高考化学选考山东专用一轮总复习课件专题十一化学能与电能的转化应用篇.pptxVIP

专题十一化学能与电能的转化;实践探究;

?;例1????(2020课标Ⅰ,12,6分)科学家近年发明了一种新型Zn—CO2水介质电

池。电池示意图如下,电极为金属锌和选择性催化材料。放电时,温室气

体CO2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途

径。

?;下列说法错误的是?()

A.放电时,负极反应为Zn-2e-+4OH-?Zn(OH?

B.放电时,1molCO2转化为HCOOH,转移的电子数为2mol

C.充电时,电池总反应为2Zn(OH??2Zn+O2↑+4OH-+2H2O

D.充电时,正极溶液中OH-浓度升高;解析放电时,CO2转化为HCOOH,CO2被还原,放电时右侧电极为正极,左

侧电极为负极,负极上Zn被氧化为Zn(OH?,电极反应式为Zn-2e-+4OH-

?Zn(OH?,A正确;放电时,CO2转化为HCOOH,C元素化合价降低2价,

1molCO2转化为HCOOH时,转移电子数为2mol,B正确;充电时,正极(阳

极)上H2O转化为O2,负极(阴极)上Zn(OH?转化为Zn,总反应为2Zn(OH?

?2Zn+O2↑+4OH-+2H2O,C正确;充电时,正极(阳极)电极反应式为2H2O

-4e-?4H++O2↑,溶液中H+浓度增大,则OH-浓度降低,D错误。;二、电化学计算

1.解题思路:各电极上转移电子的物质的量相等(电子转移守恒)。

?;例2????(2020山东,10,2分)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,

利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶

液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含CH3COO-的

溶液为例)。下列说法错误的是?()

?;A.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-?2CO2+7H+

B.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜

C.当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5g

D.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1;解析结合题给微生物脱盐装置,可知a极上CH3COO-转化为CO2,C元素

被氧化,故a极为负极,电极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-?2CO2↑+7H+,

A正确;淡化海水过程中,模拟海水中的氯离子向负极(a极)移动,则隔膜1

为阴离子交换膜,钠离子需要向正极(b极)移动,则隔膜2为阳离子交换膜,

B错误;当电路中转移1mol电子时,模拟海水中会有1molCl-和1molNa+

分别移向负极和正极,可除去1molNaCl,质量为58.5g,C正确;b极为正极,

水溶液显酸性,电极反应式为2H++2e-?H2↑,当转移8mol电子时,正极

产生4molH2,负极产生2molCO2,物质的量之比为2∶1,D正确。;创新思维;

多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性,即只允许带某种电荷的离

子通过而限制带相反电荷的离子通过,将电解池分为两室、三室、多室

等,以达到浓缩、净化、提纯及电化学合成的目的。

(1)“膜”数量变化:由“单膜”→“双膜”→“多膜”,进行“膜”的数

量变化。

(2)“膜”种类变化:由“阴、阳离子交换膜”→“质子交换膜”→“高

聚物隔膜”→“双极隔膜”等,进行“膜”的种类变化。

(3)“膜”作用变化:由“离子交换”→“物质制备”→“分离提纯”等,

“膜”的作用发生变化。;

(1)写出阴、阳(或正、负)两极上的电极反应。

(2)依据电极反应式确定该电极附近哪种离子剩余。

(3)根据电极附近溶液呈电中性,从而判断出离子移动的方向。

(4)根据离子移动的方向,确定离子交换膜的类型。;例????(2020昌乐二中高三模拟,11)酒石酸(RH2)分子的结构简式为

?。它可以通过电渗析法制备。“三室电析”

工作原理如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法正确的是?()

?

A.A为阴离子交换膜,B为阳离子交换膜;B.阴极每生成标准状况下22.4L的气体时,转移的电子数为NA

2O+4e-?O2↑+4H+

D.若用铅蓄电池作电源,当生成1molRH2时,理论上电源的负极增重96g;解析根据题意制备酒石酸,电解过程中,R2-应向阳极移动与阳极室产生

的氢离子结合生成酒石酸,Na+向阴极移动,故A为阳离子交换膜,B为阴离

子交换膜,A错误;阴极电极反应式为2H2O+2e-?H2↑+2OH-,每生成标准

状况下22.4LH2,即1molH2,转移电子的物质的量为2mol,即2NA,B错误;

阳极失电子发生氧化反应,反应式应为2H2O-4e-?O2↑+4H+,C错误;生

成1molRH2时,转移2mol电子,铅蓄电池电源负极反应为Pb-2e-+S??

PbSO4,根