xx届高考化学电化学专题教案

1 / 13 XX 届高考化学电化学专题教案 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 专题十八回归课本高考命题点 电化学专题 【名师高考导航】 源于教材，高于教材，是高考试题的真实写照高考万变不离其宗，依纲扣本，其中的 “ 宗 ” 和 “ 本 ” 指的都是课本每年高考结束，我们都会发现： “ 题在书外，根在书内 ” ，即很多高考题都源自课本中的定理或定理中的思想方法，或是例题、习题的重新组合等课本题大多都蕴涵着丰富、深刻的背景实践证明，以课本为素材组织高考复习不仅不会影响高考成绩，而且是提高成绩的非常 有效的途径 一、原电池原理： 1茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。 我国科技工作者研制出以铝合金、 Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。 在这种电池中 铝合金是阳极 铝合金是负极 海水是电解液 铝合金电极发生还原反应 A B c D 2（ 12 分） Zn-mno2 干电池应用广泛，其电解质溶液是2 / 13 Zncl2-NH4cl 混合溶液。（ 1）该电池的负极材料是。电池工作时，电子流向（填 “ 正极 ” 或 “ 负极 ” ）。 （ 2）若 Zncl2-NH4cl 混合溶液中含有杂质 cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是。欲除去 cu2+，最好选用下列试剂中的（填代号）。 a NaoHb Znc Fed NH3H2o （ 3） mno2 的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的mnSo4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过 2mol电子， mno2的理论产量为。 3（ 9 分） Li-Socl2 电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是 LiAlcl4 Socl2。电池的总反应可表示为： 4Li+2Socl2=4Licl+S+So2。 请 回答下列问题： （ 1）电池的负极材料为，发生的电极反应为； （ 2）电池正极发生的电极反应为； （ 3） Socl2 易挥发，实验室中常用 NaoH 溶液吸收 Socl2，有 Na2So3和 Nacl 生成。如果把少量水滴到 Socl2中，实验现象是，反应的化学方程式为； （ 4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是。 二、可逆电池知识 4市场上经常见到的标记为 Li-ion的电池称为 “ 锂离子电池 ” 。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属3 / 13 锂的载体），电解质为一种能传导 Li的高分子材料。这种锂离 子电池的电池反应为： Li+2Li 下列说法不正确的是（） A放电时，负极的电极反应式： Li-e=Li B充电时， Li 既发生氧化反应又发生还原反应 c该电池不能用水溶液作为电解质 D放电过程中 Li向负极移动 三、燃料电池 5以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是（） A该电池能够在高温下工作 B电池的负极反应为： c6H12o6 6H2o 24e 6co2 24H c放电过程中， H从正极区向负极区迁移 D在电池反应中，每消 耗 1mol氧气，理论上能生成标准状况下 co2气体 6可用于电动汽车的铝 -空气燃料电池，通常以 Nacl 溶液或 NaoH 溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（） A以 Nacl 溶液或 NaoH 溶液为电解液时，正极反应都为：o2 2H2o 4e 4oH 4 / 13 B以 NaoH溶液为电解液时，负极反应为： Al 3oH 3e- Al（ oH） 3 c以 NaoH 溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 7（ 14 分）氢 氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。 下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强， 性质稳定，请回答： （ 1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是，在导线中电子流动方向为 （用 a、 b 表示）。 （ 2）负极反应式为。 （ 3）电极表面镀铂粉的原因为。 （ 4）该电池工作时， H2 和 o2 连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下 2Li+H22LIH LiH+H2o=LioH+H2 反应 中的还原剂是，反应 中的氧化剂是。 已知 LiH 固体密度为 0 82g/cm3。用锂吸收 224L（标准状况） H2，生成的 LiH 体积与被吸收的 H2 体积比为。 由5 / 13 生成的 LiH 与 H2o 作用，放出的 H2 用作电池燃料，若能量转化率为 80，则导线中通过电子的物质的量为 mol。 四、电解原理 8 cu2o 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取 cu2o 的 电 解 池 示 意 图 如 下 ， 点 解 总 反 应 ：2cu+H2o=cu2o+H2o。下列说法正确的是（） A石墨电极上产生氢气 B铜电极发生还原反应 c铜电极接直流电源的负极 D当有 0 1mol电子转移时，有 0 1molcu2o生成。 五、氯碱工业 9化学 选修化学与技术（ 15分）请回答氯碱的如下问题： （ 1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率 k（质量比）生成的产品。理论上 k _（要求计算表达式和结果） ; （ 2）原料粗盐中常含有泥沙和 ca2、 mg2、 Fe3、 So42等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为 Na2co3 、 Hcl （盐酸）Bacl2 ，这 3 种试剂 添加的合理顺序是 _（填序号） 6 / 13 （ 3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能 30以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。 图中 X、 y分别是 _、 _（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数 a与 b的大小 _; 分别写出燃料电池 B 中正极、负极上发生的电极反应正极： _;负极： _;这样设计的主要节（电）能之处在于 （写出 2 处） _ 、_。 六、电化学计算 10（ 15分）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放 100g5 00%的 NaoH 溶液、足量的 cuSo4 溶液和100g10 00%的 k2So4溶液，电极均为石墨电极。 接通电源，经过一段时间后，测得丙中 k2So4浓度为 10 47%，乙中 c 电极质量增加。据此回答问题： 电源的 N 端为极； 电极 b 上发生的电极反应为； 7 / 13 列式计算电极 b 上生成的气体在标准状态下的体积：； 电极 c 的质量变化是 g； 电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因： 甲溶液； 乙溶液； 丙溶液； （ 2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ 七、金属的腐蚀和防护 11右图装置中， U 型管内为红墨水， a、 b 试管内分别盛 有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。 下列有关描述错误的是（） A生铁块中的碳是原电池的正极 B红墨水柱两边的液面变为左低右高 c两试管中相同的电 极反应式是： D a 试管中发生了吸氧腐蚀， b 试管中发生了析氢腐蚀 八、电化学综合知识 12下列叙述不正确的是（） A铁表面镀锌，铁作阳极 B船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 8 / 13 c钢铁吸氧腐蚀的正极反应： D工业上电解饱和和食盐水的阳极反应： 参考答案 1 答案： A 【解析】电池电极只称为正、负极，故 错。其中活泼的一极为负极，即为铝合金， 对。电极在海水中，故海水为电解质溶液， 对。 铝合金为负极，则发生氧化反应，故错。 2 答案：（ 1） Zn（或锌）正极 （ 2）锌与还原出来的 cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b （ 3） 2H+2e-H2,87g 解析：（ 1）负极上是失电子的一极 Zn 失电子有负极经外电路流向正极。（ 2）锌与还原出来的 cu 构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质，所以应选Zn 将 cu2+置换为单质而除去。（ 3）阴极上得电子，发生还原反应， H+得电子生成氢气。因为 mnSo4 mno2 2e-,通过2mol电子产生 1molmno2，质量为 87g。 3 答案：（ 1）锂（ 2 分） （ 2）（ 2 分） （ 3）出现白雾，有刺激性气体生成（ 3 分） （ 4）锂是活泼金属，易与、反应；也可与水反应（ 2 分） 解析：根据原电池中负极发生氧化反应 ,失电子可得到（ 1）答案 ,再依据正极负极方程式叠加可得到总方程式 ,因此（ 2）9 / 13 也就可以写出了（ 3）只要利用水解的相关知识就可以写出该方程式。 点评 :本题主要考查原电池和水解的相关知识 4 答案： D 解析： A、 Li从零价升至正价，失去电子，作为负极，正确； B、反应逆向进行时。反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，正确； c、由于 Li可以与水反应，故应为非水材料，正确 ； D、原电池中阳离子应迁移至正极失电子，故错。 5 答案： B 解析： A 项，高温条件下微生物会变性，所以 A 错； B 项，负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳，所以 B 对； c 项，原电池内部阳离子应向正极移动，所以 c 错； D 项，消耗 1mol氧气生成 1mol二氧化碳，标准状况下体积是 22 4L， D 错。 6 答案： A 解析：电解质溶液显碱性或中性，该燃料电极的正极发生反应为： o2 2H2o 4e 4oH， A 对；铝作负极，负极反应应该是铝失去电子变为铝离子，在氢氧化钠的溶液中铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸 根，因此负极反应为： Al4oH 3e Alo2 +2H2o， B 错；该电池在碱性条件下消耗了碱，反应式为 4Al 3o2 4oH =4Alo2 +2H2o 溶液10 / 13 PH降低， c 错；电池工作时，电子从负极出来经过外电路流到正极， D 错 7 答案：（ 1）由化学能转变为电能由 a 到 b （ 2）或 （ 3）增大电极单位面积吸附、分子数，加快电极反应速率 （ 4） 或 32 解析：本题考查电化学知识。（ 1）原电池的实质为化学能转化成电能。总反应为 2H2+o2=2H2o，其中 H2 从零价升至 +1价，失去电子，即电子从 a 流 向 b。 （ 2）负极为失去电子的一极，即 H2失电子生成 H，由于溶液是碱性的，故电极反应式左右应各加上 oH。（ 3）铂粉的接触面积大，可以加快反应速率。（ 4） I Li 从零价升至+1价，作还原剂。 II H2o 的 H 从 +1降至 H2中的零价，作氧化剂。由反应 I，当吸收 10molH2 时，则生成 20molLiH ，V=m/=207 9/0 8210 -3L=192 6810 -3L。 V（ LiH）/v（ H2） =192 6810 -3L/224L=8 7110 -4。 20molLiH 可生成 20molH2，实际参加反应 的 H2 为 2080%=1 6mol，1molH2 转化成 1molH2o，转移 2mol 电子，所以 1 6molH2可转移 3 2mol的电子。 8 答案： A 解析：由电解总反应可知， cu参加了反应，所以 cu作电解11 / 13 池的阳极，发生氧化反应， B 选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的 H反应，电极反应为： 2H 2e =H2 ， A选项正确；阳极与电源的正极相连， c 选项错误；阳极反应为 2cu 2oH 2e =cu2o H2o，当有 0 1mol电子转移时，有 0 05molcu2o 生成， D 选项错误。 9 答案：（ 1） k=m（ cl2） /2m（ NaoH） =71/80=1:1 13 或 0 89（ 2） （ 3） cl2H2a 小于 b o2+4e -+2H2o 4oH-H2 2e-+2oH- 2H2o 燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗。 解析：（ 1）只要了解电解饱和食盐水的化学方程式2Nacl+2H2o2NaoH+H2+cl2 即可得到， k=m（ cl2） /2m（ NaoH） =71/80=1:1 13或 0 89； （ 2）只要抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序关系： ； （ 3）本题突破口在于 B 燃料电池这边，通空气一边为正极（还原反应），那么左边必然通 H2，这样 y 即为 H2；再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的就是 X，必然为 cl2了； A 中的 NaoH进入燃料电池正极再出来，依据 o2+4e-+2H2o 4oH-可知 NaoH+浓度增大。 10 答 案 ：（ 1 ） 正极 4oH -4e =2H2o+o2 。12 / 13 2 8L16g 甲增大，因为相当于电解水；乙减小， oH放电， H增多。丙不变，相当于电解水。 （ 2）可以因为 cuSo4 溶液已转变为 H2So4 溶液，反应也就变为水的电解 反应 解析：（ 1） 乙中 c 电极质量增加，则 c 处发生的反应为：cu2 +2e =cu，即 c 处为阴极，由此可推出 b 为阳极， a 为阴极， m 为负极， N 为正极。丙中为 k2So4，相当于电解水，设电解的水的质量为 xg。由电解前后溶质质量相等有，10010%= （ 100-x） 10 47%，得 x=4 5g，故为 0 25mol。由方程式 2H2+