卡诺循环限制）；低污染（废气/热/噪音……）
可靠、灵活、安全、少维护、长寿命。,由电化学看新授课、一轮与二轮复习,定位
一轮应注重基础
（基础知识整合、基本方法整合）
二轮应侧重分析解决实际问题能力
（综合试题、新素材试题）,学生问题
电极反应式的书写
新情景中有效信息的提取能力,,,
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