2025版新教材高中化学第四章化学反应与电能章末总结学案新人教版选择性必修第一册.docx
PAGE
PAGE9
章末总结
体系构建
主题探究
电化学技术在环保领域的应用
主题复习目标及意义
电化学技术通过便利地限制电极电势可以实现物质的氧化或还原。该技术可以应用于环境污染的治理，通过氧化或还原反应除去对环境有害的物质。电化学技术在国内外都得到了重视，该技术可以应用于温室气体——二氧化碳的合理利用，也可以应用于废水的处理，尤其是对难降解且对人类危害较大的物质进行处理，具有较好的应用前景。
探究沟通
探究一对CO2气体的处理
（一）下图为光电催化能源化利用CO2制备太阳能燃料（如
1.写出该电解池的阳极反应式。
答案：2?H
解析：题图中阳极是水失电子，生成O2和H+，所以电极反应式为
2.若太阳能燃料为甲醇，请写出阴极的电极反应式。
答案：CO
解析：太阳能燃料为甲醇，阴极反应物为CO2和H+
（二）用二氧化碳可合成低密度聚乙烯(LDPE)。常温常压下以纳米二氧化钛膜为工作电极，电解CO
1.含Ti+3
答案：正极。
解析：CO2中碳元素化合价降低，得电子，在阴极反应；
2.电解过程中阴离子(C
答案：阳极。
解析：电解过程中阴离子(C
探究二对硫化氢（H2S）气体的处理
（一）我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转扮装置，实现对自然气中CO2和
①EDTA
②2?
该装置工作时，下列叙述正确的有（填序号）。
A.电子从ZnO@石墨烯极移到石墨烯极，电解质中的阳离子向石墨烯极移动
B.协同转化总反应：C
C.石墨烯电极的电势比ZnO@石墨烯电极的低
答案：B
解析：由石墨烯电极区反应①可知该电极发生氧化反应，为阳极，则ZnO@石墨烯为阴极，电子从电源的负极经导线流向阴极，再从阳极经导线流向电源的正极，电解质中的阳离子由阳极流向阴极，A错误；从题图中可以看出，自然气中的杂质CO2在左侧转化为CO，而H2S则在右侧转化为了S，故可以得出协同转化总反应：CO
（二）下图是电化学膜法脱硫过程示意图，该装置为电解池，a、b表示电极。电化学膜的主要材料是碳和熔融的碳酸盐。
1.结合图示推断该电解池的阴、阳极。
答案：a极为阴极，b极为阳极。
2.写出阴极的电极反应式。
答案：H2
3.脱硫过程中发觉净化气中CO2含量明显增加，有的同学认为是电化学膜中的碳被氧化。这种观点对吗？假如不对，请你给出合理的
答案：不对。硫化氢是酸性气体，净化气中CO2含量明显增加的
4.工作一段时间后，生成H2和S
答案：2:1。
解析：由得失电子守恒可知，工作一段时间后，生成H2和S
探究三对废水的处理
电化学在我们的工业生产、生活中发挥着越来越大的作用。依据题给信息，回答下列问题：
1.电化学降解法治理硝酸盐污染的工作原理如图所示。
（1）A为直流电源的极。
（2）Ag-
（3）当阳极室溶液质量削减45?g，则阴极室溶液质量削减g
答案：（1）正（2）2?NO
解析：（1）由题给信息可知，Pt电极为电解池的阳极，则与Pt电极相连的直流电源的A电极为正极。（2）由题图可知，Ag-Pt电极为电解池的阴极，硝酸根离子在阴极得电子发生还原反应生成氮气，电极反应式为2?NO3-+10?e-+12?H+=N2↑+6?H2O。（3）阳极反应式为2?H2O-4?e-=
2.某工业废水中含有肯定浓度的Ni2+和Cl-，现采纳双膜三室电沉积法回收Ni2+
图甲
图乙
（1）交换膜a是（填“阴离子”或“阳离子”）交换膜。
（2）依据图乙分析，pH过高或过低，镍的回收率都低的缘由：。
（3）当浓缩室得到1?L0.6?mol/L
答案：（1）阳离子（2）pH过高，Ni2+可能转变为Ni(OH)2沉淀，pH过低，溶液中H+浓度较大，氢离子在阴极放电，
解析：（1）由题图可知，左侧惰性电极是阳极，右侧惰性电极是阴极，左室中H+向阴极移动，交换膜a为阳离子交换膜。（3）当浓缩室得到1?L0.6?mol/L盐酸时，溶液中氢离子增大的物质的量为
探究应用
1.（2024山东淄博高三二模）CO2的固定和转化是世界性课题。科研团队奇妙设计构建了系列新型光电催化人工光合成体系——光电催化池，p-n半导体异质结催化CO
A.电极1的电势比电极2的电势高
B.该设计向大自然学习，仿照植物的光合作用
C.电子从a极流到电极1，从电极2流到b极
D.负极区，p-n为催化剂，CO
答案：A
解析：由题图可知，电极1连接的是负极a，电极2连接的是正极b，正极电势高于负极，所以电极1的电势比电极2的电势低，故A错误；p-n半导体异质结催化CO2在水中干脆制备长碳链有机物并放出氧气，原理类似光合作用，故B正确；电子从电源的负极经外电路流向正极，即从a极流到电极1，从电