高考化学总复习 跳出题海15大秘诀 3 从课本资源（电化学）试题的启示（含解析）.doc

从课本资源走向高考（电化学）试题的启示以原电池、电解池为知识载体，考查考生领悟图象与所学知识之间的迁移能力、变通能力和应用能力，在历届高考命题中都有着广泛的命题空间和不容忽视的命题潜力。一、统计选修4和必修2中有关电化学内容的课本资源在近几年各省高考试题的呈现，从而得到的一些启示：课本资源高考试题 选修4 p71 图4-1 (2010广东23)铜锌原电池（如图所示）工作时，下列叙述正确的是： a.正极反应是：zn 2e= zn2+ b.电池反应是：zn + cu2+= zn2+ cu c.在外电路中电子从负极流向正极 d.盐桥中的k+移向znso4溶液【启示】1.解原电池题的入手点：找准负极（还原剂、化合价升高、氧化反应、电子流出）。 2.熟练掌握原电池工作原理：（还原剂失去）电子从负极出发流经外电路到达正极；氧化剂在正极得到电子。（电子不能进入电解质溶液，原电池内部是阳离子向正极移动，阴离子向负极移动）。 3.电极方程式的书写 4.深刻理解盐桥的作用。选修4 p79 图4-8电解氯化铜溶液(2013北京9).用石墨电极电解cucl2溶液（见右图）下列分析正确的是：a.a端是直流电源的负极b.通电使cucl2发生电离c.阳极上发生的反应：cu2+2e-=cud.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体【启示】1.解电解池题的入手点：找到阳极并弄清阳极是活性电极还是惰性阳极（通常为石墨和 铂） 2.熟练掌握电解池工作原理，工作时在阳极发生氧化反应. 3.确定离子在两极的放电顺序，再综合其他相关知识结合题意答题。 选修4 p76 （2013天津6）为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以al作阳极、pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下： 电解过程中，以下判断正确的是:【启示】 1.铅蓄电池放电和充电状态的关系 2. 书写电极反应：要注意电解质溶液和生成物（状态） 3.从化合价的升降分析转移的电子数 选修4 p88 课后习题中的图和选修4 p85 图4-17钢铁吸氧腐蚀装置图(2014上海12)如右图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和nacl溶液的u型管中。下列正确的是: a.k1闭合,铁棒上发生的反应为2h+2e-h2 bk1闭合，石墨棒周围溶液ph逐渐升高ck1闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极保护法dk2闭合，电路中通过0.002a个电子时，两极共产生0.001mol气体【启示】原电池与电解池综合题的命题趋势（电源与用电器的切换，原电池与电解池的串联，电解质溶液、电极棒的更换） 选修4 p77 （2009天津10）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）h2，生成的lih体积与被吸收的h2体积比为_。由生成的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。【启示】关注实验装置的优化，越来越实用，由理论走向实际生活应用。（2013.广东.33）负极（避免与氧化剂的直接接触）、正极（填充mno2）的优化;光滑石墨棒经炙烤后变粗糙，更有利于气体的吸附。 必修2 p44 （2012海南16）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入ch4和o2，电解质为koh溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氧化钠辖液电解实验，如图所示。回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。(2)闭合k开关后，a、b电极上均有气体产生其中b电极上得到的是，电解氯化钠溶液的总反应方程式为。 (3)若每个电池甲烷通如量为1l(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=9.65l04c mol-1列式计算)，最多能产生的氯气体积为 l(标)。【启示】 1. 多池串联，注意分清原电池装置和电解池装置；(1)无明显“外接电源”的电解池的“串联”问题，主要是根据“原电池”的形成条件判断“电源”的正、负极，从而判断阴、阳极。(2)有明显“外接电源”的电解池的“串联”问题，主要是根据“电极现象”判断阴、阳极，从而判断电源的正、负极，进一步判断其它“电解池”的阴、阳极。2. 虽然有两个燃料电池，但电子的传递量只能用一个池的量来计算 选修4 p85 （2014安徽28）某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：编号实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了 腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了 (“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是 。【启示】电化学原理的实验探究选修4 p86 图4-18牺牲阳极的阴极保护法（2013广东33）能量之间可以相互转化：点解食盐水制备cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：znso4(aq)，feso4(aq)，cuso4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。（3）根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在（2）的材料中应选 作阳极。【启示】原电池原理在金属的腐蚀与防腐中的应用选修4 p87 图4-19外加电流的阴极保护法(2014广东32)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图19防腐示意图，并作相应标注。【启示】电解池原理在金属的腐蚀与防腐中的应用必修2 p42 图2-11 干电池构造示意图选修4 p75 图4-3 碱性锌锰电池的构造 （2013新课标36）锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图（a）所示。回答下列问题：普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：zn+2nh4cl+2mno2=zn(nh3)2cl2+2mnooh该电池中，负极材料主要是_，电解质的主要成分是_，正极发生的主要反应是_。与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是_。【启示】关注生活电池实物结构和化学成分，废旧电池的回收利用选修4 p75 图4-4纽扣式锌银电池（2013新课标11)“zebra”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔ni/nicl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是a.电池反应中有nacl生成b.电池的总反应是金属钠还原三个铝离子c.正极反应为：nicl2+2e=ni+2cld.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动【启示】利用原电池原理解读生活电池实物结构选修4 p82 图4-13电解熔融氯化钠制钠【启示】1.利用电解池原理解读化工厂电解冶金装置图结构 2.关注电极棒与电解液中离子之间的共存、反应。如阳极的电极反应式为c2o24e=co2二、电化学常考点的统计：原电池、电解池电极的判断； 电极方程式及总反应方程式（离子方程式）的书写； 溶液酸碱性变化及实验现象的描述；工作一段时间后电解质溶液的复原； 电子转移数目及产物量的计算；与氧化还原反应知识的结合；燃料电池、新型高能电池和可充电电池、金属的电化腐蚀与防护等都只是原电池原电池原理的应用；电镀和电冶金只是特殊的电解或电解原理的应用。三、精编习题，强化训练1关于下列装置（a、b极为惰性电极）说法正确的是：（ ）a装置中铜棒上冒气泡b装置中a、b极都冒气泡c装置换上硫酸铜溶液，将可能实现锌上镀铜d装置换上硫酸铜溶液，将可能实现“b极”镀铜【答案】b2.某同学设计了图示装置除去h2中少量的co，则（ ）a. 电极为原电池的负极，电极电解池阳极 b. 电极生成的氢气与电极消耗的氢气一样多 c. 电流由电极经导线流向电极。 d. 电极的电极反应：2h+ 2e- =h2【答案】a【点评】以实际应用（除去h2中少量的co）为知识背景的装置图，考查燃料电池与电解（水）池的串联。3汽车尾气中nox的消除及无害化处理引起社会广泛关注。（1）某兴趣小组查阅文献获得如下信息：n2(g)+o2(g) = 2no(g ) h = +180.5 kj/mol 2h2(g) + o2(g) = 2h2o(g) h =483.6 kj/ mol则反应 2h2(g) +2no(g) = 2h2o(g) + n2(g) h = 。 （2）该小组利用电解原理设计了如图1装置进行h2还原no的实验高质子导电性的scy陶瓷(能传递h)为介质，金属钯薄膜做电极。钯电极a 为 极，电极反应式为 。 【答案】（1）h = 664.1 kj/mol （2）阴极； 2no + 4h+ + 4e= n2 + 2h2o 4. 从废旧普通锌锰电池中提取zncl2 和nh4cl的一种工艺流程如下： 普通锌锰电池总反应： zn2mno2nh4cl=mn2o3zn(nh3)2cl2+h2o。 碱性锌锰电池总反应： zn2mno22h2o=2mno(oh)zn (oh)2(1) 图原电池不能获得稳定电流的原因之一是铜极上很快聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开使电流不能畅通，分析图普通锌锰电池正极周围mno2的作用： (用化学反应方程式解释)。(2) 图与图相比较，碱性锌锰电池较普通锌锰电池的优点是 。(3) 稀盐酸作用是 稀盐酸的作用是 (4) “操作a ”名称是 “化合物a ”的名称是 (5) 用来洗涤化合物b的最佳试剂是_。a.水 b.稀盐酸 c.饱和 zncl2溶液 d.无水乙醇【参考答案】（1）2mno2h2=mn2o3h2o （3分）（2）碱性电池不容易发生电解质溶液泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池使用寿命长，因为金属材料在碱性电解质比在酸性电解质的稳定性好；（3分）【点评】观察对比生活电池实物结构，利用所学化学知识比较碱性锌锰电池较普通锌锰电池的优点，关注新旧电池的化学成分及废旧电池的回收利用。5早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠：4naoh(熔)4nao22h2o；后来盖吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠：3fe4naohfe3o42h24na。下列有关说法正确的是 ()a电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生电解反应为4oh4e=2h2oo2b盖吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强c若戴维法与盖吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数不同d目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如上图)，电解槽中石墨极为阴极，铁为阳极【答案】ac【解析】电解熔融naoh电极反应式为：阴极：4na4e=4na，阳极：4oh4e=o22h2o，a正确；d项中，若铁作阳极，则铁被电解，d错误；c项，电解熔融naoh若制得4 mol na，则转移4 mol e，盖吕萨克法制得4 mol na，则转移8 mol e。【点评】源于课本的装置，在工业上的不同用途。根据电解的总反应，利用氧化还原的规律，判断阴、阳极，判断电极反应同时关注电极上的多个反应。6. 下图是人教版选修4p87验证牺牲阳极的阴极保护法实验装置图，实验的操作是：往fe电极区滴入2滴黄色k3fe(cn)6(铁氰化钾)溶液。(1)基态铁原子有 个未成对电子，fe3+的电子排布式为， fe(cn)63-的立体构型是 。(2)该实验要检测的离子是 ，该离子与fe(cn)63-反应的