（广东版）新高考化学三轮冲刺强化练习 第16题 电解池、新型化学电源的应用（原卷版）.docx

押广东卷第16题

电解池、新型化学电源的应用

核心考点

考情统计

考向预测

备考策略

电解池的应用

2023·广东卷，16

2021·广东卷，16

考查陌生电解池，主要考查膜的应用，体现综合性和创新性；

考查新型化学电源的应用，主要考查电极反应方程式的书写，及根据电极反应判断物质浓度变化等，体现综合性和应用性。

1．重点把握电解池中膜的各种功能，同时关注新信息的解读，电极反应方程式的书写。

2．重点把握新型化学电源中电极反应的书写和相关计算。

新型化学电源的应用

2022·广东卷，16

1．（2023广东卷，16）用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解溶液制氨。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是

??

A．电解总反应：

B．每生成，双极膜处有的解离

C．电解过程中，阳极室中的物质的量不因反应而改变

D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率

2.（2022广东卷，16）科学家基于易溶于的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为：。下列说法正确的是

A．充电时电极b是阴极

B．放电时溶液的减小

C．放电时溶液的浓度增大

D．每生成，电极a质量理论上增加

3．（2021广东卷，16）钴()的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是

A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的均增大

B．生成，Ⅰ室溶液质量理论上减少

C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变

D．电解总反应：

知能点1电极反应式的书写

1.原电池电极反应式的书写

(1)结合电池的电解液情境写出电极反应式。

①负极反应:还原剂失去电子的氧化反应(注意负极失电子产物与电解质溶液反应生成恰当生成物)。

②正极反应:氧化剂得到电子的还原反应(注意正极得电子产物与电解质溶液反应生成恰当生成物)。

当正极上的反应物是O2时,若电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正极反应式中,与O2反应生成OH-,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-;若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,O2得电子与H+反应生成水,电极反应式为O2+4H++4e-2H2O。

(2)燃料电池电极反应式的书写。

①燃料电池基本都是燃料(还原剂)与氧气(或氧化性气体)进行的氧化还原反应。

②负极反应都是燃料物质失电子的反应,一定要结合电解液情境确定产物:有机物燃料电池在酸性电解质溶液或熔融固体电解质中生成CO2;有机物燃料电池在碱性电解质溶液中生成CO3

③正极反应基本都是氧气分子得电子的反应,同样产物要结合电解液情境。

电池类型

电池正极反应

酸性

O2+4H++4e-2H2O

中性或碱性

O2+2H2O+4e-4OH-

熔融碳酸盐

O2+2CO2+4e-2CO3

熔融氧化物

O2+4e-2O2-

2.电解池电极反应式的书写

(1)阳极反应:①阳极是活泼电极(金属活动性顺序表Ag之前),则应是阳极失电子;②阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的还原性离子(分子)放电,结合题意书写电极反应式。

(2)阴极反应:氧化性离子(分子)得到电子被还原的反应,注意题中物质的转化要求。

(3)电解原理的试题在新高考中主要是物质的制备。所以首先要看物质的制备原理,要通过电解原理完成物质的转化(电子的得失、化合价的转变),结合电解的基本原理写出电极反应式。

如:以去离子水和氧气为原料通过电解法制备H2O2的装置如图所示。

产品H2O2在b区由O2转化而来。由b区O元素化合价变化可判断b极是阴极,电极反应式为O2+2e-+2H2OH2O2+2OH-;a电极是阳极,电极上要生成O2,电极反应式为2H2O-4e-4H++O2↑。

知能点2电化学原理综合运用

1.原电池、电解池串联装置

串联电路中阴、阳极或正、负极总是交替出现,只要分析出某个电极,则与之相邻的电极名称相反(比如某电极是阳极,则与之相邻的电极为阴极)。

2.电化学装置中离子的移动方向

(1)阳离子一定向阴极移动(原电池的正极从内电路看发生还原反应,属于阴极)。

(2)阴离子一定向阳极移动(原电池的负极从内电路看发生氧化反应,属于阳极)。

3.各种膜的用途分析

(1)电化学装置中常见的离子交换膜。

种类

允许通过的离子及移动方向

说明

阳离子

交换膜

阳离子→移向电解池的阴极或原电池的正极

阴离子和气体不能通过

阴离子

交换膜

阴离子→移向电解池的阳极或原电池的负极

阳离子和气体不能通过

质子

交换膜

质子→移向电解池的阴极或原电池的正极

只允许H+通过

(2)离子交换膜的功能。

①原电池中一般是“单膜(正、负极之间)”。主要作用:一是隔离正、负极区